KR101508605B1 - 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기 - Google Patents

교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기 Download PDF

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Abstract

회전 저항을 감소시켜 보다 안정적인 교반기 운전이 가능하며, 저속회전으로도 데드 존의 발생 없이 수처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기가 개시된다. 상기 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기는 인젝션 홀을 통해 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 유체의 속도를 증가시켜 배출하여 상기 블레이드의 후방부에 와류 및 난류를 발생시켜 상기 블레이드의 회전 방향으로 추진력을 더해 줌으로써 임펠러의 회전 저항을 감소시켜 보다 안정적인 교반기의 운전이 가능하고, 저속회전으로도 블레이드의 후방부와 블레이드의 뿌리부분과 허브 사이에 데드 존이 발생되지 않을 뿐만 아니라, 블레이드 전체적으로 균일한 유체의 교반이 이루어지도록 하여 수처리 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기{IMPELLER FOR AGITATOR AND AGITATOR FOR WATER TREATMENT USING THE SAME}
본 발명은 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수장 또는 하수 처리장 등과 같이 수처리가 필요한 장소에 설치되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킬 수 있는 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기에 관한 것이다.
일반적으로 정수장 또는 하수 처리장에서의 교반기의 역할은 매우 중요하며, 상기 교반기에 어떤 형식의 임펠러를 적용하느냐에 따라서 처리 대상수의 수질에 지대한 영향을 초래한다. 그리고, 교반기 운영 시에 발생할 수 있는 문제점이나 운영관리 측면에서도 중요한 부분을 차지하고 있는 실정이다.
이와 같은 일반적인 수처리 교반기용 임펠러는 블레이드의 끝부분인 팁 부근에서 가장 큰 속도 에너지를 교반조 내 혼합액에 전달하게 되며, 허브 부분 측에 위치한 블레이드의 뿌리 부분에서 가장 낮은 속도 에너지를 교반조 내 혼합액에 전달하게 된다.
즉, 상기 임펠러는 블레이드의 팁 부분과 뿌리 부분에서 속도 에너지 편차가 커서 교반 에너지를 교반조 내 혼합액에 균등하게 전달하지 못한다는 문제점이 있었다.
따라서, 가장 큰 속도 에너지를 가지는 블레이드의 팁 부분에서부터, 가장 작은 속도 에너지를 가지는 블레이드의 뿌리 부분까지 균일한 교반이 이루어지지 않아 수처리 효율이 저하된다는 문제점이 있었다.
한편, 가장 작은 속도 에너지를 가지는 상기 블레이드의 뿌리 부분에서부터 허브 사이에는 교반조 내 혼합액이 교반되지 않는 데드 존(dead zone)이 발생됨으로써 수처리 효율이 저하된다는 문제점이 있었다.
이에 더하여, 상기 블레이드가 회전을 하게 되면, 교반조 내 혼합액이 상기 블레이드를 타고 상기 블레이드의 후방부 측으로 넘어 감에 따라 상기 블레이드의 후방면과 인접한 상기 블레이드의 후방부 측까지도 혼합액이 교반되지 않는 데드 존이 발생하게 됨으로써 수처리 효율이 더욱 저하된다는 문제점이 있었다.
특허문헌1 대한민국 등록특허공보 제0970137호 (2010.07.07.)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 회전 저항을 감소시켜 보다 안정적인 교반기 운전이 가능하며, 저속회전으로도 데드 존의 발생 없이 수처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기를 제공하는 것이다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 블레이드가 회전됨에 따라 상기 블레이드와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시켜 교반 효율을 향상시킴과 동시에 상기 블레이드의 회전 방향으로 추진력을 더해줄 수 있도록 상기 블레이드에 마련되는 적어도 하나의 인젝션 홀을 포함하는 교반기용 임펠러를 제시한다.
여기서, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 뿌리 부분에서부터 팁 부분으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 블레이드의 길이 방향으로 각 열에 형성된 인젝션 홀은 이웃하는 열에 형성된 인젝션 홀과 교호되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 블레이드의 길이 방향으로 동일한 열에 형성된 인젝션 홀은 서로 이웃하는 인젝션 홀과 중심선이 직교하도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드의 뿌리 부분 측에 형성될 수도 있다.
일예를 들면, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드에 형성된 제1 홀부 및, 상기 제1 홀부와 상응하는 형상으로 형성되어 상기 블레이드 면을 기준으로 상기 제1 홀부로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드에 형성된 제2 홀부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 동일하도록 형성될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 다르도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부 중 단면적이 크게 형성된 홀부는 블레이드의 뿌리 부분 측을 향하도록 배치되며 단면적이 작게 형성된 홀부는 블레이드의 팁 부분을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 인젝션 홀은 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부를 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드에 형성되는 연결부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부는 상기 제1, 2 홀부 보다 작은 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 교반조 외부에 배치되는 구동수단과, 상기 구동수단의 회전력을 전달 받아 상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 출력시키는 감속유닛과, 상기 감속유닛에 의해 감속된 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트 및, 상기 샤프트와 연동되어 회전되도록 상기 샤프트에 설치되는 적어도 하나의 임펠러를 포함하며, 상기 임펠러는 블레이드가 회전됨에 따라 상기 블레이드와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시켜 교반 효율을 향상시킴과 동시에 상기 블레이드의 회전 방향으로 추진력을 더해줄 수 있도록 상기 블레이드에 마련되는 적어도 하나의 인젝션 홀을 포함하는 수처리용 교반기를 제시한다.
일예를 들면, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 1열로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 뿌리 부분에서부터 팁 부분으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 블레이드의 길이 방향으로 각 열에 형성된 인젝션 홀은 이웃하는 열에 형성된 인젝션 홀과 교호되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
그리고, 상기 블레이드의 길이 방향으로 동일한 열에 형성된 인젝션 홀은 서로 이웃하는 인젝션 홀과 중심선이 직교하도록 배치될 수도 있다.
한편, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드의 뿌리 부분 측에 형성될 수도 있다.
일예를 들면, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드에 형성된 제1 홀부 및, 상기 제1 홀부와 상응하는 형상으로 형성되어 상기 블레이드 면을 기준으로 상기 제1 홀부로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드에 형성된 제2 홀부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 동일하도록 형성될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 다르도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부 중 단면적이 크게 형성된 홀부는 블레이드의 뿌리 부분 측을 향하도록 배치되며 단면적이 작게 형성된 홀부는 블레이드의 팁 부분을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인젝션 홀은 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부를 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드에 형성되는 연결부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부는 상기 제1, 2 홀부 보다 작은 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 교반기용 임펠러와 이를 이용한 수처리용 교반기는 블레이드가 회전됨에 따라 상기 블레이드와 부딪히는 교반조 내의 유체의 일부를 상기 블레이드에 형성된 인젝션 홀을 통해 상기 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시킬 수 있다.
이와 같은 상기 인젝션 홀은 데드 존이 발생되는 상기 블레이드의 후방부와 가장 작은 속도 에너지를 가지는 블레이드의 뿌리부분과 허브 사이에 와류와 난류를 발생시켜 유체가 교반되지 않는 데드 존의 발생을 방지함으로써 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 후방부 측으로 유체의 일부를 증가된 유속으로 통과시킴으로써 상기 블레이드의 회전 방향으로 추진력을 더해 줌으로써 임펠러의 회전 저항을 감소시켜 보다 안정적인 교반기의 운전이 가능하도록 한다.
이에 더하여, 상기 인젝션 홀이 가장 작은 속도 에너지를 가지는 블레이드의 뿌리 부분에서부터 가장 큰 속도 에너지를 가지는 상기 블레이드의 팁 부분까지 단면적이 점차적으로 작아지도록 형성되어 상기 블레이드의 위치에 상관없이 인젝션 홀을 통해 블레이드의 후방부 측으로 동일한 유량의 유체가 배출되어 상기 블레이드의 후방부에 와류와 난류가 발생되도록 하여 상기 블레이드의 뿌리부분에서부터 팁 부분까지 균일한 교반이 이루어지도록 함으로써 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기는 종래의 수처리용 교반기에 비하여 임펠러를 저속으로 회전시킨다 하더라도 데드 존이 발생되지 않을 뿐만 아니라 블레이드 전체에 걸쳐 균일한 교반이 이루어짐으로써 구동수단의 용량과 유지비용을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 수처리 효율 또한 한층 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면
도 4는 회전되는 블레이드의 후방부에 발생되는 데드 존을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도
도 15은 본 발명의 제5 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면
도 17은 본 발명의 제6 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 19는 본 발명의 제6 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면
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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
<제1 실시예>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 수처리용 교반기(100)는 구동수단(110), 감속유닛(120), 샤프트(130) 및, 임펠러(140)를 포함할 수 있다.
상기 구동수단(110)은 수처리용 교반조(도시되지 않음)의 외부에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 구동수단(110)은 모터일 수 있다. 예를 들면, 상기 수처리용 교반조는 소화조, 반응조, 응결조, 응집조, 생물 반응조, 무산소조, 혐기조, PH 조정조, 저류조 등과 같이 수처리에 사용되는 모든 종류의 교반조 일 수 있다.
상기 감속유닛(120)은 상기 교반조의 외부에 배치되어 상기 구동수단(110)과 연결될 수 있다. 상기 감속유닛(120)은 상기 구동수단(110)으로부터 회전력을 전달 받아 상기 구동수단(110)의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 출력시킬 수 있다.
여기서, 상기 감속유닛(1120)은 두 개 이상의 임펠러(140)를 서로 다른 rpm으로 회전시켜야 할 경우에는 상기 구동수단(110)의 회전력을 전달 받아 상기 회전력을 적어도 두 개로 분리한 후 각각 소정 비율로 감속시켜 출력시킬 수 있는 감속기를 사용할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 감속유닛(120)으로는 본 발명의 출원인이 2013년 11월 07일자로 출원한 출원번호 제10-2013-0134559호에(발명의 명칭 : 수처리용 교반기)에 개시된 2축 출력용 감속유닛을 사용할 수 있다.
상기 샤프트(130)는 상기 감속유닛(120)에 의해 감속된 회전력을 전달받아 회전될 수 있다. 여기서, 상기 샤프트(130)는 상기 감속유닛(120)으로부터 1개의 감속된 회전력만 출력될 경우에는 상기 감속유닛(120)에 1개만 연결될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 감속유닛(120)으로부터 2개 이상의 감속된 회전력이 출력될 경우에는 2개 이상의 샤프트(130)가 동심원을 이루도록 배치되어 상기 감속유닛(120)에 연결됨으로써 서로 다른 비율로 감속된 두 개 이상의 회전력을 각각 상기 감속유닛(120)으로부터 전달 받아 각각 서로 다른 rpm으로 회전될 수 있다.
상기 임펠러(140)는 상기 샤프트(130)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트(130)에 적어도 하나가 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 회전되는 블레이드의 후방부에 발생되는 데드 존을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 임펠러(140)는 허브(141), 허브 플레이트(142), 블레이드(143) 및, 인젝션 홀(144)을 포함할 수 있다.
상기 허브(141)는 수처리용 교반기의 샤프트(130)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트(130)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브(141)는 상기 샤프트(130)에 분리 교체 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 허브 플레이트(142)는 복수개가 등 간격으로 배치되어 상기 허브(141)의 외주면에 부착될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브 플레이트(142)는 3개가 120도 간격으로 배치되어 상기 허브(141)의 외주면에 부착될 수 있다.
상기 블레이드(143)는 상기 허브 플레이트(142)에 분리 교체 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 블레이드(143)는 상기 허브 플레이트(142)에 복수개의 고정부재(도시되지 않음)에 의해 분리 교체 가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 상기 블레이드(143)는 도 1에 도시된 바와 같이 하이드로 패들형 블레이드일 수 있다.
상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)가 회전됨에 따라 상기 블레이드(143)와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 증가된 유속으로 통과시킴으로써 상기 블레이드(143)의 회전 방향으로 추진력을 더해 줄 수 있다.
이에 더하여, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 유체를 배출함으로써 상기 블레이드(143)의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시킴으로써 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
보다 상세하게 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이 일반적인 블레이드(143)가 회전을 하게 되면, 유체가 상기 블레이드(143)를 타고 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 넘어 감에 따라 상기 블레이드(143)의 후방면과 인접한 상기 블레이드(143)의 후방부 측에 유체가 교반되지 않는 데드 존이 발생하게 됨으로써 교반 효율이 저하된다.
이에 반해, 본 실시예에 의한 교반기용 임펠러(140)의 경우에는 상기 블레이드(143)에 형성된 인젝션 홀(144)을 통해 상기 블레이드(143)가 회전됨에 따라 상기 블레이드(143)와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드(143)의 후방부 측에 와류와 난류가 발생되도록 하여 상기 블레이드(143)의 후방부 측에 데드 존이 발생되는 것을 방지함으로써 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 인젝션 홀(144)은 복수개가 상기 블레이드(143)의 길이 방향으로 일렬로 소정간격 이격되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
환언하면, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 팁(143b) 방향으로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 인젝션 홀(144)은 단면적이 모두 다르게 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b)으로 갈수록 단면적이 점차적으로 작아지도록 상기 블레이드(143)에 소정 간격 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 복수개의 인젝션 홀(144)을 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 팁 부분(143b)으로 갈수록 단면적이 점차적으로 작아지도록 형성되는 이유에 대하여 설명한다.
일반적으로 회전되는 블레이드(143) 중 뿌리 부분(143a)에서 유체가 가장 작은 속도 에너지를 가지게 되고, 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b)에서 유체가 가장 큰 속도 에너지를 가지게 되며, 유체의 유량은 유체가 통과하는 단면적과 유체의 속도에 비례하게 된다.
따라서, 유체의 유속이 가장 느린 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b)으로 갈수록 유속이 점차적으로 증가되는 블레이드(143)의 특성 상, 상기 블레이드(143) 전체에 걸쳐 상기 인젝션 홀(144)을 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b) 방향으로 갈수록 단면적이 점차적으로 작아지도록 상기 인젝션 홀(144)을 형성해야 한다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(144)은 제1 홀부(144a) 및, 제2 홀부(144b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(144a)는 상기 블레이드(143)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 일측 끝단부에서 타측 끝단부 방향으로 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(144a)는 바람개비 날개 형태로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a)와 상응하는 형상으로 형성되어 상기 블레이드(143) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(144a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)는 단면적이 서로 동일하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)를 서로 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드(143)에 형성되는 연결부(144c)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부(144c)는 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
따라서, 상기 연결부(144c)를 통과하여 상기 블레이드(143) 후방부로 배출되는 유체에 의해서도 상기 블레이드(143)의 후방부에 와류와 난류가 발생될 수 있도록 함으로써 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
<제2 실시예>
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 의한 수처리용 교반기(100)는 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 부분은 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 상기 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 의한 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 길이 방향으로 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 인젝션 홀(144)은 모두 동일한 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(144)은 제1 홀부(144a) 및, 제2 홀부(144b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(144a)는 상기 블레이드(143)에 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 증가되는 형태로 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(144a)는 태극 문양 형태로 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a)와 동일한 형상과 동일한 단면적을 가지도록 형성되어 상기 블레이드(143) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(144a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)는 서로 소정간격 이격되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
<제3 실시예>
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이며, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 의한 수처리용 교반기(100)는 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 부분은 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 상기 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 의한 인젝션 홀(144)은 블레이드(143)의 길이 방향으로 일렬로 복수개가 소정간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b)으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소되도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(144)은 제1 홀부(144a) 및, 제2 홀부(144b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(144a)는 상기 블레이드(143)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(144a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(143) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(144a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드에 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1 홀부(144a)는 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 위치하고 상기 제2 홀부(144b)는 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a) 보다 상기 제2 홀부(144b)의 단면적을 작게 형성하는 이유는 상기 제1 홀부(144a)가 상기 제2 홀부(144b) 보다 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 가깝게 형성됨으로써 상기 제1 홀부(144a)를 통과하는 유체의 유속이 상기 제2 홀부(144b)를 통과하는 유체의 유속 보다 느림으로써 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)를 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 제1 홀부(144a) 보다 상기 제2 홀부(144b)의 단면적을 작게 형성하여야만 한다.
한편, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)를 통과하는 유체의 경우에는 유량은 동일하나 유속이 서로 다르므로 상기 블레이드(143)의 후방부, 즉 유체가 교반되지 않는 데드 존 부위에는 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)를 통과한 유체에 의해 와류가 발생됨과 동시에 난류가 발생되어 데드 존의 발생을 방지하여 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)를 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드(143)에 형성되는 연결부(144c)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부(144c)는 상기 제2 홀부(144b) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
<제4 실시예>
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이며, 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 제4 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 의한 수처리용 교반기(100)는 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 부분은 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 상기 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 의한 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 길이 방향으로 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 길이 방향으로 서로 이웃하는 인젝션 홀(144)과 중심선(CL)이 직교하도록 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(144)의 후술되는 제1 홀부(144a)와 제2 홀부(144b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(144)의 이웃하는 인젝션 홀(144)의 경우에는 상기 제1 홀부(144a)와 제2 홀부(144b)가 상하 방향으로 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(144)의 양측에 위치하는 인젝션 홀(144)의 경우에는 상기 제1 홀부(144a)와 제2 홀부(144b)의 위치가 서로 교호적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(144)의 일측에 위치하는 인젝션 홀(144)의 경우에는 제1 홀부(144a)가 상부에 위치하고 제2 홀부(144b)가 하부에 위치할 수 있도록 배치될 수 있으며, 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(144)의 타측에 위치하는 인젝션 홀(144)의 경우에는 제2 홀부(144b)가 상부에 위치하고 제1 홀부(144a)가 하부에 위치할 수 있도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(144)은 제1 홀부(144a) 및 제2 홀부(144b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(144a)는 상기 블레이드(143)에 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(144a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(143) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(144a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드에 형성될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)를 서로 연통시키는 연결부(144c)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부(144c)는 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b) 중 단면적이 작은 홀부 보다도 더 작은 단면을 가지도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
<제5 실시예>
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이고, 도 15은 본 발명의 제5 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면이며, 도 16은 본 발명의 제5 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 의한 수처리용 교반기(100)는 블레이드(143)와 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 부분은 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 상기 블레이드(143)와 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 실시예에 의한 블레이드(143)는 상하 폭 방향으로 수회 절곡되어 형성된 커브드형 블레이드일 수 있다.
한편, 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 길이 방향으로 이열로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 블레이드(143)의 길이 방향으로 각 열에 형성된 인젝션 홀(144)은 이웃하는 열에 형성된 인젝션 홀(144)과 교호되도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(144)은 제1 홀부(144a) 및, 제2 홀부(144b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(144a)는 상기 블레이드(143)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(144a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(143) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(144a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드에 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1 홀부(144a)는 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 위치하고 상기 제2 홀부(144b)는 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a) 보다 상기 제2 홀부(144b)의 단면적을 작게 형성하는 이유는 상기 제1 홀부(144a)가 상기 제2 홀부(144b) 보다 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 가깝게 형성됨으로써 상기 제1 홀부(144a)를 통과하는 유체의 유속이 상기 제2 홀부(144b)를 통과하는 유체의 유속 보다 느림으로써 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)를 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 제1 홀부(144a) 보다 상기 제2 홀부(144b)의 단면적을 작게 형성하여야만 한다.
한편, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)를 통과하는 유체의 경우에는 유량은 동일하나 유속이 서로 다르므로 상기 블레이드(143)의 후방부, 즉 유체가 교반되지 않는 데드 존 부위에는 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)를 통과한 유체에 의해 와류가 발생됨과 동시에 난류가 발생되어 데드 존의 발생을 방지하여 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
<제6 실시예>
도 17은 본 발명의 제6 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이고, 도 18은 본 발명의 제6 실시예에 의한 수처리용 교반기에 적용된 임펠러를 설명하기 위한 도면이며, 도 19는 본 발명의 제6 실시예에 의한 인젝션 홀을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 의한 수처리용 교반기(100)는 블레이드(143)와 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 부분은 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 상기 블레이드(143)와 인젝션 홀(144)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 본 실시예에 의한 블레이드(143)는 블레이드(143)의 중앙부가 사선 형태로 절곡된 하이드로 포일형 블레이드일 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 형성될 수 있다.
즉, 상기 인젝션 홀(144)은 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 유체가 혼합되지 않는 데드 존의 크기가 크게 형성되는 하이드로 포일형 블레이드(143)의 특성 상 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 복수개가 적어도 일렬로 소정 간격 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(144)은 제1 홀부(144a) 및, 제2 홀부(144b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(144a)는 상기 블레이드(143)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(144a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(143) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(144a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드(143)에 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 홀부(144b)는 상기 제1 홀부(144a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1 홀부(144a)는 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 위치하고 상기 제2 홀부(144b)는 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(144a) 보다 상기 제2 홀부(144b)의 단면적을 작게 형성하는 이유는 상기 제1 홀부(144a)가 상기 제2 홀부(144b) 보다 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a) 측에 가깝게 형성됨으로써 상기 제1 홀부(144a)를 통과하는 유체의 유속이 상기 제2 홀부(144b)를 통과하는 유체의 유속 보다 느림으로써 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)를 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 제1 홀부(144a) 보다 상기 제2 홀부(144b)의 단면적을 작게 형성하여야만 한다.
한편, 상기 제1 홀부(144a)와 상기 제2 홀부(144b)를 통과하는 유체의 경우에는 유량은 동일하나 유속이 서로 다르므로 상기 블레이드(143)의 후방부, 즉 유체가 교반되지 않는 데드 존 부위에는 상기 제1, 2 홀부(144a)(144b)를 통과한 유체에 의해 와류가 발생됨과 동시에 난류가 발생되어 데드 존의 발생을 방지하여 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
다시, 도 1 내지 도 19를 참조하여, 본 발명에 따른 교반기용 임펠러와 이를 이용한 수처리용 교반기의 작용 효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 19를 참조하면, 본 발명에 따른 교반기용 임펠러(140)와 이를 이용한 수처리용 교반기(100)는 블레이드(143)가 회전됨에 따라 상기 블레이드(143)와 부딪히는 교반조(도시되지 않음) 내의 유체의 일부를 상기 블레이드(143)에 형성된 인젝션 홀(144)을 통해 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드(143)의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시킬 수 있다.
상기 인젝션 홀(144)은 데드 존이 발생되는 상기 블레이드(143)의 후방부와 가장 작은 속도 에너지를 가지는 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)과 허브(141) 사이에 와류와 난류를 발생시켜 유체가 교반되지 않는 데드 존의 발생을 방지함으로써 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 인젝션 홀(144)은 상기 블레이드(143)의 후방부 측으로 유체의 일부를 증가된 유속으로 통과시킴으로써 상기 블레이드(143)의 회전 방향으로 추진력을 더해 줌으로써 임펠러(140)의 회전 저항을 감소시켜 보다 안정적인 교반기의 운전이 가능하도록 한다.
이에 더하여, 상기 인젝션 홀(144)이 가장 작은 속도 에너지를 가지는 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 가장 큰 속도 에너지를 가지는 상기 블레이드(143)의 팁 부분(143b)까지 단면적이 점차적으로 작아지도록 형성되어 상기 블레이드(143)의 위치에 상관없이 인젝션 홀(144)을 통해 블레이드(143)의 후방부 측으로 동일한 유량의 유체가 배출되어 상기 블레이드(143)의 후방부에 와류와 난류가 발생되도록 하여 상기 블레이드(143)의 뿌리 부분(143a)에서부터 팁 부분(143b)까지 균일한 교반이 이루어지도록 함으로써 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 교반기용 임펠러(140) 및 이를 이용한 수처리용 교반기(100)는 종래의 수처리용 교반기에 비하여 임펠러(140)를 저속으로 회전시킨다 하더라도 데드 존이 발생되지 않을 뿐만 아니라 블레이드(143) 전체에 걸쳐 균일한 교반이 이루어짐으로써 구동수단(110)의 용량과 유지비용을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 수처리 효율 또한 한층 더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(100) : 임펠러 (110) : 구동수단
(120) : 감속유닛 (130) : 샤프트
(140) : 임펠러 (141) : 허브
(142) : 허브 플레이트 (143) : 블레이드
(144) : 인젝션 홀

Claims (24)

  1. 블레이드가 회전됨에 따라 상기 블레이드와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시켜 교반 효율을 향상시킴과 동시에 상기 블레이드의 회전 방향으로 추진력을 더해줄 수 있도록 상기 블레이드에 마련되는 적어도 하나의 인젝션 홀을 포함하며,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드에 형성된 제1 홀부; 및
    상기 제1 홀부와 상응하는 형상으로 형성되어 상기 블레이드 면을 기준으로 상기 제1 홀부로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드에 형성된 제2 홀부를 포함하는 교반기용 임펠러.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드의 뿌리 부분에서부터 팁 부분으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 각 열에 형성된 인젝션 홀은 이웃하는 열에 형성된 인젝션 홀과 교호되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 동일한 열에 형성된 인젝션 홀은 서로 이웃하는 인젝션 홀과 중심선이 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드의 뿌리 부분 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 동일하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 다르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부 중 단면적이 크게 형성된 홀부는 블레이드의 뿌리 부분 측을 향하도록 배치되며 단면적이 작게 형성된 홀부는 블레이드의 팁 부분을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부를 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드에 형성되는 연결부를 더 포함하는 교반기용 임펠러.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제1, 2 홀부 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
  13. 교반조 외부에 배치되는 구동수단;
    상기 구동수단의 회전력을 전달 받아 상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 출력시키는 감속유닛;
    상기 감속유닛에 의해 감속된 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트; 및
    상기 샤프트와 연동되어 회전되도록 상기 샤프트에 설치되는 적어도 하나의 임펠러를 포함하며,
    상기 임펠러는 블레이드가 회전됨에 따라 상기 블레이드와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시켜 교반 효율을 향상시킴과 동시에 상기 블레이드의 회전 방향으로 추진력을 더해줄 수 있도록 상기 블레이드에 마련되는 적어도 하나의 인젝션 홀을 포함하고,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드에 형성된 제1 홀부; 및
    상기 제1 홀부와 상응하는 형상으로 형성되어 상기 블레이드 면을 기준으로 상기 제1 홀부로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드에 형성된 제2 홀부를 포함하는 수처리용 교반기.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 1열로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드의 뿌리 부분에서부터 팁 부분으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 각 열에 형성된 인젝션 홀은 이웃하는 열에 형성된 인젝션 홀과 교호되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 동일한 열에 형성된 인젝션 홀은 서로 이웃하는 인젝션 홀과 중심선이 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드의 뿌리 부분 측에 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  19. 삭제
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 동일하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  21. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 다르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부 중 단면적이 크게 형성된 홀부는 블레이드의 뿌리 부분 측을 향하도록 배치되며 단면적이 작게 형성된 홀부는 블레이드의 팁 부분을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
  23. 제13 항에 있어서,
    상기 인젝션 홀은,
    상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부를 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드에 형성되는 연결부를 더 포함하는 수처리용 교반기.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제1, 2 홀부 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200484581Y1 (ko) 2017-04-06 2017-09-26 서금남 플랫 형태의 수중 교반기
KR101854415B1 (ko) * 2018-02-23 2018-05-03 김준섭 폐그물 세척장치
KR101858919B1 (ko) * 2018-01-10 2018-05-16 이병모 세제 혼합장치
KR101908052B1 (ko) * 2016-11-08 2018-10-15 영농조합법인 양지엔텍 부유형 수질정화장치
CN109012311A (zh) * 2018-08-08 2018-12-18 王义云 一种工业废水环保处理装置
CN110835830A (zh) * 2018-08-17 2020-02-25 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 一种洗涤剂盒及洗衣机
CN110835829A (zh) * 2018-08-17 2020-02-25 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 一种洗涤剂盒及洗衣机
KR102131988B1 (ko) * 2020-01-06 2020-07-08 김유학 저속회전으로도 데드존의 발생을 최소화시켜 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 교반기용 임펠러
KR102131970B1 (ko) * 2020-01-06 2020-07-08 김유학 저속회전으로도 데드존의 발생을 최소화시켜 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 수처리용 교반기
KR102440944B1 (ko) * 2021-07-06 2022-09-06 주식회사 디에이치 하이브리드형 혐기성 소화조

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010106339A (ko) * 2001-10-24 2001-11-29 김무영 국소 도포제 및 환약으로 된 발모제의 제조방법
KR20040018616A (ko) * 2002-08-23 2004-03-04 안성욱 수처리장의 교반장치
JP2007253083A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Ebara Corp 攪拌曝気装置、汚水処理場
KR101389687B1 (ko) * 2013-11-04 2014-04-25 김유학 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010106339A (ko) * 2001-10-24 2001-11-29 김무영 국소 도포제 및 환약으로 된 발모제의 제조방법
KR20040018616A (ko) * 2002-08-23 2004-03-04 안성욱 수처리장의 교반장치
JP2007253083A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Ebara Corp 攪拌曝気装置、汚水処理場
KR101389687B1 (ko) * 2013-11-04 2014-04-25 김유학 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101908052B1 (ko) * 2016-11-08 2018-10-15 영농조합법인 양지엔텍 부유형 수질정화장치
KR200484581Y1 (ko) 2017-04-06 2017-09-26 서금남 플랫 형태의 수중 교반기
KR101858919B1 (ko) * 2018-01-10 2018-05-16 이병모 세제 혼합장치
KR101854415B1 (ko) * 2018-02-23 2018-05-03 김준섭 폐그물 세척장치
CN109012311A (zh) * 2018-08-08 2018-12-18 王义云 一种工业废水环保处理装置
CN110835830A (zh) * 2018-08-17 2020-02-25 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 一种洗涤剂盒及洗衣机
CN110835829A (zh) * 2018-08-17 2020-02-25 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 一种洗涤剂盒及洗衣机
CN110835830B (zh) * 2018-08-17 2023-08-08 青岛海尔洗涤电器有限公司 一种洗涤剂盒及洗衣机
CN110835829B (zh) * 2018-08-17 2023-08-08 青岛海尔洗涤电器有限公司 一种洗涤剂盒及洗衣机
KR102131988B1 (ko) * 2020-01-06 2020-07-08 김유학 저속회전으로도 데드존의 발생을 최소화시켜 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 교반기용 임펠러
KR102131970B1 (ko) * 2020-01-06 2020-07-08 김유학 저속회전으로도 데드존의 발생을 최소화시켜 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 수처리용 교반기
KR102440944B1 (ko) * 2021-07-06 2022-09-06 주식회사 디에이치 하이브리드형 혐기성 소화조

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