KR101257137B1 - 미세 기포 발생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세 기포 발생 장치에 관한 것으로서, 미세 기포 발생 장치는 바닥이 있는 원통형 공간을 갖는 용기 본체(1)와, 상기 용기 본체(1)의 저벽(6)을 통해 용기 본체(1) 외부로부터 내부로 인도된 액체 도입로(2) 및 기체 도입로(3)와, 상기 용기 본체(1)의 끝부분에 설치된 선회 기액 혼합체 도출구(4)를 구비하고 있다. 상기 기체 도입로(3)는 용기 본체(1)의 축심(J)상 또는 그 근방에 배치되고, 액체 도입로(2)의 적어도 내단 구역은 용기 본체의 내주면을 따라서 배치되어 있으며, 미세 기포를 발생시킬 수 있고, 실질적 점유 공간이 작은 미세 기포 발생 장치를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

미세 기포 발생 장치{MICROBUBBLE GENERATOR}
본 발명은 수질 정화, 활성화, 그 외의 목적으로 용존 산소량을 증대시키기 위해 액중에 미세한 기포를 발생시키는 미세 기포 발생 장치에 관한 것이다.
이 종류의 미세 기포 발생 장치로서는, 예를 들면 국제 공개 제WO00/69550호에 기재되어 있는 바와 같이, 바닥이 있는 원통형 공간을 갖는 용기 본체와, 상기 공간의 내벽 원주면의 일부에 그 접선 방향으로 개설된 가압 액체 도입구와, 상기 원통형 공간의 저벽에 개설된 기체 도입 구멍과, 상기 공간의 끝부분(先部)에 개설된 선회 기액 혼합체 도출구를 구비한 것이 있다.
상기 미세 기포 발생 장치에 의하면, 기체 도입 구멍으로부터 용기 본체 내에 도입된 기체는 미세 기포(마이크로 버블: 직경 50㎛ 이하)로서 용기 본체로부터 방출된다. 그러나, 일반적으로 용기 본체는 세로로 길고, 가압 액체 도입구에 연결되는 관은 용기 본체의 길이 방향에 대해 직각 방향으로 연장되는 것이므로, 이를 이용하기 위해 장치내에 수용시킨 경우에는 관리 등을 고려하면 실질적 점유 공간이 상당히 커지는 문제가 있다.
따라서 본 발명에서는 미세 기포를 발생시킬 수 있고, 또한 실질적 점유 공간이 작은 미세 기포 발생 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 미세 기포 발생 장치는 바닥이 있는 원통형 공간을 갖는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 저벽을 통해 용기 본체 외부로부터 내부에 인도된 액체 도입로 및 기체 도입로와, 상기 용기 본체의 끝부분에 설치된 선회 기액 혼합체 도출구를 구비하고, 상기 기체 도입로는 용기 본체의 축심상 또는 그 근방에 배치되며, 액체 도입로의 적어도 내단 구역(inner end region)은 용기 본체의 내주면을 따라서 배치되어 있다. 더 구체적으로는 이 액체 도입로의 적어도 내단 구역은 용기 본체의 내주면을 따라서 축심 둘레에 나선 형상으로 또는 직선상으로 배치되어 있다.
본 발명의 미세 기포 발생 장치의 기체 도입로의 외주부측에 액체 도입로가 형성되어 있다.
본 발명의 미세 기포 발생 장치에 있어서, 기체 도입로의 기체량을 조정하는 기체량 조정 수단을 구비하고 있다.
본 발명의 미세 기포 발생 장치에 의하면 미세 기포를 발생시킬 수 있고, 또 실질적 점유 공간이 작게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 미세 기포 발생 장치의 단면도,
도 2는 상기 미세 기포 발생 장치의 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예 2의 미세 기포 발생 장치의 단면도,
도 4는 상기 실시예 2에 사용되는 액체 도입로 형성체의 평면도, 및
도 5는 다른 실시 형태의 미세 기포 발생 장치의 액체 도입로의 평면도이다.
(발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태)
이하에 본 발명의 미세 기포 발생 장치를 실시하기 위한 가장 좋은 형태로서의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
실시예 1
본 발명의 실시예 1의 미세 기포 발생 장치(B)는 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이, 바닥이 있는 원통형 공간을 갖는 용기 본체(1)와, 상기 용기 본체(1)의 저벽(6)을 통해 용기 본체 외부로부터 내부로 도입된 액체 도입로(2) 및 기체 도입로(3)와, 상기 용기 본체(1)의 끝부분에 설치된 선회 기액 혼합체 도출구(4)를 구비하고, 상기 기체 도입로(3)는 용기 본체(1)의 축심(J)상 또는 그 근방에 배치되며, 액체 도입로(2)의 적어도 내단 구역은 용기 본체(1)의 내주면을 따라서 축심 둘레에 나선 형상으로 배치되어 있다.
용기 본체(1)는 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이 전체가 원통 형상으로 형성되어 있고, 액체 도입로(2)의 존재가 기체 또는 액체의 선회를 저해하지 않도록 하기 위해, 구획벽(10)에 의해 액체 도입로(2) 및 기체 도입로(3)가 배치되는 수용실(1a)과, 기체와 액체가 선회하는 선회실(1b)로 구획되어 있다.
액체 도입로(2)는 코일 형상의 튜브에 의해 형성되고, 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이 외부로부터 수용실(1a)의 내부로의 삽입 위치는 축심(J)으로부터 어긋난 위치에 설정되어 있으며, 또 그 위치로부터 액체 도입로(2)의 적어도 내단 구 역이 용기 본체(1)의 내주면을 따라서 배치되도록 되어 있다. 그리고, 액체 도입로(2)의 내단 구역을 구획벽(10)의 사공(斜孔)(10a)에 삽입하고, 상기 액체 도입로(2)의 내단 개방부를 선회실(1b)을 향하게 하고 있다.
기체 도입로(3)에 대해서도 직선 형상의 튜브에 의해 형성되어 있고, 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이, 외부로부터 수용실(1a)의 내부로의 삽입 위치를 축심(J)의 위치에 설정하고, 또한 그 내단을 구획벽(10)을 관통시킨 후 그 내단 개방부를 선회실(1b)을 향하게 하고 있다.
여기서, 상기 액체 도입로(2) 및 기체 도입로(3)는 상기 축심(J)과 동일 방향으로 연장되도록 되어 있다.
또한, 이 기체 도입로(3)로부터 흡입된 공기량에 의해 발생되는 미세 기포의 크기가 변화되므로, 상기 기체 도입로(3)에는 공기량을 조정하는 수단(C)을 설치하는 것이 바람직하다.
선회 기액 혼합체 도출구(4)는 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이, 축심(J)상에 형성된 원구멍에 의해 구성되어 있다.
이 미세 기포 발생 장치(B)의 기능에 대해 설명한다.
이 미세 기포 발생 장치(B)를 사용할 때에는 적어도 용기 본체(1)의 선회 기액 혼합체 도출구(4)를 액체중에 담그고, 액체 도입로(2)에 가압 액체를 압송한다.
이와 같이 하면, 액체 도입로(2)의 내단 구역은 용기 본체(1)의 축심(J) 둘레에 나선 형상으로 배치되어 있으므로(용기 본체(1)의 내주면을 따라서 배치되어 있으므로), 선회실(1b) 내에는 가압액의 선회류가 생성되고, 이에 따라 축심(J) 부 근에는 부압 부분이 형성된다. 이 부압에 의해 기체 도입로(3)로부터 기체가 흡입되고, 압력이 가장 낮은 축심(J) 부근을 기체가 통과함으로써 선회실(1b)에는 가는 끈형상의 선회 기체 공동부(空洞部)(V)가 형성된다.
그리고, 상기 선회실(1b)내를 선회하면서 이동한 액체 및 기체가 선회실(1b)의 개방부인 선회 기액 혼합체 도출구(4)를 통과할 때 액체중에 대량의 미세 기포가 발생하게 된다. 또한, 이 미세 기포의 발생 메카니즘은 공지이므로 상세한 설명은 하지 않는다.
상기와 같이 이 미세 기포 발생 장치(B)를 이용하면, 종래와 마찬가지로 미세 기포를 발생시킬 수 있다.
또한, 이 미세 기포 발생 장치(B)에서는 액체 도입로(2) 및 기체 도입로(3)는 비교적 세로로 긴 용기 본체(1)의 축심 방향과 동일 방향으로 돌출되어 있으므로, 장치 등에 조립한 경우에 실질적 점유 공간이 작게 된다. 이에 의해 취급이나 관리가 용이해진다.
상기 실시예 1의 미세 기포 발생 장치(B)에서는 구획벽(10)을 설치하고 있지만, 이에 한정되지 않고 구획벽(10)을 갖지 않는 것으로 해도 좋다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2의 미세 기포 발생 장치(B)는 상기 실시예 1과 기본적 구조는 동일하고, 도 3에 도시한 바와 같이 바닥이 있는 원통형 공간을 갖는 용기 본체(1)와, 상기 용기 본체(1)의 저벽(6)을 통해 용기 본체 외부로부터 내부로 인도된 액체 도입로(2) 및 기체 도입로(3)와, 상기 용기 본체(1)의 끝부분에 설치된 선 회 기액 혼합체 도출구(4)를 구비하며, 상기 기체 도입로(3)는 용기 본체(1)의 축심(J)상 또는 그 근방에 배치되고, 액체 도입로(2)의 적어도 내단 구역은 용기 본체(1)의 축심(J) 둘레에 나선 형상으로 배치되어 있다.
용기 본체(1)의 일부를 구성하는 저벽(6)은 도 3에 도시한 바와 같이, 본체부(12)의 개방부에 수컷·암컷 부재(13, 14) 및 C형 핀(15)을 조립하도록 구성되어 있다. 수컷 부재(13)는 도 3에 도시한 바와 같이, 통체의 외주면에 수컷 나사를 형성하고, 그 외단면의 관형상의 이음매부(13a)를 돌출 설치하고 있다. 암컷 부재(14)는 도 3에 도시한 바와 같이, 통체의 내주면에 암컷 나사를 형성하도록 구성되어 있다.
그리고, 구체적으로는 본체부(12)의 개방부에 암컷 부재(14)를 끼워넣고, 또한 상기 암컷 부재(14)를 C형 핀(15)으로 고정 상태로 하고, 상기 암컷 부재(14)에 수컷 부재(13)를 넣도록 되어 있다.
용기 본체(1)의 중앙부에는 도 3이나 도 4에 도시한 바와 같이, 단면이 각형상인 나선조(50a)를 구비한 짧은 원주부(50)에 원추 사다리꼴부(51)를 일체화하고, 또한 그 축심(축심(J)과 동축상에 있음)에 원구멍(52)이 뚫어 설치되어 이루어진 액체 도입로 형성체(5)를 수용시키고 있다. 여기서, 상기 나선조(50a)의 외단면은 도 3에 도시한 바와 같이 용기 본체(1)의 구성벽 내면과 접촉하고, 이에 의해 나선 형상의 액체 도입로(2)가 형성되어 있다. 또한, 상기 액체 도입로 형성체(5)에는 도 4에 도시한 바와 같이, 수컷 부재(13)를 구성하는 통체(筒體) 내로부터의 액체를 나선 형상의 액체 도입로(2)로 인도하기 위한 개구(53)를 설치하고 있다. 또한, 상기 개구(53)의 크기, 형상, 갯수는 적절히 변경할 수 있다.
용기 본체(1)로의 튜브(T1, T2)의 접속에 대해 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 기체용 튜브(T1)를 수컷 부재(13)를 구성하는 통체 내에 삽입 통과하고, 또한 원구멍(52)내에 삽입하여 접속하며, 또한 액체용 튜브(T2)를 이음매부(13a)에 외삽(外揷)하여 접속함으로써 용기 본체(1)의 저벽(6)을 통해 용기 본체 외부로부터 내부로 인도된 액체 도입로(2) 및 기체 도입로(3)가 형성된다.
기체용 튜브(T1)는 액체용 튜브(T2)로부터 외주 기밀 상태로 관통 돌출시키고, 그 단부에는 공기량 조정 수단(C)을 구비하고 있다.
액체 도입로(2)는 액체용 튜브(T2)와 기체용 튜브(T1) 사이의 공간 → 수컷 부재(13)와 기체용 튜브(T1) 사이의 공간 → 액체 도입로 형성체(5)의 개구(53) → 액체 도입로 형성체(5)의 나선조(50a) 상호간의 나선 형상의 공간 → 원추 사다리꼴부(51) 둘레의 공간으로 이루어진 경로를 말하고, 이 경로에 의해 선회 기액 혼합 공간(K)까지 액체를 선회시키면서 이동시키는 것이다.
기체 도입로(3)는 기체용 튜브(T1) 내의 경로를 말하고, 이 경로에 의해 선회 기액 혼합 공간(K)까지 기체를 흡인시키도록 되어 있다. 선회 기액 혼합체 도출구(4)는 도 3에 도시한 바와 같이, 축심(J)에 형성된 원구멍에 의해 구성되어 있다.
이 미세 기포 발생 장치(B)의 기능에 대해 설명한다.
이 미세 기포 발생 장치(B)를 사용할 때도 적어도 용기 본체(1)의 선회 기액 혼합체 도출구(4)를 액체중에 담그고, 액체 도입로(2)에 가압 액체를 압송하면, 실 시예(1)의 그것과 마찬가지로 상기 선회실(1b)내를 선회하면서 이동한 액체 및 기체가 선회실(1b)의 개방부인 선회 기액 혼합체 도출구(4)를 통과할 때 액체중에 대량의 미세 기포가 발생하게 된다.
상기 실시예 1, 2에서는 액체 도입로(2)는 나선 형상으로 되어 있지만, 그외의 실시형태에 대해 도 5에 도시한 바와 같이, 액체 도입로(2)의 내단 구역은 용기 본체의 내주면을 따라서 직선 형상으로 해도 좋다. 이 경우에도 동등하게 액체의 선회류를 형성할 수 있다.

Claims (6)

  1. 바닥이 있는 원통형 공간을 갖는 용기 본체와, 상기 용기 본체의 저벽을 통해 용기 본체 외부로부터 내부로 인도된 액체 도입로 및 기체 도입로와, 상기 용기 본체의 끝부분에 설치된 선회 기액 혼합체 도출구를 구비하고, 상기 기체 도입로는 용기 본체의 축심상 또는 그 근방에 배치되고, 상기 액체 도입로 및 기체 도입로는 용기 본체의 외부에서 상기 축심과 동일방향으로 돌출되며, 액체 도입로의 적어도 내단 구역은 용기 본체의 내주면을 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 도입로의 적어도 내단 구역이 용기 본체의 내주면을 따라서 용기 본체의 축심 둘레에 나선 형상으로 배치되어 있는 것을 특징으로하는 미세 기포 발생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 도입로의 적어도 내단 구역이 용기 본체의 내주면을 따라서 직선 형상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기체 도입로의 외주부측에 액체 도입로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기체 도입로로의 기체량을 조정하는 기체량 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    기체 도입로로의 기체량을 조정하는 기체량 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
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