WO2018093067A1 - 가스용존장치 - Google Patents

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WO2018093067A1
WO2018093067A1 PCT/KR2017/012162 KR2017012162W WO2018093067A1 WO 2018093067 A1 WO2018093067 A1 WO 2018093067A1 KR 2017012162 W KR2017012162 W KR 2017012162W WO 2018093067 A1 WO2018093067 A1 WO 2018093067A1
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gas
inlet
liquid
dissolved
outlet
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조기원
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조기원
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    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/712—Feed mechanisms for feeding fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F35/718—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using vacuum, under pressure in a closed receptacle or circuit system
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    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings

Definitions

  • the present invention relates to the use of certain liquids for dilution with a gas.
  • this technique is also applicable to mixing any liquids with each other or vice versa.
  • a gas is supplied at the top and a liquid is supplied through a horizontal passage to mix a gas and a liquid.
  • the dilution gas and the liquid flowing tube were formed in a straight line.
  • the mixing unit is supplied with gas from the top using a venturi and water is supplied from the main line.
  • the present invention provides a device for minimizing the ozone with a simple structure to develop a device of low cost and high efficiency.
  • the present invention can be used not only to dissolve ozone and water, but also to dissolve hydrogen and water.
  • It may be used to purify contaminated water, or may mix two liquids or two gases.
  • An injection hole of a liquid configured to inject liquid in a direction perpendicular to the inner passage
  • the gas dispensing outlet through which the gas-dissolving liquid in which gas dissolved in the liquid flows out in the other direction of the gas inlet is configured
  • the inlet of the gas inlet is configured to be narrow but the inlet of the liquid is configured in the tangential direction of the cylindrical dissolution device so that the liquid of the liquid inlet forms a vortex,
  • the inner passage in the direction from the liquid inlet to the gas inlet is gradually widened in a trapezoidal cylindrical shape and inclined one end in the inlet direction of the gas dissolved device of the dissolved device inward so that the vortices of the liquid move toward the gas dissolved outlet.
  • the gas dissolved state in which gas and liquid are dissolved at the gas dissolved outlet is drawn out.
  • the configuration of the gas inlet is narrow, but the inlet is to configure a large space when proceeding in the liquid inlet direction.
  • the inner passage of the gas inlet is conical in the gas inlet.
  • gas dissolved outlet is configured such that one end surface of the outlet enters inside.
  • the other end surface of the gas dissolved outlet is configured to have a trumpet-like configuration to diffuse outward.
  • the shape of the gas inlet side configured as the conical shape is configured to have a different inclination angle of the conical shape in the middle portion.
  • the outlet tubes are of the same diameter where the gas and liquid meet.
  • It is also configured to have the form of a double tube to protect the gas and the dissolved liquid outlet.
  • the ozone gas is diffused to increase the volume and the water causes the vortex phenomenon to widen the surface area of the water to continuously dissolve the ozone gas in water to minimize the ozone zone.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a gas dissolving device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the gas dissolving device.
  • FIG. 3 shows a longitudinal cross-sectional view of the gas dissolving device.
  • FIG 2 is a cross-sectional view of the gas dispensing apparatus, in which the liquid inlet 110 is formed in the tangential direction of the cylindrical dissolving apparatus so that the liquid forms a vortex when the liquid is injected at a strong pressure into the liquid inlet 110.
  • strong vortex phenomena occur to increase the surface area of water particles.
  • the inlet of the gas inlet is narrow, but when it reaches the inner passage 116 out of the inlet, the gas diffuses into the space of the inner passage 116 which is suddenly widened, thereby increasing the surface area of the gas particles.
  • the surface area of the water particles and the gas becomes wider so that the gas and water dissolve well.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic diagram of a gas dissolving device (100).
  • Gas dispensing apparatus 100 is composed of a gas inlet 120 and the coupling port 130 and the water inlet 110 formed in a right angle direction has a shape that is spread in a trapezoidal cylindrical shape toward the gas inlet direction. .
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the gas dispensing apparatus when the liquid is injected at a strong pressure into the liquid inlet 110, the inlet of the gas inlet is narrowly configured, but the liquid inlet 110 of the liquid to form a vortex Is configured in the tangential direction of the cylindrical dissolved device so that the strong vortex phenomenon occurs in the inner passage 116 so that the water is dissolved in the water 115 is drawn out to the outlet.
  • the liquid injection port 110 configured to inject the liquid 114 in the direction perpendicular to the inner passage is configured.
  • a gas dissolved outlet 135 In the other direction of the gas inlet 120, a gas dissolved outlet 135 through which a gas dissolved liquid in which gas is dissolved in a liquid is formed.
  • the inlet 120 of the gas inlet is narrow, but the liquid inlet 110 is configured in the tangential direction of the cylindrical dissolution device so that the liquid of the liquid inlet 110 forms a vortex.
  • the liquid that rotates and travels toward the gas inlet forms a vortex in the b direction as opposed to the previous rotation progression direction on the inclined conical inclined plane.
  • This rotated vortex allows the gas to diffuse while creating a vacuum inside the gas for inhalation and mixing with the liquid in the vortex.
  • the inner passage 116 gradually widens in a trapezoidal cylindrical shape from the liquid inlet 110 direction toward the gas inlet 120.
  • the conical shape is configured as a conical shape, the liquid vortex dissolves with the diffused gas while being moved to the outlet again and is drawn out to the gas dispensing outlet so that the diffused gas and the liquid are naturally dissolved.
  • the configuration of the gas inlet 120 is configured to contribute to the narrow inlet but to diffuse in a moment by forming a large space at a time when proceeding toward the liquid inlet 110.
  • the inner passage 116 of the gas inlet 120 has a conical shape 123 at the gas inlet 120.
  • the shape of the gas inlet side which is configured in the conical shape, is composed of a portion 121 in which the inclination angle of the conical shape is different in the middle portion.
  • the vortex of the liquid is further diffused and configured to move to the gas dispensing outlet 135.
  • gas dispensing outlet 135 is configured such that one end 117 of the outlet enters into the gas dispensing outlet in a state in which gas and liquid are dissolved.
  • the other end surface 131 of the gas dispensing outlet 135 has an effect of spreading by having a trumpet-shaped configuration to diffuse outward.
  • the tube in the outlet direction is constructed with the same diameter to exclude the possibility of ozone.
  • a screw thread 130 that binds to the outside is configured at one end of the gas dissolving device.
  • the surface area of the water becomes wider, and the surface area of the water becomes wider as the ozone gas diffuses, so that the water and ozone dissolve well.
  • the pipe in the outlet direction has the same diameter as the outlet pipe so that the water in which ozone gas is dissolved maintains a vortex to a certain degree and maintains the vortex in order that the remaining ozone gas which is not dissolved in water is dissolved again.
  • ozone gas and water have been described, but any kind of gas may be used, and any liquid other than water may be applicable.
  • the apparatus may be applied to purify contaminated water.
  • Oxygen may be injected in place of ozone, and may be hydrogen or carbon.
  • the venturi is generally used such that water occupies the main passage and gas is inserted at a right angle from the top, but in the present invention, it is configured in the opposite direction to facilitate mixing of water and gas.
  • water is used as liquid and ozone is used as gas.
  • the device can be applied to all liquids and all gases.
  • the present invention may be used to purify contaminated water and is also used when mixing two liquids or mixing two gases.
  • the present invention can be applied to many industrial fields by developing a low-cost and high-efficiency device that provides a device that minimizes ozone with a simple structure and used as sterilizing water.

Abstract

가스주입구; 상기 가스주입구의 내부통로; 상기 내부통로의 직각방향에서 액체가 주입되도록 구성하는 액체의 주입구; 상기 가스주입구의 타측방향에 가스가 액체에 용존된 가스용존액체가 나가는 가스용존출구가 구성되어 있고, 상기 가스주입구의 입구는 좁게 구성되어있되 액체주입구의 액체가 와류를 형성하도록 상기 액체의 주입구는 원통형 용존장치의 접선방향에 구성하고, 상기 액체주입구에서 가스주입구의 방향으로 상기 내부통로는 사다리꼴 원통형으로 점차적으로 넓어지고 액체의 와류가 가스용존 출구쪽으로 이동시키도록 용존장치의 상기 가스용존장치의 상기 주입구의 일단을 경사지도록 구성되어 있는 것으로 상기 가스용존출구로 가스와 액체가 용존된 상태로 된 가스용존상태가 인출되는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 가스용존장치에 관한 것이다.

Description

가스용존장치
본 발명은 어떤 액체를 가스와 희석시키기 위하여 사용하는 것과 관련한 기술이다. 물론 어떤 액체들끼리 또는 그와 반대로 어떤 가스들끼리 혼합하는 것에도 적용가능한 기술이다.
종래의 기술로는 어떤 가스와 액체를 혼합하기 위하여 가스는 상부에서 공급되고 액체는 수평통로를 통하여 공급하는 것이다.
희석된 가스와 액체가 흐르는 관을 일직선으로 구성하였었다.
여기서 기체를 용해하기 위하여 벤츄리 관을 이용하는 것이 일반적이며 이로 인하여도 배오존이 발생하는 등 배오존을 처리하기 위하여 이중 삼중으로 배오존을 파괴하는 장치를 별도로 두기도 하였다.
가스와 액체가 혼합하는 순간에 배오존이 발생한다하여도 자체적으로 물과 오존과의 용해도를 높이는 것이 필요하였다.
종래기술에 해당하는 것으로 본 발명자가 출원하고 등록한 선행문헌이 있다.
대한민국특허청 특허등록번호 10-1030061(2011.04.12)로써 혼합부는 벤츄리를 이용하여 위에서 가스가 공급되고 주라인에서는 물이 공급되는 것이다.
그러나 이 발명 보다 효과가 좋은 발명이 필요하였다.
배오존을 최소화하고 비용이 저렴한 장치가 요구되었다.
고농도 오존 용존수를 제조하기 위하여 에너지 소비가 크고, 시설의 규모가 커져서 설비 가격이 매우 급격히 상승한다.
또한 배오존의 위험성과 늘어난 작업시간으로 인한 인건비 부담이 늘어나 저효율 고비용의 구조를 가지고 있었다.
이에 대하여 본 발명은 간단한 구조로 배오존을 최소화하는 장치를 제공하여 저비용 고효율의 장치를 개발하는 것이다.
물론 오존과 물의 용해뿐만 아니라 수소와 물의 용해에도 본 발명이 사용될 수 있다.
오염된 물을 정화하기 위하여 사용될 수도 있고 두 개의 액체를 혼합하거나 두개의 기체를 혼합하는 경우에도 무방하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 구성을 둔다.
가스주입구;
상기 가스주입구의 내부통로;
상기 내부통로의 직각방향에서 액체가 주입되도록 구성하는 액체의 주입구;
상기 가스주입구의 타측방향에 가스가 액체에 용존된 가스용존액체가 나가는 가스용존출구가 구성되어 있고,
상기 가스주입구의 입구는 좁게 구성되어있되 액체주입구의 액체가 와류를 형성하도록 상기 액체의 주입구는 원통형 용존장치의 접선방향에 구성하고,
상기 액체주입구에서 가스주입구의 방향으로 상기 내부통로는 사다리꼴 원통형으로 점차적으로 넓어지고 액체의 와류가 가스용존 출구쪽으로 이동시키도록 용존장치의 상기 가스용존장치의 상기 주입구 방향의 일단을 내측으로 경사지도록 구성되어 있는 것으로 상기 가스용존출구로 가스와 액체가 용존된 상태로 된 가스용존상태가 인출되는 구성을 가진다.
여기서, 상기 가스주입구의 구성은 입구는 좁되 상기 액체주입구 방향으로 진행할 때에 넓은 공간을 구성하도록 한다.
또한, 상기 가스주입구의 상기 내부통로의 구성은 가스 주입구 쪽에서는 원추형상으로 구성한다.
또한, 상기 가스용존출구는 출구의 일단면이 내부로 들어가도록 구성한다.
또한, 상기 가스용존출구의 타단면은 외부쪽으로 확산되도록 나팔모양의 구성을 갖도록 구성한다.
여기서 상기 원추형상으로 구성되어진 상기 가스주입구 쪽의 형상은 중간부에서 원추형상의 경사각도가 상이하게 구성된다.
바람직하기로는 가스와 액체가 만나는 곳에서 출구방향의 관이 동일한 직경으로 구성된다.
또한 가스와 용존된 액체 출구를 보호하기 위하여 이중관의 형태를 가지도록 구성한다.
오존가스가 확산되어 부피를 크게 하고 물이 와류현상을 일으키면서 물의 표면적을 넓게 하여 지속적으로 오존가스를 물에 용해되도록 하여 배오존이 최소화하도록 한다.
어떤 가스를 액체에 용존시키거나 액체와 액체를 희석할 때에 많은 양을 고르게 용존시키거나 희석하도록 한다.
제1도는 가스용존장치를 보이는 사시도에 관한 것이다.
제2도는 가스용존장치의 단면도이다.
제3도는 가스용존장치의 길이 방향의 단면도를 보이는 것이다.
도2는 가스용존장치의 단면도로서 액체주입구(110)에 강한 압력으로 액체가 주입될 경우에 액체가 와류를 형성하도록 상기 액체의 주입구(110)는 원통형 용존장치의 접선방향으로 구성하여 내부통로(116)에서는 강력한 와류현상이 일어나도록 하여 물입자의 표면적을 넓게 한다.
여기에 가스주입구의 입구는 좁게 구성되나 입구를 벗어나 내부통로(116)에 이르면 갑자기 넓어진 내부통로(116)공간으로 하여금 가스가 확산되어 가스입자의 표면적이 넓어진다.
물입자와 가스의 표면적이 넓게되어 가스와 물이 잘 용해되는 것이다.
도면을 따라서 설명하면 하기와 같다.
도1은 가스용존장치(100)의 개략도를 보이는 도이다.
가스용존장치(100)는 가스주입구(120)와 결합구(130) 그리고 직각방향으로 구성된 물주입구(110)로 구성되어지고 가스주입구 방향으로 갈수록 사다리꼴형상의 원통형상으로 확산되어진 형상을 가지고 있는 것이다.
도2는 가스용존장치의 단면도로서 액체주입구(110)에 강한 압력으로 액체가 주입될 경우에는 상기 가스주입구의 입구는 좁게 구성되어있되 액체주입구의 액체가 와류를 형성하도록 상기 액체의 주입구(110)는 원통형 용존장치의 접선방향에 구성하여 내부통로(116)에서는 강력한 와류현상이 일어나도록 하여 가스가 용해된 물(115)이 출구로 인출되도록 구성한것이다.
도3을 중심으로 기재하면 하기와 같다.
가스주입구(120)
상기 가스주입구의 내부통로(116);
상기 내부통로의 직각방향에서 액체(114)가 주입되도록 구성하는 액체의 주입구(110)가 구성되어있다.
상기 가스주입구(120)의 타측방향에 가스가 액체에 용존된 가스용존액체가 나가는 가스용존출구(135)가 구성되어 있다.
상기 가스주입구의 입구(120)는 좁게 구성되어있되 액체주입구(110)의 액체가 와류를 형성하도록 상기 액체의 주입구(110)는 원통형 용존장치의 접선방향에 구성한다.
접선방향에서 강력한 압력으로 주입된 물은 내부통로(116)의 최외곽으로 강력한 와류를 형성하면서 회전하여 a 방향으로 회전한다.
회전하여 가스주입구 방향으로 진행된 액체는 경사진 원추형상의 경사면에서는 다시 이전 회전 진행방향과 반대로 와류가 b방향으로 와류를 형성한다.
이렇게 회전된 와류는 가스가 흡입하도록 내부를 진공을 만들면서 가스가 확산되도록 하여 와류의 액체와 혼합하도록 한다.
즉 상기 액체주입구(110) 방향에서 가스주입구(120)의 방향으로 갈수록 상기 내부통로(116)는 사다리꼴 원통형으로 점차적으로 넓어진다.
액체의 와류가 가스용존 출구(135)쪽으로 이동시키도록 가스용존장치(100)의 상기 가스주입구 방향의 일단에서 내측으로 경사지도록 원뿔형상으로 구성되어 있다.
상기 원뿔형상으로 구성되므로 액체와류는 다시금 출구쪽으로 이동되면서 확산된 가스와 용해되어 가스용존출구로 인출되어 충분히 확산된 가스와 액체가 자연스럽게 용존되도록 하는 것이다.
상기 가스주입구(120)의 구성은 입구는 좁되 상기 액체주입구(110) 방향으로 진행할 때에 일시에 넓은 공간을 구성하여 한 순간에 확산되도록 하는데 기여하도록 구성한다.
상기 가스주입구(120)의 상기 내부통로(116)의 구성은 가스 주입구(120) 쪽에서는 원추형상(123)으로 구성되어있다.
상기 원추형상으로 구성되어진 상기 가스주입구 쪽의 형상은 중간부에서 원추형상의 경사각도가 상이하게 구성되어진 부분(121)으로 구성한다.
이같은 구성으로 인하여 액체의 와류는 더욱 확산되고 가스용존출구(135)로 이동하도록 구성한다.
또한, 상기 가스용존출구(135)는 출구의 일단면(117)이 내부로 들어가도록 구성되어 가스와 액체가 용존된 상태에서 가스용존출구로 인출되도록 구성한다.
가스와 용존이 잘 안된 액체가 출구로 빠져나오는 것을 방지한다.
상기 가스용존출구(135)의 타단면(131)은 외부쪽으로 확산되도록 나팔모양의 구성을 갖도록 하여 확산되도록 하는 효과를 가진다.
가스가 용존된 액체가 만나는 곳(122)에서 가스가 급격히 넓어진 내부통로(116)으로 인하여 가스입자의 표면적이 확대된다.
출구방향의 관은 동일한 직경으로 구성하여 배오존의 가능성을 배제하는 것이다.
또한, 가스와 용해된 가스용존액체를 보호하기 위하여 이중관의 형태를 가지도록 구성한다.
외부로 결착하는 나사산(130)이 가스용존장치의 일단에 구성되어있다.
오존가스와 물이 만나는 곳은 물이 강력한 압력으로 오존가스통로와 접선방향으로 만나기 때문에 강한 와류를 형성하면서 오존가스와 물이 만나는 것이다.
물이 와류를 일으키면서 물의 표면적이 넓어지고 오존가스도 확산을 일으키면서 표면적이 넓어지므로 물과 오존이 잘용해되도록 구성하는 것이다.
출구 방향의 관은 오존가스가 용해된 물이 일정한 정도로 와류현상을 유지하여 물에 용해되지 않은 잔여 오존가스가 다시 용해되도록 와류현상을 유지하도록 출구방향의 관을 동일한 직경으로 구성한다.
또한, 가스와 용해된 액체를 보호하기 위하여 이중관의 형태를 가지도록 구성하여 결합부(130)와 가스가 용해된 물의 관을 격리시켜 보호하도록 하여 오존가스가 함유된 것이 외부로 누출되지 않도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.
발명의 상세한 설명에서는 오존가스와 물을 설명하였지만 가스는 어떤 종류라도 무방하며 액체는 물 이외 어느 것이라도 적용가능하다.
오염이 된 물을 정화시키기 위하여 본 장치를 적용하여도 좋다.
오존을 대신하여 산소를 주입하여도 좋으며 수소나 탄소여도 무방하다.
통상적으로는 물이 주통로를 차지하고 가스는 상부에서 직각으로 삽입되도록 벤츄리를 이용하는 것이 일반적이나 본 발명에서는 전혀 반대로 구성하여 물과 가스의 혼합을 용이하게 하는 것이다.
본 청구범위에서는 물을 액체로 오존을 가스로 통상적인 명칭을 사용하여 구성하였다. 모든 액체와 모든 가스에도 본 장치를 적용할 수 있다.
본 발명은 오염된 물을 정화하기 위하여 사용될 수도 있고 두 개의 액체를 혼합하거나 두개의 기체를 혼합하는 경우에도 사용하는 것이다.
어떤 가스를 액체에 용존시키거나 액체와 액체를 희석할 때에 많은 양을 고르게 용존시키거나 희석하도록 하는데 사용한다.
본 발명은 간단한 구조로 배오존을 최소화하는 장치를 제공하는 저비용 고효율의 장치를 개발하여 살균수로 사용하기도 하여 많은 산업분야에 적용 가능한 것이다.

Claims (8)

  1. 가스주입구;
    상기 가스주입구의 내부통로;
    상기 내부통로의 직각방향에서 액체가 주입되도록 구성하는 액체주입구;
    상기 가스주입구의 반대측에 가스가 액체와 용존된 가스용존액체가 나가는 가스용존출구가 구성되어 있고,
    상기 가스주입구의 입구는 좁게 구성되어있고,
    상기 액체주입구의 액체가 와류를 형성하도록 상기 액체주입구는 원통형 용존장치의 접선방향에 구성하고,
    상기 액체주입구방향에서 가스주입구의 방향으로 상기 내부통로는 사다리꼴 원통형으로 점차적으로 넓어지고 액체의 와류가 가스용존 출구쪽으로 이동시키도록 상기 가스주입구 방향의 일단을 내측으로 경사지도록 구성하여,
    상기 가스용존출구로 가스용존상태로 인출되는 것을 가지는 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
  2. 제1항에서 상기 가스주입구의 구성은 입구는 좁되 상기 액체주입구 방향으로 진행할 때에 넓은 공간을 구성한 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
  3. 제1항에서 상기 가스주입구의 상기 내부통로의 구성은 상기 가스주입구 쪽에서는 원추형상으로 구성되어있는 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
  4. 제1항에 있어서 상기 가스용존출구는 출구의 일단면이 내부로 들어가도록 구성되어있는 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
  5. 제1항에 있어서 상기 가스용존출구의 출구의 타단면은 외부쪽으로 확산되도록 나팔모양의 구성을 가진 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
  6. 제3항에 있어서 상기 원추형상으로 구성되어진 상기 가스주입구 쪽의 형상은 중간부에서 상기 원추형상의 경사각도가 상이하게 구성되어진 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서 액체에 용존된 가스가 외부로 이동할 때에 출구방향의 관이 동일한 직경으로 구성한 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서 가스와 용해된 액체를 보호하기 위하여 이중관의 형태를 가지도록 구성한 것을 특징으로 하는 가스용존장치.
PCT/KR2017/012162 2016-11-21 2017-10-31 가스용존장치 WO2018093067A1 (ko)

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KR1020160154706A KR101814630B1 (ko) 2016-11-21 2016-11-21 가스용존장치
KR10-2016-0154706 2016-11-21

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