KR20120039385A

KR20120039385A - A micro-bubble creating device

Info

Publication number: KR20120039385A
Application number: KR1020100101071A
Authority: KR
Inventors: 지효근
Original assignee: 지효근
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-04-25
Also published as: KR101188556B1

Abstract

PURPOSE: A micro bubble generator is provided to improve a production efficiency of the micro bubble by discharging mixed solution as gradually increasing pressure and velocity of the mixed solution using a pressure tube. CONSTITUTION: A micro bubble generator comprises a vacuum steel self-priming pump and a stirring tube. The stirring tube comprises a mixing chamber(9) equipped with an inlet(7) and an outlet(8). A vent is located on floor of the stirring tube. At the same time, the stirring tube has a cone-shape in which a width becomes narrower as moves down to lower part. A pressure tube(13) is installed in lower part of an external cylindrical surface of the stirring tube. The pressure tube is connected to an outlet and the width gradually becomes smaller.

Description

Micro Bubble Generator {A MICRO-BUBBLE CREATING DEVICE}

본 발명은 직경이 50μm이하의 미소 기포인 마이크로 버블을 발생시키는 마이크로 버블 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 원인에 의해 제안된 진공강자흡입펌프(한국특허출원제10-2009-114339호)를 구비하여 공기와 물을 동시에 진공흡수하고 흡수된 공기와 물을 강제적으로 교반하여 마이크로 버블을 발생시킴과 동시에 강제로 압축함으로서 마이크로 버블의 생성효율을 향상시키도록 된 마이크로 버블 발생장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a microbubble generating device for generating microbubbles of microbubbles having a diameter of 50 μm or less, and more particularly, a vacuum ferromagnetic suction pump proposed by the present cause (Korean Patent Application No. 10-2009-114339). The present invention relates to a microbubble generating device configured to improve vacuum microabsorption efficiency by simultaneously compressing air and water and forcibly stirring the absorbed air and water to generate microbubbles and forcibly compressing them.

일반적으로 마이크로 버블은 5㎛(마이크로미터,혹은 미크론, 1㎛=0.001㎜) 이하의 눈으로 확인할 수 없는 초미세 기포로써, 일반 버블의 1/2,000 크기로 피부의 모공 25㎛ 보다 미세한 공기 입자이며, 소멸할 때 1) 40KHz의 초음파 발생시키고, 2) 140db의 높은 음압발생시키며, 3) 4,000도~6,000도의 순간적인 고열 발생된다.In general, microbubbles are microscopic bubbles that cannot be seen with eyes smaller than 5 μm (micrometer, or micron, 1 μm = 0.001 mm). They are air bubbles finer than 25 μm of pores of skin with 1 / 2,000 size of ordinary bubbles. When extinguished, 1) 40KHz ultrasonic wave generation, 2) high sound pressure of 140db, 3) instantaneous high temperature of 4,000 ~ 6,000 degrees.

즉 일반기포는 물속에서 상승해 표면에서 파열하지만 마이크로 버블은 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키며 소멸한다.In other words, general bubbles rise in water and rupture at the surface, but microbubbles are reduced by pressure in water and generate various energy and disappear.

그리고 상기와 같은 마이크로 버블은 초극미한 거품으로 물과 공기를 격렬하게 회전시키는 경우 주로 발생된다.
And such micro bubbles are mainly generated when the water and air are violently rotated into ultra-fine bubbles.

이러한 미세기포 발생장치의 일반적인 원리는 1차적으로 액체와 기체를 펌프로 혼합하고, 2차적으로 혼합 유체를 혼합탱크에서 가압한 뒤, 3차적으로 배출노즐을 통해 분사하여 미세기포를 발생시키는 방식이다.The general principle of the microbubble generating device is a method of firstly mixing liquid and gas with a pump, secondly pressurizing the mixed fluid in the mixing tank, and then spraying it through the discharge nozzle to generate microbubbles. .

위와 같이 구성된 미세기포 발생장치는, 환경분야의 폐수처리 공정에 적용하여 이물질의 교반폭기, 부상분리, 용존산소율 증대 등으로 극소의 에너지로 약품처리공정을 대폭 축소시키는 효과가 있고, 농업분야의 (수경재배, 지중관수 및 살수농법 등에 사용되는) 농업용수 공급방법으로 활용하여 농작물의 생장촉진, 과실수의 당도증대, 농약을 사용치 않는 친환경농업을 가능케 하고 또한 출고를 위한 세척공정에 적용하여 잔류농약의 분리제거, 살균, 이물질의 부상분리 제거 등으로 농산물 품질향상에 기여한다.The microbubble generating device configured as above has the effect of greatly reducing the chemical treatment process with very little energy by applying to the wastewater treatment process in the environmental field, by agitating aeration of foreign substances, flotation, and increasing the dissolved oxygen rate. It can be used as a method of supplying agricultural water (used in hydroponic cultivation, underground irrigation and sprinkling farming) to promote the growth of crops, increase the sweetness of fruit water, eco-friendly agriculture without pesticides, and apply it to the washing process for shipping. It contributes to the improvement of agricultural products by separating and removing residual pesticides, sterilization, and removing floating separation of foreign substances.

또한, 미세기포 발생장치는 수산양식업의 산소발생수단으로 활용하여 고밀도양식을 위한 용존산소율의 증가과 살균효과 증대로 인한 항생제 사용의 감소를 가능케 하며, 생활용수의 공급라인에 설치하여 무세제 목욕효과나 살균효과 등을 통해 인체의 피부건강의 향상에 기여한다.
In addition, the microbubble generator can be used as an oxygen generating means for aquaculture to reduce the use of antibiotics by increasing the dissolved oxygen rate for high-density farming and increasing the sterilization effect. B. It contributes to the improvement of human skin health through its bactericidal effect.

그러나 상기와 같은 마이크로 버블을 발생시키는 종래의 장치들은 마이크로 버블의 발생효율이 떨어져 마이크로 버블이 가지는 기능을 온전히 수행하지 못하는 문제점이 있었다.However, the conventional devices for generating the micro bubble as described above have a problem in that the efficiency of generating the micro bubble is low and thus the micro bubble cannot fully perform the function of the micro bubble.

즉 공기와 물의 혼합과 교반에 의해 마이크로 버블을 발생시킬 때 장치의 거대화 및 복잡화에 따른 비용의 상승은 물론 공기와 물의 혼합 및 교반효율이 낮아 비효율적인 문제점이 있었다.
That is, when generating microbubbles by mixing and stirring air and water, there is an inefficient problem due to the increase in cost due to the enlargement and complexity of the device as well as the low mixing and stirring efficiency of air and water.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 본 원인에 의해 제안된 진공강자흡입펌프(한국특허출원제10-2009-114339호)를 구비하여 공기와 물을 동시에 진공흡수하고 흡수된 공기와 물을 강제적으로 교반하여 마이크로 버블을 발생시킴과 동시에 강제로 압축함으로서 마이크로 버블의 생성효율을 향상시키도록 된 마이크로 버블 발생장치를 제공하는 것에 있다.
The present invention has been proposed to solve the above conventional problems, the object of the present invention is to provide a vacuum magnetic induction pump (Korean Patent Application No. 10-2009-114339) proposed by the cause of air and water The present invention provides a microbubble generating device which improves the production efficiency of microbubbles by simultaneously absorbing vacuum and forcibly stirring the absorbed air and water to generate microbubbles and forcibly compressing them.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 버블 발생장치는 외부에서 공기와 물이 유입되는 흡입구와 토출되는 토출구가 구비된 펌프실을 가지며 상기 펌프실에는 모터의 축에 끼워져 회전되게 결합되고 외측이 넓고 내측이 좁은 이등변 삼각형 형태의 구획칸이 다수개 형성된 임펠러가 마련되어 임펠러의 회전에 따라 발생된 진공흡입력에 의해 공기와 물이 혼합되면서 펌핑되도록 된 진공강자흡식펌프와; 상기 진공강자흡식펌프의 토출구와 연결된 유입관이 연통되게 결합되어 공기와 물이 혼합된 혼합수를 유입받는 유입구와 상기 혼합수를 배출하도록 된 배출구가 구비된 교반실을 가지며 상기 교반실에는 교반모터의 축에 축설되어 회전되면서 교반실로 유입된 혼합수를 타격하면서 교반하도록 된 다수의 교반날개들이 마련된 교반통으로 이루어지되; 상기 배출구는 교반실의 바닥면에 위치됨과 동시에 상기 교반통은 하부로 갈수록 그 폭이 좁아지는 콘형상으로 이루어지며; 상기 교반통의 하부 외주면에 상기 배출구와 연결되고 점차적으로 그 폭이 작아져 배출구를 통해 배출되는 혼합수의 압력과 유속이 점차적으로 증대되도록 된 압력관이 구비되고; 상기 교반날개의 표면에는 불규칙한 다수의 스크래치(scrtch)가 형성됨과 아울러 교반모터의 축을 중심으로 측방으로 경사지도록 구비된 것을 특징으로 한다.
The microbubble generating device of the present invention for achieving the object of the present invention as described above has a pump chamber having an inlet and discharge port for air and water is introduced from the outside and the pump chamber is coupled to the motor shaft to be rotated An impeller formed with a plurality of compartments having an isosceles triangle shape having a wide outer side and a narrow inner side, the vacuum inductor suction pump being pumped while mixing air and water by a vacuum suction input generated by the rotation of the impeller; The inlet pipe connected to the discharge port of the vacuum ferromagnetic pump is connected in communication with the inlet for receiving the mixed water mixed with air and water and the stirring chamber provided with an outlet for discharging the mixed water, the stirring chamber in the stirring motor It is made of a stirring barrel provided with a plurality of stirring wings to be stirred while hitting the mixed water introduced into the stirring chamber while being rotated on the axis of the; The outlet is located in the bottom surface of the stirring chamber and at the same time the stirring barrel is made of a cone shape that becomes narrower toward the bottom; A pressure pipe connected to the outlet port on the lower outer circumferential surface of the stirring tube and gradually decreasing in width to gradually increase pressure and flow rate of the mixed water discharged through the outlet port; The surface of the stirring blade is characterized in that a plurality of irregular scratch (scrtch) is formed and also provided to be inclined laterally about the axis of the stirring motor.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 마이크로 버블 발생장치는 상기 진공강자흡식펌프를 통해 공기와 물이 진공흡수됨과 동시에 진공흡입압력에 의해 강제적으로 혼합되어 1차로 마이크로 버블이 발생됨은 물론 상기 교반통에서 교반날개에 의해 강제적으로 교반됨과 동시에 표면에 형성된 스크래치에 의해 강제로 타격되어 2차로 마이크로 버블의 발생이 활성화된 후 상기 압력관에 의해 그 압력과 유속이 점차적으로 증대되면서 배출되도록 되어 있어, 마이크로 버블의 생성효율을이 향상되는 효과를 가진다.
The micro bubble generator of the present invention made as described above is forced to be mixed by the vacuum suction pressure at the same time the air and water is vacuum absorbed through the vacuum ferromagnetic suction pump to generate micro bubbles primarily, as well as the stirring blade in the stirring barrel It is forced to be stirred by the force at the same time and is forcibly hit by the scratch formed on the surface is activated by the second generation of micro bubbles after being discharged by gradually increasing the pressure and flow rate by the pressure tube, the production efficiency of micro bubbles This has the effect of improving.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 마이크로 버블 발생장치를 보인 개략 단면 예시도,
도 2는 도 1에서 도시된 본 실시예에 의한 마이크로 버블 발생장치의 사용상태를 보인 개략 단면 예시도,
도 3 및 도 4는 도 1에서 도시된 본 실시예에 의한 마이크로 버블 발생장치의 일부가 발췌 도시된 예시도.1 is a schematic cross-sectional view showing a micro bubble generating apparatus according to an embodiment according to the present invention,
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a state of use of the micro bubble generator according to the present embodiment shown in Figure 1,
3 and 4 is an exemplary view showing a part of the micro bubble generating apparatus according to the present embodiment shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 마이크로 버블 발생장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a microbubble generating device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 마이크로 버블 발생장치를 보인 도면으로서, 본 실시예에 의한 마이크로 버블 발생장치는 외부에서 공기와 물이 유입되는 흡입구(1)와 토출되는 토출구(2)가 구비된 펌프실(3)을 가지며 상기 펌프실(3)에는 모터(4)의 축에 끼워져 회전되게 결합되고 외측이 넓고 내측이 좁은 이등변 삼각형 형태의 구획칸이 다수개 형성된 임펠러(5)가 마련되어 임펠러(5)의 회전에 따라 발생된 진공흡입력에 의해 공기와 물이 혼합되면서 펌핑되도록 된 진공강자흡식펌프를 가진다.1 to 4 is a view showing a micro bubble generating apparatus according to an embodiment according to the present invention, the micro bubble generating apparatus according to the present embodiment is an inlet (1) for the air and water is introduced from the outside and the discharge port is discharged Impeller (5) having a pump chamber (3) having a (2) is provided with a plurality of compartments of an isosceles triangular shape of the outer side and narrow inner side is coupled to the shaft of the motor (4) is rotatably coupled to the shaft of the motor (4) It is provided with a vacuum ferromagnetic pump to be pumped while mixing the air and water by the vacuum suction input generated in accordance with the rotation of the impeller (5).

따라서 상기 진공강자흡식펌프를 통해 공기와 물이 흡입구(1)를 통해 강제적으로 진공흡수됨과 동시에 펌프실(3)에 형성된 진공흡입압력에 의해 강제적으로 혼합되어 마이크로 버블이 1차로 발생된다.
Therefore, the air and water are forcibly vacuumed through the suction port 1 through the vacuum ferromagnetic suction pump and are forcibly mixed by the vacuum suction pressure formed in the pump chamber 3 to generate micro bubbles first.

그리고 본 실시예의 마이크로 버블 발생장치에서는 상기 진공강자흡식펌프의 토출구(2)와 연결된 유입관(6)이 연통되게 결합되어 공기와 물이 혼합된 혼합수를 유입받는 유입구(7)와 상기 혼합수를 배출하도록 된 배출구(8)가 구비된 교반실(9)을 가지며 상기 교반실(9)에는 교반모터(10)의 축에 축설되어 회전되면서 교반실(9)로 유입된 혼합수를 타격하면서 교반하도록 된 다수의 교반날개(11)들이 마련된 교반통(12)이 구비된다.In the microbubble generating device of the present embodiment, the inlet pipe 6 connected to the outlet port 2 of the vacuum ferromagnetic pump is connected in communication with the inlet port 7 and the mixed water to receive the mixed water mixed with air and water. While having a stirring chamber (9) is provided with a discharge port (8) to be discharged to the stirring chamber (9) is built on the axis of the stirring motor 10 while rotating while hitting the mixed water introduced into the stirring chamber (9) A stirring barrel 12 is provided with a plurality of stirring blades 11 to be stirred.

즉 상기 진공강자흡식펌프의 진공흡입압력에 의해 강제적으로 혼합되어 1차로 마이크로 버블이 발생된 혼합수를 상기 교반날개(11)에 의해 강제로 타격되도록 함으로서 교반실(9)에서 마이크로 버블의 발생을 활성시킴에 따라 2차 마이크로 버블의 발생이 일어난다.
That is, by generating the microbubble in the stirring chamber 9 by forcibly hitting the mixed water, which is mixed by the vacuum suction pressure of the vacuum ferromagnetic suction pump, and the microbubbles are generated by the stirring blade 11 forcibly. Upon activation, the generation of secondary microbubbles occurs.

또한 본 실시예의 마이크로 버블 발생장치에서 상기 배출구(8)는 교반실(9)의 바닥면에 위치됨과 동시에 상기 교반통(12)은 하부로 갈수록 그 폭이 좁아지는 콘형상으로 이루어진다.In addition, in the microbubble generating device of the present embodiment, the outlet 8 is located on the bottom surface of the stirring chamber 9 and the stirring cylinder 12 has a cone shape in which the width thereof becomes narrower toward the bottom.

이에 따라 교반실(9)의 내부에서 교반되는 혼합수는 와류형태로 회전하면서 교반됨과 동시에 배출구(8)로 배출된다.
Accordingly, the mixed water stirred inside the stirring chamber 9 is stirred while rotating in a vortex form and is discharged to the outlet 8.

그리고 상기 교반통(12)의 하부 외주면에 상기 배출구(8)와 연결되고 점차적으로 그 폭이 작아져 배출구(8)를 통해 배출되는 혼합수의 압력과 유속이 점차적으로 증대되도록 된 압력관(13)이 구비된다.And the pressure pipe 13 is connected to the outlet 8 to the lower peripheral surface of the stirring tube 12 and gradually reduced in width so that the pressure and flow rate of the mixed water discharged through the outlet 8 is gradually increased Is provided.

따라서 그 압력과 유속이 점차적으로 증대되면서 배출되도록 되어 있어, 마이크로 버블이 전반적으로 균일하게 분포됨은 물론 장시간 유지된다.
Therefore, the pressure and flow rate are gradually increased to be discharged, so that the microbubbles are uniformly distributed throughout and are maintained for a long time.

또한 상기 교반날개(11)의 표면에는 불규칙한 다수의 스크래치(scrtch)(14)가 형성됨과 아울러 교반모터(10)의 축을 중심으로 측방으로 경사지도록 구비되어 있어, 상기 스크래치(14)와 축이 경사진 교반날개(11)에 의해 교반날개(11) 및 교반날개(11)의 표면에서 캐비테이션이 발생되어 마이크로 버블이 더욱 효과적으로 발생된다.
In addition, a plurality of irregular scratches 14 are formed on the surface of the stirring blade 11 and are inclined laterally about the axis of the stirring motor 10, so that the scratches 14 and the shaft are hard. The cavitation is generated on the surface of the stirring blade 11 and the stirring blade 11 by the photographic stirring blade 11, so that microbubbles are generated more effectively.

상기에서 교반통(12)에는 미 도시된 산소발생기에 의해 발생된 산소기체를 공급하는 인젝터(15)가 마련되는 것이 바람직하다.
In the stirring tube 12 is preferably provided with an injector 15 for supplying the oxygen gas generated by the oxygen generator not shown.

그리고 상기한 진공강자흡식펌프 및 교반통(12)은 저면에 이송바퀴(16)가 구비된 판상의 기체(17)에 고정설치되는 것이 바람직하다.
In addition, the vacuum ferromagnetic pump and the stirring cylinder 12 is preferably fixed to the plate-shaped base 17 provided with a transfer wheel 16 on the bottom.

이하, 본 실시예에 의한 마이크로 버블 발생장치의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the microbubble generating device according to the present embodiment will be described in detail.

도 2는 본 실시예의 마이크로 버블 발생장치의 사용상대를 보인 도면으로, 본 실시예의 마이크로 버블 발생장치는 상기 진공강자흡식펌프의 흡입구(1)를 통해 외부에서 공기 및 물을 공급받는다.2 is a view showing the use of the micro bubble generator of the present embodiment, the micro bubble generator of the present embodiment is supplied with air and water from the outside through the inlet (1) of the vacuum ferromagnetic suction pump.

이와 같이 흡입구(1)를 통해 펌프실(3)로 공급된 공기와 물은 임펠러(5)에 의해 강제적으로 진공압축 및 교반, 타격됨과 동시에 되어 토출구(2)로 토출되면서 1차적으로 혼합되어 마이크로 버블을 함유한 혼합수로 형성된다.
As such, the air and water supplied to the pump chamber 3 through the suction port 1 are forced to be vacuum compressed, stirred, and blown by the impeller 5, and are discharged to the discharge port 2 to be primarily mixed and microbubbles. It is formed with mixed water containing.

이와 같이 마이크로 버블이 형성된 혼합수는 진공강자흡식펌프의 진공펌핑에 의해 교반통(12)으로 공급된다.The mixed water in which the micro bubbles are formed is supplied to the stirring tube 12 by vacuum pumping of the vacuum ferromagnetic suction pump.

이때 상기 인젝터(15)에 의해 산소가 동시에 유입된다.
At this time, oxygen is introduced by the injector 15 at the same time.

상기와 같이 교반실(9)로 공급된 혼합수 및 산소 기체는 상기 교반날개(11)의 의해 교반되면서 타격되어 혼합됨과 아울러 2차적으로 마이크로 버블이 발생된다.As described above, the mixed water and the oxygen gas supplied to the stirring chamber 9 are blown and mixed while being stirred by the stirring blade 11, and secondly, micro bubbles are generated.

이때 상기 교반날개(11)의 표면에 형성된 스크래치(14)와 축이 경사진 교반날개(11)에 의해 교반날개(11) 및 교반날개(11)의 표면에서 캐비테이션이 발생되어 마이크로 버블이 더욱 효과적으로 발생된다.
At this time, the cavitation is generated on the surface of the stirring blade 11 and the stirring blade 11 by the scratching blade 11 formed on the surface of the stirring blade 11 and the inclined stirring blade 11 so that the micro bubbles more effectively. Is generated.

이와 같이 교반실(9)에서 2차저으로 마이크로 버블이 형성된 혼합수는 배출구(8)로 배출되어 압력관(13)으로 유도되어 점차적으로 압력과 유속이 증대되면서 외부로 배출된다.In this way, the mixed water in which the microbubble is formed as the second charger in the stirring chamber 9 is discharged to the discharge port 8 and guided to the pressure pipe 13 to be discharged to the outside while gradually increasing the pressure and flow rate.

따라서 압력과 유속이 점차적으로 증대되면서 혼합수가 배출되도록 되어 있어, 마이크로 버블이 전반적으로 균일하게 분포됨은 물론 장시간 유지된다.
Therefore, the mixed water is discharged while the pressure and the flow rate gradually increase, so that the microbubbles are uniformly distributed throughout and are maintained for a long time.

1 : 흡입구, 2 : 토출구,
3 : 펌프실, 4 : 모터,
5 : 임펠러, 6 : 유입관,
7 : 유입구, 8 : 배출구,
9 : 교반실, 10 : 교반모터,
11 : 교반날개, 12 : 교반통,
13 : 압력관, 14 : 스크래치,
15 : 인젝터, 16 : 이송바퀴,
17 : 기체.1: suction port, 2: discharge port,
3: pump room, 4: motor,
5 impeller, 6 inlet pipe,
7: inlet, 8: outlet,
9: stirring chamber, 10: stirring motor,
11: stirring blade, 12: stirring barrel,
13: pressure tube, 14: scratch,
15: injector, 16: transfer wheel,
17: gas.

Claims

The pump chamber is provided with an air inlet and an outlet for discharging air from the outside, and an impeller having a plurality of compartments of an isosceles triangular shape having a wide outer side and a narrow inner side is coupled to the shaft of the motor and rotated. A vacuum ferromagnetic suction pump configured to be pumped while mixing air and water by a vacuum suction input generated by the rotation of the impeller;
The inlet pipe connected to the discharge port of the vacuum ferromagnetic pump is connected in communication with the inlet for receiving the mixed water mixed with air and water and the stirring chamber provided with an outlet for discharging the mixed water, the stirring chamber in the stirring motor It is made of a stirring barrel provided with a plurality of stirring wings to be stirred while hitting the mixed water introduced into the stirring chamber while being rotated on the axis of the;
The outlet is located in the bottom surface of the stirring chamber and at the same time the stirring barrel is made of a cone shape that becomes narrower toward the bottom;
A pressure pipe connected to the outlet port on the lower outer circumferential surface of the stirring tube and gradually decreasing in width to gradually increase pressure and flow rate of the mixed water discharged through the outlet port;
On the surface of the stirring blade is formed a plurality of irregular scratch (scrtch) and microbubble generating device characterized in that it is provided to be inclined laterally around the axis of the stirring motor