KR101445077B1 - 해수 정화용 스키머의 기포발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수 정화용 스키머의 기포발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 니들축 상부에 결합된 베이스판의 상부면에 다수의 기포발생봉을 환형으로 돌출되게 형성하고, 외주연에 다수의 기포발생편이 돌출되어 있는 복수의 기포발생링을 베이스판의 최 외곽으로 부터 두번째 열에 설치된 기포발생봉에 등간격으로 이격되게 적층 결합하여 구성하므로서, 니들축이 고속회전할때 기포발생봉이 1차적으로 해수와 접촉하면서 기포를 발생시키고 기포발생링의 기포발생편들이 해수와 접촉하면서 미세기포를 다량으로 발생시킴에 따라 미세기포 발생량이 증대되어 스키머의 단백질 분리 제거 능력이 향상될 수 있도록 한 해수 정화용 스키머의 기포발생장치에 관한 것이다.

Description

해수 정화용 스키머의 기포발생장치{Buble generation device}

본 발명은 해수 정화용 스키머의 기포발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 니들축 상부에 결합된 베이스판의 상부면에 다수의 기포발생봉을 환형으로 돌출되게 형성하고, 외주연에 다수의 기포발생편이 돌출되어 있는 복수의 기포발생링을 베이스판의 최 외곽으로 부터 두번째 열에 설치된 기포발생봉에 등간격으로 이격되게 적층 결합하여 구성하므로서, 니들축이 고속회전할때 기포발생봉이 1차적으로 해수와 접촉하면서 기포를 발생시키고 기포발생링의 기포발생편들이 해수와 접촉하면서 미세기포를 다량으로 발생시킴에 따라 미세기포 발생량이 증대되어 스키머의 단백질 분리 제거 능력이 향상될 수 있도록 한 해수 정화용 스키머의 기포발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형화된 수족관은 도심의 생활공간에 수서생물(水棲生物)의 생태환경을 조성하여 일반 사람들이 다양한 종류의 어류를 관람할 수 있도록 하므로 정서생활에 많은 도움을 주고 있으며, 이러한 대형 수족관이나 또는 양어장은 그 내부에 해수가 고여 있는 상태에서 어류의 배설물이나 사료 등의 각종 유기물이 다량으로 발생하여 수조의 바닥에 축적된다.

수조에 축적된 어류의 배설물이나 사료 등의 각종 이물질은 시간이 점차 경과함에 따라 미생물에 의해 분해되면서 해수의 용존산소를 점차 소멸시키고, 또한 유기물과 유기물로부터 기인한 암모니아(NH3), 암모니움(NH4+), 아질산(NO2-)이 증가하면서 수계생물에게 독성을 미치며, 또한 영양물질이 증가하면서 해수의 수질이 급속도로 악화됨에 따라 각종 세균들이 번식하게 되어 어류의 폐사와 질병의 주요 원인이 되고 있다.

한편 수족관이나 양어장의 해수를 교환할 경우, 바닷물을 1차 정화하여 수족관이나 양어장의 해수로 공급하거나, 또는 비교적 깨끗한 바다의 심층수를 이용하고 있으나, 수족관이나 양어장의 수질이 급속도로 악화됨에 따라 해수의 교환이 자주 요구되는 실정으로 해수의 교환비용이 적지 않게 소요되는 설정이다.

특히, 기온이 높은 여름철의 경우 수족관이나 양어장의 수질이 더욱 악화되므로 어류에 존재하는 비브리오균(Vibrio choleroe)과 같은 감염성이 높은 세균이나, 콜레라(cholera)와 같은 전염성 세균이 발생할 수 있으므로 안전하고 안정적인 해수의 확보에 어려움이 있었다.

따라서, 수족관이나 양어장에서 해수의 수질을 개선하고자 펌프로 해수를 펌핑하여 순환시키면서 산소를 공급해 해수의 용존산소량을 높이고, 용존유기물 및 부유물을 제거하는 한편 필터로 여과하여 해수의 수질을 향상시키는 정화장치가 제공되고 있다.

종래 수족관이나 양어장의 수질을 개선하고자 제안된 해수 정화용 스키머의 선행기술로서, 국내 특허출원 제10-1999-0024441호(저수조내의 유해물질 제거방법 및 그 장치)가 있으며, 상기의 선행기술은 급수펌프를 이용하여 반응조의 내부로 원수를 공급하면서 반응조의 내부 하측에 설치된 기포발생기에서 기포를 발생시켜 각종 유해물질이 기포에 응착되어 외부로 배출되게 함으로써, 어패류의 배설물과 미섭취 사료 등에 의해 발생되는 단백질ㆍ유기질 고형성분ㆍ암모니아 등을 기포에 응착시켜 분리 제거하므로 수질을 개선하게 된다.

상기의 선행기술에서 기포발생기를 이용하여 기포를 생성시켜 각종 유해물질을 정화하는 방법은, 기포의 크기가 작고 많을 수록 각종 유해물질이 응착되어 제거되는 효율이 높아지는 것이나 종래의 기포발생기는 기포 발생량이 적어서 전체적인 스키머장치의 해수 정화효율이 낮아지는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 니들축 상부에 결합된 베이스판의 상부면에 다수의 기포발생봉을 환형으로 돌출되게 형성하고, 외주연에 다수의 기포발생편이 돌출되어 있는 복수의 기포발생링을 베이스판의 최 외곽으로 부터 두번째 열에 설치된 기포발생봉에 등간격으로 이격되게 적층 결합하여 구성하므로서, 니들축이 고속회전할때 기포발생봉이 1차적으로 해수와 접촉하면서 기포를 발생시키고 기포발생링의 기포발생편들이 해수와 접촉하면서 미세기포를 다량으로 발생시킴에 따라 미세기포 발생량이 증대되어 스키머의 단백질 분리 제거 능력이 향상될 수 있도록 한 해수 정화용 스키머의 기포발생장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

하부에 영구자석(12)이 결합되는 니들축(11)을 포함하는 해수 정화용 스키머의 기포발생장치에 있어서,

니들축(11) 상부에 결합된 베이스판(13)의 상부면에 다수의 기포발생봉(15a~15d)을 환형으로 돌출되게 형성하고, 외주연에 다수의 기포발생편(24)이 돌출되어 있는 복수의 기포발생링(20)을 베이스판(13)의 최 외곽으로 부터 두번째 열에 설치된 기포발생봉(15c)에 등간격으로 이격되게 적층 결합하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 기포발생기의 니들축이 고속회전할때 기포발생봉이 1차적으로 해수와 접촉하면서 기포를 발생시키고 기포발생링의 기포발생편들이 해수와 접촉하면서 미세기포를 다량으로 발생시킴에 따라 미세기포 발생량이 증대되어 스키머의 단백질 분리 제거 능력이 향상될 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 기포발생장치를 보인 단면도.
도 2 는 본 발명에 적용된 기포발생수단을 보인 사시도.
도 3 은 본 발명에 적용된 기포발생수단을 보인 평면도.
도 4 는 본 발명에 적용된 기포발생링을 보인 평면도.
도 5 는 본 발명의 기포발생편 끝단에 비틀림부가 형성된 모양을 보인 도면.
도 6 은 본 발명의 기포발생링을 최외곽의 기포발생봉에 결합한 실시예를 보인 도면.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

하부에 영구자석(12)이 결합되는 니들축(11)을 포함하는 해수 정화용 스키머의 기포발생장치에 있어서,

니들축(11) 상부에 결합된 베이스판(13)의 상부면에 다수의 기포발생봉(15a~15d)을 환형으로 돌출되게 형성하고, 외주연에 다수의 기포발생편(24)이 돌출되어 있는 복수의 기포발생링(20)을 베이스판(13)의 최 외곽 또는 최 외곽으로 부터 두번째 열에 설치된 기포발생봉(15c)에 등간격으로 이격되게 적층 결합하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 기포발생링(20)은 기포발생봉(15c)이 끼워지는 다수의 결합홀(23)을 구비한 링바디(21)를 포함하고, 링바디(21)의 내주면에는 회전시 해수와 접촉되어 기포를 발생시키는 요철부(22)가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스판(13)의 외주연에는 해수가 소용돌이치도록 하는 다수의 날개(16)를 외향 돌출되게 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기포발생편(24)의 끝단에 비틀림부(25)를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

기포발생봉(15c)에 기포발생링(20)이 끼워질 때 기포발생링(20)의 사이에 위치하도록 스페이서(30)를 기포발생봉(15c)에 끼워 결합하며, 스페이서(30)는 자성체로 형성한 것을 특징으로 한다.

도면부호 1 은 해수 정화용 스키머를 이루는 기포발생기를 나타낸다.

기포발생기(1)의 상측으로 해수가 유입되는 입구(3)가 형성되고, 입구(3)의 하측으로는 기포발생수단(10)이 설치되는 기포발생실(2)이 형성되며, 기포발생실(2)의 일측으로는 발생된 기포와 해수가 배출되는 출구(4)가 형성된다.

기포발생실(2)의 바닥부에는 기포발생수단(10)이 회전가능하게 설치되기 위한 결합홈(5)이 형성되어 있으며, 결합홈(5)의 외주연에 근접하도록 기포발생기(1) 내부에는 기포발생수단(10)을 회전시키기 위한 코일(6)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 입구(3)로는 에어튜브(7)가 진입되어 있어서 해수와 함께 공기가 기포발생실(2) 내부로 유입되도록 구성되며, 미도시된 펌프의 펌핑력에 의해 수조 내의 해수가 입구(3)로 유입된 후 출구(4)로 배출된다.

상기 기포발생수단(10)은 니들축(11)을 구비하고, 이 니들축(11)의 하단에는 결합홈(5)에 삽입되어 코일(6)에서 제공되는 자력변화에 의해 고속으로 회전하는 영구자석(12)이 결합된다.

기포발생기(1) 내부에는 코일(6)로 공급되는 전기극성을 변화시켜 영구자석(12)이 고속으로 회전하도록 하는 제어장치가 내장되어 있다.

한편, 니들축(11)의 상부에는 원판형의 베이스판(13)이 결합되고, 베이스판(13)에는 해수가 베이스판(13)의 상측에서 하측으로 유동되도록 하는 유동홀(14)이 복수개 타공된다.

베이스판(13)의 상부면에는 다수의 기포발생봉(15)을 돌출되게 형성하는데, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와같이 베이스판(13)의 중심으로 부터 외곽으로 4개열로 기포발생봉(15a~15d)을 환형으로 돌출되게 형성하였다.

베이스판(13)이 고속으로 회전하게되면 다수의 기포발생봉(15)이 입구(3)를 통해 유입되는 공기와 해수를 혼합시키면서 미세한 기포를 발생시키고, 이 과정에서 해수에 포함되어 있는 단백질과 같은 유기물이 기포에 포집된 상태로 출구(4)를 통해 배출되어 미도시된 스키머의 부유물 제거수단을 통해 제거되어 해수가 정화될 수 있게되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 외주연에 다수의 기포발생편(24)이 돌출되어 있는 복수의 기포발생링(20)을 베이스판(13)의 최 외곽으로 부터 두번째 열에 설치된 기포발생봉(15c)에 등간격으로 이격되게 적층 결합하여 구성한다.

상기 기포발생링(20)은 도 4 에 도시된 바와같이 기포발생봉(15c)이 끼워지는 다수의 결합홀(23)을 구비한 링바디(21)를 포함하고, 링바디(21)의 내주면에는 회전시 해수와 접촉되어 기포를 발생시키는 요철부(22)가 형성되며, 링바디(21)의 외주연에 고속회전하면서 공기와 해수를 혼합시키면서 미세한 크기의 기포를 발생시키는 기포발생편(24)이 외향 돌출되게 형성된다.

기포발생링(20)이 기포발생봉(15c)에 끼워져 결합되면, 기포발생링(20)의 외주연에 돌출되어 있는 기포발생편(24)들이 베이스판(13)의 최 외곽에 돌출되어 있는 기포발생봉(15d)의 사이사이에 위치하게되면서 해수와 공기를 혼합시키면서 많은 양의 기포가 발생되도록 한다.

그리고, 상기 기포발생봉(15c)에 기포발생링(20)이 끼워질 때 기포발생링(20)의 사이에 위치하도록 스페이서(30)를 기포발생봉(15c)에 끼워 결합하여 다수의 기포발생링(20)이 일정간격으로 설치되도록 하며, 상기 스페이서(30)를 자성체로 형성하여 해수에 포함되어 있는 금속성 이물질이 스페이서(30)에 부착 제거될 수 있도록 한다.

또한, 상기 베이스판(13)의 외주연에는 해수가 소용돌이치도록 하는 다수의 날개(16)를 외향 돌출되게 형성하여 기포가 생성되도록 하였다.

그리고, 상기 기포발생편(24)의 끝단에 비틀림부(25)를 더 형성하여 베이스판(13)이 고속 회전할때 비틀림부(25)가 해수와의 접촉 면적이 증대되도록 하여 기포 발생량이 증가하도록 하였다.

즉, 기포발생편(24)을 수평하게 형성하는 것 보다 기포발생편(24)의 끝단에 비틀림부(25)를 형성하게되면 비틀림부(25)가 해수를 소용돌이 치면서 공기와 혼합되도록 하므로서, 기포 발생율이 더 증가하게 되는 것이다.

이와같이 구성되는 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

미도시된 스키머장치가 동작하면, 입구(3)를 통해 공기와 해수가 동시에 기포발생실(2) 내부로 유입되며, 코일(6)에서 발생되는 자력변화에 의해 니들축(11)의 하단에 설치되어 있는 영구자석(12)이 고속으로 회전한다.

영구자석(12)이 고속 회전함에 따라 니들축(11)의 상부에 결합되어 있는 베이스판(13) 또한 고속으로 회전하게 된다.

베이스판(13)이 고속으로 회전함에 따라 베이스판(13)의 상부면에 돌출되게 형성되어 있는 다수의 기포발생봉(15a~15d)들이 공기와 해수를 혼합하면서 기포가 발생되도록 하는 것이며, 또한 기포발생봉(15c)에 끼워져있는 다수의 기포발생링(20)의 기포발생편(24)이 공기와 해수를 잘게 쪼개면서 혼합하는 과정에서 또다시 다량의 기포가 발생하게된다.

또한, 베이스판(13)의 외주연에 형성된 날개(16)들이 해수를 소용돌이 치면서 기포가 발생하게되므로서, 다수의 기포발생봉(15)에 의해 1차적으로 기포가 발생하고, 다수의 기포발생편(24)들이 다시한번 공기와 해수를 잘게 부수면서 혼합하는 과정에서 2차적으로 미세한 기포가 다량 발생하게되어 기존 보다 많은 양의 기포가 발생하게 되는 것이며, 기포발생량이 증가함에 따라 기포에 포집되어 제거되는 단백질과 같은 부유물이 많아지게되어 결과적으로 해수 정화용 스키머의 정화효율이 높아지게되는 것이다.

한편, 도 6 은 본 발명에 적용된 기포발생링(20)을 베이스판(13) 상부면에 형성된 최 외곽의 기포발생봉(15d)에 끼워 결합한 실시예를 도시한 것으로서, 이와같이 기포발생링(20)을 최 외곽의 기포발생봉(15d)에 끼워 결합하면 다수의 기포발생편(24) 들이 기포발생봉(15d)의 외측으로 돌출된 상태로 고속 회전하게 되므로 기포발생효율을 더 높여줄 수 있게된다.

1: 기포발생기, 2: 기포발생실,
3: 입구, 4: 출구,
5: 결합홈, 6: 코일,
7: 에어튜브, 10: 기포발생수단,
11: 니들축, 12: 영구자석,
13: 베이스판, 14: 유동홀,
15: 기포발생봉, 16: 날개,
20: 기포발생링, 21: 링바디,
22: 요철부, 23: 결합홀,
24: 기포발생편, 25: 비틀림부,
30: 스페이서,

Claims (4)

1. 하부에 영구자석(12)이 결합되는 니들축(11)을 포함하는 해수 정화용 스키머의 기포발생장치에 있어서,
   니들축(11) 상부에 결합된 베이스판(13)의 상부면에 다수의 기포발생봉(15a~15d)을 환형으로 돌출되게 형성하고, 외주연에 다수의 기포발생편(24)이 돌출되어 있는 복수의 기포발생링(20)을 베이스판(13)의 최 외곽열 또는 최 외곽으로 부터 두번째 열에 설치된 기포발생봉(15c)에 등간격으로 이격되게 적층 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는 해수 정화용 스키머의 기포발생장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기포발생링(20)은 기포발생봉(15c)이 끼워지는 다수의 결합홀(23)을 구비한 링바디(21)를 포함하고, 링바디(21)의 내주면에는 회전시 해수와 접촉되어 기포를 발생시키는 요철부(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 해수 정화용 스키머의 기포발생장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기포발생편(24)의 끝단에 비틀림부(25)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 해수 정화용 스키머의 기포발생장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   기포발생봉(15c)에 기포발생링(20)이 끼워질 때 기포발생링(20)의 사이에 위치하도록 스페이서(30)를 기포발생봉(15c)에 끼워 결합한 것을 특징으로 하는 해수 정화용 스키머의 기포발생장치.
   

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