KR101830068B1 - 산기 장치 및 이를 포함하는 수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산기 장치 및 이를 포함하는 수처리 장치에 관한 것이다. 일 측면에 따른 산기 장치는 공기를 배출하는 공기 공급구; 및 상기 공기 공급구에서 배출된 공기가 유입되는 산기관을 포함하고, 상기 산기관에는 상기 공기 공급구를 통해 유입된 공기를 분산하여 배출시키기 위한 다수의 기포방출공이 형성되고, 상기 산기관은 판재를 프레스(press) 가공함으로써 제작되며, 상기 산기관의 하측에는, 상기 산기관의 길이 방향으로 따라 형성되는 개방부가 구비된다.

Description

산기 장치 및 이를 포함하는 수처리장치 {AIR DIFFUSER AND WATER TREATMENT APPARATUS COMPRISING THE SAME}

본 발명의 실시 예는 산기 장치 및 이를 포함하는 수처리 장치에 관한 것이다.

산기 장치는 수중에서 다수의 기포를 발생시키기 위한 것이며, 공기유입통로와 기포방출공을 구비하고 있다. 산기 장치는 수처리시설의 폭기조에서의 기포 발생, 여과식 수처리시설의 여과조에서의 기포 발생, 막분리활성슬러지법(MBR: membrane bio-reactor) 수처리시설의 생물반응조에서의 기포 발생 등의 용도로 사용되고 있다.

수처리시설의 폭기조는 호기성 미생물의 배양을 통하여, 오수, 폐수 및 하수 중에 함유되어 있는 유기물질을 분해하기 위하여 사용된다.

여과조는, 폐수 중에 함유되어 있는 고형입자를 여과방식으로 제거하기 위하여 사용된다. 산기 장치는, 여과조 내에서, 침지식 분리막 모듈의 하부에 설치된다. 산기 장치로부터 방출되는 기포는, 분리막 모듈 주위의 수체를 교란시키는 구동력으로 작용한다. 분리막과 기포의 충돌에 의하여, 그리고, 분리막 주변의 수체 교란에 의하여, 분리막에 진동이 발생하게 되고, 그에 따라, "분리막의 미세기공이 고형입자의 퇴적에 의하여 막히는 현상(즉, 파울링(fouling) 현상)"이 방지될 수 있다.

생물반응조에서는, 분리막 모듈에 의한 고형입자의 제거와 미생물에 의한 유기물질의 분해가 동시에 일어난다.

생물반응조의 하부에 설치된 산기 장치로부터 방출되는 기포는, 분리막의 파울링을 방지하는 역할과 미생물에 대하여 산소를 공급하는 역할을 할 수 있다.

여과조 및 생물반응조의 예에서, 산기 장치로부터 방출된 기포에 의한 분리막 파울링 방지를 "기포에 의한 분리막의 물리적 세정"이라고 부른다. 기포에 의한 분리막의 물리적 세정에 있어서 가장 치명적인 요소는, 수체의 교란 정도가 극히 낮은 데드죤(dead zone)의 형성이다. 특히, 고농도의 미생물로 운전되는 생물반응조의 경우, 분리막 주위에 데드죤이 형성되면, 점성이 강한 미생물 고형물에 의한 분리막 표면 폐색이 급격하게 진행되어, 분리막에 걸리는 압력차가 급상승된다.

분리막 주위에 데드죤이 형성되는 가장 큰 원인은, 산기 장치의 기포방출공으로부터 방출되는 기포의 발생량이 균일하지 않기 때문이다. 이를 편폭기 현상이라 부른다. 수체 교란의 구동력으로서 작용하는 기포의 발생이 균일하지 않게 되면, 결국, 분리막 주변의 일영역에 수체의 교란 정도가 극히 낮은 데드죤이 형성될 수 밖에 없다.

한편, 선행 문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-0778491호에는 “폭기용 산기관”에 관한 내용이 개시된다.

선행 문헌의 산기관의 경우 다수의 기포 방출공을 통해 방출되는 기포가 균일하게 방출되지 않는 문제가 있을 수 있으며, 제작 공정이 복잡한 단점이 있다. 또한, 산기관 내부에 슬러지가 쌓여 산기관이 막히는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 장치 내부에 슬러지가 쌓이지 않으며, 기포를 균일하게 방출할 수 있는 산기 장치 및 이를 포함하는 수처리 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 산기 장치는 공기를 배출하는 공기 공급구; 및 상기 공기 공급구에서 배출된 공기가 유입되는 산기관을 포함하고, 상기 산기관에는 상기 공기 공급구를 통해 유입된 공기를 분산하여 배출시키기 위한 다수의 기포방출공이 형성되고, 상기 산기관의 하측에는, 상기 산기관의 길이 방향으로 따라 형성되는 개방부가 구비된다.

일 측면에 따른 수처리 장치는 오폐수를 수용하는 여과조; 상기 여과조에 구비되어 상기 오폐수를 정화하기 위한 멤브레인(membrane)이 구비되는 필터 모듈; 및 상기 멤브레인 필터가 폐색되는 것을 방지하기 위하여 기포를 발생시키는 산기 장치를 포함하고, 상기 산기 장치는 공기를 배출하는 공기 공급구; 및 상기 공기 공급구에서 배출된 공기가 유입되는 산기관을 포함하고, 상기 산기관에는 상기 공기 공급구를 통해 유입된 공기를 분산하여 배출시키기 위한 다수의 기포방출공이 형성되고, 상기 산기관의 하측에는, 상기 산기관의 길이 방향으로 따라 형성되는 개방부가 구비된다.

본 발명에서 제안되는 실시예에 의하면, 다수의 기포 방출공에서 공기 유입구로부터의 거리와 무관하게 기포를 균일하게 배출시킬 수 있다.

또한, 프레스 가공만으로 산기관을 제작할 수 있으므로 제작 공정이 간단하며, 이에 따라 산기관의 제작 시간 및 제작 비용이 절감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 수처리장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 산기관의 사시도이다.
도 3은 도 2의 산기관을 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 2의 산기관을 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 산기 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 산기관의 사시도이다.
도 7은 도 5의 산기관의 측면도이다.
도 8은 도 5의 산기관을 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절개한 단면도이다.
도 9는 도 5의 산기관을 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절개한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시 예에 따른 산기관의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4실시 예에 따른 산기관의 사시도이다.
도 12는 도 11의 산기관을 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절개한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제5실시 예에 따른 산기관의 사시도이다.
도 14는 도 13의 산기관의 평면도이다.
도 15는 도 13의 산기관의 측면도이다.
도 16은 도 13의 산기관의 정면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 수처리장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 산기관의 사시도이고, 도 3은 도 2의 산기관을 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절개한 단면도이고, 도 4는 도 2의 산기관을 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절개한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 수처리 장치(1)는 여과조(5) 및 산기 장치(10)를 포함한다.

상기 여과조(5)는 오폐수를 수용하기 위한 것이며, 상기 여과조에는 오폐수를 정화하기 위한 정화 필터가 구비될 수 있다.

상기 정화 필터는 멤브레인(membrane)을 포함할 수 있다. 상기 멤브레인에 의해 상기 오폐수에 포함된 오염물질이 걸러질 수 있다. 상기 멤브레인은 다수개로 구비될 수 있으며, 다수개의 멤브레인은 필터 모듈을 형성할 수 있다.

한편, 상기 멤브레인에 의한 정수 과정에서 오염물질에 의한 멤브레인의 표면 폐색이 발생할 수 있다. 이 경우 정수 효율이 급감할 수 있다.

상기 산기 장치(10)는 상기 멤브레인의 표면 폐색을 방지하기 위하여 기포를 방출시킬 수 있다.

상기 산기 장치(10)는 산기관(100) 및 상기 산기관(100)으로 공기를 공급하기 위한 공기 공급구(11) 및 을 포함한다.

상기 산기 장치(10)는 상기 공기 공급구(11)로 공기를 공급하기 위한 유입구(13), 연결 파이프(14, 15)를 더 포함할 수 있다.

상기 연결 파이프(14, 15)는 중심 연결 파이프(14) 및 상기 중심 연결 파이프(14)의 일측에서 분지되는 분지 연결 파이프(15)를 포함할 수 있다. 상기 분지 연결 파이프(15)는 상기 중심 연결 파이프(14)와 연통될 수 있다.

도시된 것과 같이, 상기 분지 연결 파이프(15)는 상기 중심 연결 파이프(14)의 하단에 구비될 수 있다. 다만, 이와 같은 구성으로 제한되는 것은 아니며, 상기 분지 연결 파이프(15)는 상기 중심 연결 파이프(14)의 중단부 측에 추가적으로 구비될 수 있다.

상기 분지 연결 파이프(15)에는 다수의 공기 공급구(11)가 구비될 수 있으며, 상기 유입구(13)는 상기 중심 연결 파이프(14)의 일측에 구비될 수 있다.

외부의 펌프 등을 통해 상기 유입구(13)로 유입되는 공기는 상기 중심 연결 파이프(14) 및 상기 분지 연결 파이프(15)를 거쳐 각각의 공기 공급구(11)로 이동할 수 있다.

상기 공기 공급구(11)는 노즐 형태로 구성될 수 있으며, 이에 따라 넓은 범위에 걸쳐 공기를 공급하는 경우에도 공기를 균일하게 공급할 수 있다.

상기 공기 공급구(11)는 상기 산기관(100)의 내부 공간(18)으로 삽입되어 상기 산기관(100)의 내부 공간(18)으로 공기를 공급할 수 있다.

상기 산기관(100)에는 상기 공기 공급구(11)를 통해 유입되는 공기를 분산하여 배출시키기 위한 다수의 기포방출공(103)이 형성될 수 있다.

상기 산기관(100)은 상기 필터 모듈의 하방에 배치되며, 상기 기포방출공(103)에서 배출되는 기포는 상승하여 상기 필터 모듈에 구비된 멤브레인의 주변 수체를 교란하여 멤브레인의 표면 폐색 현상을 방지할 수 있다.

상기 산기관(100)은 상기 공기 공급구(11)의 측면을 감싸는 한 쌍의 측면 플레이트(110) 및 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)의 전단부에 연결되는 전방 플레이트(120)를 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)는 상기 전방 플레이트(120)의 양측에 연결될 수 있다. 여기서, 상기 공기 공급구(11)에 의해 공기가 공급되는 방향을 전방이라 정의하고, 중력 방향을 하방, 중력의 반대 방향을 상방이라 정의할 수 있다.

상기 한 쌍의 측면 플레이트(110) 및 상기 전방 플레이트(120)는 평평한 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 산기관(100)은 상기 전방 플레이트(120)의 상측면 및 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)의 상측면에 연결되는 돌출부(115)를 포함할 수 있다.

상기 돌출부(115)는 도시된 것과 같이 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)를 라운드지게 연결하는 아치 형상으로 이루어질 수 있다. 다만, 이와 같은 사항으로 한정되는 것은 아니다.

이에 따라, 상기 산기관(100)의 종단면은 도 4에 도시된 것과 같이 하방이 개구된 U자 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 전방 플레이트(120)의 하측면 및 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)의 하측면에는 별도의 플레이트가 구비되지 않는다. 즉, 상기 전방 플레이트(120)의 하측면 및 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)의 하측면은 개방부(19)를 이루도록 구성될 수 있다.

상기 개방부(19)는 상기 산기관(100)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 도시된 것과 같이 상기 산기관(100)이 길쭉한 형상으로 구비되는 경우, 상기 개방부(19)는 상기 산기관(100)의 형상에 대응되도록 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 개방부(19)는 상기 산기관(100)의 폭 이상의 넓이를 갖도록 이루어질 수 있다. 즉, 상기 개방부(19)는 상기 산기관(100)의 하측부의 전면에 걸쳐 형성되는 것으로 볼 수 있다.

이에 따라, 상기 여과조에 담긴 오폐수에 포함된 슬러지가 상기 산기관(100)의 내부에 쌓여 산기관(100)이 막히는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 상기 개방부(19)를 이루는 전면 플레이트(120) 및 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)가 평평한 형상으로 이루어지므로 슬러지가 쌓일 지지면이 존재하지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 산기관(100)은 슬러지에 의한 내부 막힘 현상이 발생하기 어려운 구조를 갖는 것으로 볼 수 있다.

또한, 상기 산기관(100)의 하단이 완전히 개방되므로 상기 공기 공급구(11)는 상기 산기관(100)의 외부로 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 공기 공급구(11)가 슬러지에 의해 막히는 현상이 방지될 수 있다.

반면, 종래와 같이 단순히 상기 산기관의 하측에 홀(hole)이 형성되는 구조의 경우, 홀 주변의 지지면에 슬러지가 쌓여 산기관의 내부 막힘 현상이 발생할 수 있는 점에서 본 발명과 차이가 있다.

상기 다수의 기포방출공(103)은 상기 산기관(100)의 측면부에 형성될 수 있다. 즉, 상기 다수의 기포방출공(103)은 상기 측면 플레이트(110)에 형성될 수 있다. 이 때, 상기 다수의 기포방출공(103)은 상기 한 쌍의 측면 플레이트(110)에 각각 형성될 수 있다.

한편, 상기 산기관(100)에 의한 기포 방출 시, 상기 공기 공급구(11)에 가까이 배치된 기포방출공(103)에서의 기포 방출량에 비해 상기 공기 공급구(11)에서 멀리 떨어진 기포방출공(103)에서의 기포 방출량이 작을 수 있다. 이 경우, 기포 방출량이 적은 부분의 멤브레인이 표면 폐색이 일어나는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 상기 다수의 기포방출공(103)에서 기포가 균일하게 배출되도록 상기 다수의 기포방출공(103)은 상기 공기 공급구(11)에서 멀어질수록 직경이 증가하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 다수의 기포방출공(103) 중에서 상기 공기 공급구(11)에 가까이 배치된 기포방출공(103)은 상기 공기 공급구(11)에서 상대적으로 멀리 배치된 기포방출공(103)에 비해 직경이 작게 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 공기 공급구(11)에 인접한 부분은 상대적으로 공기량이 많더라도 기포방출공(103)의 직경이 작게 형성되어 기포 방출량이 감소하고, 상기 공기 공급구(11)에서 멀리 떨어진 부분은 상대적으로 공기량이 적더라도 기포방출공(103)의 직경이 크기 때문에 기포 방출량이 증가할 수 있다. 따라서, 상기 산기관(100)에 형성된 다수의 기포방출공(103)에서 모든 영역에 걸쳐 기포가 균일하게 방출될 수 있다.

또한, 상기 다수의 기포방출공(103)은 상하로 2단 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 2단 구조로 배치된 기포방출공(103) 중 상측에 구비된 기포방출공(103)은 하측에 배치된 기포방출공(103)에 비해 직경이 작게 형성될 수 있다.

이는, 산기 장치(100)의 내부 공간(18)의 공기가 상측으로 쏠리는 현상을 감안하여 모든 기포방출공(103)에서 기포가 균일하게 배출되도록 하기 위함이다. 구체적으로, 산기 장치(100)의 내부 공간(18)의 공기가 상측으로 쏠려 상측에 공기량이 상대적으로 많으므로, 하측에 구비된 기포방출공(103)의 직경을 상측에 구비된 기포방출공(103)의 직경보다 크게하여 기포가 균일하게 배출되도록 하기 위한 것이다. 이에 따라, 산기효과가 극대화될 수 있다.

한편, 상기 다수의 기포방출공(103)의 직경은 3mm 내지 7mm로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 공기 공급구(11)에서 멀어질수록 각각의 기포방출공(103) 사이의 거리는 짧게 형성될 수 있다. 즉, 상기 공기 공급구(11)에서 멀어질수록 공기량이 감소하는 대신 기포방출공(103)의 밀도가 높아지므로, 상기 산기관(100)의 전체 영역에서 기포가 균일하게 발생될 수 있다.

한편, 상기 다수의 기포방출공(103) 간의 거리는 50mm 내지 70mm의 간격으로 형성될 수 있다.

한편, 위에서 설명한 것과 달리, 상기 다수의 기포 방출공(103)이 상기 돌출부(115)에 형성되는 실시 예도 가능하다.

상기 산기관(100)은 상기 공기 공급구(11)에서 멀어질수록 상하 방향의 폭이 증가하도록 형성될 수 있다. 즉, d2는 d1보다 크게 형성될 수 있다(도 3 참조).

구체적으로 상기 상기관(100)의 상단부는 상기 공기 공급구(11)에서 멀어질수록 상향 경사지는 형상으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 산기관(100)의 내부 공간(18)에 공기가 고르게 분산되어 모든 기포방출공(103)에서 기포가 균일하게 방출될 수 있다. 이 경우, 상향으로 경사지는 각도는 특별히 제한되지 않는다.

한편, 상기 상기관(100)의 상단부가 원호 또는 포물선과 같은 곡선의 형태를 취할 수도 있다.

상기 산기관(100)은 판재를 프레스(press) 가공함으로써 제작될 수 있다. 이는, 상기 산기관(100)의 하단이 개방된 구조이기 때문에 가능한 것이다.

반면, 종래의 산기관은 관(管) 형상으로 제작되므로, 본 발명의 산기관과 같이 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 증가하는 형상으로 제작하기에 어려움이 따른다. 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 증가하는 관 형상을 제작하기 위해서는 판재를 말아서 용접하거나, 확관 작업을 별도로 요하므로 제작 시간 및 제작 비용이 증가되는 단점이 있다.

본 발명과 같은 산기관(100)은 프레스 금형 및 프레스 기계를 이용하여 동등한 품질의 제품을 대량으로 반복 생산할 수 있으므로, 제작 시간 및 제작 비용이 절감될 수 있다.

이하, 제2실시 예에 따른 산기 장치에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 산기 장치의 사시도이고, 도 6은 도 5의 산기관의 사시도이고, 도 7은 도 5의 산기관의 측면도이고, 도 8은 도 5의 산기관을 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절개한 단면도이고, 도 9는 도 5의 산기관을 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절개한 단면도이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 산기 장치(20)는 공기 공급구(21), 유입구(13), 연결 파이프(14, 15) 및 산기관(200)을 포함할 수 있다. 제2실시 예에 따른 산기 장치(10)는 앞선 실시 예와 비교하여 산기관(200) 및 공기 공급구(21)에 있어서만 차이가 있으므로 이에 대하여 구체적으로 설명하고 다른 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 실시 예의 산기관(200)은 전면 플레이트(220), 한 쌍의 측면 플레이트(210)를 포함한다. 상기 전면 플레이트(220) 및 상기 한 쌍의 측면 플레이트(210)는 앞선 실시 예와 같이 평평한 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 산기관(200)의 상측에는 상방으로 라운드지게 형성되는 돌출부(213) 및 상기 돌출부(213)의 양측에 형성되는 플레이트부(215, 217)가 구비될 수 있다. 상기 돌출부(213) 및 상기 플레이트부(215, 217)에는 각각 기포방출공(213a, 215a, 217a)이 형성될 수 있다. 상기 돌출부(213)에 형성된 기포방출공(213a)을 제1기포방출공(213a)이라 하고, 상기 플레이트부(215, 217)에 형성된 기포방출공(215a, 217a)을 각각 제2기포방출공(215a), 제3기포방출공(217a)이라 이름할 수 있다.

상기 돌출부(213)는 상기 플레이트부(215, 217)보다 높게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 공기 공급구(21)에서 공급되는 공기가 상기 돌출부(213)의 하방으로 모일 수 있다.

상기 산기관(200)의 내부공간(21a)에는 두 개의 공기 공급구(21)가 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 산기관(200)은 상기 공기 공급구(21)에서 멀어질수록 상하 방향으로의 폭이 증가하는 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, d4는 d3보다 크게 형성될 수 있다(도 8 참조). 이에 따라, 상기 산기관(200)의 내부 공간(21a)에 공기가 고르게 분산되어 모든 기포방출공(213a)에서 기포가 균일하게 방출될 수 있다.

상기 제1 내지 제3기포방출공(213a, 215a, 217a)의 단부의 높이가 균일하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 각각의 기포방출공(213a, 215a, 217a)에서 기포가 방출되는 높이가 균일해지는 효과가 있다.

한편, 상기 제1 내지 제3기포방출공(213a, 215a, 217a) 중 적어도 하나는 상기 공기 공급구(21)와 직접 접촉하도록 배치될 수 있다.

본 실시 예의 산기관(200)도 앞선 실시 예와 마찬가지로 판재를 프레스 가공함으로써 제작할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3기포방출공(213a, 215a, 217a)도 프레스 가공에 의해 형성될 수 있다. 기포방출공을 형성하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않게 되므로 상기 산기관(200)의 제작 공정이 단순화됨으로써 제작 시간 및 제작 비용이 절감될 수 있다.

이하에서는 제3실시 예에 따른 산기관에 대하여 설명한다. 제3실시 예에 따른 산기관은 제2실시예의 산기관과 비교하여 기포방출공에 있어서만 차이가 있으므로 이에 대하여 구체적으로 설명하고 나머지 구성에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 10은 본 발명의 제3실시 예에 따른 산기관의 사시도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 산기관(300)은 제2실시 예의 산기관(200)과 형상이 동일하다. 즉, 본 실시 예의 산기관(300)에는 돌출부(313), 플레이트부(315, 317)가 구비되며, 각각에는 기포방출공(313a, 315a, 317a)이 구비된다.

다만, 본 실시 예의 기포방출공(313a, 315a, 317a)은 앞선 실시 예의 기포방출공(213a, 215a, 217a)과 달리 높이가 균일하지 않다. 이에 따라, 기포 방출 지점의 높이가 서로 달라질 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제4실시 예에 따른 산기관에 대하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 제4실시 예에 따른 산기관의 사시도이고, 도 12는 도 11의 산기관을 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절개한 단면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제4실시 예에 따른 산기관(400)은 전면 플레이트(420), 한 쌍의 측면 플레이트(410) 및 복수의 돌출부(413, 415, 417)를 포함한다.

상기 복수의 돌출부(413, 415, 417)에는 각각 다수의 기포방출공(413a, 415a, 417a)이 형성될 수 있다.

상기 산기관(400)의 내측에는 공기 공급구(41)가 구비되며, 상기 공기 공급구(41)를 통해 상기 산기관(400)으로 유입되는 공기는 각각의 돌출부(413, 415, 417)의 하방에 모일 수 있으며, 각각의 돌출부(413, 415, 417)의 하단에 모인 공기는 상기 다수의 기포방출공(413a, 415a, 417a)을 통해 분산되어 배출될 수 있다.

상기 산기관(400)은 상기 공기 공급구(41)에서 멀어질수록 상하 방향으로의 폭이 증가하는 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, d6는 d5보다 크게 형성될 수 있다(도 12 참조). 이에 따라, 상기 산기관(400)의 내부 공간(41a)에 공기가 고르게 분산되어 모든 기포방출공(413a, 415a, 417a)에서 기포가 균일하게 방출될 수 있다.

이하, 본 발명의 제5실시 예에 따른 산기관에 대하여 상세히 설명한다.

도 13은 본 발명의 제5실시 예에 따른 산기관의 사시도이고, 도 14는 도 13의 산기관의 평면도이고, 도 15는 도 13의 산기관의 측면도이고, 도 16은 도 13의 산기관의 정면도이다.

도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 제5실시 예에 따른 산기관(500)은 전면 플레이트(520), 한 쌍의 측면 플레이트(510) 및 복수의 돌출부(530, 540, 550)를 포함한다.

상기 복수의 돌출부(530, 540, 550)는 메인 돌출부(530) 및 보조 돌출부(540, 550)를 포함할 수 있다. 상기 보조 돌출부(540, 550)는 상기 메인 돌출부(530)로부터 분지될 수 있다.

상기 메인 돌출부(530)는 상기 산기관(500)의 상측에 구비되며, 상방으로 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 메인 돌출부(530)는 상기 산기관(500)의 일측(531)에서 타측(533)으로 갈수록 좌우방향으로의 폭이 증가하는 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 메인 돌출부(530)는 상기 산기관(500)의 일측(531)에서 타측(533)으로 갈수록 상측으로 경사진 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 보조 돌출부(540, 550)는 상기 메인 돌출부(530)의 측면에 구비되며, 상기 메인 돌출부(530)로부터 멀어질수록 좌우방향으로의 폭이 넓어지는 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 보조 돌출부(540, 550)는 상기 메인 돌출부(530)로부터 멀어질수록 상측으로 경사진 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 보조 돌출부(540, 550)는 상기 메인 돌출부(530)의 양측에 각각 구비될 수 있다. 상기 보조 돌출부(540, 550)는 상기 메인 돌출부(530)의 좌측에 구비되는 제1보조 돌출부(540)와 상기 메인 돌출부(530)의 우측에 구비되는 제2보조 돌출부(550)를 포함할 수 있다. 상기 제1보조 돌출부(540)와 상기 제2보조 돌출부(550)는 각각 복수개로 구성될 수 있다.

상기 제1보조 돌출부(540)와 상기 제2보조 돌출부(550)는 서로 대칭 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제1보조 돌출부(540)와 상기 제2보조 돌출부(550)는 서로 동일한 형상으로 이루어질 수 있다. 따라서, 이하에서는 상기 제1보조 돌출부(540)를 중심으로 설명한다.

상기 제1보조 돌출부(540)에는 기포방출공(540a, 540b)이 형성될 수 있다. 상기 기포방출공(540a, 540b)은 다수개로 구비될 수 있다. 또한, 상기 제2보조 돌출부(550)에도 기포방출공이 형성될 수 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 상기 메인 돌출부(530)에도 기포방출공이 형성될 수 있다.

공기 공급구를 통해 상기 산기관(500)으로 유입되는 공기는 메인 돌출부(530)를 거쳐 각각의 제1보조 돌출부(540)의 하방으로 유동될 수 있다.

상기 제1보조 돌출부(540)의 하단에 모인 공기는 상기 다수의 기포방출공(540a, 540b)을 통해 분산되어 배출될 수 있다.

상기 다수의 기포방출공(540a, 540b)은 상기 메인 돌출부(530)에 비교적 가깝게 배치되는 제1기포방출공(540a)과, 상기 상기 메인 돌출부(530)로부터 비교적 멀리 배치되는 제2기포방출공(540b)을 포함할 수 있다.

상기 제1기포방출공(540a)과 상기 제2기포방출공(540b)은 단부의 높이가 서로 균일하도록 구성될 수 있다.

따라서, 상기 제1보조 돌출부(540)는 상기 메인 돌출부(530)로부터 멀어질수록 상측으로 경사진 형상으로 이루어지므로, 상기 메인 돌출부(530)로부터 멀리 떨어진 제2기포방출공(540b)은 상기 메인 돌출부(530)와 가까이 배치된 제1기포방출공(540a)에 비해 길이가 짧게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1기포방출공(540a)과 상기 제2기포방출공(540b)에서 기포가 방출되는 높이가 균일해지는 효과가 있다.

이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 산기 장치 및 수처리장치에 의하면, 다수의 기포 방출공에서 공기 유입구로부터의 거리와 무관하게 기포를 균일하게 배출시킬 수 있다. 또한, 프레스 가공만으로 산기관을 제작할 수 있으므로 제작 공정이 간단하며, 이에 따라 산기관의 제작 시간 및 제작 비용이 절감될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

1. 공기를 배출하는 공기 공급구; 및
   상기 공기 공급구에서 배출된 공기가 유입되는 산기관을 포함하고,
   상기 산기관에는,
   상기 공기 공급구를 통해 유입된 공기를 분산하여 배출시키기 위한 다수의 기포방출공이 형성되고,
   상기 산기관의 상측에는 상방으로 라운드지게 형성되는 다수의 돌출부가 구비되고,
   상기 다수의 기포방출공은 상기 다수의 돌출부 중 적어도 하나에 형성되며,
   상기 다수의 돌출부는 상기 공기 공급구의 상방에 배치되는 메인 돌출부와, 상기 메인 돌출부로부터 연장되는 다수의 보조 돌출부를 포함하는 산기 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 산기관은 판재를 프레스(press) 가공함으로써 제작되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 산기관의 하측에는, 상기 산기관의 길이 방향으로 따라 형성되는 개방부가 구비되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 돌출부는 상기 공기 공급구로부터 멀어질수록 공기 유동 면적이 증가하는 형상을 이루어지고,
   상기 보조 돌출부는 상기 메인 돌출부로부터 멀어질수록 공기 유동 면적이 증가하는 형상으로 이루어진 산기 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 돌출부는 상기 산기관의 일측에서 타측으로 갈수록 좌우방향으로 폭이 증가하는 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 돌출부는 상기 산기관의 일측에서 타측으로 갈수록 경사진 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조 돌출부는 상기 메인 돌출부의 측면에 구비되며, 상기 메인 돌출부로부터 멀어질수록 좌우방향으로 폭이 넒어지는 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조 돌출부는 상기 메인 돌출부로부터 멀어질수록 경사진 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조 돌출부는 상기 메인 돌출부로부터 분지되어, 상기 메인 돌출부의 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보조 돌출부에는,
    상기 메인 돌출부의 좌측에 구비되는 제 1 보조 돌출부와,
    상기 메인 돌출부의 우측에 구비되는 제 2 보조 돌출부가 포함되고,
    상기 제 1 보조 돌출부 및 상기 제 2 보조 돌출부는 각각 복수 개로 구성되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 보조 돌출부와 상기 제 2 보조 돌출부는 서로 대칭되는 동일한 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
    
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 보조 돌출부 및 상기 제 2 보조 돌출부에는 다수 개의 기포방출공이 형성되고,
    상기 공기공급구를 통해 상기 산기관으로 유입되는 공기는, 상기 메인 돌출부를 통과하여 상기 제 1 보조 돌출부 및 상기 제 2 보조 돌출부로 유동되어, 상기 다수의 기포방출공을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 다수의 기포방출공에는 상기 메인 돌출부에 인접하게 배치되는 제 1 기포방출공과, 상기 제 1 기포방출공보다 상기 메인 돌출부로부터 멀리 배치되는 제 2 기포방출공이 포함되고,
    상기 제 1 기포방출공과 상기 제 2 기포방출공은 단부의 높이가 서로 동일하게 마련되는 것을 특징으로 하는 산기장치.
    
14. 오폐수를 수용하는 여과조;
    상기 여과조에 구비되어 상기 오폐수를 정화하기 위한 멤브레인(membrane)이 구비되는 필터 모듈; 및
    상기 멤브레인 필터가 폐색되는 것을 방지하기 위하여 기포를 발생시키는 산기 장치를 포함하고,
    상기 산기 장치는, 공기를 배출하는 공기 공급구; 및
    상기 공기 공급구에서 배출된 공기가 유입되는 산기관;을 포함하고,
    상기 산기관에는, 상기 공기 공급구를 통해 유입된 공기를 분산하여 배출시키기 위한 다수의 기포방출공이 형성되고,
    상기 산기관의 하측에는, 상기 산기관의 길이 방향으로 따라 형성되는 개방부가 구비되며,
    상기 산기관의 상측에는 상방으로 라운드지게 형성되는 다수의 돌출부가 구비되고,
    상기 다수의 기포방출공은 상기 다수의 돌출부 중 적어도 하나에 형성되고,
    상기 다수의 돌출부는 상기 공기 공급구의 상방에 배치되는 메인 돌출부와, 상기 메인 돌출부로부터 연장되는 다수의 보조 돌출부를 포함하는 수처리 장치.
    
    

Images