KR101777655B1 - Microbubble generating nozzle corresponding to variable flow rate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유량변화에 대응하여 최소수용유량과 최대수용유량 사이의 폭을 증가시킴과 함께 유량변화에 무관하게 미세기포를 일정하게 생성시킬 수 있는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 미세기포의 생성 공간을 제공하는 노즐통; 상기 노즐통의 상단부에 구비되며, 유체가 유입되는 노즐공을 구비한 노즐판; 상기 노즐통 내부에 구비됨과 함께 상기 노즐공으로부터 이격된 위치에 구비되며, 노즐공을 통해 유입된 유체가 충돌되는 충돌판; 상기 충돌판을 지지하며, 충돌판에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 스프링부재; 및 상기 충돌판의 상면 상에 구비되어 상기 노즐공을 관통하는 형태로 구비되는 원뿔 형상의 노즐공면적 가변부재를 포함하여 이루어지며, 상기 스프링부재가 압축되면 노즐공의 유량통과면적이 증가하며, 상기 스프링부재가 복원되면 노즐공의 유량통과면적이 감소되며, 상기 충돌판은 노즐통 내부를 향하여 돌출된 돔(dome) 형태를 이루는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a micro-bubble generating nozzle capable of increasing a width between a minimum storage flow rate and a maximum storage flow volume in response to a flow rate change, and capable of automatically regulating a circulation flow rate, , The micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the present invention comprises: a nozzle barrel providing a space for generating minute bubbles; A nozzle plate provided at an upper end of the nozzle tube and having a nozzle hole into which fluid flows; A collision plate disposed in the nozzle cylinder and spaced apart from the nozzle hole, the collision plate colliding with the fluid introduced through the nozzle hole; A spring member that supports the impingement plate and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the impingement plate; And a conical nozzle hole area variable member provided on the upper surface of the impingement plate and passing through the nozzle hole. When the spring member is compressed, the flow passage area of the nozzle hole increases, When the spring member is restored, the flow passage area of the nozzle hole is reduced, and the impingement plate is in the form of a dome protruding toward the inside of the nozzle barrel.
Description
본 발명은 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유량변화에 대응하여 최소수용유량과 최대수용유량 사이의 폭을 증가시킴과 함께 유량변화에 무관하게 미세기포를 일정하게 생성시킬 수 있는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐에 관한 것이다. The present invention relates to a micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling a circulation flow rate, and more particularly, to a micro-bubble generating nozzle capable of increasing the width between a minimum storage flow rate and a maximum storage flow rate in response to a flow rate change, The present invention relates to a micro-bubble generating nozzle capable of automatically regulating a circulating flow rate.
수처리공정 중 하나인 부상분리공정은 미세기포에 오염물질을 부착시켜 기포의 부상력을 통해 오염물질을 제거하는 방법으로서 다양한 수처리 분야에 적용되고 있다(한국등록특허공보 제869312호). 하수처리분야의 경우 슬러지를 분리, 농축시킬 목적으로 부상분리공정을 적용하고 있으며, 정수처리분야의 경우 일반 부유물질 및 침전이 어려운 조류를 부상, 제거할 목적으로 부상분리공정을 적용하고 있다. The flotation separation process, which is one of the water treatment processes, is applied to various water treatment fields as a method of removing contaminants by attaching contaminants to microbubbles through the floating force of bubbles (Korean Patent Publication No. 869312). In the sewage treatment sector, the float separation process is applied to separate and concentrate the sludge. In the water treatment field, the float separation process is applied to float and remove common floating materials and difficult to sediment.
부상분리공정에 사용되는 미세기포는 미세기포 발생장치에 의해 생성되어 부상분리조에 주입되는데, 미세기포 발생장치의 성능은 작은 크기의 미세기포 생성 여부 및 미세기포의 생성량에 좌우된다. 한국등록특허 10-551983호는 공기제트를 충돌시켜 다량의 미세기포를 생성시킬 수 있는 기술을 제시하고 있다. 나아가, 한국등록특허 10-1144705호는 유체가 충돌부재에 충돌되도록 하여 미세기포를 생성시키는 기술을 개시하고 있다. The microbubbles used in the flotation separation process are generated by the microbubble generator and injected into the flotation separation tank. The performance of the microbubble generator depends on whether small-size microbubbles are generated and the amount of microbubbles produced. Korean Patent No. 10-551983 discloses a technique capable of colliding an air jet to generate a large amount of minute bubbles. Further, Korean Patent Registration No. 10-1144705 discloses a technique for causing a fluid to collide with a collision member to generate minute bubbles.
한편, 부상분리공정 등의 수처리공정에 있어서, 상황에 따라 원수의 유입량이 가변되는 특성이 있어 수처리공정을 구성하는 제반장치는 최대처리용량에 대응되어 설계된다. 예를 들어, 미세기포 발생장치의 일일최대처리용량이 1만톤이고, 일일최대 10만톤의 수처리가 요구된다면 10개의 미세기포 발생장치가 필요하다. 그러나, 대부분의 경우 최대 수처리용량에 밑도는 상황에서 수처리장치가 운용되고 있으며, 이에 유휴화되는 설비가 상존하게 되어 운전효율성을 저하시키는 요인으로 작용한다. On the other hand, in the water treatment process such as the float separation process, the inflow amount of the raw water varies depending on the situation, and all devices constituting the water treatment process are designed to correspond to the maximum treatment capacity. For example, if the microbubble generator has a daily maximum processing capacity of 10,000 tons and requires a maximum of 100,000 tons of water treatment per day, ten microbubbles are required. However, in most cases, the water treatment apparatus is operated under the condition of the maximum water treatment capacity, and the facilities that are idle are left there, which causes the operation efficiency to deteriorate.
또한, 부유물질 및 조류 등의 유입수질이 변하는 경우에도 미세기포 발생량을 유입수질에 맞추어 가변적으로 운영할 필요가 있다. 그러나, 미세기포 발생장치는 처리유량이 정해져 있어 유입수질 변화에 대한 유기적인 대응이 어려워 미세기포 발생량을 필요 이상으로 발생시킴으로써 운영비를 상승시키는 요인이 된다. In addition, even when the influent water quality such as suspended substances and algae changes, it is necessary to operate the amount of microbubbles to be varied according to the influent water quality. However, since the micro-bubble generating device has a fixed flow rate, it is difficult to organically cope with the change of the influent water quality, which causes the micro bubble generation amount to be unnecessarily generated, thereby increasing the operating cost.
이와 같은 문제는 종래의 미세기포 발생장치가 유량변화에 대한 대응폭이 작은 것에 기인하다. 즉, 미세기포 발생장치의 최소처리유량과 최대처리유량 사이의 폭이 작기 때문에 요구되는 수처리의 양이 증가될수록 그에 정비례하여 미세기포 발생장치가 설치되어야 한다. Such a problem is caused by the fact that the conventional micro-bubble generating device has a small response width in response to a change in flow rate. That is, since the width between the minimum treatment flow rate and the maximum treatment flow rate of the microbubble generator is small, the microbubble generator must be installed in proportion to the amount of water treatment required.
한국등록특허 10-1144705호에 기재된 충돌식 미세버블 발생장치의 경우, 충돌부재가 고정된 상태를 이루고, 유입단과 충돌부재 사이의 거리가 항상 일정함에 따라, 유체의 유량이 증가하거나 감소하게 되면 미세기포 발생효율이 저하되거나 미세기포가 발생되지 않을 수도 있는 구조적 한계가 있다. In the collision type micro bubble generator disclosed in Korean Patent No. 10-1144705, as the collision member is in a fixed state, and the distance between the inflow end and the collision member is always constant, when the flow rate of the fluid increases or decreases, There is a structural limitation that bubble generation efficiency may be lowered or micro bubbles may not be generated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 유량변화에 대응하여 노즐공의 크기 및 노즐공과 충돌판 사이의 거리가 가변되도록 하여 최소수용유량과 최대수용유량 사이의 폭을 증가시킴과 함께 유량변화에 무관하게 미세기포를 일정하게 생성시킬 수 있는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to increase the width between the minimum accommodating flow rate and the maximum accommodating flow rate by varying the size of the nozzle hole and the distance between the nozzle hole and the impingement plate, It is an object of the present invention to provide a fine bubble generating nozzle capable of automatically regulating a circulation flow rate which can uniformly generate minute bubbles regardless of a change in flow rate.
또한, 본 발명은 유량변화에 대응하여 노출되는 노즐공의 면적이 조절되도록 하거나 노출되는 노즐공의 개수가 조절되도록 하여 유량변화에 무관하게 미세기포를 일정하게 생성시킬 수 있는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. Further, according to the present invention, it is possible to control the area of the nozzle hole exposed in response to the flow rate change, or to control the number of the nozzle holes to be exposed, thereby automatically controlling the circulation flow rate to generate minute bubbles regardless of the flow rate variation Another object is to provide a fine bubble generating nozzle.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 미세기포의 생성 공간을 제공하는 노즐통; 상기 노즐통의 상단부에 구비되며, 유체가 유입되는 노즐공을 구비한 노즐판; 상기 노즐통 내부에 구비됨과 함께 상기 노즐공으로부터 이격된 위치에 구비되며, 노즐공을 통해 유입된 유체가 충돌되는 충돌판; 상기 충돌판을 지지하며, 충돌판에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 스프링부재; 및 상기 충돌판의 상면 상에 구비되어 상기 노즐공을 관통하는 형태로 구비되는 원뿔 형상의 노즐공면적 가변부재를 포함하여 이루어지며, 상기 스프링부재가 압축되면 노즐공의 유량통과면적이 증가하며, 상기 스프링부재가 복원되면 노즐공의 유량통과면적이 감소되며, 상기 충돌판은 노즐통 내부를 향하여 돌출된 돔(dome) 형태를 이루는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling a circulation flow rate, the micro-bubble generating nozzle comprising: A nozzle plate provided at an upper end of the nozzle tube and having a nozzle hole into which fluid flows; A collision plate disposed in the nozzle cylinder and spaced apart from the nozzle hole, the collision plate colliding with the fluid introduced through the nozzle hole; A spring member that supports the impingement plate and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the impingement plate; And a conical nozzle hole area variable member provided on the upper surface of the impingement plate and passing through the nozzle hole. When the spring member is compressed, the flow passage area of the nozzle hole increases, When the spring member is restored, the flow passage area of the nozzle hole is reduced, and the impingement plate is in the form of a dome protruding toward the inside of the nozzle barrel.
상기 충돌판의 테두리를 따라 테두리 충돌부재가 구비되며, 유체와 테두리 충돌부재의 충돌을 통해 추가적인 미세기포 생성이 유도된다. An edge collision member is provided along the rim of the impingement plate and additional microbubble generation is induced through collision of the fluid and the edge collision member.
최소 유입유량에 대응하여 미세기포의 생성이 가능하도록 노즐공의 유량통과면적 및 충돌판과 노즐공 사이의 거리가 기준값으로 설정된 상태에서, 유입유량이 증가하면 노즐공의 유량통과면적 및 충돌판과 노즐공 사이의 거리가 기준값보다 증가하며, 유입유량이 감소하면 노즐공의 유량통과면적 및 충돌판과 노즐공 사이의 거리가 기준값에 근접되도록 감소된다. In the case where the flow passage area of the nozzle hole and the distance between the impingement plate and the nozzle hole are set to the reference value so that the minute bubbles can be generated corresponding to the minimum inflow flow rate, the flow passage area of the nozzle hole, The distance between the nozzle holes is increased beyond the reference value and the flow passage area of the nozzle hole and the distance between the impingement plate and the nozzle hole are reduced to approach the reference value when the inflow flow rate is decreased.
상기 스프링부재는 충돌판 지지부재 상에 고정, 지지되며, 상기 스프링부재 및 충돌판의 측부에는 충돌판의 전후이동시 충돌판의 이탈을 방지하는 충돌판 가이드부재가 구비될 수 있다. The spring member is fixed and supported on the impingement plate support member. The impingement plate guide member may be provided on the side of the spring member and the impingement plate to prevent the impingement plate from being disengaged when the impingement plate moves back and forth.
상기 충돌판에 가이드공이 구비되며, 충돌판의 전후이동시 충돌판의 이탈을 방지하는 충돌판 가이드부재가 상기 가이드공을 관통하는 형태로 구비될 수 있다. A guide hole may be provided in the collision plate and an impingement plate guide member may be provided to penetrate the guide hole to prevent the collision plate from being separated when the collision plate is moved back and forth.
또한, 본 발명에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 미세기포의 생성 공간을 제공하는 노즐챔버; 상기 노즐챔버의 측벽 상에 구비된 슬릿 형태의 노즐공; 상기 노즐챔버의 내측에 구비되며, 인가되는 유체의 힘에 의해 전후이동되어 상기 노즐공의 노출면적을 조절하는 노즐공 면적조절부재; 상기 노즐공 면적조절부재를 지지하며, 노즐공 면적조절부재에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 노즐공 스프링부재; 상기 노즐챔버의 외면으로부터 이격된 위치에 구비되며, 상기 노즐공을 통해 분출된 유체가 충돌되는 충돌판; 및 상기 충돌판을 지지하며, 충돌판에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 충돌 스프링부재;를 포함하여 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다. Further, the micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the present invention comprises a nozzle chamber for providing a space for generating micro-bubbles; A slit-shaped nozzle hole provided on a sidewall of the nozzle chamber; A nozzle hole area adjusting member provided inside the nozzle chamber and moved back and forth by a force of an applied fluid to adjust an exposed area of the nozzle hole; A nozzle hole spring member that supports the nozzle hole area adjusting member and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the nozzle hole area adjusting member; An impingement plate provided at a position spaced apart from an outer surface of the nozzle chamber, the impinging plate colliding with the fluid ejected through the nozzle hole; And a collision spring member supporting the collision plate and being compressed or restored according to a force of the fluid applied to the collision plate.
상기 충돌판은 충돌 스프링부재에 의해 지지되며, 상기 충돌 스프링부재는 노즐챔버의 외면 상에 구비된 고정핀에 의해 고정, 지지될 수 있다. The impingement plate is supported by a collision spring member, and the collision spring member can be fixed and supported by a fixing pin provided on an outer surface of the nozzle chamber.
이와 함께, 본 발명에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 미세기포의 생성 공간을 제공하는 노즐챔버; 상기 노즐챔버의 측벽 상에 이격, 배치된 복수의 노즐공; 상기 노즐챔버의 내측에 구비되며, 인가되는 유체의 힘에 의해 전후이동되어 상기 노즐공의 노출면적을 조절하는 노즐공 개수조절부재; 상기 노즐공 개수조절부재를 지지하며, 노즐공 면적조절부재에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 노즐공 스프링부재; 및 상기 노즐챔버의 외면으로부터 이격된 위치에 구비되며, 상기 노즐공을 통해 분출된 유체가 충돌되는 충돌판을 포함하여 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다. In addition, the micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the present invention includes a nozzle chamber for providing a space for generating micro-bubbles; A plurality of nozzle holes spaced apart from each other on a side wall of the nozzle chamber; A nozzle hole number adjusting member provided inside the nozzle chamber and moved back and forth by a force of an applied fluid to adjust an exposed area of the nozzle hole; A nozzle hole spring member which supports the nozzle hole number adjusting member and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the nozzle hole area adjusting member; And an impingement plate provided at a position spaced apart from the outer surface of the nozzle chamber and in which the fluid ejected through the nozzle hole collides with the impingement plate.
상기 노즐챔버의 측벽에 제 1 열을 이루는 복수개의 노즐공이 구비되고, 대향되는 노즐챔버의 측벽에 제 2 열을 이루는 복수개의 노즐공이 구비되며, 서로 대향되는 동일한 위치에 제 1 열의 노즐공들과 제 2 열의 노즐공들을 배치되거나 제 1 열의 노즐공들 사이사이에 제 2 열의 노즐공들이 배치될 수 있다. A plurality of nozzle holes forming a first row on the sidewall of the nozzle chamber, a plurality of nozzle holes forming a second row on the side walls of the opposing nozzle chambers, nozzle holes of the first row at the same positions opposed to each other, The nozzle holes of the second row may be disposed or the nozzle holes of the second row may be disposed between the nozzle holes of the first row.
본 발명에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 다음과 같은 효과가 있다. The micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the present invention has the following effects.
유입 유량이 변화되더라도 유량변화에 무관하게 일정한 수준의 미세기포를 생성시킬 수 있으며, 이에 따라 유량변화에 비례하여 미세기포 발생량을 변화시킬 수 있다. It is possible to generate a certain amount of minute bubbles regardless of the change in the flow rate even if the inflow flow rate is changed. Accordingly, the amount of minute bubbles can be changed in proportion to the flow rate change.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 단면도.
도 3a 및 도 3b는 분출공면적 가변부재의 이동에 따른 유량통과면적 변화를 나타낸 참고도.
도 4 및 도 5는 충돌판 가이드부재의 변형 실시예를 나타낸 참고도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 단면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 단면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 동작을 설명하기 위한 참고도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 단면도.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 동작을 설명하기 위한 참고도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a fine bubble generating nozzle capable of automatic circulation flow control according to a first embodiment of the present invention; FIG.
2 is a sectional view of a micro-bubble generating nozzle capable of automatic circulation flow control according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 3A and FIG. 3B are reference views showing a change in flow passage area due to the movement of the variable jet member.
Figs. 4 and 5 are reference views showing a modified embodiment of the impingement plate guide member. Fig.
6 and 7 are sectional views of a micro-bubble generating nozzle capable of automatic circulation flow control according to another embodiment of the present invention.
8 is a sectional view of a micro-bubble generating nozzle capable of automatic circulation flow control according to a second embodiment of the present invention;
9 is a reference view for explaining the operation of the fine bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the second embodiment of the present invention.
10 is a sectional view of a micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling a circulation flow rate according to a second embodiment of the present invention;
11 is a reference view for explaining the operation of the fine bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the second embodiment of the present invention.
본 발명은 유량변화에 무관하게 미세기포를 일정하게 생성시킬 수 있는 기술을 제시한다. The present invention provides a technique capable of constantly generating minute bubbles regardless of a change in flow rate.
공기가 용존된 유체는 노즐공을 통과한 후 충돌판과 부딪혀 미세기포가 포함된 유체로 전환되는데, 미세기포 발생노즐의 설계유량을 초과하는 유량이 유입되면 노즐공을 통과하는 유체의 속도가 증가하여 미세기포의 크기가 작아지며, 반대로 유량이 설계유량보다 작으면 유체의 속도가 감소하여 미세기포의 크기가 커지거나 발생되지 않을 수 있다. 유체의 속도가 증가하여 미세기포의 크기가 작아지는 경우, 필요 이상의 유량 및 운전압력이 소모되는 문제가 동반된다. When the flow rate exceeding the designed flow rate of the fine bubble generating nozzle is introduced, the flow rate of the fluid passing through the nozzle hole is increased In contrast, if the flow rate is smaller than the designed flow rate, the fluid velocity may decrease and the size of the fine bubbles may not be increased or generated. When the velocity of the fluid increases and the size of the minute bubbles becomes small, there is a problem that the flow rate and the operating pressure are unnecessarily consumed.
이에, 본 발명에서는 유체의 유량이 증가하여 유체의 속도가 빨라지면 노즐공의 크기가 커짐과 함께 노즐공과 충돌판 사이의 거리가 멀어지도록 하고, 유체의 유량이 감소하여 유체의 속도가 느려지면 노즐공의 크기가 작아짐과 함께 노즐공과 충돌판 사이의 거리가 가까워지도록 하여, 노즐공을 통과하는 유체의 속도가 항상 일정하게 유지되도록 하여 유량 변화에 무관하게 균일한 크기의 미세기포를 생성시킬 수 있는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 구조(제 1 실시예)를 제시한다. Accordingly, in the present invention, when the flow rate of the fluid increases and the velocity of the fluid increases, the size of the nozzle hole increases and the distance between the nozzle hole and the impingement plate is increased. When the flow rate of the fluid decreases, The size of the hole is reduced and the distance between the nozzle hole and the impingement plate is brought close to each other so that the velocity of the fluid passing through the nozzle hole is always kept constant so that uniform bubble can be generated irrespective of the flow rate variation (First embodiment) of a micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling a circulation flow rate.
또한, 본 발명은 다른 실시예로, 노출되는 노즐공의 면적이 조절되도록 하거나 노출되는 노즐공의 개수가 조절되도록 하여 유량변화에 무관하게 미세기포를 일정하게 생성시킬 수 있는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐의 구조(제 2 실시예 및 제 3 실시예)를 제시한다. In addition, according to another embodiment of the present invention, it is possible to control the area of the exposed nozzle holes or to adjust the number of exposed nozzle holes to automatically regulate the circulation flow rate to generate fine bubbles regardless of the flow rate variation The structure of the fine bubble generating nozzle (the second embodiment and the third embodiment) is presented.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling a circulation flow rate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐(100)은 노즐통(110)을 구비한다. 상기 노즐통(110)은 '공기가 용존된 유체'가 '미세기포가 포함된 유체'로 전환되는 공간을 제공한다. 상기 노즐통(110)의 상단부는 유체 배관(10)과 연결되어 유체 배관(10)의 '공기가 용존된 유체'를 노즐판(120)의 노즐공(121)을 통해 공급받으며, 노즐통(110)에서 생성된 미세기포가 포함된 유체는 노즐통(110) 하단부의 개구부(111)를 통해 배출된다. 상기 노즐통(110)은 원통 형상으로 구성되거나, 도 1에 도시한 바와 같이 유체 배출구 쪽을 향하여 확장되는 형태로 구성될 수 있다. 유체 배출구 쪽을 향하여 확장되어 단면이 사다리꼴 형상을 이루는 경우, 노즐통(110) 내에서 생성된 미세기포가 포함된 유체의 노즐 외부로의 배출효율 및 확산효율을 증가시킬 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, a micro-bubble generating
상기 노즐통(110)의 상단부에는 노즐공(121)이 형성된 노즐판(120)이 구비되며, 상기 노즐공(121)을 통해 유체 배관(10)의 유체가 유입된다. 상기 노즐공(121)의 직경은 유체 배관(10)의 직경보다 작으며, 유체 유입속도 및 확산효과를 증가시키기 위해 노즐통(110) 내부 방향을 향하여 직경이 커지는 형태로 구성할 수도 있다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 노즐판(120)은 유체의 흐름을 노즐공(121)의 중심방향으로 유도하기 위해 노즐통(110) 내부를 향하여 돌출된 돔(dome) 형태를 구성할 수 있다. 이와 함께, 노즐공(121)으로의 유체 이동을 가속화시키고 선회흐름을 유도하기 위해 유체와 접촉하는 노즐판(120) 표면 상에 유선형의 유체가이드홈(122)이 구비될 수 있으며, 상기 유체가이드홈(122)은 노즐판(120) 표면 상에서 일정 간격 이격되어 반복, 배치된다. A
상기 노즐공(121)으로부터 일정 거리 이격된 위치에는 충돌판(130)이 구비된다. 상기 노즐공(121)을 통해 유입되는 '공기가 용존된 유체'는 상기 충돌판(130)과 부딪혀 '미세기포가 포함된 유체'로 전환된다. 즉, 유체가 상기 충돌판(130)과 부딪히면서 미세기포가 생성된다. An
미세기포의 생성효율이 향상되기 위해서는 노즐공(121)을 통과한 유체의 충돌판(130)으로의 충돌시 힘이 최대화되어야 하며, 이를 위해서는 유체와 충돌판(130)의 직각 충돌이 유도되어야 한다. 유체와 충돌판(130)의 직각 충돌을 유도하기 위해 상기 충돌판(130)은 상기 노즐판(120)과 마찬가지로 돔 형태로 구성된다. 상기 충돌판(130)이 돔 형태로 구성됨에 따라, 노즐공(121)을 통과한 유체는 충돌판(130)과 직각 방향으로 충돌될 가능성이 높아지게 된다. 변형 실시예로, 충돌판(130)의 테두리를 따라 구비된 테두리 충돌부재(131)가 구비될 수 있으며, 유체와 테두리 충돌부재(131)의 충돌을 통해 추가적인 미세기포 생성을 유도할 수 있다. In order to improve the efficiency of generating fine bubbles, the force of the fluid passing through the
한편, 상기 충돌판(130)은 스프링부재(140)에 의해 지지되며, 상기 스프링부재(140)는 충돌판 지지부재(150) 상에 고정, 지지된다. 또한, 상기 스프링부재(140) 및 충돌판(130)의 측부에는 충돌판 가이드부재(160)가 구비된다. 충돌판 지지부재(150) 상에 스프링부재(140)가 구비되고, 스프링부재(140) 상에 충돌판(130)이 고정된 상태에서, 상기 충돌판(130)이 압력이 가해지거나 완화되면 상기 스프링부재(140)의 탄성 및 탄성복원력에 의해 상기 충돌판(130)의 전후이동이 가능하게 되며, 상기 스프링부재(140) 및 충돌판(130)의 측부에 충돌판 가이드부재(160)가 구비됨에 따라 상기 충돌판(130)의 전후이동시 충돌판(130)이 이탈되는 것이 방지된다. 상기 충돌판 가이드부재(160)의 일단은 상기 충돌판 지지부재(150)에 고정되며, 상기 충돌판 가이드부재(160)의 다른 일단은 상기 충돌판(130) 상부에서 절곡되어 충돌판(130)이 상부로 이탈되는 것을 방지한다. The
또한, 유체가 스프링부재(140)의 압축, 복원에 영향을 미치는 것을 최소화하고 이물질의 퇴적을 방지하기 위해 충돌판 지지부재(150)에는 유체가 흐를 수 있는 개구공(151)이 구비되는 것이 바람직하다. Further, it is preferable that the impingement
상기 충돌판(130)의 상면 상에 원뿔 형상의 노즐공면적 가변부재(180)가 구비되며, 노즐공면적 가변부재(180)의 상단이 노즐공(121)을 통과하여 유체 배관(10) 내측에 위치되도록 할 수 있다. 노즐공(121)의 면적에서 노즐공면적 가변부재(180)의 단면적을 뺀 면적이 실제 유체가 노즐공(121)을 통과하는 유량통과면적이 된다. A conical nozzle cavity area
노즐공면적 가변부재(180)가 원뿔 형상을 이룸에 따라 상단부로 갈수록 노즐공면적 가변부재(180)의 단면적이 작아지게 되며, 스프링부재(140)가 압축되면 노즐공면적 가변부재(180)의 상단부가 노즐공(121)에 위치하게 되어 노즐공(121)의 유량통과면적이 증가하게 되며(도 3a 참조), 반대로 스프링부재(140)가 복원되면 노즐공면적 가변부재(180)의 상단부가 유체 배관(10) 내에 위치하게 되어 노즐공(121)의 유량통과면적이 감소하게 된다(도 3b 참조). 즉, 유량이 증가하여 스프링부재(140)가 압축되면 유량통과면적이 증가되어 노즐공(121)을 통과하는 유체의 속도가 일정하게 유지됨과 함께 스프링부재(140)의 압축에 의해 충돌판(130)과 노즐공(121)의 거리가 증가되어 수용 가능한 유량이 증가하게 된다. As the nozzle cavity area
상기 노즐공(121)의 크기 즉, 유량통과면적은 최소유입유량시 미세기포의 생성에 필요한 유속을 기준으로 설정되며, 마찬가지로 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리도 최소유입유량시 미세기포의 생성이 가능한 거리로 설정된다. 즉, 노즐공(121)을 통해 유입되는 유량이 최소인 경우에 정상적인 미세기포의 생성이 가능하도록 노즐공(121)의 유량통과면적 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리가 설정된다. 여기서, 정상적인 미세기포라 함은 특정 범위 내의 크기를 갖는 미세기포를 의미한다. 노즐공(121)의 유량통과면적 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리가 최소 유량에 대응하여 설계됨에 따라, 유체 배관(10)을 통해 노즐공(121)에 공급되는 유량이 최소인 경우에도 일정한 크기의 미세기포를 효율적으로 생성시킬 수 있다. The size of the
최소 유입유량에 대응하여 노즐공(121)의 유량통과면적 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리가 기준값으로 설정된 상태에서, 유체 배관(10)의 노즐공(121)을 통해 유입되는 유량이 증가되면 유량 증가에 의해 노즐공(121)을 통과하는 유체의 속도가 증가하게 되고 유체 속도의 증가에 의해 노즐공(121)과 충돌판(130)에 가해지는 유체의 힘이 증가하게 된다. 만약, 노즐공(121)의 유량통과면적 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리가 고정된 상태에서, 유입 유량이 증가하게 되면 노즐공(121)과 충돌판(130)에 가해지는 유체의 힘과 유속이 증가하게 되어 미세기포의 크기와 발생량에 변화가 발생된다. Through the
기준값 상태에서 유체가 충돌판(130)에 충돌되어 정상적인 미세기포가 생성될 때 노즐공(121)을 통과하는 유체의 속도를 '기준속도'이라 가정하면, 본 발명의 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐(100)의 경우 유체 배관을 통해 공급되는 유량이 증가되어 노즐공을 통과하는 유체의 속도가 기준속도보다 커지게 되면 노즐공(121)의 유량통과면적 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리를 기준값보다 증가시켜 노즐공을 통과하는 유체의 속도가 기준값에 근접하도록 함과 함께 수용 유량을 증가되도록 하고(도 3a 참조), 반대로 유체의 속도가 기준속도에 근접하게 되면 노즐공(121)의 유량통과면적 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리는 기준값에 근접하도록 감소된다(도 3b 참조). 즉, 유량 변화에 따라 노즐공(121)의 유량통과면적 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리가 가변되며, 노즐공(121)의 유량통과면적이 가변되는 것은 전술한 바와 같이 노즐공면적 가변부재(180)의 이동에 의해 가능하게 되며, 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이의 거리가 가변되는 것은 충돌판(130)을 지지하는 스프링부재(140)에 의해 가능하게 된다. 노즐공(121) 유량통과면적의 가변 및 충돌판(130)과 노즐공(121) 사이 거리의 가변 동작을 통해 유량이 변화하더라도 일정한 크기의 미세기포를 계속적으로 가능하게 된다. 다만, 유량이 작은 경우 미세기포 생성량이 감소되고, 유량이 크면 미세기포 생성량은 증가된다. Assuming that the velocity of the fluid passing through the
또한, 전술한 바에 있어서 스프링부재(140) 및 충돌판(130)의 측부에 충돌판 가이드부재(160)가 구비됨을 적시하였는데, 상기 충돌판 가이드부재(160)는 상기 충돌판(130)을 관통하는 형태로 구비될 수도 있다. 즉, 충돌판(130)에 가이드공(131)이 구비되고, 충돌판 가이드부재(160)가 상기 가이드공을 관통하는 형태로 구비될 수 있다(도 4 참조). 이와 함께, 상기 충돌판 가이드부재(160)가 충돌판 지지부재(150) 대신에 노즐판(120)에 고정되도록 하는 것도 가능하다(도 5 참조). It is noted that the impact
본 발명의 다른 실시예로, 노즐통(110) 하단부의 개구부(111)를 최대화함과 함께 충돌판(120)의 동작 구조를 간략화하는 것도 가능하다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 충돌판을 관통하는 충돌판 가이드부재의 일단이 고정핀을 매개로 노즐판의 내벽에 고정되며, 이에 따라 도 1과 같은 충돌판 지지부재가 요구되지 않아 노즐통 하단부의 개구부를 최대화할 수 있으며, 이를 통해 미세기포가 포함된 유체의 노즐 외부로의 배출효율 및 확산효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 충돌판 가이드부재의 배면에는 스프링부재가 구비되며, 충돌판 가이드부재의 다른 일단에는 스프링 고정부재가 구비되어 스프링부재의 이탈이 방지된다. In another embodiment of the present invention, it is also possible to maximize the
이상, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐에 대해 설명하였다. 다음으로, 본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐에 대해 설명하기로 한다. The fine bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the first embodiment of the present invention has been described above. Next, the micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the second and third embodiments of the present invention will be described.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 노즐챔버(210)를 구비한다. 상기 노즐챔버(210)의 일측은 유체 배관(10)과 연결되며, 유체 배관(10)으로부터 공급되는 '공기가 용존된 유체'는 상기 노즐챔버(210) 및 후술하는 충돌판(230)을 통해 '미세기포가 포함된 유체'로 전환된다. Referring to FIG. 8, the micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the second embodiment of the present invention includes a
상기 노즐챔버(210)는 원통 형태를 이룰 수 있으며, 상기 노즐챔버(210)의 측벽에는 노즐챔버(210) 내부의 유체를 외부로 분출시키는 슬릿(slit) 형태의 노즐공(211)이 구비된다. 또한, 상기 노즐챔버(210)의 내부에는 노즐공 면적조절부재(220)이 구비된다. 상기 노즐공 면적조절부재(220)은 노즐공(211)의 노출되는 면적을 조절하는 역할을 하며, 노즐공 면적조절부재(220)에 가해지는 유체의 힘과 유체의 힘에 의해 신축되는 노즐공 스프링부재(221)의 동작에 의해 노즐공(211)의 노출면적이 결정된다. 구체적으로, 상기 노즐챔버(210)의 내부에 노즐챔버(210)와 동심원을 이루는 형태의 노즐공 면적조절부재(220)이 구비되며, 노즐공 면적조절부재(220)의 일단에는 노즐챔버(210)의 일측에 고정된 노즐공 스프링부재(221)가 연결, 구비된다. The
외부의 힘이 인가되지 않은 경우 상기 노즐공 면적조절부재(220)은 상기 노즐공(211)을 모두 가린 형태로 구비되며, 외부의 힘이 인가되면 즉, 유체의 힘이 노즐공 면적조절부재(220)에 인가되면 유체의 힘에 눌려 상기 노즐공 면적조절부재(220)이 노즐챔버(210) 내측 방향으로 이동되어 노즐공(211)이 노출된다(도 9 참조). 상기 노즐공 면적조절부재(220)에 의해 노출되는 노즐공(211)의 노출면적은 노즐공 면적조절부재(220)에 인가되는 유체의 힘에 비례한다. 또한, 노즐챔버(210)에 공급되는 유체의 유량이 증가할수록 유체 속도 증가에 의해 노즐공(211)의 노출면적이 커짐과 함께 노즐공(211)을 통해 노즐챔버(210) 외부로 분출되는 유량 또한 증가된다. In the case where no external force is applied, the nozzle hole
상기 노즐챔버(210)의 외측에는 충돌판(230)이 구비된다. An
상기 충돌판(230)은 상기 노즐챔버(210)의 외면으로부터 일정 거리 이격된 위치에 구비되며, 상기 노즐공(211)을 통해 분출된 유체는 상기 충돌판(230)에 충돌된다. 상기 노즐공(211)을 통해 분출된 '공기가 용존된 유체'는 충돌판(230)과의 충돌에 의해 '미세기포가 포함된 유체'로 전환된다. '공기가 용존된 유체'의 '미세기포가 포함된 유체'로의 전환은 유체와 노즐공 면적조절부재(220)의 충돌에 의해서도 일부 발생할 수도 있다. 즉, 노즐챔버(210) 내에서의 유체와 노즐공 면적조절부재(220)의 충돌에 의해 '공기가 용존된 유체'의 '미세기포가 포함된 유체'로의 1차 전환이 발생되며, 노즐공(211)을 통해 분출된 유체가 충돌판(230)에 충돌함으로써 '공기가 용존된 유체'의 '미세기포가 포함된 유체'로의 2차 전환이 발생된다. The
한편, 상기 충돌판(230)은 충돌 스프링부재(231)에 의해 지지되며, 상기 충돌 스프링부재(231)는 노즐챔버(210)의 외면 상에 구비된 고정핀(232)에 의해 고정, 지지된다. 이와 같은 상태에서, 노즐공(211)을 통해 분출된 유체가 상기 충돌판(230)에 충돌하면 상기 충돌 스프링부재(231)의 탄성 및 탄성복원력에 의해 상기 충돌판(230)의 전후이동이 가능하게 된다. 상기 충돌 스프링부재(231)의 눌림 정도는 상기 노즐공 면적조절부재(220)의 노즐공 스프링부재(221)와 마찬가지로 충돌판(230)에 인가되는 유체의 힘에 비례한다. The
이와 같은 구조 하에, 노즐챔버(210) 내에 공급되는 유체의 유량이 증가하는 경우, 노즐공(211)의 노출면적이 증가되어 노즐공(211)을 통과하는 유체의 속도가 일정하게 유지되며, 노즐공(211)과 충돌판(230) 사이의 거리가 증가되어 수용 가능한 유량이 증가된다. Under such a structure, when the flow rate of the fluid supplied into the
이상, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐에 대해 설명하였다. 다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐에 대해 설명하기로 한다. The fine bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the second embodiment of the present invention has been described above. Next, the micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the third embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 유체의 힘에 따라 노출되는 노출공의 개수를 조절하는 방식이다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예가 유체의 힘에 따라 노즐공(311)의 노출면적을 조절하는 방식임에 반해, 본 발명의 제 3 실시예는 노즐챔버(310)의 외면에 일정 간격을 두고 복수개의 노즐공(311)을 배치한 상태에서 유체의 힘에 따라 노출되는 노즐공(311)의 개수를 조절하는 방식이다. The micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the third embodiment of the present invention controls the number of exposed bores according to the force of the fluid. That is, while the second embodiment of the present invention controls the exposure area of the
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐은 제 2 실시예와 마찬가지로 노즐챔버(310)를 구비한다. 또한, 제 2 실시예와 마찬가지로, 상기 노즐챔버(310)의 일측은 유체 배관(10)과 연결되며, 유체 배관(10)으로부터 공급되는 '공기가 용존된 유체'는 상기 노즐챔버(310)를 통해 '미세기포가 포함된 유체'로 전환된다. Referring to FIG. 10, the micro-bubble generating nozzle capable of automatically controlling the circulation flow rate according to the third embodiment of the present invention includes a
상기 노즐챔버(310)의 측벽에는 노즐챔버(310)의 길이 방향의 동일선상을 따라 복수개의 노즐공(311)이 이격, 배치된다. 또한, 복수개의 노즐공(311)이 배치된 측벽의 대향되는 측벽에도 복수개의 노즐공(311)이 이격, 배치될 수 있으며, 이와 같이 제 1 열의 복수개의 노즐공(311)과 제 2 열의 복수개의 노즐공(311)이 구비되는 경우, 서로 대향되는 동일한 위치에 제 1 열의 노즐공(311)들과 제 2 열의 노즐공(311)들을 배치하거나 제 1 열의 노즐공(311)들 사이사이에 제 2 열의 노즐공(311)들이 배치되도록 할 수 있다. A plurality of nozzle holes 311 are spaced apart from each other along the longitudinal direction of the
상기 노즐챔버(310)의 내부에는 노즐공 개수조절부재(320)이 구비된다. 상기 노즐공 개수조절부재(320)은 노출되는 노즐공(311)의 개수를 조절하는 역할을 하며, 노즐공 개수조절부재(320)에 가해지는 유체의 힘과 유체의 힘에 의해 신축되는 노즐공 스프링부재(321)의 동작에 의해 노출되는 노즐공(311)의 개수가 결정된다. 구체적으로, 상기 노즐챔버(310)의 내부에 노즐챔버(310)와 동심원을 이루는 형태의 노즐공 개수조절부재(320)이 구비되며, 노즐공 개수조절부재(320)의 일단에는 노즐챔버(310)의 일측에 고정된 노즐공 스프링부재(321)가 연결, 구비된다. A nozzle hole
외부의 힘이 인가되지 않은 경우 상기 노즐공 개수조절부재(320)은 모든 노즐공(311) 가린 형태로 구비되며, 외부의 힘이 인가되면 즉, 유체의 힘이 노즐공 개수조절부재(320)에 인가되면 유체의 힘에 눌려 상기 노즐공 개수조절부재(320)이 노즐챔버(310) 내측 방향으로 이동되어 노즐공(311)이 노출된다(도 11). 상기 노즐공 개수조절부재(320)에 의해 노출되는 노즐공(311)의 노출 개수는 노즐공 개수조절부재(320)에 인가되는 유체의 힘에 비례한다. 또한, 노즐챔버(310)에 공급되는 유체의 유량이 증가할수록 유체 속도 증가에 의해 노즐공(311)의 노출 개수가 증가되며, 노출된 노즐공(311)의 개수가 증가됨에 따라 노즐공(311)을 통해 노즐챔버(310) 외부로 분출되는 유량 또한 증가된다. When external force is not applied, the nozzle hole
상기 노즐챔버(310)의 외측에는 충돌판(330)이 구비된다. An
상기 충돌판(330)은 상기 노즐챔버(310)의 외면으로부터 일정 거리 이격된 위치에 구비되며, 상기 노즐공(311)을 통해 분출된 유체는 상기 충돌판(330)에 충돌된다. 상기 노즐공(311)을 통해 분출된 '공기가 용존된 유체'는 충돌판(330)과의 충돌에 의해 '미세기포가 포함된 유체'로 전환된다. '공기가 용존된 유체'의 '미세기포가 포함된 유체'로의 전환은 유체와 노즐공 개수조절부재(320)의 충돌에 의해서도 일부 발생할 수도 있다. 즉, 노즐챔버(310) 내에서의 유체와 노즐공 개수조절부재(320)의 충돌에 의해 '공기가 용존된 유체'의 '미세기포가 포함된 유체'로의 1차 전환이 발생되며, 노즐공(311)을 통해 분출된 유체가 충돌판(330)에 충돌함으로써 '공기가 용존된 유체'의 '미세기포가 포함된 유체'로의 2차 전환이 발생된다. The
한편, 상기 충돌판(330)은 제 2 실시예와 마찬가지로 충돌 스프링부재(도시하지 않음)에 의해 지지되며, 상기 충돌 스프링부재는 노즐챔버(310)의 외면 상에 구비된 고정핀에 의해 고정, 지지된다. 이와 같은 상태에서, 노즐공(311)을 통해 분출된 유체가 상기 충돌판(330)에 충돌하면 상기 충돌 스프링부재의 탄성 및 탄성복원력에 의해 상기 충돌판(330)의 전후이동이 가능하게 된다. 상기 충돌 스프링부재의 눌림 정도는 상기 노즐공 개수조절부재(320)의 노즐공 스프링부재(321)와 마찬가지로 충돌판(330)에 인가되는 유체의 힘에 비례한다. 이 때, 상기 충돌 스프링부재의 구성을 생략하고 충돌판(330)만을 고정핀을 통해 노즐챔버(310)에 고정시킬 수도 있다. The
이와 같은 구조 하에, 노즐챔버(310) 내에 공급되는 유체의 유량이 증가하는 경우, 노즐공(311)의 노출 개수가 증가되어 노즐공(311)을 통과하는 유체의 속도가 일정하게 유지될 수 있으며, 이를 통해 일정한 크기의 미세기포를 생성할 수 있다. Under such a structure, when the flow rate of the fluid supplied into the
10 : 유체 배관 100 : 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐
110 : 노즐통 111 : 개구부
120 : 노즐판 121 : 노즐공
122 : 유체가이드홈 130 : 충돌판
140 : 스프링부재 150 : 충돌판 지지부재
151 : 개구공 160 : 충돌판 가이드부재
170 : 고정부재 180 : 분출공면적 가변부재
210 : 노즐챔버 211 : 노즐공
220 : 노즐공 면적조절부재 221 : 노즐공 스프링부재
230 : 충돌판 231 : 충돌 스프링부재
232 : 고정핀
320 : 노즐공 개수조절부재 321 : 노즐공 스프링부재
330 : 충돌판 10: Fluid piping 100: Micro-bubble generating nozzle capable of automatic circulation flow control
110: nozzle cylinder 111: opening
120: nozzle plate 121: nozzle hole
122: fluid guide groove 130: collision plate
140: spring member 150: impact plate support member
151: opening hole 160: impingement plate guide member
170: Fixing member 180: Spouting hole area variable member
210: nozzle chamber 211: nozzle hole
220: nozzle hole area adjusting member 221: nozzle hole spring member
230: Collision plate 231: Collision spring member
232: Fixing pin
320: nozzle hole number adjusting member 321: nozzle hole spring member
330: collision plate
Claims (9)
상기 노즐통의 상단부에 구비되며, 유체가 유입되는 노즐공을 구비한 노즐판;
상기 노즐통 내부에 구비됨과 함께 상기 노즐공으로부터 이격된 위치에 구비되며, 노즐공을 통해 유입된 유체가 충돌되는 충돌판;
상기 충돌판을 지지하며, 충돌판에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 스프링부재; 및
상기 충돌판의 상면 상에 구비되어 상기 노즐공을 관통하는 형태로 구비되는 원뿔 형상의 노즐공면적 가변부재를 포함하여 이루어지며,
상기 스프링부재가 압축되면 노즐공의 유량통과면적이 증가하며, 상기 스프링부재가 복원되면 노즐공의 유량통과면적이 감소되며,
상기 충돌판은 노즐통 내부를 향하여 돌출된 돔(dome) 형태를 이루며,
상기 충돌판의 테두리를 따라 테두리 충돌부재가 구비되며, 유체와 테두리 충돌부재의 충돌을 통해 추가적인 미세기포 생성이 유도되는 것을 특징으로 하는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐. A nozzle cylinder for providing space for generating minute bubbles;
A nozzle plate provided at an upper end of the nozzle tube and having a nozzle hole through which fluid flows;
A collision plate disposed in the nozzle cylinder and spaced apart from the nozzle hole, the collision plate colliding with the fluid introduced through the nozzle hole;
A spring member that supports the impingement plate and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the impingement plate; And
And a conical nozzle-hole area variable member provided on the upper surface of the impingement plate and passing through the nozzle hole,
When the spring member is compressed, the flow passage area of the nozzle hole increases, and when the spring member is restored, the flow passage area of the nozzle hole decreases,
The impingement plate is in the form of a dome protruding toward the inside of the nozzle barrel,
Characterized in that an edge impingement member is provided along the rim of the impingement plate and additional micro-bubble formation is induced through collision of the fluid and the impinging member on the micro-bubble generating nozzle.
유입유량이 증가하면 노즐공의 유량통과면적 및 충돌판과 노즐공 사이의 거리가 기준값보다 증가하며, 유입유량이 감소하면 노즐공의 유량통과면적 및 충돌판과 노즐공 사이의 거리가 기준값에 근접되도록 감소되는 것을 특징으로 하는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐. The method as claimed in claim 1, wherein, in a state in which a flow passage area of the nozzle hole and a distance between the impingement plate and the nozzle hole are set to a reference value so that microbubbles can be generated corresponding to the minimum inflow rate,
As the inflow flow increases, the flow passage area of the nozzle hole and the distance between the impingement plate and the nozzle hole increase from the reference value. When the inflow flow decreases, the flow passage area of the nozzle hole and the distance between the impingement plate and the nozzle hole approach And the flow rate of the gas is reduced as much as possible.
상기 스프링부재 및 충돌판의 측부에는 충돌판의 전후이동시 충돌판의 이탈을 방지하는 충돌판 가이드부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the spring member is fixed and supported on the impingement plate support member,
Wherein a collision plate guide member is provided at the side of the spring member and the collision plate to prevent the collision plate from being disengaged when the collision plate is moved back and forth.
상기 노즐챔버의 측벽 상에 구비된 슬릿 형태의 노즐공;
상기 노즐챔버의 내측에 구비되며, 인가되는 유체의 힘에 의해 전후이동되어 상기 노즐공의 노출면적을 조절하는 노즐공 면적조절부재;
상기 노즐공 면적조절부재를 지지하며, 노즐공 면적조절부재에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 노즐공 스프링부재;
상기 노즐챔버의 외면으로부터 이격된 위치에 구비되며, 상기 노즐공을 통해 분출된 유체가 충돌되는 충돌판; 및
상기 충돌판을 지지하며, 충돌판에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 충돌 스프링부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐. A nozzle chamber for providing space for generating fine bubbles;
A slit-shaped nozzle hole provided on a sidewall of the nozzle chamber;
A nozzle hole area adjusting member provided inside the nozzle chamber and moved back and forth by a force of an applied fluid to adjust an exposed area of the nozzle hole;
A nozzle hole spring member that supports the nozzle hole area adjusting member and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the nozzle hole area adjusting member;
An impingement plate provided at a position spaced apart from an outer surface of the nozzle chamber, the impinging plate colliding with the fluid ejected through the nozzle hole; And
And a collision spring member that supports the collision plate and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the collision plate.
상기 노즐챔버의 측벽 상에 이격, 배치된 복수의 노즐공;
상기 노즐챔버의 내측에 구비되며, 인가되는 유체의 힘에 의해 전후이동되어 상기 노즐공의 노출면적을 조절하는 노즐공 개수조절부재;
상기 노즐공 개수조절부재를 지지하며, 노즐공 면적조절부재에 가해지는 유체의 힘에 따라 압축 또는 복원되는 노즐공 스프링부재; 및
상기 노즐챔버의 외면으로부터 이격된 위치에 구비되며, 상기 노즐공을 통해 분출된 유체가 충돌되는 충돌판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐. A nozzle chamber for providing space for generating fine bubbles;
A plurality of nozzle holes spaced apart from each other on a side wall of the nozzle chamber;
A nozzle hole number adjusting member provided inside the nozzle chamber and moved back and forth by a force of an applied fluid to adjust an exposed area of the nozzle hole;
A nozzle hole spring member that supports the nozzle hole number adjusting member and is compressed or restored according to the force of the fluid applied to the nozzle hole area adjusting member; And
And a collision plate disposed at a position spaced apart from the outer surface of the nozzle chamber and colliding with the fluid ejected through the nozzle hole.
서로 대향되는 동일한 위치에 제 1 열의 노즐공들과 제 2 열의 노즐공들을 배치되거나 제 1 열의 노즐공들 사이사이에 제 2 열의 노즐공들이 배치되는 것을 특징으로 하는 순환유량 자동조절이 가능한 미세기포 발생노즐. The ink jet recording apparatus according to claim 8, further comprising a plurality of nozzle holes forming a first row on a side wall of the nozzle chamber, a plurality of nozzle holes forming a second row on side walls of the opposing nozzle chambers,
Characterized in that the nozzle holes of the first row and the nozzle holes of the second row are arranged at the same positions facing each other or the nozzle holes of the second row are arranged between the nozzle holes of the first row. Generating nozzle.
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JP2008290014A (en) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Yamaha Motor Co Ltd | Bubble generator and bubble generation apparatus |
JP2011156526A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Fuji Techno Industries Corp | Nanobubble generator |
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