KR20200007178A - 마이크로 버블 생성장치 - Google Patents

마이크로 버블 생성장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200007178A
KR20200007178A KR1020180080992A KR20180080992A KR20200007178A KR 20200007178 A KR20200007178 A KR 20200007178A KR 1020180080992 A KR1020180080992 A KR 1020180080992A KR 20180080992 A KR20180080992 A KR 20180080992A KR 20200007178 A KR20200007178 A KR 20200007178A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
small
injection holes
holes
injection
Prior art date
Application number
KR1020180080992A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102205332B1 (ko
Inventor
최상돈
최정호
Original Assignee
주식회사 뉴텍삼원촉매
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 뉴텍삼원촉매 filed Critical 주식회사 뉴텍삼원촉매
Priority to KR1020180080992A priority Critical patent/KR102205332B1/ko
Publication of KR20200007178A publication Critical patent/KR20200007178A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102205332B1 publication Critical patent/KR102205332B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F3/04106—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2322—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles using columns, e.g. multi-staged columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2323—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/2366—Parts; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2373—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media for obtaining fine bubbles, i.e. bubbles with a size below 100 µm
    • B01F3/04496—
    • B01F3/04503—
    • B01F3/04829—
    • B01F2003/04858—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)

Abstract

본 발명은 마이크로 버블 생성장치에 관한 것으로, 물과 기체가 일정 비율로 혼합되어 있는 유체를 공급하는 공급관과, 극미한 크기의 미세기포 혼합되어 있는 유체를 배출하는 배출관이 형성되도록 구성되는 마이크로 버블 생성장치에 있어서,
상기 공급관 및 배출관이 연결되는 작은 직경으로 형성된 상, 하부 원형돌출부 각각의 폐구부에는 복수의 1차 및 4차 분사구멍 일정간격으로 배열 형성되어 있으며, 상기 상,하부 원형돌출부 각각의 개구부에서 외측으로 확장되도록 형성되는 상,하부 확장부와, 상기 상,하부 확장부의 원주면에서 상기 상,하부 원형돌출부의 반대방향으로 돌출하도록 형성되는 상,하부 분할원통부가 일체로 형성되어 있는 상,하부 분할통체와; 상기 상,하부 분할통체의 내부로 삽입되어 상,하부 확장부의 내면에 밀착되도록 용접으로 고정 부착되며, 중심에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 2차 및 3차 분사구멍들이 형성되어 있는 상,하부 증압분사판과; 상기 하부 분할통체의 내부로 삽입되어 상부 증압분사판에 용접으로 고정 부착되는 접합플렌지와, 상기 접합플렌지의 중심에서 상부 통체의 내부로 삽입되도록 형성되는 돌출원통부와, 상기 돌출원통부의 외주에 복수의 회전유도공이 구성되어 있는 회전유도통체를 포함하고 있으며, 상기 상,하부 분할통체 각각의 개구부를 맞대어 용접하여 일체로 결합된 결합통체가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

마이크로 버블 생성장치{Micro bubble generator}
본 발명은 마이크로 버블 생성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물과 기체(산소 등)를 적당한 비율로 혼합한 유체를 일정압력으로 공급관에 공급하여 복수의 작은 구멍을 통과케 하여 수압이 세지는 압력으로 분사되도록 하는 1∼2차 분사작용으로 기포가 발생되도록 하여 결합통체에 저장되도록 하며, 이어서 상기 결합통체에 저장되는 유체가 회전유도통체 속으로 유입되면서 회전되도록 함으로써 유체 속에 발생되어 있는 기포가 미세한 크기로 잘게 부서지도록 하는 방법으로 마이크로 버블(micro buble)이 생성되도록 하는 마이크로 버블 생성장치에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로 버블은 5㎛(마이크로미터 또는 미크론, 1㎛=0.001mm) 이하의 크기로 육안(눈)으로 확인할 수 없는 초미세 기포로써, 일반 버블의 1/2,000 크기로 사람 피부의 모공 25㎛ 보다 더 작은 미세한 공기 입자이며, 소멸할 때에는 40㎑의 초음파를 발생시키며, 140㏈의 높은 음압을 발생시키고, 4,000∼6,000도의 순간적은 고열이 발생된다.
통상 버블(기포)은 물속에서 상승해 표면에서 파열하지만 마이크로 버블은 수증에서 압력에 의해 축소되며, 다양한 에너지를 발생시키며 소멸하게 된다.
또한 상기 마이크로 버블은 초극미한 거품으로 물과 공기를 격렬하게 회전시키는 경우에 발생하게 된다.
종래 기술의 미세기포 발생장치의 일반적인 원리는 1차적으로 액체와 기체를 펌프로 혼합하고, 2차적으로 혼합 유체를 혼합탱크에서 가압한 후 3차적으로 배출노즐을 통해 분사하여 미세기포를 발생시키는 방식이다.
상기와 같은 종래 기술의 미세기포 발생장치는 환경분야의 폐수처리 공정에 적용하여 이물질의 교반폭기, 부상분리, 용존산소율 증대 등으로 극소의 에너지로 약품처리공정을 대폭 축소시키는 효과가 있고, 농업분야의 수경재배, 지중관수 및 살수농법 등에 사용되는 농업용수 공급방법으로 활용하여 농작물의 생장촉진, 과실수의 당도증대, 농약을 사용하지 않는 친환경 농업을 가능하게 하고, 또한 출고를 위한 세척공정에 적용하여 잔류농약의 분리제거, 살균, 이물질의 부상분리제거 등으로 농산물의 품질향상에 기여하게 된다.
또한 종래 기술의 미세기포 발생장치는 수산양식업의 산소발생수단으로 활용하여 고밀도 양식을 위한 용존산소율의 증가와 살균효과 증대로 인한 항생제 사용의 감소를 가능케 하며, 생활용수의 공급라인에 설치하여 무세제 목욕효과 및 살균효과 등을 통해 사람의 피부건강을 향상시키는 효과가 있다.
그러나 상기와 같은 종래 기술의 미세기포 발생장치는 물을 펌핑하기 위한 모터펌프와, 산소 등 기체를 공급하기 위한 인젝터 및 혼합탱크에 주입되는 물과 기체를 회전 교반시키는 교반모터 등으로 구성되므로 구조가 복잡하고, 특히 물과 기체를 회전 교반시키는 혼합탱크의 구조가 복잡할 뿐 아니라 대형으로 제작될 수밖에 없기 때문에 소형화가 어렵다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.
국내 등록특허 제10-1188556호(2012. 10. 05. 공고) 국내 등록특허 제10-1787833호(2017. 10. 12. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 공급관에서 일정한 압력으로 공급되는 물과 기체(산소 등)는 복수의 작은 구멍을 수차례 연속해서 통과케 하는 과정으로 기포가 발생되게 하면서 결합통체 내부로 유입되게 하며, 상기 결합통체 내부로 유입되는 물과 기체(이하 '유체'라 칭함) 및 기포는 회전유도통체에 나선방향을 향해 상,하 일정간격으로 이격 형성되어 있는 복수의 작은 구멍을 통해 상기 회전유도통체 내부로 유입될 때 회전하도록 하여 기포가 유체와 함께 회전하면서 유체에 부딪치는 마찰현상에 의해 잘게 부서지게 하여 미세기포가 발생되도록 하는 마이크로 버블 생성장치를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,
물과 기체가 일정 비율로 혼합되어 있는 유체를 공급하는 공급관과, 극미한 크기의 미세기포 혼합되어 있는 유체를 배출하는 배출관이 형성되어 있도록 구성되는 마이크로 버블 생성장치에 있어서,
상기 공급관이 연결되는 작은 직경으로 형성된 상부 원형돌출부의 폐구부에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 1차 분사구멍들이 일정간격으로 배열 형성되어 있으며, 상기 상부 원형돌출부의 개구부에서 외측으로 확장되도록 형성되는 상부 확장부와, 상기 상부 확장부의 원주면에서 상기 상부 원형돌출부의 반대방향으로 돌출하도록 형성되는 상부 분할원통부가 일체로 형성되어 있는 상부 분할통체와;
상기 배출관이 연결되는 작은 직경으로 형성된 하부 원형돌출부의 폐구부에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 4차 분사구멍들이 일정간격으로 배열 형성되어 있으며, 상기 하부 원형돌출부의 개구부에서 외측으로 확장되도록 형성되는 하부 확장부와, 상기 하부 확장부의 원주면에서 상기 하부 원형돌출부의 반대방향으로 돌출하도록 형성되는 하부 분할원통부가 일체로 형성되어 있는 하부 분할통체와;
상기 상부 분할통체의 내부로 삽입되어 상부 확장부의 내면에 밀착되도록 용접으로 고정 부착되며, 중심에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 2차 분사구멍들이 형성되어 있는 상부 증압분사판과;
상기 하부 분할통체의 내부로 삽입되어 하부 확장부의 내면에 밀착되도록 용접으로 고정 부착되며, 중심에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 3차 작은 분사구멍이 형성되어 있는 하부 증압분사판과;
상기 하부 분할통체의 내부로 삽입되어 하부 증압분사판에 용접으로 고정 부착되는 접합플렌지와, 상기 접합플렌지의 중심에서 복수의 3차 작은 분사구멍들을 수용할 수 있는 직경으로 형성된 채 상부 분할통체의 내부로 삽입되는 높이를 갖도록 형성되는 돌출원통부와, 상기 돌출원통부의 외주에 상,하 사선방향을 향해 일정간격으로 이격 형성되는 복수의 회전유도공이 구성되어 있는 회전유도통체를 포함하고 있으며,
상기 상부 분할원통부와 하부 분할원통부 각각의 개구부를 맞대어 용접하여 대칭을 이루도록 일체로 결합되는 결합통체를 형성하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 증압분사판의 중심에 형성되는 복수의 2차 작은 분사구멍은 1차 작은 분사구멍의 갯수보다 적은 갯수로 형성되어 있으며, 상기 하부 증압분사판의 중심에 형성되는 3차 작은 분사구멍은 4차 작은 분사구멍의 갯수보다 적은 갯수로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 공급관으로 공급되는 유체가 복수의 1차 및 2차 작은 분사구멍을 차례로 통과하는 상태로 분사될 때 비교적 입경이 큰 기포가 발생되면서 결합통체에 유입되며, 이어서 상기 결합통체에 유입된 유체와 기포는 결합통체 내부에 형성되어 있는 회전유도통체의 돌출원통부에 상,하 사선방향을 향해 상,하 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 회전유도공을 통해 상기 돌출원통부 내부로 유입될 때 회전하게 되므로 입경이 큰 기포가 유체와 함께 회전하게 될 때 유체와의 마찰로 인해 잘게 부서지면서 미세한 기포로 작아진 다음 복수의 3차 및 4차 작은 분사구멍을 차례로 통과하는 과정에서 미세기포가 더욱 작아지는 극미한 기포로 형성되면서 유체와 함께 배출되는 마이크로 버블의 생성효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은 수족관의 용존산소량을 높이는데 적용할 수 있으며, 농업용수에 적용하는 방법으로 농작물의 생장촉진, 과실수의 당도증대, 농약을 사용하지 않는 친환경농업을 가능하게 하고 농산물의 출고를 위한 세척공정에 적용하여 농산물에 잔류하고 있는 잔류농약을 분리 제거할 수 있도록 하는 등 농산물의 품질향상에 기여하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 마이크로 버블 생성장치의 실시예 사용상태 단면도이며,
도 2는 도 1의 B-B선 단면도이고,
도 3은 본 발명의 마이크로 버블 생성장치를 제작하기 전 상태의 분리 사시도이며,
도 4는 본 발명의 마이크로 버블 생성장치를 제작하기 전 상태의 상,하부 분할통체의 분리 사시도이고,
도 5는 본 발명의 마이크로 버블 생성장치를 제작하기 전 상태의 회전유도통체 사시도이며,
도 6은 본 발명의 마이크로 버블 생성장치를 제작하기 전 상태의 상부 분할통체 단면도이고,
도 7은 본 발명의 마이크로 버블 생성장치를 제작하기 전 상태의 하부 분할통체와 회전유도통체의 분리 단면도이며,
도 8은 본 발명의 마이크로 버블 생성장치를 제작하기 전 상태의 상,하부 분할통체의 결합상태를 보여주기 위한 단면도이고,
도 9는 본 발명의 마이클로 버블 생성장치의 제작완료상태 단면도이다.
본 발명에 의한 마이크로 버블 생성장치에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면부호 1은 마이크로 버블 생성장치를 나타내는 것으로, 상기 마이크로 버블 생성장치(1)는 물과 기체(산소 등)가 설정된 비율로 혼합된 유체를 공급하기 위한 공급관(2)과, 상기 공급관(2)을 통해 공급되는 유체에 극미한 마이크로 버블(기포)이 생성되도록 하는 결합통체(3) 및 상기 결합통체(3)에서 극미한 마이크로 버블이 생성된 유체를 원하는 장소로 배출시키기 위한 배출관(4)이 차례대로 용접으로 연결되는 구조로 구성된다.
상기 마이크로 버블 생성장치(1)의 주요 구성인 결합통체(3)는 상부 분할통체(3a)와 하부 분할통체(3b)가 서로 대칭상으로 분리된 상태로 제작된 후 서로 대칭을 이루도록 맞대어진 상태에서 용접되어 일체로 결합되는 구조로 구성된다.
상기 결합통체(3)의 상부 분할통체(3a)는 공급관(2)이 연결되는 폐구부(31)가 형성되어 있는 상부 원형돌출부(32)와, 상기 상부 원형돌출부(32)의 개구부(도면상 하단부분 참조)에서 외측을 향해 사방으로 확장하도록 형성되는 상부 확장부(33)와, 상기 상부 확장부(33)의 원주면에서 상기 원형돌출부(32)의 반대방향으로 돌출하도록 형성되는 상부 분할원통부(34)가 일체로 형성되는 구조로 구성되어 있다.
상기 결합통체(3)의 하부 분할통체(3b)는 배출관(4)이 연결되는 폐구부(35)가 형성되어 있는 하부 원형돌출부(36)와, 상기 하부 원형돌출부(36)의 개구부(도면상 상단부분 참조)에서 외측을 향해 사방으로 확장하도록 형성되는 하부 확장부(37)와, 상기 하부 확장부(37)의 원주면에서 상기 하부 원형돌출부(36)의 반대방향으로 돌출하도록 형성되는 하부 분할원통부(38)가 일체로 형성되어 있도록 구성되어 있다.
또한 상기 상부 분할통체(3a)의 내부에는 상부 증압분사판(5a)이 삽입 설치되어 상부 확장부(33)의 내면에 용접되어 고정 부착된다.(도 6 참조)
그리고 상기 하부 분할통체(3b)의 내부에는 하부 증압분사판(5b)이 삽입 설치되어 하부 확장부(37)의 내면에 용접으로 고정 부착된다.(도 7 참조)
상기 하부 분할통체(3b)의 내부에는 회전유도통체(6)가 삽입 설치되는데, 상기 회전유도통체(6)의 접합플렌지(61)는 하부 분할통체(3b)에 삽입 설치된 하부 증압분사판(5b)에 밀착된 상태로 용접되어 고정 부착되며, 상기 접합플렌지(61)의 중심에는 하부 분할원통부(38)의 개구단보다 높게 돌출하여 상부 분할통체(3a)의 상부 분할원통부(34) 속으로 삽입되는 높이를 갖는 돌출원통부(62)가 형성되어 있으며, 또한 상기 돌출원통부(62)의 윈주에는 사선방향을 향해 상,하 일정간격으로 관통하도록 복수의 회전유도공(63)이 형성되어 있는데, 상기한 복수의 회전유도공(63)은 돌출원통부(62)의 일측부분에 사선방향으로 형성되어 있도록 구성되어 있다.(도 3 및 도 7∼8 참조)
상기 회전유도통체(6)의 돌출원통부(62)에 사선방향을 향해 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 회전유도공(63)들은 유체가 결합통체(3)의 내부에서 돌출원통부(62) 내부로 유입될 때 일방향으로 회전하도록 하는 작용을 하게 되므로 상기 돌출원통부(62)의 내부로 유입되는 유체가 회전하게 될 때에는 유체속에 포함되어 있는 기포가 물과의 마찰작용이 활발하게 이루어져 잘게 부서지게 된다.(도 2 참조)
한편, 상기 상부 분할통체(3a)의 상부 원형돌출부(32)에 형성된 폐구부(31)에는 공급관(2)에서 공급되는 유체가 공급압보다 센 압력으로 분사되게 하는 복수의 작은 구멍들로 이루어진 1차 분사구멍(7a)들은 일정간격으로 배열 형성되어 있으며, 상기 상부 증압분사판(5a)의 중심에도 작은 구멍들로 이루어진 복수의 2차 분사구멍(7b)이 형성되어 있는데, 상기한 복수의 2차 분사구멍(7b)은 폐구부(31)에 형성되어 있는 1차 분사구멍(7a)들과는 같은 크기(직경)으로 형성되어 있으면서 상기 2차 분사구멍(7b)들은 1차 분사구멍(7a)들보다 적은 갯수로 배열 형성되어 있다. 이는 복수의 1차 분사구멍(7a)을 통해 폐구부(31) 내부로 유입된 유체가 적은 갯수로 형성된 복수의 2차 분사구멍(7b)으로 분사될 때 수압이 세지도록 하기 위함이다.
또한 상기 하부 분할통체(3b)의 하부 확장부(37)에 고정 부착된 하부 증압분사판(5b)의 중심에는 회전유도통체(6)의 돌출원통부(62) 내부에 회전하는 상태로 유입되는 유체의 압력보다 센 압력으로 하부 원형돌출부(36)의 내측을 향해 분사하도록 작은 구멍들로 이루어진 복수의 3차 분사구멍(7c)들이 형성되어 있으며, 상기 하부 원형돌출부(36)에 형성된 폐구부(35)에는 상기 하부 원형돌출부(36)의 내부로 유입되는 유체가 센 압력으로 분사되도록 하는 복수의 4차 분사구멍(7d)이 배열 형성되어 있는데, 상기한 3차 분사구멍(7c)과 4차 분사구멍(7d)들은 같은 크기(직경)로 형성되어 있으며, 상기 3차 분사구멍(7c)은 2차 분사구멍(7b)과 같이 적은 갯수로 형성되어 있다.
그리고 상기 하부 원형돌출부(36) 내부로 유입된 유체를 배출관(4)으로 배출시키기 위해 폐구부(35)에 배열 형성되어 있는 복수의 4차 분사구멍(7d)은 3차 분사구멍(7c)의 갯수보다 많은 갯수로 형성되어 있다.
따라서 상기 하부 원형돌출부(36)의 내부로 유입되는 유체는 폐구부(35)에 많은 갯수로 형성되어 있는 복수의 4차 분사구멍(7d)에 의해 원활하게 배출될 수 있게 되는 것이다.
상기 상부 분할통체(3a)에 형성된 상부 원형돌출부(32)의 폐구부(31)에 연결되어 있는 공급관(2)은 상기한 폐구부(31)에 용접되어 있는 상부 소켓관(21)에 나사조립되는 구조로 연결되는 것이며, 상기 하부 분할통체(3b)에 형성된 하부 원형돌출부(36)의 폐구부(35)에 연결되는 배출관(4)은 상기한 폐구부(35)에 용접으로 고정 부착되어 있는 하부 소켓관(41)에 나사조립되는 구조로 연결되는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 마이크로 버블 생성장치(1)는 공급관(2)으로 공급되는 유체에 마이크로 버블이 생성되도록 하여 배출관(4)을 통해 원하는 장소로 배출시키도록 구성되는 것으로, 상기 마이크로 버블 생성장치(1)를 이용하여 공급관(2)으로 공급되는 유체에 마이크로 버블을 생성시키는 데 따른 작용에 대하여 설명한다.
상기 공급관(2)에는 물과 일정 비율의 기체(산소)가 혼합된 유체가 공급되며, 또한 상기 공급관(2)을 따라 흐르는 유체가 일정압으로 공급될 때에는 기포가 발생하지 않게 되지만 공급관(2)으로 공급되는 유체가 상부 분할통체(3a)에 형성되어 있는 상부 원형돌출부(32)의 폐구부(31)에 부딪치면서 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 1차 분사구멍(7a)을 통해 상부 원형돌출부(32) 내부로 분사될 때에는 기포가 발생하게 된다.
즉, 일정한 압력으로 공급관(2)으로 공급되는 유체가 상부 원형돌출부(32)에 의해 흐름이 일시 정지되는 동시에 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 1차 분사구멍(7a)으로 빠져나갈 때에는 상기 공급관(2)으로 공급될 때의 압력보다 센 압력으로 분사되는 상태가 되며, 이와 같이 공급관(2)으로 공급되는 유체가 복수의 1차 분사구멍(7a) 각각에서 센 압력으로 상부 원형돌출부(32) 내부를 향해 분사됨에 따라 기포가 발생하게 되는데, 이때 상기 1차 분사구멍(7a) 각각에서 분사될 때 생성되는 기포(A1)는 비교적 입경이 큰 상태이며(도 1의 확대부분 참조), 상기 상부 원형돌출부(32)의 내부에 유입되는 유체는 다시 상부 증압분사판(5a)에 의해 흐름이 차단되는 동시에 복수의 2차 분사구멍(7b)으로 분사되는데, 이때 상부 증압분사판(5a)에 형성되어 있는 복수의 2차 분사구멍(7b)은 상부 원형돌출부(32)의 폐구부(31)에 형성되어 있응 복수의 1차 분사구멍(7a)들보다 적은 갯수로 형성되어 있기 때문에 상기 2차 분사구멍(7b)으로 분사되는 분사압은 상기 상부 원형돌출부(32) 내부에 유입되는 유체압보다 더 센 압력으로 결합통체(3) 내부로 분사될 때 기포가 발생하게 될 뿐 아니라 상기 회전유도통체(6)의 돌출원통부(62) 상단에 부딪치게 되므로 분사될 때 생성된 기포가 부서지게 되며, 이때 상기 결합통체(3) 내부에서 생성되는 기포는 상기 원형돌출부(32) 내부에서 생성되는 기포(A1)보다는 작은 크기의 기포(A2)가 생성된다.(도 1의 확대부분 참조)
상기 결합통체(3)의 내부에 가득 채워지는 상태로 유입되는 유체는 회전유도통체(6)의 돌출원통부(62)에 사선방향을 향해 상,하 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 회전유도공(63)을 통해 상기 회전유도통체(6)의 돌출원통부(62) 내부로 유입되는데, 이때 상기 돌출원통부(62)에 사선방향으로 위치를 달리하여 형성되어 있는 복수의 회전유도공(63)으로 유입되는 유체는 돌출원통부(62)의 내부에서 일방향으로 회전하는 상태로 유입되는 것이며(도 2 화살표 참조), 이에 따라 돌출원통부(62)의 내부로 유입되어 회전하는 유체에 포함되어 있는 기포는 물과 함께 회전하게 되며, 이와 같이 물과 회전하게 되는 기포는 물과의 마찰작용에 의해 잘게 부서지면서 아주 작은 크기의 미세한 기포(A3 : 도 1의 확대부분 참조)로 생성되는 것이다.
상기와 같이 회전유도통체(6)의 돌출원통부(62)로 유입되어 회전하면서 잘게 부서지는 미세한 기포(A3)가 생성되는 유체는 하부 증압분사판(5b)의 중심에 형성되어 있는 복수의 3차 분사구멍(7c)으로 분사될 때에는 상기 돌출원통부(62) 내부에서 회전하는 압력보다 센 압력으로 하부 소형연결부(36) 내부로 분사되므로 미세한 기포(A3)가 더 작아지는 크기로 부서지게 될 뿐 아니라 3차 분사구멍(7c)을 통해 센 압력으로 분사될 때 기포가 생성되지만, 이때 상기 하부 원형돌출부(36)의 내부에 생성되는 기포는 상기 돌출원통부(62)에서 잘게 부서지는 상태로 생성되는 미세한 기포(A3)가 더 작은 크기로 부서지는 상태로 생성되는 것이다.
그리고 상기 하부 원형돌출부(36)의 내부로 유입된 유체는 기포와 함께 폐구부(35)에 형성되어 있는 복수의 4차 분사구멍(7d)들 통해 분사되는데, 상기 폐구부(35)에 형성되어 있는 복수의 4차 분사구멍(7d)은 3차 분사구멍(7c)보다 많은 갯수로 형성되어 있으므로 상기 하부 원형돌출부(36)에 유입되는 유체와 기포는 복수의 4차 분사구멍(7d)을 통해 배출관(4)으로 원활하게 배출이 잘 이루어지게 되는 것이다.
상기와 같이 마이크로 버블 생성장치(1)는 물에 기체를 일정비율로 혼합하여 공급관(2)으로 공급하고, 상기 공급관(2)으로 공급되는 유체는 혼합통체(3)를 이용하여 1차 및 2차 분사구멍(7a)(7b)을 통해 단계적으로 센 압력으로 분사되게 하는 방법으로 기포를 생성시키고, 이어서 회전유도통체(6) 내부로 유입되는 유체와 기포를 격렬하게 회전시키는 방법으로 기포가 물과의 마찰작용으로 잘게 부서지게 하여 유체에는 아주 작은 크기의 초극미한 기포가 생성되어 있는 물을 공급할 수 있게 된다.
따라서 본 발명은 공급관(2)의 공급되는 유체에 일정비율로 혼합되는 기체가 산소일 경우에는 용존산소율이 높은 물을 공급할 수 있으므로 농업용수로 사용하게 될 경우 농작물의 생장촉진 등 친환경농업을 가능하게 하는 효과가 있으며, 수확한 농작물의 세척공정에 사용할 경우 잔류농약의 제거 및 살균 효과가 있으며, 또는 수산양식업에서 산소발생수단으로 활용하여 고밀도 양식어업을 가능하는 등의 효과가 있으며, 또한 본 발명은 물에 혼합되는 기체는 산소를 포함하여 탄산, 질소 등 하나 이상의 기체를 선택하여 마이크로 버블을 생성할 수 있는 것이다.
1 : 마이크로 버블 생성장치 2 : 공급관
3 : 결합통체 3a : 상부 분할통체
3b : 하부 분할통체 31,35 : 폐구부
32 : 상부 원형돌출부 33 : 상부 확장부
34 : 상부 분할원통부 56 : 하부 원형돌출부
37 : 하부 확장부 38 : 하부 분할원통부
4 : 배출관 5a : 상부 증압분사판
5b : 하부 증압분사판 6 : 회전유도통체
61 : 접합플렌지 62 : 돌출원통부
63 : 회전유도공 7a : 1차 분사구멍
7b : 2차 분사구멍 7c : 3차 분사구멍
7d : 4차 분사구멍

Claims (2)

  1. 물과 기체가 일정 비율로 혼합되어 있는 유체를 공급하는 공급관과, 극미한 크기의 미세기포 혼합되어 있는 유체를 배출하는 배출관이 형성되어 있도록 구성되는 마이크로 버블 생성장치에 있어서,
    상기 공급관이 연결되는 작은 직경으로 형성된 상부 원형돌출부의 폐구부에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 1차 분사구멍들이 일정간격으로 배열 형성되어 있으며, 상기 상부 원형돌출부의 개구부에서 외측으로 확장되도록 형성되는 상부 확장부와, 상기 상부 확장부의 원주면에서 상기 상부 원형돌출부의 반대방향으로 돌출하도록 형성되는 상부 분할원통부가 일체로 형성되어 있는 상부 분할통체와;
    상기 배출관이 연결되는 작은 직경으로 형성된 하부 원형돌출부의 폐구부에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 4차 분사구멍들이 일정간격으로 배열 형성되어 있으며, 상기 하부 원형돌출부의 개구부에서 외측으로 확장되도록 형성되는 하부 확장부와, 상기 하부 확장부의 원주면에서 상기 하부 원형돌출부의 반대방향으로 돌출하도록 형성되는 하부 분할원통부가 일체로 형성되어 있는 하부 분할통체와;
    상기 상부 분할통체의 내부로 삽입되어 상부 확장부의 내면에 밀착되도록 용접으로 고정 부착되며, 중심에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 2차 분사구멍들이 형성되어 있는 상부 증압분사판과;
    상기 하부 분할통체의 내부로 삽입되어 하부 확장부의 내면에 밀착되도록 용접으로 고정 부착되며, 중심에는 작은 구멍으로 이루어진 복수의 3차 작은 분사구멍이 형성되어 있는 하부 증압분사판과;
    상기 하부 분할통체의 내부로 삽입되어 상부 증압분사판에 용접으로 고정 부착되는 접합플렌지와, 상기 접합플렌지의 중심에서 복수의 3차 작은 분사구멍들을 수용할 수 있는 직경으로 형성된 채 상부 분할통체의 내부로 삽입되는 높이를 갖도록 형성되는 돌출원통부와, 상기 돌출원통부의 외주에 상,하 사선방향을 향해 일정간격으로 이격 형성되는 복수의 회전유도공이 구성되어 있는 회전유도통체를 포함하고 있으며,
    상기 상부 분할통체와 하부 분할통체 각각의 개구부를 맞대어 용접하여 대칭을 이루도록 일체로 결합된 결합통체가 형성되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 마이크로 버블 생성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 증압분사판의 중심에 형성되는 복수의 2차 작은 분사구멍은 1차 작은 분사구멍의 갯수보다 적은 갯수로 형성되어 있으며, 상기 하부 증압분사판의 중심에 형성되는 3차 작은 분사구멍은 4차 작은 분사구멍의 갯수보다 적은 갯수로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 버블 생성장치.
KR1020180080992A 2018-07-12 2018-07-12 마이크로 버블 생성장치 KR102205332B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080992A KR102205332B1 (ko) 2018-07-12 2018-07-12 마이크로 버블 생성장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080992A KR102205332B1 (ko) 2018-07-12 2018-07-12 마이크로 버블 생성장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200007178A true KR20200007178A (ko) 2020-01-22
KR102205332B1 KR102205332B1 (ko) 2021-01-21

Family

ID=69368335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180080992A KR102205332B1 (ko) 2018-07-12 2018-07-12 마이크로 버블 생성장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102205332B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102470164B1 (ko) * 2022-07-15 2022-11-29 (주)명보피앤씨 터널 폐수 처리 시스템의 응집침전조

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080101047A (ko) * 2007-05-15 2008-11-21 가부시키 가이샤 키쿠치 에코아스 미세기포 발생용 노즐
KR20110000768U (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 박재영 마이크로버블 발생노즐
KR101188556B1 (ko) 2010-10-15 2012-10-05 지효근 마이크로 버블 발생장치
KR20170093297A (ko) * 2016-02-04 2017-08-16 중앙대학교 산학협력단 타공플레이트를 이용한 미세버블 생성장치
KR101787833B1 (ko) 2015-10-28 2017-11-15 주식회사 일성 마이크로버블 발생장치의 가압탱크

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080101047A (ko) * 2007-05-15 2008-11-21 가부시키 가이샤 키쿠치 에코아스 미세기포 발생용 노즐
KR20110000768U (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 박재영 마이크로버블 발생노즐
KR101188556B1 (ko) 2010-10-15 2012-10-05 지효근 마이크로 버블 발생장치
KR101787833B1 (ko) 2015-10-28 2017-11-15 주식회사 일성 마이크로버블 발생장치의 가압탱크
KR20170093297A (ko) * 2016-02-04 2017-08-16 중앙대학교 산학협력단 타공플레이트를 이용한 미세버블 생성장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102470164B1 (ko) * 2022-07-15 2022-11-29 (주)명보피앤씨 터널 폐수 처리 시스템의 응집침전조

Also Published As

Publication number Publication date
KR102205332B1 (ko) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102105794B1 (ko) 나노버블발생장치
JP6210917B2 (ja) ナノバブル製造装置
CN106132523B (zh) 循环流式气泡产生喷嘴
KR200497577Y1 (ko) 나노버블발생장치
US20170252712A1 (en) Ultrasonic nutrient mixing reactor
JP2010155243A (ja) 旋回式微細気泡発生装置
KR101632020B1 (ko) 기포 용해 장치
CA2971079C (en) Optimized nozzle for injecting pressurized water containing a dissolved gas
KR20210033753A (ko) 나노버블발생시스템용 공기공급장치
JP2002059186A (ja) 水流式微細気泡発生装置
JP7295669B2 (ja) シャワーヘッド
KR20200007178A (ko) 마이크로 버블 생성장치
JP6968405B2 (ja) 気液混合ノズル
KR101188556B1 (ko) 마이크로 버블 발생장치
JP3751308B1 (ja) 混合機およびこれを用いた混合装置
JP2011115674A (ja) 微細化混合装置
JPWO2017056323A1 (ja) 水中酸素溶解装置およびこれを用いた水中酸素溶解方法
KR20210019350A (ko) 나노버블발생장치
JPH084799B2 (ja) 曝気装置
KR102455181B1 (ko) 나노버블발생장치
JP4264089B2 (ja) 超微細化装置
JP3173135U (ja) マイクロバブル発生装置およびこれを用いた水処理装置
JP5611387B2 (ja) 微細化混合装置
KR102473848B1 (ko) 나노버블발생장치
KR102541642B1 (ko) 나노버블발생장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right