KR102439358B1 - Ultra Fine Water Drop Generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세물방울 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 유체이송부는 외부의 동력에 의해 회전하는 크랭크샤프트, 크랭크샤프트에 결합되어 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 전달하는 커넥팅로드, 커넥팅로드에 결합되어 왕복운동으로 유체를 이송하는 피스톤으로 구성된다. 피스톤의 왕복운동을 통해 유입구로 유입된 유체와 에어가 벤츄리와 혼합부, 충돌분산부에서 생성된 미세기포는 미세물방울생성부로 이송되어, 에어와 고압으로 교반 압축되어 미세물방울속에 가두어 미세기포의 성능을 유지하여 이송 공급 분사하는 미세물방울 발생장치에 관한 것으로, 미세기포발생부의 벤츄리와 혼합부, 타공판형 충돌분산부, 미세물방울공급부의 미세기포수공급부 및 미세물방울 생성부, 압력제어가압탱크, 일정 토출압력을 유지하는 압력조절변과 압력제어계로 구성된 미세물방울 발생장치; 에 관한 것으로, 미세기포수는 고압분사노즐과 가압여과공기층 압력조정변으로 구성된 미세물방울 생성부로 이송되어, 고압분사노즐 작동 시 고압 하에서 강한회전력으로 생성된 저압공기층은 강한 캐비테이션을 일으키며 미세물방울이 생성되는 미세물방울 발생장치; 이와 같은 공정으로 구성된 미세물방울 발생장치는 미세기포를 미세물방울속에 가둔 후 송출구를 통해서 미세물방울을 공급 분사하는 미세물방울 발생장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for generating fine water droplets, and to be described in more detail, the fluid transport unit includes a crankshaft that rotates by external power, a connecting rod that is coupled to the crankshaft to convert a rotational motion into a linear motion, and a connecting rod. It is composed of a piston that is coupled to transfer the fluid in a reciprocating motion. The fluid and air introduced into the inlet through the reciprocating motion of the piston are transferred to the venturi and the mixing section, and the microbubbles generated in the collision dispersing section are transferred to the microdroplet generating section, stirred and compressed with air and high pressure, and trapped in the microbubbles. It relates to a fine water droplet generating device that maintains and transports, supplies, and sprays, a venturi and mixing unit of the fine bubble generating unit, a perforated plate-type collision dispersing unit, a fine bubble water supply unit and a fine water droplet generating unit of the fine water droplet supply unit, a pressure control pressurization tank, and a constant discharge A micro-droplet generating device consisting of a pressure control valve and a pressure control system to maintain the pressure; In this regard, the microbubble water is transferred to the fine droplet generating unit composed of the high pressure injection nozzle and the pressure adjusting valve of the pressurized filtered air layer. fine droplet generator; The micro-droplet generating device configured in such a process relates to a micro-droplet generating device for supplying and spraying the micro-droplets through an outlet after confining the micro-bubbles in the micro-droplets.
일반적으로 종래의 기술은 미세기포 발생장치는 선회류방식, 이젝터방식, 고속사이클론방식 등 이 사용되었으나 적용 기술은 유입부에 벤츄리와 혼화부, 타공형 충돌분산부를 적용하고 미세물방울 발생장치는 한국에너지연구원의 최종원 박사연구진의 신기술로 개발된 정전분무방식; 분무 시 노즐을 통과하는 액체에 양(+),음(-)의 고전압을 공급함으로서 액체 속의 이온이 표면으로 이동하며 수십 마이크로미터 크기의 미세한 액적(물방울)으로 변화되는 기술을 이용한 방식으로 미세물방울에 의해 생성되는 OH라디칼을 이용하는 탈취 살균 소독 미세먼지 제거 등의 성능이 우수한 것으로 한국에너지기술연구원은 실증연구를 성공리에 마쳤다. In general, in the prior art, the micro-bubble generator uses a swirl flow method, an ejector method, a high-speed cyclone method, etc., but the applied technology applies a venturi and a mixing part and a perforated collision dispersing part to the inlet part, and the fine droplet generator is Korea Energy Electrostatic spraying method developed as a new technology by Dr. Choi, Jong-Won of Research Institute; When spraying, by supplying positive (+) and negative (-) high voltage to the liquid passing through the nozzle, the ions in the liquid move to the surface and are transformed into minute droplets (water droplets) with a size of several tens of micrometers. The Korea Energy Research Institute has successfully completed the empirical study as it has excellent performance such as deodorization, sterilization, disinfection, and removal of fine dust using OH radicals generated by .
미세물방울 발생장치라 함은 유체와 에어 또는 선택적으로 약액을 혼합하여 생성된 미세기포를 미세물방울속에 가두어 미세기포의 성능을 유지하여 공급하는 기술로서, 유입구, 벤츄리, 혼화부, 타공판형 충돌분산부로 구성된 미세기포발생부에서 생성된 미세기포는 고압분사노즐과 가압여과공기층으로 구성된 미세물방울 생성부로 이송되어, 고압분사노즐 작동 시 고압 하에서 강한회전력으로 생성된 저압공기층은 강한 캐비테이션을 일으키며 미세물방울이 생성되는 공정으로 구성된 미세물방울 발생장치는 미세기포를 미세물방울속에 가둔 후 송출구에 연결된 고압호스 선단의 분사대를 이용하여 미세물방울을 분사하여 악취 저감 및 미세먼지, 온. 습도 제어 또는 공급하여 농작물 성장 촉진 수율증가, 수산물 살균 소독 성장촉진, 세척, 식품의 신선도 유지, 축산 급수 공급, 살균 소독으로 질병예방, 살균, 소독, 토양정화 등에 주로 사용되고 있다. 미세기포를 물방울 속에 가두는 미세물방울 발생장치(1000),는 미세물방울 분사와 공급 외에도 고압미세물방울이 필요한 건축과 건설현장, 세차장, 산업현장, 농업분야, 축산분야, 수산분야, 상수분야, 하수분야, 공업분야, 생활환경분야 등으로 사용용도가 점차 증가 되면서 미세기포를 가두는 미세물방울 발생장치의 다양한 기능이 요구되고 있다. 일반적으로 종래의 기술은 미세기포를 생성하기 위해 가압방식 및 선회류믹스 이젝터방식 등을 사용하였으며, 미세물방울생성장치는 한국에너지연구원의 최종원 박사연구진의 정전분무방식은 분무 시 노즐을 통과하는 액체에 양(+) 음(-)의 고전압을 공급함으로서 액체 속의 이온이 표면으로 이동하여 수십 마이크로미터크기의 미세한 물방울로 변환 되는 기술이며, 한국식품연구원의 친환경 살균세척기술 물방울로 친환경 미세물입자기술, 카이스트 기계공학과 이승섭, 정지훈교수의 정전 분무기술을 이용한 초미세물방울 생성기술, 기술로 만들어진 ㎛(마이크로미터·1천분의 1㎜)·㎚(나노미터·100만분의 1㎜) 크기의 초미세 물방울 안에는 OH래디컬이 포함돼 있다. OH 래디컬은 세균과 바이러스를 살균·소독하는 능력이 불소 다음으로 강력하고 오존과 염소보다도 뛰어나지만, 이들 물질과 달리 독성이 없어 인체에 무해하다. 하지만 앞서 언급한 기술의 미세기포의 유지력이 길지 않다는 점에 본 발명의 기술은 OH 래디컬을 물방울에 가두는 방법으로 공기 중에서 수명이 짧아지는 문제를 해결했다. The micro-droplet generator is a technology that confines micro-bubbles generated by mixing fluid and air or optionally a chemical solution in micro-droplets to maintain the performance of micro-bubbles and supplies them. The microbubbles generated in the configured microbubble generating unit are transferred to the fine droplet generating unit composed of the high pressure injection nozzle and the pressurized filtered air layer. The micro-droplet generating device, which consists of a process of It is mainly used to promote crop growth by controlling or supplying humidity, increasing yield, sterilizing and disinfecting aquatic products, promoting growth, washing, maintaining food freshness, supplying livestock water, and preventing diseases through sterilization, sterilization, disinfection, and soil purification. The
일본의 파나소닉사의 정전분무방식은 공기 중의 수분을 차가운 금속 팁 위에 응결 시켜 정전분무하는 방식은 세계최고의 기술로 인정하는 등이 개발되어있다. 신기술과 미세기포에 의해 생성되는 OH 래디컬(hydroxyl radical): 거의 모든 오염물질의 살균·소독에 관여하며 화학적으로 분해하고 제거할 수 있는 가장 강력한 효과를 발휘하면서도 인체에는 무해한 물질. 현존하는 물질 중에서 OH 래디컬의 산화력(살균·소독·분해하는 능력)은 불소(F) 다음으로 강력하고 오존과 염소보다 강력하지만 불소·염소·오존처럼 독성이 있거나 인체에 유해하지는 않다. The electrostatic spraying method of Panasonic of Japan, which condenses moisture in the air onto a cold metal tip, and electrostatically sprays it, is recognized as the world's best technology and has been developed. OH radical generated by new technology and microbubbles: It is involved in the sterilization and disinfection of almost all contaminants, and it is a substance that is harmless to the human body while exhibiting the strongest effect that can be chemically decomposed and removed. Among the existing substances, the oxidizing power (ability to sterilize, disinfect, and decompose) OH radicals is the second most powerful after fluorine (F) and stronger than ozone and chlorine, but it is not as toxic or harmful to the human body as fluorine, chlorine and ozone.
성균관대 원병묵 신소재공학부의 물방울의 내부압력이 대기압보다 낮아져 공기 중으로 수증기가 빠져나가기 어려워지면서 증발속도가 현저히 느려졌을 것은; 미세물방울의 내부압력은 0.6기압으로 대기압(1기압)보다 낮았다; 는 것은 미세기포를 미세물방울속에 가둘 수 있다는 것으로 해석되는 연구결과가 발표되었다. Won Byeong-muk, Department of Materials Science and Engineering, Sungkyunkwan University The internal pressure of water droplets is lower than atmospheric pressure, making it difficult for water vapor to escape into the air, which significantly slows the evaporation rate; The internal pressure of the microdroplet was 0.6 atm, which was lower than atmospheric pressure (1 atm); Research results have been published that are interpreted as being able to trap microbubbles in microdroplets.
본 발명의 기술은 물리적인 방법을 이용하여, 자연공기를 이용한 미세기포를 미세물방울속에 가두어 미세기포의 성능을 유지하여, 효율을 극대화하는 기술이 적용된 미세물방울 발생장치라 함은 유입구, 벤츄리, 혼합부, 타공판형 충돌분산부로 구성된 미세기포발생부에서 생성된 미세기포수는 고압분사노즐과 가압여과공기층으로 구성된 미세물방울 생성부로 이송되어, 고압분사노즐 작동 시 고압 하에서 강한회전력으로 생성된 저압공기층은 강한 캐비테이션을 일으키며, 미세기포를 미세물방울에 가두어 미세물방울이 생성되는 것을 포함하는 미세물방울 발생장치; 는 미세기포를 미세물방울속에 가둔 후 고압으로 압축시켜, 미세물방울을 공급 또는 분사하는 미세물방울 발생장치(1000)는 그림(2)에 도시된 바와 같이, 1개 이상의 피스톤(501)을 크랭크샤프트(503)에 연결하여 별도의 동력원(미도시)으로 크랭크샤프트(503)를 회전시키면 커넥팅로드(502)의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 피스톤 작동에 의해 피스톤(501)이 피스톤실린더(202) 내에서 왕복운동을 하게 되고,피스톤(501)의 왕복 운동에 의해 발생하는 흡인력에 의해 유입구(103)와 결합된 벤츄리(102)와 충돌판분산부(104), 혼화부(101)를 포함하는 미세기포 발생부(100)는 미세기포를 생성하여, 피스톤실린더(202)로 흡입되어 토출 시 고압 압축된 미세기포수는 압력제어가압탱크(302)에 의해 압력 제어되어 일정 압력을 유지하여, 미세물방울생성부(303)의 내부 가압여과공기층(303b), 고압분사노즐부(303a)의 작동에 의해 생성된 초미세기포수는 압축되면서, 미세기포를 가두는 미세물방울이 생성된 후 이송되어 공급, 분사되게 하는; 미세물방울 발생장치에 관한 것이다. The technology of the present invention uses a physical method to confine microbubbles using natural air in microdroplets to maintain the performance of microbubbles, and the microdroplet generator to which a technology is applied to maximize efficiency is an inlet, venturi, mixing The microbubble water generated in the microbubble generating unit composed of the sub and perforated plate-type collision dispersing unit is transferred to the fine water droplet generating unit composed of the high pressure injection nozzle and the pressurized filtered air layer. Causes cavitation, micro-bubbles confinement in the micro-droplets to generate micro-droplets, which includes the generation of micro-droplets; As shown in Figure (2), the
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 미세물방울발생장치를 본체 구동부 미세기포발생부 실린더블록 미세기포수공급부 미세물방울생성부 송출구로 구성시켜 유입되는 유체와 에어를 순차적으로 이동되면서 미세기포를 미세물방울속에 가두는 공정을 이용하여 미세물방울을 생성하도록 함으로서, 종래에 신기술로 개발된 정전 분무기술을 이용한 초미세물방울 생성기술, 기술로 만들어진 ㎛(마이크로미터·1천분의 1㎜)·㎚(나노미터·100만분의 1㎜) 크기의 초미세 물방울 안에는 OH래디컬이 포함돼 있다. 라고 발표되어있으며, OH라디컬은 세균과 바이러스를 살균·소독하는 능력이 불소 다음으로 강력하고 오존과 염소보다도 뛰어나지만, 이들 물질과 달리 독성이 없어 인체에 무해하다. 하지만 앞서 언급한 기술의 초미세물방울 안에 포함된 OH라디칼의 수명의 유지력이 길지 않다는 점에 착안하여 개발된 발명의 신기술은 초미세기포 붕괴 시 OH 래디컬을 생성하는 초미세기포를 미세물방울에 가두는 방법으로 미세물방울을 생성하여 분사 시 공기 중에서 미세물방울 붕괴 시 OH 래디컬이 생성되도록 하여 수명이 짧아지는 문제를 해결하는데 미세물방울발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to configure a micro-bubble generating device as a main body driving unit, micro-bubble generating unit, cylinder block, micro-bubble water supply, micro-bubble generating unit, outlet to sequentially flow the inflowing fluid and air. ㎛ (micrometer / 1,000th of a micrometer) made with ultra-fine droplet generation technology and technology using electrostatic spray technology developed as a new technology in the past to create micro-droplets OH radicals are contained in ultra-fine water droplets with a size of 1 mm)·nm (nanometer, 1 millionth of a mm). OH radical has the second strongest ability to sterilize and disinfect bacteria and viruses after fluorine and is superior to ozone and chlorine, but unlike these substances, it is not toxic and harmless to the human body. However, the new technology developed by focusing on the fact that the lifespan of OH radicals contained in the ultra-fine droplets of the above-mentioned technology is not long is confinement of the ultra-fine bubbles that generate OH radicals in the micro-droplets when the ultra-fine bubbles collapse. An object of the present invention is to provide a micro-droplet generating device in order to solve the problem of shortening the lifespan by generating OH radicals when the micro-droplets collapse in the air during spraying by generating micro-droplets by this method.
이에 본 발명은 상기와 같이 미세기포를 미세물방울에 가두는 기술로서 미세물방울 생성부는 미세기포의 성능효율을 향상시키기 위해 발명된 것으로, 미세물방울 발생장치의 구성은 그림 (2)과 같이 구성되는 바, 직사각함체 형태로 형성된 본체(700); 그 내부로는 외부 동력과 연결된 크랭크샤프트(503)가 수평방향으로 설치되고, 크랭크샤프트(503)에는 커넥팅로드(502) (502a, 502b, 502c)를 통해 결합된 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)이 결합되어 외부 동력에 의해 피스톤(501) (501a, 501b,501c)이 왕복 운동하도록 구성된 구동부(500); 와 상기 본체(700)의 전방에 설치되되, 상기 피스톤(501) (501a,501b, 501c)이 왕복 운동할 수 있도록 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)가 수평방향으로 나란히 설치되며, 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)의 상부에 대응되도록 토출체크밸브(203) (203a, 203b, 203c)가 설치되고, 실린더블록(200)의 전방에 설치되는 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)에 대응되도록 흡입체크밸브(204) (204a, 204b, 204c)가 더 설치되고, 혼합유체가 실린더블록(200)내부로 유입되어 실린더하우징과 피스톤을 냉각시키고, 수막을 생성하여 마찰을 현저히 줄여줌으로써 별도의 윤활장치가 필요치 않는 실린더블록(200)와; 유체와 에어와 교반 분산되도록 타공판 형태의 충돌판분산부(104), 상기 실린더블록(200)의 전방에 설치되는 깔때기 형태로 형성된 혼화부(101), 외부로부터 유체와 에어가 유입되어 교반 될 수 있도록 중앙에 벤츄리(102)가 설치되고, 유입구(103)를 포함하는 미세기포 발생부(100) 와; 상기 실린더블록(200)의 상측에 설치되는 블록 형태로 형성 되되, 각 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)에 대응되도록 토출체크밸브(203) (203a, 203b, 203c)가 설치되고, 미세기포수공급부(301)에서 유입된 혼합유체가 미세물방울이 생성되도록 가압여과공기층(303b)과 고압분사노즐부(303a), 압력조정변(303c)로 구성된 미세물방울생성부(303)와 미세물방울이 형성되어 이송 할 수 있도록 구성된 압력제어가 가능한 미세물방울 송출구(305)로 형성되고, 미세기포수공급부(301) 상단으로는 토출압력을 제어 하는 압력제어가압탱크(302)와 압력제어계(304)가 형성된 미세물방울공급부(300); 로 구성되어 유입된 유체와 에어가 미세물방울로 생성되어 송출될 수 있도록 하는 대략적인 구성을 갖는다.Accordingly, the present invention is a technology for confining microbubbles in microdroplets as described above, and the microdroplet generating unit was invented to improve the performance efficiency of microbubbles. , the
이상과 같이 본 발명은 미세물방울 발생장치는 유체와 에어와 교반 분산되도록 타공판형태의 충돌분산부, 상기 실린더 블록의 전방에 설치되는 깔때기 형태로 형성된 혼화부, 외부로부터 유체와 에어가 유입되어 교반 될 수 있도록 유입구와 혼화부 중앙에 벤츄리가 설치되고, 벤츄리의 전방에 설치되는 유입구를 포함하는 미세기포 발생부; 에서 생성된 미세기포를 미세물방울속에 가두는 미세물방울 생성부의 구성은 고압분사노즐과 가압여과공기층 압력조정변으로, 고압노즐 작동 시 강한회전력으로 생성된 저압공기층은 강한 캐비테이션을 일으키며 미세물방울이 생성되는 장치로서 고압분사노즐부와 가압여과공기층의 일정 압력을 유지할 수 있도록 설치된 압력조정변과 압력제어가압탱크의 압력제어에 의해 작동됨으로써 미세기포를 미세물방울속에 가두는 효율이 향상된 미세물방울 생성부; 는 미세기포의 생성 및 성능 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 미세물방울 공급 및 분사 시에도 미세기포의 성능을 유지하며 공급 할 수 있다.As described above, in the present invention, the fine droplet generating device includes a perforated plate-shaped collision dispersing unit to be stirred and dispersed with fluid and air, a funnel-shaped mixing unit installed in front of the cylinder block, and fluid and air introduced from the outside to be stirred A venturi is installed at the center of the inlet and the mixing unit so as to be able to, and a microbubble generating unit including an inlet installed in front of the venturi; The composition of the micro-droplet generating unit that traps the micro-bubbles generated in the micro-droplets is a high-pressure jet nozzle and a pressure adjusting valve for the pressurized filtered air layer. As a device, the high-pressure injection nozzle unit and the pressure control valve installed to maintain a constant pressure of the pressurized filtered air layer and the pressure control of the pressure control tank are operated, thereby improving the efficiency of confining the micro-bubbles in the micro-droplets; can not only increase the generation and performance efficiency of microbubbles, but also maintain the performance of microbubbles when supplying and spraying microdroplets.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세물방울 발생장치를 나타내는 조립도이다.
도 2는 도1의 미세물방울 발생장치를 나타내는 분해도이다.
도 3은 도1의 미세물방울 발생장치 부품 구성도이다.
도 4는 도1의 미세물방울 발생장치의 사시도이다.1 is an assembly view showing an apparatus for generating fine water droplets according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded view showing the device for generating fine water droplets of FIG. 1 .
Figure 3 is a configuration diagram of the fine droplet generating device parts of Figure 1;
Figure 4 is a perspective view of the micro-droplet generating device of Figure 1;
본 발명은 미세물방울 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 구동부; 는 외부의 동력에 의해 회전하는 크랭크샤프트, 크랭크샤프트에 결합되어 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 전달하는 커넥팅로드, 커넥팅로드에 결합되어 왕복운동으로 유체를 이송하는 피스톤으로 구성된다. 실린더 블록; 의 피스톤 왕복운동을 통해 유입구로 유입된 유체가 벤츄리와 혼화부, 충돌분산부로 구성된 미세기포발생부; 에서 미세기포수가 생성된 상태서 미세물방울생성부로 이송되어 미세기포수는 에어와 고압으로 교반 압축되어 미세물방울속에 미세기포를 가두어 미세기포의 성능을 유지하여 이송 공급하는 미세물방울공급부(300); 를 포함하는 미세물방울 발생장치에 관한 것으로, 피스톤(501)의 흡입 시 실린더블록(200) 내부에 형성된 피스톤실린더(202)의 내부뿐만 아니라 유체순환로(205)로 유입되도록 함으로써 피스톤(501)을 냉각시킴과 동시에 피스톤실린더(202) 내벽 수막형성으로 피스톤과의 마찰을 줄이도록 함으로써 윤활장치와 윤활유가 필요치 않는 특징이 있다. 본 발명의 실시 예를 예시 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 미세물방울 발생장치를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 미세물방울 발생장치의 분해도를 나타낸 것이고, 도3은 본 발명의 미세물방울 발생장치의 부대 부품구성도를 나타낸 것이고, 도4는 본 발명의 미세물방울 발생장치의 사시도를 나타낸 것이고, 도시한 바와 같이, 본 발명은 크게 5분야로 나누어지는 미세기포 발생부(100), 실린더블록(200), 미세물방울공급부(300), 구동부(500), 본체(700)로 구성된다. 유입된 유체가 에어와 혼합될 수 있도록 혼화부(101)가 형성된 유입구(103)와 유입구 후단에 설치되고 유체와 에어의 교반을 일으키는 벤츄리(102), 혼합유체의 분산을 일으키는 타공형 충돌판분산부(104)로 구성된 미세기포 발생부(100); 피스톤실린더(202) 내부에서 전후 왕복운동에 의해 흡입 토출하는 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)과 커넥팅로드(502) (502a, 502b, 502c), 크랭크샤프트(503)를 포함하는 구동부(500);가 내재된 본체(700);와, 본체(700)의 전 측에 설치되되, 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)와 유체순환로(205)가 형성된 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)와, 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)의 전측에 탄성체 스프링에 의해 진동을 일으키는 흡입체크밸브(204) (204a, 204b, 204c)가 내설된 형태로 설치되고, 상측에 탄성체를 가지는 토출체크밸브(203) (203a, 203b, 203c)가 내설된 형태로 설치된 실린더블록(200); 상기 실린더블록(200)의 상측에 설치되는 블록 형태로 형성 되되, 각 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)에 대응되도록 토출체크밸브(203) (203a, 203b, 203c)가 설치되고, 미세기포수공급부(301)에서 유입된 혼합유체가 미세물방울이 생성되도록 가압여과공기층(303b)과 고압분사노즐부(303a), 압력조정변(303c)로 구성된 미세물방울생성부(303)와 미세물방울이 형성되어 이송 할 수 있도록 구성된 압력제어가 가능한 미세물방울 송출구(305)로 형성되고, 미세기포수공급부(301) 상단으로는 토출압력을 제어하는 압력제어가압탱크(302)와 압력제어계(304)가 형성된 미세물방울공급부(300); 로 구성되어 유입된 유체와 에어가 미세물방울로 생성되어 송출될 수 있도록 하는 대략적인 구성을 갖는다. The present invention relates to a device for generating fine droplets, and in more detail, a driving unit; is composed of a crankshaft that rotates by external power, a connecting rod that is coupled to the crankshaft to convert rotational motion into linear motion and transmits it, and a piston that is coupled to the connecting rod and transfers fluid in reciprocating motion. cylinder block; The fluid introduced into the inlet through the piston reciprocating motion of the venturi and the mixing unit, the micro-bubble generating unit consisting of a collision dispersing unit; In a state in which the microbubbles are generated, the microbubbles are transferred to the microdroplet generating unit, and the microbubble water is stirred and compressed with air and high pressure to trap the microbubbles in the microdroplets to maintain the performance of the microbubbles and transport and supply the
우선, 본 발명의 미세물방울 발생장치의 구동부 본체(700); 의 구성을 살펴보면, 외형은 직사각함 형태로 형성되되, 그 내부로는 크랭크샤프트(503)가 수평방향으로 설치되고, 크랭크샤프트(503)에는 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)과 체결된 커넥팅로드(502) (502a, 502b, 502c)가 설치되어 크랭크샤프트(503)가 외부 동력에 의해 회전하게 되면 그와 결합된 커넥팅로드(502) (502a, 502b, 502c)와 연결된 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)이 수평방향으로 전진과 후진의 형태로 왕복 운동하는 형태로 작동된다. 본 발명에서는 구동부(500); 는 크랭크샤프트(503)에 3개의 커넥팅로드(502) (502a, 502b, 502c)와 실린더 내부를 왕복 운동하는 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)이 각각 연결되어 작동되는 것을 설명하고 있으나, 필요에 따라서 피스톤의 작동 수를 가감하여 변형 실시하여도 본 발명의 권리범위 내에 있음을 밝혀 둔다. 한편, 상기 본체(700)의 전측에 설치되는 유입된 유체가 에어와 혼합될 수 있도록 혼화부(101)가 형성된 유입구(103)와 유입구 후단에 설치되고 유체와 에어의 교반을 일으키는 원뿔과 연결된 파이프형태의 내부에 유체 이동 시 에어가 흡입되는 구조로 에어가 통과하는 파이프형태의 에어공급구(102a), 파이프형태의 내부를 유체와 에어가 교반되도록 교반부(102c)를 포함하는 벤츄리(102), 혼합유체의 분산을 일으키는 타공형 충돌판분산부(104)로 구성된 미세기포 발생부(100); 의 후단을 구성하는 실린더블록(200)의 구성을 살펴보면, 상기 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)이 전진 후진 왕복 운동을 할 수 있도록 원통 형태로 구성된 세개의 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)가 수평형태로 설치된다. 상기 세개의 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)에 혼합유체가 유입되도록 유체순환로(205)가 구비되어 있다. 유입구(103)를 통해 유입되는 유체는 유입에 구성된 유체와 에어를 교반 혼합하는 벤츄리(102)와 혼합유체를 교반하는 혼화부(101), 충돌과 혼합 분리하는 충돌판분산부(104)로 구성된 미세기포 발생부(100)와 실린더블록(200)에 형성된 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)의 내부뿐만 아니라 내부에 별도로 형성된 유체순환로(205)로 유입되도록 함으로써 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)의 냉각 및 윤활 작용이 이루어지도록 구성된다. 상기 실린더블록(200)의 전측에 설치되는 혼화부(101)의 구성을 살펴보면, 피스톤실린더 블록(202)의 전방을 덮도록 수평방향으로 넓은 깔때기 형태로 형성되되, 중앙으로는 유입구(103)가 구비되어 외부로부터 유체 유입 시 에어공급구(102a)로 에어가 벤츄리(102)의 교반부(102c) 유로를 통과하여 교반 혼합 유입될 수 있도록 구성되며, 피스톤실린더(202)와 유입구(103) 사이에는 벤츄리(102)와 혼화부(101), 충돌판분산부(104)를 포함하는 미세기포 발생부(100)가 내설되어 있으며, 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)와 대응되도록 탄성체를 가지는 스프링이 체결된 흡입체크밸브(204) (204a, 204b, 204c)가 내설되는 구성을 갖는다. 위와 같이 구성된 혼화부(101)에는 별도의 벤츄리(102)를 구성하는 유체유입수단, 예를 들어 펌프(미도시) 등을 통해 유체와 에어가 혼합된 유체가 공급되면, 유입구(103)의 내부에서 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)로 공급되며, 이때 흡입체크밸브(204) (204a, 204b, 204c)에 의해 일방향으로만 공급되도록 구성된다. 상기 실린더블록(200)의 상측에 설치되는 미세물방울공급부(300)의 구성을 살펴보면, 실린더블록(200)의 상측에 블록형태로 결합되되, 실린더블록(200)과 미세물방울공급부(300) 사이에는 각 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)와 대응하도록 토출체크밸브(203) (203a, 203b, 203c)가 설치된다. 또한 미세물방울공급부(300)의 전방으로는 유입된 미세기포수가 미세물방울이 생성되어 공급될 수 있도록 고압분사노즐부(303a)와 가압여과공기층(303b), 압력조정변(303c), 송출구(305)를 포함하는 미세물방울생성부(303)가 형성되어 있으며, 미세물방울공급부(300)는 통상의 일정한 토출압력을 유지하는 압력제어가압탱크(302)와 일정 토출압력을 제어하는 압력제어계(304)가 형성되고, 통상의 압력 이상 상승 시 미세물방울 반송구(303d)로 배출하여 혼화부(101)로 유입시켜, 압력을 자동 제어하는 압력조정변(303c)으로 구성된 대략적인 구성 을 갖는다. 상기와 같이 구성된 본 발명의 조립 과정을 살펴보면, 우선, 구동부(500)를 포함하는 본체(700)의 내부로 크랭크샤프트(503)를 수평방향으로 설치하되, 설치된 크랭크샤프트(503)에는 세개의 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)이 커넥팅로드(502) (502a, 502b, 502c)에 결합된다. 그 후, 본체(700)의 전면으로 실린더블록(200)을 설치하되, 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)이 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)의 내부에서 왕복 운동할 수 있도록 설치되며, 각 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)의 전측과 상측에는 흡입체크 밸브(204) (204a, 204b, 204c), 토출체크밸브(203) (203a, 203b, 203c)를 각각 설치하여 유입되는 혼합유체가 전방에서 유입되어 상방으로만 흐를 수 있도록 설치한다. 그런 다음, 실린더블록(200)의 전측으로는 유입구(103)를 볼트를 통해 결합하고, 실린더블록(200)의 상측으로는 압력제어가압탱크(302), 압력제어계(304), 미세물방울생성부(303)를 볼트를 통해 결합함으로써 본 발명의 조립을 완료한다. 미세물방울생성부(303)는 원형 형태의 구조이며 내부에 고압분사노즐부(303a)와 가압여과공기층(303b)를 포함하고, 외부의 상부에는 압력조정변(303c)과 압력조정변에 결합되어 압력을 자동조절 하도록 구성된 미세물방울 반송구(303d)가 구성되고, 미세물방울생성부(303)의 하부에는 미세기포수유입부(303e)와 미세물방울생성부에서 미세물방울속에 미세기포를 가두어 생성된 미세물방울을 배출하는 송출구(305)로 구성되는 미세물방울생성부(303)로 완성된다. 상기와 같이 조립된 본 발명의 설치 및 작동과정을 살펴보면, 우선, 본 발명의 크랭크샤프트(503)의 구동축(504)에 별도의 풀리(504a)를 설치하고, 그 풀리(504a)와 외부 동력을 벨트 등으로 연결한 후, 크랭크샤프트(503)를 회전시키면 크랭크샤프트(503)와 커넥팅로드(502) (502a, 502b, 502c)로 연결된 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)이 왕복 운동을 하게 된다. 이와 동시에 혼화부(101)에 형성된 유입구(103)를 통해 유체를 공급하면, 유체와 에어를 교반하는 벤츄리(102)와 교반혼합된 유체를 충돌 혼합 분리하는 충돌판분산부(104)와 흡입체크밸브(204) (204a, 204b, 204c)를 거쳐 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)의 내부로 혼합유체가 공급될 뿐만 아니라, 실린더 내부의 유체순환로(205)로 혼합유체가 공급된다. 피스톤실린더(202) (202a, 202b, 202c)의 내부로 공급된 혼합유체는 피스톤(501) (501a, 501b, 501c)에 의해 압축된 형태로 토출체크밸브(203) (203a, 203b, 203c)를 거쳐 송출구(305)에 형성된 전방으로는 유입된 혼합유체가 미세물방울이 생성되어 송출될 수 있도록 고압분사노즐부(303a)와 가압여과공기층(303b), 압력조정변(303c), 미세물방울 반송구(303d), 미세기포수유입부(303e), 송출구(305)를 포함하는 미세물방울생성부(303)가 형성되어 있으며, 미세기포수공급부(301)의 상단으로는 통상의 일정한 토출압력을 유지하는 압력제어가압탱크(302)와 일정 토출압력을 제어하는 압력제어계(304), 미세물방울생성부(303), 압력제어가 가능한 미세물방울 송출구(305)로 구성되어 유입된 유체와 에어가 미세물방울로 생성되어 공급 분사될 수 있도록 하는 대략적인 구성을 갖는다. First, the driving unit
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1000 미세물방울 발생장치
100 미세기포 발생부
101 혼화부
102 벤츄리
102a 에어공급구
102b 약액공급구
102c 교반부
103 유입구
104 충돌판분산부
105 공기보급기
200 실린더블록
202 피스톤실린더
203 토출체크밸브
204 흡입체크밸브
205 유체순환로
300 미세물방울공급부
301 미세기포수공급부
302 압력제어가압탱크
303 미세물방울생성부
303a 고압분사노즐부
303b 가압여과공기층
303c 압력조정변
303d 미세물방울 반송구
303e 미세기포수유입부
304 압력제어계
305 송출구
500 구동부
501 피스톤
502 커넥팅로드
503 크랭크샤프트
504 구동축
504a 풀리
700 본체
701 구동부 하우징
702 구동부 하우징카바
703 베어링 하우징<Explanation of symbols for main parts of the drawing>
1000 fine droplet generator
100 microbubble generator
101 blend
102 Venturi
102a air supply port
102b chemical supply port
102c agitator
103 inlet
104 Collision plate distribution unit
105 air supply
200 cylinder block
202 piston cylinder
203 discharge check valve
204 Suction Check Valve
205 Fluid Circulation Furnace
300 fine droplet supply
301 microbubble water supply unit
302 pressure control tank
303 Fine droplet generator
303a high pressure injection nozzle part
303b pressurized filtered air layer
303c pressure control valve
303d fine droplet return port
303e microbubble water inlet
304 pressure control system
305 outlet
500 drive
501 piston
502 connecting rod
503 crankshaft
504 drive shaft
504a pulley
700 body
701 drive housing
702 drive unit housing cover
703 bearing housing
Claims (13)
유입구(103)와 결합된 벤츄리(102)와 혼화부(101), 충돌판분산부(104)로 구성된 미세기포 발생부(100)는 미세기포수를 생성하여, 피스톤(501)의 흡입 시 실린더블록(200) 내부에 형성된 피스톤실린더(202)의 내부뿐만 아니라 유체순환로(205)로 유입되도록 함으로써 피스톤(501)을 냉각시킴과 동시에 실린더 내벽 수막형성으로 피스톤(501)과의 마찰을 줄이도록 함으로써 별도의 윤활장치가 필요치 않는: 미세물방울발생장치(1000).The method according to claim 1,
The microbubble generating unit 100 composed of the venturi 102 coupled with the inlet 103, the mixing unit 101, and the collision plate dispersing unit 104 generates microbubble water, and when the piston 501 is sucked into the cylinder block 200, by allowing it to flow into the fluid circulation path 205 as well as inside the piston cylinder 202 formed therein, thereby cooling the piston 501 and at the same time reducing friction with the piston 501 by forming a water film on the inner wall of the cylinder. No lubricating device of: micro-droplet generating device (1000).
본체(700)의 전면으로 실린더블록(200)을 설치하되, 실린더블록(200) 내부에 설치된 피스톤실린더(202), 피스톤실린더(202)의 내부에서 피스톤(501)이 왕복 운동할 수 있도록 설치되며, 피스톤실린더(202)의 전측에 탄성체 스프링에 의해 진동을 일으키는 흡입체크밸브(204)가 설치되고, 피스톤실린더(202) 상측에 탄성체 스프링에 의해 진동을 일으키는 토출체크밸브(203)를 설치하여 유입되는 혼합유체가 전방에서 유입되어 상방향으로만 흐를 수 있도록 하는; 미세물방울 발생장치(1000).The method according to claim 1,
The cylinder block 200 is installed on the front side of the body 700, but the piston cylinder 202 installed inside the cylinder block 200 and the piston 501 are installed so that the piston 501 can reciprocate inside the piston cylinder 202. , a suction check valve 204 for causing vibration by an elastic spring on the front side of the piston cylinder 202 is installed, and a discharge check valve 203 for causing vibration by an elastic spring on the upper side of the piston cylinder 202 is installed and introduced to allow the mixed fluid to be introduced from the front and flow only in the upward direction; Fine droplet generating device (1000).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |