KR20170044275A - 마이크로버블 발생장치용 분기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기와 물이 혼합된 상태의 유체를 이송하는 과정에서 그 이송압력을 증대시켜 물속에 함유된 공기를 미소단위로 분해하여 마이크로버블을 발생시키도록 된 마이크로버블 발생장치에 적용되는 물과 공기가 혼합된 상태에서 다수 개로 분기되도록 하여, 점유 공간에 대하여 마이크로버블의 발생효율을 증대시킬 수 있도록;
마이크로버블을 발생하도록 된 마이크로버블 발생장치에 적용되어 물과 공기가 혼합된 혼합수가 이송되는 이송관로를 가지는 '관' 형상의 이송관의 내부에 배치되어 상기 혼합수를 다수 개로 분기하여 이송하도록 된 마이크로버블 발생장치용 분기장치에 있어서; 상기 이송관의 내부에 고정 배치되며, 혼합수가 유입되어 관통하는 중에 다수 개로 분기하여 통과하도록 된 다수의 분기공간을 가지는 것으로 이루어지되; '판' 형상의 판체로 이루어지며, 외주면에서 내측방향으로 절개되어 형성된 절개편들의 사이간격을 통해 상기 분기공간을 형성하도록 된 분기판으로 이루어지는 마이크로버블 발생장치용 분기장치를 제공한다.

Description

마이크로버블 발생장치용 분기장치{A BRANCHING DEVICE FOR MICROBUBBLE GENERATING DEVICE}

본 발명은, 직경이 마이크로 단위를 가지는 미소 기포인 마이크로버블을 발생시키는 마이크로버블 발생장치에 적용되는 분기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공기와 물이 혼합된 상태의 유체를 이송하는 과정에서 그 이송압력을 증대시켜 물속에 함유된 공기를 미소단위로 분해하여 마이크로버블을 발생시키도록 된 마이크로버블 발생장치에 적용되는 물과 공기가 혼합된 상태에서 다수 개로 분기되도록 하여, 점유 공간에 대하여 마이크로버블의 발생효율을 증대시킬 수 있도록 된 마이크로버블 발생장치용 분기장치에 관한 것이다.

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.

즉 일반기포는 물속에서 상승해 표면에서 파열하지만 마이크로 버블은 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키며 소멸한다.

그리고 상기와 같은 마이크로 버블은 초극미한 거품으로 물과 공기를 격렬하게 회전시키는 경우 주로 발생된다.

이와 같은 마이크로 버블은 "기체 용해 효과, 자기가압효과, 대전효과" 등의 물리적, 화학적 특성에 의해 다양한 영역에서 활용되고 있으며, 근자에 이르러 특히 어업, 농업 분야에서는 각종 양식, 수경재배에 이용되고, 의료 분야에서는 정밀진단에 이용되며, 각종 분야에서 물리치료, 고순도 정수 처리, 환경장치 등에 사용되고 있는 실정이다.

즉 그 사용분야가 온천욕부터 암진단까지 광범위하며 피부도 재생해주는데다가 살균효과도 뛰어나다고 알려져 있다.

상기와 같은 마이크로버블은 선회액체류식, 스테이트믹서식, 아젝터식, 밴추리식, 가압용해식, 초음파식, 전기분해식, 미세기공필터식 등 다양한 방식으로 생성된다.

이와 같은 다양한 방식의 마이크로버블발생장치를 통해 마이크로버블을 발생시키기 위해서는 기체가 혼합된 액체(공급수)가 공급받아 기체를 미세기포로 전환시켜 마이크로버블을 생성하게 된다.

상기에서 공급수가 미세기포로 전환되는 과정은 기포가 함유된 공급수가 미세관로가 구비된 발생수단의 미세관로를 통과하는 중에 분리 및 압축되는 과정을 통해 이루어진다.

상기한 바와 같이 마이크로버블을 발생하는 마이크로버블발생장치들 중 하나로, 한국특허등록번호 제10-1146040호(명칭: 마이크로버블 발생장치)가 있으며, 상기 마이크로 버블 발생장치는, 공보에 기재된 바와 같이, 물이 유입되는 물유입구 및 공기가 유입되는 공기유입구와 토출되는 토출구가 구비된 버블생성실과, 상기 버블생성실의 물유입구 및 공기유입구와 토출구의 사이에 마련되며 모터의 축에 끼워져 회전되고 물유입구와 공기유입구를 통해 유입된 물이 유도되는 다수의 유도공이 구비된 회전디스크와, 상기 회전디스크의 물과 공기의 이동방향에 밀착되도록 마련되며 유도공을 통해 유도된 물과 공기를 외측방향으로 분기시킴과 동시에 상기 회전디스크의 회전에 따라 물과 공기를 교반하도록 회전디스크방향으로 돌출형성된 다수의 교반편들이 구비된 고정디스크로 이루어져 있다.

이에 따라, 물과 공기가 상기 교반편들과 마찰되면서 교반됨은 물론 교반편들의 사이를 지그잭으로 통과하면서 마찰되기 때문에, 으깨어지듯이 물과 공기를 강하게 교반함과 동시에 압착하도록 되어 있다.

1. 한국특허등록번호 제10-1146040호

본 발명의 목적은, 공기와 물이 혼합된 상태의 유체를 이송하는 과정에서 그 이송압력을 증대시켜 물속에 함유된 공기를 미소단위로 분해하여 마이크로버블을 발생시키도록 된 마이크로버블 발생장치에 적용되는 물과 공기가 혼합된 상태에서 다수 개로 분기되도록 하여, 점유 공간에 대하여 마이크로버블의 발생효율을 증대시킬 수 있도록 된 마이크로버블 발생장치용 분기장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로버블 발생장치용 분기장치는, 마이크로버블을 발생하도록 된 마이크로버블 발생장치에 적용되어 물과 공기가 혼합된 혼합수가 이송되는 이송관로를 가지는 '관' 형상의 이송관의 내부에 배치되어 상기 혼합수를 다수 개로 분기하여 이송하도록 된 마이크로버블 발생장치용 분기장치에 있어서; 상기 이송관의 내부에 고정 배치되며, 혼합수가 유입되어 관통하는 중에 다수 개로 분기하여 통과하도록 된 다수의 분기공간을 가지는 것으로 이루어지되; '판' 형상의 판체로 이루어지며, 외주면에서 내측방향으로 절개되어 형성된 절개편들의 사이간격을 통해 상기 분기공간을 형성하도록 된 분기판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 절개편들은 일단에서 타단으로 갈수록 경사진 곡면을 가지도록 되어 혼합수가 와류형태로 분기하여 상기 분기공간을 통과하도록 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 마이크로버블의 발생장치는, 물과 공기가 혼합된 상태에서 상기 이송관의 내부에서 이송될 때, 상기 분기판의 절개편들에 다수 개로 분기됨은 물론, 와류형태로 통과하여 이송되도록 함으로써, 마이크로버블의 발생공간에서 전단압력을 효율적으로 증대시켜 점유 공간에 대한 마이크로버블의 발생효율을 증대할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치에 적용되는 분기판을 보인 개략 사시 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치를 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치의 사용상태를 보인 개략 예시도.
도 4 및 도 5는, 본 발명에 따른 다른 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치를 보인 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 마이크로버블의 발생장치용 분기장치(1)는, 물과 공기가 혼합된 혼합수가 이송되는 중에 전단압력을 인가받아 마이크로버블을 발생하도록 된 마이크로버블 발생장치(100)에 적용되는 것으로 상기 혼합수가 이송되는 이송관로를 가지는 '관' 형상의 이송관(2)의 내부에 배치되어 상기 혼합수를 다수 개로 분기하여 이송하도록 된 것이다.

즉, 미 도시된 별도의 펌프의 펌프압력에 의해 이송되는 물과 공기를 이송공간에서 상기 혼합수를 다수 개로 분할하면서 분기시켜, 마이크로버블의 발생공간에서 혼합수로 인가되는 전단압력을 효율적으로 전달받아 바이크로버블 발생효율을 향상시키도록 된 것이다.

이러한, 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치(1)는 상기 이송관(2)의 내부에 고정 배치되며, 혼합수가 유입되어 관통하는 중에 다수 개로 분기하여 통과하도록 된 다수의 분기공간(11)을 가지며 '판' 형상의 판체로 이루어진 분기판(12)으로 이루어진다.

즉, 상기 다수의 분기공간(11)을 혼합수가 통과하면서 다수 개로 분기하도록 하면서 이송시키게 된다.

한편, 상기 분기판(12)은, 외주면에서 내측방향으로 절개되어 형성된 절개편(13)들의 사이간격을 통해 상기 분기공간(11)을 형성하도록 되어 있다.

상기에서 분기판(12)은 '원판' 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 이송관(2)의 내부에서 이송관의 길이방향에 대하여 수직으로 배치되는 것이 가장 바람직하다.

그리고, 상기한 절개편(13)들은 일단에서 타단으로 갈수록 경사진 곡면을 가지도록 되어 분기공간(11)으로 유입되는 혼합수가 와류형태로 분기하여 상기 분기공간(11)을 통과하도록 되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 혼합수가 마이크로버블의 발생공간으로 와류형태를 가지면서 투입되도록 됨에 따라, 마이크로버블 발생공간에의 체류시간 및 전단압력의 접촉효율을 현저히 증대시켜 점유공간에 대한 마이크로버블의 발생효율을 향상시킬 수 있도록 되는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은, 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치의 사용상태를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치(1)는, 마이크로버블의 발생공간을 가지는 발생관(110)의 내부와 연통되어 물과 공기가 혼합된 혼합수를 공급하는 이송관(2)의 내부에 배치된다.

즉, 상기 이송관(2)을 통해 상기 발생관(110)의 내부로 혼합수는 이송하는 중에, 다수 개로 분기시킨 후, 공급하도록 함으로써, 마이크로버블의 발생효율을 향상시키도록 된 것이다.

이와 같은 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치(1)는, 유입되는 혼합수가 와류형태로 분기하면서 상기 분기공간(11)을 통과하게 된다.

따라서, 상기 발생관(110)의 내부로 혼합수를 다수 개로 분기하면서 와류형태로 투입함에 따라, 마이크로버블 발생공간에의 체류시간 및 전단압력에 대한 접촉효율을 현저히 증대시켜 점유공간에 대한 마이크로버블의 발생효율을 증대시키게 된다.

도 4 및 도 5는, 본 발명에 따른 다른 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 마이크로버블 발생장치용 분기장치(1)에서 상기 분기판(12)에는, 상기 절개편(13)들의 외주면에서 외측으로 연장된 연장부재(14)가 형성되어, 상기 이송관로를 구성하는 이송관(2)들의 결합부위에 끼움결합됨으로써, 상기 분기판(12)을 이송관로 상에 배치하도록 되어 있다.

이에 따라, 별도의 고정요소 없이, 상기 분기판(12)의 고정이 이루어지기 때문에 구조적으로 간편하여 경제적으로 제공할 수 있게 된다.

한편, 상기한 연장부재(14)는, 상기 절개편(13)들의 외주면을 연결하는 '링' 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 '링' 형상의 연장부재(14)가 상기 이송관(2)들의 연결부위에 끼움 되게 위치시킨 후, 상기 이송관(2)들을 체결하면, 상기 분기판(12)의 고정이 이루어지게 된다.

상술한 바와 같이 본 실시 예에 이한 마이크로버블 발생장치용 분기장치는, 다수의 분기공간을 형성하는 다수의 절개편을 가지는 분기판으로 이루어져, 혼합수가 이송관의 내부에서 이송될 때 다수 개로 분기되면서 이송되도록 된 것을 기술적 구셩의 특징으로 한다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 분기장치 11 : 분기공간
12 : 분기판 13 : 절개편
14 : 연장부재 2 : 이송관
100 : 마이크로버블 발생장치
110 : 발생관

Claims (2)

1. 마이크로버블을 발생하도록 된 마이크로버블 발생장치에 적용되어 물과 공기가 혼합된 혼합수가 이송되는 이송관로를 가지는 '관' 형상의 이송관의 내부에 배치되어 상기 혼합수를 다수 개로 분기하여 이송하도록 된 마이크로버블 발생장치용 분기장치에 있어서;
   상기 이송관의 내부에 고정 배치되며, 혼합수가 유입되어 관통하는 중에 다수 개로 분기하여 통과하도록 된 다수의 분기공간을 가지는 것으로 이루어지되,
   '판' 형상의 판체로 이루어지며, 외주면에서 내측방향으로 절개되어 형성된 절개편들의 사이간격을 통해 상기 분기공간을 형성하도록 된 분기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 된 마이크로버블 발생장치용 분기장치.
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기한 절개편들은,
   일단에서 타단으로 갈수록 경사진 곡면을 가지도록 되어 혼합수가 와류형태로 분기하여 상기 분기공간을 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 마이크로버블 발생장치용 분기장치.

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