KR101535562B1 - Manufacturing device of salt water with reduced salt water manufacturing time - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 겨울철 도로의 결빙을 방지하는 염수의 제조시 마이크로버블을 통한 염수의 충돌을 유발하여 교반시간을 획기적으로 단축하는 신개념의 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a novel concept of shortening stirring time by inducing collision of salt water through microbubbles in the production of brine for preventing freezing of winter roads.
일반적으로 효과적인 도로의 결빙방지 및 제설작업을 위해서는 미끄럼을 방지하는 모래와 제설작용을 하는 염화칼슘을 동시 살포하는 것이 바람직하나, 이 경우 모래 속에 염화칼슘이 섞여 제 성능을 발휘하지 못함은 물론 필요 이상의 염화칼슘이 소요되는 문제점이 발생하여 근래에는 고체상태인 염화칼슘을 물에 용해시켜 액상상태의 염수를 생성한 후 이 염수를 적설지역이나 결빙지역에 직접적으로 살포하는 것이었다.In general, it is preferable to spray sand preventing snow and snow-removing calcium chloride simultaneously in order to prevent the freezing and snowing of roads effectively. However, in this case, since calcium chloride is mixed in sand, In recent years, calcium chloride in solid form has been dissolved in water to produce liquid salt water, which is then sprayed directly onto the snowy area or frozen area.
즉 겨울철 더욱 효율적인 제설작업을 위해서는 염수 제조장치를 이용하여 고체상태의 염화칼슘을 용해시켜 염수로 제조한 후 상기 염수를 별도의 대용량 염수저장탱크에 저장함으로써 겨울철 예기치 못한 폭설이나 강설시 염수를 즉각적으로 이용하여 제설작업에 만전을 기할 수 있게 된다.In other words, for more efficient snow removal in winter, salt water is dissolved in solid state calcium chloride by using a salt water production device, and then the brine is stored in a separate large-capacity salt water storage tank, so that unexpected heavy snowfall or brine can be used immediately So that the snow removal work can be done.
이러한 염수 제조장치에 관련한 선행기술로는 본 발명의 출원인에 의해 선출원 되어 특허결정이 허여된 「특허등록 제998197호 명칭/ 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치」가 제안되고 있다.Prior art related to such a brine production apparatus has been proposed by the applicant of the present invention and entitled " Patent Controlled No. 998197 / Control Device Shortening Brine Manufacturing Time " granted with a patent decision.
상기 선행기술은 급수관에 설치된 유량센서가 교반탱크의 만수위(3000ℓ) 미만으로 설정된 임의설정수위(1500∼2000ℓ)에 해당하는 유량을 감지하면 교반기를 작동한 후 염화칼슘을 투입하면서 상기 교반탱크에 물을 공급하는 도중에 염수 제조작업을 병행하여 염수의 제조시간을 획기적으로 단축하면서도 상기 교반탱크에는 항상 정량의 물을 정확하게 공급하여 정밀한 표준농도를 유지하는 고품질의 염수를 신속하게 제조하는 유용한 효과를 제공한다.The above prior art detects the flow rate corresponding to a predetermined set level (1500 to 2000 L) of the flow sensor installed in the water supply pipe, which is set to be less than the full water level (3000 L) of the stirring tank, The present invention provides a useful effect of quickly producing a high-quality brine which maintains a precise standard concentration by supplying a constant amount of water to the stirring tank at all times while drastically shortening the manufacturing time of the brine by performing the brine production work in parallel during the supply.
즉 겨울철 제설작업의 신속성 및 효율성을 증대하기 위해서는 염수를 제조하는 시간을 단축하여 시간당 염수의 생산량을 향상하는 것이 최대의 관건이므로 이에 대한 기술개발이 당 분야에서 지속되고 있는 실정이다.In other words, in order to increase the speed and efficiency of winter snow removal work, it is the most important to improve the production of brine per hour by shortening the time for producing brine.
본 발명은 염수의 제조에 따른 시간을 단축하기 위한 것으로, 교반탱크 내의 마이크로버블 챔버의 내부에 설치된 회전날개가 아지테이터와 함께 연동 회전하는 과정에서 상기 마이크로버블 챔버의 내부로 유입된 외부 공기가 교반탱크의 내부로 방출할 때 마이크로버블로 변환되면서 염수와의 충돌을 통해 용해력을 높일 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.In order to shorten the time required for the production of brine, the present invention relates to a method of mixing a rotary vane provided in a micro bubble chamber in an agitation tank with an agitator while rotating the external air introduced into the micro bubble chamber, The microbubbles are converted into microbubbles when they are discharged to the inside of the tank, thereby increasing the solvency through collision with salt water.
또한, 본 발명은 교반탱크의 내주면에 간격을 두고 경사상으로 설치된 다수의 나선형 베플판을 따라 염수가 경사상으로 상승 유동하면서 더욱 골고루 교반될 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.It is another object of the present invention to enable the brine to be evenly stirred while flowing upward along a plurality of spiral wafers provided at an interval on the inner circumferential surface of the stirring tank.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 외주면에 방사상으로 다수의 방출노즐이 형성된 마이크로버블 챔버를 설치하고, 상기 마이크로버블 챔버의 내부에 회전가능하게 설치된 회전날개의 보스부와 아지테이터의 교반축을 상호 회전 전달축으로 일체화 연결하며, 상기 마이크로버블 챔버의 상단에 일측이 통기가능하게 연결된 공기 유입관의 타측은 교반탱크의 상단을 관통하여 외부로 노출 설치하는 기술을 강구한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a micro bubble chamber in which a plurality of discharge nozzles are radially formed on an outer circumferential surface, and a boss portion of a rotary vane provided rotatably in the micro bubble chamber, And the other side of the air inflow pipe connected to the upper end of the micro bubble chamber so as to be airtightly connected to the upper end of the micro bubble chamber passes through the upper end of the stirring tank and is exposed to the outside.
본 발명에 따르면, 염수의 제조시 마이크로버블 챔버에서 사방으로 방출하는 마이크로버블이 염수와 충돌하면서 용해력을 높여 염수의 제조시간을 획기적으로 단축하고, 염수의 시간당 생산량을 증대하는 효과를 제공한다.According to the present invention, microbubbles emitted from the microbubble chamber in the microbubble chamber during the production of the brine are collided with the brine to increase the solubility, thereby drastically shortening the production time of the brine and increasing the yield of the brine per hour.
또한, 본 발명은 아지테이터의 교반날개가 경사상태로 부착됨으로써 회전작동시 염수를 상하로 유동시키는 회류(回流)형의 수류(水流)로 만들어 주어 교반력을 더욱 증대하는 효과를 제공한다.Further, the present invention provides an effect of further increasing the agitation force by making the agitating wing of the agitator adhere in an inclined state to make a circulating water flow that flows the brine upward and downward during the rotation operation.
또한, 본 발명은 교반탱크의 내주면에 다수의 나선형 베플판이 부착됨으로써 상기 나선형 베플판을 따라 염수가 경사상으로 상승 유동하면서 골고루 교반됨은 물론 상기 나선형 베플판의 상단에 수평상으로 와류 생성판이 절곡 형성됨으로써 상승 유동하는 염수가 상기 와류 생성판에 충돌하면서 와류를 생성하여 교반력을 가일층 향상하여 염수의 제조시간을 대폭 감축하는 효과를 제공한다.In addition, since a plurality of spiral bevel plates are attached to the inner circumferential surface of the stirring tank, the brine is uniformly stirred while flowing upward along the spiral bevel, and the vortex generation plate is bent The upward flow of brine collides with the vortex generation plate to generate a vortex, thereby improving the agitation force even further, thereby drastically reducing the production time of the brine.
도 1은 본 발명이 적용된 염수 제조장치의 정단면도
도 2는 본 발명 마이크로버블 챔버 및 회전날개의 설치상태 정단면도
도 3은 본 발명 마이크로버블 챔버 및 회전날개의 설치상태 평단면도
도 4는 본 발명 교반축 및 교반날개의 사시도
도 5는 본 발명의 나선형 베플판이 설치된 교반탱크의 정단면도
도 6은 본 발명의 나선형 베플판이 설치된 교반탱크의 사시도
도 7은 본 발명의 나선형 베플판이 설치된 교반탱크의 전개상태도1 is a front sectional view of a salt water producing apparatus to which the present invention is applied;
2 is a front cross-sectional view of the microbubble chamber and the rotary vane of the present invention,
3 is a plan view of the microbubble chamber and the rotary vane of the present invention,
4 is a perspective view of a stirring shaft and a stirring blade of the present invention
Figure 5 is a front cross-sectional view of an agitating tank equipped with a spiral bevel plate of the present invention
6 is a perspective view of a stirring tank provided with a spiral bevel plate of the present invention
7 is a developed state diagram of a stirring tank provided with a spiral bevel plate of the present invention
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 아지테이터(10), 마이크로버블 챔버(20), 회전날개(30), 공기 유입관(40)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an entire structure according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the structure of an
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention having the above-described schematic configuration will be described in more detail for facilitating the implementation.
우선적으로 본 발명은 교반탱크(1)의 내부 중앙에 모터(11)의 작동에 따라 회전하면서 염수를 골고루 교반시키는 아지테이터(10)가 설치된다.First of all, the present invention is provided with an
상기 아지테이터(10)의 하측에는 동일 수직선상으로 마이크로버블 챔버(20)가 교반탱크(1)의 바닥면에 고정 설치되고, 상기 마이크로버블 챔버(20)의 외주면에는 방사상으로 다수의 방출노즐(21)이 돌출 형성된다.The
여기에서 상기 방출노즐(21)의 내부에는 마이크로버블의 역류를 방지하면서도 벤츄리 효과를 통해 교반력을 더욱 향상시키는 역할을 복합적으로 수행하는 체크밸브(22)가 추가로 끼움 설치된다.Here, a
상기 체크밸브(22)는 중앙에 일측으로 가면서 내부 직경이 점진적으로 작아지는 깔때기 형상의 통수공(22a)이 형성되고, 상기 통수공(22a)의 선단은 방출노즐(21)의 외면에 형성된 노즐구멍(23)과 상호 연통함으로써 상기 통수공(22a) 및 노즐구멍(23)을 통해 와류로 변환된 공기가 교반탱크(1)의 내부로 방출하면서 마이크로버블을 발생한다.The
상기 체크밸브(2)는 통수공(22a)의 넓은 유로에서의 높은 압력과 직경이 작은 유로에서의 낮아진 압력과의 압력차이로 인해 유입된 공기가 작은 유로 쪽으로 빨려 나가면서 생기는 현상으로 인해 유속이 증가하는 벤츄리 효과에 의해 공기의 속도가 빨라지면서 교반탱크(1)의 내부로 방출할 때 마이크로버블화를 더욱 촉진함으로써 마이크로버블은 염수와의 충돌을 유발하여 용해력을 높여주면서 교반시간을 획기적으로 단축하는 특별한 효과를 제공한다.The check valve 2 is formed by the phenomenon that the inflow air is sucked toward the small flow path due to the pressure difference between the high pressure in the wide flow path of the
또한, 상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단은 평판형으로 형성됨을 탈피하여 돔 형상으로 형성됨으로써 염화물이 적재되지 않고 사방으로 원활하게 흘러내릴 수 있게 된다.In addition, since the upper end of the
상기 마이크로버블 챔버(20)의 내부에는 회전날개(30)가 설치되고, 상기 회전날개(30)의 중앙에 형성된 보스부(31)는 상기 아지테이터(10)의 교반축(12)의 하단부와 상호 회전 전달축(32)을 매개로 일체화 연결됨으로써 상기 아지테이터(10)의 회전작동과 함께 연동 회전할 수 있게 된다.A
그리고 상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단에는 공기 유입관(40)의 일측이 연결되고, 타측은 상기 교반탱크(1)의 상단을 관통하여 외부로 노출 설치된다.One end of the
따라서 상기 아지테이터(10)가 회전작동함과 동시에 상기 회전날개(30)가 함께 연동 회전함으로써 상기 공기 유입관(40)을 통해 외부 공기가 자연적으로 유입되면서 상기 마이크로버블 챔버(20)의 내부에는 강한 와류가 생성되고, 상기 와류로 변환된 공기는 체크밸브(22) 및 노즐구멍(23)을 통해 교반탱크(1)의 내부로 방출하면서 마이크로버블을 생성하며, 상기 마이크로버블은 염수의 용해력을 상승시켜 염수의 제조시간을 단축할 수 있게 된다.Therefore, when the
여기에서 상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단 중앙에는 도 2와 같이 상기 회전 전달축(32)의 외측을 감싸는 축 홀더(33)의 하단부가 일체로 부착됨으로써 상기 회전 전달축(32)을 보호하면서도 상기 마이크로버블 챔버(20)의 내부로 염수가 유입됨을 방지하고, 상기 축 홀더(33)의 상단에는 상기 회전 전달축(32)을 회전지지하는 베어링(34)이 삽입된 회전지지 플랜지(35)가 설치됨으로서 상기 회전 전달축(32)의 원활한 회전력을 제고한다.2, the lower end of the
또한, 상기 공기 유입관(40)은 상기 아지테이터(10)의 작동시 회전날개(30)에 간섭을 주지 않을 뿐만 아니라 제작시 원활한 조립성을 위해 다수의 구성품을 조립하여 완성되는 구성으로 이루어진다.The
이를 위한 공기 유입관(40)은 도 1과 같이 상기 회전날개(30)와 간섭을 피하도록 제1 엘보우(41)가 상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단에 통기가능하게 일체로 연결되고, 상기 제1 엘보우(41)의 선단에는 수평 연결관(42)이 연결되며, 상기 수평 연결관(42)의 선단에는 제2 엘보우(43)가 상향으로 향하도록 연결되는 한편, 상기 제2 엘보우(43)의 상단에는 교반탱크(1)를 관통하여 외부로 노출되는 수직 연결관(44)이 연결됨으로써 원활한 공기 유입은 물론 상기 아지테이터(10)의 작동에 지장을 초래하지 않는다.1, a
아울러 상기 수직 연결관(44)의 내부에는 하측으로 가면서 직경이 점진적으로 작아지는 깔때기 형상의 통수공(45a)이 형성된 체크밸브(45)가 추가로 끼움 설치됨으로써 외부 공기의 역류를 방지하면서도 유입되는 공기의 유속을 증가시키는 효과를 제공한다.In addition, a check valve (45) having a funnel-shaped water supply hole (45a) in which the diameter gradually decreases downward is installed inside the vertical connection pipe (44) Thereby providing an effect of increasing the flow rate of air.
또한, 본 발명의 아지테이터(10)는 교반축(12)에 부착되는 다수의 교반날개(13)가 수평상으로 부착된 상태에서 수직을 유지하지 않고 도 1 및 도 4와 같이 상하 경사상태를 유지하도록 부착됨으로써 회전작동시 염수를 상하로 유동시키는 회류(回流)형의 수류(水流)로 만들어 주어 교반력을 더욱 증대하는 특별한 효과를 제공한다.The
한편, 본 발명은 염수를 경사상으로 상승 유동하도록 안내하면서 교반력을 증대하여 염수의 제조시간을 더욱 단축하기 위한 나선형 베플판(50)의 기술구성이 추가로 접목된다.Meanwhile, the present invention further incorporates the technical structure of the
이를 위한 기술구성으로 본 발명은 도 5 내지 도 7과 같이 상기 교반탱크(1)의 내주면에 간격을 두고 다수의 나선형 베플판(50)이 상단에서 하단으로 연결되도록 일체로 설치됨으로써 염수는 상기 나선형 베플판(50)을 타고 경사상으로 상승 유동하면서 교반탱크(1) 내에서 더욱 골고루 교반될 수 있는 효과를 제공한다.5 to 7, a plurality of
이때 상기 나선형 베플판(50)의 상단에는 와류 생성판(51)이 수평상으로 절곡 형성됨으로써 상기 나선형 베플판(50)에 의해 경사상으로 상승 유동하는 염수가 상기 와류 생성판(51)에 충돌하면서 와류를 생성하여 교반력을 더욱더 향상한다.At this time, the
더욱이 상기 와류 생성판(51)의 선단 하단에는 만곡진 충돌돌기(52)가 추가로 돌출 형성됨으로써 상기 와류 생성판(51)에 충돌하면서 생성된 와류상태의 염수가 2차적으로 충돌하면서 염수의 교반력을 높여주어 염수의 제조시간을 단축함은 물론 시간당 염수의 생산량을 대폭 향상할 수 있게 된다.Further,
1: 교반탱크 10: 아지테이터
12: 교반축 13: 교반날개
20: 마이크로버블 챔버 21: 방출노즐
22, 45: 체크밸브 22a, 45a: 통수공
23: 노즐구멍 30: 회전날개
31: 보스부 32: 회전 전달축
33: 축 홀더 40: 공기 유입관
41: 제1 엘보우 42: 수평 연결관
43: 제2 엘보우 44: 수직 연결관
50: 나선형 베플판 51: 와류 생성판
52: 충돌돌기1: stirring tank 10: agitator
12: stirring shaft 13: stirring blade
20: micro bubble chamber 21: discharge nozzle
22, 45:
23: nozzle hole 30: rotating blade
31: boss portion 32: rotation transmission shaft
33: Axial holder 40: Air inlet pipe
41: first elbow 42: horizontal connector
43: second elbow 44: vertical connector
50: spiral bevel plate 51: eddy current plate
52: collision projection
Claims (10)
상기 아지테이터(10)의 하측 교반탱크(1)의 바닥면에 설치되고, 외주면에 방사상으로 다수의 방출노즐(21)이 돌출 형성된 마이크로버블 챔버(20)와;
상기 마이크로버블 챔버(20)의 내부에 설치되고, 중앙의 보스부(31)가 상기 아지테이터(10)의 교반축(12)과 상호 회전 전달축(32)을 매개로 일체화 연결되어 상기 아지테이터(10)와 함께 연동 회전하는 회전날개(30)와;
상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단에 일측이 연결되고, 타측은 상기 교반탱크(1)의 상단을 관통하여 외부로 노출 설치된 공기 유입관(40)으로 이루어지는 한편;
상기 방출노즐(21)의 내부에는 일측으로 가면서 직경이 점진적으로 작아지는 깔때기 형상의 통수공(22a)이 형성된 체크밸브(22)가 추가로 끼움 설치되고, 상기 통수공(22a)의 선단은 방출노즐(21)의 외면에 형성된 노즐구멍(23)과 연통하며;
상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단 중앙에는 상기 회전 전달축(32)의 외측을 감싸는 축 홀더(33)의 하단부가 일체로 부착되고, 상기 축 홀더(33)의 상단에는 상기 회전 전달축(32)을 회전지지하는 베어링(34)이 삽입된 회전지지 플랜지(35)가 설치되며;
상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단은 염화물이 적재되지 않고 사방으로 원활하게 흘러내리도록 돔 형상으로 형성되고;
상기 공기 유입관(40)은 상기 회전날개(30)와 간섭을 피하도록 제1 엘보우(41)가 상기 마이크로버블 챔버(20)의 상단에 연결되고, 상기 제1 엘보우(41)의 선단에 일체로 연결된 수평 연결관(42)의 선단에는 제2 엘보우(43)가 연결되며, 상기 제2 엘보우(43)의 상단에는 교반탱크(1)를 관통하여 외부로 노출되는 수직 연결관(44)이 연결되고;
상기 수직 연결관(44)의 내부에는 하측으로 가면서 직경이 점진적으로 작아지는 깔때기 형상의 통수공(45a)이 형성된 체크밸브(45)가 끼움 설치되며;
상기 아지테이터(10)의 교반날개(13)는 교반축(12)에 수평상으로 부착되되, 상하 경사지게 부착되고;
상기 교반탱크(1)의 내주면에는 간격을 두고 다수의 나선형 베플판(50)이 상단에서 하단으로 연결되도록 일체로 설치되고, 상기 나선형 베플판(50)은 염수가 경사상으로 상승 유동하도록 안내하며;
상기 나선형 베플판(50)의 상단에는 상승 유동된 염수가 충돌하면서 와류를 생성하는 와류 생성판(51)이 수평상으로 절곡 형성되고;
상기 와류 생성판(51)의 선단 하단에는 염수가 충돌하면서 염수의 교반력을 높여주는 충돌돌기(52)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 염수 제조시간을 단축한 염수 제조장치.An agitator (10) rotatably installed at the center of the interior of the stirring tank (1);
A micro bubble chamber 20 provided on the bottom surface of the lower agitating tank 1 of the agitator 10 and having a plurality of discharge nozzles 21 radially projecting from the outer peripheral surface;
And a boss 31 at the center is integrally connected to the agitating shaft 12 of the agitator 10 via the rotary transmission shaft 32, (30) which rotates together with the rotor (10);
One side of which is connected to the upper end of the micro bubble chamber 20 and the other side is an air inflow pipe 40 penetrating the upper end of the stirring tank 1 and exposed to the outside;
The discharge nozzle 21 is further provided with a check valve 22 having a funnel-shaped water hole 22a whose diameter gradually decreases from one side to the other, and the tip of the water hole 22a is opened Communicates with the nozzle hole (23) formed on the outer surface of the nozzle (21);
A lower end of a shaft holder 33 which surrounds the outer side of the rotation transmission shaft 32 is integrally attached to the upper center of the microbubble chamber 20 and the lower end of the rotation transmission shaft 32 A rotation support flange 35 into which a bearing 34 for rotatably supporting the rotary support flange 35 is inserted;
The upper end of the micro bubble chamber 20 is formed in a dome shape so as to flow smoothly in all directions without being loaded with chloride;
The air inlet pipe 40 is connected to the upper end of the microbubble chamber 20 so as to avoid interference with the rotary vane 30 and the first elbow 41 is connected to the upper end of the microbubble chamber 20, A second elbow 43 is connected to the front end of the horizontal connection pipe 42 connected to the vertical connection pipe 44 and a vertical connection pipe 44 penetrating the agitation tank 1 and exposed to the outside is connected to the upper end of the second elbow 43 Connected;
A check valve 45 having a funnel-shaped water supply hole 45a whose diameter is gradually reduced toward the lower side is fitted in the vertical connection pipe 44;
The agitating blade (13) of the agitator (10) is attached horizontally to the agitating shaft (12), and is attached in an up and down slope;
A plurality of spiral wobbles 50 are integrally provided on the inner circumferential surface of the stirring tank 1 so as to be connected to the lower ends of the spiral wobbles 50. The spiral wobbles 50 guide the brine upward ;
A vortex generation plate 51 is vertically bent at an upper end of the helical type vortex plate 50 to generate a vortex due to the upward flow of the brine.
Wherein an impingement protrusion (52) protruding from the bottom end of the vortex generation plate (51) is formed to protrude the brine to increase the agitation force of the brine when the brine collides with the brine.
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2014
- 2014-12-09 KR KR1020140175750A patent/KR101535562B1/en active IP Right Grant
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