KR101335323B1

KR101335323B1 - 폭기장치

Info

Publication number: KR101335323B1
Application number: KR20130084978A
Authority: KR
Inventors: 정진일
Original assignee: 장순원; 정진일
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2013-12-02

Abstract

시동 초기에 공기가 유입되기 위한 유입관부에 채워진 물을 별도의 수단을 사용하지 않고 흡입할 수 있도록 동일 동력하에서 공기의 흡입력을 배가시킨 폭기장치가 개시된다. 폭기장치는 모터가 내장된 중공의 케이싱과, 상기 케이싱의 전방측에 설치되고 반경 방향으로 배출공이 형성되며 상기 모터의 구동축이 후방에서 전방으로 관통하여 연장 구비된 혼합부와, 상기 혼합부 내에 회전 가능하게 설치되며 혼합부의 반경 방향으로 유동이 발생하도록 상기 구동축에 체결된 임펠러와, 상기 혼합부의 전방측에 설치되며 다수의 흡입공이 형성된 흡입하우징과, 상기 흡입하우징을 전방에서 후방으로 관통하며 상기 임펠러를 향하여 연장되는 연장관부를 갖는 공기유입부를 포함하며, 상기 임펠러로부터 전방을 향해 연장되어 상기 연장관부의 내부로 삽입되며 상기 임펠러와 함께 회전되어 공기유입부 내부의 유체에 흡입력을 제공하는 보조 흡입부를 구비한다. 따라서, 시동 초기에 공기가 유입되기 위한 유입관부에 채워진 물을 별도의 수단을 사용하지 않고 흡입할 수 있도록 동일 동력하에서 공기의 흡입력을 배가시킴으로써, 깊은 깊이에서도 효율적으로 폭기를 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

폭기장치{Areation Aapparatus}

본 발명은 폭기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기 폐수의 처리 시 폐수를 폭기시켜 용존 산소량을 증가시킴으로써 폐수 처리 효율이 향상된 폭기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 미생물을 이용하는 유기폐수의 처리에는 폐수를 폭기시킨다. 폐수를 폭기시키면 폐수의 용존 산소량이 증가되어 호기성 미생물이 활성화되며, 부유물질 및 유해가스의 제거도 촉진되어 폐수처리효율이 상승된다. 양어장에서도 수조의 물을 폭기시키는데, 이 경우에도 용존 산소의 양이 증가되어 물이 오염되는 것이 방지되며, 활어의 생장도 촉진된다. 그리고 녹조와 홍조도 방지되는 것으로 관찰되었다.

선 출원된 대한민국 등록특허공보 제1254873호(2013.04.09)에는 폭기장치가 개시된바 있다. 도 1은 종래의 폭기장치를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 폭기장치는 원통 형상의 중공의 케이싱(100)과, 상기 케이싱(100)의 전방 측에 구비된 혼합부(200)와, 상기 혼합부(200)의 내부에 설치된 임펠러(300)와, 상기 혼합부(200)의 전방 측에 구비된 분리판부(400)와, 상기 분리판부(400)의 전방측에 구비된 흡입하우징(500)과, 상기 흡입하우징(500)을 관통하여 설치되어 공기의 유입 통로가 되는 공기유입부(600)와, 상기 혼합부(200)의 외주면에 설치된 배출부(700)를 포함한다.

케이싱(100)에는 모터(130)가 밀폐되게 내장되며, 모터(130)의 구동축(135)은 전방을 향하여 돌출된다. 케이싱(100)의 후방에는 개폐 가능한 덮개부(120)가 구비되고, 덮개부(120)에 손잡이부(150)와, 모터(130)로 구동 전원을 공급하기 위한 전선(140)이 구비된다.

혼합부(200)는 전방으로 개구된 중공의 원통 형상이고, 원주면에 반경 방향으로 관통된 배출공(230)이 형성된다. 모터(130)의 구동축(135)은 혼합부(200)의 후방에서 전방으로 연장된다. 구동축(135)은 케이싱(100) 내부에 구비된 베어링부(170)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 베어링부(170)의 전방으로 구동축(135)과 혼합부(200)의 내경 사이에는 씰링부(190)가 구비된다.

임펠러(300)는 혼합부(200)의 반경 방향으로 추력이 발생하도록 구동축(135)에 구비되는 것으로, 원판형상의 회전판부(310)와, 구동축(135)이 삽입되는 삽입공이 형성된 지지탭부(330)와, 회전판부(310)의 전방으로 돌출 구비된 회전날개부(320)로 구성된다. 지지탭부(330)는 전방으로 돌출되어 회전날개부(320)의 내측 단부와 지지탭부(330) 사이에는 반경 방향으로 간격이 형성된다. 임펠러(300)는 모터(130)의 구동에 의해 모터 구동축(135)과 일체로 회전된다.

분리판부(400)는 원판형상이며 중앙부에 전후방으로 관통된 유입공(410)이 형성된다. 흡입하우징(500)은 후방으로 개구된 원통 형상으로서 원주 방향을 따라 이격되면서 반경 방향으로 관통된 복수의 흡입공(510)이 형성된다. 분리판부(400)는 흡입하우징(500)과 혼합부(200) 사이에 위치한다.

공기유입부(600)는 흡입하우징(500)의 전방에서 후방으로 관통하여 구비되며 일측과 타측이 개방된 중공의 유입탭부(610)와, 유입탭부(610)의 전방측에 연결되며 일측과 타측이 개방된 중공의 유입관부(630)와, 유입탭부(610)의 후방측에 연결되며 혼합부(200)를 향하여 연장되는 중공의 연장관부(650)로 구성된다. 연장관부(650)의 후방 측 단부와 지지탭부(330) 사이에는 길이 방향으로 틈새(t)가 형성된다.

배출부(700)는 배출공(230)과 연통되도록 일측과 타측이 개방된 중공의 배출탭부(710)와, 배출탭부(710)에 연결되며 일측과 타측이 개방된 중공의 배출관부(730)로 구성된다. 배출관부(730)는 전반부를 형성하는 대경부(731)와 후반부를 형성하는 소경부(735)로 이루어진다.

상기 종래의 폭기장치는 구동 이전에는 유입관부(630)의 내부에 수면과 같은 높이로 물이 채워져 있으며, 초기 구동 시 모터(130)의 회전에 의해 유입관부(630)를 통해 채워진 물이 모두 유입된 후 공기가 유입되어 흡입공(510)을 통과한 물과 함께 흡입이 이루어진다.

하지만, 상기 종래의 폭기장치는 수면으로부터 비교적 낮은 깊이, 예를 들어 대략 공기유입부(600)가 물속에 잠기는 깊이가 30cm의 깊이 설치되는 경우에는 모터(130)의 구동력에 의해 유입관부(630)에 채워진 물이 흡입되어 공기유입부(600)를 통하여 공기가 유입되지만, 수면으로부터 비교적 깊은 위치, 예를 들어 공기유입부(600)가 물속에 잠기는 깊이가 50cm 이상이 되는 깊이에 설치되는 경우에는 유입관부(630)에 채워진 물이 모두 흡입되지 않아 공기가 유입되지 않게 되어, 깊은 깊이에서 사용될 수 없는 문제점이 있었다. 따라서 물의 표층 부분에서만 공기와 물을 혼합시켜 배출부로 배출할 수 있었으며, 깊이를 깊게 하기 위해서는 필요 이상으로 출력이 큰 모터(130)가 사용되어야 하였다.

특허문헌 : 대한민국 등록특허공보 제1254873호(2013.04.09)

본 발명은 종래의 폭기장치가 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 펌프와 같은 별도의 수단이나 출력이 큰 모터를 사용하지 않고 공기가 유입되는 유입관부에 채워진 물이 흡입되어 유입관부를 통하여 공기가 유입되도록 할 수 있는 폭기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 폭기장치는 모터가 내장된 중공의 케이싱과, 상기 케이싱의 전방측에 설치되고 반경 방향으로 배출공이 형성되며 상기 모터의 구동축이 후방에서 전방으로 관통하여 연장 구비된 혼합부와, 상기 혼합부 내에 회전 가능하게 설치되며 혼합부의 반경 방향으로 유동이 발생하도록 상기 구동축에 체결된 임펠러와, 상기 혼합부의 전방측에 설치되며 다수의 흡입공이 형성된 흡입하우징과, 상기 흡입하우징을 전방에서 후방으로 관통하며 상기 임펠러를 향하여 연장되는 연장관부를 갖는 공기유입부를 포함하며, 상기 임펠러로부터 전방을 향해 연장되어 상기 연장관부의 내부로 삽입되며 상기 임펠러와 함께 회전되어 공기유입부 내부의 유체에 흡입력을 제공하는 보조 흡입부를 구비한다.

상기에서, 보조 흡입부는 임펠러로부터 전방으로 연장되는 연장축부와, 상기 연장축부의 전방 단부에 배치되고 날개부를 갖는 보조 임펠러부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 임펠러는 회전판부와, 상기 회전판부에서 전방으로 돌출되며 회전판부의 반경 방향으로 연장되는 다수의 회전날개부와, 상기 회전판부의 중심에 전방으로 돌출 형성되어 상기 구동축의 단부가 삽입되는 지지탭부로 구성되며, 상기 보조 흡입부는 상기 지지탭부에서 일체로 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 임펠러는 회전판부와, 상기 회전판부에서 전방으로 돌출되며 회전판부의 반경 방향으로 연장되는 다수의 회전날개부로 구성되며, 상기 회전판부의 중심에 상기 구동축이 관통되는 중앙홀이 형성되고, 상기 보조 흡입부는 상기 구동축의 단부에 나사 체결되는 지지탭부와, 상기 지지탭부에서 전방으로 일체로 연장되는 연장축부와, 상기 연장축부의 전방 단부에 배치되고 날개부를 갖는 보조 임펠러부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 보조 임펠러부에 형성되는 날개부는 보조 임펠러부의 측면에 유선형으로 요입 형성되는 다수의 홈으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 보조 임펠러부는 연장관부의 내경보다 작은 직경으로 이루어져 연장관부의 내부로 삽입되고, 축 방향 단면에 직선 구간을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폭기장치는 시동 초기에 공기가 유입되기 위한 유입관부에 채워진 물을 별도의 수단을 사용하지 않고 흡입할 수 있도록 동일 동력하에서 공기의 흡입력을 배가시킴으로써, 깊은 깊이에서도 효율적으로 폭기를 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 폭기장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치를 도시한 측면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치를 도시한 단면도이고,
도 4는 도 3의 "A"를 확대 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치를 도시한 분리 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치의 임펠러 및 보조 흡입부를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치의 작동 상태를 도시한 단면도이고,
도 8은 도 4의 변형 예에 따른 보조 흡입부를 도시한 단면도이며,
도 9는 도 6의 다른 변형 예에 따른 임펠러 및 보조 흡입부를 도시한 사시도이고,
도 10은 도 9의 실시 예에 따른 보조 흡입부가 연장관부에 삽입된 상태를 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 폭기장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 "A"부를 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치를 도시한 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치의 임펠러 및 보조 흡입부를 도시한 사시도이다.

이하에서는 도 3에서 왼쪽 방향을 '전방', 오른쪽 방향을 '후방', 전방에서 후방을 향하는 방향을 '하류방향', 세로방향을 '반경방향', 가로방향을 '길이 방향', 반경방향에서 구동축(9135)으로부터 멀어지는 방향을 '반경 방향 외측'이라 한다. 도면에서 모터(913)의 내부 구조에 대한 도시는 생략한다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치는 수중에 설치되며 외부 공기를 유입 받아 물과 혼합시켜 배출되도록 하는 것으로서, 중공의 케이싱(91)과, 상기 케이싱(91)의 전방에 위치하는 혼합부(92)와, 상기 혼합부(92)의 내부에 설치된 임펠러(93)와, 상기 혼합부(92)의 전방 측에 구비된 분리판부(94)와, 상기 분리판부(94)의 전방으로 구비된 흡입하우징(95)과, 상기 흡입하우징(95)을 관통하여 혼합부(92)를 향하도록 설치되어 공기의 유입 통로가 되는 공기유입부(96)와, 상기 혼합부(92)의 연통되도록 설치되어 혼합된 물과 공기가 배출되는 배출부(97)를 포함한다. 상기 공기유입부(96)는 길이 방향으로 연장된 부분과 반경 방향으로 연장된 부분으로 이루어진다. 반경 방향으로 연장된 부분은 반드시 길이 방향으로 연장된 부분으로부터 수직으로 연장되는 것에 한정하는 것은 아니며 설치시 단부가 수면 밖에 위치하도록 하기 위한 것으로 길이 방향으로 연장된 부분에 대하여 둔각 또는 예각의 경사를 이루어 연장되는 것도 가능하다.

케이싱(91) 내에 모터(913)가 구비되며, 모터(913)의 구동축(9135)은 전방을 향하여 혼합부(92)로 연장 구비된다. 구동축(9135)의 단부는 혼합부(92) 내에 위치한다. 케이싱(91)의 후방에는 나사 체결되어 케이싱(91)과 일체를 이루는 개폐 가능한 덮개부(912)가 구비되고, 덮개부(912)에 고리 모양의 손잡이부(915)가 구비되고, 모터(913)로 구동 전원을 공급하기 위한 전선(914)은 덮개부(912)를 통하여 모터(913)에 연결된다.

혼합부(92)는 모터(912)의 전방에 형성되는 공간으로 케이싱(91)의 전방 부분이 혼합부(92)를 이루도록 전방을 향하여 개구된 오목한 부분으로 형성될 수 있다. 혼합부(92)는 전방으로 개구되어 오목하게 형성된 원통상 부분과, 원통상 부분의 개구된 부분에 결합되는 분리판부(94)에 사이에 형성된 공간부이다. 상기 혼합부(92)를 이루는 원통상 부분의 원주면에 관통된 배출공(923)이 형성된다. 상기 배출공(923)은 원주 방향과 경사각을 이루어 형성되며, 혼합부(92) 내측의 원통상 부분에는 유체가 배출공(923)으로 유동되도록 안내하는 원주 방향을 따라 배출공(923)을 향하여 오목하게 홈이 형성된다. 혼합부(92)의 전방으로는 중심부에 전후방으로 관통된 통공이 형성된다. 상기 통공은 분리판부(94)에 유입공(941)으로 형성될 수 있다.

혼합부(92)는 케이싱(91)의 전방에 위치하여 구비된다. 상기 혼합부(92)로 모터(913)의 구동축(9135)이 후방으로부터 연장되어 구비된다. 혼합부(92)는 케이싱(91)의 전방으로 케이싱(91)과 일체로 형성되어 구비될 수 있으며, 모터(913)의 구동축(9135)은 전방 단부가 혼합부(92)에 위치하도록 연장 구비된다.

구동축(9135)은 케이싱(91) 내부에 설치되는 베어링부(917)에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 베어링부(917)의 전방으로 구동축(9135)과 케이싱(91)의 내경 사이에는 씰링부(919)가 구비된다.

임펠러(93)는 모터(913)의 구동축(9135)과 일체로 회전되고 혼합부(92)로 연장된 구동축(9135)에 설치되어 혼합부(92) 내에 회전 가능하게 설치되며, 회전시 혼합부(92)에서 반경 방향으로 유동이 발생되도록 하는 작용을 한다. 임펠러(93)는 혼합부(92)의 반경 방향으로 추력이 발생하도록 구동축(9135)에 결합되어 구비되는 것으로서, 원판 형상의 회전판부(931)와, 회전판부(931)의 전방으로 돌출 구비된 복수의 회전날개부(932)로 구성될 수 있다. 임펠러(93)는 상기와 같은 형태에 한정되는 것은 아니며, 반경 방향 외측으로 유체 유동을 발생시키는 구조는 가능하다.

공기유입부(96)를 통하여 유입된 공기와 분리판부(94)의 유입공(941)을 통하여 유입된 물은 임펠러(93)의 회전에 의하여 혼합되면서 반경 방향으로 유동한다.

회전날개부(932)는 방사상으로 형성되며, 반경방향 외측으로 볼록한 곡선을 가지도록 나선으로 형성되며 전방으로 돌출된다. 모터(913)의 구동에 의해 임펠러(93)가 회전되면 구동축(9135)과 대략의 직각방향인 반경 방향으로 임펠러(93)에 의하여 유체의 유동이 발생한다.

분리판부(94)는 원판 형상이며 중앙부에 전후방으로 관통된 유입공(941)이 형성된다.

유입공(941)의 크기는 회전날개부(932)의 내측 단부 사이의 간격보다 작게 형성된다. 유입공(941)이 원형으로 형성되는 경우 유입공(941)의 크기는 회전날개부(932)의 내측 단부 사이의 간격보다 작게 형성된다.

흡입하우징(95)은 후방으로 개구된 컵 형상으로서, 혼합부(92)의 전방에 위치하도록 설치되며, 원통부에는 원주 방향 및 길이 방향을 따라 이격되면서 반경 방향으로 관통된 다수의 흡입공(951)이 형성된다. 흡입공(951)은 흡입하우징(95)의 전방을 향하는 면에 형성될 수도 있다. 분리판부(94)의 전방으로 흡입하우징(95)이 결합되어 구비된다. 흡입하우징(95)은 원주 방향을 따라 이격되어 위치하는 볼트 너트 체결에 의하여 분리판부(94)에 결합된다. 컵 형상의 바닥 부분은 분리판부(94)로부터 전방으로 이격되어 위치한다. 흡입하우징(95)의 단면은 원형으로 형성하는 것에 한정되지 않고 다각형 형상으로 형성되는 것도 가능하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치가 수중에 설치되고, 모터(913)가 구동되면 임펠러(93)의 회전에 따라 반경 방향 외측으로 유체의 유동이 발생하여 흡입하우징(95)에 형성된 흡입공(951)으로 수중의 물이 흡입되며, 흡입공(951)보다 큰 이물질은 흡입하우징(95)에 의하여 유입되는 것이 차단된다. 흡입공(951)을 통하여 유입된 물은 분리판부(94)의 유입공(941)을 거쳐 혼합부(92)로 유입된다.

공기유입부(96)는 흡입하우징(95)의 바닥면을 지나 전방에서 후방으로 관통하여 구비된다. 상기 공기유입부(96)는 길이 방향으로 흡입하우징(95)을 관통하여 혼합부(92)를 향하며, 흡입하우징(95) 외측에서 반경 방향으로 연장된 부분을 가진다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 흡입하우징(95)의 측면을 지난 후 전방에서 후방으로 연장되는 구조로 하는 것도 가능하다. 상기 공기유입부(96)는 절곡된 구조인 중공의 유입탭부(961)를 구비하여, 유입탭부(961)의 일측으로 중공관인 연장관부(965)가 연결되며 타측으로 중공관인 유입관부(963)가 연결되는 구조로 할 수 있다. 설치시 상기 연장관부(965)가 길이 방향으로 연장되어 임펠러(93)를 향하며, 유입관부(963)는 반경 방향으로 연장된다. 상기 연장관부(965)의 단부는 유입공(941)에 인접하게 분리판부(94)의 전방에 위치할 수도 있고, 유입공(941)을 관통하여 혼합부(92) 내에 위치할 수도 있다. 상기 유입탭부(961)는 일측은 혼합부(92)를 향하고 타측은 반경 방향 외측을 향하도록 흡입하우징(95)에 용접 등이 방법에 의하여 고정 설치된다. 상기 유입탭부(961)는 흡입하우징(95)의 바닥 부분과 분리판부(94) 사이에 위치하고 유입관부(963)가 흡입하우징(95)의 원통부를 반경 방향으로 관통되도록 설치되는 것도 가능하다. 이 경우 유입관부(963)과 흡입하우징(95)의 원통부에 용접 등의 방법으로 결합된다.

공기유입부(96)는 흡입하우징(95)의 전방에서 후방을 관통하여 구비되며 일측과 타측이 개방된 절곡된 구조의 중공의 유입탭부(961)와, 유입탭부(961)의 전방측에 연결되며 반경 방향으로 연장된 중공의 유입관부(963)와, 유입탭부(961)의 후방측에 연결되며 혼합부(92)를 향하여 길이 방향으로 연장되는 중공의 연장관부(965)로 구성된다.

연장관부(965)는 유입공(941)을 관통하여 후방으로 연장된다. 연장관부(965)와 유입공(941) 사이에는 반경 방향으로 간격이 형성된다. 유입관부(963)는 설치시 일측 단부가 공기 중에 노출되어 공기가 유입되며, 유입된 공기는 유입탭부(961)와 연장관부(965)를 거쳐 임펠러(93)를 향하여 유동한다. 상기 연장관부(965)로부터 유입된 공기는 혼합부(92)로 유동하고 혼합부(92) 내에서 물과 혼합되어 임펠러(93)의 회전에 의하여 방사상으로 유동된다. 물과 공기는 혼합되어 방사상으로 유동되고 혼합부(92)에 형성된 배출공(923)을 통하여 배출된다.

배출부(97)는 혼합부(92)의 외주면에 배출공(923)에 연결되어 설치되는 관체인 중공체로서, 혼합부(92)에 배출공(923)을 통하여 유동되어 온 공기와 물은 배출부(97)을 통하여 배출된다. 상기 배출부(97)는 배출공(923)에 나사 체결 등의 방법으로 결합되는 중공의 배출탭부(971)와, 배출탭부(971)에 연결되는 중공의 배출관부(973)로 구성된다. 배출관부(973)는 전반부를 형성하는 대경부(9731)와 후반부를 형성하는 소경부(9735)로 이루어질 수 있으며, 소경부(9735)의 유동 단면적은 대경부(9731)의 유동 단면적보다 작게 형성될 수 있다.

따라서, 배출관부(973)로 물 등의 유체가 흘러 지나갈 때 대경부(9731)를 흐르던 유체가 소경부(9735)로 흘러들어가면 소경부(9735)의 단면적이 대경부(9731)의 단면적보다 작으므로, 대경부(9731)에 상대적으로 고압이 형성되고, 소경부(9735)에 상대적으로 저압이 형성된다.

모터(913)의 구동축(9135)에 임펠러(93)가 결합되어 구동축(9135)과 함께 임펠러(93)가 회전한다. 상기 구동축(9135)이 임펠러(93)의 중심부를 관통하여 전방을 돌출되고 돌출된 부분에 수나사를 형성하고 너트로 체결하여 임펠러(93)가 구동축(9135)에 결합될 수 있다. 임펠러(93)의 후방측은 구동축(9135)에 형성된 단턱 등과 같은 지지구조에 의하여 지지 가압된다. 상기 임펠러(93)는 모터(913)의 구동축(9135)에 용접 결합 방법에 의하여 결합될 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치는 보조 흡입부(99)를 구비한다. 보조 흡입부(99)는 모터(130)의 구동축(135)과 일체로 회전하도록 임펠러(93)의 전방에 구비된다. 보조 흡입부(99)의 전방 일부는 공기유입부(96)의 후방 단부 내로 삽입된다. 상기 공기유입부(96)가 연장관부(965)로 이루어진 경우 연장관부(965)의 후방 단부 내로 삽입된다. 보조 흡입부(99)는 회전하면서 공기유입부(96) 내부의 유체에 후방으로 유동을 발생시키는 작용을 한다.

보조 흡입부(99)는 임펠러(93)의 전방으로 연장되어 연장관부(965)의 내부까지 연장됨으로써, 모터(913)의 구동축(9135) 및 임펠러(93)와 함께 회전하여 연장관부(965)의 내부에서 후방으로 유체에 유동을 발생시킨다. 보조 흡입부(99)는 임펠러(93)의 회전에 의해 발생하는 흡입력에 추가적인 흡입력을 제공하여, 폭기장치의 시동 초기에 특히 공기유입부(96) 내에 채워진 물이 원활히 후방으로 배출되도록 한다. 보조 흡입부(99)는 임펠러(93)와 일체로 형성되거나 너트와 같이 모터(913)의 구동축(9135)에 체결되는 구조로 할 수 있다.

본 실시 예에서는 보조 흡입부(99)가 임펠러(93)에 일체로 형성된 구조를 설명하며, 이후 실시 예에서는 보조 흡입부(99)가 임펠러(93)와 별도로 이루어져 구동축(9135)에 체결되는 구조를 설명하기로 한다.

상기 보조 흡입부(99)는 연장축부(991)와, 보조 임펠러부(992)로 구성된다. 상기 임펠러(93)는 지지탭부(933)를 구비한다. 지지탭부(933)는 임펠러(93)의 중심부에 구비되며 후방으로 개구된 오목한 홈부가 형성된다. 임펠러(93)가 회전판부(931)와 회전날개부(932)로 이루어진 구조인 경우, 지지탭부(933)는 회전판부(931)의 중심에 전방으로 돌출 형성되어 후방으로 개구되고 오목하며 암나사부를 가지는 홈부가 형성되어 구동축(9135)의 단부가 나사 체결 삽입된다. 연장축부(991)는 축 방향 단면이 원형이 봉 형상으로 이루어져, 임펠러(93)의 지지탭부(933)로부터 전방으로 연장된다.

보조 임펠러부(992)는 연장축부(991)의 전방 단부에 구비된다. 보조 임펠러부(992)는 연장축부(991)의 단부에 일체로 형성되거나 별도로 구비되어 연장축부(991)의 전방 단부에 나사 체결 등의 방법으로 체결되는 것도 가능하다. 보조 임펠러부(992)는 회전하면서 축방향으로 유동을 발생시키는 나선구조의 날개로 이루어진다. 보조 임펠러부(992)는 공기유입부(96)의 후방 단부 내에 위치한다. 보조 임펠러부(992)는 공기유입부(96)의 내경보다 작은 외곽 크기를 가진다. 상기 공기유입부(96)가 연장관부(965)로 이루어진 경우, 보조 임펠러부(992)는 연장관부(965)의 후방 단부 내로 위치하며 연장관부(965)의 내경보다 작은 크기를 가진다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다. 도 7을 참조하면, 폭기장치는 수중에 설치된다. 공기유입부(96)는 외부공기를 공급받기 위해 일측 단부가 수면 밖으로 연장되도록 설치된다. 모터(913)에 전원을 공급하여 구동축(9135)이 회전되면 임펠러(93) 및 보조 흡입부(99)가 함께 회전하여, 흡입공(951)을 통해 수중의 물이 흡입됨과 동시에 공기유입부(96)에 채워진 물이 후방으로 유동하여 공기유입부(96)로부터 배출된다.

흡입공(951)을 통해 흡입하우징(95)으로 유입된 물은 분리판부(94)의 유입공(941)와 연장관부(965) 사이의 간격을 통하여 혼합부(92)로 유입되며, 공기유입부(96)에 채워진 물이 후방으로 배출되면서 공기가 공기유입부(96)를 통해 유입되어 회전날개부(932)에 의하여 반경 방향으로 유동된다. 그리고 임펠러(93)의 회전에 의해 공기와 물은 임펠러(93)의 반경 방향 추력에 의해 반경 방향으로 유동되면서 배출공(923)을 통하여 배출된다.

모터(913)의 구동축(9135)의 회전과 함께 임펠러(93)와 보조 흡입부(99)는 일체로 회전하며, 보조 흡입부(99)를 이루는 보조 임펠러부(992)는 공기유입부(96) 내에서 회전하면서 공기유입부(96) 내에서 유체가 후방으로 유동하도록 하며, 임펠러(93)는 혼합부(92) 내에서 회전하면서 유체가 반경 방향 외측으로 유동되도록 한다.

한편, 도 8은 도 4의 변형 예에 따른 보조 흡입부를 도시한 단면도이다. 도 8을 참조하면, 보조 흡입부(99)는 너트 형태로서 임펠러(93)를 관통하여 전방으로 돌출된 모터(913)의 구동축(9135)에 나사 체결된다. 상기 임펠러(93)의 회전판부(931)의 중심에는 구동축(9135)이 관통되는 중앙홀이 형성된다. 모터(913)의 구동축(9135)은 회전판부(931)의 중앙홀을 관통하여 전방으로 돌출되며, 돌출된 구동축(9135)에 보조 흡입부(99)가 나사 체결된다. 보조 흡입부(99)는 지지탭부(933)와, 연장축부(991)와, 임펠러부(992)로 구성된다.

지지탭부(933)는 후방으로 개구된 오목한 홈이 형성되고 내경면에 나사산이 형성되며, 구동축(9135)의 외경면에는 지지탭부(933)에 나사 체결되는 나사산이 형성된다. 연장축부(991)는 지지탭부(933)의 중심에서 전방으로 연장된다. 연장축부(991)는 봉 형상으로 단면이 원형으로 이루어질 있다. 연장축부(991)에도 나선 홈이나 돌출부가 형성되어 회전시 후방으로 유동이 발생되도록 하는 것도 가능하다.

보조 임펠러부(992)는 연장축부(991)의 전방 단부에 구비되고 날개부를 갖는다. 보조 임펠러부(992)는 연장축부(991)의 단부에 일체로 형성되거나 별도로 구비되어 나사 체결 등의 방법으로 체결되는 것도 가능하다.

도 9는 도 6의 다른 변형 예에 따른 임펠러 및 보조 흡입부를 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 실시 예에 따른 보조 흡입부가 연장관부에 삽입된 상태를 도시한 단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 보조 임펠러부(992)에 형성되는 날개부는 보조 임펠러부(992)의 측면에 유선형으로 요입 형성되는 다수의 홈으로 구성될 수 있다. 상기 보조 임펠러부(992)는 후방에서 전방을 향해 소정 길이로 연장된 원기둥형 몸체에 측면에 다수의 유선형 홈을 형성하여 이루어질 수 있다. 또는, 보조 임펠러부(992)는 판 형상의 부재를 반경 방향으로 서로 엇갈리게 꼬아 유선형 베인(Vane) 구조를 형성하는 것도 가능하다.

상기 보조 임펠러부(992)는 연장관부(965)의 내경보다 작은 직경으로 이루어져 연장관부(965)의 내부로 삽입되고, 축 방향 단면에 직선 구간을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 보조 임펠러부(992)의 양측면을 깍아 도 10에 도시된 것처럼 측면에 직선 구간을 형성하면, 연장광부(965)의 내경과 보조 임펠러부(992)의 외경면 사이에 더욱 넓은 공간을 확보할 수 있으며, 물의 흡입 시 흡입력을 한층 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 폭기장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

91 : 케이싱 913 : 모터
9135 : 구동축 92 : 혼합부
923 : 배출공 93 : 임펠러
931 : 회전판부 932 : 회전날개부
933 : 지지탭부 94 : 분리판부
941 : 유입공 95 : 흡입하우징
951 : 흡입공 96 : 공기유입부
961 : 유입탭부 963 : 유입관부
965 : 연장관부 97 : 배출부
99 : 보조 흡입부 991 : 연장축구
992 : 보조 임펠러부

Claims

모터(913)가 내장된 중공의 케이싱(91)과, 상기 케이싱(91)의 전방으로 위치하며 반경 방향으로 배출공(923)되고 전방으로 유입공(941)이 형성된 공간인 혼합부(92)와, 혼합부(92)로 연장된 모터(913)의 구동축(9135)과 일체로 회전하도록 구동축(9135)에 결합되어 혼합부(92)내에 위치하며 회전시 반경 방향 외측으로 유동을 발생시키는 임펠러(93)와, 일측 단부가 상기 임펠러(93)의 전방에 위치하도록 구비되어 혼합부(92)로 공기가 유입되는 통로가 되는 관체인 공기유입부(96)로 이루어지며; 임펠러(93)의 전방으로 위치하며 상기 구동축(9135)과 일체로 회전하도록 구비되고 전방 일부가 공기유입부(96) 내로 삽입되어 회전시 공기유입부(96) 내부의 유체를 후방으로 유동시키는 보조 흡입부(99)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폭기장치.
제1 항에 있어서, 상기 보조 흡입부(99)는 임펠러(93)로부터 전방으로 연장되는 연장축부(991)와, 상기 연장축부(991)의 전방 단부에 구비되어 회전시 후방으로 유체를 유동시키는 보조 임펠러부(992)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폭기장치.
제1 항에 있어서, 상기 임펠러(93)는 중심부에 전방으로 돌출 형성되어 상기 구동축(9135)의 단부가 나사 체결되어 삽입되는 지지탭부(933)를 구비하며; 상기 보조 흡입부(99)는 상기 지지탭부(933)에서 전방으로 연장되어 구비되는 연장축부(991)와, 상기 연장축부(991)의 전방 단부에 구비되어 회전시 후방으로 유체를 유동시키는 보조 임펠러부(992)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폭기장치.
제1 항에 있어서, 상기 임펠러(93)는 중심부에 상기 구동축(9135)이 관통되는 중앙홀이 형성되고; 상기 보조 흡입부(99)는 임페러(93)를 관통하여 전방으로 돌출된 상기 구동축(9135)의 단부에 나사 체결되는 지지탭부(933)와, 상기 지지탭부(933)에서 전방으로 일체로 연장되는 연장축부(991)와, 상기 연장축부(991)의 전방 단부에 배치되어 회전시 후방으로 유체를 유동시키는 보조 임펠러부(992)로 일워지는 것을 특징으로 하는 폭기장치.
제2 항 또는 제4 항에 있어서, 상기 보조 임펠러부(992)에 형성되는 날개부는 보조 임펠러부(992)의 측면에 유선형으로 요입 형성되는 다수의 홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폭기장치.
제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 임펠러부(992)는 공기유입부(96) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 폭기장치.