KR101884059B1 - 관로형 혼화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관로형 혼화기에 관한 것으로,
호수나 저수조의 물이 통과하는 관로의 측면에 형성한 공급관을 통하여 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 공급되어 물과 혼합되도록 하고,
지지부에 의해 타측이 지지된 상태에서 격벽으로 막힌 쪽인 일측에 결합된 수중 모터에 의해 임펠러가 회전하는 중에 혼합되는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 이동하도록 하며,
상기 임펠러에 의해 와류하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 임펠러의 회전방향으로 배출되는 중에 완전히 혼합되어 이동할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

Description

관로형 혼화기{Coagulation apparatus using line pipes}

본 발명은 관로형 혼화기에 관한 것으로, 상세하게는 호수나 저수조의 물이 통과하는 관로의 측면에 형성한 공급관을 통하여 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 공급되도록 하고, 지지부에 의해 타측이 지지된 상태에서 격벽으로 막힌 쪽인 일측에 결합된 수중 모터에 의해 임펠러가 회전하도록 하며, 상기 임펠러에 의해 와류하는 물이 임펠러의 회전방향으로 배출되는 중에 완전히 혼합할 수 있도록 한 관로형 혼화기에 관한 것이다.

일반적으로 혼화란 응집약품 또는 기체와 원수를 섞어 콜로이드 입자의 표면전하를 중화시키는 것으로 신속하고 균일하게 교반시켜야 하며 혼화과정에서 생성된 미세한 플록(floc)들이 서로 결합하여 침전이 용이한 큰 입자로 만드는 과정을 응집이라 구분하고, 응집제가 수중에서 가수분해하여 중합반응을 일으키는 속도는 매우 신속하여 불과 수초 이내에 모든 반응이 일어나므로 약품 또는 기체를 원수 내 순식간에 균일하게 확산시키는 것이 무엇보다도 중요하다는 것은 잘 알려진 사실이다.

혼화와 응집은 특히 침전불가 고형물이나 물 속의 색도를 발생시키는 분순물을 제거하기 위한 것으로서 정수장에서는 응집제를 주입하여 제거하며 응집제는 입자간 결합에 의해 플록을 형성시키고 플록들을 침전 가능하도록 더 크고 무겁게 만들어 준다.

그리고 혼화반응은 응집제 투입후 수초내에 처리수를 되도록 강하게 교반시켜 응집제를 수중에 교반시켜야 하며 이를 성공적으로 달성하기 위하여 혼화조의 용적은 최소한 축소하고 동력을 크게하여 속도경사값을 크게 유지하고 약품 또는 기체의 투입지점을 혼화기의 날개근처에 최대한 근접하도록 한다.

특히 원수 내 부유물질의 입경이 작고 고탁도인 경우에는 입자 표면 음전하의 효과적 중화 여부가 응집에 큰 영향을 미치므로 약품 또는 기체 혼화지에서는 약품을 원수 내 순식간에 균일하게 확산시키는 것이 무엇보다도 중요하다.

그리하여 2003년 01월 24일자 특허등록 제10-0371530(수처리용 혼합 및 순환장치)가 제안되었으며,

이는, 순환원통 내에 구동축으로 연결된 임펠러를 수중모터로 구동하게 하는 장치에 있어서,

수조, 탱크 또는 호소에 있는 유체의 상층액과 하층액을 균일하고 효율적으로 혼합하고 용존산소량을 증대시킬 수 있도록 반경 방향의 원심형 임펠러를 순환원통과 하단에 받침대가 설치된 수중모터와의 사이에 설치하되,

흡입방지판을 개재하여 지지대로 고정 설치함으로써 순환원통을 지지함과 동시에 상기 임펠러 하부에 유체가 흡입되도록 하되,

상기 반경형상의 원심형 임펠러 부근에 주입관 또는 송기 호스를 설치하고 주입장치, 약품 또는 기체 혼합장치 또는 포기장치를 구비하여 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 수처리용 혼합 및 순환장치에 의하여서는 최소한의 동력을 사용하면서도 어류양식장, 호소, 소화탱크 또는 오폐수처리장에서 액체-기체, 폐수-약품 또는 기체, 공기-활성슬러지 또는 영양분-미생물 사이의 균일하고 효율적인 혼합을 가능하게 하고, 또한 유체순환에 의하여 유기물 분해에 필요한 용존산소량도 증가시킬 수 있도록 하였으나, 임펠러에 의해 회전하는 유체가 유입되어 와류 하면서 배출되는 방향과 기체, 약품 또는 기체, 공기 또는 영양분이 공급되는 방향이 동일하여 단순히 임펠러에 의해 회전하는 동안에만 혼합되므로 완전히 혼합되지 않게 되는 문제점이 있었다.

또한, 2013년 03월 26일자 특허등록 제10-1249522호(슬러지 고속교반기)가 제안되었으며,

이는, 슬러지 공급배관에 설치되는 슬러지 고속교반기에 있어서,

상기 슬러지 공급배관의 공급 방향 일측면에 패킹 블럭으로 실링되도록 설치하고,

상기 슬러지 공급배관의 일측면으로 모터축이 삽입되어 설치된 구동모터와,

상기 슬러지 공급배관의 공급 방향 타측면에 메카니칼 실과 베어링이 구비된 플리머블럭과 응집제 실링부로 실링되도록 설치된 응집제 공급배관과,

상기 모터축에 일단이 끼워지고 상기 메카니칼 실과 베어링에 타단이 끼워져 슬러지 공급배관에 직각방향으로 회동 가능하게 설치된 교반수단을 포함하고,

상기 교반수단의 회전축에 형성된 분사구멍은 응집제 공급배관 쪽이 구동모터 쪽보다 폭이 좁게 형성하되,

상기 교반수단은,

일단은 상기 모터축과 끼워져 결합되고 타단은 상기 메카니칼 실과 베어링에 끼워져 지지됨과 더불어 슬러지 공급배관에 위치하는 곳에 축방향 외주면에 관통되는 분사팁인 분사구멍이 형성된 회전축과,

상기 회전축에 용접되는 임펠러로 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 슬러지 고속교반기에 의하여서는 슬러지 공급배관에 수직으로 회전축에 용접되는 임펠러로 구성하여 슬러지 공급배관 내부로 공급되는 슬러지와 응집제 공급배관을 통하여 공급되는 응집제 혼합하는 중에 이동하도록 하였으나, 모터축이 길어져서 유격이 심하게 발생하므로 모터축의 베어링이 쉽게 마모되는 현상이 발생하고, 모터축이 천천히 회전하게 되면 층류가 형성되면서 난류가 발생하지 않아 교반 작용이 효과적으로 이루어지지 않게 되어 층류의 형성을 방지하기 위한 방해판을 별도록 설치하여야 하는 번거로움이 있으며, 전체적으로 혼합 속도가 느리게 형성되는 등의 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 호수나 저수조의 물이 통과하는 관로의 측면에 형성한 공급관을 통하여 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 공급되도록 하고, 지지부에 의해 타측이 지지된 상태에서 격벽으로 막힌 쪽인 일측에 결합된 수중 모터에 의해 임펠러가 회전하도록 하며, 상기 임펠러에 의해 와류하는 물이 임펠러의 회전방향으로 배출되는 중에 완전히 혼합할 수 있도록 한 관로형 혼화기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관로형 혼화기는,

호수나 저수조의 물이 통과하는 관로의 측면에 형성한 공급관을 통하여 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 공급되어 혼합되도록 하고,

지지부에 의해 타측이 지지된 상태에서 격벽으로 막힌 일측에 결합된 수중 모터에 의해 임펠러가 회전하는 중에 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 이동하도록 하며,

상기 임펠러에 의해 와류하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 임펠러의 회전방향으로 배출되는 중에 혼합되어 이동할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에 따른 관로형 혼화기에 의하여서는 호수나 저수조의 물이 통과하는 관로의 측면에 형성한 공급관을 통하여 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 공급되어 물과 혼합되도록 하고,

지지부에 의해 타측이 지지된 상태에서 격벽으로 막힌 쪽인 일측에 결합된 수중 모터에 의해 임펠러가 회전하는 중에 혼합되는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 이동하도록 하며,

상기 임펠러에 의해 와류하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 임펠러의 회전방향으로 배출되는 중에 완전히 혼합되어 이동할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 개략도.
도 2는 본 빌명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 개략도.
도 3은 본 빌명의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 관로형 혼화기의 구성을 도시한 것으로,

호수나 저수조의 물이 통과하는 관로(1)의 측면에 형성한 공급관(2)을 통하여 약품 또는 기체 저장고(3)의 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 일정한 양씩 계속 공급되어 물과 혼합되도록 하고,

지지부(4)에 의해 타측이 관로(1)에 지지된 상태에서 격벽(5)으로 막힌 쪽인 일측에 결합된 수중 모터(6)에 의해 임펠러(7)가 회전하는 중에 혼합되는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 임펠러(7)로 유입되면서 이동하도록 하고,

상기 임펠러(7)에 의해 와류하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 임펠러(7)의 회전방향인 다수의 측면 배출구(8)로 배출되는 중에 완전히 혼합되어 이동할 수 있도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 관로형 혼화기는,

호수나 저수조의 물이 통과하는 관로(1)의 측면에 형성한 공급관(2)을 통하여 약품 또는 기체 저장고(3)의 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 일정한 양씩 계속 공급되어 물과 혼합되도록 한다.

지지부(4)에 의해 타측이 관로(1)에 지지된 상태에서 격벽(5)으로 막힌 쪽인 일측에 결합된 수중 모터(6)에 의해 임펠러(7)가 회전하는 중에 혼합되는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 임펠러(7)로 유입되면서 이동하도록 한다.

상기 임펠러(7)에 의해 와류하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 임펠러(7)의 회전방향인 다수의 측면 배출구(8)로 배출되는 중에 완전히 혼합되어 이동하도록 함으로써 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)을 비롯한 액체와 기체(오존, 산소 등)를 효율적으로 혼합하는 중에 물을 순환시켜 수질의 개선이 가능하도록 한다.

상기의 관로형 혼화기를 수중에 수평으로 설치하는 상태를 기술하였지만 수중에 수직으로 설치하여도 기능은 동일하게 이루어진다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼화기를 도시한 것으로서,

원통형 혼합조(10)의 중앙에 회전축(11)을 형성하여 수면에 설치한 모터(12)의 회전에 의해 회전축(11)이 회전하는 중에 임펠러(13)도 회전하도록 하고,

상기의 원통형 혼합조(10)의 상면 유입구(14)를 통하여 물이 유입되도록 하면서 약품 또는 기체공급관(15)을 통하여 약품 또는 기체 공급통(16)의 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 일정량씩 공급되도록 하고,

상기 임펠러(13)의 회전에 따라 하향 이동하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)의 혼합물이 임펠러(13)의 회전에 의해 혼합되는 중에 하단 측면에 형성한 배출구(17)를 통해 배출되도록 하고,

상기의 회전축(11)은 모터(12)의 회전에 의해 하단의 지지대(18)에 지지된 상태에서 회전하도록 하고,

상기의 원통형 혼합조(10)의 상면의 모터(12)는 받침대(19)에 지지된 상태에서 매카니컬 씰(20)을 통하여 모터 회전축(21)과 일체형으로 회전하도록 하고,

상기 약품 또는 기체공급관(15)은 상기의 원통형 혼합조(10)에 실링(22)으로 결합하여 유입구(14)로 유입되는 물의 누수를 막도록 구성함으로써 수조나 호수의 상면 유입구(14)를 통하여 충분한 양의 물이 유입되어 약품 또는 기체(오존, 산소 등)와 혼합되어 배출구(17)를 통해 배출되도록 함으로써 호수나 저수조의 상부에 위치하는 물과 바닥에 위치하는 물이 지속적으로 순환하는 중에 용존산소량도 풍부해 지도록 하면서 녹조현상도 없앨 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼화기를 도시한 것으로 관로뿐만 아니라 일반적인 혼화기로도 사용할 수 있는 것으로서,

원통형 혼합조(30)의 중앙에 회전축(31)을 형성하여 수면에 설치한 모터(32)의 회전에 의해 회전축(31)이 회전하는 중에 임펠러(33)도 회전하도록 하고,

상기의 원통형 혼합조(30)의 상면 개구부(34)를 통하여 물이 유입되도록 하면서 약품 또는 기체공급관(35)을 통하여 약품 또는 기체 공급통(36)의 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 일정량씩 공급되도록 하고,

상기 임펠러(33)의 회전에 따라 하향 이동하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)의 혼합물이 임펠러(33)의 회전에 의해 혼합되는 중에 하단 측면에 형성한 배출구(37)를 통해 배출되도록 하고,

상기의 회전축(31)은 모터(32)의 회전에 의해 하단의 지지대(38)에 지지된 상태에서 회전하도록 하고,

상기의 원통형 혼합조(30)의 외부에 수조(40)를 설치하여 상면의 모터(32)는 매카니컬 씰(41)을 통하여 모터 회전축(42)과 일체형으로 회전하도록 하고,

상기 약품 또는 기체공급관(35)은 상기의 수조(40)에 실링(43)으로 결합하여 유입구(44)로 유입되는 물의 누수를 막도록 하여 수조(40)의 내부에서 유량 조절구(39)를 통하여 약품 또는 기체(오존, 산소 등)와 혼합되는 물의 양을 조절하면서 약품 또는 기체(오존, 산소 등)와 혼합된 물이 배출구(37)를 통해 수조(40)의 외부로 배출되도록 한다,

원통형 혼합조(30)의 바닥에 받침대(45)를 설치하여 상기의 유량 조절구(39)를 통하여 물이 원활하게 유입되도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : 관로 3 : 약품 또는 기체 저장고
4 : 지지부 5 : 격벽
6 : 수중 모터 7 : 임펠러
8 : 측면 배출구

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 원통형 혼합조(30)의 중앙에 회전축(31)을 형성하여 모터(32)의 회전에 의해 회전축(31)이 회전하는 중에 임펠러(33)도 회전하도록 하고,
   상기의 원통형 혼합조(30)의 상면 개구부(34)를 통하여 물이 유입되도록 하면서 약품 또는 기체공급관(35)을 통하여 약품 또는 기체 공급통(36)의 약품 또는 기체(오존, 산소 등)가 공급되도록 하고,
   상기 임펠러(33)의 회전에 따라 하향 이동하는 물과 약품 또는 기체(오존, 산소 등)의 혼합물이 임펠러(33)의 회전에 의해 혼합되는 중에 하단 측면에 형성한 배출구(37)를 통해 배출되도록 하고,
   상기의 회전축(31)은 모터(32)의 회전에 의해 하단의 지지대(38)에 지지된 상태에서 회전하도록 하고,
   상기의 원통형 혼합조(30)의 외부에 수조(40)를 설치하여 상면의 모터(32)는 매카니컬 씰(41)을 통하여 모터 회전축(42)과 일체형으로 회전하도록 하고,
   상기 약품 또는 기체공급관(35)은 상기의 수조(40)에 실링(43)으로 결합하여 유입구(44)로 유입되는 물의 누수를 막도록 하여 수조(40)의 내부에서 유량 조절구(39)를 통하여 약품 또는 기체(오존, 산소 등)와 혼합되는 물의 양을 조절하면서 약품 또는 기체와 혼합된 물이 배출구(37)를 통해 수조(40)의 외부로 배출되도록 하고,
   원통형 혼합조(30)의 바닥에 받침대(45)를 설치하여 상기의 유량 조절구(39)를 통하여 물이 원활하게 유입되도록 구성하여 일반적인 혼화기로도 활용 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 관로형 혼화기.

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