KR102008646B1 - 하수처리장용 공기폭기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수처리장용 공기폭기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수의 용존산소량을 높이도록 하수에 산소를 공급하도록 된 공기폭기기로서, 내부에 작동공간이 마련되고 하부에 공기유입구가 형성되며 외면에 폭기배출구가 형성되고 상부에 하수유입구가 형성된 케이싱본체; 상기 케이싱본체의 내부에 배치되는 임펠러와 임펠러를 회전시키는 구동모터로 이루어진 구동부; 및 상기 케이싱본체의 내부에 설치되어 상기 공기유입구로 유입된 공기를 하수에 공급하여 폭기시키도록 된 폭기부로 이루어진 것을 특징으로 하는 하수처리장용 공기폭기기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 케이싱본체에 형성되는 폭기부에 분할안내구조체를 마련하여 공기를 분할하여 하수에 안내함으로써 폭기효율을 높이게 되고, 공기를 분할하는 부분이 나사식 또는 용접식으로 되어 있어 공기에 포함된 이물질이 달라붙어 배출구가 막히는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.

Description

하수처리장용 공기폭기기 {Width-of-air equipment for sewage treatment plants}

본 발명은 하수처리장용 공기폭기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이싱본체에 형성되는 폭기부에 분할안내구조체를 마련하여 공기를 분할하여 하수에 안내함으로써 폭기효율을 높이게 되고, 공기를 분할하는 부분이 나사식 또는 용접식으로 되어 있어 공기에 포함된 이물질이 달라붙어 배출구가 막히는 것을 방지하게 되는 하수처리장용 공기폭기기에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 공장 등에서 배출되는 생활하수, 공장폐수 등은강, 하천 등으로 방류되기 전에 하.폐수 처리장을 거치게 되는데, 이러한 폐수처리장에 있어 폭기조에서는 폭기조에 유입된 하.폐수에 산소를 공급하거나 교반시켜 하.폐수의 미생물을 활성화시킴에 따라 하.폐수에 포함된 각종 유기물이 제거하여 하.폐수를 정화하는 공정을 거치게 된다.

즉 폭기조에 공기를 폭기시킴으로써 하.폐수의 용존산소를 증가시킴에 따라 호기성세균을 활성화 시켜 하.폐수를 정화시키는 폭기작용을 함과 동시에 하.폐수를 교반시켜 하.폐수로부터 질소를 배출시키는 교반작용을 통해 하.폐수를 처리하는 것이다.

이러한 공정에 있어 다양한 폭기장치를 통해 폭기조에 폭기작용 또는 교반작용을 수행하게 된다.

이러한 폭기장치는 하.폐수가 유입 및 저장되는 폭기조에 케이싱의 하부가 하.폐수 속에 잠기도록 경사지게 설치한 후 케이싱의 하단으로 노출되는 중공축에 형성된 나선형 날개를 회전시켜 하.폐수에 교반작용을 행함으로써 하.폐수로부터 질소를 배출토록 하거나 케이싱 상부에 형성된 흡기구를 통해 흡입된 공기가 중공축을 통해 하.폐수로 토출토록 함과 동시에 나선형 날개의 회전을 통해 와류를 형성하여 와류에 공기가 용존되도록 함으로써 폭기작용을 하게 된다.

최근에는 폭기장치의 내부에 형성되는 폭기실을 상측 중앙에 원형의 차단플레이트를 결합하고 차단플레이트의 테두리에 하향으로 경사지는 가이드플레이트를 부착하며 가이드플레이트의 외각 테두리에 수직으로 환형으로 타공판을 부착하여 폭기실을 형성하여, 폭기실로 유입된 공기가 타공판에 강하게 충동하면서 통과하여 폭기 효율을 향상시킬 수 있도록 한기술이 개시되어 있다.

그러나, 종래의 폭기장치는 다수의 타공이 형성된 파공판이 폭기실에 형성되어 유입된 공기를 배출시키게 되는데, 타공된 부분에 이물질이 달라붙어 막히게 되는 문제점이 있으며, 이로인해 폭기효율이 떨어지게 되고 유지보수비용이 과도하게 발생하는 문제점이 상존하게 된다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

대한민국 등록특허 제10-1353852호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 케이싱본체에 형성되는 폭기부에 분할안내구조체를 마련하여 공기를 분할하여 하수에 안내함으로써 폭기효율을 높이게 되고, 공기를 분할하는 부분이 나사식 또는 용접식으로 되어 있어 공기에 포함된 이물질이 달라붙어 배출구가 막히는 것을 방지하게 되는 하수처리장용 공기폭기기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 하수의 용존산소량을 높이도록 하수에 산소를 공급하도록 된 공기폭기기로서, 내부에 작동공간이 마련되고 하부에 공기유입구가 형성되며 외면에 폭기배출구가 형성되고 상부에 하수유입구가 형성된 케이싱본체와, 상기 케이싱본체의 내부에 배치되는 임펠러와 임펠러를 회전시키는 구동모터로 이루어진 구동부와, 상기 케이싱본체의 내부에 설치되어 상기 공기유입구로 유입된 공기를 하수에 공급하여 폭기시키도록 된 폭기부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱본체는 하부에 상부테이퍼캡이 형성된 상부케이싱과, 상기 상부테이퍼캡의 저면에 상단부가 고정되는 연결대들과, 상기 연결대들의 하단부들이 고정되는 하부테이퍼캡이 형성된 하부케이싱으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폭기부는 상기 케이싱본체의 하부테이퍼캡의 상부에 배치되는 환형의 기어링과, 상기 기어링에 일정간격을 유지하며 형성되는 기어유닛으로 이루어진 분할안내구조체와, 상기 분할안내구조체의 상부을 덮으면서 배치되는 폭기테이퍼캡과, 상기 폭기테이퍼캡의 저면에 형성되는 유도날개부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기어유닛의 양측면에는 공기를 안내하도록 와류유도날개들이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폭기부에는 상기 분할안내구조체를 회전시키도록 기어회전수단이 더 마련되고, 상기 기어회전수단은 상기 하부테이퍼캡의 상부에 형성되는 환형의 가이드홈과, 상기 가이드홈에 끼움되도록 상기 기어링의 저면에 형성되는 환형의 가이드돌기와, 상기 기어링의 저면에 형성되는 환형의 랙기어부와, 상기 하부테이퍼캡의 상부에 마련되고 상기 랙기어부와 치합되는 작동기어를 갖는 작동모터와, 상기 폭기테이퍼캡과 상기 하부테어퍼캡을 연결하면 고정바들로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명인 하수처리장용 공기폭기기는 케이싱본체에 형성되는 폭기부에 분할안내구조체를 마련하여 공기를 분할하여 하수에 안내함으로써 폭기효율을 높이게 되고, 공기를 분할하는 부분이 나사식 또는 용접식으로 되어 있어 공기에 포함된 이물질이 달라붙어 배출구가 막히는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링의 작동상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 또 다른 실시예의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 작동상태를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링의 작동상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 기어링의 작동상태를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 또 다른 실시예의 작동상태를 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 하수처리장용 공기폭기기(10)는 하수의 산소를 공급하여 용해시켜 용존산소량을 높이도록 된 공기폭기기(10)로서, 이에 이와 같은 공기폭기기(10)는 케이싱본체(20)와 구동부(30)와 폭기부(40)를 포함하여 구성된다.

상기 케이싱본체(20)는 상기 케이싱본체(20)는 하부에 일체로 상부테이퍼캡(211)이 형성된 중공된 구조의 상부케이싱(21)과, 상기 상부테이퍼캡(211)의 저면에 상단부가 용접되어 고정되는 연결대(22)들과, 상기 연결대(22)들의 하단부들이 용접되어 고정되는 하부테이퍼캡(231)이 일체로 형성된 하부케이싱(23)으로 이루어진다.

이때, 상기 케이싱본체(20)의 내부에는 작동공간이 마련되고 하부에 공기유입구(24)가 형성되며 외면에 폭기배출부(25)가 형성되고 상부에 하수유입구(26)가 형성된다.

상기 폭기배출부(25)는 상기 상부테이퍼캡(211)과 상기 하부테이퍼캡(231) 사이에 환형으로 형성된다.

상기 상부테이퍼캡(211)과 상기 하부테이퍼캡(231)은 외측으로 갈수록 하향으로 테이퍼지게 형성된다.

상기 구동부(30)는 상기 케이싱본체(20)의 내부에 배치되는 임펠러(31)와 임펠러(31)를 회전시키는 구동모터(32)로 이루어진다. 상기 상부케이싱(21)의 상부에는 외측으로 갈수록 상향으로 테이퍼지게 확장테이퍼부가 형성되고, 상기 구동모터(32)는 외면에 걸림샤프트들이 형성되어, 상기 확장테이퍼부게 걸림되게 배치된다.

다르게는, 상기 걸림샤프트를 상기 확장테이퍼부에 나사체결하여 고정시키는 것도 가능하다.

상기 구동모터(32)의 구동에 의해 하수가 상기 확장테이퍼부를 통해 상기 케이싱본체(20)의 내부로 유입된 후 유입된 하수에 상기 폭기부(40)에서 배출되는 공기가 혼합하게 되고, 이후 폭기배출구(25)를 통해 공기가 혼합된 하수가 배출된다.

상기 폭기부(40)는 상기 케이싱본체(20)의 내부에 설치되어 상기 공기유입구(24)로 유입된 공기를 하수에 폭기시키는 폭기부(40)로 이루어진다.

상기 폭기부(40)는 상기 케이싱본체(20)의 하부테이퍼캡(231)의 상부에 배치되는 환형의 기어링(411)과, 상기 기어링에 일정간격을 유지하며 형성되는 기어유닛(412)으로 이루어진 분할안내구조체(41)와, 상기 분할안내구조체의 상부를 덮으면서 배치되는 폭기테이퍼캡(42)과, 상기 폭기테이퍼캡(42)의 저면에 형성되는 유도날개부(43)로 이루어진다. 상기 폭기테이퍼캡(42)의 저면에는 축이 형성되고, 상기 축에 상기 유도날개부(43)가 회전되게 축결합된다.

상기 기어링(411)은 상기 하부테이퍼캡(231)에 나사체결하여 고정시키게 된다.

상기 기어유닛(412)은 하부가 상기 기어링에 용접되어 고정되고, 상기 기어링을 상면에 일정간격을 유지하며 환형으로 배치된다.

상기 폭기테이퍼캡(42)은 상기 기어유닛(412)들의 상부에 용접 또는 나사체결되어 고정된다.

상기 공기유입구(24)를 통해 외부에서 공기가 공급되면 압력에 의해 상기 유도날부가 회전하게 되면서 유입된 공기를 분할안내구조체(41) 방향으로 이동시키게 되고, 이동된 공기는 기어유닛(412)들 사이의 공간으로 분할되어 유입된 하수에 공급되므로 폭기효율을 높일 수 있게 되고, 이동된 공기가 기어유닛(412)과 충돌한 후 배출되므로 재차 폭기효율을 높일 수 있게 된다.

상기 기어유닛(412)의 양측면에는 공기를 안내하도록 곡선의 와류유도날개(412a)들이 더 형성된다.

상기 와류유도날개(412a)들에 안내되어 공기가 와류되면서 하수에 전달되도록 함으로써, 하수의 혼합효율을 높여 폭기효율을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 폭기부(40)에는 상기 분할안내구조체(41)를 회전시키도록 기어회전수단(50)이 더 마련되고, 상기 기어회전수단(50)은 상기 하부테이퍼캡(231)의 상부에 형성되는 환형의 가이드홈(51)과, 상기 가이드홈(51)에 끼움되도록 상기 기어링(411)의 저면에 형성되는 환형의 가이드돌기(52)와, 상기 기어링(411)의 저면에 형성되는 환형의 랙기어부(53)와, 상기 하부테이퍼캡(231)의 상부에 형성되는 작동홈의 안착되고 상기 랙기어부(53)와 치합되는 작동기어(541)의 일부가 상기 작동홈에서 돌출되어 작동모터(54)와, 상기 폭기테이퍼캡(42)과 상기 하부테어퍼캡을 연결하면 고정바(55)들로 이루어진다.

상기 고정바(55)에 의해 상기 폭기테이퍼캡(42)과 상기 하부테어퍼캡 사이에 상기 폭기배출부(25)가 형성된다. 상기 고정바(55)는 상기 폭기테이퍼캡(42)과 상기 하부테어퍼캡에 용접되어 고정된다.

상기 작동모터(54)에 의해 상기 기어링(411)과 기어유닛(412)이이 회전하면서 유입되는 공기가 상기 기어유닛(412)에 가압되어 공기의 배출효율을 높일 수 있게 되고, 회전되는 기어유닛(412)과 충돌하여 폭기효율을 높일 수 있게 된다.

이때, 상기 기어유닛(412)은 상기 기어링에 하단부가 회전되게 축결합되도록 함으로써, 이동되는 공기에 의해 회전되도록 하는 것도 가능하다.

상기 가이드홈(51)의 저면과 양측면에는 안내롤러들이 더 마련되어, 상기 가이드돌기(52)와 상기 가이드홈(51)이 마찰되는 것을 방지되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 하부테이퍼캡(231)의 상면에는 폭기핀들의 하단부가 더 용접되어 고정되고, 상기 폭기핀들에 진동이 전달되도록 진동기가 상기 하부테이퍼캡(231)의 저면에 용접 또는 나사체결되어 고정되도록 함으로써, 진동기의 진동이 상기 하부테이퍼캡(231)과 폭기핀에 전달되고 하수 및 공기에 전달되어 공기가 하수에 용해되는 폭기효율을 높이도록 하는 것이 바람직하다.

상기 기어유닛(412)들이 외측으로 갈수록 일방향으로 경사지게 배치시켜, 공기를 안내함으로써, 배출되는 공기가 회전되어 폭기효율과 공기의 배출효율을 높이는 것이 바람직하다.

상기 기어유닛(412)은 일정간격이 유지되게 배치되는 안내패널들로 형성시키고, 상기 안내패널은 외측으로 갈수록 상호 간격이 좁아지도록 경사지게 배치되어, 상기 안내패널들 사이를 통해 배출되는 공기가 가속되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 케이싱본체(20)와 상기 폭기부(40)는 부식을 방지하도록 스테인레스재질 또는 알루미늄재질로 형성시키게 된다.

이상 설명한 본 발명에 따른 하수처리장용 공기폭기기는, 케이싱본체에 형성되는 폭기부에 분할안내구조체를 마련하여 공기를 분할하여 하수에 안내하고, 공기를 분할하는 부분이 나사식 또는 용접식으로 되어 분할된 공기를 안내하여 폭기효율을 높이게 되고, 공기에 포함된 이물질이 달라붙어 배출구가 막히는 종래의 문제점이 발생하지 않게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 공기폭기기 20 : 케이싱본체
21 : 상부케이싱 211 : 상부테이퍼캡
22 : 연결대 23 : 하부케이싱
231 : 하부테이퍼캡 24 : 공기유입구
25 : 폭기배출부 26 : 하수유입구
30 : 구동부 31 : 임펠러
32 : 구동모터 40 : 폭기부
41 : 분할안내구조체 411 : 기어링
412 : 기어유닛 412a : 와류유도날개
42 : 폭기테이퍼캡 43 : 유도날개부
50 : 기어회전수단 51 : 가이드홈
52 : 가이드돌기 53 : 랙기어부
54 : 작동모터 541 : 작동기어
55 : 고정바

Claims (5)

1. 하수의 용존산소량을 높이도록 하수에 산소를 공급하도록 된 공기폭기기로서, 내부에 작동공간이 마련되고 하부에 공기유입구가 형성되며 외면에 폭기배출구가 형성되고 상부에 하수유입구가 형성된 케이싱본체와, 상기 케이싱본체의 내부에 배치되는 임펠러와 임펠러를 회전시키는 구동모터로 이루어진 구동부와, 상기 케이싱본체의 내부에 설치되어 상기 공기유입구로 유입된 공기를 하수에 공급하여 폭기시키도록 된 폭기부로 이루어진 하수처리장용 공기폭기기에 있어서,
   상기 케이싱본체는 하부에 상부테이퍼캡이 형성된 상부케이싱과,
   상기 상부테이퍼캡의 저면에 상단부가 고정되는 연결대들과,
   상기 연결대들의 하단부들이 고정되는 하부테이퍼캡이 형성된 하부케이싱으로 이루어지고,
   상기 폭기부는 상기 케이싱본체의 하부테이퍼캡의 상부에 배치되는 환형의 기어링과, 상기 기어링에 일정간격을 유지하며 형성되는 기어유닛으로 이루어진 분할안내구조체와,
   상기 분할안내구조체의 상부을 덮으면서 배치되는 폭기테이퍼캡과,
   상기 폭기테이퍼캡의 저면에 형성되는 유도날개부로 이루어지며,
   상기 기어유닛의 양측면에는 공기를 안내하도록 와류유도날개들이 더 형성되고,
   상기 폭기부에는 상기 분할안내구조체를 회전시키도록 기어회전수단이 더 마련되고,
   상기 기어회전수단은 상기 하부테이퍼캡의 상부에 형성되는 환형의 가이드홈과,
   상기 가이드홈에 끼움되도록 상기 기어링의 저면에 형성되는 환형의 가이드돌기와,
   상기 기어링의 저면에 형성되는 환형의 랙기어부와,
   상기 하부테이퍼캡의 상부에 마련되고 상기 랙기어부와 치합되는 작동기어를 갖는 작동모터와,
   상기 폭기테이퍼캡과 상기 하부테이퍼캡을 연결하면 고정바들로 이루어지며,
   상기 가이드홈의 저면과 양측면에는 안내롤러들이 더 마련되어, 상기 가이드돌기와 상기 가이드홈이 마찰되는 것을 방지되도록 하고,
   상기 하부테이퍼캡의 상면에는 폭기핀들의 하단부가 더 용접되어 고정되고, 상기 폭기핀들에 진동이 전달되도록 진동기가 상기 하부테이퍼캡의 저면에 고정되도록 함으로써, 진동기의 진동이 상기 하부테이퍼캡과 폭기핀에 전달되어 공기가 하수에 용해되는 폭기효율을 높이도록 하는 것을 특징으로 하는 하수처리장용 공기폭기기.
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