KR20020089647A - 미세기포 발생장치 및 발생방법 - Google Patents

미세기포 발생장치 및 발생방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020089647A
KR20020089647A KR1020010028479A KR20010028479A KR20020089647A KR 20020089647 A KR20020089647 A KR 20020089647A KR 1020010028479 A KR1020010028479 A KR 1020010028479A KR 20010028479 A KR20010028479 A KR 20010028479A KR 20020089647 A KR20020089647 A KR 20020089647A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow
microbubble
guide plate
liquid
tube
Prior art date
Application number
KR1020010028479A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100412307B1 (ko
Inventor
김상진
Original Assignee
주식회사두합크린텍
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 주식회사두합크린텍 filed Critical 주식회사두합크린텍
Priority to KR10-2001-0028479A priority Critical patent/KR100412307B1/ko
Publication of KR20020089647A publication Critical patent/KR20020089647A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100412307B1 publication Critical patent/KR100412307B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/02—Fluid flow conditions
    • C02F2301/024—Turbulent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/26—Reducing the size of particles, liquid droplets or bubbles, e.g. by crushing, grinding, spraying, creation of microbubbles or nanobubbles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Abstract

본 발명은 미세기포 발생장치 및 발생방법에 관한 것이다. 이는 액체유입구와 기체유입구멍이 형성되어 있는 벤츄리관과; 상기 벤츄리관의 하단부에 연결되며 벤츄리관을 통과한 유체가 소용돌이치도록 하는 와류형성부와; 상기 와류형성부의 하단에 설치되어 하부로 유동하는 유체를 수평방향으로 분출하도록 유도하는 분류유도판을 포함한다. 또한 상기 발생장치를 통하여 미세기포를 발생하는 방법은, 액체압입단계와, 제 1난류형성단계와, 제 2난류형성단계와, 분출단계로 구성된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 벤츄리관을 사용하여 미세기포를 만들되 벤츄리관의 하단부에 와류를 유도하는 와류형성부를 설치함으로써, 기포의 미세화를 촉진할 수 있음은 물론 액체 및 미세기포의 혼합이 균일하도록 한다. 따라서 적은 양의 기체로 다량의 미세한 기포를 만들 수 있으며, 기포의 크기가 매우 미세하므로 오염물질과의 부착효율이 높으며 기본적인 정수 및 폐수처리 이외에 기타 불순물의 제거에 탁월한 효과를 갖는다. 아울러 구조가 간단하여 잔고장이 없고 막힐 염려가 없어 반영구적으로 사용할 수 있다.

Description

미세기포 발생장치 및 발생방법{Apparatus for making minute bubbles and method of making therof}
본 발명은 벤츄리관(venturi tube)을 이용한 미세기포 발생장치 및 발생방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벤츄리관의 내부를 통과하는 미세기포가 포함된 액체(이하, 유체)가 와류의 흐름을 갖도록 함과 동시에 유체내의 기포가 더욱 미세화하도록 하는 와류형성부를 적용한 미세기포 발생장치 및 미세기포 발생방법에 관한 것이다.
예를 들어, 오염된 물의 수질을 정화하거나 수질환경을 개선하기 위해 물속에 산소나 공기 또는 기타 필요한 기체를 녹이기 위한 미세기포 발생장치가 제안되어 왔다. 공지의 사실과 같이 물에 기체를 효과적으로 녹이기 위해서는 기포를 되도록 작게 형성하여 물과 기체의 접촉면적을 최대화하여야 하고 또한 기포의 직경을 일정하도록 하여야 하는데, 이와같은 미세기포를 만드는 방법으로 산기관(酸氣管)을 이용하는 방식과 벤츄리관을 이용하는 방식이 있다.
상기 산기관방식은 미세한 구멍이 형성되어 있는 파이프를 물속에 설치하고 상기 파이프에 기체를 공급하여 기체가 상기 구멍을 통해 분출되도록 함으로써 기포가 형성되도록 하는 것이다. 그런데 이러한 산기관방식은 구멍을 아무리 작게 형성한다 하더라도 기포가 작은 구멍에서 가압상태로 분출하므로 분출 순간 체적이 팽창하므로, 마이크로미터(㎛) 단위의 기포를 얻을 수 없다.
또한 상기 벤츄리관을 이용하는 방식은 벤츄리관을 통과하는 액체에 기체를 주입하여 액체속에 미세기포가 생기도록 하는 것인데 이 경우 기포의 직경이 일정하지 않아 기포가 상호간의 인력에 의해 뭉쳐버려 그만큼 용해율이 저하한다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 벤츄리관을 사용하여 미세기포를 만들되 벤츄리관의 하단부에 와류를 유도하는 와류형성부를 설치함으로써, 기포의 미세화를 촉진할 수 있음은 물론 액체 및 미세기포의 혼합이 균일하도록 하여 적은 양의 기체로 다량의 미세한 기포를 만들 수 있으며, 구조가 간단하여 잔고장이 없고 막힐 염려가 없어 반영구적으로 사용할 수 있도록 구성된 미세기포발생장치 및 발생방법을 제공함에 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생장치의 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 2a는 상기 미세기포 발생장치에 적용되는 와류형성 디스크의 일 예를 도시한 절제 사시도.
도 2b는 상기 도 2a의 A-A선 단면도.
도 3a는 상기 미세기포 발생장치에 적용할 수 있는 와류형성 디스크의 다른 예를 도시한 절제 사시도.
도 3b는 상기 도 3a의 B-B선 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생장치의 분류유도판의 결합방식을 설명하기 위하여 분해하여 도시한 절제 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생방법을 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생방법을 정리한 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:벤츄리관(venturi tube) 12:와류형성부
14:액체유입구 16:유량조절밸브
18:펌프 20:체크밸브
22:기체공급장치 24:기체유입구멍
26:제 1난류형성부 28:제 2난류형성부
30:스프링 32,46:와류형성 디스크
34,48:경사구멍 36:분류유도판(噴流誘導板)
38:미세기포 유동튜브 40:조절나사
42:암나사 44:분출통로
50:수조 52:기체탱크
54:목부 56:걸림턱
58:볼트구멍 60:가이드면
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 미세기포 발생장치는, 외부로부터 액체를 공급받을 수 있도록 액체유입구가 마련되며, 내주면에는 기체유입구멍이 형성되어 있는 목부를 갖는 벤츄리관과; 상기 벤츄리관에 연결되며 벤츄리관을 통과한 유체를 내부 유동시키며 소용돌이치도록 하는 와류형성부와; 상기 와류형성부의 하단에 설치되어 와류형성부를 통과하여 분출하는 유체가 수평방향으로 분출하도록 유도하는 분류유도판(噴流誘導板)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 벤츄리관은 수직으로 위치하고, 상기 와류형성부는, 상기 벤츄리관의 하단부에 결합하며 내주면에는 걸림턱이 형성되어 있는 미세기포 유동튜브와; 상기 미세기포 유동튜브내의 걸림턱에 지지되어 유체를 통과시키는 것으로 유체가 통과하도록 다수의 관통구멍이 형성되어 있는 와류형성 디스크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 분류유도판의 상면 중앙부는 볼록하게 만곡된 가이드면이 형성되고, 상기 미세기포 유동튜브와 분류유도판 사이에는 미세기포 유통튜브로부터 분류유도판을 이격시켜 유체 분출통로를 확보하도록 하는 탄성수단이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분류유도판의 테두리부와 미세기포 유동튜브는 이격된 상태로 볼트 연결되어 볼트를 조임에 따라 미세기포 유동튜브의 하단부와 분류유도판의 상면과의 이격거리를 조절할 수 있으며, 상기 분류유도판의 직경은 미세기포 유동튜브의 외경과 같거나 큰 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 와류형성 디스크는 원판의 형태를 취하며, 상기 관통구멍은 와류형성 디스크의 방사방향으로 형성된 슬릿으로서 와류형성 디스크의 두께방향을 따라 일정방향으로 경사가 형성된 경사구멍인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 와류형성 디스크는 원판의 형태를 취하며, 상기 관통구멍은 원형구멍으로서 와류형성 디스크의 두께방향을 따라 일정방향으로 경사가 형성된 경사구멍인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 미세기포 발생방법은, 펌프를 구동하여 상기 벤츄리관의 액체유입구에 액체를 2-3kgf/㎠의 압력으로 압입하는 액체압입단계와; 상기 액체압입단계와 동시에 수행하는 단계로서 상기 목부의 기체유입구멍을 통해 기체를 대기압 또는 0.5-2kgf/㎠의 압력으로 주입함으로써 상기 액체와 섞이도록 하여 미세기포가 섞인 액체의 난류흐름을 형성하는 제 1난류형성단계와; 상기 제 1난류형성단계를 거친 유체가 상기 와류형성 디스크의 경사구멍을 관통하도록 하여 난류흐름과 더불어 와류 흐름도 갖도록 하는 제 2난류형성단계와; 상기 제 2난류형성단계를 거쳐 하부로 분출하는 유체가 분류유도판의 가이드면에 가이드되어 수평방향으로 유출하도록 하되, 미세기포 유동튜브의 하단부에 부딪히도록 한 뒤 분출시키는 분출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생장치의 구성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 미세기포 발생장치는, 외부로부터 액체를 공급받으며 지면에 대해 수직으로 설치되는 벤츄리관(10)과, 상기 벤츄리관(10)의 하단부에 결합하는 와류형성부(12)와, 상기 와류형성부(12)의 하측부에 구비되는 분류유도판(36)을 포함하여 구성된다.
상기 벤츄리관(10)은 공지의 벤츄리관과 마찬가지로 내주면에 목부(54)를 갖는다. 상기 목부(54)는 기체유입구멍(24)을 통해 외부와 연결되어 있다. 또한, 상기 벤츄리관(10)의 상단부에는 외부의 파이프와 연결되는 액체유입구(14)가 마련된다. 상기 액체유입구(14)는 유량조절밸브(16) 및 펌프(18)와 연결되어 펌프(18)로부터 유량조절밸브(16)를 통해 압송된 액체를 내부로 받아들인다.
상기 기체유입구멍(24)은 액체유입구(14)를 통해 유입된 액체에 가해지는 기체가 유입되는 통로이다. 상기 기체의 종류는 발생장치의 사용목적에 따라 달라짐은 물론이다. 상기 벤츄리관(10)에 기체를 주입하기 위해서 기체탱크(52)내에 저장되어 있는 기체는 기체공급장치(22)와 체크밸브(20)를 통하여 기체유입구멍(24)으로 주입된다.
상기 체크밸브(20)는 공지의 체크밸브로서 기체의 역류를 방지하는 것이다. 또한 상기 기체공급장치(22)는 기체탱크(52)내의 기체를 일정 압력으로 기체유입구멍(24)으로 주입하는 공지의 장치이다.
여하튼, 상기 벤츄리관(10)의 목부(54)를 통과하는 액체는 기체와 섞여 기포를 포함하게 되며 점차 난류의 흐름을 가지고 제 1난류형성부(26)를 통과한다.
상기 벤츄리관(10)의 하단에 결합되어 있는 와류형성부(12)는 제 2난류형성부(28)를 제공하는 것으로, 미세기포 유동튜브(38)와, 상기 미세기포 유동튜브(38)의 내부에 구비되는 와류형성 디스크(32)와, 상기 와류형성 디스크(32)의 하측에 구비되어 있는 스프링(30)을 포함하여 구성된다.
상기 미세기포 유동튜브(38)는 속이 빈 파이프로서 상단부는 벤츄리관(10)에 나사결합되어 벤츄리관(10)과 더불어 하나의 관통로를 형성하며 상기 액체유입구(14)를 통해 유입된 액체를 하부로 분출시킨다. 또한 상기 미세기포 유동튜브(38)의 내주면에는 걸림턱(56)이 형성된다. 상기 걸림턱(56)은 미세기포 유동튜브(38)의 내주면으로부터 돌출 형성된 루프형 돌기로서 와류형성 디스크(32)를 수평으로 지지한다.
상기 와류형성 디스크(32)는, 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이 원판의 형태를 취하는 디스크형부재로서 다수의 경사구멍(34,48)이 형성되어, 제 1난류형성부(26)를 통과하여 제 2난류형성부(28)로 유동하는 유체를 하부로 통과시키며 소용돌이치도록 한다.
상기 와류형성 디스크(32)의 하측공간은 제 2난류형성부(28)로서 와류형성 디스크(32)를 통과한 액체가 스프링(30)과 부딪히며 와류흐름을 가짐과 동시에 난류의 흐름을 갖는 구역이다.
상기 스프링(30)은 압축코일 스프링으로서 상단부가 걸림턱(56)의 저면에 지지된 상태로 후술하는 분류유도판(36)을 하부로 탄성 가압하며 미세기포 유동튜브(38)로부터 분류유도판(36)을 탄성적으로 이격시킨다. 또한 상기 스프링(30)은 나선형이므로, 상기 와류형성 디스크(32)를 통과한 유체와 부딪히며유체내에 포함되어 있는 기포를 더욱 잘게 부순다.
결국 상기 스프링(30)은 탄성력을 제공하는 이외에 유체의 난류흐름을 촉진하여 기포를 유체중에 고르게 분포시켜 기포가 상호 부착하지 않도록 하는 역할도 겸한다.
상기 분류유도판(36)은 미세기포 유동튜브(38)의 하측부에 마련되어 있는 원판형 부재로서 중앙부 상면은 볼록하게 만곡되어 있다. 상기 분류유도판(36)은 제 2난류형성부(28)를 통과하여 하부로 유동하는 유체를 수평방향으로 유도하여 화살표 a방향을 따라 분출시키는 안내판이다.
이를 위하여, 상기 분류유도판(36)은 도 4에 도시한 바와같이, 중앙부 상면이 볼록하게 돌출되어 가이드면(60)을 제공한다. 상기 가이드면(60)은 분출하는 액체의 흐름을 수평방향으로 자연스럽게 유도하는 것임은 물론이다. 상기 분류유도판(36)의 직경은 미세기포 유동튜브(38)의 외경과 같도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 미세기포 유동튜브(38)와 분류유도판(36)은 조절나사(40)에 의해 그 이격거리가 조절된다. 상기 조절나사(40)는 상기 분류유도판(36)을 하부에서 상부로 통과한 후 유동튜브(38)에 나사결합 함으로써 분류유도판(36)을 상부로 지지하는 볼트이다.
따라서 상기 조절나사(40)를 조이면 미세기포 유동튜브(38)에 대한 분류유도판(36)의 이격거리를 좁힐 수 있고 반대로 조절나사(40)를 풀면 상기 이격거리를 크게 할 수 있는 것이다. 상기 분류유도판(36)과 미세기포 유동튜브(38) 하단부의사이공간은 유체의 분출통로(44)로서, 그 간격은 실시예에 따라서 다양하게 변경할 수 있으나 1mm 내지 3mm정도로 함이 좋다.
결국, 상기 미세기포 유동튜브(38)에 대한 분류유도판(36)의 이격거리를 조절할 수 있으므로, 제 2난류형성부(28)를 통과하여 외부로 분출되는 유체의 분출압력 및 속도를 제어할 수 있다.
도 2a는 상기 미세기포 발생장치에 적용 할 수 있는 와류형성 디스크의 일 예를 도시한 절제 사시도이다.
상기 와류형성 디스크(32)는 원판의 형태를 취하며 상기 걸림턱(56)위에 위치한다. 또한 도 1에 도시한 바와같이, 상기 와류형성 디스크(32)의 상부에는 벤츄리관(10)의 하단부가 위치하므로 와류형성 디스크(32)는 뒤집어지거나 하부로 빠져나가지 않는다.
상기 와류형성 디스크(32)에는 다수의 경사구멍(34)이 중심으로부터 방사방향으로 형성되어 있다. 상기 경사구멍(34)은 제 1난류형성부(도 1의 26)로부터의 유체가 통과하는 구멍으로 도 2b에 도시한 바와 같이 두께방향으로 경사져 있다.
상기 경사방향은 모든 경사구멍(34)에 동일한 방향으로 형성된다. 따라서 제 1난류형성부(26)로부터 제 2난류형성부(도 1의 28)로 이동하는 유체는 와류의 흐름을 가지게 되는 것이다.
도 2b는 상기 도 2a의 A-A선 단면도이다.
도시한 바와같이, 경사구멍(34)은 와류형성 디스크(32)의 두께방향을 따라 경사져 있으므로, 유체는 경사구멍(34)의 경사방향을 따라 화살표 b방향으로 유동하여 상기 와류를 형성하게 되는 것이다.
도 3a는 상기 미세기포 발생장치에 적용할 수 있는 와류형성 디스크의 다른 예를 도시한 절제 사시도이다.
도시한 바와같이, 와류형성 디스크(46)에는 원형의 경사구멍(48)이 형성되어 있다. 상기 도 2에서는 경사구멍이 슬릿의 형태로 형성되어 있지만 도 3에서는 원형으로 형성되어 있는 것이다. 이는 경사구멍의 형태나 개수는 실시예에 따라서 얼마든지 변경할 수 있음을 의미한다.
도 3b는 상기 도 3a의 B-B선 단면도이다.
도시한 바와같이, 경사구멍(48)이 와류형성 디스크(46)의 두께방향으로 경사져 있으므로 제 1난류형성부(26)로부터 제 2난류형성부(28)로 이동하는 유체는 화살표 b의 방향을 따라 경사방향으로 유동하며 와류를 형성한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생장치의 분류유도판의 결합방식을 설명하기 위하여 분해하여 도시한 절제 사시도 이다.
도면을 참조하면, 분류유도판(36)의 중앙부 상면은 볼록하게 만곡되어 있다. 상기 분류유도판(36)의 상면은 가이드면(60)으로서 제 2난류형성부(28)로부터 분출하는 유체가 수평의 흐름을 갖도록 가이드한다.
상기 분류유도판(36)의 테두리부에는 네 개의 볼트구멍(58)이 등간격으로 형성되어 있다. 또한 상기 볼트구멍(58)의 상부에 해당하는 미세기포 유동튜브(38)의 저면에는 암나사(42)가 형성되어 있다.
따라서 각 조절나사(40)는 상기 볼트구멍(58)을 상부로 통과한 후암나사(42)에 결합함으로써 미세기포 유동튜브(38)의 하단부에 분류유도판(36)을 수평으로 위치시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세기포 발생장치의 동작 및 미세기포의 발생방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 미세기포발생장치가 수조(50)에 담겨 있는 상태로 벤츄리관(10)의 상단부인 액체유입구(14)는 파이프를 통해 펌프(18)와 연결되어 있으며 기체유입구멍(도 1의 24)도 파이프를 통해 기체탱크(52)와 연결되어 있음을 알 수 있다.
상기 펌프(18)와 벤츄리관(10)사이에 구비되어 있는 유량조절밸브(16)는 벤츄리관(10)으로 유동하는 액체의 유량을 조절하는 밸브임은 물론이다. 또한 상기 벤츄리관(10)과 기체탱크(52)사이에 구비되어 있는 체크밸브(20) 및 기체공급장치(22)는 기체를 원하는 압력으로 원활히 벤츄리관(10)측으로 이동시킨다.
이 상태에서 펌프(18) 및 기체공급장치(22)를 작동하면 액체 및 기체는 동시에 벤츄리관(10)으로 유동하여 벤츄리관(10) 및 와류형성부(12)를 통과한 후 화살표 a방향을 따라 분출되어 수조(50)내의 액체로 퍼져나가며 액체에 녹거나 혹은 수조내에 침전되어 있는 물질의 표면에 붙어 상부로 부양시킨다.
한편, 본 발명의 미세기포 발생방법은, 도 6에 도시한 바와같이 액체압입단계(101)와, 제 1난류형성단계(102)와, 제 2난류형성단계(103)와, 분출단계(104)를 포함하여 구성된다.
상기 액체압입단계(101)는 펌프(18)를 구동하고 유량조절밸브(16)를 적절히 조절하여 벤츄리관(10)의 액체유입구(도 1의 14)에 액체를 2-3kgf/㎠의 압력으로 압입하는 단계이다.
상기와 같은 압력으로 액체를 유입시킴과 동시에 상기 목부(도 1의 54)의 기체유입구멍(도 1의 24)을 통해 기체를 대기압 또는 0.5-2kgf/㎠의 압력으로 주입하여 상기 액체와 섞이도록 함으로써 미세기포가 섞인 액체의 난류흐름을 형성하는 제 1난류형성단계(102)가 이어진다.
공지의 사실과 같이, 액체가 벤츄리관의 목부를 통과하면 압력이 낮아지므로 상기 기체공급장치(22)가 대기압의 압력만 제공하여도 기체는 압력차이에 의해 벤츄리관(10)내부로 주입될 수 있다. 하지만 기체가 액체 내에 섞여야할 요구량이 있을 것이므로 상기 요구량을 충족시키기 위해서 상기 기체공급장치(22)를 적절히 조절하여야 한다.
이어서, 상기 제 1난류형성단계(101)를 거친 유체가 상기 와류형성 디스크(32,46)의 경사구멍(34,48)을 통과하도록 하여 와류흐름을 갖도록 하는 제 2난류형성단계(103)가 수행된다. 상기 제 2난류형성단계(103)는 제 2난류형성부(도 1의 28)내에서 이루어짐은 물론이다. 아울러 상기 제 2난류형성부(28)를 통과하는 동안 액체는 스프링(30)에 부딪히면서 흐름이 더욱 복잡한 난류로 진행되고 기포도 스프링(30)과의 충돌로 인하여 더욱 잘게 부서진다.
이어서, 상기 제 2난류형성단계(103)를 거친 액체가 분류유도판(36)의 가이드면(60)을 타고 가이드되어 수평방향으로 분출되도록 하는 분출단계(104)가 이어진다. 이 때 분출되는 유체가 미세기포 유동튜브(38)의 하단부에 부딪히도록 하여 이미 미세한 기포가 상기 유동튜브(38)에 의해 한번 더 부서지도록 한다.
상기와 같이 이루어지는 미세기포 발생방법에 의한 본 출원인의 실험 결과, 마치 맑은 물에 우유를 풀어놓은 것과 같은 현상을 관찰할 수 있었고 실제로 수마이크로미터에서 수십마이크로미터 직경의 발생기포을 얻을 수 있었다. 또한 상기와 같이 얻은 미세기포는 액체에 대한 용해율이 95% 이상이었음을 알 수 있었다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 미세기포 발생장치 및 발생방법은, 벤츄리관을 사용하여 미세기포를 만들되 벤츄리관의 하단부에 와류를 유도하는 와류형성부를 설치함으로써, 기포의 미세화를 촉진할 수 있음은 물론 액체 및 미세기포의 혼합이 균일하도록 한다. 따라서 적은 양의 기체로 다량의 미세한 기포를 만들 수 있으며, 기포의 크기가 매우 미세하므로 오염물질과의 부착효율이 높으며 기본적인 정수 및 폐수처리 이외에 기타 불순물의 제거에 탁월한 효과를 갖는다. 아울러 구조가 간단하여 잔고장이 없고 막힐 염려가 없어 반영구적으로 사용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 외부로부터 액체를 공급받을 수 있도록 액체유입구(14)가 마련되며, 내주면에는 기체유입구멍(24)이 형성되어 있는 목부(54)를 갖는 벤츄리관(10)과;
    상기 벤츄리관(10)에 연결되며 벤츄리관(10)을 통과한 유체를 내부 유동시키며 소용돌이치도록 하는 와류형성부(12)와;
    상기 와류형성부(12)의 하단에 설치되어 와류형성부(12)를 통과하여 분출하는 유체가 수평방향으로 분출하도록 유도하는 분류유도판(36)(噴流誘導板)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 벤츄리관(10)은 수직으로 위치하고,
    상기 와류형성부(12)는, 상기 벤츄리관(10)의 하단부에 결합하며 내주면에는 걸림턱(56)이 형성되어 있는 미세기포 유동튜브(38)와;
    상기 미세기포 유동튜브(38)내의 걸림턱(56)에 지지되어 유체를 통과시키는 것으로 유체가 통과하도록 다수의 관통구멍이 형성되어 있는 와류형성 디스크(32,46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분류유도판(36)의 상면 중앙부는 볼록하게 만곡된 가이드면(60)이 형성되고,
    상기 미세기포 유동튜브(38)와 분류유도판(36) 사이에는 미세기포 유통튜브(38)로부터 분류유도판(36)을 이격시켜 유체 분출통로를 확보하도록 하는탄성수단이 구비된 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 분류유도판(36)의 테두리부와 미세기포 유동튜브(38)는 이격된 상태로 볼트 연결되어 볼트를 조임에 따라 미세기포 유동튜브(38)의 하단부와 분류유도판(36)의 상면과의 이격거리를 조절할 수 있으며, 상기 분류유도판(36)의 직경은 미세기포 유동튜브(38)의 외경과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 와류형성 디스크(32)는 원판의 형태를 취하며, 상기 관통구멍은 와류형성 디스크(32)의 방사방향으로 형성된 슬릿으로서 와류형성 디스크(32)의 두께방향을 따라 일정방향으로 경사가 형성된 경사구멍(34)인 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 와류형성 디스크(46)는 원판의 형태를 취하며, 상기 관통구멍은 원형구멍으로서 와류형성 디스크(46)의 두께방향을 따라 일정방향으로 경사가 형성된 경사구멍(48)인 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
  7. 펌프를 구동하여 상기 벤츄리관의 액체유입구에 액체를 2-3kgf/㎠의 압력으로 압입하는 액체압입단계(101)와;
    상기 액체압입단계(101)와 동시에 수행하는 단계로서 상기 목부(54)의 기체유입구멍(24)을 통해 기체를 대기압 또는 0.5-2kgf/㎠의 압력으로 주입함으로써 상기 액체와 섞이도록 하여 미세기포가 섞인 액체의 난류흐름을 형성하는 제 1난류형성단계(102)와;
    상기 제 1난류형성단계(102)를 거친 유체가 상기 와류형성 디스크(32,46)의 경사구멍(34,48)을 관통하도록 하여 난류흐름과 더불어 와류 흐름도 갖도록 하는 제 2난류형성단계(103)와;
    상기 제 2난류형성단계(103)를 거쳐 하부로 분출하는 유체가 분류유도판(36)의 가이드면(60)에 가이드되어 수평방향으로 유출하도록 하되, 미세기포 유동튜브(38)의 하단부에 부딪히도록 한 뒤 분출시키는 분출단계(104)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생방법.
KR10-2001-0028479A 2001-05-23 2001-05-23 미세기포 발생장치 및 발생방법 KR100412307B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0028479A KR100412307B1 (ko) 2001-05-23 2001-05-23 미세기포 발생장치 및 발생방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0028479A KR100412307B1 (ko) 2001-05-23 2001-05-23 미세기포 발생장치 및 발생방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020089647A true KR20020089647A (ko) 2002-11-30
KR100412307B1 KR100412307B1 (ko) 2003-12-31

Family

ID=27706184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0028479A KR100412307B1 (ko) 2001-05-23 2001-05-23 미세기포 발생장치 및 발생방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100412307B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650113B1 (ko) * 2005-03-26 2006-11-27 (주)엔지에스티 미세기포 발생장치
KR100845785B1 (ko) * 2007-05-29 2008-07-11 (주)지앤지코리아 미세기포 발생장치 및 미세기포 발생방법
KR100902136B1 (ko) * 2008-11-14 2009-06-10 (주)림코 마이크로 기포 발생장치 및 이를 이용한 욕조 시스템
KR20130051433A (ko) * 2010-03-05 2013-05-20 고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠 밸러스트수 처리 장치와 상기 장치를 사용한 밸러스트수 무해화 처리 시스템 및 그 방법
US8726918B2 (en) * 2005-09-23 2014-05-20 Sadatoshi Watanabe Nanofluid generator and cleaning apparatus
KR101586649B1 (ko) * 2015-06-12 2016-01-20 하이스트 주식회사 트위스터 와류생성을 통한 스마트 쓰리 이펙트 표출생성장치
KR20200054684A (ko) * 2018-11-12 2020-05-20 대한민국(관리부서:국립수산과학원) 유입관과 유출관이 동일 배관라인을 이루는 이중배관 어셈블리식 생물여과조
CN113307389A (zh) * 2021-06-04 2021-08-27 上海汇蓬环境技术股份有限公司 一种强化曝气生态修复装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101055690B1 (ko) 2009-08-27 2011-08-11 한국식품연구원 마이크로버블을 이용한 세정 및 살균장치
KR100983021B1 (ko) * 2009-12-23 2010-09-17 고명림 해수 정화용 스키머
KR101006058B1 (ko) 2010-05-17 2011-01-06 태형산전 주식회사 무동력 마이크로 버블 발생기
KR101307188B1 (ko) * 2012-07-18 2013-09-11 윤주민 기포 발생장치
KR101370229B1 (ko) 2012-09-10 2014-03-05 이승아 미세기포 발생장치
KR101524438B1 (ko) * 2015-03-03 2015-05-28 한국해양과학기술원 나노버블을 이용한 수저오염퇴적물 정화처리 시스템
KR101559312B1 (ko) 2015-05-18 2015-10-15 주식회사 에이이 관로형 반응기에 장착가능한 초기우수 및 오폐수 급속처리용 미세기포 발생장치
KR102041434B1 (ko) * 2018-10-01 2019-11-27 (주)지티앤 미세버블을 이용한 세척장치

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650113B1 (ko) * 2005-03-26 2006-11-27 (주)엔지에스티 미세기포 발생장치
US8726918B2 (en) * 2005-09-23 2014-05-20 Sadatoshi Watanabe Nanofluid generator and cleaning apparatus
KR100845785B1 (ko) * 2007-05-29 2008-07-11 (주)지앤지코리아 미세기포 발생장치 및 미세기포 발생방법
WO2008147050A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 G & G Korea Co., Ltd. Apparatus and method for generating micro bubbles
KR100902136B1 (ko) * 2008-11-14 2009-06-10 (주)림코 마이크로 기포 발생장치 및 이를 이용한 욕조 시스템
WO2010056014A2 (ko) * 2008-11-14 2010-05-20 (주)림코 마이크로 기포 발생장치 및 이를 이용한 욕조 시스템
WO2010056014A3 (ko) * 2008-11-14 2010-09-10 (주)림코 마이크로 기포 발생장치 및 이를 이용한 욕조 시스템
KR20130051433A (ko) * 2010-03-05 2013-05-20 고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠 밸러스트수 처리 장치와 상기 장치를 사용한 밸러스트수 무해화 처리 시스템 및 그 방법
KR101586649B1 (ko) * 2015-06-12 2016-01-20 하이스트 주식회사 트위스터 와류생성을 통한 스마트 쓰리 이펙트 표출생성장치
KR20200054684A (ko) * 2018-11-12 2020-05-20 대한민국(관리부서:국립수산과학원) 유입관과 유출관이 동일 배관라인을 이루는 이중배관 어셈블리식 생물여과조
CN113307389A (zh) * 2021-06-04 2021-08-27 上海汇蓬环境技术股份有限公司 一种强化曝气生态修复装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100412307B1 (ko) 2003-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100412307B1 (ko) 미세기포 발생장치 및 발생방법
JP2003126665A (ja) マイクロバブル発生装置
US4103827A (en) Method of and apparatus for generating mixed and atomized fluids
CN111343891B (zh) 喷淋头及气泡产生单元
RU2007132868A (ru) Способ и аппарат для контактирования пузырьков и частиц в системе разделения флотацией
KR20030024631A (ko) 액체에 가스를 공급하는 방법 및 장치
JP2010075838A (ja) 気泡発生ノズル
JP6717991B2 (ja) シャワーヘッド、及びミスト発生ユニット
SK46795A3 (en) Device for gas dissolving
JPS5926348B2 (ja) 流体の微粒化分散装置
JP2008036612A (ja) 微細気泡高密度含有気液混合液空中噴出装置
KR20150019299A (ko) 미세 기포 발생 모듈
JP2011183328A (ja) 曝気装置
KR19980024783A (ko) 액중에 포함된 가스의 거품을 미세화하는 장치
JP6646300B2 (ja) 汚水浄化用の気泡発生装置及び汚水浄化方法
JPS6148970B2 (ko)
JP2001276589A (ja) エアレータ
KR20150079190A (ko) 용존공기 부상 장치용 노즐
US20240198300A1 (en) Device and method for dispersing gases into liquids
RU2737273C1 (ru) Кавитационный аэратор Волкова
WO2022092221A1 (ja) 微細気泡発生装置
KR102228305B1 (ko) 마이크로 산기장치
US4961882A (en) Fine bubble generator and method
JP2008290037A (ja) 微細気泡発生装置
JPH10230150A (ja) エアレータ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121207

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141201

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151207

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161208

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171211

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181210

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191211

Year of fee payment: 17