KR101626555B1 - 순환식 기·액체 혼합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순환식 기·액체 혼합장치에 관한 것으로서, 내부에 원수가 수용되는 용수탱크와, 용수탱크에 설치되어 원수를 펌핑하여 공급하는 원수공급부와, 원수공급부에 연결되어 원수공급부로부터 공급된 원수에 오존을 혼합하는 제1혼합부와, 원수공급부 및 제1혼합부에 연결되어 원수공급부를 통해 공급된 원수와 제1혼합부를 통해 오존이 혼합된 원수를 상호 혼합하는 제2혼합부와, 제2혼합부에 연결되어 제2혼합부에 의해 혼합된 원수를 용수탱크로 주입하는 회수부를 구비한다.
본 발명에 따른 순환식 기·액체 혼합장치는 오존이 혼합된 원수를 다수의 노즐에 통과시키며, 상기 원수를 용수탱크 및 오존공급수단 사이에 순환시키므로 다량의 오존이 용해된 오존수를 제조할 수 있는 장점이 있다.

Description

순환식 기·액체 혼합장치{Circulation type gas-liquid mixing device}

본 발명은 순환식 기·액체 혼합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용수탱크에 수용된 원수를 펌핑하여 오존과 접촉시켜 용수탱크로 재공급할 수 있도록 된 순환식 기·액체 혼합장치에 관한 것이다.

지구의 환경이 악화되면서 우리의 식생활을 위협하고 있으며, 특히 식수와 생활용수로 사용되는 물의 수질은 믿을 수 없는 수준에 이르렀다. 즉, 물 내에 각종 질병을 유발하는 세균이 서식하고 있으므로 그 세균을 죽이기 위하여 심한 염소 소독 등을 진행하게 되어서 정수된 수돗물에서 심한 악취가 발생하는 문제를 지닌다. 또한, 양식장에서 밀식양식으로 인해 과다한 항생제를 투여하고, 축산 역시 각종 세균 및 바이러스에 대응하기 위해 원수에 과다한 항생제를 투여하고 있다. 이같이 원수에 항생제를 과다 투여하는 것은 소비자의 건강을 저해시키는 요인이 된다.

최근에는 상기 물을 정화, 표백, 살균시키는 유체를 물에 용해시켜 정수처리한다. 이러한, 물을 정화, 표백, 살균시키는 유체 중에서 특히, 오존은 물에 포함되어 있는 난분해성 물질과 중금속을 산화처리하는데 보다 탁월한 효과를 가진다.

일반적으로, 오존은 그 산화력이 염소에 비해 약 7배정도 강하고, 그 살균력이 우수할 뿐만 아니라 생물학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 페놀, 색소 등의 유기물 제거효과가 뛰어나다. 이러한 특성을 갖는 오존은 상수도 등에 살균을 위하여 널리 사용되고 있다.

그러나 종래의 용해장치는 물에 투입 접촉되는 오존의 입경이 0.2∼3㎜ 정도의 큰 버블이기 때문에, 물과의 접촉 면적이 작을 뿐만 아니라, 오존의 부상(浮上) 속도 또한 빠르기 때문에, 물과의 접촉 시간이 짧아서 물에 대한 용해율이 상당히 낮다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 오존이 혼합된 원수를 다수의 노즐에 통과시키며, 상기 원수를 용수탱크 및 오존공급수단 사이에 순환시키는 순환식 기·액체 혼합장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 순환식 기·액체 혼합장치는 내부에 원수가 수용되는 용수탱크와, 상기 용수탱크에 설치되어 상기 원수를 펌핑하여 공급하는 원수공급부와, 상기 원수공급부에 연결되어 상기 원수공급부로부터 공급된 상기 원수에 오존을 혼합하는 제1혼합부와, 상기 원수공급부 및 제1혼합부에 연결되어 상기 원수공급부를 통해 공급된 상기 원수와 상기 제1혼합부를 통해 상기 오존이 혼합된 상기 원수를 상호 혼합하는 제2혼합부와, 상기 제2혼합부에 연결되어 상기 제2혼합부에 의해 혼합된 상기 원수를 상기 용수탱크로 주입하는 회수부를 구비한다.

상기 제1혼합부는 상기 원수공급부에 의해 공급된 상기 원수가 내부로 유입될 수 있도록 일측면에 제1유입구가 형성되고, 타측면에는 내부로 유입된 상기 원수가 상기 제2혼합부로 배출될 수 있도록 제1배출구가 마련된 제1본체와, 상기 제1본체 내부에 설치되고, 상기 제1유입구 및 제1배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제1단위노즐이 마련된 제1내부노즐부와, 상기 제1본체에 오존 공급관을 통해 연통되게 연결되어 상기 제1본체 내부에 오존을 주입하는 오존발생기를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제1단위노즐은 상기 제1본체 내부에 오존이 관통될 수 있게 적어도 하나의 제1관통구가 형성된 제1지지부재에 의해 지지되며, 상기 원수의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된다.

상기 제2혼합부는 상기 제1혼합부로부터 상기 오존이 혼합된 상기 원수가 유입될 수 있도록 연통관에 의해 상기 제2혼합부와 연통되며, 일측면에 상기 원수공급부에 의해 공급된 상기 원수가 내부로 유입될 수 있도록 제2유입구가 형성되고, 타측면에는 상기 제1혼합부 및 원수공급부로부터 공급된 상기 원수가 배출될 수 있도록 제2배출구가 형성된 제2본체와, 상기 제2본체 내부에 설치되고, 상기 제2유입구 및 제2배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제2단위노즐이 마련된 제2내부노즐부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제2단위노즐은 상기 제2본체 내부에, 상기 제1혼합부로부터 공급된 상기 원수가 관통될 수 있도록 적어도 하나의 제2관통구가 형성된 제2지지부재에 의해 지지되며, 상기 원수의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된다.

한편, 본 발명에 따른 순환식 기·액체 혼합장치는 상기 제2혼합부 및 회수부 사이에 설치되어 상기 제2혼합부로부터 공급된 상기 원수의 흐름을 유도하여 상기 오존에 대한 상기 원수의 접촉시간을 연장시킬 수 있도록 나선형의 유동유로를 갖는 체류연장부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 체류연장부는 내부에 상기 원수가 수용되는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간으로 상기 제2혼합부로부터 배출된 상기 원수가 유입될 수 있도록 상기 제2혼합부에 연통되는 공급구가 형성된 외통과, 상기 외통의 내주면으로부터 이격되게 상기 외통 내부에 설치되며, 상기 수용공간으로 수용된 상기 원수가 유입될 수 있도록 상부에 개구부가 형성되며, 하부는 내부로 유입된 상기 원수가 배출될 수 있도록 상기 회수부에 연통되게 연결된 내통과, 상기 공급구로부터 상기 개구부까지 나선형의 상기 유동유로가 형성될 수 있도록 상기 외통과 내통 사이에 설치되며, 상기 내통의 외주면을 따라 나선형으로 연장된 가이드부재를 구비한다.

또한, 상기 체류연장부는 상기 수용공간에 연통되게 상기 외통의 상부에 설치되며, 상기 제2혼합부로부터 유입된 상기 원수 내에 미용해된 상기 오존을 수집하는 수집탱크와, 양단이 상기 수집탱크 및 연통관에 각각 연통되게 연결되어 상기 수집탱크에 수집된 상기 오존이 상기 연통관으로 주입하는 보조관을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 회수부는 일단이 상기 내통의 하부에 연통되게 연결되며, 내부에 상기 원수가 유동하는 유로가 형성된 배출관과, 상기 배출관의 단부에 연통되며, 상기 배출관에 대해 상방으로 절곡되게 연장형성된 제1연장관과, 상기 제1연장관의 단부에 연통되며, 하방으로 절곡되도록 연장된 절곡관과, 상기 절곡관의 단부에 일단이 연통되며, 타단은 상기 용수탱크에 연통되는 제2연장관을 구비한다.

본 발명에 따른 순환식 기·액체 혼합장치는 오존이 혼합된 원수를 다수의 노즐에 통과시키며, 상기 원수를 용수탱크 및 오존공급수단 사이에 순환시키므로 다량의 오존이 용해된 오존수를 제조할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 순환식 기·액체 혼합장치에 대한 개념도이고,
도 2는 도 1의 순환식 기·액체 혼합장치의 제1혼합부에 대한 사시도이고,
도 3은 도 1의 순환식 기·액체 혼합장치의 제2혼합부에 대한 사시도이고,
도 4는 도 1의 순환식 기·액체 혼합장치의 체류연장부에 대한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 순환식 기·액체 혼합장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 순환식 기·액체 혼합장치가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 순환식 기·액체 혼합장치(100)는 내부에 원수가 수용되는 용수탱크(200)와, 상기 용수탱크(200)에 설치되어 상기 원수를 펌핑하여 공급하는 원수공급부(300)와, 상기 원수공급부(300)에 연결되어 상기 원수공급부(300)로부터 공급된 상기 원수에 오존을 혼합하는 제1혼합부와, 상기 원수공급부(300) 및 제1혼합부에 연결되어 상기 원수공급부(300)를 통해 공급된 상기 원수와 상기 제1혼합부를 통해 상기 오존이 혼합된 상기 원수를 상호 혼합하는 제2혼합부(500)와, 상기 제2혼합부(500)에 설치되어 상기 제2혼합부(500)로부터 공급된 상기 원수의 흐름을 유도하여 상기 오존에 대한 상기 원수의 접촉시간을 연장시킬 수 있도록 나선형의 유동유로를 갖는 체류연장부(600)와, 체류연장부(600)에 연결되어 체류연장부(600)를 통과한 상기 원수를 상기 용수탱크(200)로 주입하는 회수부(700)를 구비한다.

용수탱크(200)는 내부에 원수가 수용될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 소정의 강도와 우수한 성형성을 갖는 고강도 합성수지재로 형성된다. 용수탱크(200) 내에 수용된 원수는 일반 가정에서 사용하는 생활용수 또는 축산폐수가 포함될 수 있다.

원수공급부(300)는 수중펌프(301), 원수 공급관(302), 제1 및 제2분기관(303,304)을 구비한다.

수중펌프(301)는 용수탱크(200) 내부에 설치되며, 용수탱크(200) 내에 수용된 원수를 펌핑하여 원수 공급관(302), 제1 및 제2분기관(303,304)을 통해 제1 및 제2혼합부(400,500)로 공급한다. 원수 공급관(302)은 일단이 수중펌프(301)에 연결되며, 타단은 용수탱크(200) 외부로 돌출되도록 수중펌프(301)에 대해 상방으로 연장형성된다. 제1 및 제2분기관(303,304)은 일단이 원수 공급관(302)의 타단에 각각 연통되게 연결되며, 타단은 각각 제1 및 제2혼합부(400,500)에 연결된다. 수중펌프(301)에 의해 펌핑된 원수는 제1 및 제2분기관(303,304)을 통해 각각 제1 및 제2혼합부(400,500)에 공급된다. 원수 공급관(302)과 제1 및 제2분기관(303,304)의 연결부분에는 원수 공급 방향 및 공급량을 제어할 수 있도록 쓰리웨이 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

제1혼합부(400)는 상기 원수공급부(300)에 의해 공급된 상기 원수가 내부로 유입될 수 있도록 상면에 제1유입구(411)가 형성되고, 하면에는 내부로 유입된 상기 원수가 상기 제2혼합부(500)로 배출될 수 있도록 제1배출구(412)가 마련된 제1본체(410)와, 상기 제1본체(410) 내부에 설치되고, 상기 제1유입구(411) 및 제1배출구(412)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제1단위노즐(421)이 마련된 제1내부노즐부(420)와, 상기 제1본체(410)에 오존 공급관(431)을 통해 연통되게 연결되어 상기 제1본체(410) 내부에 오존을 주입하는 오존발생기(430)를 구비한다.

제1본체(410)는 사각단면을 갖고, 상하방향으로 연장형성되며, 내부에는 원수가 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제1본체(410)의 상면에 형성된 제1유입구(411)에는 제1분기관(303)이 연통되게 설치되어 제1분기관(303)을 통해 원수가 제1본체(410) 내부로 유입된다. 또한, 제1본체(410)의 하면에 형성된 제1배출구(412)는 제1연통관(414)의 일단에 연통되게 연결되며, 제1연통관(414)의 타단은 후술되는 제2혼합부(500)의 제2본체(510)에 연통되게 연결된다.

또한, 제1본체(410)의 천장면에는 제1유입노즐(413)이 설치되어 있다. 제1유입노즐(413)은 제1본체(410)의 천장면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

제1단위노즐(421)은 제1지지부재(422)에 의해 제1유입구(411) 하측의 제1본체(410) 내부에 다수개가 설치되어 있다.

제1지지부재(422)는 제1본체(410)의 단면에 대응되는 면적을 갖도록 형성된다. 이때, 제1지지부재(422)들에 의해 구획되는 제1본체(410) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제1지지부재(422)는 제1본체(410) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 제1관통구(423)가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성되는 것이 바람직하다.

제1단위노즐(421)은 제1유입구(411) 및 제1배출구(412)와 동축상에 위치하도록 제1지지부재(422)의 중앙부분에 형성된다. 제1단위노즐(421)은 하방으로 갈수록 원수가 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 하측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

오존발생기(430)는 도면에 도시되진 않았지만, 산소발생기를 통해 공급된 산소로부터 오존을 생성하여 제1본체(410)에 오존 공급관(431)을 통해 공급한다. 오존발생기(430)에서 배출되는 오존의 역류를 방지하기 위해 체크밸브(미도시)가 오존 공급관(431)에 설치되는 것이 바람직하다. 오존발생기(430)의 구조는 다양하게 공지되어 있어 상세한 설명은 생략한다.

한편, 제1연통관(414)에는 제1본체(410)로부터 배출된 원수를 펌핑하여 제2혼합부(500)에 공급하는 공급펌프(415)가 설치되어 있다. 상기 공급펌프(415)의 펌핑에 의해 원수 내에 캐비테이션이 발생하고, 상기 캐비테이션에 의해 원수에 대한 오존의 용해률이 보다 더 향상된다.

원수공급부(300)로부터 제1본체(410) 내부로 공급된 원수는 다수의 제1단위노즐(421)을 통과하여 제1배출구(412)를 통해 제2혼합부(500)로 공급된다. 이때, 원수는 제1단위노즐(421)들을 통과시 축소된 유로의 면적에 의해 유속이 증가하며, 유속의 증가로 인해 부압이 발생되어 오존 공급관(431)을 통해 오존이 제1단위노즐(421)들 사이로 유입되어 원수에 혼합된다.

상기 언급된 바와 같이 원수의 유속의 증가로 인해 발생된 부압에 의해 오존이 제1단위노즐(421)들 사이에 공급되므로 제1단위노즐(421)들을 통과하는 원수에 다단으로 오존이 공급되어 혼합된다. 또한, 제1단위노즐(421)들에 의해 원수는 교반되므로 원수에 대한 오존의 용해률은 증가한다.

제2혼합부(500)는 상기 제1혼합부(400)로부터 상기 오존이 혼합된 상기 원수가 유입될 수 있도록 제1연통관(414)에 의해 상기 제2혼합부(500)와 연통되며, 상면에 상기 원수공급부(300)에 의해 공급된 상기 원수가 내부로 유입될 수 있도록 제2유입구(511)가 형성되고, 하면에는 상기 제1혼합부(400) 및 원수공급부(300)로부터 공급된 상기 원수가 배출될 수 있도록 제2배출구(512)가 형성된 제2본체(510)와, 상기 제2본체(510) 내부에 설치되고, 상기 제2유입구(511) 및 제2배출구(512)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제2단위노즐(521)이 마련된 제2내부노즐부(520)를 구비한다.

제2본체(510)는 사각단면을 갖고, 상하방향으로 연장형성되며, 내부에는 원수가 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제2본체(510)의 상면에 형성된 제2유입구(511)에는 제2분기관(304)이 연통되게 설치되어 제2분기관(304)을 통해 원수가 제2본체(510) 내부로 유입된다. 또한, 제2본체(510)의 하면에 형성된 제2배출구(512)는 제2연통관(514)의 일단에 연통되게 연결되며, 제2연통관(514)의 타단은 후술되는 체류연장부(600)의 외통(601)에 연통되게 연결된다. 제2본체(510)의 상부 외주면에는 제1연통관(414)의 타단이 제2본체(510) 내부와 연통되게 연결되어 있다. 제2본체(510) 내부에는 원수공급부(300)를 통해 공급되는 원수와 제1혼합부(400)를 통해 오존이 혼합된 원수가 유입되어 상호 혼합된다.

또한, 제2본체(510)의 천장면에는 제2유입노즐(513)이 설치되어 있다. 제2유입노즐(513)은 제2본체(510)의 천장면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

제2단위노즐(521)은 제2지지부재(522)에 의해 제2유입구(511) 하측의 제2본체(510) 내부에 다수개가 설치되어 있다.

제2지지부재(522)는 제2본체(510)의 단면에 대응되는 면적을 갖도록 형성된다. 이때, 제2지지부재(522)들에 의해 구획되는 제2본체(510) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제2지지부재(522)는 제2본체(510) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 제2관통구(523)가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성되는 것이 바람직하다.

제2단위노즐(521)은 제2유입구(511) 및 제2배출구(512)와 동축상에 위치하도록 제2지지부재(522)의 중앙부분에 형성된다. 제2단위노즐(521)은 하방으로 갈수록 원수가 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 하측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

원수공급부(300)로부터 제2본체(510) 내부로 공급된 원수는 다수의 제2단위노즐(521)을 통과하여 제2배출구(512)를 통해 체류연장부(600)로 공급된다. 이때, 원수는 제2단위노즐(521)들을 통과시 축소된 유로의 면적에 의해 유속이 증가하며, 유속의 증가로 인해 부압이 발생되어 제1연통관(414)을 통해 오존이 혼합된 원수가 제2단위노즐(521)들 사이로 유입되어 원수공급부(300)로부터 공급된 원수에 혼합된다.

상기 언급된 바와 같이 원수의 유속의 증가로 인해 발생된 부압에 의해 오존이 포함된 원수가 제2단위노즐(521)들 사이에 공급되므로 제2단위노즐(521)들을 통과하는 원수에 다단으로 오존이 혼합된 원수가 공급되어 혼합된다. 또한, 제2단위노즐(521)들에 의해 원수는 교반되므로 원수에 대한 오존의 용해률은 증가한다.

체류연장부(600)는 외통(601), 내통(602), 가이드부재(603), 수집탱크(604), 보조관(605)을 구비한다.

외통(601)은 내부에 원수가 수용되는 수용공간이 마련된 원통형으로 형성되며, 제2혼합부(500)로부터 오존이 혼합된 원수가 유입될 수 있도록 제2연통관(514)의 타단에 연통되는 공급구(606)가 형성되어 있다. 이때, 공급구(606)는 외통(601)의 하측 외주면에 형성되는 것이 바람직하다.

내통(602)은 외통(601)의 내부에 설치되며, 내부에 내부공간이 마련된 원통형으로 형성된다. 내통(602)은 외통(601)의 내주면으로부터 이격되게 설치되되, 외통(601)의 중앙부분에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

내통(602)은 외통(601) 내로 유입된 원수가 내부로 유입될 수 있도록 상부에 개구부가 마련될 수 있도록 상면이 개방되게 형성되어 있으며, 하부에는 후술되는 회수부(700)의 배출관(701)이 연통되게 설치되어 있다.

가이드부재(603)는 공급구(606)로부터 개구부까지 나선형의 유동유로가 형성될 수 있도록 외통(601)과 내통(602) 사이에 설치되는 것으로 내통(602)의 외주면을 따라 나선형으로 연장된다. 이때, 가이드부재(603)는 외주면에 외통(601)의 내주면에 접할 수 있도록 외통(601)의 내주면과 내통(602)의 외주면 사이의 이격거리에 대응되는 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 가이드부재(603)에 의해 형성된 유동유로를 통해 원수는 나선방향을 따라 유동하고, 상기 나선방향의 유동으로 인해 원수에 의한 오존의 접촉시간이 증가될 뿐아니라 원수의 흐름에 와류가 발생되어 원수의 오존 용해률이 보다 더 증가한다.

수집탱크(604)는 외통(601)의 상면에, 외통(601)의 내부와 연통되게 설치되며, 내부에 오존이 수용되는 수집공간이 형성되어 있다. 가이드부재(603)에 의해 형성된 유동경로를 통과한 원수 내에 미용해된 오존은 수집탱크(604) 내로 수집된다. 보조관(605)은 양단이 수집탱크(604) 및 제1연통관(414)에 각각 연통되게 연결되어 수집탱크(604) 내에 수집된 오존이 제1연통관(414)으로 주입된다. 이때, 보조관(605)에는 개폐밸브(미도시)가 설치되어 보조관(605) 내부를 개폐한다. 상기 수집탱크(604) 및 보조관(605)에 의해 원수에 미용해된 오존을 수집하여 제2혼합부(500)로 재공급할 뿐만 아니라 외통(601)의 내부압력이 기설정된 값 이상으로 증가하는 것을 방지한다.

회수부(700)는 배출관(701), 제1연장관(702), 절곡관(703) 및 제2연장관(704)을 구비한다.

배출관(701)은 내부에 원수가 유동하는 유로가 형성되며, 일단이 내통(602)의 하부에 연통되게 연결되고, 타단은 외통(601)으로부터 돌출되도록 연장형성된다. 제1연장관(702)은 배출관(701)의 타단에 연장되며, 배출관(701)으로부터 상방으로 절곡되게 형성된다. 절곡관(703)은 제1연장관(702)의 단부에 연장되며, 하방으로 절곡되게 '∩'형으로 형성된다. 절곡관(703)은 상단부 외주면에 내부에 체류하는 미용해된 오존이 배출될 수 있도록 오존 배출용 배관이 설치되어 있다. 제2연장관(704)은 절곡관(703)의 단부에 연통되며, 하방으로 연장되되 단부가 용수탱크(200)에 연통되게 연결된다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 순환식 기·액체 혼합장치의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

원수공급부(300)의 수중펌프(301)에 의해 용수탱크(200) 내에 수용된 원수가 펌핑되어 원수공급관으로 공급된다. 원수공급관을 통해 유동하는 원수는 제1 및 제2분기관(303,304)으로 통해 제1혼합부(400)의 제1본체(410) 및 제2혼합부(500)의 제2본체(510)로 유입된다.

제1본체(410)로 유입된 원수는 제1단위노즐(421)들을 통과하며 오존발생기(430)로부터 공급된 오존과 혼합된다. 이때, 원수 내에 오존 중 일부가 용해된다. 제1혼합부(400)를 통해 오존이 혼합된 원수는 제1연통관(414)을 통해 제2본체(510)로 유입된다. 제1연통관(414)에는 공급펌프(415)가 설치되어 제1본체(410)로부터 배출된 원수를 펌핑하여 제2본체(510)로 공급하는 데, 공급펌프(415)의 펌핑작동으로 인해 발생된 캐비테이션에 의해 원수에 대한 오존의 용해률이 상승한다.

제2본체(510)에는 제2분기관(304)을 통해 공급된 원수와, 제2공급관을 통해 오존이 혼합된 원수가 상호 혼합된다. 상기 원수들은 제2단위노즐(521)들을 통과하며 상호 혼합되며, 오존과 원수는 교반되어 오존이 원수에 용해된다. 제2본체(510)를 통과한 원수는 회수부(700)를 통해 용수탱크(200)에 유입되고, 용수탱크(200)에 수용된 원수는 원수공급부(300)에 의해 펌핑되어 제1 및 제2혼합부(400,500)로 순환된다.

본 발명에 따른 순환식 기·액체 혼합장치는 오존이 혼합된 원수를 다수의 노즐에 통과시키며, 상기 원수를 용수탱크(200) 및 오존공급수단 사이에 순환시키므로 다량의 오존이 용해된 오존수를 제조할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 순환식 기·액체 혼합장치
200: 용수탱크
300: 원수공급부
400: 제1혼합부
410: 제1본체
420: 제1내부노즐부
421: 제1단위노즐
422: 제1지지부재
430: 오존발생기
500: 제2혼합부
510: 제2본체
520: 제2내부노즐부
521: 제2단위노즐
600: 체류연장부
601: 외통
602: 내통
603: 가이드부재
700: 회수부

Claims (9)

1. 내부에 원수가 수용되는 용수탱크와;
   상기 용수탱크에 설치되어 상기 원수를 펌핑하여 공급하는 원수공급부와;
   상기 원수공급부에 연결되어 상기 원수공급부로부터 공급된 원수에 오존을 혼합하는 제1혼합부와;
   상기 원수공급부 및 제1혼합부에 연결되어 상기 원수공급부를 통해 공급된 원수와 상기 제1혼합부를 통해 오존이 혼합된 원수를 상호 혼합하는 제2혼합부와;
   상기 제2혼합부에 연결되어 상기 제2혼합부에 의해 혼합된 원수를 상기 용수탱크로 주입하는 회수부와;
   상기 제2혼합부와 상기 회수부 사이에 설치되어 상기 제2혼합부로부터 공급된 원수의 흐름을 유도하여 오존에 대한 원수의 접촉시간을 연장시킬 수 있도록 나선형의 유동유로를 갖는 체류연장부;를 구비하고,
   상기 회수부는 내부에 유로가 형성된 배출관과, 상기 배출관의 단부에 연통되고 상기 배출관에 대해 상방으로 절곡되게 연장된 제1연장관과, 상기 제1연장관의 단부에 연통되고 하방으로 절곡되게 연장된 절곡관과, 상기 절곡관의 단부에 일단이 연통되고 타단은 상기 용수탱크에 연통되는 제2연장관과, 상기 절곡관의 상단부에 설치되어 내부에 체류하는 미용해된 오존을 배출하기 위한 오존 배출용 배관을 포함하며,
   상기 체류연장부는 상기 제2혼합부로부터 유입된 원수 내에 미용해된 오존을 수집하는 수집탱크와, 상기 수집탱크에 수집된 오존을 상기 제2혼합부로 주입하기 위한 보조관을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 기·액체 혼합장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1혼합부는
   상기 원수공급부에 의해 공급된 상기 원수가 내부로 유입될 수 있도록 일측면에 제1유입구가 형성되고, 타측면에는 내부로 유입된 상기 원수가 상기 제2혼합부로 배출될 수 있도록 제1배출구가 마련된 제1본체와,
   상기 제1본체 내부에 설치되고, 상기 제1유입구 및 제1배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제1단위노즐이 마련된 제1내부노즐부와,
   상기 제1본체에 오존 공급관을 통해 연통되게 연결되어 상기 제1본체 내부에 오존을 주입하는 오존발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 순환식 기·액체 혼합장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1단위노즐은
   상기 제1본체 내부에 오존이 관통될 수 있게 적어도 하나의 제1관통구가 형성된 제1지지부재에 의해 지지되며, 상기 원수의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 것을 특징으로 하는 순환식 기·액체 혼합장치.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2혼합부는
   상기 제1혼합부로부터 상기 오존이 혼합된 상기 원수가 유입될 수 있도록 연통관에 의해 상기 제2혼합부와 연통되며, 일측면에 상기 원수공급부에 의해 공급된 상기 원수가 내부로 유입될 수 있도록 제2유입구가 형성되고, 타측면에는 상기 제1혼합부 및 원수공급부로부터 공급된 상기 원수가 배출될 수 있도록 제2배출구가 형성된 제2본체와,
   상기 제2본체 내부에 설치되고, 상기 제2유입구 및 제2배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제2단위노즐이 마련된 제2내부노즐부를 구비하는 것을 특징으로 하는 순환식 기·액체 혼합장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2단위노즐은
   상기 제2본체 내부에, 상기 제1혼합부로부터 공급된 상기 원수가 관통될 수 있도록 적어도 하나의 제2관통구가 형성된 제2지지부재에 의해 지지되며, 상기 원수의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 것을 특징으로 하는 순환식 기·액체 혼합장치.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 체류연장부는
   내부에 상기 원수가 수용되는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간으로 상기 제2혼합부로부터 배출된 상기 원수가 유입될 수 있도록 상기 제2혼합부에 연통되는 공급구가 형성된 외통과,
   상기 외통의 내주면으로부터 이격되게 상기 외통 내부에 설치되며, 상기 수용공간으로 수용된 상기 원수가 유입될 수 있도록 상부에 개구부가 형성되며, 하부는 내부로 유입된 상기 원수가 배출될 수 있도록 상기 회수부에 연통되게 연결된 내통과,
   상기 공급구로부터 상기 개구부까지 나선형의 상기 유동유로가 형성될 수 있도록 상기 외통과 내통 사이에 설치되며, 상기 내통의 외주면을 따라 나선형으로 연장된 가이드부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 순환식 기·액체 혼합장치.
   
8. 삭제
9. 삭제

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