KR20190070133A - Micro bubble generator - Google Patents

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KR20190070133A
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박덕신
정원석
조영민
문대섭
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한국철도기술연구원
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a bubble generator which reduces energy consumption, is compact-sized and has a high bubble generating efficiency. The bubble generator comprises a spiral groove (81), a free rotor (80) rotating to generate bubbles, and a permanent magnet (90) in a bubble generating unit (60). More specifically, the bubble generator comprises: an inlet unit 1 (10) which has liquid materials introduced therein; an inlet unit 2 (20) which has gaseous materials introduced therein; an outlet unit 1 (40) which discharges effluents containing bubbles relatively much than the introduced liquid materials; and a bubble generating unit (60) which is placed among the inlet unit 1 (10), the inlet unit 2 (20) and the discharging unit 1 (40), and has a spiral groove (81) and a free rotor (80) rotating to generate bubbles.

Description

기포발생장치 {Micro bubble generator}[0001] The present invention relates to a micro bubble generator,

본 발명은 미세 기포를 발생시키는 기포발생장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 나선형의 홈을 구비하고 회전하여 기포를 발생시키는 자유회전체를 내장하고 있으며, 기포발생부에 영구자석을 포함하고 있는 기포발생장치에 대한 것이다.The present invention relates to a bubble generator that generates fine bubbles, and more particularly, to a bubble generator that includes a free rotation body that has a spiral groove and rotates to generate bubbles, Generating device.

최근 녹조, 영양염류 및 화학독성물질이 이슈화되면서, 수질오염문제에 대한 사회적 관심이 급속히 높아지고 있다. 수질오염을 유발하는 발생원은 대다수 수중 유기오염물질에 기인하고 있으며, 이들 오염물질의 자연적인 정화를 위하여 용존산소의 농도는 큰 영향을 미치고 있다. 이와 관련하여, 오염된 물을 정화하거나, 수질환경을 개선하기 위하여 물 속에 산소, 공기 또는 기타 필요한 가스상의 물질을 인위적으로 불어넣는 기술이 개발되고 있으며, 상기 기술에는 액체 및 기체를 별도로 주입하여 액체 중에 기체를 혼합하거나, 또는 임펠러 등의 물리적인 충격을 이용하는 기술들이 다양하게 개발되어 왔다. 또한, 최근에는 초음파 등에 기반한 수중 미세기포발생장치도 함께 개발되고 있는 실정이다. 물과 같은 액체에 산소와 같은 특정 기체를 인위적으로 불어넣는 기포발생장치는 기존의 폭기와 같은 하수 및 폐수처리 뿐만 아니라, 수족관과 같은 소규모 장치에도 폭넓게 적용되고 있어, 에너지 소모가 적고, 콤팩트하면서, 기포발생 효율이 높은 장치기술이 선호되고 있는 실정이다. 그러나, 현재까지의 기술개발 상황은 살펴보면, 우선적으로, 물과 기체를 별도로 유입하고, 미세필터를 이용하여 유입수에 미세기포를 발생시키는 기포발생수단, 상기 기포발생수단에 의해 생성된 미세기포를 함유한 유입수를 일정한 압력으로 수중에 분사하는 분사수단을 포함하여 구성되는 기술이 있으며, 동 기술의 경우, 유체에 고압력을 제공할 수 있는 대형의 고압 펌프를 구비해야 하므로, 장치가 대형화되고, 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.Recently, as green algae, nutrients, and chemical toxicants become issues, social interest in water pollution problem is rapidly increasing. The source of water pollution is mostly caused by organic pollutants in water, and the concentration of dissolved oxygen has a great influence on the natural purification of these pollutants. In this regard, techniques have been developed for artificially blowing oxygen, air or other necessary gaseous substances into water to purify contaminated water or to improve the water quality environment, A variety of techniques have been developed for mixing gases or using physical impacts such as impellers. Recently, an apparatus for generating micro-bubbles in water based on ultrasonic waves has also been developed. A bubble generator that artificially blows a specific gas such as oxygen into a liquid such as water is widely applied not only to aeration and wastewater treatment such as aeration but also to a small scale apparatus such as an aquarium, A device technology with high bubble generation efficiency is preferred. However, as far as the state of technology development to date is concerned, there is a bubble generating means for introducing water and gas separately and generating micro bubbles in the influent water by using a fine filter, a micro bubble generating means And an injection means for injecting an inflow water into the water at a constant pressure. In the case of this technique, a large-sized high-pressure pump capable of providing a high pressure to the fluid must be provided, There is a problem of rising.

또한, 종래 기술에서 중요한 위치를 차지하고 있는 임펠러를 이용하는 기술의 경우, 외부에서 공기와 물이 유입되는 흡입구, 토출되는 토출구가 구비된 펌프실이 있으며, 상기 펌프실에는 모터의 축에 결합되어 회전되면서, 외측이 넓고 내측이 좁은 이등변 삼각형의 구획칸이 다수 형성된 임펠러가 마련되어 상기 임펠러의 회전에 따라 발생된 진공흡입력으로 공기와 물이 혼합되면서 펌핑되는 펌프를 기반으로 하는 기포발생장치로 구성될 수 있다. 그러나, 상기의 경우에도 고압력을 필요로 하며, 고속의 회전수가 요구되어 동력비용이 상당하다는 문제가 있다.In the case of a technology using an impeller which occupies an important position in the prior art, there is a pump chamber provided with a suction port for introducing air and water from the outside and a discharge port for discharging from the outside. And a bubble generator based on a pump that is pumped by mixing air and water by a vacuum suction force generated by the rotation of the impeller, wherein the impeller is formed with a large number of isosceles triangular compartments having a narrow inner side. However, even in the above case, there is a problem that a high pressure is required and a high-speed rotation speed is required and the power cost is considerable.

한국공개특허 제10-2005-0117035호Korean Patent Publication No. 10-2005-0117035 한국공개특허 제10-2012-0039385호Korean Patent Publication No. 10-2012-0039385

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 에너지 소모가 적고, 콤팩트하면서, 기포발생 효율이 높은 기포발생장치를 제공하는 것에 목적을 두고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bubble generator having low energy consumption, compactness and high bubble generation efficiency.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 기포발생장치는 콤팩트화된 소형화를 위하여 물의 이송과정에서 능동적인 기포발생수단을 제공하는 것에 목적을 두고 있다.In this regard, the bubble generating device according to the present invention is intended to provide an active bubble generating means in the process of transferring water in order to make the bubble generator compact in size.

또한, 본 발명에 따른 기포발생장치는 기포 발생의 효율을 증진하기 위하여, 기포발생 수단내 액상물질 및 기체상 물질의 체류시간을 증대하는 것에도 목적을 두고 있다.The bubble generator according to the present invention is also intended to increase the residence time of the liquid and gaseous substances in the bubble generating means in order to improve the efficiency of bubble generation.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 기포발생장치는 액상의 물질이 유입되는 유입부 1 ; 기상의 물질이 유입되는 유입부 2 ; 상기 유입되는 액상의 물질 대비 상대적으로 많은 함량의 기포를 포함하고 있는 유출물이 배출되는 유출부 1 ; 상기 유입부 1 및 유입부 2와 유출부 1의 사이에 위치하면서, 나선형의 홈을 구비하고, 회전하여 기포를 발생시키는 자유회전체를 내장하고 있는 기포발생부를 포함하고 있다.In order to solve such a problem, the bubble generator according to the present invention includes an inflow part 1 into which a liquid material flows; An inlet 2 through which gaseous material flows; An outlet 1 through which an effluent containing a relatively large amount of bubbles in relation to the incoming liquid material is discharged; And a bubble generating part which is located between the inflow part 1 and the inflow part 2 and the outflow part 1 and has a spiral groove and incorporates a free rotation body which rotates to generate bubbles.

여기에서, 상기 기포발생부는 상기 자유회전체를 내장하면서, 상기 자유회전체가 내장된 상태에서 회전가능한 회전챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 회전챔버를 사이에 두고 유입부 3 및 유출부 2가 구성되며, 자유회전체 및 회전챔버의 직경은 상기 유입부 1, 유입부 2, 유출부 1, 유출부 2와 비교하여 상대적으로 큰 것을 특징으로 한다. Here, the bubble generating unit may include a rotating chamber that houses the free rotating body and is rotatable with the free rotating body incorporated therein. In addition, the inflow section 3 and the outflow section 2 are formed with the rotation chamber therebetween, and the diameter of the free rotation body and the rotation chamber is relatively larger than that of the inflow section 1, the inflow section 2, the outflow section 1, It is characterized by large.

또한, 본 발명에 따른 기포발생장치의 기포발생부는 영구자석을 포함하고, 상기 영구자석은 상기 회전챔버를 둘러싸면서 구성되며, 상기 영구자석은 상기 회전챔버의 내측면에 나선형의 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기에서, 상기 나선형의 곡률은 상기 자유회전체의 표면에 형성된 나선형의 곡률과 10% 이내로 유사하고, 나선형의 진행방향이 동일한 것을 특징으로 한다.Further, the bubble generator of the bubble generator according to the present invention includes a permanent magnet, the permanent magnet is configured to surround the rotation chamber, and the permanent magnet is formed in a spiral shape on the inner surface of the rotation chamber . Here, the curvature of the helical shape is similar to the curvature of the helical shape formed on the surface of the free rotating body within 10%, and the traveling direction of the helical shape is the same.

또한 본 발명에 따른 기포발생장치의 상기 기포발생부는 전자석을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The bubble generator of the bubble generator according to the present invention is characterized in that it includes an electromagnet.

본 발명에 따른 기포발생장치는 기존 기술에서와 같이 임펠러식 또는 초음파식에서 탈피하여, 고속으로 회전하는 회전체를 기반으로 능동적 기포생성기술을 구성함으로써, 소형화를 달성하였고 유입부 및 유출부 대비 기포발생부의 직경을 상대적으로 작게 구성하여 기포발생부내 액상 물질의 체류시간을 증대시키는 효과를 가진다.The bubble generator according to the present invention achieves downsizing by constituting an active bubble generating technique based on a rotating body rotating at a high speed by removing from an impeller type or an ultrasonic type as in the prior art, The diameter of the portion is relatively small and the residence time of the liquid material in the bubble generating portion is increased.

또한, 본 발명에 따른 기포발생장치는 기포발생부내 영구자석 또는 전자석을 구성하여 회전 속도를 증진시켜, 기포발생의 효율이 증진되는 효과를 가진다.Further, the bubble generator according to the present invention has the effect of improving the efficiency of bubble generation by increasing the rotational speed by constituting the permanent magnet or the electromagnet in the bubble generator.

도 1은 본 발명에 따른 기포발생장치의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 기포발생장치의 회전챔버에 구성된 영구자석의 제1 실시양태를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 기포발생장치의 회전챔버에 구성된 영구자석의 제2 실시양태를 나타낸다.1 shows a structure of a bubble generator according to the present invention.
Figure 2 shows a first embodiment of a permanent magnet constructed in a rotating chamber of a bubbling device according to the present invention.
Fig. 3 shows a second embodiment of a permanent magnet constructed in the rotating chamber of the bubbler according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 기포발생장치에 대하여 각 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a bubble generator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The use of the terms "comprises", "having", or "having" in this application is intended to specify the presence of stated features, integers, steps, components, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1에 나타난 본 발명에 따른 기포발생장치는 기본적으로 액상의 물질이 유입되는 유입부 1(10), 기상의 물질이 유입되는 유입부 2(20), 상기 유입되는 액상의 물질 대비 상대적으로 많은 함량의 기포를 포함하고 있는 유출물이 배출되는 유출부 1(40), 상기 유입부 1(10) 및 유입부 2(20)와 유출부 1(40)의 사이에 위치하면서, 나선형의 홈(81)을 구비하고, 회전하여 기포를 발생시키는 자유회전체(80)를 내장하고 있는 것을 특징으로 한다. 상기에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 기포발생장치에서는 액상의 물질과 기상의 물질이 유입되는 유입부가 별도로 구성되어 액상 물질 및 기상 물질의 양을 각각 별도로 용이하게 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 기포발생장치에서 액상의 물질은 고체 및 기체와 달리 일정한 부피를 가지면서 일정한 형태를 가지지 못한 액체로 이루어진 물질로써 통상적으로는 물이 될 수 있으며, 물 이외에도 쥬스, 유기용매 등 액체로 존재하는 물질은 모두 해당될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기포발생장치에서 기상의 물질은 고체 및 액체 대비 분자의 간격이 멀고, 응집력이 없으며, 일정한 모양과 부피를 갖지 않고 용기를 채우려는 성질을 가지는 기체로 이루어진 물질이며, 통상적으로는 공기가 될 수 있으나, 공기 이외에도 질소, 수소 등 기체로 존재하는 물질은 모두 해당될 수 있다.The bubble generator according to the present invention shown in FIG. 1 is basically composed of an inlet portion 10 through which a liquid material flows, an inlet portion 20 through which a gaseous material flows, (1), which is located between the inflow section 1 (10) and the inflow section 2 (20) and the inflow section 1 (40), and which has a spiral groove 81) and includes a free rotation body (80) for rotating and generating bubbles. As described above, in the bubble generating device according to the present invention, the liquid material and the inflow portion into which the gaseous material flows are separately constructed so that the amounts of the liquid material and the gaseous material can be easily adjusted separately. In the bubbling apparatus according to the present invention, the liquid material is a liquid material having a uniform volume and a uniform volume, unlike a solid material and a gas. Usually, the material may be water. In addition to water, All substances present may be applicable. Further, in the bubbling apparatus according to the present invention, the gas phase material is a substance made of a gas having a property that the gap between the solid and the liquid contrast molecules is long, has no cohesive force, has a constant shape and volume and tends to fill the container, May be air, but materials other than air, such as nitrogen and hydrogen, may be applicable.

본 발명에 따른 기포발생장치에서 기포가 생성되는 중요한 원리는 소정의 형상 및 크기를 가지는 회전챔버(70) 내부에서 자유롭게 회전할 수 있는 자유회전체(80)에 의해 액체와 기체가 혼합되면서 기포가 발생된다. 즉, 상기의 자유회전체(80)는 도 2에서 나타난 바와 같이 그 표면에 나선형의 홈(81)을 구비하고, 초당 1,200 rpm의 속도로 회전하여, 유입부 1(10) 및 유입부 2(20)를 통해 주입된 액체와 기체를 혼합하면서 액체 내부에서 기포를 제조할 수 있다. 자유회전체(80)의 회전력은 기본적으로 유입되는 액체 및 기체에 의해 전달받게 되며, 유입압력이 높아질수록 자유회전체(80)의 회전력이 커지게 된다. 이를 위하여, 자유회전체(80)의 표면에 형성된 나선형의 홈(81)은 유입되는 액체와 기체의 진행방향을 기준으로 30의 각도를 가지도록 구성되며, 나선형의 홈(81)이 많을수록 단위 시간내 많은 수의 기포를 만들고, 회전력을 높일 수 있게 된다. 본 발명에 따른 기포발생장치에서는 원호 2.75mm당 1개의 나선형 홈(81)이 있으며, 총 12개의 나선형 홈(81)으로, 이 경우, 유입되는 물의 유량 18 L/min, 압력 480.625 Kpa에서 1,200 rpm 의 회전력을 가지게 되며, 이때 발생되는 기포의 양은 토출되는 유체 중 6 %에 해당한다. 상기와 같이, 본 발명에 따른 기포발생장치에서 자유회전체(80)의 길이 cm 당 나선형 홈(81)의 개수가 3개 이하이면, 발생되는 기포의 수가 작아져 효율이 낮아지게 되고, 3개 이상이면 반대로 기포의 수가 지나치게 많아지고, 소모되는 에너지가 커지게 된다.The important principle that the bubbles are generated in the bubble generator according to the present invention is that the liquid and the gas are mixed by the free rotation body 80 which can freely rotate within the rotation chamber 70 having a predetermined shape and size, . 2, the free rotating body 80 has a helical groove 81 on its surface and rotates at a speed of 1,200 rpm per second so that the inlet 1 and the inlet 2 Bubbles can be produced in the liquid while mixing the liquid and the gas injected through the gas inlet 20. The rotational force of the free rotation body 80 is basically transmitted by the incoming liquid and gas, and the rotational force of the free rotation body 80 increases as the inflow pressure increases. For this, the helical groove 81 formed on the surface of the free rotation body 80 is configured to have an angle of 30 with respect to the traveling direction of the introduced liquid and the gas, and the larger the helical groove 81, I can create a large number of air bubbles and increase the torque. In the bubble generating device according to the present invention, there is one spiral groove 81 per 2.75 mm of arc, and a total of 12 spiral grooves 81 are formed. In this case, at the flow rate of 18 L / min of the inflow water and at 480.625 Kpa of pressure, , And the amount of bubbles generated at this time corresponds to 6% of the fluid to be discharged. As described above, in the bubble generator according to the present invention, when the number of the spiral grooves 81 per 3 cm of the length of the free rotation body 80 is 3 or less, the number of generated bubbles is reduced, Or more, the number of bubbles is excessively increased and energy consumed is increased.

본 발명에 따른 기포발생장치에서 또 한가지의 중요한 사항은 상기 자유회전체(80)가 얼마나 빨리 회전할 수 있느냐에 따라 기포의 생성효율이 직접적으로 영향을 받게 된다는 사실이다. 따라서, 본 발명에서는 소모되는 에너지의 양을 최소화하면서 상기 자유회전체(80)의 회전력을 높이는 것이 중요한 인자가 될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 기포발생장치에서는 최소한의 에너지로 회전력을 개선하기 위하여 영구자석(90)을 채용하고 있으며, 영구자석(90)은 상기의 자유회전체(80)가 내장되는 기포발생부(60)에 위치한다. 도 1에서와 같이, 기포발생부(60)는 액체가 유입되는 유입부 1(10) 및 기체가 유입되는 유입부 2(20)와 액상의 물질 대비 상대적으로 많은 함량의 기포를 포함하는 유물출이 배출되는 유출부 1(40)의 사이에 위치하면서, 그 내부에 자유회전체(80)를 내장하고, 내장된 자유회전체(80)의 주변으로 영구자석(90)이 위치하고 있다. Another important matter in the bubble generator according to the present invention is the fact that the efficiency of bubble generation is directly influenced by how fast the free rotation body 80 can rotate. Accordingly, in the present invention, increasing the rotational force of the free rotating body 80 while minimizing the amount of energy consumed can be an important factor. For this purpose, in the bubble generator according to the present invention, a permanent magnet (90) is employed to improve the rotational force with a minimum energy, and the permanent magnet (90) (60). As shown in FIG. 1, the bubble generating unit 60 includes a bubble generating unit 60 and a bubble generating unit 60. The bubble generating unit 60 includes an inlet 1 for introducing liquid and an inlet 2 for introducing gas, And the permanent magnet 90 is positioned around the free rotating body 80 in which the free rotating body 80 is housed.

본 발명에 따른 기포발생장치에서 영구자석(90)은 네오디움, 시마륨 코발트 중 1개 이상으로 만들어질 수 있으며, 통상적으로는 네오디움으로 제조될 수 있다. 상기의 영구자석(90)은 자유회전체(80)의 회전력을 높이기 위하여, 자유회전체(80)와 직접적으로 접촉하지는 않으면서, 자유회전체(80)의 회전원의 주위를 둘러싸도록 구성되고 2개 이상의 영구자석(90)이 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 기포발생장치에서 영구자석(90)은 상기에 기재된 바와 같이 자유회전체(80)를 둘러싸는 구조이면 어떤 실시양태도 포함될 수 있으나, 바람직하게는 도 2에서와 같이 복수개의 원형의 형상을 가진 영구자석(90)이 상기 회전챔버(70)를 둘러싸는 형태로 구성되거나, 또는 도 3에서와 같이 상기 자유회전체(80)의 표면에 구성된 나선형의 홈(81)과 동일한 형상으로 회전챔버(70)의 내측부에 형성된 나선형의 홈(81)을 따라서, 영구자석(90)이 상기 회전챔버(70)의 내측부에 형성될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기포발생장치의 상기 회전챔버(70) 내측벽에 나선형의 홈(81)이 만들어지고, 그 나선형의 홈(81)에 영구자석(90)이 채워지며, 영구자석(90)의 표면에 전도성 폴리머가 코팅되거나, 또는 상기 회전챔버(70) 내측면에 회전챔버(70)와 동일 재질의 원통형 판막(100)이 삽입될 수 있다. 여기에서, 상기 나선형의 곡률은 상기 자유회전체(80)의 표면에 형성된 나선형의 곡률과 10% 이내로 유사하고, 나선형의 진행방향이 동일한 것을 특징으로 한다. 상기 구성에서, 나선형의 곡률이 상기 자유회전체(80)의 표면에 형성된 나선형의 곡률과 10%를 벗어날 경우, 자유회전체(80)의 회전 운동과 일치하지 않아 회전운동의 개선율을 저하시키게 된다.In the bubble generator according to the present invention, the permanent magnet 90 may be made of at least one of neodymium and cesium-manganese cobalt, and may be usually made of neodymium. The permanent magnet 90 is configured to surround the periphery of the rotation source of the free rotation body 80 without directly contacting the free rotation body 80 to increase the rotation force of the free rotation body 80 Two or more permanent magnets 90 are preferably provided. In the bubbling apparatus according to the present invention, the permanent magnet 90 may include any embodiment as long as the permanent magnet 90 surrounds the free rotation body 80 as described above. Preferably, however, Shaped permanent magnet 90 may surround the rotary chamber 70 or may have the same shape as the spiral groove 81 formed on the surface of the free rotating body 80 as shown in FIG. The permanent magnet 90 may be formed on the inner side of the rotary chamber 70 along the spiral groove 81 formed in the inner side of the rotary chamber 70. In this case, a spiral groove 81 is formed on the inner wall of the rotary chamber 70 of the bubble generator according to the present invention, the spiral groove 81 is filled with the permanent magnet 90, 90 may be coated with a conductive polymer or a cylindrical valve 100 of the same material as that of the rotary chamber 70 may be inserted into the inner surface of the rotary chamber 70. Here, the curvature of the helical shape is similar to the curvature of the helical shape formed on the surface of the free rotating body 80 by 10% or less, and the traveling direction of the helical shape is the same. In the above configuration, when the spiral curvature is out of the spiral curvature formed on the surface of the free rotating body 80 by 10%, the rotation speed of the free rotating body 80 is not coincident with the rotating motion of the free rotating body 80, .

본 발명에 따른 기포발생장치에서는 상기의 영구자석(90)외 전자석이 이용될 수도 있으며, 영구자석(90)과 함께 전자석이 구성될 수도 있다. 다만, 전자석이 이용될 경우, 전자석에 전기를 공급할 수 있는 전원과 배선 설비가 추가로 구비되어야 하며, 이 경우, 통상의 구성이 되기 때문에 본 발명에서는 설명을 생략한다.In the bubble generator according to the present invention, the electromagnet other than the permanent magnet 90 may be used, and the electromagnet may be configured together with the permanent magnet 90. However, when an electromagnet is used, a power supply and a wiring facility capable of supplying electricity to the electromagnet must be additionally provided. In this case, since it is a normal configuration, the description is omitted in the present invention.

또한, 본 발명에 따른 기포발생장치의 기포발생부(60)는 그 내부에 자유회전체(80)를 내장하는 회전챔버(70)를 구비하고 있으며, 회전챔버(70)의 크기는 자유회전체(80)가 자유롭게 회전할 수 있을 정도로 구성된다. 통상적으로, 회전챔버(70)는 자유회전체(80)의 직경을 감안하면서, 유입되는 액체와 기체가 혼합된 상태에서 나선형으로 이동할 수 있도록 구성되며, 본 발명에서는 자유회전체(80)의 직경 대비 1/4 이상의 크기를 가지도록 구성되었다. The bubble generator 60 of the bubble generator according to the present invention includes a rotating chamber 70 in which a free rotating body 80 is housed. (80) is freely rotatable. Generally, the rotating chamber 70 is configured to move spirally in a mixed state of the liquid and the gas while taking into account the diameter of the free rotating body 80. In the present invention, the diameter of the free rotating body 80 And more than 1/4 of the contrast.

본 발명에 따른 기포발생장치에서, 기포의 발생효율을 개선시키기 위한 또 다른 구성요소는 상기 회전챔버(70)내 액체와 기체의 체류시간을 연장하는 것이다. 본 발명에 따른 기포발생장치에서는 상기 유입부 1(10) 및 유출부 1(40)의 직경과 비교하여, 상기 회전챔버(70)의 유입부 3(30) 및 유출부 2(50)의 직경을 상대적으로 크게 구성함으로써, 유입부 1(10)로부터 유입부 2(20)로의 유입속도는 빠르게 하면서, 유출부 2(50)로부터 유출부 1(40)로의 유출속도는 늦어지게 하였다. 결과적으로, 외부로부터 유입부 1(10)로 유입된 액체와 유입부 2(20)로부터 유입된 기체는 유입부 1(10) 및 유입부 2(20)와 상기 회전챔버(70)내의 유입부 3(30)간의 이송로를 지나, 유입부 3(30)으로 유입될 때, 유입부 1(10) 및 유입부 2(20), 이송관로와 비교하여 상대적으로 큰 직경의 관로에 진입하면서 유입속도가 빨라지고 따라서, 상기 자유회전체(80)의 회전력이 증가될 수 있다. 이후, 상기 자유회전체(80)를 회전시키면서 기포가 발생된 후, 상기 회전챔버(70)의 유출부 2(50)를 통과하여 유출부 1(40)로 들어갈 때, 관로의 직경이 다시 좁아지면서, 유출되는 속도가 느려지게 되고, 이로 인해 상기 회전챔버(70)내 유체의 체류시간이 증대될 수 있다.In the bubbling apparatus according to the present invention, another component for improving the bubble generation efficiency is to extend the residence time of the liquid and the gas in the rotary chamber 70. The diameter of the inlet 3 (30) and the outlet 2 (50) of the rotary chamber 70 are smaller than the diameters of the inlet 1 (10) and the outlet 1 (40) The inflow speed from the inflow section 1 to the inflow section 2 to the inflow section 2 is increased and the inflow speed from the outflow section 2 to the outflow section 1 is delayed. As a result, the liquid introduced from the outside to the inlet 1 (10) and the gas introduced from the inlet 2 (20) flows into the inlet 1 (10) and the inlet 2 (20) 3 and 30 and flows into the inflow section 3 30 and enters the relatively large diameter pipeline as compared with the inflow section 1 10 and the inflow section 2 20 and the transfer pipeline, The rotational speed of the free rotating body 80 can be increased. Thereafter, when the bubble is generated while rotating the free rotating body 80 and then the flow passes through the outlet portion 2 50 of the rotary chamber 70 and enters the outlet portion 40, The flow rate of the fluid in the rotary chamber 70 can be increased.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.Having thus described a particular portion of the present invention in detail, those skilled in the art will appreciate that these specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby, It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the invention, and that such modifications and variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

10 : 유입부 1 20 : 유입부 2
30 : 유입부 3 40 : 유출부 1
50 : 유출부 2 60 : 기포발생부
70 : 회전챔버 80 : 자유회전체
81 : 나선형 홈 90 : 영구자석
100 : 원통형 판막10: inlet 1 20: inlet 2
30: inlet 3 40: outlet 1
50: outlet portion 2 60: bubble generator
70: rotating chamber 80: free rotating body
81: Spiral groove 90: Permanent magnet
100: Cylindrical valve

Claims (8)

액상의 물질이 유입되는 유입부 1(10) ;
기상의 물질이 유입되는 유입부 2(20) ;
상기 유입되는 액상의 물질 대비 상대적으로 많은 함량의 기포를 포함하고 있는 유출물이 배출되는 유출부 1(40) ;
상기 유입부 1(10) 및 유입부 2(20)와 유출부 1(40)의 사이에 위치하면서, 나선형의 홈(81)을 구비하고, 회전하여 기포를 발생시키는 자유회전체(80)를 내장하고 있는 기포발생부(60)를 포함하는 기포발생장치
An inlet (1) (10) into which a liquid material flows;
An inlet 2 (20) into which gaseous material flows;
An outlet 1 40 through which an effluent containing a relatively large amount of bubbles relative to the incoming liquid material is discharged;
A free rotating body 80 which is located between the inlet 1 and the inlet 2 and the outlet 1 and has a spiral groove 81 and rotates to generate bubbles, A bubble generator 60 including a built-in bubble generator 60,
1항에 있어서, 상기 기포발생부(60)는 상기 자유회전체(80)를 내장하면서, 상기 자유회전체(80)가 내장된 상태에서 회전가능한 회전챔버(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기포발생장치
The bubble generator (60) according to claim 1, wherein the bubble generator (60) includes a rotation chamber (70) having the free rotation body (80) built therein and rotatable with the free rotation body Bubble generator
3항에 있어서, 상기 회전챔버(70)를 사이에 두고 유입부 3(30) 및 유출부 2(50)가 구성되며, 자유회전체(80) 및 회전챔버(70)의 직경은 상기 유입부 1(10), 유입부 2(20), 유출부 1(40), 유출부 2(50)와 비교하여 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 기포발생장치
Wherein the diameter of the free rotating body (80) and the rotating chamber (70) is larger than the diameter of the inlet chamber (30) and the outlet chamber (50) Wherein the bubble generating device is relatively large as compared with the bubble generating device 1 (10), the inflow section 2 (20), the outflow section 1 (40), and the outflow section 2 (50)
1항 또는 2항에 있어서, 상기 기포발생부(60)는 영구자석(90)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 기포발생장치
The bubble generator according to any one of claims 1 to 5, wherein the bubble generator (60) comprises a permanent magnet (90)
4항에 있어서, 상기 영구자석(90)은 상기 회전챔버(70)를 둘러싸면서 구성되는 것을 특징으로 하는 기포발생장치
4. The bubble generator according to claim 4, wherein the permanent magnet (90) is configured to surround the rotating chamber (70)
4항에 있어서, 상기 영구자석(90)은 상기 회전챔버(70)의 내측면에 나선형의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 기포발생장치
4. The bubble generator according to claim 4, wherein the permanent magnet (90) is formed in a spiral shape on the inner surface of the rotary chamber (70)
6항에 있어서, 상기 나선형의 곡률은 상기 자유회전체(80)의 표면에 형성된 나선형의 곡률과 10% 이내로 유사하고, 나선형의 진행방향이 동일한 것을 특징으로 하는 기포발생장치
6. The bubble generator according to claim 6, wherein the spiral curvature is similar to a spiral curvature formed on the surface of the free rotating body (80) within 10%
1항에 있어서, 상기 기포발생부(60)는 전자석을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 기포발생장치

The bubble generator according to claim 1, wherein the bubble generator (60) includes an electromagnet

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