KR20160036545A - 폭기장치 - Google Patents

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KR20160036545A
KR20160036545A KR1020160032716A KR20160032716A KR20160036545A KR 20160036545 A KR20160036545 A KR 20160036545A KR 1020160032716 A KR1020160032716 A KR 1020160032716A KR 20160032716 A KR20160032716 A KR 20160032716A KR 20160036545 A KR20160036545 A KR 20160036545A
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Abstract

본 발명은 모터가 내장된 중공의 케이싱과, 상기 케이싱의 전방으로 위치하며 유입공이 형성된 공간인 혼합부와, 혼합부로 연장된 모터의 구동축과 일체로 회전하도록 구동축에 결합되어 혼합부 내에 위치하며 회전시 반경방향 외측으로 유동을 발생시키는 임펠러와, 일측 단부가 상기 임펠러의 전방에 위치하도록 구비되어 혼합부로 공기가 유입되는 통로가 되는 관체인 공기유입부와, 상기 혼합부에 연통되도록 형성되어 혼합부에서 혼합된 물과 공기가 배출되는 배출부가 구비되며; 상기 혼합부(130)에는 유체가 접촉하도록 형성된 복수의 돌기(129)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 폭기장치에 관한 것이다.
본 발명의 폭기장치는 배출부에 구비된 돌기에 의해 물과 공기가 혼합부에서 뿐만 아니라 재차 혼합될 수 있어서 물과 공기의 혼합률을 증가시키는 것이 가능하고 이에 따라 용존 산소량이 증가되는 효과가 있다.

Description

폭기장치{Areation Aapparatus}
본 발명은 폭기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기 폐수의 처리 시 폐수를 폭기시켜 용존 산소량을 증가시킴으로써 폐수 처리 효율이 향상된 폭기장치에 관한 것이다.
선출원된 대한민국 등록특허공보 제10-1254873호(2013.04.09)에는 폭기장치가 개시된 바 있다. 도 1은 종래의 폭기장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 종래의 폭기장치를 도시한 단면도이며, 도 3은 종래의 폭기장치를 도시한 분해사시도이다.
이하에서는 도 1에서 왼쪽 방향을 '전방', 오른쪽 방향을 '후방', 전방에서 후방을 향하는 방향을 '하류방향', 세로방향을 '반경방향', 가로방향을 '길이 방향', 반경방향에서 구동축으로부터 멀어지는 방향을 '반경방향 외측'이라 한다.
종래 발명의 일 실시예에 따른 폭기장치는 오수 또는 폐수 등의 수중에 설치되며 외부공기를 유입 받아 수중의 물과 혼합시켜 공기가 혼합된 물을 수중으로 배출시키도록 마련되는 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 수중에 설치되는 원통 형상의 중공의 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 전방측에 구비된 혼합부(20)와, 상기 혼합부(20)의 내부에 설치된 임펠러(30)와, 상기 혼합부(20)의 전방 측에 구비된 분리판부(40)와, 상기 분리판부(40)의 전방측에 구비된 흡입하우징(50)과, 상기 흡입하우징(50)을 관통하여 설치되어 공기의 유입 통로가 되는 공기유입부(60)와, 상기 혼합부(20)의 외주면에 설치된 배출부(70)를 포함하여 이루어진다.
상기 케이싱(10)에는 모터(13)가 밀폐되게 내장되며, 상기 모터(13)의 구동축(16)은 전방을 향하도록 구비된다.
상기 케이싱(10)의 후방에는 개폐 가능한 덮개부(12)가 구비되고, 상기 덮개부(12)에 손잡이부(15)와 상기 모터(13)로 구동 전원을 공급하기 위한 전선(14)이 구비된다.
상기 혼합부(20)는 전방으로 개구된 중공의 원통형상이고 원주 방향으로 관통된 배출공(23)이 형성된다.
상기 혼합부(20)는 상기 케이싱(10)의 전방으로 상기 케이싱(10)과 일체로 구비될 수 있으며, 상기 모터(13)의 구동축(16)은 상기 혼합부(20)의 후방에서 전방으로 연장 구비된다.
상기 구동축(16)은 케이싱(10) 내부에 구비된 베어링부(17)에 의하여 회전가능하게 지지되며, 상기 베어링부(17)의 전방으로 구동축(16)과 혼합부(20)의 내경 사이에는 씰링부(19)가 구비된다.
상기 임펠러(30)는 혼합부(20)의 반경 방향으로 추력이 발생하도록 상기 구동축(16)에 구비되는 것으로, 원판형상의 회전판부(31)와, 상기 회전판부(31)의 상기 구동축(16)이 삽입되는 삽입공(35)이 형성된 지지탭부(33)와, 상기 회전판부(31)의 전방으로 돌출 구비된 복수의 회전날개부(32)로 이루어진다. 상기 지지탭부(33)는 전방으로 돌출 구비되어 상기 회전날개부(32)의 내측 단부와 지지탭부(33) 사이에는 반경 방향으로 간격이 형성된다.
상기 임펠러(30)는 상기 모터(13)의 구동에 의해 회전된다.
상기 회전날개부(32)는 방사상으로 형성되며, 상기 회전판부(31)의 외측으로부터 상기 지지탭부(33)를 향하여 연장되면서 반경방향 외측으로 볼록한 곡선을 가지도록 나선으로 형성될 수 있다.
상기 분리판부(40)는 원판형상이며 중앙부에 전후방으로 관통된 유입공(41)이 형성된다.
상기 흡입하우징(50)은 후방으로 개방된 원통형상으로서 원주 방향을 따라 이격되면서 반경방향으로 관통된 복수의 흡입공(51)이 형성된다. 상기 흡입공(51)은 상기 흡입하우징(50)을 전방을 향하는 면에 형성될 수도 있다.
상기 분리판부(40)는 상기 흡입하우징(50)과 혼합부(20) 사이에 위치한다. 상기 유입공(41)의 크기는 회전날개부(32)의 내측 단부 사이의 간격보다 작게 형성된다. 유입공(41)이 원형으로 형성되는 경우 유입공(41)의 크기는 회전날개부(32)의 내측 단부 사이의 간격보다 작게 형성된다.
상기 공기유입부(60)는 흡입하우징(50)의 전방에서 후방을 관통하여 구비되며 일측과 타측이 개방된 중공의 유입탭부(61)와, 상기 유입탭부(61)의 전방측에 연결되며 일측과 타측이 개방된 중공의 유입관부(63)와, 상기 유입탭부(61)의 후방측에 연결되며 혼합부(20)를 향하여 연장되는 중공의 연장관부(65)로 이루어진다. 상기 연장관부(65)는 유입공(41)을 관통하여 연장된다. 상기 연장관부(65)와 유입공(41) 사이에는 반경 방향으로 간격이 형성된다.
상기 연장관부(65)의 후방 측 단부와 상기 지지탭부(33) 사이에는 길이 방향으로 틈새(t)가 형성된다. 상기 유입관부(63)는 일측 단부가 공기 중에 노출되어 공기가 유입되며, 유입된 공기는 상기 유입탭부(61)와 연장관부(65)를 거쳐 임펠러(30)를 향하여 유동한다.
상기 혼합부(20)에는 외주면에 상기 배출공(23)과 연통되는 배출부(70)가 설치된다.
상기 배출부(70)는 배출공(23)과 연통되도록 일측과 타측이 개방된 중공의 배출탭부(71)와, 상기 배출탭부(71)에 연결되며 일측과 타측이 개방된 중공의 배출관부(73)로 이루어진다.
상기 배출관부(73)는 전반부를 형성하는 대경부(74)와 후반부를 형성하는 소경부(75)로 이루어질 수 있다.
상기 종래의 폭기장치는 혼합부에서 공기와 물이 혼합되고 배출부를 통하여 배출되는 과정에서 수중에 유입된 공기가 큰 기포 형태로 배출이 되어 수중에서 공기와 물의 접촉면적이 감소하고 수표면으로 빠르게 상승하게 되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1254873호(2013.04.09)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 혼합부에서 물과 혼합된 공기가 배출부에 구비된 돌기에 의해 다시 와류되도록 하여 배출되어 물과의 접촉면적이 배출중에 감소되는 것을 방지하는 폭기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 폭기장치는 모터가 내장된 중공의 케이싱과, 상기 케이싱의 전방으로 위치하며 유입공이 형성된 공간인 혼합부와, 혼합부로 연장된 모터의 구동축과 일체로 회전하도록 구동축에 결합되어 혼합부 내에 위치하며 회전시 반경방향 외측으로 유동을 발생시키는 임펠러와, 일측 단부가 상기 임펠러의 전방에 위치하도록 구비되어 혼합부로 공기가 유입되는 통로가 되는 관체인 공기유입부와, 상기 혼합부에 연통되도록 형성되어 혼합부에서 혼합된 물과 공기가 배출되는 배출부가 구비되며; 상기 혼합부에는 유체가 접촉하도록 형성된 복수의 돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 폭기장치를 제공한다.
상기에서, 배출부는 일단이 혼합부와 연통되고 타단은 외부와 연통되도록 일측과 타측이 개방된 중공의 배출관부로 이루어지고; 상기 배출관부에는 복수의 돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 상기 혼합부에 형성되고 배출관부와 연통되고 오목하며 원주방향으로 안내홈부가 더 포함되고; 상기 안내홈부에는 복수의 돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 상기 돌기는 유동방향에 대하여 서로 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 상기 돌기는 외부에서 삽입되어 내부로 돌출된 돌기부재에 의하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 돌기부재의 하단부의 단면은 2개의 장변과 2개의 단변으로 이루어진 사각형인 것을 특징으로 한다.
상기에서, 장변의 중심부가 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 임펠러는 중심부에 전방으로 돌출 형성되어 상기 구동축의 단부가 나사 체결되어 삽입되는 지지탭부를 구비하며; 상기 보조 흡입부는 상기 지지탭부에서 전방으로 연장되어 구비되는 연장축부와, 상기 연장축부의 전방 단부에 구비되어 회전시 후방으로 유체를 유동시키는 보조 임펠러부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 폭기장치는 배출부에 구비된 돌기에 의해 물과 공기가 혼합부에서 혼합된 후 배출과정에서 다시 혼합될 수 있어서 물과 공기의 접촉면적이 배출중에 감소되는 것을 방지하여 용존 산소량이 증가되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 폭기장치를 도시한 측면도이고,
도 2는 종래의 폭기장치를 도시한 단면도이며,
도 3은 종래의 폭기장치를 도시한 분해사시도이고,
도 4는 본 발명의 폭기장치를 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 폭기장치를 도시한 분해사시도이고,
도 6은 본 발명의 폭기장치의 작동 상태를 설명하기 위하여 도시한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 폭기장치를 이루는 케이싱, 분리판부, 임펠러, 배출부를 도시한 사시도이고,
도 8은 본 발명의 폭기장치를 이루는 임펠러를 도시한 사시도이고,
도 9는 도 7의 A-A선 단면도이고,
도 10은 도 9의 B-B선 단면도이고,
도 11은 본 발명의 돌기부재를 도시한 정면도이고,
도 12는 본 발명의 돌기부재의 저면도이고,
도 13은 본 발명의 돌기부재의 하단부의 단면도이고,
도 14는 본 발명의 돌기부재의 하단부의 단면 변형예이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명에 따른 폭기장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 폭기장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 폭기장치를 도시한 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 폭기장치의 작동 상태를 설명하기 위하여 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 폭기장치를 이루는 케이싱, 분리판부, 임펠러, 배출부를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 폭기장치를 이루는 임펠러를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 7의 A-A선 단면도이고, 도 10은 도 9의 B-B선 단면도이고, 도 11은 본 발명의 돌기부재를 도시한 정면도이고, 도 12는 본 발명의 돌기부재의 저면도이고, 도 13은 본 발명의 돌기부재의 하단부의 단면도이고, 도 14는 본 발명의 돌기부재의 하단부의 단면 변형예이다.
이하의 설명에서 도 6에서 왼쪽 방향을 '전방', 오른쪽 방향을 '후방', 전방에서 후방을 향하는 방향을 '유동방향', 세로방향을 '반경방향', 가로방향을 '길이방향', 반경방향에서 구동축으로부터 멀어지는 방향을 '반경방향 외측'이라 한다. 도면에서 모터의 내부 구조에 대한 도시는 생략한다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명 폭기장치(100)는 외부 공기를 유입 받아 물과 혼합시켜 배출되도록 하는 것으로서 모터(113)가 내장된 중공의 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 전방으로 위치하며 유입공(171)이 형성된 공간인 혼합부(130)와, 혼합부(130)로 연장된 모터(113)의 구동축(131)과 일체로 회전하도록 구동축(131)에 결합되어 혼합부(130) 내에 위치하며 회전시 반경방향 외측으로 유동을 발생시키는 임펠러(150)와, 일측 단부가 상기 임펠러(150)의 전방에 위치하도록 구비되어 혼합부(130)로 공기가 유입되는 통로가 되는 관체인 공기유입부(190)와, 상기 혼합부(130)에 연통되도록 형성되어 혼합부(130)에서 혼합된 물과 공기가 배출되는 배출부(120)가 구비되며; 상기 혼합부(130)에는 유체가 접촉하도록 형성된 복수의 돌기(129)가 구비된다.
상기 케이싱(110) 내에는 모터(113)가 구비되며, 모터(113)의 구동축(131)은 전방을 향하여 혼합부(130)로 연장 구비된다. 구동축(131)의 단부는 혼합부(130) 내에 위치된다. 케이싱(110)의 후방에는 나사 체결되어 케이싱(110)과 일체를 이루는 개폐 가능한 덮개부(111)가 구비되고, 덮개부(111)에 고리 모양의 손잡이부(115)가 구비되고, 모터(113)로 구동 전원을 공급하기 위한 전선(114)은 덮개부(111)를 통하여 모터(113)에 연결된다.
상기 혼합부(130)는 단면이 원형으로 되어 있다. 혼합부(130)는 케이싱(110)의 전방에 위치하며 케이싱(110)과 일체로 형성되어 구비된다. 상기 혼합부(130)는 케이싱(110)과 분리되어 형성될 수 있다. 혼합부(130)는 모터(113)의 전방에 형성되는 공간으로 케이싱(110)의 전방 부분이 혼합부(130)를 이루도록 전방을 향하여 개구된 오목한 부분으로 형성된다. 혼합부(130)는 전방으로 개구되어 오목하게 형성된 원통부분과, 원통부분의 개구된 부분에 결합되는 분리판부(170) 사이에 형성된 공간부이다. 혼합부(130)에서 물과 공기가 혼합된다. 혼합부(130)의 후방면에는 오목하게 원주방향으로 안내홈부(135)가 형성된다.
상기 안내홈부(135)는 반경방향 외측 가장자리에 위치된다. 안내홈부(135)는 혼합부(130)의 후방면의 원주방향을 따라 원호형을 이루며 오목하게 형성된다. 상기 안내홈부(135)는 배출공(133)에 가까울수록 깊고 넓게 형성된다. 돌기(129)는 케이싱(110)에 일체로 구비되어 안내홈부(135)에는 복수의 돌기(129)가 돌출 형성된다. 상기 돌기(129)는 케이싱(110)에 삽입되어 안내홈부(135)에 돌출된 돌기부재(127)에 의해서 형성될 수 있다. 상기 안내홈부(135)는 배출관부와 연통된다. 안내홈부(135)와 배출관부 사이에는 배출공(133)이 형성된다. 안내홈부(135)는 유체가 배출관부로 유동되도록 안내하는 역할을 한다. 상기 돌기(129)는 공기와 혼합되어 물에 저항체로 작용한다.
상기 모터(113)의 구동축(131)은 전방 단부가 혼합부(130)에 위치되도록 연장된다. 구동축(131)은 케이싱(110) 내부에 설치되는 베어링부(117)에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 상기 베어링부(117)의 전방으로 구동축(131)과 케이싱(110)의 내경 사이에는 씰링부(119)가 구비된다. 상기 씰링부(119)에 의해 케이싱(110) 내부로 물이 스며드는 것이 방지된다.
상기 임펠러(150)는 회전판부(151)와 복수의 회전날개부(152)로 이루어진다. 임펠러(150)는 혼합부(130)로 연장된 모터(113)의 구동축(131)과 결합되어 구동축(131)과 일체로 혼합부(130) 내에서 회전된다. 임펠러(150)는 임펠러(150)의 회전시 혼합부(130)에서 반경방향으로 유동이 발생되도록 하는 작용을 한다. 임펠러(150)는 혼합부(130)의 반경방향으로 추력이 발생되도록 구동축(131)에 결합되어 구비된다. 공기유입부(190)를 통하여 유입된 공기와 분리판부(170)의 유입공(171)을 통하여 유입된 물은 임펠러(150)의 회전에 의하여 혼합되면서 반경방향으로 유동된다. 상기 구동축(131)은 임펠러(150)의 중심부를 관통하여 전방에 돌출되고 돌출된 부분은 지지탭부(153)에 의해서 임펠러(150)가 구동축(131)에 결합된다. 상기 임펠러(150)는 모터(113)의 구동축(131)에 용접 등의 방법에 의하여 결합될 수 있다.
상기 회전판부(151)는 단면이 원형으로 되어 있다. 회전판부(151)에는 회전판부(151)의 전방으로 돌출 구비된 복수개의 회전날개부(152)가 방사상으로 형성된다. 회전판부(151)의 중앙에는 모터(113)의 구동축(131)이 관통되는 통공이 형성된다.
상기 회전날개부(152)는 방사상으로 형성되고, 반경방향 외측으로 볼록한 곡선을 가지도록 나선으로 형성되며 전방으로 돌출된다. 모터(113)의 구동에 의해 임펠러(150)가 회전되면 임펠러(150)에 의하여 유체의 유동이 발생된다.
상기 분리판부(170)는 단면이 원형으로 되어 있다. 또한 중앙부에 전후방으로 관통된 유입공(171)이 형성된다. 상기 유입공(171)의 직경은 연장관부(195)의 내경보다 크게 형성된다.
흡입하우징(180)은 단면이 원형으로 되어 있고, 후방으로 개방된 원통형상이다. 또한 혼합부(130)의 전방에 위치되도록 설치된다. 상기 흡입하우징(180)에는 원주방향 및 길이방향을 따라 이격되면서 관통된 다수의 흡입공(181)이 형성된다. 상기 흡입공(181)은 흡입하우징(180)의 전방을 향하는 면에 형성될 수 있다. 분리판부(170)의 전방으로 흡입하우징(180)이 결합되어 구비된다. 흡입하우징(180)은 길이방향을 따라 이격되어 위치하는 분리판부(170)에 결합된다.
상기 공기유입부(190)는 흡입하우징(180)의 전방에서 후방으로 관통하여 구비되며 일측과 타측이 개방된 절곡된 구조인 중공의 유입탭부(191)와, 상기 유입탭부(191)의 전방측에 연결되며 반경방향으로 연장된 중공의 유입관부(193)와, 유입탭부(191)의 후방측에 연결되며 혼합부(130)를 향하여 길이방향으로 연장되는 중공의 연장관부(195)로 이루어진다. 상기 공기유입부(190)는 유입관부(193)와, 연장관부(195)로 이루어진 일체의 절곡된 관체로 형성될 수 있다.
상기 유입탭부(191)는 절곡된 구조인 중공으로 형성된다. 유입탭부(191)는 일측은 혼합부(130)를 향하고 타측은 반경방향 외측을 향한다. 유입탭부(191)에서 혼합부(130)를 향하는 일측은 흡입하우징(180)에 용접 등으로 결합된다. 유입탭부(191)의 일측으로 중공의 관체인 연장관부(195)가 연결되며 타측으로 중공의 관체인 유입관부(193)가 연결된다.
상기 연장관부(195)는 단면이 원형으로 되어 있고, 길이방향으로 연장되어 임펠러(150)를 향한다. 연장관부(195)는 유입공(171)을 관통하여 혼합부(130) 내에 위치된다. 연장관부(195)는 일측은 흡입하우징(180)을 향하고 타측은 혼합부(130)를 향한다. 상기 연장관부(195)의 일측은 흡입하우징(180)에 용접 등으로 결합된다.
상기 유입관부(193)는 단면이 원형으로 되어 있고, 반경방향으로 연장된다. 유입관부(193)는 설치시 일측 단부가 공기 중에 노출되어 공기가 유입된다. 유입된 공기는 유입탭부(191)와 연장관부(195)를 거쳐 임펠러(150)를 향하여 유동된다. 상기 연장관부(195)로부터 유입된 공기는 혼합부(130)로 유동되고 혼합부(130) 내에서 물과 혼합되어 임펠러(150)의 회전에 의하여 유동된다. 물과 공기는 혼합되어 유동되고 혼합부(130)에 형성된 안내홈부(135)를 통하여 배출관부(121)로 배출된다.
상기 배출부(120)는 일단이 혼합부(130)와 연통되는 일측과 타측이 개방된 중공의 배출관부로 이루어진다. 상기 배출부(120)는 혼합부(130)의 외주면에 배출공(133)에 연통되어 설치되는 관체인 중공체이다. 배출부(120)에는 복수의 돌기(129)가 돌출 형성된다. 상기 배출부(120)의 외부에서 돌기부재(127)가 삽입되어 돌기(129)가 형성될 수 있다. 상기 돌기(129)는 물과 공기가 혼합부에서 혼합된 후 배출과정에서 다시 혼합될 수 있어서 물과 공기의 접촉면적이 배출중에 감소되는 것을 방지하기 위함이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 배출부(120)에 구비된 돌기(129)는 유동방향에 대하여 서로 어긋나게 위치된다. 각 돌기(129)들이 서로 어긋나게 이격되어 있어서 물과 공기의 혼합이 더 잘 이루어지게 된다. 배출부는 케이싱(110)에 위치된 배출공(133)과 연통되어 혼합부(130)의 안내홈부(135)와 연결된다. 따라서 혼합부(130)의 안내홈부(135)를 통하여 유동되어 온 공기와 물은 배출공(133)을 지나서 배출관부를 통하여 배출된다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 배출관부는 제1 배출관부(121)와 제2 배출관부(125)로 이루어진다. 배출관부는 혼합부(130)의 외주면에 위치될 수 있다. 배출관부는 케이싱(110)에 위치된 배출공(133)과 연통된다. 배출관부는 나사 결합 등의 방법으로 케이싱(110)에 연결된다. 상기 배출관부는 케이싱(110)에 일체로 구비될 수 있다. 혼합부(130)의 안내홈부(135)를 통하여 유동되어 온 공기와 물은 배출공(133)을 지나서 배출관부를 통하여 배출된다. 상기 제1 배출관부(121)와 제2 배출관부(125)는 일측과 타측이 개방된 중공(128)체이다. 상기 제1 배출관부(121)의 내면에는 하나 이상의 돌기(129)가 형성된다. 상기 돌기(129)는 외부에서 돌기부재(127)가 삽입되어 형성될 수 있다. 또한, 돌기(129)는 제1 배출관부(121)와 일체로 형성될 수 있다. 배출관부는 유동방향의 전반부에는 제1 배출관부(121)가, 후반부에는 제2 배출관부(125)가 구비된다. 상기 제1 배출관부(121)의 외측에 제2 배출관부(125)가 용접, 나사 체결 등의 방법으로 연결된다.
도 7 및 도8에 도시된 바와 같이, 보조 흡입부(160)는 지지탭부(153)에서 전방으로 연장되어 구비되는 연장축부(161)와, 상기 연장축부(161)의 전방 단부에 구비되어 회전시 후방으로 유체를 유동시키는 보조 임펠러부(162)로 이루어진다. 임펠러(150)에는 중심부에 전방으로 돌출 형성되어 구동축(131)의 단부가 나사 체결되어 삽입되는 지지탭부(153)가 구비된다. 보조 흡입부(160)는 모터(113)의 구동축(131)과 일체로 회전되도록 임펠러(150)의 전방에 구비된다. 보조 흡입부(160) 전방의 일부는 공기유입부(190) 후방의 단부 내로 삽입된다. 상기 공기유입부(190)가 연장관부(195)로 이루어진 경우 연장관부(195) 후방의 단부 내로 삽입된다. 보조 흡입부(160)는 회전하면서 공기유입부(190) 내부의 유체를 후방으로 유동시키는 작용을 한다. 보조 흡입부(160)는 임펠러(150)의 회전에 의해 발생되는 흡입력에 추가적인 흡입력을 제공하여, 폭기장치의 시동 초기에 공기유입부(190) 내에 채워진 물이 원활히 후방으로 배출되도록 한다. 따라서 시동 중에는 공기유입부(190)에서 공기만이 유입될 수 있도록 한다. 보조 흡입부(160)는 임펠러(150)와 일체로 형성되거나 너트와 같이 모터(113)의 구동축(131)에 체결될 수 있다.
상기 연장축부(161)는 축 방향 단면이 원형인 봉 형상으로 이루어진다. 연장축부(161)는 임펠러(150)의 지지탭부(153)로부터 전방으로 연장된다. 보조 임펠러부(162)는 연장축부(161)의 전방 단부에 구비된다. 보조 임펠러부(162)는 연장축부(161)의 단부에 일체로 형성되거나 별도로 구비되어 연장축부(161)의 전방 단부에 나사 체결 등의 방법으로 체결되는 것도 가능하다.
상기 보조 임펠러부(162)는 회전하면서 축 방향으로 유동을 발생시키는 나선구조의 날개로 이루어진다. 보조 임펠러부(162)는 연장축부(161)의 단부에 일체로 형성되거나 별도로 구비되어 연결된다. 보조 임펠러부(162)는 공기유입부(190) 후방의 단부 내에 위치된다. 보조 임펠러부(162)의 축 방향 길이는 공기유입부(190)의 내경보다 작다. 상기 공기유입부(190)가 연장관부(195)로 이루어진 경우, 보조 임펠러부(162)는 연장관부(195) 후방의 단부 내로 위치된다. 보조 임펠러부(162)는 시동 초기에 공기 유입부(190)의 물을 후방으로 유동하는 작용을 한다.
상기 지지탭부(153)는 임펠러(150)의 중심부에 구비되며 후방으로 개구된 오목한 홈부가 형성된다. 지지탭부(153)는 회전판부(151)의 중심에 전방으로 돌출 형성되어 후방으로 개구되고 오목하며 암나사부를 가지는 홈부가 형성된다. 따라서 구동축(131)의 단부가 나사 체결되어 지지탭부(153)로 삽입된다.
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 배출부(120)에는 복수의 돌기(129)가 형성된다. 상기 돌기(129)는 배출부(120)에 일체로 형성될 수 있고, 배출부(120)에 삽입되어 배출부(120)의 내부로 돌출된 돌기부재(127)에 의해 형성될 수 있다. 상기 돌기부재(127)는 돌기부재의 머리(1271)와, 돌기부재의 본체(1273)와, 돌기부재의 하단부(1275)로 이루어진다. 돌기부재의 하단부(1275)의 단면은 2개의 장변(1275a)과 2개의 단변(1275b)으로 이루어진 사각형이 될 수 있다. 또한 상기 장변(1275a)의 중심부가 오목하게 형성될 수 있다. 돌기부재의 하단부(1275)의 단면은 도 13과, 도 14에 한정되지 않고 다양하다. 돌기부재(127)는 나사못이나 나사가 될 수 있다. 돌기(129)는 혼합부(130)에서 혼합되는 물과 공기를 재차 혼합되게 하여 물과 공기의 혼합률을 증가시키는 역할을 한다. 따라서 돌기부재 하단부(1275)의 단면이 다양한 각을 이룰수록 효과적이다. 다양한 각을 이루면 유체와 접촉면이 많아져서 와류가 더 잘 발생하게 되고, 와류가 많이 발생되면 그만큼 물과 공기가 혼합이 더 잘 일어나서 혼합률이 높아진다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기장치의 작동 상태를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 폭기장치는 오수 또는 폐수 등의 수중에 설치된다. 유입관부(193)는 외부공기를 공급받기 위해 일측 단부가 수면 밖으로 연장되도록 설치된다. 상기 전선(114)은 전원으로 연결되기 때문에 수면 밖으로 연장되도록 설치된다. 모터(113)에 전원을 공급하여 구동축(131)이 회전되면 임펠러(150) 및 보조 흡입부(160)가 함께 회전하여, 흡입공(181)을 통해 수중의 물이 흡입됨과 동시에 공기유입부(190)에 채워진 물이 보조 흡입부(160)를 이루는 보조 임펠러부(162)에 의해서 후방으로 유동되어 공기유입부(190)로부터 배출된다. 흡입공(181)을 통해 흡입하우징(180)으로 유입된 물은 분리판부(170)의 유입공(171)과 연장관부(195) 사이의 간격을 통하여 혼합부(130)로 유입되며, 공기유입부(190)에 채워진 물이 후방으로 배출되면서 공기가 공기유입부(190)를 통해 유입되어 회전날개부(152)에 의하여 유동된다. 모터(113)의 구동축(131)의 회전과 함께 임펠러(150)와 보조 흡입부(160)는 일체로 회전된다. 임펠러(150)는 혼합부(130) 내에서 회전되면서 유체가 유동되도록 한다. 임펠러(150)의 회전에 의해 공기와 물은 유동되면서 배출부(120)를 통하여 배출된다. 이때, 배출부(120) 내부에 있는 돌기(129)에 의해 재차 물과 공기가 혼합된다.
지금까지 본 발명에 따른 폭기장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 폭기장치
110 : 케이싱 111 : 덮개부
113 : 모터 114 : 전선
115 : 손잡이부 117 : 베어링부
119 : 씰링부
120 : 배출부 121 : 제1 배출관부
128 : 배출관부의 통공
125 : 제2 배출관부 127 : 돌기부재
1271 : 돌기부재 머리 1273 : 돌기부재 본체
1275 : 돌기부재 하단부 1275a : 돌기하단부 단면의 장변
1275b : 돌기하단부 단면의 단변 129 : 돌기
130 : 혼합부 131 : 모터의 구동축
133 : 배출공 135 : 안내홈부
150 : 임펠러 151 : 회전판부
152 : 회전날개부 153 : 지지텝부
160 : 보조흡입부 161 : 연장축부
162 : 보조 임펠러부 170 : 분리판부
171 : 유입공 180 : 흡입하우징
181 : 흡입공 190 : 공기유입부
191 : 유입탭부 193 : 유입관부
195 : 연장관부

Claims (8)

  1. 모터(113)가 내장된 중공의 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 전방으로 위치하며 유입공(171)이 형성된 공간인 혼합부(130)와, 혼합부(130)로 연장된 모터(113)의 구동축(131)과 일체로 회전하도록 구동축(131)에 결합되어 혼합부(130) 내에 위치하며 회전시 반경방향 외측으로 유동을 발생시키는 임펠러(150)와, 일측 단부가 상기 임펠러(150)의 전방에 위치하도록 구비되어 혼합부(130)로 공기가 유입되는 통로가 되는 관체인 공기유입부(190)와, 상기 혼합부(130)에 연통되도록 형성되어 혼합부(130)에서 혼합된 물과 공기가 배출되는 배출부(120)가 구비되며; 상기 혼합부(130)에는 유체가 접촉하도록 형성된 복수의 돌기(129)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
  2. 제1 항에 있어서, 상기 배출부(120)는 일단이 혼합부(130)와 연통되고 타단은 외부와 연통되도록 일측과 타측이 개방된 중공의 배출관부로 이루어지고; 상기 배출관부에는 복수의 돌기(129)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 혼합부(130)에 형성되고 배출관부와 연통되고 오목하며 원주방향으로 안내홈부(135)가 더 포함되고; 상기 안내홈부(135)에는 복수의 돌기(129)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
  4. 제1 항 내지 제3 항에 있어서, 상기 돌기(129)는 유동방향에 대하여 서로 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
  5. 제4 항에 있어서, 상기 돌기(129)는 외부에서 삽입되어 내부로 돌출된 돌기부재(127)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
  6. 제5 항에 있어서, 상기 돌기부재(127)의 하단부(1275)의 단면은 2개의 장변(1275a)과 2개의 단변(1275b)으로 이루어진 사각형인 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
  7. 제6 항에 있어서, 상기 장변(1275a)의 중심부가 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
  8. 제1 항에 있어서, 상기 임펠러(150)는 중심부에 전방으로 돌출 형성되어 상기 구동축(131)의 단부가 나사 체결되어 삽입되는 지지탭부(153)를 구비하며; 상기 보조 흡입부(160)는 상기 지지탭부(153)에서 전방으로 연장되어 구비되는 연장축부(161)와, 상기 연장축부(161)의 전방 단부에 구비되어 회전시 후방으로 유체를 유동시키는 보조 임펠러부(162)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폭기장치(100).
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