KR101288379B1 - 기체용해수 생산장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체를 물에 용해시켜 기체용해수를 생산하는 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 물공급수단과 기체공급수단과 충전탑으로 구성되고, 충전탑에 충전되는 충전재의 충전깊이 조절을 충전탑에 채워지는 물의 수위조절로 이루어지게 하여 사용자가 일정 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택하여 생산할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 일정 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택하여 생산할 수 있어 기체 소모량을 줄이는 효과가 있다.

Description

기체용해수 생산장치 및 방법 { Apparatus and method for producing gas dissolved water }

본 발명은 기체를 물에 용해시켜 기체용해수를 생산하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

물공급수단과 기체공급수단과 충전탑으로 이루어지는 기체용해수 생산장치에 있어서, 기체용해율은 충전탑에 충전되는 충전재(packings)의 충전깊이(packing depth)에 따라 차이가 있는 것으로 알려져 있다(비특허문헌 1 참조).

따라서, 충전탑의 충전깊이에 따라 생산되는 기체용해수의 기체용해도 값이 달라지게 된다.

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비특허문헌 1: Steinbach S. and Haarhoff J.(1997): "Air transfer efficiency of packed saturators used in dissolved air flotation". Journal AWWA, Vol.89, Issue 12, p.71-82.

따라서, 본 발명의 목적은 물공급수단과 기체공급수단과 충전탑으로 이루어지는 기체용해수 생산장치에 있어서, 충전탑에 충전되는 충전재의 충전깊이를 조절하여, 사용자가 일정한 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택하여 생산하는 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.

상기 목적은 충전탑에 충전되는 충전재의 충전깊이 조절을 충전탑에 채워지는 물의 수위조절로 이루어지게 하여 사용자가 일정한 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택하여 생산함으로써 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용자가 일정한 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택하여 생산할 수 있어 기체 소모량을 줄이는 효과가 있다. 예를 들면, 산소가 물에 용해된 산소용해수를 생산하여 사용하는 어류양식의 경우, 소요되는 산소량의 변화가 많을 때, 이에 대응하여 필요한 산소용해도 값을 갖는 산소용해수를 선택하여 생산하고 공급할 수 있어 산소의 소모량을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기체용해수 생산장치의 구성도이다.

본 발명은, 일면에 있어서,
기체를 물에 용해하여 기체용해수를 생산하는 장치에 있어서,
물을 충전탑(3)에 공급하는 물공급수단(1);
기체를 기체공급배관(200)을 통해 충전탑(3)에 공급하는 기체공급수단(2);
충전재가 충전된 충전층(4)이 구비되고, 물에 기체를 용해시키는 충전탑(3);
상기 충전탑(3)의 하부에 위치되고, 생산된 기체용해수를 배출하는 생산배관(100);
상기 충전탑(3) 하부의 생산배관(100)에 구비되고, 상기 물공급수단(1)에 의해 상기 충전탑(3)에 공급되는 물의 수량 및 압력을 조절하는 물의 수량 및 압력조절수단(10);
기체공급배관(200)에 구비되어, 상기 기체공급수단(2)에 의해 상기 충전탑(3)에 공급되는 기체의 유량을 표시하고 유량을 조절하기 위한 유량표시 및 유량조절수단(20); 및
상기 충전탑(3)의 일측에 구비되고, 상기 충전탑(3)의 충전층(4) 상부와 하부가 연통되어 형성된 수위관(5)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 일정한 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택적으로 생산하는 것이 가능한 기체용해수 생산장치를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기체용해수 생산장치의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기체용해수생산장치는 물공급수단(1)과 기체공급수단(2)과 충전탑(3)으로 구성된다.

물공급수단(1)은 물을 충전탑(3)에 공급하는데, 물공급수단은 펌프가 바람직하다.

기체공급수단(2)은 기체를 기체공급배관(200)을 통해 충전탑(3)에 기체를 공급한다.

충전탑(3)은 충전재가 충전된 충전층(4)이 구비되고, 물에 기체를 용해시킨다.

또한, 물공급수단(1)으로 충전탑(3)에 공급되는 물의 수량 및 압력조절수단(10)이 충전탑(3) 하부의 생산배관(100)에 구비된다. 여기서 물의 수량 및 압력 조절수단으로는 수동 또는 자동밸브가 바람직하다.

또한, 기체공급수단(2)으로 충전탑(3)에 공급되는 기체의 유량표시 및 유량조절수단(20)이 기체공급배관(200)에 구비된다. 여기서 기체의 유량표시 및 유량조절수단으로는 기체유량계와 유량조절밸브가 일체형인 것이 바람직하다.

또한, 충전탑(3)의 충전층(4) 상부와 하부가 연통 되고, 눈금자(6)를 갖는 수위관(5)이 충전탑(3)에 구비된다. 눈금자(6)는 수위를 수치화한다.

또한, 상기 수위관(5)에는 부표(7)가 더 구비된다. 부표(7)는 수위를 쉽게 확인할 수 있게 한다.

또한, 상기 충전층(4) 충전깊이는 평형상태에서 기체용해율 값 이상의 값을 갖는 깊이 값을 갖는다. 여기서 충전깊이는 충전재가 충전되는 깊이를 말하고, 평형상태란 일정 조건에서 충전깊이 값을 증가시켜도 기체용해율이 변하지않는 상태를 말한다.

다음은, 기체를 물에 용해하여 기체용해수를 생산하는 방법을 설명한다.

먼저, 물공급수단(1)으로 기체용해도가 측정된 물을 일정 수량과 압력으로 충전탑(3)에 공급하고, 기체공급수단(2)으로 충전탑(3)의 여러 수위까지 기체를 공급하며, 기체용해수를 시험생산하고, 여러 수위에서 생산되는 기체용해수의 기체용해도를 측정하고, 여러 수위 값들과 기체용해도 값들을 자료화한다.

이어서, 시험생산된 기체용해수의 기체용해도 값들 중 사용자가 일정 기체용해도 값을 선택하고, 이에 대응하는 일정 수위 값을 상기 자료로부터 구하고, 상기 일정 기체용해도 값과 물공급수단(1)으로 공급되는 물의 기체용해도 측정값과 일정 수량 및 압력 값으로부터 소모되는 기체량을 산출한다. 여기서 소모되는 기체량은 상기 사용자가 선택한 일정 기체용해도 값에서 공급되는 물의 기체용해도 측정값을 뺀 값에 일정 수량 값을 곱한 값의 압력 환산 값으로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 물공급수단(1)으로 물을 상기 일정 수량과 수압으로 충전탑(3)에 공급하고, 기체공급수단(2)으로 기체를 충전탑(3)의 상기 일정 수위 값까지 공급한 후, 상기 소모되는 기체량으로 조절하여 충전탑(3)에 공급하며, 상기 사용자가 선택하는 일정 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 생산한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 기체용해수 생산장치 및 방법으로 사용자가 일정 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택하여 생산할 수 있어, 기체 소모량을 줄이는 효과가 있다. 예를 들면, 산소가 물에 용해된 산소용해수를 생산하여 사용하는 어류양식의 경우, 소요되는 산소량의 변화가 많을 때, 이에 대응하여 필요한 산소용해도 값을 갖는 산소용해수를 선택하여 생산하고 공급할 수 있어 산소의 소모량을 줄이는 효과가 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

1: 물공급수단 2: 기체공급수단
3: 충전탑 4: 충전층
5: 수위관 6: 눈금자
7: 부표 10: 물의 수량 및 압력조절수단
20: 기체의 유량표시 및 유량조절수단 100: 생산배관
200: 기체공급배관

Claims (3)

1. 기체를 물에 용해하여 기체용해수를 생산하는 장치에 있어서,
   물을 충전탑(3)에 공급하는 물공급수단(1);
   기체를 기체공급배관(200)을 통해 충전탑(3)에 공급하는 기체공급수단(2);
   충전재가 충전된 충전층(4)이 구비되고, 물에 기체를 용해시키는 충전탑(3);
   상기 충전탑(3)의 하부에 위치되고, 생산된 기체용해수를 배출하는 생산배관(100);
   상기 충전탑(3) 하부의 생산배관(100)에 구비되고, 상기 물공급수단(1)에 의해 상기 충전탑(3)에 공급되는 물의 수량 및 압력을 조절하는 물의 수량 및 압력조절수단(10);
   기체공급배관(200)에 구비되어, 상기 기체공급수단(2)에 의해 상기 충전탑(3)에 공급되는 기체의 유량을 표시하고 유량을 조절하기 위한 유량표시 및 유량조절수단(20); 및
   상기 충전탑(3)의 일측에 구비되고, 상기 충전탑(3)의 충전층(4) 상부와 하부가 연통되어 형성된 수위관(5)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 일정한 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택적으로 생산하는 것이 가능한 기체용해수 생산장치.
2. 청구항 1에 있어서
   상기 수위관(5)에 눈금자(6)와 부표(7)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기체용해수 생산장치.
3. 기체를 물에 용해하여 기체용해수를 생산하는 방법에 있어서,
   (가) 물공급수단(1)으로 기체용해도가 측정된 물을 일정 수량과 압력으로 충전탑(3)에 공급하고, 기체공급수단(2)으로 충전탑(3)의 여러 수위까지 기체를 공급하며, 기체용해수를 시험생산하고, 여러 수위에서 생산되는 기체용해수의 기체용해도를 측정하고, 여러 수위 값들과 기체용해도 값들을 자료화하는 과정;
   (나) 시험생산된 기체용해수의 기체용해도 값들 중 사용자가 일정 기체용해도 값을 선택하고, 이에 대응하는 일정 수위 값을 상기 자료로부터 구하고, 상기 일정 기체용해도 값과 물공급수단(1)으로 공급되는 물의 기체용해도 측정값과 일정 수량 및 압력 값으로부터 소모되는 기체량을 산출하는 과정;
   (다) 물공급수단(1)으로 물을 상기 일정 수량과 수압으로 충전탑(3)에 공급하고, 기체공급수단(2)으로 기체를 충전탑(3)의 상기 일정 수위 값까지 공급한 후, 상기 소모되는 기체량으로 조절하여 충전탑(3)에 공급하며, 상기 사용자가 선택하는 일정 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 생산하는 과정;
   를 포함하는 일정한 기체용해도 값을 갖는 기체용해수를 선택적으로 생산하는 방법.

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