KR20150003733U - 회전식 기포 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전식 기포 제거 장치로서, 기포 제거 탱크 및 이와 연통되는 액체 유입관, 액체 유출관, 및 기체 배출관을 포함하며, 상기 기포 제거 탱크는 상하로 서로 연결되는 제1탱크 바디와 제2탱크 바디로 구성되고, 상기 제2탱크 바디는 제1탱크 바디와 서로 연결되는 부위로부터 시작되어 탱크 내경은 위에서 아래로 점차 작아지며, 상기 액체 유입 파이프는 제1탱크 바디에 장착되며 탱크 내부와 연통되고, 상기 액체 유출 파이프는 제2탱크 바디에 장착되어, 제2탱크 바디의 최하부와 연통되며, 상기 기체 배출 파이프는 제1탱크 바디에 장착되고 제1탱크 바디의 내부의 에어 챔버와 서로 연통됨으로써 액체를 상기 기포 제거 탱크 내부에 주입하여 소용돌이를 생성하고, 기체를 중심에 집중시켜 에어 챔버에 누적시킨 후 다시 배출하여, 파이프라인 중의 기포를 제거한다.

Description

회전식 기포 제거 장치{Rotating bubble removal device}

본 고안은 기포 제거 장치의 기술 분야에 관한 것으로, 특히 회전 유체의 방식을 이용하여, 액체 파이프라인 중의 기체를 상기 기포 제거 장치의 중심 영역에 집중시키고, 부력에 따른 상승을 이용하여 기체를 수집하고 배출하는 설계에 관한 것이다.

화학 제조 공정에서, 파이프라인의 내부에 늘 기포가 생기므로, 제조 공정의 합격률에 영향을 미친다. 기존 기술에 의하면, 일반적으로 임시 저장 탱크를 사용하고, 유속을 늦추는 방식을 이용하여, 기포가 부력에 의하여 상승되도록 하고 이를 수집하여 제거한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도 1은 임시 저장 탱크를 사용하는 기포 제거 장치의 모식도로서, 상기 장치는 완충 탱크(10), 및 탱크 바디와 서로 연통되는 액체 유입관(11), 액체 유출관(12) 및 기체 배출관(13)을 포함하고, 상기 완충 탱크(10)는 원통 형상이고, 상기 액체 유입관(11)은 L형 파이프체이며, 탱크의 내부로 연장되는 노즐은 위를 향한다. 상기 액체 유출관(12)은 완충 탱크(10)의 측벽에 연결되고, 상기 기체 배출관(13)은 완충 탱크(10)의 최상부에 연결된다. 액체가 상기 액체 유입관(11)에 의해 탱크의 내부로 이송된 후, 탱크의 내부의 단면 면적이 상기 파이프의 단면 면적보다 크므로, 유속이 느리고, 또한 노즐이 위를 향하여, 기포가 부력에 의하여 상승되어, 최종적으로 상기 완충 탱크(10)의 내부에 집중된다. 일정한 량의 기체가 누적된 후 적당한 시기에 상기 기체 배출관(13)을 거쳐 기체가 배출된다. 그러나 해당 기술에는 여전히 하기와 같은 결점이 존재한다.

1. 상기 완충 탱크(10)의 내부의 유속이 상기 기포의 상승 속도보다 빠르면, 기포는 여전히 상기 액체 유출관(12)을 따라 유출되므로, 기포 제거의 목적을 달성할 수 없다.

2. 기포가 작으면, 상승되는 속도가 느리므로, 상기 완충 탱크(10)의 내부의 상측 위치까지 효과적으로 상승되지 못한다.

3. 완충 탱크(10)의 내부의 유속이 느리므로, 용이하게 침전 물질이 탱크의 내부에 쉽게 침전된다.

4. 완충 탱크(10)의 사이즈는 반드시 파이프라인의 사이즈보다 커야만, 유속을 완충시키는 목적을 달성할 수 있으므로, 체적이 크고 공간을 차지한다.

본 고안은 주로 회전식 기포 제거 장치를 제공하는 것으로, 액체를 특정 각도로 탱크 바디의 내부로 유입시키고, 탱크 바디 자체의 특수한 형체와 배합하며, 액체 자체의 운동 에너지를 이용하여 탱크의 내부에서 소용돌이를 생성시켜 이에 의해 조성된 원심력이 액체와 기체에 대하여 상이한 유속을 생성시킴으로써, 기체를 중심에 쉽게 집중시키고 부력의 작용에 의하여 기체를 상승시키며, 기체를 수집한 후 배출하여, 파이프라인 중의 기포를 제거하는 목적을 달성한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 기포 제거 탱크 및 이와 연통되는 액체 유입관, 액체 유출관, 및 기체 배출관을 포함하며 상하로 서로 연결되는 제1탱크 바디와 제2탱크 바디를 포함하고, 상기 제2탱크 바디는 제1탱크 바디와 서로 연결되는 부위로부터 시작되어 탱크 내경은 위에서 아래로 점차 작아지며, 상기 기포 제거 탱크의 내부에 액체를 주입한 후, 탱크 내부의 액면과 상기 제1탱크 바디의 내벽 사이에 에어 챔버를 형성하는 기포 제거 탱크와, 상기 제1탱크 바디에 장착되며 내부와 서로 연통되는 액체 유입관과, 상기 제2탱크 바디에 장착되고, 상기 제2탱크 바디의 최하부와 서로 연통되는 액체 유출관 및 상기 제1탱크 바디에 장착되고, 상기 제1탱크 바디의 내부의 에어 챔버와 서로 연통되는 기체 배출관을 포함한다.

본 고안의 설계를 운용하면, 액체가 탱크 바디의 내부로 주입된 후, 액체 자체의 운동 에너지를 이용하여 소용돌이를 생성시키므로, 한편으로 파이프라인 시스템 중의 유체의 유속이 감소되지 않고, 또한 기존의 구조에 따른 침전물 생성 문제도 유발하지 않으며, 추가적인 동력으로 액체의 유동을 별도로 추진시키지 않아도 된다. 이에 의해, 본 고안의 장치는 기존의 구조에 비하여 체적이 작으며 발생되는 효과도 더욱 좋다.

도 1은 종래의 임시 저장 탱크를 사용하는 기포 제거 장치의 모식도이다.
도 2는 본 고안의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A면의 단면 모식도이다.
도 4는 도 2의 B-B면의 단면도이다.
도 5는 본 고안의 실제 작동의 모식도이다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예의 사시도이다.

이하, 도면 및 구성요소의 부호를 배합하여 본 고안의 실시양태에 대하여 더욱 상세한 설명을 하여, 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 열독한 후 이에 따라 실시할 수 있도록 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2 및 도 3은 본 고안의 사시도 및 단면 모식도이다. 본 고안의 회전식 기포 제거 장치는 기포 제거 탱크(2) 및 이와 서로 연통되는 적어도 하나의 액체 유입관(3), 액체 유출관(4) 및 기체 배출관(5)을 포함한다.

상기 기포 제거 탱크(2)는 밀봉된 중공 용기이고, 상하로 서로 연결되는 제1탱크 바디(21) 및 제2탱크 바디(22)를 포함한다. 상기 제1탱크 바디(21) 내부의 대부분 탱크 내경은 동일하고 원통 형상을 나타나며, 탱크 벽은 액체 유입 홀(211)을 구비한다. 액체가 상기 기포 제거 탱크(2) 내부로 유입되는 각도는, 기포 제거 효과에 대하여 직접적인 영향을 미친다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 액체 유입 홀(211)의 중심선과 탱크의 내경방향은 협각(A)을 이루고, 상기 협각(A)의 범위는 70~110도인데, 각도가 90도이며 상기 제1탱크 바디(21)의 내벽의 접선 방향에 위치하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제1탱크 바디(21)의 탱크의 내부에서 최상부와 인접한 위치의 탱크 내경은 아래에서 위로 점차 작아지고, 최상부의 중심 위치에 공기 토출 홀(212)을 구비한다. 상기 제2탱크 바디(22)는 제1탱크 바디(21)와 서로 연결되는 부위로부터 시작되어 탱크 내경은 위에서 아래로 점차 작아진다. 본 고안의 탱크 내경이 선형 감소 방식을 사용하면, 내벽 형체는 제2탱크 바디(22)의 내부의 탱크 형태와 같은 원추형 탱크를 나타낸다. 본 고안의 탱크 내경이 비선형 감소 방식을 사용하면, 내벽은 제1탱크 바디(21)의 내부의 최상부의 탱크 형태와 같은 원호 추형의 탱크 형태를 나타낸다. 상기 제2탱크 바디(22)의 최하부와 근접한 위치에 액체 유출 홀(221)을 구비한다. 액체가 상기 액체 제거 탱크(2)의 내부로 주입된 후, 액면과 상기 제1탱크 바디(21)의 내벽 사이에 에어 챔버를 형성한다.

상기 액체 유입관(3)은 상기 제1탱크 바디(21)에 장착되고, 상기 액체 유입 홀(211)과 서로 연통된다. 상기 액체 유출관(4)은 제2탱크 바디(22)에 장착되고, 최하부의 수직면의 측벽에 위치하며, 상기 액체 유출 홀(221)과 서로 연통된다. 본 고안의 회전식 기포 제거 장치는 파이프라인 중의 기포를 제거하기 위한 것으로, 상기 액체 유입관(3) 및 액체 유출관(4)은 직렬 연결 방식으로 액체 공급 파이프라인의 시스템에 장착된다. 상기 기체 배출관(5)은 상기 제1탱크 바디(21)에 장착되며 상기 제1탱크 바디(21)의 공기 토출 홀(212)과 서로 연통된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 도 5는 본 고안의 실제 작동의 모식도이다. 본 고안은 상기 액체 유입 홀(211)의 특정 각도를 이용하여, 액체가 상기 액체 유입관(3)을 거쳐 상기 기포 제거 탱크(2)의 내부로 유입될 때, 액체 자체의 운동 에너지를 이용하여 탱크의 내부에서 소용돌이를 생성하고, 이에 의해 형성된 원심력은 액체와 기체에 대하여 상이한 유속을 발생시켜, 액체는 주변으로, 기체는 중심 영역으로 위치시키고, 작은 기포를 큰 기포로 집중시켜 부력을 이용하여 기체를 상승시키며, 상기 제1탱크 바디(21)의 액면의 상부에서 에어 챔버(23)를 형성하고, 마지막으로 상기 공기 토출 홀(212)을 거쳐 상기 배출관(5)으로부터 상기 기체를 배출한다. 기포 제거 후의 액체는 상기 액체 유출관(4)을 거쳐 유출된다.

도 6은 본 고안의 다른 실시예의 사시도이고, 본 실시예에서, 상기 기포 제거 탱크(2)는 여전히 상기 액체 유입관(3), 액체 유출관(4), 및 기체 배출관(5)과 연결되고, 구별점이라면 상기 액체 유입관(3)이 2개 구비되어, 각각 상기 제1탱크 바디(21)의 2개의 액체 유입 홀(211)을 거쳐 탱크의 내부로 유입되고, 2개의 상기 액체 유입관(3)은 동일한 액체 또는 상이한 액체를 유입시킬 수 있다. 상이한 액체를 유입시킬 경우, 본 고안의 회전식 기포 제거 장치는 혼합 및 기포 제거 등 2가지 기능을 구비하여, 혼합 후의 액체 질량을 향상시킨다. 즉, 고안의 설계에 따라 기포를 대폭 감소시키는 것이다.

상기 게시된 내용은 단지 본 고안의 바람직한 실시예일 뿐 이에 의해 본 고안의 청구범위가 한정되는 것이 아니다. 따라서, 본 고안의 특허청구범위에 따라 진행되는 균등한 변화는 모두 본 고안의 범위에 속해야 한다.

10: 완충 탱크 11: 액체 유입관
12: 액체 유출관 13: 기체 배출관
2: 기포 제거 탱크 21: 제1탱크 바디
211: 액체 유입 홀 212: 공기 토출 홀
22: 제2탱크 바디 221: 액체 유출 홀
23: 에어 챔버 3: 액체 유입관
4: 액체 유출관 5: 기체 배출관

Claims (4)

1. 기포 제거 탱크는 상하로 서로 연결되는 제1탱크 바디와 제2탱크 바디를 포함하고, 상기 제2탱크 바디는 제1탱크 바디와 서로 연결되는 부위로부터 시작되어 탱크 내경은 위에서 아래로 점차 작아지며, 상기 기포 제거 탱크의 내부에 액체를 주입한 후, 탱크 내부의 액면과 상기 제1탱크 바디의 내벽 사이에 에어 챔버를 형성하는 기포 제거 탱크와,
   상기 제1탱크 바디에 장착되며 내부와 서로 연통되는 적어도 하나의 액체 유입관과,
   상기 제2탱크 바디에 장착되고, 상기 제2탱크 바디의 최하부와 서로 연통되는 액체 유출관 및
   상기 제1탱크 바디에 장착되고, 상기 제1탱크 바디의 내부의 에어 챔버와 서로 연통되는 기체 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 기포 제거 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1탱크 바디의 탱크의 내부의 최상부 위치의 탱크 내경은 아래에서 위로 점차 작아지고, 최상부의 중심 위치에 상기 기체 배출관과 서로 연결되는 공기 토출 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 회전식 기포 제거 장치.
3. 제1항에 있어서,
   제1탱크 바디의 탱크 벽은 관통되는 적어도 하나의 액체 유입 홀을 구비하고, 상기 액체 유입 홀의 중심선과 탱크 내경 방향은 협각을 이루며, 상기 협각의 범위는 70~110도이고, 상기 액체 유출관은 상기 액체 유입 홀과 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전식 기포 제거 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 액체 유출관은 상기 제2탱크 바디의 최하부의 외벽에 장착되고, 상기 제2탱크 바디의 최하부의 액체 유출 홀과 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전식 기포 제거 장치.

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