KR100979674B1 - 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치 - Google Patents

회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치 Download PDF

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Abstract

회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치를 개시한다. 본 발명의 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치는 원수 유입구와 혼합 액체 유출구를 가진 파이프 형상이고, 상기 원수 유입구와 근접한 외주면에 길이방향에 대해 수직으로 형성된 가지관을 가진 혼합관과, 약품 투입구에 관 결합되고 일단은 상기 혼합관 내부로 연장된 약품 투입관과, 약품 투입관의 일단에 회전 가능하게 장착되고, 약품투입관의 내부와 연통되는 내부공간을 가진 각 날개들에는 반지름 방향으로 일정 간격으로 배열되고 회전축방향에 대해 수직 방향이고 회전 방향에 대해 반대방향으로 뚫린 복수의 통공들을 가진 회전식 약품 분사 노즐을 포함한다. 따라서 본 발명에서는 원수의 유속과 약품 분사력에 의해 외부의 동력 공급 없이 회전되므로 원수 내에 균일하게 약품을 분사할 수 있어서 혼합효율을 극대화 시킬 수 있다.

Description

회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치 {Apparatus of Mixing Water and Disinfection agents within Pipe having rotating jet nozzle}
본 발명은 본 발명은 관로 약품 혼합장치에 관한 것으로, 특히 정수장이나 수영장 등에서 원수에 약품을 고르게 혼합시키기 위해 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치에 관한 것이다.
일반적으로 정수장, 수영장 등에서 원수 또는 정수를 소독하거나 이물질을 응집하기 위하여 소독약이나 응집제와 같은 약품을 투입한다. 즉, 원수를 취수장이나 수영장 등에 공급시키기 전에 원수를 파이프로 통과시키면서 약품을 투입한다. 이때, 약품 혼합장치를 사용하여 투입되는 약품이 원수에 고르게 혼합하여야 투입되는 약품의 효율을 극대화할 수 있다. 이런 혼합장치는 원수를 공급하는 장치에 설치하여 사용한다. 사용 예로는 공급되는 원수를 소독하기 위해 소독약을 첨가하기 위하여 사용하거나, 원수에 함유되어 있는 오염물질을 침전시키기 위하여 응집제 등을 첨가하는데 사용된다.
이와 같이 원수에 약품을 투입하여 혼합시켜 주기 위한 종래의 장치로서는, 국내 공개실용신안 공개번호 제1999-8182호 "정수장의 약품 혼합장치", 등록실용신안 제113114호 "응집제약품투입장치", 등록실용신안 제224737호 "혼합이지 약품투입장치", 등록실용신안 제275014호 "약품투입 및 혼합장치"등이 있다.
종래의 혼합장치는 약품을 원수와 고르게 혼합시켜 주지 못하므로 소독효과가 떨어지거나 슬러지를 응집시키는 응집력이 떨어져 정화효율을 현저하게 떨어뜨리는 문제점이 있다.
이를 개선하고자 공개특허 제2009-19386호 "무동력 관내 혼합장치"가 공개되었다.
이 공개특허에서는 액체 유입관 보다 직경이 큰 혼합관을 사용하고 혼합관 내부를 통공이 형성된 다수의 수직 격벽으로 분리하여 약품과 원수의 혼합을 유도하고 약품 비산편을 사용하여 약품이 원수의 역방향으로 비산되어 혼합효율을 극대화 하고 있다.
그러나 이 방식에서는 혼합효율을 향상시킬 수는 있으나 수직 격벽으로 원수의 흐름을 방해하기 때문에 단위시간당 동일 유량을 처리하기 위해서는 액체 유입관의 직경보다 혼합관의 직경을 더 크게 설계할 수밖에 없는 문제점이 있다.
또한 격벽과 격벽 사이, 유입관과 혼합관 사이, 혼합관과 배출관 사이에서 수직벽이 형성되고 이와 같은 수직벽은 와류를 형성하므로 물에 혼합 희석된 약품이 완전히 용융되지 않으면 이러한 공간에 가라앉아 내부에 적층되는 현상이 발생될 수 있다.
따라서, 원수와 약품이 보다 균일하게 혼합되어 지도록 하는 혼합장치에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 유입관, 혼합관 및 유출관의 직경을 동일하게 유지하면서도 원수와 약품의 혼합이 탁월한 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 외부의 회전력 공급 없이 원수의 유속에 의해 회전되는 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치는 원수 유입구와 혼합 액체 유출구를 가진 파이프 형상이고, 상기 원수 유입구와 근접한 외주면에 길이방향에 대해 수직으로 형성된 가지관을 가진 혼합관과, 약품 투입구에 관 결합되고 일단은 상기 혼합관 내부로 연장된 약품 투입관과, 약품 투입관의 일단에 회전 가능하게 장착되고, 약품투입관의 내부와 연통되는 내부공간을 가진 각 날개들에는 반지름 방향으로 일정 간격으로 배열되고 회전축방향에 대해 수직 방향이고 회전 방향에 대해 반대방향으로 뚫린 복수의 통공들을 가진 회전식 약품 분사 노즐을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치는 원수의 유속과 약품 분사력에 의해 외부의 동력 공급 없이 회전되므로 원수 내에 균일하게 약품을 분사할 수 있어서 혼합효율을 극대화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치의 바람직한 일 실시예의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 2의 A-A 선 단면도.
도 4는 도 1의 B-B 선 단면도.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치의 바람직한 일 실시예의 일부 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 선 단면도이고 도 4는 도 1의 B-B선 단면도를 나타낸다.
관로 약품혼합장치(100)는 혼합관(110), 약품 투입관(120), 회전식 약품 분사 노즐(130)을 포함한다.
혼합관(110)은 파이프 형상으로 파이프 양단에 유입구(112)및 유출구(114)를 가지며 유입구(112) 근처의 파이프 외주면(111)에 수직 가지관(116)이 형성된다. 유입구(112), 유출구(114), 가지관(116)의 종단에는 플렌지 결합을 위한 플렌지(113, 115, 117)들이 각각 형성된다. 혼합관(110)은 유입구(112)로부터 유출구(114)까지 동일 내경을 가진 파이프 형상을 유지한다. 유입구(112)에는 펌핑된 원수가 특정 유압을 가지고 특정 유속으로 공급된다. 이 때 유입되는 원수의 유속은 가장자리의 저항력 때문에 중심부가 가장자리보다 빠르게 된다(도 3 화살표 참조).
약품 투입관(120)은 일단(124)이 가지관(118) 및 약품 투입구(116)를 통하여 혼합관(110) 내부까지 삽입되고 외주면에 형성된 플렌지(122)가 가지관(116)의 플렌지(117)와 플렌지 결합된다. 약품 투입관(120)의 일단(124)은 90도로 구부러져 혼합관(110)의 중심선 상에 위치한다. 약품 투입관(120)의 일단(124)에는 약품투입관(120)의 내부 공간과 연통된 내부공간을 가진 축통(126)이 결합된다. 축통(126)의 외주면에는 복수의 약품 토출구(128)가 방사상으로 배치된다.
회전식 약품 분사 노즐(130)은 축통(126)에 베어링(132)을 개재하여 축결합된 허브(134)와 허브(134)로부터 방사상으로 연장된 복수의 날개(136)를 포함한다.
날개(136)는 고정단(136a)이 허브에 결합되고 자유단(136b)으로 갈수록 좁아지는 횡단면적이 유선형인 경사 통체로 형성된다. 통체 내부에는 공간(137)이 형성되고 이 공간(137)은 날개(136)의 고정단(136a)이 결합된 허브 외주면에 형성된 통공(134a)을 통해 축통(126)의 내부공간과 연통되어 약품을 공급받는다. 날개(136)는 회전 진행 방향(시계방향)에 대해 경사 통체의 선단 에지(136c)와 후단 에지(136d)를 가진다. 회전축 방향 즉 원수가 흐르는 수평방향(왼쪽에서 오른쪽 방향으로 진행)에 대해서 선단에지(136c)가 하방으로 후단 에지(136d)가 상방으로 비스듬하게 기울어진 경사각도를 유지한다. 따라서 원수가 날개(136)의 경사면에 부딪치면 상방으로 분력이 형성되고 이 분력에 대한 반발력이 하방으로 형성되므로 날개(136)는 하방으로 회전력을 얻게 된다. 날개의 후단 에지(136d)를 따라 고정단(136a)으로부터 자유단(136b)까지 복수의 약품 분사 통공(138)들이 형성된다. 약품 분사 통공들(138)은 허브로부터 멀어질수록 간격이 좁아지고 구멍 사이즈가 커지는 것이 약품의 고른 분산을 위하여 바람직하다.
약품 분사 통공(138)을 통하여 분사되는 약품 분사력은 날개(136)의 회전력을 증가시킨다.
따라서 날개(136)는 원수의 유속과 약품 분사력에 의해 회전력을 얻어서 외부로부터 회전력의 공급없이 회전이 가능하다. 그러므로 회전되는 날개(136)를 통하여 약품이 혼합관(110) 내부로 분사되므로 골고루 분산되어 원수가 균일하게 잘 섞이게 된다. 또한 날개(136)의 회전동작은 혼합관(110) 내부에 와류를 생성시킴으로 더욱 더 약품과 원수가 잘 혼합되게 하므로 혼합 효율이 극대화 된다.

Claims (2)

  1. 원수 유입구(112)와 혼합 액체 유출구(114)를 가진 파이프 형상이고, 상기 원수 유입구(112)와 근접한 외주면(111)에 길이방향에 대해 수직으로 형성된 가지관(116)을 가진 혼합관(110);
    상기 가지관(116)에 관 결합되고 일단은 상기 혼합관 내부로 연장된 약품 투입관(120); 및
    상기 약품 투입관(120)의 일단(124)에 회전 가능하게 장착되고, 상기 약품투입관(120)의 내부와 연통되는 내부공간을 가진 각 날개(136)들을 가진 회전식 약품 분사 노즐(130)을 구비하고,
    상기 회전식 분사 노즐의 날개(136)들 각각은 회전 진행 방향(시계방향)에 대해 경사 통체의 선단 에지(136c)와 후단 에지(136d)를 가지며, 상기 경사통체는 원수가 흐르는 수평방향(왼쪽에서 오른쪽 방향으로 진행)을 기준으로 했을 때 상기 선단에지(136c)가 하방으로 후단 에지(136d)가 상방으로 위치하게끔 비스듬하게 기울어진 경사각도를 유지하며, 상기 후단 에지(136d)를 따라 고정단(136a)으로부터 자유단(136b)까지 멀어질수록 간격이 좁아지고 구멍 사이즈가 커지는 복수의 약품 분사 통공(138)들이 형성된 것을 특징으로 하는 회전식 분사 노즐을 가진 상수도 시설의 관로 약품 혼합장치.
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