KR200325111Y1 - 원추형 교반기 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 원추형 교반기에 관한 것이다.

이는 특히, 프레임과 상기 프레임에 지지되는 모터및 상기 모터와 연결되어 동력을 전달받는 구동축, 상기 구동축에 연결되고 하측을 향하여 점차로 확대되는 직경을 갖도록 형성되면서 그 상부면 역시 하부를 향하여 점차로 증가되는 높이갖는 호형의 전달깃이 방사상으로 형성되는 임펠라를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라서, 저소음 무진동으로 동작이 가능하도록 하고, 적은 동력소모로 가동비용을 줄일수 있도록 하며, 교반효과를 상승시킬수 있도록 하는 것이다.

Description

원추형 교반기{a Conical Mixer}

본 고안은 반응조 내의 유체에 균일한 크기의 유동에너지가 부여되도록 하는 원추형 교반기에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 프레임과 상기 프레임에 지지되는 모터및 상기 모터와 연결되어 동력을 전달받는 구동축과 상기 구동축에 연결되어 하측을 향하여 점차로 확대되는 직경을 갖도록 형성되면서 그 상부면 역시 하부를 향하여 점차로 증가되는 높이갖는 호형의 전달깃이 방사상으로 형성되는 임펠러를 포함하는 구성으로 저소음 무진동으로 동작이 가능하도록 하고, 적은 동력소모로 가동비용을 줄일수 있도록 하며, 교반효과를 상승시킬수 있도록 하는 원추형 교반기에 관한 것이다.

일반적으로, 대규모 수처리 시스템의 혐기조(Anaerobic Zone) 또는 무산소조(Anoxic Zone)등에 사용되는 교반기가 사용되고 있으며, 이와 같은 교반기에 사용되는 임펠러는 동력발생장치와 변속장치및 동력 전달축이 연결되고, 상기 동력 전달축은 반응조 내부로 연장되어져 임펠러가 결합된다.

그러나, 상기와 같은 임펠러는, 축방향(axial)의 아래방향으로만 속도분포가 발생하고 원주방향(radial)으로의 속도분포가 미약한 바, 임펠러가 회전할 때 반응조 내에서 형성되는 난류운동에너지가 반응조 내의 사각지역에까지 제대로 전달되지 못하여 혼합효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 동력의 손실이 발생될 뿐만 아니라 비경제적인 단점이 있었다.

이와같은 문제점을 해결하기 위한 교반기용 임펠러의 구조가 등록실용신안공보 306912호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 복수개의 날개가 허브와 방사상으로 결합되고, 상기 날개(14)는 유선형의 하이드로포일(Hydrofoil)로 이루어지고 외측부에는 축방향으로 경사진 경사팁(16)을 가지며, 스테빌라이져(18)가 부착되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 임펠러 역시, 축방향과 원주방향에 유동장이 동시에 발생되어 각각의 유동장이 상호 간섭되는 현상이 발생되어 회전부하가 증가되고, 이와같은 간섭에 의해 난류운동에너지가 반응조 내의 사각지역에까지 제대로 전달되지 못하여 혼합효율이 저하되며, 유체의 저항이 증가하여 동력소모가 증가됨은 물론 소음과 진동이 증가하게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 반응조 내의 유체에 균일한 유동에너지를 부여하도록 하고, 임펠러의 회전에 의한 유동에너지가 반응조 내의 각 지역에 균일하게 전달되도록 하며, 임펠러가 회전 시 속도편차를 최소화하며 임펠러에 의한 유동저항을 감소시키도록 하는 원추형 교반기를 제공하는데 있다.

도1은 종래의 교반기용 임펠러 구조를 도시한 사시도

도2는 본 고안에 따른 원추형 교반기의 동작상태를 도시한 사시도

도3은 본 고안에 따른 원추형 교반기의 요부 상태를 도시한 사시도

도4a,b는 각각 본 고안에 따른 교반기의 유체흐름을 종래의 평면형 교반기의 유체흐름을 도시한 사시도

도5a,b는 각각 본 고안의 다른 실시예에 따른 교반기의 설치상태를 도시한 사시도

도6은 본 고안에 따른 교반기를 2대 설치시 유체의 유동형태도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100...프레임 110...반응조

210...구동모터 220...감속기

300...구동축 400...임펠러

410...전달깃

상기 목적을 달성하기 위해, 프레임과 상기 프레임에 지지되는 모터및 상기 모터와 연결되어 동력을 전달받는 구동축과 상기 구동축에 연결되어 하측을 향하여 점차로 확대되는 직경을 갖도록 형성되면서 그 상부면 역시 하부를 향하여 점차로 증가되는 높이갖는 호형의 전달깃이 방사상으로 형성되는 임펠러를 포함하는 원추형 교반기가 제공된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도6에서와 같이 본 고안은, 프레임(100)이 설치되고, 상기 프레임(100)은, 무산조나 포기조등의 반응조(110)의 상부 프레임(120)및 저면에 용접이나 볼트등으로 고정설치된다.

또한, 상기 프레임(100)은, 평판형으로 반응조(110)의 내측에 침적되어 설치되면서 그 상부에 인양용 지지바(130)가 연결되고, 상기 반응조(110)에 침적되는 프레임(110)은 삼각지지대의 형상으로 설치된다.

더하여, 상기 프레임(100)은, 반응조(110)의 일정 높이에서 구동하도록 삼발이(100a) 형상을 갖도록 하며, 그 중앙부에 임펠러가 연결되는 구동모터등이 지지된다.

상기 구동부(200)는, 상기 프레임(100)에 지지 고정되는 구동모터(210)와 그 일측에 연결되는 감속기(220)로서 이루어 진다.

상기 구동부(200)의 단부에 구동축(300)이 연결된다.

상기 임펠라(400)는, 상기 구동축(300)에 연결되면서 상부에서 하부를 향하여 점차로 확대되는 직경을 갖도록 형성되고, 그 상부면 역시 하부를 향하여 점차로 증가되는 높이갖는 호형의 전달깃(410)이 방사상으로 형성되는 구성으로 이루어 진다.

또한, 상기 임펠러(400)의 저면에 안정판(450)이 방사상으로 위치한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 작용을 설명한다.

도2 내지 도6에서와 같이, 프레임(100)의 상부에 일체로 결합되는구동모터(210)가 감속기(220)를 개재하여 임펠러(400)에 연결되어 구동모터(210)에 동력의 전달시 일정회전력으로 임펠러(400)가 회전하게 된다.

이때, 상기 프레임(100)은 중량물로서 부력이 최소화 되어 임펠러의 구동시 유동이 방지토록 되고, 평판상으로 형성되거나 삼각대(100a)에 지지되는 형상으로 이루어져 반응조(110)의 상부를 덮는 상부프레임(120)에 결합되거나 반응조(110)의 내측에 침적되는 상태로 장착된다.

그리고, 상기 프레임(100)이 반응조(110)의 상부에 장착시 상기 구동모터(210)와 연결되는 구동축(300)의 길이에 의해 임펠러(400)의 장착위치가 조절되고, 삼각대(100a)를 이용하는 경우 삼각대의 높이에 의해 임펠러의 동작위치가 결정된다.

또한, 상기 프레임(100)에는 인양용 지지바(130)가 설치됨으로써 그 단부에 연결되는 와이어(미도시)등을 통하여 교반기의 수리등을 위하여 반응조(110)의 내측에 작업자가 직접 들어갈 필요없이 인양할수 있도록 된다.

상기와 같이 반응조(110)의 상부및 반응조(110)의 내측 저면에 장착되는 교반기의 임펠러(400)를 동작시키면 상기 임펠러의 상부면에 돌출되는 전달깃(410)에 의해 도4a와 같은 유체흐름을 형성하게 된다.

이때, 상기 임펠러(400)의 저면에는 방사상으로 안정판(450)이 부착되어 임펠러(400)의 회전시에 따른 진동을 최소화 한다.

더하여, 상기 임펠러(400)의 상부면에 형성되는 전달깃(410)은 중앙부에서 외주연을 향하여 점차로 그 높이가 증가되면서 나선상으로 형성되어 회전에 따른부하의 발생을 최소화 하고, 상기 임펠러(400)의 단부에서는 회전력을 극대화 시키도록 한다.

또한, 도4b와 같은 종래의 프로펠러형 임펠러의 구동시 상향되는 유체흐름에 연속적인 유입과 유출에 의해 상호간의 간섭으로 원활한 교반이 힘들게 되었으나, 본 고안의 임펠러(400)는, 구동축(300)을 중심으로 대향되는 유체 흐름을 형성하여 상호간의 간섭을 최소화 함은 물론 교반이 원활하게 이루어 지도록 한다.

그리고, 도6에서와 같이 본 고안의 교반기의 2대 설치시 별도의 분리용막이 없이도 격벽효과를 가져와 각 임펠러가 구동하는 구역에서의 간섭에 따른 교반효과를 저하를 방지하도록 한다.

상기에서 설명한 바와같이 본 고안의 임펠러(400)는 프레임(100)에 지지되는 상태로 반응조(110)의 상부에서 결합되거나 반응조(110)의 내측에 침적되는 상태로 동작되고, 상기 구동모터(210)에 연결되는 전원케이블을 통하여 외부에서 전원을 공급하여 반응조(110) 내에 충진되는 폐수등을 교반하여 원활하게 반응하도록 하는 것이다.

상기와 같이 본 고안에 따르면, 반응조 내의 유체에 균일한 유동에너지를 부여하도록 하고, 임펠러의 회전에 의한 유동에너지가 반응조 내의 각 지역에 균일하게 전달되도록 하며, 임펠러가 회전 시 속도편차를 최소화하며 임펠러에 의한 유동저항을 감소시킨다.

또한, 사각지역으로도 유동에너지가 균일하게 전달되어져 전면적인 혼합효율을 증가시키고, 축에 작용하는 토오크의 크기가 감소될 뿐만 아니라, 임펠러는 물론 장치의 수명을 연장하고, 소요되는 동력을 절감할 수 있어서 경제적인 효과를 갖게 되는 것이다.

본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 실용신안등록청구범위에 의해 제공되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개량 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 극히 용이하게 알수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims (5)

1. 반응조(110)의 소정위치에 고정되는 프레임(100);

   상기 프레임(100)에 결합되는 구동모터(210)와 그 일측에 연결되는 감속기(220)로서 이루어 지며, 상기 감속기(220)에 구동축(300)이 연결되는 구동부(200);및,

   상기 구동축(330)에 연결되면서 상부에서 하부를 향하여 점차로 확대되는 직경을 갖도록 형성되고, 그 상부면 역시 하부를 향하여 점차로 증가되는 높이를 갖는 나선상의 전달깃(410)이 방사상으로 배치되는 임펠러(400)를 포함하는 원추형 교반기.
2. 제1항에 있어서, 상기 프레임(100)은, 상기 반응조(110)의 상부를 덮는 상부 프레임(120)에 용접이나 볼트등으로 고정설치되는 것을 특징으로 하는 원추형 교반기.
3. 제1항에 있어서, 상기 프레임(100)은, 상기 반응조(110)의 내측에 침적되는 중량물로 이루어지면서 그 상부에 인양용 지지바(130)가 연결되는 것을 특징으로 하는 원추형 교반기.
4. 제1항에 있어서, 상기 프레임(100)은, 상기 반응조(110)에 침적되는 침적되는 중량물로서 삼각대(100a)에 지지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 원추형 교반기.
5. 제1항에 있어서, 상기 임펠러(400)는, 그 저면에 방사상으로 배치되는 평판상의 안정판(450)이 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 원추형 교반기.