KR0148443B1 - Device for mixing air and liquid - Google Patents
Device for mixing air and liquidInfo
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- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
- A01K63/042—Introducing gases into the water, e.g. aerators, air pumps
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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
- B01F21/00—Dissolving
- B01F21/30—Workflow diagrams or layout of plants, e.g. flow charts; Details of workflow diagrams or layout of plants, e.g. controlling means
Abstract
본 발명은 물과 공기를 강제적으로 혼합시켜 물 속의 공기 함유량을 증대시킴으로써 용존 산소량을 증가시켜 자연의 자정 능력을 향상시킬 뿐만 아니라, 오폐수의 처리에 있어서, 물 속에 부유하고 물위로 부상하지 않는 이물질에 다수의 기포가 강제적으로 달라붙게 하여 물위로 부상시킨 후 제거할 수 있도록 하는 데에 크게 기여할 수 있다.The present invention forcibly mixes water with air to increase the content of air in the water, thereby increasing the amount of dissolved oxygen to improve the natural self-cleaning ability, and in the treatment of waste water, to the foreign matter floating in the water and not floating on the water. It can greatly contribute to making many bubbles stick together so that they can be removed after being floated on the water.
Description
제1도는 본 발명에 따른 액체와 공기의 혼합 장치를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing an apparatus for mixing a liquid and air according to the present invention.
제2도는 제1도의 회전 믹싱 수단을 도시한 것으로서,2 shows the rotational mixing means of FIG.
(a)도는 임펠러 평면도.(a) Fig. Impeller plan view.
(b)도는 (a)도의 측면도.(b) is a side view of (a).
(c)도는 회전 날개의 평면도.(c) a plan view of the rotating vane.
(d)도는 (c)도의 측면도.(d) is a side view of (c).
제3도는 본 발명에 따른 고정 믹싱 수단을 도시한 것으로서,3 shows a fixed mixing means according to the invention,
(a)도는 고정 날개가 설치된 하우징의 부분의 단면도.Fig. (a) is a sectional view of a part of a housing provided with a fixed vane.
(b)도는 원형판이 설치된 하우징의 부분 단면도.(b) is a partial cross-sectional view of a housing provided with a circular plate.
제4도는 본 발명에 따른 액체와 공기의 혼합 장치를 도시한 것으로서, 다수의 분쇄 구동축을 사용한 구성도.Figure 4 shows a liquid and air mixing device according to the present invention, a configuration using a plurality of grinding drive shaft.
제5도는 본 발명에 따른 액체와 공기의 혼합 장치를 도시한 것으로서, 컴프레셔를 사용하지 않고 공기를 공급하는 실시예를 도시한 구성도.5 is a block diagram showing a liquid and air mixing device according to the present invention, an embodiment of supplying air without using a compressor.
제6도는 본 발명에 따른 액체와 공기의 혼합 장치를 도시한 것으로서,6 shows a liquid and air mixing device according to the present invention,
(a)도는 다수의 격벽을 사용한 구성도.(a) is a block diagram using a large number of partitions.
(b)도는 (a)도의 격벽을 도시한 평면도.(b) is a top view which shows the partition of (a).
(c)도는 (b)도의 A-A'선 부분 단면도이다.(c) is sectional drawing of the AA 'line part of (b).
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1,11,21,31 : 하우징 2,14,34 : 임펠러1,11,21,31: Housing 2,14,34: Impeller
4,12,35 : 회전 날개 5,5a : 분쇄 돌기4,12,35: rotary wing 5,5a: grinding protrusion
6,15,36 : 고정 날개 13 : 분쇄 구동축6,15,36: fixed wing 13: grinding drive shaft
22 : 격벽 23 : 셀22: bulkhead 23: cell
32 : 공기 유입구 C : 컴프레셔32: air inlet C: compressor
M : 모터 P : 펌프M: Motor P: Pump
본 발명은 액체와 공기의 혼합 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물 속에 공기를 혼합하여 물이 함유하는 기체의 양을 효과적으로 증가시킬 수 있도록 한 액체와 공기의 혼합 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for mixing liquids and air, and more particularly, to a device for mixing liquids and air, in which air is mixed in water to effectively increase the amount of gas contained in the water.
일반적으로 물 속에는 많은 물질이 용해되어 있는 바, 상기와 같이 용해되어 있는 물질 중에는 많은 무기 물질 및 기타의 수용성 이물질이 용해되어 있으며, 산소와 같은 기체도 미량 용해되어 존재한다.In general, many substances are dissolved in water, and many inorganic substances and other water-soluble foreign substances are dissolved in the dissolved substances as described above, and gases such as oxygen are also present in small amounts.
특히, 상기와 같이 물 속에 함유된 산소는 미생물의 활동을 촉진하고 어패류의 호흡 작용에 이용되며 자연의 자정작용을 촉진시키는 바, 점차 심각해지는 수질오염을 최소화하기 위하여 하천이나 강 바다 등의 용존 산소량을 증가시키는 것이 요구되고 있다.In particular, the oxygen contained in the water promotes the activity of microorganisms, is used for the respiration of fish and shellfish, and promotes the self-cleaning action of nature. Increasing is required.
따라서, 상기와 같은 용존 산소량의 증가를 위하여 종래에는 물 속에서 공기를 주입하여 물 속에서 기포가 물위로 상승하는 동안에 물 속에 미량이라도 함유되도록 하는 방법을 사용하고 있으나, 상기와 같은 방법은 물 속에서 발생된 기포가 수면으로 상승하는 극히 짧은 시간 동안에 기포의 표면적에 해당하는 부분에서 물과 접촉하여 산소가 물 속에 녹아 들어가도록 하는 것이므로 그 효과가 미약한 실정이다.Therefore, in order to increase the amount of dissolved oxygen as described above, a method of injecting air into the water and containing a small amount in the water while the bubble rises on the water in the prior art, but the method as described above In the very short time when bubbles generated in the surface of the bubble is to contact the water in the area corresponding to the surface of the bubble so that oxygen is dissolved in the water, the effect is weak.
또한, 오폐수 처리 시설과 같은 곳에서 오폐수에 포함된 이물질을 여과함에 있어서, 상기 오폐수의 특성상 이물질은 물위로 부상하는 것과 물 속에 가라앉는 것 및 물 속에서 부유하는 것 등의 다종의 이물질이 포함되어 있는 바, 이중 특히 물 속에서 떠다니는 부유성 이물질을 제거하는 것은 많은 인력과 장비에도 불구하고 그 효과가 적다는 문제점이 있다.In addition, in filtering foreign matters contained in wastewater at a place such as a wastewater treatment facility, the foreign matter includes various kinds of foreign matters such as floating on water, sinking in water, and floating in water. As a result, the removal of floating foreign matters, especially floating in water, has a problem that the effect is small in spite of a lot of manpower and equipment.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 물 속에 공기를 강제적으로 혼합하여 물 속에 함유된 공기의 양을 증가시킴으로써 물 속의 용존 산소량을 증가시킴과 아울러 물 속에 함유된 이물질에 작은 기포들을 부착시키도록 하여 부유성 이물질이 물위로 부상할 수 있도록 한 액체와 공기의 혼합 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above problems, by increasing the amount of air contained in the water by forcibly mixing the air in the water while increasing the amount of dissolved oxygen in the water and small in foreign matter contained in the water It is an object of the present invention to provide a liquid and air mixing device that allows bubbles to be attached so that floating foreign matter can float on water.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 액체와 기체가 일측으로 공급되어 타측으로 토출되도록 구성된 하우징과, 상기 하우징으로 유입된 액체와 기체를 회전에 의해 혼합하여 토출시키는 회전 믹싱 수단과, 상기한 회전 믹싱 수단의 믹싱 효과를 증대하기 위하여 하우징의 내측에 형성된 고정 믹싱 수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a housing configured to supply liquid and gas to one side and to be discharged to the other side, rotation mixing means for mixing and discharging the liquid and gas introduced into the housing by rotation; Characterized in that it consists of a fixed mixing means formed inside the housing to increase the mixing effect of one rotary mixing means.
또한, 액체와 기체가 일측으로 공급되어 타측으로 토출되도록 구성된 하우징과, 상기 하우징으로 유입된 액체와 기체를 혼합하기 위하여 액체와 기체의 혼합물이 통과하는 유동 방향을 변경시키는 다수의 격벽으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized by consisting of a housing configured to supply liquid and gas to one side and discharge to the other side, and a plurality of partition walls for changing the flow direction of the mixture of liquid and gas to mix the liquid and gas introduced into the housing It is done.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 액체와 기체의 혼합 장치를 도시한 것으로서, 액체와 기체가 일측으로 공급되어 타측으로 토출되도록 구성된 하우징(1)과, 상기 하우징(1)으로 유입된 액체와 기체를 회전에 의해 혼합하여 토출시키는 회전 믹싱 수단과, 상기한 회전 믹싱 수단의 믹싱 효과를 증대하기 위하여 하우징의 내측에 형성된 고정 믹싱 수단으로 구성되어 있다.1 shows a liquid and gas mixing device according to the present invention, in which a housing (1) configured to supply liquid and gas to one side and discharge to the other side, and to rotate the liquid and gas introduced into the housing (1) Rotation mixing means for mixing and discharging by means of the above, and fixed mixing means formed inside the housing in order to increase the mixing effect of the above-described rotary mixing means.
여기서, 상기 하우징(1)에 공급하는 액체는 물이며 기체는 공기이다. 또한 상기 물은 펌프(P)로 하우징(1)에 공급하고 공기는 컴프레셔(C)로 공급하며, 상기 회전 믹싱 수단은 모터(M)로부터 구동력을 제공받도록 되어 있다.Here, the liquid supplied to the housing 1 is water and the gas is air. In addition, the water is supplied to the housing 1 by a pump P, air is supplied to the compressor C, and the rotary mixing means is provided with a driving force from the motor M.
제2도는 상기 회전 믹싱 수단을 도시한 것으로서, 하우징(1)으로 유입되는 물과 공기가 하우징(1)에서 토출되는 방향으로 이동될 수 있도록 압력을 발생시키는 임펠러(2)와, 상기 임펠러(2)의 회전축(3)에 방사상으로 형성되어 회전되므로써 물과 공기 혼합하는 회전날개(4)로 구성되어 있다.2 shows the rotary mixing means, an impeller 2 generating pressure so that water and air flowing into the housing 1 can be moved in a direction discharged from the housing 1, and the impeller 2. It is composed of a rotary blade (4) which is radially formed and rotated on the rotating shaft (3) of the ().
여기서, 상기 임펠러(2)와 회전날개(4)에는 물과 공기의 혼합을 더욱 용이하도록 하기 위한 분쇄 돌기(5)가 돌출되어 있다.Here, the impeller (2) and the rotary blade (4) protrudes a crushing projection (5) to facilitate the mixing of water and air.
물론, 상기 회전 믹싱 수단은 제4도에 도시된 바와 같이 하우징(11)으로 유입되는 물과 공기를 혼합하는 회전 날개(12)가 동심축에 다수개 형성된 분쇄 구동축(13)을 다수개 설치하고, 상기한 분쇄 구동축(13)들의 상대적인 회전에 의해 물과 공기의 혼합이 더욱 용이하도록 구성할 수 있다.Of course, the rotary mixing means is provided with a plurality of pulverization drive shaft 13 formed in the concentric shaft a plurality of rotary blades 12 for mixing water and air flowing into the housing 11 as shown in FIG. By the relative rotation of the grinding drive shaft 13 can be configured to facilitate the mixing of water and air.
또한, 상기 고정 믹싱 수단은 제3도의 (a)도와 같이 상기 회전 믹싱 수단의 회전에 지장을 주지 않는 하우징(1)의 내측면에 방사상으로 형성된 고정 날개(6)로 구성되어 있다.In addition, the fixed mixing means is constituted by a fixed blade 6 formed radially on the inner surface of the housing 1 that does not interfere with the rotation of the rotary mixing means as shown in FIG.
물론, 제3도의 (b)도와 같이 상기 고정 믹싱 수단은 상기 회전 믹싱 수단의 회전에 지장을 주지 않는 하우징(1)의 내측면에 형성된 중공의 원형판(7)과, 상기한 원형판(7)에 돌출되도록 형성되어 물과 공기의 혼합물이 용이하게 혼합되도록 하는 분쇄 돌기(5a)와, 상기 물과 공기 혼합물이 통과할 수 있도록 상기 원형판(7)에 형성된 다수의 구멍(8)으로 구성될 수도 있다.Of course, as shown in (b) of FIG. 3, the fixed mixing means includes a hollow circular plate 7 formed on the inner surface of the housing 1 that does not interfere with the rotation of the rotary mixing means, and the circular plate 7. It may be composed of a crushing projection (5a) formed to protrude so that the mixture of water and air is easily mixed, and a plurality of holes (8) formed in the circular plate (7) so that the water and air mixture can pass through. .
제5도는 상기한 바와 같은 실시예에서 하우징에 컴프레셔(C)를 사용하여 공기를 공급하지 않아도 공기 유입구를 통해 자동적으로 공기가 유입될 수 있도록 구성한 것으로서, 하우징(31)의 상측으로 물을 공급하는 펌프(P)와, 상기 하우징(31)의 상측에 형성된 공기 유입구(32)와, 상기 펌프(P)에서 공급되는 물의 양보다 많은 양을 배출할 수 있도록 하우징(31)의 하측에 형성된 토출구(31a)를 포함하여 구성되어 있다.5 is configured to automatically introduce air through the air inlet without using the compressor (C) to the air in the embodiment as described above, supplying water to the upper side of the housing 31 A pump P, an air inlet 32 formed above the housing 31, and an outlet formed below the housing 31 so as to discharge a larger amount than the water supplied from the pump P. 31a).
따라서, 상기 펌프(P)를 통해 공급되는 물의 양이 상기 토출구(31a)를 통해 배출되는 물과 공기의 혼합물의 양보다 적게되어 하우징(31)에서는 상기 공기 유입구(32)를 통해 공기가 유입되므로 별도의 컴프레셔(C)가 없어도 물과 혼합될 공기를 자동적으로 공급할 수 있도록 되어 있는 것이다.Therefore, since the amount of water supplied through the pump P is less than the amount of the mixture of water and air discharged through the discharge port 31a, air is introduced through the air inlet 32 in the housing 31. Even without a separate compressor (C) is to be able to automatically supply the air to be mixed with the water.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 상기 모터(M)의 동력을 전달받은 임펠러(2,14,34)와 회전 날개(4,12,35)가 하우징(1,11,31) 내에서 동시에 회전되고, 상기한 하우징(1,11,31) 내에는 펌프(P)로 물을 공급하며 컴프레셔(C) 및 공기 유입구(32)로 공기를 공급한다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described above the impeller (2,14,34) and the rotary blades (4,12,35) receiving the power of the motor (M) is the housing (1,11,31) It is rotated at the same time within the housing (1, 11, 31) to supply water to the pump (P) and to supply air to the compressor (C) and the air inlet (32).
임펠러(2,14,34)는 유입되는 물과 공기를 하우징(1,11,31)의 토출구(1a,11a,31a) 방향으로 유동시키고, 유동되는 물과 공기는 이동하면서 상기한 회전 날개(4,12,35)와 고정 날개(6,15,36) 사이에서 혼합되어 하우징의 토출구(1a,11a,31a)로 토출된다.The impellers 2, 14, and 34 flow the incoming water and air in the direction of the discharge ports 1a, 11a, and 31a of the housings 1, 11, and 31, and the flowed water and air move while the above-described rotary vanes ( 4, 12, 35 and the fixed blade (6, 15, 36) is mixed and discharged to the discharge port (1a, 11a, 31a) of the housing.
따라서, 상기와 같은 과정을 통해서 토출되는 물에는 상기 회전 날개와 고정 날개 사이에서 형성되는 난류 유동에 의해 많은 양의 공기가 물 속에 함유되어 물 속의 용존 산소량이 증가됨은 물론이고 폐수와 같은 경우 물 속에 부유하는 물질에 공기 입자를 많이 달라붙게 하여 물 위로 부상시킬 수 있어 이물질의 여과를 손쉽게 달성할 수 있는 것이다.Therefore, the water discharged through the above process contains a large amount of air in the water by the turbulent flow formed between the rotary blades and the fixed blades to increase the amount of dissolved oxygen in the water, as well as in the case of waste water. Filtration of foreign matters can be easily achieved because the airborne particles can stick to floating materials and float on water.
본 발명에 따른 또 다른 실시예는 제6도의 (a)도에 도시된 바와 같이 액체와 기체가 일측으로 공급되어 타측으로 토출되도록 구성된 하우징(21)과, 상기 하우징(21)으로 유입된 액체와 기체를 혼합하기 위하여 액체와 기체의 혼합물이 통과하는 유동 방향을 변경시키는 다수의 격벽(22)으로 구성되어 있다.According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6A, a housing 21 configured to supply liquid and gas to one side and to be discharged to another side, and a liquid introduced into the housing 21. It consists of a plurality of partitions 22 which change the flow direction through which the mixture of liquid and gas passes to mix the gases.
여기서, 상기 하우징(21)에 공급하는 액체는 물이며 기체는 공기이다. 또한 상기 물은 펌프(P)로 하우징(21)에 공급하고 공기는 컴프레셔(C)로 공급하도록 되어 있다.Here, the liquid supplied to the housing 21 is water and the gas is air. In addition, the water is supplied to the housing 21 by a pump (P) and air is supplied to the compressor (C).
상기 격벽(22)은 그 면을 다수개의 셀(23)로 구분하고, 상기 셀(23)을 교번되게 절개하여 액체와 공기의 혼합물이 흐르는 유동 방향을 향하여 절곡시켜서 형성하며, 상기 격벽(22)은 액체와 공기의 혼합물이 진행방향에 대하여 절곡된 셀(23a)과 절곡되지 않은 셀(23b)이 교번하여 위치됨과 아울러 절곡된 각도가 서로 다르게 위치되도록 구성되어 본 실시예에서는 90°씩 서로 다른 방향으로 위치되도록 구성하였다.The partition wall 22 is formed by dividing the surface into a plurality of cells 23, cutting the cells 23 alternately, and bending the cells 23 toward a flow direction in which a mixture of liquid and air flows, and the partition wall 22. The mixture of the liquid and the air is configured such that the bent cell 23a and the unbent cell 23b are alternately positioned with respect to the advancing direction, and the bent angles are differently positioned in the present embodiment. It is configured to be positioned in the direction.
물론, 상기 격벽(22)의 설치 간격은 물과 공기가 가자 잘 혼합될 수 있는 유동이 되도록 설치한다.Of course, the installation interval of the partition 22 is installed so that the flow that can be mixed well with water and air.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면, 상기한 컴프레셔(C)와 펌프(P)에서 공기와 물을 일정한 압력으로 하우징(21)에 공급하면 상기 하우징(21)내에서 공기와 물은 상기 격벽(22)의 절곡된 셀(23a)을 통하여 유동되어 토출구(21a)로 토출된다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described above, when the air and water in the compressor (C) and the pump (P) is supplied to the housing 21 at a constant pressure, the air and water in the housing 21 Is flowed through the bent cell (23a) of the partition wall 22 is discharged to the discharge port (21a).
이때, 상기한 절곡된 셀(23a)을 통과한 물과 공기는 절곡되지 않은 셀(23b)에 부딪히면서 방향을 바꾸어 인접한 절곡된 셀(23a)을 통하여 다음 격벽(22)이 위치된 곳으로 이동된다.At this time, the water and air passing through the bent cell (23a) is changed to the direction of the next partition wall 22 is located through the adjacent bent cell (23a) while hitting the unbent cell (23b) .
상기와 같은 작용이 반복되면서 물과 공기의 흐름은 난류로 바뀌게 되고 공기는 물 속에 강제적으로 함유되는 것이다.As the above operation is repeated, the flow of water and air is changed to turbulent flow, and air is forcibly contained in the water.
따라서, 상기와 같이 공기가 많이 함유된 물은 상기한 예에서와 마찬가지로 환경 오염을 최소화하는 데에 유용하게 사용될 수 있는 것이다.Therefore, the air-rich water as described above can be usefully used to minimize environmental pollution as in the above examples.
이상과 같이 본 발명은 물과 공기를 강제적으로 혼합시켜 물 속의 공기 함유량을 증대시킴으로써 용존 산소량을 증가시켜 자연의 자정 능력을 향상시킬 뿐만 아니라, 오폐수의 처리에 있어서, 물 속에서는 부유하고 물위로는 부상하지 않는 이물질에 다수의 기포를 강제적으로 달라붙도록 하여 물위로 부상시킨 후 손쉽게 오물을 제거하는 데에 크게 기여할 수 있다.As described above, the present invention forcibly mixes water and air to increase the amount of air in the water, thereby increasing the amount of dissolved oxygen, thereby improving the natural self-cleaning ability, and in the treatment of waste water, floating in water and floating on the water. By forcing a large number of bubbles to adhere to foreign matter that does not, it can greatly contribute to the easy removal of dirt after floating on the water.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20040511 Year of fee payment: 7 |
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