KR102208338B1 - A Micro-buble generating nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하천수, 하수처리장, 양수장 등의 수질 개선을 위하여 물 속에 마이크로미터 크기의 미세기포를 공급하기 위한 미세기포 발생 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염물질의 정화효과를 향상하기 위하여 미세 기포의 크기를 최대한 균일하게 발생시키고, 또한 유량변화에 무관하게 미세기포의 발생량을 일정범위 내로 유지하는 미세기포 발생노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle for generating micro-bubbles for supplying micro-bubbles of micrometer size into water to improve water quality in river water, sewage treatment plants, pumping stations, etc., and more particularly, to improve the purification effect of pollutants. The present invention relates to a nozzle for generating microbubbles that uniformly generates as much as possible and maintains the amount of microbubbles within a certain range regardless of a change in flow rate.
산업발전, 인구증가, 도시화 등과 같은 요인으로 수질을 악화시키는 축산폐수, 생활오수, 산업폐수, 쓰레기 침출수 등과 같은 오수나 폐수가 늘어나고 있다. 이와 같이 매일 대량으로 배출되는 오염된 폐수나 오수는 토양 오염, 식수 오염, 생태 환경 파괴 등과 같은 다양한 2차 환경오염을 유발하므로 오, 폐수의 처리는 환경적으로 매우 중대한 문제로 대두되고 있다. Sewage or wastewater such as livestock wastewater, domestic wastewater, industrial wastewater, and waste leachate that worsens water quality due to factors such as industrial development, population growth, and urbanization is increasing. As such, contaminated wastewater or sewage discharged in large quantities every day causes various secondary environmental pollution such as soil pollution, drinking water pollution, ecological environment destruction, etc., so the treatment of sewage wastewater has emerged as a very important environmental problem.
통상적인 수처리 방법으로 중화제, 응집제, 살균제 등을 적용하는 생화학적 처리방법이나 필터 처리나 스크린 제거 등과 같은 물리적 처리방법 또는 이들을 혼합하는 방법 등이 사용되는데, 미세기포에 오염물질을 부착시켜 기포의 부상력을 통해 오염물질을 제거하는 부상분리방법도 단독 또는 다른 수처리방법과 같이 적용되고 있다(한국등록특허공보 제869312호). 예를 들어, 하수처리분야의 경우 슬러지를 분리, 농축시킬 목적으로 부상분리공정을 적용하고 있으며, 정수처리분야의 경우 일반 부유물질 및 침전이 어려운 조류를 부상, 제거할 목적으로 부상분리공정을 적용하고 있다. As a general water treatment method, a biochemical treatment method that applies a neutralizing agent, a coagulant, a disinfectant, etc., a physical treatment method such as filter treatment or screen removal, or a method of mixing them are used. The flotation separation method, which removes pollutants through force, is also applied alone or in the same way as other water treatment methods (Korean Patent Publication No. 869312). For example, in the sewage treatment field, a flotation separation process is applied for the purpose of separating and concentrating sludge, and in the water treatment field, a flotation separation process is applied for the purpose of floating and removing ordinary suspended substances and algae that are difficult to settle. Are doing.
부상분리방법에 사용되는 기포의 직경이 작고 다량의 기포가 발생할수록 일반 기포에 비하여 표면적이 증가하여 기체용해 능력이나 이물질 제거능력이 향상되고, 수중에서의 상승속도가 느려 수중의 체류시간이 대폭 증가하여 오염물질 제거효과가 대폭 향상된다.The smaller the diameter of the air bubbles used in the flotation separation method and the more large quantities of air bubbles are generated, the surface area increases compared to general air bubbles, which improves the ability to dissolve gas or remove foreign substances, and increases the residence time in water due to the slow rising speed in water. Thus, the effect of removing pollutants is greatly improved.
그러므로, 부상분리방법의 정화효과 향상을 위해서 직경이 10~100㎛ 범위의 미세기포를 발생시키는 것이 필요하지만, 미세기포를 형성하는 산소, 오존, 이산화탄소 등의 기체는 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 대량으로 일정한 크기의 미세기포를 발생하기가 어려운 문제가 있다. Therefore, in order to improve the purification effect of the flotation separation method, it is necessary to generate microbubbles in the range of 10 to 100㎛ in diameter, but gases such as oxygen, ozone, and carbon dioxide that form microbubbles have low solubility in water. As a result, it is difficult to generate microbubbles of a certain size.
다량의 미세기포를 생성시키는 종래기술로 한국등록특허 제10-1144705호나 한국등록특허 제10-0938899호는 유체가 충돌부재에 충돌되도록 하여 미세기포를 생성시키는 기술을 개시하고 있다(도 1 참조). 그러나, 상기 종래기술들은 고정된 충돌부재에 유체가 고속으로 충돌하여 대량으로 미세기포를 생성할 수 있지만 미세기포의 크기를 조절하는 수단이 전혀 없어서 일정한 크기의 미세기포를 발생하기가 곤란한 문제가 있다. As a conventional technique for generating a large amount of microbubbles, Korean Patent No. 10-1144705 or Korean Patent No. 10-0938899 discloses a technique for generating microbubbles by causing a fluid to collide with a collision member (see Fig. 1). . However, in the prior art, the fluid collides with the fixed collision member at high speed to generate large quantities of microbubbles, but there is a problem in that it is difficult to generate microbubbles of a certain size because there is no means for adjusting the size of the microbubbles. .
또한 집중호우, 태풍 등으로 인하여 오수나 폐수의 수질이 변하는 경우에 수질에 맞춰서 미세기포 발생량을 일정하게 조절할 필요가 있다. 그러나, 상기 종래기술들에 기재된 충돌식 미세기포 발생장치의 경우, 고정된 충돌부재와 유체 분사구 사이의 거리가 항상 일정하므로 수질과 관계없이 유체의 유량이 감소하면 미세기포의 발생량이 감소하거나 발생되지 않을 수도 있는 구조적 한계가 있다. In addition, when the quality of sewage or wastewater changes due to torrential rain or typhoon, it is necessary to constantly adjust the amount of microbubbles generated according to the water quality. However, in the case of the collision-type microbubble generator described in the prior art, since the distance between the fixed collision member and the fluid injection port is always constant, when the flow rate of the fluid decreases regardless of the water quality, the amount of microbubbles generated decreases or does not occur. There are structural limitations that may or may not be.
그러므로 종래기술들의 미세기포 발생장치는 수질이 양호하여도 미세기포 발생을 위하여 일정한 양의 유체를 공급하여야 하므로 미세기포 발생장치가 필요이상으로 미세기포를 발생하여 미세기포 발생장치의 운영효율이 저하되거나 유지비가 필요이상으로 소요되는 문제가 있다.Therefore, even if the water quality is good, the micro-bubble generator of the prior art must supply a certain amount of fluid to generate micro-bubbles. Therefore, the micro-bubble generator generates more micro-bubbles than necessary, and the operating efficiency of the micro-bubble generator decreases. There is a problem that the maintenance cost is required more than necessary.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 오염물질의 정화효과를 향상하기 위하여 미세기포를 대량으로 발생하되 미세기포의 크기를 최대한 균일하게 발생시키는 미세기포 발생노즐을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a microbubble generating nozzle that generates a large amount of microbubbles but generates the size of microbubbles as uniformly as possible in order to improve the purification effect of contaminants.
또한 본 발명은 유량변화에 무관하게 미세기포의 발생량을 일정범위 내로 유지하는 미세기포 발생노즐을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. In addition, it is an object of the present invention to provide a fine bubble generating nozzle that maintains the generation amount of fine bubbles within a certain range irrespective of a change in flow rate.
또한 본 발명은 미세기포의 분사거리나 분사범위를 수질이나 오염물질 분포를 고려하여 조절하여 오염물질의 정화효과를 향상하는 것을 기술적 과제로 한다. In addition, it is an object of the present invention to improve the purification effect of pollutants by adjusting the injection distance or the injection range of microbubbles in consideration of water quality or pollutant distribution.
일실시예에 따른 본 발명은 관 형상의 미세기포 발생부(110)와, 상기 미세기포 발생부(110)와 유체가 유통되게 결합하는 관 형상의 기체혼합부(210)를 포함하는 미세기포 발생노즐(100)에 있어서,The present invention according to an embodiment generates microbubbles including a tubular
상기 관 형상의 미세기포 발생부(110)는 그 상단에 체결되는 노즐헤드(120)와, 상기 노즐헤드(120)의 내부에 삽입되는 배출판(130)과, 상기 배출판(130)의 일측에 설치되는 복수의 가이드바(132)와 탄성체(134), 상기 탄성체(134)에 의해 지지되고 상기 가이드바(132)에 의해 가이드되는 충돌판(140), 상기 충돌판(140)에 설치되는 유량조절 마개(150), 상기 유량조절 마개(150)에 의해 유량통과면적이 변하는 유량조절공(161)이 형성되는 격판(160)을 포함하고, The
상기 관 형상의 기체혼합부(210)는 유입수가 유입되는 입구측은 단면적이 넓고, 중간부로 갈수록 점차적으로 단면적이 좁아지는 벤츄리부(230)가 형성되며, 상기 벤츄리부(230)를 지나면 점차적으로 단면적이 넓어지는 구조를 가지고, 상기 벤츄리부(230)에 기체 유입구(220)가 연결되는 것을 특징으로 한다. The tubular
또한, 본 발명은 상기 노즐헤드(120)가 내측에 미세기포가 통과하는 분사로(121)를 구비하고, 상기 분사로(121)에는 미세기포가 나선형으로 분출되도록 나선 가이드(122)가 형성되며, 노즐헤드(120) 하단에는 배출판(130)이 설치되는 수용홈(123)이 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 배출판(130)이 판상체의 형상으로 상기 수용홈(123)에 삽입 설치되며, 미세기포가 통과하는 다수의 배출공(131)들이 형성되고, 상기 배출공(131)들은 소정각도로 기울어지되 상기 나선 가이드(122)의 회전방향과 동일한 방향으로 기울어지는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 충돌판(140)이 미세기포 발생을 촉진시키기 위하여 복수의 돌기(143)가 경사면(142)에 형성되고, 복수의 돌기(143)와 충돌한 유입수가 배출판(130)으로 용이하게 배출되도록 경사면(142)이 충돌판(140)의 중심에서 원주변측으로 경사지게 형성되고, 또한 유로(도면 미도시)가 복수의 돌기(143)들 사이로 경사면(142)에 방사형태로 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 유량조절 마개(150)가 원추형상으로 형성되고 상기 충돌판(140)에 설치되어 격판(160)에 형성되는 유량조절공(161)의 유량통과면적을 조절하며, 상기 탄성체(134)의 탄성력에 의해 유량조절공(161)의 경사면과 접촉하도록 가압되고, 상기 유량조절공(161)으로 배출되는 상기 기체혼합부(210)의 유입수 압력에 의하여 유량조절공(161)의 경사면에서 이격되어 유량조절공(161)의 유입수 통과면적 및 유량조절공(161)과 충돌판(140) 사이의 거리가 가변되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명은 격판(160)에 형성된 경사공(162)을 통하여 유입수가 충돌판(140)을 향하여 분출되되, 경사공(162)에서 분출되는 유입수와 유량조절공(161)에서 충돌판(140)을 향하여 분출되는 유입수가 서로 충돌하여 미세기포 발생을 촉진하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the influent water is ejected toward the
본 발명에 의한 미세기포 발생노즐은 미세기포 발생을 촉진시키기 위하여 충돌판이 복수의 돌기를 구비하고, 격판의 경사공에서 분출되는 유입수와 유량조절공에서 분출되는 유입수가 서로 충돌하며, 배출판이 미세기포를 통과시키는 다수의 배출공들을 구비함으로써 일정한 크기의 미세기포를 대량으로 발생하여 폐수나 오염수의 정화효과를 극대화하는 효과가 있다.In the micro-bubble generation nozzle according to the present invention, the collision plate has a plurality of protrusions to promote the generation of micro-bubbles, the influent water ejected from the inclined hole of the diaphragm and the influent water ejected from the flow control hole collide with each other, and the discharge plate is micro-bubble. By providing a plurality of discharge holes passing through, there is an effect of maximizing the purification effect of wastewater or contaminated water by generating a large amount of fine bubbles of a certain size.
또한 본 발명에 의한 미세기포 발생노즐은 유량조절 마개가 탄성체의 탄성력 및 기체혼합부의 유입수 압력에 의하여 유량조절공의 유입수 통과면적 및 유량조절공과 충돌판 사이의 거리를 가변함으로써 유량변화에 무관하게 미세기포의 발생량을 일정범위 내로 유지하는 효과가 있다.In addition, the micro-bubble generating nozzle according to the present invention changes the influent water passage area of the flow control hole and the distance between the flow control hole and the collision plate according to the elastic force of the elastic body and the influent pressure of the gas mixing part. There is an effect of maintaining the generation amount of air bubbles within a certain range.
또한 본 발명은 노즐헤드의 나선 가이드 및 배출판의 배출공들이 동일한 방향으로 기울어지고, 나선 가이드의 기울기 및 분사로의 직경을 변경함으로써 미세기포의 분사거리나 분사범위를 수질이나 오염물질 분포를 고려하여 조절하여 오염물질의 정화효과를 향상하는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the spiral guide of the nozzle head and the discharge holes of the discharge plate are inclined in the same direction, and by changing the inclination of the spiral guide and the diameter of the spray path, the spray distance or spray range of the microbubbles is considered to be water quality or pollutant distribution. By controlling it, there is an effect of improving the purification effect of pollutants.
도 1은 종래의 충돌식 미세기포 발생장치
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생노즐의 조립사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생노즐의 분해사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌판의 상세도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생노즐의 요부 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생노즐의 동작 상태도 1 is a conventional collision type microbubble generator
Figure 2 is an assembly perspective view of the fine bubble generating nozzle according to an embodiment of the present invention
3 is an exploded perspective view of a fine bubble generating nozzle according to an embodiment of the present invention
4 is a detailed view of a collision plate according to an embodiment of the present invention
5 is a cross-sectional view of a main part of a fine bubble generating nozzle according to an embodiment of the present invention
6 is an operation state diagram of the fine bubble generating nozzle according to an embodiment of the present invention
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으며 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be understood that the present invention includes various modifications, may have various forms, and include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
도 2, 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생노즐(100)은 관 형상의 미세기포 발생부(110)와, 상기 미세기포 발생부(110)와 유체가 유통되게 결합하는 관 형상의 기체혼합부(210)를 포함한다.2 and 3, the micro-bubble generating
상기 관 형상의 미세기포 발생부(110)는 그 상단에 체결되는 노즐헤드(120)와, 상기 노즐헤드(120)의 내부에 삽입되는 배출판(130)과, 상기 배출판(130)의 일측에 설치되는 복수의 가이드바(132)와 탄성체(134), 상기 탄성체(134)에 의해 지지되고 상기 가이드바(132)에 의해 가이드되는 충돌판(140), 상기 충돌판(140)에 설치되는 유량조절 마개(150), 상기 유량조절 마개(150)에 의해 유량통과면적이 변하는 유량조절공(161)이 형성되는 격판(160)을 포함한다.The
미세기포 발생부(110)의 노즐헤드(120)는 미세기포를 외부로 분출하는 수단으로, 상기 노즐헤드(120)는 상기 미세기포 발생부(110)의 상단에 체결되며, 내측에 미세기포가 통과하는 분사로(121)가 마련된다. 상기 분사로(121)에는 미세기포가 나선형으로 분출되도록 나선 가이드(122)가 형성되고, 노즐헤드(120) 하단에는 배출판(130)을 설치되는 수용홈(123)이 마련된다.The
상기 배출판(130)은 사용자가 원하는 크기의 미세기포만을 외부로 배출시키는 걸음망 역할을 수행하는 수단이다. 상기 배출판(130)은 판상체의 형상으로 상기 수용홈(123)에 삽입 설치되며, 미세기포가 통과하는 다수의 배출공(131)들이 형성된다. 상기 배출공(131)들은 소정각도 기울어지게 형성되며, 상기 배출공(131)의 기울어진 방향은 상기 나선 가이드(122)의 회전방향과 동일한 방향으로 기울어진다. 이에 따라 상기 노즐헤드(120)를 통해 분출하는 미세기포는 배출공(131)의 기울어진 각도와 방향을 따라 회전하여 와류를 발생한다.The
또한, 배출판(130)의 배출공(131) 크기를 변경하면 미세기포의 크기를 변경할 수 있으므로, 배출판(130)의 교체만으로 상기 분사로(121)를 통해 분출되는 미세기포의 크기를 사용자가 용이하게 조절할 수 있다.In addition, since the size of the micro-bubbles can be changed by changing the size of the
한편, 상기 배출판(130)의 일측에는 충돌판(140)을 가이드하기 위한 복수의 가이드바(132)가 나사체결되고, 충돌판(140)을 탄성지지하는 탄성체(134)가 설치된다.Meanwhile, a plurality of
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 충돌판(140)은 기체혼합부(210)에서 유입되는 유입수가 충돌하여 미세기포를 발생하는 경사면(142)과, 유입수의 충격력 증가를 위한 돌기(143)가 형성되어 있고, 경사면(142)이 형성되는 반대측에 충돌판(140)을 탄성지지하는 탄성체(134)가 설치된다. As shown in Fig. 4, the
경사면(142)은 충돌한 유입수가 충돌판(140)의 가장자리로 흐르도록 경사가 형성되고, 필요에 따라 유입수가 흐르는 유로(도면 미도시)를 충돌판(140) 중심에서 방사상으로 경사면(142)에 형성할 수 있다. The
또한, 복수의 돌기(143)들은 충돌판(140) 중심에서 방사상으로 경사면(142)에 형성되고, 상기 유로(도면 미도시)가 복수의 돌기(143)들 사이로 경사면(142)에 방사형태로 형성될 수 있다. In addition, the plurality of
상기 탄성체(134)는 일단이 충돌판(140)의 경사면(142)에 형성되는 설치홈(144)에 설치 고정되고, 타단은 배출판(130)에 고정된다. 탄성체(134)의 형상은 도 4에 도시된 바와 같은 코일 스프링일 수 있고, 또는 판스프링이나 다른 방식의 탄성체일 수 있으며, 탄성체(134)의 탄성계수는 유입수가 충돌판(140)과 충돌하여 미세기포를 발생하는 충격력을 충분히 탄성 지지할 정도이면 충분하다. The
유량조절 마개(150)는 상기 충돌판(140)에 설치되어 격판(160)에 형성되는 유량조절공(161)의 유량통과면적을 조절한다. 유량조절 마개(150)는 원추형상으로 형성되고, 상기 탄성체(134)의 탄성력에 의해 유량조절공(161)의 경사면과 접촉하도록 가압된다. 탄성체(134)의 탄성력으로 가압된 유량조절 마개(150)는 유량조절공(161)으로 배출되는 상기 기체혼합부(210)의 유입수 압력에 의하여 유량조절공(161)의 경사면에서 이격되고, 이렇게 이격된 유량조절 마개(150)와 유량조절공(161)의 경사면 사이의 간극으로 유입수가 상기 충돌판(140)을 향해 가압되어 분출된다. The
또한, 유량조절 마개(150)는 원추형상의 경사면에 복수의 분기공(151)을 형성하여 유입수의 일부가 분기공(151)을 통해 상기 충돌판(140)의 중앙부에 가압된 상태로 분출되게 한다. In addition, the
격판(160)은 기체혼합부(210)의 유입수가 유입되는 상기 미세기포 발생부(110)의 입구에 설치되고, 격판(160)의 중앙부에는 유량조절공(161)이 형성되며, 유량조절공(161) 주변으로 복수의 경사공(162)이 원주방향을 따라 형성된다. 기체혼합부(210)의 유입수는 경사공(162)을 통과하면서 가압되어 충돌판(140)과 충돌하여 미세기포를 발생하고, 또한 유량조절공(161)과 유량조절 마개(150) 사이의 간극으로도 유입수가 상기 충돌판(140)을 향해 가압되어 분출된다. 여기서 경사공(162)의 경사각은 도 6에 도시된 바와 같이 경사공(162)을 통과한 유입수가 유량조절공(161)의 상기 간극을 통과한 유입수와 충돌하도록 형성된다.The
기체혼합부(210)는 상, 하로 개방된 관 형상으로 상기 미세기포 발생부(110)의 하부에 결합하고, 유입수가 유입되는 입구측은 단면적이 넓고, 중간부로 갈수록 점차적으로 단면적이 좁아지는 벤츄리부(230)가 형성되며, 상기 벤츄리부(230)를 지나면 점차적으로 단면적이 넓어지는 구조를 가지고, 상기 벤츄리부(230)에 기체 유입구(220)가 연결된다.The
도 5, 6을 참조하여 본 발명의 작동과정을 설명하면, 먼저 기체혼합부(210)로 유입되는 유입수는 상기 기체혼합부(210)의 입구측에서 단면적이 넓어 유입수의 유속에 변화가 없으나 단면적이 좁아지는 벤츄리부(230)를 통과하면서 유속이 증가하게 되고, 이러한 과정을 통하여 기체 유입구(220)를 통해 유입되는 공기나 오존 등과 같은 기체가 유입수에 용이하게 투입된다. Referring to Figs. 5 and 6, the influent water flowing into the
상기 기체혼합부(210)에서 기체가 혼합된 유입수는 상기 미세기포 발생부(110)의 격판(160)에 형성된 경사공(162)을 통하여 미세기포 발생부(110)로 유입된다.The influent water mixed with gas in the
이때 유입수는 직경이 작은 격판(160)의 경사공(162)을 통과하면서 유속이 증가하게 되어, 매우 빠른 속도로 충돌판(14)과 고속으로 충돌하여 미세기포를 다량으로 발생한다. 또한, 유량조절공(161)과 유량조절 마개(150) 사이의 간극으로도 유입수가 상기 충돌판(140)을 향해 가압되어 분출된다. 위에서 설명한 바와 같이, 경사공(162)에서 분출되는 유입수와 유량조절공(161)의 상기 간극을 통과한 유입수가 도 6에 도시된 바와 같이 도중에 충돌하여 미세기포 발생을 촉진한다. 한편, 유입수는 유량조절 마개(150)의 복수의 분기공(151)을 통해서도 상기 충돌판(140)의 중앙부에 가압된 상태로 분출되어 미세기포 발생을 촉진한다.At this time, the flow velocity of the inflow water increases as it passes through the
또한, 유입수 유량이 증가하면 충돌판(140)에 가해지는 충격력이 커져 탄성체(134)가 압축되는데, 이에 따라 충돌판(140)을 지지하는 탄성체(134)가 압축되면서 유량조절공(161)과 충돌판(140) 사이의 거리가 증가한다. 그리고, 유량조절 마개(150)가 원추 형상으로 이루어져, 유입수 유량이 증가하여 탄성체(134)가 압축되면 유량조절공(161)과 유량조절 마개(150) 사이의 간극이 커져 유량조절공(161)의 유입수 통과면적이 증가한다.In addition, when the inflow water flow rate increases, the impact force applied to the
반대로 유입수 유량이 감소하면 충돌판(140)에 가해지는 충격력이 작아져 탄성체(134)가 복원되는데, 이에 따라 충돌판(140)을 지지하는 탄성체(134)가 복원되면서 유량조절공(161)과 충돌판(140) 사이의 거리가 감소한다. 그리고, 유량조절공(161)과 원추 형상의 유량조절 마개(150) 사이의 간극이 작아져 유량조절공(161)의 유입수 통과면적이 감소한다.Conversely, when the inflow water flow rate decreases, the impact force applied to the
이때 유량조절공(161)의 최소 유입수 통과면적은 유입수 유량이 최소인 경우에도 유입수가 충돌판(140)과 충돌하여 원하는 크기의 미세기포를 충분히 발생할 수 있도록 설정된다. 또한 유량조절공(161)과 충돌판(140) 사이의 최소 거리도 유입수 유량이 최소인 경우에도 유입수가 충돌판(140)과 충돌하여 원하는 크기의 미세기포를 충분히 발생할 수 있도록 설정된다. At this time, the minimum inflow water passage area of the
이와 같이 본 발명은 유입수 유량이 변화하더라도 유량조절공(161)의 유입수 통과면적 및 유량조절공(161)과 충돌판(140) 사이의 거리가 가변됨으로써 유입수 유량 변화에 무관하게 미세기포의 크기 및 발생량을 일정범위 내로 유지할 수 있다. In this way, even if the influent flow rate changes, the influent water passage area of the
본 발명의 충돌판(140)은 미세기포 발생을 촉진시키기 위하여 복수의 돌기(143)가 경사면(142)에 형성되고, 복수의 돌기(143)와 충돌한 유입수가 배출판(130)으로 용이하게 배출되도록 경사면(142)이 충돌판(140)의 중심에서 원주변측으로 경사지게 형성되고, 또한 유로(도면 미도시)가 복수의 돌기(143)들 사이로 경사면(142)에 방사형태로 형성된다.In the
충돌판(140)과 충돌하여 다량의 미세기포를 포함하는 유입수는 배출판(130)의 배출공(131)들을 통해 노즐헤드(120)로 배출된다. 배출판(130)의 배출공(131)은 배출공(131)보다 큰 유입수의 미세기포를 분쇄하여 일정한 크기의 미세기포만을 배출시키는 기능을 하고, 또한 미세기포들이 응집하는 것을 방지하는 기능을 한다, The influent water containing a large amount of fine bubbles by colliding with the
그리고, 상기 배출공(131)들은 소정각도 기울어지게 형성되어, 미세기포는 배출공(131)의 기울어진 각도와 방향을 따라 회전하여 와류를 발생한다. 이때 상기 배출공(131)의 기울어진 방향은 노즐헤드(120)의 나선 가이드(122)의 회전방향과 동일한 방향으로 기울어진다. Further, the discharge holes 131 are formed to be inclined at a predetermined angle, so that the microbubbles rotate along the inclined angle and direction of the
배출판(130)의 배출공(131)들을 통해 노즐헤드(120)로 유입되는 미세기포들은 분사로(121)에 형성된 나선 가이드(122)를 따라 와류가 진행되는 상태로 외부로 배출된다. 노즐헤드(120)에서 분출되는 미세기포의 분사거리나 분사범위는 나선 가이드(122)의 기울기 및 분사로(121)의 직경을 조절하여 변경할 수 있다. 따라서, 요구사양에 맞는 나선 가이드(122)의 기울기 및 분사로(121)의 직경을 구비한 노즐헤드(120)로 교체하여 미세기포의 분사거리나 분사범위를 용이하게 변경할 수 있다.The microbubbles flowing into the
본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생 노즐(100)을 하수처리장, 오폐수처리장 등의 정화조 하부에 설치하면, 유량변화에 무관하게 일정 크기의 미세기포를 대량으로 발생시켜 조류나 부유물질이 응결된 플록들을 용이하게 제거할 수 있다. When the
또한, 본 발명은 조류나 부유물질의 크기, 수중의 분포 밀도 등을 고려하여 미세기포의 크기나 발생양을 조절하거나 미세기포의 분사 범위를 조절할 수 있어 조류나 부유물질의 제거 효율을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can adjust the size or amount of microbubbles in consideration of the size of algae or suspended substances, distribution density in water, etc., or adjust the spraying range of microbubbles, thereby improving the efficiency of removing algae or suspended substances. have.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량할 수 있음이 명백하다. Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and those of ordinary skill in the art within the technical scope of the present invention It is obvious that it can be modified or improved.
100: 미세기포 발생 노즐 110: 미세기포 발생부
120: 노즐헤드 121: 분사로
122: 나선형 가이드 123: 수용홈
130: 배출판 131: 배출공
132: 가이드바 134: 탄성체
140: 충돌판
141: 결합공 142: 경사면
143: 돌기 144: 설치홈
150: 유량조절 마개 151: 분기공
152: 지지봉 160: 격판
161: 유량조절공 162: 경사공
200: 기체혼합부 210: 기체 유입구
220: 벤츄리부100: fine bubble generating nozzle 110: fine bubble generating portion
120: nozzle head 121: injection furnace
122: spiral guide 123: receiving groove
130: discharge plate 131: discharge hole
132: guide bar 134: elastic body
140: crash plate
141: coupling hole 142: slope
143: protrusion 144: mounting groove
150: flow control stopper 151: branch hole
152: support rod 160: diaphragm
161: flow control hole 162: inclined hole
200: gas mixing unit 210: gas inlet
220: Venturibu
Claims (6)
상기 관 형상의 미세기포 발생부(110)는 그 상단에 체결되는 노즐헤드(120)와, 상기 노즐헤드(120)의 내부에 삽입되는 배출판(130)과, 상기 배출판(130)의 일측에 설치되는 복수의 가이드바(132)와 탄성체(134), 상기 탄성체(134)에 의해 지지되고 상기 가이드바(132)에 의해 가이드되는 충돌판(140), 상기 충돌판(140)에 설치되는 유량조절 마개(150), 상기 유량조절 마개(150)에 의해 유량통과면적이 변하는 유량조절공(161)이 형성되는 격판(160)을 포함하고,
상기 관 형상의 기체혼합부(210)는 유입수가 유입되는 입구측은 단면적이 넓고, 중간부로 갈수록 점차적으로 단면적이 좁아지는 벤츄리부(230)가 형성되며, 상기 벤츄리부(230)를 지나면 점차적으로 단면적이 넓어지는 구조를 가지고, 상기 벤츄리부(230)에 기체 유입구(220)가 연결되며,
상기 노즐헤드(120)는 내측에 미세기포가 통과하는 분사로(121)가 마련되고, 상기 분사로(121)에는 미세기포가 나선형으로 분출되도록 나선 가이드(122)가 형성되며, 노즐헤드(120) 하단에는 배출판(130)이 설치되는 수용홈(123)이 형성되고,
미세기포의 분사거리나 분사범위 요구사양에 맞는 나선 가이드(122)의 기울기 및 분사로(121)의 직경을 구비한 노즐헤드(120)로 교체하여 미세기포의 분사거리나 분사범위를 용이하게 변경할 수 있으며,
상기 배출판(130)은 판상체의 형상으로 상기 수용홈(123)에 삽입 설치되며, 미세기포가 통과하는 다수의 배출공(131)들이 형성되고, 상기 배출공(131)들은 소정각도로 기울어지되 상기 나선 가이드(122)의 회전방향과 동일한 방향으로 기울어지며,
상기 충돌판(140)은 미세기포 발생을 촉진시키기 위하여 복수의 돌기(143)가 경사면(142)에 형성되고, 복수의 돌기(143)와 충돌한 유입수가 배출판(130)으로 용이하게 배출되도록 경사면(142)이 충돌판(140)의 중심에서 원주변측으로 경사지게 형성되고, 또한 유로(도면 미도시)가 복수의 돌기(143)들 사이로 경사면(142)에 방사형태로 형성되며,
상기 유량조절 마개(150)는 원추형상으로 형성되고 상기 충돌판(140)에 설치되어 격판(160)에 형성되는 유량조절공(161)의 유량통과면적을 조절하며, 상기 탄성체(134)의 탄성력에 의해 유량조절공(161)의 경사면과 접촉하도록 가압되고, 상기 유량조절공(161)으로 배출되는 상기 기체혼합부(210)의 유입수 압력에 의하여 유량조절공(161)의 경사면에서 이격되어 유량조절공(161)의 유입수 통과면적 및 유량조절공(161)과 충돌판(140) 사이의 거리가 가변되고,
격판(160)에 형성된 경사공(162)을 통하여 유입수가 충돌판(140)을 향하여 분출되되, 경사공(162)에서 분출되는 유입수와 유량조절공(161)에서 충돌판(140)을 향하여 분출되는 유입수가 서로 충돌하여 미세기포 발생을 촉진하며,
유입수가 다량의 미세기포들을 발생시키는 상기 충돌판(140)을 거친 후에 상기 배출판(130)의 배출공(131)을 통과하도록 하는 것이,
특징인 미세기포 발생노즐(100).
In the microbubble generating nozzle 100 comprising a tubular microbubble generating unit 110 and a tubular gas mixing unit 210 coupled so that a fluid flows with the microbubble generating unit 110,
The tubular microbubble generator 110 includes a nozzle head 120 fastened to the top thereof, a discharge plate 130 inserted into the nozzle head 120, and one side of the discharge plate 130 A plurality of guide bars 132 and an elastic body 134 installed on, a collision plate 140 supported by the elastic body 134 and guided by the guide bar 132, installed on the collision plate 140 A flow rate control stopper 150, including a diaphragm 160 in which a flow rate control hole 161 in which the flow rate passing area is changed by the flow rate control stopper 150 is formed,
The tubular gas mixing unit 210 has a wide cross-sectional area at the inlet side through which the inflow water is introduced, and a venturi part 230 gradually narrows in cross-sectional area toward the middle part, and gradually cross-sectional area after passing through the venturi part 230 With this widening structure, the gas inlet 220 is connected to the venturi part 230,
The nozzle head 120 is provided with an injection path 121 through which fine bubbles pass, and a spiral guide 122 is formed in the injection path 121 so that the fine bubbles are helically ejected, and the nozzle head 120 ) At the bottom, a receiving groove 123 in which the discharge plate 130 is installed is formed,
Easily change the spraying distance or spraying range of the microbubbles by replacing the nozzle head 120 with the inclination of the spiral guide 122 and the diameter of the spraying path 121 suitable for the required specifications Can,
The discharge plate 130 is inserted into the receiving groove 123 in the shape of a plate body, and a plurality of discharge holes 131 through which fine bubbles pass are formed, and the discharge holes 131 are inclined at a predetermined angle. But is inclined in the same direction as the direction of rotation of the spiral guide 122,
The collision plate 140 has a plurality of protrusions 143 formed on the inclined surface 142 in order to promote the generation of fine bubbles, and the influent water colliding with the plurality of protrusions 143 is easily discharged to the discharge plate 130. The inclined surface 142 is formed to be inclined from the center of the collision plate 140 to the circumferential side, and a flow path (not shown) is formed in a radial form on the inclined surface 142 between the plurality of protrusions 143,
The flow control stopper 150 is formed in a conical shape and is installed on the collision plate 140 to adjust the flow rate passage area of the flow control hole 161 formed in the diaphragm 160, and the elastic force of the elastic body 134 It is pressurized to come into contact with the inclined surface of the flow control hole 161, and is separated from the inclined surface of the flow control hole 161 by the influent pressure of the gas mixing unit 210 discharged to the flow control hole 161. The influent water passage area of the control hole 161 and the distance between the flow control hole 161 and the collision plate 140 are varied,
The influent water is ejected toward the collision plate 140 through the inclined hole 162 formed in the diaphragm 160, and the influent water ejected from the inclined hole 162 and the flow control hole 161 are ejected toward the collision plate 140 The influent water collides with each other to promote the generation of microbubbles,
Passing the influent water through the discharge hole 131 of the discharge plate 130 after passing through the collision plate 140 generating a large amount of fine bubbles,
The characteristic microbubble generation nozzle (100).
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KR1020200042306A KR102208338B1 (en) | 2020-04-07 | 2020-04-07 | A Micro-buble generating nozzle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102432177B1 (en) * | 2021-04-22 | 2022-08-12 | 주식회사 지승개발 | Washing device for excavated filter media |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011235200A (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-24 | Sanso Electric Co Ltd | Gas-liquid dissolution tank |
KR101777655B1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-09-13 | 금호산업주식회사 | Microbubble generating nozzle corresponding to variable flow rate |
KR101818996B1 (en) * | 2017-08-10 | 2018-01-16 | 주식회사 도원엔바이로 | Micro Bubble Generator And Advanced Oxidation Process System Using The Microbubble, Low Concentration Ozone, And UV Lamp |
-
2020
- 2020-04-07 KR KR1020200042306A patent/KR102208338B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011235200A (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-24 | Sanso Electric Co Ltd | Gas-liquid dissolution tank |
KR101777655B1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-09-13 | 금호산업주식회사 | Microbubble generating nozzle corresponding to variable flow rate |
KR101818996B1 (en) * | 2017-08-10 | 2018-01-16 | 주식회사 도원엔바이로 | Micro Bubble Generator And Advanced Oxidation Process System Using The Microbubble, Low Concentration Ozone, And UV Lamp |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102432177B1 (en) * | 2021-04-22 | 2022-08-12 | 주식회사 지승개발 | Washing device for excavated filter media |
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