KR101285914B1 - 마이크로버블발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로버블이 발생되는 미세관로가 구비된 발생수단의 미세관로에 적체되는 이물질을 용이하게 배출하도록 함으로써, 마이크로버블이 안정적으로 발생할 수 있도록 기포가 포함된 공급수를 공급받는 유입구(2)와 배출되는 배출구(3)가 구비된 발생실(4)이 구비된 몸체(5)와, 외주면이 상기 몸체(5)의 발생실(4)의 내주면과 밀착된 상태로 수용되며 공급수의 진행방향으로 다수의 미세관로(6)가 형성된 발생부재(7)와, 상기 몸체(5)를 관통하여 구비되며 일단은 상기 발생부재(7)에 고정되고 타단은 몸체(5)의 외부로 노출된 회전축(8)과, 전원을 공급받아 구동하는 모터(9)의 회전력을 전달받아 상기 회전축(8)을 정역회전하도록 된 구동수단(10)을 포함하며, 상기 회전축(8)과 동조하여 회전하는 작동링크(12)와 상기 작동링크(12)와 접촉되면 이를 감지하는 한 쌍의 감지센서(13)(14)와, 상기 감지센서(13)(14)의 감지에 따라 모터(9)의 구동을 제어하는 제어부(11)를 포함하여 이루어진 제어수단을 더 포함하여 이루어진 마이크로버블발생장치에 관한 것이다.

Description

마이크로버블발생장치{A generator of microbubble}

본 발명은 마이크로버블을 발생시키도록 된 마이크로버블발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로버블이 발생되는 미세관로가 구비된 발생수단의 미세관로에 적체되는 이물질을 용이하게 배출하도록 함으로써, 마이크로버블이 안정적으로 발생할 수 있도록 된 마이크로버블발생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 마이크로버블이란 일반기포보다 아주 작은 미세기포로 50㎛이하의 직경을 가진 기포이다.

이러한 마이크로버블은 부력이 작아서 수중에서 유영하듯 부유하며 부력에 대한 저항이 커서 수중에 장시간 유영하게 된다.

따라서, 마이크로버블에는 대전작용이나 자기가압효과 등의 특성에 의해 각종 산업분야에서 널리 이용되고 있다.

특히, 풍부한 용존산소를 요구하는 저수식양식장의 경우에는 고가의 액체산소를 대체하여 경제적인 이익을 도모하고 있으며, 고유특성인 대전효과에 따라 미세기포가 정전기적으로 미세한 이물질까지 흡착하여 부상시킴으로써 피처리수의 탁도를 개선하게 된다.

또한, 고유특성인 자기자압효과에 의해 미세케포의 내부압력에 의해 에너지가 발생하면서 프리래디칼이 생성되어 피처리수 내에 존재하는 불필요한 미생물을 제거하고 수생생물의 배설물에 의한 암모니아를 제거하게 된다.

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

이와 같은 다양한 방식의 마이크로방생장치를 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.

상기와 같은 마이크로버블발생장치들 중 하나로 한국공개특허제 10-2011-0003164호의 나노버블발생장치가 게시되어 있다.

이와 같은 나노버블발생장치는 공보에 기재된 바와 같이 나노 크기의 격자모양의 필터가 부착되어 마이크로버블화된 용수를 좀 더 세밀하게 나노버블화 시키는 수단의 오토필터가 구성된 것으로 이루어지며, 상기 오토필터는 조정부와 서보모터가 장착되어 필터가 자동으로 180도 회전되게 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 마이크로버블발생장치는 필터에 이물질이 적체되어 마이크로발생이 적어지고 이로 인하여 압력이 발생될 경우 이를 감지하여 필터를 180도 회전시킴으로써, 이물질이 용수의 배출측에 위치되도록 하여 자동적으로 이물질을 제거할 수는 있었으나, 필터가 과도한 회전으로 인하여 미세관로를 폐쇄함에 따라 마이크로버블이 안정적으로 발생하지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 마이크로버블이 발생되는 미세관로가 구비된 발생수단의 미세관로에 적체되는 이물질을 용이하게 배출하도록 함으로써, 마이크로버블이 안정적으로 발생할 수 있도록 된 마이크로버블발생장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로버블발생장치는 기포가 포함된 공급수를 공급받는 유입구와 배출되는 배출구가 구비된 발생실이 구비된 몸체와, 외주면이 상기 몸체의 발생실의 내주면과 밀착된 상태로 수용되며 공급수의 진행방향으로 다수의 미세관로가 형성된 발생부재와, 상기 몸체를 관통하여 구비되며 일단은 상기 발생부재에 고정되고 타단은 몸체의 외부로 노출된 회전축과, 전원을 공급받아 구동하는 모터의 회전력을 전달받아 상기 회전축을 정역회전하도록 된 구동수단을 포함하며, 상기 회전축과 동조하여 회전하는 작동링크와 상기 작동링크와 접촉되면 이를 감지하는 한 쌍의 감지센서와, 상기 감지센서의 감지에 따라 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 제어수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 한 쌍의 감지센서는 상기 작동링크의 회전반경을 180도로 제한하는 위치에 각각 위치되어 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 마이크로버블발생장치는 상기 발생부재를 주기적으로 정역방향으로 회전시킴에 따라, 이물질을 자동적으로 제거할 수 있음은 물론, 제어수단에 의해 발생부재의 회전반경을 항상 180도가 되도록 함으로써, 과도한 회전각도나 미비한 회전각도로 회전되는 것을 방지하고 항상 180도의 정확한 회전이 이루어지도록 되어 있어, 마이크로버블 발생을 안정적으로 유지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 마이크로버블발생장치의 전체 시스템을 보인 개략 예시도.
도 2는 본 실시예에 의한 마이크로버블발생장치를 보인 개략 단면 예시도.
도 3은 본 실시예에 의한 마이크로버블발생장치의 사용상태를 보인 개략 단면 예시도.
도 4 및 도 5는 본 실시예에 의한 마이크로버블발생장치의 사용상태를 보인 일부 발췌 확대 단면 개략 에시도.
도 6 내지 도 8은 본 실시예에 의한 마이크로버블발생장치를 구성하는 제어수단의 작용을 보인 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 마이크로버블발생장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 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 8은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 마이크로버블발생장치를 보인 도면으로, 본 실시예에 의한 마이크로버블발생장치(1)는 기포가 포함된 공급수를 공급받는 유입구(2)와 배출되는 배출구(3)가 구비된 발생실(4)이 구비된 몸체(5)와, 외주면이 상기 몸체(5)의 발생실(4)의 내주면과 밀착된 상태로 수용되며 공급수의 진행방향으로 다수의 미세관로(6)가 형성된 발생부재(7)와, 상기 몸체(5)를 관통하여 구비되며 일단은 상기 발생부재(7)에 고정되고 타단은 몸체(5)의 외부로 노출된 회전축(8)과, 전원을 공급받아 구동하는 모터(9)의 회전력을 전달받아 상기 회전축(8)을 정역회전하도록 된 구동수단(10)을 포함하고 있다.

즉, 별도의 펌프(20)에 의해 기포가 혼합된 공급수가 유입구(2)를 통해 공급되면, 공급수가 발생실(4)을 경유하여 배출구(3)로 배출되는 과정에서, 발생실(4)에 구비된 발생부재(7)의 미세관로(6)를 통과하는 중에 기포가 미세하게 분리 및 압축되어 마이크로버블이 발생하게 된다.

따라서, 배출구(3)로 배출되는 물에는 마이크로버블이 함유된 상태로 배출되어 각종 시설의 용수로 공급되어 사용된다.

상기에서 구동수단은 종래 공지된 기술로 이루어진 감속기로 이루어지는 것이 바람직하다,

상기에서 미세관로(6)는 다수 개가 배열형성되는 것이 바람직하다.

상기에서 공급수가 미세관로(6)를 통과하는 중에 공급수에 포함된 이물질은 유입구(2)측 방향의 발생부재(7)의 일측에 적체되어 쌓이게 되어, 최종적으로 이물질이 미세관로(6)를 폐쇄하여 공급수의 이동은 물론 마이크로버블의 발생을 제한하게 된다.

이에 따라 별도의 제어부(11)를 통해 전원을 인가받아 모터(9)를 구동하여 모터(9)의 회전력을 상기 구동수단(10)으로 전달하여 상기 회전축(8)을 회전시켜 발생부재(7)를 회전시킴으로써 유입구(2)측의 발생부재(7)의 측면을 배출구(3)측방으로 절환시켜 공급수의 이동에 따라 자동적으로 배출구(3)를 통해 배출시키게 된다.

따라서, 유입구(2)측에 적체된 이물질이 용이하게 제거되어 공급수가 미세관로(6)를 안정적으로 경유하도록 함으로서, 마이크로버블이 원활하게 발생하게 된다.

상기에서 배출구(3)로 배출된 이물질은 별도의 여과망(15)을 경유하도록 하여 별도로 수거하면 된다.

상기와 같이 이루어진 본 실시예에 의한 마이크로버블발생장치(1)에서는 상기 회전축(8)과 동조하여 회전하는 작동링크(12)와 상기 작동링크(12)와 접촉되면 이를 감지하는 한 쌍의 감지센서(13)(14)와, 상기 감지센서(13)(14)의 감지에 따라 모터(9)의 구동을 제어하는 제어부(11)를 포함하여 이루어진 제어수단을 더 포함한다.

즉, 상기한 한 쌍의 감지센서(13)(14)는 상기 작동링크(12)의 회전반경을 180도로 제한하는 위치에 각각 위치되어 구비함으로써, 제어수단에 의해 발생부재(7)의 회전반경을 항상 180도가 되게 하여, 과도한 회전각도나 미비한 회전각도로 회전되는 것을 방지하고 항상 180도의 정확한 회전이 이루어지도록 되어 있어, 마이크로버블 발생을 안정적으로 유지할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 주기적인 발생부재(7)의 공급수 유입구(2)측과 배출구(3)측을 절환시킴으로써, 공급수에 잔존하는 이물질을 지속적으로 제거할 수 있다.

상기에서 감지센서(13)(14)는 종래 공지된 접촉스위치로 이루어질 수 있으며, 상세한 작동설명은 생략한다.

그리고 상기한 발생부재(7)는 금속재질의 볼(BALL)형상으로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 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 : 마이크로버블발생장치 2 : 유입구
3 : 배출구 4 : 발생실
5 : 몸체 6 : 미세관로
7 : 발생부재 8 : 회전축
9 : 모터 10 : 구동수단
11 : 제어부 12 : 작동링크
13,14 : 감지센서 15 : 여과망
20 : 펌프

Claims (2)

1. 기포가 포함된 공급수를 공급받는 유입구와 배출되는 배출구가 구비된 발생실이 구비된 몸체와, 외주면이 상기 몸체의 발생실의 내주면과 밀착된 상태로 수용되며 공급수의 진행방향으로 다수의 미세관로가 형성된 발생부재와, 상기 몸체를 관통하여 구비되며 일단은 상기 발생부재에 고정되고 타단은 몸체의 외부로 노출된 회전축과, 전원을 공급받아 구동하는 모터의 회전력을 전달받아 상기 회전축을 정역회전하도록 된 구동수단을 포함하며,
   상기 회전축과 동조하여 회전하는 작동링크와 상기 작동링크와 접촉되면 이를 감지하는 한 쌍의 감지센서와, 상기 감지센서의 감지에 따라 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 제어수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로버블발생장치.
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기한 한 쌍의 감지센서는 상기 작동링크의 회전반경을 180도로 제한하는 위치에 각각 위치되어 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로버블발생장치.
   

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