KR20210000534U - 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조 - Google Patents

프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조를 개시하고 있다. 상기 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조는 박벽 모양의 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)를 포함하고, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)에 모두 유체 내의 버블을 분쇄 및 정제하는 다수의 마이크로 포어 채널(6, micro-pore channels)이 설치되어 있고 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)는 결합하여 버퍼공간(8)을 형성하고, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)의 마이크로 포어 채널(6)의 적어도 1/4은 유체의 흐름 방향을 따라 중첩되거나 겹치게 설치된다.

Description

프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조
본 고안은 버블 정제 구조에 관한 것이며, 구체적으로 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조에 관한 것이다.
종래 기술에서 수산양식, 폐수처리, 화학반응, 의료위생, 식물재배 및 공업세척 및 제석(descaling) 등 분야는 버블이 포함된 물 매질을 획득하기 위해 흔히 기체를 물 매질에 혼합한다. 이는 공기와 물의 접촉 면적을 증가시켜 다양한 처리 효과를 증진하는데 목적이 있으며, 가장 현저한 것은 세정 및 제석 효과가 향상되었다.
최근, 버블이 포함된 물 매질은 일상생활에서도 사용되고 있다. 야채, 과일, 접시를 담그거나 세척할 때뿐만 아니라 샤워 및 수세할 때도 사용하고 있다.
물에 버블이 포함되도록 압축기 및 공기펌프와 같은 외부 동력을 이용하여 공기를 압입(壓入)할 수 있을 뿐만 아니라 물의 흐름에 의해 생긴 부압(negative pressure)을 이용하여 공기를 흡입시킬 수도 있다. 예를 들어 벤투리관(Venturi tube) 구조 또는 와류 구조의 버블 획득장치이다.
벤투리관 구조의 버블 획득장치는 주로 물의 흐름 속도를 증가하고 수압을 낮추는 원리를 이용한다. 벤투리관 구조의 버블 획득장치는 점진 축소되는 채널을 설치하여 물의 흐름 속도를 증가하고 채널의 후두구(喉頭口) 부위에 외부 대기압보다 낮은 진공 영역을 형성하여 진공 영역이 외부공기를 채널 내로 흡입하도록 한다.
와류 구조의 버블 획득장치는 주로 원심운동의 중심압력이 낮은 원리를 이용한다. 와류 구조의 버블 획득장치는 흐름의 회전을 통해 원심작용을 발생시켜 회전 중심부에 외부 대기압보다 낮고 외부 공기를 채널 내부로 흡입하는 진공 영역을 형성한다.
벤투리관 구조는 구체적으로 대만특허 TW20170212400U의 마이크로 버블 발생기를 참고할 수 있으며, 와류 구조는 구체적으로 중국특허 CN102958589B의 마이크로 버블 발생장치 및 CN203916477U의 마이크로 버블 발생장치를 참고할 수 있다. 마이크로 버블 발생기, 마이크로 버블 발생장치를 마이크로 버블 획득장치라고 통칭할 수 있다.
상기 마이크로 버블 획득장치는 직경이 몇십 마이크로 미터 내지 몇 마이크로 미터 이하인 마이크로 버블을 물에 포함시킬 수 있으므로 버블이 물 속에서의 체류 시간을 연장할 수 있는 동시에 버블의 표면적과 부피의 비율을 증가시키고 버블이 높은 흡착 특성을 갖도록 함으로써 세정 및 오염물질 제거력을 향상시킬 수 있다.
벤투리관 구조에 비해, 와류 구조는 버블 획득장치의 길이를 줄이고, 유량의 변화에 민감하지 않는 장점이 있다. 따라서, 기존의 마이크로 버블 획득장치는 대부분 와류 구조를 이용하고 있다.
하지만, 종래 설계에서 마이크로 버블을 발생시키기 위하여, 마이크로 버블 획득장치는 일반적으로 높은 메쉬수의 필터망을 사용하거나 복수의 구멍이 있는 테이퍼드 모양의 망을 사용한다. 하지만, 전자는 쉽게 막히고, 후자는 버블이 마이크로 나노 수준에 도달하기 어려운 문제가 있다.
본 고안은 상기 종래 기술에 존재하는 제반 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 쉽게 막히지 않고 마이크로 버블 획득장치가 마이크로 나노 수준의 버블을 안정적이면서 대량으로 생성할 수 있는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조를 제공한다.
본 고안은 아래 기술방안을 통해 구현된다.
박벽（薄壁） 모양의 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재를 포함하고, 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재에 모두 유체 내의 버블을 분쇄 및 정제하는 다수의 마이크로 포어 채널(micro-pore channels)이 설치된 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조에 있어서, 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재는 결합하여 버퍼공간을 형성하고, 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재의 마이크로 포어 채널의 적어도 1/4은 유체의 흐름 방향을 따라 중첩되거나 겹치게 설치된다.
바람직하게는, 마이크로 포어 채널의 등가 직경(equivalent diameter)이 0.2mm 내지 0.8mm이다.
바람직하게는, 1차 분쇄 및 정제 부재는 테이퍼드 모양으로 설치되고 테이퍼드 모양의 뾰쪽한 부분은 2차 분쇄 및 정제 부재와 등지는 방향으로 설치된다.
바람직하게는, 2차 분쇄 및 정제 부재는 테이퍼드 모양으로 설치되고 테이퍼드 모양의 뾰쪽한 부분은 1차 분쇄 및 정제 부재와 등지는 방향으로 설치된다.
바람직하게는, 1차 분쇄 및 정제 부재 또는 2차 분쇄 및 정제 부재는 각뿔 모양으로 설치된다.
바람직하게는, 1차 분쇄 및 정제 부재의 외부 가장자리에 1차 분쇄 및 정제 부재를 수용하는 제1 환이 형성되어 있다.
바람직하게는, 2차 분쇄 및 정제 부재의 외부 가장자리에 위치결정 에지가 설치된다.
바람직하게는, 3차 분쇄 및 정제 부재를 더 포함하고 3차 분쇄 및 정제 부재 와 2차 분쇄 및 정제 부재 사이에 과도공간이 형성된다.
더 나아가, 1차 분쇄 및 정제 부재와 3차 분쇄 및 정제 부재는 상기 2차 분쇄 및 정제 부재를 연결하여 체결한다.
종래 기술과 비교할 때 본 고안은 다음 유익한 효과가 있다.
본 고안에 따른 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조는 높은 메쉬수의 필터망을 대신하여 박벽(薄壁)의 1차 분쇄 및 정제 부재를 설치하므로, 한편으로 구멍의 개수를 줄여 입자의 침적을 통해 막힘을 지연할 수 있어 마이크로 버블 획득장치의 유지보수 주기를 연장할 수 있다. 다른 한 편으로, 마이크로 포어 채널의 흐름 조절 및 흐름 통제 하에 물의 흐름은 마이크로 포어 채널을 경과한 후 분사 모양의 난류로 변하여 충돌, 섭동 및 진동 자극을 통해 조대한 버블을 분쇄하여 미세한 버블을 생성하고, 2차 분쇄 및 정제 부재를 통해 버블을 마이크로 나노 수준으로 추가 정제하므로 요구를 만족시킨다. 또한, 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재 사이에 버퍼공간을 형성하여 버블이 1차 분쇄 및 정제 부재를 경과한 후 반복적으로 충돌, 섭동 및 진동하도록 할 수 있다. 한편, 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재의 마이크로 포어 채널의 적어도 1/4이 유체 흐름 방향을 따라 중첩되거나 겹치게 설치하여 버블이 1차 분쇄 및 정제 부재의 마이크로 포어 채널을 원활하게 통과한 후 2차 분쇄 및 정제 부재의 마이크로 포어 채널로 흘러들게 함으로써 물 흐름의 유동 저항력을 줄여 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조에 큰 배압 저항력이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 마이크로 버블 획득장치의 기체 유입량에 영향을 미치지 않는다.
본 고안의 실시예에 따른 기술방안을 더욱 명확하게 설명하기 위하여, 이하 실시예에 언급된 첨부 도면에 대해 간략하게 설명한다.
분명한 것은, 이하 설명한 첨부 도면은 본 고안의 일부 실시예일 뿐 전체 실시예가 아니다. 그 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 창조적인 노력을 들이지 아니하고도 이들 첨부 도면으로부터 다른 설계 방안 및 다른 첨부 도면을 도출할 수 있다.
도 1은 본 고안의 마이크로 버블 획득장치의 절개 개략도이다.
도 2는 도 1의 마이크로 버블 획득장치의 와류 챔버의 횡단면 절개 개략도이다.
도 3은 도 1의 마이크로 버블 획득장치의 다른 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 1의 마이크로 버블 획득장치의 분해 개략도이다.
도 5는 도 1의 마이크로 버블 획득장치의 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조의 개략도이다.
이하, 본 고안의 목적, 특징 및 효과를 충분히 이해하기 위하여 실시예 및 첨부 도면을 결합하여 본 고안의 구상, 구체적 구조 및 기술적 효과에 대해 명확하고 완전하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예는 본 고안의 일부 실시예일 뿐, 전체 실시예가 아니다. 본 고안의 실시예에 의하면, 그 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 창조적인 노력을 들이지 않고 얻은 다른 실시예들은 모두 본 고안의 보호 범위에 속한다.
한편, 명세서에 언급된 모든 연결관계는 구성들 간의 직접적인 연결이 아니라 구체적인 실시에 따라 보조 부재를 추가 또는 삭제하여 더욱 최적화된 연결 구조를 구성하는 것을 의미한다. 본 고안의 각 기술특징은 서로 모순되고 충돌되지 않은 한 결합사용할 수 있다.
도 1, 도 4에 도시된 마이크로 버블 획득장치는 입수 채널(2); 마이크로 버블을 발생시키는 구조가 설치된 출수 채널; 입수 채널(2)과 출수 채널을 연통시키는 와류 챔버(3); 및 와류 챔버(3)와 연통되는 기체 유입 채널(11)이 설치된 제1 본체(1)를 포함한다. 도 1에서 중심선은 각각 입수 채널(2) 축선과 와류 챔버(3) 축선이다.
기체 유입 채널(11)은 압축기와 펌프 등에 연결되어 외부 동력을 이용하여 공기를 와류 챔버(3)내로 압입할 수 있다. 물론, 기체 유입 채널(11)은 물 흐름에 의해 생긴 부압(negative pressure)을 이용하여 공기를 흡입할 수도 있다.
와류 챔버(3)인 경우, 제1 본체(1)에 와류 챔버(3)를 형성하는 제1 측벽(3b) 및 제1 저벽(3a)이 설치되고, 제1 측벽(3b)에 와류 챔버(3)와 연통되는 입수 구멍(12a)이 형성되고, 입수 구멍(12a)을 통과한 후 와류 흐름을 생성하기 위하여, 입수 구멍(12a)은 와류 챔버(3)의 중심에서 편이되어 있다.
입수 채널(2)은 일반적으로 제1 저벽(3a)에 설치되고, 기체 유입 채널(11)은 와류 챔버(3)의 축선 방향을 따라 설치된 제1 가스 채널, 와류 챔버(3)의 축선 방향에 수직되게 설치된 제2 가스 채널을 포함하되, 제1 가스 채널과 제2 가스 채널은 서로 연통되고, 제1 가스 채널은 외부와 연통되고, 제2 가스 채널은 와류 챔버(3)와 연통되므로 쉽게 제조할 수 있고 마이크로 버블 획득장치의 장착 및 사용에 영향을 미치지 않는다.
제1 본체(1)인 경우, 제1 본체(1)는 입수 채널(2)과 인접하는 일단에 커넥터가 장착되거나 커넥터가 일체로 제조될 수 있어 마이크로 버블 획득장치를 수도 꼭지에 고정할 수 있다.
물론, 제1 본체(1)는 수도관 내부에 장착할 수 있으며, 제1 본체(1)와 수도관은 시일링(seal ring)을 통해 밀폐되어 있어 물이 입수 채널(2)에 유입된 후 와류 챔버(3) 및 출수 채널을 경유하여 유출된다. 이때, 입수 채널(2)은 수도관 중에서 제1 본체(1)에 인접하는 수로 부분에 해당되고, 제1 본체(1)에는 입수 채널(2)이 생략될 수 있다.
통상적으로, 와류 챔버(3)의 축선과 입수 채널(2)의 축선은 겹쳐져 있다. 이하 정배치된 와류 챔버(3) 또는 정배치된 와류 구조라고 부른다. 이러한 구조로 인해 마이크로 버블 획득장치에 있는 좁은 링모양의 입수구(12)가 물의 흐름을 방해하여 기체 흡입이 어려워진다. 반면에 링모양의 입수구(12)의 크기를 증가시키면, 마이크로 버블 획득장치의 직경이 커져 일반규격의 수도관에 적용하기 어렵다.
물론, 여기서 정배치 및 편향된 와류 구조의 유익한 효과 및 단점에 대한 진술은, 정배치 또는 편향된 와류 구조와 후술한 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조의 결합에 영향주지 않는다. 다시 말해, 정배치 또는 편향된 와류 구조는 모두 후술한 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조와 결합하여 마이크로 버블 획득장치를 구성할 수 있다.
정배치 와류 챔버(3)에 의해 생긴 문제를 해결하기 위하여, 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 와류 챔버(3)의 축선과 입수 채널(2)의 축선을 편향되게 설치할 수 있으며, 와류 챔버(3)에는 입수 채널(2)과 연통되는 입수구(12)가 설치되어 있고, 입수구(12)는 와류 챔버(3) 축선과 등지는 입수 채널(2) 축선의 일 측에 설치되며, 편향 와류 구조를 취한다.
본 실시예의 마이크로 버블 획득장치는 와류 챔버(3)의 축선과 입수 채널(2)의 축선을 편향되게 설치하고 입수구(12)를 와류 챔버(3)의 축선과 등지는 입수 채널(2)의 축선의 일측에 설치하여, 와류 챔버(3)와 연통되는 입수구(12)를 좁은 링모양에서 초승달 모양 또는 기둥 모양으로 변경하므로 물이 좁은 틈새를 통과하지 않고 물 흐름의 방사방향 크기를 증가시켜 저항력을 줄이고 물이 와류 챔버(3)로 쉽게 유입될 수 있다. 이는 마이크로 버블 획득장치의 직경을 증가시키지 않을 뿐만 아니라 심지어 감소시킬 수 있으므로 마이크로 버블 획득장치의 소형화가 가능하며, 수도관에 간편하게 연결하거나 수도관 내부에 설치할 수 있어 광범위하게 사용할 수 있다.
이하 상세한 설명을 통해 본 실시예의 유익한 효과에 대해 추가 설명한다.
현재 가정용수 관로의 메인 관로 직경은 외경이 28mm 및 22mm인 두 종류 규격이 있다. 외경이 28mm인 관로를 예로 들면, 버블 발생 장치를 내장식으로 제조해야 할 경우 그 외경은 24.5mm를 초과해서는 안된다. 즉, 입수구(12)는 너비가 2.5mm보다 크지 않는 링모양 영역 내에 설치할 수밖에 없다. 이는 입수구(12)의 면적을 작게 하거나 일반적인 원홀 모양의 입수구(12)보다 입수구(12)의 외부 윤곽 길이를 증가시켜 물 흐름을 저애하므로 배압(back pressure)이 급격히 증가하여 와류의 기체 흡입 효과에 영향주는 동시에 관로의 유량을 대폭 감소시켰다.
따라서, 종래의 정배치 와류 챔버(3) 구조는 28mm 직경의 관로 내에 내장할 수 없다.
본 고안은 편향되어 있는 와류 챔버(3)를 사용하므로 종래 설계와 현저하게 대조된다. 와류 챔버(3)가 편향 설치되므로 와류 챔버(3)의 축선과 입수 채널(2)의 축선 사이에 일정한 거리 편향이 생기며, 이러한 거리는 입수구(12)를 초승달 모양의 영역 내에 배치하고 3mm 내지 4mm의 반경 차를 갖게 한다. 입수구(12)는 좁은 스트립형에서 타원형 또는 원형에 가깝게 형성되어 입수구(12)의 외부 윤곽 길이를 축소시키는 동시에 물 흐름이 입수구(12)를 쉽게 통과할 수 있어 제1 본체(1)의 외경을 증가시킬 필요가 없다. 다시 말해, 편향된 와류 챔버(3)는 마이크로 버블 획득장치의 부피와 점용공간을 감소시킬 수 있으므로 가정용 수도관 내에 설치하여 사용하기 편리하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 도 1의 마이크로 버블 획득장치의 대체 방안으로, 와류 챔버(3)를 다수개 사용할 수 있으며, 입수구(12)의 개수와 와류 챔버(3)의 개수는 대응되게 설치한다. 다시 말해, 큰 와류 챔버(3)를 복수의 작은 와류 챔버(3)로 변경하여 복수의 원홀 모양의 입수구(12)를 형성하는 것을 통해 입수구(12)가 협소한 문제를 극복할 수 있다.
마이크로 버블 획득장치에 대한 추가 확대 대안으로, 제1 본체(1)에는 와류 챔버(3)를 커버하는 흐름통제 부재(14)가 설치되고, 흐름통제 부재(14)에는 와류 챔버(3)와 출수 채널을 연통시키는 출수 구멍(13)이 설치되고, 출수 구멍(13)의 횡단면적은 물 흐름 방향을 따라 감소되므로 공기와 물을 충분히 혼합하여 버블이 생기게 한다. 한편, 출수 구멍(13)의 횡단면적의 변화는 물 흐름을 가속화시켜 버블을 압축하고 버블 분쇄를 촉진한다.
제조과정을 간소화하기 위하여, 흐름통제 부재(14)의 외부 윤곽과 출수 채널은 매칭되게 설치될 수 있다. 그리고 흐름통제 부재(14)가 개별 제조되므로 와류 챔버의 제조 난이도를 증가시키지 않는다.
물론, 흐름통제 부재(14)와 제1 측벽(3b)을 일체형으로 제조할 수 있으나, 이 경우 제조과정을 개진해야 한다. 제1 저벽(3a)과 제1 측벽(3b)은 각각 별도로 제조해야 한다.
와류 흐름을 원활하게 생성하기 위하여, 입수 구멍(12a)은 와류 챔버(3)의 접선을 따라 형성될 수 있다.
입수 구멍(12a)의 직경의 제한으로 인해 물의 유량이 감소되는 것을 막기 위하여, 입수 구멍(12a)이 2개 있을 수 있으며, 서브 입수 구멍(12b)도 설치하여 입수 구멍(12a)의 총면적을 감소되지 않고 증가시킬 수 있다.
종래 기술에서 필터망이 쉽게 막히고 테이퍼드 모양의 망에 생성된 마이크로 버블이 수준에 미달하는 문제를 해결하기 위해, 도 1, 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로 버블 획득장치는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조를 더 사용한다. 물론, 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조는 정배치 와류 구조의 마이크로 버블 획득장치뿐만 아니라, 편향된 와류 구조의 마이크로 버블 획득장치에도 적용할 수 있다.
구체적으로, 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조는 박벽 모양의 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)를 포함하고, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)에는 모두 유체 내의 버블을 분쇄 및 정제하는 다수의 마이크로 포어 채널(6, micro-pore channels)이 설치되어 있다. 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)는 결합하여 버퍼공간(8)을 형성하고, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)의 마이크로 포어 채널(6)의 적어도 1/4은 유체 흐른 방향을 따라 중첩되거나 겹치게 설치되는 것을 특징으로 한다. 상기 마이크로 버블 획득장치에 의하면, 유체 흐름 방향은 유체가 흐르고 있는 채널의 축선 방향이다.
본 실시예에 따른 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조는 높은 메쉬수의 필터망을 대신하여 박벽(薄壁)의 1차 분쇄 및 정제 부재를 설치하므로, 한편으로 구멍의 개수를 줄여 과립을 침적시켜 막힘을 지연할 수 있으므로 마이크로 버블 획득장치의 유지보수 주기를 연장할 수 있다. 다른 한 편으로, 마이크로 포어 채널의 흐름 조절 및 흐름 통제 하에 물의 흐름은 마이크로 포어 채널을 경과한 후 분사 모양의 난류로 변하여 충돌, 섭동 및 진동 자극을 통해 조대한 버블을 분쇄하여 미세한 버블을 생성하고, 2차 분쇄 및 정제 부재를 통해 버블을 마이크로 나노 수준으로 추가 정제하므로 요구를 만족시킨다. 또한, 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재 사이에 버퍼공간을 형성하여 버블이 1차 분쇄 및 정제 부재를 경과한 후 반복적으로 충돌, 섭동 및 진동하도록 할 수 있다. 한편, 1차 분쇄 및 정제 부재와 2차 분쇄 및 정제 부재의 마이크로 포어 채널의 적어도 1/4이 유체 흐름 방향을 따라 중첩되거나 겹치게 설치하여 버블이 1차 분쇄 및 정제 부재의 마이크로 포어 채널을 원활하게 통과한 후 2차 분쇄 및 정제 부재의 마이크로 포어 채널로 흘러들게 함으로써 물 흐름의 유동 저항력을 줄여 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조에 큰 배압 저항력이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 마이크로 버블 획득장치의 기체 유입량에 영향을 미치지 않는다.
구체적으로, 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조는 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)를 설치하는 방식을 통해 형성된 마이크로 포어 채널(6)을 유체 매질의 유출 통로로 사용하여 2단 프로그레시브 퍼포레이션 특징을 갖는 분쇄 정제 구조를 구성한다.
여기서, 1차 분쇄 및 정제 부재(4) 상의 마이크로 포어 채널(6)은 제1차 퍼포레이션이고, 2차 분쇄 및 정제 부재(5)의 마이크로 포어 채널(6)은 제2차 퍼포레이션이며, 버블이 섞여있는 유체 매질이 상기 제1차 퍼포레이션을 경과할 때, 마이크로 포어 채널(6)의 흐름 조절 효과 및 흐름 통제 작용에 의해 흐름이 분사류의 특징을 갖게 되는데, 이때 유체의 유속이 빨라지고, 난류의 유동 특징을 갖는다.
난류(Turbulent Flow)의 충돌, 섭동 및 진동 자극에 의해 조대한 버블이 부서져 미세한 버블수를 생성한 후, 미세한 버블이 제2차 퍼포레이션에 의해 추가 분쇄 및 정제되어 최종적으로 마이크로 버블이 생성된다.
물론, 마이크로 버블 획득장치를 수도 꼭지의 말단에 장착하기 위하여, 3차 분쇄 및 정제 부재(9)를 추가 설치할 수 있으며, 이를 통해 버블을 추가 정제할 뿐만 아니라 물이 안정적으로 흘러나와 유출 효과에 영향을 주지 않는다.
마이크로 포어 채널(6)의 버블 분쇄 기능을 향상시키기 위하여, 마이크로 포어 채널(6)의 직경 및/또는 그 등가 직경을 0.2mm 내지 0.8mm로 설정해야 한다. 그렇지 않을 경우 생성된 버블이 지나치게 크거나 물의 유량이 부족하다. 등가 직경은 S=πd2/4를 통해 계산할 수 있으며, S는 마이크로 포어 채널(6)의 횡단 면적이다. 다시 말해, 마이크로 포어 채널(6)은 삼각형, 타원형, 다각형 및 기타 다양한 형상의 비-원형 구조를 사용할 수 있다.
1차 분쇄 및 정제 부재(4)의 세기를 증강하고 물의 흐름이 1차 분쇄 및 정제 부재(4)의 표면에 따라 흐르게 하여 마이크로 포어 채널(6)에 의해 절단 방식으로 버블을 분쇄하기 위하여, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)는 테이퍼드 모양으로 설치될 수 있다. 테이퍼드 모양의 뾰쪽한 부분은 2차 분쇄 및 정제 부재(5)와 등지는 방향으로 설치될 수 있다.
버퍼공간(8)을 형성하는 동시에 부품의 개수를 증가하지 않고 마이크로 버블 획득장치의 길이를 증가시키지 않기 위하여, 2차 분쇄 및 정제 부재(5)는 테이퍼드 모양으로 설치될 수 있다. 테이퍼드 모양의 뾰쪽한 부분은 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 등지는 방향으로 설치될 수 있다.
물의 흐름이 1차 분쇄 및 정제 부재(4) 또는 2차 분쇄 및 정제 부재(5)의 표면에 따라 평행 유동하게 하기 위하여, 1차 분쇄 및 정제 부재(4) 또는 2차 분쇄 및 정제 부재(5)는 각뿔 모양으로 설치될 수 있다. 1차 분쇄 및 정제 부재(4) 또는 2차 분쇄 및 정제 부재(5)가 각뿔 모양으로 설치되므로 양자의 마이크로 포어 채널(6)이 쉽게 겹쳐지거나 중첩된다.
1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5) 상의 마이크로 포어 채널(6)의 상대적인 위치가 요구에 만족하기 위하여, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)의 외부 가장자리에는 1차 분쇄 및 정제 부재(4)를 수용하는 제1 환(41)이 형성될 수 있다.
2차 분쇄 및 정제 부재(5)가 제1 환(41) 내에서 편향되지 않고 제1 환(41) 내에 정확하게 장착되기 위하여, 2차 분쇄 및 정제 부재(5)의 외부 가장자리에 위치결정 에지(51)를 설치할 수 있다.
3차 분쇄 및 정제 부재(9)인 경우, 3차 분쇄 및 정제 부재(9)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5) 사이에는 물이 안정적으로 흐르게 하는 과도공간(10)이 형성되어 있다.
추가로 원가를 줄이고 부품의 개수를 감소시키기 위하여, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 3차 분쇄 및 정제 부재(9)는 상기 2차 분쇄 및 정제 부재(5)를 연결하여 체결한다.
상기 실시예들은 이들 기술방안에 국한되지 않으며, 이들 실시예들은 결합하여 새로운 실시예를 형성할 수 있다. 상기 실시예들은 본 고안의 기술방안을 설명하기 위해 사용하는 것이며 본 방명을 한정하지 않는다. 본 고안의 원리 및 범위를 벗어나지 않는 그 어떠한 보정 또는 균등한 치환은 모두 본 고안의 기술범위에 속한다.
1: 제1 본체, 2: 입수 채널, 3: 와류 챔버, 4: 1차 분쇄 및 정제 부재, 5: 2차 분쇄 및 정제 부재, 6: 마이크로 포어 채널, 7: 전치공간, 8: 버퍼공간, 9: 3차 분쇄 및 정제 부재, 10: 과도공간, 11: 기체 유입 채널, 12: 입수구, 12a: 입수 구멍, 12b: 서브 가스 유입구, 13: 출수 구멍, 14: 흐름통제 부재, 3a: 제1 저벽, 3b: 제1 측벽, 41: 제1 환, 51: 위치결정 에지(locating edge)

Claims (9)

  1. 박벽（薄壁） 모양의 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)를 포함하고, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)에 모두 유체 내의 버블을 분쇄 및 정제하는 마이크로 포어 채널(6, micro-pore channels)이 설치된 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조에 있어서,
    1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)는 결합하여 버퍼공간(8)을 형성하고, 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5)의 마이크로 포어 채널(6)의 적어도 1/4은 유체의 흐름 방향을 따라 중첩되거나 겹치게 설치되는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로 포어 채널(6)의 등가 직경(equivalent diameter)이 0.2mm 내지 0.8mm인 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 분쇄 및 정제 부재(4)는 테이퍼드 모양으로 설치되고 테이퍼드 모양의 뾰쪽한 부분은 2차 분쇄 및 정제 부재(5)와 등지는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 분쇄 및 정제 부재(5)는 테이퍼드 모양으로 설치되고 테이퍼드 모양의 뾰쪽한 부분은 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 등지는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 분쇄 및 정제 부재(4) 또는 2차 분쇄 및 정제 부재(5)는 각뿔 모양으로 설치되는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 분쇄 및 정제 부재(4)의 외부 가장자리에 1차 분쇄 및 정제 부재(4)를 수용하는 제1 환(41)이 형성되는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 2차 분쇄 및 정제 부재(5)의 외부 가장자리에 위치결정 에지(51)가 설치되는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    3차 분쇄 및 정제 부재(9)를 더 포함하고 3차 분쇄 및 정제 부재(9)와 2차 분쇄 및 정제 부재(5) 사이에 과도공간(10)이 형성되는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 1차 분쇄 및 정제 부재(4)와 3차 분쇄 및 정제 부재(9)는 상기 2차 분쇄 및 정제 부재(5)를 연결하여 체결하는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 퍼포레이션 타입의 분쇄 정제 구조.
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