KR20120077673A - 분수가 구비된 방사형 폭기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분수가 구비된 방사형 폭기 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폭기관이 방사형으로 배치되어 저수조 내부에 물의 순환을 원활하게 형성하고 각 폭기관에 폭기활성관이 구비되어 물에 공기의 혼입이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라 폭기관의 전단에 형성된 압력에 의해 분수를 분사함으로써 미관의 개선과 폭기의 효과를 향상시킬 수 있는 분수가 구비된 방사형 폭기 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치는, 상하로 연장된 메인관과, 메인관의 상단에서 T자형의 좌우 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제1가지관과, 상기 제1가지관 각각의 말단에서 T자형의 전후 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제2가지관으로 형성된 흡입부와, 상기 제2가지관 각각의 말단에서 하방으로 굽어져 상기 제2가지관으로부터 유입된 물을 배출하는 폭기관과, 상기 폭기관의 측부에 공기가 유입되게 형성된 공기유입구와, 상기 폭기관의 내부를 흐르는 물이 모아져 분사되도록 물의 흐름방향으로 좁아지게 형성된 노즐관과, 상기 폭기관의 내부에서 상기 노즐관의 출구 측에서 복수의 겹으로 배치된 폭기활성관이 구비된 폭기부와, 수중에서 물을 흡입하여 상기 흡입부의 메인관 입구로 펌핑하도록 상기 메인관의 입구에 연결된 펌프와, 상기 메인관과 제1가지관이 연결된 위치에서 상방으로 물을 분사하도록 구비된 분수노즐이 포함된 것을 특징으로 한다.

Description

분수가 구비된 방사형 폭기 장치{RADIAL AERATION APPARATUS HAVING FOUNTAIN}

본 발명은 분수가 구비된 방사형 폭기 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폭기관이 방사형으로 배치되어 저수조 내부에 물의 순환을 원활하게 형성하고 각 폭기관에 폭기활성관이 구비되어 물에 공기의 혼입이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라 폭기관의 전단에 형성된 압력에 의해 분수를 분사함으로써 미관의 개선과 폭기의 효과를 향상시킬 수 있는 분수가 구비된 방사형 폭기 장치에 관한 것이다.

물의 흐름이 정체되어 있거나 유속이 느리고 물의 유동이 작은 연못이나 저수지의 담수된 물은 왕성한 조류 번식 환경을 제공한다. 더욱이 수온이 높은 하절기에 조류의 번식이 활성화 되는데, 조류의 증가는 물의 청정도와 수질을 저하시킨다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 수질을 개선하는 방법으로 여러가지 방법이 사용되고 있는데, 그 중 하나로 수역의 하부층에 인위적으로 공기를 주입하여 수중의 용존산소 농도를 증가시키는 방법이 있다.

이러한 방법은 조류 번식을 억제하기 위해 물 속에 용존산소를 공급하고 물을 강제적으로 순환시켜 물의 청정도나 수질 저하를 막기 위해 산기형 폭기 장치를 사용하여 물속에 용존 산소를 공급하고 물을 강제적으로 순환시키는 방법이다.

그러나, 종래의 산기형 폭기 장치는 수중에 공기를 불어 넣어 공기가 물에 혼입되게 하는 방법으로 공기를 수중으로 불어 넣기 위한 고압의 펌핑이 필요하여 동력손실이 많고 수중에서 부상하는 공기의 부상력에 의해 물의 순환이 발생되기 때문에 연못 등 전체에 흐름을 형성하는 데 한계가 있다.

뿐만 아니라, 일반적인 폭기 장치는 수상이나 수변으로 노출되게 설치되기 때문에 수상의 자연 경관을 해치는 단점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폭기관이 방사형으로 배치되어 저수조 내부에 물의 순환을 원활하게 형성하고 각 폭기관에 폭기활성관이 구비되어 물에 공기의 혼입이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라 폭기관의 전단에 형성된 압력에 의해 분수를 분사함으로써 미관의 개선과 폭기의 효과를 향상시킬 수 있는 분수가 구비된 방사형 폭기 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치는, 상하로 연장된 메인관과, 메인관의 상단에서 T자형의 좌우 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제1가지관과, 상기 제1가지관 각각의 말단에서 T자형의 전후 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제2가지관으로 형성된 흡입부와, 상기 제2가지관 각각의 말단에서 하방으로 굽어져 상기 제2가지관으로부터 유입된 물을 배출하는 폭기관과, 상기 폭기관의 측부에 공기가 유입되게 형성된 공기유입구와, 상기 폭기관의 내부를 흐르는 물이 모아져 분사되도록 물의 흐름방향으로 좁아지게 형성된 노즐관과, 상기 폭기관의 내부에서 상기 노즐관의 출구 측에서 복수의 겹으로 배치된 폭기활성관이 구비된 폭기부와, 수중에서 물을 흡입하여 상기 흡입부의 메인관 입구로 펌핑하도록 상기 메인관의 입구에 연결된 펌프와, 상기 메인관과 제1가지관이 연결된 위치에서 상방으로 물을 분사하도록 구비된 분수노즐이 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치는, 상기 폭기관은 상기 제2가지관의 축선을 중심으로 회동이 가능하게 상기 제2가지관의 말단에 연결된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 본 발명은 분수가 구비된 방사형 폭기 장치는 폭기관이 방사형으로 배치되어 저수조 내부에 물의 순환을 원활하게 형성하고 각 폭기관에 폭기활성관이 구비되어 물에 공기의 혼입이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라 폭기관의 전단에 형성된 압력에 의해 분수를 분사함으로써 미관과 폭기의 효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치의 폭기관을 도시한 절개사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치의 폭기관을 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치가 수상에 설치된 상태를 도시한 측면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치의 작동을 도시한 사시도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치의 폭기관을 도시한 절개사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치의 폭기관을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치가 수상에 설치된 상태를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치의 작동을 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 분수가 구비된 방사형 폭기 장치(10)는 흡입부(11), 폭기부(12) 및 펌프(13)을 포함하여 구성된다.

상기 흡입부(11)는 상기 펌프(13)에 의해 펌핑되는 물을 흡입하여 방사형으로 배치되어 연결된 폭기부(12)로 분기하도록 방사형으로 분기된 구조를 갖는다. 도면을 참조하면, 상기 흡입부(11)는 상하로 연장된 메인관(111)과, 상기 메인관(111)의 상단에서 T자형의 좌우 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제1가지관(112a,112b)과, 상기 제1가지관(112a,112b) 각각의 말단에서 T자형의 전후 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제2가지관(113a,113b,113c,113d)으로 형성된다. 이에 따라 상기 제2가지관(113a,113b,113c,113d)은 4개가 구비되어 그 배치가 방사대칭형으로 배치되며, 그에 따라 그 제2가지관(113a,113b,113c,113d)에 연결되는 폭기부(12)도 방사대칭형으로 배치되게 된다.

한편, 본 발명은 상기 흡입부(11)으로 흡입된 물을 모두 폭기부(12)로 보내지 않고 일부는 공중으로 분사시켜 분수를 형성하게 하여 미관을 향상시킬 뿐만 아니라 물이 공중으로 분사되어 낙하되면서 공기가 혼입되어 폭기효과를 상승시킬 수 있도록 분수노즐(114)가 상기 메인관(111)의 상단에 구비된 것을 특징으로 한다. 도면을 참조하면, 상기 분수노즐(114)은 상기 메인관(111)과 제1가지관(112a,112b)이 연결된 위치에 물을 상방으로 분사하도록 구비된다.

상기 폭기부(12)는 상기 흡입부(11)에 의해 흡입되어 분기되어 흐르는 물에 공기가 혼입되도록 폭기하기 위한 구성으로 본 발명은 상기 폭기부(12)가 방사대칭으로 배치되어 폭기부(12)를 통해 배출되는 물이 방사 대칭형으로 분출되기 때문에 분출에 의해 폭기장치(10)에 가해지는 반력의 합이 0이 되어 폭기장치(10)의 부유를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 분출력에 의해 물의 흐름이 형성되어 연못이나 저수지의 물의 순환을 유도하게 된다.

도면을 참조하면, 상기 폭기부(12)는 상기 제2가지관(113a,113b,113c,113d) 각각의 말단에 연결되어 하방으로 굽어져 L자형으로 형성되어 상기 제2가지관(113a,113b,113c,113d)으로부터 유입된 물을 배출하는 폭기관(121)과, 상기 폭기관(121)의 측부에 공기가 유입되게 형성된 공기유입구(122)와, 상기 폭기관(121)의 내부를 흐르는 물이 모아져 분사되도록 물의 흐름방향으로 좁아지게 형성된 노즐관(124a)과, 상기 폭기관(121)의 내부에서 상기 노즐관(124a)의 출구 측에서 복수의 겹으로 배치된 폭기활성관(124b,124b)이 구비되어 구성된다.

상기 폭기활성관(124b,124c)은 물과 상기 공기유입구(122)을 통해 베르누이 현상에 의해 흡입된 공기와의 폭기가 더욱 활발해지도록 하기 위한 구성이다. 상기 폭기활성관(124b,124c)은 내부가 관통된 원형의 관 형태로 형성되어 적어도 한 겹 이상이 소정 폭만큼 이격되게 겹쳐지도록 구비될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 상기 폭기부(12)에는 상기 폭기관(121)의 내부에서 물이 흐르는 방향으로 갈수록 내경이 좁아지는 노즐관(124a)이 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 노즐관(124a)은 고압의 액체를 분출시킬 때 분출단면적을 작게하면 압력에너지가 속도에너지로 바뀌는 베르누이의 정리에 의해 유속이 변화하여 상기 노즐관(124a)의 둘레 주변으로 부압이 형성되도록 한 것이다. 이에 따라, 상기 노즐관(124a)의 통과하는 물의 흐름에 의해 그 주변으로는 와류가 형성되며, 상기 노즐관(124a)의 주변이 부압 상태가 되어 상기 공기유입구(122)을 통해 공기가 유입되게 된다. 이때, 이 공기는 상기 폭기관(121)을 통과하는 물과 혼입되면서 폭기가 더욱 활발하게 이루어지게 된다.

한편, 상기 폭기활성관(124b,124c)은 제1폭기활성관(124b)과 제2폭기활성관(124c) 두 겹으로 구성되는데, 상기 제1폭기활성관(124b)은 선두 부분이 상기 노즐관(124a)의 출구 부분을 감싸도록 위치되어 상기 펌프(13)에 펌핑에 의해 상기 폭기관(121)을 통과하는 물이 상기 제1폭기활성관(124b) 내부를 관통하여 통과하게 된다. 또한, 상기 제2폭기활성관(124c)은 상기 제1폭기활성관(124b)이 위치된 부분에서 배양액이 흐르는 방향으로 소정 거리만큼 후퇴하는 방향에서 제1폭기활성관(124b)의 외측으로 소정 폭만큼 이격되어 겹쳐지게 설치된다. 그리고, 상기 제1폭기활성관(124b) 및 제2폭기활성관(124c)은 각각의 둘레 중앙 부분과 상기 순환관(40) 내주면 사이를 잇는 지지대에 의해 상기 폭기관(121) 내부에 고정되게 된다.

상기와 같은 구성에 의해 상기 폭기관(121)의 내부를 흐르는 물은 상기 노즐관(124a) 및 상기 제1폭기활성관(124b) 내부를 연속하여 고속으로 통과하게 되고, 상기 제1폭기활성관(124b) 및 제2폭기활성관(124c)의 후미 부분에서 와류가 형성되어 기포가 발생되면서 난류가 형성된다. 이와같이 상기 폭기관(121)의 내부에서는 폭기가 활발하게 이루어지면서 수질 정화에 필요한 용존산소량을 증가시키게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 상기 폭기관(121)으로부터 분출되는 물의 흐름을 변화시킬 수 있도록 폭기관(121)의 방향을 바꿀 수 있도록 구성된다. 이를 위하여 상기 폭기관(121)은 상기 제2가지관(113a)의 축선을 중심으로 회동이 가능하게 상기 제2가지관(113a)의 말단에 연결된다. 도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 제2가지관(113a)의 말단에는 체결홀(114a)이 형성된 결합플랜지(114)가 구비되고, 상기 폭기관(121)의 상단 말단에는 원주방향으로 길게 슬롯 형상으로 형성된 체결슬롯(123a)가 구비된 결합플랜지(123)이 구비된다. 상기 제2가지관(113a)과 폭기관(121)의 연결은 각 결합플랜지(114)(123)을 맞댄 상태에서 볼트(14a)를 체결홀(14a) 및 체결슬롯(123a)로 삽입시켜 너트(14b)를 볼트(14a)에 체결하여 연결되며, 상기 체결슬롯(123a)은 원주방향으로 길게 형성되어 있기 때문에 상기 폭기관(12)을 그 체결슬롯(123a)의 길이 범위만큼 회전시킬 수 있게 된다.

상기 펌프(13)는 수중에서 물을 흡입하여 상기 흡입부(11)의 메인관(111) 입구로 펌핑하도록 상기 메인관(111)의 입구에 연결된다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 분수가 구비된 방사형 폭기 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

10 폭기장치
11 흡입부
111 메인관
112a,112b 제1가지관
113a,113b,113c,113d 제2가지관
114 분수노즐
12 폭기부
121 폭기관
122 공기유입구
123 결합플랜지
124a 노즐관
124b,124c 폭기활성관
13 펌프

Claims (2)

1. 상하로 연장된 메인관과, 메인관의 상단에서 T자형의 좌우 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제1가지관과, 상기 제1가지관 각각의 말단에서 T자형의 전후 대칭으로 갈라진 한 쌍의 제2가지관으로 형성된 흡입부와,
   상기 제2가지관 각각의 말단에서 하방으로 굽어져 상기 제2가지관으로부터 유입된 물을 배출하는 폭기관과, 상기 폭기관의 측부에 공기가 유입되게 형성된 공기유입구와, 상기 폭기관의 내부를 흐르는 물이 모아져 분사되도록 물의 흐름방향으로 좁아지게 형성된 노즐관과, 상기 폭기관의 내부에서 상기 노즐관의 출구 측에서 복수의 겹으로 배치된 폭기활성관이 구비된 폭기부와,
   수중에서 물을 흡입하여 상기 흡입부의 메인관 입구로 펌핑하도록 상기 메인관의 입구에 연결된 펌프와,
   상기 메인관과 제1가지관이 연결된 위치에서 상방으로 물을 분사하도록 구비된 분수노즐이 포함된 것을 특징으로 하는 분수가 구비된 방사형 폭기 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 폭기관은 상기 제2가지관의 축선을 중심으로 회동이 가능하게 상기 제2가지관의 말단에 연결된 것을 특징으로 하는 분수가 구비된 방사형 폭기 장치.

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