KR101559127B1 - 마이크로버블 선회가속장치 및 이에 의한 마이크로버블 장치 - Google Patents

마이크로버블 선회가속장치 및 이에 의한 마이크로버블 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로버블 선회가속장치(100) 및 이에 의한 마이크로버블 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 마이크로버블 선회가속장치(100)의 구성은 내부에 전후단으로 관통된 통로로 물이 지나가는 관형상으로 이루어져 마이크로버블 장치의 기체 용해관(120)에 연결되는 가이드 슬리브(112); 상기 가이드 슬리브(112)의 내주면에 방사 방향으로 구비되어 상기 가이드 슬리브(112)의 내부로 들어오는 물을 선회시켜서 상기 기체 용해관(120)으로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키는 복수개의 스월링 가이드 윙(114)을 포함하여 구성되고, 상기 스월링 가이드 윙(114)은 상기 가이드 슬리브(112)의 전후단 길이 방향과 나란한 방향에서 일정 각도 틀어진 상태로 배치되며, 상기 가이드 슬리브(112)는 단면 원형관 형상으로 구성되고, 상기 스월링 가이드 윙(114)은 상기 가이드 슬리브(112)의 내주면에 원주 방향을 따라 배치된 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로버블 선회가속장치 및 이에 의한 마이크로버블 장치{Microbubble spiral accelaration equipment and microbubble apparatus thereby}
본 발명은 마이크로버블 선회가속장치 및 이에 의한 마이크로버블 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물의 회전 속도를 보다 높여서 기체가 물에 혼합되는 효율을 기존보다 향상시킨 새로운 마이크로버블 선회가속장치 및 이에 의한 마이크로버블 장치에 관한 것이다.
물과 산소는 동식물의 생장에 있어 필수적인 요소이므로 동식물을 양식함에 있어서 산소가 풍부하게 용존된 물이 요구됨은 당연하다. 지하수는 지층 표면의 공기와 접촉하기 어려운 위치에 있으므로 대부분 산소 용존량이 부족하며, 해수는 고온의 여름철에 수중의 용존 산소량이 급격히 떨어지는 문제가 있기 때문에 동식물 양식에 적합하지 않다.
이에, 표면에 미세가공을 가진 에어스톤, 벤츄리관 형태의 인젝터, 또는 가압방식의 용해기 등을 사용하여 마이크로버블을 만들어서 물과 산소를 강제 혼합시키는 방식이 이용되고 있다. 마이크로 버블(micro bubble)은 다양한 효과를 가지는 것으로 알려져 있다. 마이크로 버블이 자기 가압 효과에 의해 소멸할 때, 하이드록시 래디칼(OH) 등의 프리 래디칼이 발생한다. 프리 래디칼은 수중에 존재하는 여러가지 유해 화학물질이나 세균류를 분해한다. 또한, 마이크로버블은 일반 폭포보다 10배 이상 많은 음이온을 발생하며, 음이온은 삼림과 폭포 주변, 초원, 공원의 분수근처, 해변 등에 많이 존재하는 것으로 세포의 노화를 방지하거나 항산화 기능을 통해 사람에게 유익한 것으로 알려져 있다. 이처럼, 마이크로 버블은 많은 장점을 가지고 있으며, 마이크로 버블은 액체와 기체를 혼합하여 생성되는 버블의 분쇄 과정을 통해 형성된다.
기존에 산소 등의 기체를 초미세기포 발생장치에 의하여 가압수에 용해한 후에 기체용해장치를 통하여 재차 용해하도록 다량의 초미세기포를 형성하기 위한 고효율 기체용해장치가 개발된 바 있다. 상기 기체용해장치는 초미세기포를 발생시키는 초미세기포 발생장치와, 상기 초미세기포 발생장치의 후단에 연결되어 기체혼합수의 진행을 방해함으로써 기체혼합수를 재차 혼합하기 위한 기체 혼합 수단을 포함하며, 상기 기체 혼합 수단은 앞뒤가 관통되는 링 형상을 하며, 상기 기체혼합수가 통과하도록 상기 기체 용해로에 대해 수직으로 설치되는 테두리 틀과, 상기 테두리 틀의 관통부위에 형성되어 기체혼합수의 통과를 억제하기 위한 통과 억제 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그런데, 기존에 기체혼합수를 만들기 위해 기체 용해 브러시 앞에 혼합수 생성 챔버 등의 혼합수 생성 장치를 두는 것이 있는데, 이러한 기존의 혼합수 생성 장치의 경우 기체가 물에 제대로 혼합하지 못하는 경우가 많아서 기체가 충분히 혼합된 혼합수를 형성하는데 미흡한 측면이 많이 있다.
국내등록특허 제10-1286480호(2013.07.10 등록) 국내등록특허 제10-1190788호(2012.10.08 등록) 국내등록특허 제10-1317655호(2013.10.07 등록)
본 발명의 목적은 물과 기체가 회오리처럼 회전하는 원리로 고속 회전을 하면서 물과 기체가 용해될 수 있도록 하며, 기체가 물에 충분히 혼합(용존)된 혼합수를 만드는 효율을 보다 증가시킬 수 있는 새로운 구성의 마이크로버블 선회가속장치 및 이에 의한 마이크로버블 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 내부에 전후단으로 관통된 통로로 물이 지나가는 관형상으로 이루어져 마이크로버블 장치의 기체 용해관에 연결되는 가이드 슬리브; 상기 가이드 슬리브의 내주면에 방사 방향으로 구비되어 상기 가이드 슬리브의 내부로 들어오는 물을 선회시켜서 상기 기체 용해관으로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키는 복수개의 스월링 가이드윙;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 선회가속장치가 제공된다.
상기 스월링 가이드 윙은 상기 가이드 슬리브의 전후단 길이 방향과 나란한 방향에서 일정 각도 틀어진 상태로 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 슬리브는 길이 방향에 대해 경사지게 형성된 절취선에 의해 상기 스월링 가이드 윙이 절곡되어 상기 스월링 가이드 윙의 기단부가 일체형으로 연결되도록 구성되고, 상기 가이드 슬리브를 외측 슬리브에 삽입하여 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 슬리브에 형성된 절취선에 의해 절취편이 형성되고, 상기 절취편이 절곡되어 상기 스월링 가이드 윙이 형성되며, 상기 스월링 가이드 윙의 기단부가 상기 가이드 슬리브에 일체형으로 연결되도록 구성되고, 상기 가이드 슬리브를 외측 슬리브에 삽입하여 형성된 것을 특징으로 한다.
사각형상의 모재판에 길이 방향 및 좌우 방향으로 복수개의 절취선을 형성하되, 상기 절취선을 상기 사각 형상의 모재판의 길이 방향에 대해 일정 각도 경사지게 형성하여, 상기 절취선에 의해 절취편이 구비된 가이드 윙 모재판을 형성하고, 상기 절취편을 상기 가이드 윙 모재판의 한쪽 면 방향으로 절곡시켜서 프리 스월링 가이드 윙을 형성하고, 상기 가이드 윙 모재판을 관형상으로 형성하여 상기 가이드 슬리브를 형성한 다음, 상기 가이드 슬리브를 상기 외측 슬리브에 삽입하여 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 윙 모재판에는 상기 프리 스월링 가이드 윙이 전후 좌우 방향으로 복수개로 형성되고, 상기 복수개의 프리 스월링 가이드 윙 중에서 상기 가이드 슬리브의 전단부에서 후단부로 갈수록 각 열의 프리 스월링 가이드 윙의 상기 모재판의 전후단부 길이 방향에 대한 경사 각도가 점점 커지도록 구성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 물에 기체가 혼합된 혼합수가 흘러가도록 설치되는 기체 용해관; 상기 기체 용해관의 전단부에 설치된 선회가속장치; 상기 기체 용해관의 내부에 설치된 기체 용해 브러시;를 포함하여 구성되고, 상기 선회가속장치는, 내부에 전후단으로 관통된 통로로 물이 지나가는 관형상으로 이루어져 상기 기체 용해관의 전단부에 연결되는 가이드 슬리브; 상기 가이드 슬리브의 내주면에 방사 방향으로 구비되어 상기 가이드 슬리브의 내부로 들어오는 물을 선회시켜서 상기 기체 용해관으로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키는 복수개의 스월링 가이드윙을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블 장치가 제공된다.
본 발명은 선회가속장치는 내부에 전후단으로 관통된 통로로 물이 지나가는 관형상으로 이루어져 마이크로버블 장치의 기체 용해관에 연결되는 가이드 슬리브와, 이러한 가이드 슬리브의 내주면에 방사 방향으로 구비되어 가이드 슬리브의 내부로 들어오는 물을 선회시켜서 상기 기체 용해관으로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키는 복수개의 스월링 가이드윙을 기본 구성으로 포함하며, 본 발명의 마이크로버블 장치는 상기 선회가속장치에 혼합수 생성챔버와 기체 용해관을 기본 구성으로 포함하는 것으로, 혼합수 생성챔버 앞의 선회가속장치에 의해 물이 통과하는 속도를 가속시킴으로써 혼합수 생성챔버 내부로 기체(공기)를 빨아들이는 효율이 더 높아지게 되어서 마이크로버블을 생성하는데 더욱더 효율적이고 혼합수의 마이크로버블에 혼합되는 공기량을 그만큼 더 증가시킬 수 있어서 혼합수를 사용하는 여러 장소에서 정화 기능을 더욱 긍정적으로 촉진시킬 수 있다.
본 발명은 상기의 효과 이외에 여러 가지 효과가 있으나 상기와 같은 효과는 본 발명의 주요 효과에 해당한다고 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 마이크로버블 선회가속장치의 사시도
도 2는 도 1의 평면도
도 3은 도 1의 평단면도
도 4는 본 발명에 의한 마이크로버블 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 종단면도
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 선회가속장치를 제작하기 위한 과정을 보여주는 도면
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 선회가속장치의 평면도
도 9는 도 8의 평단면도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 선회가속장치를 제작하기 위한 모재를 보여주는 평면도
도 11은 도 10의 모재에 의해 통형상으로 제작된 선회가속장치를 채용한 마이크로버블 장치의 종단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 마이크로버블 선회가속장치(100)는 가이드 슬리브(112)(물 선회 가이드 슬리브(112))의 내부에 중심부를 기준으로 복수개의 스월링 가이드 윙(114)이 구비된 것을 기본 구성으로 한다. 또한, 본 발명에 의한 마이크로버블 장치는 상기 선회가속장치(100)에 기체 용해관(120)과 기체 용해 브러시(130)를 포함하는 것을 기본 구성으로 한다. 본 발명의 마이크로버블 장치는 혼합수 생성 챔버(140)를 더 포함할 수 있다.
<실시예 1>
상기 마이크로버블 선회가속장치(100)의 주요부인 가이드 슬리브(112)는 내부에 물이 지나가는 통로를 형성하도록 관형상으로 이루어진다. 본 발명에서 가이드 슬리브(112)는 단면 원형관 형상이다. 상기 통로는 가이드 슬리브(112)의 전단부와 후단부로 연통된다. 즉, 가이드 슬리브(112)는 앞뒤가 관통되는 링 형상으로 이루어지데, 가이드 슬리브(112)의 내부 통로로 물이 통과하도록 물의 흐름 방향에 대해 수직 방향으로 설치된다. 물이 후술할 마이크로버블 장치의 혼합수 생성 챔버(140)와 기체 용해관(120)을 따라 흐르므로 가이드 슬리브(112)는 혼합수 생성 챔버(140)와 기체 용해관(120)에 대해 수직 방향으로 설치된다.
상기 가이드 슬리브(112)의 내부에는 물을 선회(소용돌이식 회전)시켜서 혼합수 생성 챔버(140)로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키기 위한 스월링 가이드 윙(114)이 구비된다. 가이드 슬리브(112)의 내주면에 스월링 가이드 윙(114)의 기단부가 일체형으로 연결되어, 복수개의 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 중심부를 기준으로 방사 방향으로 구비된다. 각 스월링 가이드 윙(114)의 기단부가 용접 등에 의해 가이드 슬리브(112)의 내주면에 고정될 수 있다.
상기 스월링 가이드 윙(114)은 상기 가이드 슬리브(112)의 전후단 길이 방향과 나란한 방향에서 일정 각도 틀어진 상태로 배치되어, 상기 가이드 슬리브(112)로 물이 들어와서 지나갈 때에 스월링 가이드 윙(114)에 물 입자가 충돌하면서 물이 소용돌이 형태로 선회한다. 본 발명에서 가이드 슬리브(112)는 단면 원형관 형상으로 구성되고, 상기 스월링 가이드 윙(114)은 가이드 슬리브(112)의 내주면에 원주 방향을 따라 배치된다. 상기 가이드 슬리브(112)의 길이 방향과 나란한 가상의 기준선을 기준으로 할 때에 스월링 가이드 윙(114)의 한쪽 단부는 기준선보다 하부에 배치되고, 상기 스월링 가이드 윙(114)의 다른 쪽 단부는 기준선보다 상측에 배치된다. 가이드 슬리브(112)의 측단면에서 볼 때에 스월링 가이드 윙(114)의 한쪽 단부가 스월링 가이드 윙(114)의 다른 쪽 단부보다 더 아래에 배치된다.
또한, 상기 스월링 가이드 윙(114)들은 가이드 슬리브(112)의 원주 방향을 따라 동일한 방향으로 경사지게 배치된다.
상기 선회가속장치(100)는 마이크로버블 장치의 혼합수 생성 챔버(140) 앞에 설치된다. 혼합수 생성 챔버(140)는 본 발명의 마이크로버블 장치를 구성하는 혼합수 생성 챔버(140)는 펌프를 통해 물을 제공받는 물 유입부와, 물 유입부에서 받은 물에 기체를 혼합하여 혼합수를 생성하는 혼합수 생성부와, 혼합수 생성부에 기체를 공급하는 기체 공급부 및 혼합수 생성부에서 생성된 혼합수를 기체 용해관으로 제공하도록 기체 용해관에 연결된 혼합수 제공부를 포함할 수 있다. 즉, 혼합수 생성 챔버(140)는 펌프를 통해 물을 제공받는 물 유입부와, 이러한 물 유입부로부터 인도받은 물에 기체를 혼합하여 혼합수를 생성하는 혼합수 생성부와, 혼합수 생성부에 기체를 공급하는 기체 공급부 및 혼합수 생성부에서 생성된 혼합수를 기체 용해관(120)으로 제공하도록 기체 용해관(120)에 연결되는 혼합수 제공부를 포함한다.
상기 물 유입부, 혼합수 생성부 및 혼합수 제공부는 연속적으로 직렬 배열되어 벤츄리관을 이루고, 혼합수 생성부는 벤츄리관의 가운데 가는 목부위에 위치하도록 구성될 수 있다.
상기 기체 공급부는 기체 흡입구와 기체 분사공을 포함하여 이루어지며, 기체 분사공은 상기 벤츄리관의 가운데 가는 목부위에 복수개 형성되는 것이 바람직하다.
상기 기체 용해관은 혼합수 제공부에서 인도받은 혼합수가 흘러 지나가도록 혼합수 생성 챔버(140)의 후단에 연결 설치되며, 혼합수가 흘러 지나가는 과정에서 기체가 물에 용해되도록 기체 용해관의 내부에 마이크로버블을 생성하기 위한 미세모 브러시(134)가 설치될 수 있다.
상기 미세모 브러시(134)는 혼합수의 흐름 방향에 대해 교차되도록 테두리 프레임(132)의 내주면에 복수개의 미세모(134a)의 기단부가 연결되고, 테두리 프레임(132)에서 테두리 프레임(132)의 중심쪽으로 복수개의 미세모(134a)가 뻗어 나와 테두리 프레임(132)의 통로를 막도록 설치된다. 미세모 브러시(134)가 혼합수의 흐름 방향으로 설치되면 미세모 브러시(134)에 의한 혼합수의 흐름 방해 효과가 매우 떨어져서 가압, 전단, 회전 등 다양한 힘의 작용에 의한 기체 용해가 발생되기 어려우므로, 본 발명은 미세모 브러시(134)가 혼합수의 흐름 방향에 대해 교차되는 방향(물의 흐름 방향이 수평 방향이라면 미세모 브러시(134)는 수직 방향)으로 설치된다. 또한, 미세모(134a)의 길이가 테두리 프레임(132)의 반경보다 더 커서, 테두리 프레임(132)의 내부 통로로 물(기체와 물의 혼합수)가 지나가는 힘에 의해 미세모 브러시(134)의 각 미세모(134a)들이 테두리 프레임(132)의 중심부에 쪽으로 몰려서 물이 지나가는 방향으로 주둥이처럼 돌출되도록 구성하는 것이 바람직하다. 한편, 미세모(134a)는 휘어졌을 때 다시 원상태로 돌아오려는 복원력을 가지도록 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대 고분자 재질로 이루어질 수 있으며, 스테인레스 강과 같은 금속재질을 가늘게 가공함으로써 얻어질 수도 있다.
상기한 구성의 본 발명에 의하면, 혼합수 생성 챔버(140)(100)로부터 유입되는 혼합수(물과 공기가 섞인 혼합수)가 기체 용해 브러시(130)를 통과할 때에 혼합수가 미세모 브러시(134)에 의해 막혀 미세모 브러시(134)에 수압이 작용하게 되며 이러한 수압에 의해 혼합수가 미세모 브러시(134)의 틈 사이로 강제로 통과되면서 혼합수 내의 기체가 주로 가압 전단 방식에 의해 물에 효율적으로 용해된다.
상기 미세모 브러시(134)의 각각의 미세모(134a)들 사이로 물이 지나가면서 물 입자를 쪼개서 마이크로버블이 형성되도록 한다. 즉, 상기 미세모(134a)들의 기단부는 테두리 프레임(132)에 연결되고, 미세모(134a)들의 선단부는 테두리 프레임(132)의 중심부쪽으로 모여서 테두리 프레임(132)의 전후단 통로를 막도록 설치되며, 상기 테두리 프레임(132)의 전단부로부터 테두리 프레임(132)의 내부 통로로 물이 들어와서 각각의 미세모(134a)들 사이로 지나갈 때에 물 입자가 초미립자 마이크로버블로 형성된다.
또한, 상기 가이드 슬리브(112)의 내부로 들어오는 물을 복수개의 스월링 가이드 윙(114)들이 선회시켜서 기체 용해관(120)으로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키게 된다. 상기 스월링 가이드 윙(114)이 없는 경우 가이드 슬리브(112) 내부 통로로 들어오는 물이 그냥 일직선으로 지나가기만 하지만, 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112) 내부에 구비됨으로써 물이 지나가다가 스월링 가이드 윙(114)에 부딪히면서 직선으로 나가지 않고 가이드 슬리브(112)에서 선회(회전, 다시 말해, 가이드 슬리브(112)의 원주 방향을 따라 원형으로 회전)한 다음 빠져 나가기 때문에 물이 가이드 슬리브(112)로 빠져 나가는 속도가 가속된다. 즉, 가이드 슬리브(112) 내부의 각 스월링 가이드 윙(114)으로 인하여 물이 회전하기 때문에 물이 가이드 슬리브(112)의 통로를 빠져나가는 속도가 급속히 증가하는 것이다.
상기 혼합수 생성 챔버(140)로 들어온 기체(공기)가 물과 혼합되어서 혼합수를 만드는데, 상기 혼합수 생성 챔버(140)의 앞에 설치된 선회가속장치(100)의 각 스월링 가이드 윙(114)들로 인하여 들어와서 물이 회전하기 때문에 물이 가이드 슬리브(112)의 통로를 빠져나가는 속도가 급속히 증가하고, 상기 혼합수 생성 챔버(140)의 앞에서 물이 들어오는 속도가 가속되는 만큼 상기 혼합수 생성 챔버(140)로 들어오는 기체(공기)의 양이 그만큼 증가하게 되므로, 혼합수에 용존하는 산소의 양이 더욱 증가하게 되므로, 상기 미세모 브러시(134)를 통과하여 생기는 마이크로버블에 용존 산소량이 더욱 많아져서 혼합수를 사용하는 장소(예를 들어, 어패류 양식장, 시설재배 하우스, 축사 등의 다양한 공간 등)에서 물의 정화 효율을 더욱 높이는 등의 효과가 있다. 즉, 혼합수 생성 챔버(140) 앞의 선회가속장치(100)에 의해 물이 통과하는 속도를 가속시킴으로써 혼합수 생성 챔버(140) 내부로 기체(공기)를 빨아들이는 효율이 더 높아지게 되어서 마이크로버블을 생성하는데 더욱더 효율적이고 혼합수의 마이크로버블에 혼합되는 공기량을 그만큼 더 증가시킬 수 있어서 혼합수를 사용하는 여러 장소에서 정화 기능을 더욱 긍정적으로 촉진시킬 수 있다.
<실시예 2>
본 발명의 실시예 2에서는 선회가속장치(100)의 구성이 실시예 1에 비하여 차이점이 있다. 즉, 가이드 슬리브(112)는 길이 방향에 대해 경사지게 형성된 절취선(112L)에 의해 스월링 가이드 윙(114)이 절곡됨으로써, 상기 스월링 가이드 윙(114)의 기단부가 일체형으로 가이드 슬리브(112)에 연결되도록 구성되고, 상기 가이드 슬리브(112)를 외측 슬리브(116)에 삽입함으로써 마이크로버블 선회가속장치(100)를 형성한다.
실시예 2에서 마이크로버블 선회가속장치(100)를 형성하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사각판 형상의 모재판을 준비하여, 상기 모재판에 길이 방향 및 좌우 방향으로 복수개의 절취선(112L)을 형성한다. 이때, 절취선(112L)은 사각 형상의 모재판의 길이 방향에 대해 일정 각도 경사지게 절취선(112L)을 형성하여 가이드 윙 모재판(114MP)을 형성한다. 즉, 가이드 윙 모재판(114MP)은 다음 단계에서 스월링 가이드 윙(114)을 형성하도록 레이저 가공 등에 의해 절취선(112L)이 형성된 재료이다. 상기 절취선(112L)에 의해 가이드 윙 모재판(114MP)에 전후 좌우 전 방향으로 프리 스월링 가이드 윙(114WP)이 구비된다. 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 기단부는 가이드 윙 모재판(114MP)에 연결되어 있다.
다음, 상기 가이드 윙 모재판(114MP)에서 절취선(112L)에 의해 형성되어 있는 절취편(112P)을 가이드 윙 모재판(114MP)의 한쪽 면 방향으로 절곡시켜서 프리 스월링 가이드 윙(114WP)을 형성한다. 프리 스월링 가이드 윙(114WP)은 가이드 윙 모재판(114MP)의 표면에서 교차되는 방향으로 절곡하여 형성된다. 프리 스월링 가이드 윙(114WP)이 모재판의 표면에서 세워진 형태로 절곡된 것이다.
이어서, 상기 가이드 윙 모재판(114MP)을 관형상으로 형성하여 가이드 슬리브(112)를 형성한 다음, 상기 가이드 슬리브(112)를 상기 외측 슬리브(116)에 삽입하고, 가이드 슬리브(112)를 외측 슬리브(116)에 적정한 개소의 용접부에 의해 접합한다. 그러면, 가이드 슬리브(112)가 외측 슬리브(116)에 삽입되고, 가이드 슬리브(112)의 내주면에는 방사 방향으로 복수개의 서포트 가이드 윙이 구비된 마이크로버블 선회가속장치(100)를 형성할 수 있다. 물론, 상기 서포트 가이드 윙의 구조는 실시예 1의 구성과 동일 유사하다. 가이드 슬리브(112)가 서포트 가이드 윙이 절곡 성형된 부분에 구멍이 형성되고, 상기 가이드 슬리브(112)가 외측 슬리브(116)에 삽입된 구성에서만 차이점이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예 2는 전술한 실시예 1의 기능 내지 효과와 동일한 기능 내지 효과를 가지는데, 실시예 2가 실시예 1과 차별화되는 특징은 선회가속장치(100)를 제조하기가 보다 수월하다는 데에 있다. 즉, 상기와 같이 가이드 윙 모재판(114MP)에 절취부를 형성하고, 가이드 윙 모재판(114MP)에서 절취부에 의해 형성된 프리 스월링 가이드 윙(114WP)을 절곡시킨 다음, 가이드 윙 모재판(114MP)을 관형상으로 접어서 외측 슬리브(116)에 삽입하여 결합하면 되므로, 실시예 2에 비하여 선회가속장치(100)를 만들기가 보다 수월한 효과를 갖는 것이다.
<실시예 3>
본 발명의 실시예 3은 상기 실시예 2의 주요부인 선회가속장치(100)의 구성을 보다 개선한 실시예이다. 실시예 3에 의하면, 선회가속장치(100)의 주요부인 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 전단부에서 후단부를 따라 복수개의 열로 구비되고, 각 열의 스월링 가이드 윙(114)은 가이드 슬리브(112)의 내주면을 따라 복수개로 배치된 것에서 특징이 있다.
실시예 3에서는 가이드 윙 모재판(114MP)에 절취부를 형성하여 복수개의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)이 가이드 윙 모재판(114MP)에 전후 좌우 방향으로 복수개로 형성하되, 상기 복수개의 프리 스월링 가이드 윙(114WP) 중에서 가이드 윙 모재판(114MP)의 전단부에서 후단부로 갈수록 각 열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)이 상기 가이드 윙 모재판(114MP)의 전후단부 길이 방향에 대한 경사 각도가 점점 커지도록 구성한다.
상기 가이드 윙 모재판(114MP)에 절취부를 형성할 때에 앞쪽 열의 절취부가 가이드 윙 모재판(114MP)의 길이 방향에 대해 경사진 각도를 뒤쪽 열의 절취부가 가이드 윙 모재판(114MP)의 길이 방향에 대해 경사진 각도를 더 크게 구성한 다음, 상기 가이드 윙 모재판(114MP)의 표면에서 절취부에 의해 프리 스월링 가이드 윙(114WP)을 절곡 성형한다. 예를 들어, 총 3열의 스월링 가이드 윙(114)을 형성하고자 할 때에 제1열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 절취부 각도가 가이드 윙 모재판(114MP)의 길이 방향에 대해 20° 경사지도록 형성하고, 제2열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 절취부 각도가 가이드 윙 모재판(114MP)의 길이 방향에 대해 40° 경사지도록 형성하고, 제3열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 절취부 각도가 가이드 윙 모재판(114MP)의 길이 방향에 대해 60° 경사지도록 형성한 다음, 상기 제1열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)과 제2열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP) 및 제3열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)을 가이드 윙 모재판(114MP)의 표면에서 일정 각도 돌출되도록 절곡시키고, 상기 가이드 윙 모재판(114MP)을 관형상으로 벤딩하여 가이드 슬리브(112)를 형성한 다음 외측 슬리브(116)에 투입한다. 이어서, 가이드 슬리브(112)를 외측 슬리브(116)와 용접 등의 방식으로 고정한다.
이러한 경우 앞쪽 열의 복수개의 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 길이 방향에 대해 경사진 각도보다 뒤쪽 열의 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 길이 방향에 대해 경사진 각도가 더 크게 된다. 즉, 제1열의 복수개의 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 길이 방향에 대해 경사진 각도보다 제2열의 복수개의 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 길이 방향에 대해 경사진 각도가 더 크고, 제2열의 복수개의 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 길이 방향에 대해 경사진 각도보다 제3열의 복수개의 스월링 가이드 윙(114)이 가이드 슬리브(112)의 길이 방향에 대해 경사진 각도가 더 크다.
따라서, 실시예 3의 경우에는 간단한 스월링 가이드 윙(114)의 구조에 의해 가이드 슬리브(112)의 전단부에서 후단부 방향으로 물이 전진할수록 물의 통과 가속도를 점점 더 높여주기 때문에, 실시예 1과 실시예 2에 비하여 공기와 물이 혼합된 혼합수를 생성하는 효율이 더욱더 높아지며, 이러한 점에서 실시예 1과 실시예 2와 차별화되는 긍정적인 효과가 있다. 물론, 실시예 3의 경우에도 실시예 1과 실시예 2가 가지는 기능 내지 효과를 그대로 가지고 있음은 당연하다.
이때, 앞쪽열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 경사진 연장선 상에 뒤쪽 열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)이 배치되고 동시에 앞쪽 열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 전후단 길이에 비하여 뒤쪽 열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 전후단 길이가 점점 줄어들게 된다.
따라서, 상기 가이드 슬리브(120)의 내부로 액체(물 등)이 들어와서 각 열의 스월링 가이드 윙(114)에 의해 선회할 때에 부압이 크게 작용하는 것이 방지되므로 마이크로버블을 만들 때에 부압 등의 방해 요인이 사라지게 되며, 이는 결과적으로 마이크로버블을 만들기 위한 액체의 선회 속도를 더욱 가속화시켜서 효율을 더욱더 증가시키는 결과를 낳게 된다.
한편, 본 발명에 의하면, 상기한 선회가속장치(100)를 채용한 마이크로버블 장치가 제공된다. 즉, 본 발명의 마이크로버블 장치는 물에 기체가 혼합된 혼합수가 흘러가도록 설치되는 기체 용해관(120)과, 이러한 기체 용해관(120)의 전단부에 설치된 선회가속장치(100)와, 상기 기체 용해관(120)의 내부에 설치된 기체 용해 브러시(130)를 포함하여 구성되고, 상기 선회가속장치(100)는 전술한 것과 동일한 구조를 가진다. 물론, 본 발명의 마이크로버블 장치는 상기 혼합수 생성 챔버(140)를 더 포함한다. 본 발명에 의한 마이크로버블 장치의 기능 내지 효과는 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10. 마이크로버블 선회가속장치 112. 가이드 슬리브
112L. 절취선 112P. 절취편
114PW. 프리 스월링 가이드 윙 114. 스월링 가이드 윙
116. 외측 슬리브 120. 기체 용해관
130. 기체 용해 브러시 132. 테두리 프레임
134. 미세모 브러시 134a. 미세모

Claims (12)

  1. 내부에 전후단으로 관통된 통로로 물이 지나가는 관형상으로 이루어져 마이크로버블 장치의 기체 용해관(120)에 연결되는 가이드 슬리브(112);
    상기 가이드 슬리브(112)의 내주면에 방사 방향으로 구비되어 상기 가이드 슬리브(112)의 내부로 들어오는 물을 선회시켜서 상기 기체 용해관(120)으로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키는 복수개의 스월링 가이드 윙(114);을 포함하여 구성되며,
    상기 가이드 슬리브(112)에 형성된 절취선(112L)에 의해 절취편(112P)이 형성되고, 상기 절취편(112P)이 절곡되어 상기 스월링 가이드 윙(114)이 형성되며, 상기 스월링 가이드 윙(114)의 기단부가 상기 가이드 슬리브(112)에 일체형으로 연결되도록 구성되고, 상기 가이드 슬리브(112)를 외측 슬리브(116)에 삽입하여 형성된 마이크로버블 선회가속장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스월링 가이드 윙(114)은 상기 가이드 슬리브(112)의 전후단 길이 방향과 나란한 방향에서 일정 각도 틀어진 상태로 배치된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 선회가속장치(100).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 슬리브(112)는 단면 원형관 형상으로 구성되고, 상기 스월링 가이드 윙(114)은 상기 가이드 슬리브(112)의 내주면에 원주 방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 선회가속장치(100).
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    사각형상의 모재판에 길이 방향 및 좌우 방향으로 복수개의 절취선(112L)을 형성하되, 상기 절취선(112L)을 상기 사각 형상의 모재판의 길이 방향에 대해 일정 각도 경사지게 형성하여, 상기 절취선(112L)에 의해 절취편(112P)이 구비된 가이드 윙 모재판(114MP)을 형성하고, 상기 절취편(112P)을 상기 가이드 윙 모재판(114MP)의 한쪽 면 방향으로 절곡시켜서 프리 스월링 가이드 윙(114WP)을 형성하고, 상기 가이드 윙 모재판(114MP)을 관형상으로 형성하여 상기 가이드 슬리브(112)를 형성한 다음, 상기 가이드 슬리브(112)를 상기 외측 슬리브(116)에 삽입하여 형성된 마이크로버블 선회가속장치(100).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드 윙 모재판(114MP)에는 상기 프리 스월링 가이드 윙(114WP)이 전후 좌우 방향으로 복수개로 형성되고, 상기 복수개의 프리 스월링 가이드 윙(114WP) 중에서 상기 가이드 슬리브(112)의 전단부에서 후단부로 갈수록 각 열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 상기 모재판의 전후단부 길이 방향에 대한 경사 각도가 점점 커지도록 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 선회가속장치(100).
  7. 물에 기체가 혼합된 혼합수가 흘러가도록 설치되는 기체 용해관(120);
    상기 기체 용해관(120)의 전단부에 설치된 선회가속장치(100);
    상기 기체 용해관(120)의 내부에 설치된 기체 용해 브러시(130);를 포함하여 구성되고,
    상기 선회가속장치(100)는,
    내부에 전후단으로 관통된 통로로 물이 지나가는 관형상으로 이루어져 상기 기체 용해관(120)의 전단부에 연결되는 가이드 슬리브(112);
    상기 가이드 슬리브(112)의 내주면에 방사 방향으로 구비되어 상기 가이드 슬리브(112)의 내부로 들어오는 물을 선회시켜서 상기 기체 용해관(120)으로 들어오는 기체와 물의 혼합 효율을 증가시키는 복수개의 스월링 가이드 윙(114);을 포함하여 구성되며,
    상기 가이드 슬리브(112)는 길이 방향에 대해 경사지게 형성된 절취선(112L)에 의해 상기 스월링 가이드 윙(114)이 절곡되어 상기 스월링 가이드 윙(114)의 기단부가 일체형으로 연결되도록 구성되고, 상기 가이드 슬리브(112)는 외측 슬리브(116)에 삽입된 선회가속장치(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기체 용해 브러시(130)는,
    내부에 전후단으로 관통된 통로를 구비한 테두리 프레임(132);
    상기 테두리 프레임(132)에서 상기 테두리 프레임(132)의 중심부 쪽으로 복수개의 미세모(134a)가 뻗어 나와 상기 테두리 프레임(132)의 전후단 통로를 막도록 설치되어 상기 미세모(134a)들 사이로 물이 지나가면서 물 입자를 쪼개서 마이크로버블이 형성되도록 하는 미세모 브러시(134);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스월링 가이드 윙(114)은 상기 가이드 슬리브(112)의 전후단 길이 방향과 나란한 방향에서 일정 각도 틀어진 상태로 배치된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 슬리브(112)는 단면 원형관 형상으로 구성되고, 상기 스월링 가이드 윙(114)은 상기 가이드 슬리브(112)의 내주면에 원주 방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 장치.
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서,
    사각형상의 모재판에 길이 방향 및 좌우 방향으로 복수개의 절취선(112L)을 형성하되, 상기 절취선(112L)을 상기 사각 형상의 모재판의 길이 방향에 대해 일정 각도 경사지게 형성하여, 상기 절취선(112L)에 의해 절취편(112P)이 구비된 가이드 윙 모재판(114MP)을 형성하고, 상기 절취편(112P)을 상기 가이드 윙 모재판(114MP)의 한쪽 면 방향으로 절곡시켜서 프리 스월링 가이드 윙(114WP)을 형성하고, 상기 가이드 윙 모재판(114MP)을 관형상으로 형성하여 상기 가이드 슬리브(112)를 형성한 다음, 상기 가이드 슬리브(112)를 상기 외측 슬리브(116)에 삽입하여 상기 선회가속장치(100)를 형성하며,
    상기 가이드 윙 모재판(114MP)에는 상기 프리 스월링 가이드 윙(114WP)이 전후 좌우 방향으로 복수개로 형성되고, 상기 복수개의 프리 스월링 가이드 윙(114WP) 중에서 상기 가이드 슬리브(112)의 전단부에서 후단부로 갈수록 각 열의 프리 스월링 가이드 윙(114WP)의 상기 가이드 윙 모재판(114MP)의 전후단부 길이 방향에 대한 경사 각도가 점점 커지도록 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 장치.
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