KR101566240B1

KR101566240B1 - 에어레이션 임펠러 및 이를 포함하는 수처리용 교반기

Info

Publication number: KR101566240B1
Application number: KR1020150030325A
Authority: KR
Inventors: 김유학; 김대열
Original assignee: 김유학
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2015-11-05

Abstract

교반조 내의 혼합액을 교반시키면서 회전되는 블레이드를 통해 교반조 내의 혼합액으로 에어를 분산 배출할 수 있는 에어레이션 임펠러와 이를 포함하는 수처리용 교반기가 개시된다. 상기 에어레이션 임펠러와 이를 포함하는 수처리용 교반기는 임펠러가 회전되면서 블레이드를 통해 혼합액을 교반시키면서, 교반조 내의 혼합액으로 에어를 분산 배출시켜 교반조 내의 혼합액에 와류와 난류를 발생시켜 데드 존 발생 없이 교반조 전체적으로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 그리고, 종래의 일반적인 교반기에 적용되는 임펠러에 비하여 상대적으로 블레이드의 길이가 짧은 임펠러를 적용하고도 더욱 높은 교반효율을 유지할 수 있으므로, 종래에 사용되는 일반적인 교반조 설비에 비하여 적은 동력을 사용하면서도 교반조 전체적으로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있으므로 유지 관리비의 감소는 물론 수처리 효율까지도 대폭 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

에어레이션 임펠러 및 이를 포함하는 수처리용 교반기{AERATION IMPELLER AND AGITATOR FOR WATER TREATMENT HAVING THE SAME}

본 발명은 에어레이션 임펠러 및 이를 포함하는 수처리용 교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수장 또는 하수 처리장 등과 같이 수 처리가 필요한 장소에 설치되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킬 수 있는 에어레이션 임펠러와 이를 포함하는 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 있다.

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 있다.

한편, 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 존(dead zone)이 발생하게 됨으로써 수처리 효율이 더욱 저하된다는 문제점이 있다.

또한, 상기 블레이드의 길이가 미치지 않는 교반조의 코너 부분에도 교반조 내의 혼합액이 교반되지 않는 데드 존이 발생되며, 이를 해결하기 위해서 종래에는 일반적으로 블레이드의 길이를 연장시켜 제작을 하게 되는데, 이럴 경우 블레이드의 강성을 대폭 향상시켜야 함과 동시에 구동부의 출력 또한 상승시켜야 하기 때문에 교반기의 제작비용 상승과 더불어 유지비용까지도 상승시킨다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제1043006호(2011.06.14.)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 교반조 내의 혼합액을 교반시키면서 회전되는 블레이드를 통해 교반조 내의 혼합액으로 에어를 분산 배출할 수 있는 에어레이션 임펠러와 이를 포함하는 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 교반기의 제1 중공 샤프트와 연동되어 회전되며 상기 제1 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제1 중공 샤프트와 연결되는 제2 중공 샤프트 및, 상기 제2 중공 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에, 상기 제2 중공 샤프트와 연통되며 복수개의 에어 배출 홀이 형성되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 에어 배출 홀을 통해 교반조 내의 혼합액으로 분산 배출할 수 있는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 에어레이션 임펠러를 제시한다.

여기서, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성될 수 있다.

예를 들면, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 상승하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 상부면에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 하강하면서도 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 측에 위치한 측면부에도 더 형성될 수 있다.

한편, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 외측 방향으로 방사상으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드에 형성될 수도 있다.

이에 더하여, 상기 에어레이션 임펠러는 상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 블레이드의 하부에서 외부로 배출할 수 있는 적어도 하나의 보조 에어공급 유닛을 더 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 보조 에어 공급유닛은 상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되는 에어 공급관 및, 상기 에어 공급관에 형성되는 복수개의 에어 배출 홀을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향과 상기 블레이드의 외측방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 에어 공급관에 형성될 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 교반조 외부에 배치되는 구동수단과, 상기 구동수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 감속기와, 상기 감속기에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전되며 에어 공급 장치로부터 에어를 공급받는 제1 중공 샤프트 및, 상기 제1 중공 샤프트가 회전됨에 따라 상기 제1 중공 샤프트와 연동되어 회전됨으로써 교반조 내의 혼합액을 회전시키면서, 상기 에어 공급 장치로부터 공급되는 에어를 상기 제1 중공 샤프트를 통해 공급받아 교반조 내의 혼합액으로 분산 배출하는 에어레이션 임펠러를 포함하는 수처리용 교반기를 제시한다.

여기서, 상기 제1 중공 샤프트는 상기 에어 공급장치와 로터리 조인트에 의해 연결되어 상기 에어 공급장치로부터 에어를 공급받을 수 있다.

일예를 들면, 상기 에어레이션 임펠러는 상기 제1 중공 샤프트와 연동되어 회전되며 상기 제1 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제1 중공 샤프트와 결합되는 제2 중공 샤프트 및, 상기 제2 중공 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에, 상기 제2 중공 샤프트와 연통되며 복수개의 에어 배출 홀이 형성되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 에어 배출 홀을 통해 교반조 내의 혼합액으로 분산 배출하는 적어도 하나의 블레이드를 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 상승하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 상부면에 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 하강하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 측에 위치한 측면부에도 더 형성될 수 있다.

또한, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 외측 방향으로 방사상으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드에 형성될 수도 있다.

한편, 상기 에어레이션 임펠러는 상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 블레이드의 하부에서 외부로 배출할 수 있는 적어도 하나의 보조 에어공급 유닛을 더 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 보조 에어 배출유닛은 상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되는 에어 공급관 및, 상기 에어 공급관에 형성되는 복수개의 에어 배출 홀을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 에어 배출 홀은 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향과 상기 블레이드의 외측방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 에어 공급관에 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 에어레이션 임펠러 및 이를 포함하는 수처리용 교반기는 임펠러가 회전되면서 블레이드를 통해 혼합액을 교반시키면서, 교반조 내의 혼합액으로 에어를 분산 배출시켜 교반조 내의 혼합액에 와류와 난류를 발생시켜 데드 존 발생 없이 교반조 전체적으로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여, 상기 블레이드의 외측 방향으로까지 에어를 분산 배출하여 교반조의 코너 부분에서도 혼합액에 와류 및 난류가 발생되도록 함으로써 종래의 일반적인 교반기에 적용되는 임펠러에 비하여 상대적으로 블레이드의 길이가 짧은 임펠러를 적용하고도 더욱 높은 교반효율을 유지할 수 있다.

따라서, 종래에 사용되는 일반적인 교반조 설비에 비하여 적은 동력을 사용하면서도 교반조 전체적으로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있으므로 유지 관리비의 감소는 물론 수처리 효율까지도 대폭 향상시킬 수 있다는 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 에어레이션 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 다른 에어레이션 임펠러를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 에어레이션 임펠러를 포함하는 수처리용 교반기를 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 에어레이션 임펠러를 포함하는 다른 수처리용 교반기를 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 에어레이션 임펠러를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 다른 에어레이션 임펠러를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 에어레이션 임펠러(110)는 제2 중공 샤프트(111) 및, 블레이드(112)를 포함할 수 있다.

상기 제2 중공 샤프트(111)는 교반기(100 : 도 3 참조)의 제1 중공 샤프트(140 : 도 3 참조)와 연동되어 회전되며 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연통되도록 상기 제1 중공 샤프트(140)와 결합될 수 있다.

예를 들면, 상기 제2 중공 샤프트(111)는 상부면은 개방되고 하부면은 폐쇄된 중공 형태로 형성될 수 있다.

상기 블레이드(112)는 적어도 하나가 상기 제2 중공 샤프트(111)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 중공 샤프트(111)에 설치되어 교반조(도시되지 않음) 내의 혼합액을 교반시킬 수 있다. 이와 동시에, 상기 블레이드(112)는 속이 빈 형태로 형성되어 상기 제2 중공 샤프트(111)와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트(111)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제1 중공 샤프트(140)를 통해 제2 중공 샤프트(111) 내부로 유입된 에어가 상기 블레이드(112)로 유입될 수 있다. 한편, 상기 블레이드(112)에는 복수개의 에어 배출 홀(112a)(112b)(112c)이 형성되어 상기 블레이드(112) 내부로 유입된 에어가 상기 에어 배출 홀(112a)(112b)(112c)을 통해 블레이드(112)의 외부, 즉 교반조로 배출되도록 하여 교반조 내부의 혼합액에 와류와 난류를 생성시킬 수 있도록 한다.

예를 들면, 상기 블레이드(112)는 PP, PVC, FRP, 스테인리스 등과 같은 재질 중 선택된 어느 하나로 제작될 수 있다.

한편, 상기 에어 배출 홀(112a)(112b)(112c)은 상기 블레이드(112)의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성될 수 있다.

예를 들면, 상기 에어 배출 홀(112a)(112b)은 블레이드(112)의 회전 방향(A)의 반대 방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드(112)의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 에어 배출 홀(112a)은 블레이드(112)의 회전 방향(A)의 반대 방향으로 에어가 상승하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드(112)의 상부면에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 에어 배출 홀(112b)은 블레이드(112)의 회전 방향(A)의 반대 방향으로 에어가 하강하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드(112)의 회전 방향의 반대 측에 위치한 측면부에도 더 형성될 수 있다.

또한, 상기 에어 배출 홀(112c)은 상기 블레이드(112)의 외측 방향으로 방사상으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드(112)의 반경방향으로 최외각에 위치한 블레이드(112) 면에 복수개가 소정간격으로 형성될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 의한 에어레이션 임펠러(110)는 블레이드(112)가 회전되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에 회전되는 상기 블레이드(112)를 통해 교반조 내의 혼합액에 에어를 골고루 분산 배출시켜 혼합액에 와류와 난류를 형성시켜 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 블레이드(112)가 회전되면서 상기 블레이드(112)에 형성되어 있는 에어 배출 홀(112a)(112b)(112c)을 통해 에어를 배출하게 됨으로써 교반조 전체적으로 에어를 골고루 분산 배출함으로써 교반조 내 혼합액에 와류와 난류를 생성시켜 혼합액의 교반효율을 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 상기 블레이드(112)의 상부면과 측면부에 형성된 에어 배출 홀(112a)(112b)을 통해서는 에어가 블레이드(112)의 상, 하 방향으로 상승 및 하강되면서 배출되어 혼합액에 와류와 난류가 생성되도록 하여 상기 블레이드(112)의 후방면과 인접한 블레이드(112)의 후방부 측까지도 데드 존 발생 없이 균일한 교반이 이루어지며, 상기 블레이드(112)의 팁 부분에서부터 블레이드(112)의 뿌리 부분까지 균일한 교반이 이루어질 수 있도록 한다.

이에 더하여, 상기 블레이드(112)의 반경방향으로 최외각에 위치한 블레이드(112) 면에 형성된 에어 배출 홀(112c)을 통해서는 에어가 상기 블레이드(112)의 외측 방향으로 교반조 코너 부분까지 도달하도록 방사상으로 배출됨으로써 교반조 전체적으로 균일한 교반이 이루어질 수 있도록 하여 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

즉, 상기 에어 배출 홀(112c)을 통해서는 상기 블레이드(112)의 외측 방향으로 에어가 배출됨으로써 상기 블레이드(112)의 길이에 따라서 발생되는 교반 에너지 보다 더 넓은 영역을 커버할 수 있도록 함으로써 교반조 전체적으로 균일한 교반이 이루어질 수 있도록 하여 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 의한 에어에리션 임펠러(110)는 적어도 하나의 보조 에어공급 유닛(113)을 더 포함할 수 있다.

상기 보조 에어공급 유닛(113)은 상기 블레이드(112)의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트(111)와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트(111)에 설치되어 상기 제2 중공 샤프트(111)를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 블레이드(112)의 하부에서 외부로 배출할 수 있다.

예를 들면, 상기 보조 에어공급 유닛(113)은 에어 공급관(113a) 및, 복수개의 에어 배출 홀(113b)을 포함할 수 있다.

상기 에어 공급관(113a)은 상기 블레이드(112)의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트(111)와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트(111)에 설치될 수 있다.

상기 에어 배출 홀(113b)은 상기 에어 공급관(113a)에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 에어 배출 홀(113b)은 상기 블레이드(112)의 회전 방향(A)의 반대 방향과 상기 블레이드(112)의 외측방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 에어 공급관(113a)에 형성될 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 에어 배출 홀(113b)은 상기 블레이드(112)의 회전 방향(A)의 반대 방향으로 하강하면서 에어를 배출함과 동시에 상기 블레이드(112)의 외측방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 에어 공급관(113a)에 형성될 수 있다.

이에 더하여, 상기 보조 에어공급 유닛(113)은 상기 에어 공급관(113a)을 상기 블레이드(112)에 연결하는 적어도 하나의 지지부재(113c)를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 보조 에어 공급유닛(113)은 상기 블레이드(112)와 함께 회전되면서 상기 블레이드(112)의 상부 방향으로 배출되는 에어량에 비하여 상대적으로 에어 배출량이 적은 블레이드(112)의 하부 방향과 블레이드(112)의 외측 방향으로 에어를 배출하여 혼합액에 와류와 난류가 생성되도록 하여 교반조의 코너부분까지도 충분한 교반이 이루어지도록 함으로써 교반효율을 대폭 증폭시킬 수 있도록 한다.

<제2 실시예>

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 에어레이션 임펠러를 포함하는 수처리용 교반기를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 에어레이션 임펠러를 포함하는 다른 수처리용 교반기를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 수처리용 교반기(100)는 구동수단(120), 감속기(130), 제1 중공 샤프트(140) 및, 에어레이션 임펠러(110)를 포함할 수 있다.

상기 구동수단(120)은 교반조(도시되지 않음) 외부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 구동수단(120)은 모터일 수 있다.

상기 감속기(130)는 상기 구동수단(120)으로부터 회전력을 전달받아 상기 회전력을 소정 비율로 감속시킬 수 있다.

상기 제1 중공 샤프트(140)는 상기 감속기(130)에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전되며 에어 공급 장치(도시되지 않음)로부터 에어를 공급받을 수 있다.

여기서, 상기 제1 중공 샤프트(140)는 상기 에어 공급 장치와 로터리 조인트(144)에 의해 연결되어 상기 제1 중공 샤프트(140)가 회전된다 하더라도 상기 에어 공급 장치로부터 안정적으로 에어를 공급받을 수 있다.

상기 에어레이션 임펠러(110)는 상기 제1 중공 샤프트(140)가 회전됨에 따라 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연동되어 회전됨으로써 교반조 내의 혼합액을 회전시킴과 동시에, 상기 에어 공급 장치로부터 공급되는 에어를 상기 제1 중공 샤프트(140)를 통해 공급받아 교반조 내부에 분산 배출시킬 수 있도록 한다.

예를 들면, 상기 에어레이션 임펠러(110)는 제2 중공 샤프트(111) 및, 블레이드(112)를 포함할 수 있다.

상기 제2 중공 샤프트(111)는 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연동되어 회전되고 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연통되도록 상기 제1 중공 샤프트(140)와 결합될 수 있다.

상기 제2 중공 샤프트(111)는 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연동되어 회전되도록 상기 제1 중공 샤프트(140)와 결합될 수 있다. 여기서, 상기 제2 중공 샤프트(111)는 도면에 도시된 바와 같이 플랜지 등과 같은 결합수단(143)을 통해 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연결될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 제2 중공 샤프트(111)는 상기 제1 중공 샤프트(140)와 용접 등과 같은 방법으로 연결될 수도 있다.

상기 블레이드(112)는 적어도 하나가 상기 제2 중공 샤프트(111)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 중공 샤프트(111)에 설치되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킬 수 있다. 이와 동시에, 상기 블레이드(112)는 속이 빈 형태로 형성되어 상기 제2 중공 샤프트(111)와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트(111)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제1 중공 샤프트(140)를 통해 제2 중공 샤프트(111) 내부로 유입된 에어가 상기 블레이드(112)로 유입될 수 있다. 한편, 상기 블레이드(112)에는 복수개의 에어 배출 홀(112a)(112b)(112c)이 형성되어 상기 블레이드(112) 내부로 유입된 에어가 상기 에어 배출 홀(112a)(112b)(112c)을 통해 블레이드(112)의 외부, 즉 교반조로 배출되도록 하여 교반조 내부의 혼합액에 와류와 난류를 생성시킬 수 있도록 한다.

한편, 상기 에어레이션 임펠러(110)는 적어도 하나의 보조 에어공급 유닛(113)을 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 에어공급 유닛(113)은 에어 공급관(113a) 및, 에어 배출 홀(113b)을 포함할 수 있다.

다시, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 에어레이션 임펠러와 이를 포함하는 수처리용 교반기의 작용 효과에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 에어레이션 임펠러(110)와 이를 포함하는 수처리용 교반기(100)는 감속기(130)에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달 받아 회전되는 제1 중공 샤프트(140)가 에어 공급 장치(도시되지 않음)와 로터리 조인트(114)에 의해 연결된다.

따라서, 상기 제1 중공 샤프트(140)가 감소기(130)로부터 회전력을 전달받아 회전됨과 동시에 상기 에어 공급 장치로부터 제1 중공 샤프트(140) 내부로 에어를 공급할 수 있다.

한편, 상기 에어 공급 장치로부터 제1 중공 샤프트(140) 내부로 공급된 에어는 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연동되어 회전됨과 동시에 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연통되어 있는 제2 중공 샤프트(111)를 통해 속이 빈 형태로 제작된 블레이드(112) 내부로 공급된다.

이때, 상기 블레이드(112)는 상기 제1 중공 샤프트(140)와 연동되어 회전됨으로써 교반조(도시되지 않음) 내의 혼합액을 교반시켜 교반조 내의 슬러지의 침전을 방지함과 동시에, 상기 블레이드(112) 내부로 공급된 에어는 상기 블레이드(112)에 형성된 복수개의 에어 배출 홀(112a)(112b)(112c)을 통해 배출되어 교반조 내부의 혼합액에 분산 배출되어 와류와 난류를 생성시킬 수 있다.

여기서, 상기 에어는 블레이드(112)가 회전되면서 상기 블레이드(112)에 형성된 에어 배출 홀(112a)(112b)을 통해 블레이드(112)의 상, 하부 방향으로 상승 및 하강되면서 배출시켜 혼합액에 와류와 난류를 생성시킴과 동시에, 상기 블레이드(112)에 형성된 에어 배출 홀(112c)을 통해서는 상기 블레이드(112)의 외측 방향으로 방사상으로 배출되어 교반조 전체적으로 에어를 골고루 분산 배출하여 교반조 전체적으로 걸쳐 와류와 난류를 생성시켜 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

이에 더하여, 상기 블레이드(112)와 함께 회전되는 보조 에어 공급유닛(113)을 통해 상기 블레이드(112)의 상부 방향으로 배출되는 에어량에 비하여 상대적으로 에어 배출량이 적은 블레이드(112)의 하부 방향과 블레이드(112)의 외측방향으로 에어를 더 배출하여 혼합액에 와류와 난류의 생성비율을 향상시킴으로써 교반효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 에어레이션 임펠러(110)와 이를 포함하는 수처리용 교반기(100)는 임펠러(110)가 회전되면서 블레이드(112)를 통해 혼합액을 교반시키면서, 교반조 내의 혼합액으로 에어를 분산 배출시켜 교반조 내의 혼합액에 와류와 난류를 발생시켜 데드 존 발생 없이 교반조 전체적으로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

이에 더하여, 상기 블레이드(112)의 외측 방향으로까지 에어를 분산 배출하여 교반조의 코너 부분에서도 혼합액에 와류 및 난류가 발생되도록 함으로써 종래의 일반적인 교반기에 적용되는 임펠러에 비하여 상대적으로 블레이드의 길이가 짧은 임펠러(110)를 적용하고도 더욱 높은 교반효율을 유지할 수 있다.

따라서, 종래에 사용되는 일반적인 교반조 설비에 비하여 적은 동력을 사용하면서도 교반조 전체적으로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있으므로 유지 관리비의 감소는 물론 수처리 효율까지도 대폭 향상시킬 수 있다는 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) : 교반기 (110) : 에어레이션 임펠러
(111) : 제2 중공 샤프트 (112) : 블레이드
(112a)(112b)(112c)(113b) : 에어 배출 홀 (113) : 보조 에어공급 유닛
(113a) : 에어 공급관 (113c) : 지지부재
(120) : 구동수단 (140) : 제1 중공 샤프트

Claims

교반기의 제1 중공 샤프트와 연동되어 회전되며 상기 제1 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제1 중공 샤프트와 결합되는 제2 중공 샤프트;
상기 제2 중공 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에, 상기 제2 중공 샤프트와 연통되며 복수개의 에어 배출 홀이 형성되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 에어 배출 홀을 통해 교반조 내의 혼합액으로 분산 배출하는 적어도 하나의 블레이드; 및
상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 블레이드의 하부에서 외부로 배출할 수 있는 적어도 하나의 보조 에어공급 유닛을 포함하며,
상기 보조 에어 공급유닛은,
상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되는 에어 공급관; 및
상기 에어 공급관에 형성되는 복수개의 에어 배출 홀을 포함하는 에어레이션 임펠러.
제1 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어레이션 임펠러.
제2 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어레이션 임펠러.
제3 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 상승하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 상부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 에어레이션 임펠러.
제3 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 하강하면서도 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 측에 위치한 측면부에도 더 형성되는 것을 특징으로 하는 에어레이션 임펠러.
제2 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 외측 방향으로 방사상으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드에 형성되는 것을 특징으로 하는 에어레이션 임펠러.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향과 상기 블레이드의 외측방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 에어 공급관에 형성되는 것을 특징으로 하는 에어레이션 임펠러.
교반조 외부에 배치되는 구동수단;
상기 구동수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 감속기;
상기 감속기에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전되며 에어 공급 장치로부터 에어를 공급받는 제1 중공 샤프트; 및
상기 제1 중공 샤프트가 회전됨에 따라 상기 제1 중공 샤프트와 연동되어 회전됨으로써 교반조 내의 혼합액을 회전시키면서, 상기 에어 공급 장치로부터 공급되는 에어를 상기 제1 중공 샤프트를 통해 공급받아 교반조 내의 혼합액으로 분산 배출하는 에어레이션 임펠러를 포함하며,
상기 에어레이션 임펠러는,
상기 제1 중공 샤프트와 연동되어 회전되며 상기 제1 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제1 중공 샤프트와 결합되는 제2 중공 샤프트;
상기 제2 중공 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 교반조 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에, 상기 제2 중공 샤프트와 연통되며 복수개의 에어 배출 홀이 형성되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 에어 배출 홀을 통해 교반조 내의 혼합액으로 분산 배출하는 적어도 하나의 블레이드; 및
상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되어 상기 제2 중공 샤프트를 통해 내부로 유입된 에어를 상기 블레이드의 하부에서 외부로 배출할 수 있는 적어도 하나의 보조 에어 공급유닛을 포함하고,
상기 보조 에어 공급유닛은,
상기 블레이드의 하부에 배치되며 상기 제2 중공 샤프트와 연통되도록 상기 제2 중공 샤프트에 설치되는 에어 공급관; 및
상기 에어 공급관에 형성되는 복수개의 에어 배출 홀을 포함하는 수처리용 교반기.
제10 항에 있어서,
상기 제1 중공 샤프트는,
상기 에어 공급장치와 로터리 조인트에 의해 연결되어 상기 에어 공급장치로부터 에어를 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
삭제
제10 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
제13 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드의 적어도 하나의 면에 복수개가 소정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
제14 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 상승하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 상부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
제14 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향으로 에어가 하강하면서 배출될 수 있도록 상기 블레이드의 회전 방향의 반대 측에 위치한 측면부에도 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
제13 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 외측 방향으로 방사상으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 블레이드에 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
삭제
삭제
제10 항에 있어서,
상기 에어 배출 홀은,
상기 블레이드의 회전 방향의 반대 방향과 상기 블레이드의 외측방향으로 에어를 배출할 수 있도록 상기 에어 공급관에 형성되는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.