WO2019143059A1 - 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법 - Google Patents

미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2019143059A1
WO2019143059A1 PCT/KR2019/000283 KR2019000283W WO2019143059A1 WO 2019143059 A1 WO2019143059 A1 WO 2019143059A1 KR 2019000283 W KR2019000283 W KR 2019000283W WO 2019143059 A1 WO2019143059 A1 WO 2019143059A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bubble
water
bubbles
tank
gas
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/000283
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정인하
권정임
Original Assignee
정인하
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
Priority claimed from KR1020180007558A external-priority patent/KR102064052B1/ko
Priority claimed from KR1020180007562A external-priority patent/KR102058939B1/ko
Application filed by 정인하 filed Critical 정인하
Priority to JP2020561559A priority Critical patent/JP2021511963A/ja
Priority to CN201980009473.9A priority patent/CN111629817A/zh
Publication of WO2019143059A1 publication Critical patent/WO2019143059A1/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
    • 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
    • B01F23/80—After-treatment of the mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application

Definitions

  • the present invention relates to a bubble water producing apparatus capable of controlling the size of fine bubbles and a method for generating bubble water using the same. More particularly, the present invention relates to a bubble water producing apparatus, The present invention relates to a bubble water producing apparatus capable of controlling the size of micro bubbles by which minute bubbles are generated by spraying micro-spherical droplets, and a method of generating micro bubbles of bubble water using the apparatus.
  • gas such as carbonic acid is dissolved or remained in drinking water to be utilized as a functional beverage.
  • bubbles bubbled in liquid are broken at the etching surface of the semiconductor to clean the semiconductor surface Bubbles are used.
  • bubbles with floating force are used for the purpose of removing floating matters in the wastewater.
  • a bubble generating method for industrial use of bubbles is a method of generating bubbles by applying mechanical vibration to a liquid by using ultrasonic waves, or a high-speed turning method in which impellers are rotated at a high speed while gas is injected, Or by controlling the flow of the fluid to generate bubbles.
  • the method of generating bubbles by using a double ultrasonic wave or the like has a disadvantage in that it is not possible to control the size of the bubbles although the amount of bubbles can be controlled and is limitedly used in the cleaning process of semiconductor wafers and liquid crystal markers, Although the method using the impeller can generate minute bubbles in the water, a large amount of electric energy is required to rotate the impeller and it is necessary to rotate at a high speed, which is a problem in safety of work.
  • the present invention relates to a bubble water producing device capable of controlling minute bubble size by producing bubble water to form coarse bubbles and causing fine bubbles to be generated by spraying the number of coarse bubbles into fine spherical droplets, It is an object of the present invention to solve the above problems by providing a method of generating micro-bubbles, and also to be easily usable in drinking water and various industrial fields.
  • a bubble water producing apparatus capable of controlling the micro-bubble size by supplying gas to raw water to produce bubble water, A water producing tank; A filter unit for filtering the raw water; A cooling unit connected to the filter unit to cool the filtered raw water; A collecting tank for collecting the cooled raw water; A pumping unit connected to the water collecting tank to supply raw water to the bubble water producing tank; A gas supply unit for supplying gas to raw water supplied to the bubble water producing tank; A coarse bubble generator configured to adjust bubble size and the number of bubbles generated in the bubble water producing tank, and a fine spherical dropletizer disposed at an end of the pumping unit connected to the collecting tank, Wherein the bubble generating tank is provided with a return pipe connected to the cooling unit at a lower end of the bubble water producing tank, the bubble generating bubble having a first bubble size controlled by the coarse bubble generating device, The bubble size of the bubble water can be finely adjusted in a second order as it is injected into the micro spherical droplet
  • At least one vortex generating type accumulating device may be installed on the upper side of the micro spherical dropletizing device to generate a vortex.
  • threaded protrusions may be formed along the inner surface of the vortex generating type accumulating device for generating the vortex.
  • the apparatus may further include a bubble size measuring device that emits a laser beam to measure a bubble size of the bubble water, wherein the bubble size measuring device measures a transmission intensity of the laser beam,
  • the bubble size can be measured through scattering intensity and the like.
  • the bubble generator may further include a recovery unit that recovers the gas floating from the bubble water production tank and does not dissolve during the production of the bubble water and re-supplies the recovered gas to the bubble water. And a supply device for introducing the moisture-removed gas into the bubble water.
  • the filter used when the water removal device removes moisture by filtration may be a glass fiber filter.
  • a method of generating micro bubbles of bubble water comprising the steps of: (a) producing a bubble number; (b) forming coarse bubbles of the manufactured bubble number, and (c) passing the bubble water having the coarse bubbles through a fine spherical dropletizing device.
  • the step (a) may include: a raw water supplying step of supplying raw water into the bubble water producing tank; An air discharging step of removing air in the bubble water producing tank, and a gas supplying step of supplying a target gas to a space formed by taking out the raw water, wherein the raw water supplying step includes filtering to remove floating matters or sediments of raw water; Cooling the filtered raw water to 1 to 10 ⁇ ⁇ and supplying the cooled raw water to a tank for producing the bubble water.
  • the coarse bubble may be formed by passing through a coarse bubble generating device including a particle crusher having a plurality of projections formed therein and a discharge unit formed at a lower end of the particle crusher and tapered outward.
  • the bubble number may be cooled to 1 to 10 ° C and passed through the fine spherical dropletizer at a pressure of 0.1 to 200 bar.
  • the vortex generating type accumulating device is formed so that the number of the bubbles flowing into the internal space of the bubble water producing tank is accumulated and passed at once, passing through the vortex generating type accumulating device formed along the inner surface of the funnel- To increase the solubility of the gas and to pass through the micro spherical dropletization apparatus.
  • step (c) may be repeatedly performed to finely bubble the bubbles.
  • the method for generating micro bubbles of bubble water may further include the step of recovering the floating gas that is not dissolved after the step (c).
  • the method may further include the step of measuring bubbles in the bubble water after the step (c).
  • a bubble water producing apparatus capable of controlling the size of micro bubbles according to an embodiment of the present invention and a method of producing micro bubbles of bubble water using the method are characterized in that bubbles of bubble water are firstly produced as coarse bubbles, And it is possible to control the size of the air bubbles to be smaller.
  • oxygen, carbon dioxide, hydrogen, ozone, or the like can be freely supplied to produce bubbles suited to the purpose.
  • FIG. 1 is a perspective view of a bubble water producing apparatus capable of controlling the size of a microbubble according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a plan view of the bubble water producing apparatus of Fig. 1.
  • FIG. 3 is a front view of the bubble water producing apparatus of FIG.
  • FIG. 4 is a view illustrating an example of a collecting tank, which is a constitution of a bubble water producing apparatus capable of controlling the size of micro-bubbles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a coarse bubble generating device, which is an embodiment of a bubble number producing device capable of controlling the size of a fine bubble according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a vortex generating type accumulating device which is an embodiment of a bubble water producing device capable of controlling the micro-bubble size according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a configuration in which a bubble size measuring device and a recovery part are added to a bubble water producing device capable of controlling a minute bubble size according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method of generating micro bubbles of bubble water according to an embodiment of the present invention.
  • step S100 is a detailed flowchart of step S100 of the method of generating micro bubbles of bubble water according to the embodiment of the present invention.
  • step S110 of the bubble water micro bubble generating method is a detailed flowchart of step S110 of the bubble water micro bubble generating method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart when S400 and S500 are added to the method of FIG.
  • a bubble water producing apparatus capable of controlling the minute bubble size is a bubble water producing apparatus for producing bubble water by supplying gas to raw water, comprising: a bubble water producing tank for producing bubble water; A filter unit for filtering the raw water; A cooling unit connected to the filter unit to cool the filtered raw water; A collecting tank for collecting the cooled raw water; A pumping unit connected to the water collecting tank to supply raw water to the bubble water producing tank; A gas supply unit for supplying gas to raw water supplied to the bubble water producing tank; A coarse bubble generator configured to adjust bubble size and the number of bubbles generated in the bubble water producing tank, and a fine spherical dropletizer disposed at an end of the pumping unit connected to the collecting tank, Wherein the bubble generating tank is provided with a return pipe connected to the cooling unit at a lower end of the bubble water producing tank, the bubble generating bubble having a first bubble size controlled by the coarse bubble generating device, The bubble size of the bubble water can be finely adjusted in a second order as it is injected into
  • a method of generating micro bubbles of bubble water comprises the steps of: (a) producing a bubble number; (b) forming coarse bubbles of the manufactured bubble number, and (c) passing the bubble water having the coarse bubbles through a fine spherical dropletizing device.
  • the bubbles described below are gases contained in a liquid, and the number of bubbles is defined as a mixture of bubbles and liquid.
  • the raw water for bubble water production is filled in a bubble water producing tank 50 so that air in the bubble water producing tank 50 is supplied to the outside of the bubble water producing tank 50
  • Bubble water is produced by introducing the target gas into the space formed by taking out the raw water partly and then circulating the bubble water to the coarse bubble generating device 70 so that the bubble size of the produced bubble water is controlled,
  • the bubbles having undergone the control of the first bubble size are circulated again to circulate the second bubble number through the injection part 80 capable of injecting into the fine spherical droplet, whereby the first bubble size control including the coarse bubble is completed
  • the number of bubbles may be injected more finely by pulse spraying to enable fine bubble size control.
  • FIG. 1 a bubble water producing apparatus capable of controlling the micro-bubble size according to an embodiment of the present invention that operates as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 a bubble water producing apparatus capable of controlling the micro-bubble size according to an embodiment of the present invention that operates as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 a bubble water producing apparatus capable of controlling the micro-bubble size according to an embodiment of the present invention that operates as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 is a perspective view of a bubble water producing device capable of controlling the micro-bubble size according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the bubble water producing device of FIG. 1
  • FIG. 3 is a front view to be.
  • FIG. 4 is a view showing an example of a collecting tank which is a constitution of a bubble water producing apparatus capable of controlling the size of micro bubbles according to an embodiment of the present invention
  • 6 is a cross-sectional view of a vortex generating type accumulating device which is an embodiment of a bubble generating device capable of controlling the micro-bubble size according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a configuration in which a bubble size measuring device and a recovery part are added to a bubble water producing device capable of controlling a minute bubble size according to an embodiment of the present invention.
  • a bubble water producing apparatus capable of controlling the micro-bubble size according to an embodiment of the present invention includes a filter unit 10, a cooling unit 20, a collecting tank 30, a pumping unit 40 A bubble water producing tank 50, a gas supply unit 60, a coarse bubble generator 70, and a jetting unit 80.
  • the filter unit 10 is for filtering raw water supplied to produce bubble water.
  • the filter unit 10 may include a sand filter 12, a carbon filter 14, and the like.
  • the raw water may be ground water or the like.
  • the sand filter 12 may remove suspended matters such as sand contained in the ground water, and the carbon filter 14 may remove colloid material, Polyphenol and the like can be removed.
  • the raw water has been described as ground water to facilitate understanding, it is not limited to ground water, and may be a liquid such as ground water, surface water or tap water, or may be a solution containing a natural substance or a chemical substance.
  • the present invention is not limited thereto, and the sand filter 12 and the carbon filter 14 may be provided in other numbers as well. That is, one or more of the sand filter 12 and the carbon filter 14 may be provided.
  • filters other than the sand filter 12 and the carbon filter 14 may be provided.
  • the cooling unit 20 may be connected to the filter unit 10 through a pipe or a hose to cool the raw water filtered by the filter unit 10 or the secondary circulating bubble water.
  • the cooling unit 20 may be configured to maintain the temperature of raw water or bubble water flowing through the cooling unit 20 at a temperature close to 0 ° C of the liquid phase, Preferably about 5 < 0 > C.
  • the temperature around 5 ° C increases the rate of dissolution of the gas, that is, the rate at which the bubbles remain, so that the lower the temperature, the higher the solubility of the gas in the raw water or bubble water, .
  • the temperature is adjusted to about 5 ° C Thereby making it possible to maximize the solubility of the gas and prevent the raw water or the bubble water from solidifying.
  • the temperature range for forming the liquid phase at 0 ° C can be controlled depending on the ambient pressure, etc., and thus the temperature range is not necessarily limited to 1 Lt; 0 > C to 10 < 0 > C.
  • the water collecting tank 30 is a tank for collecting cooled raw water or bubble water, and the cooled raw water or bubble water can be temporarily stored in the collecting tank 30 before being transferred to the bubble producing tank 50.
  • the inside of the catchment tank 30 may be simply formed as an empty space, but a funnel-shaped rotation force induction device 32 may be installed as shown in FIG.
  • the funnel-shaped rotational force guiding device 32 is configured to generate a rotational force in the flow of the liquid flowing into the water collecting tank 30, and when the bubble water whose bubble size is primarily adjusted passes through the collecting tank 30, As the contact area between the gas and water is increased and the mixing power between them is increased, the undissolved gas is dissolved and the residual efficiency can be increased. In addition, in the case of bubbles formed too much larger than necessary for pulse injection, , There is an advantage that the quality of the bubble water can be improved by being quickly excluded from the water.
  • a pipe connecting the cooling unit 20 and the collecting tank 30 is connected to the upper part of the collecting tank 30
  • a pipe formed to be discharged from the catchment tank 30 is connected to a lower portion of the catchment tank 30 (hereinafter referred to as a 'lower pipe').
  • the number of bubbles whose bubble size is primarily controlled may be lowered through the upper pipe 34 and discharged through the lower pipe 36 through the rotary force induction device 32.
  • the end of the upper pipe 34 connected to the water collecting tank 30 may be formed in the form of a venturi pipe 34a. This is to increase the flow velocity at the end of the upper tube 34 so that the rotational force can be easily generated in the rotational force induction device 32.
  • the upper end of the upper tube 34 may protrude in the 'A' shape and may protrude in the lateral direction at an angle of about 45 ° and may be formed to be ejected toward the rotational force induction device 32. This is because, in order to generate a rotational force, it is considered that rotation may not be easy when the nozzle is vertically descended or horizontally ejected.
  • the number of bubbles recirculated through the above-described structure increases the rate of dissolution of the gas and eliminates unstable coarse bubbles, thereby further improving the quality of the bubbles.
  • the pumping unit 40 may be connected to the collecting tank 30 to supply the raw water or the secondary circulated bubble water to the bubble water producing tank 50.
  • the pumping section 40 may be connected to the bubble generating tank 50.
  • the pumping unit 40 may include three pressure pumps for continuously performing bubble water production, which is not limitative.
  • the pumping unit 40 may form a throttle channel in which a plurality of flow paths cross each other.
  • a valve such as a solenoid valve is formed, It is natural to be able to control.
  • the pressure range of the pressure pump may be set to 0.1 to 200 bar.
  • the present invention can freely set the pressure range within the above range depending on the size of the bubble to be regulated.
  • a taper may be formed so as to reduce the pressure on the inner surface of the end side of the pipe connected to the pressure pumps so as to prevent the water hammer phenomenon.
  • the bubble water producing tank 50 may be connected to the pumping unit 40 as a tank for producing bubble water, and may be connected to the gas supply unit 60 to receive gas.
  • the bubble water producing tank 50 is supplied with raw water from the pumping unit 40 and is supplied with the gas from the gas supplying unit 60, and is capable of producing bubble water in the tank.
  • the gas supply unit 60 is connected to a tube for connecting the pumping unit 40 and the bubble water production tank 50 or a coarse bubble generator 70 or a bubble water production tank 50 So that the gas can be supplied to the raw water flowing into the bubble water producing tank 50.
  • the gas supply unit 60 is preferably connected directly to the bubble water production tank 50, but is not limited thereto.
  • the gas supply unit 60 may be a pump for supplying the cooled raw water, which is pumped by the pumping unit 40 and supplied to the bubble water production tank 50 As shown in FIG.
  • the gas to be supplied may be either a target gas of one of oxygen, hydrogen, carbon dioxide and ozone, or a mixed gas of these target gases.
  • the number of bubbles such as oxygen, hydrogen, carbonic acid, .
  • the above-mentioned feed gas is illustrative only, and is not limited to oxygen, hydrogen, carbon dioxide and ozone.
  • the target gas is supplied into the raw water such as air, so that the number of bubbles such as oxygen water, hydrogen water, carbonated water, .
  • the bubble water producing tank 50 may be formed of stainless steel to maintain a constant pressure.
  • the bubble water producing tank 50 may have a recovery pipe 90 connected to the cooling unit 20 at a lower end thereof. This can be made fine by recirculating the coarse bubble of the number of bubbles formed with the coarse bubble through the coarse bubble generator 70 to be described later to the jetting unit 80 through the return pipe 90.
  • the coarse bubble generating device 70 is formed so as to be able to control the bubble size and the number of bubbles so as to form coarse bubbles by first controlling the bubble size of the bubble water.
  • the bubble size of the bubble number can be controlled by circulating the bubble generating device 70 to the bubble generating device 70.
  • the coarse bubble generating device 70 includes a particle crushing unit 71 having a plurality of protrusions formed therein for crushing the bubble water particles, And a discharge unit 72 for discharging the bubbles.
  • the coarse bubble generating device 70 is a device for generating a coarse bubble by mixing the supplied gas with the raw water or the liquid of bubble number
  • the mixing portion 73 may be further provided at the upper end of the particle crushing portion 71 and may be formed to further supply the gas to the raw water or bubble water flowing according to the measurement of the bubble size, It is possible.
  • the coarse bubble generating device 70 is configured to generate a coarse bubble when the liquid control unit (not shown) and the gas supply unit 60 that control the flow rate and the flow rate of the incoming liquid (raw water or bubble water) (Not shown) for controlling the flow rate and the flow rate of the gas may be further provided.
  • An acceleration part 76 may be formed at a connection part connected to the particle crushing part 71, The inner flow path may be tapered so as to become narrower from the upper side to the lower side.
  • the liquid control unit (not shown) and the gas control unit (not shown) control the flow rate and the flow rate to control the velocity of the liquid and the gas flowing into the particle crushing unit 71 to change the gas contained in the flowing bubble water Can be controlled.
  • the accelerating unit 76 may allow the bubble number to pass through the particle crushing unit 71 at a high speed without resistance.
  • An ultrasonic wave generating unit may also be provided to emit ultrasonic waves to the liquid flowing in the particle crushing unit 71.
  • the ultrasonic wave generator (not shown) artificially destroys unstable bubbles contained in the bubble water, and vibrates the bubble water to make the size of the gas contained in the bubble water small and constant.
  • the size of bubbles can be adjusted when the manufactured bubble number is circulated first, and a coarse bubble can be generated.
  • the coarse bubble generating device 70 is limited to being connected to the bubble water producing tank 50, but is merely an example and is not limited to being connected to the bubble water producing tank 50 And the coarse bubble generating device 70 may be connected to the collecting tank 30 as well.
  • the coarse bubble generating device 70 When the coarse bubble generating device 70 is connected to the collecting tank 30, the coarse bubble of the number of bubbles formed by adjusting the size of the primary bubble can be adjusted to a smaller bubble size during the secondary circulation.
  • the jetting section 80 may be formed at the end of the pumping section 40 connected to the collecting tank 30.
  • the jetting section 80 may also include a micro spherical dropletization device.
  • the micro spherical dropletizing device can jet the flowing fluid into the fine spherical droplets.
  • the number of the bubbles circulated through the coarse bubble generator 70 is adjusted so that the coarse bubble is generated, ),
  • the droplets can be ejected as fine spherical droplets.
  • the present invention has the efficiency of maximizing bubble refinement of the bubble number.
  • a vortex generating type accumulating device 100 capable of generating a vortex can be installed above the micro spherical dropletizing device of the jetting section 80 have.
  • the vortex generating type accumulator 100 is formed so that the number of bubbles flowing into the internal space of the bubble water producing tank 50 is accumulated and passed at a time, and the bubble number is transmitted through the vortex generating type accumulator 100, 80).
  • the threaded protrusion 102 may be formed inside the vortex generating type accumulator 100 along the inner surface.
  • the threaded protrusion 102 guides the flow of the bubble water into a vortex shape, The contact area is increased, and the residence time is increased to improve the solubility.
  • an impingement protrusion may be provided in addition to the thread protrusion 102 so that the number of bubbles such as concave and convex collides.
  • the collision protrusion can decompose the bubble particles while raising the residence time of the bubble water together with the thread protrusion 102, so that it is possible not only to generate more fine pulses but also to increase the gas dissolution property, Quality can be improved.
  • the apparatus for producing bubbles capable of controlling the micro-bubble size according to the embodiment of the present invention further includes a bubble size measuring device 110 for emitting a laser beam for measuring the bubble size of bubble water .
  • the bubble size measuring device 110 is formed to emit a laser beam into the bubble water producing tank 50 and can measure the bubble size economically as compared with the conventional devices by measuring the transmission intensity and the scattering intensity. In addition, the bubble size measuring device 110 may allow the operator to easily observe the inside of the bubble water producing tank 50.
  • the apparatus for producing bubble water capable of controlling the micro-bubble size includes a recovery unit 120 capable of recovering the gas floating on the upper part of the bubble water production tank 50, ).
  • the recovery unit 120 may be configured to re-supply the recovered gas with the bubble number. That is, the gas can be recycled through the recovery unit 120.
  • the recovery section 120 may include a moisture removal device 122 and a supply device (not shown).
  • the water removal device 122 is an apparatus for removing moisture from the recovered gas, and can separate water and gas by heating, filtration, or the like.
  • the water removal device 122 may include a filter for water filtration, and a glass fiber filter may be used as the filter.
  • the glass fiber filter is easy to remove moisture and is easy to use.
  • a supply device (not shown) is a supply device for introducing gas, which is separated from water and removed moisture, into the bubble water, and may be provided with an apparatus such as an impeller, a compressor and the like to generate and compress gas flow.
  • the apparatus for producing bubbles capable of controlling the micro-bubble size according to the embodiment of the present invention may be provided with irregularities inside the bubble water producing tank 50 for micro-bubbling, It is possible to automatically operate the pumping unit 40 according to the amount of liquid such as the number of bubbles.
  • a water level control device (not shown) may be provided to automatically adjust the water level of the bubble water in the bubble water producing tank 50 in order to increase the contact time of the fine spherical droplet with the gas.
  • FIG. 8 is a flow chart of a method of generating micro bubbles of bubble water according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a detailed flowchart of step S100 of the micro bubble generating method of bubble water according to the embodiment of the present invention
  • Fig. 11 is a flowchart showing the steps of S400 and S500 added to the method of Fig. 8.
  • Fig. 11 is a detailed flowchart of the method of generating micro bubbles of bubble number according to the embodiment of Fig.
  • a method of generating micro bubbles of bubble water includes the steps of producing a bubble water (S100), forming a coarse bubble of the manufactured bubble number (S200), forming fine bubble water And passing the droplets through a spherical dropletizing device (S300).
  • the step S100 of producing the bubble number may include a raw water supply step S110, a raw water discharge step S120, and a gas supply step S130.
  • the raw water supply step S110 (S111) filtering the filtered water to remove the suspended matter or sediment, cooling the filtered raw water (S112), and supplying the cooled raw water to the bubble water producing tank (S113).
  • Bubble water can be produced in the manufacturing tank 50.
  • the volume of the space filled with the gas can be adjusted according to the height of the raw water filling the bubble water producing tank 50, and as the space is wider, the contact time of the fine spherical droplets to be sprayed increases, The number of bubbles can be increased.
  • a water level control device (not shown) may be provided in the bubble water producing tank 50 to automatically adjust the water level of the bubble water.
  • the cooling of the raw water is controlled within a range of 1 to 10 ° C, preferably about 5 ° C or more, and a specific description thereof has been specifically described in the apparatus for controlling the microbubble size of bubble water. do.
  • the gas supplied to the raw water may be a target gas
  • the target gas may be one of oxygen, hydrogen, carbon dioxide or ozone, or a mixed gas thereof, and may be supplied with oxygen, hydrogen, carbonic acid,
  • the number of bubbles can be manufactured.
  • the feed gas is illustrative only, and is not limited to oxygen, hydrogen, carbon dioxide, and ozone.
  • the step of forming the coarse bubble of the manufactured bubble number (S200) may be performed using the coarse bubble generating device (70).
  • the coarse bubble generating device 70 may be provided at the upper end of the bubble water producing tank so as to generate coarse bubbles.
  • the coarse bubble generating device 70 may be connected to the bubble producing tank 50 And a circulation pump for circulating bubble water may be provided on one side of the circulation pipe.
  • the coarse bubble generating device 70 includes a particle crushing unit 71 having a plurality of projections formed to collide with the bubble water so as to crush the bubble water particles and a discharge unit 72 for discharging the fine bubbles,
  • the bubble generating device 70 may be configured to control the flow rate or the flow rate of bubbles flowing into the coarse bubble generating device 70 and may be formed to be capable of providing ultrasonic vibration, Lt; / RTI >
  • the number of bubbles formed with the coarse bubbles may be finer after passing through the fine spherical dropletizing device (S300).
  • the number of bubbles in which the coarse bubbles are formed can be recirculated along the pipe to which the raw water is supplied through the return pipe provided at the lower end of the bubble water producing tank 50, which is connected to the cooling unit 20.
  • the number of bubbles containing the recirculated coarse bubbles is cooled in the cooling part in the range of 1 to 10 ° C (preferably about 5 ° C or so), and the pressure of the bubbles Can be flowed into the manufacturing tank 50 and the flowing bubble number can be injected into the fine spherical droplets by the fine spherical dropletization device inserted into the upper end of the bubble water producing tank 50.
  • the bubble number when the bubble number is injected into a fine spherical droplet, since coarse bubbles are contained in the number of bubbles, the coarse bubbles can be dispersed in a pulsed form, thereby finely dispersing the coarse bubbles, Bubbles can be formed. Since the surface area of the droplet formed by this method is further widened, the contact ratio with the gas increases, the bubble generation rate can be further improved, and the advantage of maximizing the effects of oxygen, hydrogen, carbonic acid, have.
  • the method of generating micro bubbles of bubble water according to an embodiment of the present invention may further include a step S400 of recovering the floating gas that is not dissolved, and the recovered gas may be re- Can be increased.
  • the method for generating micro bubbles of bubble water according to the embodiment of the present invention may further include a step (S500) of measuring bubbles in the bubble water. Accordingly, the bubbles can be refined to a desired state by circulating the coarse bubble generator 70 and the fine spherical dropletizer of the injector repeatedly through the bubbles measured within the number of bubbles.
  • the bubble water micro-bubble generating method according to the embodiment of the present invention is a method for generating micro bubbles in the water and the gas through the torque induction device 32 or the vortex generation type accumulation device 100, And the unstable coarse bubble may be excluded. That is, the quality of the bubble number can be further improved.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

본 발명은 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버블수를 제조하여 조대기포를 형성하고, 조대기포를 형성한 버블수를 미세구형액적으로 분사함으로써 미세기포가 생성되도록 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법에 관한 것이다.

Description

미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법
본 발명은 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버블수를 제조하여 조대기포를 형성하고, 조대기포를 형성한 버블수를 미세구형액적으로 분사함으로써 미세기포가 생성되도록 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법에 관한 것이다.
최근 식품을 비롯한 여러 산업분야에서 액체 내에 높은 농도로 기체를 용해시키거나, 기체를 기포로 잔류, 파괴 또는 부상시키는 기술이 매우 다양하게 적용되고 있다.
특히, 식품 분야에서는 탄산 등의 기체를 음용수에 용해 또는 잔류시켜서 기능성 음료 등으로 활용하고 있고, 반도체 제조분야에서는 액체 내에 버블링한 기포를 반도체의 식각면에서 파괴되도록 하여 반도체 표면을 세정하는 용도로 버블을 이용하고 있으며, 환경분야에서는 폐수 중의 부유물을 제거하는 목적으로 부상력이 있는 기포를 활용하고 있다.
기포를 산업적으로 활용하기 위한 기포 발생 방법으로 초음파 등을 이용하여 액체에 기계적 진동을 가하여 버블을 발생시키거나, 기체를 주입하면서 임펠러를 고속으로 회전시켜 큰 기포를 잘게 부수도록 형성되는 초고속 선회방법을 이용하거나, 유체의 흐름을 조절하여 버블을 발생시키는 방법을 이용하고 있다.
이중 초음파 등을 이용하여 버블을 발생시키는 방법은, 버블의 양을 제어할 수는 있으나, 버블의 크기를 제어할 수 없는 단점이 있어, 반도체 웨이퍼나 액정표지장치의 세정 공정에서 제한적으로 사용되고 있고, 임펠러를 이용한 방법은 수중에 미세기포가 생성되도록 할 수 있지만, 임펠러를 회전시키기 위한 대량의 전기 에너지가 소요되고 고속으로 회전시켜야 하기에 작업안전성에 문제가 되는 단점이 있다.
또한, 임펠러의 고속회전은 물과 산소분자의 구조를 파괴하며, 회전날개의 마모로 인한 금속 입자의 혼입, 액체와 임펠러의 마찰, 그리고 구동모터의 열 발생으로 인한 유체 온도상승 및 유체의 변질, 잔류기포의 개체수 감소 등의 단점이 있어, 폐수처리에서의 부유물 부상과 같은 일부 환경 분야에만 활용할 수 있다는 단점이 있다.
이에 따라, 상기의 문제점을 해결하여 음용수 및 여러 산업분야에서 용이하게 사용하되, 미세기포 크기조절이 가능한 버블수를 제조할 수 있는 장치 및 방법의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
본 발명은 버블수를 제조하여 조대기포를 형성하고, 조대기포를 형성한 버블수를 미세구형액적으로 분사함으로써 미세기포가 생성되도록 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법을 제공하여 상기의 문제점을 해결함과 동시에 음용수 및 여러 산업분야에서 용이하게 사용할 수 있는 하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는, 원수에 기체가 공급되어 버블수를 제조하는 버블수 제조장치에 있어서, 버블수를 제조하기 위한 버블수 제조탱크; 원수를 필터링 하기 위한 필터부; 상기 필터부와 연결되어 필터링된 원수를 냉각하기 위한 냉각부; 상기 냉각된 원수를 집수하기 위한 집수탱크; 상기 집수탱크와 연결되어 상기 버블수 제조탱크로 원수를 공급하는 펌핑부; 상기 버블수 제조탱크로 공급되는 원수에 기체를 공급하기 위한 기체공급부; 상기 버블수 제조탱크에서 생성된 버블수의 기포 크기 및 개체수를 조절하도록 형성되는 조대기포생성장치 및 상기 집수탱크와 연결되는 펌핑부 끝단부에 형성되며, 미세구형액적화 장치를 구비하여 상기 버블수 제조탱크로 미세구형액적으로 분사하도록 형성되는 분사부를 포함하며, 상기 버블수 제조탱크의 하단부에 상기 냉각부와 연결되는 회수관을 구비하여 상기 조대기포생성장치에 의해 1차로 기포크기가 조절된 버블수가 상기 회수관을 통해 재순환 될 때, 상기 분사부의 미세구형액적으로 분사를 통해 펄스(Pulse) 형태로 분사되면서 상기 버블수의 기포크기가 2차로 미세조절될 수 있다.
여기서, 상기 미세구형액적화 장치 상측에는 하나 이상의 와류발생형 집적장치를 설치하여 와류를 생성할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 와류발생을 위한 와류발생형 집적장치 내부에는 내면을 따라 나사산 돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는, 상기 버블수의 기포크기를 측정하도록 레이저빔을 발광하는 기포크기측정장치를 더 포함하며, 상기 기포크기측정장치는 레이저빔의 투과강도, 산란강도 등을 통해 기포크기를 측정하도록 할 수 있다.
또한, 상기 버블수 제조시에 용해되지 않아 버블수 제조탱크로부터 부상되는 기체를 회수하여 상기 버블수로 재공급하는 회수부를 더 포함하며, 상기 회수부는 상기 회수되는 기체를 가열 또는 여과방식으로 수분을 제거하는 수분제거장치 및 상기 수분이 제거된 기체를 버블수로 유입시키는 공급장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수분제거장치가 여과방식으로 수분을 제거할 시에 사용되는 필터는 유리섬유필터일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법은, (a) 버블수를 제조하는 단계; (b) 제조된 버블수의 조대기포를 형성하는 단계 및 (c) 조대기포가 형성된 버블수를 미세구형액적화 장치를 통과시켜 미세화 하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (a) 단계는 버블수 제조탱크 내로 원수를 공급하는 원수 공급단계; 상기 버블수 제조탱크 내의 공기를 제거하는 공기 배출단계 및 상기 원수를 빼내어 형성된 공간으로 목적기체를 공급하는 기체 공급단계를 포함하며, 상기 원수 공급단계는 원수의 부유물 또는 침전물을 제거하도록 필터링 하는 단계; 필터링된 원수를 1 내지 10℃로 냉각하는 단계 및 냉각된 원수를 버블수를 제조하는 탱크에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 다수의 돌기가 형성된 입자분쇄부 및 입자분쇄부 하단에 형성되어 외측으로 테이퍼지는 배출부를 포함하는 조대기포생성장치를 통과시켜 조대기포를 형성할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는 버블수를 1 내지 10℃로 냉각하여 0.1 내지 200bar의 압력으로 미세구형액적화 장치를 통과시킬 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는 깔때기 형상의 회전력 유도장치 또는 나사산 돌기가 내면을 따라 형성되며, 버블수 제조탱크 내부공간으로 유입되는 버블수가 일시에 집적되어 통과되도록 형성되는 와류발생형 집적장치를 통과시켜 기체의 용존성을 높여 미세구형액적화 장치를 통과시킬 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는 사이클을 반복 수행하여 기포를 보다 잘게 미세화 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법은, 상기 (c) 단계 이후에 용존되지 않아 부상된 기체를 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계 이후에 버블수 내의 기포를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법은, 버블수의 기포를 1차로 조대기포를 생성하도록 한 후, 미세구형액적으로 분사함으로써 펄스(pulse) 형식으로 분사되게 하여 보다 미세한 기포크기로 조절이 가능한 장점이 있다.
또한, 기포의 크기와 농도를 조절할 수 있는 장점이 있어 기포의 기능이 필요한 여러 산업분야 즉, 반도체분야, 농축수산분야, 환경분야, 음료 및 식품분야 등에 폭 넓게 적용이 가능하다.
또한, 임펠러 등의 장치가 불필요하여 에너지 소모를 줄일 수 있으며, 안전성 또한 증대되는 장점이 있다.
또한, 필요에 따라 산소, 이산화탄소, 수소 또는 오존 등을 자유롭게 공급하여 목적에 맞는 버블수를 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 버블수 제조장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 버블수 제조장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 일 구성인 집수탱크의 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 일 구성인 조대기포생성장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 일 구성인 와류발생형 집적장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치에 기포크기측정장치 및 회수부가 추가된 구성을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법의 S100 단계 상세 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법의 S110 단계의 상세 흐름도이다.
도 11은 도 8의 방법에 S400 및 S500 단계가 추가되었을 때의 흐름도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는, 원수에 기체가 공급되어 버블수를 제조하는 버블수 제조장치에 있어서, 버블수를 제조하기 위한 버블수 제조탱크; 원수를 필터링 하기 위한 필터부; 상기 필터부와 연결되어 필터링된 원수를 냉각하기 위한 냉각부; 상기 냉각된 원수를 집수하기 위한 집수탱크; 상기 집수탱크와 연결되어 상기 버블수 제조탱크로 원수를 공급하는 펌핑부; 상기 버블수 제조탱크로 공급되는 원수에 기체를 공급하기 위한 기체공급부; 상기 버블수 제조탱크에서 생성된 버블수의 기포 크기 및 개체수를 조절하도록 형성되는 조대기포생성장치 및 상기 집수탱크와 연결되는 펌핑부 끝단부에 형성되며, 미세구형액적화 장치를 구비하여 상기 버블수 제조탱크로 미세구형액적으로 분사하도록 형성되는 분사부를 포함하며, 상기 버블수 제조탱크의 하단부에 상기 냉각부와 연결되는 회수관을 구비하여 상기 조대기포생성장치에 의해 1차로 기포크기가 조절된 버블수가 상기 회수관을 통해 재순환 될 때, 상기 분사부의 미세구형액적으로 분사를 통해 펄스(Pulse) 형태로 분사되면서 상기 버블수의 기포크기가 2차로 미세조절될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법은, (a) 버블수를 제조하는 단계; (b) 제조된 버블수의 조대기포를 형성하는 단계 및 (c) 조대기포가 형성된 버블수를 미세구형액적화 장치를 통과시켜 미세화 하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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.
먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 이해가 쉽도록 이하에서 설명되는 기포는 액체에 함유된 기체를 말하며, 버블수는 기포와 액체가 혼합된 혼합물로 정의하기로 한다.
또한, 도 1을 참조하여 본 발명을 간략히 설명하면, 먼저 버블수 제조를 위한 원수를 버블수 제조탱크(50)에 채워 버블수 제조탱크(50) 내의 공기가 버블수 제조탱크(50) 외부로 배출되도록 하여 제거하고, 이후, 원수를 일부 빼내어 형성된 공간으로 목적기체를 유입시켜 버블수를 제조하며, 제조된 버블수의 기포 크기가 조절되도록 조대기포생성장치(70)로 순환시켜 조대기포를 형성한 후, 1차 기포크기 조절이 완료된 버블수를 다시 2차 순환시키되, 이때 미세구형액적으로 분사가 가능한 분사부(80)를 거치도록 순환시킴으로써 조대기포를 포함하고 있는 1차 기포크기 조절이 완료된 버블수가 펄스(pulse) 분사에 의해 더 미세하게 분사되어 미세기포 크기조절이 가능할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 상기의 작용을 하는 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 버블수 제조장치의 평면도이고, 도 3은 도 1의 버블수 제조장치의 정면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 일 구성인 집수탱크의 일 예시도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 일 구성인 조대기포생성장치의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치의 일 구성인 와류발생형 집적장치의 단면도이다.
또한, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치에 기포크기측정장치 및 회수부가 추가된 구성을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는, 필터부(10), 냉각부(20), 집수탱크(30), 펌핑부(40), 버블수 제조탱크(50), 기체공급부(60), 조대기포생성장치(70), 분사부(80)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 필터부(10)는 버블수를 제조하기 위해 공급되는 원수를 필터링 하기 위한 것으로서, 필터부(10)는 샌드필터(12), 카본필터(14) 등을 구비할 수 있다.
또한, 원수는 지하수 등을 사용할 수 있는데, 샌드필터(12)는 지하수에 함유된 샌드(Sand) 등의 부유물을 제거할 수 있으며, 카본필터(14)는 지하수를 탁하게 만드는 콜로이드물질이나 유지방산 또는 폴리페놀 등의 불순물이 제거되도록 작용될 수 있다. 여기서, 원수는 이해를 돕기 위해 지하수로 설명하였으나, 지하수에만 한정되는 것은 아니며, 지하수, 지표수 또는 수돗물 등의 액체일 수 있으며, 천연물질 또는 화학물질을 포함하는 용액일 수도 있다.
도면에는 1개의 샌드필터(12)와 2개의 카본필터(14)가 도시되었으나, 이는 한정되는 것은 아니며, 샌드필터(12) 및 카본필터(14)는 그 외의 개수로도 구비될 수 있다. 즉, 샌드필터(12) 및 카본필터(14)는 각각 하나 이상으로 구비될 수 있다.
또한, 샌드필터(12) 및 카본필터(14) 외에도 다른 목적성을 가지는 필터가 구비될 수 있음은 당연하다.
냉각부(20)는 필터부(10)와 관 또는 호스 등을 통해 연결되어 필터부(10)에서 필터링 된 원수 또는 2차 순환하는 버블수를 냉각하도록 형성될 수 있다. 이는, 버블수 제조에 적절한 온도로 유지하기 위함이며, 냉각부(20)는 냉각부(20)를 거쳐가는 원수 또는 버블수의 온도를 액체상의 0℃에 가까운 온도로 유지하도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는 약 5℃ 안팎으로 유지토록 할 수 있다.
온도를 약 5℃ 안팎으로 유지하는 것은 기체의 용존율 즉, 기포가 잔류하는 비율을 높이고자 함으로, 온도가 낮을수록 기체는 원수 또는 버블수에 대한 용해도가 증가되어 기포의 잔류도가 높아질 수 있다. 이때, 온도를 최대한 낮추어 기체의 용해도를 최대한 높이는 것이 좋으나, 유체가 고체화되면 유동이 불가하고 더불어 기체가 용해될 수 없는 환경이 되므로, 액체상의 0℃에 가까운 온도인 약 5℃ 안팎으로 온도를 조절하여 기체의 용해성을 최대화 하면서도 원수 또는 버블수가 고체화 되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기에서는 바람직한 형태로 냉각온도를 약 5℃ 안팎으로 설명하였으나, 주변 압력 등에 따라 액체상의 0℃를 형성하는 온도범위는 조절될 수 있으므로, 반드시 한정되는 것은 아니며, 원수 또는 버블수가 얼지 않는 1 내지 10℃의 범위에서 자유롭게 설정될 수 있다.
집수탱크(30)는 냉각된 원수 또는 버블수를 집수하기 위한 탱크로서, 냉각된 원수 또는 버블수는 버블수 제조탱크(50)로 전달되기 전에 집수탱크(30)에 임시 수용될 수 있다. 이때, 집수탱크(30)의 내부는 단순히 빈 공간으로 형성될 수 있으나, 도 4와 같이 깔때기 형의 회전력 유도장치(32)가 설치될 수도 있다.
깔때기 형의 회전력 유도장치(32)는 집수탱크(30)로 유입되는 액체의 흐름에 회전력을 발생시키기 위한 구성으로, 1차로 기포크기가 조절된 버블수가 집수탱크(30)를 거칠 때 버블수 내의 기체와 물과의 접촉면적이 넓어지고 서로간의 혼화력을 높임으로써 용해되지 않은 기체가 용존되어 잔류효율이 증가할 수 있음과 더불어 펄스(Pulse) 분사를 위하여 필요한 크기보다 너무 조대하게 형성된 기포의 경우, 물로부터 신속하게 배제시킴으로써 기포수의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 회전력 유도장치(32)의 효과를 극대화 하기 위해 냉각부(20)와 집수탱크(30)를 연결하는 관은 집수탱크(30)의 상부에 연결되는 것(이하, '상부관'이라 함)이 바람직하며, 집수탱크(30)에서 배수되도록 형성되는 관은 집수탱크(30)의 하부에 연결되는 것(이하, '하부관'이라 함)이 바람직하다.
즉, 1차로 기포크기가 조절된 버블수는 상부관(34)을 통해 하강되어 회전력 유도장치(32)를 거쳐 하부관(36)을 통해 배출되는 구성일 수 있다.
또한, 집수탱크(30)와 연결되는 상부관(34)의 끝단부에는 벤츄리 관(34a)의 형태로 형성될 수 있다. 이는, 상부관(34)의 끝단부에서 유속을 높여 회전력 유도장치(32)에서 회전력이 용이하게 발생하도록 하기 위함이다.
또한, 상부관(34)의 끝단은 'ㄱ'형태로 돌출되되, 약 45°의 각도로 측방향으로 틀어지도록 돌출되어 회전력 유도장치(32)를 향해 분출하도록 형성될 수 있다. 이는, 회전력을 발생시키기 위함으로, 수직으로 하강하거나 수평으로 분출될 시에는 회전이 용이하지 않을 수 있음을 고려한 것이다.
상기와 같은 구조를 통해 재순환되는 버블수는 기체의 용존율이 높아지고, 불안정한 조대기포는 배제하여 기포수의 품질을 더욱더 향상시킬 수 있다.
펌핑부(40)는 집수탱크(30)와 연결되어 상기 버블수 제조탱크(50)로 원수 또는 2차 순환되는 버블수를 공급하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 펌핑부(40)는 버블수 제조탱크(50)와 연결될 수 있다.
이때, 펌핑부(40)는 버블수 생산을 연속적으로 수행하기 위해 3개의 압력펌프를 구비할 수 있는데, 이는 예시적인 것으로서 한정되지는 않는다.
또한, 상기와 같이 3개의 압력펌프의 구비를 위해 펌핑부(40)는 다수개의 유로가 교차되는 교축관을 형성할 수 있으며, 각 관에는 전자밸브 등의 밸브가 형성되어 원수 또는 버블수의 흐름을 조절할 수 있음은 당연하다.
또한, 압력펌프의 압력범위는 0.1 내지 200bar로 형성될 수 있다. 본 발명은 조절하고자 하는 기포의 크기에 따라 상기의 범위 내에서 자유롭게 압력범위를 설정할 수 있다.
한편, 펌핑부(40)의 각 관에는 수격현상의 방지를 위해 압력펌프들과 연결되는 관의 끝단측 내면에는 압력을 낮추도록 테이퍼가 외향지게 형성될 수도 있다.
버블수 제조탱크(50)는 버블수를 제조하기 위한 탱크로서 펌핑부(40)와 연결될 수 있으며, 기체공급부(60)와 연결되어 기체를 공급받을 수 있다. 이를 통해, 버블수 제조탱크(50)는 펌핑부(40)로부터 원수를 제공받고 기체공급부(60)로부터 기체를 공급받아 탱크 내에서 버블수 제조가 가능하다.
여기서, 기체공급부(60)는 기체 공급을 위해 펌핑부(40)와 버블수 제조탱크(50)간을 연결하는 관 또는 후술하는 조대기포생성장치(70) 또는 버블수 제조탱크(50)에 연결되어 버블수 제조탱크(50)로 유동되는 원수에 기체를 공급할 수 있다.
즉, 기체공급부(60)는 버블수 제조탱크(50)로 직결되는 것이 바람직하나, 반드시 한정되는 것은 아니며, 펌핑부(40)에 의해 펌핑되어 버블수 제조탱크(50)로 공급되는 냉각된 원수에 기체를 공급하도록만 형성되면 된다.
이때, 공급되는 기체는 산소, 수소, 이산화탄소 및 오존 중 하나의 목적기체이거나, 또는 이들 목적기체의 혼합기체일 수 있으며, 공급되는 기체에 따라 산소수, 수소수, 탄산수, 또는 오존수 등의 버블수가 제조될 수 있다. 단, 상기의 공급기체는 예시적인 것으로서, 산소, 수소, 이산화탄소 및 오존에만 한정되는 것은 아니다.
즉, 펌핑부(40)를 통해 버블수 제조탱크(50) 내로 원수가 공급될 때에 공기와 같이 목적기체를 원수 내로 공급함으로써 산소수, 수소수, 탄산수 또는 오존수 등의 버블수가 제조될 수 있는 것이다.
한편, 버블수 제조탱크(50)는 일정한 압력 유지를 위해 스테인레스 재질로 형성될 수 있다.
또한, 버블수 제조탱크(50)는 하단부에 냉각부(20)와 연결되는 회수관(90)을 형성할 수 있다. 이는, 후술하는 조대기포생성장치(70)를 통해 조대기포가 형성된 버블수의 조대기포를 미세화하기 위함으로, 상기 회수관(90)을 통해 후술하는 분사부(80)로 재순환시켜 미세화 할 수 있다.
조대기포생성장치(70)는 기포 크기 및 개체수를 조절할 수 있도록 형성되어, 버블수의 기포 크기를 1차로 조절함으로써 조대기포를 형성하는 장치로서, 버블수 제조탱크(50)에서 제조된 버블수가 조대기포생성장치(70)로 순환됨으로써 1차로 버블수의 기포 크기를 조절할 수 있다.
이를 위해, 조대기포생성장치(70)는 도 5에 도시된 바와 같이 유입되는 버블수가 충돌하여 버블수의 입자들이 분쇄되도록 구비되는 다수의 돌기가 형성된 입자분쇄부(71)와 입자가 분쇄되어 미세화된 기포를 배출하는 배출부(72)를 포함할 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 기체공급부(60)가 조대기포생성장치(70)에 연결될 경우가 있는데, 이때 조대기포생성장치(70)는 공급되는 기체와 유동되는 원수 또는 버블수의 액체가 혼합되는 기액혼합부(73)를 입자분쇄부(71) 상단에 더 포함할 수 있으며, 유동하는 버블수의 기포 크기 또는 기포량 등의 측정에 따라 유동되는 원수 또는 버블수에 기체를 더 공급할 수 있도록 형성될 수도 있다.
또한, 조대기포생성장치(70)는 유입되는 액체(원수 또는 버블수)의 유량 및 유속을 제어하는 액체조절부(미도시)와 기체공급부(60)가 조대기포생성장치(70)에 연결시에 기체의 유량 및 유속을 조절하는 기체조절부(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 입자분쇄부(71)와 연결되는 연결부에 가속부(76)가 형성될 수 있고, 가속부(76)는 내부 유로가 상측에서 하측으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형태일 수 있다.
상기 액체조절부(미도시) 및 기체조절부(미도시)는 유량 및 유속을 제어하여 입자분쇄부(71)로 유입되는 액체와 기체의 속도를 제어함으로써, 유동하는 버블수에 함유된 기체의 변화를 제어할 수 있다.
또한, 상기 가속부(76)는 버블수가 저항 없이 빠른 속도로 통과되도록 하여 입자분쇄부(71)로 유입되도록 할 수 있다.
또한, 입자분쇄부(71)에 흐르는 액체에 초음파를 방출하는 초음파 발생부(미도시)도 구비될 수 있다. 여기서, 초음파 발생부(미도시)는 버블수에 포함된 불안정한 기포를 인위적으로 파괴하고, 진동을 주어 버블수에 함유된 기체의 크기를 작고 일정하게 만들 수 있다.
이와 같이 구성되는 조대기포생성장치(70)를 통해, 제조된 버블수는 1차 순환될 시에 기포의 크기가 조절되어 조대기포가 생성될 수 있다.
한편, 이해를 돕기 위해 상기 조대기포생성장치(70)는 버블수 제조탱크(50)로 연결되는 것을 한정하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 반드시 버블수 제조탱크(50)에 연결되는 것에 한정되는 것이 아니며, 조대기포생성장치(70)는 집수탱크(30)에도 연결될 수도 있다.
조대기포생성장치(70)가 집수탱크(30)에 연결될 시에는 1차 기포크기가 조절되어 형성된 버블수의 조대기포를 2차 순환시에 보다 작은 형태의 기포크기로 조절할 수 있다.
분사부(80)는 집수탱크(30)와 연결되는 펌핑부(40) 끝단부에 형성될 수 있다. 또한 분사부(80)는 미세구형액적화 장치를 구비할 수 있다.
여기서, 미세구형액적화 장치는 흐르는 유체를 미세구형액적으로 분사할 수 있어, 상기 조대기포생성장치(70)를 순환한 버블수가 1차로 기포크기가 조절되어 조대기포를 생성한 후 분사부(80)로 다시 순환할 때에 미세구형액적으로 분사되도록 할 수 있다.
이때, 순환되는 버블수가 미세구형액적으로 분사될 때에는 조대기포들을 함유하고 있어 버블수의 불연속 구간이 생기고, 이로 인해 펄스(Pulse) 형태로 분사하게 된다.
이는, 조대기포들을 분산화 하면서도 순간적으로 분산력이 증대되어 보다 작은 나노형태의 미립자로 미스트(mist)화 될 수 있는 특징이 있다. 이에 따라, 미스트(mist)화된 나노입자의 미세구형액적은 분사시에 기체와의 접촉면적이 증대되며 용해성이 극대화되어 고농도의 기체가 용해된 미세구형액적이 제조되고, 이후 고농도의 기체가 용해된 미세구형액적은 제조탱크로 낙하되어 미세기포화된 버블수가 형성되게 된다.
즉, 본 발명은 버블수의 기포 미세화를 극대화 할 수 있는 효율성을 지닌다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는 분사부(80)의 미세구형액적화 장치 상측에 와류를 발생시킬 수 있는 와류발생형 집적장치(100)을 설치할 수 있다.
구체적으로, 도 6에 도시된 와류발생형 집적장치(100)는 미세구형액적화 장치 상측으로 펌핑부(40)와 버블수 제조탱크(50)를 연결하는 연결관에 형성될 수 있으며, 분사부(80) 이전에 형성될 수 있다. 즉, 와류발생형 집적장치(100)는 버블수 제조탱크(50) 내부공간으로 유입되는 버블수가 일시에 집적되어 통과되도록 형성되며, 버블수는 와류발생형 집적장치(100)을 거쳐 분사부(80)로 분사될 수 있다.
또한, 와류발생형 집적장치(100) 내부에는 내면을 따라 나사산 돌기(102)가 형성될 수 있는데, 나사산 돌기(102)는 버블수의 유동을 와류형태로 유도하며, 버블수 내의 기체와 물간의 접촉면적을 넓히고, 체류시간을 상승시켜 용존성을 높이도록 형성된다.
또한, 와류발생형 집적장치(100) 내부에는 나사산 돌기(102)외에도 요철 등의 버블수가 충돌하도록 형성되는 충돌돌기(미도시)가 구비될 수 있다. 충돌돌기(미도시)는 나사산 돌기(102)와 함께 버블수의 체류시간을 상승시키면서도, 기포의 입자를 분해할 수 있어 더욱더 미세한 펄스를 생성시킬 수 있을 뿐만 아니라 기체의 용존성을 높여 버블수의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는, 버블수의 기포크기를 측정하도록 레이저빔을 발광하는 기포크기측정장치(110)를 더 포함할 수 있다.
기포크기측정장치(110)는 버블수 제조탱크(50) 내부로 레이저빔을 발광하도록 형성되어 투과강도, 산란강도 등을 측정함으로써, 종래의 장치들에 비해 경제적으로 기포크기를 측정할 수 있다. 또한, 기포크기측정장치(110)는 작업자가 버블수 제조탱크(50) 내부를 용이하게 관찰하도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는, 버블수 제조시에 용해되지 않은 버블수 제조탱크(50) 상부로 부상되는 기체를 회수할 수 있는 회수부(120)를 더 포함할 수 있다.
또한, 회수부(120)는 회수된 기체를 버블수로 재공급하도록 형성될 수 있다. 즉, 회수부(120)를 통해 기체를 재활용 할 수 있다.
이를 위해, 회수부(120)는 수분제거장치(122) 및 공급장치(미도시)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 수분제거장치(122)는 회수되는 기체의 수분을 제거하는 장치로서, 가열, 여과 등으로 수분과 기체를 분리할 수 있다.
이때, 수분제거장치(122)가 여과방식으로 기체를 분리하도록 형성될 시, 수분제거장치(122)는 수분 여과를 위한 필터를 구비할 수 있으며, 필터는 유리섬유필터를 사용할 수 있다.
유리섬유필터는 수분제거가 용이하며, 간편하게 사용할 수 있는 특징이 있다.
공급장치(미도시)는 수분과 분리되어 수분이 제거된 기체를 버블수로 유입시키는 공급장치로서, 기체의 흐름을 발생시키고 압축하기 위해 임펠러, 컴프레셔 등과 같은 장치로 구비될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치는, 기포 미세화를 위해 버블수 제조탱크(50) 내부에 요철 등을 구비할 수 있으며, 레벨 게이지 등을 구비하여 원수 또는 버블수 등의 액체량에 따라 자동으로 펌핑부(40)가 작동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 미세구형액적이 기체와 접촉하는 시간을 증대시키기 위해 버블수 제조탱크(50) 내에 버블수의 수위가 자동으로 조절되도록 하는 수위조절제어장치(미도시) 등을 구비할 수도 있다.
이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여, 도 1 내지 도 7에 도시된 장치를 이용하는 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법의 흐름도이며, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법의 S100 단계 상세 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법의 S110 단계의 상세 흐름도이며, 도 11은 도 8의 방법에 S400 및 S500 단계가 추가되었을 때의 흐름도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 버블수의 미세기포 발생방법은, 버블수를 제조하는 단계(S100), 제조된 버블수의 조대기포를 형성하는 단계(S200), 조대기포가 형성된 버블수를 미세구형액적화 장치를 통과시켜 미세화 하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 버블수를 제조하는 단계(S100)는 원수 공급단계(S110), 원수의 공기 배출단계(S120), 기체 공급단계(S130)를 포함할 수 있으며, 원수 공급단계(S110)는 원수의 부유물 또는 침전물을 제거하도록 필터링 하는 단계(S111), 필터링된 원수를 냉각하는 단계(S112), 냉각된 원수를 버블수 제조탱크(50)에 공급하는 단계(S113)를 포함할 수 있다.
즉, 원수를 버블수 제조탱크(50)에 공급하면, 공급되는 원수가 채워지는 양만큼 탱크 내부의 공기가 배출된다. 이때, 탱크 내부에 차있던 공기가 모두 배출되도록 원수를 가득 채우고, 이후 원수를 다시 서서히 빼내면서 소정의 압력으로 산소, 수소, 이산화탄소 또는 오존 등의 목적기체, 또는 이들의 혼합기체를 공급하여 버블수 제조탱크(50) 내에서 버블수를 제조할 수 있다.
여기서, 버블수 제조탱크(50) 내를 채우는 원수의 높이에 따라 기체가 채워지는 공간의 부피를 조절할 수 있으며, 공간이 넓을수록 분사되는 미세구형액적이 기체와 접촉하는 시간이 증대되므로 물의 단위부피당 기포의 개체수가 많아질 수 있다.
이를 위하여, 버블수 제조탱크(50) 내에는 버블수의 수위를 자동으로 조절되도록 하는 수위조절제어장치(미도시)가 구비될 수도 있다.
또한, 원수의 냉각은 1 내지 10℃ 범위안에서 조절되며, 바람직하게는 약 5℃ 안팎으로 이루어질 수 있고, 이에 대한 구체적인 설명은 버블수의 미세기포 크기조절을 위한 장치에서 구체적으로 설명하였으므로 생략하기로 한다.
또한, 원수에 공급되는 기체는 목적기체일 수 있고, 목적기체는 산소, 수소, 이산화탄소 또는 오존 중 하나의 기체나 그들의 혼합기체 등이 공급되어 필요에 따라 산소수, 수소수, 탄산수 또는 오존수 등의 버블수를 제조할 수 있다. 단, 상술한 바와 같이 공급기체는 예시적인 것으로서, 산소, 수소, 이산화탄소 및 오존에만 한정되는 것이 아니다.
제조된 버블수의 조대기포를 형성하는 단계(S200)는 조대기포생성장치(70)를 사용하여 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 버블수 제조탱크의 상단에는 조대기포를 생성할 수 있도록 형성되는 조대기포생성장치(70)가 설치될 수 있으며, 조대기포생성장치(70)는 버블수 제조탱크(50)와 연결되는 순환관과 연결될 수 있고, 순환관의 일측에는 버블수를 순환시키기 위한 순환펌프가 구비될 수 있다.
또한, 조대기포생성장치(70)는 버블수가 충돌하여 버블수의 입자들이 분쇄되도록 구비되는 다수의 돌기가 형성된 입자분쇄부(71)와 입자가 분쇄되어 미세화된 기포를 배출하는 배출부(72)를 포함할 수 있으며, 이때 조대기포생성장치(70)로 유입되는 버블수의 유량 또는 유속 등을 제어할 수 있도록 형성되고, 초음파 진동을 줄 수 있도록 형성되어 버블수의 기포크기를 조절함으로써 조대기포를 생성할 수 있다.
상기와 같이 조대기포가 형성된 버블수는 미세구형액적화 장치로 통과하여 미세화 하는 단계(S300)를 거쳐 최종적으로 기포가 미세화 될 수 있다.
구체적으로, 조대기포가 형성된 버블수는 냉각부(20)와 연결되며 버블수 제조탱크(50)의 하단부에 구비된 회수관을 통해 원수가 공급된 관을 따라 재순환될 수 있다.
이때, 재순환되는 조대기포가 함유된 버블수는 냉각부에서 1 내지 10℃의 범위에서 냉각되어 (바람직하게는 약 5℃ 안팎) 펌핑부(40)의 압력펌프를 통해 0.1 내지 200bar의 압력으로 버블수 제조탱크(50)로 유동될 수 있으며, 유동되는 버블수는 버블수 제조탱크(50) 상단으로 삽입된 미세구형액적화 장치에 의해 미세구형액적으로 분사될 수 있다.
여기서, 버블수가 미세구형액적으로 분사될 시에는 버블수에 조대기포를 함유하고 있으므로, 펄스(Pulse) 형태로 분사될 수 있으며, 이를 통해 조대기포는 보다 잘게 분산되어 미스트(mist) 형식의 미세화된 기포가 형성될 수 있다. 이러한 방법으로 생성되고 미세화된 액적의 표면적은 더욱더 넓어지므로 기체와의 접촉율이 증대되며 기포 생성율이 보다 향상될 수 있으며, 산소수, 수소수, 탄산수, 오존수 등의 효과를 극대화 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법은, 용존되지 않아 부상된 기체를 회수하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있으며, 회수된 기체를 다시 버블수에 재투입함으로써 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법은, 버블수 내의 기포를 측정하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 버블수 내에 측정된 기포에 따라 조대기포생성장치(70)와 분사부의 미세구형액적화 장치를 반복적으로 통과시키도록 순환시켜 기포를 원하는 상태로 미세화 할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 버블수의 미세기포 발생방법은, 미세기포 크기조절을 위하여 버블수가 순환할 때에 회전력 유도장치(32) 또는 와류발생형 집적장치(100) 등을 거쳐 물과 기체의 혼화력이 증대되며, 불안정한 조대기포의 배제가 일어날 수 있다. 즉, 기포수의 품질이 더욱 향상될 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

Claims (14)

  1. 원수에 기체가 공급되어 버블수를 제조하는 버블수 제조장치에 있어서,
    버블수를 제조하기 위한 버블수 제조탱크;
    원수를 필터링 하기 위한 필터부;
    상기 필터부와 연결되어 필터링된 원수를 냉각하기 위한 냉각부;
    상기 냉각된 원수를 집수하기 위한 집수탱크;
    상기 집수탱크와 연결되어 상기 버블수 제조탱크로 원수를 공급하는 펌핑부;
    상기 버블수 제조탱크로 공급되는 원수에 기체를 공급하기 위한 기체공급부;
    상기 버블수 제조탱크에서 생성된 버블수의 기포 크기 및 개체수를 조절하도록 형성되는 조대기포생성장치 및
    상기 집수탱크와 연결되는 펌핑부 끝단부에 형성되며, 미세구형액적화 장치를 구비하여 상기 버블수 제조탱크로 미세구형액적으로 분사하도록 형성되는 분사부를 포함하며,
    상기 버블수 제조탱크의 하단부에 상기 냉각부와 연결되는 회수관을 구비하여 상기 조대기포생성장치에 의해 1차로 기포크기가 조절된 버블수가 상기 회수관을 통해 재순환 될 때, 상기 분사부의 미세구형액적으로 분사를 통해 펄스(Pulse) 형태로 분사되면서 상기 버블수의 기포크기가 2차로 미세조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세구형액적화 장치 상측에는 하나 이상의 와류발생형 집적장치를 설치하여 와류를 생성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 와류발생을 위한 와류발생형 집적장치 내부에는 내면을 따라 나사산 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버블수의 기포크기를 측정하도록 레이저빔을 발광하는 기포크기측정장치를 더 포함하며,
    상기 기포크기측정장치는 레이저빔의 투과강도, 산란강도를 통해 기포크기를 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 버블수 제조시에 용해되지 않아 버블수 제조탱크에 부상되는 기체를 회수하여 상기 버블수로 재공급하는 회수부를 더 포함하며,
    상기 회수부는,
    상기 회수되는 기체를 가열 또는 여과방식으로 수분을 제거하는 수분제거장치 및
    상기 수분이 제거된 기체를 버블수로 유입시키는 공급장치를 포함하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수분제거장치가 여과방식으로 수분을 제거할 시에 사용되는 필터는 유리섬유필터인 것을 특징으로 하는 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치.
  7. (a) 버블수를 제조하는 단계;
    (b) 제조된 버블수의 조대기포를 형성하는 단계 및
    (c) 조대기포가 형성된 버블수를 미세구형액적화 장치를 통과시켜 미세화 하는 단계를 포함하는 버블수의 미세기포 발생방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    버블수 제조탱크 내로 원수를 공급하는 원수 공급단계;
    상기 버블수 제조탱크 내의 공기를 제거하는 공기 배출단계 및
    상기 원수를 빼내어 형성된 공간으로 목적기체를 공급하는 기체 공급단계를 포함하며,
    상기 원수 공급단계는,
    원수의 부유물 또는 침전물을 제거하도록 필터링 하는 단계;
    필터링된 원수를 1 내지 10℃로 냉각하는 단계 및
    냉각된 원수를 버블수를 제조하는 탱크에 공급하는 단계를 포함하는 버블수의 미세기포 조절 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    다수의 돌기가 형성된 입자분쇄부 및 입자분쇄부 하단에 형성되어 외측으로 테이퍼지는 배출부를 포함하는 조대기포생성장치를 통과시켜 조대기포를 형성하는 것을 특징으로 하는 버블수의 미세기포 발생방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    버블수를 1 내지 10℃로 냉각하여 0.1 내지 200bar의 압력으로 미세구형액적화 장치를 통과시키는 것을 특징으로 하는 버블수의 미세기포 발생방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    깔때기 형상의 회전력 유도장치 또는 나사산 돌기가 내면을 따라 형성되며, 버블수 제조탱크 내부공간으로 유입되는 버블수가 일시에 집적되어 통과되도록 형성되는 와류발생형 집적장치를 통과시켜 기체의 용존성을 높여 미세구형액적화 장치를 통과시키는 것을 특징으로 하는 버블수의 미세기포 발생방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    사이클을 반복 수행하여 기포를 보다 잘게 미세화 할 수 있는 것을 특징으로 하는 버블수의 미세기포 발생방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후에 용존되지 않아 부상된 기체를 회수하는 단계를 더 포함하는 버블수의 미세기포 발생방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후에 버블수 내의 기포를 측정하는 단계를 더 포함하는 버블수의 미세기포 발생방법.
PCT/KR2019/000283 2018-01-22 2019-01-08 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법 WO2019143059A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020561559A JP2021511963A (ja) 2018-01-22 2019-01-08 微細気泡のサイズの調節が可能なバブル水製造装置およびこれを用いたバブル水の微細気泡発生方法
CN201980009473.9A CN111629817A (zh) 2018-01-22 2019-01-08 能够进行微气泡大小调节的气泡水制造装置以及使用其生成气泡水的微气泡的方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0007558 2018-01-22
KR1020180007558A KR102064052B1 (ko) 2018-01-22 2018-01-22 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치
KR1020180007562A KR102058939B1 (ko) 2018-01-22 2018-01-22 버블수의 미세기포 발생방법
KR10-2018-0007562 2018-01-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019143059A1 true WO2019143059A1 (ko) 2019-07-25

Family

ID=67301124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/000283 WO2019143059A1 (ko) 2018-01-22 2019-01-08 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2021511963A (ko)
CN (1) CN111629817A (ko)
WO (1) WO2019143059A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007034913A1 (ja) * 2005-09-23 2007-03-29 Sadatoshi Watanabe ナノ流体生成装置及び方法
JP2008104609A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Sharp Corp シャワー装置およびシャワー方法
JP2011121002A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Takenaka Komuten Co Ltd ナノバブル発生装置
KR101380914B1 (ko) * 2011-10-17 2014-04-02 황현배 냉이온수기
JP2016211015A (ja) * 2015-04-30 2016-12-15 シグマテクノロジー有限会社 マイクロ・ナノバブルを利用した金属表面の改質方法及び金属と樹脂との接着方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006272096A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Matsushita Electric Works Ltd 微細気泡発生装置
JP4945318B2 (ja) * 2007-05-25 2012-06-06 株式会社仲田コーティング 微細気泡発生装置
JP2012139646A (ja) * 2010-12-29 2012-07-26 Bicom:Kk マイクロ・ナノバブル生成装置及びマイクロ・ナノバブル水の生成装置
CN104936686B (zh) * 2013-01-17 2019-02-19 Idec株式会社 高密度微细气泡液生成方法及高密度微细气泡液生成装置
KR101647107B1 (ko) * 2015-01-08 2016-08-11 한국원자력연구원 기포의 크기 및 개체수 조절장치와 조절방법
CN106310986B (zh) * 2016-09-12 2017-12-05 中国石油大学(华东) 一种循环微泡式气液混合装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007034913A1 (ja) * 2005-09-23 2007-03-29 Sadatoshi Watanabe ナノ流体生成装置及び方法
JP2008104609A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Sharp Corp シャワー装置およびシャワー方法
JP2011121002A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Takenaka Komuten Co Ltd ナノバブル発生装置
KR101380914B1 (ko) * 2011-10-17 2014-04-02 황현배 냉이온수기
JP2016211015A (ja) * 2015-04-30 2016-12-15 シグマテクノロジー有限会社 マイクロ・ナノバブルを利用した金属表面の改質方法及び金属と樹脂との接着方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021511963A (ja) 2021-05-13
CN111629817A (zh) 2020-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100843970B1 (ko) 마이크로 버블 발생장치
US7159854B2 (en) Apparatus and method for producing small gas bubbles in liquids
US20070141849A1 (en) Two-fluid nozzle for cleaning substrate and substrate cleaning apparatus
KR20030024631A (ko) 액체에 가스를 공급하는 방법 및 장치
JPWO2016088731A1 (ja) マイクロ・ナノバブルによる洗浄方法及び洗浄装置
KR20070044835A (ko) 탄산칼슘 제품을 제조하기 위한 방법 및 장치, 제품 및 그사용
ATE258147T1 (de) Apparat zur erzeugung von ozonwasser
US9486750B2 (en) Gas injection method and apparatus
JP2011066389A (ja) オゾン水処理方法及びオゾン水処理装置
JP2006223950A (ja) インク液混合装置、インク液製造装置、製造方法、洗浄方法及び該製造方法で製造されたインク、及びそれを収納したインクカートリッジ、インクジェット装置、画像形成方法並びに画像形成物
WO2019143059A1 (ko) 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치 및 이를 이용한 버블수의 미세기포 발생방법
WO2019142715A1 (ja) 排ガス処理方法および排ガス処理装置
KR20060103090A (ko) 기판 처리 장치
JP2004298840A (ja) 気体溶解量調整器
JP2009188116A (ja) 基板の処理装置及び処理方法
KR101166457B1 (ko) 와류 발생부 및 와류 제거부의 2단 복합 구조를 갖는 미세기포 발생장치 및 이를 이용한 미세기포를 발생시키는 방법
JP2003190750A (ja) 気体溶解装置
KR102216334B1 (ko) 폴링층을 이용한 초미세기포 발생장치
KR20190089297A (ko) 미세기포 크기조절이 가능한 버블수 제조장치
KR20190089299A (ko) 버블수의 미세기포 발생방법
KR100967831B1 (ko) 마이크로 기포 발생장치
CN110709178A (zh) 清洗液
JP2007075958A (ja) 液中表面加工ノズル装置
JPH11129139A (ja) 研削液の消泡装置および同泡を消す方法
KR101743061B1 (ko) 초미세기포(나노버블) 생성 장치를 포함하는 저수조

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19740898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020561559

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19740898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19740898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1