KR970003062B1 - 기액혼합장치 - Google Patents

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Abstract

내용없음

Description

기액혼합장치
제1도는 종래의 기액(氣液)혼합장치 예의 요부를 나타내는 일부절결사시도.
제2도(a)는 본원 발명의 기액혼합장치의 실시예를 나타내는 정면도.
제2도(b)는 제2도(a)의 AA 단면도.
제3도는 다른 실시예를 나타내는 정면도.
제4도는 다른 실시예를 나타내는 정면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스크류 2 : 동기파이프
2a : 기체도입구 3 : 임펠러
3a : 배면부 4 : 기체분출공
5 : 슬릿 6 : 블라인드판
7 : 가이드관
본원 발명은 액체에 기체를 미립기포상태에서 혼합하는 기액혼함장치에 관한 것이다.
종래 기액혼합장치로서는 수중펌프로 액체를 분출시켜 통기공에서 보내진 기체를 강제적으로 넣어서 액체중에 미립기포를 발생시키는 장치가 있으나, 수심이 깊은 곳에서는 팽대한 동력이 소요되기 때문에 실질적으로 2m 미만의 수심이 얕은 액속에서 밖에 사용할 수 없고, 그 용도는 극히 제한되는 결점이 있었다.
상기 결정을 해소하는 장치도 제안되어 있으나(예를 들면 일본국 실용신안공보 제1977-6955호), 수심2m 이상의 액중에서도 유효하게 기능하는 것은 대규모의 공기노출에는 적합하지 않고, 더우기 액체배출구 및 기체배출구 모두 폭이 좁고 복잡한 구성으로 되어 있기 때문에, 실밥 기타 설물(屑物)에 의한 눈막힘이 생기기 쉽고, 이 때문에 구동모터에 과부하가 걸리고, 모터수명을 단축시키며, 더구나 일단 설물이 얽히면 제거하기가 곤란해서 재생이용을 할 수 없는 결점이 있었다.
또한 제1도에 나타내는 바와 같이 파이프 앞끝부에 스크류(1)를 부착하여 이 스크류의 회전에 따른 수류(水流)에 의해서 파이프에서 공기를 흡입하는 장치가 제안되어 있다. 그러나 이 장치에서는 기체를 초미립자의 상태로 흡입할 수 없다는 것, 또 장치의 설정은 고작 수중에 경사진 방향으로 밖에 할 수 없고 수직방향으로 설치할 수 없다는 것등, 그 용도는 매우 한정되는 외에 에너지의 소비도 크다는 결점이 있다.
본원 발명자는 이들 종래 장치의 결점을 해소하고, 범용성이 높고 더우기 취급이 간편한 장치를 얻으려고 연구한 결과, 액체의 과류(過流)에 의해 발생하는 부압을 이용하면 된다는 것에 생각이 미쳐, 이미 수종의 장치를 제안하고 있다.
즉, 하단개구부에 폐쇄하는 블라인드판을 가진 통기파이프의 아래쪽부에 복수의 기체분출공과 임펠러를 배설하여 이루어지는 장치(일본국 특허공개공보 제1984-160516호), 임펠러를 통기파이프와 통기할 수 있는 중공상자형으로 하고 임펠러의 회전방향의 배면부에 복수의 기체분출공을 뚫어서 이루어지는 장치(동 제1984-203693호), 회전할 수 있는 드라이브측과 상기 드라이브축을 따르도록 드라이브축의 아래쪽측부에 고정된 임펠러와, 하단부가 임펠러의 상단부와 간격을 유지하고, 또한 드라이브축을 공간을 띠워서 관통시키는 외부파이프로 이루어지는 장치(동 제1984-203694호), 통기파이프축에 나선형의 중공상자형 또는 판모양의 임펠러를 설치하고, 임펠러의 회전방향의 배면부의 통기파이프 및/또는 임펠러의 회전방향의 배면부에 복수의 기체분출공을 뚫어서 이루어지는 장치(동 제1985-114331호) 및 통기파이프에 중공상자형 또는 관모양의 곡면을 가진 임펠러를 설치하고, 임펠러의 회전방향의 배면부의 통기파이프 및/또는 임펠러의 회전방향의 배면부에 복수의 기체분출공을 뚫어서 이루어지는 장치(동 제1985-114332호)이다.
본원 발명자는 그 후에도 더욱 검토를 거듭한 결과, 한층 효율적으로 기체와 액체를 혼합할 수 있는 장치의 개발에 성공하여, 본원 발명을 완성하는데 이르렀다.
이하, 본원 발명의 실시예를 나타내는 제2도-제4도에 의해 본원 발명을 설명한다.
본원 발명은 위쪽에 기체도입구(2a)를 가진 통기파이프(2)와, 이 통기파이프(2)에 장착된 나선면의 일부를 구성하는 형상의 임펠러(3)를 가지고 이루어지며, 상기 임펠러(3)의 회전방향의 배면부에 따르는 통기파이프(2)에 복수의 기체분출구(4), (4), (4)를 뚫든가 또는 임펠러의 배면부에 따르는 통기파이프에 슬릿(5)을 형성하고, 그리고 필요에 따라 통기파이프(2)의 하단개구부에는 블라인드판(6)을 배치하여 이루어지는 기액혼합장치이다.
본원 발명장치에 있어서, 통기파이프(2)의 형상, 지름 및 길이는 임의이고, 장치의 규모에 따라서 적절히 정하면 된다.
이 통기파이프(2)는 회전기구(도시 생략)에 연결하여 회전할 수 있게 되어 있다. 또 이 통기파이프(2)에 형성되는 기체도입구(2a)도 그 구경은 특히 한정되지 않으며, 통기에 충분한 면적을 화보하고 있으면 되며, 그 수도 1개에 한정되지 않는다. 이 기체도입구(2a)는 통기파이프(2)의 위쪽에 배설하면 되며, 예를 들면 파이프(2)의 상단개구부를 그대로 이용해도 되고 또는 통기파이프(2)의 상단부를 회전기구와의 연결에 사용하는 경우에는 파이프(2)의 위쪽측부(2b)에 배설하도록 해도 된다.
상기 나선면의 일부를 구성하는 형상의 임펠러(3)는 통기파이프(2)의 아래쪽측부(2c)에 적당한 수단에 의해 고정되어 있으며, 그 수는 1매 이상으로 임의로 정해도 되나, 안정된 결과를 얻는 것은 2-6매 바람직하기로는 3-4매를 장착한 경우이다.
임펠러(3)는 나선면의 일부를 구성하는 형상이므로 임펠러의 회전에 의해 임펠러의 배면의 기체분출구(4)또는 슬릿(5)에서 기체가 혼입되면 동시에 액류(液流)를 발생시킬 수 있으므로, 예를 들면 액체를 순환시켜 여과통을 통해서 정화할 수 있다.
임펠러는 그 회전방향에 의해서 액체의 유동을 상향으로도 하향으로도 할 수 있다.
임펠러(3)의 회전에 의한 액체의 유동이 상향인 경우, 통기파이프(2)의 하단개구부에는 블라인드판(5)를 배치하여 액체가 파이프(2)내부로 들어가는 것을 방지할 필요가 있다. 이 블라인드판(6)는 상기 하단개구부의 구경에 맞춘 크기의 것을 끼워맞추거나, 접착하거나, 기타의 고정수단에 의해 고정시키면 된다. 그리고 상기 블라인드판(6)는 상기의 경우에 한정되지 않고, 미소기류를 다량으로 발생시키기 위해서는 액류가 하향의 구성인 경우에도 통기파이프(2)에 배설하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 임펠러(3)의 회전방향의 배면부(3a)에 따르는 통기파이프(2)에는 복수의 기체분출공(4), (4), (4)… 을 뚫든가 또는 배면부(3a)를 따르는 통기파이프(2)에 슬릿(5)이 형성되어 있다.
슬릿(4)을 형성하는 경우 그 길이는 임펠러 배면부의 일부에 형성해도 되고 전체길이에 걸쳐서 형성해도 된다.
또 기체분출공(4), (4), (4)… 을 배설하는 경우는 소구경으로 하여 가급적 다수인 것이 바람직하다. 분출구(4)의 형상은 원형, 각형 어느것으로 하든 임의이다.
본원 발명의 장치에서는 나선면의 일부를 구성하는 형상의 임펠러를 사용하므로 그 회전에 의해 액류가 발생하는데, 바람직하기로는 다시 상기 통기파이프(2) 및 임펠러(3)를 덮는 가이드관(7)을 배설하므로써 특별한 동력을 별도로 준비하지 않고서도 용이하게 액체를 순환시킬 수 있어 예를 들면 정화장치와 조합시키면 액체의 오탁이 제거되고, 감상어(鑑賞魚))용 또는 생식어(生食魚)용 수조등에 사용하는데 적합하게 된다.
그리고 본원 발명장치에 사용되는 재료로서는 금속, 프라스틱, 세라믹 목재 등을 들 수 있고 이것들은 1종류 또는 적절히 조합해서 사용할 수 있다.
본원 발명장치는 통기파이프(2)의 정상부를 상술한 바와 같이 회전기구에 연결시켜서 사용한다.
회전기구의 작동에 의해 통기파이프(2)를 회전시키며, 이것에 의해 임펠러(3)가 액체속에서 회전하여 과류를 발생시켜 임펠러(3)의 회전방향의 배면의 액체속에 부압이 생겨서 기체도입구(2a)에서 파이프(2)내에 유입한 기체가 기체분출공(4), (4), (4)… 또는 슬릿(5)으로부터 분출하여 와류속에 혼입된다. 혼입된 기체는 와류와 임펠러(3)의 전단력에 의해서 액체속에 초미립기포를 발생시킨다.
본원 발명장치는 정화조, 오수처리조, 어류양식통, 식용활어통, 식물재배통 등에서 액체를 기체(공기, 산소등)로 처리하는데 사용할 수 있다.
본원 발명장치는 다음과 같은 기술적 효과를 가지고 있다.
(1) 강제적으로 기체를 넣지 않고, 기체를 액체속에 자동흡입식으로 도입할 수 있으므로, 다량의 기체를 초미립기포로서 액체속에 발생시킬 수 있다.
(2) 임펠러의 회전방향의 배면에 발생하는 부압을 응용하는 구조이기 때문에 액체속에 강력한 진공압을 발생시키므로, 작은 에너지로 기체를 액체속에 흡인시킬 수 있다.
(3) 한번에 다량의 기체를 분출시킬 수 있고, 더우기 기포는 상하 및 경사진 방향으로 분출시킬 수 있으므로 주위의 액체에 대류현상을 야기시켜 액체통 전체에 균일하게 기체를 공급할 수 있다.
(4) 기체는 초미립화되어 액체속에 혼입되기 때문에 예를 들면 산소의 용해효율을 높일 수 있다.
(5) 나선면의 일부를 구성하는 임펠러를 사용하므로 액류가 발생하고, 용이하게 액체를 순환시킬 수 있으므로 정화장치와 조합시키면 액체의 오탁이 제거된다.
(6) 매우 간단한 구조이며, 용이하게 분해조립할 수 있고, 더우기 무급유형이기 때문에 취급이 매우 간단하다.

Claims (3)

  1. 위쪽에 기체도입구를 가진 통기파이프와, 이 통기파이프에 장착된 나선면의 일부를 구성하는 형상의 임펠러를 가지고 이루어지며, 상기 임펠러의 회전방향의 배면부에 따르는 통기파이프에 슬릿 또는 복수의 기체분출공이 뚫려 있는 것을 특징으로 하는 기액혼합장치.
  2. 제1항에 있어서, 통기파이프의 하단개구부를 폐쇄하는 블라인드판을 가지고 있는 기액혼합장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 임펠러를 덮는 가이드관을 구비하고 있는 기액혼합장치.
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