KR102133038B1 - 봉형 산기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 봉형 산기장치는 하수 또는 폐수 처리를 위한 산기조의 공기공급 파이프에 설치되는 봉형 산기장치로서, 중공 원기둥 형태로 형성되는 지지파이프부재와, 상기 지지파이프부재 외부에 배치되는 중공 원기둥 형상의 멤브레인부재와, 상기 멤버레인부재를 상기 지지파이프부재에 고정하기 위한 고정링부재를 포함하며, 상기 멤브레인부재에는 상기 공기공급 파이프로부터 공급되는 공기를 배출하기 위한 산기개구가 형성되고, 상기 지지파이프부재의 측단부에는 상기 공기공급파이프로부터 공급되는 공기를 상기 멤브레인부재로 공급하기 위한 공기공급개구가 형성되며, 상기 지지파이프부재에서 상기 멤브레인부재를 대면하는 표면에는, 상기 공기공급개구로부터 상기 지지파이프부재의 타단부를 향하여 형성되는 직선형태의 제 1 오목부와, 상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 경사지게 형성되는 제 2 오목부와, 상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 제 3 오목부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 장기간 사용 시에도 이물질들이 산기장치의 산기개구 내에 침착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 공기 공급 중단 시에 산기장치 내로 물이 역류되는 것을 방지할 수 있으며, 장기간 고압의 공기를 분사하는 경우에도 산기개구의 파단을 방지할 수 있다.

Description

봉형 산기장치{POLE TYPE AIR DIFFUSER}

본 발명은 봉형 산기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장기간 사용 시에도 이물질들이 산기장치의 산기개구 내에 침착되는 것을 방지하고, 공기 공급 중단 시에도 산기장치 내로 물이 역류되는 것을 방지하며, 산기개구의 파단을 방지하도록 구성되는 봉형 산기장치에 관한 발명이다.

수질오염은 주로 다량의 유기물(생활하수, 농장폐수, 가축의 분뇨, 인분 등)들이 물에 유입되어 발생된다.

상기와 같이 다량의 유기물들이 물로 유입되면, 물속의 산소가 고갈되어 혐기성 세균들이 발생되면서 혐기성 발효에 의해 유기물들이 불완전 산화 인해 독성물질로 변한다.

그런데 상기와 같이 오염된 물도 자정 작용을 통해 다시 정화될 수 있는데, 자정작용이 일어나도록 하는 세균이 호기성 세균으로서 이러한 호기성 세균들이 증식되기 위해서는 충분한 산소가 물속에 존재해야 한다.

일반적으로, 하수 및 폐수를 처리하는 오폐수 처리장에 요구되는 중요한 설비는, 수중의 용존 산소량을 높여 수중의 각종 유기물질들에 호기성 발효가 발생하도록 하는 산기장치이다.

도 1 에 도시된 바와 같은 오폐수 처리장치에서는, 오폐수 수조(100) 내에 공기공급파이프(110)가 다수 배치되고, 상기 공기공급파이프(110)에 산기장치(120)를 결합된다.

그리하여, 상기 공기공급파이프(110)를 통해 공급되는 고압의 공기를, 산기장치(120)를 통해 오폐수 내로 분사 공급하도록 구성된다.

이때, 상기 산기장치(120)에서 가장 중요한 것은 오폐수 내에 공기를 매우 작은 미세 기포 상태로 공급함으로써, 공기와 오폐수가 보다 넓은 접촉 면적을 갖도록 하는 것이다.

상기와 같이, 산기장치(120)를 통해 공기를 잘게 부수어 공급할 수 있도록, 상기 산기장치(120)의 표면에는 합성수지재로 형성되는 멤브레인부재(122)가 배치된다.

그리고, 상기 멤브레인부재(122)에는 다수의 산기개구(126)들이 형성되어, 상기 산기개구(126)를 통해 공기를 분사 공급하도록 구성된다.

그런데, 오폐수의 특성 상 그 내부에는 다수의 오염 입자들이 존재하는데, 상기 공기공급파이프(110)를 통한 공기의 공급과 중단을 장기간 반복하는 경우, 상기 산기장치(120)의 멤브레인부재(122)에 오염 입자들이 침착되어, 상기 산기개구(126)를 폐쇄하게 되는 문제가 있다.

그리고, 상기 공기공급파이프(110)를 통한 공기 공급이 중단되는 경우, 상기 산기개구(126)를 통해 오폐수가 침입되어 상기 공기공급파이프(110)를 폐쇄하는 현상이 발생된다.

이러한 현상을 방지하기 위해, 상기 산기개구(126)는 사다리꼴에 가까운 단면 형상으로 형성되어, 오폐수와 접촉되는 산기개구(126)의 상단부분이 매우 좁게 형성되도록 구성되었다.

그런데, 이러한 상태에서 장기간 고압의 공기가 공급되는 경우, 상기 산기개구(126)의 상단부분이 파열되어, 공기를 잘게 부수어 공급하는 그 본연의 역할을 제공하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 상기된 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 장기간 사용 시에도 이물질들이 산기장치의 산기개구 내에 침착되는 것을 방지하도록 구성되는 봉형 산기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 공기 공급 중단 시에 산기장치 내로 물이 역류되는 것을 방지하도록 구성되는 봉형 산기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 장기간 고압의 공기를 분사하는 경우에도 산기개구의 파단을 방지하도록 구성되는 봉형 산기장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 봉형 산기장치는 하수 또는 폐수 처리를 위한 산기조의 공기공급 파이프에 설치되는 봉형 산기장치로서, 중공 원기둥 형태로 형성되는 지지파이프부재와, 상기 지지파이프부재 외부에 배치되는 중공 원기둥 형상의 멤브레인부재와, 상기 멤버레인부재를 상기 지지파이프부재에 고정하기 위한 고정링부재를 포함하며, 상기 멤브레인부재에는 상기 공기공급 파이프로부터 공급되는 공기를 배출하기 위한 산기개구가 형성되고, 상기 지지파이프부재의 측단부에는 상기 공기공급파이프로부터 공급되는 공기를 상기 멤브레인부재로 공급하기 위한 공기공급개구가 형성되며, 상기 지지파이프부재에서 상기 멤브레인부재를 대면하는 표면에는, 상기 공기공급개구로부터 상기 지지파이프부재의 타단부를 향하여 형성되는 직선형태의 제 1 오목부와, 상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 경사지게 형성되는 제 2 오목부와, 상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 제 3 오목부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제 2 오목부는 경사진 직선 형태로 형성된다.

여기서, 상기 제 2 오목부는 상기 제 3 오목부와는 다른 비틀림 각도의 나선형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제 1 오목부는 환형 단면 형상의 오목부로 형성되고, 제 2 오목부와 제 3 오목부는 사각형 단면 형상의 오목부로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 오목부는 상기 공기공급개구로부터 멀어질수록 더욱 큰 폭으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 2 오목부와 제 3 오목부는 서로 다른 폭으로 형성된다.

그리고, 상기 제 2 오목부와 제 3 오목부는 서로 다른 깊이로 형성될 수 있다.

또한, 상기 지지파이프부재에서 상기 제 2 오목부와 제 3 오목부가 형성되는 부분의 표면에는 상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 직선적으로 미세하게 형성되는 제 4 오목부가 형성될 수 있다.

한편, 상기 지지파이프부재에서 상기 공기공급개구가 형성되는 부분은 상기 지지파이프부재에서 상기 제 2 오목부와 제 3 오목부가 형성되는 부분보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 산기개구는 상기 멤브레인부재에서 높이 방향에 대해 기울어져 형성된다.

또는, 상기 산기개구는 서로를 향하여 대칭적으로 기울어져 형성되는 복수의 산기개구들을 포함하여 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 산기개구는 직사각형 형상의 단면을 갖도록 형성된다.

그리고, 상기 산기개구는 평행사변형 형상의 측단면을 갖도록 형성된다.

한편, 상기 지지파이프부재에 결합되는 체결부재를 포함하며, 상기 체결부재는 상기 지지파이프부재에 결합되는 체결부와, 상기 체결부와 일체 형성되며 공기공급관에 결합되는 공급관결합부를 포함하며, 상기 체결부 내부에는 진동 전달을 차단하기 위한 진동전달방지오목부가 형성된다.

바람직하게는, 상기 체결부는 상기 지지파이프부재의 단부에 일체로 형성된다.

또한, 상기 멤브레인부재는 합성수지를 발포시켜 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 멤브레인부재는 이피디엠(EPDM) 수지 또는 폴리우레탄 수지 또는 실리콘 수지로 형성된다.

또한, 상기 산기개구가 형성되는 멤브레인부재의 내면에는 원호 형상 단면의 오목부가 형성될 수 있다.

본 발명에 의해, 장기간 사용 시에도 이물질들이 산기장치의 산기개구 내에 침착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 공기 공급 중단 시에 산기장치 내로 물이 역류되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 장기간 고압의 공기를 분사하는 경우에도 산기개구의 파단을 방지할 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 종래 오폐수 수조 내에 공기공급파이프와 산기장치가 설치된 상태의 정면도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 봉형 산기장치의 사시도이며,
도 3 은 상기 산기장치의 분해 사시도이며,
도 4 는 상기 산기장치의 정면도이며,
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며,
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며,
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며,
도 8 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며,
도 9 는 멤브레인부재에 형성되는 산기개구의 측단면도이며,
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산기개구의 측단면도이며,
도 11 은 상기 산기개구의 사시도이며,
도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산기개구의 측단면도이며,
도 13 은 상기 산기장치에 포함되는 체결부재의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 봉형 산기장치의 사시도이며, 도 3 은 상기 산기장치의 분해 사시도이며, 도 4 는 상기 산기장치의 정면도이며, 도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며, 도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며, 도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며, 도 8 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 산기장치의 정면도이며, 도 9 는 멤브레인부재에 형성되는 산기개구의 측단면도이며, 도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산기개구의 측단면도이며, 도 11 은 상기 산기개구의 사시도이며, 도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산기개구의 측단면도이며, 도 13 은 상기 산기장치에 포함되는 체결부재의 측면도이다.

본 발명에 따른 봉형 산기장치는 하수 또는 폐수 처리를 위한 산기조의 공기공급 파이프에 설치되는 봉형 산기장치로서, 중공 원기둥 형태로 형성되는 지지파이프부재(10)와, 상기 지지파이프부재(10) 외부에 배치되는 중공 원기둥 형상의 멤브레인부재(20)와, 상기 멤버레인부재(20)를 상기 지지파이프부재(10)에 고정하기 위한 고정링부재(30)를 포함하며, 상기 멤브레인부재(20)에는 상기 공기공급 파이프로부터 공급되는 공기를 배출하기 위한 산기개구(22)가 형성되고, 상기 지지파이프부재(10)의 측단부에는 상기 공기공급파이프로부터 공급되는 공기를 상기 멤브레인부재(20)로 공급하기 위한 공기공급개구(12)가 형성되며, 상기 지지파이프부재(10)에서 상기 멤브레인부재(20)를 대면하는 표면에는, 상기 공기공급개구(12)로부터 상기 지지파이프부재(10)의 타단부를 향하여 형성되는 직선형태의 제 1 오목부(14)와, 상기 지지파이프부재(10)의 길이 방향을 따라 경사지게 형성되는 제 2 오목부(16)와, 상기 지지파이프부재(10)의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 제 3 오목부(18)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 봉형 산기장치는 하수 또는 폐수 처리를 위한 산기조(100)의 공기공급 파이프(110)에 설치된다.

상기 공기공급파이프(110)에는 외부 펌프가 연결되어, 외부로부터의 공기를 압축하여 상기 산기장치로 공급한다.

그리하여, 상기 공기공급파이프(110)를 통해 공급되는 고압의 공기가 상기 봉형 산기장치를 통해 오폐수 내로 분사 공급되도록 구성된다.

본 발명에 따른 봉형 산기장치는 중공 원기둥 형태로 형성되는 지지파이프부재(10)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 지지파이프부재(10)는 폴리프로필렌 수지로 형성될 수 있다.

도 2 내지 5 에서 상기 지지파이프부재(10)의 우측 단부에는 상기 공기공급파이프(110)로부터 공급되는 공기를 상기 멤브레인부재(20)로 공급하기 위한 공기공급개구(12)가 형성된다.

상기 지지파이프부재(10)의 내부 공간으로는 공기가 유동되지 못하도록 폐쇄되고, 상기 공기공급파이프(110)를 통해 전달되는 고압의 공기는 상기 공기공급개구(12)로만 유출되도록 구성된다.

그리하여, 공기공급파이프(110)를 통해 공급된 공기는 상기 지지파이프부재(10)의 공기공급개구(12)로 유출되어, 상기 멤브레인부재(20)의 산기개구(22)를 통해 분사 배출된다.

상기 지지파이프부재(10)에서 상기 멤브레인부재(20)를 대면하는 표면에는, 상기 공기공급개구(12)로부터 상기 지지파이프부재(10)의 타단부를 향하여 형성되는 직선형태의 제 1 오목부(14)가 형성된다.

상기 제 1 오목부(14)는 상기 공기공급개구(12) 부근으로부터 지지파이프부재(10)의 타단부를 향하여 직선 형태로 형성되며, 상기 지지파이프부재(10) 표면에서 만곡된 곡선(환형)의 단면으로 오목하게 형성된다.

그리하여, 상기 공기공급개구(12)로 유출되는 고압의 공기가 상기 제 1 오목부(14)를 통해 지지파이프부재(10)의 타단부까지 원활히 유동되도록 구성된다.

상기 제 1 오목부(14)는 예를 들어, 상기 지지파이프부재(10)의 전체 원주 방향에 대해 2 개 내지 4 개 형성될 수 있다.

상기 멤브레인부재(20)는 상기 지지파이프부재(10) 상에 감싸져 배치된다.

상기 멤브레인부재(20)는 중공 원기둥 형태로 형성되며, 바람직하게는 이피디엠(EPDM) 수지 또는 폴리우레탄 수지 또는 실리콘 수지로써 소정의 두께를 갖도록 형성될 수 있다

상기 멤브레인부재(20)에는 상기 공기공급파이프(110)로부터 공급되는 공기를 배출하기 위한 산기개구(22)가 형성된다.

그리고, 상기 지지파이프부재(10)에 상기 멤버레인부재(20)가 끼워져 배치된 상태에서, 상기 고정링부재(30)를 통해 고정된다.

상기 고정링부재(30)는 예를 들어 스테인레스 스틸 재질로써 링 형태로 형성되며, 상기 멤브레인부재(20)를 상기 지지파이프부재(10)에 단단히 고정하기 위해 도시되지 않은 결합수단 또는 볼트와 너트 등을 체결하기 위한 구성이 형성될 수 있다.

그리하여, 상기 공기공급파이프(110)로부터 공급되는 고압의 공기에도 상기 멤버레인부재(20)가 이탈되지 않도록, 상기 고정링부재(30)와 상기 지지파이프부재(10)가 강하게 결합될 수 있도록 구성된다.

본 발명에 따른 봉형 산기장치가 공기공급파이프(110)에 결합된 상태에서, 상기 공기공급파이프(110)로 고압의 공기가 공급되는 경우, 상기 멤브레인부재(20)가 다소 부풀어 오르면서 상기 산기개구(22)를 통해 공기가 분사된다.

도 3 과 4 에 도시되는 바와 같이, 상기 지지파이프부재(10)의 표면에는 상기 지지파이프부재(10)의 길이 방향에 대해 다소 경사지게 형성되는 제 2 오목부(16)가 형성된다.

그리고, 상기 지지파이프부재(10)의 표면에는 그 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 제 3 오목부(18)가 형성된다.

상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)는 소정의 깊이 d 와 폭 w 을 갖는 사각형 단면 형상의 오목부로 형성된다.

상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)의 폭 w 과 깊이 d 는 3 mm 내지 5 mm 범위로 형성될 수 있다.

상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)는 금형에 의해 형성될 수도 있으나, 상기 지지파이프부재(10) 표면을 절삭 가공하여 형성될 수도 있다.

상기 공기공급파이프(110)로부터 공급되는 공기는 상기 멤브레인부재(20) 전체 영역에 고루 공급되는 것이 바람직하다.

최초 상기 멤브레인부재(20)는 상기 지지파이프부재(10)의 표면과 접촉된 상태에서, 고압의 공기가 공급됨에 의해 다소간 위로 부풀어 오르게 되는데, 장기간의 사용에 의해 상기 멤브레인부재(20) 상에 오염물 입자들이 적체되는 경우, 상기 멤브레인부재(20)와 지지파이프부재(10) 표면 사이가 용이하게 이격되지 못하는 경우가 발생된다.

이러한 경우에는, 상기 멤브레인부재(20)가 부풀어 오르는 정도가 불균일해지고, 따라서 상기 멤브레인부재(20)에 가해지는 고압 공기의 압력이 각 부분마다 달라지게 된다.

그리하여, 만약 상기 공기공급파이프(110)로부터 공급되는 고압의 공기가, 상기 멤브레인부재(20)의 특정 영역에 강하게 공급되고 나머지 영역에서는 약하게 공급되는 경우에는, 공기가 소정의 정해진 압력으로 균일하게 오폐수 내부로 분사 공급되지 못하게 된다.

이러한 현상은 오폐수 정화 능력을 저하시키는 요인이 된다.

또한, 특정 영역에만 공기가 강하게 공급되는 경우, 그 영역에 위치하는 산기개구(22)가 파열될 수 있어, 공기 공급이 중단되는 경우, 파열된 산기개구를 통해 오폐수가 역류되는 현상이 발생될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 최초 공기공급파이프(110)로부터 고압의 공기가 공급되는 상기 지지파이프부재(10)의 공기공급개구(12) 부근으로부터 상기 지지파이프부재(10)의 길이 방향으로 신장되는 제 1 오목부(14)에 부가하여, 지지파이프부재(10)의 길이 방향에 대해 경사지게 형성되는 제 2 오목부(16)와 나선형으로 형성되는 제 3 오목부(18)를 형성하여, 상기 오목부(14, 16, 18)들을 따라 고압의 공기가 유동되도록 함으로써, 전체 지지파이프부재(10) 및 멤브레인부재(20)를 통해 고압의 공기가 고루 유동되도록 할 수 있다.

도 3 과 4 에 도시된 실시예에서는, 상기 제 2 오목부(16)가 경사진 직선 형태로 형성된다.

그리고, 도 5 에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 제 2 오목부(16)가 상기 제 3 오목부(18)와는 다른 비틀림 각도를 갖는 나선형으로 형성될 수도 있다.

한편, 도 6 에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 제 1 오목부(14)가 상기 공기공급개구(12)로부터 지지파이프부재(10)의 타단부를 향할수록 점차적으로 더욱 큰 폭을 갖도록 형성될 수 있다.

최초 공기가 공급되는 상기 지지파이프부재(10)의 공기공급개구(12) 부근에서 공기의 압력이 가장 강하고, 유동 저항에 의해 상기 지지파이프부재(10)의 타단부를 향할수록 점차적으로 압력이 저하될 수 있다.

따라서, 상기 제 1 오목부(14)의 폭이 상기 지지파이프부재(10)의 공기공급개구(12)로부터 멀어질수록 더욱 크게 형성되도록 함으로써, 최초 고압의 공기가 공급되는 상기 지지파이프부재(10)의 공기공급개구(12)로부터 상기 지지파이프부재(10)의 타단부 부분까지 거의 균일한 압력의 공기가 공급될 수 있도록 구성된다.

그리고, 바람직하게는 상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)는 서로 다른 폭 w 으로 형성되거나, 상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)가 서로 다른 깊이 d 로 형성될 수 있다.

장기간 고압 공기 공급과 중단이 반복되는 경우, 상기 멤브레인부재(20) 상부에는 오염물질 입자들이 침적될 수 있는데, 상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)의 깊이 d 와 폭 w 을 서로 달리함으로써, 공급되는 고압의 공기가 멤브레인부재(20)와 부딪혀 상기 멤브레인부재(20)에 진동이 발생되도록 함으로써, 오염물질이 멤브레인부재(20)의 표면에 침착되는 것을 방지하도록 구성된다.

그리하여, 서로 다른 폭과 깊이로 형성되는 상기 제 2, 3 오목부(16, 18)들에 의해 고압의 공기가 전체 지지파이프부재(10) 상으로 원활히 유동되도록 하면서도, 유동 과정에서 발생되는 와류가 외부에 배치되는 멤브레인부재(20)에 부딪히도록 함으로써 진동을 발생시킬 수 있다.

또한, 도 7 에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 지지파이프부재(10)에서 상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)가 형성되는 부분(11)의 표면에는 상기 지지파이프부재(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 미세하게 형성되는 제 4 오목부(15)가 형성될 수 있다.

상기 제 4 오목부(15)는 예를 들어, 폭과 깊이가 0.1 내지 0.2 mm 정도로 형성되는 사각 단면 형상의 오목부로 형성되거나, 삼각형 단면 형상의 오목부로 형성될 수 있다.

상기 제 2, 3 오목부(16, 18)에 부가하여 그보다 작은 미세한 폭과 깊이로 형성되는 제 4 오목부(15)를 추가적으로 형성함으로써, 상기 지지파이프부재(10) 표면을 통해 공기가 보다 균일하게 유동되도록 하면서도, 멤브레인부재(20)의 떨림 효과를 높일 수 있다.

한편, 도 8 에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 지지파이프부재(10)에서 상기 공기공급개구(12)가 형성되는 부분과 상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)가 형성되는 부분(11) 사이에는 경계턱(S, 단차)이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 공기공급개구(12)가 형성되는 부분의 직경 D2 은 상기 제 2 오목부(16)와 제 3 오목부(18)가 형성되는 부분(11)의 직경 D1 보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.

그리하여, 공기 공급이 중단되는 경우, 상기 공기공급개구(12) 부분을 감싸는 멤브레인부재(20) 부분이 상기 공기공급개구(12) 외부를 폐쇄함으로써, 상기 공기공급개구(12)를 통해 오염수가 침입되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.

한편, 본 발명에서 상기 산기개구(22)는 도 9 에 도시되는 바와 같이, 상기 멤브레인부재(20)에서 높이 방향(두께 방향)에 대해 기울어져 형성된다.

도 9 에 도시된 부분확대도에서, 상기 산기개구(22)는 상기 멤브레인부재(20)가 부풀어 오른 상태에서의 형상이 과장되게 표현되었으나, 실제로는 매우 작은 크기로 형성된다.

상기와 같이, 산기개구(22)가 멤브레인부재(20)의 두께 방향에 대해 소정의 각도 a 기울어져 형성됨으로써, 공기 공급 중단 시 상기 산기개구(22)의 윗부분에 위치하는 멤브레인부재 부분(21-1)이 아래 부분에 위치하는 부분(21-2)과 맞닿게 되어 상기 산기개구(22)가 폐쇄될 수 있는 크기로 형성된다.

그리하여, 공기 공급 중단 시에는 상기 윗 부분(21-1)과 아래 부분(21-2)이 맞닿아 산기개구(22)가 폐쇄됨으로써, 상기 산기개구(22)를 통한 오염수의 유입을 방지하도록 구성된다.

또한, 도 1 에 도시된 종래 산기개구의 경우, 부분확대도에서 볼 수 있는 바와 같이, 산기개구(126)의 상단 부분 부근에 위치하는 멤브레인부재(122)의 두께가 얇게 형성된 상태에서, 고압의 공기가 직접 상기 상단 부분에 압력을 가하도록 형성된다.

따라서, 장기간 고압의 공기가 공급되는 경우, 상기 상단 부근의 멤브레인부재가 변형되거나 파단될 수 있다.

이에 비해, 본원발명의 산기개구는 상기 멤브레인부재(20)의 두께를 따라 동일한 폭으로 형성된 상태에서, 고압의 공기가 상기 산기개구(22) 내부를 유동하여 최종적으로 배출되도록 구성되므로, 장기간 고압의 공기가 공급되는 경우에도 산기개구(22) 부근의 멤브레인부재(21-1, 21-2)가 파손되지 않는다.

상기 산기개구(22)가 기울어져 형성되는 각도 a 는 30 도 내지 60 도 범위로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 각도 a 는 40도 내지 50도 범위로 형성된다.

도 12 에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 산기개구(32)가 형성되는 멤브레인부재(30)의 내면에는 원호 형상 단면의 오목부(35)가 형성된다.

상기 오목부(35)는 상기 산기개구(32)가 형성되는 부분의 멤브레인부재(30) 내면을 마치 구형으로써 눌러 형성되는 것 같은 오목한 공간으로서, 상기 산기개구(32)와 연통되도록 형성된다.

상기 공기배출구(6)로 유출된 공기가 상기 멤브레인부재 내면에서 상기 오목부(35) 부분과 충돌한 이후 상기 산기개구(32)를 통해 유출되도록 함으로써, 멤브레인부재(30)에 더욱 강한 떨림 효과를 부여할 수 있다.

도 10 에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 산기개구(22)는 서로를 향하여 대칭적으로 기울어져 형성되는 복수의 산기개구들(22-1, 22-2)을 포함하여 형성될 수 있다.

도 11 에 도시된 바와 같이, 상기 산기개구(22-1, 22-2)들은 "X" 형태의 공간으로 형성되며, 상기 산기개구를 형성하는 공간 자체의 상면(U)은 직사각형 형상의 단면을 갖도록 형성된다.

그리고, 상기 산기개구(22-1, 22-2) 형성공간의 측면(S)은 평행사변형 형상을 갖도록 형성된다.

상기와 같이, 산기개구(22-1, 22-2)들을 "X" 형태의 공간으로 형성함으로써, 공기 공급 중단 시 상기 산기개구(22-1, 22-2)들 상부에 위치하는 멤브레인부재 부분(21-1)이 상기 산기개구들을 폐쇄하게 되어, 오염수의 침입을 방지하게 된다.

또한, 도 9 에 도시되는 실시예에 비해서, 동일한 위치에 두 개의 산기개구(22-1, 22-2)들이 형성되어, 동일한 면적 대비 오염수와 공기 간의 접촉 면적을 현저히 증대시킬 수 있다.

상기와 같이, 공기 공급 중단 시 산기개구 주위와 상부에 위치하는 멤브레인부재 부분이 산기개구를 확실히 폐쇄할 수 있도록, 상기 멤브레인부재(20)는 합성수지를 발포시켜 형성될 수도 있다.

그리하여, 산기개구 주위를 감싸는 멤브레인부재 영역이 발포에 의해 형성되는 무수히 많은 기공벽들로 감싸지도록 함으로써, 공기 공급 중단 시 상기 기공벽들에 의해 산기개구가 확실히 폐쇄되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 산기장치는 도 13 에 도시되는 체결부재(70)를 포함한다.

상기 체결부재(70)는 상기 지지파이프부재(10)에 결합되는 결합부(72)와, 상기 결합부(72)와 일체 형성되며 공기공급관(110)에 결합되는 공급관결합부(74)를 포함한다.

그리고, 상기 공급관연결부(74)의 중심 부분에는 공기공급관(110)에 형성되는 공기공급구로 삽입되는 공급구삽입부(79)가 형성된다.

그리하여, 상기 공급구삽입부(79)가 공기공급구에 삽입된 상태에서, 상기 공급관연결부(74)가 공기공급관(110)의 외주를 감싸도록 배치된다.

그리고, 상기 공급관결합부(74)에 볼트(78)와 너트가 결합되어, 상기 체결부재(70)를 공기공급관(110)에 결합할 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에서, 상기 결합부(72) 내부에는 진동 전달을 차단하기 위한 진동전달방지오목부(75)가 형성될 수 있다.

상기 공기공급관(110)을 통해 고압의 공기를 공급하는 경우, 산기장치에서는 진동이 발생된다.

이러한 진동이 장기간 작용되는 경우, 산기장치와 공기공급관(110) 간의 결합이 느슨해지고, 경우에 따라 산기장치가 공기공급관(110)으로부터 이탈되는 경우도 발생된다.

그런데, 상기와 같이 상기 체결부(72) 내부에 큰 진동전달방지오목부(75)를 형성함으로써, 상기 체결부(72)와 공기공급관(110) 간의 결합이 보다 탄력성을 가질 수 있다.

즉, 상기 진동전달방지오목부(75)가 형성되지 않는 경우에는, 상기 체결부(72)와 공기공급관(110) 간 결합의 탄력성이 낮아, 상기 체결부(72)를 통해 전해지는 진동이 볼트와 너트 부분으로 그대로 전달된다.

이에 비해, 상기 진동전달방지오목부(75)가 형성됨으로써, 상기 체결부(72)와 공기공급관(110) 간의 결합에 다소 간의 탄력성을 확보할 수 있어, 상기 체결부(72)를 통해 전달되는 진동이 다소 완충되어 상기 볼트(78)와 너트 부분으로 전달될 수 있다.

그리하여, 상기 산기장치가 공기공급관(110)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10: 지지파이프부재
20: 멤브레인부재
30: 고정링부재
70: 체결부재

Claims (18)

1. 하수 또는 폐수 처리를 위한 산기조의 공기공급 파이프에 설치되는 봉형 산기장치로서,
   중공 원기둥 형태로 형성되는 지지파이프부재와;
   상기 지지파이프부재 외부에 배치되는 중공 원기둥 형상의 멤브레인부재와;
   상기 멤브레인부재를 상기 지지파이프부재에 고정하기 위한 고정링부재를 포함하며,
   상기 멤브레인부재에는 상기 공기공급 파이프로부터 공급되는 공기를 배출하기 위한 산기개구가 형성되고,
   상기 지지파이프부재의 측단부에는 상기 공기공급파이프로부터 공급되는 공기를 상기 멤브레인부재로 공급하기 위한 공기공급개구가 형성되며,
   상기 지지파이프부재에서 상기 멤브레인부재를 대면하는 표면에는,
   상기 공기공급개구로부터 상기 지지파이프부재의 타단부를 향하여 형성되는 직선형태의 제 1 오목부와,
   상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 경사지게 형성되는 제 2 오목부와;
   상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되는 제 3 오목부가 형성되고,
   상기 산기개구가 형성되는 멤브레인부재의 내면에는 원호 형상 단면의 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 오목부는 경사진 직선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 오목부는 상기 제 3 오목부와는 다른 비틀림 각도의 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 오목부는 환형 단면 형상의 오목부로 형성되고, 제 2 오목부와 제 3 오목부는 사각형 단면 형상의 오목부로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 오목부는 상기 공기공급개구로부터 멀어질수록 더욱 큰 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 오목부와 제 3 오목부는 서로 다른 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 오목부와 제 3 오목부는 서로 다른 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지파이프부재에서 상기 제 2 오목부와 제 3 오목부가 형성되는 부분의 표면에는 상기 지지파이프부재의 길이 방향을 따라 직선적으로 미세하게 형성되는 제 4 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지파이프부재에서 상기 공기공급개구가 형성되는 부분은 상기 지지파이프부재에서 상기 제 2 오목부와 제 3 오목부가 형성되는 부분보다 큰 직경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 산기개구는 상기 멤브레인부재에서 높이 방향에 대해 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 산기개구는 서로를 향하여 대칭적으로 기울어져 형성되는 복수의 산기개구들을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 산기개구는 직사각형 형상의 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 산기개구는 평행사변형 형상의 측단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지파이프부재에 결합되는 체결부재를 포함하며,
    상기 체결부재는,
    상기 지지파이프부재에 결합되는 체결부와;
    상기 체결부와 일체 형성되며 공기공급관에 결합되는 공급관결합부를 포함하며,
    상기 체결부 내부에는 진동 전달을 차단하기 위한 진동전달방지오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 지지파이프부재의 단부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 멤브레인부재는 합성수지를 발포시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 멤브레인부재는 이피디엠(EPDM) 수지 또는 폴리우레탄 수지 또는 실리콘 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉형 산기장치.
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