KR101292601B1 - Micro-bubble generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세기포 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정화조의 폭기(물 속에 산소를 공급하기 위하여 공기 중의 산소가 물 속으로 녹아 들어가게 하는 것)용 또는 하천이나 호수와 늪의 오염된 수중에 미세기포를 공급하여 수질을 개선하는 미세기포 발생장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a microbubble generating device, and more particularly, for aeration of a septic tank (to dissolve oxygen in the air into the water to supply oxygen into the water) or in contaminated water in rivers, lakes and swamps. The present invention relates to a microbubble generating device for supplying microbubbles to improve water quality.
양식장이나 폐수 정화시설 등에는 물의 정화를 위해 용존산소량을 높여야 하는데, 이를 위해 산소를 함유한 기포를 인공적으로 발생시키는 장치를 사용하여 물속에 기포를 공급하여 용존산소량을 높이고 있다.In farms and wastewater purification facilities, the amount of dissolved oxygen must be increased to purify water. To this end, by using a device that artificially generates oxygen-containing bubbles, the amount of dissolved oxygen is increased by supplying bubbles into the water.
물속에 기포를 공급하여 용존산소량을 높이는 종래기술로는 특허등록 100298007000호가 있다.Patent registration No. 100298007000 is a conventional technology for increasing the dissolved oxygen by supplying bubbles in the water.
특허등록 100298007000호는 펌프가 수면 아래에 잠기도록 설치되어 흡입구를 통하여 물을 흡입하여 가압한 후 배출구로 강제 급송하는 장치로서, 기포를 발생시키기 위해 펌프 배출구에 배출관을 연결한 후 배출관에 대략 직각 방향으로 공기 유입관을 접속하고, 공기 유입관의 개방단을 수면밖으로 돌출시킨 상태에서 펌프를 가동하면 임펠러가 회전하면서 펌프 흡입구를 통해 물을 흡입하여 배출관을 통해 물을 배출하게 된다.Patent registration No. 100298007000 is a device that is installed so that the pump is submerged under the surface of the water and sucks water through the suction port and pressurizes it to the discharge port. When the air inlet pipe is connected and the pump is operated while the open end of the air inlet pipe is protruded out of the water surface, the impeller rotates to suck water through the pump inlet to discharge water through the discharge pipe.
이때 흡입된 물이 가압되어 배출관을 지나게 될 때, 상기 배출관내에 형성되는 부압에 의해 공기 유입관을 통해 외부로부터 공기가 흡입되며, 흡입된 공기는 흐르는 물속에 기포 형태로 혼합되면서 물과 함께 배출된다.At this time, when the suctioned water is pressurized and passes through the discharge pipe, air is sucked from the outside through the air inlet pipe by the negative pressure formed in the discharge pipe, and the sucked air is discharged together with water while being mixed in a bubble form in the flowing water. do.
물속의 용존산소량을 높이기 위해서는 공기 흡입량이 증대되어야 하고 또한 산소를 포함하고 있는 기포의 크기가 미세하여야 하나 상기의 특허등록 100298007000호는 단순히 임팰러의 회전에 의한 유속에 의한 부압으로만 공기를 유입하므로 유속이 약하여 공기 유입량이 충분치 아니하고 물속에 발생되는 기포의 크기도 크다는 문제점이 있다.In order to increase the amount of dissolved oxygen in the water, air intake must be increased and the size of bubbles containing oxygen must be minute, but the above-mentioned patent registration No. 100298007000 simply introduces air by the negative pressure caused by the flow rate of the impeller The flow rate is weak, there is a problem that the air inflow is not enough and the size of bubbles generated in the water is also large.
공기의 흡입력이 약하면 기포의 발생을 더디게 하고 또 기포의 크기가 커서 물속에서의 용존시간이 짧아 기포가 발생됨과 동시에 수직상승하게 된다.If the air suction force is weak, it slows down the generation of bubbles and the size of the bubbles is large, so that the dissolved time in the water is short and bubbles rise and rise vertically.
임팰러가 회전하면 캐비테이션 현상(유체의 속도가 증가하면 유체에 닿아 있는 물체 표면 근처의 압력이 낮아지게 되어 유체가 밀도가 낮은 수증기로 바뀌게 되고, 이에 따라 마치 물 속에 빈 공간이 만들어진 것과 같아지는 물리적 변화 현상)으로 인해 생성되는 기포의 일부가 임팰러 상부에 모여 커다른 기포 공간을 형성하고 이것이 기계장치의 부식을 가져오는 문제점도 있다.
When the impeller rotates, the cavitation phenomenon (increasing the velocity of the fluid lowers the pressure near the surface of the object that is in contact with the fluid, causing the fluid to turn into less dense water vapor, resulting in a physical effect that is like creating an empty space in the water). Part of the bubbles generated by the change phenomenon gather on the impeller to form a large bubble space, which also causes the corrosion of the mechanism.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 임팰러를 작동시키는 동력에 의한 물의 흐름만으로 공기를 강하게 유입하고, 임팰러의 회전에 의해 발생하는 캐비테이션 현상으로 인한 기계장치의 부식을 방지하고, 물과 유입공기의 흐름을 서로 반대로 와류시켜 더욱 미세한 기포를 발생시키는 미세기포 발생장치를 제공하는 것이다.
The technical problem to be achieved by the present invention to solve the above problems is to strongly inflow air only by the flow of water by the power to operate the impeller, the corrosion of the mechanical device due to the cavitation phenomenon caused by the rotation of the impeller It is to provide a micro-bubble generating device for preventing and, by vortexing the flow of water and inlet air to each other to generate more fine bubbles.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세기포 발생장치는 물을 흡입하는 흡입구와 이 흡입구를 통해 유입된 물를 모터에 연결된 임팰러의 회전력에 의해 배출하는 배출구가 구비된 펌프; 상기 펌프의 배출구에 일측 부분이 연결되는 이젝터; 상기 이젝터의 타측 부분에 설치되는 배출관; 내부에 나선홈이 형성된 일측 부분이 상기 이젝터 일측단에 연결되는 나선홈 소켓; 상기 나선홈 소켓의 타측 부분에 일측 부분이 연결되고, 그 타측 부분이 수면위로 연장형성된 공기 유입관;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Micro-bubble generating device according to the present invention for achieving the above object is a pump having a suction port for suctioning the water and the discharge port for discharging the water introduced through the suction port by the rotational force of the impeller connected to the motor; An ejector having one side connected to an outlet of the pump; A discharge pipe installed at the other side of the ejector; A spiral groove socket having one side of which a spiral groove formed therein is connected to one end of the ejector; One side portion is connected to the other side portion of the spiral groove socket, the other side portion is formed in the air inlet pipe extending on the water surface.
또한, 상기 나선홈 소켓의 내부에 상기 나선홈에 대응되도록 원통형 부재의 표면에 나선형 날개가 형성된 공기유입 촉진장치를 더 포함하고, 상기 배출관에서 배출되는 물의 흐름을 강하게하기 위하여 상기 나선홈을 통해 생성되는 공기의 와류와 상기 임팰러의 회전으로 생성되는 물의 와류의 방향이 서로 반대가 되도록 나선홈과 임팰러를 설치하고, 상기 이젝터와 배출관 사이에 기포를 쪼개는 역할을 하는 미세기포 발생망을 더 포함하는 것도 가능하다.
The apparatus may further include an air inflow promoting device having a spiral wing formed on a surface of the cylindrical member to correspond to the spiral groove in the spiral groove socket, and generated through the spiral groove to strengthen the flow of water discharged from the discharge pipe. It further includes a microbubble generating network that installs a spiral groove and an impeller so that the direction of the vortex of the air and the vortex of the water generated by the rotation of the impeller is opposite to each other, and splits the bubbles between the ejector and the discharge pipe. It is also possible.
본 발명의 일실시예에 따른 미세기포 발생장치에 대한 효과를 살펴보면,Looking at the effect on the micro-bubble generating device according to an embodiment of the present invention,
첫째, 나선홈 소켓 내부에 나선홈과 공기유입 촉진장치로 강한 와류를 형성하여 임팰러를 작동시키는 동력에 의한 물의 흐름만으로 공기를 유입하여 공기의 흡입력을 강하게 할 수 있다.First, by forming a strong vortex with the spiral groove and the air inlet acceleration device inside the spiral groove socket, the air can be introduced only by the flow of water by the power to operate the impeller to strengthen the suction force of the air.
둘째, 나선홈 소켓 내부에 나선홈과 공기유입 촉진장치로 강한 와류를 형성하여 유입되는 공기는 물의 흐름을 강하게 하므로 캐비테이션 현상으로 생겨난 기포는 거의 이 물의 흐름 속으로 빨려 들어가 임팰러 상부에서 모이는 기포의 양이 현저히 줄어들어 기계장치의 수명을 연장할 수 있다.Second, a strong vortex is formed inside the spiral groove socket with a spiral groove and an air inflow facilitator, and the incoming air strengthens the flow of water. The amount is significantly reduced, which can extend the life of the machine.
셋째, 유입공기의 와류방향과 임팰러의 회전으로 형성된 물의 와류방향을 서로 달리하면 강하고 빠른 흐름을 형성하게 되는데, 즉 토네이도 현상과 같이 되는데 이때 기포는 미세화되어 표면적이 커져 처리능력이 늘어나고 물속에서 체류시간이 길어져 처리효율이 좋아진다.Third, if the vortex direction of the inlet air and the vortex direction of the water formed by the rotation of the impeller are different from each other, a strong and rapid flow will be formed. That is, it becomes like a tornado phenomenon. The longer the time, the better the processing efficiency.
도1은 본 발명에 따른 미세기포 발생장치의 측면도
도2는 본 발명에 따른 미세기포 발생장치의 단면도
도3은 도1에 나타난 이젝터의 단면도
도4는 도1에 나타난 나선홈 소켓의 단면도
도5는 본 발명의 장치를 설치한 상태를 나타낸 설명도1 is a side view of a microbubble generating device according to the present invention
Figure 2 is a cross-sectional view of the microbubble generating device according to the present invention
3 is a cross-sectional view of the ejector shown in FIG.
4 is a cross-sectional view of the spiral groove socket shown in FIG.
5 is an explanatory diagram showing a state in which the apparatus of the present invention is installed;
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세기포 발생장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명하되, 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.Hereinafter, the micro-bubble generating device according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but some components irrelevant to the gist of the invention will be omitted or compressed, but the omitted configuration is not necessarily required in the present invention The configuration is not without, and can be used in combination by those skilled in the art.
도1은 본 발명에 따른 미세기포 발생장치의 측면도이고, 도2는 본 발명에 따른 미세기포 발생장치의 단면도이다. 1 is a side view of a microbubble generating device according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the microbubble generating device according to the present invention.
도2에서 "□"는 물이고, "○"는 기포이다.In Fig. 2, "□" is water and "○" is bubble.
도3는 도1에 나타난 이젝터의 단면도이다3 is a cross-sectional view of the ejector shown in FIG.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 미세기포 발생장치(1)는 펌프(10), 이젝터(20), 배출관(30), 나선홈 소켓(40), 공기 유입관(50)으로 구성된다.As shown, the
펌프(10)는 수면 아래에 잠기도록 설치되며, 모터(14)에 연결된 임팰러(16)의 회전력에 의해 흡입구(12)를 통해 물이 내부로 흡입되고, 흡입된 물을 배출구(18)를 통해 배출하도록 구비된다.The
임펠러(16)의 회전은 캐비테이션 현상으로 기포를 생성한다.Rotation of the
이젝터(20)는 펌프(10)의 배출구(18)에 일측 부분이 연결되며, 일측 부분과 대응되는 타측 부분이 배출관(18)에 연결되도록 구비된 것이다.The
이젝터(20)는 유체를 장치 내에 빨아들여 배출하는 제트펌프(jet pump)의 일종으로 노즐(24)로부터 고속으로 분출된 제1 유체(28a)는 흡인실(22)내의 제2유체(28b)를 빨아들이면서 디퓨저(26)의 단면축소부(26a)에 들어간다. The
따라서 흡인실(22)내는 압력이 감소되어 다시 제2 유체(28b)가 빨려들어가게 된다.Therefore, the pressure in the
양유체는 단면축소부(26a)에서 혼합되었다가 단면확대부(26b)를 지나서 분출된다. Both fluids are mixed in the
양유체가 혼합할 때 제1 유체(28a)가 가지고 있던 운동에너지는 혼합유체 전체의 운동에너지로 되고 이어서 단면 확대부(26b)에서 속도가 저하됨에 따라 압력으로 전환된다.When both fluids are mixed, the kinetic energy possessed by the
그러므로 제2 유체(28b)는 흡인실(22)에서의 압력보다 높은 압력을 얻게 되고 흡인실(22) 또는 제2 유체(28b)가 존재하는 장소의 압력보다 고압의 장소로 용이하게 배출할 수 있다. Therefore, the
펌프의 배출구(18)를 통해 배출된 물은 이젝터(20)를 통과하면서 더욱 강하게 흐르게 된다.The water discharged through the
배출관(30)은 이젝터(20)에 일측 부분이 연결되며, 일측 부분과 대응되는 타측 부분은 미세기포를 외부로 배출한다.The
이젝터(20)와 배출관(30) 사이에 미세기포 발생망(32)이 설치된다.The
또한, 배출관(30) 내부에 미세기포 발생망(32)이 설치될 수도 있다.In addition, the
미세기포 발생망(32)을 설치하는 이유는 토네이도 현상으로 강하고 빨라진 기포의 흐름을 억제시키고 미세기포화된 유체를 다시 한번 미세기포화하는 역할을 하게된다.The reason why the
미세기포 발생망(32)의 위치에 따라 미세기포의 속도는 달라지고, 미세기포의 양도 달라질 수 있다.Depending on the location of the
미세기포 발생망(32)은 원형 또는 직각형으로 할수있으며, 물과 기포가 통과하고 기포의 발생량을 조절할수 있도록 망의 위치 및 망의 크기를 변경할 수 있다.The
도4는 도1에 나타난 나선홈 소켓의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the spiral groove socket shown in FIG.
내부에 나선홈(42)이 형성된 나선홈 소켓(40)의 일측 부분이 이젝터(20)에 연결되며, 일측 부분과 대응되는 타측 부분이 공기 유입관(50)에 연결된다.One side of the
나선홈 소켓(40)의 내부에 상기 나선홈(42)에 대응되도록 원통형 부재의 표면에 나선형 날개(46)가 형성된 공기유입 촉진장치(44)가 설치된다.An air
공기유입관(40)은 이젝터(20)의 일측단에 일측 부분이 연결되며, 그 타측이 수면 위로 연장 형성된다.The
종래기술인 특허등록 1010107290000호에 의할 경우에는 임펠러의 회전력만으로만 물을 배출하므로 물의 흐름이 약해 캐비테이션 현상으로 생성되는 기포의 일부는 임팰러 상부 쪽으로 모여 커다란 기포 공간을 형성하고 이것이 기계장치의 부식을 가져오게 된다. According to the prior art patent registration 1010107290000, the water is discharged only by the rotational force of the impeller, so the flow of water is weak, so that some of the bubbles generated by the cavitation phenomenon are gathered toward the upper part of the impeller to form a large bubble space. Will be imported.
그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 미세기포 발생장치(1)에 의할 경우에는 나선홈 소켓(40) 내부에 형성된 나선홈(42)과 이 나선홈(42)에 대응되도록 원통형 부재의 표면에 나선형 날개(46)가 형성된 공기유입 촉진장치(44)의 설치로 강한 와류가 형성되어, 유입되는 공기는 물의 흐름을 강하게 하므로 캐비테이션 현상으로 생겨난 기포는 거의 물의 흐름 속으로 빨려 들어가 상부에서 모이는 양이 현저히 줄어든다. However, when the micro-bubble generating
따라서 기계장치의 수명을 연장할 수 있다.Thus, the life of the machine can be extended.
나선홈 소켓(40)의 일측 내부에는 나선홈(42)이 형성되어 유입공기가 와류를 형성하도록 하며 임팰러(16)의 회전력에 의한 물의 작용으로 공기유입 촉진장치(44)는 회전력이 가속화 되어 공기의 유입을 더욱 촉진한다.The
와류 공기와 케비테이션 현상에 의해 이미 기포를 형성한 물을 토네이도 현상이 발생하도록 와류의 방향을 서로 반대로 한다. The direction of the vortex is reversed so that the tornado phenomenon occurs in the water already bubbled by the vortex air and the cavitation phenomenon.
유입공기의 와류방향과 임펠러(16)의 회전으로 인해 와류를 형성한 물의 와류방향을 서로 달리하면 강하고 빠른 흐름을 형성하게 되는데, 즉 토네이도 현상과 같이 되는데 이 때 기포는 미세화 되어 유체에서의 용존시간이 길어지면서 처리효율을 높이게 되는 것이다.When the vortex direction of the inlet air and the vortex direction of the water forming the vortex due to the rotation of the
또한, 나선홈 소켓(40) 내부에 형성된 나선홈(42)과 공기유입 촉진장치(44)의 설치로 인해 공기의 유입이 자연스럽게 이루어지므로 공기의 유입으로 인한 소음이 줄어든다.In addition, due to the installation of the
나선홈(42)과 공기유입 촉진장치(44)는 공기 유입관(50) 내부에 설치될 수도 있다.The
도5는 본 발명의 장치를 설치한 상태를 나타낸 설명도이다.5 is an explanatory diagram showing a state in which the apparatus of the present invention is installed.
리프트 체인고리(10b)에 리프트 체인(미도시)을 연결하여 미세기포 발생장치(1)를 고정하고, 전원 케이블(10a)을 연결하여 설치한다.A lift chain (not shown) is connected to the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 미세기포 발생장치(1)를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
What has been described above is only one embodiment for implementing the
1 : 미세기포 발생장치 10 : 펌프
10a : 전원 케이블 10b : 리프트 체인 고리
12 : 펌프 흡입구 14 : 모터
16 : 임팰러 18 : 펌프 배출구
20 : 이젝터 22 : 흡인실
24 : 노즐 26 : 디퓨져
26a : 단면축소부 26b : 단면확대부
28a : 제1 유체 28b : 제2 유체
30 : 배출관 32 : 미세기포 발생망
40 : 나선홈 소켓 42 : 나선홈
44 : 공기유입 촉진장치 46 : 나선형 날개
50 : 공기 유입관1: micro bubble generator 10: pump
10a:
12
16
20: ejector 22: suction chamber
24: nozzle 26: diffuser
26a:
28a:
30: discharge pipe 32: fine bubble generating network
40: spiral groove socket 42: spiral groove
44: air inlet accelerator 46: spiral wing
50: air inlet pipe
Claims (5)
상기 펌프(10)의 배출구(18)에 일측 부분이 연결되는 이젝터(20);
상기 이젝터(20)의 타측 부분에 설치되는 배출관(30);
내부에 나선홈(42)이 형성된 일측 부분이 상기 이젝터(20) 일측단에 연결되는 나선홈 소켓(40); 및
상기 나선홈 소켓(40)의 타측 부분에 연결되고, 그 타측 부분이 수면위로 연장형성된 공기 유입관(50);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
A pump 10 having a suction port 12 for sucking the fluid and a discharge port 18 for discharging the fluid introduced through the suction port 12 by the rotational force of the impeller 16 connected to the motor 14;
An ejector 20 having one side connected to the outlet 18 of the pump 10;
A discharge pipe (30) installed at the other side of the ejector (20);
A spiral groove socket 40 having one side of the spiral groove 42 formed therein and connected to one end of the ejector 20; And
An air inlet pipe 50 connected to the other side of the spiral groove socket 40 and the other side of which is formed on the water surface;
Microbubble generating device comprising a.
상기 나선홈 소켓(40)의 내부에 상기 나선홈(42)에 대응되도록 원통형 부재의 표면에 나선형 날개(46)가 형성된 공기유입 촉진장치(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
The method of claim 1,
Microbubble generating device further comprises an air inlet accelerator 44 formed with a spiral blade 46 on the surface of the cylindrical member to correspond to the spiral groove 42 in the spiral groove socket 40 .
상기 배출관(30)에서 배출되는 물의 흐름을 강하게 하기 위하여 상기 나선홈(42)을 통해 생성되는 공기의 와류와 상기 임팰러(16)의 회전으로 생성되는 물의 와류의 방향이 서로 반대가 되도록 상기 나선홈(42)과 상기 임팰러(16)를 설치하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
The method of claim 1,
In order to strengthen the flow of water discharged from the discharge pipe 30, the spiral of the air generated through the spiral groove 42 and the direction of the swirl of water generated by the rotation of the impeller 16 are opposite to each other Microbubble generating device, characterized in that for installing the groove 42 and the impeller (16).
상기 이젝터(20)와 배출관(30) 사이에 기포를 쪼개는 역할을 하는 미세기포 발생망(32)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
The method of claim 1,
Microbubble generating device further comprises a microbubble generating network (32) which serves to split the bubble between the ejector (20) and the discharge pipe (30).
상기 배출관(30) 내부에 기포를 쪼개는 역할을 하는 미세기포 발생망(32)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.The method of claim 1,
Microbubble generating device further comprises a microbubble generating network (32) which serves to split the bubbles inside the discharge pipe (30).
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