KR102399749B1 - Nanobubble generating device and water purification system using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a nanobubble generating device and a water purification system using the same. More particularly, the nanobubble generating device comprises: a main body part formed in the form of a cylinder or a prismatic cylinder with open upper and lower surfaces; a fluid inlet and outlet part connected to a lower portion of a side surface of the main body part and formed of a pipe through which fluid can flow in or out; a plurality of fluid collision members formed in a structure protruding from an inner wall surface of the main body part; and a vortex induction part which is formed in the form of a cover covering the open upper surface and an upper end of the side surface of the main body part, and in which the fluid introduced from the fluid inlet and outlet part passes through the inside and is discharged in the direction of a lower end of the side surface of the main body part.

Description

초미세기포 발생장치 및 이를 이용한 정수시스템{Nanobubble generating device and water purification system using the same}Ultrafine bubble generating device and water purification system using the same {Nanobubble generating device and water purification system using the same}

본 발명은 초미세기포 발생장치 및 이를 이용한 정수시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초미세기포와 오염수를 난류로 혼합하여 시스템 내로 배출하고 이를 통해 시스템 내에 와류를 형성하여 세정효과를 높인 초미세기포 발생장치 및 이를 이용한 정수시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a device for generating ultra-fine bubbles and a water purification system using the same, and more particularly, to a device for generating ultra-fine bubbles and a water purification system using the same. It relates to a generator and a water purification system using the same.

미세기포는 마이크로미터 또는 나노미터 사이즈의 미세한 크기의 기포로 수분 내에 수축 및 붕괴되면서 자유 라디칼을 생성한다. 이는 전자 스핀 공명법을 통해 강산성 조건에서 수산기 라디칼이 생성되는 것이 확인된 바 있다. 미세기포의 붕괴로 인한 분위기 변화는 기체와 물의 계면 주위에 축적된 화학 포텐셜의 분산을 통해 라디칼 생성을 유발할 수 있다.Microbubbles are microscopic or nanometer-sized bubbles that are contracted and collapsed within minutes to generate free radicals. It has been confirmed that hydroxyl radicals are generated under strongly acidic conditions through electron spin resonance. Atmospheric changes due to the collapse of microbubbles can induce radical generation through the dispersion of chemical potentials accumulated around the interface between gas and water.

미세기포는 수중에서 붕괴되며 수산화기 라디칼, 초과산화 음이온라디칼, 일중항산소와 같은 활성산소종을 생성한다. 활성산소종은 전자가 부족한 특성이 있어 불안정한 상태로 존재하고, 주변 물질로부터 전자를 얻으려는 경향성을 띄어 반응성이 높다. 이와 같은 활성산소종의 강력한 산화력으로 나노기포는 유기오염물질의 산화 및 병원성 세균의 소독 등에 사용될 수 있다.Microbubbles collapse in water and generate reactive oxygen species such as hydroxyl radicals, superoxide anion radicals, and singlet oxygen. Reactive oxygen species exist in an unstable state due to the lack of electrons, and have a tendency to obtain electrons from surrounding materials and thus have high reactivity. With such strong oxidizing power of reactive oxygen species, nanobubbles can be used for oxidation of organic pollutants and disinfection of pathogenic bacteria.

또한, 미세기포는 기포의 크기가 미세하여 부력이 거의 작용하지 않으므로 수면으로의 부상속도가 매우 느리고 수중에서 브라운 운동을 하는 특성이 있어 수중에 오랜시간 체류할 수 있다. 이렇게 오랜시간 체류하는 동안에도 미세기포는 응집 및 융합을 하지 않아 안정적으로 존재하는데, 이는 미세기포의 표면이 음전하로 대전되어 서로간 척력을 형성하기 때문이다. 이와 같은 안정성에 의해 미세기포는 수계저층의 용존산소농도를 높이는데 강점이 있다.In addition, since the size of the microbubbles is small and buoyancy is hardly applied, the buoyancy force of the microbubbles is very slow and the buoyancy speed to the surface is very slow. Even during such a long stay, the microbubbles do not agglomerate or fuse and exist stably, because the surface of the microbubbles are negatively charged to form a repulsive force. Due to such stability, microbubbles have an advantage in increasing the dissolved oxygen concentration in the water-based bottom layer.

일반적으로 하천에 서식하는 조류와 수초는 무기영양소를 섭취하여 증식한다. 하천으로 무기영양소가 과다하게 유입되면 조류와 수초가 번성하여 부영양화를 일으키고, 하천은 혐기성 환경이 되어 혐기성 미생물이 번식하며 혐기성 미생물이 발생시킨 황화수소, 메탄가스 등이 악취를 풍기게 된다. 이를 해결하기 위해 상기한 바와 같이 용존산소농도를 높여주는 특성이 있는 미세기포를 하천에 발생시키는 방법이 사용되고 있다.In general, algae and aquatic plants that live in rivers feed on inorganic nutrients and proliferate. When inorganic nutrients are excessively introduced into the river, algae and aquatic plants prosper and cause eutrophication, and the river becomes an anaerobic environment for anaerobic microorganisms to reproduce, and hydrogen sulfide and methane gas generated by the anaerobic microorganisms give off a bad smell. In order to solve this problem, as described above, a method of generating microbubbles having a characteristic of increasing the dissolved oxygen concentration in a river is used.

한편, 미세기포를 발생시키기 위하여 물을 공급하는 펌프와 공기를 주입하는 공기 압축기 등을 설치하여 사용하고 있으나, 시스템에 과부하가 가기 쉬우며 부대설비가 많이 소요되는 실정으로 이를 개선하기 위한 기술이 필요하고, 또한 지속적으로 개발되고 있는 실정이다.On the other hand, in order to generate microbubbles, a pump for supplying water and an air compressor for injecting air are installed and used, but the system is easily overloaded and ancillary facilities are required. and is being continuously developed.

KRKR 10-2222106 10-2222106 B1B1 (등록일(Registration Date 2021.03.03.)2021.03.03.) KRKR 10-2021-0122748 10-2021-0122748 AA (공개일(Public Date 2021.10.12.)2021.10.12.) KRKR 10-2021-0129973 10-2021-0129973 AA (공개일(Public Date 2021.10.29.)2021.10.29.)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 미세기포를 형성하기 위해 액체와 기체가 혼합된 유체를 장치 내부로 유입시킨 뒤 장치 내부의 장애물에 유체를 충돌시켜 포말을 형성하고, 배출 시 난류(亂流)를 형성하여 더욱 더 미세한 포말을 형성하기 위한 초미세기포 발생장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been developed to solve the problems described above, and an object of the present invention is to introduce a fluid in which a liquid and a gas are mixed to form microbubbles into the device, and then collide the fluid with an obstacle inside the device. An object of the present invention is to propose an ultra-fine bubble generator for forming foam and forming a turbulent flow during discharge to form more fine foam.

또한, 원뿔 또는 각뿔형의 역방향 배출장치를 더 포함하여 초미세기포의 배출 시 난류를 형성하는 것을 목적으로 한다.In addition, it aims to form a turbulent flow when the ultra-fine bubbles are discharged by further including a conical or pyramid-shaped reverse discharge device.

또한, 초미세기포 발생장치의 배출장치의 내부에 암나사와 같은 나선 구조를 형성하여 초미세기포의 배출 시 와류를 형성하는 것을 목적으로 한다.In addition, it aims to form a spiral structure such as a female screw inside the discharge device of the ultrafine bubble generating device to form a vortex when the ultrafine bubble is discharged.

또한, 초미세기포 발생장치의 배출장치 내부에 벤투리관 또는 오리피스 구조를 형성하여 미세한 직경의 초미세기포를 형성하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to form an ultrafine bubble of a fine diameter by forming a venturi tube or an orifice structure inside the discharge device of the ultrafine bubble generator.

또한, 초미세기포 발생장치의 내부에 유체의 유동방향을 반복적으로 바꾸는 구조물을 유체가 유입되는 위치에 형성하여 유체 내부의 액체와 기체를 혼합하고 포말을 형성하는 것을 목적으로 한다.In addition, the object is to form a structure that repeatedly changes the flow direction of the fluid inside the ultra-fine bubble generating device at a position where the fluid is introduced to mix the liquid and gas inside the fluid and form foam.

또 다른 본 발명으로 오염수에 낮은 부력, 표면 음전하, 자유 라디칼 등의 특징을 갖는 초미세기포를 투입하여 오염수를 정화할 수 있도록 초미세기포 발생장치를 포함하는 정수 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다.Another aspect of the present invention is to propose a water purification system including an ultra-fine bubble generator to purify contaminated water by injecting ultra-fine bubbles having characteristics such as low buoyancy, surface negative charge, and free radicals into the contaminated water. do.

상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 상면과 하면이 개방된 원통 또는 각통 형태로 형성되는 본체부, 상기 본체부의 측면 하단에 연결되거나 또는 상기 본체부의 하부에 위치하며 상기 본체부의 내부로 유체를 유입 또는 유출하는 관으로 형성되는 유체출입부, 상기 본체부의 내벽면에 돌출된 구조로 형성되는 복수 개의 유체충돌부재, 상기 본체부의 개방된 상면과 측면 상단을 덮는 덮개 형태로 형성되되, 상기 유체출입부에서 유입된 유체가 내부를 통과하여 상기 본체부의 측면 하단 방향으로 배출되는 볼텍스유도부로 구성되는 것을 특징으로 한다.As a means for solving the above problems, the present invention is a body portion formed in the form of a cylinder or square cylinder with an open upper surface and a lower surface, connected to the lower end of the side of the main body portion, or located under the main body portion and inserted into the body portion A fluid inlet part formed as a pipe for introducing or outflowing fluid, a plurality of fluid collision members formed in a structure protruding from the inner wall surface of the main body part, and a cover covering the open upper surface and side upper ends of the main body part, the It is characterized in that it is composed of a vortex inducing part through which the fluid introduced from the fluid inlet is discharged toward the lower end of the side of the main body.

또한, 상기 볼텍스유도부는 상기 본체부의 측면 상단에 위치하며, 내부에 공간이 형성된 각뿔 또는 원뿔 형태이되 꼭짓점이 상기 본체부의 하단 방향을 향하고, 밑면과 꼭짓점이 개방된 1개 내지 복수 개의 분사관, 상기 본체부와 상기 볼텍스유도부가 이어진 공간에 고리 형태로 형성되며, 유체가 상기 분사관으로 유도되도록 하는 유체유도관을 특징으로 한다.In addition, the vortex inducing part is located at the upper end of the side of the body part, has a pyramid or cone shape with a space formed therein, the vertex points toward the lower end of the body part, and one to a plurality of injection tubes with open bottom and vertices, the It is characterized in that the fluid guide tube is formed in a ring shape in the space where the body portion and the vortex guide portion are connected, and allows the fluid to be guided to the injection tube.

또한, 상기 분사관은 내부면이 암나사의 형태로 형성되어, 나사산과 나사골이 반복적으로 형성되는 것을 포함하고, 상기 본체부로부터 상기 분사관으로 유입된 유체는 나사골을 따라 유동하여 상기 분사관의 꼭짓점에서 분사되는 것을 특징으로 한다.In addition, the injection pipe has an inner surface formed in the form of a female screw, and includes that a screw thread and a screw thread are repeatedly formed. It is characterized in that it is sprayed from

또한, 상기 본체부는 상기 유체충돌부재의 하측이자 상기 유체출입부의 상측에 위치하며, 상기 본체부의 내부 측면과 밀착된 판 형태로 형성되는 중앙판, 상기 중앙판을 관통하는 구멍으로 형성되며, 상기 유체출입부로 유입된 유체가 상기 본체부의 상측으로 이동하는 경우 통과하는 분사홀을 특징으로 한다.In addition, the main body portion is located on the lower side of the fluid collision member and above the fluid inlet portion, the central plate formed in the form of a plate in close contact with the inner side of the main body portion, is formed with a hole penetrating the central plate, the fluid It is characterized in that the injection hole through which the fluid introduced into the inlet moves toward the upper side of the main body.

또한, 상기 본체부의 개방된 하면을 폐쇄하는 판 형태로 형성되는 하판, 상기 중앙판과 상기 하판의 사이에 위치하며, 상기 유체출입부로부터 유입된 유체를 혼합하며 상기 분사홀로 유도하고, 유체의 이동 중에 교반과 혼합을 유도하는 유체교반부를 특징으로 한다.In addition, a lower plate formed in the form of a plate to close the open lower surface of the main body, located between the central plate and the lower plate, mixes the fluid flowing in from the fluid inlet and guides it to the injection hole, and moves the fluid It features a fluid agitator that induces agitation and mixing during the process.

또한, 상기 유체교반부는 1개 내지 제n(여기서, n은 2 이상의 자연수) 개의 상면과 하면이 개방된 원통으로 형성되는 교반몸체를 더 포함하고, 상기 교반몸체는 최내측의 원통인 제1교반몸체로부터 최외각의 원통인 제n교반몸체로 구성되는 것을 포함하고, 상기 제1교반몸체는 상기 교반몸체 중 가장 작은 지름을 가지며 상기 제n교반몸체까지 순차적으로 지름이 증가하는 것을 포함하고, 상기 제1교반몸체는 상기 분사홀의 지름과 동일한 원통으로 형성되어 개방된 상면이 상기 분사홀이 알맞게 결합되고, 이후로 짝수 번째의 상기 교반몸체는 개방된 하면이 상기 하판에 결합되고, 홀수 번째의 상기 교반몸체는 개방된 상면이 상기 중앙판에 결합되는 것을 상기 제n교반몸체까지 반복하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fluid stirring unit further includes a stirring body formed of an open cylinder with an upper surface and a lower surface of 1 to nth (where n is a natural number of 2 or more), wherein the stirring body is an innermost cylinder, the first stirring Including being composed of an n-th stirring body which is the outermost cylinder from the body, the first stirring body having the smallest diameter among the stirring bodies and sequentially increasing in diameter up to the n-th stirring body, wherein the The first stirring body is formed in a cylinder equal to the diameter of the injection hole, and the opened upper surface is properly coupled to the injection hole, and then the even-numbered stirring body has an open lower surface coupled to the lower plate, and the odd-numbered upper surface is coupled to the lower plate The stirring body is characterized in that it repeats that the open upper surface is coupled to the central plate until the n-th stirring body.

또한, 상기 제1교반몸체부터 상기 제n교반몸체는 내측벽 또는 외측벽에 돌출된 구조로 형성되는 복수 개의 유체교반부재가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the first stirring body to the n-th stirring body is characterized in that a plurality of fluid stirring members formed in a protruding structure from the inner wall or the outer wall is formed.

또 다른 본 발명으로 초미세기포 발생장치를 이용하여 수질을 정화하는 정수시스템에 있어서, 상기 초미세기포 발생장치가 수용되며, 철제 또는 콘크리트로 형성되어 내부에 유체가 충진된 오수조, 일단이 상기 오수조 내부의 유체와 연결되며 타단이 상기 유체출입부에 연결되는 유체순환관, 상기 유체순환관의 일측에 연결되며 상기 오수조로부터 유체를 상기 초미세기포 발생장치의 상기 유체출입부로 유입시키기 위한 구동력을 전달하는 펌프, 상기 유체순환관의 유로에 설치되어 유체를 여과하는 글라스펄(Glass pearl)여과재가 충진된 유체오염제거장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.In another present invention, in a water purification system for purifying water using an ultra-fine bubble generator, the ultra-fine bubble generator is accommodated, and the septic tank made of iron or concrete and filled with a fluid, one end of which is the A fluid circulation pipe connected to the fluid in the sump tank and the other end connected to the fluid inlet part, connected to one side of the fluid circulation pipe, and for introducing a fluid from the sump tank into the fluid inlet part of the ultrafine bubble generating device It is characterized in that it consists of a pump that transmits a driving force, and a fluid decontamination device filled with a glass pearl filter material that is installed in the flow path of the fluid circulation pipe and filters the fluid.

상기한 수단으로 인한 본 발명의 효과로, 미세기포를 형성하기 위해 액체와 기체가 혼합된 유체를 장치 내부로 유입시킨 뒤 장치 내부의 장애물에 유체를 충돌시켜 포말을 형성하고, 배출 시 난류(亂流)를 형성하여 더욱 더 미세한 포말을 형성하기 위한 초미세기포 발생장치를 제안하는 효과가 있다.With the effect of the present invention due to the above-described means, a fluid mixed with a liquid and a gas is introduced into the device to form microbubbles, and then the fluid collides with an obstacle inside the device to form bubbles, and turbulent flow when discharged流) has the effect of proposing an ultra-fine bubble generator for forming more and more fine foam.

또한, 원뿔 또는 각뿔형의 역방향 배출장치를 더 포함하여 초미세기포의 배출 시 난류를 형성하는 효과가 있다.In addition, it has the effect of forming a turbulence when the ultra-fine bubbles are discharged by further including a conical or pyramid-shaped reverse discharge device.

또한, 초미세기포 발생장치의 배출장치의 내부에 암나사와 같은 나선 구조를 형성하여 초미세기포의 배출 시 와류를 형성하는 효과가 있다.In addition, by forming a spiral structure such as a female screw inside the discharge device of the ultrafine bubble generating device, there is an effect of forming a vortex when the ultrafine bubble is discharged.

또한, 초미세기포 발생장치의 배출장치 내부에 벤투리관 또는 오리피스 구조를 형성하여 미세한 직경의 초미세기포를 형성하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of forming a venturi tube or an orifice structure inside the discharge device of the ultrafine bubble generating device to form ultrafine bubbles of a fine diameter.

또한, 초미세기포 발생장치의 내부에 유체의 유동방향을 반복적으로 바꾸는 구조물을 유체가 유입되는 위치에 형성하여 유체 내부의 액체와 기체를 혼합하고 포말을 형성하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of forming a structure that repeatedly changes the flow direction of the fluid inside the ultra-fine bubble generating device at a position where the fluid is introduced to mix the liquid and gas inside the fluid and form foam.

또 다른 본 발명으로 오염수에 낮은 부력, 표면 음전하, 자유 라디칼 등의 특징을 갖는 초미세기포를 투입하여 오염수를 정화할 수 있도록 초미세기포 발생장치를 포함하는 정수 시스템을 제안하는 효과가 있다.As another invention, there is an effect of proposing a water purification system including an ultra-fine bubble generator to purify contaminated water by injecting ultra-fine bubbles having characteristics such as low buoyancy, surface negative charge, and free radicals into the contaminated water. .

도 1a는 본 발명인 초미세기포 발생장치의 사시도이다.
도 1b는 초미세기포 발생장치의 단면투시도이다.
도 2a는 초미세기포 발생장치의 측면도이다.
도 2b는 초미세기포 발생장치의 단면도이다.
도 3은 본체부 내부의 유체충돌부재를 나타낸 평면도이다.
도 4는 암나사 형태가 형성된 분사관 내부를 나타낸 단면투시도와 그 확대도이다.
도 5a는 유체교반부가 형성된 초미세기포 발생장치의 단면투시도이다.
도 5b는 유체교반부가 형성된 초미세기포 발생장치의 단면도이다.
도 5c는 유체교반부를 나타낸 단면도이다.
도 6a는 유체교반부재가 형성된 초미세기포 발생장치의 단면투시도이다.
도 6b는 유체교반부재가 형성된 초미세기포 발생장치의 단면도이다.
도 6c는 유체교반부재가 형성된 유체교반부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 또 다른 본 발명인 초미세기포 발생장치를 이용한 정수시스템의 개략도이다.1A is a perspective view of an ultra-fine bubble generator according to the present invention.
Figure 1b is a cross-sectional perspective view of the ultra-fine bubble generating device.
Figure 2a is a side view of the ultra-fine bubble generator.
Figure 2b is a cross-sectional view of the ultra-fine bubble generator.
3 is a plan view showing the fluid collision member inside the body part.
4 is a cross-sectional perspective view and an enlarged view showing the inside of the injection pipe in which the female screw type is formed.
5A is a cross-sectional perspective view of an ultra-fine bubble generating device in which a fluid agitator is formed.
Figure 5b is a cross-sectional view of the ultra-fine bubble generating device formed with a fluid stirring unit.
Figure 5c is a cross-sectional view showing the fluid agitator.
6A is a cross-sectional perspective view of an ultra-fine bubble generating device in which a fluid stirring member is formed.
6B is a cross-sectional view of an ultrafine bubble generating device in which a fluid stirring member is formed.
6C is a cross-sectional view showing a fluid stirring part in which a fluid stirring member is formed.
7 is a schematic diagram of a water purification system using an ultra-fine bubble generator according to another present invention.

본 발명은 초미세기포 발생장치 및 이를 이용한 정수시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초미세기포와 오염수를 난류로 혼합하여 시스템 내로 배출하고 이를 통해 시스템 내에 와류를 형성하여 세정효과를 높인 초미세기포 발생장치 및 이를 이용한 정수시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a device for generating ultra-fine bubbles and a water purification system using the same, and more particularly, to a device for generating ultra-fine bubbles and a water purification system using the same. It relates to a generator and a water purification system using the same.

이하에서는 본 발명의 구체적 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as 'comprise' or 'have' are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되었음을 일러둔다.In addition, terms such as first, second, etc. may be used to distinguish and describe various components, but the components should not be limited by the terms. Note that the above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

초미세기포는 마이크로미터 또는 나노미터의 직경으로 형성되는 기포를 말한다. 마이크로미터의 직경으로 형성되는 마이크로버블은 직경이 10 내지 50μm로 형성되며, 나노미터의 직경으로 형성되는 나노버블은 직경이 200nm 미만으로 형성된다.Ultrafine bubbles refer to bubbles formed with a diameter of micrometers or nanometers. The microbubbles formed with a diameter of micrometers are formed with a diameter of 10 to 50 μm, and the nanobubbles formed with a diameter of nanometers are formed with a diameter of less than 200 nm.

이러한 초미세기포는 수중에서 일반적인 매크로 사이즈의 기포와 달리 높은 안정성을 갖는데, 이는 초미세기포가 높은 제타 전위값을 갖고 있어 입자들간의 반발력이 크고 안정하여 초미세기포들간의 결합 또는 융합이 일어나지 않고, 수면으로의 상승속도가 무시할 수 있을 정도로 낮아 공기 중에 노출되지 않으므로 형체를 오래 유지할 수 있기 때문이다. 초미세기포의 0에 수렴하는 매우 느린 수면 상승속도는 초미세기포의 작은 부력과 브라운 운동 사이의 힘의 평형에 기인하는 것으로 연구에 의해 밝혀진 바 있다.These ultra-fine bubbles have high stability in water, unlike general macro-sized bubbles, which have a high zeta potential value, so the repulsive force between particles is large and stable, so that bonding or fusion between the ultra-fine bubbles does not occur, This is because the rate of ascent to the surface is negligible and it is not exposed to the air, so it can maintain its shape for a long time. The very slow rate of water surface rise converging to zero of the ultrafine bubble is due to the balance of forces between the small buoyancy of the ultrafine bubble and the Brownian motion.

또한, 마이크로버블 또는 나노버블은 대기압보다 3 내지 4배 높은 내부의 압력을 가지고 있으며, 버블이 붕괴되는 경우 수산화 라디칼과 충격파가 발생한다. 수산화 라디칼은 플라즈마 상태에서 발생하는 산소 음이온계의 물질로서 히드록실 라디칼이라고도 하며, 수산화 이온의 라디칼 이온으로 산화력이 강해 살균, 소독, 탈취, 분해 능력이 강력하지만 오염 물질과 반응 후 산소와 물로 환원되므로 인체에는 무해하고, 오존의 2000배, 자외선의 180배에 달하는 살균 효과가 있다.In addition, microbubbles or nanobubbles have an internal pressure that is 3 to 4 times higher than atmospheric pressure, and when the bubble collapses, hydroxyl radicals and shock waves are generated. Hydroxide radical is an oxygen anion-based material that is generated in plasma, and is also called hydroxyl radical. It is a radical ion of hydroxide ion and has strong oxidizing power to sterilize, disinfect, deodorize, and decompose. However, it is reduced to oxygen and water after reaction with pollutants. It is harmless to the human body and has a sterilization effect 2000 times that of ozone and 180 times that of ultraviolet.

따라서 상기한 특성을 갖는 초미세기포는 마이크로버블 또는 나노버블 형태로 용존율을 높이고, 수산화 라디칼의 산화력을 통해 수질을 개선하기 위한 목적으로 사용될 수 있다.Therefore, the ultra-fine bubbles having the above properties can be used for the purpose of increasing the dissolution rate in the form of microbubbles or nanobubbles, and improving water quality through the oxidizing power of hydroxyl radicals.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 초미세기포 발생장치는 상면과 하면이 개방된 원통 또는 각통 형태로 형성되는 본체부(100), 상기 본체부(100)의 측면 하단에 연결되거나 또는 상기 본체부(100)의 하부에 위치하며 상기 본체부(100)의 내부로 유체를 유입 또는 유출하는 관으로 형성되는 유체출입부(200), 상기 본체부(100)의 내벽면에 돌출된 구조로 형성되는 복수 개의 유체충돌부재(110), 상기 본체부(100)의 개방된 상면과 측면 상단을 덮는 덮개 형태로 형성되되, 상기 유체출입부(200)에서 유입된 유체가 내부를 통과하여 상기 본체부(100)의 측면 하단 방향으로 배출되는 볼텍스유도부(300)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the ultrafine bubble generating device of the present invention is connected to the lower end of the side of the main body 100, which is formed in a cylindrical or prismatic shape with upper and lower surfaces open. or the fluid inlet and outlet 200 that is located in the lower portion of the main body 100 and formed as a pipe for introducing or outflowing fluid into or out of the main body 100 , and protrudes from the inner wall surface of the main body 100 . A plurality of fluid collision members 110 formed in a structure of It is configured to include a vortex inducing part 300 that is discharged toward the lower end of the side of the body part 100 .

도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(100)와 상기 본체부(100)의 측면 하단에 연결된 상기 유체출입부(200) 및 상기 본체부(100)의 상단에 덮힌 상기 볼텍스유도부(300)로 본 발명인 초미세기포 발생장치의 일 실시예가 형성될 수 있으며, 도 1b에서는 일 실시예에 따른 초미세기포 발생장치의 내부 구조를 나타내고 있다.As shown in FIG. 1A , the body part 100 and the fluid inlet part 200 connected to the lower side of the side of the body part 100 and the vortex induction part 300 covered on the upper end of the body part 100 ) As an embodiment of the present invention, an ultra-fine bubble generating device may be formed, and FIG. 1b shows the internal structure of the ultra-fine bubble generating device according to an embodiment.

도 2a에서는 정면에서 바라본 초미세기포 발생장치의 일 실시예를 나타내고 있으며, 도 2b에서는 일 실시예에 따른 초미세기포 발생장치의 내부 구조를 나타내고 있다.FIG. 2a shows an embodiment of the ultra-fine bubble generating device as viewed from the front, and FIG. 2b shows the internal structure of the ultra-fine bubble generating device according to the embodiment.

상기 본체부(100)는 내식성이 높은 플라스틱 또는 금속으로 형성될 수 있으나, 초미세기포 발생장치가 오염수의 수중에 위치하는 경우에는 스테인리스 스틸로 주조되는 것이 바람직하다.The body part 100 may be formed of plastic or metal having high corrosion resistance, but is preferably cast from stainless steel when the ultrafine bubble generator is located in contaminated water.

상기 본체부(100)를 스테인리스 스틸로 구성하는 경우 STS304, STS316 또는 904L 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기한 스테인리스 스틸을 염소에 대한 부식성을 기준으로 비교하면 STS304는 10℃에서 1,000ppm까지의 염소 이온 농도를 견딜 수 있으며, STS316은 10℃에서 5,000ppm까지 견디는 반면, 904L의 경우 STS304와 STS316이 내식성을 대부분 상실하는 50℃에서도 8,000ppm의 염소 이온 농도를 버티는 것으로 알려져 있다. 따라서 오염수의 수중에 초미세기포 발생장치를 위치시키는 경우 상기 본체부(100), 상기 유체출입부(200) 및 상기 유체충돌부재(110)의 재질을 904L로 사용함이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.When the body part 100 is made of stainless steel, any one of STS304, STS316, or 904L may be used. Comparing the above stainless steels based on the corrosion resistance to chlorine, STS304 can withstand a chlorine ion concentration of up to 1,000ppm at 10℃, STS316 withstands up to 5,000ppm at 10℃, whereas in the case of 904L, STS304 and STS316 have corrosion resistance It is known to withstand the chlorine ion concentration of 8,000ppm even at 50℃ where most of the ions are lost. Therefore, when locating the ultrafine bubble generating device in the water of contaminated water, it is preferable to use the material of the body part 100, the fluid inlet part 200, and the fluid collision member 110 as 904L, but it is not limited thereto. .

또한, 상기 볼텍스유도부(300)의 경우 상기 본체부(100)와 일체형으로 형성되는 경우에는 동일한 재질로 형성됨이 바람직하나, 상기 본체부(100)와 결합형으로 형성되는 경우에는 결합부위에 플라스틱 재질의 패킹이 형성되는 것을 포함하여 상기 볼텍스유도부(300)가 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.In addition, in the case of the vortex induction part 300, when it is formed integrally with the body part 100, it is preferably formed of the same material, but when it is formed in a coupling type with the body part 100, a plastic material is used at the coupling part. The vortex inducing part 300 may be formed of a plastic material, including the packing of the vortex.

상기 본체부(100), 상기 유체출입부(200), 상기 유체충돌부재(110) 및 상기 볼텍스유도부(300)를 플라스틱 재질로 형성할 경우 이에 사용되는 플라스틱으로는 내식성이 뛰어나다고 알려진 폴리올레핀 그룹, 폴리염화비닐 계열, 플루오로 폴리머 계열 중 어느 하나 이상을 단일 또는 혼합하여 사용할 수 있다.When the body part 100, the fluid inlet part 200, the fluid collision member 110 and the vortex induction part 300 are formed of a plastic material, the plastic used therein is a polyolefin group known to have excellent corrosion resistance, Any one or more of polyvinyl chloride series and fluoropolymer series may be used singly or as a mixture.

오염수가 존재하는 하천 또는 수조의 외부에 초미세기포 발생장치가 위치하는 경우에는 상기 볼텍스유도부(300)에 관을 연결하여 상기 수조의 내부에 초미세기포를 투입한다. 투입된 초미세기포는 수중에서 안정적으로 유지되며 용존율을 높여 생태계 활성화에 긍정적 영향을 미친다.When the ultrafine bubble generating device is located outside a river or a water tank in which contaminated water exists, a tube is connected to the vortex inducing unit 300 to inject ultrafine bubbles into the water tank. The injected ultrafine bubbles are stably maintained in the water and have a positive effect on the activation of the ecosystem by increasing the dissolution rate.

하천 또는 수조의 내부에 초미세기포 발생장치가 위치하는 경우에는, 상기 볼텍스유도부(300)에서 배출되는 초미세기포가 수중에 와류를 형성시켜 초미세기포가 일정 비율로 파괴되고, 파괴된 초미세기포에서 형성된 수산화 라디칼이 와류를 통해 멀리 전파되어 수질을 정화할 수 있다.When the ultra-fine bubble generating device is located inside a river or water tank, the ultra-fine bubbles discharged from the vortex induction unit 300 form a vortex in the water so that the ultra-fine bubbles are destroyed at a certain rate, and in the destroyed ultra-fine bubbles The formed hydroxyl radicals can propagate away through the vortex to purify the water.

상기 유체출입부(200)는 일자형 관, 오리피스 또는 벤투리관 중 어느 하나의 형태로 형성되며, 상기 본체부(100)의 측면 하단에 연결되거나 또는 상기 본체부(100)의 하부에 위치하며 상기 본체부(100)로 유체를 유입하거나 상기 본체부(100)로부터 유체를 유출한다. 상기 유체출입부(200)가 상기 본체부(100)의 측면 하단에 연결되는 경우, 상기 유체출입부(200)를 형성하는 유체출입관의 끝단이 상기 본체부(100)의 측면 하단의 측벽에 위치하거나, 일자로 연장되어 상기 본체부(100)의 중심부에 위치하거나, 상기 본체부(100)의 중심부에서 수직으로 절곡되어 상기 본체부(100)의 상부를 향하도록 위치하는 것 중 어느 하나의 형태로 형성된다. 상기 유체출입부(200)가 상기 본체부(100)의 하부에 형성되는 경우 상기 유체출입관은 일자로 형성되어 끝단이 상기 본체부(100)의 상부를 향한다.The fluid inlet 200 is formed in any one of a straight tube, an orifice, and a venturi tube, and is connected to the lower end of the side of the main body 100 or is located in the lower portion of the main body 100 and the A fluid is introduced into the body part 100 or the fluid flows out of the body part 100 . When the fluid inlet 200 is connected to the lower end of the side of the main body 100 , the end of the fluid inlet pipe forming the fluid inlet 200 is on the side wall of the lower side of the side of the main body 100 . Any one of which is positioned, extended in a straight line and positioned at the center of the main body 100 , or bent vertically from the center of the main body 100 to face the upper part of the main body 100 . formed in the form When the fluid inlet 200 is formed in the lower part of the main body 100 , the fluid inlet pipe is formed in a straight line so that the end faces the upper part of the main body 100 .

상기 유체출입부(200)의 끝단이 상기 본체부(100)의 측면 하단의 측벽에 위치하는 경우, 상기 유체출입관의 내부 유체는 펌프의 동력으로 유동하여 상기 본체부(100) 내부의 유체와 충돌하고, 충돌한 유체는 폭포 또는 분수에서의 미세기포 형성 원리와 같이 미세기포를 형성한다. 폭포에서 음이온이 발생하는 현상은 레나드 효과로 익히 알려진 것인데, 이는 실제 마이크로버블, 즉 폭포의 낙수충격으로 생성된 미세기포에 의해 음이온이 발생하는 것이다.When the end of the fluid inlet 200 is located on the side wall of the lower end of the side of the body 100, the fluid inside the fluid inlet pipe flows by the power of the pump so that the fluid inside the body 100 and The collided fluid forms microbubbles like the principle of microbubble formation in waterfalls or fountains. The phenomenon of the generation of negative ions in waterfalls is well known as the Lennard effect, which is the generation of negative ions by actual microbubbles, that is, microbubbles generated by the impact of falling water.

따라서 폭포의 원리와 같이 유체를 충돌시켰을 때 미세기포가 형성되는 것은 자명하며, 상기 유체출입부(200)를 오리피스 또는 벤투리관으로 형성하고 유체의 유속을 높여 상기 유체출입부(200)에서 상기 본체부(100)로 유입되는 유체와 상기 본체부(100) 내부의 유체 간의 충격량을 늘리면 더 작은 미세기포를 형성할 수 있다.Therefore, it is self-evident that microbubbles are formed when a fluid collides as in the principle of a waterfall, and the fluid inlet 200 is formed as an orifice or a venturi tube and the flow rate of the fluid is increased to increase the flow rate of the fluid in the fluid inlet 200. If the amount of impact between the fluid flowing into the body part 100 and the fluid inside the body part 100 is increased, smaller microbubbles may be formed.

상기 유체출입부(200)를 상기 본체부(100)의 하부에 형성할 경우 초미세기포 발생장치를 지면 또는 강바닥 등에 설치할 때 어려움이 있으므로 되도록이면 상기 본체부(100)의 측면 하단에 형성하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.When the fluid inlet 200 is formed in the lower part of the main body 100, it is difficult to install the ultra-fine bubble generator on the ground or river bed. Preferably, but not limited thereto.

미세기포가 형성된 유체는 상기 본체부(100)의 상부 방향으로 이동하며 상기 유체충돌부재(110)와 충돌하고 더욱 작은 미세기포로 분화한다.상기 유체충돌부재(110)에 대하여 더욱 자세하게는, 상기 본체부(100)의 내벽면에 블레이드(112), 스크류(111), 기둥, 뿔 중 어느 하나 이상의 형태가 벽면에서 돌출되는 형태로 벽면과 일체 또는 결합하여 복수 개로 형성될 수 있다.The fluid in which the microbubbles are formed moves upward of the body part 100, collides with the fluid collision member 110, and differentiates into smaller microbubbles. In more detail about the fluid collision member 110, the body A plurality of blades 112 , screws 111 , pillars, and horns are formed on the inner wall surface of the unit 100 in a form that protrudes from the wall surface and is integrally or combined with the wall surface.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유체충돌부재(110)는 초미세기포 발생장치의 상부 또는 하부에서 보았을 때 상기 본체부(100)의 반대편이 잘 보이지 않도록 복수 개의 상기 유체충돌부재(110)를 촘촘하게 형성하는 것이 바람직하다. 복수 개의 상기 유체충돌부재(110)를 촘촘하게 형성하는 경우 상기 유체충돌부재(110)의 사이마다 오리피스 또는 벤투리관의 형태가 형성되어 유체의 유속이 빨라지므로 유체에게 가하는 충격량을 늘릴 수 있다. 상부 또는 하부에서 보았을 때 복수 개의 상기 유체충돌부재(110)에 의해 반대면이 가려지는 면적은 상기 본체부(100) 단면적의 80% 내지 100% 이하인 것이 바람직하다In addition, as shown in FIG. 3 , the fluid collision member 110 includes a plurality of the fluid collision members 110 so that the opposite side of the body part 100 is not easily seen when viewed from the upper or lower portion of the ultrafine bubble generating device. It is preferable to form a dense. When the plurality of fluid collision members 110 are densely formed, an orifice or a venturi tube shape is formed between the fluid collision members 110 to increase the flow rate of the fluid, so the amount of impact applied to the fluid can be increased. When viewed from the top or bottom, the area covered by the opposite surface by the plurality of fluid collision members 110 is preferably 80% to 100% or less of the cross-sectional area of the body part 100 .

또한, 상기 유체충돌부재(110)는 표면에 점 또는 선 형태의 복수 개의 돌기가 형성되는 것을 더 포함한다.In addition, the fluid collision member 110 further includes a plurality of projections in the form of points or lines are formed on the surface.

상기 볼텍스 유도부는 상기 본체부(100)와의 결합부위에 유체가 통과하여 외부로 배출될 수 있는 공간인 유체유도관(320)이 형성되어 있으며, 상기 유체유도관(320)을 통과한 유체는 상기 분사관(310)을 통과하여 외부로 배출되고 수중에 소용돌이를 일으킨다. 상기 분사관(310)은 각뿔 또는 원뿔 형태이며 꼭짓점이 상기 본체부(100)의 하단 방향을 향하도록 형성된다. 상기한 과정에서 유체는 180℃에 가까운 선회에 의한 충격, 상기 유체유도관(320)과 상기 분사관(310)에서 반복되는 병목 구조를 통과함에 따른 충격을 받아 최종적으로 초미세기포로 분화된다.In the vortex guide part, a fluid guide pipe 320, which is a space through which the fluid can pass and be discharged to the outside, is formed in the coupling portion with the body part 100, and the fluid passing through the fluid guide pipe 320 is the It is discharged to the outside through the injection pipe 310 and causes a vortex in the water. The injection pipe 310 has a pyramidal or conical shape and is formed so that a vertex is directed toward the lower end of the main body 100 . In the above process, the fluid is finally differentiated into ultra-fine bubbles by receiving the shock caused by turning close to 180°C, and the shock as it passes through the bottleneck structure that is repeated in the fluid guide tube 320 and the injection tube 310 .

도 4에 도시된 바와 같이 상기 분사관(310)은 내부면이 암나사의 형태로 형성되어 나사산(311)과 나사골(312)이 반복적으로 형성되는 것을 포함한다. 상기 분사관(310)에 유입된 유체는 상기 나사골(312)을 따라 유동하며 소용돌이를 형성한다. 형성된 소용돌이는 유체에 가해지는 전단력을 증가시켜 더욱 미세한 기포를 형성할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 4 , the injection pipe 310 has an inner surface formed in the form of a female screw, so that the screw thread 311 and the screw bone 312 are repeatedly formed. The fluid introduced into the injection pipe 310 flows along the screw valley 312 to form a vortex. The vortex formed increases the shear force applied to the fluid, allowing the formation of finer bubbles.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(100)는 상기 유체충돌부재(110)의 하측이자 상기 유체출입부(200)의 상측에 위치하며, 상기 본체부(100)의 내부 측면과 밀착된 판 형태로 형성되는 중앙판(120), 상기 중앙판(120)을 관통하는 구멍으로 형성되며, 상기 유체출입부(200)로 유입된 유체가 상기 본체부(100)의 상측으로 이동하는 경우 통과하는 분사홀(130), 상기 본체부(100)의 개방된 하면을 폐쇄하는 판 형태로 형성되는 하판(140), 상기 중앙판(120)과 상기 하판(140)의 사이에 위치하며, 상기 유체출입부(200)로부터 유입된 유체를 혼합하며 상기 분사홀(130)로 유도하고, 유체의 이동 중에 교반과 혼합을 유도하는 유체교반부(400)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the body part 100 is located on the lower side of the fluid collision member 110 and above the fluid inlet part 200 , and is in close contact with the inner side surface of the body part 100 . The central plate 120 formed in the form of a plate, formed with a hole penetrating the central plate 120 , passes when the fluid introduced into the fluid inlet 200 moves upward of the main body 100 . The injection hole 130, the lower plate 140 formed in the form of a plate to close the open lower surface of the main body 100, the central plate 120 and the lower plate 140, located between the, the fluid It may further include a fluid agitator 400 that mixes the fluid introduced from the inlet 200 and guides it to the injection hole 130, and induces agitation and mixing during the movement of the fluid.

초미세기포 발생장치에 상기 유체교반부(400)를 포함하는 경우, 상기 유체출입부(200)는 상기 유체출입관의 끝단이 상기 본체부(100)의 측면 하단의 측벽에 위치하는 것이 바람직하다.When the ultra-fine bubble generating device includes the fluid agitator 400 , the fluid inlet 200 is preferably located at the end of the fluid inlet pipe on the side wall of the lower side of the side of the main body 100 . .

상기 중앙판(120)과 상기 분사홀(130)을 형성함에 있어 상기 중앙판(120)의 두께와 상기 분사홀(130)의 구조를 변형함에 따라 오리피스 또는 벤투리관의 형태로 형성하는 것이 가능하다. 상기 분사홀(130)을 상기 본체부(100)의 상부 방향으로 갈수록 좁아지도록 형성하거나, 넓어지도록 형성하거나 또는 동일하게 형성하는 것 모두 가능하나, 좁아지도록 형성하는 것이 가장 바람직하다.In forming the central plate 120 and the injection hole 130, it is possible to form an orifice or a venturi tube by changing the thickness of the central plate 120 and the structure of the injection hole 130 Do. It is possible to form the injection hole 130 to be narrower toward the upper direction of the main body 100, to be formed to widen, or to be formed in the same manner, but it is most preferable to form the injection hole 130 to be narrower.

상기 유체교반부(400)는 1개 내지 제n(여기서, n은 2 이상의 자연수) 개의 상면과 하면이 개방된 원통으로 형성되는 교반몸체(410)를 더 포함하고, 상기 교반몸체(410)는 최내측의 원통인 제1교반몸체(411)로부터 최외각의 원통인 제n교반몸체로 구성되는 것을 포함하고, 상기 제1교반몸체(411)는 상기 교반몸체(410) 중 가장 작은 지름을 가지며 상기 제n교반몸체까지 순차적으로 지름이 증가하는 것을 포함하고, 상기 제1교반몸체(411)는 상기 분사홀(130)의 지름과 동일한 원통으로 형성되어 개방된 상면이 상기 분사홀(130)이 알맞게 결합되고, 이후로 짝수 번째의 상기 교반몸체(410)는 개방된 하면이 상기 하판(140)에 결합되고, 홀수 번째의 상기 교반몸체(410)는 개방된 상면이 상기 중앙판(120)에 결합되는 것을 상기 제n교반몸체까지 반복하는 것을 포함한다.The fluid stirring unit 400 further includes a stirring body 410 formed of an open cylinder with one to n-th (where n is a natural number of 2 or more) number of upper and lower surfaces, and the stirring body 410 is The first stirring body 411, which is the innermost cylinder, includes the nth stirring body, which is the outermost cylinder, and the first stirring body 411 has the smallest diameter among the stirring body 410. Including a sequential increase in diameter up to the n-th stirring body, the first stirring body 411 is formed in the same cylinder as the diameter of the injection hole 130, and the opened upper surface is the injection hole 130 . After being properly coupled, the even-numbered stirring body 410 has an open lower surface coupled to the lower plate 140, and the odd-numbered stirring body 410 has an open upper surface on the central plate 120. It includes repeating the combination until the n-th stirring body.

상기한 짝수 번째 상기 교반몸체(410)의 일 실시예로 도 5c에 도시된 바와 같이, 제2교반몸체(412)의 개방된 하면은 상기 하판(140)에 결합된다.As shown in FIG. 5c as an embodiment of the even-numbered stirring body 410 , the open lower surface of the second stirring body 412 is coupled to the lower plate 140 .

상기 유체교반부(400)는 상기와 같은 구조를 통해 상기 유체출입부(200)에서 유입된 유체가 상기 본체부(100)의 상부 방향과 하부 방향으로 번갈아 유동하도록 유도한다. 이에 따라 상기 본체부(100)의 상부 방향과 하부 방향으로 1회 이상 n/2회 유동한 유체는 그 충격에 의해 미세기포를 형성하는 효과가 있다.The fluid agitator 400 induces the fluid introduced from the fluid inlet 200 to flow alternately in the upper direction and the lower direction of the main body 100 through the structure as described above. Accordingly, the fluid that has flowed n/2 times or more in the upper and lower directions of the main body 100 has an effect of forming microbubbles by the impact.

도 5a는 상기 하판(140)과 상기 중앙판(120), 상기 유체교반부(400)가 형성된 초미세기포 발생장치의 일 실시예를 나타낸 단면투시도이며, 도 5b는 그 단면도이고, 도 5c는 상기 유체교반부(400)를 확대한 단면도이다.5A is a cross-sectional perspective view showing an embodiment of an ultrafine bubble generating device in which the lower plate 140, the central plate 120, and the fluid stirring unit 400 are formed, FIG. 5B is a cross-sectional view thereof, and FIG. 5C is It is an enlarged cross-sectional view of the fluid agitator 400 .

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1교반몸체(411)로부터 상기 제n교반몸체까지의 교반몸체(410)는 내측벽 또는 외측벽에 돌출된 구조로 형성되는 유체교반부재(420)를 더 포함한다. 상기 유체교반부재(420)는 상기 유체충돌부재(110)와 같은 다양한 형태로 형성되는 것을 포함한다.As shown in FIG. 6, the stirring body 410 from the first stirring body 411 to the n-th stirring body further includes a fluid stirring member 420 formed in a structure protruding from the inner wall or the outer wall. do. The fluid stirring member 420 includes those formed in various shapes such as the fluid collision member 110 .

도 6a는 상기 유체교반부재(420)가 상기 유체교반부(400)의 벽면에 형성된 초미세기포 발생장치의 일 실시예를 나타낸 단면투시도이며, 도 6b는 그 단면도이고, 도 6c는 상기 유체교반부(400)를 확대한 단면도이다.6A is a cross-sectional perspective view showing an embodiment of an ultra-fine bubble generating device in which the fluid stirring member 420 is formed on the wall surface of the fluid stirring unit 400, FIG. 6B is a cross-sectional view thereof, and FIG. 6C is the fluid stirring unit 400 It is an enlarged cross-sectional view of the part 400 .

또한, 상기 유체교반부(400)의 제1교반몸체(411)로부터 제n교반몸체는 내벽 또는 외벽에 암나사 구조가 형성된 것을 더 포함한다. 상기 암나사 구조는 상기 유체교반부(400)로 유입된 유체의 와류현상을 유도하여 유체에 가해지는 전단력을 증가시키는 효과가 있다.In addition, the n-th stirring body from the first stirring body 411 of the fluid stirring unit 400 further includes a female screw structure formed on the inner wall or the outer wall. The female screw structure induces a vortex phenomenon of the fluid introduced into the fluid agitator 400 to increase the shear force applied to the fluid.

또 다른 본 발명으로, 도 7에 도시된 바와 같이 초미세기포 발생장치를 이용하여 수질을 정화하는 정수시스템을 형성할 수 있다. 초미세기포 발생장치를 이용한 정수시스템은 상기 초미세기포 발생장치가 수용되며, 철제 또는 콘크리트로 형성되어 내부에 유체가 충진된 오수조(500), 일단이 상기 오수조(500) 내부의 유체와 연결되며 타단이 상기 유체출입부(200)에 연결되는 유체순환관(600), 상기 유체순환관(600)의 일측에 연결되며 상기 오수조(500)로부터 유체를 상기 초미세기포 발생장치의 상기 유체출입부(200)로 유입시키기 위한 구동력을 전달하는 펌프(700), 상기 유체순환관(600)의 유로에 설치되어 유체를 여과하는 글라스펄(Glass pearl)여과재가 충진된 유체오염제거장치(800)를 포함하여 구성된다.In another present invention, as shown in FIG. 7 , a water purification system for purifying water quality can be formed using an ultra-fine bubble generator. In the water purification system using the ultra-fine bubble generating device, the ultra-fine bubble generating device is accommodated, the septic tank 500 is formed of iron or concrete and the fluid is filled therein, and one end is the fluid inside the sump 500 . A fluid circulation pipe 600 connected to and the other end of which is connected to the fluid inlet unit 200, one side of the fluid circulation pipe 600, and the fluid from the holding tank 500, of the ultra-fine bubble generating device A pump 700 that transmits a driving force for inflow into the fluid inlet 200, a fluid decontamination device filled with a glass pearl filter material installed in the flow path of the fluid circulation pipe 600 to filter the fluid ( 800) is included.

또한, 상기 유체오염제거장치(800)에 오염물질배출관을 상기 유체순환관(600)과 별도로 연결하여 여과재에 포집된 불순물을 배출하는 역세척을 수행할 수 있다. 역세척 수행 중 상기 펌프(700)의 압력이 상기 유체순환관(600)으로 전달되지 않도록 상기 유체오염제거장치(800)와 상기 초미세기포 발생장치 사이의 상기 유체순환관(600)에는 제1밸브가 형성되고, 평상시의 오염물질 여과 과정에서 상기 펌프(700)의 압력이 상기 오염물질배출관으로 전달되지 않도록 상기 오염물질배출관에는 제2밸브가 형성되는 것을 더 포함한다.In addition, backwashing may be performed by separately connecting a pollutant discharge pipe to the fluid contamination removal device 800 from the fluid circulation pipe 600 to discharge impurities collected in the filter medium. A first in the fluid circulation pipe 600 between the fluid pollution removal device 800 and the ultrafine bubble generator so that the pressure of the pump 700 is not transmitted to the fluid circulation pipe 600 during backwashing. The method further includes forming a valve, and forming a second valve on the pollutant discharge pipe so that the pressure of the pump 700 is not transmitted to the pollutant discharge pipe during a normal pollutant filtration process.

역세척 수행 중에는 상기 오수조(500)의 유체 또는 외부의 유체가 상기 펌프(700)에 공급되어 상기 유체오염제거장치(800)의 불순물의 역세척을 수행한다. 외부의 유체가 상기 펌프(700)에 공급되는 경우 상기 펌프(700)와 상기 초미세기포 발생장치 사이의 상기 유체순환관(600)에는 제3밸브가 형성되는 것을 더 포함한다.While backwashing is performed, the fluid from the wastewater tank 500 or an external fluid is supplied to the pump 700 to perform backwashing of impurities in the fluid contaminant removal device 800 . When an external fluid is supplied to the pump 700, a third valve is formed in the fluid circulation pipe 600 between the pump 700 and the ultrafine bubble generator.

역세척 수행 중에는 상기 제1밸브 및 상기 제3밸브가 닫힘 상태이며 상기 제2밸브가 열림 상태이고, 오염물질 여과 중에는 상기 제1밸브 및 상기 제3밸브가 열림 상태이며 상기 제2밸브가 닫힘 상태인 것이 바람직하다.During backwashing, the first and third valves are closed and the second valve is open, and during pollutant filtration, the first and third valves are open and the second valve is closed It is preferable to be

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been mainly described with reference to the accompanying drawings, it is apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention from these descriptions. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the appended claims including examples of many such modifications.

그러므로 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.Therefore, within the scope that does not change the technical gist of the present invention, it is clear that even in the case of various design changes, addition or deletion of known technologies, and simple numerical limitation, it falls within the protection scope of the present invention.

10: 초미세기포 발생장치
100: 본체부
110: 유체충돌부재
111: 스크류
112: 블레이드
120: 중앙판
130: 분사홀
140: 하판
200: 유체출입부
300: 볼텍스유도부
310: 분사관
311: 나사산
312: 나사골
320: 유체유도관
400: 유체교반부
410: 교반몸체
411: 제1교반몸체
412: 제2교반몸체
420: 유체교반부재
500: 오수조
600: 유체순환관
700: 펌프
800: 유체오염제거장치10: ultra-fine bubble generator
100: body part
110: fluid collision member
111: screw
112: blade
120: mid plate
130: injection hole
140: lower plate
200: fluid inlet
300: vortex induction unit
310: injection pipe
311: thread
312: Nasagol
320: fluid guide pipe
400: fluid stirring unit
410: stirring body
411: first stirring body
412: second stirring body
420: fluid stirring member
500: sump
600: fluid circulation pipe
700: pump
800: fluid decontamination device

Claims (8)

상면과 하면이 개방된 원통 또는 각통 형태로 형성되는 본체부(100);
상기 본체부(100)의 측면 하단에 연결되거나 또는 상기 본체부(100)의 하부에 위치하며 상기 본체부(100)의 내부로 유체를 유입 또는 유출하는 관으로 형성되는 유체출입부(200);
상기 유체출입부(200)의 상단에 위치하며 본체부(100)의 내벽면에 돌출된 구조로 형성되는 복수 개의 유체충돌부재(110);
상기 본체부(100)의 개방된 상면과 측면 상단을 덮는 덮개 형태로 형성되되, 상기 유체출입부(200)에서 유입된 유체가 내부를 통과하여 상기 본체부(100)의 측면 하단 방향으로 배출되는 볼텍스유도부(300);를 포함하고,
상기 볼텍스유도부(300)는,
상기 본체부(100)의 측면 상단에 위치하며, 내부에 공간이 형성된 각뿔 또는 원뿔 형태이되 꼭짓점이 상기 본체부(100)의 하단 방향을 향하고, 밑면과 꼭짓점이 개방된 1개 내지 복수 개의 분사관(310);
상기 본체부(100)와 상기 볼텍스유도부(300)가 이어진 공간에 고리 형태로 형성되며, 유체가 상기 분사관(310)으로 유도되도록 하는 유체유도관(320);을 포함하는 초미세기포 발생장치.The body portion 100 is formed in the form of an open cylinder or prismatic cylinder with an upper surface and a lower surface;
a fluid inlet 200 connected to the lower end of the side of the main body 100 or located in the lower portion of the main body 100 and formed as a pipe for introducing or flowing a fluid into or out of the main body 100;
a plurality of fluid collision members 110 positioned at the upper end of the fluid inlet 200 and protruding from the inner wall surface of the main body 100;
It is formed in the form of a cover covering the upper open surface and the upper side of the main body part 100, and the fluid flowing in from the fluid inlet part 200 passes through the inside and is discharged toward the lower end of the side surface of the main body part 100. Including the vortex induction unit (300);
The vortex induction unit 300,
Located on the upper side of the side of the body part 100, the shape of a pyramid or cone formed therein, the vertex points toward the lower end of the body part 100, one to a plurality of injection tubes with open bottom and vertices (310);
The body part 100 and the vortex induction part 300 are formed in a ring shape in the space connected, the fluid induction pipe 320 to guide the fluid to the injection pipe 310; Ultra-fine bubble generating device comprising a . 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 분사관(310)은 내부면이 암나사의 형태로 형성되어, 나사산(311)과 나사골(312)이 반복적으로 형성되는 것을 포함하고,
상기 본체부(100)로부터 상기 분사관(310)으로 유입된 유체는 나사골(312)을 따라 유동하여 상기 분사관(310)의 꼭짓점에서 분사되는 것을 포함하는 초미세기포 발생장치.According to claim 1,
The injection pipe 310 includes that the inner surface is formed in the form of a female screw, and the screw thread 311 and the screw bone 312 are repeatedly formed,
The fluid introduced into the injection pipe 310 from the main body 100 flows along the screw valley 312 and is sprayed at the vertex of the injection pipe 310. 제1항에 있어서,
상기 본체부(100)는 상기 유체충돌부재(110)의 하측이자 상기 유체출입부(200)의 상측에 위치하며, 상기 본체부(100)의 내부 측면과 밀착된 판 형태로 형성되는 중앙판(120);
상기 중앙판(120)을 관통하는 구멍으로 형성되며, 상기 유체출입부(200)로 유입된 유체가 상기 본체부(100)의 상측으로 이동하는 경우 통과하는 분사홀(130);을 포함하는 초미세기포 발생장치.According to claim 1,
The body part 100 is located on the lower side of the fluid collision member 110 and above the fluid inlet part 200, and is formed in the form of a plate in close contact with the inner side surface of the body part 100 ( 120);
Ultra-fine including; is formed as a hole penetrating the center plate 120 and passes through when the fluid introduced into the fluid inlet 200 moves upwards of the main body 100 . air bubble generator. 제4항에 있어서,
상기 본체부(100)의 개방된 하면을 폐쇄하는 판 형태로 형성되는 하판(140);
상기 중앙판(120)과 상기 하판(140)의 사이에 위치하며, 상기 유체출입부(200)로부터 유입된 유체를 혼합하며 상기 분사홀(130)로 유도하고, 유체의 이동 중에 교반과 혼합을 유도하는 유체교반부(400);를 포함하는 초미세기포 발생장치.5. The method of claim 4,
a lower plate 140 formed in the form of a plate to close the open lower surface of the main body 100;
It is located between the central plate 120 and the lower plate 140, and mixes the fluid flowing in from the fluid inlet 200 and guides it to the injection hole 130, and stirs and mixes the fluid during movement. Inducing fluid agitation unit 400; Ultra-fine bubble generating device comprising a. 제5항에 있어서,
상기 유체교반부(400)는,
1개 내지 제n(여기서, n은 2 이상의 자연수) 개의 상면과 하면이 개방된 원통으로 형성되는 교반몸체(410);를 더 포함하고,
상기 교반몸체(410)는 최내측의 원통인 제1교반몸체(411)로부터 최외각의 원통인 제n교반몸체로 구성되는 것을 포함하고,
상기 제1교반몸체(411)는 상기 교반몸체(410) 중 가장 작은 지름을 가지며 상기 제n교반몸체까지 순차적으로 지름이 증가하는 것을 포함하고,
상기 제1교반몸체(411)는 상기 분사홀(130)의 지름과 동일한 원통으로 형성되어 개방된 상면이 상기 분사홀(130)이 알맞게 결합되고, 이후로 짝수 번째의 상기 교반몸체(410)는 개방된 하면이 상기 하판(140)에 결합되고, 홀수 번째의 상기 교반몸체(410)는 개방된 상면이 상기 중앙판(120)에 결합되는 것을 상기 제n교반몸체까지 반복하는 것을 포함하는 초미세기포 발생장치.6. The method of claim 5,
The fluid stirring unit 400,
1 to nth (where n is a natural number of 2 or more) a stirring body 410 formed of an open cylinder with upper and lower surfaces; further comprising,
The stirring body 410 includes that which is composed of an n-th stirring body which is the outermost cylinder from the first stirring body 411 which is the innermost cylinder,
The first stirring body 411 has the smallest diameter among the stirring body 410 and includes sequentially increasing the diameter up to the n-th stirring body,
The first stirring body 411 is formed in a cylinder equal to the diameter of the injection hole 130, and the opened upper surface is properly coupled to the injection hole 130, and thereafter, the even-numbered stirring body 410 is The open lower surface is coupled to the lower plate 140, and the odd-numbered stirring body 410 includes repeating that the open upper surface is coupled to the central plate 120 until the n-th stirring body. gun generator. 제6항에 있어서,
상기 제1교반몸체(411)부터 상기 제n교반몸체는 내측벽 또는 외측벽에 돌출된 구조로 형성되는 복수 개의 유체교반부재(420);가 형성된 것을 포함하는 초미세기포 발생장치.7. The method of claim 6,
The first stirring body 411 to the n-th stirring body is a plurality of fluid stirring members 420 formed in a structure protruding from the inner wall or the outer wall; Ultra-fine bubble generating device comprising a formed. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항의 초미세기포 발생장치를 이용하여 수질을 정화하는 정수시스템에 있어서,
상기 초미세기포 발생장치가 수용되며, 철제 또는 콘크리트로 형성되어 내부에 유체가 충진된 오수조(500);
일단이 상기 오수조(500)의 내부 유체와 연결되며 타단이 상기 유체출입부(200)에 연결되는 유체순환관(600);
상기 유체순환관(600)의 일측에 연결되며 상기 오수조(500)로부터 유체를 상기 초미세기포 발생장치의 상기 유체출입부(200)로 유입시키기 위한 구동력을 전달하는 펌프(700);
상기 유체순환관(600)의 유로에 설치되어 유체를 여과하는 글라스펄(Glass pearl)여과재가 충진된 유체오염제거장치(800);를 포함하는 초미세기포 발생장치를 이용한 정수시스템.In the water purification system for purifying water using the ultrafine bubble generator of any one of claims 1, 3 to 7,
a sump tank 500 in which the ultra-fine bubble generator is accommodated, and is formed of iron or concrete and filled with a fluid;
a fluid circulation pipe 600 having one end connected to the internal fluid of the water tank 500 and the other end connected to the fluid inlet 200;
a pump (700) connected to one side of the fluid circulation pipe (600) and transmitting a driving force for introducing a fluid from the water tank (500) to the fluid inlet (200) of the ultra-fine bubble generator;
A water purification system using an ultra-fine bubble generator including a; a fluid contamination removal device 800, which is installed in the flow path of the fluid circulation pipe 600 and filled with a glass pearl filter material for filtering the fluid.
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