JP6480916B2 - 酸素溶解装置 - Google Patents

Description

本発明は、酸素溶解装置に関し、特に、多量の酸素を溶解することができるため、酸素の購入費用を削減することができる酸素溶解装置に関する。

一般的に淡水または海水などの養魚場はもちろん、養殖された活魚を運搬する車両の水槽、または活魚を保管、展示するための水槽などにおいても、投入された活魚状態の魚類を長期間に亘って生存させるために、水槽内に酸素を供給するための装置を使用している。

従来に使用されていた養魚場、または運搬用水槽、金魚鉢、水族館などに酸素を供給するための装置の大分は、酸素筒や電気的及び機械的な酸素発生器から供給される酸素を、酸素筒の内部の圧力または酸素発生器の自体の圧力のみで酸素を供給するようにし、この供給される酸素を多孔性の散気管を通じて水槽または養魚場などに供給するようにする方法の装置を使用している。

しかし、上記のような従来の酸素供給装置においては、水槽または養魚場に供給される酸素が直接に散気管を通じて噴出される状態で水中に投入されるため、散気管から噴出される酸素の気泡粒子が相当に大きな状態で噴出される。さらに、噴出された直後には大きな気泡状の酸素が排出され、気泡が互いに結合して、更に大きな気泡に形成される。

よって、水と接触される全体の酸素気泡の表面積が減ると共に、気泡のサイズが大きいので、水中での浮上速度が非常に速くなり、水中で溶解される酸素量が減るようになるので酸素溶解効率が良くないという問題がある。

このような従来の酸素溶解装置は、酸素溶解効率が良くないため、酸素の無駄遣いが酷くなり、効率的な養魚場などの運営のためには高い酸素投入費用が求められ、非経済的である。

先行文献１

韓国特許出願番号第１０−２０１０−０１２８７６４号（韓国特許公開番号第１０−２０１２−００６７３９４号、発明の名称：機体溶解ユニット及びこれを用いた酸素溶解装置）

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、渦流と乱流を形成させて多量の酸素が水に速やかに溶解されるようにする酸素溶解装置を提供することにその目的がある。

上記の課題を解決するための本発明による酸素溶解装置は、電動モーターと、前記電動モーターのモーター軸に連結されて共に回転するシャフトと、前記シャフトに設けられてシャフトが回転する際に共に回転するインペラと、前記シャフトに中央部分が貫通されるように設けられると共にシャフトに一定の距離だけ離隔するように設けられ、多数の流通孔が形成された複数の第１破砕翼と、前記シャフトに中央部分が貫通されるように設けられると共に、前記第１破砕翼の間に設けられ、前記第１破砕翼に形成された流通孔と異なる面積を有すると共に、シャフトに対して一定の角度で傾く多数の流通孔が形成された複数の第２破砕翼と、前記インペラと第１破砕翼及び第２破砕翼を囲んで酸素が供給されるエア注入口と水が供給される水注入口が備えられ、酸素と水が混合された酸素溶解水が排出される水排出口が備えられたハウジングと、で構成される。

ここで、前記第１破砕翼は、中央部分が前記シャフトの外側面に固定され、シャフトが回転する際に共に回転し、前記第２破砕翼は、貫通された中央部分にベアリングが設けられ、前記シャフトの回転力が伝えられない。

さらに、前記第１破砕翼４０と第２破砕翼５０とのうち、少なくとも何れか一つの外周面には凹凸が繰り返して形成される。

上記のように構成される本発明の酸素溶解装置は、ハウジング内部に供給された酸素と水が複数の第１破砕翼と第２破砕翼によって形成された渦流と乱流によって互いに攪拌及び混合され、高い溶存酸素量を有する酸素溶解水に変換される利点がある。よって、水に溶けずに無駄遣いされる酸素量を減らすことができ、酸素の購入費用を節減することができると共に、このように高い溶存酸素量を有する酸素溶解水を養殖場などに供給すれば、養殖場水の溶存酸素量を養殖魚類にとって適切な水準になるように速やかに合わせられる利点がある。

本発明による酸素溶解装置を示す斜視図である。 図１に示された酸素溶解装置の内部の様子を示す斜視図である。 本発明による第１破砕翼の様子を示す図である。 本発明による第２破砕翼の様子を示す図である。

以下、本発明による酸素溶解装置の実施例について、添付された図面を参照しながら詳しく説明する。

図１は、本発明による酸素溶解装置を示す斜視図であり、図２は、図１に示された酸素溶解装置の内部の様子を示す斜視図である。

尚、図３は、本発明による第１破砕翼の様子を示す図であり、図４は、本発明による第２破砕翼の様子を示す図である。

本発明による酸素溶解装置は、電動モーター１０と、前記電動モーター１０のモーター軸に連結されるシャフト２０と、前記シャフト２０に設けられるインペラ３０と、前記シャフト２０に一定の距離だけ離隔するように設けられる多数の第１破砕翼４０と、前記シャフト２０に設けられると共に、前記第１破砕翼４０の間に設けられる多数の第２破砕翼５０と、前記インペラ３０と第１破砕翼４０及び第２破砕翼５０を囲むハウジング６０と、で構成される。

前記電動モーター１０は、外部から電源が供給された際にモーター軸が一方向に回転する。

前記シャフト２０は、前記電動モーター１０のモーター軸と一直線上に連結され、モーター軸が回転すれば、同じ方向と速度で共に回転する。

前記インペラ３０は、前記シャフト２０の前方部、即ち、前記電動モーター１０のモーター軸と近いところに設けられて、シャフト２０が回転する際に同じ方向と速度で共に回転する。このようなインペラ３０はシャフト２０に従って高速で回転しながら前記ハウジング６０の内部に圧力を発生させる。

前記第１破砕翼４０は、前記シャフト２０に中央部分が貫通されるように設けられ、前記インペラ３０よりはシャフト２０の後方側に設けられる。更に詳しく説明すると、第１破砕翼４０は、中央部分が貫通され、この貫通された中央部分が前記シャフト２０の外側面に固定されて、シャフト２０が回転する際に同じ方向と速度で共に回転する。

このような第１破砕翼４０には多数の流通孔４１が形成される。この流通孔４１は、水、酸素、または水と酸素とが混合された酸素溶解水が通る通路の役割を行う。よって、後述するエアー注入口６１を通じて流入された酸素と、後述する水注入口６２を通じて流入された水と、が通過すると共に、この酸素と水とが混合されて形成された酸素溶解水が通過する。

前記第２破砕翼５０は、前記シャフト２０に中央部分が貫通されるように設けられ、前記第１破砕翼４０の間に一つずつ設けられる。更に詳しく説明すると、第２破砕翼５０は、中央部分が貫通され、この貫通された中央部分にベアリング５０ａが設けられ、前記シャフト２０の回転力が伝われないようにする。つまり、第１破砕翼４０は中央部分がシャフト２０外側面に固定されてシャフト２０の回転に拘束されるが、第２破砕翼５０はベアリング５０ａがシャフト２０の回転力を吸収して、シャフト２０が回転しても第２破砕翼５０は回転しないか、シャフト２０の回転速度と異なる速度で回転されるようになる。

このような第２破砕翼５０には多数の流通孔５１が形成される。この流通孔５１は前記第１破砕翼４０に形成された流通孔４１と同様に、水、酸素、または水と酸素とが混合された酸素溶解水が通る通路の役割を行う。

一方、前記第１破砕翼４０に形成された流通孔４１の面積と、前記第２破砕翼５０に形成された流通孔５１の面積と、は異なるように形成される。更に詳しく説明すると、第１破砕翼４０には９０度の角度で４つの流通孔４１が形成され、第２破砕翼５０には１８０度の角度で２つの流通孔５１が形成されるところ、第１破砕翼４０に形成された４つの流通孔４１の面積の合計値が、第２破砕翼５０に形成された２つの流通孔５１の面積の合計値より大きく形成される。さらに、流通孔４１、５１を一つずつ一対一対応させた際にも第１破砕翼４０の一つの流通孔４１の面積が、第２破砕翼５０の一つの流通孔５１の面積より大きく形成される。

このように第１破砕翼４０の流通孔４１と第２破砕翼５０の流通孔５１との面積が異なるように形成させた理由は、第１破砕翼４０の流通孔４１を通過する水の速度と第２破砕翼５０の流通孔５１を通過する水の速度とを異ならせることで、渦流と乱流を形成させ、この渦流と乱流によって酸素が水により良く、より多く溶けるようにするためである。

また、前記第２破砕翼５０に形成された流通孔５１は前記シャフト２０に対して一定の角度で傾くように形成され、表面にぶつかる水によって一方向に回転されるようにする。前述したように、前記第２破砕翼５０の中心部にはベアリング５０ａが設けられ、シャフト２０の回転力が伝われないようになるところ、このような状態で流通孔５１を一定の角度で傾くように形成されれば、水の圧力によって特定の方向に回転するようになる。

更に詳しく説明すると、第２破砕翼５０に流通孔５１を形成させる際に、上向き傾斜、下向き傾斜、左向き傾斜、または右向き傾斜などのように特定の方向に傾くように形成させ、前記シャフト２０が時計回りの方向に回転すれば、第２破砕翼５０は反時計回りの方向に回転されるようにする。

前記第１破砕翼４０はシャフト２０に固定されているので、シャフト２０が時計回りの方向に回転すれば、同じ速度で時計回りの方向に回転するようになるところ、上記のように第２破砕翼５０を反時計回りの方向に回転させ、さらに、ベアリング５０ａによって第１破砕翼４０の回転速度と異なる速度で第２破砕翼５０が回転するようになれば、渦流と乱流がさらに促進され、水の中により多くの酸素が溶けるようになる。

一方、前記第１破砕翼４０と第２破砕翼５０とのうち、少なくとも何れか一つの外周面には凹凸４２、５２が繰り返して形成される。この凹凸４２、５２は水の流れに撹乱を与え、乱流を促進する。

さらに、未図示ではあるが、前記第１破砕翼４０と第２破砕翼５０とのうち、少なくとも何れか一つの表面に攪拌突起（未図示）を形成させれば、渦流と乱流を更に促進することで、酸素が水に更に良く溶解されるようにすることができる。

前記ハウジング６０は、電動モーター１０を除いた本発明の多くの部分を囲んで内部に空洞が形成された長い円筒であって、内部の空間でシャフト２０とインペラ３０と第１破砕翼４０及び第２破砕翼５０が回転する。このようなハウジング６０は、エアー注入口６１と水注入口６２が備えられ、後方側に水排出口６３が備えられる。

前記エアー注入口６１は、配管によって高圧酸素筒６１ａに連結されるところ、この高圧酸素筒６１ａの内部の酸素がエアー注入口６１を通じて前記ハウジング６０の内部に供給される。

前記の水注入口６２は、外部の水を前記ハウジング６０の内部に供給するために、具備するものとして、この援助者入口６２を通じて供給された水と前記のエアー注入口６１を通じて注入された酸素が前記のハウジング６０内部で攪拌されて酸素溶解水になる。

前記水排出口６３は、前記エアー注入口６１から供給された酸素と、前記水注入口６２から供給された水と、が混合されて形成された酸素溶解水が排出される部分である。つまり、エアー注入口６１から供給された酸素と、水注入口６２から供給された水と、が第１破砕翼４０と第２破砕翼５０を交差して通過しながら互いに混合されて酸素溶解水となり、この酸素溶解水が水排出口６３を通じて外部に排出される。

１０：電動モーター
２０：シャフト
３０：インペラ
４０：第１破砕翼
４１：流通孔
４２：凹凸
５０：第２破砕翼
５０ａ：ベアリング
５１：流通孔
５２：凹凸
６０：ハウジング
６１：エアー注入口
６１ａ：高圧酸素筒
６２：水注入口
６３：水排出口

Claims (4)

1. 電動モーター１０と、前記電動モーター１０のモーター軸に連結されて共に回転するシャフト２０と、前記シャフト２０に設けられてシャフト２０が回転する際に共に回転するインペラ３０と、前記シャフト２０に中央部分が貫通されるように設けられると共にシャフト２０に一定の距離だけ離隔するように設けられ、多数の流通孔４１が形成された複数の第１破砕翼４０と、前記シャフト２０に中央部分が貫通されるように設けられると共に、前記第１破砕翼４０の間に設けられ、多数の流通孔５１が形成された複数の第２破砕翼５０と、前記インペラ３０と第１破砕翼４０及び第２破砕翼５０を囲んで酸素が供給されるエア注入口６１と水が供給される水注入口６２が備えられ、酸素と水が混合された酸素溶解水が排出される水排出口６３が備えられたハウジング６０と、で構成され、前記第１破砕翼４０は、中央部分が前記シャフト２０の外側面に固定され、シャフト２０が回転する際に共に回転し、前記第２破砕翼５０は、貫通された中央部分にベアリング５０ａが設けられ、前記シャフト２０の回転力が伝われないことを特徴とする酸素溶解装置。
2. 前記第１破砕翼４０に形成された流通孔４１の面積と、前記第２破砕翼５０に形成された流通孔５１の面積と、が異なるように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の酸素溶解装置。
3. 前記第２破砕翼５０に形成された流通孔５１は、シャフト２０に対して一定の角度で傾くように形成され、表面にぶつかる水によって一方向に回転されることを特徴とする、請求項１に記載の酸素溶解装置。
4. 前記第１破砕翼４０と第２破砕翼５０とのうち、少なくとも何れか一つの外周面には凹凸４２、５２が繰り返して形成されることを特徴とする、請求項１に記載の酸素溶解装置。

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