KR101200846B1 - Microbubble generator using vortex - Google Patents

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KR101200846B1 KR1020110020986A KR20110020986A KR101200846B1 KR 101200846 B1 KR101200846 B1 KR 101200846B1 KR 1020110020986 A KR1020110020986 A KR 1020110020986A KR 20110020986 A KR20110020986 A KR 20110020986A KR 101200846 B1 KR101200846 B1 KR 101200846B1
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유상석
임석연
윤진한
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공주대학교 산학협력단
충남대학교산학협력단
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air

Abstract

본 발명은 마이크로버블 생성장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 마이크로 버블생성효율을 향상시킬 수 있는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치는, 물이 공급되는 물 공급라인; 공기가 공급되는 공기 공급라인; 물 공급라인을 통해 공급되는 물과 공기 공급라인을 통해 공급되는 공기를 혼합하여 볼텍스를 형성함으로써 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블 생성부; 상기 마이크로버블 생성부의 일측에 연결된 제1이송관; 및 상기 마이크로버블 생성부의 타측에 연결된 제2이송관;을 포함하고, 상기 제1이송관의 단부에는 볼텍스의 강도를 조절하도록 스로틀밸브가 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a microbubble generating device, and more particularly to a microbubble generating device using a vortex that can improve the microbubble generating efficiency.
Microbubble generating apparatus using the vortex according to the present invention, the water supply line is supplied with water; An air supply line through which air is supplied; A microbubble generating unit for generating a microbubble by forming a vortex by mixing water supplied through a water supply line and air supplied through an air supply line; A first transport pipe connected to one side of the microbubble generation unit; And a second transfer pipe connected to the other side of the microbubble generating unit, wherein an end of the first transfer pipe is installed to be movable in a horizontal direction to adjust the strength of the vortex.

Description

볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치{MICROBUBBLE GENERATOR USING VORTEX}Microbubble Generator using Vortex {MICROBUBBLE GENERATOR USING VORTEX}

본 발명은 마이크로버블 생성장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 마이크로 버블생성효율을 향상시킬 수 있는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치에 관한 것이다. The present invention relates to a microbubble generating device, and more particularly to a microbubble generating device using a vortex that can improve the microbubble generating efficiency.

수중에는 다량의 산소가 포함되어 수생식물, 수생동물 등이 서식하고 있다. 한편, 수중에 산소가 결핍되면 물의 부영양화가 발생하고, 즉, 산소가 많이 포함된 물 속에 포함된 영양물이 산소에 의해 분해되므로 청정한 물로 정화될 수 있지만, 물에 포함되는 용존 산소량은 한계가 있으므로 물에 오염물질이 다량으로 유입될 경우 자체 정화가 어려워져 수질 오염이 심해진다. Aquatic plants, aquatic animals, etc. are inhabited by a large amount of oxygen in the water. On the other hand, when oxygen is deficient in water, eutrophication of water occurs, that is, nutrients contained in oxygen-rich water are decomposed by oxygen, so that it can be purified into clean water, but the amount of dissolved oxygen contained in water is limited. If a large amount of contaminants enter the water, it is difficult to purify itself, resulting in severe water pollution.

최근에는, 수질을 개선하기 위하여 마이크로버블(microbubble)기술이 적극적으로 적용되고 있다. 이러한 마이크로 버블은 친수 및 경관용수의 수질 개선 내지 소독, 상하수의 탈취 및 소독, 우수저장용수의 소독, 폐쇄성수역(저수지, 댐, 하천의 정체 수역)의 수질개선 및 악화방지, 양수장의 수질 개선 및 소독, 식품 위생산업 등과 같이 다양한 분야에 활용될 수 있다. Recently, microbubble technology has been actively applied to improve water quality. These micro bubbles can improve or disinfect water quality of hydrophilic and landscape water, deodorize and disinfect water and sewage, disinfect rainwater storage water, prevent and deteriorate water quality in closed waters (reservoir, dams, and stagnant waters of rivers), It can be used in various fields such as disinfection and food hygiene industry.

한편, 마이크로버블을 생성하는 종래의 마이크로버블 생성장치은 산기 방식 또는 가압방식으로 구성되어 있다. On the other hand, the conventional microbubble generating device for generating a microbubble is configured in a diffuser method or a pressurized method.

하지만, 종래의 마이크로버블생성장치는 마이크로버블의 생성효율이 낮고, 마이크로버블의 밀도가 낮아 마이크로버블의 물리화학적 특성을 기대하기 어려운 단점이 있었다. However, the conventional microbubble growth value has a disadvantage in that it is difficult to expect physicochemical characteristics of microbubbles due to low microbubble generation efficiency and low microbubble density.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 볼텍스의 원리를 이용하여 마이크로버블의 생성효율을 대폭 향상시킬 수 있는 마이크로버블 생성장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a microbubble generating device that can greatly improve the generation efficiency of microbubbles using the principle of vortex.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치는, Microbubble generating apparatus using the vortex according to the present invention for achieving the above object,

물이 공급되는 물 공급라인;A water supply line to which water is supplied;

공기가 공급되는 공기 공급라인; An air supply line through which air is supplied;

물 공급라인을 통해 공급되는 물과 공기 공급라인을 통해 공급되는 공기를 혼합하여 볼텍스를 형성함으로써 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블 생성부;A microbubble generating unit for generating a microbubble by forming a vortex by mixing water supplied through a water supply line and air supplied through an air supply line;

상기 마이크로버블 생성부의 일측에 연결된 제1이송관; 및 A first transport pipe connected to one side of the microbubble generation unit; And

상기 마이크로버블 생성부의 타측에 연결된 제2이송관;을 포함하고, And a second transfer pipe connected to the other side of the microbubble generating unit.

상기 제1이송관의 단부에는 볼텍스의 강도를 조절하도록 스로틀밸브가 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다. The end of the first transfer pipe is characterized in that the throttle valve is installed to be movable in the horizontal direction to adjust the strength of the vortex.

상기 마이크로버블 생성부는 케이스, 상기 케이스 내에 배치된 볼텍스 제너레이터, 및 상기 볼텍스 제너레이터의 맞은편에 배치된 슬리브를 포함하고, The microbubble generating unit includes a case, a vortex generator disposed in the case, and a sleeve disposed opposite the vortex generator,

상기 케이스의 외주면에는 물 공급라인이 접속되는 제1포트 및 공기 공급라인이 접속되는 제2포트가 형성되며, On the outer circumferential surface of the case is formed a first port to which the water supply line is connected and a second port to which the air supply line is connected,

상기 볼텍스 제너레이터는 상기 케이스 내에 설치되고, 그 일단에는 상기 케이스의 제1포트와 인접한 복수의 노즐이 형성되며, 그 내부 중심부에는 볼텍스챔버가 관통되어 형성되고, 상기 볼텍스챔버는 상기 제2이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되며, 상기 볼텍스 제너레이터의 일측 외주면에는 상기 케이스의 제2포트와 인접하는 환형의 공기 수용공간이 형성되고, 상기 공기 수용공간과 노즐 사이에는 공기가 유입되는 복수의 공기유입홀이 형성되며, The vortex generator is installed in the case, at one end thereof is formed with a plurality of nozzles adjacent to the first port of the case, the center of the vortex is formed through the vortex chamber, the vortex chamber is the second transfer pipe It is formed in a diffuser shape that the diameter is wider toward the one side, an annular air receiving space adjacent to the second port of the case is formed on one outer peripheral surface of the vortex generator, the air flows between the air receiving space and the nozzle A plurality of air inlet hole is formed,

상기 슬리브는 상기 볼텍스 제너레이터의 노즐과 대향되게 배치되고, 상기 슬리브의 내부 중심부에는 중공챔버가 형성되며, 상기 중공챔버는 상기 제1이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다. The sleeve is disposed to face the nozzle of the vortex generator, a hollow chamber is formed in the inner center of the sleeve, the hollow chamber is characterized in that the diameter of the diffuser toward the first transfer pipe is formed in a diffuser shape It is done.

상기 공기 수용공간은 상기 볼텍스 제너레이터의 일측 외주면에 외경방향으로 돌출된 한 쌍의 돌출단턱에 의해 한정되고, 상기 돌출단턱은 상기 케이스의 내주면과 기밀하게 밀착됨으로써 상기 공기 수용공간의 밀봉성이 확보되는 것을 특징으로 한다. The air accommodating space is defined by a pair of protruding step protrusions protruding in an outer diameter direction to one outer peripheral surface of the vortex generator, and the protruding step is tightly contacted with the inner peripheral surface of the case to ensure sealing of the air receiving space. It is characterized by.

상기 제1이송관은 상기 케이스의 일측에 연결되고, 상기 제1이송관은 상기 슬리브의 중공챔버와 소통하도록 연결되며, 상기 제2이송관은 상기 케이스의 타측에 연결되고, 상기 제2이송관은 상기 볼텍스 제너레이터의 볼텍스챔버와 소통하도록 연결되는 것을 특징으로 한다. The first transport pipe is connected to one side of the case, the first transport pipe is connected to communicate with the hollow chamber of the sleeve, the second transport pipe is connected to the other side of the case, the second transport pipe Is connected to communicate with the vortex chamber of the vortex generator.

상기 마이크로버블 생성부에는 혼합챔버가 공급관을 통해 연결되고, 상기 혼합챔버에는 상기 물 공급라인과 공기 공급라인이 각각 연결되며, 상기 물 공급라인과 공기 공급라인을 통해 공급되는 물과 공기가 상기 혼합챔버 내에서 혼합되어 혼합수를 형성하고, 상기 혼합수가 상기 공급관을 통해 상기 마이크로버블 생성부로 공급되는 것을 특징으로 한다. A mixing chamber is connected to the microbubble generating unit through a supply pipe, and the water supply line and the air supply line are respectively connected to the mixing chamber, and the water and air supplied through the water supply line and the air supply line are mixed. The mixture is mixed in the chamber to form mixed water, and the mixed water is supplied to the microbubble generating unit through the supply pipe.

상기 마이크로버블 생성부는 케이스, 상기 케이스 내에 배치된 볼텍스 제너레이터, 및 상기 볼텍스 제너레이터의 맞은편에 배치된 슬리브를 가진 볼텍스튜브구조로 구성되고, The microbubble generating unit is composed of a vortex tube structure having a case, a vortex generator disposed in the case, and a sleeve disposed opposite the vortex generator,

상기 케이스의 외주면에는 연결관이 접속되는 포트가 형성되며, 상기 볼텍스 제너레이터는 상기 케이스 내에 설치되고, 그 일단에는 상기 케이스의 포트와 인접한 복수의 노즐이 형성되며, 그 내부 중심부에는 볼텍스챔버가 관통되어 형성되고, 상기 볼텍스챔버는 상기 제2이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되며, The outer peripheral surface of the case is formed with a port for connecting the connection tube, the vortex generator is installed in the case, one end of the plurality of nozzles adjacent to the port of the case is formed, the inner center of the vortex chamber is penetrated The vortex chamber is formed in a diffuser shape in which the diameter thereof becomes wider toward the second transfer pipe.

상기 슬리브는 상기 볼텍스 제너레이터의 노즐과 대향되게 배치되고, 상기 슬리브의 내부 중심부에는 중공챔버가 형성되며, 상기 중공챔버는 상기 제1이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다. The sleeve is disposed to face the nozzle of the vortex generator, a hollow chamber is formed in the inner center of the sleeve, the hollow chamber is characterized in that the diameter of the diffuser toward the first transfer pipe is formed in a diffuser shape It is done.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 볼텍스튜브의 구조로 구성된 마이크로버블 생성부 내에서 물과 공기가 혼합된 후에 1차 및 2차 볼텍스의 생성과정을 거침에 따라 물 내에 다량의 마이크로버블을 보다 효과적으로 생성할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention as described above, after the water and air is mixed in the microbubble generating unit composed of the structure of the vortex tube, a large amount of microbubbles are generated more effectively in the water according to the process of generating the first and second vortex. There is an advantage to this.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로버블 생성장치의 볼텍스튜브를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로버블 생성장치의 볼텍스튜브를 도시한 단면도이다.
1 is a block diagram showing a microbubble generating apparatus using a vortex according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a vortex tube of the microbubble generating device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a microbubble generating apparatus using a vortex according to a second embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a vortex tube of the microbubble generating device according to the second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치를 도시한 도면이다. 1 and 2 illustrate a microbubble generating apparatus using a vortex according to a first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치는 물을 공급하는 물 공급라인(11), 공기를 공급하는 공기 공급라인(12), 물 공급라인(11) 및 공기 공급라인(12)을 통해 공급되는 물과 공기를 혼합하면서 볼텍스를 형성함으로써 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블 생성부(20), 마이크로버블 생성부(20)의 일측에 연결된 제1이송관(31), 마이크로버블 생성부(20)의 타측에 연결된 제2이송관(32)을 포함한다. As shown, the microbubble generating apparatus using the vortex according to the first embodiment of the present invention, the water supply line 11 for supplying water, the air supply line 12 for supplying air, the water supply line 11 And a microbubble generating unit 20 for generating microbubbles by forming a vortex while mixing water and air supplied through the air supply line 12, and a first transfer pipe connected to one side of the microbubble generating unit 20 ( 31), the second transfer pipe 32 is connected to the other side of the microbubble generating unit 20.

마이크로버블 생성부(20)는 물 공급라인(11)을 통해 공급되는 물에 공기 공급라인(12)을 통해 공급되는 공기를 혼합한 후에 볼텍스를 형성함으로써 마이크로버블을 생성하는 볼텍스튜브의 구조로 구성되고, 특히 볼텍스튜브의 에너지분리 작용에 의해 마이크로버블이 생성된 저온수 및 고온수로 분리하도록 구성된다. The microbubble generating unit 20 has a structure of a vortex tube that generates microbubbles by forming a vortex after mixing air supplied through the air supply line 12 with water supplied through the water supply line 11. In particular, the microbubbles are configured to separate into the generated cold and hot water by the energy separation action of the vortex tube.

물 공급라인(11)에는 물을 압축하는 압축기(미도시)가 설치될 수 있고, 이에 물 공급라인(11)을 통해 소정 압력의 압축수(compressed water)가 공급될 수 있다.The water supply line 11 may be provided with a compressor (not shown) for compressing water, and compressed water at a predetermined pressure may be supplied through the water supply line 11.

공기 공급라인(12)에는 공기를 압축하는 압축기(미도시)가 설치될 수 있고, 이에 공기 공급라인(12)을 통해 소정 압력의 압축공기(compressed air)가 공급될 수 있다. A compressor (not shown) for compressing air may be installed in the air supply line 12, and compressed air at a predetermined pressure may be supplied through the air supply line 12.

이와 같이 압축수 및 압축공기가 마이크로버블 생성부(20)로 공급됨에 따라 마이크로버블의 생성효율이 보다 증대될 수 있다. As the compressed water and the compressed air are supplied to the microbubble generating unit 20 as described above, the generation efficiency of the microbubble may be increased.

바람직하게는, 마이크로버블 생성부(20)는 케이스(21), 케이스(21) 내에 배치된 볼텍스 제너레이터(23), 볼텍스 제너레이터(23)의 맞은편에 배치된 슬리브(24)를 포함한다. Preferably, the microbubble generating unit 20 includes a case 21, a vortex generator 23 disposed in the case 21, and a sleeve 24 disposed opposite the vortex generator 23.

케이스(21)의 외주면에는 물 공급라인(11)이 접속되는 제1포트(21a) 및 공기 공급라인(12)이 접속되는 제2포트(21b)이 형성된다. On the outer circumferential surface of the case 21, a first port 21a to which the water supply line 11 is connected and a second port 21b to which the air supply line 12 is connected are formed.

볼텍스 제너레이터(23)는 케이스(21) 내에 설치되고, 그 일단에는 케이스(21)의 제1포트(21a)와 인접한 복수의 노즐(23a)이 형성되며, 그 내부 중심부에는 볼텍스챔버(23c)가 관통되어 형성된다. 볼텍스챔버(23c)는 제2이송관(32)을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성된다. 볼텍스 제너레이터(23)의 일측 외주면에는 케이스(21)의 제2포트(21b)와 인접하는 환형의 공기 수용공간(23d)이 형성되고, 공기 수용공간(23d)은 볼텍스 제너레이터(23)의 일측 외주면에 형성된 한 쌍의 돌출단턱(23b, 23f)에 의해 한정된다. 이러한 돌출단턱(23b, 23f)은 케이스(21)의 내주면과 기밀하게 밀착됨으로써 공기 수용공간(23d)의 밀봉성이 확보될 수 있다. 이에, 공기 공급라인(12)을 통해 공급되는 공기는 공기 수용공간(23d)으로 유입된다. 공기 수용공간(23d)과 노즐(23a) 사이에는 공기가 유입되는 복수의 공기유입홀(23e)이 형성되며, 이 공기유입홀(23e)을 통해 공기 수용공간(23d) 내의 공기가 노즐(23a)측으로 흡입될 수 있다. The vortex generator 23 is installed in the case 21, and a plurality of nozzles 23a adjacent to the first port 21a of the case 21 are formed at one end thereof, and a vortex chamber 23c is formed at an inner center thereof. It is formed through. The vortex chamber 23c is formed in a diffuser shape in which the diameter thereof becomes wider toward the second transfer pipe 32. One outer peripheral surface of the vortex generator 23 is formed with an annular air receiving space 23d adjacent to the second port 21b of the case 21, and the air receiving space 23d is one outer peripheral surface of the vortex generator 23. It is defined by a pair of protruding stepped portions 23b and 23f formed in the grooves. The protruding stepped portions 23b and 23f may be hermetically adhered to the inner circumferential surface of the case 21 so that the airtight space 23d may be sealed. Thus, the air supplied through the air supply line 12 is introduced into the air receiving space (23d). A plurality of air inflow holes 23e through which air is introduced are formed between the air accommodation space 23d and the nozzle 23a, and the air in the air accommodation space 23d is transferred to the nozzle 23a through the air inflow holes 23e. Can be sucked to the side.

슬리브(24)는 볼텍스 제너레이터(23)의 노즐(23a)과 대향되게 배치되고, 슬리브(24)의 내부 중심부에는 중공챔버(24c)가 형성되어 있으며, 이 중공챔버(24c)는 제1이송관(31)을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성된다. The sleeve 24 is disposed to face the nozzle 23a of the vortex generator 23, and a hollow chamber 24c is formed at an inner center of the sleeve 24, and the hollow chamber 24c is a first conveying pipe. It is formed in a diffuser shape in which its diameter widens toward 31.

제1이송관(31)은 케이스(21)의 일측에 연결되고, 특히 슬리브(23)의 중공챔버(24c)와 소통하도록 연결된다. 제1이송관(31)의 단부에는 볼텍스의 강도를 조절하기 위한 스로틀밸브(35)가 설치되고, 이 스로틀밸브(35)는 수평방향으로 이동가능하게 설치된다. 이에, 스로틀밸브(35)를 제1이송관(31)의 단부에 대해 근접 또는 이격가능하게 조절함에 따라 볼텍스의 강도를 적절히 조절할 수 있다. The first transfer pipe 31 is connected to one side of the case 21, in particular in communication with the hollow chamber 24c of the sleeve 23. A throttle valve 35 for adjusting the strength of the vortex is provided at the end of the first transfer pipe 31, and the throttle valve 35 is installed to be movable in the horizontal direction. Thus, by adjusting the throttle valve 35 in close or spaced apart with respect to the end of the first transfer pipe 31 it is possible to appropriately adjust the strength of the vortex.

제2이송관(32)은 케이스(21)의 타측에 연결되고, 특히 볼텍스 제너레이터(23)의 볼텍스챔버(23c)와 소통하도록 연결된다. The second transfer pipe 32 is connected to the other side of the case 21, in particular in communication with the vortex chamber 23c of the vortex generator 23.

이상과 같이 구성된 본 발명에 의한 마이크로버블 생성과정을 다음과 같이 상세히 설명한다. The microbubble generating process according to the present invention configured as described above will be described in detail as follows.

물 공급라인(11) 및 공기 공급라인(12)을 통해 물과 공기가 마이크로버블 생성부(20)로 공급되면, 물 특히, 압축수(compressed water)는 볼텍스 제너레이터(23)의 노즐(23a)을 통과한 후에 볼텍스챔버(23c) 내로 유입됨에 따라 초고속으로 회전하는 1차 볼텍스(HV)가 생성될 수 있다. 이와 동시에 공기 공급라인(12)을 통해 공기 특히 압축공기(compressed air)가 볼텍스 제너레이터(23)의 공기 수용공간(23d)측으로 공급되고, 공기 수용공간(23d) 내의 공기는 공기유입홀(23e)을 통과하여 볼텍스 제너레이터(23)의 노즐(23a)로 흡입됨에 따라 물과 공기가 함께 혼합된다. When water and air are supplied to the microbubble generating unit 20 through the water supply line 11 and the air supply line 12, the water, in particular, the compressed water, is compressed into the nozzle 23a of the vortex generator 23. As it passes through the vortex chamber 23c after passing through, a primary vortex HV that rotates at a very high speed may be generated. At the same time, air, especially compressed air, is supplied to the air receiving space 23d of the vortex generator 23 through the air supply line 12, and the air in the air receiving space 23d is introduced into the air inlet hole 23e. As it passes through and is sucked into the nozzle 23a of the vortex generator 23, water and air are mixed together.

마이크로버블 생성부(20) 내로 물과 공기가 함께 유입되어 혼합되면서 1차 볼텍스(HV)가 생성되고, 1차 볼텍스(HV)는 제1이송관(31)을 따라 이송되며, 1차 볼텍스(HV)는 스로틀밸브(35)의 선단에 걸려 회송되면서 1차 볼텍스(HV) 보다 작은 내경의 2차 볼텍스(LV)로 변환되고, 2차 볼텍스(LV)는 1차 볼텍스(HV)의 반대방향으로 이송되고, 제2이송관(32)을 통해 배출된다. 이러한 볼텍스 생성원리에 의해 2차 볼텍스(LV) 측에 마이크로버블이 생성된다. Water and air are introduced and mixed together into the microbubble generating unit 20 to generate a primary vortex HV, and the primary vortex HV is transferred along the first transfer pipe 31. HV is caught by the front end of the throttle valve 35 and converted into the secondary vortex LV having an inner diameter smaller than the primary vortex HV, and the secondary vortex LV is opposite to the primary vortex HV. It is transferred to, and is discharged through the second transfer pipe (32). By the vortex generation principle, microbubbles are generated on the secondary vortex LV side.

이와 같은 본 발명에 의하면, 볼텍스튜브의 구조로 구성된 마이크로버블 생성부(20) 내에서 물과 공기가 혼합된 후에 1차 및 2차 볼텍스(HV, LV)의 생성과정을 거침에 따라 물 내에 다량의 마이크로버블을 보다 효과적으로 생성할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, after the water and air are mixed in the microbubble generating unit 20 having a structure of the vortex tube, the first and the second vortex (HV, LV) through the process of generating a large amount in the water There is an advantage that can effectively create microbubbles of.

한편, 1차 볼텍스(HV) 및 2차 볼텍스(LV)는 동일한 회전방향 및 동일한 각속도로 회전하고, 이에 직경이 큰 1차 볼텍스(HV)의 입자가 2차 볼텍스(LV)의 입자에 비해 더 빠른 속도로 운동함으로써 운동속도가 느린 2차 볼텍스(LV)의 입자가 가진 운동에너지는 열에너지로 변환된다. 이렇게 생성된 열에너지는 2차 볼텍스(LV)의 온도를 저하시키고, 1차 볼텍스(HV)의 온도를 상승시킨다. 이에 따라 1차 볼텍스(HV)는 고온수가 되고, 2차 볼텍스(LV)는 저온수가 되어 제2이송관(32)을 통해 배출될 수 있다(에너지 분리작용). 특히, 공장 또는 발전소의 폐수에 대한 수질정화에 본 발명의 마이크로버블 생성장치를 적용할 경우에는 공기가 물과 함께 공급됨에 따라 그 에너지 분리작용이 보다 원활하게 이루어지므로, 상대적으로 발열이 높은 폐수의 냉각을 매우 효과적으로 구현할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the primary vortex HV and the secondary vortex LV rotate in the same rotational direction and at the same angular velocity, so that the particles of the large primary vortex HV are larger than the particles of the secondary vortex LV. By moving at a high speed, the kinetic energy of the particles of the secondary vortex (LV) having a slow movement speed is converted into thermal energy. The generated thermal energy lowers the temperature of the secondary vortex LV and raises the temperature of the primary vortex HV. Accordingly, the first vortex HV becomes high temperature water and the second vortex LV becomes low temperature water and may be discharged through the second transfer pipe 32 (energy separation action). In particular, when the microbubble generating device of the present invention is applied to the water quality of the wastewater of a plant or a power plant, the energy separation is more smoothly performed as air is supplied with water, so that the waste water of high heat generation is relatively high. The advantage is that cooling can be implemented very effectively.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 볼텍스를 이용한 마이크로버블생성장치를 도시한 도면이다. 3 and 4 illustrate a microbubble generating device using a vortex according to a second embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 마이크로버블생성장치는 마이크로버블 생성부(20)의 외측에는 혼합챔버(51)가 공급관(52)을 통해 연결되고, 혼합챔버(51)에는 물 공급라인(11)과 공기 공급라인(12)이 각각 연결되며, 물 공급라인(11) 및 공기 공급라인(12)을 통해 공급되는 물과 공기가 혼합챔버(51) 내에서 미리 혼합되어 혼합수를 형성하고, 이러한 혼합수가 공급관(52)을 통해 마이크로버블 생성부(20)로 공급된다. 이와 같이, 본 제2실시예는 물과 공기를 미리 혼합한 후에 마이크로버블 생성부(20)로 공급함에 따라 마이크로버블 생성부(20) 내의 공기 수용공간(23d), 공기유입홈(23e) 등의 구성을 생략할 수 있으므로 보다 단순화된 구조를 용이하게 구현할 수 있다. As shown, the microbubble growth growth according to the second embodiment of the present invention, the mixing chamber 51 is connected to the outside of the microbubble generating unit 20 through the supply pipe 52, the mixing chamber 51 The water supply line 11 and the air supply line 12 are respectively connected, and the water and air supplied through the water supply line 11 and the air supply line 12 are mixed in advance in the mixing chamber 51 and mixed. Water is formed, and the mixed water is supplied to the microbubble generating unit 20 through the supply pipe 52. As described above, according to the second embodiment, air and the air receiving space 23d, the air inflow groove 23e, etc. in the microbubble generating unit 20 are supplied to the microbubble generating unit 20 after mixing water and air in advance. Since the configuration can be omitted, a more simplified structure can be easily implemented.

본 제2실시예에 따른 마이크로버블 생성부(20)는 혼합챔버(51)로부터 혼합수를 공급받고, 이러한 혼합수를 볼텍스로 변환함으로써 마이크로버블을 생성하는 볼텍스튜브의 구조로 구성되고, 특히 볼텍스튜브의 에너지분리 작용에 의해 마이크로버블이 생성된 저온수 및 고온수로 분리하도록 구성된다. The microbubble generating unit 20 according to the second embodiment is composed of a structure of a vortex tube that generates a microbubble by receiving mixed water from the mixing chamber 51 and converting the mixed water into a vortex. The microbubbles are configured to separate into the generated cold and hot water by the energy separation action of the tube.

물 공급라인(11)에는 물을 압축하는 압축기(미도시)가 설치될 수 있고, 이에 물 공급라인(11)을 통해 소정 압력의 압축수(compressed water)가 공급될 수 있다.The water supply line 11 may be provided with a compressor (not shown) for compressing water, and compressed water at a predetermined pressure may be supplied through the water supply line 11.

공기 공급라인(12)에는 공기를 압축하는 압축기(미도시)가 설치될 수 있고, 이에 공기 공급라인(12)을 통해 소정 압력의 압축공기(compressed air)가 공급될 수 있다. A compressor (not shown) for compressing air may be installed in the air supply line 12, and compressed air at a predetermined pressure may be supplied through the air supply line 12.

본 제2실시예에 따른 마이크로버블 생성부(20)는 케이스(21), 케이스(21) 내에 배치된 볼텍스 제너레이터(23), 볼텍스 제너레이터(23)의 맞은편에 배치된 슬리브(24)를 포함한다. The microbubble generating unit 20 according to the second embodiment includes a case 21, a vortex generator 23 disposed in the case 21, and a sleeve 24 disposed opposite the vortex generator 23. do.

케이스(21)의 외주면에는 공급관(52)이 접속되는 포트(21a)가 형성되고, 볼텍스 제너레이터(23)는 케이스(21) 내에 설치되며, 그 일단에는 케이스(21)의 포트(21a)와 인접한 복수의 노즐(23a)이 형성되고, 그 내부 중심부에는 볼텍스챔버(23c)가 관통되어 형성된다. 볼텍스챔버(23c)는 제2이송관(32)을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성된다. A port 21a through which the supply pipe 52 is connected is formed on the outer circumferential surface of the case 21, and the vortex generator 23 is installed in the case 21, and one end thereof is adjacent to the port 21a of the case 21. A plurality of nozzles 23a are formed, and a vortex chamber 23c penetrates through an inner central portion thereof. The vortex chamber 23c is formed in a diffuser shape in which the diameter thereof becomes wider toward the second transfer pipe 32.

슬리브(24)는 볼텍스 제너레이터(23)의 노즐(23a)과 대향되게 배치되고, 슬리브(24)의 내부 중심부에는 중공챔버(24c)가 형성되어 있으며, 이 중공챔버(24c)는 제1이송관(31)을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성된다. The sleeve 24 is disposed to face the nozzle 23a of the vortex generator 23, and a hollow chamber 24c is formed at an inner center of the sleeve 24, and the hollow chamber 24c is a first conveying pipe. It is formed in a diffuser shape in which its diameter widens toward 31.

제1이송관(31)은 케이스(21)의 일측에 연결되고, 특히 슬리브(23)의 중공챔버(24c)와 소통하도록 연결된다. 제1이송관(31)의 단부에는 볼텍스의 강도를 조절하기 위한 스로틀밸브(35)가 설치되고, 이 스로틀밸브(35)는 수평방향으로 이동가능하게 설치된다. 이에, 스로틀밸브(35)를 제1이송관(31)의 단부에 대해 근접 또는 이격가능하게 조절함에 따라 볼텍스의 강도를 적절히 조절할 수 있다. The first transfer pipe 31 is connected to one side of the case 21, in particular in communication with the hollow chamber 24c of the sleeve 23. A throttle valve 35 for adjusting the strength of the vortex is provided at the end of the first transfer pipe 31, and the throttle valve 35 is installed to be movable in the horizontal direction. Thus, by adjusting the throttle valve 35 in close or spaced apart with respect to the end of the first transfer pipe 31 it is possible to appropriately adjust the strength of the vortex.

제2이송관(32)은 케이스(21)의 타측에 연결되고, 특히 볼텍스 제너레이터(23)의 볼텍스챔버(23c)와 소통하도록 연결된다. The second transfer pipe 32 is connected to the other side of the case 21, in particular in communication with the vortex chamber 23c of the vortex generator 23.

그리고, 본 제2실시예에 따른 마이크로버블생성장치는 혼합챔버(51), 공급관(52), 마이크로버블 생성부(20)의 내부구조의 상이함을 제외하면 그외 나머지 구성은 선행하는 제1실시예와 동일하고, 이에 그 마이크로버블 생성과정 또한 선행하는 제1실시예와 유사하므로 그 자세한 설명은 생략한다. The microbubble growth value according to the second embodiment of the present invention is different from the internal structure of the mixing chamber 51, the supply pipe 52, and the microbubble generating unit 20. Since it is the same as the example and the microbubble generation process is similar to that of the first embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

11: 물 공급라인 12: 공기 공급라인
20: 마이크로버블 생성부 21: 케이스
23: 볼텍스 제너레이터 24: 슬리브
31: 제1이송관 32: 제2이송관
11: water supply line 12: air supply line
20: microbubble generating unit 21: case
23: Vortex Generator 24: Sleeve
31: The first transport pipe 32: The second transport pipe

Claims (6)

물이 공급되는 물 공급라인;
공기가 공급되는 공기 공급라인;
물 공급라인을 통해 공급되는 물과 공기 공급라인을 통해 공급되는 공기를 혼합하여 볼텍스를 형성하는 볼텍스튜브 구조로 구성되는 마이크로버블 생성부;
상기 마이크로버블 생성부의 일측에 연결된 제1이송관; 및
상기 마이크로버블 생성부의 타측에 연결된 제2이송관;을 포함하고,
상기 제1이송관의 단부에는 볼텍스의 강도를 조절하도록 스로틀밸브가 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치.
A water supply line to which water is supplied;
An air supply line through which air is supplied;
A microbubble generating unit comprising a vortex tube structure which forms a vortex by mixing water supplied through a water supply line and air supplied through an air supply line;
A first transport pipe connected to one side of the microbubble generation unit; And
And a second transfer pipe connected to the other side of the microbubble generating unit.
At the end of the first transfer pipe micro-bubble generating device using a vortex, characterized in that the throttle valve is installed to be movable in the horizontal direction to adjust the strength of the vortex.
제1항에 있어서,
상기 마이크로버블 생성부는 케이스, 상기 케이스 내에 배치된 볼텍스 제너레이터, 및 상기 볼텍스 제너레이터의 맞은편에 배치된 슬리브를 가진 볼텍스튜브구조로 구성되고,
상기 케이스의 외주면에는 물 공급라인이 접속되는 제1포트 및 공기 공급라인이 접속되는 제2포트가 형성되며,
상기 볼텍스 제너레이터는 상기 케이스 내에 설치되고, 그 일단에는 상기 케이스의 제1포트와 인접한 복수의 노즐이 형성되며, 그 내부 중심부에는 볼텍스챔버가 관통되어 형성되고, 상기 볼텍스챔버는 상기 제2이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되며, 상기 볼텍스 제너레이터의 일측 외주면에는 상기 케이스의 제2포트와 인접하는 환형의 공기 수용공간이 형성되고, 상기 공기 수용공간과 노즐 사이에는 공기가 유입되는 복수의 공기유입홀이 형성되며,
상기 슬리브는 상기 볼텍스 제너레이터의 노즐과 대향되게 배치되고, 상기 슬리브의 내부 중심부에는 중공챔버가 형성되며, 상기 중공챔버는 상기 제1이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치.
The method of claim 1,
The microbubble generating unit is composed of a vortex tube structure having a case, a vortex generator disposed in the case, and a sleeve disposed opposite the vortex generator,
On the outer circumferential surface of the case is formed a first port to which the water supply line is connected and a second port to which the air supply line is connected,
The vortex generator is installed in the case, at one end thereof is formed with a plurality of nozzles adjacent to the first port of the case, the center of the vortex is formed through the vortex chamber, the vortex chamber is the second transfer pipe It is formed in a diffuser shape that the diameter is wider toward the one side, an annular air receiving space adjacent to the second port of the case is formed on one outer peripheral surface of the vortex generator, the air flows between the air receiving space and the nozzle A plurality of air inlet hole is formed,
The sleeve is disposed to face the nozzle of the vortex generator, a hollow chamber is formed in the inner center of the sleeve, the hollow chamber is characterized in that the diameter of the diffuser toward the first transfer pipe is formed in a diffuser shape Microbubble generating device using a vortex.
제2항에 있어서,
상기 공기 수용공간은 상기 볼텍스 제너레이터의 일측 외주면에 외경방향으로 돌출된 한 쌍의 돌출단턱에 의해 한정되고, 상기 돌출단턱은 상기 케이스의 내주면과 기밀하게 밀착됨으로써 상기 공기 수용공간의 밀봉성이 확보되는 것을 특징으로 하는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치.
The method of claim 2,
The air accommodating space is defined by a pair of protruding step protrusions protruding in an outer diameter direction to one outer peripheral surface of the vortex generator, and the protruding step is tightly contacted with the inner peripheral surface of the case to ensure sealing of the air receiving space. Microbubble generating device using a vortex, characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 제1이송관은 상기 케이스의 일측에 연결되고, 상기 제1이송관은 상기 슬리브의 중공챔버와 소통하도록 연결되며,
상기 제2이송관은 상기 케이스의 타측에 연결되고, 상기 제2이송관은 상기 볼텍스 제너레이터의 볼텍스챔버와 소통하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치.
The method of claim 2,
The first transport pipe is connected to one side of the case, the first transport pipe is connected to communicate with the hollow chamber of the sleeve,
And the second transfer tube is connected to the other side of the case, and the second transfer tube is connected to communicate with the vortex chamber of the vortex generator.
제1항에 있어서,
상기 마이크로버블 생성부에는 혼합챔버가 공급관을 통해 연결되고, 상기 혼합챔버에는 상기 물 공급라인과 공기 공급라인이 각각 연결되며, 상기 물 공급라인과 공기 공급라인을 통해 공급되는 물과 공기가 상기 혼합챔버 내에서 혼합되어 혼합수를 형성하고, 상기 혼합수가 상기 공급관을 통해 상기 마이크로버블 생성부로 공급되는 것을 특징으로 하는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치.
The method of claim 1,
A mixing chamber is connected to the microbubble generating unit through a supply pipe, and the water supply line and the air supply line are respectively connected to the mixing chamber, and the water and air supplied through the water supply line and the air supply line are mixed. Mixing in the chamber to form a mixed water, the mixed water microbubble generating apparatus using a vortex, characterized in that the supply through the supply pipe to the microbubble generating unit.
제5항에 있어서,
상기 마이크로버블 생성부는 케이스, 상기 케이스 내에 배치된 볼텍스 제너레이터, 및 상기 볼텍스 제너레이터의 맞은편에 배치된 슬리브를 가진 볼텍스튜브구조로 구성되고,
상기 케이스의 외주면에는 연결관이 접속되는 포트가 형성되며, 상기 볼텍스 제너레이터는 상기 케이스 내에 설치되고, 그 일단에는 상기 케이스의 포트와 인접한 복수의 노즐이 형성되며, 그 내부 중심부에는 볼텍스챔버가 관통되어 형성되고, 상기 볼텍스챔버는 상기 제2이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되며,
상기 슬리브는 상기 볼텍스 제너레이터의 노즐과 대향되게 배치되고, 상기 슬리브의 내부 중심부에는 중공챔버가 형성되며, 상기 중공챔버는 상기 제1이송관을 향해 갈수록 그 직경이 넓어지는 디퓨저 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치.
The method of claim 5,
The microbubble generating unit is composed of a vortex tube structure having a case, a vortex generator disposed in the case, and a sleeve disposed opposite the vortex generator,
The outer peripheral surface of the case is formed with a port for connecting the connection tube, the vortex generator is installed in the case, one end of the plurality of nozzles adjacent to the port of the case is formed, the inner center of the vortex chamber is penetrated The vortex chamber is formed in a diffuser shape in which the diameter thereof becomes wider toward the second transfer pipe.
The sleeve is disposed to face the nozzle of the vortex generator, a hollow chamber is formed in the inner center of the sleeve, the hollow chamber is characterized in that the diameter of the diffuser toward the first transfer pipe is formed in a diffuser shape Microbubble generating device using a vortex.
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