KR20230057878A - Apparatus for producing nano-bubble water - Google Patents

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KR20230057878A
KR20230057878A KR1020210142156A KR20210142156A KR20230057878A KR 20230057878 A KR20230057878 A KR 20230057878A KR 1020210142156 A KR1020210142156 A KR 1020210142156A KR 20210142156 A KR20210142156 A KR 20210142156A KR 20230057878 A KR20230057878 A KR 20230057878A
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박찬규
여인설
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한국산업기술시험원
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for generating nanobubbles, which is able to kill harmful germs such as bio aerosol existing indoors and outdoors, reduce product manufacturing cost, and be easily maintained. More specifically, the present invention relates to an apparatus for generating nanobubble, comprising: a first bubble generation unit, which evenly shears gas and fluid introduced from one side, mixes the gas and the fluid by rotating, generates micro bubbles, in which the gas is introduced into liquid, and discharges the micro bubbles to the other side; and a second bubble generation unit, which receives the bubbles generated in the first bubble generation unit through one side, makes the introduced bubbles collide with each other multiple times, and generates nanobubbles by the collisions. The second bubble generation unit includes: a pipe-shaped pipe body having openings on both sides, and having a longitudinal hollow unit formed inside; a vortex pipe having openings on both sides, and having a longitudinal hollow unit inside, and engaged with an inner surface of the pipe body through a shape fitting; a stay plate protruding to be neighboring with the vortex pipe in a longitudinal direction of the vortex pipe to have a diagonal shape to be linked to an inner wall of the vortex pipe on one side, and having the other side forming a certain interval so that a moving path can be formed for fluid bubbles to move; and an induction plate extending the staying time of the bubbles introduced between the pair of stay plates, and inducing the staying bubbles to collide with each other at the intervals for generating a vortex.

Description

나노버블 생성장치{APPARATUS FOR PRODUCING NANO-BUBBLE WATER}Nano bubble generating device {APPARATUS FOR PRODUCING NANO-BUBBLE WATER}

본 발명은 실내외에 존재하는 바이오에어로졸 등과 같은 유해균의 살균을 위해 사용하는 나노버블를 생성하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for generating nanobubbles used for sterilization of harmful bacteria such as bioaerosols existing indoors and outdoors.

각 산업분야에서 수중 용존산소를 높인 버블수를 사용하고 있으며, 이러한 버블수는 "기체 용해 효과, 자기가압효과, 대전효과" 등의 물리적, 화학적 특성에 의해 다양한 영역에서 활용되고 있으며, 근자에 이르러 특히 어업, 농업 분야에서는 각종 양식, 수경재배에 이용되고, 의료 분야에서는 정밀진단에 이용되며, 각종 분야에서 물리치료, 고순도 정수 처리, 환경장치 등에 사용되고 있는 실정이다.Each industrial field uses bubble water with increased dissolved oxygen in water, and this bubble water is used in various fields due to its physical and chemical properties such as "gas dissolution effect, self-pressurization effect, and electrification effect". In particular, it is used in various aquaculture and hydroponic cultivation in the fields of fishery and agriculture, used for precise diagnosis in the medical field, and is used in physical therapy, high-purity water treatment, and environmental devices in various fields.

즉, 그 사용분야가 온천욕부터 암진단까지 광범위하며 피부도 재생해주는데다가 살균효과도 뛰어나다고 알려져 있다.In other words, it is widely used from hot spring bath to cancer diagnosis, and it is known that it regenerates skin and has excellent sterilization effect.

상기와 같은 나노 버블은 선회액체류식, 스테이트믹서식, 아젝터식, 밴추리식, 가압용해식, 초음파식, 전기분해식, 미세기공필터식 등 다양한 방식으로 생성된다.The nanobubbles as described above are generated in various ways such as a swirling liquid flow method, a state mixer method, an ejector method, a venturi method, a pressure dissolution method, an ultrasonic method, an electrolysis method, and a micropore filter method.

일반적인 나노버블은 수십 ㎚ 에서 수 ㎛의 입자 크기를 갖는 버블을 말하며, 이러한 나노버블은 수중에서 부상 속도가 낮고, 액체에 쉽게 용해되어 장시간 액체에 잔류한다. 따라서, 수중 용존 산소의 농도를 높히기 위한 방법 중 하나로서 기포(이하, 버블)의 크기를 최소화하는 나노버블수 생성에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다. General nanobubbles refer to bubbles having a particle size of several tens of nanometers to several micrometers, and these nanobubbles have a low floating rate in water, are easily dissolved in liquid, and remain in liquid for a long time. Therefore, as one of the methods for increasing the concentration of dissolved oxygen in water, research on the generation of nanobubble water that minimizes the size of bubbles (hereinafter referred to as bubbles) is being actively conducted.

일 례로, 대한민국 공개특허 제10-2018-0087656호는 나노버블수 발생장치를 게재하고 있는데, 이러한 종래 기술은 구성이 복잡하여 제품생산비가 높으며, 유지와 보수에 단점이 있다.For example, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0087656 discloses a nano-bubble water generator, but this prior art has a complicated configuration, high product production costs, and disadvantages in maintenance and repair.

국내공개특허 제10-2018-0087656호(공개일:2018.08.02.)Domestic Patent Publication No. 10-2018-0087656 (published date: 2018.08.02.) 국내등록특허 제10-2184515호(공고일:2020.11.30.)Domestic Patent No. 10-2184515 (Announcement date: 2020.11.30.) 국내공개특허 제10-2020-141326호(공개일:2020.12.30.)Korean Patent Publication No. 10-2020-141326 (published date: 2020.12.30.)

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 간단한 구성을 통하여 제품생산비를 낮추되 유지보수가 간편한 나노버블 생성장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a nanobubble generating device with a simple structure and easy maintenance while lowering the production cost.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 나노버블 생성장치는 일측에서 유입된 기체와 유체를 균일하게 전단 후, 회전에 의해 서로 혼화하여 액체 내부에 기체가 유입된 마이크로 단위의 버블을 생성시켜 타측 방향으로 배출하는 제1버블생성부(100) 및 상기 제1버블생성부(100)에서 생성된 버블이 일측으로 유입되되 유입된 버블을 복수회에 걸쳐 서로 충돌시켜 그 충돌에 의해 나노단위의 버블을 생성하는 제2버블생성부(200)를 포함하되, 상기 제2버블생성부(200)는 양측이 개구되되 내부에는 길이방향으로 중공부가 형성된 관체(210), 양측이 개구되되 외면이 상기 관체(210) 내면과 형상맞춤으로 결합하는 볼텍스관(220), 일측이 상기 볼텍스관(220) 내벽과 이어지게 사선의 형태를 갖도록 상기 볼텍스관(220) 길이방향을 따라 서로 이웃하게 돌출형성되되 마주보는 타측은 소정의 간격(D)을 형성하여 유체형태의 버블이 이동할 수 있는 이동로를 형성하는 체류판(221), 한 쌍의 체류판(221) 사이로 유입된 버블의 체류시간을 연장시키되 체류된 버블이 간격(D)에서 서로 충돌하여 볼텍스(Vortex) 현상이 일어날 수 있도록 유도하는 유도판(223)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-described technical problem, the nanobubble generating device according to the present invention uniformly shears gas and fluid introduced from one side, and then mixes them with each other by rotation to generate micro bubbles in which gas is introduced into the liquid. The first bubble generating unit 100 discharged in the other direction and the bubbles generated in the first bubble generating unit 100 are introduced into one side, and the introduced bubbles collide with each other multiple times to generate nanoscale It includes a second bubble generating unit 200 for generating bubbles, wherein the second bubble generating unit 200 includes a tubular body 210 open on both sides and inside which a hollow part is formed in the longitudinal direction, both sides open but the outer surface is the same. The vortex tube 220 coupled to the inner surface of the tube body 210 in a form-fitting manner, one side of which is formed to protrude adjacent to each other along the longitudinal direction of the vortex tube 220 so as to have an oblique shape connected to the inner wall of the vortex tube 220, but facing each other The other side of the view extends the residence time of the bubbles introduced between the retention plate 221 and the pair of retention plates 221 forming a movement path through which fluid-type bubbles can move by forming a predetermined gap D. It is characterized in that it includes a guide plate 223 for inducing the bubbles to collide with each other at the interval (D) so that a vortex phenomenon can occur.

또한, 사선의 형태를 이루는 상기 체류판(221)과 상기 유도판(223) 각각의 경사각도는 돌일한 경사각도를 갖도록 상기 볼텍스관(220) 내부에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the inclination angle of each of the retention plate 221 and the guide plate 223 forming an oblique shape is formed inside the vortex tube 220 to have a uniform inclination angle.

또한, 상기 제1버블생성부(100)는 속이 빈 함체의 형상을 이루되 일측에는 유입수가 유입되는 유체유입구(111)와 에어가 유입되는 기체유입구(113)가 형성되며, 타측에는 마이크로 단위의 버블이 출수되는 버블배출구(115)와 모터(150)의 구동축이 관통 삽입되는 관통공(117)이 형성된 몸체(110)와, 상기 몸체(110) 내부로 유입된 유입수와 에어를 균일하게 전단하여 1차로 혼화된 유체를 생성하는 제1혼화체(120)와, 모터(150)의 회전력을 통해 상기 제1혼화체(120)에 의해 1차 혼화된 유체를 강제 흡입 후, 팽창시켜 2차로 혼화시키는 제2혼화체(130) 및 모터(150)의 회전력을 통해 상기 제2혼화체(130)에서 2차로 혼화된 유체를 서로 충돌시켜 마이크로버블 단위의 버블을 생성하는 회전체(140)를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the first bubble generating unit 100 is formed in the shape of a hollow enclosure, and on one side is formed a fluid inlet 111 through which inflow water flows and a gas inlet 113 through which air flows, and on the other side, a micro unit A body 110 having a bubble discharge port 115 through which bubbles are discharged and a through hole 117 through which the drive shaft of the motor 150 is inserted, and the inflow water and air introduced into the body 110 are evenly sheared Through the rotational force of the first mixture body 120 and the motor 150 that generate the first mixture fluid, the first mixture body 120 forcibly sucks the first mixture fluid, expands it, and secondly mixes the fluid. and a rotating body 140 generating microbubble units by colliding the fluids secondarily mixed in the second mixing body 130 with each other through the rotational force of the second mixing body 130 and the motor 150. It is desirable to do

본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 제1버블생성부를 통해 마이크로 단위를 생성하여 관체 내부에 탈착 가능하게 삽입되는 볼텍스관으로 이루어진 제2버블생성부에 공급하면 상기 제2버블생성부 내에서 복수회에 걸쳐 볼텍스 현상이 구현되어 비교적 단순한 구성으로도 나노버블의 생성이 가능하여 제품생산비를 낮추되 유지보수가 용이한 나노버블 생성장치를 제공할 수 있는 효과를 갖게 된다.According to the present invention, unlike the prior art, when a micro unit is generated through the first bubble generator and supplied to the second bubble generator made of a vortex tube detachably inserted into the tube body, a plurality of micro units are generated in the second bubble generator. Since the vortex phenomenon is implemented several times, it is possible to generate nanobubbles with a relatively simple configuration, thereby reducing product production costs and providing a nanobubble generating device that is easy to maintain.

도 1은 본 발명에 따른 나노버블 생성장치의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 나노버블 생성장치에 대한 제1버블생성부를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 대한 제1혼화체를 나타낸 확대도면.
도 4는 도 2에 대한 제2혼화체를 나타낸 확대도면.
도 5는 도 2에 대한 회전체를 나타낸 확대도면.
도 6은 본 발명에 따른 나노버블 생성장치에 대한 제2버블생성부를 나타낸 도면.
도 7은 도 6에 대한 볼텍스관을 나타낸 도면.
도 8은 도 7에 대한 볼텍스관의 작용관계도.
1 is a conceptual diagram of a nanobubble generating device according to the present invention.
2 is a view showing a first bubble generating unit for the nanobubble generating device according to the present invention.
Figure 3 is an enlarged view showing the first mixture of Figure 2;
Figure 4 is an enlarged view showing a second mixture of Figure 2;
Figure 5 is an enlarged view showing the rotating body of Figure 2;
6 is a view showing a second bubble generator for the nanobubble generator according to the present invention.
7 is a view showing the vortex tube of FIG. 6;
8 is an action relationship diagram of the vortex tube of FIG. 7;

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described in this specification may be modified in various ways. Certain embodiments may be depicted in the drawings and described in detail in the detailed description. However, specific embodiments disclosed in the accompanying drawings are only intended to facilitate understanding of various embodiments. Therefore, the technical idea is not limited by the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings, and it should be understood to include all equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but these components are not limited by the above terms. The terminology described above is only used for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded. It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be abbreviated or omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 나노버블 생성장치(이하, 간략하게 '생성장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a nanobubble generating device (hereinafter, simply referred to as a 'generating device') according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 생성장치(1)는 크게 제1버블생성부(100) 및 제2버블생성부(200)를 포함한다.First, as shown in FIG. 1, the generating device 1 according to the present invention largely includes a first bubble generating unit 100 and a second bubble generating unit 200.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 제1버블생성부(100)는 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 후에 설명하는 제2버블생성부(200)에 마이크로 단위를 갖는 유체 형태의 버블을 제공하기 위한 구성으로 몸체(110), 제1혼화체(120), 제2혼화체(130) 및 회전체(140)를 포함한다.More specifically, as shown in FIGS. 2 to 5 , the first bubble generating unit 100 provides a fluid-type bubble having a micro unit to the second bubble generating unit 200 to be described later. It includes a body 110, a first mixture body 120, a second mixture body 130 and a rotating body 140 as a configuration for the.

예컨대 몸체(110)는 부식성이 낮은 금속의 재질을 이용하여 전체적으로 속이 빈 함체의 형상을 갖도록 성형되되 일측으로 외부에서 공급되는 유입수와 에어펌프(300)를 통해 공급되는 에어가 공급되며, 타측으로는 생성된 마이크로 버블이 출수될 수 있는 구조를 갖는다.For example, the body 110 is molded to have a hollow housing shape as a whole using a metal material with low corrosiveness, and on one side, inflow water supplied from the outside and air supplied through the air pump 300 are supplied, and on the other side, It has a structure in which the generated microbubbles can be discharged.

이를 위해, 몸체(110) 일측에는 유입수가 유입되기 위해 관(PIPE) 연결되는 유체유입구(111)는 물론, 에어펌프(300)와 관 연결되는 기체유입구(113)가 형성되어 상기 몸체(110) 내측으로 유입수와 에어가 공급되어 제1혼화체(120), 제2혼화체(130) 및 회전체(140)를 순차적으로 거쳐 마이크로 단위의 버블을 생성한다.To this end, on one side of the body 110, a gas inlet 113 connected to the air pump 300 as well as a fluid inlet 111 connected to a pipe (PIPE) to allow inflow water to flow in are formed, so that the body 110 Inflow water and air are supplied to the inside, passing through the first mixture body 120, the second mixture body 130, and the rotating body 140 sequentially to generate bubbles in micro units.

아울러, 몸체(110) 타측에는 생성된 마이크로 버블이 출수되되 제2버블생성부(200)에 공급될 수 있도록 상기 제2버블생성부(200) 일측과 관 연결되는 버블배출구(115)가 형성된 것은 물론, 제어부(미도시)의 제어를 통해 회전하는 모터(150)의 구동축이 관통 삽입되기 위한 관통공(117)이 천공 형성되어 해당 구동축의 회전을 통해 제2혼화체(130) 및 회전체(140)가 상기 몸체(110) 내부에서 회전할 수 있는 구조를 갖는다.In addition, the bubble outlet 115 connected to one side of the second bubble generator 200 is formed on the other side of the body 110 so that the generated micro bubbles can be discharged and supplied to the second bubble generator 200. Of course, a through hole 117 for inserting the drive shaft of the motor 150 that rotates under the control of a control unit (not shown) is drilled, and through the rotation of the drive shaft, the second mixture body 130 and the rotating body ( 140) has a structure capable of rotating inside the body 110.

또한, 제1혼화체(120)는 몸체(110) 내부로 유입된 유체(유입수)와 기체(에어)를 균일하게 전단하여 1차로 환화시키기 위한 구성이다.In addition, the first mixing body 120 is configured to uniformly shear the fluid (inflow water) and gas (air) introduced into the body 110 to first cyclize them.

이를 위해, 제1혼화체(120)는 도시한 바와 같이, 몸체(110) 내벽에 고정 설치되되 제2혼화체(130) 방향으로 끝단이 날카로운 돌기(121)가 다수 형성되어 상기 제2혼화체(130)가 회전시에 상기 돌기(121)의 뽀족한 끝단에 충돌되어 이형유체(유체와 기체)가 전단과 동시에 1차로 혼화될 수 있는 구조를 갖는다.To this end, as shown, the first mixture body 120 is fixedly installed on the inner wall of the body 110, and a plurality of protrusions 121 having sharp ends are formed in the direction of the second mixture body 130 to form the second mixture body 120. 130 collides with the pointed end of the protrusion 121 during rotation and has a structure in which release fluids (fluid and gas) can be primarily mixed simultaneously with shearing.

이때, 제1혼화체(120)에 형성된 돌기(121) 끝단은 상호 마주보게 상기 몸체(110) 내부에 구비된 제2혼화체(130)와 일정거리 이웃하게 배치되어 그 사이에서 이형유체가 이동에 의해 혼화될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the ends of the protrusions 121 formed on the first mixture body 120 are disposed adjacent to the second mixture body 130 provided inside the body 110 at a certain distance so as to face each other, and the release fluid moves therebetween. It is preferable to be able to be mixed by.

또한, 모터(150)에 의해 회전할 수 있게 몸체(110) 내부에 구비된 제2혼화체(130)는 1차로 혼화된 이형유체를 그 회전력에 의해 강제 흡입 후, 팽창에 의해 2차로 혼화시켜 해당 이형유체의 혼화력을 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, the second mixing body 130 provided inside the body 110 so as to be rotatable by the motor 150 forcibly sucks the firstly mixed release fluid by its rotational force, and then secondarily mixes it by expansion. It is possible to improve the miscibility of the release fluid.

이를 위해, 상술한 돌기(121)와 상호 마주보는 제2혼화체(130) 외면에는 구동축을 중심으로 호(弧) 형상으로 이루어진 날개(131)가 방사상으로 다수 배치되어 이형유체의 흡입력이 향상될 수 있도록 하며, 이러한 강제 흡입을 통해 혼화의 효과 역시 극대화될 수 있도록 한다.To this end, on the outer surface of the second mixture body 130 facing each other with the above-described protrusion 121, a plurality of wings 131 formed in an arc shape are radially arranged around the drive shaft to improve the suction power of the release fluid. And through this forced suction, the effect of blending can also be maximized.

또한, 모터(150)에 의해 회전할 수 있게 몸체(110) 내부에 구비된 회전체(140)는 도시한 바와 같이, 구동축을 중심으로 그 둘레면에 방사상의 돌출부(141)가 서로 이웃하게 방사상으로 배치된 형상을 가지며, 상기 돌출부(141) 사이로 2차 혼화가 이루어진 이형유체가 유입시, 회전하는 다수의 상기 돌출부(141)와 서로 충돌하여 유체 내부에 기체가 포함되어 기액화가 이루어진 마이크로 단위의 버블이 유체의 형태로 생성 후, 버블배출구(115)를 통해 출수되어 제2버블생성부(200)에 공급되는 구조를 갖는다.In addition, as shown in the figure, the rotary body 140 provided inside the body 110 so as to be rotatable by the motor 150 has radial protrusions 141 adjacent to each other on the circumferential surface around the drive shaft. When the release fluid, which is secondarily mixed, flows in between the protrusions 141, it collides with the plurality of rotating protrusions 141, and the micro unit in which gas is contained in the fluid and gas-liquid is formed. After the bubbles are generated in the form of a fluid, water is discharged through the bubble discharge port 115 and supplied to the second bubble generator 200.

그리고, 상기 제2버블생성부(200)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상술한 제1버블생성부(100)에 의해 공급되는 마이크로 버블을 나노단위의 버블로 획득하기 위한 구성으로 관체(210) 및 볼텍스관(220)을 포함한다.And, as shown in FIGS. 6 and 7 , the second bubble generating unit 200 is configured to obtain micro bubbles supplied by the first bubble generating unit 100 as nano-sized bubbles. It includes a tube body 210 and a vortex tube 220.

예컨대 관체(210)는 도시한 바와 같이, 양측이 개구되되 내부에는 길이방향으로 볼텍스관(220)이 삽입되기 위한 중공부가 형성되며, 개구된 일측은 상술한 버블배출구(115)과 관 연결되고, 개구된 타측은 생성된 나노단위의 버블이 배출되는 구조를 갖는다.For example, as shown, the tube body 210 is open on both sides, but a hollow part is formed inside for the vortex tube 220 to be inserted in the longitudinal direction, and one side of the opening is connected to the bubble outlet 115 described above, The other open side has a structure through which generated nano-sized bubbles are discharged.

아울러, 개구된 타측은 부상분리조(미도시) 등과 관 연결되어 생성된 나노버블이 공급될 수 있도록 한다.In addition, the other side of the opening is connected to a pipe such as a flotation tank (not shown) so that the generated nanobubbles can be supplied.

또한, 관체(210) 내부에 탈착 가능하게 형상맞춤으로 삽입설치되는 볼텍스관(220)은 도시한 바와 같이, 유체가 이동하는 이동로인 다수의 체류판(221)과 다수의 유도판(223)이 형성되어 상기 볼텍스관(220) 내부에 길이방향으로 형성된 중공부로 유입되는 마이크로 버블이 복수회에 걸쳐 충돌하여 나노단위의 버블이 생성될 수 있는 구조를 갖는다.In addition, as shown in the figure, the vortex tube 220 detachably inserted into the body 210 in a form-fitting manner includes a plurality of retention plates 221 and a plurality of guide plates 223, which are moving paths for fluid movement. This formation has a structure in which nano-unit bubbles can be generated by colliding the micro bubbles flowing into the hollow part formed in the longitudinal direction inside the vortex tube 220 multiple times.

이를 위해, 체류판(221)은 일측이 볼텍스관(220) 내면과 이어지게 사선의 형태를 갖도록 서로 대칭되게 연장형성되되 서로 마주보는 타측은 유입된 마이크로 버블이 볼텍스(Vortex) 현상을 일으킬 수 있도록 소정의 간격(D)을 갖게 배치된다.To this end, the retention plate 221 is formed to extend symmetrically to each other so that one side is connected to the inner surface of the vortex tube 220 to have an oblique shape, and the other side facing each other is predetermined so that the introduced microbubbles can cause a vortex phenomenon. It is arranged to have a spacing (D) of.

아울러 체류판(221)은 볼텍스관(220)의 길이방향으로 동일 간격을 갖도록 다수가 돌출 형성되어 상기 볼텍스관(220) 일측에서 타측방향으로 이동하는 마이크로 버블이 다수의 간격(D)을 관통하며 순차적으로 서로 충돌하여 나노단위의 버블로 가변될 수 있도록 하며, 이를 통해 상기 볼텍스관(220) 내부로 유입된 마이크로 버블의 체류가 가능하게 된다.In addition, a plurality of retention plates 221 protrude at equal intervals in the longitudinal direction of the vortex tube 220, so that micro bubbles moving from one side of the vortex tube 220 to the other side pass through a plurality of intervals D, They sequentially collide with each other so that they can be changed into nano-sized bubbles, and through this, the microbubbles introduced into the vortex tube 220 can stay.

유도판(223)은 도시한 바와 같이, 한 쌍의 체류판(221) 사이에 사선의 형태를 갖도록 배치되되 한 쌍의 상기 체류판(221) 내측으로 유입된 마이크로 버블이 회전하여 체류시간의 연장을 구현함과 동시에 상기 체류판(221)이나 상기 유도판(223)과 충돌할 수 있는 회수의 연장을 구현하게 된다.As shown in the figure, the guide plate 223 is disposed in an oblique shape between the pair of retention plates 221, and the microbubbles introduced into the pair of retention plates 221 rotate to extend the residence time. At the same time as implementing the extension of the number of times that can collide with the retention plate 221 or the guide plate 223 is implemented.

이때, 사선의 형태를 갖는 체류판(221)과 유도판(223) 각각의 각도는 동일한 각도를 갖도록 하되 서로 마주보는 끝단이 볼텍스관(220)의 일측(입구측) 방향을 향하는 사선의 형상으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, each angle of the staying plate 221 and the guide plate 223 having the shape of an oblique line has the same angle, but the ends facing each other are in the shape of an oblique line directed toward one side (entrance side) of the vortex tube 220. It is desirable to form

즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 볼텍스관(220)의 입구측 일측으로 마이크로 버블이 유입되면 해당 버블은 체류판(221)의 외면과 충돌과 동시에 상기 체류판(221) 사이에 배치된 유도판(223) 외면과도 충돌하면서 한 쌍의 상기 체류판(221) 사이에서 휘돌아쳐 간격(D) 방향으로 향하게 된다.That is, as shown in FIG. 8, when microbubbles are introduced into one side of the inlet side of the vortex tube 220, the bubbles collide with the outer surface of the retention plate 221 and guide the bubbles disposed between the retention plates 221 at the same time. While colliding with the outer surface of the plate 223, it rotates between the pair of staying plates 221 and is directed in the direction of the distance D.

이후, 간격(D)으로 이동하는 마이크로 버블은 해당 간격(D) 내에서 회전하는 볼텍스 현상이 발생함과 동시에 볼텍스관(220) 타측 방향으로 이동하게 되며, 상술한 과정을 반복적으로 실행하면서 마이크로 버블간의 충돌은 물론, 체류판(221)과 유도판(223) 간의 충돌을 통해 쪼개져 나노단위의 버블이 생성되게 되는 것이다.Thereafter, the microbubbles moving at the distance D are moved to the other side of the vortex tube 220 at the same time as a vortex phenomenon rotates within the distance D, and the microbubbles repeatedly perform the above process. The bubbles are split through collisions between the retention plate 221 and the guide plate 223, as well as collisions between them, so that nano-sized bubbles are generated.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 생성장치(1)는 종래와는 차별적으로 제1버블생성부(100)를 통해 마이크로 단위를 생성하여 관체(210) 내부에 탈착가능하게 삽입설치되는 볼텍스관(220)으로 이루어진 제2버블생성부(200)에 공급하면 상기 제2버블생성부(200) 내에서 복수회에 걸쳐 볼텍스 현상이 구현되어 비교적 단순한 구성으로도 나노버블의 생성이 가능하여 제품생산비를 낮추되 유지보수가 용이한 나노버블 생성장치를 제공할 수 있는 효과를 갖게 된다.As described above, the generating device 1 according to the present invention generates micro units through the first bubble generating unit 100 differently from the prior art, and is detachably inserted into the tube body 210. 220), the vortex phenomenon is implemented multiple times in the second bubble generating unit 200, and nanobubbles can be generated with a relatively simple configuration, thereby reducing product production costs. It has the effect of providing a nanobubble generator with low maintenance and easy maintenance.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Those skilled in the art in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and it will be said that not only the claims to be described later, but also all modifications equivalent or equivalent to these claims belong to the scope of the present invention. .

1: 본 발명에 따른 나노버블 생성장치
100: 제1버블생성부
110: 몸체 111: 유체유입구
113: 기체유입구 115: 버블배출구
117: 관통공 120: 제1혼화체
121: 돌기 130: 제2혼화체
131: 날개 140: 회전체
141: 돌출부 150: 모터
200: 제2버블생성부
210: 관체 220: 볼텍스관
221: 체류판 223: 유도판
D: 간격
1: Nanobubble generating device according to the present invention
100: first bubble generating unit
110: body 111: fluid inlet
113: gas inlet 115: bubble outlet
117: through hole 120: first mixture
121: protrusion 130: second mixture
131: wing 140: rotating body
141: protrusion 150: motor
200: second bubble generator
210: tube body 220: vortex tube
221: stay plate 223: guide plate
D: Interval

Claims (3)

일측에서 유입된 기체와 유체를 균일하게 전단 후, 회전에 의해 서로 혼화하여 액체 내부에 기체가 유입된 마이크로 단위의 버블을 생성시켜 타측 방향으로 배출하는 제1버블생성부(100); 및
상기 제1버블생성부(100)에서 생성된 버블이 일측으로 유입되되 유입된 버블을 복수회에 걸쳐 서로 충돌시켜 그 충돌에 의해 나노단위의 버블을 생성하는 제2버블생성부(200);를 포함하되,
상기 제2버블생성부(200)는
양측이 개구되되 내부에는 길이방향으로 중공부가 형성된 관체(210), 양측이 개구되되 외면이 상기 관체(210) 내면과 형상맞춤으로 결합하는 볼텍스관(220), 일측이 상기 볼텍스관(220) 내벽과 이어지게 사선의 형태를 갖도록 상기 볼텍스관(220) 길이방향을 따라 서로 이웃하게 돌출형성되되 마주보는 타측은 소정의 간격(D)을 형성하여 유체형태의 버블이 이동할 수 있는 이동로를 형성하는 체류판(221), 한 쌍의 체류판(221) 사이로 유입된 버블의 체류시간을 연장시키되 체류된 버블이 간격(D)에서 서로 충돌하여 볼텍스(Vortex) 현상이 일어날 수 있도록 유도하는 유도판(223)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노버블 생성장치.
A first bubble generating unit 100 that uniformly shears gas and fluid introduced from one side and then mixes them with each other by rotation to generate micro-unit bubbles into which gas is introduced into the liquid and discharges them to the other side; and
A second bubble generating unit 200 in which the bubbles generated in the first bubble generating unit 100 flow into one side and collide with each other multiple times to generate nano-sized bubbles by the collision. include,
The second bubble generator 200
A tube body 210 open on both sides but having a hollow inside in the longitudinal direction, open on both sides, but the outer surface is coupled to the inner surface of the tube body 210 in a form-fitting vortex tube 220, one side of which is the inner wall of the vortex tube 220 The vortex tube 220 protrudes adjacent to each other along the longitudinal direction to have an oblique shape, and the other facing side forms a predetermined gap D to form a moving path through which fluid-type bubbles can move. The guide plate 223 extends the residence time of the bubbles introduced between the plate 221 and the pair of retention plates 221, and induces a vortex phenomenon by causing the bubbles to collide with each other at the interval D. ) Nanobubble generating device characterized in that it comprises.
제1항에 있어서,
사선의 형태를 이루는 상기 체류판(221)과 상기 유도판(223) 각각의 경사각도는 돌일한 경사각도를 갖도록 상기 볼텍스관(220) 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 나노버블 생성장치.
According to claim 1,
The nanobubble generating device, characterized in that the inclination angle of each of the retention plate 221 and the guide plate 223 forming an oblique shape is formed inside the vortex tube 220 so as to have a uniform inclination angle.
제1항에 있어서,
상기 제1버블생성부(100)는
속이 빈 함체의 형상을 이루되 일측에는 유입수가 유입되는 유체유입구(111)와 에어가 유입되는 기체유입구(113)가 형성되며, 타측에는 마이크로 단위의 버블이 출수되는 버블배출구(115)와 모터(150)의 구동축이 관통 삽입되는 관통공(117)이 형성된 몸체(110);
상기 몸체(110) 내부로 유입된 유입수와 에어를 균일하게 전단하여 1차로 혼화된 유체를 생성하는 제1혼화체(120);
모터(150)의 회전력을 통해 상기 제1혼화체(120)에 의해 1차 혼화된 유체를 강제 흡입 후, 팽창시켜 2차로 혼화시키는 제2혼화체(130); 및
모터(150)의 회전력을 통해 상기 제2혼화체(130)에서 2차로 혼화된 유체를 서로 충돌시켜 마이크로버블 단위의 버블을 생성하는 회전체(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노버블 생성장치.
According to claim 1,
The first bubble generating unit 100
It has the shape of a hollow enclosure, but on one side, a fluid inlet 111 through which inflow water flows and a gas inlet 113 through which air flows are formed, and on the other side, a bubble discharge port 115 through which micro bubbles are discharged and a motor ( a body 110 having a through hole 117 through which a drive shaft of 150 is inserted;
a first mixture body 120 that uniformly shears the inflow water and air introduced into the body 110 to generate a primary mixed fluid;
a second mixture body 130 that forcibly sucks the fluid primarily mixed by the first mixture body 120 through the rotational force of the motor 150, then expands and secondarily mixes the fluid; and
A rotating body 140 generating microbubble units by colliding the secondly mixed fluids in the second mixing body 130 with each other through the rotational force of the motor 150; nanobubble generation characterized by comprising a Device.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180087656A (en) 2017-01-25 2018-08-02 한국이엠비기술 주식회사 Nano-bubble hydrogen water generator
KR102184515B1 (en) 2019-08-05 2020-11-30 오태훈 Device for generating nano-bubble
KR20200141326A (en) 2019-06-10 2020-12-18 삼육대학교산학협력단 Apparatus for producing nano-bubble water

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180087656A (en) 2017-01-25 2018-08-02 한국이엠비기술 주식회사 Nano-bubble hydrogen water generator
KR20200141326A (en) 2019-06-10 2020-12-18 삼육대학교산학협력단 Apparatus for producing nano-bubble water
KR102184515B1 (en) 2019-08-05 2020-11-30 오태훈 Device for generating nano-bubble

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