KR20020071432A - Pulverized bubble water generating device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 공장 배수 등의 오염을 정화하기 위하여 흐름을 소용돌이형 또는 토네이도(tornato)형으로 교반하여 초미세화(超微細化) 기포수를 생성하는 기포수 생성 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bubble water generating device for generating ultra-fine bubble water by agitating a flow in a vortex or a tornado type in order to purify contaminants such as plant drainage.
하천이나 공장 배수로가 오염된 경우, 그 오염을 정화하기 위해서는 그 오탁수에 미생물을 번식시켜 미생물이 오탁 성분을 소화하게 하는 처리 방법이 가장 일반적이다. 이러한 처리 방법에는, 미생물을 번식시키기 위한 오탁수에 폭기 장치에 의해 초미세(ultrafine)한 기포를 혼합하여 미생물군이 생존하기 쉬운 환경을 갖추는 것이 효과적이다. 이 폭기 장치로는, 여러가지의 형식의 것이 알려져 있으며, 특히 파이프 내로 공기와 물의 흐름을 유도하고, 내부에 미세 기포수 흐름을 생기게 하는 형식의 것은 에어레이터(aerator)라 부르고 있다. 그 대표적인 예가 도 6, 도 7에 도시되어 있다.When a stream or a plant drainage is contaminated, the most common treatment method is to purify the pollution and to breed the microorganisms in the polluted water so that the microorganisms digest the pollutants. In such a treatment method, it is effective to mix an ultrafine bubble with an aeration device in the effluent water for breeding microorganisms and to provide an environment in which the microbial group easily survives. Various types of aeration devices are known, and in particular, those which induce air and water flow into the pipes and generate fine bubble water flow therein are called aerators. Representative examples thereof are shown in FIGS. 6 and 7.
종래의 에어레이터(A)는, 도시하지 않은, 정화하려는 오니지(汚泥池), 오니조(汚泥槽) 내부 바닥의 적당한 위치에 설치되어 있으며, 그 구성은 도 6에 도시한 바와 같이, 중공 원통형의 파이프 (1; 1B, 1a∼1f)에 대하여 그 하단(2)으로부터 상방으로 공기를 보내는 분출관(3)을 설치하고, 배출되는 공기의 유출수에 상승 흐름을 발생시키는 동시에 공기 기포를 혼입하여, 파이프 부분(1B)의 내부에 설치한 가이드(4)에 의해 그 상승류에 선회 운동을 부여하고, 파이프 부분(1B) 위에 다단으로 파이프 부분(1a∼1f)을 적층하여 형성하고 있다.The conventional aerator A is provided at an appropriate position on the inside of the onigi and onizo floors to be purified, which are not shown. The configuration is hollow as shown in FIG. Blowing pipes 3 are provided for the cylindrical pipes 1; 1B and 1a to 1f, which send air upwards from the lower end 2 thereof, to generate an upward flow in the outflow water of the discharged air, and to mix air bubbles. The pivoting motion is given to the upward flow by the guide 4 provided inside the pipe portion 1B, and the pipe portions 1a to 1f are stacked in multiple stages on the pipe portion 1B.
가이드(4)는 파이프 부분(1B) 내에서, 2개의 반달판을 서로 반대 방향의 경사를 가지도록 장착되며, 상승류에 선회 이동을 부여하는 역할을 한다. 다단으로 설치된 파이프 부분(1a∼1f)은, 하나씩 걸러 동일 형상이며, 각각의 파이프 내주에 60°피치로, 반경 방향 중심 쪽으로 돌출된 복수(도시된 예에서는 6개)의 돌기(5)가 파이프 부재와 일체로 형성되며, 그 파이프 부분을 1단마다 30° 차이가 나는 돌기 배치로 되도록 다단으로 적층되어 있다. 돌기(5…)는 환봉의 선단에 볼(5a)이가 형성되어 있으며, 볼(5a…)의 중심을 지나는 곡선이 소정의 반경원으로 되는 위치까지 연장되어 있고, 중심 부분은 중공 스페이스로 되어있다.The guide 4 is mounted in the pipe portion 1B such that the two half moon plates are inclined in opposite directions to each other, and serve to give the upward flow a turning movement. The pipe portions 1a to 1f provided in multiple stages have the same shape every other and have a plurality of projections 5 (6 in the illustrated example) projecting toward the radial center at 60 ° pitch in each pipe inner circumference. It is formed integrally with the member, and the pipe portion is stacked in multiple stages so as to form a protrusion arrangement having a 30 ° difference for each stage. The projection 5... Has a ball 5a formed at the tip of the round bar and extends to a position where a curve passing through the center of the ball 5a ... becomes a predetermined radius circle, and the center portion is a hollow space. .
파이프 부분(1a∼1f)의 각각은, 도 7에 도시한 바와 같이, 짧은 파이프의 양단에 사각형의 칼라(6, collar)가 형성되고, 각각의 칼라(6)의 모서리에 설치한 구멍(6a)에 체결 볼트(7)가 삽입된다. 그리고, 파이프 부분(1B)의 상단에 형성된 칼라(6)와 동일한 형상의 칼라(도시하지 않음)에 체결 볼트(7)를 삽입하고, 그 하단을 너트로 체결하여 파이프 부분(1a∼1f)을 파이프 부분(1B)에 설치한다.As shown in FIG. 7, each of the pipe portions 1a to 1f is formed with a square collar 6 at both ends of the short pipe, and the holes 6a provided at the corners of the respective collars 6. ), A fastening bolt 7 is inserted. Then, the fastening bolt 7 is inserted into a collar (not shown) having the same shape as the collar 6 formed on the upper end of the pipe part 1B, and the lower end is fastened with a nut to fasten the pipe parts 1a to 1f. It is installed in the pipe part 1B.
상기 구성의 에어레이터에서는, 분출관(3)에서 토출되는 공기에 의해 상승류가 형성되고, 공기와 물이 혼합된 상승류가 가이드(4)의 작용으로 선회류로 되고, 상반부의 파이프 부분(1a∼1f)을 통과할 때, 다수의 돌기(5…)와 충돌함으로써 상승류에 포함되는 공기의 기포가 잘게 부서져서 미세 기포가 되고, 상단의 파이프 부분(1f)에서 다시 상승하여 오니지나 오니조 내에서 선회되며, 오니수 내에 생식하는 미생물에 산소를 공급함으로써, 이들 미생물을 활성화한다. 활성화된 미생물은 오니 속의 각종 물질을 분해함으로써, 오염 물질이 제거된다.In the aerator of the above constitution, an upward flow is formed by the air discharged from the ejection pipe 3, and an upward flow in which air and water are mixed becomes a swirl flow under the action of the guide 4, When passing through 1a to 1f), by colliding with a plurality of protrusions 5..., Air bubbles contained in the upward flow are broken into fine bubbles, and rise again from the upper pipe portion 1f. These microorganisms are orbited and activated by supplying oxygen to microorganisms that reproduce in sludge water. Activated microorganisms decompose various substances in sludge, thereby removing contaminants.
전술한 에어레이터 방식의 폭기(曝氣) 장치는, 다른 형식의 것, 예를 들면 혼합 기포를 노즐로부터 분출하는 노즐 형식, 또는 혼합 날개를 모터 등에 의해 회전시켜 교반하는 교반 형식의 것에 비하여 여러가지 면에서 우수하다고 알려져 있다. 일반적으로, 상기 에어레이터 방식의 것은, 오니지나 오니조 전역에 대해 균일한 교반을 할 수 있어, 물에 대한 산소 용해 효율이 크고, 미생물군(微生物群)의 서식역(棲息域)을 파괴하지 않는 등의 점에서 다른 형식의 것보다 우수하다. 또한, 막힘이 발생하기 어렵고, 간헐 운전이 가능할 뿐만 아니라, 장치가 튼튼하고 내구성이 있어, 유지 보수가 용이하고 운전 비용이 저렴하다는 등의 이점도 있다.The aerator type aeration apparatus described above has various aspects in comparison with other types, for example, a nozzle type for blowing a mixed bubble from a nozzle, or a stirring type for stirring and rotating a mixing blade by a motor or the like. It is known to be excellent. In general, the aerator type can uniformly stir the whole of Oniji or Onijo, has a high oxygen dissolving efficiency in water, and does not destroy the culture zone of the microbial group. It is superior to other types in that it does not. In addition, clogging is less likely to occur, intermittent operation is possible, and the device is robust and durable, which is easy to maintain and low in operation cost.
그러나, 상기 에어레이터에서는 중심 쪽으로 향하는 돌기의 중심 부분은 중공 스페이스로 되어 있으며, 이로 인해 선회류의 대부분이 중공 스페이스 내부를 선회하면서 상승할 가능성이 있고, 선회류의 외측 부분은 돌기와 충돌하여 물과 기포의 혼합류가 잘게 부서진다 해도, 그 외측 부분의 선회류가 차지하는 비율이 작기 때문에, 기포 흐름을 미세 기포류가 되도록 부수는 작용에는 일정한 한계가 있다. 따라서, 또 미세 기포류를 효율적으로 발생시킬 수 있는 에어레이터 방식이 요망되고 있다.However, in the aerator, the central portion of the projection directed toward the center is a hollow space, which may cause most of the swirl flow to rise while turning inside the hollow space, and the outer portion of the swirl flow collides with the projection to form water. Even if the mixed flow of bubbles is broken finely, since the ratio of the swirl flow in the outer portion is small, there is a certain limit to the action of breaking the bubble flow into fine bubbles. Therefore, there is also a demand for an aerator system capable of efficiently generating fine bubbles.
본 발명은, 전술한 여러가지 문제점에 유의하여, 선회류를 돌기와 유효하게 충돌시켜 기포의 미세화 효율을 개선하여, 미생물의 생존 환경을 용존 산소가 더 많은 상태로 만들 수 있는 기포수 생성 장치의 제공을 그 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, the present invention provides an air bubble generating device capable of effectively colliding swirling flows with protrusions to improve the micronization efficiency of bubbles, thereby making the living environment of microorganisms more dissolved oxygen. Let's do that task.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기포수 생성 장치의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a bubble water generating device according to the present embodiment.
도 2는 본 실시 형태에 따른 요부(要部)의 종단면도이다.2 is a longitudinal cross-sectional view of the main portion according to the present embodiment.
도 3a는 도 1의 IIIa - IIIa선 단면도이다.3A is a cross-sectional view taken along the line IIIa-IIIa in FIG. 1.
도 3b는 도 1의 IIIb - IIIb선 단면도이다.3B is a cross-sectional view taken along the line IIIb-IIIb of FIG. 1.
도 4는 원기둥체 부분과 가이드 베인의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of the cylindrical portion and the guide vane.
도 5a 및 5b는 원기둥체 부분의 조립예에 대한 설명도이다.5A and 5B are explanatory views of an example of assembly of the cylindrical body portion.
도 6a는 종래예에 따른 에어레이터의 종단면도이다.6A is a longitudinal sectional view of an aerator according to a conventional example.
도 6b는 도 6a의 B-B선 횡단면도이다.FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 6A.
도 7은 종래예에 따른 에어레이터 파이프 부분의 사시도이다.7 is a perspective view of an aerator pipe portion according to the prior art.
본 발명은, 상기 과제를 해결하는 수단으로서, 소정의 직경 및 길이의 중공 원통을 설치하고, 그 하단 입구에 공기 분출관을 삽입 설치하며, 중공 원통 내에는 수류를 나선형으로 안내하는 가이드 베인(guide vane)과, 이 가이드 베인에 의해 형성되는 선회 상승류에 작용하여, 이 흐름에 포함된 기포를 초미세화하는 기포 초미세화 수단을 이 순서로 설치하고, 기포 초미세화 수단이 중공 원통보다 직경이 작은 원기둥체와, 중공 원통과 원기둥체 사이에 설치된 복수의 돌기를 구비하고,분출관에서 나오는 공기에 의한 선회 상승류를 돌기에 충돌시킴으로써, 흐름을 소용돌이형 또는 토네이도(tornato)형으로 교반하여 기포를 초미세화하는 초미세화 기포수 생성 장치이다.The present invention, as a means for solving the above problems, is provided with a hollow cylinder of a predetermined diameter and length, the air blowing pipe is inserted into the lower end inlet, the guide vane (guide) for helically guiding the water flow in the hollow cylinder vane) and a bubble ultrafine means for acting on the swirling upward flow formed by the guide vane to ultrafine the bubbles contained in this flow, in which the bubble ultrafine means have a smaller diameter than the hollow cylinder. A cylinder is provided with a plurality of projections provided between the hollow cylinder and the cylinder, and the flow is stirred in a vortex or a tornado shape by colliding with a projection a swirling upward flow of air from the ejection pipe. It is an ultra-fine bubble water generating device to ultra-fine.
전술한 구성의 초미세화 기포수 생성 장치는, 오니지 또는 오니조 등의 수저(水底)에 설치되어, 공장 배수나, 하천 오염에 의한 오수를 정화하기 위해 사용된다. 이 기포수 생성 장치에는, 수저에 별도 배치되는 배관에 외부로부터, 공기 펌프 등에 의해 공기가 송입되며, 그 공기가 분출관을 통해 분출된다. 이에 따라, 공기에 의해 상승류가 생기고, 이 상승류는 중공 원통의 하단 개구로부터 오수를 흡입하며, 여기에 공기가 분출되면 기포로 되어 혼합된다.The ultrafine bubble water generating device having the above-described configuration is installed in a water reservoir such as a sludge or onijo, and is used to purify sewage due to plant drainage or river pollution. The bubble water generating device is supplied with air from an outside to a pipe disposed separately in the water tank by an air pump or the like, and the air is blown out through the jet pipe. As a result, an upward flow is generated by the air, and the upward flow sucks sewage from the lower opening of the hollow cylinder, and when air is blown out there, it is bubbled and mixed.
전술한 기포를 포함하는 오수의 상승류는 중공 원통 내에서 위쪽으로 밀어 올려지고, 가이드 베인을 통해 선회 상승류로 되어 기포 초미세화 수단 쪽으로 나아간다. 기포 초미세화 수단까지 선회 상승류가 진행하면, 그 흐름은 원기둥체와 중공 원통 사이의 환형 스페이스 내에서 선회하면서 상승하지만, 중심 쪽에 원기둥체가 존재하기 때문에, 선회 상승류 내의 압력이 중심 쪽에서는 크게 저하하고, 외측에서는 압력이 높아지는 큰 압력 구배가 형성되지는 않으며, 환형 스페이스 내에서의 압력의 분포가 안과 밖이 크게 차이가 나지 않는다.The upward flow of sewage containing the above-mentioned bubbles is pushed upwards in the hollow cylinder, and is turned upward through the guide vanes to the bubble ultrafine means. When the turning upward flow proceeds to the bubble ultrafine means, the flow rises while turning in the annular space between the cylinder and the hollow cylinder, but since the cylinder exists at the center side, the pressure in the turning upward flow decreases greatly at the center side. On the outside, a large pressure gradient is not formed in which the pressure increases, and the distribution of pressure in the annular space does not significantly differ inside and outside.
이러한 압력 분포 상태에서 선회 상승류가 진행하여 다수의 돌기와 심하게 충돌하면, 돌기에 의해 기포가 부서져서 초미세화되기 때문에, 흐름에 초미세화 기포가 균일하게 혼합되어 상방으로 선회 이동하며, 중공 원통의 상부 개구로부터 방출된다. 이 선회 상승류는, 무수한 초미세화 기포를 포함한 상태로 조(槽) 내부 등으로 방출되기 때문에, 주변의 오수와 선회하면서 합류하여, 산소 용존성(溶存性)이 높은 초미세 기포수가 혼합됨으로써, 오수 속에 호기성(好氣性) 미생물이 생존하기 쉬운 환경을 만든다. 이에 따라, 오수지 또는 오수조 전체가 이러한 미생물의 작용으로 정화된다.In this pressure distribution, if the turning upward flow progresses and collides with a large number of projections, the bubbles are broken by the projections and thus become very fine, so that the ultra-fine bubbles are uniformly mixed in the flow and swiveled upward, and the upper opening of the hollow cylinder Is released from. Since this swirling upward flow is discharged to the inside of a tank in the state containing a myriad of ultrafine bubbles, it joins while turning with surrounding sewage, and mixes the ultrafine bubble water with high oxygen dissolution, Aerobic microorganisms in sewage create a viable environment. Thus, the sewage reservoir or the whole reservoir is purified by the action of these microorganisms.
◆ 실시 형태◆ Embodiment
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 실시 형태의 기포수 생성 장치(에어레이터)의 개략적 종단면도, 도 2는 그 요부의 종단면도이다. 도시한 바와 같이, 기포수 생성 장치(10)는 소정 직경 및 길이로 상하단이 개방된 중공 원통(11)의 하단(12)으로부터, 공기의 분출관(13)이 그 일부가 원통 내로 들어오도록 삽입되어 있다. 이 분출관(13)보다 약간 상방 위치에 가이드 베인(14)이 설치되며, 다시 그 상방에는 기포 초미세화 수단(16)이 설치되어 있다. 가이드 베인(14)은 상단이 소정 직경으로 벌어진 역원추체(14c)의 외주에 복수(도시한 예에서는 4개)의 수직 안내판(14a)과, 이 안내판에 접속되고, 또한 곡선형으로 비틀어진 형상의 곡면 안내판(14b)으로 이루어진다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a bubble water generating device (airator) of an embodiment, and Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a main portion thereof. As shown, the bubble water generating device 10 is inserted from the lower end 12 of the hollow cylinder 11 whose upper and lower ends are opened at a predetermined diameter and length so that a part of the air blowing pipe 13 enters the cylinder. It is. The guide vane 14 is provided slightly above the jet pipe 13, and the bubble ultrafine means 16 is provided above it again. The guide vane 14 has a plurality of (four in the illustrated example) vertical guide plates 14a on the outer circumference of the inverted cone 14c having an upper end having a predetermined diameter, and is connected to the guide plates and curved in a curved shape. It consists of the curved guide plate 14b.
도시된 역원추체(14c)는 그 수직 방향의 중간에 2개로 분할된 것을 끼워서 일체로 조립함으로써, 분리가 자유롭게 구성되는데, 그 하반 부분의 수직 안내판(14a)과 상반 부분의 곡면 안내판(14b)이 각각 합쳐져 일체가 된다. 도시된 수직 안내판(14a)은 축방향에서 바라 보았을 때의 그 단면은, 4개의 안내판(14a)이 +자형으로 교차하며 반경 방향으로 형성되어 있다. 상반 부분의 곡면 안내판(14b) 하단의 일부는 이 수직 안내판(14a)에 접속되도록 수직으로 되어 있으며, 상반 부분의 상부의 안내판(14b)은 나선형으로 곡면을 이루며 상방으로 상단까지 뻗어 있다.The illustrated inverted cone 14c is integrally assembled by inserting two divided ones in the middle of the vertical direction, and the separation is freely configured. The vertical guide plate 14a in the lower half and the curved guide plate 14b in the upper half are Each of them merges into one. The cross section of the illustrated vertical guide plate 14a when viewed from the axial direction is formed in a radial direction with four guide plates 14a intersecting in a + shape. A part of the lower end of the curved guide plate 14b of the upper half is vertically connected to the vertical guide plate 14a, and the upper guide plate 14b of the upper half is spirally curved and extends upward to the upper end.
기포 초미세화 수단(16)은 다단(도시한 예에서는 6단)으로 끼워 맞춰지며, 조립이 자유로운 짧은 원기둥 부분(16a 내지 16f)을 끼워 맞춰 하나의 원기둥체(16´, 도 5)를 형성하고, 각각의 원기둥체 부분(16a 내지 16f)에는 그 외주에 소정의 각도 피치로 복수의 돌기(15)가 원기둥체(16´)의 반경 방향의 외측으로 돌출하도록 설치되어 있다(도시된 예에서, 돌기(15)는 하나의 원주체 부분에 7개).The bubble ultrafine means 16 is fitted in multiple stages (six stages in the illustrated example), and fits the short cylindrical portions 16a to 16f that are free to assemble to form one cylindrical body 16 '(Fig. 5). Each cylinder portion 16a to 16f is provided so that a plurality of protrusions 15 protrude outward in the radial direction of the cylinder body 16 'at a predetermined angular pitch on its outer periphery (in the illustrated example, Projections 15 in one columnar portion).
돌기(15)는 도시한 예에서는 역삼각형이며, 에지 부분이 기포를 초미세화할 수 있으며, 길이는 중공 원통(11) 내면과의 간극에 상당하는 길이이다. 돌기(15)의 형상은, 도시한 예와는 달리 4각형, 5각형…다각형 , 원형, 타원형 등의 여러가지 단면 형상이 사용될 수 있다. 원기둥체 부분(16a 내지 16f)은 각각 서로 끼워 맞추기 위한 돌기와 구멍의 배치만 다르지만(6 종류), 기타의 형상은 돌기(15)를 포함하여 동일하게 형성되어 있다.The projection 15 is an inverted triangle in the illustrated example, and the edge portion can make the bubble ultra fine, and the length is the length corresponding to the gap with the inner surface of the hollow cylinder 11. The shape of the projection 15 is different from the illustrated example in terms of a quadrilateral and a pentagon. Various cross-sectional shapes, such as polygonal, circular, elliptical, can be used. The cylinder portions 16a to 16f differ only in the arrangement of projections and holes for fitting to each other (six types), but other shapes are formed in the same manner including the projections 15.
전술한 가이드 베인(14) 중심부의 역원추체(14c)의 상단은, 전술한 원기둥체(16´)의 하단에 동일 직경으로 접속되도록 설정되며, 원기둥체(16´)와 가이드 베인(14)의 각각의 중심에는 관통공이 형성되어 있어, 그 관통공에 나사봉(17)을 삽입하고 상단 측을 너트로 체결함으로써, 원기둥체(16´)와 가이드 베인(14)의 양자는 일체로 조립된다. 최상단의 원기둥체 부분(16f)과 너트 사이에는 부착 프레임(17a)이 끼워지며, 이 부착 프레임(17a)은 중공 원통(11)의 상단에 미리 양단이 용접에 의해 고정되어 있기 때문에, 이 프레임(17a)에도 나사봉(17)을삽입하여 체결함으로써, 일체로 조립된 원기둥체(16´)와 가이드 베인(14)이 중공 원통(11)에 부착된다.The upper end of the inverted cone 14c at the center of the guide vane 14 described above is set to be connected to the lower end of the cylindrical body 16 'described above with the same diameter, and the cylindrical body 16' and the guide vane 14 are separated from each other. A through hole is formed in each center, and both the cylinder body 16 'and the guide vane 14 are integrally assembled by inserting the screw rod 17 into the through hole and fastening the upper end side with a nut. An attachment frame 17a is fitted between the uppermost cylindrical portion 16f and the nut, and the attachment frame 17a is fixed to the upper end of the hollow cylinder 11 by welding in advance so that this frame ( By inserting and screwing the screw rod 17 to 17a), the cylindrical body 16 'and the guide vane 14, which are integrally assembled, are attached to the hollow cylinder 11.
부착 프레임(17a)에는 중공 원통(11)의 상단 개구로부터 상방으로 유출하는 선회 상승류에 큰 방해가 되지 않을 정도의 바(bar)이면 좋고, 또한 형상, 부착 방법도 이 부착 프레임(17a) 이외에 원기둥체(16´)를 중공 원통(11)에 부착할 수 있는 수단이면 어떤 것이라도 좋다.The attachment frame 17a may be a bar that does not significantly interfere with the turning upward flow flowing upward from the upper opening of the hollow cylinder 11, and the shape and the attachment method may be other than the attachment frame 17a. Any means can be used as long as the cylinder 16 'can be attached to the hollow cylinder 11.
전술한 복수단(複數段)의 원기둥체 부분(16a 내지 16f)을 중공 원통(11) 내에 조립하여 수납하는 경우, 각 원기둥체 부분의 중심에 설치된 보스부(18)와 그 뒤 쪽에 설치된 오목부, 및 원기둥체 부분의 일단면(一端面)에 설치된 작은 돌기(19, 도 3에서와 같이, 도시한 예에서는 60˚ 피치로 6개)와, 이것과 대응하여 타단면에 설치된 작은 구멍(작은 돌기(19)와 동일한 수)이 끼워 맞춰져 조립될 수 있도록 형성되어 있다. 복수단의 원기둥체 부분(16a 내지 16f)을 조립할 때는, 서로 인접하는, 예를 들면 원기둥체 부분(16a)의 보스부(18)를 원기둥체 부분(16b)의 오목부에 대응시키고, 또한 원기둥체 부분(16a)의 작은 돌기(19)를 원기둥체 부분(16b의 작은 구멍에 그 원주 방향의 배치 피치를 맞추어 압입하고, 동일한 방식의 끼워 맞춤을 원기둥체 부분(16b과 16c), 원기둥체 부분(16c과 16d,…) 등으로 각각 실시하면 원기둥체(16´)가 형성된다.In the case where the above-described multi-stage cylindrical body portions 16a to 16f are assembled and accommodated in the hollow cylinder 11, the boss portion 18 provided at the center of each cylindrical body portion and the concave portion provided behind it are provided. And small projections (19, as shown in Fig. 3, six in a 60 ° pitch in the illustrated example) provided on one end surface of the cylindrical body portion, and small holes (smaller) provided on the other end surface corresponding thereto. The same number as the projections 19) is formed to be fitted and assembled. When assembling multiple stage cylindrical body parts 16a-16f, the boss | hub part 18 of the cylindrical body part 16a which adjoins mutually, for example corresponds to the recessed part of the cylindrical body part 16b, and also the cylinder The small projection 19 of the sieve portion 16a is pressed into the small hole of the cylindrical portion 16b with its circumferential arrangement pitch in the same manner, and the fitting in the same manner is applied to the cylindrical portions 16b and 16c and the cylindrical portion. (16c, 16d, ...) or the like, the cylindrical body 16 'is formed, respectively.
이렇게 형성된 원기둥체(16´)를, 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이, 중공 원통(11) 내에 수납하여 조립하면 장치의 주요부가 형성된다. 원기둥체(16´)를 수납한 중공 원통(11)의 하단 외측에는 미리 리브(21, 21)가 부착되어 있으며, 이 리브(21, 21)를 접속판(22, 22)에 볼트 고정한다. 접속판(22, 22)은 분출관(13)으로 공기를 보내는 배관부(23)에 고정되어 있으며, 따라서 리브(21, 21), 접속판(22, 22)을 통해 배관(23)에 장치의 주요부가 부착된다.When the cylindrical body 16 'thus formed is housed in the hollow cylinder 11 and assembled as shown in Fig. 1 or 2, the main part of the apparatus is formed. Ribs 21 and 21 are attached in advance to the lower end outer side of the hollow cylinder 11 which accommodated the cylinder body 16 ', and these ribs 21 and 21 are bolted to the connecting plates 22 and 22. As shown in FIG. The connecting plates 22 and 22 are fixed to the piping 23 which sends air to the blowoff pipe 13, and thus, the connecting plates 22 and 22 are attached to the piping 23 through the ribs 21 and 21 and the connecting plates 22 and 22. The main part of is attached.
전술한 복수의 원기둥체 부분(16a 내지 16f)에 형성되어 있는 복수의 돌기(15, 15 …)와 서로 끼워 맞추기 위한, 작은 돌기(19)와 작은 구멍의 배치에 대해서는, 복수의 원기둥체 부분(16a 내지 16f)이 전부 동일하다. 예를 들면, 작은 돌기(19), 작은 구멍과 돌기(15)를, 기준이 되는 반경 위치 상의 동일 위치에 두고, 다른 작은 돌기(19), 작은 구멍을 60°피치로 배치하고, 돌기(15)에 대해서는 다른 돌기(15)를 51.43°의 피치로 동일 회전 방향으로 배치되어 있다. 이와 같은 형상에서 복수의 원기둥체 부분(16a 내지 16f) 전체를 동일 배치 구성으로 형성했기 때문에, 원기둥체 부분(16a 내지 16f)의 각각을 서로 끼워 맞춰 조립할 때, 전체 원기둥체 부분의 돌기(15)를 원기둥체의 축 방향에서 바라 보면, 서로 동일한 위치에 완전히 겹치지 않도록 서로 조금씩 각도 위치가 어긋난 위치에 끼워 맞춰져 조립된다. 이와 같은 각도 위치로 하기 위해, 전술한 방법 외에도, 예를 들면 돌기(15)의 수를 11, 13 또는 17 등의 소수(素數)로 하고, 원기둥체 부분의 분할 수를 그 소수보다 1이 작은 수로 하면 돌기(15)가 겹치지 않는 배치 구조로 할 수가 있다.The arrangement of the small protrusions 19 and the small holes for fitting with the plurality of protrusions 15, 15... Formed on the plurality of cylindrical body portions 16a to 16f described above can be described in detail. 16a to 16f) are all the same. For example, the small protrusions 19, the small holes and the protrusions 15 are placed at the same position on the reference radial position, and the other small protrusions 19 and the small holes are arranged at a pitch of 60 degrees, and the protrusions 15 ), Other projections 15 are arranged in the same rotational direction at a pitch of 51.43 °. Since the whole cylindrical part 16a-16f was formed in the same arrangement structure by such a shape, when the each of the cylindrical part 16a-16f is put together and assembled, the projection 15 of the whole cylindrical body part is assembled. When viewed from the axial direction of the cylindrical body, the fitting is assembled at a position where the angular position is slightly displaced from each other so as not to completely overlap at the same position. In order to make such an angular position, in addition to the above-described method, for example, the number of the projections 15 is 11, 13, 17, or the like, and the number of divisions of the cylindrical portion is 1 less than the number. If the number is small, it is possible to have an arrangement structure in which the protrusions 15 do not overlap.
전술한 바와 같은 복수의 돌기(15)를 원기둥체 부분(16a 내지 16f)을 서로 끼워 맞취 조립하는 경우, 작은 돌기(19)와 작은 구멍의 끼워 맞춤 위상 위치를 선택하면 7 팩토리얼(factorial, 階乘)의 조합이 얻어진다.When assembling the plurality of protrusions 15 as described above by fitting the cylinder portions 16a to 16f together, 7 factorial (階乘) is selected when the fitting phase positions of the small protrusions 19 and the small holes are selected. ) Is obtained.
이와 같은 조합 중, 도 1에 도시한 바와 같이, 인접하는 원기둥체 부분(16a와 16b), (16b와 16c,…)각각의 돌기(15)가 서로 접근하여 축 방향으로 약간 어긋난(8.57°) 위상 위치로 되며, 또한 그 돌기들(15, 15 …)을 연결하는 곡선이 원기둥체(16′)의 축방향에서 밑에서 위로 바라 보았을 때, 왼나사의 진행 방향으로 하는 것이 기포의 초미세화 효율이 가장 양호한 조합이 된다. 다만, 이 경우, 가이드 베인(14)의 곡면 안내판(14b)이 왼나사 진행 방향의 나선형인 것을 전제로 한다. 결국, 가이드 베인(14)의 비틀림 방향과 돌기(15, 15 …)의 비틀림 방향이 서로 역방향이면 좋다. 따라서, 가이드 베인(14)이 왼나사 진행 방향의 나선형이면 돌기(15, 15 …)는 오른 나사 진행 방향의 나선형으로 된다.In such a combination, as shown in FIG. 1, adjacent cylinder parts 16a and 16b and 16b and 16c, respectively, the protrusions 15 approach each other and slightly shift in the axial direction (8.57 °). When the curve connecting the projections 15, 15 ... is viewed from the bottom up in the axial direction of the cylinder 16 ', the direction of the left hand screw is the most effective for the ultrafine efficiency of the bubble. It is a good combination. In this case, however, it is assumed that the curved guide plate 14b of the guide vane 14 is a spiral in the left-hand thread traveling direction. As a result, the torsional direction of the guide vane 14 and the torsional direction of the projections 15, 15... Therefore, when the guide vane 14 is a spiral in the left screw travel direction, the projections 15, 15... Are spiral in the right screw travel direction.
또한, 도시된 원기둥체(16′)는 돌기(15), 작은 돌기(19), 가이드 베인(14)을 포함하여 경질의 합성수지재로 형성되며, 중공 원통(11)은 스테인레스제의 파이프가 사용되고 있다. 다만, 합성수지재 대신에 스테인레스 등의 재료로 원기둥체 등을 형성해도 좋다.In addition, the cylinder 16 ′ shown is formed of a hard synthetic resin material including a protrusion 15, a small protrusion 19, and a guide vane 14, and the hollow cylinder 11 is made of a stainless steel pipe. have. However, a cylindrical body or the like may be formed of a material such as stainless instead of the synthetic resin material.
전술한 구성의 기포수 생성 장치를 사용하는 경우, 공장 내부 등의 오니지 또는 오니조 내의 수저에 집어 넣어 사용한다. 오니지 또는 오니조의 밖에 설치된 공기 펌프(도시하지 않음)에서 공기를 송출하고, 배관부(23)를 통해 분출관(13)으로부터 공기를 분출하면, 그 공기의 압력으로 중공 원통(11) 내에 물의 흐름이 생기고, 그 수류가 중공 원통(11)의 하단(12)의 개구로부터 주변의 오수를 흡수(이젝터 효과)하며, 따라서 수류는 상승류로 되어 상방으로 흐른다.When using the bubble water generation | generation apparatus of the above-mentioned structure, it inserts into the spoon in the sludge of a factory, etc., or a tank, and uses it. When the air is pumped out by an air pump (not shown) installed outside the oniage or onijo, and the air is blown out from the jet pipe 13 through the pipe 23, the pressure of the air causes the A flow occurs, and the water flow absorbs the surrounding sewage from the opening of the lower end 12 of the hollow cylinder 11 (the ejector effect), and the water flow thus flows upwards as it rises.
전술한 상승류는 중공 원통(11)의 개구로부터 약간 상방에서, 분출관(13)에서의 공기의 분출에 의해 공기가 혼합될 때, 어느 정도 공기가 잘게 부서져서 형성되는 기포를 포함한 흐름으로 되어 상승한다. 이 상승류는 가이드 베인(14)의 수직 안내판(14a)에서 복수 열의 흐름으로 분할되어 곡면 안내판(14b)의 위치로 진행하며, 이 곡면 안내판(14b)과 그 중심부의 역원추체(14c)의 외주면에 의해 반경 방향으로 조금씩 벌어지며 나선상으로 비틀어져 상승한다.The upward flow described above rises as a flow including bubbles which are formed by crushing the air to some extent when the air is mixed by the jet of the air in the ejection pipe 13 slightly upward from the opening of the hollow cylinder 11. do. This upward flow is divided into a plurality of rows of flow in the vertical guide plate 14a of the guide vane 14 and proceeds to the position of the curved guide plate 14b, which is the outer circumferential surface of the curved guide plate 14b and the inverted cone 14c at the center thereof. By a little bit in the radial direction, spirally rises.
이 때, 분출관(13)에서의 공기의 분출 압력이 커서 상승류의 속도가 큰 경우는, 상승류의 직진성의 영향이 강하기 때문에, 나선형의 상승류로 되어도 그 비틀림율이 작으며, 예를 들면, 도 1의 부호 L1으로 표시된 나선류로 되어 상승한다. 그러나 분출 압력이 작게되면, 직진성의 영향보다 곡면 안내판(14b)에 의한 비틀림이 커서 L2로 표시된 나선류로 되어 상승한다. 어느 나선류나 가이드 베인(14)를 지나면 기포 초미세화 수단(16)의 원기둥체(16′)와 중공 원통(11) 사이의 환형 스페이스(S) 속을 나선형으로 크게 회전(비틀림)하면서 상승하여 중공 원통(11)의 상단 개구로부터 밖으로 유출한다.At this time, when the blowing pressure of the air in the blowing pipe 13 is large and the velocity of the upward flow is large, since the linearity of the upward flow is strong, the torsion rate is small even in the case of spiral upward flow. g., increases in the spiral circulation indicated by the reference numeral L 1 in Fig. However, when the ejection pressure becomes small, the torsion by the curved guide plate 14b is greater than the influence of the straightness, and thus becomes a spiral flow indicated by L 2 and rises. When any spiral flow passes through the guide vane 14, the spiral rises in the annular space S between the cylindrical body 16 'and the hollow cylinder 11 of the bubble ultrafine means 16 in a spiral manner. It flows out from the top opening of the cylinder 11.
전술한 나선류는 환형 스페이스(S) 속을 회전하면서 상승할 때, 원기둥체(16′) 외주의 다수의 돌기(15 …)에 충돌하여, 그 수류에 포함되는 기포가 더 초미세하게 부수어진다. 이 때, 도시된 예의 돌기(15)는 단면이 삼각형이기 때문에, 그 에지 부분이 기포와 심하게 충돌함으로써 작은 기포가 더 초미세해진 후, 흐름에 혼합되어 상승한다.When the above-mentioned spiral flow rises while rotating in the annular space S, it collides with a plurality of projections 15... Of the outer circumference of the cylindrical body 16 ′, and the bubbles contained in the stream break more finely. . At this time, since the projections 15 of the illustrated example are triangular in cross section, the edge portions thereof collide with the bubbles so severely that the small bubbles become more superfine, and then mix and rise in the flow.
또한, 도시한 예에서는, 상기 나선류의 비틀림 방향은 중심축을 아래에서 위로 보았을 때, 오른 나사의 진행 방향이지만, 다단형의 원기둥체 부분(16a 내지 16f)이 서로 이웃하는 부분의 돌기(15, …) 중, 서로 접근 배치된 돌기(15, 15, …)와 충돌할 확률이 높아, 초미세 기포를 흐름에 효율적으로 혼합할 수 있다.Further, in the illustrated example, the twisting direction of the spiral flow is the traveling direction of the right screw when the central axis is viewed from below, but the projections 15 of the portions where the multi-stage cylindrical body portions 16a to 16f are adjacent to each other. Among them, there is a high probability of colliding with the projections 15, 15, ... arranged close to each other, and the ultra-fine bubbles can be efficiently mixed in the flow.
전술한 바와 같이, 형성되는 상승 나선류를, 만약 원기둥체(16′)를 설치하지 않고 형성시키면, 회전 상승 속도가 커짐에 따라 중심 쪽의 압력이 낮아지고 외측의 압력이 높아질 것이지만, 도시한 예에서는 중심 쪽에 원기둥체(16′)가 존재하기 때문에, 상승 나선류는 축과 직각인 단면에서 보면 환형의 흐름이며, 원기둥체(16′)의 외주와 중공 원통(11) 내경 사이의 환형 스페이스(S) 내에서는 압력차가 크지 않기 때문에, 초미세 기포는 반경 위치의 내, 외를 막론하고 흐름 속에 균일하게 혼합되며, 따라서 산소 용존 효율도 높아진다.As described above, if the ascending spiral flow to be formed without the cylindrical body 16 'is formed, the pressure on the center side will be lowered and the pressure on the outside will be increased as the rotational ascending speed increases, but the illustrated example is shown. Since the cylindrical body 16 'exists at the center side, the rising spiral flow is an annular flow when viewed in a cross section perpendicular to the axis, and the annular space between the outer circumference of the cylindrical body 16' and the inner diameter of the hollow cylinder 11 ( Since the pressure difference is not large in S), the ultra-fine bubbles are uniformly mixed in the flow regardless of the inside and outside of the radial position, thus increasing the oxygen dissolution efficiency.
도 5에 다단형의 원기둥체 부분(16a 내지 16f)을 조립할 때, 돌기(15, 15 …)의 배열이 여러가지의 형태로 될 수 있는 가능성을 도시하고 있다. (a)도는 상하 이웃하는 원기둥체 부분의 돌기(15, 15 …)가 오른 나사 진행 방향의 나선형을 취하도록 배열한 조합을 도시하고 있다. (b)도는 상하 이웃하는 원기둥체 부분의 돌기(15, 15 …)가 오른 나사 진행 방향으로 중간까지 진행하면, 거기서 왼나사 진행 방향으로 변화하는 배열의 조합을 도시하고 있다. 그 외에도 도시한 예에서는 돌기(15, 15 …)는 하나의 원기둥 부분에 대해 7개가 설치되기 때문에, 그 조합은 7 팩토리얼, 즉 5040개가 된다. 어느 조합에 있어서나 축 방향에서 바라 본 돌기(15)의 배열은 인접하는 것끼리 겹쳐지지 않도록 조합할 수가 있다.In FIG. 5, when assembling the multi-stage cylindrical body portions 16a to 16f, the arrangement of the protrusions 15, 15... Shows the possibility of various forms. (a) shows the combination which arrange | positioned so that the processus | protrusion 15, 15 ... of the cylindrical body part adjacent to up and down may take a spiral of the right direction of screw advancement. (b) shows a combination of arrangements in which the projections 15, 15, ... of the up-and-down neighboring cylindrical body portions advance to the middle in the right screw travel direction and change in the left screw travel direction there. In addition, in the illustrated example, since seven projections 15, 15, ... are provided for one cylindrical portion, the combination becomes 7 factorial, that is, 5040. In any combination, the arrangement of the projections 15 viewed in the axial direction can be combined so that adjacent ones do not overlap.
전술한 실시예에서는 복수의 돌기(15, 15 …)가 원기둥체(16′)의 외주에 그반경 방향으로 돌출하도록 설치된 것을 도시하였지만, 이들 돌기(15, 15 …)는 반드시 원기둥체(16′)에 고정되지 않아도 좋고, 예를 들면 중공 원통(11)의 내주(內周)에 전술한 실시 형태와 동일하게 고정해도 좋다. 단, 그 경우, 원기둥체(16′)는 복수의 원기둥체 부분을 끼워 맞춰 중공 원통(11)을 형성해도 좋다. 돌기(15, 15 …)는 원기둥체(16′)의 반경 방향으로 고정되어 있지만, 반드시 반경 방향이 아니더라도, 예를 들면 반경 방향과 약간 경사지게 형성해도 좋다.In the above-described embodiment, a plurality of projections 15, 15... Are provided so as to protrude in the radial direction on the outer circumference of the cylindrical body 16 ′. However, these projections 15, 15... ) May be fixed to the inner circumference of the hollow cylinder 11 in the same manner as in the above-described embodiment. However, in that case, the cylindrical body 16 'may form the hollow cylinder 11 by fitting several cylindrical body parts. The projections 15, 15 are fixed in the radial direction of the cylindrical body 16 ', but may be formed to be slightly inclined with the radial direction, although not necessarily in the radial direction.
이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 초미세화 기포수 생성 장치는, 중공 원통의 하단에 설치한 공기의 분출관과, 중공 원통 내에 설치한 가이드 베인과, 반경방향으로 설치한 복수의 돌기 및 중공 원통보다 작은 직경의 원기둥체를 가지는 기포 초미세화 수단을 구비했기 때문에, 가이드 베인에서 형성되는 선회 상승류가 원기둥체와 중공 원통 사이의 스페이스를 진행하는 동안에, 흐름이 소용돌이형 또는 토네이도(tornato)형으로 교반됨으로써 다수의 돌기와 충돌하여 기포가 초미세화되고, 이 초미세화 기포가 선회 상승류에 균일하게 혼합됨으로써, 고효율로 높은 산소 용존성의 선회 상승류를 발생시킬 수 있어, 미생물의 생존 환경을 바람직한 조건으로 개선할 수 있는 매우 현저한 효과를 가진다.As described above in detail, the ultra-fine bubble water generating device of the present invention includes an air jet pipe provided at the lower end of the hollow cylinder, a guide vane installed in the hollow cylinder, a plurality of projections provided in the radial direction, and Since a bubble ultrafine means having a cylinder with a diameter smaller than the hollow cylinder is provided, the flow is swirled or tornado while the swirling upward flow formed in the guide vane travels through the space between the cylinder and the hollow cylinder. By stirring in a mold, it collides with a plurality of protrusions and the bubbles are ultrafine, and the ultrafine bubbles are uniformly mixed with the swirling upward flow, thereby generating a highly efficient oxygen-dissolved swirling upward flow. It has a very remarkable effect that can be improved by the conditions.
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