KR20120092864A - 액체 처리시설의 공기 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 공기 공급장치는, 반응조의 하부에 배치되는 공기 공급관, 공기 공급관으로 공기를 강제 유입시키기 위해 공기 공급관에 연결되는 송풍기, 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 미세 기포로 만들어 반응조의 액체 중에 분산시키는 에어 디퓨져, 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 에어 디퓨져로 안내하기 위한 공기 안내 유로를 구비하고 유입구가 마련된 일단이 공기 공급관의 내부에 위치하고 그 타단이 에어 디퓨져에 연결되는 공기 안내관을 포함한다. 공기 안내관의 공기 공급관 내부에 위치하는 부분에는 공기 안내 유로로 공기를 유입시키기 위한 관통구멍이 형성되고, 공기 공급관 내부에 생기는 응축수는 유입구를 통해 흡입되어 관통구멍을 통해 유입되는 공기와 함께 상기 에어 디퓨져를 통해 배출된다. 본 발명에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치는 공기 공급관과 에어 디퓨져를 연결하는 공기 안내관의 간단한 구조 개선을 통해 공기 공급관 내에 발생하는 응축수를 공급 공기와 함께 에어 디퓨져를 통해 효과적으로 배출할 수 있다.

Description

액체 처리시설의 공기 공급장치{Air suppling apparatus for liquid treatment facility}

본 발명은 액체 처리시설에 설치되어 처리 액체에 공기를 공급하는 공기 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 공기를 액체 처리시설로 안내하는 공기 공급관에 생기는 응축수를 효과적으로 제거할 수 있는 액체 처리시설의 공기 공급장치에 관한 것이다.

오늘날 지속되는 산업화와 도시화로 환경오염은 점점 심화되고 있고, 배출되는 오수, 폐수, 하수의 형태 역시 매우 다양해지고 있으며, 이의 처리를 위한 시설 역시 고도화되고, 처리비용도 증가되고 있는 실정이다.

현재 오폐수의 처리를 위해서는 물리적?화학적 방법과 선택적으로 결합한 생물학적 처리방법이 주로 사용되고 있다. 생물학적 처리방법은 크게 호기성 처리방법과 혐기성 처리방법의 두 가지로 분류할 수 있다.

혐기성 처리방법은 산소공급이 필요 없고, 에너지로서 가연성 메탄가스를 얻는 장점이 있지만 반응기간이 길고 냄새가 발생하는 등의 단점을 지니고 있다. 호기성 처리방법은 산소공급을 위한 에너지 소요 등의 단점을 지니고 있으나, 짧은 반응시간, 완전한 유기물질 제거 등의 장점으로 인하여 현재의 오폐수 처리 공정의 대부분을 차지하고 있다.

호기성 처리방법에서 호기성 미생물의 성장 및 활동을 위하여 산소의 공급은 필수적이며, 이를 위하여 공기 공급장치가 이용된다. 공기 공급장치는 반응조 내의 오폐수에 공기를 공급함으로써 폭기조 내에서 적절한 용존산소(Desolved Oxygen: DO)를 유지시킨다. 공기 공급장치는 송풍기, 공기 공급관, 공기 공급관에 결합되어 반응조 내에 배치되는 복수의 에어 디퓨져(air diffuser)를 포함한다. 에어 디퓨져는 공급되는 공기를 미세 기포로 만들어 반응조 내의 오폐수에 균일하게 분산시키는 역할을 한다.

반응조에서는 액상인 오폐수에 기체가 분산상으로 존재하므로, 기포의 크기, 체류량, 기상과 액상의 접촉 및 그 흐름 특성들이 반응조의 성능 및 효율에 중대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 에어 디퓨져를 이용하여 미세 기포를 균일하게 공급하면, 반응조에서 기체-액체 간의 접촉면적을 증가시키고, 기체-액체 간의 물질전달계수를 증가시킬 수 있다.

통상적으로, 반응조에 공급되는 공기는 반응조 내의 오폐수에 비해 온도가 높다. 따라서, 공기 공급관의 내부에는 공기 중의 수증기가 응축되어 응축수가 생기게 된다.

공기 공급관의 내벽에 미세하게 맺히는 응축수는 공기 공급에 별다른 영향을 주지 않지만, 응축수가 공기 공급관에 고여 공기 공급관의 공기 통로를 부분적으로 막으면 공기 공급 효율이 떨어지는 문제가 발생한다.

종래에는 공기 공급관 내에 생성되는 응축수를 제거하기 위해서 별도의 배출관을 연결하고 펌프로 응축수를 흡입 배출하는 방법을 이용하였다. 그러나 이러한 방법은 배출관 및 펌프의 추가에 따라 설치 비용이 증가하고, 응축수 배출을 위해 동력을 사용해야 하므로 효율적이지 못하다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공기 공급관 내에 생성되는 응축수의 효과적인 제거가 가능한 액체 처리장치의 공기 공급장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의한 공기 공급장치는, 액체를 처리하기 위한 반응조에 설치되어 상기 액체에 공기를 공급하는 것으로, 상기 반응조의 하부에 배치되는 공기 공급관, 상기 공기 공급관으로 공기를 강제 유입시키기 위해 상기 공기 공급관에 연결되는 송풍기, 상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 미세 기포로 만들어 상기 액체 중에 분산시키는 에어 디퓨져, 상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 상기 에어 디퓨져로 안내하기 위한 공기 안내 유로를 구비하고 유입구가 마련된 일단이 상기 공기 공급관의 내부에 위치하고 그 타단이 상기 에어 디퓨져에 연결되는 공기 안내관을 포함한다. 상기 공기 안내관의 상기 공기 공급관 내부에 위치하는 부분에는 상기 공기 안내 유로로 공기를 유입시키기 위한 관통구멍이 형성되고, 상기 공기 공급관 내부에 생기는 응축수는 상기 유입구를 통해 흡입되어 상기 관통구멍을 통해 유입되는 공기와 함께 상기 에어 디퓨져를 통해 배출된다.

상기 공기 안내관은 상기 공기 안내 유로를 통한 공기의 유속을 높이기 위해 상기 공기 안내 유로의 직경이 축소된 교축부를 구비할 수 있다.

상기 관통구멍은 상기 교축부에 형성될 수 있다.

상기 관통구멍은 상기 공기 안내관의 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 공기 안내관의 일단은 상기 유입구가 측면 방향으로 노출되도록 사선으로 절단된 형태로 이루어지고, 상기 공기 안내관의 일단은 상기 공기 공급관의 내면에 접촉하되, 상기 유입구가 상기 공기 공급관 내에서 유동하는 공기와 대면하도록 배치될 수 있다.

상기 공기 안내관은 상기 공기 안내 유로를 따라 유동하는 공기를 회전시키기 위해 상기 공기 안내 유로의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함할 수 있다.

상기 공기 안내관은 상기 관통구멍을 통해 상기 공기 안내 유로로 유입되는 공기를 회전시키기 위해 상기 관통구멍의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함할 수 있다.

상기 에어 디퓨져는, 길이 방향으로 공기 안내홈이 마련된 지지축, 중앙에 상기 지지축이 관통하는 결합구멍이 마련되고 가장자리에서 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되어 중앙이 가장자리보다 낮게 위치하는 몸체부와 상기 몸체부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐이 반경 방향으로 형성된 노즐부와 상기 노즐부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 그 외면이 하부 방향으로 경사진 경사부와 상기 노즐부의 뒷면에 마련되는 밀착부를 갖는 복수의 디스크, 상기 지지축의 하단에 결합되고 상기 공기 안내관과 상기 공기 안내홈을 연결하며 공기가 상기 공기 안내관 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브를 구비하는 역류 방지기구를 포함한다. 상기 복수의 디스크는 직경이 서로 다르고 상대적으로 크기가 작은 것이 상대적으로 크기가 큰 것보다 상부에 배치되도록 상기 지지축에 차례로 결합되어 상기 지지축을 중심으로 동심원을 이루고, 상기 복수의 디스크 중 상하로 이웃하는 두 디스크의 사이에는 상기 공기 안내홈을 통해 공급되는 공기를 상기 공기노즐로 안내하는 공기실이 마련되며, 상기 공기실을 사이에 두고 상하로 이웃하는 두 디스크 중에서 상층에 위치한 디스크의 밀착부가 하층에 위치한 디스크의 노즐부에 밀착될 수 있다.

상기 에어 디퓨져는, 상기 디스크가 상기 지지축에 대해 회전하는 것을 막기 위해 상기 공기 안내홈에 삽입될 수 있도록 상기 디스크의 결합홈 내에 마련되는 고정돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 에어 디퓨져는, 상기 공기실을 사이에 두고 상하로 이웃하는 두 디스크 중에서 상층에 위치한 디스크의 밀착부 직경이 하층에 위치한 디스크의 노즐부 직경보다 작아 상기 하층에 위치한 디스크의 공기노즐이 상부 방향으로 노출될 수 있다.

상기 노즐부는 상기 몸체부와 같은 방향으로 경사지게 마련될 수 있다.

상기 역류 방지기구는, 상기 공기 안내관에 연결되는 제 1 연결관, 일단은 상기 지지축과 결합되고 타단은 상기 제 1 연결관과 결합되는 제 2 연결관, 상기 체크 밸브가 수용될 수 있도록 상기 제 1 연결관과 상기 제 2 연결관의 사이에 마련되는 설치실, 상기 제 1 연결관의 내부에 마련되는 밸브 시트, 상기 체크 밸브에 의해 개폐될 수 있도록 상기 밸브 시트에 마련되는 오리피스, 상기 체크 밸브에 대해 상기 오리피스를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가하는 스프링을 포함하고, 상기 체크 밸브는 상기 스프링의 일단이 결합되는 밸브 몸체, 상기 밸브 시트에 밀착될 수 있도록 상기 밸브 몸체의 타단에 구비되는 패킹, 상기 밸브 몸체의 타단에 구비되고 상기 오리피스를 막지 않으면서 상기 오리피스에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 가이드부를 구비할 수 있다.

상기 역류 방지기구는, 상기 제 2 연결관의 내부에 마련되고 상기 오리피스를 통과한 공기가 상기 지지축의 공기 안내홈으로 유동할 수 있는 공기통로가 형성된 지지부, 상기 제 2 연결관에 결합되는 상기 지지축의 하단을 상기 지지부로부터 이격시키기 위해 상기 지지축의 하단에 접할 수 있도록 상기 지지부에 돌출 구비되는 복수의 이격돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 디스크 중에서 최하부에 배치되는 것과 최상부에 배치되는 것을 제외한 나머지 디스크의 각 몸체부에는 그 몸체부 상하부에 배치되는 두 공기실을 연결하기 위한 통공이 마련될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의한 공기 공급장치는, 반응조의 하부에 배치되는 공기 공급관, 상기 공기 공급관으로 공기를 강제 유입시키기 위해 상기 공기 공급관에 연결되는 송풍기, 상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 미세 기포로 만들어 상기 반응조 내의 액체 중에 분산시키기 위해 상기 공기 공급관에 연결되는 에어 디퓨져, 상기 공기 공급관 내부에 생기는 응축수를 외부로 배출하기 위해 상기 공기 공급관에 연결되고 응축수를 흡입하기 위한 흡입구 및 상기 흡입구를 통해 흡입된 응축수를 외부로 안내하기 위한 응축수 안내 유로를 갖는 응축수 배출관을 포함한다. 상기 응축수 배출관의 상기 공기 공급관 내부에 위치하는 부분에는 상기 응축수 안내 유로로 공기를 유입시키기 위한 관통구멍이 형성되고, 상기 공기 공급관 내부에 생기는 응축수는 상기 흡입구를 통해 흡입되어 상기 관통구멍을 통해 유입되는 공기와 함께 상기 응축수 안내 유로를 따라 외부로 배출된다.

상기 응축수 배출관은 상기 응축수 안내 유로를 통한 공기의 유속을 높이기 위해 상기 응축수 안내 유로의 직경이 축소된 교축부를 구비하고, 상기 관통구멍은 상기 교축부에 형성될 수 있다.

상기 관통구멍은 상기 응축수 배출관의 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 응축수 배출관의 일단은 상기 흡입구가 측면 방향으로 노출되도록 사선으로 절단된 형태로 이루어지고, 상기 응축수 배출관의 일단은 상기 공기 공급관의 내면에 접촉할 수 있다.

상기 응축수 배출관은 상기 응축수 안내 유로를 따라 유동하는 공기를 회전시키기 위해 상기 응축수 안내 유로의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함할 수 있다.

상기 응축수 배출관은 상기 관통구멍을 통해 상기 응축수 안내 유로로 유입되는 공기를 회전시키기 위해 상기 관통구멍의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치는 공기 공급관과 에어 디퓨져를 연결하는 공기 안내관 또는 응축수 배출관의 간단한 구조 개선을 통해 공기 공급관 내에 발생하는 응축수를 공급 공기와 함께 효과적으로 배출할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치는 동력을 제공하지 않고 응축수를 배출할 수 있으므로 펌프를 사용하는 종래에 비해 유지 비용을 크게 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치의 에어 디퓨져를 분해하여 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 에어 디퓨져의 디스크를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 에어 디퓨져의 역류 방지기구가 열린 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 에어 디퓨져의 역류 방지기구가 닫힌 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 의한 공기 공급장치에 구비되는 공기 안내관의 변형예를 각각 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 의한 공기 공급장치에 구비되는 에어 디퓨져의 변형예를 나타낸 것이다.
도 12는 도 11에 도시된 에어 디퓨져의 디스크를 나타낸 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치를 나타낸 측면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 액체 처리시설의 공기 공급장치의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 15 내지 도 17은 도 13에 도시된 공기 공급장치에 구비되는 응축수 배출관의 변형예를 각각 나타낸 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 공기 공급장치(10)는 액체를 처리하기 위한 반응조(11)에 설치되어 액체에 공기를 공급하는 것으로, 반응조(11)의 하부에 배치되는 공기 공급관(13), 공기 공급관(13)으로 공기를 강제 유입시키기 위해 공기 공급관(13)에 연결되는 송풍기(18), 공기 공급관(13)에 연결되는 복수의 공기 안내관(20), 공기 안내관(20)에 결합되어 공기 공급관(13)을 통해 공급되는 공기를 미세 기포로 만들어 액체 중에 분산시키는 복수의 에어 디퓨져(air diffuser, 26)를 포함한다. 송풍기(18)는 반응조(11)의 외부에 설치되고, 공기 공급관(13)은 반응조(11)의 측벽(12)을 관통하여 송풍기(18)와 연결된다.

공기 공급관(13)은 송풍기(18)에 연결되어 반응조(11)의 일측에 치우쳐 배치되는 주배관(14)과 주배관(14)의 중간에 연결되는 복수의 분기관(15)을 포함한다. 송풍기(18)에 의해 주배관(14)으로 강제 송풍되는 공기는 각 분기관(15)으로 유입된다. 각 분기관(15)의 직경은 같고, 주배관(14)의 직경은 분기관(15)의 직경보다 크다. 주배관(14)과 복수의 분기관(15)을 포함하는 공기 공급관(13)에는 에어 디퓨져(26)가 결합되는 복수의 공기 안내관(20)이 결합된다.

도 3에 도시된 것과 같이, 공기 안내관(20)은 공기 공급관(13)에 상부 방향으로 형성된 삽입구멍(16)에 삽입된다. 공기 안내관(20)은 공기 공급관(13)의 공기를 에어 디퓨져(26)로 안내하기 위한 공기 안내 유로(21)를 갖는다. 유입구(22)가 마련된 공기 안내관(20)의 일단은 공기 공급관(13)의 내부에 위치하고, 공기 안내관(20)의 타단은 공기 공급관(13)의 외부에 배치된다.

공기 안내관(20)의 일단은 사선으로 절단된 형태로 이루어져 유입구(22)가 측면 방향으로 노출된다. 또한, 공기 안내관(20)의 일단은 공기 공급관(13)의 내면에 접촉하되, 유입구(22)가 공기 공급관(13) 내에서 유동하는 공기와 대면하도록 배치된다. 이러한 유입구(22)의 배치로 공기 공급관(13)을 통해 공급되는 공기가 보다 원활하게 유입구(22)를 통해 공기 안내관(20)으로 유입될 수 있다.

공기 안내관(20)의 공기 공급관(13) 내부에 위치하는 부분에는 관통구멍(23)이 형성된다. 관통구멍(23)은 공기 공급관(13)을 통해 공급되는 공기를 공기 안내관(20) 내의 공기 안내 유로(21)로 유입시킨다. 공기 공급관(13)에 응축수가 고여 공기 안내관(20)의 유입구(22)가 응축수에 잠기더라도, 공기 안내 유로(21)에는 관통구멍(23)을 통해 공기가 유입될 수 있다.

이렇게 관통구멍(23)을 통해 공기 안내 유로(21)로 유입되는 공기는 에어 디퓨져(26) 쪽으로 상승하면서 공기 안내 유로(21)의 압력을 낮춘다. 공기 안내 유로(21)의 압력이 낮아지면, 응축수가 유입구(22)로 흡입되어 공기와 함께 에어 디퓨져(26)를 통해 외부로 배출된다.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 에어 디퓨져(26)는 공기 안내관(20)의 끝단에 구비된 에어 디퓨져 결합부(24)에 결합되어 공기를 공급받는다. 에어 디퓨져(26)는, 지지축(27), 중앙에 지지축(27)이 관통하는 결합구멍(34)마련되어 지지축(27)에 결합되는 복수의 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e), 지지축(27)의 하단에 결합되는 역류 방지기구(43)를 포함한다.

지지축(27)은 복수의 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e)를 지지함과 동시에 공기 안내관(20)을 통해 공급되는 공기를 복수의 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e) 사이사이에 마련되는 공기실(41)로 안내한다. 지지축(27)의 외면에는 공기가 유동하는 통로를 제공하는 한 쌍의 공기 안내홈(28)이 길이 방향으로 마련된다. 그리고 지지축(27)의 하단에는 역류 방지기구(43)의 결합을 위한 나사부(29)가 구비된다. 지지축(27)의 상단에는 너트(31)가 결합되는 너트 결합부(30)가 구비된다. 너트(31)와 너트 결합부(30)는 일체로 형성될 수도 있다.

너트(31)는 복수의 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e) 중에서 최상부에 배치되는 디스크(32e)를 덮는 커버(42)를 고정하기 위한 것이다. 복수의 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e)는 최하부에 배치되는 디스크(32a)가 지지축(27)의 하단에 고정되는 역류 방지기구(43)에 지지되고, 최상부에 배치되는 디스크(32e)가 커버(42) 및 너트(31)에 의해 하부 방향으로 압력을 받으므로, 상하 방향으로 움직이지 못하고 지지축(27)에 고정된 상태를 유지할 수 있다.

디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e)는 중앙에 결합구멍(34)이 형성된 몸체부(33), 몸체부(33)의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐(35)이 반경 방향으로 형성된 노즐부(36), 노즐부(36)의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되는 경사부(37), 노즐부(36)의 뒷면에 마련되는 밀착부(38)를 포함한다. 이러한 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e)는 전체적으로 하면이 상면보다 상대적으로 크고 가장자리 둘레가 경사진 모양을 갖는다.

몸체부(33)는 결합구멍(34)이 형성된 중앙이 노즐부(36)가 배치된 가장자리보다 낮게 위치하며 가장자리에서 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되는 형상으로 이루어진다. 이러한 뒤집힌 원뿔 형상으로 이루어지는 몸체부(33)는 그 하부에 마련되는 공기실(41)로 유입된 공기의 압력을 적게 받을 수 있다. 즉, 공기실(41)로 유입된 공기가 몸체부(33)의 경사진 하면을 따라 상승하여 공기노즐(35) 쪽으로 원활하게 유동할 수 있어 몸체부가 평평한 종래의 디스크에 비해 공기의 압력을 덜 받게 된다.

몸체부(33)의 결합구멍(34) 내에는 한 쌍의 고정돌기(39)가 마주 보도록 배치된다. 도 5에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 고정돌기(39)는 지지축(27)에 마련된 한 쌍의 공기 안내홈(28)에 삽입됨으로써, 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e)가 지지축(27)에 대해 회전하는 것을 막아준다. 또한, 고정돌기(39)는 지지축(27)의 공기 안내홈(28)에 압입됨으로써 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e)와 지지축(27)의 결합력을 향상시킨다. 고정돌기(39)의 길이는 공기 안내홈(28)의 깊이보다 작아 공기 안내홈(28)을 통한 공기의 유동을 막지 않는다.

노즐부(36)는 몸체부(33)의 가장자리 둘레에 마련된다. 노즐부(36)에는 몸체부(33)에서 경사부(37) 쪽으로 직선으로 연장된 복수의 공기노즐(35)이 일정 간격으로 배치된다. 공기노즐(35)의 외측 끝단은 경사부(37)까지 연장된다.

경사부(37)는 경사진 외면을 갖는다. 경사부(37)는 반응조(11) 내에서 에어 디퓨져(26) 쪽으로 침전되는 슬러지 등의 이물질이 에어 디퓨져(26)의 아래쪽으로 원활하게 흘러내리도록 한다.

복수의 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e)는 직경이 서로 다르고 상대적으로 크기가 작은 것이 상대적으로 크기가 큰 것보다 상부에 배치되도록 지지축(27)에 차례로 결합되어 지지축(27)을 중심으로 동심원을 이룬다. 공기실(41)을 사이에 두고 상층에 배치되는 디스크의 밀착부(38)는 하층에 배치되는 디스크의 노즐부(36)에 밀착된다. 따라서, 공기실(41)을 사이에 두고 상하로 배치되는 두 디스크 사이에는 틈새가 발생하지 않고, 공기실(41)은 복수의 공기노즐(35)을 통해서 그 외부와 연통하게 된다.

복수의 디스크(32a)(32b)(32c)(32d)(32e) 중에서 최하부에 배치되는 디스크(32a)와 최상부에 배치되는 디스크(32e)를 제외한 나머지 디스크(32b)(32c)(32d)의 각 몸체부(33)에는 통공(40)이 마련된다. 통공(40)은 몸체부(33)의 상하부에 배치되는 두 공기실(41)을 연결하여, 하부 공기실(41)의 공기를 상부 공기실(41)로 신속하게 유동시키는 역할을 한다.

공기실(41)의 상부에 위치한 디스크의 밀착부(38) 직경은 하층에 위치한 디스크의 노즐부(36)의 직경보다 작다. 따라서, 하층에 위치한 디스크의 공기노즐(35)의 일부가 상부 방향으로 노출된다. 공기실(41)의 상층에 위치한 디스크의 하면이 하층에 위치한 디스크의 상면에 형성된 공기노즐(35)을 완전히 가린 상태로 밀착되면, 공기의 배출 효율이 떨어져 기포가 성장하게 된다. 그러나 공기노즐(35)의 일부가 상부 방향으로 개방되면 공기실(41)의 공기가 공기노즐(35)을 통해서 신속하게 배출될 수 있어 기포가 미세하고 균일하게 다량으로 발생할 수 있다.

역류 방지기구(43)는 공기 공급을 위한 공기 안내관(20)과 지지축(27)의 공기 안내홈(28)을 연결하고 공기가 공기 안내관(20) 쪽으로 역류하는 것을 방지하기 위해 지지축(27)의 하단에 결합된다. 도 6에 도시된 것과 같이, 역류 방지기구(43)는 공기 안내관(20)에 연결되는 제 1 연결관(44), 일단은 지지축(27)과 결합되고 타단은 제 1 연결관(44)과 결합되는 제 2 연결관(49), 제 1 연결관(44)과 제 2 연결관(49)의 사이의 내부 공간에 설치되는 체크 밸브(57)를 포함한다.

제 1 연결관(44)의 일단에는 공기 안내관(20)의 결합을 위해 암나사산이 마련된 공기 안내관 연결부(45)가 구비되고, 제 1 연결관(44)의 타단에는 제 2 연결관(49)의 결합을 위해 수나사산이 마련된 제 2 연결관 연결부(46)가 구비된다. 제 1 연결관(44)의 내부에는 공기의 유동을 위한 오리피스(47)가 형성된 밸브 시트(48)가 구비된다.

제 2 연결관(49)의 일단에는 제 1 연결관(44)의 제 2 연결관 연결부(46)와 결합될 수 있도록 수나사산이 마련된 제 1 연결관 연결부(50)가 구비되고, 제 2 연결관(49)의 타단에는 지지축(27)의 나사부(29)에 대응하는 암나산이 마련된 지지축 연결부(51)가 구비된다. 제 2 연결관(49)의 내부에는 공기통로(52)가 형성된 지지부(53)가 구비된다.

지지부(53)의 상면에는 지지축(27)의 삽입 깊이를 제한하기 위해 돌출된 복수의 이격돌기(54)가 구비되고, 지지부(53)의 하면에는 체크 밸브(57)의 이동 거리를 제한하기 위한 돌출부(55)가 구비된다. 복수의 이격돌기(54)는 지지축(27)이 지지축 연결부(51)에 삽입 결합될 때 지지축(27)의 하단에 접하여 지지축(27)의 하단을 지지부(53)로부터 이격시킨다. 지지축(27)의 하단이 지지부(53)에 접하면 지지축(27)의 공기 안내홈(28)과 공기통로(52) 사이의 공기가 유동할 수 있는 통로가 차단될 수 있다. 그러나 복수의 이격돌기(54)가 지지축(27)의 하단을 지지부(53)로부터 이격시키면 공기통로(52)를 통과한 공기가 복수의 이격돌기(54) 사이사이의 공간을 통해 공기 안내홈(28)으로 원활하게 유동할 수 있다.

도 6에 도시된 것과 같이, 체크 밸브(57)는 제 1 연결관(44)의 밸브 시트(48)와 제 2 연결관(49)의 지지부(53) 사이에 마련된 설치실(56)에 이동 가능하게 설치된다. 체크 밸브(57)는 밸브 몸체(58), 밸브 시트(48)에 밀착될 수 있도록 밸브 몸체(58)의 일단에 구비되는 패킹(59), 밸브 몸체(58)의 타단에 구비되는 복수의 스토퍼(60), 오리피스(47)에 슬라이드 이동 가능하게 삽입될 수 있도록 밸브 몸체(58)의 일단에 구비되는 가이드부(61)를 포함한다. 밸브 몸체(58)에는 스프링 결합홈(62)이 구비된다.

스토퍼(60)는 밸브 몸체(58)가 오리피스(47)로부터 이격되어 제 2 연결관(49)의 지지부(53) 쪽으로 밀릴 때, 지지부(53)의 돌출부(55)에 접함으로써 밸브 몸체(58)가 지지부(53)에 밀착되는 것을 막아준다. 밸브 몸체(58)가 지지부(53)에 밀착되면 오리피스(47)와 공기통로(52) 사이에서 공기 유동이 차단될 수 있는데, 스토퍼(60)가 지지부(53)에 접함으로써 오리피스(47)를 통과한 공기가 스토퍼(60) 사이사이를 통해 지지부(53)의 공기통로(52)로 유동할 수 있다.

가이드부(61)는 오리피스(47)에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되어 밸브 몸체(58)가 직선 이동할 수 있도록 밸브 몸체(58)의 움직임을 가이드한다. 가이드부(61)는 오리피스(47) 형상과 다른 형상으로 이루어져 오리피스(47)에 삽입되되 오리피스(47)를 완전히 막지 않는다. 따라서, 오리피스(47)에 가이드부(61)가 삽입되더라도 오리피스(47)를 통한 공기의 유동에는 문제가 없다.

체크 밸브(57)는 스프링(63)에 의해 패킹(59)이 밸브 시트(48)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 받는다. 스프링(63)의 일단은 제 2 연결관(49)의 지지부(53)에 접하고, 스프링(63)의 타단은 체크 밸브(57)이 스프링 결합홈(62)에 삽입된다. 스프링(63)은 체크 밸브(57)를 밸브 시트(48) 쪽으로 가압하여 체크 밸브(57)의 패킹(59)이 밸브 시트(48)에 압착되도록 한다.

도 6에 도시된 것과 같이, 공기 안내관(20)을 통해 공기가 공급되어 체크 밸브(57)가 밸브 시트(48)에서 이격되는 방향으로 공기압을 받으면, 체크 밸브(57)가 스프링(63)을 탄성 변형시키면서 밸브 시트(48)에서 이격된다. 이때, 오리피스(47)가 개방되어 공기가 오리피스(47)를 통과하고, 오리피스(47)를 통과한 공기는 설치실(56)에서 공기통로(52)를 통해 지지축(27)의 공기 안내홈(28)으로 유동한다.

반면, 도 7에 도시된 것과 같이, 공기 공급이 차단되거나, 공기 안내홈(28)에서 오리피스(47) 쪽으로 공기가 역류하는 경우, 체크 밸브(57)가 스프링(63)의 탄성력에 의해 밸브 시트(48) 쪽으로 이동한다. 이때, 체크 밸브(57)의 패킹(59)이 밸브 시트(48)에 밀착됨으로써, 오리피스(47)가 차단되어 공기의 역류가 방지된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 공기 공급장치(10)의 작용에 대하여 설명한다.

송풍기(18)가 작동하면 주배관(14) 및 복수의 분기관(15)을 따라 공기가 강제 송풍된다. 주배관(14) 및 복수의 분기관(15)을 따라 송풍되는 공기는 공기 안내관(20)의 유입구(22) 및 관통구멍(23)을 통해 공기 안내관(20) 내의 공기 안내 유로(21)로 유입된다. 그리고 공기 안내 유로(21)로 유입된 공기는 역류 방지기구(43)를 통과하여 지지축(27)의 공기 안내홈(28)을 따라 유동하면서 디스크와 디스크 사이의 공기실(41)로 공급된다. 공기실(41) 내의 공기는 복수의 공기노즐(35)을 통해 미세 기포 형태로 반응조(11) 내의 액체 속으로 분산된다.

한편, 공기 공급관(13)을 통해 공급되는 공기의 온도와 반응조(11) 내의 액체의 온도 차이로 인해 공기 공급관(13)의 내면에는 응축수가 생길 수 있다. 이렇게 생기는 응축수는 공기 안내관(20) 내부로 유입되는 공기와 함께 에어 디퓨져(26)를 통해 배출될 수 있다.

즉, 공기 공급관(13)으로 공급되는 공기가 관통구멍(23)을 통해 공기 안내관(20) 내부로 유입되면서 공기 안내 유로(21)를 따라 빠르게 상승하면 공기 안내관(20) 내부의 압력이 낮아진다. 그리고 공기 안내관(20) 내부의 압력이 낮아지면 유입구(22)를 통해 흡입력이 발생하여 공기 공급관(13) 내의 응축수가 유입구(22)를 통해 흡입되어 공기와 함께 에어 디퓨져(26)를 통해 빠져나가게 된다.

한편, 도 8 내지 도 11은 본 발명에 의한 공기 공급장치의 다양한 변형예를 나타낸 것으로, 도 8 내지 도 10은 공기 안내관이 변형된 것이고, 도 11은 에어 디퓨져가 변형된 것이다.

도 8에 도시된 공기 안내관(65)은 공기 안내 유로(21)의 직경이 축소된 교축부(66)를 구비하는 것으로, 관통구멍(23)이 교축부(66)에 형성된다. 공기 안내관(65)에 교축부(66)를 마련하면 교축 효과를 통해 공기 안내관(65)의 흡입력을 더욱 향상시킬 수 있다. 교축 효과를 이용하여 응축수를 배출하는 원리는 베르누이 정리로부터 쉽게 이해될 수 있다. 즉, 공기의 유속은 단면적이 작을수록 빨라지며, 공기의 압력은 유속에 반비례하므로, 공기가 에어 디퓨져(26)를 통해 배출될 때 교축부(66)의 압력은 대기압보다 훨씬 낮게 유지된다. 이러한 원리로 공기 안내관(65)에 흡입력이 발생하여 응축수가 공기 안내관(65)을 통해 외부로 배출될 수 있는 것이다. 관통구멍(23)은 교축부(66) 이외에 공기 안내관(65)의 공기 공급관(13) 내부에 배치되는 부분에 형성될 수 있다.

도 9에 도시된 공기 안내관(65')도 공기 안내 유로(21)의 직경이 축소된 교축부(66')를 갖는다. 교축부(66')에는 공기 안내관(65')의 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 확대되는 형상의 관통구멍(23')이 구비된다. 이렇게 관통구멍(23')을 그 입구가 출구보다 직경이 큰 형상으로 하면, 관통구멍(23')으로의 공기 유입량을 증가시킬 수 있고, 교축부(66')에서의 공기 유속과 응축수의 배출 속도를 높일 수 있다.

도 10에 도시된 공기 안내관(65")은 도 9에 도시된 공기 안내관(65')에 비해 나선홈(67a)(67b)을 더 포함하는 것이다. 나선홈(67a)(67b)은 공기 안내 유로(21)의 둘레 및 관통구멍(23')의 둘레에 배치된다. 공기 안내관(65")의 내주면의 공기 안내 유로(21) 둘레에 배치되는 나선홈(67a)은 공기 안내 유로(21)를 따라 유동하는 공기를 회전시키고, 관통구멍(23')의 둘레에 배치되는 나선홈(67b)은 관통구멍(23')을 통해 공기 안내 유로(21)로 유입되는 공기를 회전시킨다. 이렇게 나선홈(67a)(67b)을 이용하여 공기 안내관(65') 내에서 공기를 회전시키면 공기 안내 유로(21)에서의 공기 유속과 응축수 배출 속도를 더욱 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 도 10에 도시된 공기 안내관(65") 이외에 도 3 및 도 8에 도시된 공기 안내관(20)(65)에도 공기 안내 유로(21)에서의 공기 유속과 응축수 배출 속도를 높이기 위한 나선홈(67a)(67b)이 구비될 수 있다.

도 11에 도시된 에어 디퓨져(68)는, 지지축(27), 지지축(27)에 결합되는 복수의 디스크(69), 지지축(27)의 하단에 결합되는 역류 방지기구(43)를 포함한다. 여기에서, 지지축(27)과 역류 방지기구(43)는 상술한 것과 같다.

도 11 및 도 12에 도시된 것과 같이, 디스크(69)는 중앙에 결합구멍(71)이 형성된 몸체부(70), 몸체부(70)의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐(72)이 반경 방향으로 형성된 노즐부(73), 노즐부(73)의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되는 경사부(74), 노즐부(73)의 뒷면에 마련되는 밀착부(75)를 포함한다.

몸체부(70)는 노즐부(73)가 배치된 가장자리에서 결합구멍(71)이 형성된 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되어 중앙이 가장자리보다 낮은 뒤집힌 원뿔 형상으로 이루어진다. 몸체부(70)의 결합구멍(71) 내에는 한 쌍의 고정돌기(76)가 마주 보도록 배치된다.

노즐부(73)는 몸체부(70)의 가장자리 둘레에 몸체부(70)와 같은 방향으로 경사지게 마련된다. 즉, 링 형상의 노즐부(73)는 안쪽에서 바깥쪽으로 가면서 직경이 증가하고, 안쪽보다 바깥쪽이 높게 위치한다. 노즐부(73)의 뒷면에 마련되는 밀착부(87)도 노즐부(73) 처럼 경사지게 배치된다.

복수의 디스크(69)는 직경이 서로 다르고 상대적으로 크기가 작은 것이 상대적으로 크기가 큰 것보다 상부에 배치되도록 지지축(27)에 차례로 결합되어 지지축(27)을 중심으로 동심원을 이룬다. 상하로 이웃하는 두 디스크(69) 사이에는 공기실(41)이 마련되고, 공기실(77)을 중심으로 상부에 배치되는 디스크(69)의 밀착부(75)가 하부에 배치되는 디스크(69)의 노즐부(73)에 밀착된다.

복수의 디스크(69)는 최하부에 배치되는 디스크(69)가 지지축(27)의 하단에 고정되는 역류 방지기구(43)에 지지되고. 최상부에 배치되는 디스크(69)가 커버(78) 및 너트(31)에 의해 하부 방향으로 압력을 받으므로, 상하 방향으로 움직이지 못하고 지지축(27)에 고정된 상태를 유지할 수 있다.

이러한 에어 디퓨져(26)의 디스크(69)는 몸체부(70) 뿐만 아니라 노즐부(73)까지 경사져 있어서, 공기실(41)로 유입된 공기가 몸체부(70)의 경사진 하면을 따라 상승하여 경사진 공기노즐(84)을 통해 신속하게 빠져나갈 수 있다. 따라서, 디스크(69)가 공기의 압력을 덜 받게 되어 변형이나 파손의 위험이 적다.

본 발명에 있어서, 공기 공급관(13)을 구성하는 주배관(14)과 분기관(15) 중에서 주배관(14)의 직경이 크고 주배관(14)의 내부 바닥면이 분기관(15)의 내부 바닥면보다 낮게 위치하는 경우, 응축수 배출 구조를 주배관(14)에만 마련할 수 있다. 이 경우, 분기관(15) 내에 생기는 응축수는 높이 차이로 주배관(14)의 내부 바닥면으로 모이게 되므로, 주배관(14)에 설치되는 공기 안내관만으로 응축수를 배출할 수 있다.

상술한 것과 같이, 본 발명에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치는 공기 공급관(13)과 에어 디퓨져(26)를 연결하는 공기 안내관의 간단한 구조 개선을 통해 공기 공급관(13) 내에 발생하는 응축수를 효과적으로 제거할 수 있다.

한편, 도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액체 처리시설의 공기 공급장치를 나타낸 것이다.

도 13 및 도 14에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 공기 공급장치(80)는, 반응조(11)의 하부에 배치되는 공기 공급관(13), 공기 공급관(13)에 연결되는 송풍기(18), 공기 공급관(13)에 연결되는 복수의 공기 안내관(20)에 결합된 복수의 에어 디퓨져(26), 공기 공급관(13) 내에 생성되는 응축수를 공기 공급관(13)의 외부로 배출하기 위한 응축수 배출관(81)을 포함한다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 의한 공기 공급장치(80)는 도 1 및 도 2에 도시된 공기 공급장치(10)에 비해 응축수 배출을 위한 응축수 배출관(81)을 더 포함하는 것으로, 공기 안내관(20) 및 에어 디퓨져(26)를 통한 응축수 배출 기능은 없다. 따라서, 공기 안내관(20)은 그 끝단이 공기 공급관(13)의 내부 바닥면까지 연장될 필요가 없다.

도 14에 도시된 것과 같이, 응축수 배출관(81)은 공기 공급관(13)에 상부 방향으로 형성된 삽입구멍(17)에 삽입되고, 반응조(11)의 외부까지 연장된다. 응축수 배출관(81)은 공기 공급관(13) 내에 생성되는 응축수를 외부로 안내하기 위한 응축수 안내 유로(82)와 응축수를 흡입하기 위한 흡입구(83)를 갖는다. 흡입구(83)가 마련된 응축수 배출관(81)의 일단은 사선으로 절단된 형태로 이루어져 흡입구(82)가 측면 방향으로 노출되고 그 끝부분이 공기 공급관(13)의 내면에 접촉한다. 흡입구(82)가 측면 방향으로 노출되면 흡입구(82)를 통해 응축수가 더욱 원활하게 흡입될 수 있다.

응축수 배출관(81)의 공기 공급관(13) 내부에 위치하는 부분에는 관통구멍(84)이 형성된다. 관통구멍(84)은 공기 공급관(13)을 통해 공급되는 공기를 응축수 배출관(81) 내의 응축수 안내 유로(82)로 유입시킨다. 관통구멍(84)을 통해 응축수 안내 유로(82)로 유입되는 공기는 응축수 안내 유로(82)를 따라 상승하면서 응축수 안내 유로(82)의 압력을 낮춘다. 응축수 안내 유로(82)의 압력이 낮아지면, 응축수가 흡입구(83)를 통해 흡입되어 공기와 함께 응축수 안내 유로(82)를 따라 외부로 배출된다.

한편, 도 15 내지 도 17은 응축수 배출관의 변형예를 나타낸 것이다.

도 15에 도시된 응축수 배출관(86)은 응축수 안내 유로(82)의 직경이 축소된 교축부(87)를 구비하는 것으로, 관통구멍(84)이 교축부(87)에 형성된다. 응축수 배출관(86)에 교축부(87)를 마련하면 교축 효과를 통해 응축수 배출관(86)의 흡입력을 더욱 향상시킬 수 있다. 관통구멍(84)은 교축부(87) 이외에 응축수 배출관(86)의 공기 공급관(13) 내부에 위치하는 다른 부분에 형성될 수 있다.

도 16에 도시된 응축수 배출관(86')도 응축수 안내 유로(82)의 직경이 축소된 교축부(87')를 갖는다. 교축부(87')에는 응축수 배출관(86')의 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 확대되는 형상의 관통구멍(84')이 구비된다. 이렇게 관통구멍(84')을 그 입구가 출구보다 직경이 큰 형상으로 하면, 관통구멍(84')으로의 공기 유입량을 증가시킬 수 있고, 교축부(87')에서의 공기 유속과 응축수의 배출 속도를 높일 수 있다.

도 17에 도시된 응축수 배출관(86")은 도 16에 도시된 응축수 배출관(86')에 비해 나선홈(88a)(88b)을 더 포함하는 것이다. 나선홈(88a)(88b)은 응축수 안내 유로(82)의 둘레 및 관통구멍(84')의 둘레에 배치된다. 응축수 배출관(86")의 내주면의 응축수 안내 유로(82) 둘레에 배치되는 나선홈(88a)은 응축수 안내 유로(82)를 따라 유동하는 공기를 회전시키고, 관통구멍(84')의 둘레에 배치되는 나선홈(88b)은 관통구멍(84')을 통해 응축수 안내 유로(82)로 유입되는 공기를 회전시킨다. 이렇게 나선홈(88a)(88b)을 이용하여 응축수 배출관(86') 내에서 공기를 회전시키면 응축수 안내 유로(82)에서의 공기 유속과 응축수 배출 속도를 더욱 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 도 17에 도시된 응축수 배출관(86") 이외에 도 14 및 도 15에 도시된 응축수 배출관(81)(86)에도 응축수 안내 유로(82)에서의 공기 유속과 응축수 배출 속도를 높이기 위한 나선홈(88a)(88b)이 구비될 수 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량하거나 변경하는 것이 가능하며, 이러한 개량 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10, 80 : 공기 공급장치 11 : 반응조
13 : 공기 공급관 14 : 주배관
15 : 분기관 18 : 송풍기
20, 65, 65' : 공기 안내관 21 : 공기 안내 유로
22 : 유입구 23, 84, 23', 84' : 관통구멍
26, 68 : 에어 디퓨져 27 : 지지축
28 : 공기 안내홈 31 : 너트
32a~32e, 69 : 디스크 33, 70 : 몸체부
34, 71 : 결합구멍 35, 72 : 공기노즐
36, 73 : 노즐부 37, 74 : 경사부
38, 75 : 밀착부 39, 76 : 고정돌기
41, 77 : 공기실 43 : 역류 방지기구
44, 49 : 제 1, 2 연결관 47 : 오리피스
48 : 밸브 시트 53 : 지지부
54 : 이격돌기 57 : 체크 밸브
58 : 밸브 몸체 59 : 패킹
60 : 스토퍼 61 : 가이드부
63 : 스프링 42, 78 : 커버
81, 86 : 응축수 배출관

Claims (21)

1. 액체를 처리하기 위한 반응조에 설치되어 상기 액체에 공기를 공급하는 공기 공급장치에 있어서,
   상기 반응조의 하부에 배치되는 공기 공급관;
   상기 공기 공급관으로 공기를 강제 유입시키기 위해 상기 공기 공급관에 연결되는 송풍기;
   상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 미세 기포로 만들어 상기 액체 중에 분산시키는 에어 디퓨져; 및
   상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 상기 에어 디퓨져로 안내하기 위한 공기 안내 유로를 구비하고, 유입구가 마련된 일단이 상기 공기 공급관의 내부에 위치하고 그 타단이 상기 에어 디퓨져에 연결되는 공기 안내관;을 포함하고,
   상기 공기 안내관의 상기 공기 공급관 내부에 위치하는 부분에는 상기 공기 안내 유로로 공기를 유입시키기 위한 관통구멍이 형성되며,
   상기 공기 공급관 내부에 생기는 응축수는 상기 유입구를 통해 흡입되어 상기 관통구멍을 통해 유입되는 공기와 함께 상기 에어 디퓨져를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 안내관은 상기 공기 안내 유로를 통한 공기의 유속을 높이기 위해 상기 공기 안내 유로의 직경이 축소된 교축부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 관통구멍은 상기 교축부에 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 관통구멍은 상기 공기 안내관의 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 안내관의 일단은 상기 유입구가 측면 방향으로 노출되도록 사선으로 절단된 형태로 이루어지고,
   상기 공기 안내관의 일단은 상기 공기 공급관의 내면에 접촉하되, 상기 유입구가 상기 공기 공급관 내에서 유동하는 공기와 대면하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공기 안내관은 상기 공기 안내 유로를 따라 유동하는 공기를 회전시키기 위해 상기 공기 안내 유로의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공기 안내관은 상기 관통구멍을 통해 상기 공기 안내 유로로 유입되는 공기를 회전시키기 위해 상기 관통구멍의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 에어 디퓨져는,
   길이 방향으로 공기 안내홈이 마련된 지지축,
   중앙에 상기 지지축이 관통하는 결합구멍이 마련되고 가장자리에서 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되어 중앙이 가장자리보다 낮게 위치하는 몸체부, 상기 몸체부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐이 반경 방향으로 형성된 노즐부, 상기 노즐부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 그 외면이 하부 방향으로 경사진 경사부, 상기 노즐부의 뒷면에 마련되는 밀착부를 갖는 복수의 디스크,
   상기 지지축의 하단에 결합되고, 상기 공기 안내관과 상기 공기 안내홈을 연결하며, 공기가 상기 공기 안내관 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브를 구비하는 역류 방지기구를 포함하고,
   상기 복수의 디스크는 직경이 서로 다르고 상대적으로 크기가 작은 것이 상대적으로 크기가 큰 것보다 상부에 배치되도록 상기 지지축에 차례로 결합되어 상기 지지축을 중심으로 동심원을 이루고,
   상기 복수의 디스크 중 상하로 이웃하는 두 디스크의 사이에는 상기 공기 안내홈을 통해 공급되는 공기를 상기 공기노즐로 안내하는 공기실이 마련되며,
   상기 공기실을 사이에 두고 상하로 이웃하는 두 디스크 중에서 상층에 위치한 디스크의 밀착부가 하층에 위치한 디스크의 노즐부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 에어 디퓨져는,
   상기 디스크가 상기 지지축에 대해 회전하는 것을 막기 위해 상기 공기 안내홈에 삽입될 수 있도록 상기 디스크의 결합홈 내에 마련되는 고정돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
   
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 에어 디퓨져는,
    상기 공기실을 사이에 두고 상하로 이웃하는 두 디스크 중에서 상층에 위치한 디스크의 밀착부 직경이 하층에 위치한 디스크의 노즐부 직경보다 작아 상기 하층에 위치한 디스크의 공기노즐이 상부 방향으로 노출되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 몸체부와 같은 방향으로 경사지게 마련되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 역류 방지기구는,
    상기 공기 안내관에 연결되는 제 1 연결관,
    일단은 상기 지지축과 결합되고 타단은 상기 제 1 연결관과 결합되는 제 2 연결관,
    상기 체크 밸브가 수용될 수 있도록 상기 제 1 연결관과 상기 제 2 연결관의 사이에 마련되는 설치실,
    상기 제 1 연결관의 내부에 마련되는 밸브 시트,
    상기 체크 밸브에 의해 개폐될 수 있도록 상기 밸브 시트에 마련되는 오리피스, 및
    상기 체크 밸브에 대해 상기 오리피스를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가하는 스프링을 포함하고,
    상기 체크 밸브는 상기 스프링의 일단이 결합되는 밸브 몸체, 상기 밸브 시트에 밀착될 수 있도록 상기 밸브 몸체의 타단에 구비되는 패킹, 상기 밸브 몸체의 타단에 구비되고 상기 오리피스를 막지 않으면서 상기 오리피스에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 가이드부를 갖는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 역류 방지기구는,
    상기 제 2 연결관의 내부에 마련되고 상기 오리피스를 통과한 공기가 상기 지지축의 공기 안내홈으로 유동할 수 있는 공기통로가 형성된 지지부, 및
    상기 제 2 연결관에 결합되는 상기 지지축의 하단을 상기 지지부로부터 이격시키기 위해 상기 지지축의 하단에 접할 수 있도록 상기 지지부에 돌출 구비되는 복수의 이격돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
14. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 디스크 중에서 최하부에 배치되는 것과 최상부에 배치되는 것을 제외한 나머지 디스크의 각 몸체부에는 그 몸체부 상하부에 배치되는 두 공기실을 연결하기 위한 통공이 마련되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
15. 액체를 처리하기 위한 반응조에 설치되어 상기 액체에 공기를 공급하는 공기 공급장치에 있어서,
    상기 반응조의 하부에 배치되는 공기 공급관;
    상기 공기 공급관으로 공기를 강제 유입시키기 위해 상기 공기 공급관에 연결되는 송풍기;
    상기 공기 공급관을 통해 공급되는 공기를 미세 기포로 만들어 상기 액체 중에 분산시키기 위해 상기 공기 공급관에 연결되는 에어 디퓨져; 및
    상기 공기 공급관 내부에 생기는 응축수를 외부로 배출하기 위해 상기 공기 공급관에 연결되고, 응축수를 흡입하기 위한 흡입구 및 상기 흡입구를 통해 흡입된 응축수를 외부로 안내하기 위한 응축수 안내 유로를 갖는 응축수 배출관;을 포함하고,
    상기 응축수 배출관의 상기 공기 공급관 내부에 위치하는 부분에는 상기 응축수 안내 유로로 공기를 유입시키기 위한 관통구멍이 형성되며,
    상기 공기 공급관 내부에 생기는 응축수는 상기 흡입구를 통해 흡입되어 상기 관통구멍을 통해 유입되는 공기와 함께 상기 응축수 안내 유로를 따라 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 응축수 배출관은 상기 응축수 안내 유로를 통한 공기의 유속을 높이기 위해 상기 응축수 안내 유로의 직경이 축소된 교축부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 관통구멍은 상기 교축부에 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 관통구멍은 상기 응축수 배출관의 내주면에서 외주면으로 갈수록 그 직경이 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
19. 제 15 항에 있어서,
    상기 응축수 배출관의 일단은 상기 흡입구가 측면 방향으로 노출되도록 사선으로 절단된 형태로 이루어지고,
    상기 응축수 배출관의 일단은 상기 공기 공급관의 내면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응축수 배출관은 상기 응축수 안내 유로를 따라 유동하는 공기를 회전시키기 위해 상기 응축수 안내 유로의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.
    
21. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응축수 배출관은 상기 관통구멍을 통해 상기 응축수 안내 유로로 유입되는 공기를 회전시키기 위해 상기 관통구멍의 둘레에 배치되는 나선홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치.

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