KR101064312B1

KR101064312B1 - 물과 공기 혼합물의 미립화장치

Info

Publication number: KR101064312B1
Application number: KR1020090004482A
Authority: KR
Inventors: 최정웅
Original assignee: 두배라 주식회사
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2011-09-14
Also published as: KR20100085292A

Abstract

본 발명은 물과 공기를 혼합하여 미립화하는 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 일측에 유입구(11)와 타측에 유출구(12) 를 형성하는 하우징(10)의 중앙에 회전축(15)을 회전 구동하도록 설치 구성하고, 상기 하우징 내부에는 회전축(15)의 길이 방향을 따라 회전축과 함께 회전작동하는 회전원반(20)과 공회전작동하는 아이들원반(30)을 교번되게 다수 삽입 설치하되, 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30)의 방사상으로 다수의 유통공(21)(31)을 형성하여 물과 외부 공기가 원반의 상호 회전 마찰력에 의한 미립화를 다단계로 반복 행하도록 제공하므로서, 물과 외부 공기의 미립화로 용존 산소량을 극대화하는 효율성이 우수하게 제공되고, 이로 인해 정수기, 양어장, 소족관, 미용수(세안수), 화장품 제조수, 식품제조수, 양조수, 폐수 정화기 등 광범위하게 사용하도록 제공하는데 그 특징이 있다.

물, 공기, 미립화, 미립화장치, 원반, 회전 마찰력, 회전축

Description

물과 공기 혼합물의 미립화장치{FINING APPARATUS FOR MIXTURE OF AIR AND WATER}

본 발명은 물과 공기를 혼합하여 미립화하는 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 다수의 유통공을 형성하는 회전원반과 아이들원반이 상호 회전 마찰력에 의해 물과 외부 공기를 혼합하여 미립화하되, 다단계에 걸쳐 반복 행하므로 물과 외부 공기의 미립화로 용존 산소량을 극대화하여 다용도 목적으로 사용되는 물과 공기 혼합물의 미립화장치에 관한 것이다.

일반적으로 물 속에 포함되어 있는 공기를 미립화, 즉 미세기포(micro-bubble)를 발생시키면 용존 산소량이 높아지기 때문에 음용시 인체 활성화, 그 밖에 피부에 산소 공급 및 보습기능이 우수하여 마사지 효과나 세정 효과, 피부 치료 및 미용 효과 등 다양한 효과를 제공하는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 원리는 정수기, 양어장, 소족관, 미용수(세안수), 화장품 제조수, 식품제조수, 양조수, 폐수 정화기 등 광범위하게 적용되고 있다.

이와 같이 물 속에 포함되어 있는 공기를 미립화하는 장치는, 주로 물과 외 부 공기를 혼합하여 와류를 발생시키면서 충돌을 가하므로 공기 입자를 미세화하는 것인데, 상기 공기 입자를 단순히 충돌하는 것에 의해 미세기포를 극대화할 수 없기 때문에 상기한 제 효과를 극대화할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 종래의 기술로서는 물 속에 포함되어 있는 공기를 주로 미세할 뿐, 물 입자까지 미세화하는 것이 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 다수의 유통공을 형성하는 회전원반과 아이들원반이 상호 회전 마찰력에 의해 물과 외부 공기를 혼합하여 미립화하되, 다단계에 걸쳐 반복 행하므로 물과 외부 공기의 미립화로 용존 산소량을 극대화하는 효율성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 물과 외부 공기의 혼합한 혼합물의 미립화를 극대화하므로 정수기, 양어장, 소족관, 미용수(세안수), 화장품 제조수, 식품제조수, 양조수, 폐수 정화기 등 광범위하게 사용하도록 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은,

일측에 유입구와 타측에 유출구를 형성하는 하우징의 중앙에 회전축을 회전 구동하도록 설치 구성하고, 상기 하우징 내부에는 회전축의 길이 방향을 따라 회전축과 함께 회전작동하는 회전원반과 공회전작동하는 아이들원반을 교번되게 다수 삽입 설치하되, 상기 회전원반과 아이들원반의 방사상으로 다수의 유통공을 형성하여 물과 외부 공기가 원반의 상호 회전 마찰력에 의한 미립화를 다단계로 반복 행하는데 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 회전원반과 아이들원반 사이는 물과 외부 공기의 회전 마찰 력을 위해 0.3mm∼1mm의 미세간극으로 형성함에 그 특징이 있다.

본 발며의 상기 회전원반과 아이들원반은 회전축의 길이방향을 따라 유동가능케 삽입되어 상기 회전원반과 아이들원반사이의 미세간극이 변동하면서 물과 외부 공기를 회전축의 전후 방향으로 압축 작동함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 하우징 내부의 회전축 상에 다수의 유통공을 형성하는 회전원반과 아이들원반이 상호 회전 마찰력에 의해 물과 외부 공기를 혼합하여 미립화하되, 다단계에 걸쳐 반복 행하므로 물과 외부 공기의 미립화로 용존 산소량을 극대화하는 효율성을 우수하게 제공하고, 이로 인해 정수기, 양어장, 소족관, 미용수(세안수), 화장품 제조수, 식품제조수, 양조수, 폐수 정화기 등 광범위하게 사용하도록 제공하는 효과를 갖는 것이다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 발명 물과 공기 혼합물의 미립화장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 일측에 물과 외부 공기가 유입되는 유입구(11)와 타측에 물과 외부 공기가 혼합되어 유출되는 유출구(12) 및 내부에 작동공간부(13)를 형성하는 하우징(10)의 중앙에 회전축(15)을 회전 구동하도록 설치 구성하고,

상기 하우징의 작동공간부(13)에는 회전축(15)의 길이 방향을 따라 회전축과 함께 회전작동하는 회전원반(20)과 공회전작동하는 아이들원반(30)을 교번되게 다수 삽입 설치하되,

상기 회전원반(20)과 아이들원반(30)의 방사상으로 다수의 유통공(21)(31)을 형성하여 물과 외부 공기가 원반의 상호 회전 마찰력에 의한 미립화를 다단계에 걸쳐 반복 행하도록 이루어진다.

이때, 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이는 물과 외부 공기의 회전 마찰력을 위해 0.3mm∼1mm의 미세간극을 형성함이 바람직하다.

즉, 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이의 미세간극이 0.3mm 미만으로 형성되면 물과 외부 공기의 혼합 유통이 원활하지 못하게 제공되고, 1mm 초과로 형성되면 원반의 상호 회전 마찰력이 약화되어 미립화가 현저하게 저하되므로 0.3mm∼1mm 사이로 형성함이 바람직하다.

그리고 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30)은 회전축의 길이방향을 따라 유동가능케 삽입되어 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이의 미세간극이 변동하면서 물과 외부 공기를 회전축의 전후 방향으로 압축 작동을 행하도록 구성된다.

또한, 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30)에 형성된 다수의 유통공(21)(31)은 물과 외부 공기의 혼합 유통을 원활히 제공하기 위해 1∼5mm 사이로 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 회전원반(20)은 회전작동을 위해 하우징 내주연과 이격되는 직경으로 형성되고, 상기 아이들원반(30)은 회전축에 대해 공회전하기 위해 내부 관통 구멍을 크게 형성하되, 하우징 내주연에 밀착되게 형성되기 때문에 아이들원반이 회전원반에 비해 직경이 크게 형성됨이 바람직하다.

미설명부호로서, 16,17은 하우징 덮개, 18,19는 하우징 내부에 전후로 설치되어 회전원반과 아이들원반이 전후 이동을 제한하는 스톱링을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명은 펌프 등에 의해 공급되는 물과 외부 공기를 혼합하면서 물과 공기를 효과적으로 미립화하여 용존산소율을 우수하게 제공하게 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 내부 작동공간부(13)로 물과 함께 외부 공기를 혼합 공급한다.

이와 같이 공급된 물과 외부 공기는 다수의 회전원반(20)과 아이들원반(30)의 상호 회전 마찰력에 의해 미립화 작동을 다단계에 걸쳐 행하게 된다.

즉, 하우징 내부의 회전축(15)에 키이 결합되어 함께 회전하는 회전원반(20)과 공회전하는 아이들원반(30)을 교번되게 다수 삽입설치되어 있기 때문에 물과 외부공기는 회전원반(20)과 아이들원반(30)의 유통공(21)(31)을 통해 회전원반(20)과 아이들원반(30)사이로 공급된다.

이때, 상기 회전원반(20)은 회전축에 의해 고속회전작동하고 상기 아이들원반(30)은 공회전하면서 상기 회전원반(20)과 이이들원반(30) 사이로 회전마찰력을 발생하게 된다.

이와 같이 상기 회전원반(20)과 이이들원반(30) 사이로 회전마찰력에 의해 물과 외부 공기를 미립화 함과 함께 고르게 혼합하게 되는 것이다.

이는 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이로 0.3mm∼1mm의 미세간극을 형성함에 따라 물과 외부 공기를 미세틈새에서 발생되는 회전마찰력에 의해 미립화를 효과적으로 발생하게 된다.

특히, 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30)은 축방향을 따라 유동하면서 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이의 미세간극 또한 전후 유동하면서 물과 외부 공기를 회전마찰력과 함께 전후 압축 효과에 의해 미립화 효과를 더욱 극대화하게 되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기한 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이의 미세간극에서 물과 외부 공기의 미립화 작동을 행한 후 회전원반과 아이들원반(30)의 방사상으로 형성된 다수의 유통공(21)(31)을 통해 다음 위치의 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이로 이동하는 단계를 다단계로 거치게 되면서 상기한 물과 외부 공기의 회전마찰, 압축 효과에 의해 미립화 효과를 더욱 효과적으로 행하게 되는 것이다.

이와 같은 작동의 반복으로 종래 물과 외부 공기를 회전하면서 단순히 충돌시켜 미립화하는 방법에 의해 더 효과적으로 미립화 과정을 행하게 되는 것이다.

한편, 일반 물과, 상기 물에 외부 공기를 혼합하여 미립화한 본 발명의 장치에 의해 제조된 혼합 물의 경우에 생물학적 산소 요구량 및 용존 산소에 대해 수질검사한 결과 아래와 같은 결과를 보였다.

검사항목	일반 물	본발명의 혼합 물
생물학적 산소 요구량	8.0mg/L 이하	1.5
용존 산소	2.0mg/L 이상	7.9

즉, 일반 물과, 상기 물에 외부 공기를 혼합하여 미립화한 본 발명의 장치에 의해 제조된 혼합 물의 경우에 용존 산소량이 일반 물의 경우에 비해 몇배 많은 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

또한, 본 발명의 장치에서도 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이의 미세간극을 0.1mm, 0.5mm, 3mm 구분하여 시험한 결과, 0.5mm의 경우에 물과 외부 공기를 혼합하여 미립화하는 효과가 우수하였고, 0.1mm의 경우에 물과 외부 공기의 혼합 유통이 원활하지 못함은 물론 0.5mm의 경우에 비해 미립화 효율이 떨어졌고, 3mm의 경우에 물과 외부 공기의 혼합 유통은 원활하였으나 0.5mm의 경우에 비해 미립화 효율이 떨어지는 결과를 얻을 수 있었다.

따라서, 본 발명의 장치를 통해 물과 외부 공기를 혼합한 혼합 물의 경우에 미립화 효율이 우수하여 정수기, 양어장, 소족관, 미용수(세안수), 화장품 제조수, 식품제조수, 양조수, 폐수 정화기 등 광범위하게 적용할 수 있음을 확인하였다.

도 1은 본 발명 장치의 단면 구성도.

도 2는 도 1의 요부 확대도.

도 3은 도 1의 분해도.

도 4 및 도 5는 본 발명의 회전원반과 아이들원반을 보여주는 정면도.

도 6은 본 발명의 작동 상태를 보여주는 단면도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

10: 하우징 11: 유입구

12: 유출구 13: 작동공간부

15: 회전축 20: 회전원반

30: 아이들원반 21,31: 유통공

Claims

물과 외부 공기를 혼합 유통하면서 미립화하는 장치에 있어서,

일측에 물과 외부 공기가 유입되는 유입구(11)와 타측에 물과 외부 공기가 혼합되어 유출되는 유출구(12) 및 내부에 작동공간부(13)를 형성하는 하우징(10)의 중앙에 회전축(15)을 회전 구동하도록 설치 구성하고,

상기 하우징의 작동공간부(13)에는 회전축(15)의 길이 방향을 따라 회전축과 함께 회전작동하는 회전원반(20)과 공회전작동하는 아이들원반(30)을 교번되게 다수 삽입 설치하되,

상기 회전원반(20)과 아이들원반(30)의 방사상으로 다수의 유통공(21)(31)을 형성하여 물과 외부 공기가 원반의 상호 회전 마찰력에 의한 미립화를 다단계에 걸쳐 반복 행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 물과 공기 혼합물의 미립화장치.
제1항에 있어서,

상기 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이는 물과 외부 공기의 회전 마찰력을 위해 0.3mm∼1mm의 미세간극으로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 물과 공기 혼합물의 미립화장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 회전원반(20)과 아이들원반(30)은 회전축의 길이방향을 따라 유동가능케 삽입되어 상기 회전원반(20)과 아이들원반(30) 사이의 미세간극이 변동하면서 물과 외부 공기를 회전축의 전후 방향으로 압축 작동을 행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 물과 공기 혼합물의 미립화장치.