KR102575661B1 - Oxygen supply apparatus through air supply with low power - Google Patents
Oxygen supply apparatus through air supply with low power Download PDFInfo
- Publication number
- KR102575661B1 KR102575661B1 KR1020210043420A KR20210043420A KR102575661B1 KR 102575661 B1 KR102575661 B1 KR 102575661B1 KR 1020210043420 A KR1020210043420 A KR 1020210043420A KR 20210043420 A KR20210043420 A KR 20210043420A KR 102575661 B1 KR102575661 B1 KR 102575661B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vortex
- perforated
- pipe part
- air
- perforated plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23123—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23123—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
- B01F23/231231—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material the outlets being in the form of perforations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
- B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
- B01F23/2312—Diffusers
- B01F23/23126—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
- B01F23/231267—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being axially stacked discs, rings or plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/232—Mixing 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/2366—Parts; Accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/237—Mixing 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
- B01F23/2373—Mixing 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/237—Mixing 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
- B01F23/2376—Mixing 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 characterised by the gas being introduced
- B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
- B01F23/237612—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/305—Treatment of water, waste water or sewage
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
본 발명은 복수의 타공판을 적층시켜 유입 원수와 공기에 복수 개소에서 충돌 및 와류를 유도하여 미세기포 발생 효율을 향상시키며, 특히 생성된 미세기포수가 유동하는 과정에서 대기와의 접촉이 이루어짐에 따라 불필요한 유해 가스의 탈기와 함께 산소의 용해도를 더욱 높일 수 있도록 하는 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 내부공간을 가지며 하단에 유체유입공이 형성되는 유입관부; 상기 유입관부의 상단에 연통되며 상단에서 연장되면서 절곡되어 일단에 유출구가 마련되는 절곡부를 포함하는 와류형성관부; 상기 절곡부의 유출구가 측면에 연통되며 연통부위를 중심으로 상단이 수면 위로 노출되고 하단이 수면 아래 위치하는 유도관부; 및 상기 유입관부에 공기주입라인을 통해 연통되어 공기를 주입하는 공기주입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포수 발생장치.를 포함하는 것이 특징이다.The present invention improves the efficiency of generating microbubbles by stacking a plurality of perforated plates to induce collisions and vortices in a plurality of places in inflow raw water and air, and in particular, as the generated microbubbles are in contact with the atmosphere in the process of flowing, unnecessary It relates to an oxygen supply device through air supply with low power to further increase the solubility of oxygen with degassing of harmful gases, and more specifically, an inlet pipe having an internal space and having a fluid inlet hole formed at the lower end; a vortex-forming pipe part that communicates with the upper end of the inlet pipe part and includes a bent part extending from the upper end and bent so that an outlet is provided at one end; an induction pipe part in which the outlet of the bent part is in communication with the side, the upper end of which is exposed above the water surface and the lower end is located below the water surface around the communication part; and an air injection unit communicating with the inlet pipe through an air injection line to inject air.
Description
본 발명은 복수의 타공판을 적층시켜 유입 원수와 공기에 복수 개소에서 충돌 및 와류를 유도하여 미세기포 발생 효율을 향상시키며, 특히 생성된 미세기포수가 유동하는 과정에서 대기와의 접촉이 이루어짐에 따라 불필요한 유해 가스의 탈기와 함께 산소의 용해도를 더욱 높일 수 있도록 하는 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치에 관한 것이다.The present invention improves the efficiency of generating microbubbles by stacking a plurality of perforated plates to induce collisions and vortices in a plurality of places in inflow raw water and air, and in particular, as the generated microbubbles are in contact with the atmosphere in the process of flowing, unnecessary It relates to an oxygen supply device through air supply with low power that can further increase the solubility of oxygen together with degassing of harmful gases.
기존의 미세기포발생방식은 공기를 공기압축기로 가압하여 물에 포화시킨 후 대기압 하로 압력을 낮추어 미세기포를 만드는 가압식 기포발생방식과 공기를 미세한 구멍이 있는 노즐(산기관)을 통과시켜 기포를 발생시키는 산기식 기포발생방식이 널리 사용되고 있다. The existing micro-bubble generation method is a pressurized bubble generation method that pressurizes air with an air compressor to saturate it with water and then lowers the pressure below atmospheric pressure to create micro-bubbles, and generates bubbles by passing air through a nozzle (diffusion tube) with fine holes. The acid air bubble generation method is widely used.
일 예로 대한민국 특허등록 제0902189호에서는 양측에 유입구 및 배출구를 갖는 원통형 몸체; 상기 원통형 몸체 내측의 유입구 측에 배치되어, 상기 원통형 몸체를 통과하는 공기방울이 포함된 유체를 와류 형성하기 위한 와류형성부; 및 상기 원통형 몸체 내측의 배출구 측에 배치되어, 상기 와류형성부를 통과한 유체에 포함된 공기방울을 초미세기포로 형성하기 위한 기포발생부;를 포함하며, 상기 기포발생부는, 상기 몸체의 배기구 일부를 개방하면서 상기 배기구에 착탈 가능하게 결합되는 고정막대; 상기 고정막대에 일단이 결합되어 상기 몸체의 축방향을 따라 배치되는 지지봉; 및 상기 지지봉의 외주에 결합되어 상기 몸체를 통과하는 공기방울을 파쇄하기 위한 공기파쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초미세기포발생장치를 제시하고 있다.For example, in Korean Patent Registration No. 0902189, a cylindrical body having inlets and outlets on both sides; a vortex forming unit disposed on the side of the inlet inside the cylindrical body to vortex the fluid containing the air bubbles passing through the cylindrical body; and a bubble generating unit disposed on the side of the outlet inside the cylindrical body to form ultra-fine bubbles from air bubbles included in the fluid passing through the vortex forming unit, wherein the bubble generating unit is disposed on a part of the exhaust port of the body. A fixing bar detachably coupled to the exhaust port while opening; a support rod having one end coupled to the fixed rod and disposed along the axial direction of the body; and an air crushing unit coupled to the outer circumference of the support rod to crush air bubbles passing through the body.
그러나 상기와 같은 기술의 경우도 기포를 균일하게 마이크로 크기 이하로 초미세화 하기 용이하지 않아 이러한 장치에 의한 미세기포의 경우 충분한 기포의 수중체류시간을 기대하기 어려워 물질전달효율이 낮은 문제점이 있다.However, even in the case of the above technology, it is not easy to ultra-fine bubbles to a size of micro or less uniformly, and in the case of micro-bubbles using such a device, it is difficult to expect sufficient bubble residence time in water, resulting in low mass transfer efficiency.
따라서 본 발명의 목적은 균일한 미세기포가 생성되도록 하여 미세기포에 의한 반응표면적을 크게 하는 것은 물론 미세기포의 충분한 수중체류시간이 확보되도록 함으로써 물질전달효율을 배가시키고 에너지 면에서도 유리한 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치를 제공하고자 함이다. Therefore, an object of the present invention is to increase the reaction surface area by microbubbles by generating uniform microbubbles, as well as to ensure sufficient residence time of microbubbles in water, thereby doubling the mass transfer efficiency and providing air with low power that is advantageous in terms of energy. It is intended to provide an oxygen supply device through supply.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치(이하 '본 발명의 장치'라 칭함)는 내부공간을 가지며 하단에 유체유입공이 형성되는 유입관부; 상기 유입관부의 상단에 연통되며 상단에서 연장되면서 절곡되어 일단에 유출구가 마련되는 절곡부를 포함하는 와류형성관부; 상기 절곡부의 유출구가 측면에 연통되며 연통부위를 중심으로 상단이 수면 위로 노출되고 하단이 수면 아래 위치하는 유도관부; 및 상기 유입관부에 공기주입라인을 통해 연통되어 공기를 주입하는 공기주입부;를 포함하는 것이 특징이다.As a means for achieving the above object, an oxygen supply device (hereinafter referred to as 'the device of the present invention') through air supply with low power of the present invention includes an inlet pipe having an inner space and having a fluid inlet hole formed at the lower end; a vortex-forming pipe part that communicates with the upper end of the inlet pipe part and includes a bent part extending from the upper end and bent so that an outlet is provided at one end; an induction pipe part in which the outlet of the bent part is in communication with the side, the upper end of which is exposed above the water surface and the lower end is located below the water surface around the communication part; and an air injection unit communicating with the inlet pipe through an air injection line to inject air.
하나의 예로써, 상기 와류형성관부 또는 유도관부의 하단에는 복수의 타공이 형성되는 타공판이 적층되되 상, 하로 대향하는 타공이 지그재그로 형성되는 것이 특징이다.As an example, a perforated plate having a plurality of perforated holes is stacked at the lower end of the vortex-forming pipe part or the induction pipe part, but the perforated holes facing up and down are formed in a zigzag pattern.
하나의 예로써, 상기 타공판의 타공에는 내주연에 나사산이 형성되는 것이 특징이다.As an example, it is characterized in that a screw thread is formed on the inner periphery of the perforated hole of the perforated plate.
하나의 예로써, 상기 타공판에 있어 상호 상하 또는 전후로 인접하는 타공의 나사산은 회전방향이 반대로 구성되는 것이 특징이다.As an example, it is characterized in that the screw threads of the perforated holes adjacent to each other vertically or forward and backward in the perforated board are configured in opposite directions of rotation.
하나의 예로써, 상기 타공판의 타공은 적어도 둘 이상의 서로 다른 직경을 갖도록 구성되는 것이 특징이다.As an example, the perforation of the perforated plate is characterized in that it is configured to have at least two or more different diameters.
하나의 예로써, 상기 와류형성관부는 상기 타공판의 상부 또는 하부에서 구심방향을 향하여 방사형으로 돌출되면서 외주연에 나사산이 형성되는 복수의 와류형성봉을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the vortex-forming tube portion is characterized in that it includes a plurality of vortex-forming rods having threads formed on the outer periphery while protruding radially from the upper or lower portion of the perforated plate toward the centripetal direction.
하나의 예로써, 상기 타공판 사이에는 중심관과 상기 중심관에서 방사형으로 복수로 돌출되는 절단날개를 포함하는 슬러지절개구가 더 포함되는 것이 특징이다.As an example, it is characterized in that sludge incisions including a central tube and cutting blades protruding in plurality radially from the central tube are further included between the perforated plates.
상술한 바와 같이 발명의 장치는 복수의 타공판을 적층시켜 유입 원수와 공기에 복수 개소에서 충돌 및 와류를 유도하여 균일한 미세기포의 발생 효율을 향상시키며, 특히 생성된 미세기포수가 유동하는 과정에서 대기와의 접촉이 이루어짐에 따라 불필요한 유해 가스의 탈기와 함께 산소의 용해도를 더욱 높일 수 있게 되며, 에너지 면에서도 유리한 장점이 있다.As described above, the apparatus of the present invention improves the efficiency of generating uniform microbubbles by stacking a plurality of perforated plates to induce collisions and vortices in a plurality of places in the incoming raw water and air, and in particular, in the process of flowing the generated microbubbles, the standby As the contact is made, it is possible to further increase the solubility of oxygen together with degassing of unnecessary harmful gases, and there is an advantage in terms of energy.
도 1a는 본 발명의 장치의 기본예를 나타내는 측단면도.
도 1b는 본 발명의 타공판이 유도관부의 하단에 설치된 예를 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타공판의 작동상태도.
도 3은 본 발명에 있어 타공판의 일 실시예를 나타내는 사시도.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 실시예에 있어 와류 간 충돌을 일으키는 주요 메커니즘을 나타내는 작동상태도.
도 5는 본 발명에 있어 타공판의 다른 실시예를 나타내는 작동상태도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도관부의 작동상태도.
도 7은 본 발명의 장치의 다른 예를 나타내는 부분 측단면도.
도 8은 타공판에 슬러지절개구가 더 포함되는 예를 나타내는 측단면도.1A is a cross-sectional side view showing a basic example of the apparatus of the present invention.
Figure 1b is a side cross-sectional view showing an example in which the perforated plate of the present invention is installed at the lower end of the induction tube unit.
2 is an operating state diagram of a perforated board according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing an embodiment of a perforated board in the present invention.
4a and 4b are operational state diagrams showing a main mechanism causing collision between vortices in the embodiment shown in FIG. 3;
Figure 5 is an operating state diagram showing another embodiment of the perforated board in the present invention.
6 is an operating state diagram of an induction pipe according to an embodiment of the present invention.
7 is a partial side cross-sectional view showing another example of the device of the present invention.
Figure 8 is a side cross-sectional view showing an example in which sludge incisions are further included in the perforated plate.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, the terms or words used in this specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention. should be interpreted as a meaning and concept that corresponds to the technical idea of
도 1a를 참조하면, 본 발명의 장치(1)는 내부공간(20)을 가지며 하단에 유체유입공(21)이 형성되는 유입관부(2)와, 상기 유입관부(2)의 상단에 연통되며 상단에서 연장되면서 절곡되어 일단에 유출구(300)가 마련되는 절곡부(30)를 포함하는 와류형성관부(3)와, 상기 절곡부(30)의 유출구(300)가 측면에 연통되며 연통부위를 중심으로 상단이 수면 위로 노출되고 하단이 수면 아래 위치하는 유도관부(4) 및 상기 유입관부(4)에 공기주입라인(50)을 통해 연통되어 공기를 주입하는 공기주입부(5)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1A, the
상기 유입관부(2)는 하단에 유체유입공(21)이 형성되어 처리대상 유체 즉 원수(W1)가 유입되고, 유입된 원수(W1)의 상향 유동이 이루어지도록 한다.A
상기 유입관부(2)의 측면 중 어느 일 부위에는 공기주입라인(50)이 연통되어 공기주입부(5)에서 제공되는 공기(a)가 내부공간(20)으로 주입됨으로써 유입 원수(W1)에 공기(a)가 융해될 수 있도록 한다.An
이때 주입되는 공기는 압축 공기인 것이 바람직하다.At this time, the injected air is preferably compressed air.
상기 공기주입라인(50)을 통해 공기(a)가 상기 유입관부(2) 내부로 공급됨에 따라 유입관부(2) 내부의 원수(W1)는 공기(a)가 용해되면서 상승하는 힘이 발생됨과 더불어 원수(W1)의 비중이 적어지면서 유입관부(2) 내부의 유체가 유입관부(2) 외부의 유체와의 비중차에 상당하는 만큼 위로 올라가게 된다. 따라서 별도의 흡입펌프 등의 가동 없이도 상기 원수(W1)가 유입관부(2)의 내부로 유입됨은 물론 상향 이동되는 것이다.As the air (a) is supplied into the inlet pipe part (2) through the air injection line (50), the raw water (W1) inside the inlet pipe part (2) generates an upward force as the air (a) is dissolved. In addition, as the specific gravity of the raw water (W1) decreases, the fluid inside the inlet pipe part (2) rises upward as much as the difference in specific gravity with the fluid outside the inlet pipe part (2). Therefore, the raw water (W1) flows into the inlet pipe part (2) and is moved upward as well, without the operation of a separate suction pump.
한편 본 발명의 장치(1)에서는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 와류형성관부(3) 또는 유도관부(4)의 하단에 복수의 타공(311)이 형성되는 타공판(31)이 적층되도록 설치되되 상, 하로 대향하는 타공이(311) 지그재그로 형성되는 것이 특징이다.On the other hand, in the
이때 상기 타공판(31)은 유동하는 유체에 대하여 와류의 형성을 유도함으로써 미세기포수 발생이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 설치 위치에 상관없이 미세기포수를 생성하는 작용 기작은 동일한 바, 이하에서는 상기 타공판(31)이 와류형성관부(3)에 형성된 예를 참조하여 설명한다. At this time, the
상기 와류형성관부(3)는 상기 유입관부(2) 상단에 연통되도록 구성되며 복수의 타공(311)이 형성되는 타공판(31)이 적층되는데, 이때 상, 하로 상호 인접하는 타공판(31)의 경우 상, 하로 대향하는 타공(311)이 지그재그로 배치되도록 구성된다.The vortex-forming
이러한 와류형성관부(3)에는 상기 유입관부(2)의 내부공간(20)에서 상향 이동하는 원수(W1)와 함께 기포 형태로 주입되는 공기(a)가 유입된다.The air (a) injected in the form of bubbles along with the raw water (W1) moving upward in the inner space (20) of the inlet pipe (2) is introduced into the vortex-forming pipe (3).
즉 상기 와류형성관부(3)는 상향 이동되는 원수(W1)와 공기(a)가 함께 유입되어 복수의 타공판(31)의 타공(311)을 통과하도록 하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 대향하는 타공(311)이 지그재그로 구성되도록 함으로써 하부의 타공(311)을 통과한 원수(W1)와 공기(a)가 인접한 상부의 타공판(311) 몸체에 충돌하면서 타공(311)으로 유도되도록 하는 것이다. That is, the vortex-forming
이 과정에서 원수(W1)와 공기(a)에 대한 반복적인 충돌 및 와류가 형성되는 바, 복수의 개소에서 형성되는 충돌 및 와류에 의해 와류 간 충돌과 마찰이 극대화됨에 따라 원수(W1)와 공기(a)가 혼합된 미세기포수(W2)를 생성하게 되고 그 미세화 효율이 배가되도록 하는 것이다.In this process, repetitive collisions and vortices are formed between the raw water (W1) and the air (a), and as the collision and friction between the vortices are maximized by the collisions and vortices formed in a plurality of places, the raw water (W1) and the air (a) is to generate the mixed number of microbubbles (W2) and to double the miniaturization efficiency.
바람직하게는 상기 타공(311)에는 내주연에 나사산(311-1)이 형성되도록 하여 유체가 타공(311)을 통과하는 과정에서 나사산(311-1)을 타고 자동적으로 와류가 형성되게 함으로써 미세화 효율이 더욱 배가될 수 있도록 한다.Preferably, the screw thread 311-1 is formed on the inner periphery of the
그리고 본 발명의 장치(1)에서는 상기 타공(311)에 나사산(311-1)이 구성되도록 하되, 상기에서 언급한 바와 같이 와류 간 충돌과 마찰을 극대화하기 위한 대표적인 실시예가 도 4a 내지 도 5에서 제시되고 있다. And in the
먼저 도 4a에서 제시되는 실시 예는 상기 타공판(31)이 복수로 적층되되, 적층되는 타공판(31)에 있어 상,하로 대향하는 타공(311)이 교차되는 형상으로 배열되는 것을 특징으로 한다. First, the embodiment presented in FIG. 4A is characterized in that a plurality of
이와 같이 구성됨에 의해 도면에서 보는 바와 같이 하부에 위치하는 타공(311)을 통과하면서 형성되는 와류(S1)는 상부에 위치하는 타공(311) 몸체와 충돌함과 더불어 타공(311) 내부로 유도되고, 상부의 타공(311)에서 또 다른 와류(S2)가 형성되도록 하는 것이다. 즉 상, 하로 복수의 와류(S1, S2)가 형성되도록 하면서 와류(S1)의 충돌이 형성되도록 하여 와류 간 충돌과 마찰이 극대화가 이루어지도록 하는 것이다. By this configuration, as shown in the drawing, the vortex S1 formed while passing through the
이에 더하여 도 5에 도시된 바와 같이 타공판(31)을 구성하는 타공(311)은 적어도 둘 이상의 서로 다른 직경을 갖도록 구성되어 와류에 압력이 변동되도록 함으로써 미세화를 배가시키도록 할 수 있다.In addition to this, as shown in FIG. 5 , the perforated
일 예로서 하부에 위치하는 타공판(31)을 구성하는 타공(311)의 직경(d2)이 상부에 위치하는 타공판(31)을 구성하는 타공(311)의 직경(d1)보다 크게 구성함으로써 상, 하로 대향하는 타공(311)이 교차되는 배열 구조와 더불어 형성되는 와류(S1, S2)의 직경이 달라짐에 따라 압력의 변동이 유도되도록 하여 미세화가 더욱 배가되도록 하는 것이다. As an example, by configuring the diameter d2 of the
한편 도 4b에서 제시되는 실시 예는 타공판(31)을 구성하는 타공(311)의 나사산(311-1) 방향이 다르게 배치되는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 상기 타공판(31)에 있어 상호 상하 또는 전후로 인접하는 타공(311)의 나사산(311-1)은 회전방향이 서로 반대 방향으로 구성되도록 하는 것이다.Meanwhile, the embodiment presented in FIG. 4B is characterized in that the direction of the thread 311-1 of the perforated
즉 도 4b에 도시된 바와 같이 인접하는 타공(311)에 있어 나사산(311-1)의 방향을 반대로 되게 배치하여 각 타공(311)로부터 발생되는 와류(S1, S2)가 반대방향으로 회전력이 발생되게 하고, 이에 따라 회전 간 더 큰 충돌 및 마찰을 유도함으로써 원수(W1)와 공기(a) 간의 혼합은 물론 미세화가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다. That is, as shown in FIG. 4B, the direction of the thread 311-1 is reversed in the adjacent perforated
한편 상기 와류형성관부(3)는 최상부 타공판(31)의 상단에서 연장되면서 절곡되어 일단에 유출구(300)가 마련되는 절곡부(30)를 포함할 수 있다. 일 예로 상기 절곡부(30) 엘보((elbow) 형태를 가질 수 있다.Meanwhile, the vortex-forming
상기 유도관부(4)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 절곡부(30)의 유출구(300)가 측면에 커플링 등을 통해 연통되며, 연통부위를 중심으로 상단이 수면 위로 노출되고 하단이 수면 아래 위치하도록 배치된다. As shown in FIG. 6, the
즉 상기 유도관부(4)는 'ㅏ'형 관 구조를 갖는 것으로, 상단부가 수면 위로 돌출됨과 더불어 하단부가 수면 아래에 위치하게 되어, 상기 와류형성관부(3)로부터 생성 및 이동하는 미세기포수(W2)를 수면 아래에서 수면 근처로 원활하게 월류될 수 있도록 한다.That is, the
이러한 유도관부(4)는 상술한 바와 같이 공기주입부(6)의 공기(a) 주입에 의하여 원수(W1)와 공기(a)가 혼합된 미세기포수(W2)가 와류형성관부(3)로부터 월류하여 유입되고, 미세기포수(W2)가 월류되면서 수면 위로 노출되는 상단부에 아주 얇은 기포막이 생성됨으로써 대기에 존재하는 공기와의 접촉을 현저하게 높일 수 있게 된다.As described above, in the
이때 상기 언급한 기포막의 두께는 약 100μm~200μm 정도 되는 것으로 조사되어 수중에 용해되어 있던 황화수소, 암모니아 등의 불필요한 가스의 탈기가 상기 기포막에서 이루어짐과 동시에 대기중의 산소가 상평형에 의해 순간적으로 녹아 들어감에 따라 미세기포수(W2)에 대한 산소 용해도를 더욱 향상시킬 수 있게 됨으로써, 상기 공기주입부(5)의 공기 주입에 필요한 에너지를 저감시킬 수 있게 된다.At this time, the thickness of the above-mentioned bubble film was investigated to be about 100 μm to 200 μm, and unnecessary gases such as hydrogen sulfide and ammonia dissolved in water were degassed from the bubble film, and at the same time, oxygen in the atmosphere was instantaneous due to phase equilibrium. As it melts, it is possible to further improve the solubility of oxygen in the fine bubble water (W2), thereby reducing the energy required for air injection by the air injection unit (5).
한편 본 발명에서는 보다 입체적으로 와류가 형성되도록 하여 미세화 효율을 더욱 배가시키는 실시예를 도 7에서 제시하고 있다. On the other hand, in the present invention, an embodiment in which the miniaturization efficiency is further doubled by forming the vortex more three-dimensionally is presented in FIG. 7 .
본 실시예에 있어 상기 와류형성관부(3)에는 상기 타공판(31)의 상부 또는 하부에 구심방향으로 방사형으로 돌출되며 외주연에 나사산(351)이 형성되는 복수의 와류형성봉(35)이 더 구성됨을 특징으로 한다. In this embodiment, a plurality of vortex-forming
도면에서는 타공판(31)의 상부에 와류형성봉(35)이 구성된 예를 도시하고 있으나 하부에 구성될 수 있으며 상, 하로 교차하면서 형성되도록 할 수 있다. In the drawing, an example in which the
이와 같이 와류형성봉(35)이 형성되는 이유는 도면에서 보는 바와 같이 타공판(31)을 통과하면서 복수의 종방향 와류가 형성되고 종방향 와류가 복수의 와류형성봉(35)에 충돌하면서 횡방향 와류가 형성되어, 종방향 와류와 횡방향 와류가 상호 충돌하면서 원수(W1) 및 공기(a)의 미세화 효율을 더욱 배가시키게 되는 것이다.The reason why the vortex-forming
즉 종방향 및 횡방향으로 복수의 와류가 형성됨에 의해 보다 입체적으로 와류가 형성되어 다방향에서 충돌 및 마찰이 유도됨에 의해 최종적으로 와류형성관(3)을 통해 생성 및 배출되는 미세기포수(W2)의 미세화 효율을 더욱 배가시키게 되는 것이다.That is, by forming a plurality of vortices in the longitudinal and transverse directions, vortexes are formed more three-dimensionally, and collisions and friction are induced in multiple directions. The number of microbubbles (W2) finally generated and discharged through the vortex-forming tube (3) This further doubles the miniaturization efficiency.
한편 본 발명에서는 도 8에서 보는 바와 같이 상기 타공판(31) 사이에 중심관(321)과 상기 중심관(321)에서 방사형으로 복수로 돌출되는 절단날개(322)를 포함하는 슬러지절개구(32)가 더 포함되는 예를 도시하고 있다. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 8, the sludge incision 32 including the central tube 321 between the
즉 타공판(31) 사이에 슬러지절개구(32)가 게재되도록 하되, 상기 슬러지절개구(32)는 상,하 타공판(31)을 이격시키면서 타공판(31)을 통과한 유체에 혼입된 슬러지를 분쇄시킴으로써 슬러지 제거효율을 높이고, 타공(311) 등에 슬러지 침적을 제어할 수 있도록 하는 것이다. That is, the sludge incision 32 is placed between the
타공판(31)을 통과한 슬러지는 와류에 의해 분쇄됨에 더하여 중심관(321) 및 각 절단날개(322)에 의해 절단이 이루어지게 되어 슬러지가 침적되는 것을 제어토록 하고, 중심관(321) 및 절단날개(322)에 충돌에 의해서도 물분자 및 기포의 미세화도 이루어질 수 있게 되는 것이다. The sludge that has passed through the
바람직하게 상,하 슬러지절개구(32)는 각 절단날개(322)가 교차하도록 하는 것이 타당하다.Preferably, it is reasonable that the upper and lower sludge incisions 32 cross each cutting blade 322.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also made according to the present invention. falls within the scope of the rights of
1 : 본 발명의 장치 2 : 유입관부
3 : 와류형성관부 4 : 유도관부
5 : 공기주입부 21 : 유체유입공
30 : 절곡부 31 : 타공판
32 : 슬러지절개구 35 : 와류형성봉
300 : 유출구 311 : 타공
311-1 : 나사산1: device of the present invention 2: inlet pipe part
3: vortex forming pipe part 4: induction pipe part
5: air inlet 21: fluid inlet hole
30: bent portion 31: perforated plate
32: sludge incision 35: vortex forming bar
300: outlet 311: perforation
311-1 : thread
Claims (7)
상기 유입관부의 상단에 연통되며 상단에서 연장되면서 절곡되어 일단에 유출구가 마련되는 절곡부를 포함하는 와류형성관부;
상기 절곡부의 유출구가 측면에 연통되며 연통부위를 중심으로 상단이 수면 위로 노출되고 하단이 수면 아래 위치하는 유도관부; 및
상기 유입관부에 공기주입라인을 통해 연통되어 공기를 주입하는 공기주입부;를 포함하고,
상기 와류형성관부 또는 유도관부의 하단에는 복수의 타공이 형성되는 타공판이 적층되되 상, 하로 대향하는 타공이 지그재그로 형성되며,
상기 와류형성관부 또는 유도관부에는 상기 타공판의 상부 또는 하부에 구심방향을 향하여 방사형으로 돌출되며 외주연에 나사산이 형성되는 복수의 와류형성봉이 더 구성되어 상기 타공판을 통과하면서 복수의 종방향 와류가 형성되고 종방향 와류가 복수의 와류형성봉에 충돌하면서 횡방향 와류가 형성되어 종방향 와류와 횡방향 와류가 상호 충돌되게 하며,
상기 와류형성관부 또는 유도관부에는 상호 적층되는 타공판과 타공판 사이에 개재되는 슬러지절개구가 더 구성되되,
상기 슬러지절개구는 중심관과 상기 중심관의 외주연을 따라 방사형으로 돌출되는 복수의 절단날개를 포함하고, 상하로 인접하는 슬러지절개구는 각 절단날개가 상호 교차되는 방향으로 구성되어 상, 하 타공판을 이격시키면서 타공판을 통과한 유체에 혼입된 슬러지를 분쇄시키도록 작용하면서 각 타공판의 타공에 슬러지가 침적되는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치.
An inlet pipe having an inner space and having a fluid inlet hole at the lower end;
a vortex-forming pipe part that communicates with the upper end of the inlet pipe part and includes a bent part extending from the upper end and bent so that an outlet is provided at one end;
an induction pipe part in which the outlet of the bent part is in communication with the side, the upper end of which is exposed above the water surface and the lower end is located below the water surface around the communication part; and
Including; an air injection unit communicating with the inlet pipe through an air injection line to inject air;
A perforated plate having a plurality of perforated holes is stacked at the lower end of the vortex-forming pipe part or the induction pipe part, and perforated holes facing up and down are formed in a zigzag pattern,
A plurality of vortex-forming rods protruding radially toward the centripetal direction from the upper or lower portion of the perforated plate and having threads formed on the outer periphery are further configured in the vortex-forming pipe part or the induction pipe part, and a plurality of longitudinal vortices are formed while passing through the perforated plate As the longitudinal vortex collides with the plurality of vortex-forming rods, transverse vortices are formed so that the longitudinal vortex and the lateral vortex collide with each other,
The vortex forming pipe part or the induction pipe part is further configured with perforated plates stacked with each other and sludge incisions interposed between the perforated plates,
The sludge incision includes a center tube and a plurality of cutting blades protruding radially along the outer periphery of the center tube, and the sludge openings adjacent to the top and bottom are configured in a direction in which each cutting blade intersects with each other, so that the upper and lower perforated plates are formed. Oxygen supply device through air supply with low power, characterized in that it controls the deposition of sludge in the perforated holes of each perforated plate while separating it and acting to crush the sludge mixed in the fluid passing through the perforated plate.
상기 타공판의 타공에는 내주연에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치.
According to claim 1,
Oxygen supply device through air supply with low power, characterized in that a screw thread is formed on the inner periphery of the perforation of the perforated plate.
상기 타공판에 있어 상호 상하 또는 전후로 인접하는 타공의 나사산은 회전방향이 반대로 구성되는 것을 특징으로 하는 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치.
According to claim 3,
Oxygen supply device through air supply with low power, characterized in that the screw threads of the perforated holes adjacent to each other vertically or forward and backward in the perforated plate are configured in opposite directions of rotation.
상기 타공판의 타공은 적어도 둘 이상의 서로 다른 직경을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 저동력으로 공기공급을 통한 산소공급장치.
According to claim 3,
Oxygen supply device through air supply with low power, characterized in that the perforation of the perforated plate is configured to have at least two or more different diameters.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210043420A KR102575661B1 (en) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | Oxygen supply apparatus through air supply with low power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210043420A KR102575661B1 (en) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | Oxygen supply apparatus through air supply with low power |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220137389A KR20220137389A (en) | 2022-10-12 |
KR102575661B1 true KR102575661B1 (en) | 2023-09-06 |
Family
ID=83598161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210043420A KR102575661B1 (en) | 2021-04-02 | 2021-04-02 | Oxygen supply apparatus through air supply with low power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102575661B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010172800A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Nakamura Bussan Kk | Apparatus and method for generating fine air bubbles |
KR101334446B1 (en) * | 2013-10-10 | 2013-11-29 | 이세한 | The dissolved oxygen supply of a lake and dam and algae growth control unit |
KR102061846B1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-01-06 | 신현송 | Fine bubble mixing device for aeration process |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100902189B1 (en) | 2007-08-31 | 2009-06-10 | 주식회사 그레넥스 | Ultra micro-bubble generating Apparatus and Sedimentation Apparatus using same as |
KR102196077B1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-12-29 | 우림종합건설 주식회사 | Bubble generator |
-
2021
- 2021-04-02 KR KR1020210043420A patent/KR102575661B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010172800A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Nakamura Bussan Kk | Apparatus and method for generating fine air bubbles |
KR101334446B1 (en) * | 2013-10-10 | 2013-11-29 | 이세한 | The dissolved oxygen supply of a lake and dam and algae growth control unit |
KR102061846B1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-01-06 | 신현송 | Fine bubble mixing device for aeration process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220137389A (en) | 2022-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4749961B2 (en) | Bubble generator | |
EP3492162B1 (en) | Microbubble generation device | |
EP2445618B1 (en) | Apparatus and method for introducing a gas into a liquid | |
KR20150019299A (en) | Module for generating micro bubbles | |
KR102575661B1 (en) | Oxygen supply apparatus through air supply with low power | |
KR101385163B1 (en) | Cyclone pressing tank and micro bubble generating system having the same | |
US6877726B1 (en) | Saturation vessel for use in the treatment of waste water | |
KR102534708B1 (en) | A fine bubble generator using perforated plate | |
KR20200118678A (en) | Device and method for generating fine-bubble | |
KR101130816B1 (en) | Flotation tank for rotary injection of nano size bubble | |
JP2018130653A (en) | Bubble generator for sewage purification | |
CN114210464B (en) | Venturi tube cavitation strengthening device for mineral floatation | |
US6830370B1 (en) | Cavitation generating device and fluid mixing device using the device | |
KR102458487B1 (en) | Wastewater treatment apparatus with improved microbubble water generation and diffusion | |
KR102447949B1 (en) | Air diffuser that prevent sedimentation by agitation and convection | |
KR102575663B1 (en) | Micro bubble wastewater treatment apparatus with biofilm | |
KR102575659B1 (en) | Wastewater treatment apparatus using stirring convection of air supply and filtration | |
JPS6324671B2 (en) | ||
JP2012045537A (en) | Jet nozzle | |
KR100635382B1 (en) | Air diffuser | |
KR102252411B1 (en) | A fine bubble generator | |
KR200497208Y1 (en) | Micro-bubble generator | |
KR102408490B1 (en) | Organic Waste Purification System using Nanobubbles | |
KR20190134014A (en) | Apparatus for generating nano bubble | |
CN110697853B (en) | Multiphase separation device and multiphase separation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |