WO2013147506A1 - 용해도 증폭형 산기장치 - Google Patents

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WO2013147506A1
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한상무
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Han Sang Mu
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Definitions

  • the present invention relates to an air dispersing apparatus used to purify waste water by mixing air with waste water, and more particularly, solubility amplification type that increases the oxygen solubility of waste water by allowing more air to be mixed with waste water and staying in waste water for a long time. It relates to an air diffuser.
  • Wastewater such as domestic sewage or factory wastewater contains a large amount of substances such as phosphorus and nitrogen, and when such wastewater enters the river or the sea, nutrients such as phosphate or nitrate increase, resulting in eutrophication of the river or the sea. .
  • wastewater treatment is performed to purify the water quality before discharging the wastewater into the river or the sea.
  • the wastewater purification process is forcibly injecting air into the wastewater so that the supplied air oxidizes and purifies the impurities in the wastewater.
  • the device for injecting air to the waste water is an air diffuser.
  • the diffuser is also used to increase the amount of dissolved oxygen by supplying air to fish farms that raise aquatic organisms.
  • the capacity of the diffuser is determined by how much air is mixed with the waste water and by how long the air mixed with the waste water stays in the waste water. That is, the solubility of the air in the waste water by the diffuser determines the capability of the diffuser.
  • the finer the air particles supplied to the waste water by the acid generator the better the contact area (the number of times of contact) between the supplied air and the waste water.
  • FIG. 1 shows an air diffuser of JP 2010-0068957 "A fine air mixing nozzle for aeration treatment" according to the prior art, and the air diffuser of the prior art generally has a body in which waste water flows in and out (as shown in the drawing). 11) and an air inlet pipe 15 provided in the air chamber 14 coupled to the body 11 to inject air into the body.
  • the Patent Publication No. 2010-0068957 discloses a fine passage 16 connecting the air chamber 14 and the outlet 13 to the body 11 to finely control the air particles supplied from the air inlet pipe 15.
  • a protrusion 17 on the outlet side, the air particles are finely pulverized once again and mixed with the waste water, thereby increasing the solubility of the waste water of the injected air.
  • the Patent Publication No. 2010-0068957 finely splits the air particles injected into the waste water inside the body 11 through the micro passage 16, but the diameter of the micro passage 16 is narrow, so that the inside of the body 11 There is a limit to increase the solubility of the air into the waste water because the amount of air itself is inevitably reduced.
  • the micro-passage 16 is formed radially a large number throughout the body 11, and is supplied to the waste water in various directions, but the air discharged from the micro-passage 16 meets and mixed with the surface of the wastewater immediately flowing in and out of the body And hardly reach the center of wastewater. That is, there is a limit to increase the air solubility because the area (number of times) that the supplied air is in contact with the waste water is small.
  • the waste water is provided with a lot of foreign matter, when the supply of air from the air inlet pipe 15 is stopped, foreign matter of the waste water flowing in and out of the body 11 blocks the micro passage 16, or the micro passage (16). There is a large possibility to flow into the air chamber 14 in the ride.
  • the present invention has been devised to solve the problem of the waste water purification treatment apparatus according to the prior art as described above, the amount of air introduced to be mixed with the waste water is sufficient, the incoming air is supplied to all sides of the waste water
  • the air supplied to the waste water is actively contacted and mixed not only with the surface of the waste water but also with the inside thereof, and the incoming air collides with the amplifying member to be pulverized finely, and is mixed with the waste water by being pulverized again by being bumped together while turning. It is an object of the present invention to provide a solubility-amplifying acid apparatus that amplifies solubility in waste water.
  • Another object of the present invention is to provide a solubility-amplifying type acid diffuser that can easily remove foreign matters even if foreign matters get stuck in the passage through which air passes.
  • Solubility amplification type diffuser device for achieving the above object
  • a main body having a distribution hole passing through the inlet and the outlet;
  • An air nozzle port connected to the distribution hole and having an inlet hole through which air is introduced;
  • An amplification member provided inside the main body and having a communication hole for communicating the flow holes on both sides, and an amplifying member forming a space for temporarily circulating the air introduced through the inlet hole between the outer surface and the inner surface of the main body; It is made, including.
  • the inner surface of the amplifying member is characterized in that the spiral portion for rotating the waste water flowing in and out is formed
  • the inlet hole is characterized in that it is formed toward the direction eccentrically to one side from the center of the distribution hole,
  • a stepped portion is formed on the inner surface of the main body, and a latching portion caught on the stepped portion is formed on an outer surface of the amplifying member, and the amplifying member is detachably coupled to the main body.
  • solubility-amplifying type diffuser apparatus having such a configuration, air introduced into the main body through the inlet hole of the air nozzle is crushed by hitting the outer surface of the amplifying member, and again, a space between the outer surface of the amplifying member and the inner surface of the body is formed. While turning, it forms a vortex, collides with each other, is crushed again, and is mixed and contacted with the waste water in a fine granulated state.
  • the amplification member is detachably deformed inside the body, so that when the separation space or the injection hole is clogged with foreign matter, the foreign matter can be easily removed from the number of the amplification member separated from the body.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view and a cross-sectional view of the diffuser device according to the prior art.
  • Figure 2 is a perspective view of the diffuser device according to the present invention.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the diffuser device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the diffuser device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a front view and a plan view of the mounting means for fixing the diffuser device according to the invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view and an exploded perspective view of the ejection means for diffusing and ejecting the waste water discharged from the diffuser according to the present invention.
  • the solubility-amplifying diffuser apparatus according to the present invention is roughly divided into components of the main body 10, the air nozzle port 20, and the amplifying member 30. As shown in FIG.
  • the main body 10 has a distribution hole 15 penetrating therein so that the waste water flows into the inlet 11 and flows out to the outlet 13.
  • Mounting portion 16 is inserted into the amplification member 30 is inserted into the inlet (11), the pipe (not shown) connected to the pump (P) for introducing the waste water, and
  • An inlet part 17 connected to the mounting part 16 and narrowed to form a stepped part 14 and having an inlet hole 25 through which air is introduced;
  • the venturi part 18 is connected to the inlet part 17 and the width (inner diameter) is narrowed and then gradually widens while going toward the outlet 13 side.
  • the stepped portion 14 in the main body 10 allows the engaging portion 34 of the amplifying member 30 to be detachably engaged, and the venturi portion 18 exerts a suction force by a venturi effect.
  • the outside air is naturally introduced through the inlet hole 25 of the air nozzle port 20, and the mixing of the introduced air and the waste water is good.
  • the air nozzle port 20 is formed to protrude on the outer surface of the main body 10, the inlet hole 25 connected to the distribution hole 15 of the main body 10 is formed therethrough.
  • the inlet hole 25 of the air nozzle port 20 may naturally be introduced into the outside air by the suction force of the venturi unit 18, or may be forced to receive air from the air compressor.
  • An air tube (not shown) is connected to the air nozzle port 20 so as to receive air from a natural or air compressor.
  • the inflow hole 25 is not formed toward the center of the distribution hole 15 but in a direction eccentric to one side.
  • the eccentric direction of the inlet hole 25 is preferably eccentrically to the right side so that the rotational movement of the introduced air is more active under the influence of the turning force according to the earth rotation.
  • the amplification member 30 is provided inside the distribution hole 15 of the main body 10, and rotates the waste water to be distributed to form a vortex, by turning the incoming air finely pulverized and mixed with the vortex waste water, Amplify the solubility in waste water.
  • the amplifying member 30 is connected to the large diameter portion 31 and the large diameter portion 31 disposed in the mounting portion 16 of the distribution hole 15 and to the inlet portion 17 of the distribution hole 15. It includes a small diameter portion 33 disposed to form a space 40,
  • a spiral spiral portion 37 is formed to rotate the wastewater flowing therein to form a vortex (vortex).
  • the large diameter portion 31 has a diameter longer than that of the small diameter portion 33 to form a locking portion 34 that is caught by the stepped portion 14 inside the distribution hole 15.
  • the stepped portion 14 and the locking portion 34 may be formed in a right angle as shown in the figure, but may be formed in an inclined shape as shown in a dotted circle so that waste water does not flow through the gap.
  • the amplifying member 30 receives the force directed toward the outlet 13 by the introduced waste water, and the stepped portion 14A and the engaging portion 34A of the inclined form are in close contact with each other to close the gap, thereby preventing the waste water from flowing into the gap. Prevent.
  • the stepped portion does not rotate so that the amplification member 30 does not rotate in the communication hole 35 due to the rotational force of the waste water rotated by the spiral part 37 while passing through the communication hole 35. It may be desirable to form grooves and irregularities in the 14 and the locking portion 34 to prevent the rotation of the amplifying member 30 by engaging with the tongue. This is because when the amplification member 30 rotates together with the waste water, the force for rotating the waste water 37 may be weakened.
  • the separation space 40 is such that the air introduced through the inlet hole 25 hits the outer surface of the small diameter portion 33 of the amplifying member 30 forming the separation space 40 to be finely crushed, the air introduced While turning, it temporarily stays in the space 40 so that the inflowing air collides with each other and pulverizes again.
  • the spiral portion 37 is preferably formed in the right direction to increase the rotational force of the waste water introduced by the influence of the turning force.
  • the spiral portion 37 is to rotate the waste water flowing into the communication hole 35 to form a vortex (swirl).
  • the mixed air oscillates in the waste water by the vortex to increase the solubility by increasing the contact area (number of times) with the waste water.
  • Rearranging the process of mixing the waste water and air through the air diffuser according to the present invention is as follows.
  • the waste water supplied to the inlet of the main body 10 through the pump P passes through the inlet part 17 of the main body 10 and passes through the inlet part 17 to the venturi part 18 while absorbing suction force due to a change in pressure.
  • the outside air flows into the main body 10 through the inflow hole 25 of the air nozzle port 20 by the suction force.
  • the waste water is rotated in the spiral portion 37 of the amplifying member 30 before exiting to the venturi portion 18 to form a vortex, and escapes to the venturi portion 18 to allow the outside air to be sucked more powerfully.
  • the air sucked into the inlet hole 25 from the outside is crushed by crushing the outer surface of the small diameter portion 33 of the amplifying member 30 to form the separation space 40, turning in the circumferential direction along the separation space 40,
  • the turning air collides with the continuously introduced air and is crushed again to exit the space 40.
  • the air exiting the separation space 40 is mixed while hitting the surface of the wastewater circulated from all directions, and the rotating vortex wastewater is actively twisted while attracting the mixed air, which is hit by the surface, and the air is evenly distributed throughout the wastewater. Mix it up.
  • the first air hitting the waste water is mixed in the waste water in the form of droplets, the waste water swirling in the vortex form breaks the mixed air bubbles.
  • the air introduced from the air nozzle port 20 is atomized and decays evenly throughout the waste water passing through the distribution hole 15 of the main body 10, so that a larger amount of the atomized air is mixed with the waste water, This increases the amount of dissolved oxygen (ie, solubility) in the waste water.
  • FIG. 5 shows a mounting means 50 for fixedly mounting the diffuser according to the invention.
  • the mounting means 50 is easy to mount the air diffuser (D), and easily detach the mounted air diffuser, when mounting the air diffuser, even in the presence of vibration RHWJD bolt 57 quickly and accurately without risk of falling off Allow mounting to be performed.
  • the mounting means 50 includes a body 51, a lower panel 53 coupled to the middle of the body 51 in the form of an interference fit, and an upper panel 55 coupled to the upper and lower portions of the body 51.
  • the Tanger Spring 59 which is embedded in the body 50 and elastically supports the upper panel 55, and the lower panel 53 and the upper panel 55 are tightened to fix the diffuser device D. It consists of a fixing bolt (57).
  • the lower panel 53 protrudes to the outside of the body 51 on both sides and is exposed, and each of the semicircular portions 531 concave downward is formed to contact and wrap about half of the outer surface of the main body of the diffuser device D.
  • a slit-type restriction part 533 and a nut part 535 having a through shape are formed inside the body 51.
  • the upper panel 55 protrudes and is exposed to the outside of the body 51 on one side, and a concave portion 551 is formed to be concave upward to cover and cover about half of the outer surface of the main body of the diffuser device D.
  • the other side disposed inside the body 51 has a bracket portion 553 which is fastened to the lower panel 53 and the fixing bolt (57).
  • the bracket part includes an upper pressing part 554, a lower pressurized part 555, and a guide part 556 connecting the two.
  • the upper pressing portion 554 is formed with a screw hole 557 through which the fixing bolt 57 is coupled.
  • the head 571 of the fixing bolt 57 has an idling portion 573 and a lower portion of the fixing bolt 57.
  • the lower portion of the whole 573 is provided with a screw portion 575 having a larger spiral diameter than the idle portion 573, so that the screw portion 575 of the fixing bolt 57 is provided in the screw hole 557 of the pressing portion 554.
  • the idle part 573 is turned away from the screw hole 557 of the pressing part 554.
  • the guide portion 556 of the bracket portion 553 is coupled to the restraining portion 533 of the lower panel 53 to guide the lifting and lowering of the upper panel 55, the guide portion 556 is up and down Since the width is narrower than that of the pressing part 554 and the pressing part 555, the upper panel 55 is assembled from the lower panel 53 after assembling the lower panel 53 and the upper panel 55 to the body 51. Do not leave unintentionally. That is, the lower pressurized portion 555 of the bracket portion 553 is prevented from being caught by the lower panel 53.
  • a dimple 558 is formed in the center of the lower surface of the pressurized portion 555 of the bracket portion 553 by a press working method, and the dimple 558 is coupled to the upper end of the tangier spring 59 so that it can be accurately The elasticity of 59 is transmitted.
  • the length of the non-pressurized state of the tangent spring 59 is longer than the bottom of the lower panel 53 from the bottom of the body 51 in the installation state, so that the threaded portion 575 of the fixing bolt 57 is lower panel 53. Even when the nut 535 is separated from the nut spring 59, the tangential spring 59 elastically supports the pressed portion 555 of the bracket portion 553 so that the upper surface of the pressed portion 555 is in close contact with the bottom surface of the lower panel 53. It is preferable to prevent the separation of the tangier spring 59 and the separation of the bracket portion 553 of the upper panel 55.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view and an exploded perspective view of the jetting means 60 for diffusing and jetting the waste water discharged from the diffuser device D according to the present invention.
  • the ejecting means 60 comprises a rotating body 61 and a ball bearing 63 for rotatably coupling the rotating body 61 to the outlet 13 of the main body 10 of the apparatus D. .
  • a passage hole 611 is formed inside the rotating body 61 through which the waste water introduced through the main body 10 passes through the main body 10, and the passage hole 611 is a distribution hole of the main body 10.
  • An extension hole 613 extending in connection with the 15 and formed in the front and rear direction of the rotating body 611, and a vertical hole 615 connected in a direction perpendicular to the extension hole 613 and formed in the side of the body. Is done.
  • the inner diameter of the extension hole 613 and the end of the vertical hole 615 is narrowed, and the discharged waste water discharged with strong hydraulic pressure.
  • the vertical hole 615 is not formed in a straight line is formed to be inclined, that is, the direction of the OPE water discharged from the vertical hole 615 is not formed toward the center of the body 61, discharged from the vertical hole 615
  • the waste water to be generated generates a driving force for rotating the body 61, the body 61 is rotated by this driving force to discharge the waste water to the outside.
  • the rotating body 61 rotates in such a manner that the waste water is discharged forward through the extension hole 613 and simultaneously discharges the waste water to the side sides through the vertical hole 615 of the rotating body to spread the waste water to the periphery of the water. Spray.

Abstract

본 발명은 오폐수에 공기를 혼합시켜 오폐수를 정화 처리하는데 사용하는 산기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 많은 공기가 오폐수에 혼합되고 장시간 오폐수에 머무루도록 하여 오폐수의 산소 용해도를 높이는 용해도 증폭형 산기장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용해도 증폭형 산기장치는 입구와 출구를 관통하는 유통공이 형성되어 있는 본체; 상기 유통공과 연결되고 공기가 유입되는 유입공이 형성되어 있는 공기노즐구; 상기 본체 내부에 구비되고, 양측의 유통공을 연통시키는 연통공이 형성되고, 외면과 상기 본체 내면과의 사이에 상기 유입공을 통해 유입된 공기가 일시적으로 순환체류하는 이격공간을 형성하는 증폭부재;를 포함하여 이루어진다.

Description

용해도 증폭형 산기장치
본 발명은 오폐수에 공기를 혼합시켜 오폐수를 정화 처리하는데 사용하는 산기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 많은 공기가 오폐수에 혼합되고 장시간 오폐수에 머무루도록 하여 오폐수의 산소 용해도를 높이는 용해도 증폭형 산기장치에 관한 것이다.
생활하수나 공장폐수와 같은 오폐수에는 인이나 질소 등의 물질이 다량 포함되어 있고, 이러한 오폐수가 하천이나 바다로 유입될 경우 인산염이나 질산염 등과 같은 영양염류가 증가하여 하천이나 바다의 부영양화를 초래하게 된다.
하천이나 바다의 부영양화가 초래되면, 플랑크톤이 급증하여 녹조나 적조 현상이 발생하게 됨은 물론이고, 수중의 용존 산소량이 급감함에 따라 수중 생물들을 폐사시키는 원인이 된다.
그래서 오폐수를 하천이나 바다로 방류하기 전에 수질을 정화하는 오폐수 처리가 행해진다.
오폐수의 정화 처리는 오폐수에 강제로 공기를 주입함으로써, 공급된 공기가 오폐수의 불순물을 산화 및 정화시키는 과정을 거친다.
이처럼 오폐수에 강제로 공기를 주입하는 장치가 산기장치이다.
산기장치는 수중 생물을 양식하는 양어장의 수중에 공기를 공급하여 용존 산소량을 높이기 위해서도 많이 사용된다.
산기장치의 능력은 오폐수에 얼마나 많은 공기가 혼합되도록 하는지와, 오폐수에 혼합된 공기가 얼마나 오랫동안 오폐수에 머물러 있는지에 의해 결정된다. 즉, 산기장치에 의한 공기의 오폐수에의 용해도가 산기장치의 능력을 결정한다.
공기의 용해도가 높기 위해서는 산기장치에 의해 오폐수에 공급되는 공기 입자가 미세할수록 좋고, 공급되는 공기와 오폐수의 접촉면적(접촉 횟수)이 많을수록 좋다.
도1은 종래기술에 따른 공개특허 제2010-0068957호 "폭기처리용 미세공기 혼합노즐"의 산기장치를 도시한 것으로서, 종래기술의 산기장치는 도면에서 보는 바와 같이 일반적으로 오폐수가 유출입되는 바디(11)와, 상기 바디(11)에 결합되는 에어챔버(14)에 구비되고 상기 바디 내부로 공기를 주입하는 공기유입관(15)으로 구성된다.
상기 공개특허 제2010-0068957호는 바디(11)에 에어챔버(14)와 출구(13)를 연결하는 미세관통로(16)를 형성하여 공기유입관(15)으로부터 공급되는 공기 입자를 미세하게 하고, 이에 더불어 출구측에 돌기(17)를 형성하여 공기 입자가 다시 한번 미세하게 분쇄되며 오폐수에 혼합되도록 함으로써, 주입된 공기의 오폐수의 용해도를 높이고 있다.
상기 공개특허 제2010-0068957호는 미세관통로(16)를 통해 바디(11) 내부의 오폐수로 주입되는 공기 입자를 미세하게 쪼개고 있지만, 미세관통로(16)의 직경이 좁아 바디(11) 내부로 유입되는 공기의 양 자체가 적어질 수밖에 없어 오폐수에의 공기 용해도를 높이는데 한계가 있다.
그리고 미세관통로(16)는 바디(11) 전체에 방사상으로 다수 형성되어, 여러 방향에서 오폐수로 공급되지만, 미세관통로(16)에서 배출되는 공기는 즉시로 바디를 유출입하는 오폐수 표면과 만나 혼합되고 오폐수 중심부까지는 거의 도달되지 않는다. 즉, 공급되는 공기가 오폐수와 접촉되는 면적(횟수)가 적어 공기 용해도를 높이는데 한계가 있다.
그리고 오폐수에는 이물질이 많게 마련인데, 상기 공기유입관(15)으로부터 공기의 공급이 중단되면, 바디(11)를 유출입하는 오폐수의 이물질이 미세관통로(16)를 막거나, 미세관통로(16)를 타고 에어챔버(14) 내부로 유입될 소지가 크다.
이물질이 미세관통로(16)를 막거나 에어챔버(14) 내부로 유입된 때에는 공기의 주입이 원활하지 아니하므로 이물질을 제거하여야 하는데, 기밀유지를 위해 바디(11)에 용접이나 접착되어 결합되는 에어챔버(14)는 분리가 곤란하여 이물질을 제거하기 어렵다.
본 발명은 위와 같이 종래기술에 따른 오폐수 정화 처리용 산기장치의 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 오폐수와 혼합되기 위해 유입되는 공기의 양이 충분하도록 하고, 유입되는 공기는 오폐수의 사방으로 공급되고, 오폐수로 공급되는 공기는 오폐수의 표면뿐만 아니라 내부와도 활발하게 접촉되어 혼합고, 유입되는 공기는 증폭부재와 부딪쳐 잘게 분쇄되고, 선회 체류하면서 서로 부딪쳐 재차 잘게 분쇄되어 오폐수와 접촉 혼합됨으로써, 오폐수에의 용해도를 증폭시킨 용해도 증폭형 산기장치를 제공함을 목적으로 한다.
그리고 공기가 통과하는 유로에 이물질이 끼여 유로를 막더라도 간편하게 이물질을 제거할 수 있는 용해도 증폭형 산기장치를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용해도 증폭형 산기장치는
입구와 출구를 관통하는 유통공이 형성되어 있는 본체;
상기 유통공과 연결되고 공기가 유입되는 유입공이 형성되어 있는 공기노즐구;
상기 본체 내부에 구비되고, 양측의 유통공을 연통시키는 연통공이 형성되고, 외면과 상기 본체 내면과의 사이에 상기 유입공을 통해 유입된 공기가 일시적으로 순환체류하는 이격공간을 형성하는 증폭부재;를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 증폭부재 내면에는 유입되는 오폐수를 회전시켜 유출시키는 나선부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,
상기 유입공은 상기 유통공의 중심에서 일측으로 편심된 방향을 향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,
상기 본체 내면에는 단턱부가 형성되고, 상기 증폭부재 외면에는 상기 단턱부에 걸리는 걸림부가 형성되어, 상기 증폭부재는 상기 본체에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 용해도 증폭형 산기장치는 공기노즐구의 유입공을 통해 본체 내부로 유입되는 공기는 증폭부재의 외면에 부딪혀서 분쇄되고, 다시 증폭부재 외면과 바디 내면 사이의 이격공간을 선회하면서 와류를 형성하여 서로 부딪혀 재차 분쇄되어, 미세 입자화된 상태로 오폐수와 접촉되어 혼합되고, 이격공간을 통해 공기는 사방에서 오폐수 표면으로 공급되고, 오폐수는 증폭부재를 통과하면서 회전되어 외류를 형성함으로써 표면으로 공급되는 공기를 내외부로 활발하게 이동시켜, 공기와 오폐수의 접촉면적(접촉횟수)를 늘림으로써, 공기의 오폐수에의 용해도를 증폭시키고, 이는 곧 오폐수의 정화 처리 능력을 향상시킨다.
그리고 증폭부재는 바디 내부에 탈착 가능하게 결함됨으로써 이격공간이나 주입공이 이물질이 쌓여 막힌 때에는 증폭부재를 바디에서 분리시킨 수에 이물질을 간편하게 제거할 수 있다.
도 1 은 종래기술에 따른 산기장치의 분해 사시도 및 결합 단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 산기장치의 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 산기장치의 분해 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 산기장치의 결합 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 산기장치를 고정 장착시키는 장착수단의 정면도 및 평면도.
도 6 은 본 발명에 따른 산기장치에서 배출되는 오폐수를 주변으로 확산 분출시키는 분출수단의 단면도 및 분해 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용해도 증폭형 산기장치에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
참고로, 이하에서 사용하는 도면부호는 도1에 도시된 종래기술에서 사용된 도면부호와 무관하다.
도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 용해도 증폭형 산기장치는 본체(10), 공기노즐구(20), 증폭부재(30)의 구성요소로 대별된다.
상기 본체(10)는 오폐수가 입구(11)로 유입되고 출구(13)로 유출되도록 내부를 관통하는 유통공(15)이 형성되어 있다.
상기 본체(10)의 내부 구조, 즉, 유통공(15)은
입구(11) 측에 상기 증폭부재(30)가 삽입되어 장착되고, 오폐수를 유입시키는 펌프(P)에 연결된 배관(미도시)이 장착되는 장착부(16)와,
상기 장착부(16)에 연결되고 폭이 좁아져 단턱부(14)를 형성하며 공기가 유입되는 유입공(25)이 형성되어 있는 유입부(17)와,
상기 유입부(17)에 연결되고 폭(내경)이 좁아졌다가 출구(13) 측으로 가면서 점차 폭이 넓아지는 벤츄리부(18)로 구성된다.
상기 본체(10) 내부의 상기 단턱부(14)는 상기 증폭부재(30)의 걸림부(34)가 탈착 가능하게 걸림 결합되도록 하고, 상기 벤츄리부(18)는 벤츄리 효과에 의해 흡입력을 발휘함으로써 외부 공기가 상기 공기노즐구(20)의 유입공(25)을 통해 자연스럽게 유입되도록 하며, 유입된 공기와 오폐수의 혼합이 잘되도록 한다.
상기 공기노즐구(20)는 상기 본체(10)의 외면에 돌출 형성되고, 내부에는 상기 본체(10)의 유통공(15)에 연결되는 유입공(25)이 관통 형성된다.
상기 공기노즐구(20)의 유입공(25)은 외부의 공기를 상기 벤츄리부(18)의 흡입력에 의해 자연적으로 유입될 수도 있고, 에어 컴프레셔로부터 강제로 공기를 유입 받을 수도 있다.
상기 공기노즐구(20)에는 자연적으로 또는 에어 컴프레셔로부터 공기를 공급받을 수 있도록 에어튜브(미도시)가 연결된다.
상기 유입공(25)은 그 형성 방향이 상기 유통공(15)의 중심을 향하지 아니하고 일측으로 편심된 방향을 향한다.
이는 유입공(25)으로 유입된 공기가 이격공간(40)에서 자연스럽게 선회되도록 하기 위한 것이다. 이때, 상기 유입공(25)의 편심방향은 지구 자전에 따른 전향력의 영향을 받아 유입된 공기의 선회 운동이 보다 활발하도록 우측으로 편심되는 것이 바람직하다.
상기 증폭부재(30)는 상기 본체(10)의 유통공(15) 내부 구비되고, 유통되는 오폐수를 회전시켜 와류를 형성하고, 유입되는 공기를 선회시켜 잘게 분쇄시켜 와류 오폐수와 혼합시킴으로써, 공기의 오폐수에의 용해도를 증폭시킨다.
상기 증폭부재(30)는 상기 유통공(15)의 장착부(16)에 배치되는 대경부(31)와, 상기 대경부(31)와 연결되고 상기 유통공(15)의 유입부(17)에 배치되어 이격공간(40)을 형성하는 소경부(33)를 포함하고,
상기 대경부(31)와 소경부(33)의 내부에는 상기 본체(10) 내부의 양측 유통공(15)을 연통시키는 연통공(35)이 형성되고,
상기 대경부(31)측의 연통공(35) 내면에는 유입되는 오폐수를 회전시켜 와류(소용돌이)를 형성하는 나선형 모양의 나선부(37)가 형성되어 있다.
상기 대경부(31)는 상기 소경부(33) 보다 직경이 길어 상기 유통공(15) 내부의 단턱부(14)에 걸리는 걸림부(34)를 형성한다.
상기 단턱부(14)와 걸림부(34)는 도면과 같이 직각의 형태로 형성될 수도 있지만, 틈새를 통해 오폐수가 유입되지 않도록 점선원에 도시한 것과 같이 경사진 형태로 형성될 수도 있다.
유입되는 오폐수에 의해 증폭부재(30)는 출구(13) 측으로 향하는 힘을 받아 경사진 형태의 단턱부(14A)와 걸림부(34A)는 서로 밀착되어 틈새를 밀폐함으로써 오폐수가 틈새로 유입되는 것을 예방하게 된다.
그리고 도면에 특별히 도시하지 아니하였으나, 연통공(35)을 통과하면서 나선부(37)에 의해 회전되는 오폐수의 회전력에 의해 증폭부재(30)가 연통공(35)에서 회전하지 아니하도록 상기 단턱부(14)와 걸림부(34)에는 설로 맞물려 걸림으로써 증폭부재(30)의 회전을 방지하는 요홈과 요철을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 증폭부재(30)가 오폐수와 함께 회전을 하면 난선부(37)가 오폐수를 회전시키는 힘이 약해질 수 있기 때문이다.
상기 이격공간(40)은 상기 유입공(25)을 통해 유입되는 공기가 이격공간(40)을 형성하는 증폭부재(30)의 소경부(33) 외면에 부딪혀 잘게 분쇄되도록 하고, 유입된 공기를 선회시키면서 일시적으로 이격공간(40)에 체류하도록 하여 유입된 공기들이 서로 부딪혀 재차 잘게 분쇄되도록 한다.
상기 나선부(37)는 전향력의 영향이 더해져 유입되는 오폐수의 회전력을 높이도록 오른쪽 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 나선부(37)는 연통공(35)으로 유입되는 오폐수를 회전시켜 와류(소용돌이)를 형성하도록 한다.
오폐수에 와류를 일으키면 유입공(25)을 통해 외기가 보다 강력하게 흡입될 수 있고,
또한, 이격공간(40)을 벗어나는 공기는 오폐수와 보다 강력하게 부딪혀 잘게 부서져 혼합되고,
혼합된 공기는 와류에 의해 오폐수 내에서 요동쳐 오폐수와의 접촉면적(접촉횟수)를 늘려 용해도를 높인다.
본 발명에 따른 산기장치를 통해 오폐수와 공기가 혼합되는 과정을 다시 정리하면 다음과 같다.
펌프(P)를 통해 본체(10)의 입구로 공급되는 오폐수는 본체(10) 유통공(15) 통과하면서 유입부(17)를 지나 벤츄리부(18)로 빠져나가면서 압력의 변화로 흡입력을 발생시키고, 이 흡입력에 의해 공기노즐구(20)의 유입공(25)을 통해 외부 공기가 본체(10) 내부로 유입된다.
이때, 오폐수는 벤츄리부(18)로 빠져나가기 전에 증폭부재(30)의 나선부(37)에서 회전하여 와류를 형성하며 벤츄리부(18)로 빠져나가 보다 강력하게 외기가 흡입되도록 한다.
외부에서 유입공(25)으로 흡입되는 공기는 이격공간(40)을 형성하는 증폭부재(30)의 소경부(33) 외면에 부딪혀 분쇄되면서 이격공간(40)을 따라 원주방향으로 선회를 하고,
선회하는 공기는 계속적으로 유입되는 공기와 부딪히면서 재차 분쇄되면서 이격공간(40)을 빠져나간다.
이격공간(40)을 빠져나가는 공기는 사방에서 유통되는 오폐수 표면과 부딪히면서 혼합되고, 회전하는 와류의 오폐수는 표면에서 부딪현 혼합된 공기를 내부로 끌어들이면서 활발하게 뒤썩어 공기가 오폐수 전체에 골고루 섞이도록 한다.
또한, 오폐수에 처음 부딪히는 공기는 방울 형태로 오폐수에 혼합되는데, 와류형태로 소용돌이치는 오폐수는 혼합된 공기 방울을 잘게 부순다.
이리하여 공기노즐구(20)로부터 유입된 공기는 미립화되어 본체(10)의 유통공(15)을 통과하는 오폐수 전체에 골고루 썩여, 보다 많은 양의 미립화된 공기가 오폐수에 혼합되고, 오폐수에 오랫동안 머물게 되어 오폐수의 용존 산소량(즉, 용해도)을 높인다.
이는 곧, 오폐수 처리 시설에서는 오염된 오폐수의 정화 능력을 높이는 것이고, 양어장 등에서는 수중 생물의 생존 환경을 개선하는 것이다.
도5는 본 발명에 따른 산기장치를 고정 장착시키는 장착수단(50)을 도시한 것이다.
상기 장착수단(50)은 산기장치(D)를 간편하게 장착시키고, 장착된 산기장치를 간편하게 분리시키고, 산기장치를 장착하는 경우 진동이 있는 상황에서도 RHWJD볼트(57)의 탈락, 분실 위험 없이 빠르고 정확하게 장착 작업을 수행할 수 있도록 한다.
상기 장착수단(50)은 바디(51)와, 상기 바디(51) 중간에 억지끼움 형태로 결합되는 하부패널(53)과, 상기 바디(51) 상부에 승하강 가능하게 결합되는 상부패널(55)과, 상기 바디(50)에 내장되며 상기 상부패널(55)을 탄성지지하는 탄지스프링(59)과, 상기 하부패널(53)과 상부패널(55)을 조여 상기 산기장치(D)를 고정시키는 고정볼트(57)를 포함하여 이루어진다.
상기 하부패널(53)은 양측에 상기 바디(51) 외부로 돌출되어 노출되며 상기 산기장치(D)의 본체 외면의 약 반을 접촉하여 감싸도록 하부로 오목한 반원부(531)가 각각 형성되고, 상기 바디(51) 내부에 배치되는 내측에는 슬릿 타입의 구속부(533)와 통공 형태를 갖는 너트부(535)가 형성된다.
상기 상부패널(55)은 일측에 상기 바디(51) 외부로 돌출되어 노출되며 상기 산기장치(D)의 본체 외면의 약 반을 접촉하여 감싸도록 상부로 오목한 오목부(551)가 형성되고, 상기 바디(51) 내부에 배치되는 타측에는 상기 하부패널(53)과 고정볼트(57)로 체결되는 브라켓부(553)가 형성된다.
상기 브라켓부는 상부 누름부(554), 하부 피가압부(555), 그리고 이 둘을 연결하는 안내부(556)로 구성된다.
상기 상부 누름부(554)에는 상기 고정볼트(57)가 관통 결합되는 나사공(557)이 형성되는데, 상기 고정볼트(57)의 헤드(571)는 하부에 공회전부(573)와, 상기 공회전부(573) 하부에 구비되며 공회전부(573) 보다 나선 직경이 더 큰 나사부(575)가 구비되어 있어, 누름부(554)의 나사공(557)에 고정볼트(57)의 나사부(575)가 완전히 결합, 하강하면 공회전부(573)는 누름부(554)의 나사공(557)에서 헛돌게 된다.
따라서 이후 고정볼트(57)는 공회전부(573)만이 나사공(557)과 접하게 되고, 나사부(575)는 하부패널(53)의 너트부(535)에 결합되는 형태를 갖는다.
나아가, 상기 브라켓부(553)의 안내부(556)는 상기 하부패널(53)의 구속부(533)에 결합되어 상부패널(55)의 승하강을 안내하고, 이 안내부(556)는 상하 누름부(554) 및 피가압부(555) 보다 폭이 좁으므로 바디(51)에 하부패널(53) 및 상부패널(55)을 조립시킨 이후에 상부패널(55)이 하부패널(53)에서 비의도적으로 이탈되지 않도록 한다. 즉, 브라켓부(553)의 하부 피가압부(555)가 하부패널(53)에 걸려 이탈되는 것을 방지한다.
상기 브라켓부(553)의 피가압부(555) 하부면 중앙에는 프레스 가공 방식 등으로 형성되는 딤플(558)이 형성되는데, 상기 딤플(558)은 탄지스프링(59) 상단부에 결합되므로 정확하게 탄지스프링(59)의 탄성이 전달된다.
상기 탄지스프링(59)의 비가압 상태의 길이는 설치 상태에서 바디(51)의 바닥에서 하부패널(53)의 하면까지 보다 길어서, 고정볼트(57)의 나사부(575)가 하부패널(53)의 너트부(535)에서 분리된 상태에서도 탄지스프링(59)은 브라켓부(553)의 피가압부(555)를 탄성지지하여 피가압부(555) 상면이 하부패널(53) 저면에 밀착되어 탄지스프링(59)의 이탈을 방지함과 동시에 상부패널(55)의 브라켓부(553)의 이탈을 방지하는 것이 바람직하다.
도6은 본 발명에 따른 산기장치(D)에서 배출되는 오폐수를 주변으로 확산 분출시키는 분출수단(60)의 단면도 및 분해 사시도로서,
상기 분출수단(60)은 회전체(61)와, 상기 회전체(61)를 상기 상기장치(D)의 본체(10) 출구(13)에 회전 가능하게 결합시키는 볼베어링(63)을 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 회전체(61)의 내부에는 상기 본체(10)를 통해 유입되는 오폐수다 통과하여 분사 배출되는 유로홀(611)이 형성되는데, 상기 유로홀(611)은 상기 본체(10)의 유통공(15)에 연장 연결되어 회전체(611)의 전후 방향으로 형성되는 연장공(613)과, 상기 연장공(613)에 수직된 방향으로 연결되어 바디의 측면으로 형성되는 수직공(615)으로 이루어진다.
상기 연장공(613)과 수직공(615)의 단부측에는 내경이 좁아져, 배출되는 오폐수를 강력한 수압으로 분사시킨다.
이때, 상기 수직공(615)은 직선이 아니라 경사져 형성, 즉, 수직공(615)에서 배출되는 오페수의 방향이 바디(61)의 중심을 향하지 아니하도록 형성되어, 수직공(615)에서 배출되는 오폐수는 바디(61)를 회전시키는 추진력을 생성하고, 이 추진력에 의해 바디(61)는 회전하면서 오폐수를 외부로 배출한다.
이와 같이 회전하는 회전체(61)는 오폐수를 연장공(613)을 통해 전방으로 배출하고 동시에 회전하는 회전체의 수직공(615)을 통해 측면 사방으로 배출하여, 오폐수를 수중의 주변으로 확산시켜 분사한다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 용해도 증폭형 산기장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 입구와 출구를 관통하는 유통공이 형성되어 있는 본체;
    상기 유통공과 연결되고 공기가 유입되는 유입공이 형성되어 있는 공기노즐구;
    상기 본체 내부에 구비되고, 양측의 유통공을 연통시키는 연통공이 형성되고, 외면과 상기 본체 내면과의 사이에 상기 유입공을 통해 유입된 공기가 일시적으로 순환체류하는 이격공간을 형성하는 증폭부재;를 포함하여 이루어지는 용해도 증폭형 산기장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭부재 내면에는 유입되는 오폐수를 회전시켜 유출시키는 나선부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용해도 증폭형 산기장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입공은 상기 유통공의 중심에서 일측으로 편심된 방향을 향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용해도 증폭형 산기장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체 내면에는 단턱부가 형성되고, 상기 증폭부재 외면에는 상기 단턱부에 걸리는 걸림부가 형성되어, 상기 증폭부재는 상기 본체에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 용해도 증폭형 산기장치.
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