KR20180044570A - 강제급기식 폭기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오수 저장조의 수중에 산소를 공급하기 위해 사용되는 폭기장치에 관한 것으로서,
샤프트가 하측을 향하도록 수중에 설치되는 모터;
상기 모터의 샤프트에 결합된 임펠러;
일단부가 상기 임펠러에 근접하게 설치되고, 타단부가 수면을 향해 연장된 공기주입관; 및
상기 공기주입관의 타단부에 연결되고, 상기 공기주입관을 통하여 상기 임펠러 측으로 공기를 공급하는 에어펌프;를 포함하여 이루어진 강제급기식 폭기장치를 개시한다.
본 발명에 의한 강제급기식 폭기장치는 에어펌프 및 공기주입관에 의해 임펠러 측으로 공급된 공기가 임펠러의 회전에 의해 미세기포로 갈라져 널리 산포됨으로써 폭기성능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 강제급기식 폭기장치는 공기주입관을 유연하게 제작하거나 수심에 대응하여 교체 가능하게 제작함으로써, 수심이 깊은 곳에도 용이하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

강제급기식 폭기장치{Forced air supply type aerator}

본 발명은 오수 저장조의 수중에 산소를 공급하기 위해 사용되는 폭기장치에 관한 것이다.

폭기장치에 관한 기술 중 특히 강제급기식 폭기장치에 관한 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1270974호(2013.05.29. 등록, 이하 '선행기술'이라고 함) "공기 강제주입식 폭기장치"가 제시되어 있다.

상기 선행기술은,

"오폐수가 정장된 저장조에 설치되는 폭기장치에 있어서,

저면에 오폐수가 유입되는 흡입구를 갖추어 내부공간을 갖는 하우징과, 상기 내부공간에 배치되어 회전을 통해 오폐수를 상기 내부공간으로 흡입하는 임펠러가 구비되는 펌핑부;

상기 하우징의 일측에 연결되어 공기주입관을 통해 흡입된 공기와 상기 펌핑부에서 이송된 오폐수를 교반하여 토출구를 통해 외부로 배출하는 폭기부;

하부면에 공기탱크를 갖추어 상기 펌핑부의 직상부에 이격배치되는 모터지지베이스;

상기 모터지지베이스의 상부에 배치되는 케이스의 내부에 설치되어 동력을 공급하는 구동모터; 및

외기를 흡입하여 상기 공기주입관으로 배출하는 적어도 하나의 팬이 내장되는 송풍팬부;를 포함하고,

상기 송풍팬부는 내부가 구획판을 매개로 복수 개의 격실로 구획되고, 상기 복수 개의 격실에 상기 팬이 각각 배치되는 다단식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 강제주입식 폭기장치"에 관한 기술이다.

상기 선행기술은 팬이 구비된 송풍팬부를 구비하여 공기 흡입관을 통해 폭기부 측으로 다량의 공기를 강제주입하여 줌으로써 오폐수의 발효 효과를 높일 수 있도록 하고는 있으나,

폭기부로 강제주입된 공기가 폭기부에서 토출되는 오폐수의 흐름에 의해서만 산포됨으로써 공기가 수중에 고루 산포되지 못하는 문제가 있다.

또한, 상기 선행기술은 하나의 모터에 의해 오폐수의 펌핑과 팬의 구동이 동시에 이루어지도록 함으로써 구조를 단순화하고 유지비용을 절감할 수 있도록 하고는 있으나,

이러한 구조를 달성하기 위해서는 임펠러의 구동을 위한 모터가 수상(水上)에 위치해야 함으로써 수심(水深)이 깊은 곳에 사용되는 폭기장치에 적용하기에는 곤란한 문제가 있다.

[문헌 1] 대한민국등록특허공보 제10-1270974호(2013.05.29. 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수중으로 강제 공급된 공기가 수중에 고루 산포될 수 있으며, 수심이 깊은 곳에도 용이하게 적용할 수 있는 강제급기식 폭기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 강제급기식 폭기장치는,

샤프트가 하측을 향하도록 수중에 설치되는 모터;

상기 모터의 샤프트에 결합된 임펠러;

일단부가 상기 임펠러에 근접하게 설치되고, 타단부가 수면을 향해 연장된 공기주입관; 및

상기 공기주입관의 타단부에 연결되고, 상기 공기주입관을 통하여 상기 임펠러 측으로 공기를 공급하는 에어펌프;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 강제급기식 폭기장치는 에어펌프 및 공기주입관에 의해 임펠러 측으로 공급된 공기가 임펠러의 회전에 의해 미세기포로 갈라져 널리 산포됨으로써 폭기성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 강제급기식 폭기장치는 공기주입관을 유연하게 제작하거나 수심에 대응하여 교체 가능하게 제작함으로써, 수심이 깊은 곳에도 용이하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 강제급기식 폭기장치의 정면 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 강제급기식 폭기장치의 정면 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

'도 1'에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 강제급기식 폭기장치는 크게 모터(100), 임펠러(200), 공기주입관(300), 에어펌프(400), 지지플레이트(500)로 이루어진다.

모터(100)는 수중모터(submersible motor)로 이루어져 오수(汚水) 저장조(10)의 수중(水中)에 설치된다.

모터(100)는 후술될 지지플레이트(500) 및 레그(600)에 의해 오수 저장조(10)의 바닥에서 이격되게 설치된다. 이때 모터(100)는 지지플레이트(500)의 상면에 도립(倒立)되게 결합됨으로써 그 샤프트(110)가 지지플레이트(500)를 관통하여 하측을 향하도록 배치된다.

임펠러(200)는 모터(100)의 샤프트(110)에 결합되는 것으로서,

상호 상하로 이격 배치된 원형의 상판(210) 및 하판(220);

상판(210)과 하판(220)의 사이에 개재되고, 상판(210)과 하판(220)의 둘레를 따라 등간격으로 배열되는 다수의 블레이드(230); 그리고

하판(220)의 중앙에 상하 관통 형성된 흡입구(240);를 포함하여 이루어진다.

따라서 임펠러(200)는 모터(100)에 의해 회전함에 따라 흡입구(240) 하측의 유체를 흡입하여 각 블레이드(230)의 외측으로 토출하게 된다.

공기주입관(300)은 기다란 튜브 형상으로 이루어진 것으로서, 일단부가 임펠러(200)에 근접하게 설치되고, 타단부가 수면을 향해 연장된다.

도시된 바와 같이, 공기주입관(300)은 하부의 리지드튜브(rigid tube, 310), 그리고 리지드튜브(310)의 상단부에 연결된 상부의 플렉시블튜브(flexible tube, 320)를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서 리지드튜브(310)는 금속 또는 경질의 합성수지로 이루어지며, 하부가 'U'형상으로 꺾이어 그 단부가 임펠러(200)의 흡입구(240) 하측에 근접하게 배치된다.

그리고 플렉시블튜브(320)는 유연성 재질의 튜브로 이루어져 리지드튜브(310)의 상단부에 연결된다. 이때 플렉시블튜브(320)는 배관용 커플링 등에 의해 리지드튜브(310)에 분리 가능하게 연결되는 것이 바람직하며, 이와 같은 구조에 의하면 수심(水深)에 따라 플렉시블튜브(320)를 용이하게 교체하여 사용할 수 있다.

에어펌프(400)는 공기주입관(300)의 타단부에 연결되어, 공기주입관(300)을 통하여 임펠러(200) 측으로 공기를 공급하게 된다.

에어펌프(400)는 이에 결합된 부체(浮體, 410)에 의해 수면을 부유하도록 설치될 수 있으며, 필요에 따라 오수 저장조(10)에 마련된 별도의 구조물에 의해 물밖에 설치될 수 있다.

지지플레이트(500)는 모터(100)와 임펠러(200)의 사이에 개재되도록 모터(100)의 하면에 결합된다.

도시된 바와 같이 지지플레이트(500)의 하면에는 레그(leg, 600)가 장착된다. 레그(600)는 바(bar) 형상으로 이루어지며, 셋 이상이 상호 등간격으로 배열되도록 장착된다. 이에 따라 지지플레이트(500) 및 각 레그(600)는 모터(100) 및 임펠러(200)가 오수 저장조(10)의 바닥에서 이격될 수 있도록 이들을 지지하게 된다.

그리고 지지플레이트(500)의 가장자리에는 클램프(700)가 장착되는데, 이 클램프(700)는 공기주입관(300)을 감싸 고정하게 된다. 클램프(700)는 공기주입관(300)을 안정적으로 고정할 수 있도록 지지플레이트(500)의 가장자리 상면과 하면 모두에 마련되는 것이 바람직하다.

결국, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 의한 강제급기식 폭기장치는 에어펌프(400)가 공기주입관(300)을 통하여 임펠러(200) 측으로 공기를 강제 공급하게 되고, 임펠러(200)가 공기주입관(300)을 통해 공급된 공기를 오수와 함께 흡입하여 외측으로 토출시키게 된다. 이때 오수와 함게 토출되는 공기는 임펠러(200)에 의해 미세기포로 갈라져 수중에 널리 산포될 수 있으며, 따라서 폭기성능이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 강제급기식 폭기장치는 공기주입관을 유연하게 제작하거나 수심에 대응하여 교체 가능하게 제작함으로써, 수심이 깊은 곳에도 용이하게 적용할 수 있다.

이하, '도 2'를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 강제급기식 폭기장치를 설명하되, 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 부여하고, 동일한 부분에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.

'도 2'에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 의한 강제급기식 폭기장치는

임펠러(200)를 감싸도록 지지플레이트(500)의 하면에 결합된 하우징(800);

하우징(800)에 결합된 노즐(900); 그리고

하단부가 노즐(900)과 연결되고, 상단부가 수상(水上)으로 연장된 공기흡인관(1000);을 더 포함하여 이루어진다.

하우징(800)은 원형의 통 형상으로 이루어지며, 하면 중앙에 상하 관통 형성된 관통공(810)이 형성되고, 일측에 토출구(820)가 형성된다.

여기서 관통공(810)은 임펠러(200)의 흡입구(240)와 마주하게 배치되며, 이에 따라 공기주입관(300)의 일단부가 하우징(800)의 내측으로 진입하여 흡입구(240)에 근접 배치될 수 있게 한다.

토출구(820)는 하우징(800)의 일측에 형성됨으로써, 임펠러(200)에 의해 흡입된 오수 및 공기가 하우징(800)의 일측으로 토출될 수 있게 한다.

노즐(900)은 내부의 유로(流路, 910)가 하우징(800)의 토출구(820)와 연결되도록 하우징(800)에 결합된다.

공기흡인관(1000)은 그 내부 공간이 노즐(900)의 유로(910)와 통하도록 노즐(900)에 결합된다.

결국, 임펠러(200)에 의해 흡입된 오수 및 공기는 하우징(800)의 토출구(820) 및 노즐(900)의 유로(910)를 통하여 수중으로 토출되고, 이때 토출되는 오수 및 공기에 의하여 물 밖의 공기가 공기흡인관(1000)을 통해 노즐(900) 내부로 공급됨으로써 폭기성능이 더욱 향상될 수 있다.

이렇게 하우징(800), 노즐(900) 및 공기흡인관(1000)이 더 구비된 구조에 의하면 흡입한 오수 및 공기를 일측 방향으로만 토출시킴으로써 폭기장치를 오수 저장조(10)의 중앙에 설치하기 어려울 때 사용하기 적합하다. 또한, 하우징(800)이 임펠러(200)를 감싸 보호하게 됨으로써 이물질에 의해 임펠러(200)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도시된 바와 같이 노즐(900)은 하우징(800)과 결합되는 관(管) 형상의 아우터파이프(920)와, 이 아우터파이프(920)의 내측 일단부에 장착된 이너파이프(930)를 포함하여 이루어지는데, 이때 공기흡인관(1000)은 그 내부 공간이 상기 아우터파이프(920) 및 이너파이프(930) 사이의 공간과 통하도록 노즐(900)에 결합되고, 하우징(800)의 토출구(820)는 이너파이프(930)의 내측과 통하도록 연결된다.

이와 같은 구조에 의하면, 토출구(820)를 통하여 노즐(900) 내부로 공급된 오수 및 공기가 이너파이프(930)에 의해 공기흡인관(1000)과 격리되어 토출됨으로써 오수 및 공기가 공기흡인관(1000)으로 역류되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 공기흡인관(1000)을 통하여 공기가 원활하게 공급될 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "강제급기식 폭기장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 모터
110 : 샤프트
200 : 임펠러
210 : 상판
220 : 하판
230 : 블레이드
240 : 흡입구
300 : 공기주입관
310 : 리지드튜브
320 : 플렉시블튜브
400 : 에어펌프
410 : 부체
500 : 지지플레이트
600 : 레그
700 : 클램프
800 : 하우징
810 : 관통공
820 : 토출구
900 : 노즐
910 : 유로
920 : 아우터파이프
930 : 이너파이프
1000 : 공기흡인관

Claims (5)

1. 샤프트(110)가 하측을 향하도록 수중에 설치되는 모터(100);
   상기 모터(100)의 샤프트(110)에 결합된 임펠러(200);
   일단부가 상기 임펠러(200)에 근접하게 설치되고, 타단부가 수면을 향해 연장된 공기주입관(300); 및
   상기 공기주입관(300)의 타단부에 연결되고, 상기 공기주입관(300)을 통하여 상기 임펠러(200) 측으로 공기를 공급하는 에어펌프(400);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강제급기식 폭기장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 임펠러(200)는
   상호 상하로 이격 배치된 원형의 상판(210) 및 하판(220);
   상기 상판(210)과 하판(220)의 사이에 개재되고, 상기 상판(210)과 하판(220)의 둘레를 따라 등간격으로 배열되는 다수의 블레이드(230); 그리고
   상기 하판(220)의 중앙에 상하 관통 형성된 흡입구(240);를 포함하여 이루어지고,
   
   상기 공기주입관(300)은 그 일단부가 상기 임펠러(200)의 흡입구(240) 하측에 근접하게 배치된 것을 특징으로 하는 강제급기식 폭기장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 모터(100)와 임펠러(200)의 사이에 개재되도록 상기 모터(100)의 하면에 결합된 지지플레이트(500); 그리고
   상기 지지플레이트(500)의 하면에 결합된 셋 이상의 레그(600);를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강제급기식 폭기장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지플레이트(500)의 가장자리에는 상기 공기주입관(300)을 고정하는 클램프(700)가 장착된 것을 특징으로 하는 강제급기식 폭기장치.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 임펠러(200)를 감싸도록 상기 지지플레이트(500)의 하면에 결합되고, 하면 중앙에 상하 관통 형성되어 상기 임펠러(200)의 흡입구(240)와 마주하게 배치되는 관통공(810)과, 일측에 관통 형성된 토출구(820)를 갖는 하우징(800);
   내부의 유로(910)가 상기 토출구(820)와 연결되도록 상기 하우징(800)에 결합된 노즐(900); 그리고
   하단부가 상기 노즐(900)의 유로(910)와 연결되고, 상단부가 수상으로 연장된 공기흡인관(1000);을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강제급기식 폭기장치.
   

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