KR101375909B1

KR101375909B1 - 벤츄리를 이용한 분산기

Info

Publication number: KR101375909B1
Application number: KR1020130154440A
Authority: KR
Inventors: 정욱도
Original assignee: 정욱도
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-03-19

Abstract

본 발명은 물속에 공기를 분산시키는 분산기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물이 이동하는 통로로서의 유로관과, 상기 유로관의 일단에 설치되어 물이 흡입되는 흡입필터와, 상기 유로관의 타단에 설치되어 흡입필터를 통해 흡입된 물을 다시 물속에서 분사하는 분사노즐과, 상기 흡입필터를 통한 물의 흡입 및 분사노즐을 통해 물이 분사되도록 유도하는 구동펌프를 포함하도록 구성되되, 상기 구동펌프와 분사노즐 사이의 유로관에는 벤츄리관이 설치되어 물의 이동압력에 의해 공기도 함께 흡입되어 분사노즐을 통해 물과 함께 공기도 분사되는 것이 특징인 벤츄리를 이용한 분산기에 관한 것이다.
이상에서와 같이 본 발명의 분산기는 벤츄리를 원리를 이용하여 간단하게 물속에 공기도 분사하게 하는 것으로, 구조가 간단하고, 간단한 구조로 인해 고장이 적고 현장적응성을 극대화할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

Description

벤츄리를 이용한 분산기{Spreader with using venturi}

본 발명은 물속에 공기를 분산시키는 분산기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동펌프를 가동하여 흡입된 물을 다시 물속에 분사할 때, 물이 이동하는 통로인 유로관에 벤츄리관을 설치함으로써 분사노즐을 통해 물과 함께 공기도 분사하는 것으로, 분사노즐에는 분사되는 물이 부딪혀서 작은 입자로 분쇄될 수 있도록 다수의 돌기를 형성하여 보다 효율적으로 물속에 버블 젯(Bubble Jet)을 형성시킬 수 있는 분산기에 관한 것이다.

수중으로 기체(공기, 산소 등)를 폭기(분산)하는 가장 기본적인 방법은 에어펌프(Air Pump)로 압축된 기체를 이송관을 거쳐 다공성 분산기로 분출하는 것으로, 수심이 얕고 넓지 않은 곳에는 일반적으로 사용되는 방법이다.

이러한 분산기의 종래기술로는 등록특허공보 제1152746호에 수처리장의 반응조 내부 일측에 수장되도록 바닥으로부터 고정설치되며, 상부가 개방된 유입경로와 하방으로 경사진 유출경로를 갖는 케이싱; 상기 케이싱의 외부를 지지하여 케이싱의 하부에서 케이싱 내부 중앙으로 연통되는 급기구를 갖도록 연결설치한 급기관; 상기 급기관의 급기구 상단에 씌워져 케이싱의 내 하부에 고정설치되며, 급기구의 공기를 일정량 수용할 수 있되, 급기구를 통해 연속공급되는 공기가 하방으로 배기되도록 내부 하단의 외주면이 개방된 기포토출공을 가진 원뿔형태의 디퓨즈; 상기 케이싱의 내부 디퓨즈의 상단에 회전가능케 결합설치되며, 케이싱의 상부 폐수를 유입하여 폐수를 혼합하면서 하방으로 유출하되, 유출시 디퓨즈에서 발생되는 기포를 확산 및 분산토록 하는 임펠러; 상기 임펠러를 구동하고, 임펠러와 일체로 되어 케이싱의 상단에 고정설치되는 구동모터;로 구성되어 있는 산기장치에 있어서, 상기 산기장치의 디퓨즈는, 원뿔 하단부에 형성된 기포토출공이 없이, 원뿔 측면에 작은 크기의 타공을 일정간격으로 배열형성한 디퓨즈로 구성됨을 특징으로 하는 산기장치가 등록공개되어 있다.

또 다른 종래기술로는 공개특허공보 제2010-0056215호에 모터의 구동에 의해 회전되는 샤프트와; 상기 샤프트의 하부 일측에 가로방향으로 설치되는 복수의 로터들과; 상기 로터들의 상부측에 설치되는 임펠러와; 상기 임펠러 및 로터들이 내재되는 케이스와; 상기 케이스의 상부측에 설치되는 것으로서, 그 하부에는 공간부가 형성되고, 상기 공간부의 상부에는 원주를 따라 인입홈이 형성되되, 상기 인입홈의 일측에는 회수관이 형성된 분리하우징을 포함하며, 상기 분리하우징 및 임펠러를 관통설치되는 샤프트 중, 상기 분리하우징의 공간부에 위치하는 샤프트 일측으로부터 임펠러의 상부 일측에 걸쳐 그 외면에 복수의 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 분산기가 공개되어 있다.

그러나 열거한 종래기술과 기타 분산기들은 수심이 깊고 넓은 곳에는 몇 가지 선행 해결점인 수압과 배관 및 다공성 분산기의 저항 압력을 능가하는 강력한 에어펌프와 수중으로 이송관 설치와 효율적인 분산기의 선정과 사용 중 다공성 기공막힘에 의한 유지관리 등의 불편함을 해소해야만 가능한 방법들이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구동펌프를 가동하여 흡입된 물을 다시 물속에 분사할 때, 물이 이동하는 통로인 유로관에 벤츄리관을 설치함으로써 분사노즐을 통해 물과 함께 공기도 분사하며, 또한 분사노즐에는 분사되는 물이 부딪혀서 작은 입자로 분쇄될 수 있도록 다수의 돌기를 형성하여 보다 효율적으로 물속에 버블 젯(Bubble Jet)을 형성시킬 수 있도록 하여 유지관리 및 현장 적응능력이 매우 우수한 분산기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 물속에 공기를 분산시키는 벤츄리를 이용한 분산기는 물이 이동하는 통로로서의 유로관과, 상기 유로관의 일단에 설치되어 물이 흡입되는 흡입필터와, 상기 유로관의 타단에 설치되어 흡입필터를 통해 흡입된 물을 다시 물속에서 분사하는 분사노즐과, 상기 흡입필터를 통한 물의 흡입 및 분사노즐을 통해 물이 분사되도록 유도하는 구동펌프를 포함하도록 구성되되, 상기 구동펌프와 분사노즐 사이의 유로관에는 벤츄리관이 설치되어 물의 이동압력에 의해 공기도 함께 흡입되어 분사노즐을 통해 물과 함께 공기도 분사되는 것이 특징이다.

이상에서와 같이 본 발명의 분산기는 벤츄리를 원리를 이용하여 간단하게 물속에 공기도 분사하게 하는 것으로, 구조가 간단하고, 간단한 구조로 인해 고장이 적고 현장적응성을 극대화할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 분산기의 실시 개요도.
도 2는 본 발명 분산기에 덮개가 구성된 실시 개요도.
도 3과 도 4는 본 발명 분산기의 분사노즐의 분사 전의 상태도.
도 5와 도 6은 본 발명 분산기의 분사노즐의 분사시의 상태도.
도 7은 분사노즐의 상판을 나타낸 개요도.
도 8은 분사노즐의 하판을 나타낸 개요도.
도 9는 본 발명 분산기의 덮개를 나타낸 개요도.
도 10은 분사노즐과 덮개가 결합된 개요도.
도 11은 본 발명 분산기의 또 다른 실시도.

본 발명 수중에 공기를 분산시키는 벤츄리를 이용한 분산기(100)는 물이 이동하는 통로로서의 유로관(140)과, 상기 유로관(140)의 일단에 설치되어 물을 흡입하는 흡입필터(120)와, 상기 유로관(140)의 타단에 설치되어 흡입필터(120)를 통해 흡입된 물을 다시 물속에서 분사하는 분사노즐(110)과, 상기 흡입필터(120)를 통한 물의 흡입과 분사노즐(110)을 통해 물이 분사되도록 유도하는 구동펌프(130)를 포함하도록 구성되되, 상기 구동펌프(130)와 분사노즐(110) 사이의 유로관(140)에는 벤츄리관(150)이 설치되어 물의 이동압력에 의해 공기도 함께 흡입되어 분사노즐(110)을 통해 물과 함께 공기도 분사되는 것이 특징이다.

그리고 상기 분사노즐(110)은 반구형상의 상판(111)과 하판(112)의 오목부분이 서로 마주 보게 구성되는 것으로, 상기 상판(111)은 상부에 유로관(140)을 통해 물과 공기가 유입되는 유입구(113)가 형성되어 있고, 내부공간에는 내면과 일체로 형성된 지지프레임(115)에 의해 지지받는 결속링(114)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 하판(112)은 하면에 하부가 개구되고 상부측으로 돌출된 하우징(117)이 형성되어 상기 하우징(117)에 의해 형성된 공간에 안착되는 스프링(118)과 상기 스프링(118)의 중심을 관통하여 상단부가 상기 상판(111)의 결속링(114)에 삽입되어 결속되는 결속핀(116)이 체결되어 있으며, 상기 결속핀(116)의 하단부에는 상기 스프링(118)을 지지하도록 지지편(119)이 체결되어 있는 것이 특징이다.

또한, 상기 상판(111)과 하판(112)의 내면에는 다수개의 돌기(D)가 서로 지그재그로 형성되어 있는 것이 특징이다.

이하, 본 발명의 벤츄리를 이용한 분산기를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 분산기의 실시 개요도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명 분산기(100)는 물이 이동하는 통로로서의 유로관(140)과, 상기 유로관(140)의 일단에 설치되어 물을 흡입하는 흡입필터(120)와, 상기 유로관(140)의 타단에 설치되어 흡입필터(120)를 통해 흡입된 물을 다시 물속에서 분사하는 분사노즐(110)과, 상기 흡입필터(120)를 통한 물의 흡입과 분사노즐(110)을 통해 물이 분사되도록 유도하는 구동펌프(130)를 포함하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 구동펌프(130)와 분사노즐(110) 사이의 유로관(140)에는 벤츄리관(150)이 설치되어 물의 이동압력에 의해 공기도 함께 흡입되어 분사노즐(110)을 통해 물과 함께 공기도 분사되는 것이 특징이다.

벤츄리관(150)은 도관을 흐르는 유체에서 도관의 면적을 줄이면 압력이 작아지고 속도가 빨라지는 것을 이용하여 도관이 좁아지는 부분에 공기가 흡입될 수 있도록 보조의 도관을 설치하여 유체의 공기가 흡입될 수 있도록 하는 벤츄리 효과를 이용한 관용의 수단이기 때문에 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.

도면부호 W는 물속을 표시한 도면부호이다.

도 2는 본 발명 분산기에 덮개가 구성된 실시 개요도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 분사노즐(120)에 덮개(200)를 씌움으로써 분사노즐(120)로부터 분사되는 물과 공기입자의 방향을 조절할 수 있도록 하였다.

도 3과 도 4는 본 발명 분산기의 분사노즐의 분사 전의 상태도로서, 도 3은 분사노즐(100)의 정면측 랜더링 모델이고, 도 4는 도 3의 수직단면을 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 분사노즐(110)은 반구형상의 상판(111)과 하판(112)의 오목부분이 서로 마주 보게 구성되어 있다.

상기 상판(111)은 상부에 유로관(140)을 통해 물과 공기가 유입되는 유입구(113)가 형성되어 있고, 내부공간에는 내면과 일체로 형성된 지지프레임(115)에 의해 지지받는 결속링(114)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 하판(112)은 하면에 하부가 개구되고 상부측으로 돌출된 하우징(117)이 형성되어 상기 하우징(117)에 의해 형성된 공간에 안착되는 스프링(118)과 상기 스프링(118)의 중심을 관통하여 상단부가 상기 상판(111)의 결속링(114)에 삽입되어 결속되는 결속핀(116)이 체결되어 있으며, 상기 결속핀(116)의 하단부에는 상기 스프링(118)을 지지하도록 지지편(119)이 체결되어 있는 것이 특징이다.

도 5와 도 6은 본 발명 분산기의 분사노즐의 분사상태의 사용 상태도로서, 도 5는 분사노즐(100)의 정면측 랜더링 모델이고, 도 6은 도 5의 수직단면을 나타낸 것이다.

도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 도 5의 화살표 방향으로 물이 유입되면 유입되는 물의 압력에 의해 하판(112)의 내면을 하부방향으로 누르게 되며, 이때 하판(112)의 하우징(117) 내에 안착되어 있는 스프링(118)을 압축하게 되면서 상판(111)과 하판(112) 사이에는 틈새(G)가 형성되며, 틈새(G) 사이로 물과 함께 공기가 분사되는 것이다.

그리고 유로관(140)을 통해 물이 유입되는 것이 정지되면 하판(112)의 하우징(117) 내에 압축되어 있는 스프링(118)은 원상태로 복귀하면서 다시 상판(111)과 하판(112)의 틈새(G)는 없어지게 된다.

이때, 상기 결속핀(116)은 하단부는 지지편(119)에 결속되어 있는데, 상기 지지편(119)은 하우징(117) 내에 안착되어 있는 스프링(118)을 지지하는 역할뿐만 아니라 유로관(140)을 통해 분사노즐(110)로 유입된 물이 하우징(117)을 통해 유출되는 것을 방지하는 역할도 하게 된다.

도 7은 분사노즐의 상판을 나타낸 개요도이며, 도 8은 분사노즐의 하판을 나타낸 개요도이다.

도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상판(111)과 하판(112)은 내부에 공간이 형성되어 있는 반구형상으로 내면에는 다수의 돌기(D)가 형성되어 있으며, 특히 상기 돌기(D)는 지그재그로 형성되어 유로관(140)을 통해 입수된 공기와 물이 분사될 때 부딪히도록 하여 효과적으로 공기와 물의 입자가 분쇄될 수 있도록 하였다.

즉, 상·하판(111, 112)의 내부에 배열된 격벽(D)은 물과 공기가 격벽(D)에 부딪혀서 가늘게 분쇄 및 혼합되는 것이며, 분사노즐(110)의 견격(G)을 통하여 공기와 물이 수중으로 분출될 때, 하판(112)에 장착된 스프링(118)에 의해 분사노즐(110)의 상·하판(111, 112)은 서로 압착하여 내부에 압력을 수중보다 높게 만들고 압력과 유량에 최적화된 간격을 유지하게 함으로써 최고의 유속과 압력을 형성하여 혼합된 기포를 더욱더 미세화게 생성하고 확산시킬 수 있게 된다.

도 9는 본 발명 분산기의 덮개를 나타낸 개요도이며, 도 10은 분사노즐과 덮개가 결합된 개요도이다.

도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 분산기(100)에 사용되는 덮개(200)는 상기 상·하판(111, 112)의 형상처럼 내부 공간이 형성되어 있는 반구형상으로서 상·하판(111, 112)이 내부에 내포되어 있도록 상·하판(111, 112)에 비해 상대적으로 사이즈가 크게 형성되어 있다.

그리고 상기 덮개(200)의 중심부에는 유로관(140)이 통과할 수 있도록 결합공(210)이 형성되어 있으며, 상기 결합공(210)을 중심으로 하여 원주방향으로는 물이 관통할 수 있도록 통공(220)이 형성되어 있다.

따라서, 유로관(140)이 상기 덮개(200)의 결합공(210)을 관통하여 분사노즐(100)의 상판(111)과 결합되어 분사노즐(100)은 덮개(200)의 내부에 위치하는 상태가 되는 것이다.

도 11은 본 발명 분산기의 또 다른 실시도이다.

도 11에 도시된 바와 같이 유로관(140)을 따라 다수의 분사노즐(100)을 일정 간격 이격되도록 설치함으로써 광범위하게 버블 젯(Bubble Jet)을 형성할 수 있도록 한다.

100. 분산기
110. 분사노즐 120. 흡입필터 130. 구동펌프
140. 유로관 150. 벤츄리관 160. 덮개
111. 상판 112. 하판 113. 유입구
114. 결속링 115. 지지프레임 116. 결속핀
117. 하우징 118. 스프링 119. 지지편
200. 덮개 210. 결합공 220. 통공
D. 격벽 W. 수중 G. 틈새

Claims

물이 이동하는 통로로서의 유로관(140)과, 상기 유로관(140)의 일단에 설치되어 물이 흡입되는 흡입필터(120)와, 상기 유로관(140)의 타단에 설치되어 흡입필터(120)를 통해 흡입된 물을 다시 물속에서 분사하는 분사노즐(110)과, 상기 흡입필터(120)를 통한 물의 흡입 및 분사노즐(110)을 통해 물이 분사되도록 유도하는 구동펌프(130)를 포함하도록 구성되되, 상기 구동펌프(130)와 분사노즐(110) 사이의 유로관(140)에는 벤츄리관(150)이 설치되어 물의 이동압력에 의해 공기도 함께 흡입되어 분사노즐(110)을 통해 물과 함께 공기도 분사되는 벤츄리를 이용한 분산기에 있어서,
상기 분사노즐(110)은 반구형상의 상판(111)과 하판(112)의 오목부분이 서로 마주 보게 구성되는 것으로, 상기 상판(111)은 상부에 유로관(140)을 통해 물과 공기가 유입되는 유입구(113)가 형성되어 있고, 내부공간에는 내면과 일체로 형성된 지지프레임(115)에 의해 지지받는 결속링(114)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 하판(112)은 하면에 하부가 개구되고 상부측으로 돌출된 하우징(117)이 형성되어 상기 하우징(117)에 의해 형성된 공간에 안착되는 스프링(118)과 상기 스프링(118)의 중심을 관통하여 상단부가 상기 상판(111)의 결속링(114)에 삽입되어 결속되는 결속핀(116)이 체결되어 있으며, 상기 결속핀(116)의 하단부에는 상기 스프링(118)을 지지하도록 지지편(119)이 체결되어 있는 것이 특징인 벤츄리를 이용한 분산기.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 상판(111)과 하판(112)의 내면에는 다수개의 격벽(D)이 서로 지그재그로 형성되어 있는 것이 특징인 벤츄리를 이용한 분산기.