KR20180113761A - 마이크로 버블 생성장치 - Google Patents

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KR20180113761A
KR20180113761A KR1020170045270A KR20170045270A KR20180113761A KR 20180113761 A KR20180113761 A KR 20180113761A KR 1020170045270 A KR1020170045270 A KR 1020170045270A KR 20170045270 A KR20170045270 A KR 20170045270A KR 20180113761 A KR20180113761 A KR 20180113761A
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우창수
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이승엽
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/235—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids for making foam
    • B01F3/04446—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C02F1/484—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using electromagnets

Abstract

본 발명은 마이크로 버블 생성장치에 관한 것으로, 내부에서 생성된 마이크로 버블이 외부로 배출되도록 배출구를 구비한 본체부, 상기 본체부의 일측부에 설치되어, 일측에 물이 유입되는 제1 유입구와 타측에 물이 분출되는 제1 분출구가 형성되며, 상기 제1 유입구를 통해 유입된 물이 상기 제1 분출구로 이동하는 과정에서 공기가 유입되는 제1 공기 공급로가 형성된 제1 버블 생성부 및 상기 본체부의 타측부에 설치되어, 일측에 물이 유입되는 제2 유입구와 타측에 물이 분출되는 제2 분출구가 형성되며, 상기 제2 유입구를 통해 유입된 물이 상기 제2 분출구로 이동하는 과정에서 공기가 유입되는 제2 공기 공급로가 형성된 제2 버블 생성부를 포함하는 마이크로 버블 생성장치가 개시된다.

Description

마이크로 버블 생성장치{MICRO BUBBLE GENERATOR}
본 발명은 마이크로 버블 생성장치에 관한 것이다.
수질을 판단하는 기준에는 COD(화학적 산소요구량), BOD(생화학적 산소요구량) 등이 있다. 따라서, 용존산소량은 수질을 좌우하는 중요한 요소가 된다. 인구의 증가와 산업화로 인하여 물 사용량이 증가함에 따라 댐, 저수지 등에 물을 가두어 보관하게 되었고, 이로 인한 물의 정체로 용존산소량이 감소하게 되었다. 용존산소량이 낮은 경우, 바닥의 퇴적층이 혐기성 부패를 하여 유해성 금속 용출로 인한 부영양화, 이산화탄소의 대량 발생으로 인한 녹조 현상, 각종 균의 부산물로 인해 이른바 맛냄새 등이 발생하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 용존산소량을 높이는 기술들이 개발되었고, 그 중 하나로 기포를 미세한 크기로 만들어 수중에 오래 체류하게 하여 용존산소량을 높이는 기술이 있다. 이러한 미세한 크기의 기포를 마이크로 버블이라 하며, 그 직경이 일반적으로 50마이크로미터 이하이다.
종래의 기술은, 마이크로 버블을 생성하기 위하여 입구가 작은 노즐이 사용되었다. 따라서, 물속에 포함된 불순물에 의하여 노즐이 막혀서 고장이 나는 문제점이 있었다.
또한, 물속에 기체를 주입하기 위하여 컴프레서와 같은 장치를 사용하게 되는 경우, 설비가 복잡해지고 큰 에너지가 소비되어 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
이와 함께, 컴프레서와 같은 장치를 이용하여 마이크로 버블을 생성하는 경우, 내부 압력이 높아서 마이크로 버블이 물 속에서 빠르게 부상하여 수중 체류시간이 짧아지는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-0938899호 (등록일 2010년 1월 19일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 노즐의 크기가 일정 직경 이상인 마이크로 버블 생성장치를 제공하고자 한다.
또한, 컴프레서와 같은 장치를 사용하지 않고도 충분한 양의 마이크로 버블을 생성하며 에너지 소비를 줄일 수 있는 마이크로 버블 생성장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 이루기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치는 내부에서 생성된 마이크로 버블이 외부로 배출되도록 배출구를 구비한 본체부, 상기 본체부의 일측부에 설치되어, 일측에 물이 유입되는 제1 유입구와 타측에 물이 분출되는 제1 분출구가 형성되며, 상기 제1 유입구를 통해 유입된 물이 상기 제1 분출구로 이동하는 과정에서 공기가 유입되는 제1 공기 공급로가 형성된 제1 버블 생성부 및 상기 본체부의 타측부에 설치되어, 일측에 물이 유입되는 제2 유입구와 타측에 물이 분출되는 제2 분출구가 형성되며, 상기 제2 유입구를 통해 유입된 물이 상기 제2 분출구로 이동하는 과정에서 공기가 유입되는 제2 공기 공급로가 형성된 제2 버블 생성부를 포함한다.
상기 제1 버블 생성부와 상기 제2 버블 생성부는, 상기 제1 분출구와 상기 제2 분출구 각각으로부터 분출되는 물이 충돌하여 마이크로 버블을 생성하도록 마주보며 위치할 수 있다. 상기 배출구는 상기 제1 분출구와 상기 제2 분출구 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.
상기 제1 버블 생성부는, 상기 제1 분출구의 직경이 상기 제1 유입구의 직경보다 상대적으로 작게 형성되며, 상기 제1 유입구와 상기 제1 분출구 사이의 직경은 제1 분출구에 가까워질수록 작아지도록 형성될 수 있다.
상기 제1 공기 공급로는, 상기 제1 유입구를 관통하여 형성되며, 상기 제1 분출구에서 물이 분출되는 방향으로 공기를 유입시키도록 형성될 수 있다.
상기 제1 유입구의 외측에 제1 물 공급부를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 물 공급부의 원주방향으로 제1 물 관통공이 형성되고, 상기 제1 물 공급부의 중심축 방향으로는 상기 제1 공기 공급로에 공기가 유입되도록 제1 공기 관통공이 형성될 수 있다.
상기 제2 유입구의 외측에 제2 물 공급부를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 물 공급부의 원주방향으로 제2 물 관통공이 형성되고, 상기 제2 물 공급부의 중심축 방향으로는 상기 제2 공기 공급로에 공기가 유입되도록 제2 공기 관통공이 형성될 수 있다. 상기 제1 물 관통공 및 상기 제2 물 관통공과 연결되어, 상기 제1 물 관통공과 상기 제2 물 관통공으로 동일한 압력으로 물을 유입시키는 압력탱크를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부는, 상기 제1 버블 생성부와 상기 제2 버블 생성부 사이에 기포유출공이 형성될 수 있다.
상기 기포유출공은, 상기 제1 버블 생성부 또는 상기 제2 버블 생성부로 물을 공급하는 펌프의 임펠러와 연결될 수 있다.
상기 배출구에는 상기 마이크로 버블과 함께 배출되는 물에 자기력선을 방사하도록 전자석이 설치될 수 있다.
상기 제1 분출구의 직경은 1.5센티미터 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치는 노즐의 크기가 일정 직경 이상인 마이크로 버블 생성장치를 제공함으로써, 불순물에 의해 노즐이 막히지 않아 고장 발생을 방지하는 효과를 가진다.
또한, 컴프레서와 같은 장치를 사용하지 않고도 충분한 양의 마이크로 버블을 생성할 수 있는 마이크로 버블 생성장치를 제공함으로써, 설비 및 유지 보수가 간편해지고 에너지 사용량을 줄일 수 있어 효율성이 높아지는 효과를 가진다. 뿐만 아니라 마이크로 버블의 내부 압력이 작아져, 수중 체류시간이 길어지는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치는 유체의 양극 충돌에 의하여 보다 많은 양의 마이크로 버블을 생성하면서, 각 마이크로 버블 자체의 크기가 매우 미세하게 생성되는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치는 기포유출공의 형성으로 인하여 수격 현상의 발생을 방지하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치는 배출구의 자기력선 방사에 의하여 마이크로 버블이 수중에서 균일하게 원거리까지 확산되는 효과를 가진다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 사용상태의 한 예를 나타낸 사시도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치의 사용상태의 한 예를 나타낸 사시도이다.
이하 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치(100)를 상세히 설명한다.
마이크로 버블 생성장치(100)는 본체부(110)와 제1 버블 생성부(120), 제2 버블 생성부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 마이크로 버블 생성장치(100)는 제1 물 공급부(140), 제2 물 공급부(150), 압력탱크(160), 펌프(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본체부(110)의 일측부와 타측부에 각각 제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130)가 설치될 수 있다.
제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130)은 물리적으로 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치(100)는 두 개의 버블 생성부가 구비되어 있고, 이를 구분하기 위하여 제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130)로 지칭한 것으로 이해하여야 한다. 즉, 이하 제1 버블 생성부(120) 및 제1 버블 생성부(120)의 하위 구성요소에 대한 설명은 제2 버블 생성부(130) 및 제2 버블 생성부(130)의 하위 구성요소에도 따로 언급하지 않더라도 그 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
제1 버블 생성부(120)는 본체부(110)의 일측부에 설치될 수 있다. 제1 버블 생성부(120)는 제1 유입구(121), 제1 분출구(122), 제1 공기 공급로(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 유입구(121)는 제1 버블 생성부(120)의 일측에 형성되어 물이 유입될 수 있다. 제1 분출구(122)는 제1 버블 생성부(120)의 타측에 형성되어 제1 유입구(121)를 통해 유입된 물이 분출될 수 있다.
제1 분출구(122)의 직경이 제1 유입구(121)의 직경보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 제1 유입구(121)와 제1 분출구(122) 사이의 직경은, 제1 분출구(122)에 가까워질수록 작아지도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 유입구(121)를 통해 유입된 물이 제1 분출구(122)로 이동하는 과정에서 나선형으로 회전할 수 있다.
또한, 제1 유입구(121)로부터 제1 분출구(122)에 가까워질수록 그 직경이 작아짐으로 인하여, 제1 유입구(121)를 통해 유입된 물이 제1 분출구(122)로 이동하는 과정에서 벤츄리 효과가 발생하여 압력이 상대적으로 감소하며, 물의 속력이 빨라질 수 있다. 즉, 물의 속력이 빨라지면 물 분자 사이의 거리가 멀어지게 되고, 이로 인하여 진공이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 진공이 형성되면 외부와의 압력 차이로 인하여 후술할 제1 공기 공급로(123)를 통하여 공기가 스스로 유입될 수 있다. 따라서, 컴프레서와 같은 장치를 구비하지 않아도 압력 차이에 의해서 많은 양의 공기가 물에 유입될 수 있다.
컴프레서를 사용하지 않기 때문에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치(100)는 물 속의 바닥층이나, 수표면 위, 수변 지역 등 위치의 제약 없이 다양한 장소에 간편하게 설치하여 사용할 수 있다.
제1 분출구(122)의 직경은 1.5cm 이상으로 형성될 수 있다. 직경이 지나치게 작지 않아도, 상술한 원리에 의하여 공기가 스스로 유입되며 물에 혼합될 수 있고 후술할 제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130)에서 유출되는 물의 충돌현상에 의해 충분한 양의 미세한 마이크로 버블이 생성될 수 있다. 따라서 물속에 포함된 불순물에 의해 노즐이 막히는 현상을 방지할 수 있다.
제1 공기 공급로(123)는 제1 유입구(121)를 통해 유입된 물이 제1 분출구(122)로 이동하는 과정에서 공기가 유입되도록 할 수 있다. 즉, 제1 공기 공급로(123)를 통하여 외부의 공기가 물에 유입되어 버블 또는 마이크로 버블을 생성할 수 있다. 제1 공기 공급로(123)는 일측에는 외부의 공기가 유입되도록 제1 공기 공급홀(123a)이 형성될 수 있다. 타측에는 제1 공기 분사구(123b)가 형성되어 제1 공기 공급홀(123a)을 통해 유입된 공기가 분사될 수 있다. 제1 공기 분사구(123b)를 통해 분사되는 공기는 제1 유입구(121)를 통해 유입된 물과 혼합될 수 있다.
제1 공기 공급로(123)는 제1 유입구(121)를 관통하여 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 공기 공급홀(123a)는 제1 유입구(121) 방향으로 연장되어 형성되고 제1 공기 분사구(123b)는 제1 분출구(122) 방향을 향하여 형성될 수 있다. 따라서, 제1 분출구(122)에서 물이 분출되는 방향으로 공기가 물에 분사되어 유입될 수 있다.
상술한 바와 같이, 내부의 진공으로 인하여 공기가 유입되기 때문에 공기의 내부 압력이 매우 낮게 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 과정으로 물에 혼합된 공기는 이후에 수면 위로 빠르게 부상하지 않고 오랜 시간 물에 체류할 수 있다.
제2 버블 생성부(130)는 본체부(110)의 타측부에 설치될 수 있다. 제2 버블 생성부(130)는 제2 유입구(131), 제2 분출구(132), 제2 공기 공급로(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 유입구(131)는 제2 버블 생성부(130)의 일측에 형성되어 물이 유입될 수 있다. 제2 분출구(132)는 제2 버블 생성부(130)의 타측에 형성되어 제2 유입구(131)를 통해 유입된 물이 분출될 수 있다.
제2 공기 공급로(133)는 제2 유입구(131)를 통해 유입된 물이 제2 분출구(132)로 이동하는 과정에서 공기가 유입되도록 할 수 있다. 즉, 제2 공기 공급로(133)를 통하여 외부의 공기가 물에 유입되어 버블 또는 마이크로 버블을 생성할 수 있다. 제2 공기 공급로(133)는 일측에는 외부의 공기가 유입되도록 제2 공기 공급홀(133a)이 형성될 수 있다. 타측에는 제2 공기 분사구(133b)가 형성되어 제1 공기 공급홀(133a)을 통해 유입된 공기가 분사될 수 있다. 제2 공기 분사구(133b)를 통해 분사되는 공기는 제2 유입구(131)를 통해 유입된 물과 혼합될 수 있다.
제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130)는 제1 분출구(122)와 제2 분출구(132)가 마주보도록 위치할 수 있다. 이로 인하여, 제1 분출구(122)와 제2 분출구(132) 각각으로부터 분출되는 물이 충돌할 수 있다. 분출되는 물이 충돌함으로 인하여 더욱 많은 양의 마이크로 버블이 생성될 수 있다. 또한, 더욱 미세한 크기의 마이크로-나노 버블이 생성될 수 있다.
즉 상술한 바와 같이 제1 분출구(122)와 제2 분출구(132)로부터 분출되는 물의 양극 충돌로 인하여, 물에 유입되는 공기의 양이 물의 양에 대비해서 35% 이상이 될 수 있다. 예컨대, 2.2kW, 400LPM(l/m)의 사양을 가진 펌프를 사용하는 경우 분당 140L의 마이크로 버블이 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치(100)는 상술한대로 제1 물 공급부(140)와 제2 물 공급부(150)를 더 포함할 수 있다.
제1 물 공급부(140)와 제2 물 공급부(150)은 물리적으로 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치(100)는 두 개의 물 공급부가 구비되어 있고, 이를 구분하기 위하여 제1 물 공급부(140)와 제2 물 공급부(150)로 지칭한 것으로 이해하여야 한다. 즉, 이하 제1 물 공급부(140) 및 제1 물 공급부(140)의 하위 구성요소에 대한 설명은 제2 물 공급부(150) 및 제2 물 공급부(150)의 하위 구성요소에도 따로 언급하지 않더라도 그 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
제1 물 공급부(140)는 제1 유입구(121)의 외측에 형성될 수 있다. 즉, 제1 물 공급부(140)는 제1 유입구(121)로 유입되는 물을 공급할 수 있다.
제1 물 공급부(140)는 원주방향으로 제1 물 관통공(141)이 형성될 수 있다. 물이 제1 물 관통공(141)에서 유입되면서, 제1 물 공급부(140)의 원주방향으로 회전하면서 제1 유입구(121)로 유입될 수 있다. 물이 소용돌이를 만들며 제1 유입구(121)에 유입됨에 따라, 캐비테이션 효과가 증가되어 회전 속도가 매우 빨라질 수 있다. 따라서, 마이크로 버블의 형성을 더욱 용이하게 할 수 있다.
즉, 제1 물 공급부(140) 내부에서 제1 물 관통공(141)을 통해 물이 유입되는 방향과, 제1 유입구(121)로 물이 유출되는 방향이 직각이 되어 강한 소용돌이가 형성되는 효과가 있다. 따라서, 상술한 제1 분출구(122)와 제2 분출구(132)를 통해 나오는 물이 강한 회전 에너지를 보유하고 있어서, 서로 충돌할 때의 에너지도 극대화되는 효과가 있다.
제1 물 공급부(140)의 중심축 방향으로는 제1 공기 공급로(123)에 공기가 유입되도록 제1 공기 관통공(142)이 형성될 수 있다. 즉, 제1 공기 관통공(142)으로 제1 공기 공급홀(123a)이 관통하여, 외부 공기가 유입될 수 있다.
제2 물 공급부(150)는 제2 유입구(131)의 외측에 형성될 수 있다. 즉, 제2 물 공급부(150)는 제2 유입구(131)로 유입되는 물을 공급할 수 있다. 제2 물 공급부(150)는 원주방향으로 제2 물 관통공(151)이 형성될 수 있다. 제2 물 공급부(150)의 중심축 방향으로는 제2 공기 공급로(133)에 공기가 유입되도록 제2 공기 관통공(152)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 버블 생성장치(100)는 상술한대로 압력탱크(160)와 펌프(170)를 더 포함할 수 있다. 펌프(170)는 제1 버블 생성부(120) 또는 제2 버블 생성부(130)로 물을 공급하는 역할을 한다. 펌프(170)가 직접 제1 물 관통공(141) 또는 제2 물 관통공(151)과 연결될 수도 있지만, 압력탱크(160)가 그 사이에 존재할 수도 있다.
압력탱크(160)는 펌프(170)와 연결되어 물을 공급받고, 공급된 물을 제1 물 관통공(141) 또는 제2 물 관통공(151)으로 유입시킬 수 있다. 압력탱크(160)는 제1 물 관통공(141)과 제2 물 관통공(151)으로 동일한 압력으로 물을 유입시킬 수 있다. 즉, 압력탱크(160)는 제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130)에 의해 분출되는 물이 동일한 압력을 가지고 충돌될 수 있도록 하는 효과를 가진다.
본 발명에서 펌프(170)는 0.75kW 내지 3.5kW의 범위의 사양을 가진 펌프가 사용될 수 있다. 즉, 기존의 컴프레서를 이용한 마이크로 버블 생성 기술과 비교하여 많은 에너지를 절약할 수 있다.
본체부(110)는 내부에서 생성된 마이크로 버블이 외부로 배출되도록 배출구(111)를 구비할 수 있다. 배출구(111)는 제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130) 사이의 정 중앙에 위치할 수 있다.
배출구(111)에 의해 마이크로 버블이 물에 혼합되어 함께 배출되는데, 이러한 과정에서 물에 자기력선을 방사하도록 배출구(111)에 전자석(111a)이 설치될 수 있다. 전자석(111a)에 의해 발생하는 자기장의 세기는 5,000G(가우스) 정도가 될 수 있다. 물이 자기력선을 방사함으로 인하여, 물 분자들 간의 결합으로 생성되는 클러스터를 분해할 수 있다. 따라서, 물 분자의 활동성이 좋아지고 이로 인하여 마이크로 버블이 수중에서 더욱 멀리 균일하게 확산될 수 있다.
본체부(110)는 제1 버블 생성부(120)와 제2 버블 생성부(130)사이에 기포 유출공(112)이 형성될 수 있다. 기포 유출공(112)은 제1 버블 생성부(120)에서 분출된 물과 제2 버블 생성부(130)에서 분출된 물이 충돌하면서 발생하는 기포 잔류가 외부로 유출되도록 하여, 이른바 워터해머라 불리는 수격현상을 방지할 수 있다. 기포 유출공(112)은 펌프(170)의 임펠러와 연결될 수 있다. 펌프(170)의 임펠러는 펌프가 작동되는 경우, 매우 낮은 압력을 형성하거나 진공이 형성될 수 있다. 따라서, 기포 유출공(112)을 통해 유출된 기포가 임펠러로 스스로 유입되고, 이로 인하여 펌프(170)에 의해 제1 버블 생성부(120) 또는 제2 버블 생성부(130)로 공급되는 물에 기포가 혼합되어 마이크로 버블의 생성량이 더욱 증가될 수 있다.
앞선 실시 예에 대한 설명에서 참조된 도면 각각은 설명의 편의를 위해 도시된 일 실시 예에 불과하며, 각 화면에 표시된 정보들의 항목, 내용과 이미지들은 다양한 형태로 변형되어 표시될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 마이크로 버블 생성장치
110: 본체부
111: 배출구
111a: 전자석
112: 기포 유출공
120: 제1 버블 생성부
121: 제1 유입구
122: 제1 분출구
123: 제1 공기 공급로
123a: 제1 공기 공급홀
123b: 제1 공기 분사구
130: 제2 버블 생성부
131: 제2 유입구
132: 제2 분출구
133: 제2 공기 공급로
133a: 제2 공기 공급홀
133b: 제2 공기 분사구
140: 제1 물 공급부
141: 제1 물 관통공
142: 제1 공기 관통공
150: 제2 물 공급부
151: 제2 물 관통공
152: 제2 공기 관통공
160: 압력탱크
170: 펌프

Claims (10)

  1. 내부에서 생성된 마이크로 버블이 외부로 배출되도록 배출구를 구비한 본체부;
    상기 본체부의 일측부에 설치되어, 일측에 물이 유입되는 제1 유입구와 타측에 물이 분출되는 제1 분출구가 형성되며, 상기 제1 유입구를 통해 유입된 물이 상기 제1 분출구로 이동하는 과정에서 공기가 유입되는 제1 공기 공급로가 형성된 제1 버블 생성부; 및
    상기 본체부의 타측부에 설치되어, 일측에 물이 유입되는 제2 유입구와 타측에 물이 분출되는 제2 분출구가 형성되며, 상기 제2 유입구를 통해 유입된 물이 상기 제2 분출구로 이동하는 과정에서 공기가 유입되는 제2 공기 공급로가 형성된 제2 버블 생성부를 포함하는 마이크로 버블 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버블 생성부와 상기 제2 버블 생성부는,
    상기 제1 분출구와 상기 제2 분출구 각각으로부터 분출되는 물이 충돌하여 마이크로 버블을 생성하도록 마주보며 위치하고,
    상기 배출구는 상기 제1 분출구와 상기 제2 분출구 사이에 위치하도록 형성된 마이크로 버블 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버블 생성부는,
    상기 제1 분출구의 직경이 상기 제1 유입구의 직경보다 상대적으로 작게 형성되며, 상기 제1 유입구와 상기 제1 분출구 사이의 직경은 제1 분출구에 가까워질수록 작아지도록 형성되는 마이크로 버블 생성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공기 공급로는,
    상기 제1 유입구를 관통하여 형성되며, 상기 제1 분출구에서 물이 분출되는 방향으로 공기를 유입시키도록 형성된 마이크로 버블 생성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유입구의 외측에 제1 물 공급부를 더 포함하고,
    상기 제1 물 공급부의 원주방향으로 제1 물 관통공이 형성되고, 상기 제1 물 공급부의 중심축 방향으로는 상기 제1 공기 공급로에 공기가 유입되도록 제1 공기 관통공이 형성된 마이크로 버블 생성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 유입구의 외측에 제2 물 공급부를 더 포함하고,
    상기 제2 물 공급부의 원주방향으로 제2 물 관통공이 형성되고, 상기 제2 물 공급부의 중심축 방향으로는 상기 제2 공기 공급로에 공기가 유입되도록 제2 공기 관통공이 형성되며,
    상기 제1 물 관통공 및 상기 제2 물 관통공과 연결되어, 상기 제1 물 관통공과 상기 제2 물 관통공으로 동일한 압력으로 물을 유입시키는 압력탱크를 더 포함하는 마이크로 버블 생성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 제1 버블 생성부와 상기 제2 버블 생성부 사이에 기포 유출공이 형성되는 마이크로 버블 생성장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기포유출공은,
    상기 제1 버블 생성부 또는 상기 제2 버블 생성부로 물을 공급하는 펌프의 임펠러와 연결되는 마이크로 버블 생성장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 배출구에는 상기 마이크로 버블과 함께 배출되는 물에 자기력선을 방사하도록 전자석이 설치된 마이크로 버블 생성장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 분출구의 직경은 1.5센티미터 이상인 마이크로 버블 생성장치.
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