KR102755932B1

KR102755932B1 - 와류식 다층돌기를 구비하는 고효율 접촉 공기용해장치

Info

Publication number: KR102755932B1
Application number: KR1020230121063A
Authority: KR
Inventors: 나인수; 배광수
Original assignee: 주식회사 가경코스모
Priority date: 2023-09-12
Filing date: 2023-09-12
Publication date: 2025-01-21
Anticipated expiration: 2043-09-12

Abstract

본 발명에 의한 와류식 다층돌기를 구비하는 고효율 접촉 공기용해장치는, 상측이 개방된 용기 형상으로 형성되며, 하측에 가압수배출관이 구비된 하부하우징; 가압수주입관을 통해 제공된 가압수와 공기주입관을 통해 제공된 압축공기가 혼합되는 내부공간을 구비하는 챔버 형상으로 형성되어 상기 하부하우징 상에 안착되는 상부하우징; 하단이 상기 상부하우징의 바닥판에 결합되고 상단이 상기 상부하우징의 천장면과 이격되도록 세워지는 내측관; 및 상기 내측관이 이중관 구조로 내부에 위치되며, 상단이 상기 상부하우징의 천장면에 결합되고 하단이 상기 상부하우징의 바닥면과 이격되는 외측관;을 포함하며, 상기 상부하우징의 바닥면 중 상기 내측관이 결합된 부위에 관통홀이 형성되어, 상기 상부하우징으로 공급된 가압수 및 압축공기는 상기 외측관의 내부와 내측관의 내부와 하부하우징의 내부를 거쳐 상기 가압수배출관으로 배출된다. 본 발명에 의한 와류식 다층돌기를 구비하는 고효율 접촉 공기용해장치를 이용하면, 가압수와 압축공기의 접촉면적 및 접촉시간을 증가시켜 공기 용해도를 높일 수 있고, 가압수 및 압축공기의 유동경로를 최대한 길게함으로써 한정된 공간에서의 공기 용해도를 극대화시킬 수 있다는 장점이 있다.

Description

와류식 다층돌기를 구비하는 고효율 접촉 공기용해장치{High-efficiency contact air dissolving device equipped with vortex-type multilayer protrusions}

본 발명은 가압수에 공기를 용해시키는 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가압수와 공기의 접촉면적 및 접촉시간을 증대시킴으로써 가압수에 보다 많은 공기를 용해시킬 수 있는 와류식 다층돌기를 구비하는 고효율 접촉 공기용해장치에 관한 것이다.

일반적으로 생물학적 부상법은 오,폐수 내의 오염물질를 처리함에 있어서 수중의 고형물 입자를 수면에 부상시켜 제거하는 방법으로 중력식 부상과 기포식 부상법으로 크게 나눌 수 있다.

전자의 중력식 부상은 물보다 밀도가 아주 작은 기름 등의 유분에 한하여 적용 가능하며, 부상이라 함은 주로 후자의 기포식 부상을 의미하는 경우가 많다.

후자의 기포식 부상법은 분리하고자 하는 입자에 기포를 부착시켜 부상속도를 현저하게 높이는 방법으로 물보다 밀도가 높아서 침강하는 입자라도 기포를 부착시키게 되면 부상분리가 가능해진다. 이렇게 제거하고자 하는 현탁입자(懸濁粒子, suspension particle)에 충분한 기포를 부착시키면, 다량의 현탁입자가 뭉쳐지면서 부상하는 과정에서 스컴이 발생된다.

이러한 마이크로버블을 이용한 수처리 시스템은 주지되어 있는 것과 같이, 혼화조 및 응집조를 거친 오,폐수를 가압부상조로 유입하고, 가압부상조의 하단 및 측면과 연결된 마이크로버블 발생장치에 의해 마이크로버블을 공급하여 오,폐수에 포함되어 있는 현탁입자와 기포를 혼화시킨다. 이와 같이 혼화된 현탁입자에 의해 수면에는 다량의 스컴이 발생되며, 이렇게 부상된 스컴은 가압부상조에 설비된 스컴제거기에 의해 외부로 배출되어 제거된다.

스컴이 제거된 처리수는 처리수조로 배출이 이루어지고, 처리수조에 유입된 처리수 중 일부는 처리수로서 배출되며, 일부는 순환수로서 이용하는 처리사이클로 이루어진다.

한편, 상기와 같이 구성되는 종래의 가압부상조에 다량의 마이크로버블을 발생시키고자 하는 경우에는, 공기가 다량으로 용해된 가압수를 가압부상조로 공급하는 방법이 주로 사용되고 있다. 이때, 가압수에 용해된 공기의 양이 많을수록 마이크로버블 발생량이 증가하게 되는데, 현재까지 상용화된 공기용해장치는 단순히 가압수와 압축공기를 혼합시키도록만 구성되어 있으므로, 공기용해도를 높이는데 한계가 있다는 단점이 있다.

물론, 가압수와 압축공기의 접촉면적 및 접촉시간을 증대시키면 공기의 용해도가 높아지지만, 가압수와 압축공기의 접촉면적 및 접촉시간을 높이기 위해서는 공기용해장치의 규모가 매우 커져야 한다는 문제점이 있었다.

KR

10-2088777

B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가압수와 압축공기의 접촉면적 및 접촉시간을 증가시켜 공기 용해도를 높일 수 있고, 가압수 및 압축공기의 유동경로를 최대한 길게함으로써 한정된 공간에서의 공기 용해도를 극대화시킬 수 있는 와류식 다층돌기를 구비하는 고효율 접촉 공기용해장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 공기용해장치는, 상측이 개방된 용기 형상으로 형성되며, 하측에 가압수배출관이 구비된 하부하우징; 가압수주입관을 통해 제공된 가압수와 공기주입관을 통해 제공된 압축공기가 혼합되는 내부공간을 구비하는 챔버 형상으로 형성되어 상기 하부하우징 상에 안착되는 상부하우징; 하단이 상기 상부하우징의 바닥판에 결합되고 상단이 상기 상부하우징의 천장면과 이격되도록 세워지는 내측관; 및 상기 내측관이 이중관 구조로 내부에 위치되며, 상단이 상기 상부하우징의 천장면에 결합되고 하단이 상기 상부하우징의 바닥면과 이격되는 외측관;을 포함하며, 상기 상부하우징의 바닥면 중 상기 내측관이 결합된 부위에 관통홀이 형성되어, 상기 상부하우징으로 공급된 가압수 및 압축공기는 상기 외측관의 내부와 내측관의 내부와 하부하우징의 내부를 거쳐 상기 가압수배출관으로 배출된다.

상기 상부하우징의 상측 측벽에 결합되어, 상기 가압수주입관을 통해 공급받은 가압수를 상기 외측관의 외측면을 향해 분사하는 분사노즐을 더 포함하고, 상기 분사노즐의 분사방향은 상기 외측관 외측면에 접하면서 하향으로 경사지게 설정된다.

상기 내측관의 외주면과 상기 외측관의 외주면에는 각각 복수 개의 외측다층돌기와 복수 개의 내측다층돌기가 구비되며, 상기 복수 개의 외측다층돌기와 복수 개의 내측다층돌기는, 폭방향 일측으로 갈수록 낮아지도록 하향 경사지게 형성되되 나선형을 이루도록 배열된다.

상기 외측다층돌기와 상기 내측다층돌기는 다수 개의 눈을 갖는 격자망 형상으로 형성된다.

상기 외측다층돌기와 상기 내측다층돌기에 결합되는 진동자를 더 포함한다.

상기 하부하우징 내부에는 다수 개의 폴링이 구비된다.

상기 상부하우징 내부에 장착되어, 상기 공기주입관을 통해 공급된 압축공기를 다수의 미세기포로 변형시키는 기포발생기를 더 포함한다.

상기 기포발생기는, 상기 공기주입관으로부터 공급된 압축공기가 채워지는 오목부를 구비하는 베이스하우징; 상기 베이스하우징의 오목부를 덮도록 안착되는 미세다공판; 하나 이상의 개구부를 갖는 플레이트 형상으로 형성되어 상기 미세다공판을 덮도록 상기 베이스하우징에 결합되는 다공판커버;를 포함한다.

상기 내측관은 상기 상부하우징의 천장면을 관통하도록 상향 연장되는 중심축을 구비하고, 상기 중심축에 회전력을 인가하여 상기 내측관을 자전시키는 구동모터를 더 포함한다.

상기 내측다층돌기에 결합되는 진동자와, 일측이 상기 진동자에 연결되고 타측이 상기 상부하우징 외부로 노출되도록 상기 중심축에 결합되는 전선과, 상기 중심축 중 상기 상부하우징 외부로 노출된 부위를 둘러싸도록 결합되어, 외부로부터 공급된 전원을 상기 전선을 통해 상기 진동자로 전달하는 슬립링을 더 포함한다.

본 발명에 의한 와류식 다층돌기를 구비하는 고효율 접촉 공기용해장치를 이용하면, 가압수와 압축공기의 접촉면적 및 접촉시간을 증가시켜 공기 용해도를 높일 수 있고, 가압수 및 압축공기의 유동경로를 최대한 길게함으로써 한정된 공간에서의 공기 용해도를 극대화시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 공기용해장치의 수직단면도 및 수평단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 공기용해장치에 포함되는 기포발생기의 단면도 및 분해도이다.
도 5는 본 발명에 의한 공기용해장치 제2 실시예의 수직단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 공기용해장치 제2 실시예에 포함되는 내측관과 구동모터의 결합구조를 도시한다.
도 7은 본 발명에 의한 공기용해장치 제3 실시예에 포함되는 내측관의 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 공기용해장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 공기용해장치의 수직단면도 및 수평단면도이다.

본 발명에 의한 공기용해장치(100)는 외부로부터 공급되는 가압수와 압축공기를 혼합시켜 공기 용해도가 높은 가압수를 생성하기 위한 장치로서, 압축공기를 미세기포로 변형시켜 가압수와 공기의 접촉면적을 증대시키고, 가압수와 압축공기의 유동경로를 길게 가이드함으로써 가압수와 압축공기의 접촉시간을 늘일 수 있도록 구성된다는 점에 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 공기용해장치(100)는, 상측이 개방된 용기 형상으로 형성되며 하측에 가압수배출관(156)이 구비된 하부하우징(110)과, 가압수주입관(152)을 통해 제공된 가압수와 공기주입관(154)을 통해 제공된 압축공기가 혼합되는 내부공간을 구비하는 챔버 형상으로 형성되어 상기 하부하우징(110) 상에 안착되는 상부하우징(120)과, 하단이 상기 상부하우징(120)의 바닥판(122)에 결합되고 상단이 상기 상부하우징(120)의 천장면과 이격되도록 세워지는 내측관(130)과, 상기 내측관(130)이 이중관 구조로 내부에 위치되며 상단이 상기 상부하우징(120)의 천장면에 결합되고 하단이 상기 상부하우징(120)의 바닥면과 이격되는 외측관(140)을 기본 구성요소로 구비하되, 상기 상부하우징(120)의 바닥면 중 상기 내측관(130)이 결합된 부위에 관통홀(124)이 형성되어 있어 상기 상부하우징(120)으로 공급된 가압수 및 압축공기는 상기 외측관(140)의 내부와 내측관(130)의 내부와 하부하우징(110)의 내부를 거쳐 상기 가압수배출관(156)으로 배출된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.

이때, 상기 가압수주입관(152)을 통해 상부하우징(120) 내부로 공급된 가압수는 외측관(140)의 외측면을 타고 하향하여 외측관(140)과 내측관(130) 사이의 공간을 통해 상향 유동한 후, 내측관(130)의 상단을 통해 내측관(130) 내부를 타고 하향 유동하여 하부하우징(110)을 거쳐 가압수배출관(156)으로 배출된다. 또한 공기주입관(154)을 통해 상부하우징(120) 내부로 공급된 압축공기는 외측관(140)의 외측면을 타고 하향하여 외측관(140)과 내측관(130) 사이의 공간을 통해 상향 유동한 후, 내측관(130)의 상단을 통해 내측관(130) 내부를 타고 하향 유동하여 하부하우징(110)을 거쳐 가압수배출관(156)으로 배출된다.

이와 같이 가압수와 압축공기가 상부하우징(120) 내부에서 수 회에 걸쳐 상하로 유동하는 동안 상기 가압수와 압축공기는 오랜 시간동안 상호 접촉되므로 가압수에 많은 양의 공기가 용해되는 효과를 얻을 수 있다.

더 나아가, 가압수와 압축공기의 접촉시간을 더욱 증가시킬 수 있도록, 상기 상부하우징(120)의 상측 측벽에는 상기 가압수주입관(152)을 통해 공급받은 가압수를 상기 외측관(140)의 외측면을 향해 분사하는 분사노즐이 구비되되, 상기 분사노즐의 분사방향은 상기 외측관(140) 외측면에 접하면서(도 2의 화살표 방향 참조) 하향으로 경사지게 설정됨이 바람직하다.

이와 같이 분사노즐의 분사방향이 설정되면, 상기 분사노즐을 통해 분사되는 가압수는 외측관(140)의 외측면을 타고 나선형으로 하강하여 외측관(140)과 내측관(130) 사이로 유입된 후, 내측관(130)의 외측면을 타고 나선형으로 상승하여 내측관(130) 내부로 유입되는바, 가압수와 압축공기의 유동경로가 현저히 길어지게 되고, 이에 따라 압축공기가 가압수에 용해되는 비율이 현저히 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의한 공기용해장치(100)는 가압수와 압축공기의 접촉면적을 증대시킬 수 있도록, 압축공기를 다량의 기포로 변형시키는 기능을 구비한다는 점에 또 다른 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 공기용해장치(100)는, 상기 내측관(130)의 외주면에 다수 개의 내측다층돌기(132)가 구비되고, 상기 외측관(140)의 외주면에는 다수 개의 외측다층돌기(142)가 구비된다. 이와 같이 외측관(140)과 내측관(130)에 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)가 구비되면, 상기 가압수는 상기 외측관(140)의 외측면을 타고 나선형으로 유동하는 과정에서 외측다층돌기(142)와 충돌하여 와류를 발생시키고, 상기 압축공기는 상기 외측관(140)의 외측면을 타고 나선형으로 유동하는 과정에서 외측다층돌기(142)와 충돌하여 작은 크기의 기포로 쪼개어지는바, 가압수와 압축공기의 접촉면적이 증대되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 외측관(140)과 내측관(130) 사이로 유입된 가압수 및 기포는 상기 내측관(130)의 외측면을 타고 나선형으로 유동하는 과정에서 상기 내측다층돌기(132)와 충돌하게 되므로, 상기 기포는 더욱 작은 크기로 쪼개어져 가압수에 더욱 효과적으로 용해될 수 있게 된다.

이때, 상기 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)가 수직으로 세워지면, 가압수 및 압축공기의 나선형 유동이 정상적으로 이루어지지 아니할 우려가 있으므로, 상기 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)는 폭방향 일측으로 갈수록 낮아지도록 하향 경사지게 형성되되, 다수 개의 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)는 나선형을 이루도록 배열됨이 바람직하다. 또한, 상기 내측관(130) 내부로 유입된 가압수 및 기포가 한 번 더 혼합될 수 있도록, 상기 내측관(130)의 내측면에는 하향 경사지게 배열되는 다수 개의 분산판(134)이 구비될 수 있다.

상기 상부하우징(120)의 바닥판(122)에 형성된 관통홀(124)을 통해 하부하우징(110)으로 유입된 가압수에는 일정량 이상의 공기가 용해되어 있으나, 공급된 압축공기가 모두 용해되지는 아니하고 일정량은 기포 상태로 하우하우징으로 제공된다. 이때, 상기 기포가 하부하우징(110)을 지나는 동안 다시 한번 가압수에 용해될 수 있도록, 상기 하부하우징(110) 내부에는 다수 개의 폴링(112)이 구비됨이 바람직하다. 이때 상기 다수 개의 폴링(112)은 고정망(114) 내에 인입되어 있으므로, 관통홀(124)이나 가압수배출관(156)을 막는 현상은 발생하지 아니하게 된다.

이와 같이 하부하우징(110)에 다수 개의 폴링(112)이 구비되면, 하부하우징(110)으로 유입된 가압수 및 기포는 폴링(112)의 내부 공간을 통과하면서 불규칙한 패턴으로 유동하게 되므로, 그 과정에서 상기 기포가 가압수에 용해되는 과정을 다시 한 번 반복할 수 있게 된다.

이때, 상기 폴링(112)은 각종 수처리나 유해물질 정화용으로 상용화되어 있는바, 상기 폴링(112)의 구조 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 공기용해장치(100)에 포함되는 기포발생기(160)의 단면도 및 분해도이다.

본 발명에 의한 공기용해장치(100)는, 공기주입관(154)을 통해 상부하우징(120) 내로 공급되는 압축공기가 매우 작은 기포로 제공될 수 있도록, 상기 공기주입관(154)을 통해 공급된 압축공기를 다수의 미세기포로 변형시키는 기포발생기(160)가 상기 상부하우징(120) 내부에 장착됨이 바람직하다.

상기 기포발생기(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공기주입관(154)으로부터 공급된 압축공기가 채워지는 오목부(163)를 구비하는 베이스하우징(162)과, 상기 베이스하우징(162)의 오목부(163)를 덮도록 안착되는 미세다공판(164)과, 하나 이상의 개구부(168)를 갖는 플레이트 형상으로 형성되어 상기 미세다공판(164)을 덮도록 상기 베이스하우징(162)에 결합되는 다공판커버(166)로 구성될 수 있다.

상기 공기주입관(154)을 통해 공급되는 압축공기는 주입노브(161)를 통해 베이스하우징(162)의 오목부(163)로 인입된 후, 미세다공판(164)을 통과하면서 다수 개의 작은 기포로 쪼개어진 후 다공판커버(166)의 개구부(168)를 통해 상부하우징(120) 내로 제공된다.

이와 같이 구성되는 기포발생기(160)가 상부하우징(120) 내에 설치되면, 공기주입관(154)을 통해 공급되는 고압의 압축공기가 매우 작은 크기의 기포로 쪼개어져 가압수와 접촉되므로, 가압수와의 접촉면적이 극대화되고 이에 따라 상기 가압수에 더욱 효과적으로 용해될 수 있다는 장점이 있다.

본 실시예에서는 상기 기포발생기(160)가 베이스하우징(162)과 미세다공판(164)과 다공판커버(166)로 구성되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 기포발생기(160)는 압축공기를 다수의 작은 기포로 쪼개어 제공할 수 있다면 어떠한 구조로도 변경될 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 공기용해장치(100) 제2 실시예의 수직단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 공기용해장치(100) 제2 실시예에 포함되는 내측관(130)과 구동모터(170)의 결합구조를 도시한다.

상기 외측관(140)과 내측관(130)의 외주면을 타고 유동하는 기포는 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)에 충돌하는 과정에서 더욱 작은 크기의 기포로 쪼개어지는데, 이때 상기 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)가 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 같이 하나의 플레이트 형상으로 제작되면, 기포를 잘게 쪼개는데 한계가 있을 수 있다.

본 발명에 의한 공기용해장치(100)는 기포가 상기 외측다층돌기(142)와 상기 내측다층돌기(132)에 충돌하였을 때 더욱 작은 크기의 기포로 효과적으로 쪼개어질 수 있도록, 상기 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)가 다수 개의 눈을 갖는 격자망 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)가 각각 격자망 형상으로 형성되면, 기포발생기(160)로부터 제공된 기포가 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)에 충돌하였을 때 더욱 쉽게 쪼개어질 수 있으므로, 기포와 가압수의 접촉면적을 더욱 증대시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.

또한, 본 실시예에 도시된 바와 같이 상기 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)가 각각 격자망 형상으로 형성되면, 가압수가 외측다층돌기(142)와 내측다층돌기(132)에 부딪혔을 때 상기 가압수 중 일부는 외측다층돌기(142)의 눈과 내측다층돌기(132)의 눈을 통과하면서 미세 와류를 발생시키게 되므로, 기포의 용해율을 더욱 높이는 효과도 기대할 수 있게 된다.

상기 분사노즐에서 분사된 가압수는 외측관(140)의 외측면을 타고 흐르는 동안에는 유속이 일정 수준 유지되므로 상기 외측관(140)의 외측면을 타고 나선형으로 원활하게 유동할 수 있다. 그러나 상기 가압수가 상부하우징(120)의 바닥판(122)까지 하강한 후 외측관(140)과 내측관(130) 사이로 유입된 이후부터는 유속이 급격하게 떨어지므로 상기 내측관(130)의 내측면을 타고 원활하게 나선형으로 유동하지 못할 수 있다.

본 발명에 의한 공기용해장치(100)는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 내측관(130)이 자전 가능한 구조로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 공기용해장치(100)에 포함되는 내측관(130)은 상기 상부하우징(120)의 천장면을 관통하도록 상향 연장되는 중심축(136)을 구비하고, 상기 중심축(136)에 회전력을 인가하여 상기 내측관(130)을 자전시키는 구동모터(170)를 추가로 구비할 수 있다.

이와 같이 중심축(136)과 구동모터(170)가 추가로 구비되어 상기 내측관(130)이 자전 가능하도록 구성되면, 외측관(140)과 내측관(130) 사이로 유입된 가압수가 내측관(130)의 회전력에 의해 원활하게 나선형으로 유동할 수 있게 되므로, 기포가 더욱 효과적으로 가압수에 용해될 수 있다는 장점이 있다.

도 7은 본 발명에 의한 공기용해장치(100) 제3 실시예에 포함되는 내측관(130)의 사시도이다.

상부하우징(120)으로 제공되는 가압수에는 각종 유기물이 포함되어 있으므로, 본 발명에 의한 공기용해장치(100)를 장시간 사용하는 경우 외측다층돌기(142)나 내측다층돌기(132), 외측관(140) 및 내측관(130) 표면이 오염될 우려가 있다.

이와 같이 외측다층돌기(142)나 내측다층돌기(132), 외측관(140)표면, 내측관(130) 표면이 오염되면, 가압수가 외측다층돌기(142)나 내측다층돌기(132), 외측관(140)표면, 내측관(130) 표면을 타고 흐르는 과정에서 유속이 저하되어 기포의 용해율이 떨어지는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명에 의한 공기용해장치(100)는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 즉, 외측다층돌기(142)나 내측다층돌기(132), 외측관(140)표면, 내측관(130) 표면의 오염을 방지할 수 있도록, 상기 외측다층돌기(142)나 내측다층돌기(132)에 결합되어 상기 외측다층돌기(142)나 내측다층돌기(132)를 진동시키는 진동자(180)를 추가로 구비할 수 있다. 이와 같이 진동자(180)가 추가로 구비되면, 상기 진동자(180) 작동 시 발생되는 초음파에 의해 외측다층돌기(142)나 내측다층돌기(132), 외측관(140)표면, 내측관(130) 표면이 일정 수준 세척되는 효과를 얻을 수 이는바, 기포의 용해율이 떨어지는 문제를 일정 수준 해소할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 상기 도 5 및 도 6에 도시된 실시예와 같이 내측관(130)이 자전 가능한 구조로 구성되는 경우에도 내측다층돌기(132)에 장착된 진동자(180)에 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 공기용해장치(100)는, 길이방향 일측이 상기 진동자(180)에 연결되고 길이방향 타측이 상기 상부하우징(120) 외부로 노출되도록 상기 중심축(136)에 결합되는 전선(181)과, 상기 중심축(136) 중 상기 상부하우징(120) 외부로 노출된 부위를 둘러싸도록 결합되어 외부로부터 공급된 전원을 상기 전선(181)을 통해 상기 진동자(180)로 전달하는 슬립링(182)을 추가로 구비할 수 있다. 이때, 슬립링(182)에 의해 전류가 전달되는 구조는 각종 모터에 다양한 형태로 적용되고 있는바, 상기 전선(181)과 슬립링(182)이 전기적으로 연결되는 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이 전선(181) 및 슬립링(182)이 추가된 상태에서 상기 내측관(130)이 자전하는 경우, 상기 내측관(130)에 결합된 내측다층돌기(132) 및 진동자(180), 전선(181)은 모두 내측관(130)과 일체로 회전하게 되는데, 이때 상기 전선(181)의 길이방향 타측(도 7에서는 상측)은 슬립링(182)과 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있으므로, 상기 진동자(180)가 안정적으로 작동이 가능해진다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 공기용해장치 110 : 하부하우징
112 : 폴링 114 : 고정망
120 : 상부하우징 122 : 바닥판
124 : 관통홀 130 : 내측관
132 : 내측다층돌기 134 : 분산판
136 : 중심축 140 : 외측관
142 : 외측다층돌기 152 : 가압수주입관
154 : 공기주입관 156 : 가압수배출관
160 : 기포발생기 161 : 주입노브
162 : 베이스하우징 163 : 오목부
164 : 미세다공판 166 : 다공판커버
168 : 개구부 170 : 구동모터
180 : 진동자 181 : 전선
182 : 슬립링

Claims

상측이 개방된 용기 형상으로 형성되며, 하측에 가압수배출관이 구비된 하부하우징;
가압수주입관을 통해 제공된 가압수와 공기주입관을 통해 제공된 압축공기가 혼합되는 내부공간을 구비하는 챔버 형상으로 형성되어 상기 하부하우징 상에 안착되는 상부하우징;
하단이 상기 상부하우징의 바닥판에 결합되고 상단이 상기 상부하우징의 천장면과 이격되도록 세워지는 내측관; 및
상기 내측관이 이중관 구조로 내부에 위치되며, 상단이 상기 상부하우징의 천장면에 결합되고 하단이 상기 상부하우징의 바닥면과 이격되는 외측관;을 포함하며,
상기 상부하우징의 바닥면 중 상기 내측관이 결합된 부위에 관통홀이 형성되어, 상기 상부하우징으로 공급된 가압수 및 압축공기는 상기 외측관의 내부와 내측관의 내부와 하부하우징의 내부를 거쳐 상기 가압수배출관으로 배출되고,
상기 하부하우징 내부에는 다수 개의 폴링이 구비되며,
상기 상부하우징의 상측 측벽에 결합되어, 상기 가압수주입관을 통해 공급받은 가압수를 상기 외측관의 외측면을 향해 분사하는 분사노즐을 더 포함하고,
상기 분사노즐의 분사방향은 상기 외측관 외측면에 접하면서 하향으로 경사지게 설정되는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 내측관의 외주면과 상기 외측관의 외주면에는 각각 복수 개의 외측다층돌기와 복수 개의 내측다층돌기가 구비되며,
상기 복수 개의 외측다층돌기와 복수 개의 내측다층돌기는, 폭방향 일측으로 갈수록 낮아지도록 하향 경사지게 형성되되 나선형을 이루도록 배열되는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.
청구항 3에 있어서,
상기 외측다층돌기와 상기 내측다층돌기는 다수 개의 눈을 갖는 격자망 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.
청구항 3에 있어서,
상기 외측다층돌기와 상기 내측다층돌기에 결합되는 진동자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 상부하우징 내부에 장착되어, 상기 공기주입관을 통해 공급된 압축공기를 다수의 미세기포로 변형시키는 기포발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.
청구항 7에 있어서,
상기 기포발생기는,
상기 공기주입관으로부터 공급된 압축공기가 채워지는 오목부를 구비하는 베이스하우징;
상기 베이스하우징의 오목부를 덮도록 안착되는 미세다공판;
하나 이상의 개구부를 갖는 플레이트 형상으로 형성되어 상기 미세다공판을 덮도록 상기 베이스하우징에 결합되는 다공판커버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.
청구항 3에 있어서,
상기 내측관은 상기 상부하우징의 천장면을 관통하도록 상향 연장되는 중심축을 구비하고,
상기 중심축에 회전력을 인가하여 상기 내측관을 자전시키는 구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.
청구항 9에 있어서,
상기 내측다층돌기에 결합되는 진동자와,
일측이 상기 진동자에 연결되고 타측이 상기 상부하우징 외부로 노출되도록 상기 중심축에 결합되는 전선과,
상기 중심축 중 상기 상부하우징 외부로 노출된 부위를 둘러싸도록 결합되어, 외부로부터 공급된 전원을 상기 전선을 통해 상기 진동자로 전달하는 슬립링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기용해장치.