KR20050034262A

KR20050034262A - 나선형 회전체가 구비된 산기장치

Info

Publication number: KR20050034262A
Application number: KR1020030070132A
Authority: KR
Inventors: 전동연; 이양섭
Original assignee: 주식회사 서진캠; (주)하나로
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2005-04-14
Also published as: KR100527091B1

Abstract

본 발명은 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 관한 것으로, 공기 주입 펌프(1)와, 상기 주입된 공기를 기포로 변환하여 공급하는 기포발생장치(2)와, 상기 공기주입펌프(1)와 기포발생장치(2)를 연결하는 급기관(3)으로 구성된 산기장치에 있어서, 상기 급기관(3)을 하부에 형성된 급기관 결합부(13)로 결합되고, 상부에는 필터 결합부(12)를 형성하며, 내측은 상면이 개방되고 하부로 폭이 좁아지는 공동(11)이 형성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 공동(11)에 삽입되는 형상으로 외주면에 나선방향으로 복수개의 돌기를 돌출 성형한 나선형 돌기(21)를 형성하고, 내측으로 대략 깔대기 형상으로 내측 동공(23)을 형성하되, 내측 동공(23)의 내주연 측으로 나선 방향으로 일정 깊이의 나선형 홈부(22)를 형성하며, 내측 동공(23)의 중앙에서 상부로 회전의 중심이 되는 중심축(24)을 돌출 형성한 회전체(20)와, 상기 몸체(10)의 상부에 필터(31)를 고정커버(32)로 필터 결합구(12)에 고정되도록 형성하고, 필터(31)의 하부 중앙에는 회전체(20)의 중심축(24)을 가이드하는 가이드(33)가 형성된 필터부(30)를 포함하는 구성으로 기포를 미세화하여 용해효율을 향상시키고, 필터의 불순물을 항시 제거하여 수명을 증대하는 효과가 있다.

Description

나선형 회전체가 구비된 산기장치{Air diffuser with spiral rotor}

본 발명은 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오폐수 처리장치의 폭기조 내부의 급기관에 설치되어 급기관으로부터 공급되는 공기를 보다 작은 공기기포 형태로 분산하여 오폐수에 공급되도록 함으로써 오폐수 내의 산소 용해도를 증가시킬 수 있도록 하는 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 관한 것이다.

일반적으로 급격한 산업 및 경제발전 과정에서 환경보전에 대한 인식이 부족하였다는 것은 주지의 사실이다. 이처럼 환경보전에 대한 인식의 부족으로 인하여 대기는 물론 수질 또한 그 오염의 정도가 매우 심각한 지경에 이르렀다. 특히 생활하수, 농축산 폐수 및 산업 폐수 등은 호소, 내만 및 내해 등의 공용 수역과 도시의 하천 등의 수질을 오염시키는 원인이 되고 있다.

따라서, 각 국은 자국에 알맞은 수질규제기준을 마련하여 시행하기에 이르렀으며, 우리나라의 경우도 뒤늦게나마 환경관련법령에 수질규제기준을 마련하여 시행하고 있다. 이러한 수질규제기준은 수질환경보전법의 배출허용기준 및 방류수 수질기준, 오수 및 축산에 관한 법률의 오수 및 정화조 기준, 폐기물관리법의 침출수 기준 등으로 정하고 있으며, 각각의 기준들은 공공수역의 환경기준 준수를 위하여 설정되었다.

한편, 수질의 개선에 대한 각종 오폐수를 정화시키기 위해 오폐수 유입공정, 교반공정, 혐기조건하의 무산소 반응공정, 호기조건하의 산소 반응공정, 슬러지 침전공정, 여과공정 및 방류수계로의 방류공정 등 여러 공정을 거치게 되는데, 호기조건하의 산소 반응공정이 이루어지는 폭기조에는 용존산소의 존재하에서 미생물의 연속 배양을 통해 유기물, 질소 및 인이 제거될 수 있도록 폭기조 내에 산소를 공급하는 산기장치가 설치된다.

이런, 종래기술의 산기 장치는 도 5는에서 도시한 바와 같이 공기주입펌프에 의하여 주입된 공기가 산기장치(7)의 상면에 위치하는 망(4)에 의하여 작은 공기기포로 분산시켜서 분출되도록 하였다.

하지만, 이러한 산기장치(7)는 산소 전달율이 매우 저조할 뿐만 아니라 작동이 멈추었을 경우 망에 슬러지가 침전되어 망(4)이 막히는 현상이 자주 발생하며 산기장치의 내부로 오폐수가 유입되어 잦은 기계고장과 보수를 필요로 하는 문제점이 있다.

또한, 슬러지와 침전물에 의해 망(4)이 막히는 현상이 발생하면 각종 미생물 또는 수중식물이 번식하므로 망(4)이 기능이 현저히 떨어져서 망을 교체하여야 하는 문제점이 있었다.

아울러, 공기의 용해효율을 향상하기 위해서는 공기기포를 미세하게 하는 것이 필수적이나, 상기 망(4)에 형성되는 통기공을 작게 하는 것에도 한계가 있기에 공급되는 공기의 양에 따른 용해효율은 매우 낮은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 주 목적은 산기장치의 내부에 나선형 돌기가 형성된 회전체가 공기주입펌프에서 공급되는 공기에 의해 회전하면서 와류를 발생하여 나선형 돌기측으로 공기기포를 분쇄하고 미세화 시켜 필터를 통하여 분출하므로써, 미세한 기포의 발생으로 오폐수에 공기가 용해되는 용해효율을 향상시키는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공기주입펌프의 공급되는 공기로 회전하는 회전체의 내부에 나선형 홈부를 형성하고, 나선형 홈부에 복수개의 강구를 형성하여 회전에 의해 강구가 나선형 홈부를 따라서 상승되어 상부에 형성된 필터를 연속적인 타격하여 필터에 침전되는 슬러지를 제거하므로 필터의 수명을 향상시키고 불순물의 침전에 의한 미생물과 수중식물의 생장을 억제하는데 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 공기주입펌프의 공급되는 공기로 회전하는 회전체의 하부에 공기가 공급되는 측으로 밀폐 패킹을 형성하여 공기가 주입되지 않을 때에는 패킹에 의해 밀폐됨에 따라 역류를 방지하여 공기주입펌프 측에 오폐수의 유입이 억제됨으로 장비의 수명이 연장되는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치는 공기주입펌프와, 상기 주입된 공기를 다수의 기포로 변환하여 공급하는 기포발생장치와, 상기 공기주입펌프와 기포발생장치를 연결하는 급기관으로 구성된 통상의 산기장치에 있어서, 상기 급기관을 하부에 형성된 급기관 결합부로 결합되고, 상부에는 필터 결합부를 형성하며, 내측은 상면이 개방되고 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 공동이 형성된 몸체와, 상기 몸체의 공동에 삽입되는 형상으로 외주면에 나선방향으로 복수개의 돌기를 돌출 성형한 나선형 돌기를 형성하고, 내측으로 대략 깔대기 형상으로 내측동공을 형성하되, 내측 동공의 내주연 측으로 나선 방향으로 일정 깊이의 나선형 홈부를 형성하며, 내측 동공의 중앙에서 상부로 회전의 중심이 되는 중심축을 돌출 형성한 회전체와, 상기 몸체의 상부에 필터를 고정커버로 필터 결합구에 고정되도록 형성하고, 필터의 하부 중앙에는 회전체의 중심축을 가이드하는 가이드가 형성된 필터부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전체의 하부는 그 끝단이 좁아지는 원뿔형으로 구성되어 상기 회전체의 회전이 정지된 상태에서 하중에 의하여 침하되어 회전체의 하부에 형성된 밀폐패킹이 몸체의 하부에 밀착되어 역류를 방지하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 필터부와 결합되는 회전체의 내측 동공의 내부에 강구를 복수개로 형성하여 회전체의 회전에 의해 나선형 홈부를 따라 상부로 이동하면서 필터를 타격하여 불순물을 제거하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 회전체의 하부에 균형을 안배하는 밸런스 추를 탈착이 가능하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

이에, 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현 할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 단면도이며, 도 3은 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 작동상태 부분 확대 단면도이고, 도 4는 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 주요부분 확대 사시도이다.

도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 본 발명은 공기주입펌프(1)와 기포발생장치(2)를 급기관(3)을 통해서 급기관 결합부(13)로 결합하고, 상부에 필터 결합부(12)를 형성한 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 내부에 삽입되는 형상으로 급기관(3)에서 분출되는 공기기포가 외주연에 형성된 나선형 돌기(21)를 통과하면서 회전되는 회전체(20)와, 상기 몸체(10)의 상부에 필터(31)를 고정커버(32)로 필터 결합부(12)에 결합하여 공기기포를 분쇄하고 불순물의 혼입을 차단하는 필터부(30)로 구성한다.

상기 몸체(10)는 하부에 형성된 급기관 결합부(13)로 급기관(3)과 결합되고, 상부에는 필터 결합부(12)를 형성하며, 내측은 상면이 개방되고 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 공동(11)을 형성하여 구성한다.

상기 회전체(20)는 몸체(10)의 공동에 삽입되는 형상으로 외주면에 나선방향으로 복수개의 돌기를 돌출 성형한 나선형 돌기(21)를 형성하고, 내측으로 대략 깔대기 형상으로 내측 동공(23)을 형성하되, 내측 동공의 내주연 측으로 나선 방향으로 일정 깊이의 나선형 홈부(22)를 형성하며, 내측 동공(23)의 중앙에서 상부로 회전의 중심이 되는 중심축(24)을 돌출 형성하여 구성한다.

또한, 상기 회전체(20)의 하부는 그 끝단이 좁아지는 원뿔형으로 구성되어 상기 회전체(20)의 회전이 정지된 상태에서 하중에 의하여 침하되면 회전체(20)의 하부에 형성된 밀폐패킹(25)이 몸체(10)의 하부에 밀착되어 역류를 방지하도록 구성한다.

그리고, 상기 회전체(20)의 하부에 균형을 안배하는 밸런스 추(26)를 탈착이 가능하도록 형성하여 구성한다.

아울러, 상기 회전체(20)의 재질은 가벼우면서도 강도가 우수한 고강도의 PET(폴리에틸렌테라프탈레이트), PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 등으로 형성할 수도 있다.

상기 필터부(30)는 몸체의 상부에 필터(31)를 고정커버(32)로 필터 결합구(12)에 고정되도록 형성하고, 필터(31)의 하부 중앙에는 회전체(20)의 중심축(24)을 가이드하는 가이드(33)를 형성하여 구성한다.

또한, 상기 필터부(30)와 결합되는 회전체(20)의 내측 동공(23)의 내부에 강구(34)를 복수개로 형성하여 회전체(20)의 회전에 의해 나선형 홈부(22)를 따라 상부로 이동하면서 필터(31)를 타격하여 불순물을 제거하도록 형성하여 구성한다.

아울러, 상기 회전체(20)의 내측동공(23)에 하나 이상 위치하는 강구(34)는 소정의 직경을 갖는 구형의 금속제 강구(34)뿐만 아니라, 소정직경을 갖는 구형의 고무공, 고강도의 구형의 플라스틱공 등을 사용할 수도 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 공기주입펌프(1)에서 공기를 생성하여 주입하면 기포발생장치(2)를 거치면서 발생된 기포가 급기관(3)을 통해서 몸체(10)의 공동(11)으로 공급되면, 내부의 회전체(20)가 압력에 의해 상승하면서 상부로 공급된다.

이렇게, 기포가 상부로 공급되어 회전체(20)가 상승하면 중심축(24)이 필터(31)의 가이드(33)에 안치된 상태로 회전체(20)의 하부에 형성된 밸런스 추(26)에 의해 평형을 유지하면서 회전체(20)의 외주연에 나선방향으로 돌출 성형된 나선형 돌기(21) 사이로 기포가 분출되면서 회전체(20)를 회전 시켜서 와류를 발생하므로 발생된 기포를 미세화 한 상태로 상부에 형성된 필터(31)를 통해서 기포를 한번 더 분쇄시켜 극히 미세한 상태로 오폐수 측으로 기포를 분출한다.

이때, 회전체(20)의 내측 동공(23)에 위치하는 복수개의 강구(34)가 회전에 의해 내주연에 형성된 나선형 홈부(22)를 따라서 상부로 이동하여 상부에 형성된 필터(31)를 타격한 후에 다시 원래 위치로 복귀하는 것을 반복하므로 반복적으로 복수의 강구(34)가 필터(31)를 타격함에 따라 필터(31)의 침전되는 불순물을 제거할 수 있도록 한다.

이렇게, 기포를 발생하다가 작동을 멈추면 회전체(20)의 자중에 의해 하강하면서 하부에 형성된 밀폐패킹(25)이 몸체(10)에 내부에 밀착되어 오폐수의 역류를 방지하도록 한다.

따라서, 공기주입펌프(1)에 공급되는 공기를 기포발생장치(2)에서 기포를 발생하여 몸체(10) 내부의 공동(11)으로 기포를 공급하면 회전체(20)가 상승하면서 중심축(24)을 가이드(33)에 안착하고 하부에 형성된 밸런스 추(26)에 의해 균형을 유지하면서 외주연에 형성된 나선형 돌기(21) 사이로 기포가 분출하여 회전체(20)가 회전하면서 와류를 발생하므로 기포를 미세화 하고, 미세화된 기포가 상부의 필터(31)를 거치면서 분쇄되어 더욱 미세하게 공급되도록 하며, 회전체(20)의 내측 동공(23)에 위치한 강구(34)가 회전체(20)의 회전에 의해 내주연에 형성된 나선형 홈부(22)를 따라 상승하여 필터(31)의 타격에 의해 불순물을 제거함으로 기포를 미세화하여 산소 용해효율을 향상시키고, 필터의 불순물을 항시 제거할 수 있도록 한다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치는 산기장치의 내부에 나선형 돌기가 형성된 회전체가 공기주입펌프에서 공급되는 공기에 의해 회전하면서 와류를 발생하여 나선형 돌기측으로 공기기포를 분쇄하고 미세화 시켜 필터를 통하여 분출하므로써, 미세한 기포의 발생으로 오폐수에 공기가 용해되는 용해효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 공기주입펌프의 공급되는 공기로 회전하는 회전체의 내부에 나선형 홈부를 형성하고, 나선형 홈부에 복수개의 강구를 형성하여 회전에 의해 강구가 나선형 홈부를 따라서 상승되어 상부에 형성된 필터를 연속적인 타격하여 필터에 침전되는 슬러지를 제거하므로 필터의 수명을 향상시키고 불순물의 침전에 의한 미생물과 수중식물의 생장을 억제하는 효과가 있다.

아울러, 공기주입펌프의 공급되는 공기로 회전하는 회전체의 하부에 공기가 공급되는 측으로 밀폐 패킹을 형성하여 공기가 주입되지 않을 때에는 패킹에 의해 밀폐됨에 따라 역류를 방지하여 공기주입펌프 측에 오폐수의 유입이 억제됨으로 장비의 수명이 연장되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 단면도.

도 3은 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 작동상태 부분 확대 단면도.

도 4는 본 발명의 나선형 회전체가 구비된 산기장치에 따른 주요부분 확대 사시도.

도 5는 종래 기술의 산기장치에 따른 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 공기주입펌프 2 : 기포발생장치

3 : 급기관 10 : 몸체

11 : 공동 12 : 필터 결합부

13 : 급기관 결합부 20 : 회전체

21 : 나선형 돌기 22 : 나선형 홈부

23 : 내측동공 24 : 중심축

25 : 밀폐패킹 26 : 밸런스 추

30 : 필터부 31 : 필터

32 : 고정커버 33 : 가이드

34 : 강구

Claims

공기주입펌프(1)와, 상기 주입된 공기를 다수의 기포로 변환하여 공급하는 기포발생장치(2)와, 상기 공기주입펌프(1)와 기포발생장치(2)를 연결하는 급기관(3)으로 구성된 통상의 산기장치에 있어서,

상기 급기관(3)을 하부에 형성된 급기관 결합부(13)로 결합되고, 상부에는 필터 결합부(12)를 형성하며, 내측은 상면이 개방되고 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 공동(11)이 형성된 몸체(10)와,

상기 몸체(10)의 공동(11)에 삽입되는 형상으로 외주면에 나선방향으로 복수개의 돌기를 돌출 성형한 나선형 돌기(21)를 형성하고, 내측으로 대략 깔대기 형상으로 내측 동공(23)을 형성하되, 내측 동공(23)의 내주연 측으로 나선 방향으로 일정 깊이의 나선형 홈부(22)를 형성하며, 내측 동공(23)의 중앙에서 상부로 회전의 중심이 되는 중심축(24)을 돌출 형성한 회전체(20)와,

상기 몸체(10)의 상부에 필터(31)를 고정커버(32)로 필터 결합구(12)에 고정되도록 형성하고, 필터(31)의 하부 중앙에는 회전체(20)의 중심축(24)을 가이드하는 가이드(33)가 형성된 필터부(30)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 나선형 회전체가 구비된 산기장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전체(20)의 하부는 그 끝단이 좁아지는 원뿔형으로 구성되어 상기 회전체(20)의 회전이 정지된 상태에서 하중에 의하여 침하되어 회전체(20)의 하부에 형성된 밀폐패킹(25)이 몸체(10)의 하부에 밀착되어 역류를 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 나선형 회전체가 구비된 산기장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전체(20)의 하부에 균형을 안배하는 밸런스 추(26)를 탈착이 가능하도록 형성한 것을 특징으로 하는 나선형 회전체가 구비된 산기장치.
제 1항에 있어서,

상기 필터부(30)와 결합되는 회전체(20)의 내측 동공(23)의 내부에 강구(34)를 복수개로 형성하여 회전체(20)의 회전에 의해 나선형 홈부(22)를 따라 상부로 이동하면서 필터(31)를 타격하여 불순물을 제거하도록 형성한 것을 특징으로 하는 나선형 회전체가 구비된 산기장치.