KR101569999B1 - 용존산소 증대장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부가 개방된 통체로 이루어진 하우징(10); 상기 하우징(10)의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 외부에서 물과 산소가 강제 투입되는 투입구(21)가 일측에 형성되고 배출구(22)가 타측에 형성된 헤드(20); 상부가 개방된 통체 형상이며 하단에 다수의 제1배출구(31)가 원주방향을 따라 형성되고, 이 제1배출구(31)가 상기 헤드(20)의 투입구(21)와 연통되도록 하우징(10) 내부에 설치되는 제1메인유도통(30); 및 상면이 개방된 통체 형상이며 상기 제1메인유도통(30)보다 직경이 커서 제1메인유도통(30)과 동심원 형태로 하우징(10) 내부에 설치되되 상단에 다수의 제2배출구(41)가 헤드(20)의 배출구(22)와 연통되도록 설치되는 제2메인유도통(40);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용존산소 증대장치를 제공한다.

Description

용존산소 증대장치{Apparatus for increasing dissolved oxygen}
본 발명은 용존산소 증대장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조가 간단하고 청소가 용이하면서도 산소의 용존효율을 효과적으로 높일 수 있는 용존산소 증대장치에 관한 것이다.
일반적으로 용존산소는 물 또는 용액 속에 녹아 있는 분자상태의 산소를 말한다. 이와 같은 용존산소는 어류의 생존과 폐수처리시 호기성 생물에도 영향을 미치므로 용존산소를 증가시키기 위하여 종래부터 다양한 기술이 소개되어 왔다. 예를 들면, 어항 속의 물에 공기를 계속 공급하여 기포 중 일부가 물에 용해되는 방식이나 폐수를 방류 전 폐수처리장에서 처리할 때 폐수 속에 산소를 공급하여 폐수 속의 미생물을 활성화시킴으로써 단시간내에 물의 자정작용을 촉진시킴으로써 폐수를 정화시키는 방식이 있다.
그런데, 종래 물에 용존산소를 증가시키기 위한 장치들은 구조가 복잡하고 서로 분리가 어려워서 청소가 쉽지 않은 문제가 있다. 또한, 이와 같은 장치들 중 임펠러나 스크류 또는 브러쉬 등을 회전시켜 교반하는 방식은 임펠러 등을 구동시키는 모터가 요구되어 비용이 증가되고 임펠러 등과 모터가 많은 공간을 차지하므로 장치의 사이즈가 커지는 문제가 있다.
한국 공개특허공보 제10-2011-0036724호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 청소가 용이하면서도 산소의 용존효율을 효과적으로 높일 수 있으며 보다 콤팩트해져서 설치가 용이한 용존산소 증대장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 상부가 개방된 통체로 이루어진 하우징(10); 상기 하우징(10)의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 외부에서 물과 산소가 강제 투입되는 투입구(21)가 일측에 형성되고 배출구(22)가 타측에 형성된 헤드(20); 상부가 개방된 통체 형상이며 하단에 다수의 제1배출구(31)가 원주방향을 따라 형성되고, 이 제1배출구(31)가 상기 헤드(20)의 투입구(21)와 연통되도록 하우징(10) 내부에 설치되는 제1메인유도통(30); 및 상부가 개방된 통체 형상이며 상기 제1메인유도통(30)보다 직경이 커서 제1메인유도통(30)과 동심원 형태로 하우징(10) 내부에 설치되되 상단에 다수의 제2배출구(41)가 헤드(20)의 배출구(22)와 연통되도록 설치되는 제2메인유도통(40);을 포함하고, 상기 제1배출구(31)의 직경(a)은 제1메인유도통(30)의 내경(d)보다 작고 상기 제2배출구(41)의 직경(b)은 제1메인유도통(30)의 외경과 제2메인유도통(40)의 내경의 차이(e)보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 용존산소 증대장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1메인유도통(30) 또는 제2메인유도통(40)의 바닥면에서 제1메인유도통(30)의 내부로 상향 돌출된 충돌돌부(42)가 형성되되 이 충돌돌부(42)의 상단은 제1메인유도통(30)의 제1배출구(31)의 상단보다 상측으로 더 돌출된 것을 특징으로 하는 용존산소 증대장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2메인유도통(40)의 외측에는 상면이 개방된 통체 형상으로 이루어진 적어도 하나 이상의 보조유도통(50)이 제1 및 제2메인유도통(30,40)과 동심원 형태로 하우징(10) 내부에 설치되며, 각 보조유도통(50)에는 보조배출구(51)가 상단과 하단에 교호로 형성되고, 상기 제2메인유도통(40)의 하면 테두리에 형성되거나 또는 하단에 보조배출구(51)가 형성된 보조유도통(50)의 하면 테두리에 형성되는 것으로 중앙으로 갈수록 상향 경사지며 그 상단이 제2배출구(41) 또는 보조배출구(51)의 상단보다 더 돌출된 경사면(52)이 형성된 것을 특징으로 하는 용존산소 증대장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 상면이 개방된 통체 형상이며 각각 하단과 상단에 직경이 축소되는 제1 및 제2배출구(31,41)가 형성된 제1 및 제2메인유도통(30,41)을 동심원 형태로 하우징(10)에 헤드(20)의 투입구(21) 및 배출구(22)와 연통되게 설치함으로써, 산소기포가 제1 및 제2메인유도통(30,40)의 길이방향을 따라 이동될 때 유속이 증가되는 제1 및 제2배출구(31,41)의 둘레부에 충돌에 의해 미분화되어 물과 접촉시간 및 면적이 증가됨에 따라 용해도가 증가되므로 용존효율이 향상된다. 이와 같이 구조가 간단하면서도 용존효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 제1 및 제2메인유도통(30,40)을 하우징(10)에서 쉽게 분리시켜 개방된 상면을 통해 내부를 용이하게 청소할 수 있다.
그리고 제1메인유도통(30)의 하단에서 내부로 상향 돌출되되 그 상단이 제1배출구(31)의 상단보다 더 돌출된 충돌돌부(42)를 형성하여, 산소기포가 충돌돌부(42)에 충돌하여 미분화됨에 따라 물과 접촉시간 및 면적이 증가되어 용해도가 증가되므로 용존효율이 더욱 향상된다. 이때, 물과 산소기포가 충돌돌부(42)에 충돌함에 따라 측방으로 분력이 작용하여 측방에 구비된 제1배출구(31)로 배출되는 물의 유속이 더욱 증가되어 상기의 효과가 더욱 더 향상된다. 또한, 제2메인유도통(41)의 테두리에 중앙으로 갈수록 상향 경사지되 그 상단이 제2배출구(41)의 상단과 대응되거나 더 높이 위치되어 물과 산소기포가 제2배출구(41)로 배출되기 전에 충돌되는 경사면(52)이 형성되어, 상기와 같은 과정이 반복됨에 따라 용존효율을 더욱 더 향상시킬 수 있다.
한편, 상면이 개방되고 제2메인유도통(40)보다 직경이 큰 보조유도통(50)들을 제2메인유도통(40)과 동심원 형태로 하우징(10)에 설치하여 유속이 증가되는 다수의 배출구들에 충돌로 인해 미분화되는 횟수가 증가되므로, 상기와 같은 효과들이 더욱 더 향상된다. 또한, 상기 보조유도통(50)들에 상기와 같은 경사면(52)을 형성하여 미분화되는 횟수를 더욱 증가시켜 상기의 효과들을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용존산소 증대장치의 일실시예를 도시한 분해사시도
도 2는 상기 실시예의 측단면도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 용존산소 증대장치를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용존산소 증대장치는 상면이 개방된 원통형 하우징(10)과, 이 하우징(10)의 상면에 결합되며 양 측면에 투입구(21) 및 배출구(22)가 형성된 헤드(20)와, 하단에 제1배출구(31)가 형성되고 이 제1배출구(31)가 상기 헤드(20)의 투입구(21)와 연통되는 제1메인유도통(30)과, 이 제1메인유도통(30) 외측에 끼워지며 상단에 제2배출구(41)가 형성된 제2메인유도통(40)과, 이 제2메인유도통(40)의 외측에 끼워지며 하단에 헤드(20)의 배출구(22)와 연통되는 보조배출구(51)가 형성된 보조유도통(50)을 포함하여 구성된다.
상기 하우징(10)은 상면이 개방되며 상하로 길게 연장된 통체 형상으로 이루어진다. 상기 헤드(20)는 하우징(10)의 개방된 상면에 나사결합되며, 일측면에 외부의 도시안된 산소공급장치에서 발생된 산소기포를 공급하는 산소공급관(2)과 연결된 물공급관(1)이 연결되는 투입구(21)가 형성되고 타측면에 배출관(3)이 연결되는 배출구(22)가 형성된다. 이때, 상기 투입구(21)는 기역자 형상으로 이루어져서 헤드(20)의 중앙 하면으로 관통된다.
상기 제1메인유도통(30)은 적어도 상면이 개방되며 상하로 길게 연장된 통체 형상으로 이루어지되 하우징(10)보다 직경이 현저히 작게 형성된다. 이때, 제1메인유도통(30)은 개방된 상면이 헤드(20)의 투입구(21)와 연통되게 하우징(10) 내부에 설치된다. 그리고 제1메인유도통(30)의 하단부 둘레면에는 다수의 제1배출구(31)가 형성된다.
상기 제2메인유도통(40)은 적어도 상면이 개방되며 상하로 길게 연장된 통체 형상으로 이루어지되 하우징(10)보다 직경이 작지만 제1메인유도통(30)보다 직경이 크게 형성된다. 이와 같은 제2메인유도통(40)은 하우징(10) 내부에 제1메인유도통(30)과 동심원 형태로 설치된다. 그리고 제2메인유도통(40)의 상단부 둘레면에는 다수의 제2배출구(41)가 형성된다.
상기 제1메인유도통(30) 또는 제2메인유도통(40)의 바닥면에는 제1메인유도통(30)의 하면에서 상측으로 돌출되는 충돌돌부(42)가 형성된다. 도시된 실시예에서, 제1메인유도통(30)의 하면은 개방되고 충돌돌부(42)는 제2메인유도통(40)의 바닥면에서 일체로 돌출된 것을 예시하였으나, 경우에 따라 충돌돌부(42)가 제1메인유도통(30)의 바닥면에서 일체로 돌출될 수도 있다. 이때, 상기 충돌돌부(42)의 상단은 제1배출구(31)의 상단과 동일하거나 또는 상측으로 더 돌출되도록 구성된다.
상기 보조유도통(50)은 적어도 상면이 개방되며 상하로 길게 연장된 통체 형상으로 이루어지되 하우징(10)보다 직경이 작지만 제2메인유도통(40)보다 직경이 크게 형성된다. 이와 같은 보조유도통(50)은 하우징(10) 내부에 제1 및 제2메인유도통(30,40)과 동심원 형태로 설치된다. 그리고 보조유도통(50)은 하단부 둘레면에 다수의 보조배출구(51)가 형성되며, 이 보조배출구(51)는 헤드(20)의 배출구(22)와 연통된다.
한편, 보조유도통(50)의 바닥면 테두리 또는 하우징(10)의 바닥면 테두리에는 보조유도통(50)의 하면에서 상측으로 돌출되되 중앙으로 갈수록 상향 경사진 경사면(52)이 형성된다. 이때, 상기 경사면(52)은 보조유도통(50)의 보조배출구(51)의 상단보다 상측에 위치된다.
이와 같이 구성된 제1 및 제2메인유도통(30,40)과 보조유도통(50)의 상단은 헤드(20)의 하면에 밀착되는데, 밀봉을 위해 헤드(20)의 하면에 링 형상의 밀폐판(60)이 개재된다. 그리고 하우징(10)의 바닥면에는 보조유도통(50)이 상기 밀폐판(60)에 밀착되도록 보조유도통(50)의 하면을 지지하는 지지대(11)가 구비된다.
그리고 한편, 상기 제1배출구(31)의 직경(a)은 제1메인유도통(30)의 내경(d)보다 작게 형성되고, 제2배출구(41)의 직경(b)은 제2메인유도통(40)의 내경과 제1메인유도통(30)의 외경간의 차이(e)보다 작게 형성되며, 보조배출구(51)의 직경(c)은 보조유도통(50)의 내경과 제2메인유도통(40)의 외경간의 차이(f)보다 작게 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 용존산소 증대장치의 작동을 설명하면, 도시안된 펌프에 의해 물과 산소기포가 물공급관(1)을 통해 헤드(20)의 투입구(21)를 거쳐 제1메인유도통(30) 내부로 유입된다. 유입된 물과 산소기포는 제1메인유도통(30) 하단의 제1배출구(31)를 통해 제2메인유도통(40)으로 배출되는데, 제1배출구(31)를 통과할 때 유속이 증가되어 산소기포가 제1배출구(31)의 둘레부에 충돌함에 따라 미분화되어 물에 용해된다. 이때, 물과 산소기포는 제1배출구(31)로 배출되기 전에 충돌돌부(42)에 먼저 충돌하면서 산소기포가 미분화되어 물에 좀 더 잘 용해된다. 그리고 충돌에 의해 발생된 수평분력에 의해 제1배출구(31)에서 유속이 더욱 증가되어 상기의 효과들이 더욱 증대된다.
또한, 제2메인유도통(40)으로 유입된 물과 산소기포는 제2배출구(41)를 통해 보조유도통(50)으로 배출되는데 제2배출구(41)에서 유속이 또 증가되어 산소기포가 물에 용해된다. 한편, 보조유도통(50)으로 유입된 물과 산소기포는 보조배출구(51)로 배출되어 헤드(20)의 배출구(22)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 보조배출구(51)에서 유속이 증가됨은 물론 물과 산소기포가 보조배출구(51)로 배출되기 전에 경사면(52)에 충돌되므로 미분화에 의한 용해도가 증가되며, 수평분력에 의한 유속증가로 용해도가 더욱 증가된다.
이와 같이, 물과 산소기포가 본 발명의 일실시예에 따른 용존산소 증대장치에서 반복적인 충돌 및 유속증가를 통해 산소기포의 용해도를 효과적으로 증가시켜 용존효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 적어도 상면이 개방된 통체로 이루어진 제1 및 제2메인유도통(30,40)과 보조유도통(50)이 원통형 하우징(10) 내부에 동심원 형태로 설치되므로, 보다 콤팩트하면서도 하우징(10)에서 쉽게 분리시켜 간편하게 청소할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 보조유도통(50)이 하나인 것을 예시하였으나, 이에 국한되는 것이 아니라 둘 이상의 보조유도통(50)이 사용될 수 있다. 이때, 각 보조유도통(50)은 직경이 다르게 형성되어 동심원 형태로 설치되며 물과 산소기포가 상단과 하단으로 지그재그로 이동되도록 보조배출구(51)가 상단과 하단에 교호로 형성된다. 또한, 하단에 보조배출구(51)가 형성된 보조유도통(50)에는 상기 경사면(52)이 형성됨은 물론이다. 이와 같이 다수의 보조유도통(50)을 장착함으로써 물과 산소기포의 유로의 길이가 더욱 연장되어 용존효율을 더욱 높일 수 있으며 상기 다수의 경사면(52)으로 인해 그로 인한 효과를 여러 번 반복적으로 얻을 수 있는 장점이 있다. 그리고 필요에 따라 상기 용존산소 증대장치를 다수개 연결 설치하여 더 많은 횟수의 필터링을 거칠 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (3)

  1. 상부가 개방된 통체로 이루어진 하우징(10);
    상기 하우징(10)의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 외부에서 물과 산소가 강제 투입되는 투입구(21)가 일측에 형성되고 배출구(22)가 타측에 형성된 헤드(20);
    상부가 개방된 통체 형상이며 하단에 다수의 제1배출구(31)가 원주방향을 따라 형성되고, 이 제1배출구(31)가 상기 헤드(20)의 투입구(21)와 연통되도록 하우징(10) 내부에 설치되는 제1메인유도통(30); 및
    상부가 개방된 통체 형상이며 상기 제1메인유도통(30)보다 직경이 커서 제1메인유도통(30)과 동심원 형태로 하우징(10) 내부에 설치되되 상단에 다수의 제2배출구(41)가 헤드(20)의 배출구(22)와 연통되도록 설치되는 제2메인유도통(40);을 포함하여 구성되며,
    상기 제1메인유도통(30) 또는 제2메인유도통(40)의 바닥면에서 제1메인유도통(30)의 내부로 상향 돌출된 충돌돌부(42)가 형성되되 이 충돌돌부(42)의 상단은 제1메인유도통(30)의 제1배출구(31)의 상단보다 상측으로 더 돌출된 것을 특징으로 하는 용존산소 증대장치.


  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2메인유도통(40)의 외측에는 상면이 개방된 통체 형상으로 이루어진 적어도 하나 이상의 보조유도통(50)이 제1 및 제2메인유도통(30,40)과 동심원 형태로 하우징(10) 내부에 설치되며, 각 보조유도통(50)에는 보조배출구(51)가 상단과 하단에 교호로 형성되고, 상기 제2메인유도통(40)의 하면 테두리에 형성되거나 또는 하단에 보조배출구(51)가 형성된 보조유도통(50)의 하면 테두리에 형성되는 것으로 중앙으로 갈수록 상향 경사지며 그 상단이 제2배출구(41) 또는 보조배출구(51)의 상단보다 더 돌출된 경사면(52)이 형성된 것을 특징으로 하는 용존산소 증대장치.
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