KR102401027B1 - 폭기 엘리먼트를 위한 조립 브라켓 및 장착 시스템 - Google Patents

폭기 엘리먼트를 위한 조립 브라켓 및 장착 시스템 Download PDF

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Abstract

액체들의 가스화 또는 폭기를 위한 폭기 엘리먼트(1)는 실질적으로 타원형 단면 및 주름진 외부 표면들을 가지는 본질적으로 평탄화된, 강성의 지지 엘리먼트(주름진 외부 표면들은 리지들 사이에 있는 홈들을 규정하는 리지들을 포함함); 공기 공급부에 대한 연결을 위한 협력 피팅부를 수용하기 위한 나사산형성된 개구; 및 지지 엘리먼트 둘레에 배치되는 탄성중합체 재료의 가요성 멤브레인을 포함한다. 조립 브라켓(72)은 탱크 또는 풀의 바닥에 폭기 엘리먼트를 고착시키기 위해 폭기 엘리먼트 둘레에서 서로에 대해 협력하여 부착될 수 있는 상부 및 하부 부분들을 포함한다. 조립 브라켓은 물이 브라켓 주위에서 순환하고 조립체의 부력을 감소시키는 것을 가능하게 하기 위한 관통 통로들을 포함한다. 보다 짧은 길이들의 2 개의 폭기 엘리먼트들(1)은 2 서로에 대해 인접하게 포지셔닝될 수 있고, 조립 브라켓들(72) 내에 고착될 수 있고, 인접한 단부들에서 연결될 수 있어서, 공기가 폭기 엘리먼트들(1) 중 하나의 폭기 엘리먼트 내로 공급될 때, 폭기 엘리먼트들(1) 중 하나의 폭기 엘리먼트는 다른 폭기 엘리먼트에 대한 도관으로서 기능한다.

Description

폭기 엘리먼트를 위한 조립 브라켓 및 장착 시스템 {ASSEMBLY BRACKET AND MOUNTING SYSTEM FOR AERATION ELEMENT}
본 발명은, 폭기 엘리먼트를 위한 장착 조립 브라켓뿐만 아니라, 액체들의 가스화를 위한, 특히 물의 폭기를 위한 폭기(aeration) 엘리먼트 내에서 사용되는 폭기 엘리먼트에 관한 것이다.
이러한 장치는, 예를 들어, 정화 플랜트들/폐수-처리 호기성 분해 탱크들(clarification plants/waste water-processing aerobic digestion tanks)에서 사용된다. 복수의 폭기 엘리먼트들은 분배 도관 상에 배치되며, 이에 의해, 한편으로 분배 도관은 폭기 엘리먼트들에 공기 또는 가스를 공급하는 역할을 하며, 그리고 다른 한편으로 또한 폭기 엘리먼트들을 고착시키는 역할을 한다. 복수의 분포 도관들은, 결국, 시스템을 형성하도록 조합될 수 있다.
메스너(Messner)의 미국 특허 제 5,015,421 호는 강성의 플레이트형 폭기 지지 엘리먼트 상에 가요성 멤브레인을 사용하는 확산 디바이스를 설명한다. 가요성 멤브레인을 위한 기판의 역할을 하는 강성 플레이트의 구조로 인해, 폭기 가스 기포들이 멤브레인에 제공되는 개구들을 통해 방출될 때, 또는 기폭 가스의 유동이 정지될 때, 멤브레인은 지지 판을 따라 특정 지점들에서 주름지거나 구겨질 수 있으며, 따라서 이러한 지점들에서 피로 및 마모 그리고 폭기 엘리먼트의 감소된 수명(longevity)을 발생시킨다. 추가적으로, 메스너가 요구된다.
세장형 폭기 엘리먼트가 DE 33 19 161 A1에서 개시된다. 또한, DE 36 00 234는 물의 폭기를 위한 장치를 개시하며, 이에 따라 개별 폭기 엘리먼트들은 조립 중에 탄성 변형에 의해 수반되는 분배 도관의 보어 내로 가압되는 분포 도관에 의해 피팅부들을 통해 연결되며, 이에 의해 포지티브 연결을 형성한다. 그러나, 폭기 엘리먼트들은 플레이트-형상 엘리먼트들이다. 이러한 연결부는 세장형 폭기 엘리먼트들에 대해 적합하지 않으며, 이는 최대 1 미터 이상의 폭기 길이를 가질 수 있다. 장치가 이동할 때 또는 폭기될 액체 내에 유동들이 존재하는 경우, 긴 폭기 엘리먼트들은 레버 암들(lever arms)과 같이 작용하여서, 연결 위치들에서 발생하는 힘들은 플레이트-형상의 폭기 엘리먼트들의 경우보다 훨씬 더 크다.
동일한 발명자에 의한 미국 특허 제 7,497,421 호(U.S. '421)는 액체들의 가스화를 위한 장치를 설명하며, 이의 개시 내용은 본원에 인용에 의해 인용된다.
U.S.'421은, 압축된 가스가 세로의 라운딩된 홈을 갖는 강성의 지지 튜브 및 튜브 주위에 배치된 가요성 멤브레인으로 구성된 튜브형 폭기 엘리먼트 내로 도입되는 장치를 설명한다. 가스는 멤브레인 내의 슬릿들을 통해 빠져나간다. 분배 도관에 폭기 엘리먼트를 부착시키기 위한 특화된 피팅(fitting)이 제공된다. 그러나, 튜브형 폭기 엘리먼트는, 폭기 가스 및 기포들을 주위의 액체 용적 내로 방출하기 위해 제공되는 제한된 단면적으로 인해, 그 폭기 효율이 제한된다.
상기 분야 중 어느 것도 타원형 단면 및 증가된 표면적 효율을 갖는 세장형, 평탄화된 폭기 엘리먼트를 제공하지 않으며, 이 폭기 엘리먼트는 지지 부재 둘레에 배치된 가요성 팽창가능한 멤브레인이 피로, 폭기 엘리먼트 컴포넌트들의 마모 및 단축된 수명 없이 작동 중에 팽창하고 붕괴하는 것을 허용하도록 특별히 설계된다.
또한, 상기 인용된 분야 중 어느 것도 슬러지 또는 다른 입자들이 사용 중에 폭기 엘리먼트의 내부로 들어가는 것을 방지하기 위한 수단을 제공하지 않으며, 이는 기능을 손상시키거나 완전히 억제할 수 있다. 이는, 주변 액체에 날카로운 물체 또는 이물(debris)의 외부 충격에 의한 멤브레인의 구멍(breach)이 존재하는 경우, 발생할 수 있다. 입자들 또는 슬러지의 역류는 천공된 멤브레인의 미세한 슬릿들에 의해 억제되어, 멤브레인의 수축된 상태에서 체크 밸브들로서 작용한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 이용가능한 더 큰 단면적(더 큰 수명과 복원력을 제공함)을 가지고 다양한 구성들의 신규 또는 기존의 폭기 시스템들에 장착될 수 있는 보다 효율적인 폭기 엘리먼트를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 실질적으로 타원형 단면을 갖는 지지 부재, 멤브레인이 폭기 엘리먼트 둘레에 배치될 때 오직 폭기 엘리먼트의 최상부 표면 상에 제공되는 공기 슬릿들을 가지는 탄성중합체의 그리고 가요성 튜브형 멤브레인, 및 가스 또는 공기를 공급하는 역할을 하는 분배 도관에 폭기 엘리먼트를 연결시키기 위해 나사산형성된 연결부를 갖는 공기 입구를 가지는 평탄화된, 세장형 폭기 엘리먼트에 의해 실현된다.
폭기 엘리먼트의 지지 부재는 주름진, 중공형 프로파일링된 표면 및 주름진 외부 표면들을 가지는 강성의 경질 플라스틱 재료로 구성되어, 복수의 홈들은 주름진 표면들의 리지들 사이에, 지지 부재의 내부 및 외부 표면들 양자 모두에 형성된다.
폭기 엘리먼트에는 멤브레인을 적소에 리테이닝하기(retaining) 위한 클램프가 제공되며, 그리고 추가적으로, 지지부는, 클램프가 미끄러지는 것을 방지하기 위해 그리고 멤브레인이 축 방향의 세로 장력하에 유지하기 위해 기구 비드(machine bead)를 포함하며, 이에 의해 멤브레인이 사용 중에 지지 부재에서 벗겨지는 것을 방지한다.
폭기 요소에는 지지 부재의 상부 표면에 개구 형태로 체크 밸브가 제공될 수 있으며, 멤브레인이 갑자기 구멍이 뚫리거나 슬러지 내의 부유하는 경질의 물체에 의해 절단되는 경우에, 또는 시스템의 조립 중에 또는 조작자들이 시스템을 정비하는 중에, 이 체크 밸브는 슬러지 및 다른 재료들을 나타내는 역류(back flow) 또는 체크 밸브(check valve) 기능을 수행하기 위해 가요성의 탄성중합체 멤브레인 또는 플랩(flap)과 협력하여 작동한다. 그러나, 생물학적 공정 순서의 탈질화(de-nitrification)를 위한 중단된 사이클 및/또는 작동 배치 사이클의 혐기성 단계 중에 공기가 차단되는 경우, 응축으로부터의 액체 또는 멤브레인을 통한 역류가 공기 공급 시스템으로 유입되는 것을 방지한다.
폭기 엘리먼트에는 추가적으로, 예를 들어 탱크 또는 풀(pool)의 바닥 또는 다른 표면에 장착 또는 지지 브라켓을 고착시킴으로써 정화 탱크 또는 풀/연못 내의 폭기 시스템에서의 사용의 경우에, 세장형 폭기 엘리먼트의 단부(들)를 제자리에 지지하거나 고정시키기 위한 장착 또는 지지 브라켓이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 폭기 엘리먼트는 분배 도관 상의 마주하는 위치들에 쌍들로 각각 배치되며, 이에 의해 주어진 단면 평면에서, 분배 도관은 마주하는 배치된 2 개의 위치들에서 단일의 볼트(2 개의 폭기 엘리먼트들을 서로 연결시킴)가 통과하는 보어들이 제공된다. 이러한 방식으로, 분배 도관의 벽에 대한 볼트의 지지부는 각각의 다른 폭기 엘리먼트에 의해 영향을 받는다. 폭기 엘리먼트들은, 따라서, 서로를 상호 간에(reciprocally) 지지하며, 그리고 장치는 최소 수의 부품들로 작동할 수 있다.
폭기 엘리먼트들의 2 개의 헤드 피스들은 조립체를 고착시키기 위해 나사들 또는 볼트들을 사용하는 것 대신에, 고무 라이너(liner) 또는 마찰 개스킷(gasket)으로 고착된 압출 프로파일링된 부분 내로 가압되는 것이 또한 고려된다. 헤드 피스의 원뿔형 섹션, 또는 웨지는 마찰 개스킷 내로 돌출하며, 이의 내측 컨투어(contour)는 퍼넬-형상이다(funnel-shaped). 헤드 피스의 웨지-형상 섹션(wedge-shaped section)에서 가압함으로써, 마찰 개스킷은 중공형 주름진 경질 플라스틱 압출부의 내부 컨투어에 대해 외측으로 팽창하며, 밀봉부를 형성하고, 그리고 주름진 압출 피스들 내로 헤드 피스들을 단단하게 체결한다. 고무 개스킷/마찰 조립체 장착부의 높은 마찰 (계수) 및 팽창은 조립체가 다시 분리되는 것을 방지한다.
헤드 피스 및 주름진 프로파일은 또한 글루잉, 용접, 마찰 용접 및 오버-몰딩에 의해 대안적으로 함께 퓨징될(fused) 수 있다.
폭기 엘리먼트들은 폭기 엘리먼트 둘레에 고착될 수 있는 협력 상부 및 하부 프로파일링된 부분들을 가지는 조립 브라켓에 의해 적소에 또한 고착될 수 있다. 조립 브라켓은, 결국, 직접적으로 탱크 플로어 내에 있는 중심 저부 홀 내의 앵커 볼트에 의해, 또는 2 개의 외부 홀을 통한 2 개의 높이-조절가능한 앵커들에 의해, 바닥에 고착되어, 폭기 엘리먼트의 포지션을 유지시키기 위한 탱크의 저부에 대한 확산기의 레벨링(leveling)을 가능하게 한다. 복수의 브라켓들은 단지 이의 단부들에서 대신에, 폭기 엘리먼트의 길이를 따라 이용될 수 있는 것이 고려된다.
추가적인 실시예에서, 운반 및 조립 고려사항들을 고려하여, 보다 짧은 길이들을 가지는 폭기 엘리먼트들이 고려된다. 폭기 엘리먼트들이 서로 인접하게 배치될 때, 이러한 보다 짧은 폭기 엘리먼트들 중 2 개의 폭기 엘리먼트들은 이들의 인접한 단부들, 즉 연결 라인(line)에 연결될 수 있어, 하나의 폭기 엘리먼트는 하나 또는 그 초과의 폭기 엘리먼트들에 대한 공기 도관으로서 기능한다. 이러한 구성에 의해, 폭기 엘리먼트들의 부력은 감소된다. 폭기 엘리먼트들의 보다 짧은 길이 모듈들은 보다 용이하게 운반되고, 취급되고 그리고 설치될 수 있다.
본 발명의 추가의 특정한 특징들이 이후에 자세하게 설명될 것이다.
본 발명의 이러한 목적, 및 다른 목적들 그리고 장점들은 첨부된 개략도들과 연관되어 다음의 설명으로부터 보다 명백하게 나타날 것이다.
도 1은 발명의 폭기 엘리먼트에 대한 평면도를 도시한다;
도 2는 외부 멤브레인의 절취부를 갖는 폭기 엘리먼트에 대한 평면도이다;
도 3은 가요성 멤브레인이 팽창된(inflated) 상태로 폭기 엘리먼트 둘레에 배치되는 경우의 도 1의 폭기 엘리먼트의 세로 단면도이다;
도 3a는 가요성 멤브레인이 수축된(deflated) 상태로 폭기 엘리먼트 둘레에 배치되는 경우의 도 1의 폭기 엘리먼트의 세로 단면도이다;
도 4는 가요성 밴드가 적소에 있는 경우의 리테이닝 클램프 및 체크 밸브를 도시하는 폭기 엘리먼트의 평면도이다;
도 5는 도 1의 폭기 엘리먼트의 주름진 표면 및 체크 밸브 밴드를 노출시키기 위해 절취도의 가요성 멤브레인을 갖는 폭기 엘리먼트의 연결 단부의 도면이다;
도 6은 체크 밸브 개구를 노출시키도록 절취된 체크 밸브 밴드/플랩을 갖는 폭기 엘리먼트의 연결 단부에 대한 추가적인 도면을 도시한다;
도 6a는 완전히 제거된 체크 밸브 밴드/플랩을 갖는 폭기 엘리먼트의 연결 단부에 대한 추가적인 도면을 도시한다;
도 7은 나사산형성된 공기 포트 연결부에 의해 연결되는 공기 공급 홀을 노출시키도록 절취되어 도시되는 체크 밸브 밴드/플랩 및 외부 멤브레인을 갖는 폭기 엘리먼트의 연결 단부에 대한 추가적인 도면이다;
도 8 및 도 8a는 클램프 및 멤브레인의 저하(slippage)를 방지하기 위해 지지 부재 상에 형성되는 비드 및 그립 리지들에 대한 상세도들이다;
도 9는 분배 도관의 마주하는 측면들 상에 연결되는 2 개의 발명의 폭기 엘리먼트들에 대한 평면도이다;
도 9a 내지 도 9d는, 공통의 분배 도관을 따른 폭기 엘리먼트들의 복수의 이러한 쌍들의 배열뿐만 아니라, 이들의 연결 및 분배 도관에 대한 포지셔닝을 도시하는 도 9의 2 개의 폭기 엘리먼트들의 단면도 및 평면도들이다;
도 10 내지 도 10b는 분배 도관 또는 다른 공기 공급 디바이스에 대해 복수의 발명의 폭기 엘리먼트들을 배열시키기 위한 다양한 실시예들을 예시하는 평면도들이다;
도 11은 장착 조립체에서 포지셔닝되는 발명의 폭기 엘리먼트에 대한 평면도이다;
도 11a 내지 도 11c는 도 11의 장착 조립체의, 각각, 측면도, 평면도 및 단면도이다;
도 12는 도 11의 장착 조립체에 대한 추가적인 단면도이다;
도 12a 및 도 12b는 도 11의 장착 조립체의 평면도이고, 나사산형성된 호스 커플링 및 이 호스 커플링에 연결된 가요성 호스를 도시한다;
도 13은 장착 브라켓 조립체의 추가적인 실시예의 평면도이다;
도 13a 내지 도 13c는 도 13의 장착 브라켓 조립체의 추가적인 상세도들을 도시한다;
도 14는 나사산형성된 호스 커플링을 갖는 장착 브라켓 조립체에 대한 추가적인 평면도를 도시한다;
도 14a 및 도 14b는 도 14의 장착 브라켓 조립체 및 호스 커플링에 대한 추가적인 도면들을 도시한다;
도 15a 및 도 15b는 추가적인 실시예에 따른 조립 브라켓에 대한 사시도를 도시한다;
도 16a 및 도 16b는 지지 표면에 폭기 엘리먼트를 장착시키기 위해 포지셔닝된 도 15a 및 도 15b에 따른 조립 브라켓에 대한 사시도들을 도시한다;
도 16c 및 도 16d는 복수의 조립 브라켓들 및 폭기 엘리먼트들의 2 개의 형상들의 길이를 따라 배열되고 지지 표면에 부착되는 조립체들의 사시도들을 도시한다;
도 17a 내지 도 17c는 지지 표면에 고착되는 도 15a 및 도 15b의 장착 브라켓 조립체의 각각 평면도, 측면도 및 단면도를 도시한다;
도 18a 및 도 18c는 더 짧은 길이들을 가지고 인접한 단부들에 연결되는 폭기 디바이스들의 추가적인 구성의 평면도들을 도시한다;
도 19는 도 18a 내지 18c의 인접하게 배열되는 폭기 엘리먼트들의 반대편 단부에 대한 평면도를 도시한다;
도 20a 및 도 20b는 직렬의 조립 브라켓들 내에 고착되는 라운딩된 폭기 엘리먼트에 대한 추가적인 실시예를 도시한다;
도 21은 메인 공기 공급부에 연결가능한 직렬의 확산기들(diffusers)에 대한 평면도를 도시하며, 이 일련의 확산기들은 확산기들의 중심 축선을 따라 서로 연결된다;
도 22a 및 도 22b는 중심 보어 및 협력 볼트를 갖는 조립체 브라켓에 대한 평면도 및 단면도를 각각 도시한다.
도면들, 특히 도 1 및 도 2를 이제 상세하게 참조하면, 본 발명의 연신 평탄화된 확산기 폭기 엘리먼트(elongated, flattened diffuser aeration element)(1)는 본질적으로 타원형 단면을 갖는 본질적으로 평탄화된 강성 지지 엘리먼트(2)를 가진다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 타원형 단면을 갖는 지지 엘리먼트(2)는 단단한 강성의 주름진 중공 프로파일(hard, rigid corrugated hollow profile)(11)을 가져, 상승된 부분들 또는 리지들(20) 및 채널들 또는 홈들(21)을 가지는 주름진 표면들이 제공되는 지지 엘리먼트의 마주하는 표면들(3, 4)(도 1 및 도 2에서 도시되는 바와 같이 각각 상부 및 하부 표면들)은 그 사이에 배치된다.
슬리브(5), 또는 가요성 멤브레인은 지지 엘리먼트(2) 둘레에 배치되고 스테인리스 강 또는 다른 재료로 만들어진 클램프(6)에 의해 지지 엘리먼트(2)의 적어도 일 단부 둘레에서 고착되며, 이 클램프는 지지 엘리먼트(2)에 대해 직립 방식으로 적소에 슬리브(5)를 고정시키도록 포지셔닝된다. 슬리브(5)는, 슬리브(5)가 지지 엘리먼트(5) 둘레의 적소에 있을 때, 지지 엘리먼트(2)의 상부 표면(3) 위에만 포지셔닝되는 슬릿들(slits)(7)의 형태의 천공부들을 포함한다. 슬리브(5)는, 바람직하게는, EPDM, 실리콘(silicone), 폴리 우레탄, 중합체 열경화성 수지(polymeric thermoset) 및 열가소성 탄성중합체들와 같은 재료로 만들어진다.
폭기 엘리먼트(1)는, 아래에서 설명되는 바와 같이, 협력 피팅부, 예컨대 공기 분배 도관을 갖는 공기 공급부에 대한 부착을 위한 나사산형성된 공기 포트 연결부(8)를 더 포함한다. 반경 방향 리브들(radial ribs)(9)은 개구 채널들 및 지지 엘리먼트(2)의 개방 단부를 위한 구조적 지지부를 규정하기 위해 연결부(9)로부터 외측으로 연장한다. 도 7에서 도시되는 바와 같이, 나사산형성된 공기 포트 연결부(8)는 지지 엘리먼트(2) 내에서 공기 공급 홀(10)에 연결되며, 이 공기 공급 홀을 통해 폭기 엘리먼트(1) 내로 공급되는 공기는 지지 엘리먼트(2) 내로 유동한다. 도 3 및 도 3a에서 도시되는 바와 같이, 공급된 공기는 주름진 프로파일(11)과 슬리브(5) 사이로 유동하여, 슬리브(5)가 팽창하는 것을 유발시키며; 공기는 지지 엘리먼트(2)의 최상부 또는 상부 표면 상의 슬리브(5) 내에서 형성된 슬릿들(7)을 통해 슬리브(5)로부터 둘러싼 액체로 방출된다.
도 3a는 수축된 또는 팽창된 상태의 슬리브(5)를 도시하며, 여기서 슬리브(5)는 주름진 프로파일(11) 상에 떨어지며; 이는 슬리브(5)의 제어된 반경 또는 접힘(folding)을 허용한다. 또한, 리지들(20) 및 홈들(21)은, 슬리브(5)가 감압된(de-pressurized) 상태에서 주름들(creases)을 형성하는 것을 방지하여, 이에 의해 유닛의 기대 수명(life expectancy)을 연장시킨다. 작동 중에, 폭기 엘리먼트(1)가 잠길(submerged) 때, 지지 엘리먼트(2)의 중심 또는 내부는 물 및/또는 슬러지로 채워진다.
제 1 확산기의 일 단부가, 제 1 확산기를 공기 도관으로서 사용하여, 제 2 확산기에 공기를 공급하기 위해 선택적인 나사산형성된 포트에 의해 폐쇄될 수 있는 것이 더 고려된다. 확산기는 여전히 충분히 부력을 가진다. 다시 말해, 제 2 확산기는 메인 공기 공급부 뿐만 아니라 제 1 확산기와 연결될 필요가 없다.
폭기 엘리먼트(1)의 발명의 구조는 이러한 잠긴 상태에서 폭기 엘리먼트의 감소된 부력을 제공한다. 슬리브(5)가 팽창될 때, 이 슬리브는 원통 형상으로 팽창되어, 주름진 프로파일(즉, 리지들(20) 및 홈들(21))이 명확하지 않을 수 있다. 놀랍게도, 슬리브(5)가 그 팽창되거나 팽창되지 않은 상태에 관계 없이, 슬리브(5)의 내측 원주부가 지지 엘리먼트(2)의 표면의 외측 원주부와 동일할 때, 본 발명은 최적으로 작용하는 것이 공지되어 있다.
도 4에서 도시되는 바와 같이, 지지 엘리먼트(2)는 프로파일링된 천이부들 또는 계단부(stepping)(14)를 포함하여, 슬리브(5)의 내경 원주부가 지지 엘리먼트(2)의 주름진 프로파일(11)의 외경 원주부와 동일하다.
도 5는 지지 엘리먼트(2) 및 그 주름진 프로파일(11)을 나타내도록 절취된 외부 슬리브(5)를 갖는 폭기 엘리먼트(1)를 도시한다. 바람직한 실시예에서, 폭기 엘리먼트(1)는 체크 또는 역류(backflow) 밸브 조립체(15)를 포함한다. 체크 밸브 조립체(15)는 개구(16) 및 폭기 엘리먼트(1)의 작동 중에 개구(16)를 커버하기 위한 지지 엘리먼트(2) 둘레에 포지셔닝되는 가요성 탄성중합체 밴드(17)를 포함한다. 밴드(17)는 바람직하게는 지지 엘리먼트(2)의 내부로의 공기 유동의 분포를 돕기 위해 절취된 부분들을 포함한다. 멤브레인 슬리브(5)가 슬러지에서 부유하는 이물(debris)의 외부 충격에 의해 파괴되거나(breached) 절단될 때, 또는 슬리브(5)가 폭기 시스템의 설치 또는 정비(servicing) 중에 외부적으로 손상될 때, 슬러지 또는 다른 이물의 역류가 발생되어야 한다면, 밴드 또는 플랩(17)은, 이물이 포지 엘리먼트(1)의 내부로 들어가는 것 그리고 그 작동을 손상시키는 것을 방지하기 위해, 개구(16)를 커버하도록 포지셔닝된다. 밴드(17)를 수용하고 지지 엘리먼트(2)의 균일한 외부 원주부를 유지하기 위해, 지지부(2)의 재료의 일부분은, 도 6 및 도 6a로부터 볼 수 있는 바와 같이, 밴드(17)를 위한 오목 영역(18)을 형성하기 위해 지지 엘리먼트(2)로부터 제거된다.
도 6 및 도 6a는 체크 또는 역류 밸브 조립체(16)의 추가적인 상세도들을 도시한다. 도 6에서, 밴드(17)는 개구(16)를 노출시키도록 부분적으로 절취되게 도시되는 반면, 도 6a는 완전히 제거된 밴드(17)를 도시한다.
도 8은 스테인리스 강 또는 다른 재료로 만들어진 클램프(6)의 상세도를 도시하며, 이 클램프는 슬리브(5)를 적소에 유지시키기 위해 폭기 엘리먼트(1)의 단부들에 가깝게 포지셔닝된다. 바람직하게는, 지지 엘리먼트(2)에는, 클램프(6)가 슬리핑하는(slipping) 것을 방지하기 위해 그리고 축 방향 및 길이 방향의 장력 하에 슬리브(5)를 있게 하기 위해 클램핑(6) 상의 오목부(26)와 협동하는 비드(22)가 제공되며, 이에 의해 슬리브(5)가 지지 엘리먼트(2)에서 벗겨지는(slipping off) 것을 방지한다. 추가적으로, 지지 엘리먼트(2)에는 클램프(6)의 공기 밀봉 기능(air seal function)을 개선하기 위해 그립들 또는 홈들(23)이 제공될 수 있으며, 이는 추가적으로 슬리브(5)를 지지 엘리먼트(2) 상에 압축시킨다(또한, 도 8a 참고).
도 9는 분배 도관(27)으로서 여기서 도시되는, 공기 공급부에 대한 나사산형성된 공기 포트 연결부(8)를 통해 연결되는 2 개의 폭기 엘리먼트(1)를 도시한다. 공기 포트 연결부(8)는 분배 도관(27)에 대한 밀봉된 연결부를 형성하기 위해 피팅부(fitting), 예를 들어 동일한 발명자가 미국 특허 번호 제 7,497,421호에서 개시된 것과 같은 피팅부와 협동하도록 구성되며, 이러한 특허의 요지는 인용에 의해 본원에 포함된다. 폭기 엘리먼트(1)는 분배 도관(27)에 수직하게 연장한다. 분배 도관(27)은 폭기 엘리먼트(1)의 복수의 이러한 쌍들이 장착될 수 있다. 지지 엘리먼트(2)는 그 단부들이 개방되어서, 폭기 엘리먼트를 둘러싸는 물 또는 다른 액체가 지지 엘리먼트(2)의 내부에 대해 접근한다. 전에 논의된 바와 같이, 슬리브(5)는 평탄화된 지지 엘리먼트(2)의 표면 둘레에서 신장되는(stretch) 탄성 재료, 특히 고무 또는 고무형 고분자 재료이다. 슬리브(5)가 팽창되지 않을 때, 그러므로 폭기(aeration)가 발생하지 않을 때, 슬리브(5)는 평탄화된 지지 엘리먼트(2)의 표면의 곡률들로 변형되지만, 지지 엘리먼트(2)의 주름진 외측 표면은 슬리브(5) 내의 주름 형성을 방지한다.
상기 방식의 구성의 결과로써, 작동 중에, 지지 엘리먼트(2)의 작은 부분만이 공기로 채워지며, 그리고 폭기 엘리먼트의 부력(buoyancy)은 따라서 낮으며, 이는 매우 긴 폭기 엘리먼트들(1)에 대해 특히 유리하다. 폭기 엘리먼트(1)의 길이, 즉 폭기되는(aerated) 영역의 크기 및 용적은 출원에 따라 변경될 수 있다. 매우 긴 폭기 엘리먼트들에 의해, 장착 조립체들은 탱크, 풀(pool) 또는 다른 컨테이너(container)의 저부 표면에 폭기 엘리먼트들을 고정시키는데 사용될 수 있어, 액체 내에서 폭기 엘리먼트(2)의 수직 및 측 방향의 운동 또는 좌굴(buckling)을 방지한다.
상기에 유의된 바와 같이, 그리고 도 21에서 도시된 바와 같이, 제 1 폭기 엘리먼트의 일 단부가, 제 1 확산기를 공기 도관으로서 사용하여 제 2 확산기에 공기를 공급하기 위해 선택적인 나사산형성된 포트에 의해 폐쇄될 수 있는 것이 더 고려된다. 폭기 엘리먼트들은, 그 후, 도 21에서 도시되는 바와 같이 직렬로 연결될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 분배 도관(27)에 연결되는 2 개의 폭기 엘리먼트들(2)을 단면도로 예시하는 반면, 도 9c는 분배 도관(27)에 연결되는 폭기 엘리먼트(2)의 평면도를 도시한다. 도 9 및 도 9c에서 볼 수 있는 바와 같이, 비록 도면들이 슬리브(5)의 최상부 표면(3)의 일부분 위에만 포지셔닝되는 슬릿들(7)을 도시하지만, 슬릿들(7)은 슬리브(5)의 전체적인 최상부 표면(3)에 걸쳐 고르게 분포된다. 공기 포트 연결부(8) 내로 이송되는 공기는 공기 공급부 홀(10)을 통해 유동할 수 있고, 미세 기포들(fine bubbles)로서 주위의 물 또는 액체 내로 슬릿들(7)을 통해 빠져나올 수 있다.
도 9d는 공통의 분포 채널(27)을 따라 도 9의 쌍 관계(paired relationship)로 연결되는 복수의 폭기 엘리먼트들(1)을 도시한다. 폭기 엘리먼트들(1)은 도 9d에서 도시되는 바와 같이, 서로 이격될 수 있거나, 예를 들어 도 10에서 도시되는 바와 같이 서로에 대해 인접하게 배열될 수 있다.
바람직하게는, 공기 분배 도관(27) 또는 다른 공기 공급부 또는 매니폴드(manifold)에 대한 폭기 엘리먼트(1)의 연결은, 예를 들어 도 9a 내지 도 9c를 통해 도시되는 피팅 배열에 의해 공기 포트 연결부(8)와 공기 분포 방식 사이의 밀봉된 연결부를 형성하기 위해 협력, 나사산형성된 피팅부를 연결시킴으로써 영향을 받는다.
도 10 내지 도 10d는 폭기될 액체의 용적 및 특정한 적용의 다른 매개 변수들에 따라 복수의 폭기 엘리먼트(1)를 배열하기 위한 다양한 고려되는 구성들을 도시한다. 도 10에서 도시되는 바와 같이, 폭기 엘리먼트들(1)은 베이스 프레임(41) 또는 지지 구조물 상에서 옆으로(side to side) 배열될 수 있고, 결국, 공급 튜브, 파이프 또는 호스를 통해 공기가 공급되는 공통의 도관(42)을 통해 공기가 공급될 수 있다.
도 10a는 나란히(side-by-side) 배열되지만, 도 9에서 도시되는 바와 같은 분배 도관(27)에 연결되는 폭기 엘리먼트(1)의 다른 가능 구성을 다시 도시한다.
도 10b는 폭기 엘리먼트(1)를 위한 추가적인 구성을 도시하며, 여기서 엘리먼트(1)는 프레임워크(framework) 또는 트랙들(tracks)(43) 상에서 이격된 관계로 배열되며, 그리고 이 때 각각의 폭기 엘리먼트는 개별적인 공기 공급부(44)를 가진다.
폭기 엘리먼트(1)의 연신되는 특성으로 인해 그리고 특히 적용에서 매우 긴 폭기 엘리먼트들(1)이 요구될 때, 장착 조립체는 폭기될 물을 포함하는 컨테이너, 풀, 연못(pond) 등의 저부 표면에 폭기 엘리먼트(들)을 고착시키도록 제공될 수 있다. 위에서 유의된 바와 같이, 장착 디바이스 또는 브라켓은 사용 중에 폭기 엘리먼트(들)(1)의 수직 또는 횡 방향의 이동을 방지한다.
도 11은 폭기될 컨테이너의 바닥 또는 저부 또는 물줄기(body of water)에 폭기 엘리먼트(1)를 고착시키기 위한 장착 조립체(50)에 대한 실시예를 도시한다. 장착 조립체(50)는 플랜지들(51, 52) 및 프로파일링된 바(55)의 협동 홈 내에 수용되는 각각의 협동 볼트들(53, 54)을 포함한다. 폭기 엘리먼트(1)는 플랜지들(51, 52)과 프로파일링된 바(55) 사이에 포지셔닝되고 클램핑되며, 결국 핀 또는 볼트(56)를 통해 폭기될 컨테이너의 저부 표면(60) 또는 바닥/물줄기에 부착된다.
도 11a는 장착 조립체(50), 프로파일링된 바(55), 및 고착 볼트 및 너트 조립체(56)에 대한 측면도를 도시한다. 도 11b는 장착 조립체(50) 및 폭기 엘리먼트(50)에 대한 평면도를 도시하며, 그리고 도 11c는 전술된 바와 같이 제자리에 폭기 엘리먼트(1)를 유지시키기 위해 적소에 있는 장착 조립체(50)에 대한 단면도를 도시한다. 다시, 폭기 엘리먼트(들)(1)의 길이 및/또는 폭기 엘리먼트들(1)이 포지셔닝되는 깊이에 따라, 특정 적용예에 따라, 하나 또는 그 초과의 이러한 장착 조립체들(50)은 폭기 엘리먼트들(1)을 안정화시키고 고착시키는데 사용될 수 있다.
도 12, 도 12a 및 도 12b는 도 11의 장착 브라켓 조립체를 도시한다. 이러한 실시예에서, 공기 공급부에 폭기 엘리먼트(1)를 연결시키기 위한 제 1 유형의 커플링(coupling)은 예로써 도시된다. 밴드 클램프를 사용하여 임의의 유형의 재료 호스를 연결시키기 위한 나사산형성된 어댑터(adapter) 또는 커플링(61)은 일반적으로 공지된 방식으로 이용되며, 이 때, 커플링(61)은 공기 포트 연결부(8) 내에 수용된다. 도 13, 도 13a, 도 13b 및 도 13c는 폭기될 액체를 포함하는 탱크의 저부 또는 바닥(60)에 폭기 엘리먼트의 일단부 또는 양단부들을 고착시키기 위한 조절가능한 장착 브라켓(66)에 대한 일 실시예를 도시한다. 조절가능한 장착 브라켓(66)은 시멘팅될 수 있고 예를 들어 콘크리트 바닥(concrete floor) 상에 볼트들(68)에 의해 고착될 수 있다. 브라켓(66)은, 폭기 엘리먼트(1)를 레벨링하기(level) 위해 브라켓(66)의 높이/포지션이 조절가능한 것을 가능하게 하는 추가의 볼트(69)를 수용하기 위한 오목부를 포함한다. 도 13a은, 공기 포트 연결부(9) 내에 수용되는 협동 나사산형성된 커플링에 연결되는 가요성 호스(64)와 함께, 폭기 엘리먼트(1)를 공기 공급부에 연결시키는데 사용될 수 있는 제 2 유형의 커플링으로서 나사산형성된 호스 커플링(62)을 도시한다. 도 13b는 마찬가지로 장착 브라켓(66)에 의해 탱크의 저부 또는 바닥(60)에 고착되는 폭기 엘리먼트(1)의 단부(폭기 엘리먼트(1)의 이 단부의 반대편에 호스(64)가 연결가능함)를 도시한다.
도 13c는 폭기 엘리먼트를 마주하는 단부들에서 바닥(60)에 고착시키는 장착 브라켓들(66)을 갖는 그리고 부착되는 나사산형성된 호스 커플링(62) 및 가요성 호스(64)를 갖는 폭기 엘리먼트(1)에 대한 측면도를 도시한다.
도 14 내지 도 14b는 탱크의 바닥 또는 저부(60)에 폭기 엘리먼트(1)의 마주하는 단부들을 다시 고착시키는 조절가능한 장착 브라켓(66)을 도시하지만, 또한 디바이스에 공기를 공급하기 위한 나사산형성된 호스 커플링(62) 및 가요성 호스(64)를 수용하도록 제공되는 나사산형성된 어댑터 또는 연결부(61)를 예시한다.
발명의 폭기 엘리먼트(1)의 전술된 특징들은 낮은 공기 유속으로 폭기될 액체에 대한 공기 기포들의 개선된 그리고 안정된 분포를 제공하며, 따라서 에너지 효율을 향상시킨다.
추가적으로, 타원형 단면을 갖는 본질적으로 평탄화된 엘리먼트로서의 폭기 엘리먼트의 발명의 구조물은 전에 논의된 바와 같이 사용된 원형 또는 튜브형(tubular) 폭기 엘리먼트들을 사용한 공지된 폭기 디바이스들보다 보다 큰 표면적 효율을 제공한다. 추가적으로, 가요성 슬리브와 함께 지지 엘리먼트의 발명의 주름진 프로파일은 슬리브의 증가된 수명(longevity)을 제공하여, 탄성중합체 슬리브 재료의 피로 및/또는 찢김(tearing)으로 이어지는 슬리브 내의 폴드들(folds) 주름들을 방지하며, 이는 폭기 조립체에 대한 작동 고장 및 손상을 야기할 수 있다.
도 15a 및 도 15b는 지지 표면, 예컨대 풀 또는 탱크의 바닥 또는 저부에 폭기 엘리먼트(1)를 고착시키기 위한 조립 브라켓(70)의 바람직한 실시예를 도시한다. 조립 브라켓(70)은 상부 프로파일링된 부분(72) 및 하부 프로파일링된 부분(74)을 포함한다. 하부 프로파일링된 부분(74)은 사출성형된 또는 기계가공된 부분이며, 바람직하게는 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), PVC 또는 다른 경질 열가소성 물질들로 구성되며, 이는 그 안에 포지셔닝되는 폭기 엘리먼트를 수용하기 위한 일반적으로 U-형상의, 절취 섹션(cut-out section)(73)을 가지는 베이스 부분(77)을 포함한다. 조립 브라켓(70)의 하부 프로파일링된 부분(74)은 조립 브라켓(70)의 단면 폭을 통해 연장되는 관통(through-going) 절취 부분들 또는 통로들(76)을 포함하도록 형성되어, 브라켓들이 탱크 또는 풀의 바닥 또는 저부 상의 적소에 있을 때, 물의 순환을 용이하게 한다. 하부 프로파일링된 부분(74)은 U-형상의 절취 섹션(73)의 상부 단부들 또는 레그들(legs)에 포지셔닝되는 측 방향의 연결 플랜지들(78)을 가지며, 이 연결 플랜지들은 상부 프로파일링된 부분(72) 상에 제공되는 상응하는 연결 플랜지들(80)과 협력하도록 형성된다. 상부 프로파일링된 부분(72) 및 하부 프로파일링된 부분(74) 각각은 별개의 숄더(91, 81)를 각각 포함하며, 이 숄더들은, 조립 브라켓(70)이 적소에 있을 때 확산기 엘리먼트(1)를 위한 유일한 접촉 영역을 제공한다.
조립 브라켓(70)의 상부 프로파일링된 부분(72)은 연결 플랜지들(80) 사이에서 연장하는 세장형, 일반적으로 아치형(arched) 부분(95)을 포함한다. 상부 프로파일링된 부분(72) 및 하부 프로파일링된 부분(74)이 함께 고착될 때, 아치형 부분(95)은 조립 브라켓(70) 내에 포지셔닝되는 폭기 엘리먼트의 최상부 표면(112)에 걸쳐 그리고 이 최상부 표면 위에(그러나 접촉하지 않음) 연장하는 반면, 하부 프로파일링된 부분(74)의 U-형상 부분은 폭기 엘리먼트의 저부 표면(110) 아래로(그러나 접촉하지 않음) 연장한다.
폭기 엘리먼트는, 전술된 바와 같이, 오직 상부 프로파일링된 부분(72) 및 하부 프로파일링된 부분(74)의 숄더 영역들(81, 91)에 각각 접촉한다. 멤브레인은 멤브레인 슬리브의 러빙(rubbing) 및 핀칭(pinching)을 방지하기 위해 다른 영역들에 고의로 접촉하지 않을 것이며, 따라서 그 사용 수명을 연장시킨다. 설명된 방식으로의 폭기 엘리먼트(1)에 대한 조립 브라켓(70)의 포지셔닝은 느슨한 피트(fit)를 제공하여서, 멤브레인은 감압된(depressurized) 상태에서 숄더 영역 주위로 유동할 수 있다.
상부 프로파일링된 부분(72)은 별개의 연결 플랜지들(80, 78)에서 하부 프로파일링된 부분(74) 상에 상응하게 피팅하도록 형성된다. 더 구체적으로는, 조립 브라켓(70)의 상부 프로파일링된 부분(72)은, 도 15b에서 가장 잘 도시되는 바와 같이, 스냅-인(snap-in), 협동 오목부(150) 및 언더컷(undercut)(151)에 의해 조립 브라켓(70)의 하부 프로파일링된 부분(74)에 연결된다.
도 16a 및 도 16b에서 가장 잘 도시되는 바와 같이, 하부 프로파일링된 부분(74)은 고정 로드들(90)을 수용하기 위한 그리고 따라서 풀 또는 탱크의 바닥 또는 저부에 조립 브라켓(70)을 고착시키기 위한 부착 부분들(86, 88)을 더 포함한다. 도 16a 및 도 16b는 탱크 또는 풀에서의 사용 중에 폭기 엘리먼트(1)를 적소에 유지하기 위한 폭기 엘리먼트 둘레에 고착되는 조립 브라켓(70)을 추가적으로 도시한다. 바닥이 폭기 엘리먼트(1)의 높이 고정 및 폭기 엘리먼트(1)의 전체 길이에 걸친 공기 기포들의 균일한 분포를 보장하기 위해 레벨링되지(level) 않는다면, 브라켓은 물웅덩이(basin) 바닥에 대해 상이한 높이들로 조절될 수 있다.
대안 예에서, 도 22a 및 도 22b에서 가장 잘 도시되는 바와 같이, 하부 프로파일링된 부분(74)은 중심에 로케이팅된 보어(bore) 또는 홀(160)을 포함할 수 있으며, 이 보어 또는 홀을 통해, 볼트(162)는 폭기 엘리먼트들을 위한 바닥 또는 다른 지지 표면 내로 연장한다.
도 16c 및 도 16d는, 폭기 엘리먼트들이 수중에서의, 일반적으로 유지 탱크 또는 풀의 저부에서의 사용을 위해 포지셔닝될 때, 복수의 조립 브라켓들(70)이 폭기 엘리먼트(들)을 안정되게 고착하고 부력을 감소시키기 위해, 세장형 폭기 엘리먼트(1) 또는 복수의 엘리먼트들(1)의 길이를 따라 어떻게 이용될 수 있는지를 도시한다. 전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 폭기 엘리먼트(1)는 더 큰 탱크들 또는 풀들에서의 적용들을 수용하기 위해 최대 4 미터 이상의 길이들에서 구성될 수 있다. 이와 같이, 상응하는 수의 조립 브라켓들(70)은 이러한 세장형 폭기 엘리먼트(1)의 길이를 따라 포지셔닝될 수 있어, 특정한 적용에 대한 가장 효율적인 안정성 및 부력의 감소를 제공한다.
도 17a 및 도 17c는 탱크 또는 풀의 바닥 또는 저부(71) 상에 적소에 있는 조립 브라켓(70) 내에 포지셔닝되는 폭기 엘리먼트(1)에 대한 평면도 및 측면도를 각각 도시한다. 도 17b는 폭기 엘리먼트(1)에 대해 포지셔닝되고 탱크 또는 풀의 바닥 또는 저부(71)에 고착되는 조립 브라켓(70)에 대한 단면도를 제공한다. 도 17b는 하부 부분(74)을 통해 연장하는 일반적인 관통 부분들 또는 통로들(76)을 가장 명백하게 도시하며, 이 관통 부분들 또는 통로들은 탱크 내의 물이 조립 브라켓(70)을 통해 그리고 이 조립 브라켓 주위로 순환하고 유동하는 것을 허용한다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 도 18a 내지 도 19에서 가장 도시되는 바와 같이, 상기 전술된 폭기 엘리먼트(1)가 폭기 엘리먼트들의 운반, 저장 및 배치를 용이하게 하기 위해 보다 짧은 길이들로 구성될 수 있는 것이 고려된다. 물의 보다 큰 그리고/또는 더 깊은 풀들 또는 탱크들이 매우 세장형 설치하기 불편하고 운반하는데 어려운 포기 엘리먼트들을 요구할 수 있기 때문에, 실질적으로 더 짧은 길이들, 예를 들어 1 내지 3 미터의 폭기 엘리먼트들(100, 102)이 전술된 하나 또는 그 초과의 조립 브라켓들(70) 내의 폭기 엘리먼트들의 중심 축선을 따라 인접하게 또는 직렬로 또는 병렬로 포지셔닝될 수 있는 것이 공지되어 있다. 폭기 엘리먼트들(100, 102)의 인접한 단부들(90, 98)이, 그 후, 적합한 연결부(92), 예를 들어 호스 클램프 연결부를 통해 연결된다. 바람직한 실시예에서, 각각의 폭기 엘리먼트는 포장 및 선적 소형화(compactness)를 위해 및 길이가 1 내지 2 미터이다. 최대 2 개의 폭기 엘리먼트들(100, 102)은 예를 들어 측 방향 공기 공급 파이프에 대한 각각의 호스 연결 당 4 미터의 폭기 엘리먼트를 형성하기 위해 1 "의 호스 클램프 연결부에 의해 연결될 수 있다. 2 미터 섹션의 폭기 엘리먼트는 바람직하게는 1 미터 이격된 2 개의 조립 브라켓 연결부들 및 단일 볼트에 의해 물웅덩이, 탱크 또는 연못 바닥(200) 내에 직접적으로 앵커링된 클램프들(물웅덩이 바닥이 수평인 경우)을 요구하거나, 균일하지 않은 물웅덩이 바닥에 폭기 엘리먼트를 수평하게 하기 위해 조립 브라켓 당 2 개의 나사산형성된 로드들에 의해 포지셔닝될 수 있다.
도 19에서 가장 잘 도시되는 바와 같이, 일 예시적인 실시예에서, 호스 클램프(104), 바람직하게는 1 "의 호스 클램프는 수형 연결부(바람직하게는, 1 "의 NPT)에 연결되어, 2 개의 폭기 엘리먼트들(여기서, 102) 중 하나 이상을 폭기 엘리먼트들(100, 102)의 인접한 단부들(90, 92)에 대해 반대편에 있는 폭기 엘리먼트들(100, 102)의 일 단부의 측 방향 파이프(110)에 연결시킨다. 바람직하게는, 비록 임의의 유형의 다른 적합한 호스-유형 피팅 또는 커플링이 또한 고려되지만, 스케쥴(schedule) 40 내지 스케쥴 80의 PVC 측 방향 파이프들(직경이 3" 내지 12"임), 또한 둥근 또는 정사각형 스테인리스 강 측 방향 파이프들이 사용되고, 1"의 HDPTE 파이프 및 스테인리스 강 크림프 호스 클램프들을 사용함으로써 연결된다. 동일한 커넥터 호스 클램프 커플링은 2 개의 폭기 엘리먼트들(100, 102)을 연결시키는데 사용되어, 측 방향 연결 당 2 미터의 길이로부터 4 미터의 길이로의 폭기 엘리먼트의 길이만큼 연장한다.
이러한 구성의 경우, 제 1 폭기 엘리먼트(100)는 제 2 폭기 엘리먼트(102)에 대한 공기 도관으로서의 역할을 한다. 폭기 엘리먼트들(100, 102)의 감소된 길이는 엘리먼트들(100, 102) 사이의 중심부를 잠기게 함에 의한 잠재적인 부력을 감소시키며, 그리고, 실제로는, 설명된 바와 같이 연결된 보다 짧은 폭기 엘리먼트들의 구성은 보다 큰 부력 조건들을 위해 전체 조립에 대한 보다 큰 허용공차를 제공한다.
도 20a 및 도 20b에서 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 조립 브라켓(70)은 다른 형상들 및 유형들의 폭기 엘리먼트들, 예컨대 라운딩된 구성, 또는 파이프-유형 엘리먼트(400)와 함께 또한 사용될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이 그리고 도 21에서 예시되는 바와 같이, 전술된 바와 같이 세장형, 단일 유닛을 가지는 폭기 엘리먼트(1)를 구성하는 것보다, 복수의 폭기 엘리먼트들(1)은 협력 연결 포트들(도 21에서 다시 자세히 도시되지 않음) 및 연결 호스들 또는 튜브들(240)을 사용하여 직렬로 조립될 수 있어, 폭기 엘리먼트들(1)의 운반, 저장 및 배치를 용이하게 한다. 조립 브라켓(70)은 일련의 폭기 요소들(1)을 따라 일정한 간격으로 이격될 수 있어, 일련으로 적합한 지지 및 부력을 제공한다. 비록 도 21에서 도시되지 않지만, 직렬의 일 단부에서 포지셔닝되는 폭기 엘리먼트는, 그 후, 메인 공기 공급부에 연결가능하며, 개별적인 폭기 엘리먼트들은 직렬의 다음의 폭기 엘리먼트로의 공기 유동을 위한 도관으로서의 역할을 한다. 운반 및 저장에 대한 상기 장점들을 제공하는 것 이외에도, 끝과 끝이 이어져(end-to-end) 연결되는 직렬의 폭기 엘리먼트들(1)을 갖는 이러한 구성은 또한 다양한 크기들의 컨테이너들 및 탱크들을 보다 용이하게 수용하기 위해 사용의 적용들에서의 유연성을 제공하며; 직렬의 폭기 엘리먼트가, 도시된 바와 같이, 조립 브라켓들(70)과 함께 사용될 때, 물 탱크에서의 부력 및 유연성에 대한 추가의 이익들이 또한 얻어진다.
상기에 유의된 것처럼, 도 22a 및 도 22b에서 도시되는 바와 같이, 도 16a 및 도 16b에서 도시되는 협력 핀들/나사들(90)과 함께 2 개의 부착 부분들(88)을 사용하는 것 대신에, 단일의, 중심 홀 또는 보어(210)는, 전체 조립 브라켓(70)뿐만 아니라 하부 프로파일링 부분(74)을 탱크 또는 컨테이너의 플로어(60)에 고착시키기 위해 하부 프로파일링 부분(74)에서 제공될 수 있다.
이 명세서는 2001년 10월 12일자로 출원된 독일 우선권 문서 DE 101 50 180.3, 미국 특허 제 7,497,421호 및 미국 특허 제 6,769,673호의 개시를 인용에 의해 포함한다.
본 발명은 물론 명세서 및 도면의 특정 개시에 결코 제한되지 않을 뿐만 아니라, 첨부된 청구항들의 범주 내의 임의의 수정들을 또한 포함한다.

Claims (16)

  1. 멤브레인 슬리브(membrane sleeve; 5)를 갖는 폭기 엘리먼트(aeration element; 1)를 물 탱크(water tank), 컨테이너(container) 또는 풀(pool)의 바닥 또는 저부에 고착시키는데 적합한 조립 브라켓(assembly bracket; 70)으로서,
    측 방향 플랜지 연결 부재들(lateral flange connection members; 80)을 가지는 상부 프로파일링된 부분(upper profiled portion; 72);
    베이스 부분(base portion; 77) 및 상기 베이스 부분(77)으로부터 연장하는 상부 플랜지 연결 부분들(78)을 가지는 하부 프로파일링된 부분(74); 및
    상기 탱크 또는 컨테이너의 바닥 또는 베이스에 상기 조립 브라켓(70)을 고착시키기 위한 부착 디바이스(attachment device)를 포함하며,
    상기 상부 플랜지 연결 부분들(78)은 스냅-피트(snap-fit) 연결을 통해 상기 상부 프로파일링된 부분(72)의 측 방향 플랜지 연결 부재들(80)에 상응하게 맞물리도록 구성되며, 상기 하부 프로파일링된 부분(74)은 상기 하부 프로파일링된 부분(74)의 단면 폭을 통해 연장하는 관통 부분들(through-going portions; 76)을 더 포함하고,
    상기 조립 브라켓(70)의 베이스 부분(77)은 실질적으로 U-형상 수용 부분(73) 및 측 방향 숄더(shoulder) 부분들(81)을 포함하며,
    상기 상부 프로파일링된 부분(72)은 측 방향 숄더 부분들(91)을 포함하고,
    상기 상부 프로파일링된 부분(72) 및 상기 하부 프로파일링된 부분(74)은, 상기 폭기 엘리먼트가 상기 조립 브라켓 내에서 적소에 있을 때, 상기 폭기 엘리먼트 둘레에 있는 팽창된(inflated) 멤브레인 슬리브(5)가 오직 상기 숄더 부분들(81, 91)에 접촉하도록, 구성되고,
    상기 상부 플랜지 연결 부분들(78)은 상기 U-형상 수용 부분(73)의 상부 단부들 또는 레그들(legs)에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    조립 브라켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폭기 엘리먼트는, 멤브레인(5)이 수축되거나 팽창된 상태일 때, 상기 폭기 엘리먼트 둘레에서 멤브레인(5)을 핀칭하거나(pinching) 제한함 없이 상기 조립 브라켓 내에서 상기 폭기 엘리먼트를 느슨하게 유지하기 위해 오직 숄더 부분들(81, 91)에서 상기 폭기 엘리먼트가 접촉되도록, 구성되는,
    조립 브라켓.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부착 디바이스는 상기 하부 프로파일링된 부분(74) 상에 측 방향 부착 부분들을 포함하며, 상기 부착 부분들은 상기 탱크, 컨테이너 또는 풀의 바닥 또는 저부로 하부 프로파일링된 부분(74)을 고착시키기 위한 부착 볼트를 수용하기 위한 관통 보어(through-going bore)를 포함하는,
    조립 브라켓.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 프로파일링된 부분(72)은 상기 측 방향 플랜지 연결 부재들(80) 사이에서 연장하는 세장형이고(elongated) 실질적으로 아치형인 부분(95)을 포함하는,
    조립 브라켓.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부착 디바이스는 상기 바닥에 상기 조립 브라켓을 앵커링하기(anchoring) 위한 중심 앵커 로드(central anchor rod)를 수용하기 위해 하부 프로파일링된 부분(74) 내에 배치되는 중심 홀(central hole)을 포함하는,
    조립 브라켓.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 프로파일링된 부분(72) 및 하부 프로파일링된 부분(74)은 상기 스냅-피트 연결을 제공하기 위한 협력하는 오목(recessed) 및 언더컷(undercut) 부분들을 포함하는,
    조립 브라켓.
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