KR102564389B1 - 다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치 - Google Patents

다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102564389B1
KR102564389B1 KR1020210153945A KR20210153945A KR102564389B1 KR 102564389 B1 KR102564389 B1 KR 102564389B1 KR 1020210153945 A KR1020210153945 A KR 1020210153945A KR 20210153945 A KR20210153945 A KR 20210153945A KR 102564389 B1 KR102564389 B1 KR 102564389B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compression plate
spacer
discharge unit
microbubble generator
mixed water
Prior art date
Application number
KR1020210153945A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230068476A (ko
KR102564389B9 (ko
Inventor
권기현
오승일
안재환
김태형
김아나
전서영
Original Assignee
한국식품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국식품연구원 filed Critical 한국식품연구원
Priority to KR1020210153945A priority Critical patent/KR102564389B1/ko
Publication of KR20230068476A publication Critical patent/KR20230068476A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102564389B1 publication Critical patent/KR102564389B1/ko
Publication of KR102564389B9 publication Critical patent/KR102564389B9/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2373Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media for obtaining fine bubbles, i.e. bubbles with a size below 100 µm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/45Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/45Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • B01F25/452Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
    • B01F25/4522Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through porous bodies, e.g. flat plates, blocks or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/305Treatment of water, waste water or sewage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)

Abstract

본 발명은 물과 공기가 혼합된 혼합수가 공급되는 혼합수 주입구와 발생된 마이크로버블이 토출되는 버블 토출구를 양단에 구비하고 내부 연통된 관으로 이루어진 토출부로서, 상기 토출부는 다수의 관통 홀이 균일하게 형성된 원형판상의 압축판 및 오링(O-ring)형의 스페이서가 차례로 배열된 배열구조를 수용하는 수용부를 포함하고, 상기 배열구조는 상기 혼합수 주입구에서 상기 버블 토출구 방향으로 형성되며, 스페이서/압축판/스페이서 순의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부에 관한 것이다. 이에 의하여, 압축판 배열구조에 따라 마이크로버블의 생성시간, 소멸시간을 조절할 수 있다.

Description

다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치{Discharge part for pressing type micro-bubble generator with array comprising multi-hole type pressure plate and pressing type micro-bubble generator comprising the same}
본 발명은 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 버블의 생성 또는 소멸시간을 조절할 수 있는 다공형 압축판 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치에 관한 것이다.
마이크로버블 발생장치는 고압의 운전 조건 하에서 펌프 내부로 공급되는 소량의 기체를 액체와 혼합하여 마이크로버블을 발생시키는 장치이다. 마이크로버블은 통상적으로 100㎛ 이하의 기포를 의미하며 부력이 적어 장시간 수중에 체류할 수 있다. 수중에서 마이크로버블은 나노 직경의 버블 형태로 축소 전환되고 소멸하면서 프리라디칼 즉 활성 산소를 발생시킬 수 있다.
이와 같은 마이크로버블에는 대전작용이나 자기가압효과 등의 특성을 가지므로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 특히, 풍부한 용존산소를 요구하는 저수식 양식장의 경우에는 고가의 액체산소를 대체하여 비용을 절감하는 효과를 거두고 있으며, 마이크로버블의 대전효과에 따라 미세기포가 정전기적으로 미세한 이물질까지 흡착하여 부상시킴으로써 피처리수의 탁도를 개선할 수 있는 효과도 있다. 자기가압효과에 의해 마이크로버블의 내부압력에 의해 에너지가 발생하면서 프리라디칼이 생성되어 피처리수 내에 존재하는 불필요한 미생물을 제거하고 수생생물의 배설물에 의한 암모니아를 제거하는 기능도 있다.
이와 같은 마이크로버블을 발생시키기 위한 장치로서 선회액체류형, 스테이트믹서형, 아젝터형, 밴추리형, 가압형, 초음파형 등 다양한 마이크로버블 형성 방식을 도입한 장치가 활용되고 있다.
한국등록특허 제10-2220927호 한국등록특허 제 10-1171854호
본 발명의 목적은 압축판과 스페이서의 다양한 배열을 통하여 마이크로버블의 생성시간 또는 소멸시간을 조절하여 최적의 조건을 갖는 마이크로 버블을 발생시킬 수 있는 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 하나의 측면에 따르면,
물과 공기가 혼합된 혼합수가 공급되는 혼합수 주입구와 발생된 마이크로버블이 토출되는 버블 토출구를 양단에 구비하고 내부 연통된 관으로 이루어진 토출부로서,
상기 토출부는 다수의 관통 홀이 균일하게 형성된 원형판상의 압축판 및 오링(O-ring)형의 스페이서가 차례로 배열된 배열구조를 수용하는 수용부를 포함하고,
상기 배열구조는 상기 혼합수 주입구에서 상기 버블 토출구 방향으로 형성되며, 스페이서/압축판/스페이서 순의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부가 제공된다.
상기 압축판은 직경이 20 내지 30mm이고, 홀(hole)의 직경이 1.5 내지 2.5 mm 인 미세다공형 압축판이거나, 또는 홀(hole)의 직경이 5 내지 7 mm인 다공형 압축판 일 수 있다.
상기 압축판의 두께는 1 내지 3 mm 일 수 있다.
상기 미세다공형 압축판의 홀의 개수는 압축판 면적 100 mm2 기준으로 5 내지 15개 형성될 수 있다.
상기 다공형 압축판의 홀의 개수는 5 내지 10개 형성될 수 있다.
상기 스페이서의 두께는 1 내지 3 mm일 수 있다.
상기 배열구조는 상기 스페이서/압축판/스페이서 배열이 스페이서/미세다공형 압축판/스페이서 순서의 기본배열을 포함할 수 있다.
상기 배열구조는 상기 스페이서/미세다공형 압축판/스페이서 순서의 기본배열에 미세다공형 압축판/스페이서 배열 또는 다공형 압축판/스페이서 배열이 1회 또는 복수 회 반복하여 추가 배열될 수 있다.
상기 배열구조는 상기 스페이서/압축판/스페이서 배열이 스페이서/다공형 압축판/스페이서 순서의 기본배열을 포함할 수 있다.
상기 배열구조는 상기 스페이서/다공형 압축판/스페이서 순서의 기본배열에 미세다공형 압축판/스페이서 배열 또는 다공형 압축판/스페이서 배열이 1회 또는 복수 회 추가 배열될 수 있다.
상기 배열구조는 상기 스페이서/다공형 압축판/스페이서 기본배열에 미세다공형 압축판/스페이서 배열 및 다공형 압축판/스페이서 배열이 교대로 반복 배열될 수 있다.
상기 스페이서는 1개 또는 복수 개 연속하여 배열될 수 있다.
상기 토출부는 결합부와 혼합수 흡입부와 차례로 결합되어 연통되고, 상기 혼합수 흡입부는 혼합수 공급부와 직접 연통되어 물과 공기가 혼합된 혼합수를 공급받을 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,
상기 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치가 제공된다.
상기 가압형 마이크로버블 발생장치는 수경재배 양액 처리 용도일 수 있다.
상기 양액 처리는 살균, 산소공급, 또는 수경재배 작물의 양액 흡수를 보조하는 것일 수 있다.
본 발명의 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부는 압축판과 스페이서의 다양한 배열을 통하여 마이크로버블의 생성시간 또는 소멸시간을 조절하여 최적의 조건을 갖는 마이크로 버블을 발생시킬 수 있으며, 특히 다수의 관통 홀이 균일하게 형성된 압축판을 이용하여 마이크로버블의 생성시간을 단축하고, 소멸에 걸리는 시간은 연장할 수 있다. 이와 같은 토출부를 포함하는 본 발명의 가압형 마이크로버블 발생장치는 다양한 산업분야에 이용될 수 있으며, 특히 수경재배시 양액의 정화, 살균, 산소공급 및 작물의 양액흡수 향상에 도움을 주는 수단으로 이용될 수 있고, 작물의 종류나 재배환경에 따른 적절한 마이크로버블의 상태를 조절함으로써 재배효율을 향상시키는데 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 마이크로버블 발생장치에 포함되는 토출부(10), 결합부(20) 및 혼합수 흡입부(30)의 분리사시도이다.
도 2는 이들이 결합된 결합 사시도이다.
도 3은 토출부(10)의 측단면도이다.
도 4는 토출부(10)에 설치되는 미세다공형 압축판의 사시도이다.
도 5는 토출부(10)에 설치되는 다공형 압축판의 사시도이다.
도 6은 스페이서(60)의 사시도이다.
도 7은 실시예 1의 다공형 압축판 배열구조의 측단면도이다.
도 8은 실시예 2의 다공형 압축판 배열구조의 측단면도이다.
도 9는 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 배열구조의 사진이다.
도 10은 실험예 1의 실험과정에 대한 사진이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 마이크로버블 발생장치에 포함되는 토출부(10), 결합부(20) 및 혼합수 흡입부(30)의 분리사시도이고, 도 2는 이들이 결합된 결합 사시도이고, 도 3은 토출부(10)의 측단면도이다. 또한, 도 4는 토출부(10)에 설치되는 미세다공형 압축판(40)의 사시도이고, 도 5는 토출부(10)에 설치되는 다공형 압축판의 사시도이고, 도 6은 스페이서(60)의 사시도이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 마이크로버블 발생장치용 토출부(10)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 마이크로버블 발생장치용 토출부(10)는 물과 공기가 혼합된 혼합수가 공급되는 혼합수 주입구와 발생된 마이크로버블이 토출되는 버블 토출구를 양단에 구비하고 내부 연통된 관으로 이루어진 토출부로서, 상기 토출부는 다수의 관통 홀이 균일하게 형성된 원형판상의 압축판 및 오링(O-ring)형의 스페이서가 차례로 배열된 배열구조를 수용하는 수용부를 포함하고, 상기 배열구조는 상기 혼합수 주입구에서 상기 버블 토출구 방향으로 형성되며, 스페이서/압축판/스페이서 순의 배열을 포함한다.
상기 압축판 및 상기 스페이서는 직경(W1, W2, W3)이 토출부(10)의 내경(W0)과 일치하거나 미세한 차이로 작게 제조되어 토출부의 수용부(14)에 설치될 수 있다.
상기 압축판은 도 4에 도시된 바와 같은 미세다공형 압축판(40)이거나, 도 5에 도시된 바와 같은 다공형 압축판(50)일 수 있다.
미세다공형 압축판(40)은 직경(W1)이 20 내지 30 mm이고, 홀(hole)의 직경(H1)이 1.5 내지 2.5 mm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.8 내지 2.2 mm 일 수 있다. 상기 미세다공형 압축판 직경(W1)과 홀 직경(H1)의 범위에서 마이크로버블 형성 시간의 단축 및 소멸 시간의 연장 효과를 극대화할 수 있다.
다공형 압축판(50)은 홀(hole)의 직경(H2)이 5 내지 7 mm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5.5 내지 6.5 mm, 더욱 더 바람직하게는 5.8 내지 6.2 mm 일 수 있다. 다공형 압축판(50)의 직경(W2)은 미세다공형 압축판의 직경(W1)과 동일한 조건이다. 이와 같은 조건에서 마이크로버블 형성 시간의 단축 또는 소멸 시간의 연장 효과를 극대화할 수 있다.
상기 미세다공형 압축판의 두께(T1)과 다공형 압축판의 두께(T2)는 1 내지 3 mm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 2.5 mm 일 수 있다. 1mm 보다 작은 두께를 갖는 경우 지속적인 수압을 받는 조건에서 내구성이 약해질 수 있고, 3 mm 를 초과하는 두께를 갖는 경우 복수의 압축판과 스페이서를 나열하는 배열구조의 길이가 지나치게 길어져 토출부의 수용부(14)에 원하는 배열구조를 형성하는 데 어려움이 있을 수 있다.
상기 스페이서(60)의 두께(T3)는 1 내지 3 mm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 2.5 mm 일 수 있다. 1mm 보다 작은 두께를 갖는 경우 지속적인 수압을 받는 조건에서 내구성이 약해질 수 있고, 3 mm 를 초과하는 두께를 갖는 경우 복수의 압축판과 스페이서를 나열하는 배열구조의 길이가 지나치게 길어져 토출부의 수용부(14)에 원하는 배열구조를 형성하는 데 어려움이 있을 수 있다. 스페이서(60)의 직경(W3)은 압축판 및 토출부 내경과 같으며, 링의 너비(W4)는 2 내지 3 mm 일 수 있다.
미세다공형 압축판(40) 및 다공형 압축판(50)의 홀(42, 52)은 압축판 표면에 대하여 수직으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 미세다공형 압축판의 홀의 개수는 압축판 면적 100 mm2 기준으로 5 내지 15개 형성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 7 내지 13개, 더욱 더 바람직하게는 8 내지 12개 형성될 수 있다.
상기 다공형 압축판의 홀의 개수는 5 내지 10개 형성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 7 내지 9개 형성될 수 있다.
상기 배열구조는 상기 스페이서/압축판/스페이서 배열이 스페이서(60)/미세다공형 압축판(40)/스페이서(60) 순서의 기본배열일 수 있다.
필요에 따라, 상기 배열구조는 상기 스페이서(60)/미세다공형 압축판(40)/스페이서(60) 기본배열에 미세다공형 압축판(40)/스페이서(60) 배열 또는 다공형 압축판(50)/스페이서 배열이 1회 또는 복수 회 반복하여 추가 배열을 포함할 수 있다. 즉, 스페이서(60)가 개재된 조건에서 미세다공형 압축판(40) 또는 다공형 압축판이 복수 회 반복 배열될 수 있다.
또한, 상기 배열구조는 상기 스페이서/압축판/스페이서 배열이 스페이서(60)/다공형 압축판(50)/스페이서(60) 순서의 기본배열일 수 있다.
필요에 따라, 상기 배열구조는 상기 스페이서(60)/다공형 압축판(50)/스페이서(60) 기본배열에 미세다공형 압축판(40)/스페이서(60) 배열 또는 다공형 압축판(50)/스페이서(60) 배열이 1회 또는 복수 회 반복하여 추가 배열을 포함할 수 있다. 즉, 스페이서(60)가 개재된 조건에서 미세다공형 압축판(40) 또는 다공형 압축판(50)이 복수 회 반복 배열될 수 있다.
상기 배열구조는 상기 스페이서(60)/다공형 압축판(50)/스페이서(60) 기본배열에 미세다공형 압축판(40)/스페이서(60) 배열 및 다공형 압축판(50)/스페이서(60) 배열이 교대로 반복 배열되는 것일 수 있다. 이때, 혼합수 주입구(12)에서 버블 토출구(16) 방향으로 마지막에 배치되는 압축판은 미세다공형 압축판(40) 또는 다공형 압축판(50)일 수 있고, 바람직하게는 미세다공형 압축판(40)이 배치될 수 있다. 이와 같은 배열에서 버블발생 시간을 단축하고, 버블 소멸 시간을 연장하는 데 더욱 효과적일 수 있다.
또한, 필요에 따라 압축판과 압축판 사이의 간격을 조절하기 위하여 스페이서(60)를 2개 이상 연속하여 배열할 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 토출부(10)는 결합부(20) 및 혼합수 흡입부(30)와 차례로 결합되어 연통된 것일 수 있으며, 상기 혼합수 흡입부(30)는 혼합수 공급부(미도시)와 직접 연통되어 혼합수를 A방향으로 공급받고, 혼합수는 토출부(10)로 이동하여 압축판에 부딪히면서 와류와 난류를 형성함에 따라 마이크로 버블을 발생시키고 B 방향으로 토출시킬 수 있다.
토출부(10)의 버블 토출구(16)에는 제1 수나사(17)가 형성될 수 있으며, 여기에 노즐이 연결되어 마이크로 버블 처리가 필요한 대상에 적용할 수 있다. 토출부(10)의 수용부(14)에 미세다공형 압축판(40) 또는/및 다공형 압축판(50), 필요한 개수의 스페이서(60) 조합으로 이루어진 배열구조가 수용된 상태에서 결합부(20)의 말단에 형성된 제2 수나사(22)가 토출부(10)의 버블 주입구(12) 측 내부로 끼워져 내부에 형성된 암나사(13)와 결합될 수 있다.
또한, 혼합수 흡입부(30)는 말단에 형성된 제3 수나사(32)는 결합부(20)의 다른 말단에 끼워져 내부에 형성된 암나사(미도시)와 결합함으로써 토출부(10), 결합부(20) 및 혼합수 흡입부(30)가 차례로 결합될 수 있다.
이와 같은 결합 구조는 하나의 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 여기에 한정되지 않는다. 상기 결합 구조는 본 발명의 마이크로 버블 발생에 장애를 주지 않는 범위 안에서 다양하게 변경할 수 있다.
본 발명은 상기 마이크로버블 발생장치용 토출부(10)를 포함하는 마이크로버블 발생장치를 제공한다.
상기 마이크로버블 발생장치는 수경재배 양액 처리 용도로 사용될 수 있다.
상기 양액 처리는 살균, 산소공급, 또는 수경재배 작물의 양액 흡수를 보조하는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1: 스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 배열
내경이 2.5 mm 인 토출부 수용부에 혼합수 주입구 -> 버블 노출구 방향으로 스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 배열을 설치하였다. 여기서 스페이서는 두께 2 mm, 링 너비 2.5 mm인 것이고, 49 미세공 압축판은 두께는 2 mm이고 홀의 직경은 2 mm로 압축판의 면에 균일하게 49개 형성된 것을 사용하였다.
실시예 1의 압축판 배열이 토출부의 수용부에 설치된 측단면도를 도 7에 나타내었다.
실시예 2: 스페이서/9공 압축판/스페이서/49미세공 압축판/스페이서 배열
스페이서/9공 압축판/스페이서/49미세공 압축판/스페이서 배열을 구성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 배열을 설치하였고, 9공 압축판은 홀의 직경이 6 mm인 홀이 압축판의 면에 균일하게 9개 형성된 것이며 홀을 제외하고는 49 미세공 압축판과 형태가 동일하다.
실시예 2의 압축판 배열이 토출부의 수용부에 설치된 측단면도를 도 8에 나타내었다.
비교예 1: 스페이서/소형1공 압축판/스페이서 배열
스페이서/소형1공 압축판/스페이서 배열을 구성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 배열을 설치하였고, 소형 1공 압축판은 압축판의 중앙에 하나의 홀이 형성된 것이고 홀의 직경은 6 mm 인 것을 제외하고는 49 미세공 압축판과 형태가 동일하다.
비교예 2: 스페이서/6공 압축판/스페이서 배열
스페이서/6공 압축판/스페이서 배열을 구성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 배열을 설치하였다. 여기서, 6공 압축판은 압축판의 둘레를 따라 길쭉하게 형성된 홀이 6개 형성된 것으로 하나의 홀의 장직경은 8 mm, 단직경은 3 mm이고 홀을 제외하고는 49 미세공 압축판과 형태가 동일하다.
실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 배열구조(혼합수 주입구 -> 버블 토출구 방향)의 사진을 도 9에 나타내었다.
[실험예]
실험예 1: 마이크로 버블 생성 시간 및 소멸 시간 측정
실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 조건으로 각각 설치한 압축판 배열을 포함하는 토출부 밸브를 마이크로 버블 발생장치에 적용하고, 기기를 작동하여 토출부 및 혼합수 흡입부에 부착된 밸브를 이용하여 수압을 0.4 MPa로 조절하고, 수압이 MPa에 도달한 후 수조 내부에 마이크로버블의 생성시간 및 소멸시간을 측정하였다. 참고로 실험예 1의 실험과정을 도 8에 사진으로 나타내었다.
실험예 1에 따라 측정된 마이크로 버블의 생성시간 및 소멸시간 측정 결과를 아래의 표 1에 정리하였다.
구분 압축판 배열구조 마이크로버블 생성시간(초) 마이크로버블 소멸시간(초)
실시예 1 스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 18.49 143
실시예 2 스페이서/9공 압축판/스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 24.64 175
비교예 1 스페이서/소형 1공 압축판/스페이서 16.80 134
비교예 2 스페이서/6공 압축판/스페이서 30.93 127
이에 따르면, 비교예 2의 스페이서/소형 1공 압축판/스페이서 배열구조를 적용하는 경우 마이크로버블 생성 시간은 가장 짧았으나 상대적으로 마이크로버블 소멸에 걸리는 시간이 짧게 측정되었고, 실시예 1의 스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 배열구조는 마이크로버블 생성시간은 비교예 2와 큰 차이를 보이지 않으면서도 마이크로버블 소멸에 걸리는 시간은 11초 연장시키는 것으로 나타났다. 또한, 실시예 2의 스페이서/9공 압축판/스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 배열구조를 적용한 경우 마이크로버블 소멸에 걸리는 시간이 다른 실시예들에 비해 현저히 긴 것으로 나타났으나, 이 경우에는 마이크로버블 생성시간은 상대적으로 긴 것으로 나타났다.
즉, 실시예 1의 스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 배열구조는 마이크로 버블 생성시간 단축과 마이크로버블 소멸시간 연장을 동시에 구현하고자 하는 용도로 사용하는 것이 적합하다고 보이고, 실시예 2의 스페이서/9공 압축판/스페이서/49 미세공 압축판/스페이서 배열구조는 마이크로 버블 지속시간 연장 용도로 사용하기에 매우 적합함을 확인할 수 있다. 따라서, 수경재배시 재배하는 작물에 따라 양액의 처리를 적절한 압축판 배열구조를 적용하여 재배 효율을 향상시킬 수 있을 것이다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 토출부
12: 혼합수 주입구
13: 암나사
14: 수용부
17: 제1 수나사
20: 결합부
22: 제2 수나사
30: 혼합수 흡입부
32: 제3 수나사
40: 미세다공형 압축판
42: 홀
50: 다공형 압축판
52: 홀
60: 스페이서

Claims (16)

  1. 물과 공기가 혼합된 혼합수가 공급되는 혼합수 주입구와 발생된 마이크로버블이 토출되는 버블 토출구를 양단에 구비하고 내부 연통된 관으로 이루어진 토출부로서,
    상기 토출부는 다수의 관통 홀이 균일하게 형성된 원형판상의 압축판 및 오링(O-ring)형의 스페이서가 차례로 배열된 배열구조를 수용하는 수용부를 포함하고,
    상기 배열구조는 상기 혼합수 주입구에서 상기 버블 토출구 방향으로 형성되며,
    상기 압축판은 홀(hole)의 직경이 1.8 내지 2.2 mm 인 미세다공형 압축판이거나, 또는 홀(hole)의 직경이 5.8 내지 6.2 mm인 다공형 압축판이고,
    상기 압축판의 두께는 1 내지 3 mm이고,
    상기 스페이서의 두께는 1 내지 3 mm이고,
    상기 미세다공형 압축판의 홀의 개수는 압축판 면적 100 mm2 기준으로 8 내지 12개 형성되고,
    상기 다공형 압축판의 홀의 개수는 7 내지 9개 형성되고,
    상기 배열구조는 상기 스페이서/다공형 압축판/스페이서 순서의 기본배열에 미세다공형 압축판/스페이서 배열이 1회 또는 복수 회 추가 배열된 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축판은 직경은 20 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는 1개 또는 복수 개 연속하여 배열되는 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 토출부는 결합부와 혼합수 흡입부와 차례로 결합되어 연통되고, 상기 혼합수 흡입부는 혼합수 공급부와 직접 연통되어 물과 공기가 혼합된 혼합수를 공급받는 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부.
  14. 제1항, 제2항, 제12항 및 제13항 중에서 선택된 어느 한 항의 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가압형 마이크로버블 발생장치는 수경재배 양액 처리 용도인 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 양액 처리는 살균, 산소공급, 또는 수경재배 작물의 양액 흡수를 보조하는 것을 특징으로 하는 가압형 마이크로버블 발생장치.
KR1020210153945A 2021-11-10 2021-11-10 다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치 KR102564389B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210153945A KR102564389B1 (ko) 2021-11-10 2021-11-10 다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210153945A KR102564389B1 (ko) 2021-11-10 2021-11-10 다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20230068476A KR20230068476A (ko) 2023-05-18
KR102564389B1 true KR102564389B1 (ko) 2023-08-09
KR102564389B9 KR102564389B9 (ko) 2023-10-19

Family

ID=86545420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210153945A KR102564389B1 (ko) 2021-11-10 2021-11-10 다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102564389B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020037104A (ja) * 2019-09-05 2020-03-12 敦好 ▲高▼山 微粒子化装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101171854B1 (ko) 2010-03-31 2012-08-07 김영식 마이크로 버블 발생 장치
KR20180026238A (ko) * 2016-09-02 2018-03-12 지현숙 나노버블 발생장치
KR20200051371A (ko) * 2018-11-05 2020-05-13 신한담 다목적 미세 버블 발생장치
KR102059039B1 (ko) * 2019-01-30 2019-12-26 (주)해드림디앤엠 마이크로 버블 발생장치
KR102220927B1 (ko) 2019-02-21 2021-02-26 동명대학교산학협력단 마이크로버블 발생장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020037104A (ja) * 2019-09-05 2020-03-12 敦好 ▲高▼山 微粒子化装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230068476A (ko) 2023-05-18
KR102564389B9 (ko) 2023-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1754529B1 (en) Method and device for producing fine air bubble-containing liquid
JP2749495B2 (ja) 高濃度オゾン水製造方法及び高濃度オゾン水製造装置
JP5913256B2 (ja) 液体の処理方法および処理装置
KR100759200B1 (ko) 산소용해장치
US6241802B1 (en) Method for delivery of gas-enriched fluids
JPWO2007034912A1 (ja) ナノ流体生成装置及び方法
CN201058829Y (zh) 一种高效污水处理混气装置
KR101108279B1 (ko) 마이크로 버블 디퓨져
KR102564389B1 (ko) 다공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치
KR102564392B1 (ko) 중공형 압축판을 포함하는 배열을 구비한 가압형 마이크로버블 발생장치용 토출부 및 이를 포함하는 가압형 마이크로버블 발생장치
US8128070B1 (en) Venturi aeration circulation system
WO1998046340A1 (en) System and method for delivery of gas-supersaturated fluids
KR101231808B1 (ko) 초음파 및 볼텍스를 이용한 마이크로버블 생성장치
KR101162576B1 (ko) 수질 개선용 폭기 시스템
JP2004066012A (ja) 曝気装置
KR102171988B1 (ko) 산소공급용 산기장치
CN214552599U (zh) 一种盘式超微气泡发生器
US20210229050A1 (en) System, method, and apparatus to oxygenate water
JP2008086986A (ja) マイクロバブル発生装置およびこれを用いた水処理装置
JP3173135U (ja) マイクロバブル発生装置およびこれを用いた水処理装置
HU227720B1 (en) Method and apparatus for treating liquid with ultrasonic vibrations
JP2003170186A (ja) 散気方法及び装置
KR101320995B1 (ko) 초음파를 이용한 인라인 수처리용 자외선 반응기
US20210299617A1 (en) Nano-bubble generating apparatus and method
KR102596761B1 (ko) 질소산화물 활성수 제조장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]