KR101385163B1 - 싸이클론형 가압탱크 및 이를 구비하는 미세기포 발생시스템 - Google Patents

싸이클론형 가압탱크 및 이를 구비하는 미세기포 발생시스템 Download PDF

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김정태
강명수
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(주)탑스엔지니어링
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Abstract

본 발명은 싸이클론형 가압탱크 및 이를 구비하는 미세기포 발생시스템에 관한 것이다. 본 발명의 싸이클론형 가압탱크는, 가압수와 가압공기가 혼합되어 혼합유체로 형성되는 장소를 형성하는 가압탱크 본체; 상기 가압탱크 본체의 상부 영역 일측에 마련되며, 상기 가압수를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압수 유입부; 상기 가압수 유입부와 이웃되되 상기 가압수 유입부와는 다른 위치에 배치되며, 상기 가압공기를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압공기 유입부; 상기 가압수와 상기 가압공기가 선회되면서 상기 혼합유체로 형성될 수 있도록 상기 가압탱크 본체의 내벽 상부 영역에서 나선형으로 배치되며, 상기 혼합유체가 충돌되어 형성되는 미세기포가 상기 혼합유체 내에 용존되도록 하는 다수의 블레이드; 및 상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 마련되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체를 미세기포 발생 조정기로 배출시키는 혼합유체 배출부를 포함한다.

Description

싸이클론형 가압탱크 및 이를 구비하는 미세기포 발생시스템{Cyclone pressing tank and micro bubble generating system having the same}
본 발명은, 싸이클론형 가압탱크 및 이를 구비하는 미세기포 발생시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미세기포를 안정적으로 다량 발생시킬 수 있는 싸이클론형 가압탱크 및 이를 구비하는 미세기포 발생시스템에 관한 것이다.
나노 버블(nano bubble)이나 마이크로 버블(micro bubble)과 같은 미세기포는 예컨대 수 내지 수십 마이크로미터 이하의 사이즈를 갖는, 눈으로는 확인할 수 없는 초미세 기포를 일컫는다.
물 속에 존재하는 통상의 기포(버블, 물방울)는 물의 표면으로 상승된 후에 물의 표면에서 파열되는 것이 보통이지만, 미세기포는 물 속에서 압력에 의해 축소되되 다양한 에너지를 발생시키면서 소멸되는 것으로 알려지고 있다.
따라서 이와 같은 미세기포는 세탁조 내에 제공되어 세탁력을 향상시키는 용도, 목욕의 효과를 배가시키기 위한 세정 용도, 수질을 정화시키기 위한 용도 등으로 널리 활용되고 있다.
이러한 이유들로 인해 미세기포 발생장치 혹은 미세기포 발생시스템에 대한 연구, 예컨대 가압식 미세기포 발생시스템, 전단력식 미세기포 발생시스템, 그리고 선회식 미세기포 발생시스템에 대한 연구가 지속되고 있다.
그러데, 현재까지 알려지고 있는 종래의 미세기포 발생시스템의 경우 다음과 같은 다양한 문제점을 발생시키고 있다.
첫째, 종래의 가압식 미세기포 발생시스템의 경우에는 구조적인 한계로 인해 에너지 소모가 크고 장치가 대형이면서 고가이고 운전비도 많이 소요되는 문제점이 있다.
둘째, 종래의 전단력식 미세기포 발생시스템의 경우에는 공동현상을 발생시키는 데에 고속의 회전수가 요구되어 동력비 상승 문제가 발생되며, 특히 공동현상의 발생에 따라 급격하게 진행되는 날개의 부식이나 진동 문제가 야기된다.
셋째, 종래의 선회식 미세기포 발생시스템은 원추형 모양을 갖는 경우, 공간이 협소해 액체와 기체의 혼합이 어려워지며, 이로 인해 미세기포 발생에 편차가 생기고 직경이 큰 기포가 발생되는 문제점이 있다.
이처럼 종래에 개발되어 사용되는 미세기포 발생시스템의 경우, 위와 같은 다양한 문제점을 발생시키고 있으므로 이러한 점들을 감안한 새롭고 진보된 싸이클론형 미세기포 발생시스템에 대한 구조 개발이 요구된다.
대한민국특허청 특허등록번호 제10-0577830호 대한민국특허청 특허등록번호 제10-0854687호
본 발명의 목적은, 미세기포를 안정적으로 다량 발생시킬 수 있는 싸이클론형 가압탱크 및 이를 구비하는 미세기포 발생시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 가압수와 가압공기가 혼합되어 혼합유체로 형성되는 장소를 형성하는 가압탱크 본체; 상기 가압탱크 본체의 상부 영역 일측에 마련되며, 상기 가압수를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압수 유입부; 상기 가압수 유입부와 이웃되되 상기 가압수 유입부와는 다른 위치에 배치되며, 상기 가압공기를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압공기 유입부; 상기 가압수와 상기 가압공기가 선회되면서 상기 혼합유체로 형성될 수 있도록 상기 가압탱크 본체의 내벽 상부 영역에서 나선형으로 배치되며, 상기 혼합유체가 충돌되어 형성되는 미세기포가 상기 혼합유체 내에 용존되도록 하는 다수의 블레이드; 및 상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 마련되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체를 미세기포 발생 조정기로 배출시키는 혼합유체 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이클론형 가압탱크에 의해 달성된다.
상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 블레이드들의 하부 영역에 배치되며, 상기 혼합유체의 선회 속도를 완화시켜 상기 혼합유체 내의 용존공기 농도를 증가시키는 적어도 하나의 배플을 더 포함할 수 있다.
상기 배플은 상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 가압탱크 본체의 반경방향 내측을 향해 돌출되게 수직 배치되되 하단부로 갈수록 그 돌출 길이가 낮아지게 형성되고 상기 가압탱크 본체의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치될 수 있다.
상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 배치되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체가 유동되지 않고 상기 혼합유체 배출부를 통해 상기 미세기포 발생 조정기로 배출되도록 가이드하는 안정화 포집판을 더 포함할 수 있다.
상기 가압수 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압수의 유입 방향을 가이드하는 가압수 가이드 플레이트; 및 상기 가압공기 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압공기의 유입 방향을 가이드하는 가압공기 가이드 플레이트를 더 포함할 수 있으며, 상기 가압수와 상기 가압공기는 상기 가압수 가이드 플레이트와 상기 가압공기 가이드 플레이트에 의해 각각 서로 교차되는 방향으로 가이드되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입될 수 있다.
한편, 상기 목적은, 싸이클론형 가압탱크; 가압수를 상기 싸이클론형 가압탱크로 공급하는 가압수 공급용 가압펌프; 가압공기를 상기 싸이클론형 가압탱크로 공급하는 가압공기 공급용 컴프레서; 및 상기 싸이클론형 가압탱크의 하부 영역과 연결되어 미세기포의 발생량을 조정하는 미세기포 발생 조정기를 포함하며, 상기 싸이클론형 가압탱크는, 상기 가압수와 상기 가압공기가 혼합되어 혼합유체로 형성되는 장소를 형성하는 가압탱크 본체; 상기 가압탱크 본체의 상부 영역 일측에 마련되며, 상기 가압수를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압수 유입부; 상기 가압수 유입부와 이웃되되 상기 가압수 유입부와는 다른 위치에 배치되며, 상기 가압공기를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압공기 유입부; 상기 가압수와 상기 가압공기가 선회되면서 상기 혼합유체로 형성될 수 있도록 상기 가압탱크 본체의 내벽 상부 영역에서 나선형으로 배치되며, 상기 혼합유체가 충돌되어 형성되는 미세기포가 상기 혼합유체 내에 용존되도록 하는 다수의 블레이드; 및 상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 마련되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체를 상기 미세기포 발생 조정기로 배출시키는 혼합유체 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생시스템에 의해서도 달성된다.
상기 싸이클론형 가압탱크는, 상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 블레이드들의 하부 영역에 배치되며, 상기 혼합유체의 선회 속도를 완화시켜 상기 혼합유체 내의 용존공기 농도를 증가시키는 적어도 하나의 배플; 상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 배치되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체가 유동되지 않고 상기 혼합유체 배출부를 통해 상기 미세기포 발생 조정기로 배출되도록 가이드하는 안정화 포집판; 상기 가압수 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압수의 유입 방향을 가이드하는 가압수 가이드 플레이트; 및 상기 가압공기 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압공기의 유입 방향을 가이드하는 가압공기 가이드 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 배플은 상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 가압탱크 본체의 반경방향 내측을 향해 돌출되게 수직 배치되되 하단부로 갈수록 그 돌출 길이가 낮아지게 형성되고 상기 가압탱크 본체의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치될 수 있으며, 상기 가압수와 상기 가압공기는 상기 가압수 가이드 플레이트와 상기 가압공기 가이드 플레이트에 의해 각각 서로 교차되는 방향으로 가이드되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입될 수 있다.
본 발명에 따르면, 미세기포를 안정적으로 다량 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 싸이클론형 가압탱크의 내부 구조도,
도 3은 싸이클론형 가압탱크에서 블레이드 영역의 부분 사시도,
도 4는 도 2의 A-A선에 따른 단면도,
도 5는 혼합유체가 블레이드에 충돌되는 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 도 2의 B-B선에 따른 단면도,
도 7은 도 6의 개략적인 사시도,
도 8은 도 2에 도시된 안정화 포집판 영역의 확대도,
도 9는 도 8의 평면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예의 미세기포 발생시스템은 종래와 달리, 미세기포를 안정적으로 다량 발생시킬 수 있도록 한 것으로서, 싸이클론형 가압탱크(100), 가압수 공급용 가압펌프(101), 가압공기 공급용 컴프레서(103) 및 미세기포 발생 조정기(105)를 포함한다.
자세히 후술하겠지만 싸이클론형 가압탱크(100)는 가압수와 가압공기를 유입 받아 혼합유체로 형성시킨 다음, 발생되는 미세기포가 혼합유체에 용존되도록 하여 공기로 과포화된 혼합유체를 미세기포 발생 조정기(105)로 배출시키는 역할을 한다.
다시 말해, 싸이클론형 가압탱크(100)는 가압수와 가압공기에 의해 혼합유체 내의 용존공기 농도를 증가시키면서 기포의 크기를 줄이는 과정을 거친 후, 미세기포 발생 조정기(105)로 배출시키는 역할을 한다.
가압수 공급용 가압펌프(101)는 가압수를 싸이클론형 가압탱크(100)로 공급하고, 가압공기 공급용 컴프레서(103)는 가압공기를 싸이클론형 가압탱크(100)로 공급하는 역할을 한다.
그리고 미세기포 발생 조정기(105)는 싸이클론형 가압탱크(100)의 하부 영역과 연결되며, 공기로 과포화된 혼합유체를 제공받아 미세기포의 발생량을 조정하는 역할을 한다.
도 2는 도 1에 도시된 싸이클론형 가압탱크의 내부 구조도, 도 3은 싸이클론형 가압탱크에서 블레이드 영역의 부분 사시도, 도 4는 도 2의 A-A선에 따른 단면도, 도 5는 혼합유체가 블레이드에 충돌되는 과정을 개략적으로 도시한 도면, 도 6은 도 2의 B-B선에 따른 단면도, 도 7은 도 6의 개략적인 사시도, 도 8은 도 2에 도시된 안정화 포집판 영역의 확대도, 그리고 도 9는 도 8의 평면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 싸이클론형 가압탱크(100)는 가압탱크 본체(110), 가압수 유입부(120), 가압공기 유입부(130), 혼합유체 배출부(140), 블레이드(150), 배플(160), 그리고 안정화 포집판(170)을 포함한다.
가압탱크 본체(110)는 내부가 빈 원통 타입의 파이프(pipe)이다. 가압탱크 본체(110) 내에서 가압수와 가압공기가 혼합되어 혼합유체로 형성되는 장소를 이룬다.
도 1처럼 가압탱크 본체(110)는 다수의 브릿지(115)에 의해 지면에서 상방으로 이격 배치된다.
가압수 유입부(120)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가압탱크 본체(110)의 상부 영역 일측에 마련되며, 가압수를 가압탱크 본체(110) 내로 유입시킨다. 가압수 유입부(120)는 전술한 가압수 공급용 가압펌프(101)와 제1 라인(L1, 도 1 참조)에 의해 연결된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가압수 유입부(120)에 이웃된 가압탱크 본체(110)에는 가압탱크 본체(110) 내로 유입되는 가압수의 유입 방향을 가이드하는 가압수 가이드 플레이트(121)가 마련된다. 가압수 가이드 플레이트(121)에 의해 도 4의 화살표와 같은 선회류가 발생된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가압공기 유입부(130)는 가압수 유입부(120)와 마찬가지로 가압탱크 본체(110)의 상부 영역에 마련된다.
이러한 가압공기 유입부(130)는 가압수 유입부(120)와 이웃되되 가압수 유입부(120)와는 다른 위치에 배치되며, 가압공기를 가압탱크 본체(110) 내로 유입시킨다. 가압공기 유입부(130)는 전술한 가압공기 공급용 컴프레서(103)와 제2 라인(L2, 도 1 참조)에 의해 연결된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가압공기 유입부(130)에 이웃된 가압탱크 본체(110)에는 가압탱크 본체(110) 내로 유입되는 가압공기의 유입 방향을 가이드하는 가압공기 가이드 플레이트(131)가 마련된다.
가압공기 가이드 플레이트(131)는 가압수 가이드 플레이트(121)와 마찬가지로 별도의 판(plate)을 가압탱크 본체(110) 내에 결합시키는 형태를 갖는다.
이때, 가압수와 가압공기는 가압수 가이드 플레이트(121)와 가압공기 가이드 플레이트(131)에 의해 각각 서로 교차되는 방향으로 가이드되어 가압탱크 본체(110) 내로 유입된다. 이처럼 가압수와 가압공기가 서로 직각으로 유입됨에 따라 가압탱크 본체(110) 내에서 잘 혼합될 수 있다.
혼합유체 배출부(140)는 가압탱크 본체(110)의 하부 영역에 마련되며, 가압탱크 본체(110) 내에서 공기로 과포화된 혼합유체를 미세기포 발생 조정기(105, 도 1 참조)로 배출시키는 역할을 한다. 혼합유체 배출부(140)의 주변에는 드레인부(145)가 배치된다.
한편, 블레이드(150)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가압수와 가압공기가 선회되면서 혼합유체로 형성될 수 있도록 가압탱크 본체(110)의 내벽 상부 영역에서 나선형으로 배치되며, 혼합유체가 충돌되어 형성되는 미세기포가 혼합유체 내에 용존되도록 하는 역할을 한다.
즉 가압수와 가압공기에 의해 형성되는 혼합유체는 도 4처럼 가압탱크 본체(110)의 내벽에 마련되는 블레이드(150)들을 따라 선회되면서 도 5처럼 블레이드(150)들에 충돌하여 더욱 미세하게 분할된다.
이때, 블레이드(150)들의 선단부에 발생되는 부압에 의해 미세기포가 발생되므로 혼합유체는 미세기포와의 접촉면적이 증가될 수밖에 없으며, 자연스럽게 혼합유체 속의 용존공기 농도 역시 증가될 수 있다.
이러한 블레이드(150)들은 가압탱크 본체(110)의 길이 방향을 따라 가압수 유입부(120)에서 시작해서 가압탱크 본체(110)의 1/3 지점까지 나선형으로 설치될 수 있다.
배플(160)은 도 2, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 가압탱크 본체(110)의 내벽에서 블레이드(110)들의 하부 영역에 배치되며, 혼합유체의 선회 속도를 완화시켜 혼합유체 내의 용존공기 농도를 증가시키는 역할을 한다.
배플(160)은 가압탱크 본체(110)의 길이 방향을 따라 블레이드(150)들이 끝나는 지점에서 가압탱크 본체(110)의 1/3 지점까지 형성될 수 있다.
이러한 배플(160)은 가압탱크 본체(110)의 내벽에서 가압탱크 본체(110)의 반경방향 내측을 향해 돌출되게 수직 배치되되 하단부로 갈수록 그 돌출 길이가 낮아지게 형성되고 가압탱크 본체(110)의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치된다. 본 실시예의 경우, 배플(160)은 3개 형성되나 이의 개수와 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
안정화 포집판(170)은 도 2, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 가압탱크 본체(110)의 하부 영역에 배치되며, 가압탱크 본체(110) 내에서 공기로 과포화된 혼합유체가 안정적으로 하향 수집되어 혼합유체 배출부(140)를 통해 미세기포 발생 조정기(105)로 배출되도록 가이드하는 역할을 한다.
다시 말해, 안정화 포집판(170)은 선회되어 떨어지는 혼합유체, 즉 공기로 과포화된 혼합유체를 안정적으로 하강시켜 유출될 수 있도록 하기 위해 하부에 뒤집힌 접시 모양으로 형성될 수 있다. 이는 혼합유체에 충격이 작게 하면서 혼합유체에 와류가 발생되지 않도록 한 것으로서, 하부로 낙하되는 혼합유체는 중앙 상부의 관을 타고 압력에 의해 외부 즉 미세기포 발생 조정기(105)로 배출될 수 있다.
이하, 미세기포 발생시스템의 작용을 설명한다.
서로 다른 방향에서 가압탱크 본체(110) 내로 유입되는 가압수와 가압공기는 블레이드(150)들을 따라 선회되면서 혼합유체로 형성되어 가압탱크 본체(110)의 하부 영역으로 이동된다.
이때, 혼합유체의 회전에 의해 발생되는 원심력과 구심력 때문에 싸이클론형 가압탱크(100)의 중앙 영역에 부압이 형성되는데, 부압이 형성된 부분에는 미세기포가 발생되어 혼합유체와 함께 회전된다.
부연하면, 혼합유체는 가압탱크 본체(110)의 내벽에 마련되는 블레이드(150)들을 따라 선회되면서 블레이드(150)들에 충돌하게 된다. 이때, 블레이드(150)들의 선단부에 발생되는 부압에 의해 미세기포가 발생되므로 혼합유체는 미세기포와의 접촉면적이 증가될 수밖에 없으며, 자연스럽게 혼합유체 속의 용존공기 농도 역시 증가될 수 있다.
한편, 이와 같은 혼합유체가 가압탱크 본체(110)의 하부 영역에 도달되면 배플(160)에 의해 선회력은 크게 감소하게 되는데, 이때 부압에 의해 발생되었던 미세기포가 혼합유체에 용존됨으로써 용존공기 농도가 더욱 증가된다.
이후, 공기로 과포화된 혼합유체가 안정화 포집판(170)에 의해 포집되어 가이드되면서 혼합유체 배출부(140)를 통해 안정적으로 배출되면 예컨대, 헨리의 법칙에 의해 직경 1~20 나노미터(㎛) 이하의 미세기포를 안정적으로 다량 발생시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 혼합유체의 선회력과 전단력을 크게 향상시킬 수 있는 나선형 블레이드 공정을 도입함으로써 미세기포를 안정적으로 다량 발생시킬 수 있게 된다.
특히, 본 실시예에 따르면, 직경 1~20 나노미터(㎛) 이하의 미세기포를 편차 없이 다량 발생시킬 수 있기 때문에 부상분리의 효율을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 대용량 부상분리장치에 적용이 가능해진다.
또한 별도의 동력 없이도 미세기포가 다량으로 발생될 수 있기 때문에 기존 장치대비 동력비를 절감시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 싸이클론형 가압탱크 101 : 가압수 공급용 가압펌프
102 : 가압공기 공급용 컴프레서 103 : 미세기포 발생 조정기
110 : 가압탱크 본체 120 : 가압수 유입부
121 : 가압수 가이드 플레이트 130 : 가압공기 유입부
131 : 가압공기 가이드 플레이트 140 : 혼합유체 배출부
150 : 블레이드 160 : 배플
170 : 안정화 포집판

Claims (8)

  1. 가압수와 가압공기가 혼합되어 혼합유체로 형성되는 장소를 형성하는 가압탱크 본체;
    상기 가압탱크 본체의 상부 영역 일측에 마련되며, 상기 가압수를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압수 유입부;
    상기 가압수 유입부와 이웃되되 상기 가압수 유입부와는 다른 위치에 배치되며, 상기 가압공기를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압공기 유입부;
    상기 가압수와 상기 가압공기가 선회되면서 상기 혼합유체로 형성될 수 있도록 상기 가압탱크 본체의 내벽 상부 영역에서 나선형으로 배치되며, 상기 혼합유체가 충돌되어 형성되는 미세기포가 상기 혼합유체 내에 용존되도록 하는 다수의 블레이드;
    상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 마련되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체를 미세기포 발생 조정기로 배출시키는 혼합유체 배출부; 및
    상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 블레이드들의 하부 영역에 배치되며, 상기 혼합유체의 선회 속도를 완화시켜 상기 혼합유체 내의 용존공기 농도를 증가시키는 적어도 하나의 배플을 포함하며,
    상기 배플은 상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 가압탱크 본체의 반경방향 내측을 향해 돌출되게 수직 배치되되 하단부로 갈수록 그 돌출 길이가 낮아지게 형성되고 상기 가압탱크 본체의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 싸이클론형 가압탱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 배치되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체가 유동되지 않고 상기 혼합유체 배출부를 통해 상기 미세기포 발생 조정기로 배출되도록 가이드하는 안정화 포집판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이클론형 가압탱크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가압수 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압수의 유입 방향을 가이드하는 가압수 가이드 플레이트; 및
    상기 가압공기 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압공기의 유입 방향을 가이드하는 가압공기 가이드 플레이트를 더 포함하며,
    상기 가압수와 상기 가압공기는 상기 가압수 가이드 플레이트와 상기 가압공기 가이드 플레이트에 의해 각각 서로 교차되는 방향으로 가이드되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 싸이클론형 가압탱크.
  6. 싸이클론형 가압탱크;
    가압수를 상기 싸이클론형 가압탱크로 공급하는 가압수 공급용 가압펌프;
    가압공기를 상기 싸이클론형 가압탱크로 공급하는 가압공기 공급용 컴프레서; 및
    상기 싸이클론형 가압탱크의 하부 영역과 연결되어 미세기포의 발생량을 조정하는 미세기포 발생 조정기를 포함하며,
    상기 싸이클론형 가압탱크는,
    상기 가압수와 상기 가압공기가 혼합되어 혼합유체로 형성되는 장소를 형성하는 가압탱크 본체;
    상기 가압탱크 본체의 상부 영역 일측에 마련되며, 상기 가압수를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압수 유입부;
    상기 가압수 유입부와 이웃되되 상기 가압수 유입부와는 다른 위치에 배치되며, 상기 가압공기를 상기 가압탱크 본체 내로 유입시키는 가압공기 유입부;
    상기 가압수와 상기 가압공기가 선회되면서 상기 혼합유체로 형성될 수 있도록 상기 가압탱크 본체의 내벽 상부 영역에서 나선형으로 배치되며, 상기 혼합유체가 충돌되어 형성되는 미세기포가 상기 혼합유체 내에 용존되도록 하는 다수의 블레이드; 및
    상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 마련되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체를 상기 미세기포 발생 조정기로 배출시키는 혼합유체 배출부를 포함하며,
    상기 싸이클론형 가압탱크는,
    상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 블레이드들의 하부 영역에 배치되며, 상기 혼합유체의 선회 속도를 완화시켜 상기 혼합유체 내의 용존공기 농도를 증가시키는 적어도 하나의 배플;
    상기 가압탱크 본체의 하부 영역에 배치되며, 상기 가압탱크 본체 내에서 공기로 과포화된 혼합유체가 유동되지 않고 상기 혼합유체 배출부를 통해 상기 미세기포 발생 조정기로 배출되도록 가이드하는 안정화 포집판;
    상기 가압수 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압수의 유입 방향을 가이드하는 가압수 가이드 플레이트; 및
    상기 가압공기 유입부에 이웃된 상기 가압탱크 본체에 결합되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 가압공기의 유입 방향을 가이드하는 가압공기 가이드 플레이트를 더 포함하며,
    상기 배플은 상기 가압탱크 본체의 내벽에서 상기 가압탱크 본체의 반경방향 내측을 향해 돌출되게 수직 배치되되 하단부로 갈수록 그 돌출 길이가 낮아지게 형성되고 상기 가압탱크 본체의 둘레 방향을 따라 등각도 간격으로 다수 개 배치되며,
    상기 가압수와 상기 가압공기는 상기 가압수 가이드 플레이트와 상기 가압공기 가이드 플레이트에 의해 각각 서로 교차되는 방향으로 가이드되어 상기 가압탱크 본체 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107663656A (zh) * 2017-11-27 2018-02-06 鹿寨县贵盛茧丝工贸有限公司 缫丝煮茧槽
KR102337713B1 (ko) 2020-09-29 2021-12-10 한국건설기술연구원 다중 수평채널을 이용한 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 미세기포 생성방법
KR102337714B1 (ko) 2020-09-29 2021-12-10 한국건설기술연구원 다중 수평채널을 이용한 기체용해장치 및 이를 이용한 기체용해 방법
KR102454117B1 (ko) * 2021-05-24 2022-10-12 이기석 고압수 공급용 가압 탱크
JP7235364B1 (ja) 2022-07-22 2023-03-08 株式会社クリーンテックサービス東京 気体溶解装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004024931A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Toyokazu Katabe 微細気泡を大量に発生するための気液混合装置
KR20110048142A (ko) * 2009-11-02 2011-05-11 주식회사 동신이엔텍 초미세 기포 회전분사식 가압부상조
KR20110109437A (ko) * 2010-03-31 2011-10-06 히로미 츠토므 마이크로 버블 발생 장치
KR101166457B1 (ko) * 2012-05-31 2012-07-19 주식회사 케이디 와류 발생부 및 와류 제거부의 2단 복합 구조를 갖는 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 미세기포를 발생시키는 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004024931A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Toyokazu Katabe 微細気泡を大量に発生するための気液混合装置
KR20110048142A (ko) * 2009-11-02 2011-05-11 주식회사 동신이엔텍 초미세 기포 회전분사식 가압부상조
KR20110109437A (ko) * 2010-03-31 2011-10-06 히로미 츠토므 마이크로 버블 발생 장치
KR101166457B1 (ko) * 2012-05-31 2012-07-19 주식회사 케이디 와류 발생부 및 와류 제거부의 2단 복합 구조를 갖는 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 미세기포를 발생시키는 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107663656A (zh) * 2017-11-27 2018-02-06 鹿寨县贵盛茧丝工贸有限公司 缫丝煮茧槽
KR102337713B1 (ko) 2020-09-29 2021-12-10 한국건설기술연구원 다중 수평채널을 이용한 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 미세기포 생성방법
KR102337714B1 (ko) 2020-09-29 2021-12-10 한국건설기술연구원 다중 수평채널을 이용한 기체용해장치 및 이를 이용한 기체용해 방법
KR102454117B1 (ko) * 2021-05-24 2022-10-12 이기석 고압수 공급용 가압 탱크
JP7235364B1 (ja) 2022-07-22 2023-03-08 株式会社クリーンテックサービス東京 気体溶解装置
JP2024014395A (ja) * 2022-07-22 2024-02-01 株式会社クリーンテックサービス東京 気体溶解装置

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