KR20010049997A - 자흡 형 미세 기포 발생 장치 - Google Patents

Abstract

자흡으로 미세 가스 기포를 발생하는 장치로서,

액체(L)을 수용하기 위한 액체 용기(2); 부분적으로 액체(L)에 잠기고, 하부 개구 단(4)를 가진, 가스(G)를 공급하기 위한 공급 덕트 (3); 공급 덕트 (3)의 개구 단 (4)에 대향 관계로 액체 (L) 속에 배치되고, 가스 (G)를 흡인하고 미세 기포로서 액체 (L) 내에 가스 (G)를 분산하기 위하여 회전 구동되는 로터(5); 로터(5)를 구동하기 위한 구동 수단(M) 등으로 구성된다. 로터는 보스, 적어도 위쪽이 열려있으며 보스를 둘러싸는 중공 실린더, 및 중공 실린더 내에서 방사 상으로 뻗혀 있는 복수의 날개가 내장되어 있다.

Description

자흡 형 미세 기포 발생 장치{APPARATUS FOR GENERATING MINUTE GAS FOAMS UNDER SELF-SUCTION}

본 발명은 자흡으로 미세 기포를 발생하기 위한 장치에 일반적으로 관련된 것이다. 더욱 확실히 말하면, 이는 로터의 회전에 의하여 발생한 부압(마이너스 압) 하에서 덕트를 통하여 가스가 흡인되고, 효과적인 기-액(氣-液) 접촉을 위한 미세 기포로 쪼개지는 자흡 형 기포 발생 장치에 관한 것이다.

기포 발생기에는 2가지 형식이 있다. 첫 번째 형식은, 외부로부터 정압(正壓) 하에서 가스가 공급되는 가압 공급형 기포 발생기이며, 예를 들면 JP-A-56(1981)-133018에 개시된 바와 같은 것이다. 두 번째 형식은, 예를 들면 JP-A-61(1986)-35932호에 개시된 바와 같이, 내부에 배치된 로터의 회전에 의하여 발생한 부압(負壓) 하에서 가스가 흡인되는 자흡형(Self-suction)기포 발생장치이다. 두 가지 형식의 기포 발생장치는 액체 흡수제(예를 들면 물)와 접촉하여 배기 가스(예를 들면, 반도체 제조 장치로부터의 배기 가스)를 정화하기 위하여 이용될 수 있다.

보다 상세히 말하면, JP-A-56-133018호에 개시된 가압 공급형 기포 발생기는 액체 흡수제를 수용하는 액체 용기와, 액체에 잠겨 있는 로터와, 로터에 가스를 공급하기 위하여 로터에 연결된 공급 수단으로 구성되어 있다. 동 로터는 하부가 열려 있고 상부에서 닫혀 있다. 가압 공급 수단은 배관과 펌프와 같은 가압 수단을 포함한다. 로터에 공급되어 들어간 가스는 하부 개구단(開口端)으로부터 토출 되며, 그래서 가스는 로터의 회전에 의하여 미세한 기포로 쪼개진다.

한편, JP-A-61(1986)-35932호에 개시된 자흡형 기포 발생기는, 액체를 수용하기 위한 액체 용기, 부분적으로 액체에 잠기고 가스를 공급하기 위하여 하향의 개구 단(端)을 가진 공급 덕트, 공급 덕트의 개구단에 마주하여 액중에 배치된 로터와 로터를 회전하기 위한 구동 수단으로 구성되어 있다. 로터는 복수의 방사 상으르 뻗는 날개로 형성된 뚜껑 또는 위벽(Upper Wall)을 가진, 위가 막힌 실린더를 포함한다. 실린더는, 또한, 수직으로 뻗은 복수의 리지(Ridge)로 형성된 원주 벽을 가지고 있다. 로터가 구동 수단에 의하여 회전하기 위하여 구동될 때에, 로터와 공급 덕트의 간극에서 방사 상 흐름이 발생한다. 그와 같은 방사 상 흐름은 결과적으로 공급 덕트를 통하여 가스를 흡인하는 부압의 발생한다. 흡인된 가스는, 회전 날개와 리지에 의하여, 액체에 분산되기 전에 분쇄되거나 쪼개어진다.

자흡 형 기포 발생기는, 별도로 유지 관리가 필요함에 덧붙여 부가되는 에너지의 추가 소비와 생산비의 추가를 가져오는 가스 가압을 위한 수단을 필요로 하지 않기 때문에, 가압 공급형 기포 발생기 보다 우수하다. 그러나, 종래의 자흡 형 기포 발생기는, 다음과 같은 이유로, 아직도 불편하다는 것을 알게 되었다.

전술한 바와 같이, 부압은 로터와 공급 덕트의 간극에서 발생된다. 그러나, 간극의 치수가 엄격히 규정되지 않으면 공급 덕트를 통하여 효과적으로 가스를 빨아 내리기에 필요한 부압의 충분한 정도를 얻기가 불가능하다. 이는 부분적으로, 복잡한 흐름이 실제적으로 간극에서 발생하는 사실 때문이다. 왜냐 하면, 액체가 방사 상으로 간극의 바깥쪽으로 흐르기 전에 방사 상으로 안쪽으로 흘러야 하기 때문이다. 실제로, 간극의 공차가 소정의 값의 ±0.5㎜ 내로 들어가게 조정되면 적당한 부압을 획득할 수 있다. 이런 이유로, 부품과 조립품의 생산에 대하여 고도의 정밀성이 요구되며, 그래서 생산비의 추가에 귀착한다.

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도 1 은, 본 발명을 구체화한 자흡 형 기포 발생 장치의 개략도임.

도 2a 는, 기포 발생 장치를 구성할 로터의 예를 도시한 평면도임.

도 2b 는, 도 2a 에 도시한 로터의 단면도임.

도 3a 는, 기포 발생 장치를 구성하는 로터의 다른 예를 보여주는 평면도임.

도 3b 는, 도 3a 에 도시한 로터의 단면도임.

도 4a 는, 도 2a 및 도 2b 에 도시된 로터의 최대 흡인력에 관한 성능(Performance)을 보여주는 그래프임.

도 4b 는, 도 2a 및 도 2b 에 보여준 로터의 흡인력의 변동(Fluctuation)에 관한 성능을 보여주는 그래프임.

도 5a 는, 도 3a 및 도 3b 에 도시한 로터의 최대 흡인력에 관한 성능을 보여주는 그래프임.

도 5b 는, 도 3a 및 도 3b 에 도시한 로터의 흡인력의 변동에 관한 성능을 보여주는 그래프임.

도 6 은, 종래의 로터를 보여주는 정면도임.

도 7a 는, 종래의 로터의 최대 흡인력에 관한 성능을 보여주는 그래프임.

도 7b 는, 종래의 로터의 흡인력의 변동에 관한 성능을 보여주는 그래프임.

그러므로, 본 발명의 목적은, 로터와 공급 덕트에 대하여 엄격한 위치적 정밀성에 관계없이 조립될 수 있으며, 반면에 미세 기포의 안정적인 형성을 제공하는 자흡 형 기포 발생 장치를 제공하는 것이다.

본원 발명에 따르면, 자흡으로 미세 기포를 발생하는 장치로서

액체를 수용하는 액체 용기와,

부분적으로 액체에 잠기며 가스를 공급하기 위하여 아래쪽으로 개구단을 가진 덕트와,

액체 속에 배치되고, 공급 덕트의 개구단에 면하며, 가스를 흡인하고, 액체 속으로 미세 기포로 분산하기 위한 회전을 위하여 구동되는 로터와,

로터를 구동하기 위한 구동 수단과,

로터는 보스와, 적어도 위쪽으로 열려 있고 보스를 둘러싸고 있는 중공의 실린더와, 실린더 내에서 방사상으로 뻗은 복수의 날개를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기는, 발생된 기포가 액체에 균일하게 혼합되거나 분산되도록, 중공의 실린더는 로터를 통하여 액체가 위로 통과하는 것을 허용하기 위하여 위 아래로 양쪽이 개방 될 수 있다.

중공 실린더는 복수의 개구가 형성된 보강 성 바닥 벽을 가지는 것이 바람직하다. 또, 각 날개는 보스에 연결된 방사 상의 안쪽 에지(Edge)와, 중공 실린더에 연결된 방사 상의 바깥쪽 에지를 가질 수 있다.

본 발명의 1 실시 예에서는, 각 날개는 로터의 중심 축을 통하는 평면에 수용되어 있다.

본 발명의 다른 실시 예에서는, 각 날개는, 로터의 회전 방향에 관하여 날개의 상부 끝이 날개의 하부 끝에 앞서서, 로터의 중심 축을 통한 수직 평면에 상대적으로 경사 되어 있다. 이 경우에 있어서, 각 날개의 경사 각은 45° 이내로 하는 것이 바람직하다.

각 날개의 상부 끝은 중공 실린더의 상면과 동일 면이 되도록 하면 좋다. 다른 방법으로, 각 날개의 상단이 중공 실린더의 상단보다 돌출하게 할 수도 있다.

구동 수단은 액체 용기 밑에 배치하면 좋다. 대안으로, 구동 수단은 액체 용기의 위에 배치하여도 좋다.

본 발명의 다른 목적, 기능 및 이점은, 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시 예의 하기의 설명으로, 명백하게 될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 명확하게 설명한다. 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 자흡 형 기포 발생 장치 1은 반도체 제조 장치(도시하지 않음)의 배기 가스의 유해 기체 상 물질을 제거에 이용된다. 기포 발생 장치 1은 뚜껑 판 9로 위가 막힌 액체 용기 2를 포함한다. 용기 2는, 아래에 설명하는 바와 같이, 미세 기포 상태로 공급되는 배기 가스 G로부터 유해한 기체 상 물질을 흡수하기 위하여, 적절한 액체 L(대체적으로 물)을 수용한다. 뚜껑 판 9는 공급 덕트 3에 의하여 수직으로 매달린 상태로 관통된다. 수직 덕트 3은 부분적으로 액체 L에 잠기며 하단 4는 열려 있다. 공급 덕트 3은, 또한, 배기 가스 G가 들어오기 위한 상부 흡입구 8이 설치되어 있다. 뚜껑판 9는 유해 물질을 제거한 후에 배기 가스 G를 배출하기 위한 배출구가 설치되어 있다. 도시하지 않았으나, 용기 2는 액체 L을 순환하거나 보충하기 위한 수단을 설치할 수 있다.

용기 2는 모터 M의 수직 구동축 6에 의하여 공지의밀봉 장치 7을 거쳐서관통된 밑벽 2a를 가지고 있다. 구동축 6은 용기 2 내에서 공급 덕트 3과 일직선으로 배차되고 로터 5가 장착된다.

로터 5는 공급 덕트 3의 하부 개구 단 4와 미리 설정한 간극을 가지고 대향해 있다. 로터 5는, 예컨대 1000∼ 2000 rpm의 속도로 회전하기 위하여 모터 M에 의하여 구동된다.

다른 방법으로는, 로터 5는 뚜껑 판 9의 위에 장착된 모터에 의하여 구동될 수 있다. 이 경우에, 모터는 공급 덕트 3을 통하여 아래로 연장된 구동축을 가진다.

도 2a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 로터 5는 모터 M(도 1)의 구동 축 에 장착하기 위한 중심 보스 21과, 중심 보스 21을 동심원으로 둘러싸고 있는 중공 실린더 22를 구비하고 있다. 복수의 날개 23은 실린더 22의 위 부분 내에서 같은 각도로 방사 상으로 뻗어 있다. 엄밀히 말하면, 각각의 날개 23은 안쪽 끝이 방사상으로 중심 보스 21에 연결 되었으며, 바깥쪽 끝이 방사 상으로 실린더 22에 연결되어 있으며, 그로써 보스 21과 실린더 22 사이를 연결하고 있다. 날개 23의 수는, 예를 들면, 3∼8개이다. 본 실시 예에 있어서 각 날개 23은 로터 5의 중심 축 25를 통하는 수직 평면에 포함되어 있다.

로터 5의 밑은 보스 21과 실린더 22 간을 연결하는 보강 원반 24가 설치되어 있다. 원반 24는 액체 L(도 1 참조)이 중공 실린더 22(예를 들면 로터 5를 통하여)를 통하여 위로 통과하는 것을 허용하는 복수의 개구 26으로 구성되어 있다.

작동에 있어서, 로터 5는 복수의 날개 23과 결합하여, 로터 5와 공급 덕트 3의 사이에서 원심 방향의 흐름을 발생하기 위한 원심 펌프로서 기능하기 위하여, 고속으로 회전한다. 상술한 원주 방향으로의 흐름은, 결과로서, 액체 L이 로터 5의 중공 실린더 22를 통하여 빨려 올라오는 반면에, 공급 덕트 3을 통하여 배기 가스 G가 빨려 내려오도록 하는 압력 강하(부압)가 생긴다. 그러므로, 배기 가스 G와 액체 L은, 서로 섞이면서, 공급 덕트 3과 로터 5의 사이에서 원심 방향으로 흐른다. 이 때에, 배기 가스 G는, 고속으로 회전하는 날개 23 및 / 또는 날개 뒤쪽에서 발생하는 와류에 의하여, 전단(剪斷) 및 /또는 분쇄된다. 결국, 배기 가스는 , 배기 가스 G가 액체 L에 분산되기 전에, 미세한 기포로 쪼개어지며, 거기서 배기 가스 G(가스의 미세 기포)에 포함된 유해한 기체 상 물질이 액체 L에 흡수되어 제거된다.

도 3a 및 도 3b는, 로터 5의 다른 실시 예를 보여준다. 도시하는 바와 같이, 도 2a 및 도 2b에 도시한 것과 유사하나 각 날개 23이 로터 5의 중심선 25를 포함하는 수직 평면에 상대적으로 경사되어 있는 것이 다르다. 날개의 경사의 방향 결정은 날개 23의 상단이, 로터 5의 회전 방향 X에 관하여, 하단에 앞서서 위치 해 있는 것이다. 경사 각도는 45°이하로(도시한 실시 예에서는 30°) 하는 것이 바람직하다.

회전 시에, 전술한 바와 같이 로터 5는, 로터 5와 공급 덕트 3 사이에서의 부압의 발생으로 인하여, 중공 실린더를 통하여 액체 L을 위로 흡인한다. 그러나, 과도하게 많은 액체 L이 단위 시간에 많이 위로 흡인되면, 이는 공급 덕트 3을 통한 배기 가스 G를 아래로 흡인하는 것을 방해할 수 있다. 이리하여, 중공 실린더 22를 통하여 위로 흡인되는 액체 L의 양을, 단위 시간 내에 여전히 아래로 흡인될 수 있는 배기 가스 G의 양에 적합한 정도로 조정하는 것이 필요하다. 환언하면, 액체 L을 위로 흡인하는 것이 배기 가스 G를 아래로 흡인하는 것보다 우세한 것을 방지하는 것이 결정적으로 중요하다.

실제로, 이것을 실현하기에는 여러 가지 방법이 있다. 한가지 방법은 날개 23의 수와 치수를 적절하게 조정하는 것이다. 다른 방법은, 날개 23의 각도를 포함하여 형상을 조정하는 것이다.

도 3a 및 도 3b에 도시한 실시 예에 따르면, 각 날개 23은, 여전히 액체 L의 부분적 상 방향 흡인을 허용하지만, 액체의 상 방향 흡인을 적절히 제한하기 위하여 경사 되어 있다. 이리하여, 배기 가스 G는, 위로 흡인된 액체 L의 부분에 확산 혼합되기 위하여, 공급 덕트 3을 통하여 적절하게 아래로 흡인되는 것을 계속한다.

도 2a, 2b, 3a 및 3b에 도시한 어느 실시 예에 있어서도, 각 날개 23의 상단은 중공 실린더 22의 상단과 동일 면을 가진다. 그러나, 날개 23의 상단은, 로터 5가 원심 펌프로 작동하기 위하여 로터 5의 위 부분에 날개 23이 위치하기만 하면, 중공 실린더 22의 상단에서 약간 아래로 들어가거나 또는 위로 돌출하여도 좋다. 만약 날개 23이 중공 실린더의 상단에서 도출하면, 로터 5의 펌프 기능이 향상된다.

또, 전술한 실시 예의 어느 것에 있어서도, 중공 실린더 22의 높이는 그 지름의 0.2∼2.0배이며, 바람직하기는 0.4∼1.2 배이다. 각 날개 23의 높이는 중공 실린더의 22의 높이의 0.1∼0.8배가 바람직하다. 중공 실린더 22의 지름은 공급 덕트 3의 하단에서의 지름의 0.3∼3.0배이며, 1.0∼3배가 바람직하다. 중공 실린더 22의 지름이 공급 덕트 3보다 클 경우에 공급관 3의 하단 4의 개구에, 도 1에 도시한 바와 같이, 플랜지를 설치하는 것이 바람직하다.

로터 5는 금속 또는 수지와 같은 적당한 재료로 제조할 수 있다. 내화학성과 성형 용이성의 견지에서, 로터 5는 PVC, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조하는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 실 예를 비교 예("비교"라고 칭함)와 함께 설명코자 한다.

(예 1)

도 2a, 와 2b에 도시한 실시 예에 따라서, 중공 실린더 22(내경: 126mm, 외경: 132mm, 높이: 71mm), 6개의 날개 23( 높이 또는 폭 25mm, 길이: 39mm), 및 중심 보스 21( 내경: 22mm)로 된 로터 5가 준비되었다. 이 요소들의 모든 것은 PVC로 만들었다. 각 날개 23은 로터의 중심 축 25를 포함하는 수직 평면에 수용되고, 상단이 중공 실린더 22의 상단과 동일 면을 형성하였다. 보스 21은 모터 M의 구동 축 6에 장착되었다. 구동 축 6은 스텐레스 강으로 만들었다.

한편, 모터 구동 축 6은 밀봉장치 7을 거쳐 액체 용기 2( 내경: 400mm, 높이: 825mm)의 밑 벽 2a를 관통하도록 설치되었다. 용기 2는 투명한 PVC로 만들었다. 로터 5는 중공 실린더 22의 상단이 밑 벽 2a로부터 125mm 위에 위치하도록 용기 2에 설치되었다. 액체로서 물이 용기 2에 수용되었으며, 공급 덕트 3(내경 60mm)이 용기 2의 뚜껑 판 9를 관통하여 물 L에 부분적으로 잠기도록 장착되었다. 공급 관의 하부 개구 단 4는 로터의 바로 위(直上)에 설치되고 또 외경이 135mm의 플랜지를 구비하였다. 공급 덕트 3의 장착 높이는 공급 관 3의 하부 개구단 4와 로터 5 간의 간극이 10∼40mm의 범위에서 변화하도록 조정되었다.

상기 조건하에서, 로터 5가 인버터 조종 하에서 변속(50 HZ: 1480 rpm, 55HZ: 1630 rpm, 60HZ: 1780 rpm)으로 회전하도록 모터 M에 의하여 구동되는 동안에, 질소 가스가 공급 덕트 3의 상부 주입구 8을 통하여 공급되었다. 전술한 바와 같이, 공급 덕트 3과 로터 5의 간극이, 간극이 변할 때에 로터 5에 의하여 발생한 흡인 압 또는 부압이 각각의 속도에서 어떻게 변하는지를 보기 위하여 변화되었다. 흡인력은, 공급 덕트 3에 노즐(도시 않음)을 경유하여 U-파이프(도시 않음)를 연결하고 U-파이프의 수두를 읽음으로써, 측정되었다. 로터 5의 성능은, 측정된 부압(흡인력)의 크기와 압력의 변동(안정 성)을 평가하여 결정되었다. 이 시험에서, 시험의 목적은 다만 로터 5의 성능을 보기 위한 것이기 때문에, 실제의 배기 가스 대신에 질소 가스가 사용되었다.

본 시험의 결과는 도 4a와 도 4b의 그래프로 도시하였다. 도 4a에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 공급 덕트 3과 로터 5의 간극이 10mm이하인 때에는 약간 정압이 결과로써 나타났으나, 간극이 어느 수준까지, 증가함에 따라서 부압이 전진적으로 획득되었다. 예를 들면, 로터 5가 1780 rpm으로 회전하였을 때에는 간극이 26.5mm일 때 최대 부압이 되었다. 그러나, 도 4b의 그래프에서 관찰되는 바와 같이 간극이 26.5mm를 초과하여 증대하였을 때에, 바람직하지 않은 넓은 범위로 부압이 변동하였다. 이리하여, 본 예에 있어서 간극은17.4∼26.5mm의 범위가 바람직하다는 결론지을 수 있다. 또, 로터 5가 1789 rpm으로 회전할 때 26.5mm의 간극으로써 아래로 흡인된 질소 가스의 양은 100d㎥/min이었음을 자료로서 언급한다.

(예 2)

도 3a 및 3b에 도시한 실시 예와 일치하여, 중공 실린더 22( 내경: 126mm, 외경: 132mm, 높이 71mm), 6개의 날개 23(높이 또는 폭: 25mm, 길이: 39mm), 및 중심 보스 21( 내경 22mm)로 구성된 로터 5를 준비하였다. 모든 이들 요소는 PVC로 제작되었다. 각 날개 23은, 로터의 중심 축 25를 포함하는 수직 평면에 대하여 30°경사하고, 그 상단은 중공 실린더 22의 상단과 동일 면을 형성하였다. 보스 21은 모터 M의 구동 축 6에 장착되었다. 구동 축은 스텐레스 강으로 하였다.

한편, 모터 구동 축 6은 밀봉장치 7을 거쳐 액체 용기 2( 내경: 400mm, 높이: 825mm)의 밑 벽 2a를 관통하도록 설치되었다. 용기 2는 투명한 PVC로 만들었다. 로터 5는 중공 실린더 22의 상단이 밑 벽 2a로부터 125mm 위에 위치하도록 용기 2에 설치되었다. 액체로서 물이 용기 2에 수용되었으며, 공급 덕트 3(내경 60mm)이 용기 2의 뚜껑 판 9를 관통하여 물 L에 부분적으로 잠기도록 장착되었다. 공급 관의 하부 개구 단 4는 로터의 바로 위에 설치되고 또 외경이 135mm의 플랜지를 구비하였다. 공급 덕트 3의 장착 높이는 공급 관 3의 하부 개구단 4와 로터 5 간의 간극이 10∼40mm의 범위에서 변화하도록 조정되었다.

상기 조건하에서, 로터 5의 성능은 예 1과 마찬가지의 방법으로 평가되었으며, 그 결과는 도 5a, 5b에 도시한다.

도 5a에서 관찰되는 바와 같이, 로터 5와 공급 덕트 3의 간극이 10mm에서 31. 7mm로 증가 될 때에, 로터 5의 각각 다른 회전 속도(50 HZ: 1480 rpm, 55 HZ: 1630 rpm, 60 HZ: 1780rpm)에서 점차적으로 한결 큰 부압을 얻었다. 또, 경사 날개 23이, 각각 다른 회전 속도와 각각 다른 간극에서, 예 1에서의 수직 날개보다 더 큰 부압을 발생시켰다. 본 예 2에서, 로터 5가 간극 24.5mm로써 1780 rpm으로 회전하였을 때에 아래로 흡인된 질소 가스의 총량은 125d㎥/min이었다.

한편, 도 5b의 그래프에서 관찰되는 바와 같이, 흡인력(부압)의 변동은 로터 5가 10mm의 작은 간극으로 하여 1780rpm(60 HZ)의 고속으로 회전하였을 때에 138mm H₂O이었으나, 각각 다른 간극에 있어서 저속(50 HZ: 1480rpm, 55 HZ: 1630rpm)에서는 흡인력의 변동은 크지 않았다. 그러나, 간극이 11.8mm이상에서는, 흡인력의 변동은 고속인 1780rpm(60 HZ)에 대하여도 실용적인 수준인 100mm H₂O 이하로 떨어졌다. 이리하여, 본 예에 있어서의 간극의 실용 범위는 11.8∼31.7mm이며, 이것은 예 1에 있어서 획득한 실용 범위보다 넓다.

(비교 1)

비교를 위하여, 도 6에 도시된 구조를 가진 종래의 로터 50을 이용하였다. 엄밀히 말하면, 로터 50은 아래위로 막힌 실린더 71( 외경: 120mm), 실린더 71의 위 벽(뚜껑) 72에 고정되고 방사 상으로 배치된 10개의 날개, 그리고 실린더 71의 원주 벽에 고정된 20개의 수직 리지로 구성되어 있다. 로터는 모터 M의 구동 축 6에 장착되어 있다(도 1 참조).

한편, 모터 구동 축 6은 밀봉장치 7을 거쳐 액체 용기 2( 내경: 400mm, 높이: 825mm)의 밑 벽 2a를 관통하도록 설치되었다. 용기 2는 투명한 PVC로 만들었다. 로터 50은 각 날개 73의 상단이 밑 벽 2a로부터 125mm 위에 위치하도록 용기 2에 설치되었다. 액체로서 물이 용기 2에 수용되었으며, 공급 덕트 3(내경 60mm)이 용기 2의 뚜껑 판 9를 관통하여 물 L에 부분적으로 잠기도록 장착되었다. 공급 관의 하부 개구 단 4는 로터 50의 바로 위에 설치되고 또 외경이 135mm의 플랜지를 구비하였다. 공급 덕트 3의 장착 높이는 공급 관 3의 하부 개구단 4와 로터 50 간의 간극이 0∼40mm의 범위에서 변화하도록 조정되었다.

상기 조건하에서, 로터 (50)의 성능은 예 1에서와 마찬가지 방법으로 평가되었다. 그 결과는 도 7a 및 7b에 보여 주고 있다.

도 7a 및 도 7b에서 관찰할 수 있는 바와 같이, 의미 있는 부압은, 4∼5mm의 좁은 간극 범위에서, 고속인 1780 rpm(60 HZ)에서만 발생하였다. 하지만, 발생된 압력은, 정압이거나 부압이거나, 비교적 안정적이었다. 그러므로, 간극과 회전 속도를 설정함에 큰 제한이 있다고 결론지을 수 있다.

본 발명이 이렇게 설명되었으나, 본 발명은 여러 가지로 변화될 수 있음은 명백하다. 그러한 변화는 본 발명의 범위와 정신으로부터 이탈된 것이라고 간주될 수 없으며, 그 방면에 숙련된 자가 쉽게 알 수 있는 모든 변형은 하기 청구항의 범위 내에 포함되는 것으로 한다.

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Claims (11)

1. 자흡 형으로서,

   액체 (L)을 수용하기 위한 액체 용기 (2);

   가스 (G)를 공급하기 위하여 아래쪽에 개구 단 (4)를 가지며, 부분적으로 액체 (L)에 잠기는 공급 덕트 (3);

   공급 덕트 (3)의 개구 단 (4)에 대향 관계로 액체 (L) 속에 배치되고, 가스 (G)를 흡인하고 미세 기포로서 액체 (L) 내에 가스 (G)를 분산하기 위하여 회전 구동되는 로터(5);

   로터(5)를 구동하기 위한 구동 수단(M)으로 구성되고;

   로터(5)는 보스(21), 위쪽이 개방되고 보스(21)을 둘러싼 중공 실린더(22), 및 중공 실린더(22) 내에서 방사 상으로 뻗어 있는 복수의 날개(23)으로 구성된 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
2. 중공 실린더가 위아래 양쪽이 열린 청구항 1에 기재된 장치.
3. 중공 실린더(22)가, 복수의 개구(26)이 형성되고 보강 기능이 있는, 밑 벽(24)를 가진 청구항 2에 기재된 장치.
4. 각 날개(23)이 안쪽 끝이 방사 상으로 보스(21)에 연결되고, 바깥쪽 끝이 방사 상으로 중공 실린더(22)에 연결된 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 장치.
5. 각 날개(23)이 로터(5)의 중심 축을 통하는 수직 평면에 포함되는 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 장치.
6. 각 날개(23)이 로터(5)의 중심 축을 통하는 수직 평면에 대하여, 로터(5)의 회전 방향(X)에 관하여 날개의 상단이 날개의 하단보다 앞서는 방법으로 경사된 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 장치.
7. 날개(23)의 경사 각도가 45°이하인 청구항 6에 기재된 장치.
8. 각 날개(23)의 상단이 중공 실린더(22)의 상단과 동일 면인 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 장치.
9. 각 날개(23)의 상단이 중공 실린더(22)의 상단보다 돌출한 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 장치.
10. 구동 수단(M)이 액체 용기(2)의 밑에 배치된 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 장치.
11. 구동 수단(M)이 액체 용기(2)의 위에 배치된 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 장치.