KR20100045422A

KR20100045422A - 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치

Info

Publication number: KR20100045422A
Application number: KR1020100028421A
Authority: KR
Inventors: 김동식
Original assignee: 한국에너지기술(주)
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2010-05-03
Also published as: KR101367695B1

Abstract

본 발명은 모터의 회전샤프트에 축설된 다수의 회전임펠러와, 상기 회전임펠러의 사이사이에 적층구성되는 다수의 고정챔버와, 이들을 수용하고 유체가 흡입되는 흡입구와 유체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징으로 구성되는 다단펌프의 내부에 외부의 공기가 흡입되는 에어공급호스를 인입하여 회전임펠러의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡되고 흡입된 공기는 물에 함유되어 다단펌프의 내부를 유로하면서 압력변화판과 압력변화판에 통공된 압력토출공 및 타격판에 의한 압력변화에 의해 물과 공기와의 혼합이 더욱 미세하게 이루어짐으로써 토출구를 통해 마이크로버블이 토출되도록 한 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치를 제공하고자 한다.
이를 위해 본 발명은, 모터(11)의 회전샤프트(12)에 축설된 다수의 회전임펠러(13)와, 상기 회전임펠러(13)의 사이사이에 적층구성되는 다수의 고정챔버(14)와, 이들을 수용하고 유체가 흡입되는 흡입구(15)와 유체가 토출되는 토출구(16)가 형성된 하우징(10)으로 구성되는 다단펌프에 있어서, 상기 하우징(10)의 외부측에서 하우징(10)의 내부측으로 일측이 인입되어 회전임펠러(13)의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡되는 에어공급호스(20)와; 상기 회전임펠러(13)의 내주면에 이 회전임펠러(13)의 내주면으로부터 연장되고 상기 회전임펠러(13)가 축설된 회전샤프트(12)와 토출공간(31)이 형성되는 압력변화판(30)이 더 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 에어공급호스(20)의 타측에는 강제적으로 공기를 공급하는 공기공급부(40)가 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 회전임펠러(13)의 내주면에 연장형성된 상기 압력변화판(30)에는 물이 강하게 토출되는 압력토출공(32)이 더 통공될 수 있다.
또한, 상기 다단의 회전임펠러(13) 사이에 적층구성되는 고정챔버(14)에는 회전임펠러(13)를 통과하여 토출된 물이 타격되는 타격판(50)이 더 구성되어 이루어지며, 상기 타격판(50)은 상기 고정챔버(14)의 일면으로부터 돌설되어 일체로 연장형성되거나 또는 상기 고정챔버(14)의 일면에 대하여 일면(51)이 용접작업에 의해 용착될 수 있다.

Description

다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치{MICRO BUBBLE EQUIPMENT USING MULTISTAGE PUMP}

본 발명은 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다단펌프의 내측에 에어공급호스를 인입하여 임펠러의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡되도록 하고, 다단펌프를 구성하는 다수의 챔버와 임펠러를 흡입된 물이 통과함에 있어서 자흡된 공기가 함유되도록 하고, 임펠러에 압력변화판과, 압력토출공을 더 형성하여 이들에 의해 유로되는 물과 공기의 혼합이 더욱 용이하게 이루어지도록 하고 또한 챔버에 타격판을 더 구성하여 와류발생에 의한 마이크로버블 형성이 더욱 용이하도록 한 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치에 관한 것이다.

일반적으로 다단펌프라 함은, 하우징의 내부에 고정되는 챔버와 모터샤프트에 축설되어 모터의 회전력을 통해 회전되는 회전임펠러가 다단으로 적층되어 물을 흡입하고 배출하는 것으로, 원통형의 수평 펌프 하우징과 일측에 구동용 모터를 구성하고, 커플링을 이용한 수평축을 형성한다.

또한 상기, 수평축의 선상에는 몸체, 팬, 커버를 형성한 회전체를 축방향으로 복수개 형성하되, 몸체는 원통형으로서 일측이 개방되어 있고, 개방되는 대향면의 그 중앙에 구멍을 형성함과 아울러 대향면의 양측으로 즉, 원주방향의 내측으로 유체의 흐름을 일측으로 안내하기 위한 가이드와 구멍을 다수개 형성한다.

상기, 팬은 원심력에 의한 물의 흐름에 압력을 추가하기 위한 것으로 가이드와 중앙에 구멍을 형성하며, 상기, 커버는 팬에 유체를 일정하게 유입하게 하는 것으로 중앙에 구멍을 형성한다.

또한 복수개의 회전체를 즉, 몸체와 팬을 양측으로 고정하기 위하여 상기, 축의 일측에 홈을 형성하여 고정링을 삽입, 그 대향단에 나사를 형성 압착부재를 삽입하여 체결부재로 체결하며, 상기, 압축부재는 원통형으로 일측이 개방되고, 개방면의 대향되는 면에 축의 끝단에 형성된 나사를 삽입하기 위한 구멍으로 구성된다.

이와같이 구성된 다단펌프는 모터의 회전으로 축과 축선상에 축설된 임펠러가 회전되면서 하우징의 내부측으로 유체를 흡입하고 흡입된 유체는 다단으로 적층구성되는 챔버와 임펠러를 유로하는 과정에서 압축되면서 압력과 속도가 점차적으로 증가되어 고출력으로 유체를 토출구로 방출하고 있다.

한편, 일상생활에서 사용되는 물에 대한 세균억제 및 살균력 및 세척력을 강화하기위해 물이 오존을 함유하는 정화장치와 채소와 과일 등의 세척장치가 널리 이용되고 있으며, 이러한 오존은 물에 오존을 혼합시킨 오존수로 주로 사용되고, 상기 오존수의 제조에는 오존과 물을 혼합시키는 기술이 매우 중요하며, 최근 기체 상태의 오존을 물에 혼합하는 방식으로 산기방식과, 가압 인젝터방식과, 벤튜리 인젝터방식 등이 적용되고 있다.

상기 오존수의 제조방식에서 산기방식은 다공성 산기관을 통하여 물에 오존을 혼합시키는 방식이고, 다음으로 가압 인젝터방식은 물과 오존을 동시에 가압하여 혼합시키는 방식이며, 다음으로 벤튜리 인젝터방식은 펌프를 사용하여 오존을 흡입해 상기 벤튜리관을 통과하는 물에 혼합시키는 방식이다.

그러나, 이러한 종래 장치들은 복잡한 구성에 의해 설치비용의 증가를 가져옴으로써 소비자의 구입비용에 큰 부담을 야기시켜 소비자가 구입을 꺼리게 됨으로써 널리 사용되지 못하는 문제점이 있다.

즉, 오존수의 제조기술은 물이 공급되는 액체유입관상에 오존가스가 유입되는 오존유입관이 연결 설치되고, 상기 액체유입관이 와류터빈펌프에 장착되어 강한 흡입력에 의해 물과 오존가스가 흡입 혼합되며, 여기서 오존가스와 물은 와류터빈펌프의 임펠러에 의해 미립자로 분산되어 혼합되고, 와류터빈펌프에서 유입관을 통해 가압용해탱크로 압송되어 완전한 오존수로 생성된 상태에서 배출관을 통해 오존수를 사용하게 되는 것으로, 와류터빈펌프 이외에 많은 또 다른 구성들이 추가적으로 구비되어 있기 때문에 설치비용의 증가는 물론 소비자의 구입비용이 크게 가중되는 문제점이 있다.

종래 기술을 살펴보면, 등록실용신안 제20-0309221호인 원심다단펌프가 설치된 산기장치가 안출된 바 있으며, 이는 와류터빈펌프로 액체유입관과 오존유입관을 통해 액체와 오존가스를 함께 흡입하여 혼합시키는 기존의 산기장치에 있어서, 상기 와류터빈펌프의 토출관을 모터의 구동으로 회전하는 다수의 임펠러가 다단으로 적층 설치되어 흡입 압송과정을 반복적으로 수행하는 원심다단펌프의 흡입구에 결합하고, 상기 원심다단펌프의 토출구에 가압용해탱크로 연결되는 유입관이 장착되어 구성되어 있다.

그러나, 이러한 기술 역시 오존가스를 이용함으로써 다단펌프 이외에 별도의 구성들이 추가적으로 설치되어야 하기 때문에, 설치비용의 가중은 물론 오존가스를 계속적으로 충진하여 사용함으로써 부대비용과 함께 사용에 따른 추가적인 비용이 들게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 종래, 이온수나 세척수, 세정수, 미용수를 생성하는 장치들이 지닌 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 모터의 회전샤프트에 축설된 다수의 회전임펠러와, 상기 회전임펠러의 사이사이에 적층구성되는 다수의 고정챔버와, 이들을 수용하고 유체가 흡입되는 흡입구와 유체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징으로 구성되는 다단펌프의 내부에 외부의 공기가 흡입되는 에어공급호스를 인입하여 회전임펠러의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡되고 흡입된 공기는 물에 함유되어 다단펌프의 내부를 유로하면서 압력변화판과 압력변화판에 통공된 압력토출공 및 타격판에 의한 압력변화에 의해 물과 공기와의 혼합이 더욱 미세하게 이루어짐으로써 토출구를 통해 마이크로버블이 토출되도록 한 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치는, 모터의 회전샤프트에 축설된 다수의 회전임펠러와, 상기 회전임펠러의 사이사이에 적층구성되는 다수의 고정챔버와, 이들을 수용하고 유체가 흡입되는 흡입구와 유체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징으로 구성되는 다단펌프에 있어서, 상기 하우징의 외부측에서 하우징의 내부측으로 일측이 인입되어 회전임펠러의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡되는 에어공급호스와; 상기 회전임펠러의 내주면에 이 회전임펠러의 내주면으로부터 연장되고 상기 회전임펠러가 축설된 회전샤프트와 토출공간이 형성되는 압력변화판이 더 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 회전임펠러의 내주면에 연장형성된 압력변화판에는 물이 강하게 토출되는 압력토출공이 더 통공될 수 있다.

또한, 상기 다단의 회전임펠러 사이에 적층구성되는 고정챔버에는 회전임펠러를 통과하여 토출된 물이 타격되는 타격판이 더 구성되어 이루어지며, 상기 타격판은 상기 고정챔버의 일면으로부터 돌설되어 일체로 연장형성되거나 또는 상기 고정챔버의 일면에 대하여 일면이 용접작업에 의해 용착될 수 있다.

본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치는, 모터의 회전샤프트에 축설된 다수의 회전임펠러와, 상기 회전임펠러의 사이사이에 적층구성되는 다수의 고정챔버와, 이들을 수용하고 유체가 흡입되는 흡입구와 유체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징으로 구성되는 다단펌프의 내부에 외부의 공기가 흡입되는 에어공급호스를 인입하여 회전임펠러의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡되고 흡입된 공기는 물에 함유되어 다단펌프의 내부를 유로하면서 회전샤프트의 외면에 위치되는 회전임펠러의 내주면에 압력변화판이 더 구성되어 있음으로써, 물이 고속으로 유로되는 과정에서 압력변화판과 회전샤프트 사이에 형성되는 좁은 토출공간측으로 토출되는 과정에서 강한 압력이 작용되어 에어공급호스를 통해 자흡된 공기와 물의 혼합이 더욱 용이하게 이루어진다.

또한, 압력변화판에 통공된 압력토출공의 좁은 공간측으로 고속으로 유로되는 물과 공기가 토출되는 과정에서 발생되는 압력에 의해 물과 공기가 더욱 미세하게 혼합된다.

뿐만 아니라, 고정챔버에 구성되는 타격판에 혼합된 물과 공기가 고속으로 회전되면서 타격을 받기 때문에 하우징에 구성된 토출구측으로 미세한 마이크로버블이 토출될 수 있기 때문에, 세척수, 세정수, 미용수로 바로 사용할 수 있고, 간단한 구성에 의해 설치비용의 절감을 유도하여 소비자의 비용에 큰 부담을 야기시키지 않는다.

도 1은 본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명인 다단펌프를 이용한 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도.
도 3a는 본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치의 구성요부인 압력변화판의 구성을 나타낸 구성도.
도 3b는 도 3a의 구성요부에 대한 평면구성도.
도 4a는 본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치의 구성요부인 압력토출공의 구성을 나타낸 구성도.
도 4b는 도 4a의 구성요부에 대한 평면구성도.
도 5a는 본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치의 구성요부인 타격판의 구성을 나타낸 구성도.
도 5b는 도 5a의 구성요부에 대한 평면구성도.
도 6은 본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치의 다른 구성을 나타낸 구성도.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도시된 바와 같이 본 발명인 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치는, 모터(11)의 회전샤프트(12)에 축설된 다수의 회전임펠러(13)와, 상기 회전임펠러(13)의 사이사이에 적층구성되는 다수의 고정챔버(14)와, 이들을 수용하고 유체가 흡입되는 흡입구(15)와 유체가 토출되는 토출구(16)가 형성된 하우징(10)으로 구성되는 다단펌프에, 에어공급호스(20)와 압력변화판(30)이 더 구성되어 이루어진다.

상기 에어공급호스(20)는, 상기 하우징(10)의 외부측에서 하우징(10)의 내부측으로 일측이 인입되어 회전임펠러(13)의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡된다.

따라서, 상기 모터(11)의 회전력을 전달받은 회전샤프트(12)가 회전되면 상기 회전샤프트(12)에 축설되는 회전임펠러(13)가 모터(11)의 회전력에 의해 고속으로 회전하면서, 상기 하우징(10)의 흡입구(15)측으로 물을 흡입한다.

또한, 하우징(10)의 흡입구(15)측으로 흡입된 물은 상기 회전임펠러(13)의 회전력에 의해 하우징(10)의 내부에서 빠르게 회전되면서 상기 회전임펠러(13)와 고정챔버(14)를 유로하여 상기 하우징(10)의 토출구(16)측으로 토출된다.

이 과정에서 상기 에어공급호스(20)측으로부터 외부의 공기가 자흡됨에 따라 고속으로 회전되면서 유로되는 상기 하우징(10)의 내부 물에는 공기가 혼합되어진다.

이 때, 물과 공기의 혼합은 상기 압력변화판(30)에 의해 더욱 용이하게 혼합되는 것으로, 상기 압력변화판(30)은, 상기 회전임펠러(13)의 내주면에 이 회전임펠러(13)의 내주면으로부터 연장되고 상기 회전임펠러(13)가 축설된 회전샤프트(12)와 토출공간(31)이 형성된다.

이에 따라, 상기 회전임펠러(13)의 회전에 의해 고속회전하여 유로되는 물과 공기가 상기 압력변화판(30)에 부딪히게 되고 압력변화판(30)과 회전샤프트(12) 사이에 형성된 좁은 토출공간(31)측으로 물이 빠져나감에 따라 강한 압력이 작용되기 때문에, 고속으로 회전되는 물이 속도와 상기 좁은 토출공간(31)을 빠져나감에 따라 발생되는 압력변화에 따라 강하게 물이 토출됨으로써 공기와 물과의 혼합이 미세하고 용이하게 이루어지면서 버블이 형성된다.

이와 같이 형성된 버블은, 상기 하우징(10)의 토출구(16)측으로 토출되어 세정수, 세척수, 미용수 등으로 바로 사용이 가능하며, 물과 공기가 혼합되어 형성된 마이크로버블에 의해 세정수를 이용한 세정작업과 세척수를 이용한 세척작업은 물론 미용수를 이용한 미용작업성 및 효과가 크게 향상된다.

상기 에어공급호스(20)의 타측에는 강제적으로 공기를 공급하는 공기공급부(40)가 더 구성될 수 있음으로써, 필요에 따라 상기 하우징(10)의 내부측으로 공급되는 공기량을 조절하여 사용할 수 있어 사용여부 및 사용장소에 따라 마이크로버블의 생성되는 양을 조절하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 회전임펠러(13)의 내주면에 연장형성된 상기 압력변화판(30)에는 물이 강하게 토출되는 압력토출공(32)이 더 통공된다.

따라서, 상기 혼합된 물과 공기가 상기 회전임펠러(13)에 형성된 압력변화판(30)의 압력토출공(32)을 통과하는 과정에서 압력토출공(32)의 좁은 구멍으로 고속회전되는 물과 공기가 토출됨에 따라 발생되는 압력에 의해 마이크로 버블 형성이 더욱 용이하게 이루어진다.

뿐만 아니라, 상기 다단의 회전임펠러(13) 사이에 적층구성되는 고정챔버(14)에는 회전임펠러(13)를 통과하여 토출된 물이 타격되는 타격판(50)이 더 구성되어 이루어진다.

이에 따라, 상기 타격판(50)에 의해 회전임펠러(13)와 고정챔버(14)를 고속으로 유로하는 혼합된 물과 공기가 상기 타격판(50)에 강하게 타격됨으로써 타격에 의해 발생되는 강한 와류현상에 의해 더욱 미세한 마이크로 버블이 형성될 수 있다.

상기 타격판(50)은 상기 고정챔버(14)의 일면으로부터 돌설되어 일체로 연장형성되거나 또는 상기 고정챔버(14)의 일면에 대하여 일면(51)이 용접작업에 의해 용착될 수 있으며, 이와 같이 본 발명은 다양하게 변형실시가 가능한 것으로 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

10 : 하우징 11 : 모터
12 : 회전샤프트 13 : 회전임펠러
14 : 고정챔버 15 : 흡입구
16 : 토출구
20 : 에어공급호스 30 : 압력변화판
31 : 토출공간 32 : 압력토출공
40 : 공기공급부 50 : 타격판
51 : 타격판 일면

Claims

모터(11)의 회전샤프트(12)에 축설된 다수의 회전임펠러(13)와, 상기 회전임펠러(13)의 사이사이에 적층구성되는 다수의 고정챔버(14)와, 이들을 수용하고 유체가 흡입되는 흡입구(15)와 유체가 토출되는 토출구(16)가 형성된 하우징(10)으로 구성되는 다단펌프에 있어서,
상기 하우징(10)의 외부측에서 하우징(10)의 내부측으로 일측이 인입되어 회전임펠러(13)의 회전력에 의해 외부의 공기가 자흡되는 에어공급호스(20)와;
상기 회전임펠러(13)의 내주면에 이 회전임펠러(13)의 내주면으로부터 연장되고 상기 회전임펠러(13)가 축설된 회전샤프트(12)와 토출공간(31)이 형성되는 압력변화판(30)이 더 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에어공급호스(20)의 타측에는 강제적으로 공기를 공급하는 공기공급부(40)가 더 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전임펠러(13)의 내주면에 연장형성된 상기 압력변화판(30)에는 물이 강하게 토출되는 압력토출공(32)이 더 통공되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 다단의 회전임펠러(13) 사이에 적층구성되는 고정챔버(14)에는 회전임펠러(13)를 통과하여 토출된 물이 타격되는 타격판(50)이 더 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 타격판(50)은 상기 고정챔버(14)의 일면으로부터 돌설되어 일체로 연장형성되거나 또는 상기 고정챔버(14)의 일면에 대하여 일면(51)이 용접작업에 의해 용착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치.