KR101886599B1 - 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기로서, 교반조 외부에 배치되는 구동모터; 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 리듀서; 상기 리듀서에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전하는 것으로서, 상기 교반조 내의 혼합액을 교반시키는 적어도 두 개 이상의 패들이 단부에 구비된 샤프트축; 상기 샤프트축의 길이방향을 따라 형성된 것으로서, 외부로부터 약품 제제가 주입되는 적어도 하나 이상의 약품 주입관; 상기 샤프트축 및 상기 약품 주입관의 일부를 감싸는 하우징; 상기 약품주입관의 단부에서 절곡 연장 형성된 것으로서 상기 패들의 회전 방향 전방 측에 상기 약품 제제를 분사하는 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기{Flash Mixer For Water Treatment With Injection Nozzle}

본 발명은 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 분사노즐을 통해 폴리머 등 약품 제제가 패들의 전방 측에 분사되게 함으로써 패들의 회전에 의해 폴리머 등 약품 제제가 교반조 내부에서 고르게 혼합되게 하여 정수 및 하수 속의 고체 미립자가 응집한 플록(floc)을 보다 효과적으로 생성시킬 수 있도록 한 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기에 관한 것이다.

일반적으로 정수장 또는 하수 및 폐수 처리장 등의 교반조에는 투입된 교반물의 원활한 희석 및 혼화가 이루어지도록 수처리 전용 혼화기(교반기)가 설치된다.

이러한 혼화기는 원수를 응집공정으로 공급하는 과정에서 응집제인 폴리머 등 약품 제제를 투입할 시 교반물을 혼화함으로써 응집제의 응집 효율을 높이고, 총인, 질소 등과 같은 물질을 효과적으로 제거하기 위해 이용된다.

이러한 혼화기에 있어서 위어를 이용한 방식이 적용되고 있으며, 이와 같은 종래의 낙차를 이용한 급속 혼화 시스템에는 일정 수위를 유지할 목적으로 위어가 설치되며, 상기 위어의 상부에는 약품을 투입하기 위한 다공관이 구성되어, 교반물이 위어 위로 흘러 넘쳐 수류 낙차를 형성할 경우, 수류 낙차가 형성된 교반물의 상부에 다공관을 통하여 약품을 일정 주기로 투입함으로써 약품과 교반물이 급속 혼화되도록 구성된다.

이에 대한 발명으로서, 한국 등록특허 제 10-1289699호에 ‘위어식 혼화기와 배플을 이용한 응집제 혼화 방법’이 개시되어 있다. 상기 발명은 위어식 혼화기와 배플을 이용한 응집제 혼화 방법에 관한 것으로서, 약품 분배조에서 응집제 분배 튜브를 통하여 응집제를 각각의 볼텍스 노즐로 분배 공급하는 단계와, 가압수 공급 배관을 통하여 가압수를 볼텍스 노즐의 일 측으로 공급하는 단계와, 침전지 수로에 설치된 지지벽 상부에 설치된 위어와 상기 위어를 통과한 처리수가 모이는 혼화 챔버와, 혼화 챔버 하부에 지그재그로 다수 설치된 혼화판으로 구성된 위어식 혼화기 상부로 상기 각각의 노즐에서 응집제와 가압수를 분사하는 단계와, 위어식 혼화기를 통과하면서 혼화 응집하는 단계와, 상기 위어식 혼화기를 통과한 처리수가 상기 침전지 수로에 상하 또는 좌우로 설치된 다수의 배플을 통과하면서 유로를 변경시켜 응집제가 처리수에서 효과적으로 혼화 응집하도록 하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 발명에 있어서는 응집제를 교반물과 함께 교반하는 공정에 대해서는 언급되어 있지 않으므로, 하수처리에 있어서 응집제가 분사 동시에 빠르게 혼화되지 않는다는 한계가 있으며, 내부에 다수의 배플을 설치함으로써 공정 설치비용이 증가한다는 문제점이 있다.

따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기에 관한 것으로서, 분사노즐을 통해 폴리머 제제가 패들의 전방 측에 분사되게 함으로써 패들의 회전에 의해 폴리머 제제가 교반조 내부에서 고르게 혼합되도록 하여 하수 및 정수 속의 고체 미립자가 응집한 플록(floc)을 보다 효과적으로 생성시킬 수 있도록 한, 신규하고 진보한 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기를 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 분사노즐을 통해 폴리머 등 약품 제제가 패들의 전방 측에 분사되게 함으로써 패들의 회전에 의해 폴리머 등 약품 제제가 교반조 내부에서 고르게 혼합되도록 하여 하수 속의 고체 미립자가 응집한 플록(floc)을 보다 효과적으로 생성시킬 수 있는 분사노즐을 구비한 하수처리용 혼화기의 구성을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 하우징 내부에 수용된 샤프트축과 폴리머 등 약품 주입관 사이의 결합부재 및 그 구조를 제시하여 샤프트축의 반복적 회전에 의한 결합 이탈 등을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 샤프트축 및 약품 주입관이 수용되는 하우징을 다중 구조로 구성함으로써 개별 유지관리의 효율성을 높임과 동시에 하우징의 내구성을 높일 수 있게 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기는, 교반조 외부에 배치되는 구동모터; 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 리듀서; 상기 리듀서에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전하는 것으로서, 상기 교반조 내의 혼합액을 교반시키는 적어도 두 개 이상의 패들이 단부에 구비된 샤프트축; 상기 샤프트축의 길이방향을 따라 형성된 것으로서, 외부로부터 약품 제제가 주입되는 적어도 하나 이상의 약품 주입관; 상기 샤프트축 및 상기 약품 주입관의 일부를 감싸는 하우징; 상기 약품 주입관의 단부에서 절곡 연장 형성된 것으로서 상기 패들의 회전 방향 전방 측에 상기 약품 제제를 분사하는 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 약품 주입관은, 상기 패들의 개수와 동일하게 구비되고, 상기 하우징은, 둘레 일 측에서 내측 방향으로 돌출 형성되어 복수 개의 상기 약품 주입관을 상호 이격시키는 격벽체를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 격벽체는, 단부 일 측에 구비되어 일 측이 상기 샤프트축에 밀착되는 탄성 재질의 완충블록을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충블록은, 상기 격벽체의 단부에 구비된 것으로서 탄성 재질의 제 1 블록과, 상기 제 1 블록의 표면에서 형성되어 상기 샤프트축에 밀착되는 것으로서, 상기 제 1 블록보다 직경이 작고 탄성계수가 높은 제 2 블록으로 구성된 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 격벽체는, 단부 일 측에서 절곡 연장 형성되어 상기 샤프트축의 외주면에 밀착되는 연장밀착부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 하우징은, 상기 샤프트축이 수용되도록 제 1 직경으로 볼록하게 형성된 제 1 볼록부와, 상기 제 1 볼록부를 기준으로 대칭되도록 돌출 연장 형성된 것으로서, 상기 폴리머주입관이 수용되도록 제 1 직경보다 작은 제 2 직경으로 볼록하게 형성된 적어도 한 쌍의 제 2 볼록부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 수처리용 혼화기는, 상기 하우징 내부에 수용되는 것으로서, 상기 샤프트축 및 상기 약품 주입관이 서로 마주보는 방향에서 상기 샤프트축과 상기 약품 주입관을 결합 지지하는 지지대;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 지지대는, 상기 샤프트축 및 상기 약품 주입관이 서로 마주보는 방향에서 상기 약품 주입관의 외주면에 밀착되는 주입관마운트와, 상기 주입관마운트의 일 측에서 상기 샤프트축 방향으로 절곡 연장 형성된 연결부 및, 상기 연결부의 단부에서 절곡 연장 형성된 것으로서, 상기 샤프트축 및 상기 약품 주입관이 서로 마주보는 방향에서 상기 샤프트축의 외주면에 밀착되는 샤프트마운트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 지지대는, 상기 약품 주입관의 개수와 동일하게 구비되며, 상기 샤프트마운트는, 단부 일 측에서 절곡 연장 형성된 절곡연장부가 더 포함하여, 상기 절곡연장부가 다른 상기 지지대에 포함된 상기 샤프트마운트와 결합되는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 하우징은, 길이 방향으로 관통 형성된 중공부를 포함하여 상기 중공부에 상기 샤프트축을 수용하는 메인하우징 및, 길이 방향으로 관통 형성된 관통홈 및 중공부를 포함하여 상기 관통홈에 상기 약품 주입관을 수용한 상태에서 상기 중공부가 상기 하우징의 외주면에 끼움 결합되는 서브하우징으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 메인하우징은, 외주면 일 측에서 상측으로 일정 길이 함입 형성된 함입 진입홈 및, 상기 외측 진입구의 단부에서 절곡 연장되어 외주면의 둘레 상측으로 경사지게 함입 형성된 함입 연장부와, 상기 함입 연장부의 하단에서 돌출 연장 형성된 복수개의 함입돌기를 포함하는 함입 결합구를 포함하되, 상기 함입 결합구는 상기 메인하우징의 외주면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 구비되고, 상기 서브하우징의 내주면에는, 일 측에서 돌출 형성된 복수개의 돌출 결합구를 포함하여, 상기 메인하우징과 상기 서브하우징이 상기 함입 결합구 및 상기 돌출 결합구를 매개로 결합되는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 하우징은, 길이 방향으로 관통 형성된 중공부를 포함하는 것으로서, 상기 메인하우징의 내주면에 끼움 결합되는 보조하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 메인하우징은, 외주면 일 측에서 상기 메인하우징의 상측으로 일정 길이 함입 형성된 외측 진입홈 및, 상기 외측 진입홈의 대향 측에서 상기 메인하우징의 상측으로 일정 깊이 함입 형성된 내측 진입홈과, 상기 외측 진입홈 및 상기 내측 진입홈의 경계면에 형성된 막이벽과, 상기 막이벽의 상단 측에서 절곡 연장되어 외주면의 둘레 상측으로 경사지게 관통 형성된 관통 연장부와, 상기 관통 연장부의 하단에서 돌출 연장 형성된 복수 개의 관통돌기를 포함하는 암형 결합구를 포함하되, 상기 암형 결합구는 상기 메인하우징의 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 형성되고, 상기 서브하우징의 내주면 및 상기 보조하우징의 외주면은, 일 측에서 돌출 형성된 복수 개의 수형 결합구를 각각 포함하여, 상기 메인하우징 및 상기 서브하우징과 상기 보조하우징이 상기 암형 결합구와 상기 수형 결합구를 매개로 결합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기는,

1) 약품 주입관의 단부에서 절곡 연장 형성된 것으로서 상기 패들의 회전 방향 전방 측에 상기 약품 제제를 분사하는 분사노즐을 통해 약품 제제가 패들의 전방 측에 분사되게 함으로써 패들의 회전에 의해 약품 제제가 교반조 내부에서 고르게 혼합되도록 하여 하수 속의 고체 미립자가 응집한 플록(floc)을 보다 효과적으로 생성시킬 수 있는 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기의 구성을 제공하고,

2) 하우징 내부에 수용된 샤프트축과 약품 주입관을 결합하는 지지대 및 그 구조를 제공하여 샤프트축의 반복적 회전에 의한 결합 이탈 등을 방지하며,

3) 샤프트축 및 약품 주입관이 수용되는 하우징을 메인하우징, 서브하우징, 보조하우징의 다중 구조로 형성하고, 각 하우징 사이의 결합구조를 제시하여 개별 유지관리의 효율성을 높임과 동시에 하우징의 내구성을 높이는 효과를 제시한다.

도 1은 본 발명의 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 하우징을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 격벽체를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 하우징의 굴곡 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 하우징 내부에 수용되는 지지대를 도시한 단면도.
도 6은 메인하우징 및 서브하우징을 포함하는 하우징의 구조를 도시한 개념도.
도 7은 메인하우징 및 서브하우징, 보조하우징을 포함하는 하우징의 구조 및 결합구조를 도시한 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 분사노즐(210)을 구비한 수처리용 혼화기에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도이며, 도 2는 본 발명의 하우징(300)을 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 분사노즐(210)을 구비한 수처리용 혼화기는, 교반조(10) 외부에 배치되는 구동모터(20)와, 상기 구동모터(20)로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 리듀서(30), 상기 리듀서(30)에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전하는 것으로서, 상기 교반조(10) 내의 혼합액을 교반시키는 적어도 두 개 이상의 패들(110)이 단부에 구비된 샤프트축(100)과, 상기 샤프트축(100)의 길이방향을 따라 형성된 것으로서, 외부로부터 폴리머 제제가 주입되는 적어도 하나 이상의 약품 주입관(200) 및, 상기 샤프트축(100) 및 상기 약품 주입관(200)의 일부를 감싸는 하우징(300)과, 상기 약품 주입관(200)의 단부에서 절곡 연장 형성된 것으로서 상기 패들(110)의 회전 방향 전방 측에 상기 약품 제제를 분사하는 분사노즐(210)을 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저 본 발명의 교반조(10)라 함은 소화조, 반응조, 응결조, 응집조, 생물 반응조, 혐기조, PH 조정조, 저류조 등과 같이 수처리에 사용되는 모든 종류의 교반조(10)를 뜻한다.

구동모터(20)는 수처리용 교반조(10)의 외부 일 측에 배치되는 것으로서, 샤프트축(100)에 구동력을 전달하는 기능을 수행하고, 리듀서(30)는 교반조(10)의 외부에 배치되어 구동모터(20)와 연결되는 것으로서, 상기 구동모터(20)로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 출력하는 기능을 수행한다. 이 때 리듀서(30)가 두 개 이상의 샤프트축(100)을 서로 다른 rpm으로 회전시키는 경우에는 상기 구동모터(20)의 회전력을 전달받아 회전력을 적어도 두 개로 분리한 후 각각 소정 비율로 감속시켜 출력할 수 있다.

샤프트축(100)은 상기 리듀서(30)에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전하는 것으로서, 상기 교반조(10) 내의 혼합액을 교반시키는 적어도 두 개 이상의 패들(110)이 단부에 구비되어 이용되며, 이 때 패들(110)은 적어도 두 개 이상으로 이루어진 것을 한 세트로 하며 이러한 패들(110)의 세트는 샤프트축(100)에 적어도 하나가 설치될 수 있다. 이 때 패들(110)과 샤프트축(100)과의 결합 각도에는 제한이 없다.

약품 주입관(200)은 상기 샤프트축(100)의 길이방향을 따라 형성된 것으로서, 외부로부터 약품 제제가 주입될 때 약품 제제가 흐르는 관으로서의 역할을 한다. 이러한 약품 주입관(200)의 단부에는 절곡 연장 형성된 것으로서 상기 패들(110)의 회전 방향 전방 측에 상기 폴리머 제제를 분사하는 분사노즐(210)이 구비되며, 분사노즐(210)을 통해 약품 제제가 패들(110)의 전방 측에 분사됨으로써 패들(110)의 회전에 의해 약품 제제가 교반조(10) 내부에서 고르게 섞임으로써 하수 속의 고체 미립자가 응집한 플록(floc)을 보다 효과적으로 생성시킴으로써 수처리의 효과가 보다 높아지게 된다.

이 때 약품 주입관(200)의 개수에는 제한이 없으나 보다 바람직하게는 분사노즐(210)을 구비한 약품 주입관(200)이 패들(110)의 개수와 동일하게 구비되어 각 패들(110)의 전방 측에 분사노즐(210)이 구비되는 것이 약품 제제 분산을 위해 보다 효과적이다.

이 때 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)은 하우징(300)에 의해 길이 방향으로 감싸지게 되는데, 하우징(300)이 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)의 길이 방향 전체를 감싸는 것도 가능하나 교반조(10) 내에 위치한 부분만을 감싸도록 구성하는 것도 가능하며, 이와 같은 하우징(300)의 기본 구성이 도 2에 도시되어 있다. 이 때 하우징(300)의 구조는 약품 주입관(200)의 개수나 배열 방법에 따라 다양하게 나타날 수 있으며, 둘레 일 측에서 내측 방향으로 돌출 형성되어 복수 개의 상기 약품 주입관(200)을 상호 이격시키는 격벽체(310)를 적어도 하나 이상 구비하여 하우징(300) 내부를 여러 개의 공간으로 이격시킬 수 있어 약품 주입관(200)의 개별 제어 시 하우징(300) 내부의 이격된 범위를 구역으로 설정하여 구역별 제어를 수행할 수 있다.

이와 같은 격벽체(310)는 하우징(300) 내부에 약품 주입관(200)을 삽입할 시 약품 주입관(200)을 지지하는 역할을 수행할 수 있어 약품 주입관(200)이 하우징 내에서 꼬이는 것을 방지하는 기능을 함께 수행할 수도 있다.

또한 이와 같이 하우징(300) 내부에 샤프트축(100), 약품 주입관(200), 격벽체(310) 등을 수용하기 위해 하우징(300)은 중공부나 관통공 등을 포함하여 중공부나 관통공에 샤프트축(100), 약품 주입관(200), 격벽체(310)를 끼움 결합함으로써 이용할 수 있음은 물론이고 그 외의 다양한 수용 결합 방법이 이용될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 격벽체(310)를 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하여 격벽체(310)의 다양한 구조를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 샤프트축(100)의 회전에서 발생하는 에너지에 대한 완충을 위해, 상기 격벽체(310)는, 단부 일 측에 구비되어 일 측이 상기 샤프트축(100)에 밀착되는 탄성 재질의 완충블록(320)을 더 포함할 수 있으며, 이러한 완충블록(320)은 단일 재질로 구성되는 것 또한 가능하나 다중 재질로서 구성되는 것 역시 가능하다.

이에 따라 상기 완충블록(320)은, 상기 격벽체(310)의 단부에 구비된 것으로서 탄성 재질의 제 1 블록(321)과, 상기 제 1 블록(321)의 표면에서 형성되어 상기 샤프트축(100)에 밀착되는 것으로서, 상기 제 1 블록(321)보다 직경이 작고 탄성계수가 높은 제 2 블록(322)으로 구성될 수 있으며, 이렇게 제 1 블록(321) 및 제 2 블록(322)으로 구성된 완충블록(320)이 도 3(a)에 도시되어 있다.

이와 같이 제 1 블록(321) 및 제 2 블록(322)으로 구성된 이중 재질의 완충블록(320)은, 샤프트축(100)의 회전에 의해 발생하는 에너지에 대한 완충 역할을 할 수 있으며, 샤프트축(100)에 밀착되어 있는 제 2 블록(322)은 제 1 블록(321)에 비해 탄성계수가 높은 재질로 이루어져 있으므로 샤프트축(100)의 회전에 의한 마모를 최소화할 수 있다.

또한, 격벽체(310)와 샤프트축(100)을 결합함으로써 격벽체(310)를 하우징(300)과 샤프트축(100) 간의 결합 매개로서 이용하는 것 역시 가능한데, 이를 위해 상기 격벽체(310)는, 단부 일 측에서 절곡 연장 형성되어 상기 샤프트축(100)의 외주면에 밀착되는 연장밀착부(330)를 더 포함할 수 있다.

연장밀착부(330)는 격벽체(310)의 단부 일 측에서 절곡 연장 형성되어 상기 샤프트축(100)의 외주면에 밀착되어 격벽체(310)와 샤프트축(100)을 결합하는 기능을 수행하는 것으로서, 도 3(b)에 그 단면이 도시되어 있다. 이러한 연장밀착부(330)는 샤프트축(100)과 탈착 가능하게 결합되며, 격벽체(310)가 복수 개로 위치하는 경우 샤프트축(100)의 외주면에 밀착된 연장밀착부(330) 간의 결합을 추가하여 샤프트축(100)을 보다 강하게 지지하는 것 역시 가능하다.

도 4는 본 발명의 하우징(300)의 굴곡 구조를 나타낸 단면도이다.

도 4를 참조하여 하우징(300)의 구조를 보다 상세히 설명하면, 상기 하우징(300)은, 상기 샤프트축(100)이 수용되도록 제 1 직경으로 볼록하게 형성된 제 1 볼록부(340)와, 상기 제 1 볼록부(340)를 기준으로 대칭되도록 돌출 연장 형성된 것으로서 상기 약품주입관(200)이 수용되도록 제 1 직경보다 작은 제 2 직경으로 볼록하게 형성된 적어도 한 쌍의 제 2 볼록부(350)를 더 포함할 수 있다.

제 1 볼록부(340)는 상기 샤프트축(100)이 수용되는 부분으로, 제 1 직경으로 볼록하게 형성되며, 제 2 볼록부(350)는 제 1 볼록부(340)를 기준으로 대칭되는 형태로서 돌출 연장 형성되므로 적어도 한 쌍이 형성된다.

이 때 제 2 볼록부(350)가 제 1 볼록부(340)의 제 1 직경보다 작은 제 2 직경으로 형성되는 것은, 샤프트축(100)에 비해 약품 주입관(200)의 직경이 일반적으로 보다 작기 때문이며, 이에 더해 직경이 작은 제 2 볼록부(350) 부분이 회전하는 샤프트축(100)에서 블레이드의 역할을 수행함으로써 교반조(10) 내부의 액체를 보조적으로 교반하는 기능을 부가할 수 있다.

도 5는 하우징(300) 내부에 수용되는 지지대(400)를 도시한 단면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 상기 수처리용 혼화기는, 상기 하우징(300) 내부에 수용되는 것으로서, 상기 샤프트축(100) 및 상기 약품 주입관(200)이 서로 마주보는 방향에서 상기 샤프트축(100)과 상기 약품 주입관(200)을 결합 지지하는 지지대(400)를 더 포함할 수 있다.

이러한 지지대(400)는 상술한 도 4와 같은 하우징(300) 내부에 수용되는 것도 가능하나, 지지대(400)의 형상에 대해서는 제한을 두지 않으나 샤프트축(100)과 약품 주입관(200) 사이의 결합력을 보다 높이기 위해서 보다 견고한 구조를 추구할 수 있다.

따라서 상기 지지대(400)는, 상기 샤프트축(100) 및 상기 약품 주입관(200)이 서로 마주보는 방향에서 상기 약품 주입관(200)의 외주면에 밀착되는 주입관마운트(410)와, 상기 주입관마운트(410)의 일 측에서 상기 샤프트축(100) 방향으로 절곡 연장 형성된 연결부(420) 및, 상기 연결부(420)의 단부에서 절곡 연장 형성된 것으로서, 상기 샤프트축(100) 및 상기 약품 주입관(200)이 서로 마주보는 방향에서 상기 샤프트축(100)의 외주면에 밀착되는 샤프트마운트(430)로 구성될 수 있다.

주입관마운트(410)와 샤프트마운트(430)는 각각 약품 주입관(200)과 샤프트축(100)의 외주면 일부를 밀착하여 감싸는 것으로서, 대개 약품 주입관(200) 및 샤프트축(100)이 원기둥형으로 형성되어 있기 때문에 주입관마운트(410)와 샤프트마운트(430)가 각각 약품 주입관(200)과 샤프트축(100)의 곡면을 따라 라운딩지게 연장되어 있되 전체 외주면을 감싸는 것이 아니라 일 측이 개방된 형태, 즉 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)이 서로 마주보는 면 및 그 주변 부위를 감쌀 수 있도록 ‘C’자 형태로 이루어져 있다.

이 때 만일 약품 주입관(200) 및 샤프트축(100)이 원기둥형이 아니라 직육면체 등의 각진 형태로 이루어진 경우에는 ‘ㄷ’자 형과 같이 일 측이 개방된 다면체 형상으로 주입관마운트(410)와 샤프트마운트(430)가 형성되는 것도 가능한 바, 궁극적으로 주입관마운트(410)와 샤프트마운트(430)는 각각 약품 주입관(200) 및 샤프트축(100)의 단면 형상에 구애받지 않고, 약품 주입관(200) 및 샤프트축(100)의 단면 형상에 상응하도록 다면체, 곡면체 등의 다양한 형상을 가지되, 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)이 서로 마주보는 면 및 상기 마주보는 면에서 외측 방향으로의 일부까지 감싸도록 연장 형성되어 있다.

이러한 주입관마운트(410) 및 샤프트마운트(430)는 일 측에서 절곡 연장 형성된 연결부(420)에 의해 연결되는 바, 이 때 주입관마운트(410)와 연결부(420), 그리고 샤프트마운트(430)와 연결부(420) 사이의 각도에는 제한을 두지 않으므로, 연결부(420)의 형상에 따라 샤프트마운트(430)와 주입관마운트(410)가 다양한 각도를 가질 수 있음은 물론이다.

더불어 상기 지지대(400)는, 상기 약품 주입관(200)의 개수와 동일하게 구비되며, 상기 샤프트마운트(430)는, 단부 일 측에서 절곡 연장 형성된 절곡연장부(440)를 더 포함하여, 상기 절곡연장부(440)가 다른 상기 지지대(400)에 포함된 상기 샤프트마운트(430)와 결합할 수 있다.

따라서 샤프트축(100)을 감싸는 샤프트마운트(430)가 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)이 서로 마주보는 면 및 상기 마주보는 면에서 외측 방향으로의 일부를 감쌀 때, 단부 일 측에서 절곡 연장 형성된 절곡연장부(440)에 의해 다른 샤프트마운트(430)의 상부 일부를 감싸도록 구성하거나, 서로 꼬이도록 구성하는 것이 가능하므로 절곡연장부(440)를 통해 샤프트마운트(430) 간의 결합이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 6은 메인하우징(500) 및 서브하우징(600)을 포함하는 하우징(300)의 구조를 도시한 개념도이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 상기 하우징(300)은, 길이 방향으로 관통 형성된 중공부(510)를 포함하여 상기 중공부(510)에 상기 샤프트축(100)을 수용하는 메인하우징(500) 및, 길이 방향으로 관통 형성된 관통홈(601) 및 중공부(510)를 포함하여 상기 관통홈(601)에 상기 약품 주입관(200)을 수용한 상태에서 상기 중공부가 상기 하우징(300)의 외주면에 끼움 결합되는 서브하우징(600)으로 구성될 수 있다.

이와 같은 구조에서 메인하우징(500) 및 서브하우징(600)은 각각 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)을 수용한 채로 상호 결합되며, 따라서 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)의 개별 교체가 필요할 시 메인하우징(500) 및 서브하우징(600)을 개별 교체하여 이용할 수 있으므로 샤프트축(100) 및 약품 주입관(200)의 개별 유지관리에 있어 보다 용이성을 추구할 수 있다.

이러한 메인하우징(500)과 서브하우징(600) 사이의 결합에 있어서는 나사결합 또는 오링(O-ring)을 통한 결합 등 다양한 결합 방식이 이용될 수 있으나, 보다 강한 결합력을 위해서 상기 메인하우징(500)은, 외주면 일 측에서 상측으로 일정 길이 함입 형성된 함입 진입홈(521) 및, 상기 외측 진입구의 단부에서 절곡 연장되어 외주면의 둘레 상측으로 경사지게 함입 형성된 함입 연장부(522)와, 상기 함입 연장부(522)의 하단에서 돌출 연장 형성된 복수 개의 함입돌기(523)를 포함하는 함입 결합구(520)를 포함하되, 상기 함입 결합구(520)는 상기 메인하우징(500)의 외주면 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 구비되고, 상기 서브하우징(600)의 내주면에는, 일 측에서 일정 간격 이격되어 각각 돌출 형성된 복수 개의 돌출 결합구(620)를 포함하여, 상기 메인하우징(500)과 상기 서브하우징(600)이 상기 함입 결합구(520) 및 상기 돌출 결합구(620)를 매개로 결합될 수 있다.

이 때 함입 진입홈(521)과 함입 연장부(522), 함입돌기(523)를 포함하여 구성되는 함입 결합구(520)는 좌우가 반전된 ‘ㄱ’자 형태라고 할 수 있으며, 이러한 함입 결합구(520)는 서브하우징(600)에 형성된 돌출 결합구(620)와 결합하여 보다 견고하게 결합함으로써 샤프트축(100)이 회전하더라도 메인하우징(500) 및 서브하우징(600)의 결합이 해제되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 메인하우징(500)과 서브하우징(600)의 결합 시 함입 진입홈(521)에 돌출 결합구(620)가 끼워진 후 조립을 위한 조작(돌려 끼우는 잠금 조작)에 의해 함입 연장부(522)로 돌출 결합구(620)가 이동한다. 이 때 함입 연장부(522)에 형성된 함입돌기(523)는 돌출 결합구(620)에 대응되는 형태이므로, 함입돌기(523)에 돌출 결합구(620)가 수용되어 보다 견고하게 고정될 수 있다.

도 7은 메인하우징(500) 및 서브하우징(600), 보조하우징(700)을 포함하는 하우징(300)의 구조 및 결합구조를 도시한 개념도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 수처리용 혼화기에 포함되는 하우징(300)은 상술한 메인하우징(500) 및 서브하우징(600) 뿐 아니라 길이 방향으로 관통 형성된 중공부(710)를 포함하는 것으로서, 상기 메인하우징(500)의 내주면에 끼움 결합되는 보조하우징(700)을 더 포함할 수 있다.

이러한 보조하우징(700)은 길이방향으로 관통 형성된 중공부(710)를 통해 샤프트축(100)의 외주면을 감싼 상태에서 메인하우징(500)의 내주면에 끼움 결합 되는 것으로서, 보조하우징(700)의 외주면에는 별도의 볼베어링이 구비될 수 있어 샤프트축(100)의 회전에 의한 보조하우징(700) 및 메인하우징(500), 서브하우징(600)의 결합 해지 방지 뿐 아니라 샤프트축(100)의 회전을 보조하는 기능을 수행할 수 있다.

보조하우징(700) 역시 나사결합 또는 오링(O-ring)을 통한 결합 등 다양한 결합 방식을 통해 메인하우징(500)과 결합될 수 있으나, 보다 높은 결합력을 추구하기 위해, 상기 메인하우징(500)은, 외주면 일 측에서 상기 메인하우징(500)의 상측으로 일정 길이 함입 형성된 외측 진입홈(531) 및, 상기 외측 진입홈(531)의 대향 측에서 상기 메인하우징(500)의 상측으로 일정 깊이 함입 형성된 내측 진입홈(532)과, 상기 외측 진입홈(531) 및 상기 내측 진입홈(532)의 경계면에 형성된 막이벽(533)과, 상기 막이벽(533)의 상단 측에서 절곡 연장되어 외주면의 둘레 상측으로 경사지게 관통 형성된 관통 연장부(534)와, 상기 관통 연장부(534)의 하단에서 돌출 연장 형성된 복수개의 관통돌기(535)를 포함하는 암형 결합구(530)를 포함할 수 있으며, 이 때 상기 암형 결합구(530)는 상기 메인하우징(500)의 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 형성되고, 상기 서브하우징(600)의 내주면 및 상기 보조하우징(700)의 외주면은, 일 측에서 돌출 형성된 복수 개의 수형 결합구(630, 720)를 각각 포함할 수 있어, 상기 메인하우징(500) 및 상기 서브하우징(600)과 상기 보조하우징(700)이 상기 암형 결합구(530)와 상기 수형 결합구(630, 720)를 매개로 결합될 수 있다.

먼저 메인하우징(500)에 형성된 암형 결합구(530)는, 메인하우징(500)의 외주면 일 측에서 상측으로 일정 길이 함입 형성된 외측 진입홈(531)과, 외측 진입홈(531)의 대향 측, 다시 말해 메인하우징(500)의 내주면 중 외측 진입홈(531)이 형성된 대향 측에서 메인하우징(500)의 상측으로 일정 깊이 함입 형성된 내측 진입홈(532)을 포함한다. 이 때 외측 진입홈(531)과 내측 진입홈(532)은 그 경계면을 구성하는 막이벽(533)에 의해 상호 이격된다.

또한 암형 결합구(530)는 막이벽(533)의 상단 측에서 절곡 연장되어 외주면의 둘레 상측으로 경사지게 관통 형성된 관통 연장부(534)와, 관통 연장부(534)의 하단에서 돌출 연장 형성된 복수 개의 관통돌기(535)를 포함하여 구성된다.

따라서 메인하우징(500)과 서브하우징(600), 보조하우징(700)의 삼중 구조체로 이루어진 하우징(300)에 있어서 메인하우징(500)의 암형 결합구(530)는 좌우 반전된 ‘ㄱ’자 형태를 나타내며, 메인하우징(500)의 외주면 둘레를 따라 일정 간격 이격된 상태에서 복수 개로 구비된다.

다음으로 수형 결합구(630, 720)에 대해 설명하면, 수형 결합구(630, 720)는 상기 서브하우징(600)의 내주면 및 상기 보조하우징(700)의 외주면 일 측에서 각각 돌출 형성된 것으로서, 복수 개가 상호 이격되어 있는 형태로 구성된다.

따라서 서브하우징(600)에 형성된 수형 결합구(630)는 메인하우징(500)에 형성된 암형 결합구(530)의 외측 진입홈(531)을 통해 끼움 결합되어 관통 연장부(534)로 이동함에 따라 견고한 결합을 유지할 수 있게 되며, 보조하우징(700)에 형성된 수형 결합구(720)는 메인하우징(500)의 암형 결합구(530)에 형성된 내측 진입홈(532)을 통해 끼움 결합되어 관통 연장부(534)로 이동함에 따라 견고한 결합을 이루게 된다.

이 때 관통 연장부(534)에 하단에 형성된 관통돌기(535)는 수형 결합구(630, 720)와 대응되는 형상으로 형성됨으로써, 관통 연장부(534)에 진입된 수형 결합구(630, 720)가 관통돌기(535)에 의해 이동이 방지되어 보다 결합력을 높일 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10 : 교반조 20 : 구동모터
30 : 리듀서 100 : 샤프트축
110 : 패들 200 : 약품 주입관
210 : 분사노즐 300 : 하우징
310 : 격벽체 320 : 완충블록
321 : 제 1 블록 322 : 제 2 블록
330 : 연장밀착부 340 : 제 1 볼록부
350 : 제 2 블록부 400 : 지지대
410 : 주입관마운트 420 : 연결부
430 : 샤프트마운트 440 : 절곡연장부
500 : 메인하우징 510 : 중공부
520 : 함입 결합구 521 : 함입 진입홈
522 : 함입 연장부 523 : 함입돌기
530 : 암형 결합구 531 : 외측 진입홈
532 : 내측 진입홈 533 : 막이벽
534 : 관통 연장부 535 : 관통돌기
600 : 서브하우징 601 : 관통홈
610 : 중공부 620 : 돌출 결합구
630 : 수형 결합구 700 : 보조하우징
710 : 중공부 720 : 수형 결합구

Claims (13)

1. 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기로서,
   교반조 외부에 배치되는 구동모터;
   상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 리듀서;
   상기 리듀서에 의해 소정 비율로 감속된 회전력을 전달받아 회전하는 것으로서, 상기 교반조 내의 혼합액을 교반시키는 적어도 두 개 이상의 패들이 단부에 구비된 샤프트축;
   상기 샤프트축의 길이방향을 따라 형성된 것으로서, 외부로부터 약품 제제가 주입되는 적어도 하나 이상의 약품 주입관;
   상기 샤프트축 및 상기 약품 주입관의 일부를 감싸는 하우징;
   상기 약품 주입관의 단부에서 절곡 연장 형성된 것으로서 상기 패들의 회전 방향 전방 측에 상기 폴리머 제제를 분사하는 분사노즐;을 포함하되,
   상기 약품 주입관은, 상기 패들의 개수와 동일하게 구비되고,
   상기 하우징은,
   둘레 일 측에서 내측 방향으로 돌출 형성되어 복수 개의 상기 약품 주입관을 상호 이격시키는 격벽체를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기.
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3. 제 1항에 있어서,
   상기 격벽체는,
   단부 일 측에 구비되어 일 측이 상기 샤프트축에 밀착되는 탄성 재질의 완충블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 완충블록은,
   상기 격벽체의 단부에 구비된 것으로서 탄성 재질의 제 1 블록과,
   상기 제 1 블록의 표면에서 형성되어 상기 샤프트축에 밀착되는 것으로서, 상기 제 1 블록보다 직경이 작고 탄성계수가 높은 제 2 블록으로 구성된 것을 특징으로 하는, 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 격벽체는,
   단부 일 측에서 절곡 연장 형성되어 상기 샤프트축의 외주면에 밀착되는 연장밀착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 분사노즐을 구비한 수처리용 혼화기.
   
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