KR20020048056A

KR20020048056A - 마이크로제너레이터

Info

Publication number: KR20020048056A
Application number: KR1020000077319A
Authority: KR
Inventors: 김선자
Original assignee: 강성일; 김선자
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-22
Also published as: KR100387028B1

Abstract

본 발명은 물( water) 또는 오수(汚水)와 공기(air)를 정적(定績)식 고압(高壓) 펌프(pump)로써 다단(多段) 압축(壓縮) 튜브(tube)에 압송시키게 되면 토출(吐出) 압력(壓力)을 일정하게 유지시켜주는 압력콘트롤(control) 밸브(valve)에 의하여 미세(微細)기포(氣泡)가 토출(吐出)되도록한 미세기포 발생 장치이다.

Description

마이크로제너레이터{MICRO GENERATER}

본 발명은 공기(AIR)와 물(WATER)을 일정한 압력으로 분출(噴出) 시킴으로써 미세(微細) 기포(氣泡)를 발생시키는 장치로써 압력 용기(容器)에 유체(流體)성 물질(物質)을 이송시키는 장치와 공기를 자흡(自吸)하는 장치 및 압력 용기의 내부 압력을 일정하게 유지시키는 장치등을 이용한 복합(複合)식 미세기포 발생 장치에 관한 것이다.

이분야의 종래 기술에는 물(WATER) 또는 오수(汚水)를 일정한 압력 용기에 압송한 후 고압(高壓)의 공기를 불어넣고 압력 용기내의 고압수(高壓水)를 분사(噴射)하면 토출관(吐出管) 선단(先端)에서 발생하는 빈압(貧壓)을 이용하여 미세기포를 만드는 가압 장치들이 있다.

종래의 가압 장치에서는 고압수를 만들기 위하여 압력 용기에 물 또는 오수와 별도의 공기를 가압하여야 하며, 물 또는 오수등에 가압된 공기가 포화(飽和)될 수 있도록 일정시간 체류(滯留) 시켜야 하고 포화 과정(過程)이 일회(一回)로 한정 됨으로써 분출시 발생되는 기포(氣泡)의 크기가 50㎛ 내외(內外)이나 본 발명에서는 별도의 HDRL 가압 장치 없이 자흡(自吸)된 공기와 물을 다단(多段)으로 압축(壓縮) 분출(噴出)하는 과정을 연속적으로 진행하며 체류시간 없이 10㎛이내(以內)의 기포(氣泡)를 발생 시킬수 있도록 한 장치이다.

제 1 도는 본 발명의 조립 계통도

제 2 도는 본 발명의 공기 자흡(自吸) 블록 평면도

제 3 도는 제2도의 단면도

제 4 도는 본 발명의 차압 노즐(NOZZLE) 단면도

제 5 도는 본 발명의 압력 콘트롤 밸브(VALVE)의 단면도

제 6 도는 본 발명의 내부 리턴(RETURN) 블럭LOCK)의 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1) 공기 자흡 블록(AIR 自吸 BLOCK) 2) 에어파이프(AIR PIPE) 3)공기량 조절밸브(VALVE)

4) 고압펌프(PUMP) 5)튜브(TUBE) 6)차압노즐(NOZZLE) 7)순환노즐RETURN NOZZLE)

8)리턴 파이프(RETURN PIPE) 9)밸브(VALVE) 10)리턴 펌프(PUMP)

11)내부 리턴 블록(內部 RETURN BLOCK) 12)압력 콘트롤 밸브(PRESSURE CONTROL VALVE)

13)압력조절나사(PRESSURE CONTROL SCREW) 14)밸브 디스크(DISK)

15)스프링(SPRING)

일반적으로 물(WATER)에 공기(AIR)를 포화 시키는 과정에서는 압력 용기에 일정한 압력 이상으로 가압하는 장치들이 있으며 그 구성품은 고압 펌프, 고압 공기 콤프레셔, 고압 탱크등이 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 미세기포 생성 과정 및 구성을 함께 설명 하고자 한다.

본 발명의 미세기포 발생 장치인 마이크로(MICRO) 제너레이터(GENERATOR)는 공기를 자흡하는 자흡 블록(BLOCK, 1)과 고압펌프(PUMP,4), 차압 노즐(NOZZLE,6)이 다단(多段)으로 설치된 튜브( TUBE,5) 및 내부(內部) 리턴(RETURN) 블록(BLOCK,11), 압력 콘트롤( CONTROL) 밸브( VALVE,12)등으로 구성 된다.

공기 자흡 블록에서는 베르누이 방정식의 응용에 의하여 대기중의 공기를 흡입할 수 있는 구조를 갖추고 있으며, 공기량 조절 밸브(3)에 의해 일정한 량만큼 조절되어 흡입된 공기는 고압 펌프(4)에 의하여 물과 혼합(混合)되어 튜브(5) 내로 압송(壓送)된다.

차압 노즐( NOZZLE,6)이 2단(二段) 이상으로 구성된 튜브(5) 내에서는 차압 노즐(6)에 의하여 형성된 압력차에 의하여 압축(壓縮)과 팽창(膨脹)이 반복적으로 이루어지게되며 이 과정에서 물과 혼합되어 유입된 공기는 포화(飽和)와 분리(分離)의 과정이 반복적으로 이루어지게 되면서 미세기포화 된다.

위와같은 과정에서 미세화되지 못한 100㎛이상의 직경을 갖는 기포들은 압력이 높은 내부 리턴(RETURN) 블록(BLOCK,11)에서 압력이 낮은 순환(RETURN)노즐(NOZZLE,7)로 자연적인 순환 또는 리턴 펌프(PUMP,10)에의한 강제 순환이 이루어 지면서 미세화 과정을 갖게된다.

튜브내의 평균 압력이 약 3.5kgf/㎠을 유지하게되면 공기가 물속에 포화되는 효율(效率)이 가장 높게 나타나므로 이를 유지하기 위하여 유입과 분출이 연속적으로 이루어지면서 튜브(5)내의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있도록 압력조절나사(13)로써 스프링(SPRING,15)의 압력을 조절하여 분출측의 밸브 디스크(VALVE DISK,14)가 일정한 압력으로 개방(OPEN)될 수 있도록한 압력 콘트롤 밸브(12)를 튜브(5)의 끝단에 설치 하였다.

이상과 같은 구조를 갖춘 본 발명은 기존의 단일형 압력 탱크(PRESSURE TANK)를 갖는 가압 장치들에서 나타나는 약 500㎛이상의 조대(粗大)기포(氣泡)의 혼재 현상이 나타나지 않게 되었으며, 분출되는 기포의 크기가 기존의 가압장치들에서는 약50㎛ 내외(內外)이나 본 발명의 마이크로 제너레이터에서는 10㎛미만의 미세한 기포들을 분출할 수 있게 되었다.

본 발명의 미세기포 발생 장치는 자흡된 공기를 물 또는 오수와 함께 정적(定績)식 고압 펌프에 의하여 고압수를 만들어내는 단일 동력원을 사용함으로써 가압(加壓) 탱크(TANK)에 물 또는 오수(汚水)와 별도로 공기(AIR)를 가압하는데 필요한 콤프레셔를 사용하는 기존의 가압 장치들과 비교하여 동력(動力)이 50%이상 절약되며, 약 50㎛정도의 미세 기포를 발생하는 기존의 장치에 비하여 10㎛미만의 미세기포를 발생시킴으로써 물 또는 오수에 대기중의 산소(OXIGEN)를 전달하는 비율이 높게 나타나고, 오수중의 부유(浮游) 물질(物質)들에 미세기포를 부착시켜부상(浮上)시키는 효율(效率)이 기존의 가압 부상 장치들과 비교하여 높게 나타나는 효과를 갖는다.

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Claims

공기 자흡 블록(1)으로 유입된 공기(AIR)가 물(WATER)과 혼합되어 고압 펌프(4)에 의하여 튜브(5)로 압송된 후 튜브(5)내에 설치된 다단(多段) 차압노즐(6)에 의하여 압축과 분리가 이루어짐으로써 미세기포화 되고, 미세화 되지 못한 기포들은 반복적으로 튜브(5) 내에서 재 순환(循環) 될 수 있는 내부 리턴 블록(RETURN BLOCK,11)과 튜브(5)내의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있는 구조의 압력 콘트롤 밸브(12)를 갖춘 미세기포 발생 장치.