KR20030096534A - Apparatus for mixing and dissolving oxygen - Google Patents

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KR20030096534A
KR20030096534A KR1020020033061A KR20020033061A KR20030096534A KR 20030096534 A KR20030096534 A KR 20030096534A KR 1020020033061 A KR1020020033061 A KR 1020020033061A KR 20020033061 A KR20020033061 A KR 20020033061A KR 20030096534 A KR20030096534 A KR 20030096534A
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KR1020020033061A
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김우철
정종호
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정종호
김우철
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F2209/03Pressure

Abstract

PURPOSE: An apparatus for mixing and dissolving oxygen is provided to increase dissolving ratio of oxygen into water, in which stripping of dissolved air into atmosphere is rarely occurred, or stripping of dissolved air is slowly proceeded for a long period of time even if it is occurred so that solution of oxygen into water is stably maintained. CONSTITUTION: The apparatus comprises a supply pump(120) for supplying water from an outer water source by rotation of driving motor(110); a mixing can(130) on an end part of both sides of which inlet(132) and outlet(134) are respectively formed, and in which hollow(131) is formed; a water supply pipe(140) connected between the supply pump(120) and the inlet(132); upper partition plate(136) and lower partition plate(138) arranged inside the hollow(131) of the mixing can(130); an oxygen supply nozzle(152) installed at the side of the inlet(132) of the mixing can(130); and a discharge pressure gauge(154) installed at the side of the outlet(134) of the mixing can(130), wherein a plurality of ceramic solid balls(150) are stacked in the hollow(131) between the upper partition plate(136) and lower partition plate(138) in such a way that the plurality of ceramic solid balls(150) are moved according to movement of water, and an inverter(170) is installed at the driving motor(110) so that the inverter(170) controls rotation of the driving motor(110).

Description

산소혼합 용해장치{APPARATUS FOR MIXING AND DISSOLVING OXYGEN}Oxygen Mixing and Dissolving Equipment {APPARATUS FOR MIXING AND DISSOLVING OXYGEN}

본 발명은 물속의 용존 산소량을 높이기 위한 산소혼합 용해장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oxygen mixed dissolving device for increasing the amount of dissolved oxygen in water.

일반적으로 정수장, 양어장에서는 물속의 산소량을 증가시키기 위해 폭기장치나 산소공급장치 등을 이용하고 있다.In general, water purification plants and fish farms use aeration devices or oxygen supply devices to increase the amount of oxygen in the water.

종래에는 물속의 용존 산소량을 높이기 위한 다양한 기술들이 개발된바 있다. 이중 대표적으로, 1998년 7월 23일자로 조정선씨에 의해 선출원된 출원번호 10-1998-29741에는 다용도 혼합 용해기가 개시되어 있고, 이에 대해 살펴보기로 한다.Conventionally, various techniques have been developed to increase the amount of dissolved oxygen in water. Representatively, Application No. 10-1998-29741, filed July 23, 1998 by Jo Jung Sun, discloses a multipurpose mixed dissolver.

도 4를 참조하면, 혼합기(1)는 케이스(7), 공간부(8), 격판(9)으로 이루어진다. 케이스(7)에는 외관(2)의 양측단에 컨넥션 소켓(3)(3')이 결합되어 입구(4)와 출구(5)가 형성되고, 내부에는 육각형 그릴(6)이 설치된다. 공간부(8)는 다단 육각형 그릴(6)의 소정 위치에 형성된다. 격판(9)은 입구(4)와 공간부(8) 사이에는 육각형 그릴(6)이 상하 어긋나도록 적층되고 저면에는 다수의 통공(도시안됨)이 형성된다. 외관(2) 내에 설치되는 그릴 케이스(7)의 좌우에는 다공편(11)(11')가 위치되고, 다공편(11)(11')의 양측에는 고정링(12)(12')이 개재된다. 압력 게이지 연결공(도시안됨)과 가스노즐(14)는 케이스(7) 전면의 입구(4)측에 설치된다.Referring to FIG. 4, the mixer 1 is composed of a case 7, a space 8, and a diaphragm 9. In the case 7, the connection sockets 3 and 3 ′ are coupled to both ends of the exterior 2 to form an inlet 4 and an outlet 5, and a hexagon grille 6 is provided inside. The space 8 is formed at a predetermined position of the multistage hexagon grille 6. The diaphragm 9 is stacked between the inlet 4 and the space 8 so that the hexagonal grille 6 is shifted up and down, and a plurality of through holes (not shown) are formed at the bottom. Porous pieces 11 and 11 'are positioned on the left and right sides of the grill case 7 installed in the exterior 2, and fixing rings 12 and 12' are provided on both sides of the porous pieces 11 and 11 '. It is interposed. The pressure gauge connecting hole (not shown) and the gas nozzle 14 are installed at the inlet 4 side of the case 7 front.

이와 같은 종래의 혼합기(1)는 물이 다수의 육각형 그릴(6)을 통과하면서 용존 산소량을 높이기 위한 구성이었다. 즉, 혼합되는 액체와 기체, 액체와 액체, 화학약품과 화학약품 등이 혼합기의 그릴을 통과할때 접촉 면적을 크게 하여 육각형 그릴 층에서 혼합함으로써, 정수 처리장, 폐수 처리장 및 양어장 등에서 산소 공급시 용존 산소량을 높일 수 있는 효과가 있었다. 그러나, 이러한 종래의 혼합기(1)를 이용할 경우, 주입된 산소는 고정된 육각형 그릴(6) 사이를 통과하는 과정에서 극히 미세한 공기방울이 생성되고, 이렇게 생성된 산소방울이 물과 단손히 접촉하면서 용존 작용이 일어나기 때문에 탈기가 급격히 일어날 뿐 아니라, 물속의 용존 산소를 안정적으로 유지할 수 없는 결점이 있었다. 또한 육각형 그릴(6) 사이를 통과한 물 속의 중금속 제거 및 유해 세균의 살균하지 못하는 문제가 있었다.Such a conventional mixer 1 is configured to increase the amount of dissolved oxygen while water passes through a number of hexagonal grills 6. That is, when the mixed liquid and gas, liquid and liquid, chemicals and chemicals pass through the mixer's grill, the contact area is increased and mixed in the hexagonal grill layer to dissolve oxygen when supplied to the purified water treatment plant, wastewater treatment plant and fish farm. There was an effect to increase the amount of oxygen. However, when using such a conventional mixer (1), extremely fine air bubbles are generated in the process of passing the injected oxygen between the fixed hexagonal grill (6), and the oxygen bubbles thus produced are dissolved in a short contact with water. Because of this, not only deaeration occurs rapidly, but also there is a defect in that dissolved oxygen in water cannot be stably maintained. In addition, there was a problem in that the heavy metal in the water passed between the hexagonal grill (6) and the sterilization of harmful bacteria can not be sterilized.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 물속에 산소의 용존율을 높이면서 탈기현상이 거의 없으며 탈기된다 하더라도 장시간에 걸쳐 서서히 진행되어 용존을 안정적으로 유지할 수 있는 산소혼합 용해장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to increase the dissolved rate of oxygen in the water while there is almost no deaeration phenomenon, even if it is degassed proceeds slowly over a long time to maintain a stable solution It is to provide an oxygen mixed dissolving device.

본 발명의 다른 목적은 물속의 함유된 중금속을 흡착제거하고 유해성 세균을 살균할 수 있는 산소혼합 용해장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an oxygen mixed dissolving apparatus capable of adsorbing and removing heavy metals contained in water and sterilizing harmful bacteria.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산소혼합 용해장치는, 구동모터의 회전에 의해 외부의 수원으로부터 물을 공급하는 공급펌프와, 양측 단부에 입구와 출구가 각각 형성되고 내부에는 중공이 형성되는 혼합통과, 상기 공급펌프와 상기 입구 사이에 연통되는 급수관과, 상기 혼합통의 상기 중공 내에 배치되는 상부 격판과 하부 격판과, 상기 혼합통의 상기 입구측에 설치된 산소공급노즐과, 상기혼합통의 상기 출구측에 설치된 토출압력 게이지로 이루어진 산소혼합 용해장치에 있어서, 상기 상부 격판과 상기 하부 격판 사이의 상기 중공에는 다수의 세라믹 입체볼이 물의 이동에 따라 유동 가능하게 적층되고, 상기 구동모터에는 인버터가 설치되어 상기 구동모터의 회전을 제어하도록 된 것이다.Oxygen mixture dissolving device according to the present invention for achieving the above object, the supply pump for supplying water from the external water source by the rotation of the drive motor, and the inlet and outlet are formed at both ends and the hollow is formed inside A mixing passage, a water supply pipe communicating between the supply pump and the inlet, an upper diaphragm and a lower diaphragm disposed in the hollow of the mixing cylinder, an oxygen supply nozzle installed at the inlet side of the mixing cylinder, In the oxygen mixed dissolving device consisting of a discharge pressure gauge installed on the outlet side, a plurality of ceramic solid balls are stacked in the hollow between the upper plate and the lower plate so as to move in accordance with the movement of water, the drive motor is an inverter Is installed to control the rotation of the drive motor.

상기 혼합통은 접촉 면적과 마찰 길이가 연장되도록 적어도 하나 이상을 구비하고, 상기 혼합통들 사이는 연결관으로 연통된다.The mixing cylinder has at least one or more so as to extend the contact area and the friction length, and the mixing cylinders communicate with the connecting pipe.

전술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산소혼합 용해장치는, 공급펌프는 구동모터와 연결되고, 구동모터의 회전에 의해 외부의 수원으로부터 물을 공급한다. 혼합통은 양측 단부에 입구와 출구가 각각 형성되고, 내부에는 중공이 형성된다. 급수관은 공급펌프와, 혼합통의 입구 사이를 연결하여 외부의 수원으로부터 제공된 물이 입구를 통해 혼합통으로 유입되게 한다. 혼합통의 중공에는 다수의 세라믹 입체볼이 적층되어 물의 이동에 따라 유동되게 한다. 또한 혼합통의 입구측에는 산소공급노즐이 설치되고, 혼합통의 출구측에는 토출압력 게이지가 설치된다. 상기 구동모터에는 인버터가 설치되어 상기 구동모터의 회전을 제어한다. 더욱이, 혼합통은 접촉 면적과 마찰 길이를 넓히도록 적어도 하나 이상을 구비하고, 혼합통들 사이에는 연결관으로 연결된다. 이러한 구조로 인하여, 산소혼합 용해 장치는 세라믹 입체볼을 이용하여 물속의 용존 산소량을 크게 증대시킴과 동시에 안정화시킬 수 있다.As described above, in the oxygen mixed dissolving device according to the preferred embodiment of the present invention, the supply pump is connected to the drive motor and supplies water from an external water source by the rotation of the drive motor. The mixing cylinder has an inlet and an outlet at both ends, respectively, and a hollow is formed therein. The water supply pipe connects between the supply pump and the inlet of the mixing vessel so that water provided from an external water source is introduced into the mixing vessel through the inlet. A plurality of ceramic solid balls are stacked in the hollow of the mixing cylinder so as to flow as the water moves. In addition, an oxygen supply nozzle is provided at the inlet side of the mixing cylinder, and a discharge pressure gauge is provided at the outlet side of the mixing cylinder. The drive motor is provided with an inverter to control the rotation of the drive motor. Moreover, the mixing cylinder has at least one or more to widen the contact area and the friction length, and is connected by a connecting pipe between the mixing cylinders. Due to this structure, the oxygen-mixing dissolving device can stabilize the oxygen dissolved solution in the water by greatly increasing the amount of dissolved oxygen in the water.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 일측의 혼합통 내부를 보여준 산소혼합 용해장치를 보인 개략 구성도;1 is a schematic block diagram showing an oxygen mixing dissolution device showing the inside of the mixing cylinder of one side according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에서 상부 격판 및 하부 격판을 보인 도면;FIG. 2 shows the upper and lower diaphragms in FIG. 1; FIG.

도 3은 도 1에서 세라믹 입체볼의 사시도; 그리고3 is a perspective view of the ceramic solid ball in FIG. 1; And

도 4는 종래 기술의 산소혼합 용해장치를 보인 개략 구성도이다.Figure 4 is a schematic configuration diagram showing an oxygen mixing dissolving device of the prior art.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 산소혼합 용해장치100: oxygen mixing dissolving device

110 : 구동모터 120 : 공급펌프110: drive motor 120: supply pump

130 : 혼합통 132 : 입구130: mixing barrel 132: inlet

134 : 출구 136 : 상부 격판134: exit 136: upper plate

138 : 하부 격판 140 : 급수관138: lower plate 140: water pipe

150 : 세라믹 입체볼 152 : 산소공급노즐150: ceramic solid ball 152: oxygen supply nozzle

154 : 토출압력 게이지 156 : 연결관154 discharge pressure gauge 156 connector

160 : 배출관 162 : 배출밸브160: discharge pipe 162: discharge valve

170 : 인버터170: inverter

본 발명의 목적은 첨부된 도면을 참조로 한 하기의 바람직한 실시예의 상세한 설명에 의해 더욱 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the attached drawings.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산소혼합 용해장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the oxygen mixed dissolution device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 산소혼합 용해장치(100)는 혼합통(130)에 구동모터(110)와 공급펌프(120)가 설치되고, 급수관(140)은 공급펌프(120)와 혼합통(130) 사이를 연통시킨다.1 to 3, in the oxygen mixing dissolving apparatus 100 according to the present invention, a driving motor 110 and a supply pump 120 are installed in the mixing cylinder 130, and the water supply pipe 140 is a supply pump ( The communication between the 120 and the mixing cylinder 130.

공급펌프(120)는 구동모터(110)와 연결되고, 구동모터(110)의 회전에 의해 외부의 수원으로부터 물을 공급한다.The supply pump 120 is connected to the drive motor 110 and supplies water from an external water source by the rotation of the drive motor 110.

혼합통(130)은 양측 단부에 입구(132)와 출구(134)가 각각 돌출된다. 혼합통(130)의 내부에는 중공(131)이 형성된다.The mixing cylinder 130 has an inlet 132 and an outlet 134 protruding from both ends thereof, respectively. The hollow 131 is formed in the mixing cylinder 130.

급수관(140)은 공급펌프(120)와, 혼합통(130)의 입구(132) 사이를 연결한다. 급수관(140)은 외부의 수원으로부터 제공된 물이 혼합통(130)의 입구(132)를 통해 혼합통(130) 내로 유입되게 한다.The water supply pipe 140 connects between the supply pump 120 and the inlet 132 of the mixing cylinder 130. The water supply pipe 140 allows the water provided from the external water source to flow into the mixing vessel 130 through the inlet 132 of the mixing vessel 130.

혼합통(130)의 중공(131) 내에는 상부 격판(136)과 하부 격판(138)이 서로 이격 배치된다.(도 2참조) 상부 격판(136)은 혼합통(130)의 출구(134) 측에 설치되고, 하부 격판(138)은 혼합통(130)의 입구(132) 측에 설치된다. 혼합통(130)의 중공(131) 내의 상부 격판(136)과 하부 격판(138) 사이에는 다수의 세라믹 입체볼(150)이 내장된다.The upper diaphragm 136 and the lower diaphragm 138 are spaced apart from each other in the hollow 131 of the mixing vessel 130 (see FIG. 2). The upper diaphragm 136 is an outlet 134 of the mixing vessel 130. It is installed in the side, the lower diaphragm 138 is installed in the inlet 132 side of the mixing cylinder 130. A plurality of ceramic solid balls 150 are embedded between the upper diaphragm 136 and the lower diaphragm 138 in the hollow 131 of the mixing barrel 130.

이때, 세라믹 입체볼(150)은 상부 격판(136)과 하부 격판(138) 사이에 완전히 채워지지 않고 물에 의해 상,하로 유동될 수 있도록 채워진다. 세라믹입체볼(150)은 중공(131)내에서 물의 이동에 따라 유동된다. 세라믹 입체볼(150)은 원구 형태로 할 수 있고, 외부 표면에는 접촉 면적을 넓히도록 육각형, 팔각형... 등등의 다각형 형태로 변경하여 형성할 수 있다.(도 3참조) 이중, 육각형이 바람직한데, 그 이유는 세라믹 입체볼(150)을 적층했을 때 각 세라믹 입체볼(150)들간의 간극이 극히 미세하면서 가장 짧게 된다. 그 결과, 산소의 기포가 초미립화되어 물과 산소의 접촉면적이 극대화되고, 또한 마찰길이가 길어져 물과 산소의 정체시간이 길게 되어 산소의 용존율이 그만큼 커지게 된다. 또한 이 상태에서 물에 의해 세라믹 입체볼(150)이 유동되면서, 그 세라믹 입체볼(150)내의 기공속으로부터 지속적으로 다량의 음이온이 방출되고, 그 음이온의 화학 반응식에서와 같이 음이온은 극미세의 산소 기포를 전기적으로 끌어 당기는 결합력으로 작용하게 되어 물속의 용존 산소량이 증대됨은 물론 용존 자체가 안정된다.At this time, the ceramic solid ball 150 is not completely filled between the upper plate 136 and the lower plate 138 is filled to be able to flow up and down by water. The ceramic three-dimensional ball 150 flows in accordance with the movement of water in the hollow 131. Ceramic three-dimensional ball 150 may be in the form of a sphere, the outer surface may be formed by changing the polygonal shape, such as hexagon, octagon ... etc. to widen the contact area. (See Fig. 3) Double, hexagon is preferable. However, the reason is that when the ceramic three-dimensional balls 150 are stacked, the gap between the ceramic three-dimensional balls 150 is extremely fine and shortest. As a result, the bubbles of oxygen are ultra-fine, the contact area between water and oxygen is maximized, the friction length is increased, and the stagnation time of water and oxygen is increased, so that the oxygen dissolution rate is increased. Also, in this state, the ceramic solid balls 150 are flowed by water, so that a large amount of anions are continuously released from the pores in the ceramic solid balls 150, and as shown in the chemical reaction formula of the anions, the anions are very fine. It acts as a bonding force that draws oxygen bubbles electrically, so that the amount of dissolved oxygen in the water is increased and the dissolved itself is stabilized.

구동모터(110)에는 인버터(170)가 구비되고, 인버터(170)는 구동모터(110)의 회전을 제어하여 공급펌프(120)의 물 토출량을 조절한다. 즉, 본 발명의 산소혼합 용해장치(100)의 인버터(170)는 물토출량은 많으며 압력이 낮게 셋팅됨이 바람직하다. 이는 중공(131) 내로 공급된 물의 용존율을 높이기 위한 것이다.The drive motor 110 is provided with an inverter 170, and the inverter 170 controls the rotation of the drive motor 110 to adjust the water discharge amount of the supply pump 120. That is, the inverter 170 of the oxygen mixing and dissolving apparatus 100 of the present invention has a high water discharge amount and is preferably set to a low pressure. This is to increase the dissolution rate of water supplied into the hollow 131.

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산소혼합 용해장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.With reference to the accompanying drawings will be described the operation of the oxygen mixing dissolution device according to a preferred embodiment of the present invention having the structure as described above.

다시 도 1을 참조하면, 공급펌프(120)는 구동모터(110)의 구동에 의해 작동된다. 공급펌프(120)는 외부 수원의 물을 제공받아 급수관(140)으로 보낸다. 이후, 물은 급수관(140)을 따라 이동되고, 혼합통(130)의 입구(132)를 통해 혼합통(130)의 중공(131)내로 주입된다. 이어, 물은 중공(131) 내에서 하부 격판(138), 세라믹 입체볼(150) 및 상부 격판(136)을 차례로 통과한다.Referring back to FIG. 1, the supply pump 120 is operated by driving the drive motor 110. The supply pump 120 receives water from an external water source and sends the water to the water supply pipe 140. Thereafter, the water is moved along the water supply pipe 140 and injected into the hollow 131 of the mixing cylinder 130 through the inlet 132 of the mixing cylinder 130. Subsequently, water passes through the lower diaphragm 138, the ceramic solid ball 150, and the upper diaphragm 136 in the hollow 131.

이 과정에서, 혼합통(130)의 중공(131)에 공급된 물과 산소는 각각의 세라믹 입체볼(150)에 부딪히면서 통과되고, 그 과정에서 물속의 산소는 초극미세의 크기로 기포화된다. 이 과정에서, 세라믹 입체볼(150)은 유동되면서 서로간의 마찰과 접촉에 의해 산소의 기포가 미립화됨으로써 물과 산소의 혼합이 원활하게 이루어진다. 이때, 세라믹 입체볼(150)의 기공에서는 음이온이 발생하며, 음이온과 미립화된 산소의 기포는 물과의 친화력이 상승되어 물속에서 산소는 혼합용해가 잘 이루어지게 된다. 결과적으로, 물속의 용존 산소는 안정된 상태로 유지되는 것이다.In this process, the water and oxygen supplied to the hollow 131 of the mixing cylinder 130 is passed while hitting each ceramic three-dimensional ball 150, in the process oxygen in the water is bubbled to the ultra-fine size. In this process, the ceramic three-dimensional ball 150 is flowed by the atomization of oxygen by friction and contact with each other while the water and the oxygen is smoothly mixed. At this time, anion is generated in the pores of the ceramic three-dimensional ball 150, the affinity of the anion and the atomized oxygen is increased affinity with water, the oxygen is mixed and dissolved in water well. As a result, dissolved oxygen in the water is kept in a stable state.

여기서, 상부 격판(136)과 하부 격판(138)은 세라믹 입체볼(150)이 이들 사이에서 이탈되지 않도록 유지하는 역할을 한다. 마지막으로, 물은 상부 격판(136)을 통과하여 혼합통(130)의 출구(134)로 배출되는 것이다.Here, the upper diaphragm 136 and the lower diaphragm 138 serve to keep the ceramic solid balls 150 from being separated therebetween. Finally, the water is discharged to the outlet 134 of the mixing cylinder 130 through the upper diaphragm 136.

본 발명에 따른 세라믹 입체볼(150)은 통상의 맥반석과 황토를 응집시켜 구성하였다. 이중 맥반석은 다음의 표 1에서와 같은 구성 성분으로 이루어져 있다.Ceramic three-dimensional ball 150 according to the present invention was configured by agglomerating the usual elvan and loess. Double elvan is composed of the components as shown in Table 1 below.

상기 표 1에서와 같이, 맥반석의 두 시료(M-1, M-2)의 보여주고 있다. 이들 성분중 SiO2가 65% 이상으로 대부분을 차지한다는 것을 알 수 있다. 이를 근거로, 맥반석과 물이 반응하여 다음과 같은 화학 반응을 일으키게 된다.As shown in Table 1, two samples of elvan rock (M-1, M-2) are shown. It can be seen that SiO 2 accounts for most of these components at 65% or more. Based on this, elvan and water react to produce the following chemical reaction.

위 반응식에서 화합물 Ⅰ은 물과 반응하여 화합물 Ⅱ가 생성되고, 이 화합물 Ⅱ은 물과 재차 반응하여 화합물 Ⅲ이 생성됨을 알 수 있다.In the above scheme, Compound I reacts with water to produce Compound II, and Compound II reacts with water to produce Compound III.

이 상태에서, 본 발명에 따른 다수의 세라믹 입체볼(150)이 채워진 혼합통(130)의 중공(131)에 물을 주입하면, 세라믹 입체볼(150) 각각은 유동되면서 음이온을 발생한다. 이러한 음이온은 물과의 친화력이 증대되어 물속에서 산소가 용이하게 용해됨에 따라 물속의 용존 산소량은 증대되었다.In this state, when water is injected into the hollow 131 of the mixing cylinder 130 filled with a plurality of ceramic three-dimensional ball 150 according to the present invention, each of the ceramic three-dimensional ball 150 flows to generate anion. As the anion has an increased affinity with water and oxygen is easily dissolved in water, the amount of dissolved oxygen in the water has increased.

또한, 혼합통(130)의 입구(132)측에는 산소공급노즐(152)을 설치한다. 산소공급노즐(152)에는 도면에 미도시된 산소 발생장치에 의해 산소가 강제로 공급된다. 또한, 혼합통(130)의 출구(134)측에는 토출압력 게이지(154)를 설치한다. 토출압력 게이지(154)는 혼합통(130)의 중공(131)내에 압력을 외부에서 볼 수 있도록 표시된다. 이와 같이, 혼합통(130)의 중공(131) 내에 강제로 산소를 주입시키면, 물속의 용존 산소량은 그만큼 더 증대될 수 있다. 이때, 산소공급노즐(152)을 통한 산소압력과 토출압력 게이지(154)로 표시되는 토출압력은 서로 비례하여 조절함으로써 물속에 산소가 용이하게 공급될 수 있도록 한다.In addition, an oxygen supply nozzle 152 is installed at the inlet 132 side of the mixing cylinder 130. Oxygen is supplied to the oxygen supply nozzle 152 by an oxygen generator not shown. In addition, a discharge pressure gauge 154 is provided on the outlet 134 side of the mixing cylinder 130. The discharge pressure gauge 154 is displayed so that the pressure in the hollow 131 of the mixing cylinder 130 can be seen from the outside. As such, when oxygen is forcibly injected into the hollow 131 of the mixing cylinder 130, the amount of dissolved oxygen in the water may be further increased. At this time, the oxygen pressure through the oxygen supply nozzle 152 and the discharge pressure represented by the discharge pressure gauge 154 are adjusted in proportion to each other so that oxygen can be easily supplied into the water.

다른 한편으로, 혼합통(130)은 접촉 면적과 마찰 길이를 넓히도록 적어도 하나 이상을 구비하고, 혼합통(130)들 사이에는 연결관(156)에 의해 연통된다. 다시 말해, 연결관(156)은 하나의 혼합통(130)의 출구(134)와 다른 하나의 혼합통(130)의 입구(132)를 서로 연결하게 되는 것이다. 다른 하나의 혼합통(130)의 출구(134)에는 압력조절밸브(162)가 구비된 배출관(160)을 설치할 수 있다. 압력조절밸브(162)는 혼합통(130)의 중공(131)내의 압력을 조절하기 위해 설치된 것이다. 이렇게 함으로써, 물은 세라믹 입체볼(150)과 접촉 면적 및 접촉 시간이 길어져 물속의 용존 산소량을 크게 증대시킬 수 있다.On the other hand, the mixing cylinder 130 is provided with at least one or more to widen the contact area and the friction length, it is communicated by the connecting pipe 156 between the mixing cylinder 130. In other words, the connecting pipe 156 is to connect the outlet 134 of one mixing cylinder 130 and the inlet 132 of the other mixing cylinder 130 with each other. The outlet 134 of the other mixing barrel 130 may be provided with a discharge pipe 160 having a pressure control valve 162. The pressure control valve 162 is installed to adjust the pressure in the hollow 131 of the mixing cylinder 130. In this way, the water has a long contact area and a contact time with the ceramic solid ball 150, and can greatly increase the amount of dissolved oxygen in the water.

본 발명의 산소혼합 용해장치(100)가 적용된 이론적 근거는 루이스(Lewis)의 이중격막(two-film theory)이론으로 해석이 가능하다.The theoretical basis to which the oxygen-mixing dissolution apparatus 100 of the present invention is applied may be interpreted as Lewis' two-film theory.

(dm/dt : 물질전달속도, Kg : 기체의 확산계수, A : 기체가 이를 통하여 확산되는 면적, Cs : 용액중 기체의 포화농도, C : 용액중 기체의 농도)(dm / dt: mass transfer rate, Kg: diffusion coefficient of gas, A: area where gas diffuses through it, Cs: saturation concentration of gas in solution, C: concentration of gas in solution)

① 식에서 dm/dt = V × dc/dt = KgA (Cs - C)① dm / dt = V × dc / dt = KgA (Cs-C)

(V ×dc/dt : 농도변화 속도, Cs - C : 포화까지의 결핍량)(V × dc / dt: rate of change of concentration, Cs-C: deficiency until saturation)

상기의 식에서 알 수 있듯이 기체의 확산계수 및 포화결핍량에 비해 혼합하고하는 물질의 접촉 면적을 극대화함으로써 물질 전달속도를 증가시킬 수 있다. 따라서 반응성이 거의 없는 물질의 혼합, 서로 상이한 다른 물질에서도 상기 이론의 적용이 가능하다. 즉 같은 상이거나 또는 서로 다른 상에서 반응성이 큰 물질이라도 반응속도를 증대시키고 편차를 최소화하기 위해서는 혼합 과정에서 혼합하고자 하는 물질끼리의 접촉 면적을 극대화함으로써 최대 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 산소혼합 용해장치(100)는 혼합하고자 하는 물질끼리 접촉 면적을 극대화함으로써 물속에 산소를 안정적으로 용존시킨다.As can be seen from the above equation, the mass transfer rate can be increased by maximizing the contact area of the material to be mixed compared to the diffusion coefficient and saturation deficiency of the gas. Thus, the theory can be applied to mixtures of materials with little reactivity and to different materials. That is, even in the same phase or in different phases, materials having high reactivity may maximize the contact area between materials to be mixed in the mixing process in order to increase the reaction speed and minimize the variation. Oxygen mixing and dissolving apparatus 100 of the present invention to stably dissolve oxygen in water by maximizing the contact area between the materials to be mixed.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 산소혼합 용해장치는 외부 수원으로부터 제공된 물 및 산소가 혼합통을 통과하면서 다수의 세라믹 입체볼에 부딪혀 물속에서 산소는 기포화됨으로써, 세라믹 입체볼이 유동되면서 서로간의마찰과 접촉에 의해 산소의 기포가 미립화되어 산소의 표면적을 극대화한 것이므로 물과 산소의 접촉이 커져 그 만큼 용존율이 향상된다. 이와 함께, 미립화된 산소는 세라믹 볼의 음이온과 전기적으로 결합하게 되므로 물속의 용존 산소는 안정된 상태로 유지되는 것이다.As described above in detail, the oxygen mixing and dissolving device according to the present invention hits a plurality of ceramic three-dimensional balls while water and oxygen provided from an external water source pass through the mixing vessel, and bubbles oxygen in the water, thereby allowing the ceramic three-dimensional balls to flow. Since the bubbles of oxygen are atomized by friction and contact with each other to maximize the surface area of oxygen, the contact between water and oxygen increases, so that the dissolution rate is improved. In addition, since the atomized oxygen is electrically coupled to the anion of the ceramic ball, dissolved oxygen in the water is maintained in a stable state.

아울러, 다수의 세라믹 입체볼 자체의 특성에 의해 음이온이 발생하여 물과 산소의 화학구조에 의한 결합이 이루어짐으로써 물속에 산소를 안정적으로 용존시키고, 물속의 중금속을 흡착 제거하고 유해성 세균의 살균효과가 있다.In addition, the anion is generated by the properties of the ceramic three-dimensional ball itself, the combination of the chemical structure of the water and oxygen is made to stably dissolve oxygen in the water, adsorption and removal of heavy metals in the water and sterilization of harmful bacteria have.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to the embodiments described above, and is typically defined in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Anyone with knowledge of the world can make many variations.

Claims (2)

구동모터(110)의 회전에 의해 외부의 수원으로부터 물을 공급하는 공급펌프(120)와, 양측 단부에 입구(132)와 출구(134)가 각각 형성되고 내부에는 중공(131)이 형성되는 혼합통(130)과, 상기 공급펌프(120)와 상기 입구(132) 사이에 연통되는 급수관(140)과, 상기 혼합통(130)의 상기 중공(131) 내에 배치되는 상부 격판(136)과 하부 격판(138)과, 상기 혼합통(130)의 상기 입구(132)측에 설치된 산소공급노즐(152)과, 상기 혼합통(130)의 상기 출구(134)측에 설치된 토출압력 게이지(154)로 이루어진 산소혼합 용해장치에 있어서,By the rotation of the drive motor 110, a supply pump 120 for supplying water from an external water source, and an inlet 132 and an outlet 134 are formed at both ends, respectively, and a hollow 131 is formed therein. The barrel 130, the water supply pipe 140 communicating between the supply pump 120 and the inlet 132, and the upper plate 136 and the lower portion disposed in the hollow 131 of the mixing cylinder 130. A diaphragm 138, an oxygen supply nozzle 152 provided at the inlet 132 side of the mixing cylinder 130, and a discharge pressure gauge 154 provided at the outlet 134 side of the mixing cylinder 130. In the oxygen mixed dissolution device consisting of, 상기 상부 격판(136)과 상기 하부 격판(138) 사이의 상기 중공(131)에는 다수의 세라믹 입체볼(150)이 물의 이동에 따라 유동 가능하게 적층되고, 상기 구동모터(110)에는 인버터(170)가 설치되어 상기 구동모터(110)의 회전을 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 산소혼합 용해장치.A plurality of ceramic solid balls 150 are stacked in the hollow 131 between the upper diaphragm 136 and the lower diaphragm 138 so as to move as water moves, and the inverter 170 includes an inverter 170. ) Is installed to control the rotation of the drive motor 110, oxygen mixing dissolution device, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합통(130)은 접촉 면적과 마찰 길이가 연장되도록 적어도 하나 이상을 구비하고, 상기 혼합통(130)들 사이는 연결관(156)으로 연통된 것을 특징으로 하는 산소혼합 용해장치.According to claim 1, wherein the mixing cylinder 130 has at least one or more so as to extend the contact area and the friction length, the mixing cylinder 130 is characterized in that the communication between the connection tube 156 Mixing melter.
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