KR20090059645A - 기체용해반응장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체용해반응장치에 관한 것으로, 그 목적은 탱크 내로 공급되는 액체를 적정한 위치로 유도하여 회전되는 브레이드 상에 공급하여 액체의 비산효율을 극대화시킴으로서 액체 내에 다양한 크기의 기포를 용해시킬 수 있을 뿐만 아니라 기체를 보다 효과적으로 포화상태까지 용해시킬 수 기체용해반응장치를 제공하는 것이며, 그 구성은 액체 토출구와 액체 배수구를 구비한 탱크와; 상기 액체 토출구와 연결되어 상기 탱크내로 액체를 펌핑하는 펌프와; 상기 탱크와 연통되게 연결되어 탱크내로 기체를 공급하는 가압기체공급기와; 상기 탱크의 액체 토출구에 장착되어 펌핑되는 액체를 탱크내로 분사하는 노즐과; 외주면을 따라 방사상으로 장착되어 상기 노즐로부터 분사되는 액체에 의해 타격되는 다수개의 브레이드를 갖고, 상기 탱크의 내측 중앙부에 수직으로 회전가능하게 내장되며, 상기 액체의 타격력에 의해 회전되는 회전축를 구비하는 기체용해반응장치에 있어서, 상기 기체반응장치는 상기 탱크의 내주면을 따라 수직으로 상호 간격져서 내향으로 경사지게 형성된 다수개의 액체안내판을 포함한 것을 특징으로 한다.

기체용해반응장치, 탱크, 가압기체공급기, 액체안내판, 액체유도받이대

Description

기체용해반응장치{A gas solution and reaction apparatus}

본 발명은 기체용해반응장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탱크 내로 공급되는 액체를 적정한 위치로 유도하여 회전되는 브레이드 상에 공급하여 액체의 비산효율을 극대화시킴으로서 액체 내에 다양한 크기의 기포를 용해시킬 수 있을 뿐만 아니라 기체를 보다 효과적으로 포화상태까지 용해시킬 수 구조를 갖도록 한 기체용해반응장치에 관한 것이다.

일반적으로, 폐수처리시설이나 오염된 하천, 홋 등에서 수중의 용존산소 부족을 해결하기 위해서 산기관, 산기판에 따른 폭기, 전면폭기, 표면폭기, 심층폭기, 산소폭기, 순환폭기 등을 실시하고, 미생물의 활동을 유지하여 오수를 처리하는 다양한 방법이 채용되고 있으며, 이러한 방법 중의 하나가 기체용해반응장치를 사용하여 오수 내에 용존산소량을 증가시키는 것이다.

종래의 기체용해반응장치는 개략적으로 액체 토출구와 액체 재수구를 구비한 탱크와, 상기 액체 토출구와 연결되어 상기 탱크내로 액체를 펌핑하는 펌프와, 상기 탱크와 연통되게 연결되어 탱크내로 기체를 공급하는 가압기체공급기와, 상기 탱크의 액체 토출구에 장착되어 펌핑되는 액체를 탱크내로 분사하는 노즐로 구성되 어 있다.

그러나, 이러한 종래의 기체용해반응장치는 다지 가압기체의 가압력에 의해서만 탱크 내의 오수와 기체를 혼합하기 때문에 기체의 용해효율이 낮다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 본 출원인은 다양한 시도를 하였으면 그 결과로서 2005년 10월 20일자에 대한민국 특허청에 특허출원 제10-2005-99029호로 특허출원되고, 2007년 2월 1일자에 등록특허 제10-679876호(이하, '선등록발명'이라 칭함)로 등록허여된 "기체용해반응장치"를 개발하였다.

상기 선등록발명의 구성을 개략적으로 살펴보면, 액체 토출구와 액체 배수구를 구비한 탱크와; 상기 액체 토출구와 연결되어 상기 탱크내로 액체를 펌핑하는 펌프와; 상기 탱크와 연통되게 연결되어 탱크내로 기체를 공급하는 가압기체공급기와; 상기 탱크의 액체 토출구에 장착되어 펌핑되는 액체를 탱크내로 분사하는 노즐을 구비한 기체용해반응장치에 있어서, 상기 기체용해반응장치는 외주면을 따라 방사상으로 장착되어 상기 노즐로부터 분사되는 액체에 의해 타격되는 다수개의 브레이드를 갖고, 상기 탱크의 내측 중앙부에 수직으로 회전가능하게 내장되며, 상기 액체의 타격력에 의해 회전되는 회전축를 구비하고 있다.

이러한, 선등록발명의 기체용해반응장치는 상기 노즐로부터 분사되는 액체가 상기 회전축에 장착된 브레이드를 타격하고, 액체에 의해 타격된 브레이드는 액체의 타격력에 의해 회전되면서 탱크내로 공급되는 액체를 비산시키고, 이로 인해 액체내에 혼합되어 있는 기체의 용해 및 반응이 촉진되어 종래의 기체용해반응장치에 비하여 기체용해율이 향상되었으나, 브레이드의 미약한 회전력과 탱크내로 공급되는 액체가 브레이드와 충돌하면서 1 내지 3회 정도만이 비산되기 때문에 기체용해율의 향상에는 한계가 있다는 문제점이 있었다.

상기 선등록발명의 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 부단한 노력을 하였으며, 그 결과서 2007년 11월 30일자에 대한민국 특허청에 특허출원 제10-2007-123562호(이하, '선출원'이라 칭함)로 특허출원된 "기체용해반응장치"를 개발하였다.

상기 선출원의 개략적인 구성은 액체 토출구와 액체 배수구를 구비한 탱크와; 상기 액체 토출구와 연결되어 상기 탱크내로 액체를 펌핑하는 펌프와; 상기 탱크와 연통되게 연결되어 탱크내로 기체를 공급하는 가압기체공급기와; 상기 탱크의 액체 토출구에 장착되어 펌핑되는 액체를 탱크내로 분사하는 노즐과; 외주면을 따라 방사상으로 장착되어 상기 노즐로부터 분사되는 액체에 의해 타격되는 다수개의 브레이드를 갖고, 상기 탱크의 내측 중앙부에 수직으로 회전가능하게 내장되며, 상기 액체의 타격력에 의해 회전되는 회전축를 구비하고 있다.

이러한, 구성을 갖는 선출원은 탱크 내로 유입되는 액체를 수차례에 걸쳐 연속적으로 비산과 집수를 반복적으로 실시하기 때문에 선등록발명과 비교하여 기체용해 및 반응율이 현저히 높으나, 상기 탱크 내로 유입되는 액체가 별도의 가이더 없이 노즐로부터 분사됨으로 액체의 비산 효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 선출원의 문제점을 보완하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 탱크 내로 공급되는 액체를 적정한 위치로 유도하여 회전되는 브레이드 상에 공급하여 액체의 비산효율을 극대화시킴으로서 액체 내에 다양한 크기의 기포를 용해시킬 수 있을 뿐만 아니라 기체를 보다 효과적으로 포화상태까지 용해시킬 수 기체용해반응장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 액체 토출구와 액체 배수구를 구비한 탱크와; 상기 액체 토출구와 연결되어 상기 탱크내로 액체를 펌핑하는 펌프와; 상기 탱크와 연통되게 연결되어 탱크내로 기체를 공급하는 가압기체공급기와; 상기 탱크의 액체 토출구에 장착되어 펌핑되는 액체를 탱크내로 분사하는 노즐과; 외주면을 따라 방사상으로 장착되어 상기 노즐로부터 분사되는 액체에 의해 타격되는 다수개의 브레이드를 갖고, 상기 탱크의 내측 중앙부에 수직으로 회전가능하게 내장되며, 상기 액체의 타격력에 의해 회전되는 회전축를 구비하는 기체용해반응장치에 있어서, 상기 기체반응장치는 상기 탱크의 내주면을 따라 수직으로 상호 간격져서 내향으로 경사지게 형성된 다수개의 액체안내판을 포함한 것을 특징으로 하는 기체용해반응장치에 의해 달성될 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 기체용해반응장치는 탱크 내로 공급되는 액체를 적정한 위치 로 유도하여 회전되는 브레이드 상에 공급하여 액체의 비산효율을 극대화시킴으로서 액체 내에 다양한 크기의 기포를 용해시킬 수 있을 뿐만 아니라 기체를 보다 효과적으로 포화상태까지 용해시킬 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기체용해반응장치의 실시 예를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 기체용해반응장치를 종 방향으로 단면하여 도시한 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기체용해반응장치를 횡 방향으로 단면하여 도시한 횡단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 기체용해반응장치의 작동상태를 예시한 작동상태 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기체용해반응장치(10)는 액체 토출구와 액체 배수구를 구비한 탱크(20)와; 상기 액체 토출구와 연결되어 상기 탱크(20) 내로 액체를 펌핑하는 펌프(도시되지 않음)와; 상기 탱크(20)와 연통되게 연결되어 탱크(20) 내로 기체를 공급하는 가압기체공급기(40)와; 상기 탱크(20)의 액체 토출구에 장착되어 펌핑되는 액체를 탱크(20) 내로 분사하는 노즐(30)과; 외주면을 따라 방사상으로 장착되어 상기 노즐(30)로부터 분사되는 액체에 의해 타격되는 다수개의 브레이드(61)를 갖고, 상기 탱크(20)의 내측 중앙부에 수직으로 회전가능하게 내장되며, 상기 액체의 타격력에 의해 회전되는 회전축(60)와; 상기 탱크(20)의 상측에 상기 회전축(60)과 연결되게 설치되어 상기 회전축(60)을 회전시키는 구동모터(80)와; 상기 다수개의 액체안내판(70)은 상기 탱크(20)의 내주면을 따라 수직으로 상호간격져서 내향으로 경사지게 형성되며, 상기 회전축(60)의 조립 및 분해시 브레이드(61)의 조립이 용이하도록 상기 액체안내판(70) 상에 방사상으로 절개형성된 브레이드 조립부(71)를 구비하는 다수개의 액체안내판(70)으로 구성된 선출원의 기체용해반응장치(10)에 액체유도받이대(72)를 구비한 것이다.

상기 액체유도받이대(72)는 상기 노즐(30)의 하측과 상기 회전축(60)의 최상측에 위치한 브레이드(61)의 상측 사이의 상기 탱크(20)의 내주면을 따라 설치되어 상기 노즐(30)로 부터 공급되는 액체를 유도하여 상기 브레이드(61)의 상측으로 공급하며, 액체유도받이대(72)의 내측단이 수직으로 절곡형성되고, 일부 구간이 절개되어 하방으로 경사져서 형성된 액체공급부(72a)를 일체로 구비한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 기체용해반응장치(10)는 상기 노즐(30)부터 공급(분사)되는 액체를 상기 액체유도받이대(72)가 집수하여 액체공급부(72a)를 통해 최상측의 브레이드(61) 상으로 액체를 일정한 방향성을 갖도록 공급함으로서 브레이드(61)의 회전에 의한 액체의 비산 효율을 극대화시킴으로서 보다 향상된 기체용해 및 반응효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 기체용해반응장치를 종 방향으로 단면하여 도시한 종단면도.

도 2는 본 발명에 따른 기체용해반응장치를 횡 방향으로 단면하여 도시한 횡단면도.

도 3은 본 발명에 따른 기체용해반응장치의 작동상태를 예시한 작동상태 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 기체용해반응장치 20: 탱크

30: 노즐 40: 가압기체공급기

50: 액체 배수구 60: 회전축

61: 브레이드 70: 액체 안내판

71: 브레이드 조립부 72: 액체유도받이대

72a: 액체공급부

Claims (2)

1. 액체 토출구와 액체 배수구를 구비한 탱크와; 상기 액체 토출구와 연결되어 상기 탱크내로 액체를 펌핑하는 펌프와; 상기 탱크와 연통되게 연결되어 탱크내로 기체를 공급하는 가압기체공급기와; 상기 탱크의 액체 토출구에 장착되어 펌핑되는 액체를 탱크내로 분사하는 노즐과; 외주면을 따라 방사상으로 장착되어 상기 노즐로부터 분사되는 액체에 의해 타격되는 다수개의 브레이드를 갖고, 상기 탱크의 내측 중앙부에 수직으로 회전가능하게 내장되는 회전축과; 상기 탱크의 상측에 상기 회전축과 여결되게 설치되어 상기 회전축을 회전시키는 구동모터와; 상기 탱크(20)의 내주면을 따라 수직으로 상호간격져서 내향으로 경사지게 형성된 다수개의 액체안내판를 구비하는 기체용해반응장치에 있어서,

   상기 기체용해방응장치(10)는,

   상기 노즐(30)의 하측과 상기 회전축(60)의 최상측에 위치한 브레이드(61)의 상측 사이의 상기 탱크(20)의 내주면을 따라 설치되어 상기 노즐(30)로 부터 공급되는 액체를 유도하여 상기 브레이드(61)의 상측으로 공급하는 액체유도받이대(72)를 포함한 것을 특징으로 하는 기체용해반응장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 액체유도받이대(72)는,

   내측단이 수직으로 절곡형성되고, 일부 구간이 절개되어 하방으로 경사져서 형성된 액체공급부(72a)를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 기체용해반응장치.

Images