KR20110029904A - 마이크로 버블 생성기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동하는 유체 내에 마이크로 버블을 생성할 수 있는 마이크로 버블 생성기에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 볼과 지지체를 각각 포함하는 다수의 볼 구조체; 및 상기 다수의 볼 구조체가 나선형으로 내측에 연결된 버블 생성부 하우징을 포함하는 마이크로 버블 생성기로서, 상기 버블 생성기를 통과하는 유체가 상기 볼 구조체를 통과함에 따라 상기 볼 구조체의 후면에 마이크로 버블이 생성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 버블 생성기를 제공한다. 마이크로 버블 생성기는 스월 생성부를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 가스가 유체에 잘 용해되도록 상기 마이크로 버블 생성기에 벤츄리 밸브를 연결하는 유체와 가스의 혼합 시스템에 관한 것이다.

마이크로 버블, 스월, 나선형, 벤츄리 밸브

Description

마이크로 버블 생성기{Micro Bubble Generator}

본 발명은 유동하는 유체 내에 마이크로 버블을 생성할 수 있는 마이크로 버블 생성기 및 이를 이용하여 유체와 가스를 혼합하는 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 특히 고압의 유체의 표면적을 넓히기 위해 유체 내에 마이크로 버블을 다수 생성할 수 있는 마이크로 버블 생성기 및 상기 마이크로 버블 생성기에 벤츄리 밸브를 연결함으로써 유체와 가스를 용이하게 혼합시키기 위한 시스템에 관한 것이다.

유체 내에 가스를 용해시키는 과정은 다양한 화학 반응을 위해 필요한 과정이다. 특정 유체 내에 가스가 용해될 수 있는 최대 정도를 의미하는 포화용해도는 온도, 압력, pH 등 다양한 변수에 의해 영향을 받는다.

그러나 포화용해도 범위 내에 가스를 유체에 투입한다고 하여 바로 용해되지 않는다. 용해를 돕기 위해 포화용해도에 해당하는 유체량의 3배 이상의 양을 투입하거나 가스와 유체가 혼합된 상태에서 교반 작업을 수행하거나 전자기, 가열, 가압 등 많은 작업이 이루어지는 실정이다.

여기에서 고려할 수 있는, 가스 용해율을 높이기 위한 중요한 요건 중 하나는 표면적이다. 이는 the Noyes-Whitney식의 Brunner modification에 근거한 다음의 식으로 표현된다.

d[Mass]/dt ∝ (D·S/h) × (Cs-Cb)

여기에서, D는 확산계수이며, S는 유체의 표면적이며, h는 막의 두께이며, Cs는 포화용해도이며, Cb는 혼합물의 농도이다.

즉, 용해율을 높이기 위해서는 확산계수를 높이고 표면적을 넓히며, 표면 막의 두께를 작게 하거나 포화용해도를 증가시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 그 중 표면적을 넓히는 방법을 중점적으로 검토한다.

유체의 표면적을 넓히는 방법 중 하나는 유체 내에 기포를 형성하는 것이다. 특히, 생성된 기포의 총 부피가 동일한 경우 크기가 큰 기포가 소수 형성되는 것보다 크기가 작은 기포가 다수 형성되는 것이 유체의 표면적을 보다 넓힐 수 있다.

이렇게 유체의 표면적을 증가시키는데 바람직한 크기가 작은 기포는 마이크로 버블(micro bubble)로 지칭되며, 이는 일반적으로 입자 크기가 50micron 내외, 바람직하게는 약 10micron인 기포를 의미한다.

종래 기술에서도 마이크로 버블을 생성하고자 하는 기기가 개시된다.

종래에 개시된 마이크로 버블 생성기의 일 실시예에서는, 유로 상에 다수의 톱니를 위치시키고, 유체가 유동함에 따라 톱니가 작동하면 톱니의 이(teeth) 사이의 미세한 틈에서 마이크로 버블이 유입된다.

종래에 개시된 다른 일 실시예에서는 숯과 같이 자체적으로 산소를 포함하고 있는 특수한 물질을 유체 유동 경로 상에 위치시키고, 유체가 유동함에 따라 버블이 유입된다.

한국 공개특허 10-2008-0078334는 마이크로 버블을 생성하여 용존 산소율을 높이는 기기를 개시한다. 상기 특허에서는 스크류를 설치하여 유속을 증가시키고, 증가된 유속의 유체가 통과하는 통로 내에 다수의 핀을 위치시켜서 기포를 미세하게 분해함으로써 마이크로 버블을 생성한다.

그러나 실제로 상기 기기를 작동을 해보면 마이크로 버블의 생성율이 높지 않음을 확인할 수 있다. 이에 따라 마이크로 버블의 생성율이 높지 않기에 이후 특정 가스가 유체에 용해되는 용해율 역시 높지 않다.

또한, 상기와 같은 방식으로는 고압의 유체에서 작동될 수 없다. 고압의 유체에서는 톱니의 작동 또는 숯과 같은 특수 물질의 작용이 어려울 뿐만 아니라 일정 경로에 일정하게 핀이 배치된 경우 핀과 접하지 않고 그대로 유로를 빠져나가기에 마이크로 버블의 생성율이 극히 낮다.

이는 상기 문헌의 다수의 핀의 배치 구조에 대한 고찰이 없으며 유입되는 유체의 흐름에 대한 고찰이 부족함에 기인한 것으로 판단되는바, 이에 본 발명자는 마이크로 버블의 생성율을 혁신적으로 높일 수 있는 기기를 착안하게 되었다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 유체 내에 다수의 마이크로 버블을 생성시키기 위한 기기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 다시 말해, 유체 내에 보다 많은 양의 마이크로 버블을 생성시켜서 유체의 표면적을 증가시키고 이에 따라 가스가 유체 내에서 용해가 보다 양호하게 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 유체가 유동하는 유로 내에 별도의 구조체를 추가하여 케비테이션에 의하여 마이크로 버블이 생성될 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 하며, 보다 많은 양의 마이크로 버블이 생성되도록 구조체의 형상, 구조체의 배치를 최적화하고 유동하는 유체에 회전 운동성을 부여하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 고압의 유체가 유동하는 경우에도 충분한 양의 마이크로 버블이 생성되는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 공급되는 고압 용기 내의 가스를 공급함에 있어서 고압 용기 내의 가스의 압력을 추가로 더 높이지 않은 채 유체에 공급하고 그러한 고압 가스가 공급된 유체에 충분한 양의 마이크로 버블을 생성하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 버블 생성부를 포함하는 마이크로 버블 생성기로서 상기 버블 생성부를 통과하는 유체가 상기 볼 구조체와 접함 에 따라 상기 볼 구조체의 후면에 마이크로 버블이 생성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 버블 생성기를 제공하며, 여기에서 상기 버블 생성부는 볼과 지지체를 각각 포함하는 다수의 볼 구조체; 및 상기 다수의 볼 구조체가 나선형으로 내측에 연결된 버블 생성부 하우징을 포함한다.

또한, 상기 버블 생성부의 구조는, 유체 진입 방향에서 본 단면이 상기 볼 구조체로 빽빽하게 채워지는 구조인 것이 바람직하다.

또한, 상기 볼 구조체의 길이는 상기 버블 생성부 하우징의 내측 반지름보다 큰 것이 바람직하다.

또한, 상기 버블 생성부 하우징은 내벽은 유체 이동 방향을 따라 지름이 감소하도록 경사진 것이 바람직하다.

또한, 상기 볼 구조체는 1개의 상기 지지체와 2개의 상기 볼로 이루어지며, 상기 버블 생성부 하우징은 버블 생성부 외벽을 포함하고, 상기 볼 구조체의 상기 지지체는 상기 버블 생성부 외벽에 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마이크로 버블 생성기는 스월 생성부를 더 포함하며, 상기 스월 생성부는 유체를 나선형으로 안내하는 스월 생성 구조체를 포함하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 스월 생성 구조체는 중심축과 날개부로 이루어지며, 상기 날개부는 상기 스월 생성 구조체의 일단부터 타단까지 상기 중심축을 따라 나선형으로 연결되어 나사(screw) 형태를 갖는 것이 바람직하다.

더불어, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 전술한 바와 같은 마이크로 버블 생성기; 및 상기 마이크로 버블 생성기와 유체 소통하는 벤츄리 밸브 를 포함하며, 상기 벤츄리 밸브에 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는, 유체 및 가스의 혼합 시스템을 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 기기에 따라, 기기를 통과하는 유체 내에 다수의 마이크로 버블이 생성될 수 있어서, 유체의 표면적이 증가하고 가스가 유체 내에 쉽게 용해될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기기에 따라 고압 용기 내의 고압의 가스가 별도의 압력 증가 없이 유체에 공급될 수 있으며, 그러한 고압의 가스가 공급된 유체에서도 충분한 양의 마이크로 버블이 생성될 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

마이크로 버블 생성기(100)의 설명

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기(100)를 도시한다.

마이크로 버블 생성기(100)는 크게 스월 생성부(130)와 버블 생성부(150) 및 이들을 둘러싸는 하우징(110)으로 이루어진다. 도시된 화살표 방향(도면의 좌측에서 우측 방향)은 유체가 유동하는 방향이다.

하우징(110)은 스월 생성부 하우징(131)과 버블 생성부 하우징(151)으로 구 분될 수 있다. 이러한 구분은 설명을 위하여 구분한 것일 뿐이며, 반드시 두 부분으로 나누어질 필요 없으며 일체형으로 이루어질 수 있다.

스월 생성부 하우징(131)은 스월 생성부(130)의 하우징을 의미한다. 하우징의 전면에는 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기(100)에 유체가 유입되기 위한 도관(미도시) 등이 연결될 수 있다.

버블 생성부 하우징(151)은 버블 생성부 하우징 외벽(151a)과 버블 생성부 하우징 내벽(151b)을 포함하나, 반드시 두 부분으로 나누어질 필요 없으며 일체형으로 이루어질 수 있다.

버블 생성부 하우징 외벽(151a)에는 다수의 볼 구조체(152)가 결합될 수 있다. 결합 수단은 볼트와 너트식, 스크류식, 스냅식, 용접 등 공지된 어떠한 방법도 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 볼 구조체(152)의 하단에 볼트와 같은 결합수단(156)이 위치하며(도 3 참조), 이는 버블 생성부 하우징 외벽(151a)에 결합될 수 있다.

버블 생성부 하우징 내벽(151b)은 유체 유동 방향을 따라 내측 지름이 점점 좁아지는 구조로 이루어진다. 이러한 구조를 채택함으로써 유체가 유동함에 따라 유속이 점차 빨라지고 볼(153) 주변에서의 캐비테이션(cavitation) 현상을 증가시킬 수 있다.

도 1, 2를 참조하여 스월 생성부(130)를 설명한다.

스월 생성부(130)는 스월 생성 구조체(135)를 포함하며, 상기 스월 생성 구 조체(135)는 중앙축(132)과 날개부(133)로 이루어진다.

날개부(133)는 중앙축(132)을 따라 나선형으로 상기 중앙축(132)을 감싸 나선형으로 내려오며, 그 형상은 나사(screw)의 형태이다.

도 2는 날개부(133)가 5개인 경우의 실시예를 도시한다. 5개의 날개부(133)가 중앙축(132)을 감싸 나선형으로 내려옴에 따라, 스월 생성부(130)의 단면은 도 2에 도시된 바와 같이 5개의 유로를 형성하게 된다. 이렇게 형성된 유로는 나선형이다.

이러한 스월 생성부 구조체(135)의 형상에 따라 마이크로 버블 생성기(100)에 유입된 유체는 날개부(133)와 스월 생성부 하우징(131) 사이의 나선형 유로를 따라 유동하여, 버블 생성부(150)에 유입되는 유로는 회전 운동성을 갖게 된다. 이러한 회전 운동성은 유체가 볼 구조체(152)와 접하지 않고 버블 생성부(150)를 관통하는 현상을 방지한다.

도 1, 3, 4, 5a, 5b를 참조하여 버블 생성부(150)를 설명한다.

버블 생성부(150)는 다수의 볼 구조체(152)를 포함한다. 볼 구조체(152)는 다수의 볼(153)과 상기 다수의 볼(153)을 연결하고 지지하는 지지체(155)로 이루어진다.

도 4를 참조하여 볼 구조체(152)의 기능을 설명한다.

버블 생성부(150)에 진입되는 유체의 흐름을 유동장(200)으로 도시한다. 유체는 고속으로 볼(153)을 통과하는 경우 볼 후면에 작은 캐비테이 션(cavitation)(210)이 형성되며, 이러한 캐비테이션이 마이크로 버블을 형성한다. 바람직한 실시예에서, 유입된 유체가 30~50m/sec의 유속을 갖는 경우 마이크로 버블의 형성이 양호하게 이루어짐을 확인하였다.

캐비테이션(200)이 보다 양호하게 이루어지기 위하여 보다 많은 유체가 볼 구조체(152)와 접촉하는 것이 바람직하다.

이를 위해 전술한 바와 같이 버블 생성부(150)에 진입하는 유체가 하우징을 따라 직선으로 또는 곧게 유동하지 않고 스월 생성부(130)에 의하여 회전 운동성을 갖고 유동하게 한다.

즉, 유체의 일정 부분이 볼 구조체(152)와 접촉하지 않고 그대로 관통하여 버블 생성부(150)를 통과하는 경우 마이크로 버블의 생성율이 크게 저하되기 때문에 유체에 회전 운동성을 부여하고 볼 구조체(152)의 크기 및 배치를 조절한다.

여기에서, 볼 구조체(152)의 크기 및 배치를 살펴보면, 볼 구조체(152)를 나선형으로 배치하고, 볼 구조체(152)의 길이를 하우징(110)의 내측 반지름보다 길게 하여 상호 엇갈릴 수 있게 배치함으로써 보다 많은 유체가 볼 구조체(152)와 접촉하게 할 수 있다.

이와 같은 구조를, 도 5a에 도시된 볼 구조체(152)의 일 실시예의 배치를 통해 보다 상세히 설명한다.

본 실시예에서 하나의 볼 구조체(152)는 2개의 볼(153a, 153b)과 1개의 지지체(155)로 이루어진다. 볼 구조체(152)는 나선형으로 배치될 수 있다. 즉, 도 5a에서와 같이 하우징의 단면 방향으로 볼 경우 각각의 볼 구조체가 상호 약 60도의 간격으로 배치되며, 하우징의 길이 방향 단면으로 볼 경우 각각의 볼 구조체가 상호 조금씩 이격되도록 배치된다.

이와 같은 배치에 의한 6개의 볼 구조체(152)는 하우징 둘레를 나선형으로 한 바퀴(360도) 회전하게 되며(도 5의 점선), 하우징의 단면 방향으로 보면 원래의 위치로 돌아오게 된다.

나선형 배치와 동시에, 또는 나선형 배치와 별도로, 도 5b와 같이 유체의 유입 방향에서 하우징 단면 방향으로 버블 생성부(150)를 바라보면 버블 생성부(150)의 단면에서 유체가 직선으로 곧장 유로를 통과할 수 없도록 볼 구조체(152)로 가득 차는 것이 바람직하다.

다시 말해, 유체가 볼(153)과 보다 풍부하게 접촉하기 위해, 버블 생성부(150)에 진입한 유체가 볼(153)과 접촉하지 않고 곧장 관통하여 버블 생성부(150)를 빠져 나갈 수 있는 경로를 줄이는 것이 바람직하다. 이러한 경로는 유체 유입 방향에서 버블 생성부(150)를 바라볼 경우 빈 공간으로 도시될 것이다.

따라서, 유체가 유입하는 방향에서 버블 생성부(150)를 바라볼 경우 그 유로가 유체가 직선으로 곧장 관통할 수 있는 경로 없이 볼(153)과 일부의 지지체(155)를 포함한 볼 구조체(152)로 빽빽하게 채워지는 것이 바람직하다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이 유체 유입 방향에서 버블 생성부(150)를 바라볼 경우 빈 공간이 없는 것이 바람직하다. 이하에서는, 이러한 버블 생성부(150)의 구조를, "유체 진입 방향에서 본 단면이 볼 구조체(152)로 채워진 구조"로 지칭한다.

이러한 실시예는 일 실시예일 뿐이며, 반드시 볼 구조체가 각각 60도 간격을 이루는 6개일 필요가 없다.

또한, 하나의 볼 구조체를 이루는 볼의 개수는 2개 이상일 수 있으며, 경우에 따라 하나의 볼 구조체를 이루는 볼의 개수가 1개일 수 있으며, 경우에 따라 볼이 1개인 볼 구조체와 볼이 2개인 볼 구조체를 혼용하여 사용할 수 있다.

또한, 전체적인 볼 구조체(152)의 배치가 나선형 배치를 이루거나 및/또는 유체 진입 방향에서 본 단면이 볼 구조체(152)로 빽빽하게 채워지는 구조인 것이 바람직하나, 어디까지나 이러한 구조의 목적은 버블 생성부(150)에 진입하는 유체가 어떠한 방향으로 어떠한 운동성으로 진입하더라도 볼(155)과 풍부하게 접하게 하기 위함임을 이해하여야 한다.

이러한 목적을 위해, 볼 구조체(152)의 총 길이가 하우징의 내측 반지름보다 긴 경우 도 5에 도시된 바와 같이 볼(153b)들이 상호 어긋나게 겹쳐져서 위치하게 되어 보다 많은 양의 마이크로 버블을 생성하는 효과를 갖게 된다.

마이크로 버블 생성기(100)에 연결된 벤츄리 밸브(500)의 설명

전술한 바와 같이 본 발명의 주된 효과 중 하나는, 고압의 유체가 유동하는 유로에서도 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기(100)가 충분한 양의 마이크로 버블을 생성할 수 있다는 점이며, 이에 따라 마이크로 버블 생성기(100)를 통과한 유체에 가스가 쉽게 용해될 수 있다.

여기에서, 마이크로 버블 생성기(100)에 유입되는 유체에 고압의 가스가 공급되는 방식의 일 실시예로서 벤츄리 밸브(500)를 채택할 수 있다. 도 6을 참조하 여 마이크로 버블 생성기(100)와 벤츄리 밸브(500)의 연결을 설명한다.

도 6에서 도면에 수직으로 도시된 화살표는 가스 공급을 의미하며 수평으로 도시된 2개의 화살표는 유체 유동 방향을 도시한다.

마이크로 버블 생성기(100)와 벤츄리 밸브(500)는 밀봉 연결되며, O-링(미도시) 등을 사용할 수 있다. 그 연결 방식은 종래 기술로서 자세한 설명을 생략한다.

벤츄리 밸브(500)는 유체 유동 방향으로 보아 유동 단면적이 일정한 제 1 유로(510), 유동 단면적이 점점 작아지는 제 2 유로(520), 유동 단면적이 가장 작으며 가스가 주입되는 가스 주입부(580)가 소통하는 제 3 유로(530), 유동 단면적이 점점 커지는 제 4 유로(540), 유동 단면적이 일정한 제 5 유로(550)를 차례로 통과한다.

벤츄리 밸브(500)의 일 실시예에서, 가스 주입부(580)가 위치한 벤츄리 밸브(500)의 외측에 홈(585)이 위치할 수 있어서 고압 가스 용기(600)와 연결될 수 있다.

벤츄리 밸브(500)의 제 1 유로(510)를 진입한 유체는 제 2 유로(520)를 진입함에 따라 유속이 빨라지고 이에 따라 압력이 낮아진다. 제 3 유로(530)에서 유속이 가장 빠르고 압력이 가장 낮은데, 이러한 낮은 압력으로 인하여 고압 가스 용기(600)로부터 공급된 가스가 가스 주입부(580)를 통하여 용이하게 유체에 공급될 수 있다.

즉, 공급되는 가스의 압력과 유체의 압력 차이에 의하여 가스가 공급되는데, 벤츄리 밸브를 사용하는 경우 가스가 공급되는 부분에서의 유체의 압력을 낮출 수 있기 때문에 공급되는 가스의 압력을 별도로 높이지 않아도 된다는 장점을 갖는다. 벤츄리 밸브를 사용하지 않는 경우 고압 가스 용기에서 공급되는 고압의 가스에 별도로 추가 압력을 가해줄 필요가 있으며, 이에 따라 별도의 에너지 공급, 별도의 추가 설비가 필요하여 작업이 위험하고 번잡해질 수 있다.

이후, 유체가 제 4 유로(540)를 지남에 따라 유속이 다시 느려지고 제 5 유로(550)를 통과하여 벤츄리 밸브(500)에 처음 주입된 유체의 유속으로써 복귀하여 벤츄리 밸브(500)가 연결된 마이크로 버블 생성기(100)에 이른다.

본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기(100)와 전술한 벤츄리 밸브(500)를 함께 사용함으로 인하여, 고압의 가스를 유체에 용이하게 주입할 수 있으며 고압의 가스가 주입된 고압의 유체에도 풍부한 마이크로 버블을 생성할 수 있다는 상승된 효과가 있다.

유체 유동에 따른 마이크로 버블 생성 및 가스 공급의 설명

다시 도 1, 6를 참조하여 유체 유동 방향에 따른 마이크로 버블 생성 원리 및 가스 공급을 설명한다.

도 6의 좌측으로부터 가스를 공급받는 유체가 벤츄리 밸브(500)에 유입된다. 특히, 공급되는 유체는 30~50m/sec의 유속을 갖는 것이 바람직하다.

벤츄리 밸브(500)에 유입된 유체는 유동 단면적이 좁아지는 제 2 유로(520)를 지나 제 3 유로(530)에 이른 경우 유속이 가장 빠르고 압력이 가장 낮아져서 가 스 주입부(580)를 통해 가스가 용이하게 공급된다.

가스를 포함한 고압의 유체는 유동 단면적이 다시 넓어진 제 5 유로(550)를 지남에 따라 처음 벤츄리 밸브(500)에 진입한 유속으로 회복되어 마이크로 버블 생성기(100)에 공급된다.

고압/고속이며 가스가 포함된 유체가 마이크로 버블 생성기(100)의 스월 생성부(130)에 유입된다. 스월 생성부 구조체(135)의 나사 형상으로 인하여 곧은 방향으로 유동하던 유체에 회전 운동성이 부여된다.

회전 유동성을 부여받은 유체가 버블 생성부(150)에 유입된다. 유체는 버블 생성부(150)의 볼 구조체(152)와 접하면서 캐비테이션에 의해 마이크로 버블을 생성한다.

유동하는 유체는 회전 운동성을 갖기 때문에 볼 구조체(152)와 풍부하게 접하여 보다 많은 양의 마이크로 버블을 생성한다.

또한, 버블 생성부(150)의 구조는 유체 진입 방향에서 본 단면이 볼 구조체(152)로 채워진 구조이기 때문에 유체가 직접 유로를 관통하여 볼 구조체(152)와 접촉하지 않고 유출되는 경우가 거의 없어서 많은 양의 마이크로 버블을 생성한다.

또한, 볼 구조체(152)가 나선형 배치를 이루거나 및/또는 그 길이가 버블 생성부 하우징(151)의 내측 반지름보다 길기 때문에, 유동하는 유체는 볼 구조체(152)와 풍부하게 접하여 보다 많은 양의 마이크로 버블을 생성한다.

또한, 버블 생성부 하우징 내벽(151b)은 유체 유동 방향을 따라 내측 지름이 점점 좁아지는 구조로 이루어지기 때문에, 유속이 점차 증가하여 캐비테이션 현상 이 보다 많이 발생할 수 있고 동시에 유체가 유로를 직접 관통하지 않도록 하우징 내측으로 안내하여 볼 구조체(152)와 보다 풍부하게 접할 수 있기에, 보다 많은 양의 마이크로 버블을 생성한다.

이렇게 많은 양의 마이크로 버블을 포함한 유체는 마이크로 버블 생성기(100)를 지나 도시되지 않은 별도의 구성요소에 유출될 수 있어서, 가스 용해도가 비약적으로 증가할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기의 길이 방향 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기의 스월 생성부의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기의 버블 생성부의 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기의 볼 구조체의 유로를 도시하는 개략도이다.

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기의 버블 생성부의 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 마이크로 버블 생성기와 벤츄리 밸브를 도시하는 단면도이다.

<도면부호의 설명>

100 : 마이크로 버블 생성기 110 : 하우징

130 : 스월 생성부 131 : 스월 생성부 하우징

135 : 스월 구조체

150 : 버블 생성부 151 : 버블 생성부 하우징

152 : 볼 구조체 153 : 지지체

155 : 볼

500 : 벤츄리 밸브 580 : 가스 주입부

600 : 가스 공급 용기

Claims (8)

1. 버블 생성부를 포함하는 마이크로 버블 생성기로서,

   상기 버블 생성부는,

   볼과 지지체를 각각 포함하는 다수의 볼 구조체; 및

   상기 다수의 볼 구조체가 나선형으로 내측에 연결된 버블 생성부 하우징을 포함하며,

   상기 버블 생성부를 통과하는 유체가 상기 볼 구조체와 접함에 따라 상기 볼 구조체의 후면에 마이크로 버블이 생성되는 것을 특징으로 하는,

   마이크로 버블 생성기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 버블 생성부의 구조는, 유체 진입 방향에서 본 단면이 상기 볼 구조체로 채워진 구조인 것을 특징으로 하는,

   마이크로 버블 생성기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼 구조체의 길이는 상기 버블 생성부 하우징의 내측 반지름보다 큰 것 을 특징으로 하는,

   마이크로 버블 생성기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 버블 생성부 하우징은 내벽은 유체 이동 방향을 따라 지름이 감소하도록 경사진 것을 특징으로 하는,

   마이크로 버블 생성기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼 구조체는 1개의 상기 지지체와 2개의 상기 볼로 이루어지며,

   상기 버블 생성부 하우징은 버블 생성부 외벽을 포함하고, 상기 볼 구조체의 상기 지지체는 상기 버블 생성부 외벽에 결합되는 것을 특징으로 하는,

   마이크로 버블 생성기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이크로 버블 생성기는 스월 생성부를 더 포함하며,

   상기 스월 생성부는 유체를 나선형으로 안내하는 스월 생성 구조체를 포함하 는 것을 특징으로 하는,

   마이크로 버블 생성기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 스월 생성 구조체는 중심축과 날개부로 이루어지며,

   상기 날개부는 상기 스월 생성 구조체의 일단부터 타단까지 상기 중심축을 따라 나선형으로 연결되어 나사(screw) 형태를 갖는 것을 특징으로 하는,

   마이크로 버블 생성기.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로 버블 생성기; 및

   상기 마이크로 버블 생성기와 유체 소통하는 벤츄리 밸브를 포함하며,

   상기 벤츄리 밸브에 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는,

   유체 및 가스의 혼합 시스템.

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