KR102599348B1 - 미세 버블 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐비테이션 현상이 발생하는 1차 버블 발생 홀을 통과하여 미세 버블이 생성된 혼합수가 2차 버블 발생 부재에 의해 다시 한번 미세 버블이 발생하여 미세 버블의 생성량을 향상시킨 미세 버블 발생기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 미세 버블 발생기는 물과 공기가 혼합된 혼합수가 흐르는 유로에 설치되어 미세 버블을 발생하는 미세 버블 발생기에 있어서, 상기 버블 발생기는 상기 유로 내부에 설치되는 본체; 상기 본체에 일정 간격을 두고 방사상으로 설치되며, 혼합수가 유입되는 본체의 전면에 형성된 유입부는 작게 이루어지고 혼합수가 배출되는 본체의 후면에 형성된 배출부는 크게 이루어져 캐비테이션 현상에 의해 미세 버블이 발생하도록 하는 1차 버블 발생 홀; 및 상기 본체의 후면 중앙에 돌출 형성된 기둥에 일정 간격을 두고 방사상으로 형성되어 상기 1차 버블 발생 홀을 통과한 혼합수에 2차로 캐비테이션 현상에 의한 미세 버블이 발생하게 하는 2차 버블 발생 부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로한다.

Description

미세 버블 발생기{micro bubble generator}

본 발명은 미세 버블 발생기에 관한 것이다.

미세 버블은 선회액체류식, 스테이트믹서식, 아젝터식, 밴추리식, 가압용해식, 초음파식, 전기분해식, 미세기공필터식 등 다양한 방식으로 생성된다.

이와 같은 다양한 방식으로 미세 버블을 발생시키기 위해서는 공기와 물이 혼합된 혼합수를 공급받아 미세 버블 발생기가 미세 버블을 생성하였다.

즉, 혼합수가 흐르는 유로에 설치된 미세 발생기를 통과하는 과정 중에서 분리 및 압축되는 과정을 통해 이루어진다.

종래의 일반적인 미세 버블 발생기(공개특허 10-2021-0044085)는 몸체(2)에 형성된 압축통공(3)을 통해 캐비테이션 현상이 발생하여 미세 버블을 생성하였다.

그러나, 이러한 종래의 일반적인 미세 버블 발생기는 압축통공을 통과하는 혼합수 중 중앙부의 혼합수는 캐비테이션 현상이 발생하지 아니한 상태로 흐르게 되어 미세 버블 발생이 저조한 문제점이 있었다.

[선행기술문헌]

1. 공개특허공보 제10-2021-0044085호(공개일자 : 2021.04.22)

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 캐비테이션 현상이 발생하는 1차 버블 발생 홀을 통과하여 미세 버블이 생성된 혼합수가 2차 버블 발생 부재에 의해 다시 한번 미세 버블이 발생하여 미세 버블의 생성량을 향상시킨 미세 버블 발생기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 미세 버블 발생기는 물과 공기가 혼합된 혼합수가 흐르는 유로에 설치되어 미세 버블을 발생하는 미세 버블 발생기에 있어서, 상기 버블 발생기는 상기 유로 내부에 설치되는 본체; 상기 본체에 일정 간격을 두고 방사상으로 설치되며, 혼합수가 유입되는 본체의 전면에 형성된 유입부는 작게 이루어지고 혼합수가 배출되는 본체의 후면에 형성된 배출부는 크게 이루어져 캐비테이션 현상에 의해 미세 버블이 발생하도록 하는 1차 버블 발생 홀; 및 상기 본체의 후면 중앙에 돌출 형성된 기둥에 일정 간격을 두고 방사상으로 형성되어 상기 1차 버블 발생 홀을 통과한 혼합수에 2차로 캐비테이션 현상에 의한 미세 버블이 발생하게 하는 2차 버블 발생 부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 버블 발생 홀의 단면 형태는 스커트 형상, 계단식 확장 구조, 혼(Horn) 형태, 모래시계 형태 중 어느 하나로 이루어지 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 버블 발생 홀의 형상은 원형, 다각형, 십자 형태 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2차 버블 발생 부재는 기둥에 일정 간격을 두고 방사상으로 형성되는 경사편으로 이루어지며, 상기 경사편은 상기 1차 버블 발생 홀을 통과한 혼합수의 진행 방향을 변형하여 경사편이 끝나는 부분에서 캐비테이션 현상이 발생하도록 하여 2차로 미세 버블이 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경사편은 혼합수 진행 방향을 기점으로 45도 ~ 80도 각도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다.

또한, 상기 2차 버블 발생 부재는 기둥에 일정 간격을 두고 방사상으로 형성되며, 비행기 날개 형태의 돌기로 이루어지며, 상기 비행기 날개 형태의 돌기는 상기 1차 버블 발생 홀을 통과한 혼합수의 중앙 부분이 갈라지도록 하여 비행기 날개 형태의 꼬리 부분에서 캐비테이션 현상이 발생하도록 하여 2차로 미세 버블이 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비행기 날개 형태 돌기의 두께 중에서 가장 큰 두께 크기는 1차 버블 발생 홀의 배출부 직경의 50% ~ 90% 크기인 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따라서, 본 발명은 1차 버블 발생 홀을 통과하여 미세 버블이 생성된 혼합수가 2차 버블 발생 부재에 의해 다시 한번 미세 버블이 발생하여 미세 버블의 생성량이 증가된 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미세 버블 발생기를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 미세 버블 발생기가 유로에 설치된 상태를 나타낸 도면이고,
도 3은 미세 버블이 발생하는 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 1차 버블 발생 홀의 단면 형태를 나타낸 도면이고,
도 5는 1차 버블 발생 홀이 십자 형태로 이루어지는 것을 나타낸 도면이고,
도 6은 경사편이 10 ~ 45도로 경사지게 형성되는 것을 나타낸 도면이고,
도 7은 2차 버블 발생 부재가 비형기 날개 형태의 돌기로 이루어지는 것을 나타낸 도면이고,
도 8은 비형기 날개 형태의 돌기에 의해 미세 버블이 발생하는 것을 나타낸 도면이고,
도 9는 비형기 날개 형태의 돌기의 가장 큰 두께가 1차 버블 발생 홀의 배출부 직경의 5/10 ~ 9/10 크기로 이루어지는 것을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 미세 버블 발생기에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 미세 버블 발생기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세 버블 발생기가 유로에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 미세 버블이 발생하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 1차 버블 발생 홀의 단면 형태를 나타낸 도면이고, 도 5는 1차 버블 발생 홀이 십자 형태로 이루어지는 것을 나타낸 도면이고, 도 6은 경사편이 10 ~ 45도로 경사지게 형성되는 것을 나타낸 도면이고, 도 7은 2차 버블 발생 부재가 비형기 날개 형태의 돌기로 이루어지는 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 비형기 날개 형태의 돌기에 의해 미세 버블이 발생하는 것을 나타낸 도면이고, 도 9는 비형기 날개 형태의 돌기의 가장 큰 두께가 1차 버블 발생 홀의 배출부 직경의 5/10 ~ 9/10 크기로 이루어지는 것을 나타낸 도면이다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 미세 버블 발생기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 물과 공기가 혼합된 혼합수가 흐르는 유로에 설치되어 미세 버블을 발생하는 미세 버블 발생기에 있어서, 크게 몸체(10)와, 1차 버블 발생 홀(20)과, 2차 버블 발생 부재(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(10)는 물과 공기가 혼합된 혼합수가 흐르는 유로 내부에 설치된다.

이러한 본체(10)는 유로 일부분에 위치할 수 있도록 외주연을 따라 설치홈(11)이 하나 이상 형성되며, 이 설치홈(11)에 탄성재질의 오링(12)이 설치되어 오링(12)과 유로 내부의 밀착에 의해 위치가 고정된다.

상기 본체(10)는 유로의 일반적인 형태에 따라 원통형으로 이루어지며, 유로의 형태에 맞게 사각 블럭 형태 등으로 이루어질 수 있다.

상기 1차 버블 발생 홀(20)은 유로를 따라 흐르는 혼합수가 1차 버블 발생 홀을 통과할 때 캐비테이션 현상에 의해 미세 버블이 발생하도록 한다.

이러한 1차 버블 발생 홀(20)은 혼합수가 유입되는 본체(10)의 전면에 형성된 유입부(21)는 작게 이루어지고 혼합수가 배출되는 본체(10)의 후면에 형성된 배출부(22)는 크게 이루어져 캐비테이션 현상에 의해 미세 버블이 발생하게 한다.(도 3 참조)

그리고, 1차 버블 발생 홀(20)은 본체(10)의 중심축을 기점으로 일정 간격을 두고 방사상으로 설치된다.

한편, 1차 버블 발생 홀(20)의 단면 형태는 도 4에 도시한 바와 같이, 스커트 형상, 계단식 확장 구조, 혼(Horn) 형태, 모래시계 형태 중 어느 하나로 이루어지며, 상기한 1차 버블 발생 홀(20)의 단면 형태에 한정하지 아니하고, 캐비테이션 현상이 발생하는 단면 형태로 실시 가능하다.

캐비테이션 현상은 유체의 속도가 빨라지고 압력이 낮아질 때 미세 버블이 발생하는 현상이다.

상기 1차 버블 발생 홀(10)의 단면 형태는 캐비테이션 현상이 잘 발생하는 혼(Horn) 형태로 이루어지는 것이 좋다.

또한, 1차 버블 발생 홀(10)의 형상은 도 1에 도시된 원형, 도 5에 도시된 십자형, 미도시한 다각형 중 어느 하나로 이루어진다.

상기 2차 버블 발생 부재(30)는 상기 본체(10)의 후면 중앙에 돌출 형성된 기둥(31)에 일정 간격을 두고 방사상으로 형성되어 상기 1차 버블 발생 홀(20)을 통과한 혼합수에 2차로 캐비테이션 현상이 일어나게 한다.

다시 말해, 물과 공기가 혼합된 혼합수가 1차 버블 발생 홀(20)을 통과하는 과정에서 1차 버블 발생 홀(20)의 중앙을 통과하는 혼합수의 중앙부는 캐비테이션 현상이 발생하지 아니하고 주변의 혼합수 일부만 캐비테이션 현상에 의해 미세 버블이 발생함으로써, 2차 버블 발생 부재(30)는 다시 한번 캐비테이션 현상이 발생하도록 하여 미세 버블 생성량을 증가시키는 구성이다.

이러한, 2차 버블 발생 부재(30)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 기둥에 일정 간격을 두고 방사상으로 형성되는 경사편(32)으로 이루어지며, 상기 경사편(32)은 상기 1차 버블 발생 홀(20)을 통과한 혼합수의 진행 방향을 변형하여 경사편(32)이 끝나는 부분에서 캐비테이션 현상이 발생하도록 하여 2차로 미세 버블이 발생하도록 한다.(도 3참조)

따라서, 1차 버블 발생 홀(20)과 경사편(32)은 동일 수량과, 동일 선상에 위치하게 된다.

또한, 상기 경사편(32)은 도 6에 도시한 바와 같이, 혼합수 진행 방향 즉 본체(10)의 중심축을 기점으로 10 ~ 45도 각도로 이루어지는 것이 좋다.

그리고, 2차 버블 발생 부재(30)는 도 7에 도시한 바와 같이, 기둥(31)에 일정 간격을 두고 방사상으로 형성되며, 비행기 날개 형태의 돌기(33)로 이루어지며, 상기 비행기 날개 형태의 돌기(33)는 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 1차 버블 발생 홀(20)을 통과한 혼합수의 중앙 부분이 유선형 헤드 부분에 의해 갈라지도록 하여 비행기 날개 형태의 꼬리 부분에서 캐비테이션 현상이 발생하도록 하여 2차로 미세 버블이 발생하게 한다.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 비행기 날개 형태 돌기(30)의 두께 중에서 가장 큰 두께(T)의 크기는 1차 버블 발생 홀(20)의 배출부(22) 직경(D)의 50% ~ 90% 크기로 이루어진다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

10 : 본체
11 : 설치홈
12 : 오링
20 : 1차 버블 발생 홀
21 : 유입부
22 : 배출부
30 : 2차 버블 발생 부재
31 : 기둥
32 : 경사편
33 : 비행기 날개 형태의 돌기

Claims (7)

1. 물과 공기가 혼합된 혼합수가 흐르는 유로에 설치되어 미세 버블을 발생하는 미세 버블 발생기에 있어서,
   상기 버블 발생기는 상기 유로 내부에 설치되는 본체;
   상기 본체에 일정 간격을 두고 방사상으로 설치되며, 혼합수가 유입되는 본체의 전면에 형성된 유입부는 작게 이루어지고 혼합수가 배출되는 본체의 후면에 형성된 배출부는 크게 이루어져 캐비테이션 현상에 의해 미세 버블이 발생하도록 하는 1차 버블 발생 홀; 및
   상기 본체의 후면 중앙에 돌출 형성된 기둥에 비행기 날개 형태의 돌기가 일정 간격을 두고 방사상으로 형성됨과 더불어 상기 1차 버블 발생 홀을 통과한 혼합수의 중앙 부분이 갈라지도록 하여 비행기 날개 형태의 꼬리 부분에서 2차로 캐비테이션 현상에 의한 미세 버블이 발생하게 하는 2차 버블 발생 부재;를 포함하여 이루어지며,
   상기 비행기 날개 형태 돌기의 두께 중에서 가장 큰 두께 크기는 1차 버블 발생 홀의 배출부 직경의 50% ~ 90% 크기인 것을 특징으로 하는 미세 버블 발생기.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 1차 버블 발생 홀의 단면 형태는 스커트 형상, 계단식 확장 구조, 혼(Horn) 형태, 모래시계 형태 중 어느 하나로 이루어지 것을 특징으로 하는 미세 버블 발생기.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 1차 버블 발생 홀의 형상은 원형, 다각형, 십자 형태 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세 버블 발생기.
   
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