(57)【要約】  始動初期に空気が流入するための流入管に満たされた水を、別途の手段を用いずに吸引することができるように、同じ動力の下で空気の吸引力を倍化させた曝気装置を開示する。曝気装置は、モーターが内蔵された中空のケーシングと、前記ケーシングの前方側に備えられて半径方向に排出孔が形成され、前記モーターの駆動軸が後方から前方に貫通して延長して備えられた混合部と、前記混合部内に回転可能に備えられ、混合部の半径方向に流動が発生するように、前記駆動軸に締結されたインペラと、前記混合部の前方側に備えられ、多数の吸引孔が形成された吸引ハウジングと、前記吸入ハウジングを前方から後方に貫通し、前記インペラに向かって延長された延長管部を有する空気流入部を含み、前記インペラから前方に向かって延長され、前記延長管部の内部に挿入され、前記インペラと一緒に回転して、空気流入部内部の流体に吸引力を提供する補助吸引部を備える。したがって、始動初期に空気が流入するための流入管部に満たされた水を、別途の手段を用いずに吸引することができるように、同じ動力下で空気の吸引力を倍化することにより、深い深さでも効率的に曝気を行なうことができる効果がある.【選択図】図３
2016530085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーター９１３が内蔵された中空のケーシング９１と、前記ケーシング９１の前方に位置し、半径方向に排出孔９２３されて前方に流入孔９４１が形成された空間である混合部９２と、混合部９２に延長されたモーター９１３の駆動軸９１３５と一体に回転するように駆動軸９１３５に結合され混合部９２内に位置し、回転時に半径方向外側に流動を発生させるインペラ９３と、一側端部が前記インペラ９３の前方に位置するように備えられて混合部９２に空気が流入する通路となる管体の空気流入部９６からなり；インペラ９３の前方に位置し、前記駆動軸９１３５と一体に回転するように設けられ、空気流入部９６内に挿入され回転時に空気流入部９６内部の流体を後方に流動させる補助吸引部９９をさらに含むことを特徴とする曝気装置。
【請求項２】
前記補助吸入部９９は、インペラ９３から前方に延びる延長軸部９９１と、前記延長軸部９９１の前方端部に備えられて回転時に後方に流体を流動させる補助インペラ部９９２からなることを特徴とする請求項１に記載の曝気装置。
【請求項３】
前記インペラ９３は、中心部に前方に突出形成されて前記駆動軸９１３５の端部がねじ締結されて挿入される支持タップ部９３３を備え；前記補助吸入部９９は、前記支持タップ部９３３から前方に延長して備えられる延長軸部９９１と、前記延長軸部９９１の前方端部に備えられて回転時に後方に流体を流動させる補助インペラ部９９２からなることを特徴とする請求項１に記載の曝気装置。
【請求項４】
前記インペラ９３は、中心部に、前記駆動軸９１３５が貫通する中央ホールが形成され；前記補助吸入部９９は、インペラ９３を貫通して前方に突出した前記駆動軸９１３５の端部にねじ締結される支持タップ部９３３と、前記支持タップ部９３３から前方に一体に延長された延長軸部９９１と、前記延長軸部９９１の前方端部に配置され回転時に後方に流体を流動させる補助インペラ部９９２からなることを特徴とする請求項１に記載の曝気装置。
【請求項５】
前記補助インペラ部９９２に形成される翼部は、前記補助インペラ部９９２が回転する時、前記延長軸部９９１の軸方向に流動が発生するように形成された複数の溝が凹状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の曝気装置。
【請求項６】
請求項４のいずれか一項において、前記補助インペラ部９９２は、空気流入部９６内に位置することを特徴とする請求項４に記載の曝気装置。
【請求項７】
前記排出孔９２３と連通して混合部９２に備えられる排出部９７をさらに含み；前記排出部９７は、排出ユニット９７３を備え、前記排出ユニット９７３は、両側が貫通形成されて両端が開口した中空体の管部９７３１からなり；前記管部９７３１は、その長さ方向に沿って後方に行くほど内部流路の断面積が減少する断面積減少部９７３２を具備することを特徴とする請求項１に記載の曝気装置。
【請求項８】
前記排出ユニット９７３は、噴射孔９７３９が形成された後方側の端部から後方に延長され、管部９７３１の半径方向の一側端部から他側に向かって屈曲形成されて、噴射孔９７３９を通じて噴射される流体を半径方向側に流動するように案内する案内部９７３３を具備することを特徴とする請求項７に記載の曝気装置。
【請求項９】
前記案内部９７３３は、半径方向に噴射孔９７３９を覆い、管部９７３１の長さ方向に噴射孔９７３９から離隔するように延長形成されたことを特徴とする請求項８に記載の曝気装置。
【請求項１０】
前記断面積減少部９７３２による断面積の減少率は、７０％〜８０％の範囲であることを特徴とする請求項７に記載の曝気装置。
【請求項１１】
前記円筒形の管部９７３１の排出口の反対側の端部に長さ方向にスリット９７３４が形成されることを特徴とする請求項７に記載の曝気装置。
【請求項１２】
前記混合部９２には、流体が接触するように形成された複数の突起９７３１ｂが突出形成されることを特徴とする請求項１に記載の曝気装置。
【請求項１３】
前記排出孔９２３と連通して混合部９２に備えられる排出部９７をさらに含み；前記排出部９７は、一端が混合部９２と連通して、他端は外部と連通するよう一側と他側が開放された中空の排出管部からなり；前記排出管部には、複数の突起９７３１ｂが突出形成されることを特徴とする請求項１２に記載の曝気装置。
【請求項１４】
前記混合部９２に形成されて排出管と連通して、円周方向に凹状の案内溝部９２３ａがさらに含まれ；前記案内溝部９２３ａには、複数の突起９７３１ｂが突出形成されたことを特徴とする請求項１３に記載の曝気装置。
【請求項１５】
前記突起９７３１ｂは、流動方向に対して互いにずれて位置することを特徴とする請求項１２に記載の曝気装置。
【請求項１６】
前記突起９７３１ｂは、外部から挿入され、内部に突出した突起部材９７５によって形成されることを特徴とする請求項１５に記載の曝気装置。
【請求項１７】
前記突起部材９７５の下端部９７５５の断面は、２つの長辺９７５５ａと２つの短辺９７５５ｂからなる長方形であることを特徴とする請求項１６に記載の曝気装置。
【請求項１８】
前記長辺９７５５ａの中心部が凹状に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の曝気装置。
【請求項１９】
前記空気流入部９６には、空気流入部９６を通じて流動する空気の量を制御する空気調節弁９６７を含むことを特徴とする請求項１に記載の曝気装置。
【請求項２０】
前記インペラ９３の前方に位置し、前記駆動軸９１３５と一体に回転するように具備され、前方と後方を貫通する複数の貫通ホール９３９１が形成され、回転時に水と空気の混合を促進させる混合促進部９３９を含むことを特徴とする請求項１９に記載の曝気装置。
【請求項２１】
前記混合促進部９３９は、メッシュ構造の網目形状からなることを特徴とする請求項２０に記載の曝気装置。
【請求項２２】
前記インペラ９３は、円板形状の回転板部９３１と、前記回転板部９３１の前方に突出して備えられた複数の回転翼部９３２からなり；前記混合促進部９３９は、前記回転翼部９３２の前端面に固定結合されていることを特徴とする請求項２０に記載の曝気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曝気装置に関するもので、より詳細には、有機廃水の処理時に排水を曝気させて溶存酸素量を増加させることにより、廃水処理の効率を改善する曝気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、微生物を用いた有機廃水の処理には、廃水を曝気させる。排水を曝気させると廃水の溶存酸素量が増加して好気性微生物が活性化され、浮遊物質及び有害ガスの除去も促進され、廃水処理の効率が上がる。養魚場でも水槽の水を曝気させる、その場合にも、溶存酸素の量が増加して、水の汚染が防止され、活魚の生長も促進される。そして、緑藻（アオコ）と紅藻も防止されることが観察された。
【０００３】
先出願された特許文献１には、曝気装置が開示されている。図１は、従来の曝気装置を示す断面図である。図１に示すように、従来の曝気装置は、円筒形の中空のケーシング１００と、前記ケーシング１００の前方側に備えられた混合部２００と、前記混合部２００の内部に備えられたインペラ３００と、前記混合部２００の前方側に備えられた分離板部４００と、前記分離板部４００の前方側に備えられた吸入ハウジング５００と、前記吸入ハウジング５００を貫通して備えられ、空気の流入通路となる空気流入部６００と、前記混合部２００の外周面に設けられた排出部７００を含んでいる。
【０００４】
ケーシング１００には、モーター１３０が密閉して内蔵されており、モーター１３０の駆動軸１３５は、前方に向かって突出している。ケーシング１００の後方には、開閉可能なカバー部１２０が設けられ、カバー部１２０にハンドル部１５０と、モーター１３０に駆動電源を供給するための電線１４０が設けられている。
【０００５】
混合部２００は、前方に開口された中空の円筒形状であり、円周面に半径方向に貫通した排出孔２３０が形成される。モーター１３０の駆動軸１３５は、混合部２００の後方から前方に延長される。駆動軸１３５は、ケーシング１００の内部に備えられたベアリング部１７０によって回転可能に支持されており、ベアリング部１７０の前方に駆動軸１３５との混合部２００の内径との間には、シール部１９０が設けられている。
【０００６】
インペラ３００は、混合部２００の半径方向に推力が発生するように駆動軸１３５に備えられるもので、円板状の回転板部３１０と、駆動軸１３５が挿入される挿入孔部が形成された支持タップ部３３０と、回転板部３１０の前方に突出して備えられた回転翼部３２０で構成されている。支持タップ部３３０は前方に突出し、回転翼部３２０の内側端部と支持タップ部３３０との間には、半径方向に間隔が形成される。インペラ３００は、モーター１３０の駆動によりモーター駆動軸１３５と一体に回転する。
【０００７】
分離板部４００は、円板状であり、中央部に前後に貫通した流入孔４１０が形成される。吸入ハウジング５００は、後方に開口した円筒形状で円周方向に沿って離隔しながら半径方向に貫通した複数の吸引孔５１０が形成される。分離板部４００は、吸入ハウジング５００との混合部２００との間に位置する。
【０００８】
空気流入部６００は、吸入ハウジング５００の前方から後方に貫通して具備され一側と他側が開放された中空の流入タップ部６１０と、流入タップ部６１０の前方側に連結され、一側と他側が開放された中空の流入管部６３０と、流入タップ部６１０の後方側に連結され、混合部２００に向かって延長される中空の延長管部６５０で構成されている。延長管部６５０の後方側の端部と支持タップ部３３０との間には、長さ方向に隙間（ｔ）が形成される。前記流入タップ部６１０は、屈曲した構造をなす。
【０００９】
排出部７００は、排出孔２３０と連通するよう一側と他側が開放された中空の排出タップ部７１０と、排出タップ部７１０に連結され、一側と他側が開放された中空の排出管部７３０で構成されている。排出管部７３０は、前半部を形成するための大径部７３１と後半部を形成する小径部７３５からなる。
【００１０】
前記の従来の曝気装置は、駆動以前には、流入管部６３０の内部に水面と同じ高さに水が満たされており、初期駆動時、モーター１３０の回転によって流入管部６３０を通じて満たされた水がすべて流入した後、空気が流入して吸引孔５１０を通過した水と一緒に吸引が行なわれる。
【００１１】
しかし、前記の従来の曝気装置は、水面から比較的浅い深さ、例えば、空気流入部６００がほぼ水中に沈む深さが３０ｃｍの深さに備えられている場合には、モーター１３０の駆動力によって流入管部６３０に満たされた水が吸入されて、空気流入部６００を通じて空気が流入するが、水面から比較的深い位置、例えば空気流入部６００が水中に沈む深さが５０ｃｍ以上の深さに備えられる場合には、流入管部６３０に満たされた水がすべて吸引されず、空気が流入しなくなって、深い深さで使用することができないという問題点があった。したがって、水の表層部分のみの空気と水を混合させて排出部に排出することができ、深さを深くするためには、必要以上に出力の大きなモーター１３０を使用しなければならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】韓国登録特許第１２５４８７３号公報（２０１３．０４．０９．）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、従来の曝気装置が有する問題点を解決するために提案されたもので、ポンプのような別の手段や出力の大きなモーターを使用せずに、空気が流入する流入管に満たされた水が吸引されて流入管部を通じて空気が流入するようにして、空気が水中に長時間滞留することができ、製造が容易なように排出部が改善された形状からなり、混合部で水と混合された空気が排出部に備えられた突起によって再び渦巻くようにして排出され、空気と水との接触面積が排出中に減少することを防止し、空気調節弁を用いて、空気の流入量を制御できるようにして、水と空気の混合性を増大させて曝気性能を向上させることができる曝気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の曝気装置は、モーターが内蔵された中空のケーシングと、前記ケーシングの前方に位置し、半径方向に排出孔され前方に流入孔が形成された空間である混合部と、混合部に延長されたモーターの駆動軸と一体に回転するように駆動軸に結合されて混合部内に位置し、回転時に半径方向外側に流動を発生させるインペラと、一側の端部が前記インペラの前方に位置するように備えられて混合部に空気が流入する通路となる管体の空気流入部からなり；インペラの前方に位置し、前記駆動軸と一体に回転するように設けられ、空気流入部内に挿入されて回転時に空気流入部内部の流体を後方に流動させる補助吸引部をさらに含むことを特徴とする曝気装置を提供する。
【００１５】
前記で、補助吸引部は、インペラから前方に延びる延長軸部と、前記延長軸部の前方端部に備えられて回転時に後方に流体を流動させる補助インペラ部からなることを特徴とする。
【００１６】
前記で、インペラは、中心部に前方に突出形成され、前記駆動軸の端部がねじ締結されて挿入される支持タップ部を備え；前記補助吸入部は、前記支持タップ部から前方に延長して備えられる延長軸部と、前記延長軸部の前方端部に備えられて回転時に後方に流体を流動させる補助インペラ部からなることを特徴とする。
【００１７】
前記で、インペラは、中心部に前記駆動軸が貫通する中央ホールが形成され；前記補助吸入部は、インペラを貫通して前方に突出した前記駆動軸の端部にねじ締結される支持タップ部と、前記支持タップ部から前方に一体に延長される延長軸部と、前記延長軸部の前方端部に配置されて回転時に後方に流体を流動させる補助インペラ部からなることを特徴とする。
【００１８】
前記で、補助インペラ部に形成される翼部は、前記補助インペラ部が回転する時、前記延長軸部の軸方向に流動が発生し得るように形成された複数の溝が凹状に形成されることを特徴とする。
【００１９】
前記で、補助インペラ部は、空気流入部内に位置することを特徴とする。
【００２０】
前記で、排出孔と連通して混合部に具備される排出部をさらに含み；前記排出部は、排出ユニットを具備し、前記排出ユニットは、両側が貫通形成されて両端が開口した中空体の管部からなり；前記管部は、その長さ方向に沿って後方に行くほど内部流路の断面積が減少する断面積減少部とを備えることを特徴とする。
【００２１】
前記で、排出ユニットは、噴射孔が形成された後方側の端部から後方に延長され、管部の半径方向の一側端部から他側に向かって屈曲形成されて、噴射孔を通じて噴射される流体を半径方向側に流動するように案内する案内部を具備することを特徴とする。
【００２２】
前記で、案内部は、半径方向に噴射孔を覆い、管部の長さ方向に噴射孔から離隔するように延長形成されたことを特徴とする。
【００２３】
前記で、断面積減少部による断面積の減少率は７０％〜８０％の範囲であることを特徴とする。
【００２４】
前記で、円筒形管部の排出口の反対側の端部に長さ方向にスリットが形成されることを特徴とする。
【００２５】
前記で、混合部には、流体が接触するように形成された複数の突起が突出形成されたことを特徴とする。
【００２６】
前記で、排出孔と連通して混合部に具備される排出部をさらに含み；前記排出部は、一端が混合部と連通して他端は外部と連通するよう、一側と他側が開放された中空の排出管部からなり；前記排出管部には、複数の突起が突出形成されたことを特徴とする。
【００２７】
前記で、混合部に形成され排出管と連通して円周方向に凹状の案内溝部がさらに含まれ；前記案内溝部には、複数の突起が突出形成されたことを特徴とする。
【００２８】
前記で、突起は流動方向に対して互いにずれて位置することを特徴とする。
【００２９】
前記で、突起は、外部から挿入されて内部に突出した突起部材によって形成されることを特徴とする。
【００３０】
前記で、突起部材の下端部の断面は、２つの長辺と２つの短辺からなる長方形であることを特徴とする。
【００３１】
前記で、長辺の中心部が凹んで形成されていることを特徴とする。
【００３２】
前記で、空気流入部に備えられるものであって、空気流入部を通じて流動する空気の量を制御する空気調節弁を含むことを特徴とする。
【００３３】
前記で、インペラの前方に位置し、前記駆動軸と一体に回転するように具備され、前方と後方を貫通する複数の貫通ホールが形成されて回転時に水と空気の混合を促進させる混合促進部を含むことを特徴とする。
【００３４】
前記で、混合促進部はメッシュ構造の網目形状からなることを特徴とする。
【００３５】
前記では、インペラは、円板状の回転板部と前記回転板部の前方に突出して備えられた複数の回転翼部からなり；前記混合促進部は、前記回転翼部の前端面に固定結合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の曝気装置は、始動初期に空気が流入するための流入管部に満たされた水を、別途の手段を用いずに吸引することができるように、空気の吸引力を倍化することにより、深い深さでも効率的に曝気を行なうことができ、水と一緒に排出される気泡の方向を下方にすることによって、空気が水中に長時間滞留することができ、排出部に備えられた突起によって水と空気が混合部で混合された後、排出過程で再び混合され得るので、水と空気の接触面積が排出中に減少することを防止することにより、溶存酸素量が増加するだけでなく、空気調節弁を用いて、空気の流入量の制御が可能であり、曝気を効率的に行なうことができ、水と空気の混合性を向上させて曝気性能を向上させ、好気性微生物の培養が継続的に行われることにより、好気性発酵を促進させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来の曝気装置を示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る曝気装置を示す側面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る曝気装置を示す断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る曝気装置を示す分解斜視図。
【図５】図３の補助吸引部を拡大して示す断面図。
【図６】図３の補助吸引部の他の例を拡大して示す断面図。
【図７】本発明の一実施形態に係る曝気装置のインペラと補助吸入部を示す斜視図。
【図８】図７の他の変形例に係るインペラと補助吸入部を示す斜視図。
【図９】図８の実施形態に係る補助吸引部が延長管に挿入された状態を示す断面図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る排出ユニットの一部を示す斜視図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る排出部を示す側面図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る排出部を示す平面図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る排出部を示す側断面図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る排出ユニットの製造過程を示す側断面図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る排出ユニットの製造過程を示す側断面図。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る曝気装置を示す斜視図。
【図１７】図１６の曝気装置を示す分解斜視図。
【図１８】図１６の曝気装置を構成するケーシング、分離板部、インペラ、排出部を示した斜視図。
【図１９】図１８のＡ−Ａ線の断面図。
【図２０】図１９のＢ−Ｂ線の断面図。
【図２１】図１６の曝気装置に備えられた突起部材を示す正面図。
【図２２】図２１の突起部材を示す底面図。
【図２３】図２１の突起部材の下端部の断面図。
【図２４】図２１の突起部材の下端部の断面の変形例を示す断面図。
【図２５】図４の曝気装置のインペラおよび混合促進部を拡大して示す断面図。
【図２６】図４の曝気装置のインペラおよび混合促進部を示す分離斜視図。
【図２７】図４の曝気装置のインペラおよび混合促進部が結合された状態を示す斜視図。
【図２８】図２６の変形例に係るインペラおよび混合促進部を示す分離斜視図。
【図２９】図４の曝気装置の動作状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付の図面によって本発明による曝気装置を詳細に説明する。
【００３９】
図２は、本発明の一実施形態に係る曝気装置を示す側面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る曝気装置を示す断面図であり、図４は、本発明の一実施形態に係る曝気装置を示す分解斜視図であり、図５は、図３の補助吸引部を拡大して示す断面図であり、図６は図３の補助吸引部の他の例を拡大して示す断面図であり、図７は、本発明の一実施例に伴う曝気装置のインペラと補助吸入部を示す斜視図であり、図８は、図７の他の変形例に係るインペラと補助吸入部を示す斜視図であり、図９は、図８の実施形態に係る補助吸引部が延長管部に挿入された状態を示す断面図であり、図１０は、本発明の一実施形態に係る排出ユニットの一部を示す斜視図であり、図１１は、本発明の一実施形態に係る排出部示す側面図であり、図１２は、本発明の一実施形態に係る排出部示す平面図であり、図１３は、本発明の一実施形態に係る排出部示す側断面図であり、図１４と図１５は、本発明の一実施例による排出ユニットの製造過程を示す側断面図であり、図１６は、本発明の他の実施形態に係る曝気装置を示す斜視図であり、図１７は、図１６の曝気装置を示す分解斜視図であり、図１８は、図１６の曝気装置を構成するケーシング、分離板部、インペラ、排出部を示す斜視図であり、図１９は、図１８のＡ−Ａ線の断面図であり、図２０は、図１９のＢ−Ｂ線の断面図であり、図２１は、図１６の曝気装置に備えられた突起部材を示す正面図であり、図２２は、図２１の突起部材を示す底面図であり、図２３は、図２１の突起部材の下端部の断面図であり、図２４は、図２１の突起部材の下端部の断面の変形例を示す断面図であり。図２５は、図４の曝気装置のインペラおよび混合促進部を拡大して示す断面図であり、図２６は、図４の曝気装置のインペラおよび混合促進部を示す分離斜視図であり、図２７は、図４の曝気装置のインペラおよび混合促進部が結合された状態を示す斜視図であり、図２８は、図２６の変形例に係るインペラおよび混合促進部を示す分離斜視図であり、図２９は、図４の曝気装置の動作状態を示す断面図である。
【００４０】
以下では、図３で左方向を「前方」、右方向を「後方」、前方から後方に向かう方向を「下流方向」、縦方向を「半径方向」、横方向を「長さ方向」、半径方向で駆動軸９１３５から遠ざかる方向を「半径方向外側」という。図でモーター９１３の内部構造に対しては省略する。
【００４１】
図２〜図４及び図２９に示すように、本発明の一実施形態に係る曝気装置は、水中に備えられ、外部の空気の流入を受け、水と混合させて排出するもので、中空のケーシング９１と、前記ケーシング９１の前方に位置する混合部９２と、前記混合部９２の内部に備えられたインペラ９３と、前記混合部９２の前方側に備えられた分離板部９４と、前記分離板部９４の前方に備えられた吸入ハウジング９５と、前記吸入ハウジング９５を貫通して混合部９２に向くように備えられて空気の流入通路となる空気流入部９６と、前記混合部９２に連通するよう備えられて混合された水と空気が排出される排出部９７と、モーター１３０の駆動軸１３５と一体に回転するようにインペラ９３の前方に具備される補助吸入部９９を含んでいる。
【００４２】
前記空気流入部９６は、長さ方向に延長された部分と半径方向に延長された部分からなる。半径方向に延長された部分は、必ずしも長さ方向に延長された部分から垂直に延長されることに限定するものではなく、設置時に端部が水面の外に位置するようにするためのもので、長さ方向に延長された部分に対して鈍角または鋭角の傾斜をなして延長することも可能である。
【００４３】
ケーシング９１内にモーター９１３が具備され、モーター９１３の駆動軸９１３５は、前方に向かって混合部９２に延長して具備される。駆動軸９１３５の端部は、混合部９２内に位置する。ケーシング９１の後方には、ネジ締結されてケーシング９１と一体をなす開閉可能なカバー部９１２が設けられ、カバー部９１２に環状のハンドル部９１５が備えられ、モーター９１３に駆動電源を供給するための電線９１４は、カバー部９１２を通じて、モーター９１３に連結されている。
【００４４】
混合部９２は、モーター９１２の前方に形成される空間で、ケーシング９１の前方部分が混合部９２を形成するように前方に向けて開口した凹形に形成することができる。混合部９２は、前方に開口して凹形に形成された円筒形の部分と、円筒状部分の開口された部分に結合されている分離板部９４の間に形成された空間部である。前記混合部９２をなす円筒状部分の円周面に貫通した排出孔９２３が形成される。前記排出孔９２３は、円周方向と傾斜角をなして形成され、混合部９２の内側の円筒状部分には、流体が排出孔９２３に流動するように案内する円周方向に沿って排出孔９２３に向かって凹状に溝が形成される。混合部９２の前方には、中心部を前後に貫通した通孔が形成される。前記の通孔は分離板部９４に流入孔９４１として形成することができる。
【００４５】
混合部９２は、ケーシング９１の前方に位置して設けられている。前記混合部９２にモーター９１３の駆動軸９１３５が後方から延長されて設けられる。混合部９２は、ケーシング９１の前方にケーシング９１と一体に形成して備えられ得、モーター９１３の駆動軸９１３５は、前方端部が混合部９２に位置するように延長して設けられる。
【００４６】
駆動軸９１３５は、ケーシング９１の内部に備えられているベアリング部９１７によって回転可能に支持されており、ベアリング部９１７の前方に駆動軸９１３５とケーシング９１の内径との間には、シール部９１９が具備される。
【００４７】
インペラ９３は、モーター９１３の駆動軸９１３５と一体に回転して混合部９２に延長された駆動軸９１３５に備えられて混合部９２内に回転可能に備えられ、回転時に混合部９２で半径方向に流動を発生させる作用をする。インペラ９３は、混合部９２の半径方向に推力が発生するように駆動軸９１３５に結合して備えられるものであって、円板状の回転板部９３１と、回転板部９３１の前方に突出して設けられた複数の回転翼部９３２で構成され得る。インペラ９３は、前記のような形態に限定されるものではなく、半径方向外側に流体流動を発生させる構造なら可能である。
【００４８】
空気流入部９６を通じて流入した空気と分離板部９４の流入孔９４１を通じて流入した水は、インペラ９３の回転によって混合されながら半径方向に流動する。
【００４９】
回転翼部９３２は、放射状に形成され、半径方向外側に凸の曲線を有するように螺旋状に形成され、前方に突出している。モーター９１３の駆動によりインペラ９３が回転すると、駆動軸９１３５とほぼ直角方向である半径方向にインペラ９３によって流体の流動が発生する。
【００５０】
分離板部９４は、円板状であり、中央部に前後に貫通した流入孔９４１が形成される。流入孔９４１の大きさは、回転翼部９３２の内側端部との間の間隔よりも小さく形成される。流入孔９４１が円形に形成される場合、流入孔９４１の大きさは、回転翼部９３２の内側端部との間の間隔よりも小さく形成される。
【００５１】
吸入ハウジング９５は、後方に開口したカップ形状で、混合部９２の前方に位置するように備えられており、円筒部には、円周方向と長さ方向に沿って離隔しながら半径方向に貫通した多数の吸引孔９５１が形成される。吸入孔９５１は、吸入ハウジング９５の前方に向かう面に形成することもできる。分離板部９４の前方に吸入ハウジング９５が結合されて設けられている。吸入ハウジング９５は、円周方向に沿って離隔して位置するボルト・ナット締結によって分離板部９４に結合される。カップ形状の底の部分は、分離板部９４から前方に離隔して位置する。吸入ハウジング９５の断面は、円形に形成することに限定されず、多角形形状に形成することも可能である。
【００５２】
空気流入部９６は、吸入ハウジング９５の底面を経て前方から後方に向かって貫通して設けられている。前記空気流入部９６は、長さ方向に吸引ハウジング９５を貫通して混合部９２に向かい、吸入ハウジング９５の外側から半径方向に延長された部分を有する。しかし、これに限定されるものではなく、吸入ハウジング９５の側面を経た後、前方から後方に延長される構造とすることも可能である。前記空気流入部９６は、折り曲がった構造の中空の流入タップ部９６１を備え、流入タップ部９６１の一側に中空の延長管部９６５が連結されて、他側に中空の流入管部９６３が連結される構造とすることができる。設置時に、前記延長管部９６５が長さ方向に延長されてインペラ９３に向かい、流入管部９６３は、半径方向に延長される。前記延長管部９６５の端部は、流入孔９４１に隣接して分離板部９４の前方に位置することもでき、流入孔９４１を貫通して混合部９２内に位置することもできる。前記流入タップ部９６１の一側は、混合部９２に向かい、他側は半径方向外側に向くように吸入ハウジング９５に溶接などの方法によって固定して備えられる。前記流入タップ部９６１は、吸入ハウジング９５の底部と分離板部９４との間に位置して、流入管部９６３が吸入ハウジング９５の円筒部を半径方向に貫通するように設置することも可能である。この場合、流入管部９６３と吸入ハウジング９５の円筒部に溶接等の方法で結合される。
【００５３】
空気流入部９６は、吸入ハウジング９５の前方から後方に貫通して具備され一側と他側が開放された折り曲がった構造の中空の流入タップ部９６１と、流入タップ部９６１の前方側に連結され半径方向に延長された中空の流入管部９６３と、流入タップ部９６１の後方側に連結され、混合部９２に向かって長さ方向に延びる中空の延長管部９６５で構成されている。
【００５４】
延長管部９６５は、流入孔９４１を貫通して後方に延長される。延長管部９６５と流入孔９４１との間には、半径方向に間隔が形成される。流入管部９６３は、設置時に一側の端部が空気中に露出して空気が流入し、流入した空気は、流入タップ部９６１と延長管部９６５を経て、インペラ９３に向かって流動する。前記延長管部９６５から流入した空気は、混合部９２に流動して混合部９２内で水と混合されてインペラ９３の回転によって放射状に流動される。水と空気は混合されて放射状に流動して混合部９２に形成された排出孔９２３を通じて排出される。
【００５５】
排出部９７は、混合部９２の外周面で排出孔９２３に連結され、設けられる管体の中空体で、混合部９２に排出孔９２３を通じて流動してきた空気と水は、排出部９７を通じて排出される。前記排出部９７は、排出孔９２３にねじ締結などの方法で結合される中空の排出タップ部９７１と、排出タップ部９７１に連結される中空の排出管部９７３で構成されている。排出管部９７３は、前半部を形成する大径部９７３１と後半部を形成する小径部９７３５からなり得、小径部９７３５の流動断面積は、大径部９７３１の流動断面積よりも小さく形成することができる。
【００５６】
したがって、排出管部９７３に水などの流体が流れて通りすぎる時に大径部９７３１を流れていた流体が小径部９７３５に流れ込むと、小径部９７３５の断面積が大径部９７３１の断面積よりも小さいので、大径部９７３１に相対的に高圧が形成され、小径部９７３５に相対的に低圧が形成される。
【００５７】
本発明の一実施形態に係る曝気装置は、空気調節弁９６７をさらに備えることができる。空気調節弁９６７は、空気流入部９６に備えられるものであって、空気調節弁９６７は、流入管部９６３上に設置することができる。空気調節弁９６７は、流入タップ部９６１または延長管部９６５に設置することも可能であるが、流入管部９６３に設置することが好ましい。前記空気調節弁９６７は、空気流入部９６を通じて流動する空気の量を制御する機能をする。空気調節弁９６７の構成を通じて、流入管部９６３を通じて流入する空気の量を制御することができ、曝気を効率的に行なうことができる。
【００５８】
併せて、本発明の一実施形態に係る曝気装置は、混合促進部９３９を備えることができる。
【００５９】
図３〜図６に示すように、本発明の一実施形態に係る曝気装置は、補助吸入部９９を備える。補助吸引部９９は、モーター１３０の駆動軸１３５と一体に回転するようにインペラ９３の前方に設けられる。補助吸引部９９の前方の一部は、空気流入部９６の後方端部内に挿入される。前記空気流入部９６が延長管部９６５からなる場合、延長管部９６５の後方端部内に挿入される。補助吸引部９９は、回転しながら空気流入部９６の内部の流体に後方に流れを発生させる作用をする。
【００６０】
補助吸引部９９は、インペラ９３の前方に延長して延長管部９６５の内部まで延長されることにより、モーター９１３の駆動軸９１３５およびインペラ９３と一緒に回転して延長管部９６５の内部で後方に流体に流動を発生させる。補助吸引部９９は、インペラ９３の回転によって発生する吸引力に追加的に吸引力を提供して、曝気装置の始動初期に特に空気流入部９６内に満たされた水が円滑に後方に排出されるようにする。補助吸引部９９は、インペラ９３と一体に形成したり、またはナットのようにモーター９１３の駆動軸９１３５に締結する構造とすることができる。
【００６１】
本実施例では、補助吸入部９９がインペラ９３に一体に形成された構造を説明し、以降の実施例では、補助吸入部９９がインペラ９３とは別に構成されて駆動軸９１３５に締結される構造を説明することにする。
【００６２】
前記補助吸入部９９は、延長軸部９９１と、補助インペラ部９９２で構成される。前記インペラ９３は、支持タップ部９３３を備える。支持タップ部９３３は、インペラ９３の中心部に具備され、後方に開口した凹んだ溝部が形成される。インペラ９３が回転板部９３１と回転翼部９３２からなる構造である場合には、支持タップ部９３３は、回転板部９３１の中心に前方に突出形成され、後方に開口して凹み、めねじ部を有する溝部が形成されて駆動軸９１３５の端部がねじ締結挿入される。延長軸部９９１は、軸方向断面が円形の棒状に構成され、インペラ９３の支持タップ部９３３から前方に延長される。
【００６３】
補助インペラ部９９２は、延長軸部９９１の前方端部に設けられる。補助インペラ部９９２は、延長軸部９９１の端部に一体に形成されるか、または別々に備えられて延長軸部９９１の前方端部にねじ締結などの方法で締結することも可能である。補助インペラ部９９２は、回転しながら軸方向に流動を発生させるらせん構造の翼からなる。補助インペラ部９９２は、空気流入部９６の後方端部内に位置する。補助インペラ部９９２は、空気流入部９６の内径よりも小さな外郭サイズを有する。前記空気流入部９６が延長管部９６５からなる場合、補助インペラ部９９２は、延長管部９６５の後方端部内に位置し、延長管部９６５の内径よりも小さなサイズを有する。
【００６４】
図６及び図７は、図５に示した補助吸引部の変形例を示したものである。図５を参照すると、補助吸引部９９は、ナット形態で、インペラ９３を貫通して前方に突出したモーター９１３の駆動軸９１３５にねじ締結される。前記インペラ９３の回転板部９３１の中心には、駆動軸９１３５が貫通する中央ホールが形成される。モーター９１３の駆動軸９１３５は、回転板部９３１の中央ホールを貫通して前方に突出し、突出した駆動軸９１３５に補助吸入部９９がネジ締結される。補助吸引部９９は、支持タップ部９３３と、延長軸部９９１と、インペラ部９９２で構成されている。
【００６５】
支持タップ部９３３は、後方に開口した凹んだ溝が形成され、内径面にねじ山が形成され、駆動軸９１３５の外径面には、支持タップ部９３３にねじ締結されるねじ山が形成される。延長軸部９９１は、支持タップ部９３３の中心から前方に延長される。延長軸部９９１は、棒状で断面が円形であり得る。延長軸部９９１にも螺旋溝や突起を形成して回転時、後方に流動が発生するようにすることも可能である。
【００６６】
補助インペラ部９９２は、延長軸部９９１の前方端部に設けられ、翼部を有する。補助インペラ部９９２は、延長軸部９９１の端部に一体に形成されるか、または別々に備えられてねじ締結などの方法で締結することも可能である。
【００６７】
図８及び図９を参照すると、補助インペラ部９９２に形成される翼部補助インペラ部９９２の側面に流線型に凹み形成される多数のホームを構成することができる。前記補助インペラ部９９２は、後方から前方に向かって所定の長さに延長された円柱型本体の側面に多数の流線型の溝を形成することができる。または、補助インペラ部９９２は、板状の部材を半径方向に互いに行き違いにひねって流線型ベイン（Ｖａｎｅ）構造を形成することも可能である。
【００６８】
前記補助インペラ部９９２は、延長管部９６５の内径よりも小さな直径で構成して延長管部９６５の内部に挿入され、軸方向の断面に直線区間を有するように形成することができる。つまり、補助インペラ部９９２の両側面を削って、図８に示したように、側面に直線区間を形成すると、延長管部９６５の内径と補助インペラ部９９２の外径面との間に、さらに広いスペースを確保することができ、水の吸引時に吸引力を一層向上させることができる。
【００６９】
図１０〜図１３を参照して、本発明の一実施に伴う排出ユニットの変形例を説明すると、排出部９７は、混合部９２の外周面の排出孔９２３に連結して備えられる管体の中空体で、混合部９２の排出孔９２３を通じて流動されてきた空気と水は排出部９７を通じて排出される。前記排出部９７は、排出孔９２３にねじ締結などの方法で結合される中空の排出タップ部９７１と、前記排出タップ部９７１に連結される排出ユニット９７３を備える。前記排出タップ部９７１は、必要に応じて省略可能であり、排出ユニット９７３が直接混合部９２の排出孔９２３に連結されることも可能である。排出タップ部９７１は、混合部９２の上部側に結合され、排出ユニット９７３が排出タップ部９７１に結合された状態で後方に延長形成され、排出ユニット９７３は水面と隣接した状態で水面の下部から水平方向に長く延長される。
【００７０】
排出ユニット９７３は、両端が開口した中空体で、管部９７３１と、管部の一側端部に備えられる案内部９７３３からなる。
【００７１】
管部９７３１の前方側端部が排出タップ部９７１の端部に締結される。管部９７３１の後方側端部に噴射孔９７３９が形成される。前記管部９７３１は、噴射孔９７３９に近づくほど、内部流路断面積が減少する断面積減少部９７３２を有する。前記管部９７３１の前方部分の内部流路断面積は、その長さ方向に沿って一定に形成され、後方に前記断面積減少部９７３２を有する。前記噴射孔９７３２は、断面積減少部９７３２の後方端部に形成される。
【００７２】
噴射孔９７３９の流路断面積は、排出タップ部９７１に締結される管部９７３１の前方部分の内部流路断面積よりも小さく形成される。噴射孔９７３９の断面積が小さいので、管部９７３１を経て噴射孔９７３９に排出される時、管部９７３１内に圧力が増加して噴射孔９７３９から噴出される噴出速度が増加する。
【００７３】
断面積減少部９７３２は、管部９７３１が両側から加圧されて形成され、噴射孔９７３９に近づくほど加圧量が増加して噴射孔９７３９に近づくほど、内部流路断面積が減少することになる。断面積減少部９７３２の流路は円形に形成することもできるが、半径方向両側から加圧されて形成される場合、楕円形のような形態に形成され、後方端部に近づくほど直線型に近くなる。前記断面積減少部９７３２は、管部９７３１の内側断面積よりも噴射孔９７３９の断面積を小さくする作用をする。
【００７４】
案内部９７３３は、円筒形の管部９７３１の後方側端部から後方に延長され、前記噴射孔９７３９を形成する管部９７３１の半径方向一側端部から他側に向かって屈曲形成されている。案内部９７３３は、管部９７３１と一体に形成されている。案内部９７３３は、管部９７３１が長さ方向に噴射孔９７３９から離隔され、半径方向に噴射孔９７３９を覆うように設けられている。
【００７５】
案内部９７３３は、噴射孔９７３９を通じて噴出される流体の流動方向を案内する構成として、噴出される流体の流動方向を半径方向に案内する。案内部９７３３の幅は、噴射孔９７３９の最大幅よりも大きく形成される。噴射孔９７３９を円形に形成する場合、案内部９７３３の幅は、噴射孔９７３９の直径よりも大きく形成する。
【００７６】
案内部９７３３は、円筒形の管部９７３１から半径方向外側に突出するように形成されて平たい形状をとる。
【００７７】
前記案内部９７３３が形成された側の内側面と断面積減少部９７３２の端部との間に幅方向には広く、上下高さ方向には狭い平たい形状の噴射孔９７３９が形成される。断面積減少部９７３２の端部に案内部９７３３の内側面が向き合う噴射孔９７３９が形成される。円筒形の管部９７３１の内部を流動する流体は、案内部９７３３の内側面に沿って下方に流動され、噴射孔９７３９を通じて高圧で噴出された後、案内部９７３３の端部まで形成された内側屈曲面に沿って半径方向成分の流動方向を持って排出される。
【００７８】
前記で、円筒形の管部９７３１の直径がＨ１であり、噴射孔９７３９の高さがＨ２であり、噴射孔９７３９の側方向の幅をＷとすると、円筒形の管部９７３１の内部断面積（Ａ１）は、数式１で計算され、噴射孔９７３９の内部断面積（Ａ２）は、数式２で計算される。前記円筒形の管部９７３１の内部断面積（Ａ１）に対する噴射孔９７３９の内部断面積（Ａ２）の割合は、２０％〜３０％の範囲で形成される。
【００７９】
【数１】
2016530085.tif 000003
【００８０】
【数２】
2016530085.tif 000004
【００８１】
円筒形の管部９７３１の内部断面積（Ａ１）に対する噴射孔９７３９の内部断面積（Ａ２）の割合が２０％よりも小さく形成されると、混合部の内側に高圧が形成されて混合はなされるが十分な量が排出されず、３０％よりも大きく形成されると、空気と水が円滑に混合されず、排水処理効率が低下する。円筒形の管部９７３１の内部断面積（Ａ１）に対する噴射孔９７３９の内部断面積（Ａ２）の割合を２０％〜３０％の範囲とすることにより、十分な量と良好な混合がなされる。
【００８２】
前記円筒形の管部９７３１の前方側端部、すなわち、排出口の反対側の端部に長さ方向にスリット９７３４が形成される。スリット９７３４は、円筒形の管部９７３１の前方側端部から後方に向かって切開され、所定の長さ開口された形状を有する。スリット９７３４は、円筒形の管部９７３１を排出タップ部９７１に締結するときに、排出タップ部９７１の端部９７１１を円滑に挿入されるようにする。円筒形の管部９７３１が排出タップ部９７１の端部９７１１に締結された状態で、円筒形の管部９７３１の外側をバンド９７３５を用いて圧着固定することが好ましい。
【００８３】
図１４及び図１５は、本発明の一実施形態に係る排出ユニットの製造過程を示す側断面図である。図１３を参照すると、排出ユニットは、まず、円筒形の管を一端の長さ方向に沿って半径方向の一部を切開除去して切開面９７４を形成し、切開面９７４を形成した後、図１５のように切開面９７４を有する側の円筒部分を上下から加圧して、中心に向かって屈曲させる。切開面９７４を有する切開片９７４１は、他側端部９７４２に向かって屈曲変形されて案内部９７３３に形成される。
【００８４】
図１６〜図１８を参照して、本発明の他の実施例による曝気装置１００の構造と特徴を説明すると、外部空気の流入を受け、水と混合させて排出されるようするもので、モーター９１３が内蔵された中空のケーシング９１と、前記ケーシング９１の前方に位置し、流入孔９４１が形成された空間である混合部９２と、混合部９２に延長されたモーター９４１の駆動軸９１３５と一体に回転するように駆動軸９１３５に結合されて混合部９２内に位置し、回転時の半径方向外側に流動を発生させるインペラ９３と、一側端部が前記インペラ９３の前方に位置するように備えられて混合部９２に空気が流入する通路となる管体の空気流入部９６と、前記混合部９２に連通するように形成されて混合部９２で混合された水と空気が排出される排出部９７が具備され；前記混合部９７には、流体が接触するように形成された複数の突起９７３１ｂが設けられる。
【００８５】
以下の説明では、前記曝気装置１００の詳細な構造は、図２〜図４を参照して前述した曝気装置１００の構造と一致するので詳細な構造の説明は省略し、他の実施形態の特徴的な部分のみを記述する。
【００８６】
前記混合部９２は、断面が円形になっている。混合部９２は、ケーシング９１の前方に位置し、ケーシング９１と一体に形成して具備される。前記混合部９２は、ケーシング９１と分離して形成することができる。混合部９２は、モーター９１３の前方に形成される空間に、ケーシング９１の前方部分が混合部９２を形成するように前方に向かって開口された凹状の部分として形成される。混合部９２は、前方に開口して凹状に形成された円筒部分と、円筒部分の開口した部分に結合される分離板部９４との間に形成された空間部である。混合部９２で水と空気が混合される。混合部９２の後方面には凹状に円周方向に案内溝部９２３ａが形成される。
【００８７】
前記案内溝部９２３ａは、半径方向外側の端に位置する。案内溝部９２３ａは、混合部９２の後方面の円周方向に沿って円弧形を成して凹状に形成される。前記案内溝部９２３ａは、排出孔９２３に近いほど深く広く形成される。突起９７３１ｂは、ケーシング９１に一体に備えられて案内溝部９２３ａには、複数の突起９７３１ｂが突出形成される。前記突起９７３１ｂは、ケーシング９１に挿入され案内溝部９２３ａに突出した突起部材９７５によって形成することができる。前記案内溝部９２３ａは、排出管部と連通している。案内溝部９２３ａと排出管部との間には、排出孔９２３が形成される。案内溝部９２３ａは、流体が排出管部に流動するように案内する役割をする。前記突起９７３１ｂは、空気と混合されて、水に抵抗体として作用する。
【００８８】
図１９及び図２０に示すように、前記排出管部は大径部９７３１と小径部９７３５からなる。排出管部は、混合部９２の外周面に位置することができる。排出管部は、ケーシング９１に位置した排出孔９２３と連通する。排出管部は、ネジ結合などの方法でケーシング９１に連結される。前記排出管部は、ケーシング９１に一体に備えられ得る。混合部９２の案内溝部９２３ａを通じて流動してきた空気と水は、排出孔９２３を過ぎて排出管部を通じて排出される。前記大径部９７３１と小径部９７３５は、一側と他側が開放された中空９７３１ａ体である。前記大径部９７３１の内面には、一つ以上の突起９７３１ｂが形成される。前記突起９７３１ｂは、外部から突起部材９７５を挿入して形成され得る。また、突起９７３１ｂは、大径部９７３１と一体に形成することができる。排出管部は、流動方向の前半部には大径部９７３１が、後半部には小径部９７３５が備えられる。前記大径部９７３１の外側に小径部９７３５が溶接、ねじ締結などの方法で連結される。
【００８９】
図２０〜図２４に示すように、前記排出部９７には、複数の突起９７３１ｂが形成される。前記突起９７３１ｂは、排出部９７に一体に形成され得、排出部９７に挿入して排出部９７の内部に突出した突起部材９７５によって形成され得る。前記突起部材９７５は、突起部材の頭部９７５１と、突起部材の本体９７５３と、突起部材の下端部９７５５からなる。突起部材の下端部９７５５の断面は、２つの長辺９７５５ａと２つの短辺９７５５ｂからなる四角形であり得る。また、前記長辺９７５５ａの中心部を凹ませて形成され得る。突起部材の下端部９７５５ｂの断面は、図２３と図２４に限定されず、多様に形成することができる。突起部材９７５は、ネジ釘やねじであり得る。突起９７３１ｂは、混合部９２で混合される水と空気を再度混合されるようにして、水と空気の混合率を増加させる役割をする。したがって、突起部材の下端部９７５５ｂの断面が様々な角度を成すほど効果的である。様々な角度をなせば、流体との接触面が多くなって渦流が良く発生するようになり、渦流が多く発生すると、それだけ水と空気の混合がよりよく起きて混合率が高くなる。
【００９０】
本発明のまた他の実施例の特徴を説明すると、前記曝気装置１００の吸入部９６には、空気調節弁９６７がさらに備えられる。空気調節弁９６７は、空気流入部９６に備えられるものであって、空気調節弁９６７は、流入管部９６３上に設置することができる。空気調節弁９６７は、流入タップ部９６１または延長管部９６５に設置することも可能であるが、流入管部９６３に備えられることが好ましい。前記空気調節弁９６７は、空気流入部９６を通じて流動する空気の量を制御する機能をする。空気調節弁９６７の構成を通じて、流入管部９６３を通じて流入する空気の量を制御することができて、曝気を効率的に行なうことができる。
【００９１】
併せて、図２５〜図２８に示すように、本発明のまた他の実施形態に係る曝気装置は、混合促進部９３９を備える。
【００９２】
混合促進部９３９は、インペラ９３の前方に位置するものであって、インペラ９３の回転翼部９３２の前端面に固定結合される。混合促進部９３９は、補助吸入部９９の延長軸部９９に固定結合することも可能である。混合促進部９３９は、駆動軸９１３５と一体に回転するように設けられる。
【００９３】
前記混合促進部９３９は、前後方向に所定の幅を有する円板形状からなり、前方と後方を貫通する複数の貫通ホール９３９１が形成される。前記混合促進部９３９は、メッシュ構造の網目形状からなり得る。混合促進部９３９は、網目形状からなり、複数の貫通ホール９３９１を形成するようになる。図８は、図６の変形例に係るインペラおよび混合促進部を示す分離斜視図で、図８に示されたように、混合促進部９３９は、円板形状の部材に複数の貫通ホール９３９１が打孔された構造からなることも可能である。
【００９４】
前記混合促進部９３９は、駆動軸９１３５およびインペラ９３と一体に回転して空気流入部９６を通じて流入する空気と吸入孔９５１を通じて吸入ハウジング９５に流入した水との間の混合を促進させることになる。このように、混合促進部９３９の構成を通じて、水と空気の混合性を増大させて曝気効率を向上させることができる。
【００９５】
前記曝気装置１００の詳細な構造の説明は、前記図２〜４を参照して前述した曝気装置１００の構造と同じなので省略する。
【００９６】
図２９に示すように、本発明に係る曝気装置１００の動作状態を説明すると、曝気装置は、水中に備えられる。空気流入部９６は、外部空気の供給を受けるために一側端部が水面の外に延長するように備えられる。モーター９１３に電源を供給して駆動軸９１３５が回転すると、インペラ９３と補助吸入部９９が一緒に回転して、吸引孔９５１を通じて水中の水が吸入されると同時に、空気流入部９６に満たされた水が後方に流動して空気流入部９６から排出される。
【００９７】
吸入孔９５１を通じて吸入ハウジング９５に流入した水は、分離板部９４の流入孔９４１と延長管部９６５との間の間隔を通じて混合部９２に流入し、空気流入部９６に満たされた水が後方に排出されながら、空気が空気流入部９６を通じて流入して回転翼部９３２によって半径方向に流動する。そして、インペラ９３の回転により空気と水はインペラ９３の半径方向の推力によって半径方向に流動して排出孔９２３を通じて排出される。
【００９８】
モーター９１３の駆動軸９１３５の回転と一緒にインペラ９３と補助吸入部９９は、一体に回転し、補助吸引部９９をなす補助インペラ部９９２は、空気流入部９６内で回転しながら空気流入部９６内で流体が後方に流れるようにし、インペラ９３は、混合部９２内で回転しながら流体が半径方向外側に流動するようにする。
【００９９】
流入管部９６３に備えられた空気調節弁９６７は、流入管部９６３を通じて流入する空気の量を調節する。流入管部９６３を通じて流入した空気と吸入孔９５１を通じて吸入ハウジング９５に流入した水は、インペラ９３の回転により混合され、半径方向に流動案内されることにより排出部９７を通じて排出され、インペラ９３の前段で一緒に回転する混合促進部９３９は、水と空気の混合を促進させて曝気性能がさらに向上する。
【０１００】
前記で、曝気装置は水中に備えられた一例を説明したが、水の外に別途に設置して、前述した方法と同様にインペラ９３を回転させて、別途の管を通じて排水を吸引ハウジング９５に流入した後、空気と混合して排出部９７を通じて排出し、排出部９７を通じて排出される水と空気を排水側に送る構造でも具現が可能である。
【０１０１】
今まで本発明に係る曝気装置は、図に示された実施例を参考に説明したが、それは例示的なものに過ぎず、当業者であれば、誰でもこれから様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解するだろう。したがって、真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明に係る曝気装置は、始動初期に空気が流入するための流入管部に満たされた水を、別途の手段を用いずに吸引することができるように、空気の吸引力を倍化することにより、深い深さでも効率的に曝気を行なうことができ、水と一緒に排出される気泡の方向を下部に構成することにより、空気が水中に長時間滞留することができ、排出部に備えられた突起によって水と空気が混合部で混合された後、排出過程で再び混合され得るので、水と空気の接触面積が排出中に減少することを防止することにより、溶存酸素量が増加するだけでなく、空気調節弁を用いて、空気の流入量を制御可能であり、曝気を効率的に行なうことができ、水と空気の混合性を向上させて曝気性能を向上させ、好気性微生物の培養が持続的になされることにより、好気性発酵を促進させることができる。
【図１】
2016530085.tif 000005
【図２】
2016530085.tif 000006
【図３】
2016530085.tif 000007
【図４】
2016530085.tif 000008
【図５】
2016530085.tif 000009
【図６】
2016530085.tif 000010
【図７】
2016530085.tif 000011
【図８】
2016530085.tif 000012
【図９】
2016530085.tif 000013
【図１０】
2016530085.tif 000014
【図１１】
2016530085.tif 000015
【図１２】
2016530085.tif 000016
【図１３】
2016530085.tif 000017
【図１４】
2016530085.tif 000018
【図１５】
2016530085.tif 000019
【図１６】
2016530085.tif 000020
【図１７】
2016530085.tif 000021
【図１８】
2016530085.tif 000022
【図１９】
2016530085.tif 000023
【図２０】
2016530085.tif 000024
【図２１】
2016530085.tif 000025
【図２２】
2016530085.tif 000026
【図２３】
2016530085.tif 000027
【図２４】
2016530085.tif 000028
【図２５】
2016530085.tif 000029
【図２６】
2016530085.tif 000030
【図２７】
2016530085.tif 000031
【図２８】
2016530085.tif 000032
【図２９】
2016530085.tif 000033
【国際調査報告】
2016530085.tif 000034
2016530085.tif 000035
2016530085.tif 000036
2016530085.tif 000037