KR102459346B1 - 마이크로버블 발생용 수중펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수직기립된 모터회동축이 형성되고 하측에 유체가 흡입되는 입수구를 갖는 입수관이 형성되며 상단에 유체가 토출되는 배수구를 갖는 배수관이 형성되는 수중모터; 상기 수중모터의 입수관 상부에 다단으로 다수개가 밀폐 적층되어 상기 입수관의 입수구와 배수관의 배수구를 서로 연결하도록 서로 연통되는 격실을 형성하는 격실밀폐구; 상기 다수개 격실밀폐구 중 하부의 격실밀폐구 상단에 삽입 밀폐되어 각각 밀폐된 상태를 유지하면서 공회전가능하게 모터회동축에 축결합되는 축공을 갖고 회동되는 회전임펠러; 상기 회전임펠러가 최상측 격실밀폐구의 상부에 위치된 다른 격실밀폐구에 밀폐되게 관결합된 공급관을 통해서 콤프레셔에 의해 일정압력으로 격실밀폐구 내부로 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 하나 또는 이를 포함하는 공기를 공급하는 공압발생장치; 상기 공급관 상측에 위치된 격실밀폐구 내부에 위치되어 모터회동축에 축결합되는 축공을 갖는 판체로 상면에서 상부로 절곡연장는 다수개의 버블발생돌부를 갖는 버블발생임펠러; 및 상기 수중모터의 배수관과 배수구 사이에 고정설치되어 배수구로 마이크로버블을 토출시키는 버블발생구를 구비하는 마이크로버블 발생용 수중펌프에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 수중에서 사용할 수 있는 수중펌프로 마이크로버블발생장치나 보조펌프를 별도로 구비할 필요가 없어 구입비용이 저렴하고 구조가 단순하여 제작이 손쉽고 제조비용이 절감되며 고장의 염려가 적어 유지비용이 크게 절감되는 효과가 있다.

Description

마이크로버블 발생용 수중펌프{Underwater pump for microbubble generation}
본 발명은 마이크로버블 발생용 수중펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중에서 사용할 수 있는 수중펌프로 마이크로버블발생장치나 보조펌프를 별도로 구비할 필요가 없어 구입비용이 저렴하고 구조가 단순하여 제작이 손쉽고 제조비용이 절감되며 고장의 염려가 적어 유지비용이 크게 절감되는 마이크로버블 발생용 수중펌프에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로버블이란 일반기포보다 아주 작은 미세기포로 50㎛이하의 직경을 가진 기포이다. 이러한 마이크로버블은 부력이 작아서 수중에서 유영하듯 부유하며 부력에 대한 저항이 커서 수중에 장시간 유영하게 된다. 따라서, 마이크로버블에는 대전작용이나 자기가압효과 등의 특성에 의해 각종 산업분야에서 널리 이용되고 있다.
특히, 풍부한 용존산소를 요구하는 저수식양식장의 경우에는 고가의 액체산소를 대체하여 경제적인 이익을 도모하고 있으며, 고유특성인 대전효과에 따라 미세기포가 정전기적으로 미세한 이물질까지 흡착하여 부상시킴으로써 피처리수의 탁도를 개선하게 된다.
또한, 고유특성인 자기자압효과에 의해 미세기포의 내부압력에 의해 에너지가 발생하면서 프리래디칼이 생성되어 피처리수 내에 존재하는 불필요한 미생물을 제거하고 수생생물의 배설물에 의한 암모니아를 제거하게 된다.
상기와 같은 마이크로버블은 선회액체류식, 스테이트믹서식, 아젝터식, 밴추리식, 가압용해식, 초음파식, 전기분해식, 미세기공필터식 등 다양한 방식으로 생성된다.
이와 같은 다양한 방식의 마이크로발생장치를 통해 마이크로버블을 발생시키기 위해서는 기체가 혼합된 액체(공급수)가 공급받아 기체를 미세기포로 전환시켜 마이크로버블을 생성하게 된다.
따라서, 마이크로발생장치에 기체와 액체를 동시에 공급함은 물론, 기체를 가능한 미세하게 가공하여 공급하는 것이 마이크로버블을 생성하는 것에 있어, 중요한 관점이 된다.
종래에는 상기와 같이, 마이크로버블장치에 공급수를 공급하는 장치로 펌프가 주로 이용되고 있으며, 그 중에서 입형다단부스터펌프가 사용된다. 이러한, 입형다단부스터형펌프는 모터의 축에 다수의 임펠러가 각각 독립된 공간을 가지면서 다단으로 배열된 형태의 펌프로 입수구 및 배수구에 외부에서 공기를 흡입하기 위한 별도의 배관이 구비되어 있다.
따라서, 입수구를 통해 액체를 배수구로 펌핑하여 마이크로버블발생장치로 공급하는 중에 공기를 흡입하여 액체와 혼합하여 공급수로 공급하게 된다. 그리고, 상기와 같은 입형다단부스터펌프는 외부에서 유입되는 액체 및 액체유입관로의 상태 등 외부적인 요인에 의해 펌프가 운전되는 중에 미량의 공기가 펌프상단에 고여 공기층을 형성하게 된다.
이러한 공기층은 모터의 회전축과 하우징의 사이로 누수가 발생되는 것을 방지하고 메카니컬실의 오링 및 메커니컬실을 구성하는 각종 부품을 파손시킨다.
따라서, 기존에는 펌프의 상단부에 공기배출밸브를 구비하여 사용자가 펌프의 운전상태를 주시하여 공기를 배출하도록 되어 있다.
그러나, 이런 종래의 마이크로버블 발생장치용 펌프는 공기를 흡입하기 위한 별도의 배관을 구비해야만 하기 때문에 협소한 장소에서는 사용이 제한되는 문제점이 있었고, 펌프의 상단에 고이는 공기를 작업자에 의해 수동으로 배출하기 때문에 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.
이런 문제점을 해결하기 위하여, "모터와, 상기 모터의 회전축에 다단으로 적층되게 축결합되어 회전하도록 된 임펠러에 의해 유체를 흡입/토출하도록 입수구와 배수구를 가지며 상기 임펠러들의 각각 개별적으로 수용되며 상기 입수구와 배수구를 서로 연결하도록 서로 연통된 다수의 격실을 가지는 펌프실을 포함하여 이루어진 마이크로버블밸생장치용 펌프에 있어서; 상기 격실 중 임펠러의 회전에 따라 케비테이션현상이 발생되는 격실에는 공기압에 의해 개폐되는 공기흡입체크밸브가 구비되고, 상기 펌프실에서 공기가 부상하여 고이는 부위에는 제1공기감지센서와 공기배출밸브가 구비되며, 상기 공기배출밸브는 상기 제1공기감지센서의 감지신호를 입력받아 설정된 데이터를 기반으로 연산하는 제어부에 의해 구동되는 솔래노이드밸브로 이루어지고, 상기한 펌프실의 배수구에는 배수되는 공급수의 공기량을 감지하는 제2공기감지센서가 구비되어 상기 제어부로 감지데이터를 송신하도록 되며, 상기한 공기흡입체크밸브는 3방향솔래노이드밸브와 연결되어 제어부에 의해 제어되어 외부공기 또는 별도의 수단을 통해 공급되는 기체 중 선택하여 흡입하도록 되고, 상기한 제어부는 상기 모터의 손상 및 제2공기감지센서의 감지데이터에 따라, 설정된 데이터를 기반으로 보조펌프를 가동하여 마이크로발생장치에 공급수를 지속적으로 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 마이크로버블발생장치용 펌프."가 특허등록 제10-1287748호(2013.07.19. 공고)로 개시된바 있었다.
그러나 이런 종래의 마이크로버블발생장치용 펌프는, 입수구 또는 배수구측에 별도의 공기흡입수단을 구비하지 않고도 공기를 흡입할 수 있고, 불필요한 공기를 용이하게 배출하여 부품의 손상을 방지할 수 있으며, 고장시 보조펌프를 가동시킬 수 있는 반면에, 수중에서 사용할 수 있는 수중펌프가 아닌 대기중에서만 사용할 수 있는 펌프이고, 펌프와는 별도로 마이크로버블발생장치를 구비하여야 하는바, 그 구성이 복잡하고 구입비용이나 유지비용이 크게 부담되는 문제점이 있었다.
(특허문헌001)(KR) 대한민국 특허등록 제10-1287748호(2013.07.19. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수중에서 사용할 수 있는 수중펌프로 마이크로버블발생장치나 보조펌프를 별도로 구비할 필요가 없어 구입비용이 저렴하고 구조가 단순하여 제작이 손쉽고 제조비용이 절감되며 고장의 염려가 적어 유지비용이 크게 절감되는 마이크로버블 발생용 수중펌프를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수직기립된 모터회동축이 형성되고 하측에 유체가 흡입되는 입수구를 갖는 입수관이 형성되며 상단에 유체가 토출되는 배수구를 갖는 배수관이 형성되는 수중모터;
상기 수중모터의 입수관 상부에 다단으로 다수개가 밀폐 적층되어 상기 입수관의 입수구와 배수관의 배수구를 서로 연결하도록 서로 연통되는 격실을 형성하는 격실밀폐구;
상기 다수개 격실밀폐구 중 하부의 격실밀폐구 상단에 삽입 밀폐되어 각각 밀폐된 상태를 유지하면서 공회전가능하게 모터회동축에 축결합되는 축공을 갖고 회동되는 회전임펠러;
상기 회전임펠러가 최상측 격실밀폐구의 상부에 위치된 다른 격실밀폐구에 밀폐되게 관결합된 공급관을 통해서 콤프레셔에 의해 일정압력으로 격실밀폐구 내부로 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 하나 또는 이를 혼합 포함하는 공기를 공급하는 공압발생장치;
상기 공급관 상측에 위치된 격실밀폐구 내부에 위치되어 모터회동축에 축결합되는 축공을 갖는 판체로 상면에서 상부로 절곡연장는 다수개의 버블발생돌부를 갖는 버블발생임펠러; 및
상기 수중모터의 배수관과 배수구 사이에 고정설치되어 배수구로 마이크로버블을 토출시키는 버블발생구를 구비하는 특징이 있다.
상기 버블발생임펠러의 버블발생돌부는, 한 쌍으로 이루어지되, 축공 외주연과 접선으로 직선 연장된 궤적상에서 전방측 삼면이 절취된 사각절취통공이 각각 형성되면서 하부로 수직절곡되어서 이루어진 수직버블발생돌부로 이루어지고, 이런 한 쌍의 수직버블발생돌부는 축공을 기준으로 6~9개가 일정간격으로 형성되는 특징이 있다.
상기 수직버블발생돌부는 각각 중심부에 유통공간부를 각각 형성시키는 특징이 있다.
상기 버블발생임펠러의 버블발생돌부는, 한 쌍으로 이루어지되, 축공 외주연과 접선으로 직선 연장된 궤적상에서 전방측 삼면이 절취된 사각절취통공이 각각 형성되면서 하부로 절곡되어서 경사지게 이루어지고, 이런 한 쌍의 버블발생돌부는 축공을 기준으로 지름 크기에 따라 3~16개가 일정간격으로 형성되는 특징이 있다.
상기 수중모터의 모터회동축은 단면이 원형상이고 원형상 중심부를 기준으로 6개의 걸림돌부가 원형상 외측면에서 일정간격 외부로 각각 돌출되고, 이에 대응되어 결합되는 상기 회전임펠러와 버블발생임펠러의 축공에는 상기 6개의 걸림돌부가 삽입되는 삽입요부가 각각 요부형성되는 특징이 있다.
상기 수중모터의 모터회동축은 평단면이 원, 삼각, 사각, 오각, 육각, 칠각, 팔각형상, 별모양, 십자모양, 반달모양 중 선택되는 어느 하나로 형성되는 특징이 있다.
상기 상기 수중모터의 모터회동축은, 평단면 중심부를 기준으로 1 ~ 8개가 외측면에서 일정간격 외부로 각각 돌출되는 걸림돌부를 더 구비하는 특징이 있다.
상기 입수관의 사방에는 삽입장공이 각각 통공형성되고;
상기 삽입장공 직상부 연장선상의 배수관 외측면에는 직사각형상의 삽입통공이 형성되고 삽입통공 직상부 연장선상의 배수관 상면에는 체결통공이 형성되며;
수직판체로 하단은 수직절곡되어 상기 입수관의 삽입장공에 삽입되어 걸려고정되는 하단걸림부가 형성되고 상단부에는 내측으로 절곡되어 상기 배수관의 삽입통공에 삽입되어 상기 다수개 격실밀폐구를 하부로 눌러 밀폐상태를 지속적으로 유지시키는 상단누름부가 형성되며 상단 내측에는 상기 체결통공 직하부에 위치되도록 용접고정된 고정너트가 형성되어 배수관 상부에서 체결통공을 통해 고정볼트를 삽입시켜 고정너트에 체결고정시키는 고정대를 더 구비하는 특징이 있다.
상기 버블발생구는, 배수관과 배수구 사이에 위치되어 고정설치되는 일정두께의 원형판체로 상면에는 십자형상의 유출장요부를 갖고 유출장요부에서 배수관측으로 통공형성되는 투입공을 갖는 몸체가 형성되고, 원형판체로 몸체의 투입공 상부에 위치되도록 고정볼트에 의해 몸체 중심부에 볼트고정되는 충돌원판이 형성되는 특징이 있다.
이와 같이, 본 발명은 수중에서 사용할 수 있는 수중펌프로 마이크로버블발생장치나 보조펌프를 별도로 구비할 필요가 없어 구입비용이 저렴하고 구조가 단순하여 제작이 손쉽고 제조비용이 절감되며 고장의 염려가 적어 유지비용이 크게 절감되는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 체결모습을 보인 분리 사시도,
도 2는 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 모터회동축에 격실밀폐구와 회전임펠러 및 버블발생임폘러의 체결모습을 보인 요부확대 분리 사시도,
도 3은 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 결합상태를 보인 결합사시도,
도 4는 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 격실밀폐구와 회전임펠러의 모습을 보인 확대 사시도,
도 5는 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 버블발생임펠러의 모습을 보인 확대 사시도,
도 6은 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 유통공간부를 갖는 버블발생임펠러의 모습을 보인 확대 사시도,
도 7은 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 결합상태를 보인 단면도,
도 8은 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 작동시 유체의 흐름상태를 보인 요부확대 단면도,
도 9는 본 발명 실시 예인 마이크로버블 발생용 수중펌프의 버블발생구의 설치모습을 보인 요부확대 단면도.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
그리고, 아래 실시 예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 마이크로버블 발생용 수중펌프(1)는, 수중에 위치되는 수중모터(10)와, 수중모터(10) 상부에 다수개가 순차적으로 밀폐되게 적층되는 격실밀폐구(20)와, 격실밀폐구(20) 하단에 삽입고정되어 수중의 유체를 일정압력으로 상부로 밀어 올리는 회전임펠러(30)와, 다수개 격실밀폐구(20) 중 중간부분에 필요에 따라 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 어느 하나 또는 이를 혼합하여 콤프레셔(41)에 의해 일정압력으로 투입시키는 공압발생장치(40)와, 격실밀폐구(20)에 의해 상부로 올려지는 유체와 공압발생장치(40)에 의해 일정압으로 투입되는 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 선택되는 어느 하나 또는 이를 혼합하여 유체와 고속으로 섞어 마이크로 버블을 생성시키는 버블발생임펠러(50)와, 다수개의 격실밀폐구(20)를 일체로 고정시키는 고정대(60)와 상기 수중모터(10)의 배수관(13)과 배수구(13a) 사이에 고정설치되어 배수구(13a)로 마이크로버블을 토출시키는 버블발생구(70)로 구성된다.
상기 수중모터(10)는, 수직기립된 모터회동축(11)이 형성되고 하측에 유체가 흡입되는 입수구(12a)를 갖는 입수관(12)이 형성되며 상단에 유체가 토출되는 배수구(13a)를 갖는 배수관(13)이 형성된다.
상기 수중모터(10)의 모터회동축(11)은, 단면이 원형상이고 원형상 중심부를 기준으로 6~9개의 걸림돌부(11a)가 원형상 외측면에서 일정간격 외부로 각각 돌출되고, 이에 대응되어 결합되는 상기 회전임펠러(30)와 버블발생임펠러(50)의 축공(31,51)에는 상기 6~9개의 걸림돌부(11a)가 삽입되는 삽입요부(31a,51a)가 각각 요부형성된다. 상단에는 체결너트(11c)가 나사결합되는 나사부(11b)가 형성된다.
상기 수중모터(10)의 모터회동축(11)은 필요에 따라서 평단면이 원, 삼각, 사각, 오각, 육각, 칠각, 팔각형상, 별모양, 십자모양, 반달모양 중 선택되는 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 상기 수중모터(10)의 모터회동축(11)은, 평단면 중심부를 기준으로 1 ~ 8개가 외측면에서 일정간격 외부로 각각 돌출되는 걸림돌부(11a)를 더 구비함이 바람직하다.
상기 입수관(12)의 사방에는 삽입장공(12b)이 각각 통공형성되고, 상기 삽입장공(12b) 직상부 연장선상의 배수관(13) 외측면에는 직사각형상의 삽입통공(13b)이 형성되며, 삽입통공(13b) 직상부 연장선상의 배수관(13) 상면에는 체결통공(13c)이 형성된다. 상기 입수관(12)에는 외부 이물질이 내부로 유입되지 않도록 이물질의 유입은 방지하고 물은 통과시키는 걸름부재(도시않음)를 형성시킴이 바람직함은 물론이다.
상기 배수관(13)과 배수구(13a) 사이에는 버블발생구(70)가 고정설치되어, 회전임펠러(30)에 의해 일정압력으로 유입된 물이 공압발생장치(40)로부터 유입된 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 하나 또는 이를 혼합 포함하는 공기 중 선택된 하나와 버블발생임펠러(50)의 회동에 의해 격실밀폐구(20) 내에서 혼합된 상태에서 버블발생구(70) 몸체(71)의 투입공(72)을 일정압력으로 통과하면서 고정볼트(75)에 의해 고정된 상부의 충돌원판(74)과 충돌하면서 더욱 미세한 마이크로버블로 바뀌면서 유출장요부(73)를 통해 배수구(13a)로 마이크로버블이 외부로 토출된다.
상기 격실밀폐구(20)는, 상기 수중모터(10)의 입수관(12) 상부에 다단으로 다수개가 밀폐 적층되어 상기 입수관(12)의 입수구(12a)와 배수관(13)의 배수구(13a)를 서로 연결하도록 서로 연통되는 격실(21)을 형성한다. 모터회동축(11)이 관통하는 중심부 상하단면에는 우레탄 재질의 밀폐실링(22,23)이 각각 고정형성되어 회전임펠러(30)의 회동시에도 격실(21)의 밀폐상태를 지속적으로 유지시킴이 바람직하다.
상기 회전임펠러(30)는, 원형상의 판체인 상판(33)과 하판(34)이 형성되고 상판(33)과 하판(34) 사이에 일정간격으로 포물선 형상의 임펠러(32)가 일정간격으로 상하단이 밀폐되게 용접고정되며 내외측면은 개방된 상태로 제작된다. 이런 회전임펠러(30)는 상기 다수개 격실밀폐구(20) 중 하부의 격실밀폐구(20) 하단에 삽입 밀폐되어 각각 밀폐된 상태를 유지하면서 공회전가능하게 모터회동축(11)에 축결합되는 축공(31)을 갖고 수중모터(10)에 의해 고속 회동되어 수중의 유체를 일정압력으로 상부로 밀어 올린다.
상기 공압발생장치(40)는, 상기 회전임펠러(30)가 최상측 격실밀폐구(20)의 상부에 위치된 다른 격실밀폐구(20)에 밀폐되게 관결합된 공급관(42)을 통해서 콤프레셔(41)에 의해 일정압력으로 격실밀폐구(20) 내부로 필요에 따라서, 산소발생기(도시않음)의 산소 또는 오존발생기(도시않음)의 오존 또는 수소발생기(도시않음)의 수소 및 질소발생기(도시않음)의 질소 중 하나 또는 이를 혼합 포함하는 공기 중 하나를 선택하여 공급한다.
이때, 공압발생장치(40)로 공급되는 기체의 종류는 사용자의 필요에 따라서 달라질 수 있음은 물론이다.
상기 버블발생임펠러(50)는, 상기 공급관(42) 상측에 위치된 격실밀폐구(20) 내부에 위치되어 모터회동축(11)에 축결합되는 축공(51)을 갖는 판체로 상면에서 상부로 절곡연장되는 다수개의 버블발생돌부(52)를 갖는다.
상기 버블발생임펠러(50)의 버블발생돌부(52)는, 한 쌍으로 이루어지되, 축공(31) 외주연과 접선으로 직선 연장된 궤적상 또는 만곡선 연장된 궤적상에서 전방측 삼면이 절취된 사각절취통공(52c,52d)이 각각 형성되면서 하부로 수직절곡되어서 이루어진 수직버블발생돌부(52a,52b)로 이루어지고, 이런 한 쌍의 수직버블발생돌부(52a,52b)는 축공(31)을 기준으로 6~9개가 일정간격으로 형성된다.
상기 버블발생임펠러(50)의 버블발생돌부(52)는, 한 쌍으로 이루어지되, 축공(31) 외주연과 접선으로 직선 연장된 궤적상에서 전방측 삼면이 절취된 사각절취통공(52c,52d)이 각각 형성되면서 하부로 절곡되어서 경사지게 이루어질 수도 있으며, 이런 한 쌍의 버블발생돌부(52)는 축공(31)을 기준으로 필요 또는 지름 크기에 따라 3~16개가 일정간격으로 형성될 수도 있다. 상기 버블발생임펠러(50)의 축공(31)과 인접된 다른 버블발생임펠러(50)의 축공(31) 사이에는 관체인 스페이서(53)가 형성됨이 버블발생임펠러(50)의 원활한 고속회동을 위하여 바람직하다.
또한, 버블발생임펠러(50) 버블발생돌부(52)의 수직버블발생돌부(52a,52b)는 각각 중심부에 유통공간부(52aa,52bb)를 각각 형성시킴으로써 수직버블발생돌부(52a,52b)를 양분되게 형성시켜 회동시 내부로 유입된 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 하나 또는 이를 혼합 포함하는 공기가 유통공간부(52aa,52bb)를 통과하면서 수직버블발생돌부(52a,52b)와 여러 번 충돌함으로써 물과 보다 작은 입자로 효과적으로 믹싱되어 온전한 마이크로버블을 발생시키게 된다.
상기 고정대(60)는, 수직판체로 하단은 수직절곡되어 상기 입수관(12)의 삽입장공(12b)에 삽입되어 걸려고정되는 하단걸림부(61)가 형성되고 상단부에는 내측으로 절곡되어 상기 배수관(13)의 삽입통공(13b)에 삽입되어 상기 다수개 격실밀폐구(20)를 하부로 눌러 밀폐상태를 지속적으로 유지시키는 상단누름부(62)가 형성되며 상단 내측에는 상기 체결통공(13c) 직하부에 위치되도록 용접고정된 고정너트(63)가 형성되어 배수관(13) 상부에서 체결통공(13c)을 통해 고정볼트(64)를 삽입시켜 고정너트(63)에 체결고정시킨다.
상기 버블발생구(70)는, 배수관(13)과 배수구(13a) 사이에 위치되어 고정설치되는 일정두께의 원형판체로 상면에는 십자형상의 유출장요부(73)를 갖고 유출장요부(73)에서 배수관(13)측으로 통공형성되는 투입공(72)을 갖는 몸체(71)가 형성되고, 원형판체로 몸체(71)의 투입공(12) 상부에 위치되도록 고정볼트(75)에 의해 몸체(71) 중심부에 볼트고정되는 충돌원판(74)이 형성된다.
이와 같은 본 발명은, 수중에서 사용할 수 있는 수중펌프(1)로, 수중모터(10)의 작동에 의해 모터회동축(11)이 회동되면 공급관(42) 하부의 다수개 격실밀폐구(20)의 격실(21) 내에서 회동되는 회전임펠러(30)에 의해 압력이 발생하여 수중의 유체를 입수관(12)의 입수구(12a)를 통해 회전임펠러(30)로 유입되어 격실밀폐구(20)를 통해 상부로 유체를 일정압력으로 밀어올리게 된다.
이렇게 수중펌프(1) 상부로 일정압력 유입된 유체는 공급관(42)을 통해 콤프레셔(41)의 일정압력으로 유입된 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 하나 또는 이를 혼합 포함하는 기체와 격실밀폐구(20)에서 버블발생임펠러(50)에 의해 고속으로 합쳐지면서 섞여져 마이크로버블을 생성시키게 되고, 이렇게 생성된 마이크로버블은 배수관(13)의 배수구(13a)로 토출시키게 된다.
이때, 보다 원활한 마이크로버블을 배수구(13a)로 토출시키기 위해서는 하부에 회전임펠러(30)를 갖는 격실밀폐구(20) 4개가 밀폐되게 축결합시키고 그 상부에 버블발생임펠러(50)를 갖는 격실밀폐구(20) 3개가 밀폐되게 축결합시키며 그 상부에 유통공간부(52aa,52bb)가 형성된 버블발생임펠러(50)를 갖는 격실밀폐구(20) 4개가 밀폐되게 순차적으로 축결합시켜 수중모터(10)를 작동시킴이 바람직하다.
이런 본 발명은 종래와 같은 큰 부피의 마이크로버블발생장치나 보조펌프를 별도로 구비할 필요가 없으므로, 구입비용이 저렴하고, 수중모터(10)와 이에 결합되어 회전되는 다수개의 회전임펠러(30)와 버블발생임펠러(50) 및 격실밀폐구(20)로 구조가 단순하게 이루어져 제작이 손쉽고, 제조비용이 절감되며, 고장의 염려가 적어 유지비용이 크게 절감된다.
또한, 본 발명은 수중모터이므로 물탱크 내부에 넣어서 작동되기 때문에 외부로 호스 등을 연결할 필요가 없고 물탱크 내부에 이끼 등이 잘 발생되지 않으며 구멍을 등을 뚫어 물탱크를 손상시킬 필요가 없게 된다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 수중펌프
10 : 수중모터 11 : 모터회동축
11a : 걸림돌부 11b : 나사부
11c : 체결너트 12 : 입수관
12a : 입수구 12b : 삽입장공
13 : 배수관 13a : 배수구
13b : 삽입통공 13c : 체결통공
20 : 격실밀폐구 21 : 격실
22,23 : 밀폐실링
30 : 회전임펠러 31 : 축공
31a : 삽입요부 32 : 임펠러
33 ; 상판 34 : 하판
40 : 공압발생장치 41 : 콤프레셔
42 : 공급관
50 : 버블발생임펠러 51 : 축공
51a : 삽입요부 52 : 버블발생돌부
52a,52b : 수직버블발생돌부 52aa,52bb : 유통공간부
52c,52d : 사각절취통공 53 : 스페이서
60 : 고정대 61 : 하단걸림부
62 : 상단누름부 63 : 고정너트
64 : 고정볼트
70 : 버블발생구 71 : 몸체
72 : 투입공 73 : 유출장요부
74 : 충돌원판 75 : 고정볼트

Claims (9)

  1. 수직기립된 모터회동축(11)이 형성되고 유체가 흡입되는 입수구(12a)를 갖는 입수관(12)이 하측에 형성되며 상단에 유체가 토출되는 배수구(13a)를 갖는 배수관(13)이 형성되는 수중모터펌프몸체(10)와, 상기 수중모터펌프몸체(10)의 입수관(12) 상부에 다단으로 다수개가 밀폐 적층되어 상기 입수관(12)의 입수구(12a)와 배수관(13)의 배수구(13a)를 서로 연결하도록 서로 연통되는 격실(21)을 형성하는 다수개의 격실밀폐구(20)와, 적층된 다수개의 상기 격실밀폐구(20)의 하단에 삽입 밀폐되어 각각 밀폐된 상태를 유지하면서 공회전가능하게 모터회동축(11)에 축결합되는 축공(31)을 갖고 회동되는 회전임펠러(30)와, 공급관(42)을 통해서 내부로 공기를 공급하는 공압발생장치(40)와, 상기 격실밀폐구(20) 내부에 위치되어 모터회동축(11)에 축결합되는 축공(51)을 갖는 판체로 다수개의 버블발생돌부(52)를 갖는 버블발생임펠러(50)와, 상기 수중모터펌프몸체(10)의 배수관(13)과 배수구(13a) 사이에 고정설치되어 배수구(13a)로 마이크로버블을 토출시키는 버블발생구(70)를 구비하는 마이크로버블 발생용 수중펌프에 있어서,
    상기 공압발생장치(40)의 공급관(42)은, 상기 회전임펠러(30)가 최상측 격실밀폐구(20)의 상부에 위치된 다른 격실밀폐구(20)에 밀폐되게 관결합되어 콤프레셔(41)에 의해 일정압력으로 격실밀폐구(20) 내부로 산소나 오존 또는 수소나 질소 중 하나 또는 이를 혼합 포함하는 공기를 일정압력으로 공급하며;
    상기 버블발생임펠러(50)는, 상기 공급관(42) 상측에 위치된 격실밀폐구(20) 내부에 위치되고, 상기 다수개의 버블발생돌부(52)는 판체로 몸체 일부가 절취되면서 상면에서 상부로 절곡연장형성되며, 한 쌍으로 이루어지되, 축공(31) 외주연과 접선으로 직선 연장된 궤적상에서 전방측 삼면이 절취된 사각절취통공(52c,52d)이 각각 형성되면서 하부로 절곡되어서 경사지게 이루어지고, 이런 한 쌍의 버블발생돌부(52)는 축공(31)을 기준으로 지름 크기에 따라 3~16개가 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로버블 발생용 수중펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버블발생임펠러(50)의 버블발생돌부(52)는, 하부로 수직절곡되어서 이루어진 수직버블발생돌부(52a,52b)로 이루어지고, 이런 한 쌍의 수직버블발생돌부(52a,52b)는 축공(31)을 기준으로 6~9개가 일정간격으로 형성되며, 각각 중심부에 유통공간부(52aa,52bb)를 각각 형성시키는 것을 특징으로 하는 마이크로버블 발생용 수중펌프.
  3. 삭제
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  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 버블발생구(70)는, 배수관(13)과 배수구(13a) 사이에 위치되어 고정설치되는 일정두께의 원형판체로 상면에는 십자형상의 유출장요부(73)를 갖고 유출장요부(73)에서 배수관(13)측으로 통공형성되는 투입공(72)을 갖는 몸체(71)가 형성되고, 원형판체로 몸체(71)의 투입공(12) 상부에 위치되도록 고정볼트(75)에 의해 몸체(71) 중심부에 볼트고정되는 충돌원판(74)이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로버블 발생용 수중펌프.
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