KR20090076893A - 미세 기포 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세 기포 발생 장치에 관한 것으로서, 미세 기포 발생 장치는 제 1 구성체(1)와 제 2 구성체(2)를 기밀 상태로 상대 회전 가능하게 하고, 제 1 구성체(1)는 액체 도입로(3)와 그 중심 부분에 설치된 기체 도입로(4)를 구비하고, 제 2 구성체(2)는 액체 도입로(4)로부터의 액체를 나선류로 변화시키면서 기체 도입로(4)의 출구 부분에 이르는 나선 형상 액체 도입로(5)와, 나선류가 된 액체와 기체 도입로(4)로부터의 기체로 이루어진 기액 혼합체를 배출하는 기액 혼합 도출구(6)를 구비한다. 일단, 고정 부분에 장착한 후라도 기체 및 액체의 도입 방향을 자유롭게 변화시킬 수 있는 미세 기포 발생 장치를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 수질 정화, 활성화, 그 외의 목적으로 용존 산소량을 증대시키기 위해 액중에 미세한 기포를 발생시키는 미세 기포 발생 장치에 관한 것이다.
이 종류의 미세 기포 발생 장치로서는 예를 들면 국제공개번호WO 00/69550호에 기재되어 있는 바와 같이, 바닥이 있는 원통형 공간을 갖는 용기 본체와, 상기 공간의 내벽 원주면의 일부에 그 접선 방향으로 개설된 가압 액체 도입구와, 상기 원통형 공간의 저벽에 개설된 기체 도입 구멍과, 상기 공간의 선단부에 개설된 선회 기액 혼합체 도출구를 구비한 것이 있다.
상기 미세 기포 발생 장치에 의하면, 기체 도입구멍으로부터 용기 본체 내로 도입된 기체는 미세 기포(마이크로밸브: 직경 50㎛ 이하)로서 용기 본체로부터 방출된다.
그러나, 상기 미세 기포 발생 장치에서는 일단 고정 부분에 장착하면 기체 및 액체의 도입 방향을 자유롭게 변화시킬 수 없는 불편함이 있는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명에서는 일단 고정 부분에 장착한 후라도 기체 및 액체의 도입 방향을 자유롭게 변화시킬 수 있는 미세 기포 발생 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 미세 기포 발생 장치는 제 1 구성체와 제 2 구성체를 기밀 상태로 상대 회전 가능하게 한 것이며, 제 1 구성체는 액체 도입로와 그 중심 부분에 설치된 기체 도입로를 구비하며, 제 2 구성체는 액체 도입로로부터의 액체를 나선류로 변화시키면서 기체 도입로의 출구 부근에 이르는 나선 형상 액체 도입로와 나선류가 된 액체와 기체 도입로로부터의 기체로 이루어진 기액 혼합체를 배출하는 기액 혼합 도출구를 구비한 것이다.
상기 미세 기포 발생 장치에서 액체 도입로의 시단부는 튜브의 접속, 이반(離反)이 용이한 튜브 이음매에 의해 형성하고, 기체 도입로의 시단부는 유량 조정 가능하거나 또는 유량 고정의 공기 유입구에 의해 형성한 것이라도 좋다.
또한, 상기 미세 기포 발생 장치에서 제 1 구성체측의 유량 조정 밸브의 기체 도입로에 연결되는 부분과, 제 2 구성체측의 나선형상 액체 도입로의 중앙 고체부의 사이에 기체 도입로가 되는 튜브의 각 단부를 각각 삽입하는 형태로 가설하고, 유량 조정 밸브를 박리한 상태에서 상기 튜브는 당겨지도록 해도 좋다.
또한 상기 어느 하나의 미세 기포 발생 장치에 있어서, 제 1 구성체와 제 2 구성체를 박리 가능하게 해도 좋다.
상기 미세 기포 발생 장치에 의하면 일단 고정 부분에 장착한 후라도 기체 및 액체의 도입 방향을 자유롭게 변화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 미세 기포 발생 장치(B)의 부분 단면도,
도 2는 도 1의 확대 단면도, 및
도 3은 본 발명의 실시예 2의 미세 기포 발생 장치(B)의 부분 확대도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
B : 미세 기포 발생 장치 1 : 제 1 구성체
2 : 제 2 구성체 3 : 액체 도입로
4 : 기체 도입로 5 : 나선형상 액체 도입로
50 : 중앙 고체부 51 : 나선 형상 날개
6 : 기액 혼합 도출구 7 : 튜브 이음매
8 : 유량 조정 밸브
(발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태)
이하, 본 발명의 미세 기포 발생 장치를 실시하기 위한 가장 좋은 형태로서 실시예에 대해 자세히 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1의 미세 기포 발생 장치(B)의 부분 단면도, 도 2는 도 1의 확대 단면도를 도시하고 있다.
이 미세 기포 발생 장치(B)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 구성체(1)와 제 2 구성체(2)를 기밀 상태로 상대 회전 가능하게 하여 이루어진 것이며, 상기 제 1 구성체(1)는 액체 도입로(3)와 그 중심 부분에 설치된 기체 도입로(4)를 갖는 것이며, 상기 제 2 구성체(2)는 액체 도입로(3)로부터의 액체를 나선류로 변화시키면 서 기체 도입로(4)의 출구 부근에 이르는 나선 형상 액체 도입로(5)와, 나선류가 된 액체와 기체 도입로(4)로부터의 기체로 이루어진 기액 혼합체를 배출하는 기액 혼합 도출구(6)를 구비한 것이다.
여기서 이 미세 기포 발생 장치(B)에서는 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이, 액체 도입로(3)의 시단부는 튜브의 접속, 이반이 용이한 튜브 이음매(7)(소위, 원터치 이음매)에 의해 형성하고, 기체 도입로(4)의 시단부는 유량 조정 밸브(8)에 의해 형성하고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 구성체(1)의 하단부를 제 2 구성체(2)의 상단부에 삽입하며, 제 1, 제 2 구성체(1, 2) 상호간에 O링(90)을 개재시키고, 또한 제 1, 제 2 구성체(1, 2)의 구성 벽에 2개의 분할핀(split pin)(91)을 넣도록(전체 둘레에 오목부(92)를 형성하고, 최소 직경부인 오목부(92)의 저면과 분할핀(91)이 슬라이딩하는 형태로 회전 가능해지도록 넣도록) 하고 있다. 또한, 상기 분할핀(91)은 제 2 구성체(2)에 대한 제 1 구성체(1)의 빠짐 고정 기능으로서도 작용하고 있다.
이 제 1 구성체(1)와 제 2 구성체(2)가 일체가 된 것을 분리하는 경우, 핀(91)을 제 1, 제 2 구성체(1, 2)로부터 압출하도록 하면 좋다.
제 1 구성체(1)는 상술한 바와 같이, 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이 액체 도입로(3), 기체 도입로(4), 튜브 이음매(7) 및 유량 제어 밸브(8)를 구비하고, 제 2 구성체(2)는 나선형상 액체 도입로(5)와 기액 혼합 도출구(6)를 구비하고 있다.
액체 도입로(3)는 도 1에 도시한 바와 같이, 가로 L자 형상으로 형성되어 있고, 튜브 이음매(7)에 접속된 튜브(t)로부터 들어 온 액체를 하방으로 인도하는 형태로 나선 형상 액체 도입로(5)까지 연장되어 있다. 여기서 상기 나선 형상 액체 도입로(5)는 도 1에 도시한 바와 같이 전체로서 대략 원추 형상으로 되어 있고, 중앙 고체부(50)의 외주면에 나선 날개(51)를 장착하는 형태를 채택하고 있다.
따라서, 튜브(t)로부터 들어 온 액체는 튜브 이음매(7)→가로 L자형상의 액체 도입로(3)→나선 형상 액체 도입로(5)(이 때 비로소 나선류가 됨)→기액 혼합 도출구(6)의 경로로 배출된다.
계속해서 기체 도입로(4)는 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이, 가로 L자 형상으로 형성되어 있고, 액체가 기액 혼합 도출구(6)로부터 배출되는 것에 의해 발생하는 유량 조정 밸브(8) 내의 부압력에 의해 기체가 개구부(80)로부터 흡인되도록 되어 있다.
여기서, 이 실시예에서는 기체 도입로(4)의 대부분은 튜브(40)에 의해 구성되어 있고, 상기 튜브(40)의 상부를 나사체(41)의 오목부(42)에 삽탈 가능하게, 상기 튜브(40)의 하부를 중앙 고체부(50)의 오목부(52)에 삽탈 가능하게 각각 삽입하는 형태로 유지하고 있다. 또한, 나사체(41)에는 상기 오목부(42)와 이보다도 상방측의 소직경 구멍(43)에 의해 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 관통 구멍은 유량 조정 밸브(8)가 구성하는 기체 도입로(4)와 연결되어 있다. 그리고, 유량 조정 밸브(8) 및 나사체(41)를 벗긴 상태에서 튜브(40)를 상방으로 당겨지도록(반대로 삽입도 가능하도록) 하고, 이에 의해 제 1 구성체(1)와 제 2 구성체(2)를 분리하지 않아도 튜브(40)를 교환할 수 있도록 하고 있다. 또한, 중앙 고정부(50)에는 상기 오목부(52)와 이것 보다도 하방측의 소직경 구멍(53)에 의해 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 관통 구멍의 개방부를 기액 혼합 도출구(60)에 대면시키도록 하고 있다.
튜브 이음매(7)는 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 구성체(1)의 가로로 연장되는 통형상부에 내측으로부터 개방부를 향해 튜브 시일(70), 백링(71), 록크링(72), 칼라(73), 릴리스 슬리브(74)의 순서로 삽입하여 구성되어 있다. 또한, 이 튜브 이음매(7)에서는 튜브(t)를 릴리스 슬리브(74)에 삽입하고, 록크링(72)을 통해 튜브(t)를 고정 상태로 한다. 또한, 튜브(t)를 뺄 경우에는 릴리스 슬리브(74)를 밀어 넣고, 록크링(72)의 조(爪)를 세우도록 하면 좋다.
유량 조정 밸브(8)는 시판된 것을 사용하고, 도 1이나 도 2에 도시한 조작부(81)를 정역 회전하면, 개구부(80)로부터 흡인되는 기체량을 자유롭게 변화시킬 수 있다. 또한, 이 유량 조정 밸브(8)는 상기 튜브 이음매(7)와 동일한 튜브 접속 기능을 갖고 있지만, 이 튜브 접속 기능은 없어도 좋다.
또한, 제 2 구성체(2)는 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 영역에 확대 직경부(20)를 구비하고, 또한 하부 영역에 숫나사(21)를 형성하며, 상기 숫나사(21)에 너트(22)를 끼워 맞추고 있다. 여기서 이 제 2 구성체(2)를 탱크(T)(내부에 액체를 수용하고 있음) 등에 장착하는 경우, 상기 확대 직경부(20)와 너트(21)에 의해 탱크(T)의 벽판을 끼우도록 하면 좋다.
계속해서 이 미세 기포 발생 장치(B)의 작용에 대해 설명한다.
이 미세 기포 발생 장치(B)를 사용할 때에는 도 1에 도시한 바와 같이, 적어도 제 2 구성체(2)의 기액 혼합 도출구(6)를 액체 중에 담그고, 액체 도입로(3)에 가압 액체를 압송한다.
이와 같이 하면, 튜브(t)로부터 들어 온 가압 액체는 튜브 이음매(7)→가로 L자 형상의 액체 도입로(3)→나선 형상 액체 도입로(5)(이 때 비로소 나선류가 되고, 그 직후, 기체 도입로(4)로부터 인도된 기체와 혼합 상태가 됨)→기액 혼합 도출구(6)의 경로로 배출되게 되고, 탱크(T) 내의 액체에 대량의 미세 기포가 발생하게 된다. 또한, 이 미세 기포의 발생 메카니즘은 공지이므로 상술하지 않는다.
(실시예 2)
도 3은 본 발명의 실시예 2의 미세 기포 발생 장치(B)의 부분 단면도를 도시하고 있다.
이 실시예 2의 미세 기포 발생 장치(B)는 상기 실시예 1과 기본적으로는 동일하지만, 상위한 점은 실시예 1에서는 유량 제어 밸브(8)가 제 1 구성체(1)에 나사 결합되어 있는 것에 대해, 연장된 기체 도입로(4)에 유량 조정 밸브(8)를 직접 장착하도록 하고 있다.
이와 같은 실시예 2의 미세 기포 발생 장치(B)에서도 동일한 기능을 갖는 것이 명확하다.
제 1 구성체(1), 제 2 구성체(2), 튜브(40) 등의 모든 재료는 액체, 환경, 용도에 따라서 황동(黃銅), 스테인레스 등의 금속이나 각종 합성수지 재료에 의해 구성할 수 있다
상기 제 1 실시예에서는 공기 유입구로서 유량 조정 밸브(유체량을 조정할 수 있음)를 사용하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 오리피스(유체량을 고정으로 함)로 할 수 있다. 즉 기체 도입로의 시단부는 유량 조정 가능 또는 유량 고정의 공기 유입구이면 좋다.
Claims (4)
- 제 1 구성체와 제 2 구성체를 기밀 상태로 상대 회전 가능하게 하고, 제 1 구성체는 액체 도입로와 그 중심 부분에 설치된 기체 도입로를 구비하고, 제 2 구성체는 액체 도입로로부터의 액체를 나선류로 변화시키면서 기체 도입로의 출구 부근에 이르는 나선 형상 액체 도입로와, 나선류가 된 액체와 기체 도입로로부터의 기체로 이루어진 기액 혼합체를 배출하는 기액 혼합 도출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,액체 도입로의 시단부는 튜브의 접속, 이반이 용이한 튜브 이음매에 의해 형성하고, 기체 도입로의 시단부는 유량 조정 가능하거나 또는 유량 고정의 공기 유입구에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,제 1 구성체의 유량 조정 밸브의 기체 도입로에 연결되는 부분과, 제 2 구성체측의 나선 형상 액체 도입로의 중앙 고체부 사이에 기체 도입로가 되는 튜브의 각 단부를 각각 삽입하는 형태로 가설하고, 유량 조정 밸브를 박리한 상태에서 상기 튜브는 당겨지도록 하는 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 구성체와 제 2 구성체는 박리 가능한 것을 특징으로 하는 미세 기포 발생 장치.
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