KR20220120073A - 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은, 길이 방향으로 공기 안내홈이 마련된 지지축, 지지축에 결합되는 복수의 디스크, 지지축의 하단에 결합되는 역류 방지기구를 포함한다. 디스크는 가장자리에서 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되어 중앙이 가장자리보다 낮게 위치하는 몸체부, 몸체부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐이 반경 방향으로 형성된 노즐부, 노즐부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 그 외면이 하부 방향으로 경사진 경사부, 노즐부의 뒷면에 마련되는 밀착부를 구비한다. 복수의 디스크는 직경이 서로 다르고 상대적으로 크기가 작은 것이 상대적으로 크기가 큰 것보다 상부에 배치되도록 상기 지지축에 차례로 결합되어 지지축을 중심으로 동심원을 이룬다. 본 발명에 의한 다단 디스크형 산기장치는 디스크의 몸체부가 뒤집힌 원뿔 형상으로 이루어져, 공기실 내의 공기 유동이 원활하고, 디스크가 공기에 의한 압력을 덜 받아 변형이나 손상의 위험이 적다.

Description

복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관{Multi-stage diffuser in which multiple disks are sequentially stacked}

본 발명은 용존산소가 필요한 공정에 공기 및 기타 기체를 효율적으로 공급하기 위한 산기관에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 기포 발생을 유도하는 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관에 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 이용되는 것이 산기장치이다. 산기장치는 폭기조(반응조) 내부에 설치되며, 폭기조 내에서 적절한 용존산소(Desolved Oxygen: DO)를 유지하는 역할을 한다. 폭기조에서는 액상인 오폐수에 기체가 분산상으로 존재하므로, 기포의 크기, 체류량, 기상과 액상의 접촉 및 그 흐름 특성들이 폭기조의 조작조건, 성능 및 효율 등에 중대한 영향을 미치게 된다. 폭기조에서 기체-액체 간의 접촉면적을 증가시키고, 기체-액체 간의 물질전달계수를 증가시키기 위한 효율적인 방법은 기포체류량을 증가시키는 것인데, 이를 위해서는 기포의 크기를 줄이면서 균일하게 발생시키는 것이 필수적이다. 폭기조에서 기포는 서로 합체되어 커지면서 상승하게 되는데, 기포의 상승속도는 기포의 크기에 비례하여 증가하므로 기포의 크기가 커지면 기포의 체류시간이 짧아지기 때문이다. 기포의 크기가 크고, 기포의 발생이 균일하지 않다면, 이로 인해 폭기조에서 기포의 체류시간이 짧아지고 용존산소효율(Standard oxygen transfer efficiency: SOTE)이 떨어지게 된다. 현재 출시되고 있는 산기장치로는 형태에 따라 파이프형 산기구, 볼형 산기구, 디스크형 산기구가 있다. 이 중에서 디스크형 산기구는 가격이 저렴하고 초기 설치비가 적게 들어 선호되고 있다. 특히, 복수의 디스크를 다단으로 배치할 경우, 복수의 공기실을 마련할 수 있어 공기 공급량을 증가시킬 수 있다.

그런데 종래 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은 디스크가 공기실의 공기로부터 상부 방향으로 압력을 많이 받는 구조로 이루어져, 장시간 사용시 디스크가 변형되거나 디스크가 손상되는 문제가 발생한다. 디스크가 변형되거나 손상되면 균일하고 미세한 기포가 생성되지 못하여 효율이 떨어지게 된다. 또한, 종래 디스크형 산기구는 디스크가 공기실로 공급되는 공기에 의해 지속적으로 압력을 받아 지지축에 대해 회전함으로써 그 결합 위치가 변경되는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 디스크가 공기실의 공기로부터 받는 압력을 줄여 장기적으로 디스크의 변형을 방지할 수 있는 새로운 구조의 복수형 디스크형 산기구를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 디스크의 회전 및 결합 위치의 변경을 방지할 수 있는 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은, 길이 방향으로 공기 안내홈이 마련된 지지축, 중앙에 상기 지지축이 관통하는 결합구멍이 마련된 복수의 디스크, 상기 지지축의 하단에 결합되는 역류 방지기구를 포함한다. 상기 디스크는 가장자리에서 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되어 중앙이 가장자리보다 낮게 위치하는 몸체부, 상기 몸체부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐이 반경방향으로 형성된 노즐부, 상기 노즐부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 그 외면이 하부 방향으로 경사진 경사부, 상기 노즐부의 뒷면에 마련되는 밀착부를 구비한다. 상기 역류 방지기구는 공기 공급을 위한 공기 배관과 상기 공기 안내홈을 연결하고 공기가 상기 공기 배관 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브를 구비한다. 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 밀착된다. 본 발명에 의한 다단 산기관은 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 공기실을 사이에 두고 상하로 이웃하는 두 디스크 중에서 상층에 위치한 디스크의 밀착부 직경은 하층에 위치한 디스크의 노즐부 직경보다 작아 상기 하층에 위치한 디스크의 공기노즐이 상부 방향으로 노출되는 것이 좋다. 상기 노즐부는 상기 몸체부와 같은 방향으로 경사지게 마련될 수 있다. 상기 역류 방지기구는, 상기 공기 배관에 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 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 디스크는 탄성 변형 가능한 재질로 이루어져, 상기 공기실의 압력이 높아질 경우, 상기 공기실을 사이에 두고 상하로 이웃하는 두 디스크 사이가 벌어질 수 있다. 상기 복수의 디스크 중 최하부에 배치되는 것과 최상부에 배치되는 것을 제외한 나머지 디스크의 몸체부에는 그 몸체부 상하부에 배치되는 두 공기실을 연결하는 통공이 마련될 수 있다.

본 발명에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은 디스크의 몸체부가 뒤집힌 원뿔 형상으로 이루어져, 공기실로 유입된 공기가 몸체부의 경사진 하면을 따라 상승하여 공기노즐 쪽으로 원활하게 유동할 수 있다. 따라서, 공기실의 공기가 공기노즐 쪽으로 수평 이동하는 종래에 비해, 공기실 내의 공기 유동이 원활하고, 디스크가 공기에 의한 압력을 덜 받아 변형이나 손상의 위험이 적다. 또한, 본 발명에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은 디스크에 마련된 고정돌기가 지지축의 공기 안내홈에 삽입됨으로써, 공기실로 공급되는 공기가 지지축에 결합된 디스크에 지속적으로 힘을 가하더라도 디스크가 지지축에 대해 회전하지 않는다. 따라서, 종래와 같이 디스크의 회전으로 디스크의 결합 위치가 변경되는 문제가 발생하지 않는다. 또한, 본 발명에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은 공기노즐의 일부를 상부방향으로 노출시킴으로써, 균일하면서도 미세한 크기의 기포를 넓은 영역에 걸쳐서 다량으로 공급할 수 있다.

이하에서는 기술된 내용을 참조하여, 본 발명에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 본 발명의 일실시예에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은, 지지축, 중앙에 지지축이 관통하는 결합구멍마련되어 지지축에 결합되는 복수의 디스크, 지지축의 하단에 결합되는 역류 방지기구를 포함한다. 이러한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은 역류 방지기구에 연결되는 공기 배관을 통해 공급되는 공기가 복수의 디스크에 구비되는 복수의 공기노즐을 통해 배출되어 폭기조 내의 오폐수에 미세 공기를 공급한다. 지지축은 복수의 디스크를 지지함과 동시에 공기 배관을 통해 공급되는 공기를 복수의 디스크 사이사이에 마련되는 공기실로 안내한다. 지지축의 외면에는 공기 유로를 제공하는 한 쌍의 공기 안내홈이 길이 방향으로 마련된다. 그리고 지지축의 하단에는 역류 방지기구의 결합을 위한 나사부가 구비된다. 지지축의 상단에는 너트가 결합되는 결합부가 구비된다. 물론 너트와 결합부는 일체로 구비될 수도 있다. 너트는 복수의 디스크중에서 최상부에 배치되는 디스크를 덮는 커버를 고정하기 위한 것이다. 복수의 디스크는 최하부에 배치되는 디스크가 지지축의 하단에 고정되는 역류 방지기구에 지지되고. 최상부에 배치되는 디스크가 커버 및 너트에 의해 하부 방향으로 압력을 받으므로, 상하 방향으로 움직이지 못하고 지지축에 고정된 상태를 유지할 수 있다. 디스크는 중앙에 결합구멍이 형성된 몸체부, 몸체부의 가장자리 둘레에링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐이 반경 방향으로 형성된 노즐부, 노즐부의 가장자리 둘레에링 형상으로 마련되는 경사부, 경사부의 뒷면에 마련되는 밀착부를 포함한다. 밀착부는 노즐부의 뒷면에 배치된다. 이러한 디스크는 전체적으로 하면이 상면보다 상대적으로 크고 가장자리 둘레가 경사진 모양을 갖는다. 디스크는 탄성 변형 가능한 재질로 이루어지는 것이 좋다. 몸체부는 결합구멍이 형성된 중앙이 노즐부가 배치된 가장자리보다 낮게 위치하며 가장자리에서 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되는 형상으로 이루어진다. 이러한 뒤집힌 원뿔 형상으로 이루어지는 몸체부는 그 하부에 마련되는 공기실로 유입된 공기의 영향을 적게 받을 수 있다. 즉, 공기실로 유입된 공기가 몸체부의 경사진 하면을 따라 상승하여 공기노즐 쪽으로 원활하게 유동할 수 있어 공기의 압력을 덜 받게 되는 것이다. 몸체부의 결합구멍 내에는 한 쌍의 고정돌가 마주 보도록 배치된다. 한 쌍의 고정돌기는 지지축에 마련된 한 쌍의 공기 안내홈에 삽입됨으로써, 디스크가 지지축에 대해 회전하는 것을 막아준다. 또한, 고정돌기는 지지축의 공기 안내홈에 압입됨으로써 디스크와 지지축의 결합력을 향상시킨다. 고정돌기의 길이는 공기 안내홈의 깊이보다 작아 공기 안내홈을 통한 공기의 유동을 막지 않는다. 노즐부는 몸체부의 가장자리 둘레에 마련된다. 노즐부에는 몸체부에서 경사부쪽으로 직선으로 연장된 복수의 공기노즐이 일정 간격으로 배치된다. 공기노즐의 외측 끝단은 경사부까지 연장된다. 경사부는 경사진 외면을 갖는다. 경사부는 폭기조 내에서 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관쪽으로 침전되는 슬러지 등의 이물질이 다단 산기관은의 아래쪽으로 원활하게 흘러내리도록 한다. 복수의 디스크는 직경이 서로 다르고 상대적으로 크기가 작은 것이 상대적으로 크기가 큰 것보다 상부에 배치되도록 지지축에 차례로 결합되어 지지축을 중심으로 동심원을 이룬다. 공기실을 사이에 두고 상부에 배치되는 디스크의 밀착부는 하부에 배치되는 디스크의 노즐부에 밀착된다. 따라서, 공기실을 사이에 두고 상하로 배치되는 두 디스크 사이에는 틈새가 발생하지 않고, 공기실은 복수의 공기노즐을 통해서 그 외부와 연통하게 된다. 공기실의 상부에 위치한 디스크의 밀착부 직경은 하층에 위치한 디스크의 노즐부의 직경보다 작다. 따라서, 하층에 위치한 디스크의 공기노즐의 일부가 상부 방향으로 노출된다. 공기실의 상층에 위치한 디스크의 하면이 하층에 위치한 디스크의 상면에 형성된 공기노즐을 완전히 가린 상태로 밀착되면, 공기의 배출 효율이 떨어져 기포가 성장하게 된다. 그러나 본 발명과 같이 공기노즐의 일부가 상부 방향으로 개방되면 공기실의 공기가 공기노즐을 통해서 신속하게 배출될 수 있어 기포가 미세하고 균일하게 다량으로 발생할 수 있다. 역류 방지기구는 공기 공급을 위한 공기 배관과 지지축의 공기 안내홈을 연결하고 공기가 공기 배관 쪽으로 역류하는 것을 방지하기 위해 지지축의 하단에 결합된다. 역류 방지기구는 공기 배관에 연결되는 제 1 연결관, 일단은 지지축과 결합되고 타단은 제 1 연결관과 결합되는 제 2 연결관, 제 1 연결관과 제 2 연결관의 사이의 내부 공간에 설치되는 체크 밸브를 포함한다. 제 1 연결관의 일단에는 공기 배관의 결합을 위해 암나사산이 마련된 공기 배관 연결부가 구비되고, 제 1 연결관의 타단에는 제 2 연결관의 결합을 위해 수나사산이 마련된 제 2 연결관 연결부가 구비된다. 제 1 연결관의 내부에는 공기의 유동을 위한 오리피스가 형성된 밸브 시트가 구비된다. 제 2 연결관의 일단에는 제 1 연결관의 제 2 연결관 연결부와 결합될 수 있도록 수나사산이 마련된 제 1 연결관 연결부가 구비되고, 제 2 연결관의 타단에는 지지축의 나사부에 대응하는 암나산이 마련된 지지축 연결부가 구비된다. 제 2 연결관의 내부에는 공기통로가 형성된 지지부가 구비된다. 지지부의 상면에는 지지축의 삽입 깊이를 제한하기 위해 돌출된 복수의 이격돌기가 구비되고, 지지부의 하면에는 체크 밸브의 이동 거리를 제한하기 위한 돌출부가 구비된다. 복수의 이격돌기는 지지축이 지지축 연결부에 삽입 결합될 때 지지축의 하단에 접하여 지지축의 하단을 지지부로부터 이격시킨다. 지지축의 하단이 지지부에 접하면 지지축의 공기 안내홈과 공기통로 사이의 공기가 유동할 수 있는 통로가 차단될 수 있다. 그러나 복수의 이격돌기가 지지축의 하단을 지지부로부터 이격시키면 공기통로를 통과한 공기가 복수의 이격돌기 사이사이의 공간을 통해 공기 안내홈으로 원활하게 유동할 수 있다. 체크 밸브는 제 1 연결관의 밸브 시트와 제 2 연결관의 지지부 사이에 마련된 설치실에 이동 가능하게 설치된다. 체크 밸브는 밸브 몸체, 밸브 시트에 밀착될 수 있도록 밸브 몸체의 일단에 구비되는 패킹, 밸브 몸체의 타단에 구비되는 복수의 스토퍼, 오리피스에 슬라이드 이동 가능하게 삽입될 수 있도록 밸브 몸체의 일단에 구비되는 가이드부를 포함한다. 밸브 몸체에는 스프링 결합홈이 구비된다. 스토퍼는 밸브 몸체가 오리피스로부터 이격되어 제 2 연결관의 지지부 쪽으로 밀릴 때, 지지부의 돌출부에 접함으로써 밸브 몸체가 지지부에 밀착되는 것을 막아준다. 밸브 몸체가 지지부에 밀착되면 오리피스와 공기통로 사이에서 공기 유동이 차단될 수 있는데, 스토퍼가 지지부에 접함으로써 오리피스를 통과한 공기가 스토퍼 사이사이를 통해 지지부의 공기통로로 유동할 수 있다. 가이드부는 오리피스에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되어 밸브 몸체가 직선 이동할 수 있도록 밸브몸체의 움직임을 가이드한다. 가이드부는 오리피스 형상과 다른 형상으로 이루어져 오리피스에 삽입되되 오리피스를 완전히 막지 않는다. 따라서, 오리피스에 가이드부가 삽입되더라도 오리피스를 통한 공기의 유동에는 문제가 없다. 체크 밸브는 스프링에 의해 패킹이 밸브 시트에 밀착되는 방향으로 탄성력을 받는다. 스프링의 일단은 제 2 연결관의 지지부에 접하고, 스프링의 타단은 체크 밸브의 스프링 결합홈에 삽입된다. 스프링은 체크 밸브를 밸브 시트쪽으로 가압하여 체크 밸브의 패킹이 밸브 시트에 압착되도록 한다. 공기 배관을 통해 공기가 공급되어 체크 밸브가 밸브 시트에서 이격되는 방향으로 공기압을 받으면, 체크 밸브가 스프링을 탄성 변형시키면서 밸브 시트에서 이격된다. 이때, 오리피스가 개방되어 공기가 오리피스를 통과하고, 오리피스를 통과한 공기는 설치실에서 공기통로를 통해 지지축의 공기 안내홈으로 유동한다. 공기 공급이 차단되거나, 공기 안내홈에서 오리피스쪽으로 공기가 역류하는 경우, 체크 밸브가 스프링의 탄성력에 의해 밸브 시트쪽으로 이동한다. 이때, 체크 밸브의 패킹이 밸브 시트에 밀착됨으로써, 오리피스가 차단되어 공기의 역류가 방지된다. 이하에서는 본 발명의 일실시예에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관의 작용에 대해서 설명한다. 공기 배관을 통해 공기가 공급되면, 공기가 역류 방지기구를 통과하여 지지축의 공기 안내홈을 따라 유동한다. 공기 안내홈을 따라 유동하는 공기는 각 디스크 사이사이의 공기실로 유입되고, 공기실로 유입된 공기는 그 상부에 배치된 디스크의 경사진 몸체부를 따라 상승하여 복수의 공기노즐을 통해 외부로 배출된다. 이러한 본 발명에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은 각 디스크의 공기노즐일부가 상부 방향으로 개방되도록 하여 기포의 공급효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 경우 공기노즐을 따라 외측으로 이동하는 기포가 공기노즐의 끝단에서 머무르면서 성장하지 않고 신속하게 배출되어 균일하면서도 미세한 크기의 기포가 발생할 수 있다. 따라서, 기포와 폭기조 내의 오폐수 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 기포와 오폐수 간의 물질전달 효율을 높일 수 있다. 디스크가 고무와 같은 탄성 변형이 가능한 소재로 이루어지면, 슬러지의 유입 등의 이유로 공기노즐이 막혀 공기실 내의 압력이 높아질 때, 디스크가 탄성 변형되어 두 디스크 사이가 벌어질 수 있다. 두 디스크 사이가 벌어지면 공기실이 외부로 노출되어 공기실의 공기나 두 디스크 사이에 끼인 슬러지 등을 쉽게 배출할 수 있다. 다단 산기관은 상술한 본 발명의 일실시예에 의한 다단 산기관은와 대부분의 구성이 같고, 다만 복수의 디스크중에서 일부의 구조가 다소 변경된 것이다. 즉, 복수의 디스크중에서 최하부에 배치되는 디스크와 최상부에 배치되는 디스크를 제외한 나머지 디스크의 각 몸체부에는 통공이 마련된다. 통공은 몸체부의 상하부에 배치되는 두 공기실을 연결하여, 하부 공기실의 공기를 상부 공기실로 신속하게 유동시키는 역할을 한다. 본 발명의 또다른 실시에에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관은 기본적인 구성이 상술한 본 발명의 일실시예에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관의 구성과 같은 것이다. 본 발명의 또다른 실시예에 의한 다단 산기관은, 지지축, 지지축에 결합되는 복수의 디스크, 지지축의 하단에 결합되는 역류 방지기구를 포함한다. 여기에서, 지지축과 역류 방지기구은 상술한 것과 같다. 디스크는 중앙에 결합구멍이 형성된 몸체부, 몸체부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되고 복수의 공기노즐이 반경 방향으로 형성된 노즐부, 노즐부의 가장자리 둘레에 링 형상으로 마련되는 경사부, 노즐부의 뒷면에 마련되는 밀착부를 포함한다. 몸체부는 노즐부가 배치된 가장자리에서 결합구멍이 형성된 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 축소되어 중앙이 가장자리보다 낮은 뒤집힌 원뿔 형상으로 이루어진다. 몸체부의 결합구멍내에는 한 쌍의 고정돌기가 마주 보도록 배치된다. 노즐부는 몸체부의 가장자리 둘레에 몸체부와 같은 방향으로 경사지게 마련된다. 즉, 링 형상의 노즐부는 안쪽에서 바깥쪽으로 가면서 직경이 증가하고, 안쪽보다 바깥쪽이 높게 위치한다. 노즐부의 뒷면에 마련되는 밀착부도 노즐부처럼 경사지게 배치된다. 복수의 디스크는 직경이 서로 다르고 상대적으로 크기가 작은 것이 상대적으로 크기가 큰 것보다 상부에 배치되도록 지지축에 차례로 결합되어 지지축을 중심으로 동심원을 이룬다. 상하로 이웃하는 두 디스크 사이에는 공기실이 마련되고, 공기실을 중심으로 상부에 배치되는 디스크의 밀착부가 하부에 배치되는 디스크의 노즐부에 밀착된다. 복수의 디스크는 최하부에 배치되는 디스크가 지지축의 하단에 고정되는 역류 방지기구에 지지되고. 최상부에 배치되는 디스크가 커버 및 너트에 의해 하부 방향으로 압력을 받으므로, 상하 방향으로 움직이지 못하고 지지축에 고정된 상태를 유지할 수 있다. 이러한 본 발명의 또다른 실시예에 의한 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관의 디스크는 몸체부뿐만 아니라 노즐부까지 경사져 있어서, 공기실로 유입된 공기가 몸체부의 경사진 하면을 따라 상승하여 경사진 공기노즐을 통해 신속하게 빠져나갈 수 있다. 따라서, 디스크가 공기의 압력을 덜 받게 되어 변형이나 파손의 위험이 적다. 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.

Claims (1)

1. 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, 공기 공급을 위한 공기 배관과 상기 공기 안내홈을 연결하며, 공기가 상기 공기 배관 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 복수의 디스크가 차례로 적층된 다단 산기관.