KR100298007B1

KR100298007B1 - Small bubble generating device

Info

Publication number: KR100298007B1
Application number: KR1019990006225A
Authority: KR
Inventors: 가브리호브스키리차드이.
Original assignee: 권오덕; 한미환경기술 주식회사
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR19990045945A

Abstract

PURPOSE: A fine bubble generator using impeller is provided to increase dissolved oxygen supply rate into aquarium and aeration basin of wastewater treatment plants. CONSTITUTION: Water(3) is introduced into pump(1) by rotation of an impeller(2) through an incoming pipe(8), and discharged to water tank through a discharge pipe(6). At this time, the velocity of water stream that is introduced into the pump increases at a venturi(10), accordingly pressure in pipe decrease. Therefore, air is introduced through an air pipe(9), and introduced air is diffused into water as bubbles. Then, the bubble entrapped in water stream is split into fine bubbles by impeller.

Description

Micro bubble generating device

본 발명은 펌프의 임펠러를 이용한 미세기포 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a micro-bubble generating device using the impeller of the pump.

물고기 양식장이나 오ㆍ폐수 정화 시설등에는 물의 정화를 위해 용존산소량을 높이게 되는데, 이를 위해 산소를 함유한 기포를 인공적으로 발생시키게 되는 장치를 사용하여 물속에 기포 공급을 통하여 용존산소량을 높이고 있다.In fish farms and wastewater purification facilities, the amount of dissolved oxygen is increased to purify water. To this end, a device that artificially generates oxygen-containing bubbles is used to increase the amount of dissolved oxygen by supplying bubbles to the water.

도 2에 도시하는 것과 같이 산소를 함유한 기포를 발생시키기 위한 기포발생장치로서는 통상 펌프(1)를 사용하고 있다.As shown in FIG. 2, the pump 1 is normally used as a bubble generator for generating bubbles containing oxygen.

펌프(1)는 수면 아래에 잠기도록 설치되어 흡입구(4)를 통하여 물을 흡입하여 가압한 후 토출구(5)로 강제 급송하는 장치로서, 기포를 발생시키기 위해 종래의 경우 펌프 토출구(5)에 배출관(6)을 연결한 후 배출관(6)에 대략 직각 방향으로 외부 공기 도입관(7)을 접속하고, 외부 공기 접속관(7)의 개방단을 수면밖으로 돌출시킨 상태에서 펌프(1)를 가동하면 임펠러(2)가 회전하면서 펌프흡입구(4)를 통해 수조내의 물(3)을 흡입하여 배출관(6)을 통해 물을 뿜어 내게 된다.The pump 1 is installed so as to be submerged under the surface of the water, and sucks and pressurizes the water through the suction port 4, and then is forcibly fed to the discharge port 5. In the conventional case, the pump discharge port 5 is used to generate bubbles. After connecting the discharge pipe (6), the external air inlet pipe (7) is connected to the discharge pipe (6) in a substantially perpendicular direction, and the pump (1) in a state where the open end of the external air connection pipe (7) protrudes out of the water surface. When operated, the impeller 2 rotates and sucks water 3 in the tank through the pump suction port 4 to pump water through the discharge pipe 6.

이때 흡입된 물이 가압되어 빠른 속도로 배출관(6)을 지나게 될때 배출관(6)내에 형성되는 부압에 의해 외부공기 도입관(7)을 통해 외부로부터 공기가 배출관(6)내로 흡입되며, 흡입된 공기는 흐르는 물속에 기포 형태로 혼합되면서 물과 함께 분사되어지게 되는 것이다.At this time, when the sucked water is pressurized and passes through the discharge pipe 6 at high speed, air is sucked into the discharge pipe 6 from the outside through the external air inlet pipe 7 by the negative pressure generated in the discharge pipe 6. Air is sprayed with water while mixing in the form of bubbles in the flowing water.

그러나 물속의 용존산소량을 높이기 위해서는 공기 흡량량이 증대되어야 하고 또한 산소를 포함하고 있는 기포의 크기가 미세하여야 하나 상기와 같은 종래 구조는 단순히 유속에 의한 부압으로 펌프 토출구(5)측의 외부 공기 도입관(7)을 통하여 배출관(6)내로 외부 공기를 도입할 뿐이어서 공기 도입량이 충분치 아니하고 물속에 산포되는 기포의 크기도 크다는 문제점이 지적되고 있다.However, in order to increase the amount of dissolved oxygen in the water, the amount of air uptake must be increased and the size of the bubbles containing oxygen must be fine. It is pointed out that through (7) only the outside air is introduced into the discharge pipe (6), the amount of air introduced is not sufficient and the size of bubbles scattered in the water is large.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 종래의 방식에 비하여 더많은 외부공기를 도입할 수 있으며, 물속에 혼입되는 기포를 매우 미세하게 분할시키므로써 용존산소를 크게 높일 수 있는 구조의 미세기포 발생 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above point, and its object is to introduce more external air as compared to the conventional method, and it is possible to greatly increase the dissolved oxygen by dividing the bubbles entrained in water very finely. The present invention provides a microbubble generating device having a structure.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세기포 발생장치는Microbubble generating device of the present invention for achieving the above object

물을 흡입하는 흡입구와 물을 토출하는 토출구를 구비한 펌프와, 그 펌프의 토출구에 접속되는 배출관과, 그 배출관의 도중에 일단이 접속되고 타단은 수면밖의 대기에 연통하는 외부 공기 도입관을 포함하는 기포 발생 장치에 있어서, 상기 흡입구에 접속되어 연장되는 물 도입관과, 상기 물 도입관에 일단이 접속되고 타단은 대기에 연통하는 외부 공기 도입관과, 상기 펌프 흡입구측에 단면적을 축소하도록 설치된 교축부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.A pump having a suction port for sucking water and a discharge port for discharging water, a discharge pipe connected to the discharge port of the pump, and an external air inlet pipe having one end connected in the middle of the discharge pipe and communicating with the atmosphere outside the water surface. In the bubble generating device, a water inlet pipe connected to the inlet port and extended, an external air inlet pipe connected to one end of the water inlet pipe and communicating with the atmosphere, and a bridge provided to reduce the cross-sectional area on the pump inlet side. It is characterized by including a shaft portion.

이와같은 본 발명에 의하면 펌프의 토출구측 뿐 아니라 흡입구측에도 외부공기 도입관이 설치되어 있어 공기 도입량이 증가되며, 특히 교축부에 의해 유속이 크게 증가하면서 생긴 부압에 의해 펌프 흡입구측으로 보다 많은 공기가 유입되고, 물속에 혼입된 기포들이 고속으로 회전하는 임펠러(2, 펌프의 회전날개)에 부딪히면서 그 충격에 의해 미세한 기포로 분할되어지게 된다.According to the present invention, the air introduction amount is increased because the external air inlet pipe is installed not only on the outlet side of the pump but also on the inlet side, and in particular, more air flows into the pump inlet side due to the negative pressure generated by a large increase in the flow rate by the throttle. Then, the bubbles mixed in the water hit the impeller (rotating blade of the pump) that rotates at high speed, and is divided into fine bubbles by the impact.

도 1은 본 발명에 의한 미세기포 발생장치를 나타내는 도면1 is a view showing a microbubble generating device according to the present invention

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 펌프 2 : 임펠러1: pump 2: impeller

3 : 물 4 : 펌프흡입구3: water 4: pump inlet

5 : 펌프 토출구 6 : 물 배출관5 pump outlet 6 water discharge pipe

7 : 외부 공기 도입관 8 : 물 도입관7: outside air inlet tube 8: water inlet tube

9 : 외부 공기 도입관 10 : 교축부9: outside air inlet pipe 10: throttle

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 미세기포 발생장치를 나타내는 도면으로 도면중 부호 1은 펌프이다. 펌프(1)는 기어식이든 원심식이든 어느 것이나 상관은 없으나 임펠러(2)가 회전하는 방식의 펌프가 특히 적합하다. 펌프(1)는 수조내의 물(3)을 흡입하는 흡입구(4)와, 흡입구(4)를 통해 흡입한 물을 가압하여 다시 수조내로 송출하기 위한 토출구(5)를 구비하고 있으며, 토출구(5)에는 배출관(6)이 접속 연장되어 있다.1 is a view showing a micro-bubble generating device according to the present invention, wherein 1 is a pump. The pump 1 may be either a gear type or a centrifugal type, but a pump in which the impeller 2 rotates is particularly suitable. The pump 1 has a suction port 4 for sucking the water 3 in the tank and a discharge port 5 for pressurizing the water sucked through the suction port 4 and sending it back into the tank. The discharge pipe 6 is extended.

그 배출관(6)과는 대략 직각 방향으로 외부 공기 도입관(7)의 일단이 접속되고, 그 외부 공기 도입관(7)의 타단은 수면위, 즉 수조 밖으로 돌출되어 대기에 연통하게 된다.One end of the external air introduction pipe 7 is connected to the discharge pipe 6 in a substantially perpendicular direction, and the other end of the external air introduction pipe 7 protrudes above the water surface, that is, out of the water tank, to communicate with the atmosphere.

그리고 펌프 흡입구(4)에는 물 도입관(8)이 접속, 연장되어 있으며, 그 물 도입관(8)의 도중에는 대략 직각 방향으로 외부 공기 도입관(9)의 일단이 접속되고, 그의 타단은 수조 밖으로 돌출되어 대기에 연통하게 된다.The water inlet pipe 8 is connected and extended to the pump inlet 4, and one end of the external air inlet pipe 9 is connected in the middle of the water inlet pipe 8 in a substantially perpendicular direction, and the other end thereof is a water tank. It protrudes outwards and communicates with the atmosphere.

또한 펌프 흡입구(4)측 가까이에는 관의 단면적을 조르는(축소시키는)교축부(10)가 형성되어 있다.In addition, near the pump suction port 4 side, there is formed a throttle 10 for narrowing (reducing) the cross-sectional area of the pipe.

이와같은 구성에 의하여 기포를 발생시키게 되는 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation process that generates bubbles by such a configuration as follows.

펌프(1)는 수조 속에 잠겨 작동하게 되며, 외부 공기 도입관(7)(9)의 상단부만 대기에 노출되도록 설치된다.The pump 1 is locked in the water tank and is installed such that only the upper end of the external air introduction pipes 7 and 9 is exposed to the atmosphere.

펌프(1)가 가동되면 임펠러(2)가 회전하게 되므로써 물 도입관(8)을 통해 수조내의 물(3)이 펌프 흡입구(4)를 거쳐 펌프 본체 내부로 유입되어 가압된 후 배출관(6)를 통하여 다시 수조내로 배출되어진다.When the pump 1 is operated, the impeller 2 is rotated so that the water 3 in the water tank flows into the pump body through the pump inlet 4 through the water inlet pipe 8 and is pressurized and then discharge pipe 6. It is discharged back into the tank through.

이때 물도입관(8)을 통하여 펌프(1)내로 유입되는 물은 도중에 단면적이 갑자기 좁아진 교축부(10)를 통과하면서 유속이 상승되므로써 관내부의 압력이 저하되면서 대기에 연통된 외부 공기 도입관(9)을 통하여 공기가 유입되어 물속에 기포 형태로 확산되면서 물과 함께 기포들이 펌프(1)의 케이싱(1a)내부로 유입되어지게 되며, 그 과정에서 유입되는 기포혼입수(水)가 고속 회전하는 임펠러(2)에 충돌하게 되므로써 기포는 그 충격력에 의해 산산히 부서져 매우 미세한 기포로 분할되어지게 된다.At this time, the water flowing into the pump 1 through the water inlet pipe 8 passes through the throttle 10 whose cross section is suddenly narrowed on the way, so that the flow rate is increased, thereby reducing the pressure in the pipe, thereby communicating with the outside air inlet pipe 9. As air is introduced through the air and diffuses into the water in the form of bubbles, bubbles are introduced into the casing 1a of the pump 1 together with the water, and the bubble mixed water flowing in the process rotates at a high speed. By colliding with the impeller 2, the bubbles are shattered by the impact force and are divided into very fine bubbles.

그리고 임펠러(2)에 의해 가압되어 물 배출관(6)을 통해 송출될 때 외부 공기 도입관(7)을 통하여 공기가 또다시 유입되어 펌프 흡입 측에서 유입된 기포들과 함께 물속에 혼입되어 수조내로 송출되어지게 되는 것이다.When the air is pressurized by the impeller 2 and discharged through the water discharge pipe 6, air is introduced again through the external air inlet pipe 7 and mixed into the water together with the air bubbles introduced from the pump suction side into the water tank. It will be sent out.

이상과 같은 본 발명은 외부 공기 유입관이 펌프의 토출측뿐 아니라 유입측에도 형성되어 있고, 또한 펌프 유입구 가까이에 교축부가 형성되어 있어, 펌프의 소요 동력의 증가가 없이 기포 발생 능력을 향상시킬 수 있고, 또 임펠러의 회전부로 유입되는 기포가 고속 회전하는 임펠러에 부딪쳐 잘게 부수어 지게되므로 물속의 용존산소량 증대에 큰 효과가 있어 오ㆍ폐수 처리 시설 및 양식장등의 산소공급 능력을 크게 증가시킬 수 있게 된다.In the present invention as described above, the external air inlet pipe is formed not only on the discharge side of the pump but also on the inlet side, and a throttle part is formed near the pump inlet port, so that the bubble generating ability can be improved without increasing the required power of the pump. In addition, since the air bubbles flowing into the rotating part of the impeller collide with the high speed rotating impeller, it is greatly effective in increasing the dissolved oxygen in the water, thereby greatly increasing the oxygen supply capacity of the wastewater treatment facility and the farm.

Claims

A pump having a suction port for sucking water and a discharge port for discharging water, a discharge pipe connected to the discharge port of the pump, and an external air inlet pipe having one end connected in the middle of the discharge pipe and communicating with the atmosphere outside the water surface. In the bubble generating device, a water inlet pipe connected to the inlet port and extended, an external air inlet pipe connected to one end of the water inlet pipe and communicating with the atmosphere, and a bridge provided to reduce the cross-sectional area on the pump inlet side. Microbubble generating device comprising a shaft portion.