KR20150066157A - Device For Generating Micro-Bubbles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세기포 생성장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 수처리 공정, 수경재배 등의 농업분야, 수산양식분야, 목욕시설 등의 생활분야에서 사용되는 수중 미세기포 생성장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an apparatus for producing micro-bubbles in water used in a living field such as a water treatment process, an agricultural field such as hydroponic cultivation, a marine aquaculture field, and a bathing facility.
통상적으로, 수중의 기포는 그 크기에 따라 밀리 버블(milli bubble), 마이크로 버블(micro bubble), 마이크로 나노 버블(micro nano bubble) 또는 나노 버블(nano bubble) 등으로 구분한다.Typically, bubbles in water are divided into milli bubbles, micro bubbles, micro nano bubbles, or nano bubbles depending on their sizes.
밀리 버블은 직경 1mm 이상의 상대적으로 큰 기포로서 수중에서 급속하게 상승하여 최종적으로는 수면에서 파열되어 소멸되며, 마이크로 버블은 직경 1mm ~ 1㎛ 범위의 기포로서, 이 중 직경이 50㎛ 이하의 기포는 미세하기 때문에 수중에서의 체류시간이 길고 기체의 용해력도 우수하기 때문에 유용성이 크다. 마이크로 나노 버블 또는 나노 버블은 마이크로 버블보다 직경이 더 작은 1㎛ 이하의 크기를 가지는 기포를 말한다.The micro bubbles are relatively large bubbles having a diameter of 1 mm or more and rapidly rise in water and eventually rupture at the water surface and disappear. The micro bubbles are bubbles having a diameter ranging from 1 mm to 1 μm, Since it is fine, the retention time in water is long and the gas dissolving power is excellent, which is very useful. Micro-nano bubbles or nano-bubbles refer to bubbles having a size smaller than 1 탆 and smaller in diameter than micro-bubbles.
여기서, 마이크로 버블(이하, '미세기포'라 통칭 함)은 수중에서 체류시간이 길고 용해력이 우수한 특성으로 그 사용범위가 다양하다. 예를 들어, 녹조류 등의 부유물질을 포함하는 상수용 원수로 부터 부유물질을 제거할 때 통상적으로 응집침전법을 적용하는 데, 비중이 비교적 낮은 녹조류의 함유랑이 많을 경우 침전속도가 느려져서 침전처리가 되지 않은 부유물질이 다량으로 다음공정으로 넘어가서 문제를 일으킬 수가 있으며, 이때 미세기포를 이용한 가압부상법(加壓浮上法, 수중에 포함되어 있는 현탁 물질에 공기 가압수를 이용하여 생성시킨 미세기포를 부착시켜 겉보기 비중을 작게 하여 고액분리하는 방법)을 적용하여 부유물질을 효과적으로 제거할 수 있다.Herein, microbubbles (hereinafter, referred to as "microbubbles") have a long residence time in water and excellent solubility, and their use ranges vary. For example, when removing suspended solids from a supernatant containing suspended solids such as green algae, the coagulation sedimentation method is usually applied. When the inclusion rate of the green algae with a relatively low specific gravity is high, the sedimentation rate is slowed, The suspended solids contained in the water may be transferred to the next process to cause a problem. In this case, a pressurization and floatation method using micro-bubbles, A method in which an apparent specific gravity is reduced and solid-liquid separation is carried out) is applied to effectively remove suspended matters.
또한, 폐수처리나 수산양식에서 수중의 용존산소 농도를 높게 유지시키고자 할 때에 산기장치를 이용하면 수중에는 밀리버블 상의 상대적으로 커다란 기포가 공급되지만, 입자경이 작은 미세기포를 공급하면 물과의 접촉 표면적이 훨씬 크게 늘어나고 수중 체류시간도 길어지므로 보다 효과적이게 된다.In order to keep the dissolved oxygen concentration in the water high in the wastewater treatment or aquaculture, when using the air diffuser, relatively large air bubbles on the millibars are supplied to the water. However, when supplying the small air bubbles having a small particle diameter, The surface area is increased much more and the residence time in the water becomes longer, which is more effective.
일반적으로, 수중에 미세기포를 생성시키는 방법은 대체로 두 가지가 사용되는데, 이 중 한 가지는, 물과 공기 등의 기체를 일정한 공간 내에 혼입시키고 이 혼합체에 전단력을 가하여 기체를 미세한 크기로 쪼개서 물속에 분산시키는 방법으로, 한국등록특허 제10-1119211호 "미립자 및 미세기포 생성 장치 및 이를 이용한 시스템" 및 한국등록특허 제10-1144921호 "미세기포 발생 장치 및 이를 이용한 시스템"에 개시되어 있고, 다른 하나는, 물과 공기 등의 기체를 함께 혼합하고 압력을 가하여 과량의 기체를 물속에 용해시킨 후, 이 용액에 가해진 압력을 제거시킬 때 과포화 상태의 기체가 석출되도록 하는 방법으로, 한국등록특허 제10-1166457호 "와류 발생부 및 와류 제거부의 2단 복합 구조를 갖는 미세기포 방생장치 및 이를 이용한 미세기포를 발생기키는 방법" 및 한국등록특허 제10-1058165호 "미세기포발생 및 제어 장치"에 각각 개시되어 있다.In general, two methods are used to generate micro-bubbles in water. One of them is to mix gas such as water and air into a certain space and apply a shear force to the mixture to divide the gas into fine particles, Korean Patent No. 10-1119211 entitled " Apparatus for Producing Fine Particles and Micro-bubbles and System using the same, " and Korean Patent No. 10-1144921 entitled "Micro-bubble generator and system using the same, One is a method in which gases such as water and air are mixed together and the pressure is applied to dissolve an excess amount of gas in water and then the supersaturated gas is precipitated when the pressure applied to the solution is removed. 10-1166457 "A micro-bubble removing device having a two-stage composite structure of a vortex generating part and a vortex removing part and a micro- The method "and Korea Patent No. 10-1058165 call" micro-bubble generator, and the control device "is disclosed, respectively.
전자의 방법은 미세기포수 생성장치를 비교적 간단히 만들 수 있으나 상대적으로 작은 구경의 발사구(nozzle)로 물을 통과시켜서 기포수를 만드는 구조를 가짐으로써 이에 따라 통과 수량이 제한되어 대용량 처리 장치를 만드는데 한계가 있고, 기포수 중에 용해되는 공기의 양이 비교적 적어서 공기 혼합액이 발사구를 통과하여 분출되어 나온 후, 수중의 부유물질을 핵으로 하여 신생 기포로서 석출되는 양도 적어져서 부착 부상의 효과가 잘 나타나지 않는 문제점이 있다.Although the former method can relatively easily make the micro-particle trapping device, it has a structure for making bubble water by passing water through a nozzle having a relatively small diameter, thereby limiting the passing water quantity, And the amount of air dissolved in the bubble water is relatively small, so that after the air mixture is ejected through the ejection opening, the amount of deposition as new-born bubbles is reduced by using suspended solids in the water as a nucleus, There is no problem.
후자의 방법은 가압 펌프와 공기 압축기 및 가압 탱크를 동시에 구비시킨 다음 가압시킨 물과 압축공기를 가압 탱크 내부로 각각 공급하여 수중에 공기를 과량 용해시킨 후, 상대적으로 저압 상태인 탱크 외부로 이 용액을 방출시켜서 수중에 미세 기포가 석출 생성되도록 하는 것인데, 공기 압축기를 사용하는 대신에 가압 펌프의 흡입력을 이용하여 외부 공기를 가압 펌프 내로 흡인한 후 물과 함께 혼합 압축하여 가압탱크 내부로 공급하는 경우도 있다.In the latter method, the pressurizing pump, the air compressor, and the pressurizing tank are provided at the same time, and then pressurized water and compressed air are supplied into the pressurized tank, respectively, to dissolve the air excessively in the water, The air is sucked into the pressurizing pump by using the suction force of the pressurizing pump instead of using the air compressor and then mixed with water to be supplied into the pressurizing tank There is also.
이러한 장치에 있어서 장치의 효율성 제고의 목표는 충분하게 포화된 기포수를 다량으로 생산하는 것이며, 장치의 경제성은 가압탱크의 용적과 유체 통과 시의 총 저항 및 기계적인 장치의 제작비용을 각각 최대한 낮추는 것이 중요한 관건인데, 한국등록특허 제10-1166457호와, 한국등록특허 제10-1058165호 등은 가압탱크의 내부에 방해 판이나 교란 장치 또는 특수 배관을 설치하여 가압 탱크 내부에서 수중의 공기가 전단력(shearing force)에 의하여 되도록 잘게 쪼개지도록 하여서 공기와 물의 접촉 면적을 키움으로써 공기의 수중 용해 속도를 증가시키고, 이에 따라 가압탱크의 용량을 축소시킬 수 있는 방법들을 개시하고 있다.The goal of improving the efficiency of the apparatus in such an apparatus is to produce a large quantity of sufficiently saturated bubbles, and the economical efficiency of the apparatus is to minimize the volume of the pressurized tank, the total resistance at the time of fluid passage, Korean Patent No. 10-1166457 and Korean Patent No. 10-1058165 disclose that a disturbance plate, a disturbance device or a special pipe is installed inside a pressurizing tank so that the air in the water in the pressurizing tank is subjected to shear force discloses methods capable of reducing the capacity of the pressurizing tank by increasing the contact speed of air with water by making the contact area between air and water so as to be finely divided by a shearing force.
하지만, 전술한 방법은 복잡한 구조의 탱크를 제작하는 데에 따른 비용 상승의 문제를 포함할 뿐만 아니라 탱크 내부의 공간 중에서 개시된 방법에 따라 제작된 장치의 내부를 제외한 부분에서는 물이 통과하는 탱크의 관경이 상대적으로 커지므로 유속이 느려져서 분산되었던 공기입자가 재결합하게 되어서 물과의 접촉 면적이 감소하게 되는 관계로 공간적인 효율 저하가 발생하게 된다.However, the above-described method not only involves a problem of cost increase due to the fabrication of a tank having a complicated structure, but also involves a problem in that, in a part of the space inside the tank, Is relatively large, the flow velocity is slowed and the dispersed air particles are recombined to reduce the contact area with water, resulting in a spatial efficiency deterioration.
한편, 이와는 별도로 미국공개특허 US 8,302,942에서는 공기 공급기와 가압 펌프를 이용하여 물과 공기를 함께 가압시키고, 산기관(gas diffusing pipe)과 상대적으로 긴 길이의 부스터 관(booster pipe)을 통과시켜서 공기가 물에 용해되도록 한 후, 이 가압수를 감압시킴으로써 미세기포를 생성시키는 기술을 개시하고 있다. Separately, U.S. Patent No. 8,302,942 discloses a method in which water and air are pressurized together using an air feeder and a pressurizing pump, air is passed through a gas diffusing pipe and a relatively long booster pipe, Soluble in water and then decompressing the pressurized water to produce fine bubbles.
전술한, 미국공개특허 US 8,302,942에서는 산기관이 내장된 긴 길이의 부스터 관 내로 물과 공기를 통과시킴으로써 어느 정도의 난류가 발생하는 상태에서 일정한 유속을 유지하게 하여 수중의 공기 방울에 지속적인 전단력을 가함으로써 공기포의 크기를 제한하고 공기의 용해 속도를 높여준다.In the aforementioned U.S. Patent No. 8,302,942, water and air are passed through a long-length booster tube with built-in diffuser to maintain a constant flow rate in a state where a certain degree of turbulence is generated, so that continuous shearing force is applied to air bubbles in the water Thereby limiting the size of the air bubbles and increasing the rate of air dissolution.
하지만, 전술한 방법은, 공기 용해 공간으로서 직관(straight tube)형의 "부스터 관"을 사용함으로써 관 내부에 정상류(steady flow)에 가까운 흐름이 형성되고 난류의 발생 정도가 상대적으로 미약하여 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
However, in the above-mentioned method, a straight tube type "booster tube" is used as an air-dissolving space, and a flow near the steady flow is formed inside the tube, and the degree of turbulence is relatively weak, There is a falling problem.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 제작비용이 저렴하고, 비교적 간단한 구조로 사용이 용이하면서 효율적으로 미세기포수를 제조할 수 있는 미세기포 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus for producing fine bubbles capable of manufacturing a fine bubble collector with a low manufacturing cost and a simple structure with a simple structure.
또한, 안정적이고 정량적인 미세기포 생성이 가능한 미세기포 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a microbubble generator capable of stably and quantitatively generating microbubbles.
또한, 유체저항이 최소화되어 적은 동력으로 다량의 미세기포수를 제조할 수 있는 미세기포 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a microbubble generator capable of producing a large number of microcapsules with a small power by minimizing fluid resistance.
아울러, 운전이 용이하고 경제성이 높은 미세기포 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a micro bubble generator which is easy to operate and has high economic efficiency.
상기 및 기타의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡입구와 토출구를 구비한 모터펌프, 상기 흡입구 측에 결합되고, 길이방향 소정 위치에 분지로서 연통되게 설치된 공기공급부가 구비된 물유입부 및, 상기 토출구 측에 결합되고, 길이방향 소정 위치에 주름관이 구비된 공기용해부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a water pump comprising: a motor pump having an inlet and an outlet; a water inflow part coupled to the suction port side and having an air supply part provided in a predetermined position in the longitudinal direction, And an air dissolving unit coupled to the discharge port side and having a corrugated pipe at a predetermined position in the longitudinal direction.
상기 모터펌프는 케이스(case) 내부의 회전익(impeller)이 고속으로 회전하며 흡입구를 통하여 물과 공기를 함께 빨아들인 후 서로 혼합하며 공기를 잘게 부수고 압축하여 토출구로 밀어 보내는 역할을 하는데, 보통의 회전익 펌프류는 케이스 내부로 공기가 유입되었을 때 쉽사리 소위 케비테이션(cabitation)에 의한 공회전이 발생하므로 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 유체를 고압으로 압축시키는 능력과 함께 펌프의 내부로 공기가 유입되어도 케비테이션 현상이 쉽사리 발생하지 않는 성능을 지닌 회전익 펌프인 마찰(friction)펌프나 다단터빈펌프 등이 적용되는 것이 바람직하다. The impeller of the case rotates at a high speed and sucks water and air together through the suction port and then mixes with each other. The motor pump crushes the air finely, compresses the compressed air, and pushes the compressed air to the discharge port. In order to accomplish the object of the present invention, the pump has a function of compressing the fluid to a high pressure and a cavitation phenomenon even when the air is introduced into the pump, because the idling of the pump due to so-called cavitation occurs easily when air flows into the case. It is desirable to apply a friction pump or multi-stage turbine pump, which is a rotor pump having a performance that does not readily occur.
상기 공기공급부는 상기 물유입부를 통하여 상기 모터펌프 내부로 공기를 공급하는 관로의 역할을 하는데 금속이나 플라스틱제의 경질 관으로 제작될 수 있다. 상기 공기공급부에는 니들밸브와 같은 통과 공기의 유량을 조절하는 수단이 구비되는 것이 운전상 바람직한데, 밸브류를 사용하는 대신 공기 관로의 단면적을 부분적으로 축소시키는 구조를 형성시켜 주는 것만으로 대신할 수도 있다. 보다 정밀한 장치의 운전을 위해서 공기공급부 관로 상에 공기 유량계를 추가로 구비시켜서 흡입되는 공기의 유량을 측정하여 운전에 반영시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 공기공급부의 입구 측에는 관의 내부압력 상승 조건 하에서도 공기가 원활하게 공급 되도록 컴프레서와 같은 공기 압송 수단을 설치할 수도 있으며, 경우에 따라서는 공기공급부의 말단에 소위 오리피스 구조의 방출구를 형성시킬 수도 있다.The air supply unit serves as a conduit for supplying air into the motor pump through the water inlet. The air supply unit may be made of a hard tube made of metal or plastic. The air supply unit is preferably provided with a means for regulating the flow rate of the passing air such as a needle valve. Instead of using a valve, a structure for partially reducing the sectional area of the air duct may be used instead have. It is preferable that an air flow meter is additionally provided on the air supply pipe for more accurate operation of the apparatus so that the flow rate of the sucked air is measured and reflected in the operation. In addition, an air pressurizing means such as a compressor may be provided on the inlet side of the air supply unit so as to smoothly supply the air even under the condition of increasing the internal pressure of the tube. In some cases, a discharge port of a so-called orifice structure may be formed at the end of the air supply unit It is possible.
상기 물유입부는 기포수를 제조하기 위한 원수와 상기 공기공급부를 통하여 제공받는 공기의 통로로서, 대기압보다 높거나 낮은 소정의 압력에 견디는 내압관으로 제작될 수 있다. 상기 물유입부의 물 유입 선단부에는 상기 모터펌프의 흡입구에 음압을 형성시켜서 상기 공기공급부를 통한 공기의 유입이 원활하도록 역할을 하는 밸브류 등의 유량조절수단(관로 내부에서는 유량에 따라서 압력이 변하게 됨)을 더 구비시킬 수도 있는데, 물이 유입되는 관로의 상태에 따라서 저절로 음압이 형성되는 경우에는 상기 유량조절수단의 구비를 생략할 수도 있다. 상기 물유입부 관로 상에 유량계나 압력계를 각각 추가로 구비시키면 장치의 정량적인 운전에 도움이 될 수 있다.The water inflow part may be made of a pressure-resistant pipe which is resistant to a predetermined pressure higher or lower than the atmospheric pressure, and is a path of air supplied through raw water for producing bubble water and air supplied through the air supply part. The water inflow front end of the water inflow portion is provided with a flow rate control means such as a valve flow rate regulating means for forming a negative pressure at the suction port of the motor pump to smooth the inflow of air through the air supply portion In the case where a negative pressure is spontaneously generated according to the state of the channel through which water flows, the flow rate control means may be omitted. By additionally providing a flow meter or a pressure gauge on the water inflow conduit, it is possible to assist in the quantitative operation of the apparatus.
상기 공기용해부는 주름관을 포함하여 구성되는데, 상기 모터펌프의 토출구를 거쳐서 흘러들어오는 물과 공기의 혼합 유체에 지속적으로 전단력을 가하고 고압 상태를 유지시킴으로써 주어진 시간(또는 공간) 내에 최대한 많은 양의 공기를 물속에 용해시키며, 잉여의 공기는 미세하게 쪼개서 장치 외부로 방출시키는 역할을 하게 된다. 상기 주름관은 내주면에 오목부와 볼록부가 연속적으로 적층된 형상으로 마련된 소정 길이의 내압 관으로서 이 주름관 내에서 물과 공기의 혼합 유체는 유동 중에 교란이 발생하여 기포의 분쇄와 수 용해가 일어난다. 도 4는 주름관의 내부로 흐르는 유체의 상태를 설명하는 모식도인데, 유체가 주름관의 내부를 통과할 때에 주름관 벽 내부의 주름 상 요철에 의하여 난류가 발생하게 되며 이에 따라 유체 중의 기포는 지속적인 전단력을 받게 되어 입자경이 작아지고 표면적은 증대하게 되어 용해 속도는 빨라진다. 이에 비하여 도 5의 직선형 관의 내부로 흐르는 유체의 상태를 설명하는 모식도에 의하면 직선형 관로에서는 유체가 대체적으로 정상류를 이루므로 기포의 입자경을 작게 만드는 데에 있어서 주름관보다 불리하다. 따라서 물속에 공기를 용해시키는 효과는 주름관을 사용하는 쪽이 훨씬 크다는 것을 알 수 있다. 상기 주름관은 한국산업표준규격 KS D 3628에 따른 수도용 배관자재의 시판품 등이 상기 모터펌프의 토출구경에 맞추어 선택 사용되어질 수 있는데, 주름의 모양이 고리(ring)형이거나 나선(spiral)형인 관이 모두 적용 가능하여 손쉽게 구득이 가능하다. 주름관은 직선형 관에 비하여 구조적으로 내압 성능이 월등하여 보다 얇은 두께로 제작 사용하는 것이 가능하여 소재를 절약할 수 있으며, 유연성이 좋아서 손쉽게 코일 형 또는 “ㄹ”자 형으로 구부려 적용함으로써 공기 용해용 관로가 차지하는 설치 공간을 줄이는 이점도 있다. 여기서, 주름관의 길이는 상대적으로 길어질수록 용존 공기의 포화도를 높일 수 있어서 유리하나, 실용상의 문제가 따르므로 0.5 ~ 50m의 범위에서 적용하는 것이 합리적이다. 그리고 상기 주름관의 말단에 볼밸브나 게이트밸브와 같은 밸브류를 이용한 관 내부 압력 조절수단을 더 구비시키면 미세기포수 중에 용해되는 공기의 농도를 임의로 조절할 수 있으므로 장치의 운전 및 관리상 바람직한데, 장치의 간략한 제작과 사용을 위해서 밸브류를 적용하는 대신에 단순히 유로 말단의 통수 단면적을 부분적으로 축소시키는 구조를 형성시켜 주는 것만으로 상기 주름관 내의 유체 혼합물에 가해지는 압력을 소정의 수준으로 유지시키는 수단으로 삼거나, 아예 이들을 생략하고 모터펌프의 가동에 의하여 주름관의 내부에 저절로 형성되는 압력만이 이용되게 할 수도 있다. 또한 상기 주름관의 유출부 측과 상기 관 내부 압력조절 수단의 사이에 토출부 압력계를 추가로 구비하면 장치의 운전에 도움이 될 수 있다.The air-dissolving unit includes a corrugated pipe. By continuously applying a shearing force to a mixed fluid of water and air flowing through the discharge port of the motor pump and maintaining a high-pressure state, a maximum amount of air in a given time Dissolves in water, and serves to split the surplus air into fine particles and discharge it to the outside of the apparatus. The corrugated tube is a pressure tube having a predetermined length provided with a concave portion and a convex portion continuously laminated on the inner circumferential surface. In the corrugated tube, a mixed fluid of water and air is disturbed during flow, so that bubble breakage and water dissolution occur. FIG. 4 is a schematic view for explaining the state of the fluid flowing into the corrugated pipe. When the fluid passes through the corrugated pipe, turbulence is generated by the corrugated irregularities inside the corrugated pipe wall, So that the particle size becomes smaller and the surface area increases, resulting in a higher dissolution rate. On the other hand, according to the schematic diagram for explaining the state of the fluid flowing into the linear tube of FIG. 5, the fluid is generally in the steady flow in the straight pipe, which is more disadvantageous than the corrugated tube in making the diameter of the bubble small. Therefore, it can be seen that the effect of dissolving air in the water is much greater when using the corrugated tube. The corrugated pipe can be selected and used in accordance with the discharge port of the motor pump according to the Korean Industrial Standard KS D 3628, for example, a pipe having a ring shape or a spiral shape. It can be applied easily and easily. The corrugated tube is structurally superior to the straight tube so that it can be manufactured and used with a thinner thickness, so that the material can be saved. Also, the corrugated tube can be easily bent into a coil type or " There is also an advantage of reducing installation space. Here, as the length of the corrugated pipe is relatively long, it is advantageous to increase the degree of saturation of the dissolved air, but it suffers from a practical problem, so it is reasonable to apply it in the range of 0.5 to 50 m. Further, if the tube internal pressure adjusting means using valves such as a ball valve or a gate valve is further provided at the end of the bellows pipe, the concentration of the air dissolved in the microfluidic device can be arbitrarily adjusted. Instead of applying a valve flow for simple fabrication and use, it is only necessary to form a structure that partially reduces the cross-sectional area of the flow end of the flow path, thereby making it possible to maintain the pressure applied to the fluid mixture in the corrugated pipe at a predetermined level Or omitting them at all, and using only the pressure that is spontaneously formed inside the bellows by the operation of the motor pump. Further, if a discharging portion pressure gauge is additionally provided between the outlet portion of the bellows pipe and the pipe internal pressure adjusting means, the operation of the apparatus can be facilitated.
본 발명의 또 다른 목적은, 흡입구와 토출구를 구비한 모터펌프, 상기 흡입구 측에 결합된 물유입부, 상기 토출구 측에 연결되고, 길이방향 소정 위치에 주름관이 구비된 공기용해부 및, 상기 토출구와 주름관의 사이에 분지로서 연통되게 설치된 공기공급부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치가 제공된다.Another object of the present invention is to provide a motor pump having an intake port and a discharge port, a water inflow part coupled to the suction port side, an air dissolving part connected to the discharge port side and having a corrugated pipe at a predetermined position in the longitudinal direction, And an air supply unit provided so as to communicate as a branch between the bellows and the bellows tube.
상기 공기공급부를 상기 물유입관의 길이방향에 연통시키는 대신에 상기 모터펌프 토출구와 주름관의 사이에 연통시킨 미세기포 생성장치를 제공할 수도 있는데, 이 경우는 유입되는 공기가 모터펌프를 거치지 않으므로 모터펌프의 회전익(impeller)의 교반에 의한 물과 공기의 혼합효과를 얻을 수가 없게 되는 단점이 있는 반면에 모터펌프에 케비테이션이 발생할 우려가 없으므로 얼마든지 많은 양의 공기를 상기 주름관 내로 공급할 수 있으므로 다량의 공기를 포함하는 미세기포수를 얻을 수 있는 이점이 있다. 물론 이 때는 상대적으로 압력이 높은 주름관의 내부로 공기를 주입하기 위하여 공기공급부의 말단부를 오리피스형 노즐로 연결하거나 공기를 가압하여 강제로 공급하여야 하며, 낮아진 혼합 효과를 보상하기 위하여 실용상 주름관의 길이를 상대적으로 길게 하여야 한다.
Bubble generator may be provided in which the air supply unit is communicated with the motor pump discharge port and the corrugated pipe instead of communicating the air supply unit in the longitudinal direction of the water inflow pipe. In this case, since the inflow air does not pass through the motor pump, There is a disadvantage in that a mixing effect of water and air due to stirring of the impeller of the pump can not be obtained, but cavitation is not generated in the motor pump, so that a large amount of air can be supplied into the corrugated tube, There is an advantage that a fine particle catcher including air can be obtained. Of course, in order to inject air into the relatively high-pressure corrugated pipe, the end portion of the air supply portion should be connected to the orifice-type nozzle or the air must be forcibly supplied. In order to compensate for the lowered mixing effect, Should be relatively long.
이상에서와 같은 과정을 거친 물과 공기와 혼합 유체는 대기압 하에 노출될 때 미세하게 분산된 공기 입자와 함께 용존 되었던 공기가 기포로써 석출됨으로써 미세기포수를 형성하게 된다.
The water, air, and mixed fluid, which have undergone the process as described above, form a fine particle catcher when air is dissolved under the atmospheric pressure together with the finely dispersed air particles as bubbles.
본 발명의 일실시예에 따른 미세기포 생성장치에 의하면, 내압 주름관의 내부로 가압시킨 물과 공기의 혼합 유체를 빠른 속도로 유동시킴으로써 지속적인 기포의 전단 작용과 함께 공기의 용해 효과를 극대화 시킬 수 있으며, 이에 따라 제작비용이 저렴하고, 비교적 간단한 구조로 사용이 용이한 효과가 있다.According to the apparatus for producing micro-bubbles according to an embodiment of the present invention, the mixed fluid of water and air pressurized into the pressure-resistant corrugated tube is allowed to flow at a high speed, thereby maximizing the effect of dissolving the air, Thus, the manufacturing cost is low, and it is easy to use with a relatively simple structure.
또한, 안정적이고 정량적인 미세기포 발생이 가능한 효과가 있다.In addition, there is an effect that stably and quantitatively minute bubbles can be generated.
또한, 유체저항이 최소화되어 적은 동력으로 다량의 미세기포수 생성시키는 효과가 있다.
In addition, the fluid resistance is minimized, and the effect of generating a large amount of fine grains is obtained with less power.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세기포 생성장치의 구성을 보여주는 모식도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세기포 생성장치의 구성을 나타내는 모식도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세기포 생성장치의 구성을 나타내는 모식도.
도 4는 본 발명의 주름관의 내부에 흐르는 유체의 상태를 보여주는 모식도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르지 않는 직선관의 내부에 흐르는 유체의 상태를 보여주는 모식도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus for generating fine bubbles according to a first embodiment of the present invention; FIG.
2 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus for generating fine bubbles according to a second embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a configuration of an apparatus for generating fine bubbles according to a third embodiment of the present invention;
4 is a schematic view showing the state of a fluid flowing inside the corrugated pipe of the present invention.
5 is a schematic view showing a state of a fluid flowing inside a straight tube which is not according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세기포 생성장치의 구성을 보여주는 모식도, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세기포 생성장치의 구성을 나타내는 모식도, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세기포 생성장치의 구성을 나타내는 모식도, 도 4는 본 발명의 주름관의 내부에 흐르는 유체의 상태를 보여주는 모식도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따르지 않는 직선관의 내부에 흐르는 유체의 상태를 보여주는 모식도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a micro-bubble producing device according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic view showing the configuration of a micro- bubble producing device according to a second embodiment of the present invention, Fig. 4 is a schematic view showing the state of a fluid flowing inside the corrugated tube of the present invention, Fig. 5 is a schematic view showing the inside of a straight tube which is not according to the embodiment of the present invention It is a schematic diagram showing the state of flowing fluid.
제1 실시예First Embodiment
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)의 구성을 보여주는 모식도이다.
1 is a schematic diagram showing a configuration of an
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)는 모터펌프(120)와 이 모터펌프(120)의 흡입구(122) 측에 결합된 공기공급부(130)를 구비한 물유입부(110), 상기 모터펌프(120)의 토출구(124) 측에 결합된 주름관(142)을 구비한 공기용해부(140)를 포함하여 이루어진다.1, the
모터펌프(120)는 소정 양의 기체가 유체와 함께 펌프의 내부에 유입되어도 케비테이션(cavitation, 액체용 펌프의 내부에 기체가 채워져서 회전익이 공회전을 일으키며 액체의 이송이 일어나지 않는 현상)이 쉽사리 발생되지 않는 회전익 모터펌프인 마찰펌프나 다단터빈펌프 등이 쓰인다.Even when a predetermined amount of gas flows into the inside of the pump together with the fluid, the
모터펌프(120)는 고속으로 회전하며 후술하는 물유입부(110)와 공기공급부(130)에서 각각 공급되는 물과 공기를 함께 빨아들인 후 서로 혼합하며, 공기를 잘게 부수고 압축하여 후술하는 공기용해부(140)로 배출한다.The
물유입부(110)는 대기압보다 높거나 낮은 소정의 압력을 견디도록 1MPa의 압력을 견디는 내압관으로 마련된다.The
공기공급부(130)는 물유입부(110)의 길이방향 소정 위치에 연통되게 설치된다.The
공기공급부(130)의 소정 위치에는 공기유량조절밸브(132)가 구비되고, 이 공기유량조절밸브(132)는 물유입부(110)에 적정량의 공기가 유입되게 조절하는 수단으로서 니들 밸브, 볼 밸브, 게이트 밸브 등으로 마련될 수 있다. 또한 공기 공급 관로의 일부분의 단면적을 고정적으로 축소시켜서 유량을 조절하는 방법도 가능하다.The air
공기공급부(130)는 단부가 오리피스형 노즐(134)로 마련되어 유체유입부(110)에 결합되는데, 이는 모터펌프(120)의 가동에도 불구하고 공기공급부(130)가 결합된 펌프의 흡입부에 대기압보다 양압이 걸릴 경우, 공기공급부(130)로부터 인입된 공기를 유체유입부(110)에 용이하게 인입되게 한다. The
또한, 공기공급부(130)의 소정 위치에는 컴프레서와 같은 공기가압수단(117)을 더 구비시켜서 공기공급부(130)를 거치는 공기가 물유입부(110)에 보다 용이하게 인입되도록 할 수도 있다.The
공기용해부(140)는 모터펌프토출구(124) 측에 결합되고, 길이방향 소정 위치에 주름관(142)이 구비되며, 말단부가 최종적으로 유체가 방출되는 방출수연결관(144)에 결합된다.The
즉, 공기공급부(130)와 물유입부(110)의 각각을 통해 인입된 공기와 물은 모터펌프(120)를 거쳐서 서로 혼합된 상태로 공기용해부(140)로 인입되도록 장치가 구성된다.That is, the apparatus is configured such that the air and water drawn through the
주름관(142)은 도 4 내지 5를 참조하면, 내주면에 오목부(142a)와 볼록부(142b)가 연속적으로 적층된 형상으로 마련되고, 오목부(142a)와 볼록부(142b)에 의해 모터펌프(120)로부터 인입된 혼합 유체가 유동시 교란이 발생되어 기포의 분쇄와 수 용해가 지속적으로 이루어진다.4 to 5, the
이때, 주름관(142)은 오목부(142a) 대비 볼록부(142b)의 비율이 105 ~ 300% 범위이고, 볼록부(142b)의 수(=피치, pitch)가 100mm당 2 ~ 50개의 범위가 가능하며, 가장 바람직하게는 오목부(142a) 대비 볼록부(142b)의 비율이 110 ~200%, 볼록부(142b)의 수는 100mm당 4 ~ 40개 범위이다.At this time, the number of the
또한, 주름관(142)은 주름의 모양이 고리형 또는 나선형 등의 관이 사용가능하며, 사용처에 따라 길이가 길어질 경우에는 사용자의 편의상 코일형으로 감거나, "ㄹ"자 형으로 구부리거나, 2개 이상의 배관으로 분지하여 병렬로 적용가능하며, 유체에 교란을 일으킬 수 있으면 어떠한 구조와 형상으로도 변경 가능하다.In addition, the
여기서, 주름관(142)은 길이가 상대적으로 길어지면 용존 공기의 포화도를 보다 높일 수 있으나, 실용상의 문제로 주름관(142)의 길이는 0.5 ~ 50m의 범위가 가장 적합하다.Here, if the length of the
한편, 모터펌프(120)에 결합된 주름관(142)의 말단에는 토출부압력조절밸브(146)가 더 구비되어 주름관(142) 내의 혼합 유체에 가해지는 압력을 소정의 수준으로 유지한다. 상기 압력조절밸브(146)로는 볼밸브나 게이트밸브 등과 같은 유량조절 장치가 적용될 수 있으며, 단순히 유로의 통수 단면적을 부분적으로 축소시키는 구조를 형성시켜 주는 것만으로 상기 주름관(142) 내의 유체 혼합물에 가해지는 압력을 소정의 수준으로 유지시키는 수단으로 삼거나, 아예 이들을 생략하고 모터펌프(120)의 가동에 의하여 주름관(142)의 내부에 저절로 형성되는 압력만을 이용할 수도 있다.
A discharging portion
이하, 전술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)의 작동방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation method of the
먼저, 공기유량조절밸브(132)를 잠그고 토출부압력조절밸브(146)를 연 상태에서 물유입부(110)의 관로를 기포수 제조용수의 근원지에 연결한 후 모터펌프(120)를 가동시킨다.First, the air
여기서, 공기유량조절밸브(132)가 구비되지 않고 단순히 공기 관로의 단면적만으로 공기 유량이 조절되는 경우는 유량 조절 작업을 생략한다.Here, in the case where the air flow
이후, 모터펌프(120)를 경유한 유체가 방출수연결관(144)으로 토출되는 상태에서 공기유량조절밸브(132)를 서서히 열어 모터펌프(120) 내부로 공기를 유입시키면서, 최종적으로 유체가 방출되는 지점에서 유체의 상태를 관찰한다.Thereafter, while the fluid passing through the
관찰되는 공기와 물의 혼합 유체가 백탁을 이루면 이는 미세기포가 생성되는 것이므로 그대로 운전을 계속하고, 백탁을 형성하지 못하거나 밀리버블을 형성하여 부상되는 밀리버블 상의 기포 입자가 문제시 될 정도로 많은 수준이면 토출부압력조절밸브(146)를 조금씩 잠그면서 백탁 상의 미세기포수가 생기고 부상되는 밀리버블 상의 기체입자가 문제시 되지 않는 수준으로 줄어드는 시점을 찾아 고정시킨다.If the mixed fluid of air and water observed becomes cloudy, since microbubbles are generated, the operation is continued as it is. If the bubbles on the millie bubbles that float due to the lack of cloudiness or the formation of millibars are in a level The discharge portion
만약, 밀리버블 상의 부상 기체입자가 계속해서 많은 양이 발생하면 공기유량조절밸브(132)의 개도(開度)를 단계적으로 조금씩 낮추며 토출부압력조절밸브(146)의 개도를 함께 낮추어 백탁 상의 미세기포수가 얻어지는 시점을 찾아 상기 공기유량조절밸브(132)와 토출부압력조절밸브(146) 각각의 개도를 고정시키고 장치를 계속 운전한다. 장치를 껐다가 재가동 시키거나 기포수의 상태가 적절치 않다고 판단될 때에는 공기유량조절밸브(132)와 토출부압력조절밸브(146)의 개도를 각각 재조정하여 원하는 수준으로 맞춘다.If a large amount of floating gas particles on a millimeter bubble continuously occurs, the opening degree of the air
이때, 미세기포 생성장치(100)에 유입 처리되는 수량은 별도로 조절되지 않고 모터펌프(120)의 송수 능력과 미세기포 생성장치(100)를 포함하는 전체 배관로의 저항 및 토출부압력조절밸브(146)의 개도에 따라 자연적으로 정해진다.
At this time, the amount of water flowing into the
이상의 제1 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)는 구조를 간단히 하여 상대적으로 낮은 경비로 장치를 제작할 수 있으므로 양어장의 수조나 하수 처리장의 포기조(曝氣槽)와 같은 비교적 정밀하지 않은 사용처에 적용되는 것이 바람직하다.
The
제2 실시예Second Embodiment
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)의 구성을 보여주는 모식도이다.
2 is a schematic diagram showing a configuration of an
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)는 모터펌프(120)와 이 모터펌프(120)의 흡입구(122) 측에 결합된 물유입부(110), 상기 모터펌프(120)의 토출구(124) 측에 결합된 공기공급부(130)와 주름관(142)을 구비한 공기용해부(140)를 포함하여 이루어지는데, 전술한 제1 실시예와 비교하여 공기공급부(130)가 물유입부(110) 대신 모터펌프토출구(124)의 후단과 주름관(142)의 선단 사이에 구비되는 점이 다르고 그 외의 구성은 대동소이하다.2, the
따라서, 중복되는 장치에 대한 설명과 운전 방법에 대한 설명은 생략한다.
Therefore, a description of the redundant apparatus and a description of the operation method are omitted.
이러한, 제2 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)는 유입되는 공기가 모터펌프(120)를 거치지 않으므로 모터펌프의 회전익(impeller)의 교반에 의한 물과 공기의 혼합효과를 얻을 수가 없는 단점이 있는 반면에, 모터펌프(120)의 내부에 유입된 공기에 의한 케비테이션이 발생할 우려가 없으므로 모터펌프(120)의 기종 선택에서 상대적으로 자유로운 이점과 함께 상대적으로 보다 많은 양의 공기를 상기 주름관(142)을 포함하는 공기용해부(140) 내로 공급할 수 있으므로 다량의 공기를 포함하는 미세기포수를 얻을 수 있는 이점이 있다. 물론 이 때는 상대적으로 압력이 높은 공기용해부(140)의 내부로 공기를 주입하기 위하여 공기공급부(130)의 말단부가 오리피스형 노즐(134)로 연결하거나 도면에 표시되지는 않았으나 컴프레서와 같은 공기가압수단(117)으로 공기를 가압하여 강제로 공급하는 것이 필수적이며, 낮아진 혼합 효과를 보상하기 위하여 주름관의 길이를 상대적으로 길게 설정하여야 한다.Since the inflow air does not pass through the
상기 제2 실시예에 따라서 다량의 공기를 미세기포 생성장치(100)의 내부로 공급하여 미세기포수를 제조하는 경우에 공급 공기량은 물에 대한 포화용해도를 넘어설 가능성이 큰데, 초과량의 공기는 주름관(142) 내부에서의 난류에 따른 전단력에 의하여 미세하게 분산된 기포 상태로 최종 방출 된다.
When supplying a large amount of air to the interior of the
이상의 제2 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)는 상대적으로 낮은 경비로 장치를 제작할 수 있으면서 다량의 미세기포를 생성시킬 수 있으므로 많은 양의 산소를 필요로 하는 대형 양어장이나 하수 처리장의 포기조에 적용하는 것이 바람직하다.
Since the
제3 실시예Third Embodiment
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)의 구성을 나타내는 모식도이다.
3 is a schematic diagram showing a configuration of an
도 3에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)는 앞의 제1 실시예에 비하여 물유입부(110)의 소정의 위치에 흡입부압력조절밸브(112)가 더 구비되고, 공기공급부(130)와 물유입부(110) 상의 공기유량조절밸브(132)와 상기 흡입부유량조절밸브(112)의 유입 측에 각각 공기유량계(136)와 유입수유량계(114)가 구비되며, 물유입부(110) 상의 공기공급부(130) 결합 위치와 모터펌프흡입구(122) 사이에는 흡입부압력계(115)가 더 구비되며, 주름관(142)과 토출부압력조절밸브(146)의 사이에는 토출부압력계(147)가 더 구비되는 것을 제외하고는 대동소이 하다.3, the
따라서, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
Therefore, description of overlapping portions will be omitted.
흡입부유량조절밸브(112)는 물유입부(110)에 연통된 공기공급부(130)에 음압 상태를 유지시키는 것으로써, 공기공급부(130) 보다 앞 쪽의 물 유입 관로 상의 소정 위치에 더 구비되는데, 볼 밸브 또는 게이트 밸브 등이 사용되거나, 단순히 물유입부(110) 관로의 통수 단면적을 부분적으로 축소시키는 구조를 형성시켜 주는 것만으로 상기 공기공급부(130) 연결부의 압력을 소정의 수준으로 유지시키는 수단으로 삼을 수도 있다.The suction portion flow
또한, 공기공급부(130)와 물유입부(110)의 각각의 소정 위치에는 각각에 인입되는 공기와 유체의 양을 측정하는 공기유량계(136)와 유입수유량계(114)가 더 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that the
흡입부유량조절밸브(112)와 모터펌프흡입구(122)의 사이에 설치되는 흡입부압력계(115)는 공기공급부(130)로부터 인입되는 공기의 유량을 일정하게 관리하는데 필요하다.A suction portion pressure gauge 115 installed between the suction portion flow
토출부압력계(147)는 주름관(142)과 토출부압력조절밸브(146)의 사이에 마련되어 주름관(142) 내의 유체 혼합물에 가해지는 압력을 일정하게 관리하는데 필요하다.The discharging
흡입부압력계(115)와 토출부압력계(147)는 오일충전식 압력계나 전자식 압력계 등이 사용가능하며, 흡입부압력계(115)와 흡입부유량조절밸브(112) 또는 토출부압력계(147)와 토출부압력조절밸브(146)를 각각 전자적으로 연결하여 공기공급부(130) 또는 공기용해부(140) 내부의 압력을 자동적으로 조절하는 것도 가능하다.The suction portion pressure gauge 115 and the discharge
이하, 전술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)의 작동방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation method of the
먼저, 공기유량조절밸브(132)를 잠그고 흡입부압력조절밸브(112)와 토출부압력조절밸브(146)를 연 상태에서 물유입부(110)의 관로를 기포수 제조용수의 근원지에 연결하고 모터펌프(120)를 가동시킨다. First, the air
이후, 모터펌프(120)를 경유한 유체가 방출수연결관(144)으로 토출되는 상태에서 토출부압력조절밸브(146)을 서서히 잠궈서 토출부압력계(147)의 압력을 상승시킨다.Thereafter, the discharge part
이때, 토출부압력계(147)의 지시 압력은 높게 유지시킬수록 많은 양의 공기를 물속에 용해시킬 수 있으나 통상적인 모터펌프(120)의 성능과 안전상의 문제를 감안할 때 0.02 ~ 2MPa 범위가 가능하며, 바람직하게는 0.3 ~ 0.7MPa 범위 내에서 운전하는 것이 적합하다.At this time, a larger amount of air can be dissolved in the water as the indicated pressure of the discharge
이후, 토출부압력계(147)의 압력이 소정의 수준으로 상승하면 흡입부유량조절밸브(112)를 서서히 잠궈서 흡입부압력계(115)의 압력을 음압으로 유지시킨다. Thereafter, when the pressure of the discharge
이때, 음압은 -0.01 ~ -0.05MPa 범위 내에서 조절되면 운전에 별다른 문제점이 없으나 장치의 안정된 운전을 위하여 -0.02 ~ -0.03MPa의 범위 내에서 운전하는 것이 바람직하다.In this case, if the sound pressure is adjusted within a range of -0.01 to -0.05 MPa, there is no problem in operation, but it is preferable to operate within a range of -0.02 to -0.03 MPa for stable operation of the apparatus.
이후, 흡입부압력계(115)의 지시 압력이 소정의 수준에 도달하면 공기유량조절밸브(132)를 조금씩 열어 모터펌프(120) 내로 공기를 흡입시킨다. Thereafter, when the indicated pressure of the suction portion pressure gauge 115 reaches a predetermined level, the air
이때, 인입되는 공기의 양은 공기유량계(136)에 나타나는 유량을 확인하여 유입수유량계(114)에 나타난 유입수량에 대하여 0.02 ~ 5.0vol.%의 범위 내에서 선정된 하나의 일정한 양이 되도록 조절한다. At this time, the amount of the introduced air is adjusted so as to be one predetermined amount within the range of 0.02 to 5.0 vol.% With respect to the inflow water indicated in the inflow
여기서, 공급 공기의 유량은 모터펌프(120) 내에서 케비테이션이 발생하지 않는 범위 내의 가능한 한 많은 양을 공급하는 것이 효율적이다. Here, it is effective that the flow rate of the supply air is supplied as much as possible within the range in which cavitation does not occur in the
이때, 유입수의 유량은 미세기포 소요처의 목적에 맞추어 결정되는 것이 바람직하며, 사용되는 모터펌프(120)의 토출 용량에 비하여 굳이 유량을 감축할 필요는 없다. 즉, 소요될 미세기포수의 양을 모터펌프(120) 용량 설계 시에 반영시킴으로써 유입수 유량의 강제적인 감축이 필요 없도록 하는 것이 가장 바람직하다. At this time, the flow rate of the inflow water is preferably determined in accordance with the purpose of the microbubble throwing destination, and it is not necessary to reduce the flow rate in comparison with the discharge capacity of the
이후, 모터펌프(120) 내로 공기의 공급이 시작되면, 전술한 과정에서 맞추어 놓은 토출부압력계(147)와 흡입부압력계(115)의 지시 압력이 통상적으로 낮아지는데, 이 경우, 토출부압력조절밸브(146)와 흡입부유량조절밸브(112)를 조금씩 열거나 잠궈서 토출부 및 흡입부압력계(147 ,115)의 지시치가 원하는 범위에 들도록 조정하며, 필요한 경우 공기유량조절밸브(132)를 조정하여 흡입되는 공기의 양을 원하는 수준으로 맞춘다.When the supply of air into the
즉, 토출부압력조절밸브(146) ↔ 흡입부유량조절밸브(112) ↔ 공기유량조절밸브(132)를 상호 조절하는 작업을 반복하여 토출부압력계(147)와 흡입부압력계(115) 및 공기유량계(136)의 지시치가 모두 소정의 수치에 이르도록 하는 것이다. That is, the operations of mutually adjusting the discharging portion
만일, 생성되는 미세기포수에서 활용에 문제가 되는 수준의 밀리 버블이 발생되면, 공기유량조절밸브(132)를 조정하여 흡입되는 공기의 양을 줄인 후, 토출부압력조절밸브(146)와 흡입부유량조절밸브(112)를 각각 재조정하여 토출부압력계(147)와 흡입부압력계(115) 및 공기유량계(136)의 지시치가 모두 원하는 수치에 이르도록 한다.If a millimeter bubble is generated at a level that is problematic to use in the micro-catcher to be generated, the air
이상과 같은 조작으로 각종 계기의 지시치가 소정의 운전 조건에 일치하면 그 상태에서 장치를 연속 가동한다.
If the operation values of various instruments coincide with predetermined operating conditions by the above operation, the apparatus is continuously operated in this state.
이상의 제 3실시예에 따른 미세기포 생성장치(100)는 안정적이고 정량적인 미세기포의 공급이 가능하므로 가압부상장치와 같은 정밀한 용도에 적용하는 것이 가능하다.
Since the
따라서, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 미세기포 생성장치에 의하면, 내압 주름관의 내부로 가압시킨 물과 공기의 혼합 유체를 빠른 속도로 유동시킴으로써 지속적인 기포의 전단 작용과 함께 공기의 용해 효과를 극대화 시킬 수 있으며, 이에 따라 제작비용이 저렴하고, 비교적 간단한 구조로 사용이 용이한 효과가 있다.Therefore, according to the apparatus for producing micro-bubbles according to the first to third embodiments of the present invention, the mixed fluid of water and air pressurized into the pressure-resistant corrugated tube is caused to flow at a high speed, It is possible to maximize the effect, and hence the manufacturing cost is low, and it is easy to use with a relatively simple structure.
또한, 안정적이고 정량적인 미세기포 발생이 가능한 효과가 있다.In addition, there is an effect that stably and quantitatively minute bubbles can be generated.
또한, 유체저항이 최소화되어 적은 동력으로 다량의 미세기포수 생성시키는 효과가 있다.In addition, the fluid resistance is minimized, and the effect of generating a large amount of fine grains is obtained with less power.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention It will be understood.
100: 미세기포 생성장치 110: 물유입부
112: 흡입부유량조절밸브 114: 유입수유량계
115: 흡입부압력계 117: 공기가압수단
120: 모터펌프 122: 모터펌프흡입구
124: 모터펌프토출구
130: 공기공급부 132: 공기유량조절밸브
134: 오리피스형 노즐 136: 공기유량계
140: 공기용해부 142: 주름관
142a: 오목부 142b: 볼록부
144: 방출수연결관 146: 토출부압력조절밸브
147: 토출부압력계100: Micro-bubble generating device 110: Water inflow part
112: Suction part flow control valve 114: Inflow water flow meter
115: Suction side pressure gauge 117: Air pressure means
120: motor pump 122: motor pump inlet
124: motor pump outlet
130: air supply part 132: air flow control valve
134: Orifice type nozzle 136: Air flow meter
140: air-dissolving portion 142: corrugated tube
142a:
144: discharge water connection pipe 146: discharge part pressure regulating valve
147: Discharge part pressure gauge
Claims (9)
상기 흡입구 측에 결합되고, 길이방향 소정 위치에 분지로서 연통되게 설치된 공기공급부가 구비된 물유입부; 및,
상기 토출구 측에 결합되고, 길이방향 소정 위치에 주름관이 구비된 공기용해부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
A motor pump having an inlet and an outlet;
A water inflow portion coupled to the suction port side and having an air supply portion provided in a predetermined longitudinal position to communicate as a branch; And
And an air dissolving unit coupled to the discharge port side and having a corrugated pipe at a predetermined position in the longitudinal direction.
상기 흡입구 측에 결합된 물유입부;
상기 토출구 측에 연결되고, 길이방향 소정 위치에 주름관이 구비된 공기용해부; 및,
상기 토출구와 주름관의 사이에 분지로서 연통되게 설치된 공기공급부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
A motor pump having an inlet and an outlet;
A water inlet coupled to the suction port;
An air dissolving unit connected to the discharge port side and having a corrugated pipe at a predetermined longitudinal position; And
And an air supply unit installed between the discharge port and the bellows pipe so as to communicate as a branch.
상기 공기용해부 말단에는 압력조절수단이 토출부압력조절밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the pressure regulating means is further provided with a discharging portion pressure regulating valve at an end of the air dissolving portion.
상기 공기공급부는 말단부가 오리피스형 노즐로 마련되어 상기 물유입부에 결합되는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the air supply part is provided with an orifice type nozzle at its distal end and is coupled to the water inflow part.
상기 공기공급부에는 상기 물유입부에 공기가 용이하게 유입되도록 하는 공기가압수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the air supply unit is further provided with air pressurizing means for allowing air to flow easily into the water inlet.
상기 물유입부와 상기 공기공급부에는 유량조절밸브가 각각 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the water inflow portion and the air supply portion are further provided with flow rate control valves, respectively.
상기 물유입부와 상기 공기공급부에는 유입수유량계와 공기유량계가 각각 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the water inflow part and the air supply part are further provided with an inflow water flow meter and an air flow meter, respectively.
상기 물유입부 상의 상기 공기공급부 결합 위치와 상기 모터펌프의 흡입구의 사이 및 상기 주름관과 상기 공기용해부 말단의 압력조절수단의 사이에는 각각 압력측정수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein a pressure measuring means is provided between the air supply portion coupling position on the water inlet portion and the suction port of the motor pump and between the bellows pipe and the pressure adjusting means on the end of the air dissolving portion.
상기 주름관의 길이는 0.5 ~ 50m인 것을 특징으로 하는 미세기포 생성장치.The method according to claim 1 or 2,
And the length of the corrugated pipe is 0.5 to 50 m.
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---|---|---|---|
KR1020130151361A KR20150066157A (en) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | Device For Generating Micro-Bubbles |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20190006827A (en) | 2017-07-11 | 2019-01-21 | 이상원 | Aerator using eddy flow |
KR102337714B1 (en) * | 2020-09-29 | 2021-12-10 | 한국건설기술연구원 | Gas dissolving device using multiple horizontal channels and gas dissolution method using the same |
KR102337713B1 (en) * | 2020-09-29 | 2021-12-10 | 한국건설기술연구원 | Micro-bubble generator using multiple horizontal plates and micro-bubble generating method using the same |
KR20220104926A (en) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 윤영숙 | Nano-bubble generator |
KR102583987B1 (en) * | 2023-05-16 | 2023-09-27 | 이갑순 | Micro-Bubble Generator |
-
2013
- 2013-12-06 KR KR1020130151361A patent/KR20150066157A/en not_active Application Discontinuation
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