KR20160110820A - Water treatment apparatus using fluid shear stress - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a water treatment device using fluid shear stress. The water treatment device includes: a main body having an accommodation space inside, wherein an inlet in which water to be treated flows is formed on one side and an outlet which the water to be treated is discharged from is formed on the other side; a stator fixed and installed on one side of the inside of the main body; and a rotor installed on one side adjacent to the stator to rotate. An organism in the water to be treated, flowing inside through the inlet, is extinct by difference of shear stress generated between the stator and the rotor. According to the present invention, the water treatment device can improve purification efficiency of the water to be treated, as a by-product harmful to a human body is not generated in a water treatment process by using a method of removing the organism included in the water to be treated using the difference of the shear stress generated by a mechanical rotation force of the rotor. The water treatment device also can reduce costs as not requiring an additional work for treating the generated by-product.

Description

유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치{Water treatment apparatus using fluid shear stress}[0001] The present invention relates to a water treatment apparatus using fluid shear stress,

본 발명은 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정자와 고정자와 근접하게 배치되어 고속 회전하는 회전자 사이에서 발생하는 전단 응력의 차이를 이용하여 피처리수 중에 포함된 유기체를 사멸시켜 피처리수를 정화할 수 있도록 한 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment apparatus using fluid shear stress, and more particularly, to a water treatment apparatus using fluid shear stress, and more particularly, to a water treatment apparatus using fluid shear stress, So that the water to be treated can be purified.

일반적으로 대형 선박은 균형유지 및 화물의 유무에 따라 선박의 일정한 흘수를 유지하기 위하여 선박의 하부에 별도의 밸러스트 탱크를 설치하고, 화물이 적거나 없는 경우 이에 비례하는 해수를 밸러스트 탱크에 유입하여 선박의 균형을 유지하게 된다.In general, for large ships, a separate ballast tank is installed at the lower part of the ship in order to keep the ship at a constant draft depending on the balance and existence of cargo, and when there is little or no cargo, sea water proportional to the cargo flows into the ballast tank, .

위와 같은 밸러스트 탱크에는 적게는 수천 톤부터 많게는 수만 톤 이상의 해수가 유입 또는 유출된다.In such ballast tanks, a few thousand tons to several tens of thousands of tons of seawater flows in or out.

이 때, 유입되는 해수의 양은 배의 크기 즉, 배수량을 기준으로 설정되는데, 대형 선박의 경우 1만 톤 이상의 해수를 유입하는 경우도 빈번하게 나타난다.In this case, the amount of incoming seawater is set based on the size of ship, that is, the amount of discharged water. In case of large-sized ship, more than 10,000 tons of seawater is frequently introduced.

이 과정에서 유입되는 해수에는 수중 미생물이 포함되는데, 선박이 정박한 국가 및 지역의 해수를 유입한 후 타국가 및 타지역으로 이동하여 해수를 방출하는 경우 해수 유입과정에서 혼입된 수중 미생물이 타지역으로 전파되는 문제점이 발생될 수 있다.In this process, microbes in the water are included in the aquatic microorganisms. When the marine is moved to another country or another region after the sea of the country where the vessel is docked, and the sea is released, And the like.

이러한 수중 미생물의 이동은 자연계에서는 거의 발생되지 않는 현상으로 대표생물 종의 변종, 적조발생 등의 생태계 교란현상이 발생하게 되므로 매우 심각한 문제로 대두되고 있다.The migration of microorganisms in water is a phenomenon that is rarely occurred in the natural world, and it is becoming a serious problem because ecosystem disturbance such as varieties of representative species and occurrence of red tide occur.

위와 같은 이유로 종래에는 해수의 방출 시 해수에 포함된 수중 미생물을 다양한 방법으로 제거하고 있으며, 이 중 대표적인 방법이 전기분해를 이용하는 방법이다.For the above reasons, conventionally, aquatic microorganisms contained in seawater are removed by various methods when the seawater is discharged, and a typical method thereof is a method using electrolysis.

전기분해를 이용하는 방법은 해수의 전기분해를 통해 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생성시켜 수중 미생물을 제거하는 방법으로 수중 미생물 제거를 위한 가장 효율적인 방법으로 널리 운용되고 있으나, 수중 미생물의 처리 후 차아염소산나트륨(NaOCl)을 중화시키기 위한 별도의 중화제를 투입해야 하므로 작업이 번거로울 뿐 아니라 이에 따른 비용이 상승하는 문제점이 있다.The electrolysis method is widely used as a most effective method for removing microorganisms in water by removing sodium micro-organisms by generating sodium hypochlorite (NaOCl) through electrolysis of seawater. However, after the treatment with sodium hypochlorite (NaOCl) needs to be added to neutralize the NaOCl, so that the operation is troublesome and the cost increases accordingly.

또한, 전기분해를 이용하는 방법은 해수와 접촉되는 전극에 스케일이 발생될 우려가 있으며, 스케일이 발생되는 경우 위험 화합물로 분류되는 스케일 제거제를 이용해야하므로 취급이 용이하지 않을 뿐 아니라 스케일 제거제를 이용하여 전극을 세정함에 있어 2차 오염이 발생될 수 있는 문제점이 있다.Also, in the method using electrolysis, there is a fear that a scale is generated in an electrode contacting with seawater. When a scale is generated, a scale remover classified as a dangerous compound should be used. Therefore, it is not easy to handle, There is a problem that secondary contamination may occur when the electrode is cleaned.

한국등록특허 제 0928069호 “선박용 밸러스트 수 전처리 필터 및 그 처리 방법”Korean Patent No. 0928069 " Pretreatment filter for ballast water for marine vessel and method for treating the same "

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고정자와 고정자와 근접하게 배치되어 고속 회전하는 회전자 사이에서 발생하는 전단 응력의 차이를 이용하여 피처리수 중에 포함된 유기체를 사멸시켜 피처리수를 정화할 수 있도록 한 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a stator and a stator, which are arranged close to a stator and a stator, And an object of the present invention is to provide a water treatment apparatus using fluid shear stress that can kill an organism and purify water to be treated.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 피처리수 내에 포함된 유기체의 사멸을 유도하여 피처리수를 정화하는 수처리 장치에 있어서, 내부에 수용공간이 형성되고, 일측에 상기 피처리수가 유입되는 유입구가 형성되며, 타측에 상기 피처리수가 배출되는 유출구가 형성된 본체 및 상기 본체 내부 일측에 고정 설치되는 고정자 및 상기 고정자와 근접한 일측에 회전 가능하게 설치되는 회전자를 포함하되, 상기 유입구를 통해 유입되는 상기 피처리수는 상기 고정자와 상기 회전자 사이에서 발생하는 전단 응력의 차이에 의해 상기 유기체가 사멸되는 것을 특징으로 하는 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a water treatment apparatus for purifying a water to be treated by inducing the death of an organism contained in the water to be treated, the water treatment apparatus comprising: And a rotor rotatably installed on one side of the body adjacent to the stator, wherein the rotor has an inlet port through which the water to be treated flows, And the organism is killed by a difference in shear stress occurring between the stator and the rotor. The present invention also provides a water treatment apparatus using fluid shear stress.

여기서, 상기 고정자는 일단이 상기 본체 내면 일측에 결합되고, 내부에 상기 유입구와 연통하는 제 1 수처리 공간이 형성되는 제 1 하우징 및 일단이 상기 본체 내면 타측에 결합되고, 상기 제 1 하우징의 외측에 상기 제 1 수처리 공간과 연통하는 제 2 수처리 공간이 형성되는 제 2 하우징을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the stator has a first housing, one end of which is coupled to one side of the inner surface of the main body, and a first water treatment space communicating with the inlet is formed in the stator, one end of the first housing is coupled to the other side of the inner surface of the main body, And a second housing in which a second water treatment space communicating with the first water treatment space is formed.

그리고, 상기 제 1 하우징은 타단으로부터 일단 방향으로 절개되어 상기 제 1 수처리 공간과 상기 제 2 수처리 공간을 연통하는 적어도 하나의 배출홈이 형성되고, 상기 제 2 하우징은 외면 일측에 상기 제 2 수처리 공간과 상기 수용공간을 연통하는 적어도 하나의 배출공이 형성되는 것이 보다 바람직하다.The first housing is cut in one direction from the other end to form at least one discharge groove communicating the first water treatment space and the second water treatment space, and the second housing has, on one side of the outer surface, And at least one vent hole communicating with the accommodation space is formed.

또한, 상기 회전자는 상기 고정자와 근접한 일측에 회전 가능하게 설치되는 회전몸체 및 상기 제 1 수처리 공간과 대응되는 상기 회전몸체 일측에 돌출 형성되고, 상기 제 1 수처리 공간에 배치되어 일측이 상기 제 1 하우징의 내주면과 근접하게 위치하는 제 1 전단돌기 및 상기 제 2 수처리 공간과 대응되는 상기 회전몸체 타측에 돌출 형성되고, 상기 제 2 수처리 공간에 배치되어 일측과 타측이 상기 제 2 하우징의 내주면 또는 외주면과 근접하게 위치하는 제 2 전단돌기를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.The rotator may include a rotating body rotatably installed on one side of the stator and a rotatable body corresponding to the first water treatment space. The rotary body is disposed in the first water treatment space, And a second water treatment space formed on the other side of the rotating body corresponding to the second water treatment space and disposed in the second water treatment space so that one side and the other side are connected to the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the second housing, It is more preferable to include a second shearing protrusion positioned close to the second shearing protrusion.

아울러, 상기 제 1 전단돌기 및 제 2 전단돌기는 회전 방향을 따라 상호 이격되게 복수개가 형성되며, 회전 반대 방향으로 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.The first and second shearing protrusions may be formed to be spaced apart from each other along the rotation direction, and may be rounded in a direction opposite to the rotation direction.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 회전자의 기계적인 회전력에 의해 발생되는 전단 응력의 차이를 이용하여 피처리수 중에 포함된 유기체를 사멸시키는 방식으로 인해 수처리 과정에서 인체에 유해한 부산물이 발생되지 않아 피처리수의 정화 효율이 보다 향상될 뿐 아니라 발생된 부산물을 처리하기 위한 별도의 작업이 요구되지 않아 이에 따른 비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, the harmful by-products are not generated in the water treatment process due to the method of killing the organisms contained in the for-treatment water using the difference in shear stress generated by the mechanical rotational force of the rotor, The purification efficiency of the treated water is further improved and a separate operation for treating the generated by-products is not required, thereby reducing the cost.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A'의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치 내부에서 피처리수의 흐름을 도시한 개략도이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치의 고정자와 회전자 내부에서 피처리수 중에 포함된 유기체가 사멸되는 일예를 개략적으로 도시한 것이다.
1 is an exploded perspective view of a water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial sectional view taken along the line A-A 'in Fig.
4 is a schematic view showing a flow of water to be treated in a water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B schematically show an example in which the organisms contained in the for-treatment water are killed in the stator and the rotor of the water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be noted that like elements in the drawings are represented by the same reference numerals as possible. Further, detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시에에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치의 정면도이고, 도 3은 도 2의 A-A'의 부분 단면도이다.2 is a front view of a water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention. Sectional view taken along line A-A 'of Fig.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치(1)는 유입되는 피처리수 내부에 전단 응력의 차이를 발생시키고, 이를 통해 피처리수 중에 포함된 유기체의 사멸을 유도하여 피처리수를 정화 처리하기 위한 것으로서, 본체(10), 고정자(20), 회전자(30) 및 회전력 제공수단(40)을 포함한다.1 to 3, the water treatment apparatus 1 using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention generates a difference in shear stress inside the for-treatment water to be introduced, And includes a main body 10, a stator 20, a rotor 30, and a turning force providing means 40. The main body 10, the stator 20, the rotor 30, and the turning force providing means 40 are for purifying the for-

여기서, 유기체는 미생물, 바이러스 또는 세균 등을 포함한다.Here, the organism includes microorganisms, viruses, bacteria, and the like.

본체(10)는 몸체부(11)와 상기 몸체부(11)의 일단에 결합되는 커버를 포함하여 이루어진다.The main body 10 includes a body portion 11 and a cover coupled to one end of the body portion 11. [

몸체부(11)는 양단이 개방된 원통 형상으로서 내부에 피처리수가 유입되는 수용공간(T)이 형성되고, 외면 일측에 수용공간(T)으로 유입되어 정화 처리된 피처리수를 외부로 배출하기 위한 유출구(11a)가 형성된다.The body portion 11 is formed in a cylindrical shape with both ends open and has a receiving space T into which water to be treated flows in. The water to be treated flows into the receiving space T at one side of the outer surface, An outlet 11a is formed.

그리고, 몸체부(11)는 양단부 외면 일측에서 내측 방향으로 플랜지(11b)가 연장 형성되며, 이러한 플랜지(11b)는 몸체부(11)와 커버부(12) 및 몸체부(11)와 회전력 제공수단(40)을 결합하기 위한 체결수단이 체결되는 영역을 제공한다.The flange 11b extends inwardly from one side of the outer surface of both ends of the body portion 11. The flange 11b is provided with a body portion 11, a cover portion 12, a body portion 11, Provides an area in which fastening means for fastening means 40 are fastened.

또한, 몸체부(11)와 커버부(12) 및 몸체부(11)와 회전력 제공수단(40) 간에는 각각의 결합부위를 실링하기 위한 밀폐링(11c)이 개재되어 수용공간(T)으로 유입된 피처리수가 각각의 결합부위를 통해 유출되는 것을 방지한다.Between the body part 11 and the cover part 12 and between the body part 11 and the rotational force providing means 40, a sealing ring 11c for sealing the respective joint parts is interposed, Thereby preventing the untreated water from flowing out through the respective joint portions.

커버부(12)는 몸체부(11)와 대응되는 직경의 원판 형상으로서 일면이 몸체부(11)의 일단에 결합되고, 중앙에 피처리수가 유입되는 경로를 제공하는 유입구(12a)가 형성된다.The cover 12 is formed in a circular plate shape having a diameter corresponding to the body 11 and has an inlet 12a coupled to one end of the body 11 and providing a path through which the water to be treated flows into the center .

고정자(20)는 본체(10) 내부 일측에 설치되어 유입되는 피처리수를 정화 처리하기 위한 수처리 공간을 제공하기 위한 것으로서, 제 1 하우징(21) 및 제 2 하우징(22)을 포함한다.The stator 20 is provided at one side of the main body 10 to provide a water treatment space for purifying the incoming water to be treated. The stator 20 includes a first housing 21 and a second housing 22.

제 1 하우징(21)은 원통 형상으로서 일단이 커버부(12)의 일면 일측에 결합되고, 내부에 유입구(12a)와 연통하는 제 1 수처리 공간(21a)이 형성된다.The first housing 21 has a cylindrical shape and has one end coupled to one side of the cover 12 and a first water treatment space 21a communicating with the inlet 12a.

그리고, 제 1 하우징(21)은 타단으로부터 일단 방향으로 절개되고, 외주면을 따라 일정 간격 이격되게 복수개의 배출홈(21b)이 형성된다.The first housing 21 is cut in one direction from the other end, and a plurality of discharge grooves 21b are formed along the outer peripheral surface of the first housing 21 to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

여기서, 배출홈(21b)은 제 1 하우징(21)의 제 1 수처리 공간(21a)으로 유입된 피처리수가 제 2 하우징(22)의 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입되는 경로를 제공한다.The discharge groove 21b provides a path for the water to be introduced into the first water treatment space 21a of the first housing 21 into the second water treatment space 22a of the second housing 22. [

제 2 하우징(22)은 제 1 하우징(21)보다 큰 직경의 원통 형상으로서 일단이 커버부(12)의 일면 타측에 결합되되 제 1 하우징(21)과 유입구(12a)를 중심으로 한 동심원 상에 배치되고, 내부에 제 1 수처리 공간(21a)과 연통하는 제 2 수처리 공간(22a)이 형성된다.The second housing 22 has a cylindrical shape with a diameter larger than that of the first housing 21 and has one end coupled to the other side of the cover 12 and a concentric circle centering around the first housing 21 and the inlet 12a. And a second water treatment space 22a communicating with the first water treatment space 21a is formed therein.

그리고, 제 2 하우징(22)은 길이 방향을 따라 일정 간격 이격되고, 외주면을 따라 일정 간격 이격되게 복수개의 배출공(22b)이 형성된다.The second housing 22 is spaced apart from the first housing 22 by a predetermined distance along the longitudinal direction, and a plurality of discharge holes 22b are formed along the outer peripheral surface of the second housing 22.

여기서, 배출공(22b)은 제 2 하우징(22)의 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입된 피처리수가 본체(10)의 수용공간(T)으로 배출되는 경로를 제공한다.The discharge hole 22b provides a path for discharging the water to be treated W into the second water treatment space 22a of the second housing 22 into the accommodation space T of the main body 10. [

본 실시예에서 고정자(20)는 동심원 상에 배치되는 2개의 하우징으로 구성하여 피처리수가 순차적으로 유입되는 2개의 수처리 공간이 형성되는 구조로 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 하우징의 개수를 추가하여 3개 이상의 수처리 공간이 형성되는 구조로 형성할 수도 있다.In the present embodiment, the stator 20 is constituted by two housings arranged on a concentric circle, and two water treatment spaces in which for-treatment water flows sequentially are formed, but the present invention is not limited thereto, The number of the housings may be increased to form three or more water treatment spaces.

회전자(30)는 고정자(20)와 근접한 일측에 회전 가능하게 설치되어 고정자(20)와 회전자(30) 사이로 유입되는 피처리수를 고속 회전시켜 전단 응력의 차이가 발생되도록 하는 것으로서, 회전몸체(31), 제 1 전단돌기(32) 및 제 2 전단돌기(33)를 포함한다.The rotor 30 is rotatably installed on one side adjacent to the stator 20 so that the for-treatment water flowing between the stator 20 and the rotor 30 is rotated at a high speed to generate a difference in shear stress. And includes a body 31, a first shearing protrusion 32, and a second shearing protrusion 33.

회전몸체(31)는 원판 형상으로 형성되고, 타단이 후술하는 회전력 제공수단(40)의 회전축에 고정 결합된다.The rotary body 31 is formed in a disk shape, and the other end is fixedly coupled to a rotation shaft of a rotational force providing means 40 to be described later.

제 1 전단돌기(32)는 제 1 수처리 공간(21a)과 대응되는 회전몸체(31)의 일단으로부터 돌출 형성되고, 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되게 복수개가 형성된다.The first shearing protrusions 32 protrude from one end of the rotating body 31 corresponding to the first water treatment space 21a and are formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance along the circumferential direction.

그리고, 제 1 전단돌기(32)는 각각이 제 1 수처리 공간(21a)에 배치되고, 각각의 외주면이 제 1 하우징(21)의 내주면과 근접하도록 배치되어 각각의 외주면과 제 1 하우징(21)의 내주면 사이에 미세한 간극을 형성한다.The first shearing protrusions 32 are disposed in the first water treatment space 21a so that the outer circumferential surfaces of the first shearing protrusions 32 are located close to the inner circumferential surface of the first housing 21, A minute clearance is formed between the inner circumferential surfaces.

제 2 전단돌기(33)는 제 2 수처리 공간(22a)과 대응되는 회전몸체(31)의 일단으로부터 돌출 형성되고, 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되게 복수개가 형성된다.The second shearing protrusions 33 protrude from one end of the rotating body 31 corresponding to the second water treatment space 22a, and a plurality of the second shearing protrusions 33 are formed so as to be spaced apart from one another along the circumferential direction.

여기서, 제 1 전단돌기 및 제 2 전단돌기는 회전몸체의 회전 반대 방향으로 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the first and second shearing projections are formed to be rounded in a direction opposite to the rotation of the rotary body.

그리고, 제 2 전단돌기(33)는 각각이 제 2 수처리 공간(22a)에 배치되고, 각각의 내주면이 제 1 하우징(21)의 외주면과 근접하게 배치되며, 각각의 외주면이 제 2 하우징(22)의 내주면과 근접하게 배치되어 각각의 내주면과 제 1 하우징(21)의 외주면 및 각각의 내주면과 제 2 하우징(22)의 내주면 사이에 미세한 간극을 형성한다.Each of the second shearing protrusions 33 is disposed in the second water treatment space 22a and each of the inner circumferential surfaces thereof is disposed adjacent to the outer circumferential surface of the first housing 21, So as to form a minute gap between each inner circumferential surface, the outer circumferential surface of the first housing 21, the inner circumferential surface of each of the first housing 21 and the inner circumferential surface of the second housing 22, respectively.

본 실시예에서 회전 돌기는 제 1 전단돌기(32) 및 제 2 전단돌기(33)를 포함하는 이중 돌기 구조로 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것을 아니며, 회전 돌기의 개수는 필요에 따라 3개 이상으로 형성될 수 있다.In the present embodiment, the rotation protrusion is illustrated as a double protrusion structure including the first shearing protrusion 32 and the second shearing protrusion 33, but the present invention is not limited to this, And may be formed in three or more.

또한, 본 실시예에서 제 1 전단돌기(32) 및 제 2 전단돌기(33)는 복수개가 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되게 형성되는 구조로 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 전단돌기(32) 및 제 2 전단돌기(33)는 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되는 일체 구조로 형성될 수도 있다.In this embodiment, the first and second shearing protrusions 32 and 33 are formed to be spaced from each other by a predetermined distance in the circumferential direction. However, the present invention is not limited thereto, 1 shearing protrusions 32 and the second shearing protrusions 33 may be formed as an integral structure continuously formed along the circumferential direction.

상기와 같은 회전자(30)는 제 1 전단돌기(32) 및 제 2 전단돌기(33)가 제 1 하우징(21)의 제 1 수처리 공간(21a) 및 제 2 하우징(22)의 제 2 수처리 공간(22a)에 배치되어 고속으로 회전함으로써, 제 1 수처리 공간(21a) 및 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입되는 피처리수를 동반 회전시켜 원심력에 의해 본체(10)의 수용공간(T)으로 배출되도록 한다.The rotor 30 may be configured such that the first shearing protrusions 32 and the second shearing protrusions 33 are formed in the first water treatment space 21a of the first housing 21 and the second water treatment process of the second housing 22, The water to be treated flowing into the first water treatment space 21a and the second water treatment space 22a is rotated together with the water in the holding space T of the main body 10 by the centrifugal force, .

이 때, 제 1 전단돌기(32)의 외주면과 제 1 하우징(21)의 내주면 사이, 제 2 전단돌기(33)의 내주면과 제 1 하우징(21)의 외주면 사이, 제 2 전단돌기(33)의 외주면과 제 2 하우징(22)의 내주면 사이에 형성된 미세한 간극으로 유입되는 피처리수는 고속 회전에 의해 내부에 전단 응력의 차이가 발생된다.The distance between the outer circumferential surface of the first shearing protrusion 32 and the inner circumferential surface of the first housing 21, between the inner circumferential surface of the second shearing protrusion 33 and the outer circumferential surface of the first housing 21, Treated water flowing into a fine gap formed between the outer circumferential surface of the second housing 22 and the inner circumferential surface of the second housing 22 has a difference in shear stress due to high-speed rotation.

이에 따라 피처리수 중에 포함된 유기체는 서로 다른 크기의 전단 응력의 작용으로 세포막이 파열되거나 손상되어 사멸하게 된다.Accordingly, the organisms contained in the water to be treated are subjected to shearing stresses of different sizes, resulting in rupture or damage of the cell membrane.

회전력 제공수단(40)은 일단이 몸체부(11)의 타단에 결합되고, 회전축이 수용공간의 내부에 배치되며, 회전축(41)이 회전몸체(31)의 타단에 결합되어 회전몸체(31)에 회전력을 제공하기 위한 것으로서, 공지의 모터가 사용될 수 있다.One end of the rotation force providing means 40 is coupled to the other end of the body portion 11. The rotation shaft is disposed inside the accommodation space and the rotation shaft 41 is coupled to the other end of the rotation body 31, A well-known motor can be used.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치의 고정자와 회전자 내부에서 피처리수의 흐름을 도시한 개략도이다.FIG. 4 is a schematic view showing a flow of water to be treated in a stator and a rotor of a water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 4를 참조하면, 본체(10)의 유입구(12a)를 통해 제 1 수처리 공간(21a)으로 유입된 피처리수는 제 1 전단돌기(32)가 회전됨에 따라 동반 회전하게 되고, 원심력에 의해 배출홈(21b)를 통과하여 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입된다.4, the for-treatment water flowing into the first water treatment space 21a through the inlet 12a of the main body 10 is rotated together with the first shearing protrusion 32 as it is rotated, And flows into the second water treatment space 22a through the discharge groove 21b.

그리고, 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입된 피처리수는 제 2 전단돌기(33)가 회전됨에 따라 동반 회전하게 되고, 원심력에 의해 배출공(22b)을 통과하여 본체(10)의 수용공간으로 유입된 후 유출구(11a)를 통해 외부로 배출된다.The water to be treated flowing into the second water treatment space 22a is caused to rotate together with the second shearing protrusions 33 as they are rotated and passes through the discharge hole 22b by the centrifugal force, And then discharged to the outside through the outlet 11a.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치의 고정자와 회전자 내부에서 피처리수 중에 포함된 유기체가 사멸되는 일예를 개략적으로 도시한 것이다.FIGS. 5A and 5B schematically show an example in which the organisms contained in the for-treatment water are killed in the stator and the rotor of the water treatment apparatus using fluid shear stress according to an embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 제 1 하우징(21)의 제 1 수처리 공간(21a)과 제 2 하우징(22)의 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입되는 피처리수는 제 1 전단돌기(32) 및 제 2 전단돌기(33)가 도시된 화살표와 같이 반시계방향으로 회전하면, 원심력에 의해 제 1 수처리 공간(21a)과 제 2 수처리 공간(22a)을 거쳐 본체의 수용공간으로 배출된다.5A, the water to be treated flowing into the first water treatment space 21a of the first housing 21 and the second water treatment space 22a of the second housing 22 is discharged through the first and second shear projections 32, When the second shearing protrusion 33 is rotated in the counterclockwise direction as shown by the arrow, it is discharged to the receiving space of the main body through the first water treatment space 21a and the second water treatment space 22a by the centrifugal force.

이 때, 제 1 전단돌기(32)의 외주면과 제 1 하우징(21)의 내주면 사이(확대도 A), 제 2 전단돌기(33)의 내주면과 제 1 하우징(21)의 외주면 사이(확대도 B), 제 2 전단돌기(33)의 외주면과 제 2 하우징(22)의 내주면 사이(확대도 C)에 형성된 미세한 간극으로 유입되는 피처리수는 내부에 전단 응력의 차이가 발생하게 된다.At this time, between the outer peripheral surface of the first shearing protrusion 32 and the inner peripheral surface of the first housing 21 (enlarged view A), between the inner peripheral surface of the second shearing protrusion 33 and the outer peripheral surface of the first housing 21 B, the water to be treated flowing into the minute gap formed between the outer peripheral surface of the second front end projection 33 and the inner peripheral surface of the second housing 22 (enlarged view C) has a difference in shear stress inside.

이로 인해 피처리수 중에 포함된 유기체(S)는 서로 다른 전단 응력의 작용으로 인해 세포막이 파열 또는 손상되어 사멸하게 된다.As a result, the organisms (S) contained in the water to be treated are ruptured or damaged due to the action of different shear stresses, resulting in the extinction.

도 5b를 참조하면, 제 1 수처리 공간(21a)으로 유입되어 배출홈(21b)을 통해 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입되는 피처리수 중에 포함된 유기체(S)는 확대도 D에 도시된 바와 같이, 배출공(21b)으로 유입되면서 제 1 전단돌기(32)에 부딪혀 세포막이 파열 또는 손상되어 사멸하게 된다.5B, the organism S contained in the for-treatment water flowing into the first water treatment space 21a and flowing into the second water treatment space 22a through the discharge groove 21b is shown in an enlarged view D As shown in FIG. 4, the gas is introduced into the discharge hole 21b and struck the first shearing protrusion 32 to rupture or damage the cell membrane.

마찬가지로 제 2 수처리 공간(22a)으로 유입되어 배출공(22b)을 통해 수용공간(T)으로 유입되는 피처리수 중에 포함된 유기체(S)는 배출공(22b)으로 유입되면서 제 2 전단돌기(33)에 부딪혀 세포막이 파열 또는 손상되어 사멸하게 된다.Similarly, the organism S contained in the for-treatment water flowing into the second water treatment space 22a and flowing into the accommodation space T through the discharge hole 22b flows into the discharge hole 22b, 33), resulting in cell membranes rupturing or damaging.

위와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치(1)는 회전자(30)의 기계적인 회전력에 의해 발생되는 전단 응력의 차이를 이용하여 피처리수 중에 포함된 유기체를 사멸시키는 방식으로 인해 수처리 과정에서 인체에 유해한 부산물이 발생되지 않아 피처리수의 정화 효율이 보다 향상될 뿐 아니라 발생된 부산물을 처리하기 위한 별도의 작업이 요구되지 않아 이에 따른 비용을 절감할 수 있다.As described above, the water treatment apparatus 1 using the fluid shear stress according to an embodiment of the present invention can reduce the shear stress caused by the mechanical rotational force of the rotor 30, The harmful by-products are not generated in the water treatment process due to the killing method, so that the purification efficiency of the water to be treated is further improved and a separate operation for treating the generated by-products is not required, .

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. It is, therefore, to be understood that the appended claims will include all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.

1 : 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치
10 : 본체 11 : 몸체부
11a : 유출구 11b : 플랜지
11c : 밀폐링 12 : 커버부
12a : 유입구 20 : 고정자
21 : 제 1 하우징 21a : 제 1 수처리 공간
21b : 배출홈 22 : 제 2 하우징
22a : 제 2 수처리 공간 22b : 배출공
30 : 회전자 31 : 회전몸체
32 : 제 1 전단돌기 33 : 제 2 전단돌기
40 : 회전력 제공수단 41 : 회전축
S : 유기체 T : 수용공간
1: Water treatment system using fluid shear stress
10: main body 11:
11a: outlet 11b: flange
11c: sealing ring 12: cover portion
12a: inlet 20: stator
21: first housing 21a: first water treatment space
21b: discharge groove 22: second housing
22a: second water treatment space 22b: discharge hole
30: Rotor 31: Rotating body
32: first shearing protrusion 33: second shearing protrusion
40: rotational force providing means 41: rotational axis
S: organism T: accommodation space

Claims (5)

피처리수 내에 포함된 유기체의 사멸을 유도하여 피처리수를 정화하는 수처리 장치에 있어서,
내부에 수용공간이 형성되고, 일측에 상기 피처리수가 유입되는 유입구가 형성되며, 타측에 상기 피처리수가 배출되는 유출구가 형성된 본체와;
상기 본체 내부 일측에 고정 설치되는 고정자와;
상기 고정자와 근접한 일측에 회전 가능하게 설치되는 회전자를 포함하되,
상기 유입구를 통해 유입되는 상기 피처리수는 상기 고정자와 상기 회전자 사이에서 발생하는 전단 응력의 차이에 의해 상기 유기체가 사멸되는 것을 특징으로 하는 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치.
A water treatment apparatus for purifying a water to be treated by inducing the death of an organism contained in the water to be treated,
A main body having an accommodation space formed therein and having an inlet through which the for-treatment water is introduced into one side and an outlet through which the treated water is discharged from the other side;
A stator fixedly installed on one side of the main body;
And a rotor rotatably mounted on a side adjacent to the stator,
Wherein the organism is killed by a difference in shear stress occurring between the stator and the rotor, in the for-treatment water flowing through the inlet.
제 1 항에 있어서,
상기 고정자는
일단이 상기 본체 내면 일측에 결합되고, 내부에 상기 유입구와 연통하는 제 1 수처리 공간이 형성되는 제 1 하우징과;
일단이 상기 본체 내면 타측에 결합되고, 상기 제 1 하우징의 외측에 상기 제 1 수처리 공간과 연통하는 제 2 수처리 공간이 형성되는 제 2 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치.
The method according to claim 1,
The stator
A first housing having one end coupled to one side of the inner surface of the main body and having a first water treatment space formed therein to communicate with the inlet;
And a second housing coupled to the other side of the inner surface of the main body and having a second water treatment space formed outside the first housing to communicate with the first water treatment space.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 하우징은 타단으로부터 일단 방향으로 절개되어 상기 제 1 수처리 공간과 상기 제 2 수처리 공간을 연통하는 적어도 하나의 배출홈이 형성되고,
상기 제 2 하우징은 외면 일측에 상기 제 2 수처리 공간과 상기 수용공간을 연통하는 적어도 하나의 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first housing is cut in one direction from the other end to form at least one discharge groove communicating the first water treatment space and the second water treatment space,
Wherein at least one outlet hole communicating with the second water treatment space and the accommodation space is formed on one side of the outer surface of the second housing.
제 2 항에 있어서,
상기 회전자는
상기 고정자와 근접한 일측에 회전 가능하게 설치되는 회전몸체와;
상기 제 1 수처리 공간과 대응되는 상기 회전몸체 일측에 돌출 형성되고, 상기 제 1 수처리 공간에 배치되어 일측이 상기 제 1 하우징의 내주면과 근접하게 위치하는 제 1 전단돌기와;
상기 제 2 수처리 공간과 대응되는 상기 회전몸체 타측에 돌출 형성되고, 상기 제 2 수처리 공간에 배치되어 일측과 타측이 상기 제 2 하우징의 내주면 또는 외주면과 근접하게 위치하는 제 2 전단돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치.
3. The method of claim 2,
The rotor
A rotatable body rotatably installed on one side adjacent to the stator;
A first shear protrusion formed on one side of the rotary body corresponding to the first water treatment space and disposed in the first water treatment space and having one side positioned adjacent to an inner circumferential surface of the first housing;
And a second shearing protrusion protruding from the other side of the rotating body corresponding to the second water treatment space and disposed in the second water treatment space and having one side and the other side located close to an inner circumferential surface or an outer circumferential surface of the second housing Characterized by a fluid shear stress.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 전단돌기 및 제 2 전단돌기는 회전 방향을 따라 상호 이격되게 복수개가 형성되며, 회전 반대 방향으로 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 전단 응력을 이용한 수처리 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of first shearing projections and the plurality of second shearing projections are spaced apart from each other along the rotation direction and are rounded in a direction opposite to the rotation direction.
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