KR19980081904A - Acoustic resonance type gas dissolving device with spiral guide groove formed inside chamber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음향공진을 이용한 기체용해장치에 관한 것으로서, 폐수처리의 산소공급장치에 있어서 챔버 내벽면에 나선형 가이드홈을 형성하고, 나선형 가이드홈을 따라 상방으로 나선운동할 수 있도록 챔버 내부로 산소기체를 고압 주입하여 소용돌이를 발생시키고, 챔버내부로 유입되는 폐수와 챔버외부로 방출되는 폐수의 압력차로 공진을 발생시켜 폐수내에 산소기체의 용해도를 높일 수 있는 챔버내부에 나선형 가이드홈이 형성된 음향공진형 기체용해장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a gas dissolving apparatus using acoustic resonance, and in the oxygen supply device for wastewater treatment, a spiral guide groove is formed on the inner wall of the chamber, and an oxygen gas is moved into the chamber to spiral upward along the spiral guide groove. A high-pressure injection creates a vortex, and the resonance is generated by the pressure difference between the wastewater flowing into the chamber and the wastewater discharged to the outside of the chamber, so that the spiral guide groove is formed inside the chamber to increase the solubility of oxygen gas in the wastewater. The purpose is to provide a gas dissolving device.
이를 이루기 위하여 본 발명은 고압의 기체를 주입할 수 있도록 그 내부에 주입구가 형성된 접속부재 및 상기 주입구에 연통되게 상기 접속부재의 측면에 일체로 형성되며, 상기 주입구로부터 주입되는 산소기체가 그 내벽면을 따라 회전 소용돌이를 형성하면서 공진주파수를 발생할 수 있도록 그 내벽면에는 나선형 가이드홈이 형성되고, 그 하측은 밀폐되며, 그 상측에는 내측으로 좁혀져 라운딩된 상태로 상기 산소기체가 빠져나가는 출구가 형성된 챔버로 이루어진다.In order to achieve this, the present invention is integrally formed on the side of the connection member in communication with the injection member and the connection member is formed in the injection hole therein to inject high-pressure gas, the oxygen gas injected from the injection hole is the inner wall surface A spiral guide groove is formed on the inner wall surface thereof, a lower side thereof is sealed, and an upper side thereof is narrowed inward so as to form a revolving vortex along the rotational vortex, and an outlet through which the oxygen gas exits in a rounded state is formed. Is made of.
Description
본 발명은 음향공진을 이용한 기체용해장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐수처리의 산소공급장치에 있어서 챔버내부로 산소기체를 고압 주입하여 발생되는 소용돌이(vortex)와 공진을 이용하여 폐수(이하, 물이라 함)의 산소 용해도를 향상시킨 챔버내부에 나선형 가이드홈이 형성된 음향공진형 기체용해장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas dissolving apparatus using acoustic resonance, and more particularly, in an oxygen supply apparatus for wastewater treatment, waste water (hereinafter, referred to as vortex and resonance generated by high-pressure injection of oxygen gas into a chamber) It relates to an acoustic resonance gas dissolving device formed with a spiral guide groove in the chamber to improve the oxygen solubility of water.
도 1 은 종래의 기체용해장치를 도시한 사시도이고, 도 2 는 도 1의 단면도이다.1 is a perspective view showing a conventional gas dissolving device, Figure 2 is a cross-sectional view of FIG.
도 1 및 도 2에 도시된 바와같이, 종래의 기체용해장치는 접속구 몸체(1), 고정대(2)(2'), 및 파이프(3)로 구성되어서, 접속구 몸체(1)로 들어온 기체가 파이프(3)의 미세구멍으로 통과하면서 작은 기체방울로 형성되어 물속에 공급된다. 이때, 파이프(3)는 별도의 구멍이 있는 것이 아니라 세라믹이나 폴리 에틸렌(P.E)을 이용하여 파이프를 만들 때 미리 미세구멍이 생성되도록 제작된 것이다. 그러나 이 장치는 단순히 미세구멍을 통과시켜 기체 방울의 크기를 축소시키는 장치로서, 기체 방울의 크기를 축소시키는 데는 한계가 있으며, 또한 미세구멍 사이에는 수증식물이 번식하기 때문에 미세구멍이 막혀서 자주 청소를 해주어야 하며 또한 사용 가능한 통기량도 적다.As shown in Figs. 1 and 2, the conventional gas dissolving device is composed of a spout body 1, a fixing table 2 (2 '), and a pipe 3, so that the gas entering the splice body 1 As it passes through the micropores of the pipe 3, it is formed into small gas bubbles and is supplied into the water. At this time, the pipe 3 is not made of a separate hole, but is made so that the micro-holes are generated in advance when the pipe is made using ceramic or polyethylene (P.E). However, this device is a device that simply reduces the size of the gas bubbles by passing through the micropores. There is a limit to reducing the size of the gas bubbles. Also, because water plants multiply between the micropores, the micropores are blocked so that cleaning is frequently performed. It also requires less airflow.
한편, 도 3 은 다른 종래의 기체용해장치를 도시한 단면도이고, 도 4 는 도 3의 평면도이다.3 is a cross-sectional view showing another conventional gas dissolving device, and FIG. 4 is a plan view of FIG.
도 3 및 도 4 에 도시된 바와같이, 다른 종래 기술로서는 기체 흡입구(4)를 통하여 들어온 기체가 기체 통과구(5) 및 그물망(6)을 통과하면서 작은 물방울로 쪼개져서 덮개망(7)을 거쳐 물속에 공급되도록 한 것이. 그러나 이 장치에서는 덮개망(7)의 구멍을 작게하는 기술이 한계가 있는 바, 큰 기체방울이 물속에 방출될 경우 그 효율이 매우 낮아지는 문제점이 발생된다.As shown in Figs. 3 and 4, in another prior art, the gas coming in through the gas inlet 4 is broken into small droplets while passing through the gas passage 5 and the net 6 so as to break the cover net 7. To be fed into the water. However, in this apparatus, the technique of reducing the hole of the cover net 7 is limited, and when a large gas bubble is released into the water, its efficiency is very low.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폐수처리장의 산소공급장치에 있어서 챔버 내벽면에 나선형 가이드홈을 형성하고, 나선형 가이드홈을 따라 상방으로 나선운동할 수 있도록 챔버 내부로 산소기체를 고압 주입하여 소용돌이를 발생시키고, 챔버내부로 유입되는 물과과 챔버외부로 방출되는 물의 압력차로 공진을 발생시켜 폐수내에 산소기체의 용해도를 높일 수 있도록 한 챔버내부에 나선형 가이드홈이 형성된 음향공진형 기체용해장치를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is to form a spiral guide groove on the inner wall of the chamber in the oxygen supply device of the wastewater treatment plant, by injecting high pressure oxygen gas into the chamber to spiral upward along the spiral guide groove Acoustic resonance gas dissolving device is formed in which the spiral guide groove is formed inside the chamber to generate the vortex and generate resonance by the pressure difference between the water flowing into the chamber and the water discharged to the outside of the chamber. The purpose is to provide.
상술한 목적을 이루기 위하여 본 발명은 고압의 산소기체를 주입할 수 있도록 그 내부에 주입구가 형성된 접속부재 및 상기 주입구에 연통되게 상기 접속부재의 측면에 일체로 형성되며, 상기 주입구로부터 주입되는 산소기체가 그 내벽면을 따라 회전 소용돌이를 형성하면서 공진주파수를 발생할 수 있도록 그 내벽면에는 나선형 가이드홈이 형성되고, 그 하측은 밀폐되며, 그 상측에는 내측으로 좁혀져 라운딩된 상태로 상기 산소기체가 빠져나가는 출구가 형성된 챔버로 이루어지되, 상기 챔버 내부로 주입된 산소기체가 나선형 가이드홈에 가이됨과 동시에 상기 라운딩된 출구를 따라 원활하게 상기 챔버 외측으로 방출됨에 따라 상기 챔버내로 유입되는 물과 방출되는 물의 압력차가 크게 발생되고, 상기 압력차에 의해 발생되는 공진주파수가 음향에너지를 상기 물속으로 전달하는 과정에서 상기 산소기체의 공기방울에서 상기 물로의 물질전달저항이 감소됨에 따라 산소기체의 용해도가 향상되도록 된 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention is integrally formed on the side of the connection member in communication with the connection member and the inlet is formed in the inlet and the inlet to the injection of high-pressure oxygen gas, the oxygen gas injected from the inlet The helical guide groove is formed on the inner wall surface, the lower side is closed, and the upper side is narrowed inward so that the oxygen gas escapes in a rounded state so as to form a rotational vortex along the inner wall surface. It is composed of a chamber formed with an outlet, the oxygen gas injected into the chamber is introduced into the spiral guide groove and at the same time is discharged to the outside of the chamber smoothly along the rounded outlet as the pressure of the water flowing into the chamber and the discharged water The difference is large and the resonance frequency generated by the pressure difference is negative According to the energy in the mass transfer resistance of the water is reduced in the air bubbles of the oxygen gas in the process of passing into the water, it has a characteristic such that the increase in solubility of oxygen gas.
도 1 은 종래의 기체용해장치를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing a conventional gas dissolving device;
도 2 는 도 1의 단면도,2 is a cross-sectional view of FIG.
도 3 은 다른 종래의 기체용해장치를 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing another conventional gas dissolving device;
도 4 는 도 3의 평면도,4 is a plan view of FIG.
도 5 는 본 발명에 따른 기체용해장치를 도시한 사시도,5 is a perspective view showing a gas dissolving device according to the present invention;
도 6 은 도 5의 A-A선 단면도,6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 7 는 도 5의 B-B선 단면도,7 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
도 8 은 본 발명에 따른 기체용해장치의 작동을 나타내는 개략 종단면도.Figure 8 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the operation of the gas dissolving device according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100 : 기체용해장치 110 : 접속부재100: gas dissolving apparatus 110: connection member
112 : 주입구 114 : 나사부112 injection hole 114 threaded portion
120 : 챔버(chamber) 122 : 나선형 가이드홈120: chamber 122: spiral guide groove
124 : 출구 d1: 챔버(내부공간부)의 하부직경124: outlet d 1 : lower diameter of the chamber (internal space)
d2: 챔버(내부공간부)의 상부직경d 2 : upper diameter of the chamber (inner space)
d3: 주입구의 직경d 3 : diameter of injection hole
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 챔버내부에 나선형 가이드홈이 형성된 음향공진형 기체용해장치의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the acoustic resonance type gas dissolving apparatus formed with a spiral guide groove in the chamber according to an embodiment of the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 기체용해장치를 도시한 사시도이고, 도 6 은 도 5의 A-A선 단면도이며, 도 7 는 도 5의 B-B선 단면도이고, 도 8 은 본 발명에 따른 기체용해장치의 작동을 나타내는 개략 종단면도이다.5 is a perspective view showing a gas dissolving device according to the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 5, Figure 7 is a cross-sectional view taken along the line BB of Figure 5, Figure 8 is an operation of the gas dissolving device according to the present invention It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows.
도 5내지 도 7에 도시된 바와같이, 본 발명의 기체용해장치(100)는 고압의 산소 기체를 주입할 수 있도록 그 내부에 주입구(112)가 형성된 접속부재(110)와, 상기 주입구(112)에 연통되게 상기 접속부재(110)의 측면에 일체로 형성되며 상기 주입구(112)로부터 주입되는 산소기체가 그 내벽면을 따라 회전 소용돌이를 형성하면서 공진주파수를 발생할 수 있도록 그 내벽면에는 나선형 가이드홈(122)이 형성되고 그 상측에는 산소기체가 빠져나가는 출구(124)가 형성된 챔버(120)로 이루어진다.5 to 7, the gas dissolving device 100 of the present invention includes a connection member 110 having an injection hole 112 formed therein so as to inject high-pressure oxygen gas, and the injection hole 112. Is formed integrally with the side of the connecting member 110 in communication with the spiral and spiral guides on the inner wall surface so that the oxygen gas injected from the injection hole 112 forms a rotational vortex along the inner wall surface to generate a resonant frequency A groove 122 is formed and the chamber 120 includes an outlet 124 through which an oxygen gas escapes.
다시 말하면, 접속부재(110)의 일측에는 산소기체를 공급하는 에어공급수단(도시하지 않음)이 연결될 수 있도록 나사부(114)가 형성되어 있고, 접속부재(110)의 타측은 챔버(120)의 측면에 일체로 형성되어 있다.In other words, one side of the connection member 110 is formed with a screw portion 114 to be connected to the air supply means (not shown) for supplying the oxygen gas, the other side of the connection member 110 of the chamber 120 It is integrally formed on the side.
접속부재(110)를 관통하여 형성된 주입구(112)는 챔버(120) 내벽면에 접선방향으로 향하도록 형성되어 있으므로, 주입구(112)내로 유입된 고압의 산소기체는 챔버(120) 내벽면을 따라 회전되도록 구성된다.Since the injection hole 112 formed through the connection member 110 is formed to face the inner wall surface of the chamber 120 in a tangential direction, the high pressure oxygen gas introduced into the injection hole 112 is along the inner wall surface of the chamber 120. Configured to rotate.
챔버(120)는 그 상측이 안쪽으로 좁혀져 라운딩된 형상으로, 상방이 개방된 통형상으로 이루어져 있으며, 그 내벽면에는 주입구(112)로부터 고압 주입되는 산소기체를 상방으로 안내하는 나선형 가이드홈(122)이 형성되어 있다. 즉, 주입구(112)로부터 고압 주입된 산소기체가 나선형 가이드홈(122)을 따라 회전 소용돌이를 형성하면서 챔버(120) 상측에 개방된 출구(124) 외측으로 빠져나갈수 있도록 구성되어 있다.The chamber 120 has a rounded shape with its upper side narrowed inwardly, and has a cylindrical shape with an open upper side, and a spiral guide groove 122 for guiding an oxygen gas injected from the injection hole 112 upwardly to the inner wall surface thereof. ) Is formed. That is, the oxygen gas injected at high pressure from the injection port 112 is configured to escape to the outside of the outlet 124 opened above the chamber 120 while forming a rotational vortex along the spiral guide groove 122.
전술한 챔버(120)의 내부 공간부의 높이(h)/하부직경(d1)의 비는 0.5∼2이고, 상기 챔버(120)의 내부 공간부의 하부직경(d1)/주입구의 직경(d3)의 비는 5∼8로 구성되는 것이 바람직하다.The ratio of the height h / lower diameter d 1 of the internal space portion of the chamber 120 is 0.5 to 2, and the diameter d of the lower diameter d 1 / inlet of the internal space portion of the chamber 120 is d. It is preferable that ratio of 3 ) consists of 5-8.
도 8 은 본 발명에 따른 기체용해장치의 작동을 나타내는 개략 종단면도로서, 챔버(120)의 접선방향으로 만들어진 주입구(112)내로 고압의 산소기체가 들어오면 나선형 가이드홈(122)을 따라 회전된다. 이때, 산소기체가 회전 소용돌이를 형성하면서 출구(124)로 빠져 나간다.8 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the operation of the gas dissolving device according to the present invention, when the high-pressure oxygen gas is introduced into the tangential injection port 112 of the chamber 120 is rotated along the spiral guide groove 122 . At this time, the oxygen gas exits to the outlet 124 while forming a rotational vortex.
다시 말하면, 주입구(112)에서 Pair의 압력으로 유입된 산소기체는 챔버(120)내에서 접선방향으로 회전을 하기 때문에 챔버(120) 중앙의 압력은 상대적으로 낮고, 출구(124) 외측으로 갈수록 압력은 낮아진다. 따라서, 압력이 상대적으로 낮은 챔버(120)의 출구(124) 중앙으로 물이 챔버(120)내로 유입되며, 상기 유입된 물은 회전하고 있는 산소기체에 휘말려 나선운동을 하게 됨과 동시에 나선운동의 원심력에 의하여 물은 챔버(120)의 외측으로 빠져 나간다. 즉, 챔버(120)내로 유입된 물은 챔버(120) 하부에서 회전하면서 올라 오는 산소기체와 함께 회전 소용돌이를 형성하면서 챔버(120) 외측의 물 내부로 방출되고, 이때 방출되는 물 내부에 산소기체가 잘게 쪼개져 용이하게 용해되는 것이다.In other words, the oxygen gas introduced at the pressure of P air in the inlet 112 rotates in the tangential direction in the chamber 120, so that the pressure in the center of the chamber 120 is relatively low, and toward the outside of the outlet 124. The pressure is lowered. Therefore, water flows into the chamber 120 toward the center of the outlet 124 of the chamber 120 where the pressure is relatively low, and the inflowed water is encircled by the rotating oxygen gas to perform the spiral motion and at the same time, the centrifugal force of the spiral motion. As a result, water is drawn out of the chamber 120. That is, the water introduced into the chamber 120 is discharged into the water outside the chamber 120 while forming a rotational vortex with the oxygen gas rising while rotating below the chamber 120, and the oxygen gas inside the water discharged at this time. Is easily broken up into small pieces.
다시 말하면, 물이 소용돌이에 휘말려 나선운동을 하면서 최종적으로 출구(124) 외측으로 방출될 때, 챔버(120)내로 유입되는 물과 방출되는 물/산소기체 사이에는 압력차가 발생하며, 이 압력차에 의하여 주파수(F)로 공진이 발생되며, 이때 공진에 의해 발생된 음향에너지가 물속으로 전달되면서 기체방울에서 물로의 물질전달저항을 감소시켜서 산소기체의 용해속도를 빠르게 한다. 여기에서, 공진주파수는 2000∼3000 Hz로 형성하는 것이 바람직하다.In other words, when the water is finally spiraled out in the vortex and discharged to the outside of the outlet 124, a pressure difference occurs between the water flowing into the chamber 120 and the water / oxygen gas released. Resonance is generated by the frequency (F). At this time, the acoustic energy generated by the resonance is transferred to the water, thereby reducing the material transfer resistance from the droplets to the water to speed up the dissolution of the oxygen gas. Here, the resonance frequency is preferably formed at 2000 to 3000 Hz.
뿐만 아니라, 공진(F)에 의하여 폐수중의 기체방울은 수직상승을 하지 않고 수평운동을 하면서 상승하기 때문에 산소기체의 물에서의 체류시간을 증가시켜서 더 많은 산소기체가 물에 용해될 수 있게 한다.In addition, due to resonance (F), the gas bubbles in the waste water rise as they move horizontally without vertically rising, thereby increasing the residence time of the oxygen gas in the water, thereby allowing more oxygen gas to be dissolved in the water. .
상기 공진주파수(F)는 다음과 같다.The resonant frequency (F) is as follows.
여기서, 음향공진의 크기 및 주파수는 챔버(120)내의 마찰로 인한 산소기체의 회전속도 감소와 연관된 계수(K), 챔버하부의 직경(d1), 챔버하부의 직경에서 수직으로 뻗은 물의 압력(Pwater)에 의해 좌우된다. 또한 C는 음속으로서, 본 발명에서는 기체와 물이 혼합된 상태의 매질에서의 음속이나, 실제 기체용해장치의 작동조건에서는 기체가 대부분의 매질을 차지하기 때문에 기체중의 음속(340m/s)에 가깝다. 또한 계수 K는 기체용해장치에 따라 실험에 의해 측정된다.Here, the magnitude and frequency of the acoustic resonance is a coefficient (K) associated with the reduction of the rotational speed of the oxygen gas due to friction in the chamber 120, the diameter of the lower chamber (d 1 ), the pressure of the water extending perpendicularly from the diameter of the lower chamber ( P water ). In addition, in the present invention, C is the sound velocity, so that in the present invention, the sound velocity in the medium in which gas and water are mixed, or the sound velocity in the gas (340 m / s) because the gas occupies most of the medium under the actual operating conditions of the gas dissolving device. close. The coefficient K is also measured experimentally in accordance with the gas dissolving device.
본 발명가들의 실험에 의하면, 챔버하부의 직경에서 수직으로 뻗은 높이(h)가 30mm이고, 챔버하부의 직경(d1)이 20mm이면 △P(Pair-Pwater)는 2기압 이하이고, 챔버하부의 직경(d1)/주입구 직경(d3)의 비가 5내지 8일 때 기체의 회전 소용돌이와 공진에 의한 음향에너지에 의해 기체방울을 작게 쪼개주고, 산소기체의 용해도를 증가시켜 산소 전달 효율이 종래의 기체용해장치에 비하여 30%이상 향상된 결과를 얻을 수 있다.According to the experiments of the inventors, if the height (h) extending vertically from the diameter of the lower chamber is 30mm, the diameter (d1) of the lower chamber is 20mm, ΔP (P air -P water ) is less than 2 atm, chamber lower When the ratio of the diameter (d 1 ) / inlet diameter (d 3 ) is 5 to 8, the gas droplets are split into small pieces by the acoustic energy caused by the rotational vortex of the gas and the resonance, and the oxygen transfer efficiency is increased by increasing the solubility of the oxygen gas. 30% or more improvement can be obtained compared to the conventional gas dissolving device.
이때, 산소 전달 효율은 다음과 같다.At this time, the oxygen transfer efficiency is as follows.
도 8은 본 발명에 따른 기체용해장치의 작동을 나타내는 개략 종단면도로서, 산소기체가 챔버(120)의 접선방향으로 만들어진 주입구(112)로 들어오면 회전 소용돌이가 형성되고, 상기 형성된 소용돌이가 출구(124)로 빠져 나가는 것을 나타낸 것이다.Figure 8 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the operation of the gas dissolving device according to the present invention, when the oxygen gas enters the inlet 112 made in the tangential direction of the chamber 120, a rotational vortex is formed, the vortex formed is an outlet ( 124) to exit.
결과적으로, 챔버(120) 내벽면에 나선형 가이드홈(122)을 형성하여 이 가이드홈내로 산소기체가 안내되도록 함으로써 산소기체의 저항을 보다 감소시키게 되고, 그에 따라 산소기체가 현저한 소용돌이를 일으키게 된다. 따라서, 유입되는 물과 방출되는 물의 압력차가 커지게 되고 그에 따라 공진주파수도 커지게 되어 공진에 의한 음향에너지가 물속으로 전달되는 과정에서 산소기체의 공기방울에서 물로의 물질전달저항을 감소시킴에 따라 산소기체의 용해속도를 보다 향상시킬 수 있게 된다.As a result, the spiral guide groove 122 is formed on the inner wall surface of the chamber 120 to guide the oxygen gas into the guide groove, thereby further reducing the resistance of the oxygen gas, thereby causing a significant vortex of the oxygen gas. Therefore, the pressure difference between the incoming and outgoing water is increased and thus the resonance frequency is also increased, thereby reducing the material transfer resistance from the air bubble of the oxygen gas to the water in the process of transmitting acoustic energy into the water. It is possible to further improve the dissolution rate of the oxygen gas.
뿐만 아니라, 챔버(120)의 출구(124)측을 안쪽으로 좁혀진 라운딩형상으로 구성함으로써 산소기체가 원활하게 출구(124)를 빠져나가도록 하여, 즉 산소기체의 흐름을 부드럽게 안내함으로써 용해 효과를 향상시킬 수 있는 것이다.In addition, by configuring the outlet 124 side of the chamber 120 in a rounded shape that is narrowed inward, the oxygen gas smoothly exits the outlet 124, that is, smoothly guides the flow of the oxygen gas, thereby improving the dissolution effect. It can be done.
한편, 본 발명의 기체용해장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 설명에서는 폐수처리분야에서 산소기체를 폐수에 용해하는 것을 일예로 하였으나, 기체를 액체에 용해시키는 어떠한 분야에서도 유익하게 사용될 수 있는 것이다.On the other hand, the gas dissolving device of the present invention is not limited to the above-described embodiment can be carried out in various modifications within the range allowed by the technical idea of the present invention. For example, in the description of the present invention, an example of dissolving oxygen gas in wastewater in the field of wastewater treatment may be advantageously used in any field in which gas is dissolved in liquid.
이상에서와 같이, 본 발명은 기체의 회전 소용돌이와 음향공진에 의해 발생된 에너지를 이용하여 기체방울을 작게 쪼개주고, 산소의 용해도를 증가시켜 줌으로써 산소전달 효율이 증가된다. 또한 적은 양의 기체를 공급하여도 같은 정도의 용전산소를 얻을 수 있으므로 산소 공급장치의 운전비용이 절약되고, 구조가 간단하여 제작이 용이하고 수증로 인해 자주 청소해 주어야 하는 번거로움이 해결할 수 있다.As described above, the present invention increases the oxygen transfer efficiency by splitting the gas droplets by using energy generated by the rotational vortex of the gas and acoustic resonance and increasing the solubility of oxygen. In addition, the same amount of dissolved oxygen can be obtained even by supplying a small amount of gas, which saves the operating cost of the oxygen supply device, and the structure is simple, making it easy to manufacture and solving the trouble of frequent cleaning due to water vapor. .
특히, 챔버 내벽면에 나선형 가이드홈을 형성하여 이 가이드홈내로 산소기체가 안내되도록 함으로써 산소기체의 저항을 보다 감소시키게 되고, 그에 따라 산소기체가 현저한 소용돌이를 일으키게 된다. 따라서, 유입되는 물과 방출되는 물의 압력차가 커지게 되고 그에 따라 공진주파수도 커지게 되어 공진에 의한 음향에너지가 물속으로 전달되는 과정에서 산소기체의 공기방울에서 물로의 물질전달저항을 감소시킴에 따라 산소기체의 용해속도를 보다 향상시킬 수 있게 된다.In particular, by forming a spiral guide groove on the inner wall surface of the chamber to guide the oxygen gas into the guide groove, the resistance of the oxygen gas is further reduced, and thus the oxygen gas causes a significant vortex. Therefore, the pressure difference between the incoming and outgoing water is increased and thus the resonance frequency is also increased, thereby reducing the material transfer resistance from the air bubble of the oxygen gas to the water in the process of transmitting acoustic energy into the water. It is possible to further improve the dissolution rate of the oxygen gas.
뿐만 아니라, 챔버의 출구측을 안쪽으로 좁혀진 라운딩형상으로 구성함으로써 산소기체가 원활하게 출구를 빠져나가도록 하여, 즉 산소기체의 흐름을 부드럽게 안내함으로써 용해 효과를 향상시킬 수 있는 것이다.In addition, by configuring the outlet side of the chamber in a rounded shape narrowed inward, the oxygen gas can smoothly exit the outlet, that is, by smoothly guiding the flow of the oxygen gas, thereby improving the dissolution effect.
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