KR101389687B1

KR101389687B1 - 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기

Info

Publication number: KR101389687B1
Application number: KR1020130132693A
Authority: KR
Inventors: 김유학; 김대열
Original assignee: 김유학
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2014-04-25
Anticipated expiration: 2033-11-04

Abstract

폐수와 소석회의 교반 작업과 동시에 교반조에 침전된 소석회를 긁어내어 부상시킬 수 있는 작업을 동시에 진행할 수 있도록 하여 장비의 운전을 중단하지 않고 연속적으로 교반작업을 진행할 수 있으므로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있는 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기가 개시된다. 상기 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기는 폐수가 충진된 교반조 내에 상기 폐수를 중화시키기 위하여 소석회를 투입하여 교반시키는 작업과 상기 교반조에 침전된 소석회를 긁어내어 부상시키는 작업을 동시에 진행할 수 있으므로, 장비의 운전 정지 없이 연속적인 교반 작업을 진행할 수 있으므로 수처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기{IMPELLER FOR AGITATOR AND AGITATOR FOR WATER TREATMENT USING THE SAME}

본 발명은 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐수를 중화시키기 위하여 투입되는 액상이나 분말 형태의 소석회를 교반시킴과 동시에, 교반조에 소석회가 침전되어 고착되는 현상을 방지할 수 있는 교반기용 임펠러와 이를 이용한 수처리용 교반기에 관한 것이다.

일반적으로 소석회는 농업, 공업, 건축, 수 처리 분야 등에 다양하게 사용되는 자원이며, 상기 소석회는 분말형태 또는 액상형태로 가공되어 사용되어 왔다.

이와 같은 소석회는 교반조에 투입되어 폐수처리 공정에서 산성화된 폐수의 PH를 조절하여 중화시킬 수 있도록 한다. 이때, 상기 교반조에 투입된 소석회는 교반조 내부에 배치된 임펠러가 회전됨에 따라 폐수와 교반됨으로써 상기 폐수의 PH를 조절하여 중화시키게 된다.

그러나, 상기 폐수의 PH를 조절하여 중화시킬 수 있도록 상기 교반조에 투입되는 소석회는 물 보다 비중이 큼으로써 임펠러를 회전시켜 폐수와 교반시킨다 하더라도 상기 교반조 바닥에 침전되는 현상이 매우 빈번하게 발생될 뿐만 아니라, 상기 소석회는 경화되는 시간이 매우 짧음으로써 교반조 바닥에 고착되는 현상이 매우 빈번하게 발생된다는 문제점이 있었다.

상기와 같이 교반조 바닥에 소석회가 고착될 경우에는 교반조 바닥으로부터 소석회를 제거하기 위해서는 일반적으로 교반조의 운전을 정지시킨 후 작업자를 투입하여 수작업으로 교반조 바닥에 고착된 소석회를 제거하였다.

따라서, 상기 교반조 바닥에 고착된 소석회의 제거를 위해서는 교반기의 운전을 정지시켜야 함으로써 교반조의 폐수처리 공정이 지연됨과 동시에 소석회를 제거하는 작업시간이 매우 오래 걸림으로써 교반조의 수처리 효율이 저하된다는 문제점이 있었다.

이에 더하여, 소석회 용해 농도의 관리 불안정이 야기됨으로써 이로 인한 폐수의 중화 처리상의 문제점이 발생하는 등 교반기 전체 시스템의 자동운전에 많은 문제점이 발생되었다.

대한민국 등록특허공보 제 10-0970137호(2010.07.07.)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 폐수와 소석회의 교반 작업과 동시에 교반조에 침전된 소석회를 긁어내어 부상시킬 수 있는 작업을 동시에 진행할 수 있도록 하여 장비의 운전을 중단하지 않고 연속적으로 교반작업을 진행할 수 있으므로 교반효율을 대폭 향상시킬 수 있는 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기를 제공하는 것이다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 교반조에 침전된 침전물을 부하를 줄이면서 균일하게 긁어내어 부상시켜 교반시킬 수 있는 레이크가 형성된 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 교반기용 임펠러를 제시한다.

일예를 들면, 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크는 골부와 산부가 서로 엇갈리도록 형성될 수 있다.

다른 예를 들면, 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크는 골부와 산부의 일부가 중첩되도록 서로 엇갈리게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 레이크는 상기 블레이드 팁에서 블레이드 뿌리 방향으로 소정 구간까지 형성된 제1 레이크부 및, 상기 제1 레이크부로부터 블레이드 뿌리까지 형성되며 상기 제1 레이크부 보다 산부와 골부의 길이가 더 길게 연장 형성된 제2 레이크부를 포함할 수 있다.

한편, 상기 블레이드는 상기 레이크에 의해 긁혀 내어진 침전물이 블레이드를 타고 부상될 수 있도록 상기 블레이드의 회전방향의 반대 방향으로 상향 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 교반기용 임펠러는 상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 허브와 상기 블레이드 중 적어도 어느 하나에 결합되는 제1 보강부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 교반기용 임펠러는 상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 서로 이웃하는 블레이드와 결합되어 강도를 보강시키는 제2 보강부를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 구동부로부터 동력을 제공받아 회전하는 샤프트와, 상기 구동부의 동력을 소정 비율로 감속시켜 상기 샤프트에 전달하는 감속기 및, 상기 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트에 결합되어 교반조에 침전된 침전물을 부하를 줄이면서 균일하게 긁어내어 부상시켜 교반시킬 수 있는 레이크가 형성된 적어도 하나의 블레이드가 마련된 임펠러를 포함하는 수처리용 교반기를 제시한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 수처리용 교반기는 상기 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트에 결합되는 보조 임펠러를 더 포함할 수 있다.

일예를 들면, 상기 임펠러는 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부가 서로 엇갈리도록 형성될 수 있다.

다른 예를 들면, 상기 임펠러는 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부의 일부가 중첩되도록 서로 엇갈리게 형성될 수 있다.

한편, 상기 블레이드는 상기 레이크에 의해 긁혀 내어진 침전물이 상기 블레이드를 타고 부상될 수 있도록 상기 블레이드의 회전방향의 반대 방향으로 상향 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 상기 임펠러는 상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 허브와 상기 블레이드 중 적어도 어느 하나에 결합되는 제1 보강부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 임펠러는 상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 서로 이웃하는 블레이드와 결합되어 강도를 보강시키는 제2 보강부를 더 포함할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 수처리용 교반기는 상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 블레이드가 하부로 처지는 것을 방지할 수 있도록 상기 샤프트와 블레이드에 각각 결합되는 제3 보강부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제3 보강부는 상기 블레이드에 하단부가 연결되며 상단부는 상기 블레이드의 회전 방향으로 상기 블레이드 보다 전방부에 위치하도록 상기 샤프트에 연결되어, 상기 블레이드가 회전될 시 상기 블레이드를 견인하여 상기 블레이드가 회전 반대 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 교반기용 임펠러 및 이를 이용한 수처리용 교반기는 폐수가 충진된 교반조 내에 상기 폐수를 중화시키기 위하여 소석회를 투입하여 교반시키는 작업과 상기 교반조에 침전된 소석회를 긁어내어 부상시키는 작업을 동시에 진행할 수 있으므로, 장비의 운전 정지 없이 연속적인 교반 작업을 진행할 수 있으므로 수처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부가 서로 엇갈리거나 일부가 중첩되도록 형성되어 상기 블레이드가 회전되어 교반조에 침전된 소석회를 긁어내어 부상시킬 시 상기 블레이드에 가해지는 부하를 대폭 줄일 수 있으므로 상기 블레이드의 변형이나 파손을 방지하여 임펠러의 수명을 대폭 연장시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

이에 더하여, 제1 보강부재에 의해 상기 블레이드를 보강함과 동시에 제2 보강부재를 통해 서로 이웃하는 블레이드를 연결하여 잡아당김으로써 상기 블레이드가 더욱 견고하게 지지할 뿐만 아니라, 교반조에 침전된 침전물을 긁어낼 시 제3 보강부재를 통해 상기 블레이드를 회전 방향으로 견인하여 상기 침전물의 하중에 의해 상기 블레이드가 회전 반대 방향으로 밀리는 현상과 상기 블레이드가 처지는 현상을 방지함으로써 상기 임펠러의 수명을 한층 더 향상시킴과 동시에 보다 용이하게 교반조에 침전된 침전물을 긁어내어 부상시킴으로써 교반효율 및 수처리 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 교반기용 임펠러의 사시도
도 2는 블레이드가 2개 설치될 경우 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부의 위치를 설명하기 위한 예시도
도 3은 블레이드가 3개 설치될 경우 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부의 위치를 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 교반기용 임펠러의 사시도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 교반기용 임펠러의 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 교반기용 임펠러의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 임펠러는(1000)는 허브(100) 및 적어도 하나의 블레이드(200)를 포함할 수 있다.

상기 허브(100)는 샤프트(30)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트(30)에 축설된다.

상기 허브(100)는 상기 샤프트(30)의 회전력을 전달받아 상기 블레이드(200)를 회전시킬 수 있는 것으로서, 상기 블레이드(200)가 회전될 때 발생되는 저항을 견딜 수 있도록 강도가 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 허브(100)는 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 허브(100)는 본 발명의 일실시예에 의한 임펠러(1000)가 수처리용 교반기에 적용되는 특성 상 부식에 강하도록 녹이 발생하지 않는 재질로 형성되거나 표면에 녹이 발생되지 않는 재질이 코팅 될 수 있다.

예를 들면, 상기 허브(100)는 샤프트(30)에 상기 허브(100)를 결합시킬 수 있는 제1 결합부(110)와, 상기 블레이드(200)를 결합시키기 위한 제2 결합부(120)를 포함할 수 있다.

상기 제1 결합부(110)는 플랜지 형태로 형성되어 상기 샤프트(30)의 하단부에 형성된 플랜지(31)에 복수개의 체결부재를 이용하여 탈부착 가능하게 체결된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 결합부(110)는 원판 형태로 형성되어 복수개의 체결 홀(h1)이 일정간격으로 형성되며, 상기 샤프트(30)의 하단부에 형성된 플랜지(31)에도 복수개의 체결 홀(h1)이 일정간격으로 형성되어, 상기 체결 홀(h1)에 체결부재가 체결됨으로써 상기 허브(100)를 샤프트(30)에 탈부착 가능하게 체결할 수 있다. 예를 들면, 상기 체결부재로는 볼트와 너트를 사용할 수 있다.

상기 제2 결합부(120)는 상기 허브(100)의 외주면에 적어도 하나가 돌출 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 결합부(120)는 설치될 블레이드(200)의 개수와 동일한 개수가 상기 허브(100)의 외주면에 일정간격으로 돌출 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 결합부(120)에는 상기 블레이드(200)를 결합시키기 위한 복수개의 체결 홀(h2)이 소정간격으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 블레이드(200)에도 복수개의 체결 홀(h2)이 소정간격으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 체결 홀(h2)에 체결되는 체결부재에 의해 상기 블레이드(200)를 상기 제2 결합부(120)에 탈부착 가능하게 체결할 수 있다.

여기서, 상기 제1, 2 결합부(110)(120)는 상기 허브(100)와 일체로 형성될 수 있다.

이와는 다르게, 상기 제1, 2 결합부(110)(120)는 각각 별도로 제작되어 상기 허브(100)에 용접 등과 방법에 의해 부착될 수도 있다.

상기 블레이드(200)는 상술한 바와 같이 허브(100)에 형성된 제2 결합부(120)에 복수개의 체결부재에 의해 탈부착 가능하게 결합되어 상기 허브(100)와 연동되어 회전됨으로써 교반조(도시되지 않음)에 침전된 침전물, 즉 소석회를 긁어내어 부상시킴과 동시에 폐수와 소석회를 교반시켜 상기 폐수의 PH를 조절함으로써 상기 폐수를 중화시킨다.

상기 블레이드(200)는 길게 연장 형성된 판 형상으로 형성될 수 있다. 상기 블레이드(200)는 상기 허브(100)에 적어도 하나가 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 바람직하게는 상기 블레이드(200)는 상기 허브(100)에 적어도 두 개가 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 블레이드(200)는 교반조에 침전된 침전물을 긁어낼 때 발생되는 마찰 저항에 견딜 수 있도록 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 블레이드(200)는 후술되는 레이크(300)에 의해 긁혀 내어진 침전물이 상기 블레이드(200)의 면을 타고 부상될 수 있도록 상기 허브(100)의 회전방향의 반대 방향으로 상향 경사지게 상기 허브(100)에 결합될 수 있다. 즉, 상기 블레이드(200)는 상기 레이크(300)에 의해 긁혀 내어진 침전물을 블레이드(200) 면으로 퍼 올려 상기 침전물이 블레이드(200)의 면을 타고 부상될 수 있도록 블레이드(200)의 회전방향의 반대 방향으로 상향 경사지게 상기 허브(100)에 결합될 수 있다.

따라서, 상기 블레이드(200)가 회전하면 블레이드(200)에 의해 침전물, 즉 소석회가 부상되어 교반조의 상부로 이동하게 된다. 이후, 상기 교반조의 상부로 이동된 소석회는 교반조의 측면부 측으로 밀려 이동하게 되어 상기 블레이드(200)의 영향력이 낮아지는 위치에 다다르면 다시 하강한다. 이와 같은 작용이 반복되면 상기 소석회는 상기 블레이드(200)에 의해 교반조 내에서 폐수와 교반되어 상기 폐수의 PH를 조절하여 상기 폐수를 중화시키게 된다.

상기 레이크(rake : 300)는 상기 블레이드(200)가 회전됨에 따라 상기 교반조 바닥에 침전된 침전물인 소석회를 긁어 낼 수 있도록 상기 블레이드(200)에 형성될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 레이크(300)는 상기 블레이드(200)가 회전됨에 따라 상기 교반조 바닥에 침전되어 있는 소석회를 긁어내어 상기 블레이드(200) 면에 의해 상기 소석회를 부상시킬 수 있도록 상기 블레이드(200)의 하단부에 형성될 수 있다.

상기 레이크(300)는 교반조 바닥에 침전된 소석회를 긁어낼 때 블레이드(200)에 가해지는 부하를 줄이면서 균일하게 긁어낼 수 있도록 골부(301)와 산부(302)가 교호적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)는 침전물을 긁어내는 부분과 긁어내지 않는 부분을 교호적으로 형성한 것이다. 이와 같이 상기 레이크(300)에 형성된 상기 골부(301)와 산부(302)를 통해 침전물을 긁어낼 때 상기 블레이드(200)에 가해지는 부하를 줄일 수 있어 상기 블레이드(200)의 변형이나 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)는 상기 블레이드(200)의 개수에 따라 상기 블레이드(200)에 형성되는 상기 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)의 위치가 변경될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 블레이드(200)의 설치 개수에 따른 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)의 형성 위치를 설명한다.

도 2는 블레이드가 2개 설치될 경우 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부의 위치를 설명하기 위한 예시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 허브(100)에 제1, 2 블레이드(210)(220)가 결합될 경우에는 제1 블레이드(210)에 형성된 레이크(300)의 골부(301)는 상기 제2 블레이드(220)에 형성된 레이크(300)의 산부(302)와 일치하고, 상기 제1 블레이드(210)에 형성된 레이크(300)의 산부(302)는 상기 제2 블레이드(220)에 형성된 레이크(300)의 골부(301)와 일치하도록 형성될 수 있다.

환언하면, 상기 제1 블레이드(210)에 형성된 레이크(300)와 상기 제2 블레이드(220)에 형성된 레이크(300)는 골부(301)와 산부(302)가 서로 엇갈리도록 각각 상기 제1, 2 블레이드(210)(220)에 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제1 블레이드(210)가 회전하면 상기 레이크(300)의 산부(302)가 교반조 바닥에 침전된 소석회의 일부를 긁어내며, 상기 제1 블레이드(210)와 연동되어 회전되는 상기 제2 블레이드(220)에 형성된 레이크(300)의 산부(302)는 상기 제1 블레이드(210)에 형성된 레이크(300)의 골부(301)의 궤적을 따라 회전되어 상기 제1 블레이드(210)에 의해 긁혀내어지지 않은 부분을 긁어낸다. 즉, 상기 제1, 2 블레이드(210)에 각각 형성된 레이크(300)의 긁어내는 영역을 서로 교번되도록 형성함으로써 각각의 블레이드(210)(220)에 가해지는 응력을 최소화시키면서 교반조의 바닥 전체를 균일하게 긁어낼 수 있는 효과가 있다.

도 3은 블레이드가 3개 설치될 경우 서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부의 위치를 설명하기 위한 예시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 허브(100)에 제1, 2, 3 블레이드(210)(220)(230) 세 개가 결합될 경우에는 제2 블레이드(220)에 형성된 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)는 각각 상기 제1 블레이드(210)에 형성된 레이크(300)의 산부(302)와 골부(301)에 일부가 중첩될 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3 블레이드(230)에 형성된 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)는 각각 상기 제2 블레이드(220)에 형성된 레이크(300)의 산부(302)와 골부(301)에 일부가 중첩될 수 있도록 형성될 수 있다.

환언하면, 상기 제1, 2, 3 블레이드(210)(220)(230)에 각각 형성된 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)는 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크(300)의 산부(302)와 골부(301)에 일부가 중첩될 수 있도록 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 3개의 블레이드(210)(220)(230)가 상기 허브(100)에 일정간격으로 결합될 시에는 각각의 블레이드(210)(220)(230)에 형성된 각각의 레이크(300)의 골부(301)와 산부(302)는 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크(300)의 산부(302)와 골부(301)에 1/3씩 중첩될 수 있도록 형성될 수 있다.

따라서, 상기 골부(301)와 산부(302)를 통해 교반조에 침전된 침전물을 긁어 낼 때 제1 내지 제3 블레이드(210)(220)(230)의 레이크(300)가 긁어내는 영역을 상기 블레이드(210)(220)(230)의 개수 만금 나눠 긁어냄과 동시에 일부가 중첩되도록 긁어낼 수 있으므로 교반조의 바닥을 한층 더 균일하게 긁어낼 수 있는 효과가 있다.

결국, 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 블레이드(210)(220)를 허브에 결합하는 것보다, 도 3에 도시된 바와 같이 세 개의 블레이드(210)(220)(230)를 허브에 결합하는 것이 각각의 블레이드에 가해지는 부하를 저감시킬 수 있다.

한편, 소석회를 교반하는 과정에서 교반조 바닥에 침전되는 소석회는 상기 임펠러(1000)가 회전할 때 발생하는 난류의 세기에 따라 침전되는 양이 달라 질 수 있다. 예를 들면, 상기 임펠러(1000)는 허브(100)의 중심을 기준으로 회전하는데 상기 허브(100)의 주위, 즉 임펠러(1000)의 중심부는 유속이 느리고 난류의 양이 적으며, 상기 허브(100)에서 멀어질수록 블레이드(200)의 팁 방향으로 갈수록 유속이 빨라지고 난류의 양이 많아진다. 즉, 퇴적 작용과 마찬가지로 임펠러(1000)에 의해 형성되는 난류의 영향을 적게 받는 곳은 소석회의 운반작용이 약해지면서 소석회가 다른 부분보다 더 많이 침전된다. 이를 해결하기 위해 상기 레이크(300)는, 기류의 영향을 적게 받는 부분에 침전된 소석회를 긁어내기 위해 서로 산부(302)와 골부(301)의 길이가 다른 제1 레이크부(300)와 제2 레이크부(300)를 포함할 수 있다.

상기 제1 레이크부(300)는 상기 블레이드(200) 팁에서 블레이드(200) 뿌리 방향으로 소정 구간까지 형성된다.

상기 제2 레이크부(300)는 상기 제1 레이크부(300)로부터 블레이드(200) 뿌리까지 형성될 수 있으며, 상기 제1 레이크부(300) 보다 산부(302)와 골부(301)의 길이가 더 길게 연장 형성된다. 여기서, 상기 제2 레이크부(300)의 산부(302)와 골부(301)의 연장된 길이는 소석회가 침전되는 양과 속도를 고려해 조절될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 교반기용 임펠러의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 교반기용 임펠러(1000)는 허브(100)와 블레이드(200) 중 적어도 하나에 결합되어 침전물 제거 시 블레이드(200)에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드(200)가 변형되는 것을 방지하는 제1 보강부(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 보강부(400)는 일정한 길이를 갖는 바(bar) 형태로 형성되어 일측은 상기 허브(100)와 결합되고 타측은 상기 블레이드(200)와 결합될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 보강부(400)는 상기 허브(100)에 형성된 제3 결합부(130)에 일측이 탈착 가능하게 결합되며 상기 블레이드(200)에 형성된 제4 결합부(140)에 타측이 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

상기 허브(100)와 블레이드(200)에 결합된 상기 제1 보강부(400)는 상기 블레이드(200)에 T자 형태를 이루도록 결합되어 상기 블레이드(200)가 회전되면서 교반조에 침전된 침전물을 긁어낼 시 상기 침전물과의 사이에 발생되는 마찰력에 의해 상기 블레이드(200)에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드(200)가 파손되거나 변형되는 현상을 방지할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 교반기용 임펠러의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 교반기용 임펠러(1000)는 서로 이웃하는 상기 블레이드(200)와 결합되어 상기 블레이드(200)를 사용하여 교반조에 침전된 침전물을 제거할 시 블레이드(200)에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드(200)가 변형되는 것을 방지하는 제2 보강부(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 보강부(500)는 상기 블레이드(200)에 형성된 체결구(240)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 상기 체결구(240)는 상기 블레이드(200)의 양측면에 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 체결구(240)는 상기 블레이드(200)의 양측면에 분리 결합 가능하게 결합되는 아이볼트일 수 있다.

이와 같은 제2 보강부(500)는 한 쌍의 연결부재(510)와 상기 한 쌍의 연결부재(510)를 서로 연결시킴과 동시에 상기 제2 보강부(500)의 장력을 조절하는 장력 조절부재(520)를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 연결부재(510)는 각각 서로 이웃하는 블레이드(200)에 결합된 체결구(240)에 분리 결합 가능하게 연결될 수 있다.

상기 장력 조절부재(520)은 상기 한 쌍의 연결부재(510)를 서로 연결하여 상기 한 쌍의 연결부재(510)에 의해 한 쌍의 서로 이웃하는 블레이드(200)를 잡아당기는 장력을 조절할 수 있도록 한다.

예를 들면, 상기 장력 조절부재(520)로는 턴버클을 사용할 수 있다.

이와 같은 상기 제2 보강부(500)는 서로 이웃하는 블레이드(200)를 소정의 힘으로 서로 잡아당길 수 있도록 함으로써 외력이나 교반조에 침전된 침전물을 상기 블레이드를 회전시켜 긁어낼 시 상기 침전물과 상기 블레이드(200) 사이에 발생되는 마찰력에 의하여 상기 블레이드(200)가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

<실시예 2>

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이다.

본 실시예에 의한 수처리용 교반기는 본 발명의 제1 실시예에 의한 교반기용 임펠러(1000)에 구동부(10), 감속기(20), 샤프트(30), 보조 임펠러(600), 제3 보강부(700)가 추가되는 것으로서, 본 발명의 제1 실시예에 의한 교반기용 임펠러(1000)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 수처리용 교반기(2000)는 구동부(10), 감속기(20), 샤프트(30) 및, 임펠러(1000)를 포함할 수 있다.

상기 구동부(10)는 감속기(20)를 통해 샤프트(30)에 동력을 제공할 수 있는 수단으로서 교반조(도시되지 않음)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 구동부(10)는 모터일 수 있다.

상기 감속기(20)는 상기 구동부(10)와 연결되도록 상기 교반조의 외부에 배치되어 상기 구동부(10)의 동력을 소정 비율로 감속시켜 상기 샤프트(30)로 전달할 수 있다.

상기 샤프트(30)는 상기 감속기(20)와 연결되어 상기 감속기(20)로부터 동력을 전달 받아 회전된다. 여기서, 상기 샤프트(30)는 교반조 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 샤프트(30)는 소정 길이를 갖는 원기둥 또는 원형 파이프 형태로 형성될 수 있다.

상기 임펠러(1000)는 상기 샤프트 (30)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트의 하부에 결합되어 교반조(도시되지 않음)에 적층된 침전물을 부하를 줄이면서 균일하게 긁어내어 부상시킬 수 있다. 상기 임펠러(1000)는 <실시예1>에 설명한 임펠러(1000)와 그 구성이 동일하므로 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리용 교반기의 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리용 교반기는 보조 임펠러(600)를 더 포함할 수 있다.

상기 보조 임펠러(600)는 상기 샤프트(30)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트(30)에 결합될 수 있다.

상기 보조 임펠러(600)는 상기 샤프트(30)에 결합되어 교반조에 충진된 폐수와 상기 폐수의 PH를 조절하여 상기 폐수를 중화시킬 수 있도록 상기 교반조에 투입되는 소석회 또는 상기 임펠러(1000)에 의해 교반조 바닥으로부터 긁혀 내어져 부상된 소석회와의 교반이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 하여 상기 교반조의 교반 효율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.

여기서, 상기 보조 임펠러(600)는 상기 임펠러(1000)의 상부에 위치하도록 상기 샤프트(30)에 결합되어 상기 임펠러(1000)에 의해 교반조 바닥으로부터 긁혀 내어져 부상된 소석회를 보다 효율적으로 폐수와 교반시킬 수 있도록 한다. 여기서, 상기 보조 임펠러(600)는 레이크(300)를 제외하면 상기 임펠러(1000)와 사실상 그 구성이 동일함으로써 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 수처리용 교반기는 상기 샤프트(30)에 블레이드(200)를 연결하여 상기 블레이드(200)를 사용하여 교반조에 침전된 침전물을 긁어낼 시 상기 블레이드(200)가 처지는 현상을 방지하는 제3 보강부(700)를 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 제3 보강부(700)는 한 쌍의 연결부재(710)와 장력 조절부재(720)를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 연결부재(710)은 각각 상기 임펠러(1000)의 블레이드(200)와 샤프트(30)에 연결될 수 있다.

상기 장력 조절부재(720)는 상기 한 쌍의 연결부재(710)를 서로 연결하여 상기 한 쌍의 연결부재(710)에 의해 상기 블레이드(200)를 상부 방향으로 잡아당기는 장력을 조절할 수 있도록 한다.

예를 들면, 상기 장력 조절부재(720)로는 턴버클을 사용할 수 있다.

한편, 상기 한 쌍의 연결부재(710) 중 상기 샤프트(30)에 연결되는 연결부재(710)는 임펠러(1000)의 회전 방향으로 상기 블레이드(200) 보다 전방 쪽에 위치하도록 상기 샤프트(30)에 연결됨으로써 상기 임펠러(1000)가 회전되어 블레이드(200)에 의해 교반조에 침전된 침전물을 긁어내어 부상시킬 시 상기 블레이드(200)를 견인하여 상기 블레이드(200)가 상기 임펠러(1000)의 회전 반대 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있도록 한다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 구동부 20 : 감속기
30 : 샤프트 100 : 허브
110 : 제1 결합부 120 : 제2 결합부
130 : 제3 결합부 140 : 제4 결합부
200 : 블레이드 300 : 레이크
301 : 골부 302 : 산부
310 : 제1 레이크부 320 : 제2 레이크부
400 : 제1 보강부 500 : 제2 보강부
600 : 보조 임펠러 700 : 제3 보강부

Claims

교반조에 침전된 침전물을 부하를 줄이면서 균일하게 긁어내어 부상시켜 교반시킬 수 있는 레이크가 형성된 적어도 하나의 블레이드;
상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 허브와 상기 블레이드 중 적어도 어느 하나에 결합되는 제1 보강부; 및
상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 서로 이웃하는 블레이드와 결합되어 서로 이웃하는 블레이드를 소정의 힘으로 서로 잡아당겨 상기 블레이드의 강도를 보강시키는 제2 보강부를 포함하며,
상기 블레이드는 상기 레이크에 의해 긁혀 내어진 침전물이 상기 블레이드를 타고 부상될 수 있도록 상기 블레이드의 회전방향의 반대 방향으로 상향 경사지게 배치되는 교반기용 임펠러.
제 1 항에 있어서,
서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크는 골부와 산부가 서로 엇갈리도록 형성된 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
제 1 항에 있어서,
서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크는 골부와 산부의 일부가 중첩되도록 서로 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 교반기용 임펠러.
제 1 항에 있어서,
상기 레이크는,
상기 블레이드 팁에서 블레이드 뿌리 방향으로 소정 구간까지 형성된 제1 레이크부; 및
상기 제1 레이크부로부터 블레이드 뿌리까지 형성되며 상기 제1 레이크부 보다 산부와 골부의 길이가 더 길게 연장 형성된 제2 레이크부를 포함하는 교반기용 임펠러.
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구동부로부터 동력을 제공받아 회전하는 샤프트;
상기 구동부의 동력을 소정 비율로 감속시켜 상기 샤프트에 전달하는 감속기; 및
상기 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트에 결합되는 임펠러를 포함하며,
상기 임펠러는,
교반조에 침전된 침전물을 부하를 줄이면서 균일하게 긁어내어 부상시켜 교반시킬 수 있는 레이크가 형성된 적어도 하나의 블레이드;
상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 허브와 상기 블레이드 중 적어도 어느 하나에 결합되는 제1 보강부; 및
상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 상기 블레이드가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 서로 이웃하는 블레이드와 결합되어 서로 이웃하는 블레이드를 소정의 힘으로 서로 잡아당겨 상기 블레이드의 강도를 보강시키는 제2 보강부를 포함하며,
상기 블레이드는 상기 레이크에 의해 긁혀 내어진 침전물이 상기 블레이드를 타고 부상될 수 있도록 상기 블레이드의 회전방향의 반대 방향으로 상향 경사지게 배치되는 수처리용 교반기.
제 8 항에 있어서,
상기 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트에 결합되는 보조 임펠러를 더 포함하는 수처리용 교반기.
제 8 항에 있어서,
상기 임펠러는,
서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부가 서로 엇갈리도록 형성된 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
제 8 항에 있어서,
상기 임펠러는,
서로 이웃하는 블레이드에 형성된 레이크의 골부와 산부의 일부가 중첩되도록 서로 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.
제 8 항에 있어서,
상기 레이크는,
상기 블레이드 팁에서 블레이드 뿌리 방향으로 소정 구간까지 형성된 제1 레이크부; 및
상기 제1 레이크부로부터 블레이드 뿌리까지 형성되며 상기 제1 레이크부 보다 산부와 골부의 길이가 더 길게 연장 형성된 제2 레이크부를 포함하는 수처리용 교반기.
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제 8 항에 있어서,
상기 블레이드가 침전물을 제거할 시 상기 블레이드에 가해지는 부하에 의해 블레이드가 하부로 처지는 것을 방지할 수 있도록 상기 샤프트와 블레이드에 각각 결합되는 제3 보강부를 더 포함하는 수처리용 교반기.
제 16 항에 있어서,
상기 제3 보강부는,
상기 블레이드에 하단부가 연결되며 상단부는 상기 블레이드의 회전 방향으로 상기 블레이드 보다 전방부에 위치하도록 상기 샤프트에 연결되어, 상기 블레이드가 회전될 시 상기 블레이드를 견인하여 상기 블레이드가 회전 반대 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 수처리용 교반기.