KR101423473B1 - 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외주면이 열용접 또는 고주파용접으로 접합되고, 외측의 공기공급관의 폭이 내측의 공기공급관의 폭보다 작게 형성되어, 압력에 대한 외주 접합부의 내구성이 향상되고, 일면 또는 양면에 선택적으로 미세중공부를 형성할 수 있어서 다용도로 활용이 가능한 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관에 관한 것이다.

Description

접합부 내구성이 향상된 판형 산기관{Plate type diffuser with improved connection durability}
본 발명은, 호기성 미생물을 배양하고 수계의 자정능력을 증대시키며 어패류를 고밀도로 양식하기 위하여, 하폐수처리시설의 반응조와 하천 및 양식장 등의 수중에 산소를 공급하는 장치에 관한 것으로, 송풍기에서 공급되는 공기를 수중에서 기포로 분산시켜서 용존산소를 증대시키는 산기관에 관한 것이다.
기존의 미세 필터는 미세 공극을 통해 수중의 오염물질, 유기물 및 세균 등의 미생물 입자 등을 여과 및 분리시켜 음용수 및 정수처리 개념으로 수처리에서 광범위하게 사용하였으나, 고농도 오염물질로 인하여 공극이 막히는 현상이 일어나는 문제가 있었다.
한편, 부상분리법을 이용한 방법은 BOD(Biological Oxygen Demand) 및 SS(Suspended Solid) 농도가 높은 유기 폐수나 폭기조 폐슬러지의 폐기처리시에 자주 사용되는 방법으로서, 용존 공기를 이용하는 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation: DAF)이 현재까지 가장 널리 사용되고 있다.
이때 기포로 분산시켜서 용존산소를 증대시키기 위하여 사용되는 방법인 미세기포부상법은 가압하여 과용해시킨 용존공기를 이용하여 기포를 발생시키는 대신, 인위적으로 발생시킨 미세 공기방울을 정화하고자 하는 물에 공급하여 오염물을 부상시키고, 고액분리 된 물질을 스키머 등으로 이송, 제거하는 방법이다.
이러한 미세기포부상법에서 가장 중요한 것은 고형물을 부상시키기 위해 매우 미세한 기포를 일정하게 생성시켜야 한다는 것이다. 이와 같은 미세기포 발생방법에 관한 기술이 대한민국 등록특허 제10-0315903호(2001.12.12)로 개시된바 있으나, 미세기포 발생장치 자체의 복잡함으로 인한 유지관리 문제와 고압가압펌프 또는 가압탱크의 사용으로 인한 경제성문제 및 기포 크기 조절기능을 가지지 못하는 등 응용성이 작다는 문제점을 가지고 있다.
고농도 물질의 고액분리를 효과적으로 하기 위해서는 산기관 조성물의 미립자가 조밀하고 균일하도록 하여, 미세기포에 의해 오염물질을 고르게 부상시키는 능력을 갖도록 해야 한다. 이때 산기관의 미립자가 조밀하지 않을 경우에는 미세기포가 균일하게 발생되지 않거나 기포의 크기가 커져, 부상분리를 시키지 못하여 정화 능력이 급격히 떨어지는 문제점을 가지게 된다.
종래에는 성형된 유연성이 없는 산기관 표면에 매우 미세한 입자를 갖는 화합물을 도포, 건조 및 소결하여 초미세 입자층을 형성시켰으나, 이러한 제조방법은 공정이 매우 복잡하고 어려워 제조비용이 상승하게 되는 문제점을 갖는다.
또한 산기관에 기포의 생성을 위해 기포를 주입할 때 외주면에 압력이 집중되어 파손의 빈도가 잦다는 문제점을 가지고 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0315903호(2001.12.12)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 몸체의 외주면이 열용접 또는 고주파용접을 통하여 압력에 대한 내구성이 향상되었으며, 몸체부의 외주면에 보다 많은 미세중공부를 형성하여 압력을 조절하고, 또는 양면에 선택적으로 미세중공부를 형성할 수 있어서 다용도로 활용이 가능한 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산기관은, 유연성을 갖는 소재로 내부가 중공 되게 형성되어 일면 또는 양면에 미세 공기방울의 발생을 위한 미세중공부(111)를 갖고 외주면이 일정영역 열용접 또는 고주파용접을 통하여 실링되는 접합부(112)를 포함하여 형성되는 몸체부(110), 상기 몸체부(110)의 외주면을 따라 형성되어 상기 몸체부(110)를 보호하는 프레임부(120), 상기 몸체부(110) 일측에 적어도 하나 이상 형성되어 공기를 주입하는 공기주입부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때 몸체부(110)의 외측면에 형성되는 공기공급관(115)의 폭이 내부에 형성되는 공기공급관(115)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다.
이때 상기 미세중공부(111)는 구멍, 슬릿, 절결부 또는 이들의 조합에서 선택되어 형성될 수 있으며 상기 몸체부(110)는 폴리우레탄, 비닐클로라이드, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트, 아세탈, 폴리아세탈 및 나일론으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 유연한 비강성 탄성재료로 구성되어질 수 있다.
또한 상기 몸체부(110)는 상단(113a)과 하단(113b)의 일정영역이 물리적인 결합을 통하여 형성되는 공기공급관벽(114)이 형성되고 상기 공기공급관벽(114)과 공기공급관벽(114) 사이에 공기공급관(115)이 형성될 수 있으며, 상기 공기공급관벽(114)은 화학적 접착 또는 열접착을 통하여 물리적인 결합을 할 수 있다.
더불어 상기 몸체부(110)는 상기 프레임부(120)와의 연결을 위한 프레임연결부재(116)를 더 포함하고 형성되어질 수 있으며, 상기 프레임부(110)는 정착대상과의 연결을 위한 프레임정착부재(121)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한 상기 공기주입부(130)는 퀵릴리즈의 형태로 형성될 수 있다.
상기 개시내용으로부터 본 발명의 다양한 실시예는 신뢰도가 높고, 제조가 비교적 경제적이며, 설치비용에서 효율적이고 기체가 처리된 폐수 속으로 비교적 높은 유속으로 유입되게 하는 시스템 및 방법을 제공하여 종래기술의 제한을 극복할 수 있다. 또한 산기관의 외주면의 접합부가 열용접 또는 고주파용접을 통하여 실링처리되어 보다 내구성이 향상되었다는 장점을 갖는다.
또한, 몸체부의 외측면에 형성되는 공기공급관의 폭이 내부에 형성되는 공기공급관의 폭보다 좁게 형성되므로, 내부 공기공급관 측의 접합부에 상대적으로 더 큰 하중이 작용하고, 외측 접합부에는 상대적으로 작은 하중이 작용하게 되며, 따라서, 외측 접합부 파손으로 인한 공기 누설로 산기관의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 다양한 실시예는 제조, 운반 및 설치가 간단하고 편리한 하나 이상의 유연성 폭기패널 및 이와 관련된 조립체를 제공할 수 있다. 패널의 어떤 실질적인 주름짐도 피함으로써, 운반이 용이하도록 적층되거나 말아질 수 있으면서도 견고한 지지패널의 사용에 의존하지 않고도 비교적 견고한 전체구조를 제공할 수 있으며, 패널 전반에 걸쳐서 기체가 고속으로 균일하게 분산될 수 있게 하는 비교적 얇고 경량의 재료로 만들어진 대형의 유연성 폭기패널이 제공될 수 있다. 이 유연성 폭기패널은 다양한 응용에, 예를 들어 물탱크, 양식장 또는 슬러지의 폭기에 사용할 수 있다. 이외에도 다양한 유산소 수처리에 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명 판형 산기관의 제 1실시예
도 2는 제 1실시예 프레임정착부재의 실시예
도 2는 본 발명 판형 산기관의 제 2실시예
도 3은 본 발명 판형 산기관의 제 3실시예
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 접합부의 내구성이 향상된 판형 산기관을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명 판형 산기관의 제 1실시예이고, 도 2는 제 1실시예 프레임정착부재의 실시예이며, 도 2는 본 발명 판형 산기관의 제 2실시예, 그리고 도 3은 본 발명 판형 산기관의 제 3실시예이다.
본 발명의 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관은, 도 1에 도시한 바와 같이, 유연성을 갖는 소재로 내부가 중공 되게 형성되어 일면 또는 양면에 미세 공기방울의 발생을 위한 미세중공부(111)를 갖고 외주면이 일정영역 열용접 또는 고주파용접을 통하여 실링되어 형성되는 접합부(112)를 포함하여 형성되는 몸체부(110), 상기 몸체부(110)의 외주면을 따라 형성되어 상기 몸체부(110)를 보호하는 프레임부(120), 상기 몸체부(110) 일측에 적어도 하나 이상 형성되어 공기를 주입하는 공기주입부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때 상기 접합부(112)를 통하여 상기 몸체부(110)의 외주면에 집중되는 압력에 의한 파손을 최소화 할 수 있게 된다. 따라서 산기관 전체의 내구성 향상에 장점을 가지게 되며 공기를 공급할 때에 제약이 최소화 되는 장점을 갖는다.
이와 더불어 상기 몸체부(110)의 양면 또는 단면으로 상기 미세중공부(111)를 형성할 수 있어서 설치 방법을 다양하게 선택할 수 있게 되어 사용도를 높일 수 있다. 실시예로 도 2로 도시한 바와 같이, 바닥에 설치할 때에는 상기 몸체부(110)의 일면에 상기 미세중공부(111)를 형성하여 효율을 높이며, 수중의 매달아 사용하게 될 때에는 상기 몸체부(110)의 양면에 상기 미세중공부(111)를 형성하여 효율을 높일 수 있게 된다.
또한 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 미세중공부(111)는 구멍, 슬릿, 절결부 또는 이들의 조합에서 선택되어 형성될 수 있으며, 상기 몸체부(110)는 폴리우레탄, 비닐클로라이드, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트, 아세탈, 폴리아세탈 및 나일론으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 유연한 비강성 탄성재료로 구성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 몸체부(110)에 유연성을 부여하여 공기를 공급받지 않았을 때에는 부피가 최소화 되어 있어 설치 지점까지의 운송에 편의성을 극대화 시킬 수 있으며, 사용에 있어서는 공기수용능력을 최대화 시킬 수 있다는 장점을 갖는다.
또한 상기 몸체부(110)는 상단(113a)과 하단(113b)의 일정영역이 물리적인 결합을 통하여 형성되는 공기공급관벽(114)이 형성되고 상기 공기공급관벽(114)과 공기공급관벽(114) 사이에 공기공급관(115)이 형성될 수 있으며, 상기 공기공급관벽(114)은 화학적 접착 또는 열접착을 통하여 물리적인 결합을 할 수 있다.
따라서 다양한 형태의 공기공급관(115)을 형성할 수 있다. 이를 통하여 상기 몸체부(110)의 형태에 최적의 형태로 공기공급관(115)을 형성하여 사용되는 장소에 따라 다양한 실시예를 가질 수 있다.
또한 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 몸체부(110)의 외측면에 형성되는 상기 공기공급관(115)이 내부에 형성되는 상기 공기공급관(115)의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 이를 통해, 내부 공기공급관 측의 접합부에 상대적으로 더 큰 하중이 작용하고, 외측 접합부에는 상대적으로 작은 하중이 작용하게 되며, 따라서, 외측 접합부 파손으로 인한 공기 누설로 산기관의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.
또한 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 공기공급관(115)의 직경을 필요에 따라 변화 시켜 기포의 발생량을 조절할 수 있다. 이를 통하여 기포의 발생량이 집중적으로 필요한 부분에 좀 더 많은 기포를 발생시킴으로써 필요에 따른 맞춤형 설계가 가능하게 된다는 장점을 갖는다.
더불어 상기 몸체부(110)는 상기 프레임부(120)와의 연결을 위한 프레임연결부재(116)를 더 포함하고 형성되어질 수 있으며, 상기 프레임부(110)는 정착대상과의 연결을 위한 프레임정착부재(121)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
이때 상기 프레임연결부재(116)는 신축성을 가지는 소재로 형성될 수 있다. 즉 상기 몸체부(110)와 상기 프레임부(120) 사이에서 신축성을 가지는 소재로 형성되는 프레임연결부재(116)가 형성되어 상기 몸체부(110)와 상기 프레임부(120)를 연결하여 상기 몸체부(110)와 상기 프레임부(120)사이를 완충할 수 있게 되어 상기 몸체부(110)와 상기 프레임부(120)의 충돌로 발생될 수 있는 상기 몸체부(110)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
이때 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프레임정착부재(121)는 앵커로드, 볼트, 케이블 또는 그 조합 기술로 이루어지며, 공지된 어떤 타입의 연결 장치라도 될 수 있다. 이를 통하여 상기 몸체부(110)를 정착을 대상에 효율적으로 고정할 수 있게 된다.
또한 상기 공기주입부(130)는 퀵릴리즈의 형태로 형성될 수 있다. 이때 퀵릴리즈는 다양한 형태를 가질 수 있으며 본 명세서에서는 미도시 하였다.
이와 같은 상기 공기주입부(130)의 형태를 통하여 산기관 교체가 필요할 때, 상기 공기주입부(130)와의 연결을 해제하기 위한 작업자의 노력이 최소화 되어 작업 편의성을 향상시킬 수 있다는 장점을 갖는다.
이와 더불어 정사각형, 직사각형, 삼각형, 원형, 타원형, 도너츠형, 원통형, 초승달형, 입방형, 피라미드형, 원추형 및 프리즘형을 포함한 많은 주변 형상의 형태를 취할 수 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 판형 산기관의 내부형태는 주변 형상을 따를 수 있으므로, 공기가 완전히 팽창된 용적에 대하여 순환하고 분산될 수 있도록 하는 단일 상기 공기공급관(115) 또는 다수의 상기 공기공급관(115)을 형성한다.
본 발명의 실시예에 따른 액체를 통한 기체 분산은 액체 속에 하나 이상의 판형 산기관을 위치시킴으로써 달성할 수 있다. 각 판형 산기관은 적어도 하나의 공기주입구(130)를 가지고 상기 몸체부(110) 내부에 상단(113a) 및 하단(113b)을 가질 수 있으며, 상기 상단(113a) 및 상기 하단(113b)은 가압하의 기체로 충전될 수 있는 적어도 하나의 상기 공기공급관(115)을 형성한다. 이때 기체는 적어도 하나의 상기 공기주입부(130)를 통하여 적어도 하나의 상기 몸체부(110) 속에 유입되며, 각 상기 몸체부(110)의 상기 상단(113a) 또는 상기 상단(113a) 및 하단(113b)에 형성되어 있는 상기 미세중공부(111)를 통하여 압축기체가 상기 몸체부(110)로부터 기포형태로 빠져나갈 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 몸체부
111: 미세중공부 112: 접합부
113a: 상단 113b: 하단
114: 공기공급관벽 115: 공기공급관
116: 프레임연결부재
120: 프레임부
121: 프레임정착부재
130: 공기주입부

Claims (7)

  1. 내부가 중공 되게 형성되며, 일면 또는 양면에 미세 공기방울의 발생을 위한 미세중공부(111)를 가지며, 외주면은 열용접 또는 고주파용접을 통하여 실링되는 접합부(112)를 가지며, 유연성 소재로 형성되는 몸체부(110);
    상기 몸체부(110)의 상단(113a)과 하단(113b)의 일정영역이 물리적인 결합을 통하여 형성되는 공기공급관벽(114);
    상기 접합부(112)와 공기공급관벽(114) 또는 공기공급관벽(114)과 공기공급관벽(114) 사이의 공간으로 형성되는 공기공급관(115);
    상기 몸체부(110)의 외주면을 따라 형성되어 상기 몸체부(110)를 보호하는 프레임부(120);
    상기 몸체부(110) 일측에 적어도 하나 이상 형성되어 공기를 주입하는 공기주입부(130);를 포함하여 이루어지되,
    상기 접합부(112)와 공기공급관벽(114) 사이의 폭이 공기공급관벽(114)과 공기공급관벽(114) 사이의 폭보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미세중공부(111)는 구멍, 슬릿, 절결부 또는 이들의 조합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부(110)는 폴리우레탄, 비닐클로라이드, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트, 아세탈, 폴리아세탈 및 나일론으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 유연한 비강성 탄성재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관.
  4. 제 4항에 있어서,
    상기 공기공급관벽(114)은 화학적 접착 또는 열접착을 통하여 물리적인 결합을 하는 것을 특징으로 하는 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부(110)는 상기 프레임부(120)와의 연결을 위한 프레임연결부재(116)를 더 포함하고 형성되는 것을 특징으로 하는 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임부(120)는 정착대상과의 연결을 위한 프레임정착부재(121)를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공기주입부(130)는 퀵릴리즈의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 접합부 내구성이 향상된 판형 산기관.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200239065Y1 (ko) 2000-03-03 2001-09-25 (주)엠에치엔지니어링 폐수처리장치용 산기관
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