KR102054958B1 - Equipment for supplying gas into liquid using micro-bubble and micro-bubble generating apparatus for the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a microbubble generation device which comprises: a housing having a portion submerged into a liquid and providing an internal space; an atomizing unit installed inside the internal space; and an exhaust unit discharging gas from the internal space. The housing comprises: a liquid inlet introducing a storage tank liquid to the internal space; an exhaust port discharging the gas in the internal space from the same and positioned above the liquid inlet; and a liquid outlet positioned at the height between the liquid inlet and the exhaust port, and discharging the liquid inside the internal space from the same. In addition, the atomizing unit comprises: a nozzle through which supply gas supplied from the outside flows; and a collision plate which is adjacent to a nozzle outlet formed at the end of the nozzle. Therefore, the microbubble generation device can discharge the internal gas through the exhaust port by operation of the exhaust unit and the microbubble generation device and a facility of injecting gas into a liquid including the same can reduce electric power consumption.

Description

마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비 및 이를 위한 마이크로버블 생성 장치 {EQUIPMENT FOR SUPPLYING GAS INTO LIQUID USING MICRO-BUBBLE AND MICRO-BUBBLE GENERATING APPARATUS FOR THE SAME}In-liquid gas injection facility using microbubbles and microbubble generating device for the same {EQUIPMENT FOR SUPPLYING GAS INTO LIQUID USING MICRO-BUBBLE AND MICRO-BUBBLE GENERATING APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 액체에 기체를 주입하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액체와 기체의 접촉 면적을 향상시키기 위하여 기체를 마이크로버블 형태로 액체에 주입하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for injecting a gas into a liquid, and more particularly to a technique for injecting a gas in the form of microbubbles in order to improve the contact area of the liquid and gas.

본 발명과 관련된 선행특허문헌으로서 등록특허 제10-1003874에는 오폐수의 정화를 위하여 오폐수에 공기를 마이크로버블 형태로 주입함으로써 정화 효율을 향상시킨 폭기 장치의 구성이 기재되어 있다. 상기 선행특허문헌에서 처리대상 오폐수는 펌프에 의해 오폐수조와 폭기 장치 사이를 순환하여 처리된다. 이와 같은, 종래의 기술에서는 처리대상 액체를 폭기 장치에 순환 공급하기 위한 펌프를 필요로 하기 때문에, 전력 사용량이 증가한다는 문제가 있다.As a prior patent document related to the present invention, Patent No. 10-1003874 describes a configuration of an aeration device that improves the purification efficiency by injecting air into the waste water in the form of a microbubble for purification of the waste water. The waste water to be treated in the above patent document is treated by circulating between the waste water tank and the aeration device by a pump. Such a conventional technique requires a pump for circulating and supplying the liquid to be treated to the aeration apparatus, which causes a problem of increased power consumption.

대한민국 등록특허 제10-1003874호 "폭기 장치"(2011.01.10.)Republic of Korea Patent No. 10-1003874 "Aeration device" (2011.01.10.)

본 발명의 목적은 전력 소모량을 줄일 수 있는 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비 및 이를 위한 마이크로버블 생성 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a gas injection facility in a liquid using a microbubble that can reduce power consumption, and a microbubble generating device therefor.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 액체가 저장되는 저장 공간을 제공하는 액체 저장조; 및 상기 액체를 유입하여 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블 생성 장치를 포함하며, 상기 마이크로버블 생성 장치는, 상기 저장 공간에 저장된 저장조 액체에 일부가 잠기도록 설치되고 내부 공간을 제공하는 하우징과, 상기 내부 공간에 설치되는 아토마이징부와, 상기 내부 공간으로부터 기체를 배출시키는 배기부를 구비하며, 상기 하우징에는 상기 저장조 액체가 상기 내부 공간으로 유입되는 액체 유입구와, 상기 내부 공간의 내부 기체가 상기 내부 공간으로부터 배출되고 상기 액체 유입구보다 위에 위치하는 배기구와, 상기 액체 유입구와 상기 배기구 사이의 높이에 위치하고 상기 내부 공간의 내부 액체가 상기 내부 공간으로부터 배출되는 액체 배출구가 형성되며, 상기 아토마이징부는 외부로부터 공급되는 공급 기체가 유동하는 노즐과, 상기 노즐의 끝단에 형성되는 노즐 출구에 인접하여 위치하는 충돌판을 구비하며, 상기 배기부의 작동에 의해 상기 내부 기체가 상기 배기구를 통해 배출되어서 상기 내부 공간에서 상기 내부 액체의 수면 위의 공간에 음압이 형성됨으로써 상기 내부 액체의 수위가 상기 액체 배출구까지 상승하며, 상기 공급 기체는 상기 노즐 출구를 통해 토출된 후 상기 충돌판과 충돌하여 상기 내부 액체 내에서 마이크로버블을 생성하는, 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, in accordance with an aspect of the present invention, a liquid reservoir for providing a storage space for storing the liquid; And a microbubble generating device configured to introduce the liquid into the microbubble, wherein the microbubble generating device includes: a housing installed to be partially submerged in a reservoir liquid stored in the storage space and providing an internal space; An atomizing portion installed in the space, an exhaust portion for discharging gas from the internal space, the housing having a liquid inlet through which the reservoir liquid flows into the internal space, and an internal gas of the internal space from the internal space. An exhaust port which is discharged and positioned above the liquid inlet, and a liquid outlet which is located at a height between the liquid inlet port and the exhaust port and in which the internal liquid of the internal space is discharged from the internal space, wherein the atomizing part is supplied from the outside Nozzles through which the feed gas flows, And an impingement plate positioned adjacent to a nozzle outlet formed at an end of the nozzle, wherein the internal gas is discharged through the exhaust port by the operation of the exhaust portion, and the space is above the surface of the inner liquid in the inner space. The negative pressure is formed, the level of the internal liquid rises to the liquid outlet, and the supply gas is discharged through the nozzle outlet, and then collides with the impingement plate to generate microbubbles in the internal liquid. In-liquid gas injection facilities are provided.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 액체에 일부가 잠기도록 설치되고 내부 공간을 제공하는 하우징; 상기 내부 공간에 설치되는 아토마이징부; 및 상기 내부 공간으로부터 기체를 배출시키는 배기부를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 저장조 액체가 상기 내부 공간으로 유입되는 액체 유입구와, 상기 내부 공간의 내부 기체가 상기 내부 공간으로부터 배출되고 상기 액체 유입구보다 위에 위치하는 배기구와, 상기 액체 유입구와 상기 배기구 사이의 높이에 위치하고 상기 내부 공간의 내부 액체가 상기 내부 공간으로부터 배출되는 액체 배출구가 형성되며, 상기 아토마이징부는 외부로부터 공급되는 공급 기체가 유동하는 노즐과, 상기 노즐의 끝단에 형성되는 노즐 출구에 인접하여 위치하는 충돌판을 구비하며, 상기 배기부의 작동에 의해 상기 내부 기체가 상기 배기구를 통해 배출되는 마이크로버블 생성 장치가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, according to another aspect of the invention, the housing is installed so as to be partially submerged in the liquid and provides an interior space; An atomizing unit installed in the internal space; And an exhaust unit for discharging gas from the inner space, the housing having a liquid inlet through which the reservoir liquid flows into the inner space, and an inner gas of the inner space being discharged from the inner space and positioned above the liquid inlet. An exhaust port, a liquid discharge port disposed at a height between the liquid inlet port and the exhaust port, and configured to discharge an internal liquid of the internal space from the internal space, wherein the atomizing part has a nozzle through which a supply gas supplied from the outside flows; It is provided with a collision plate located adjacent to the nozzle outlet formed at the end of the nozzle, the microbubble generating device is provided that the internal gas is discharged through the exhaust port by the operation of the exhaust portion.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 마이크로버블 생성기가 액체에 일부 잠긴 상태로 설치되어서 액체가 마이크로버블 생성기의 내부 공간으로 유입되고, 마이크로버블 생성기의 내부 공간에 형성되는 음압에 의해 마이크로버블 생성기의 내부 공간의 액체가 상승하고 외부로 배출되어서 별도의 순환 펌프가 없이도 액체의 순환이 이루어지므로, 소모 전력량을 크게 줄일 수 있다.According to the present invention, all the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, the microbubble generator is installed partially submerged in the liquid so that the liquid flows into the internal space of the microbubble generator, and the liquid in the internal space of the microbubble generator is raised by the negative pressure generated in the internal space of the microbubble generator. And since it is discharged to the outside and the liquid is circulated without a separate circulation pump, the amount of power consumption can be significantly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 마이크로버블 생성기를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에서 A-A'선의 단면 구조를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 아토마이징부의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas injection facility in a liquid using a microbubble according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are side views illustrating the microbubble generator shown in FIG. 1.
4 is a plan view illustrating a cross-sectional structure of the line AA ′ in FIGS. 2 and 3.
5 is a side view illustrating another embodiment of the atomizing unit illustrated in FIGS. 2 and 3.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the configuration and operation of the embodiment of the present invention.

먼저, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 구성 중심으로 상세하게 설명한다. 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비의 구성이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체내 기체 주입 설비(100)는 액체에 기체를 마이크로버블(micro-bubble) 형태로 주입하여 액체와 기체의 접촉 면적을 향상시킨 것으로서, 액체(L)가 저장되는 액체 저장조(110)와, 액체 저장조(110)에 저장된 저장조 액체(L)에 주입되는 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블 생성 장치(120)를 포함한다. 본 실시예에서는 액체내 기체 주입 설비(100)가 오폐수 처리에 사용되는 것으로서, 액체 저장조(110)는 처리대상 오폐수가 저장되는 오폐수 저장조이고, 마이크로버블 생성 장치(120)는 공기를 마이크로버블 형태로 오폐수에 주입하는 폭기 장치인 것으로 설명한다.First, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 1 shows the configuration of a gas injection facility in a liquid using a microbubble according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an in-liquid gas injection facility 100 according to an embodiment of the present invention improves a contact area between a liquid and a gas by injecting a gas into a liquid in a micro-bubble form. And a microbubble generating device 120 for generating a microbubble injected into the reservoir liquid L stored in the liquid reservoir 110. In this embodiment, the liquid gas injection facility 100 is used for wastewater treatment, the liquid reservoir 110 is a wastewater storage tank in which the waste water to be treated is stored, and the microbubble generating device 120 converts air into a microbubble form. It demonstrates that it is an aeration apparatus injected into waste water.

액체 저장조(110)는 내부에 처리대상 오폐수(L)가 저장되는 저장 공간(111)을 제공한다. 액체 저장조(110)의 저장 공간(111)에 저장된 처리대상 오폐수(L)에는 마이크로버블 생성 장치(120)에 의해 생성되는 마이크로버블이 주입된다.The liquid reservoir 110 provides a storage space 111 in which waste water L to be treated is stored. The microbubbles generated by the microbubble generating device 120 are injected into the wastewater to be treated L stored in the storage space 111 of the liquid storage tank 110.

마이크로버블 생성 장치(120)는 액체 저장조(110)에 저장된 처리대상 오폐수(L)에 주입되는 마이크로버블을 생성하여 공기와 처리대상 오폐수(L)의 접촉 면적을 향상시킨다. 공기가 마이크로버블 형태로 주입되므로 공기는 오폐수체(L)에 잘 녹게 된다. 마이크로버블 생성 장치(120)는, 액체 저장조(110)의 저장 공간(111)에서 처리대상 오폐수(L)에 일부 잠기도록 설치되는 마이크로버블 생성기(130)와, 마이크로버블 생성기(130)로부터 기체를 배출시키는 배기부(180)와, 마이크로버블 생성기(130)로 기체를 공급하는 기체 공급부(180a)와, 마이크로버블 생성기(130)가 액체 저장조(110)의 저장 공간(111)에서 처리대상 오폐수(L)에 잠긴 정도를 적절히 유지시키는 잠김 조절 수단(190)을 포함한다.The microbubble generating device 120 generates a microbubble injected into the wastewater to be treated (L) stored in the liquid reservoir 110 to improve the contact area between air and the wastewater to be treated (L). Since air is injected in the form of microbubbles, air is well dissolved in the wastewater (L). The microbubble generating device 120 includes a microbubble generator 130 and a microbubble generator 130 which are installed to be partially submerged in the waste water L to be treated in the storage space 111 of the liquid storage tank 110. The exhaust unit 180 for discharging, the gas supply unit 180a for supplying gas to the microbubble generator 130, and the microbubble generator 130 are disposed in the storage space 111 of the liquid storage tank 110. And locking control means 190 to properly maintain the degree of immersion in L).

마이크로버블 생성기(130)는 액체 저장조(110)의 저장 공간(111)에서 처리대상 오폐수(L)에 일부 잠기도록 설치된다. 도 2 및 도 3에는 마이크로버블 생성기(130)의 내부 구성이 측면도로서 도시되어 있고, 도 4에는 마이크로버블 생성기(130)의 내부 구성이 평면도로서 도시되어 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 마이크로버블 생성기(130)는 내부 공간(131)을 제공하는 하우징(130a)과, 내부 공간(131)으로부터 액체가 배출되는 복수개의 액체 배출관(140)들과, 내부 공간(131)으로 기체를 안내하는 기체 도입관(145)과, 내부 공간(131)에 설치되는 아토마이징부(150)와, 내부 공간(131)에 설치되는 복수개의 차단판(188)들을 구비한다.The microbubble generator 130 is installed to be partially submerged in the waste water L to be treated in the storage space 111 of the liquid reservoir 110. 2 and 3, the internal configuration of the microbubble generator 130 is shown as a side view, and the internal configuration of the microbubble generator 130 is shown as a top view. 2 to 4, the microbubble generator 130 includes a housing 130a which provides an interior space 131, a plurality of liquid discharge pipes 140 through which liquid is discharged from the interior space 131, and The gas introduction pipe 145 for guiding the gas into the interior space 131, the atomizing unit 150 installed in the interior space 131, and the plurality of blocking plates 188 installed in the interior space 131 are provided. Equipped.

하우징(130a)은 아토마이징부(150)와 복수개의 차단판(188)들이 설치되는 내부 공간(131)을 제공한다. 하우징(130a)에는 내부 공간(131)과 각각 연통되는 액체 유입구(132), 배기구(133), 복수개의 액체 배출구(134)들 및 기체 유입구(135)가 형성된다.The housing 130a provides an interior space 131 in which the atomizing unit 150 and the plurality of blocking plates 188 are installed. The housing 130a is formed with a liquid inlet 132, an exhaust port 133, a plurality of liquid outlets 134, and a gas inlet 135, which communicate with the internal space 131, respectively.

액체 유입구(132)는 하우징(130a)의 내부 공간(131a)과 연통되도록 형성되며, 배기구(133) 및 복수개의 액체 배출구(134)보다 아래에 위치한다. 본 실시예에서는 액체 유입구(132)가 하우징(130a)의 바닥부가 개방되어서 형성되는 것으로 설명한다. 마이크로버블 생성기(130)가 마이크로버블 생성을 위해 액체 저장조(110)의 저장 공간(111)에 설치되었을 때, 마이크로버블 생성기(130)는 하우징(130a)의 하부가 오폐수(L)에 잠기도록 배치되며, 도 2에 도시된 바와 같이 액체 유입구(132)를 통해 저장 공간(111)에 저장된 오폐수(L)가 내부 공간(131)으로 유입되어서 내부 공간(131)의 하부가 오폐수(L1)로 채워지게 된다.The liquid inlet 132 is formed to communicate with the internal space 131a of the housing 130a and is located below the exhaust port 133 and the plurality of liquid outlet ports 134. In this embodiment, the liquid inlet 132 is described as being formed by opening the bottom of the housing 130a. When the microbubble generator 130 is installed in the storage space 111 of the liquid reservoir 110 for microbubble generation, the microbubble generator 130 is disposed so that the lower portion of the housing 130a is immersed in the waste water L. As shown in FIG. 2, wastewater L stored in the storage space 111 is introduced into the internal space 131 through the liquid inlet 132 so that the lower portion of the internal space 131 is filled with the waste water L1. You lose.

배기구(133)는 하우징(130a)의 내부 공간(131a)과 연통되도록 형성되며, 액체 유입구(132) 및 복수개의 액체 배출구(134)보다 위에 위치한다. 본 실시예에서는 배기구(133)가 하우징(130a)의 상단에 위치하는 것으로 설명한다. 배기부(180)가 작동하면, 하우징(130a)의 내부 공간(131)의 기체가 배기구(133)를 통해 배출된다. 배기구(133)를 통해 내부 공간(131a)의 기체가 외부로 배출되면, 내부 공간(131)의 수면(W2) 위의 공간에 음압이 형성되어서 내부 공간(131)의 수면(W2)은 저장 공간(111)의 수면(W1)보다 도 3에 도시된 바와 같이 상승한 상태를 유지하게 된다.The exhaust port 133 is formed to communicate with the internal space 131a of the housing 130a and is positioned above the liquid inlet 132 and the plurality of liquid outlets 134. In the present embodiment, the exhaust port 133 is described as being located at the upper end of the housing 130a. When the exhaust unit 180 operates, gas in the internal space 131 of the housing 130a is discharged through the exhaust port 133. When the gas in the internal space 131a is discharged to the outside through the exhaust port 133, a negative pressure is formed in the space above the water surface W2 of the internal space 131 so that the water surface W2 of the internal space 131 is the storage space. As shown in FIG. 3, a state of elevation of the water surface W1 of 111 is maintained.

복수개의 액체 배출구(134)들은 하우징(130a)의 내부 공간(131)과 연통되도록 형성되며 액체 유입구(132)와 배기구(133) 사이의 높이에 위치한다. 복수개의 액체 배출구(134)들 각각에 액체 배출관(140)이 연결된다. 액체 배출관(140)은 오버 플로우 구조로 내부 공간(131)에서 흘러넘치는 액체가 유입된다. 특히, 액체 배출관(140)에 의하여, 내부 공간(131) 내에서 액체(L1)가 상승하는 높이를 제한하는 효과도 있다.The plurality of liquid outlets 134 are formed to communicate with the internal space 131 of the housing 130a and are positioned at a height between the liquid inlet 132 and the outlet 133. The liquid discharge pipe 140 is connected to each of the plurality of liquid discharge ports 134. The liquid discharge pipe 140 flows into the liquid flowing in the internal space 131 in an overflow structure. In particular, the liquid discharge pipe 140 has the effect of limiting the height at which the liquid L1 rises in the internal space 131.

하우징(130a)의 내부 공간(131)의 액체(L1)는 복수개의 액체 배출구(134)를 통해 내부 공간(131) 밖으로 배출된다. 본 실시예에서는 액체 배출구(134)가 복수개인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 하나만 형성되어서 사용될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.The liquid L1 of the internal space 131 of the housing 130a is discharged out of the internal space 131 through the plurality of liquid discharge ports 134. In the present embodiment, the liquid discharge port 134 is described as a plurality, but alternatively, only one may be formed and used, which is also within the scope of the present invention.

기체 유입구(135)는 하우징(130)의 내부 공간(131)과 연통되도록 형성되며 하우징(130a)의 외부에서는 기체 도입관(125)과 연결되고 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서는 아토마이징부(150)와 연결된다. 기체 유입구(135)를 통해 공기가 아토마이징부(150)로 공급된다.The gas inlet 135 is formed to communicate with the internal space 131 of the housing 130, and is connected to the gas introduction pipe 125 outside the housing 130a and atomized in the internal space 131 of the housing 130a. It is connected to the unit 150. Air is supplied to the atomizing unit 150 through the gas inlet 135.

복수개의 액체 배출관(140)들 각각은 하우징(130a)에 형성된 복수개의 액체 배출구(134)으로부터 연장된다. 복수개의 액체 배출관(140)들 각각의 끝단은 대응하는 액체 배출구(134)보다 낮게 위치한다. 마이크로버블 생성기(130)가 마이크로버블 생성을 위해 액체 저장조(110)의 저장 공간(111)에 설치되었을 때, 복수개의 액체 배출관(140)의 끝단부는 도 2에 도시된 바와 같이 저장 공간(111)에 저장된 오폐수(L)에 잠기게 된다. 복수개의 액체 배출관(140)들을 통해 액체 배출구(134)를 통해 배출되는 하우징(130a) 내부 공간(131)의 액체(L1)가 저장 공간(111)으로 복귀한다.Each of the plurality of liquid discharge pipes 140 extends from the plurality of liquid discharge ports 134 formed in the housing 130a. An end of each of the plurality of liquid discharge pipes 140 is positioned lower than the corresponding liquid discharge port 134. When the microbubble generator 130 is installed in the storage space 111 of the liquid reservoir 110 to generate the microbubbles, the ends of the plurality of liquid discharge pipes 140 are stored in the storage space 111 as shown in FIG. 2. It is immersed in the waste water (L) stored in. The liquid L1 of the internal space 131 of the housing 130a discharged through the liquid discharge port 134 through the plurality of liquid discharge pipes 140 returns to the storage space 111.

기체 도입관(145)은 하우징(130a)의 외부에서 하우징(130a)에 형성된 유체 유입구(135)와 연결되어서 기체 공급부(180a)에 의해 공급되는 공기를 하우징(130a)의 내부 공간(131)으로 안내한다.The gas introduction pipe 145 is connected to the fluid inlet 135 formed in the housing 130a from the outside of the housing 130a to supply air supplied by the gas supply unit 180a to the internal space 131 of the housing 130a. To guide.

아토마이징부(150)는 하우징(130a)의 내부 공간(131)에 설치되어서 액체(L1) 내에서 마이크로버블(B)을 생성한다. 아토마이징부(150)는 기체 유입구(135)로부터 연장되는 노즐(160)과, 노즐(160)의 끝에 위치하는 충돌판(170)을 구비한다. 아토마이징부(150)에 의해 형성된 마이크로버블(B)로 인해 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 마이크로버블 형태의 공기와 오폐수(L1)의 접촉 면적이 증가하고 그에 따라 공기가 오폐수(L1)에 잘 녹게 된다. 또한, 마이크로버블(B)은 내부 공간(131)의 오폐수(L1) 내에서 일반적인 버블보다 더 오랜 시간 머무르게 된다.The atomizing part 150 is installed in the inner space 131 of the housing 130a to generate the microbubbles B in the liquid L1. The atomizing unit 150 includes a nozzle 160 extending from the gas inlet 135 and an impingement plate 170 positioned at an end of the nozzle 160. Due to the microbubble B formed by the atomizing unit 150, the contact area between the microbubble-type air and the wastewater L1 increases in the internal space 131 of the housing 130a, whereby the air is the wastewater L1. Melts well). In addition, the microbubble B stays in the wastewater L1 of the internal space 131 for a longer time than a normal bubble.

노즐(160)은 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 기체 유입구(135)로부터 연장되어서 형성된다. 노즐(160)의 끝단은 대체로 연직 상방을 향하며 출구(161)를 형성한다. 노즐(160)에는 노즐(160)의 통로가 기체 유입구(135)로부터 출구(161) 쪽으로 좁아져서 기체의 유속이 증가하는 가속 구간(162)이 존재한다. 가속 구간(162)을 기체가 통과하면서 기체의 유속이 증가하고, 유속이 증가된 기체가 충돌판(170)과 강하게 충돌하여 마이크로버블(B)이 형성된다. 노즐(160)의 통로는 전체 구간에 걸쳐서 증가하지 않는다. 출구(161)를 형성하는 노즐(160)의 끝단은 액체 유입구(132) 및 복수개의 액체 배출관(140) 각각의 끝단보다 위에 위치하며, 복수개의 액체 배출구(134)보다는 낮게 위치한다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 가속 구간(162)이 노즐(160)에서 대체로 수평으로 연장되는 부분의 하부가 위로 올라가게 경사져서 형성되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어서, 도 5에 도시된 바와 같이 아토마이징부(250)의 노즐(260)은 수평으로 연장되는 부분의 상면이 아래로 내려가게 경사져서 가속 구간(262)이 형성될 수 있으며 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. The nozzle 160 is formed by extending from the gas inlet 135 in the inner space 131 of the housing 130a. The end of the nozzle 160 generally faces vertically upward and forms an outlet 161. The nozzle 160 has an acceleration section 162 in which a passage of the nozzle 160 is narrowed from the gas inlet 135 toward the outlet 161 so that the flow rate of the gas increases. As the gas passes through the acceleration section 162, the gas velocity increases, and the gas having the increased velocity strongly collides with the collision plate 170 to form a microbubble B. The passage of the nozzle 160 does not increase over the entire section. An end of the nozzle 160 forming the outlet 161 is positioned above the ends of each of the liquid inlet 132 and the plurality of liquid discharge pipes 140 and is located lower than the plurality of liquid outlets 134. In this embodiment, as shown, the acceleration section 162 is described as being formed to be inclined so that the lower portion of the portion extending generally horizontally from the nozzle 160 is upward, but the present invention is not limited thereto and may be in various forms. Can be formed. For example, as shown in FIG. 5, the nozzle 260 of the atomizing part 250 may be inclined downward to have an upper surface of a horizontally extending portion downward to form an acceleration section 262. It belongs to the scope of the invention.

충돌판(170)은 노즐(160)의 끝단인 출구(161) 위에 인접하여 복수개의 액체 배출구(134)들보다 낮게 위치한다. 충돌판(170)에 노즐(160)로부터 분사되는 공기가 충돌하여 마이크로버블(B)을 형성하게 된다. 본 실시예에서는 충돌판(170)이 도시된 바와 같이 상하방향으로 두 개(171, 172)가 배치되는 2단 구조인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 1단 구조이거나 3단 이상의 구조인 것도 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 다단 구조인 경우, 위에 위치하는 충돌판(172)이 아래에 위치하는 충돌판(171)을 덮도록 더 크며, 충돌판(172) 사이에 적어도 하나의 통로(173)가 형성되는 것이 바람직하다.The impingement plate 170 is positioned lower than the plurality of liquid outlets 134 adjacent to the outlet 161, which is the end of the nozzle 160. Air injected from the nozzle 160 collides with the impingement plate 170 to form a microbubble (B). In this embodiment, the collision plate 170 is described as having a two-stage structure in which two (171, 172) are arranged in the vertical direction as shown, the present invention is not limited to this, it is a one-stage structure or a three-stage The above structure is also within the scope of the present invention. In the case of the multi-stage structure, the collision plate 172 positioned above is larger to cover the collision plate 171 positioned below, and at least one passage 173 is formed between the collision plates 172.

복수 개의 차단판(188)들은 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 복수개의 액체 배출구(134)와 배기구(133) 사이의 높이 구간에서 높이방향을 따라서 층을 이루며 배치된다. 복수 개의 차단판(188)들에 의해 내부 공간(131)에서 액체(L1)의 급격한 상승이 차단된다.The plurality of blocking plates 188 are disposed in a layer along the height direction in the height section between the plurality of liquid outlets 134 and the exhaust port 133 in the interior space 131 of the housing 130a. The rapid rise of the liquid L1 in the internal space 131 is blocked by the plurality of blocking plates 188.

도 1을 참조하면, 배기부(180)는 마이크로버블 생성기(130)의 하우징(130a)에 형성된 배기구(133)를 통해 하우징(130a)의 내부 공간(131)으로부터 기체를 배출시킨다. 배기부(180)는 하우징(130a)에 형성된 배기구(133)로부터 연장되는 배기 라인(181)과, 배기 라인(181) 상에 설치되는 배기 팬(182)을 구비한다. 배기 팬(182)이 작동하면, 하우징(130a)의 내부 공간(131)의 기체가 배출되어서 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 액체(L1)의 수면(W2) 위 공간에 음압에 형성된다. 그에 따라 내부 공간(131)에서 액체(L1)의 수면(W1)은 상승하게 된다.Referring to FIG. 1, the exhaust unit 180 discharges gas from the internal space 131 of the housing 130a through an exhaust port 133 formed in the housing 130a of the microbubble generator 130. The exhaust unit 180 includes an exhaust line 181 extending from the exhaust port 133 formed in the housing 130a, and an exhaust fan 182 provided on the exhaust line 181. When the exhaust fan 182 is operated, gas in the internal space 131 of the housing 130a is discharged to form a negative pressure in the space above the water surface W2 of the liquid L1 in the internal space 131 of the housing 130a. do. Accordingly, the water surface W1 of the liquid L1 rises in the internal space 131.

기체 공급부(180a)는 기체 도입관(도 2의 145)을 통해 아토마이징부(160)에 마이크로버블(B) 생성을 위한 공기를 공급한다.The gas supply unit 180a supplies air for generating the microbubbles B to the atomizing unit 160 through the gas introduction pipe 145 of FIG. 2.

잠김 조절 수단(190)은 마이크로버블 생성기(130)가 액체 저장조(110)의 저장 공간(111)에서 오폐수(L)에 잠긴 정도를 적절히 유지시킨다. 마이크로버블 생성기(130)가 원활하게 작동하기 위해서는 액체 유입구(132) 및 액체 배출관(140)의 끝단(142)이 오폐수(L)의 수면(W1)보다 낮고 노즐(160)의 끝단(161)이 액체(L)의 수면(W1)보다 높도록 마이크로버블 생성기(130)가 오폐수(L)에 잠긴 정도가 유지되어야 하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 잠김 조절 수단(190)은 마이크로버블 생성기(130)의 잠긴 정도가 상기와 같은 상태가 되도록 마이크로버블 생성기(130)를 오폐수(L)에서 부유시키는 부력 부재로서, 복수개가 하우징(130a)의 둘레방향을 따라서 배치된다. 복수개의 부력 부재(190)들은 마이크로버블 생성기(130)가 부유된 상태에서 전도 및 심한 흔들림을 방지하기 위하여 적어도 3개가 하우징(130a)으로부터 충분히 이격되어서 위치하는 것이 바람직하며, 복수개의 부력 부재(190)들은 연결 부재(191)에 의해 마이크로버블 생성기(130)와 결합된다. 본 발명에서 잠김 조절 수단(190)은 구비되지 않을 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 또한, 잠김 조절 수단(190) 대신에 마이크로버블 생성기(130)를 설치하기 위한 별도의 설치 구조물이 사용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.The locking control means 190 properly maintains the degree to which the microbubble generator 130 is immersed in the waste water L in the storage space 111 of the liquid reservoir 110. In order for the microbubble generator 130 to operate smoothly, the end 142 of the liquid inlet 132 and the liquid discharge pipe 140 is lower than the water surface W1 of the waste water L and the end 161 of the nozzle 160 is It is preferable that the degree of the microbubble generator 130 being immersed in the waste water L should be maintained to be higher than the water surface W1 of the liquid L. In the present embodiment, the locking adjustment means 190 is a buoyancy member that floats the microbubble generator 130 in the waste water L so that the locked degree of the microbubble generator 130 is as described above. ) Is disposed along the circumferential direction. The plurality of buoyancy members 190 may be located at least three sufficiently spaced apart from the housing 130a to prevent conduction and severe shaking in a state in which the microbubble generator 130 is suspended, and the plurality of buoyancy members 190 Are combined with the microbubble generator 130 by the connecting member 191. In the present invention, the locking adjustment means 190 may not be provided, which also belongs to the scope of the present invention. In addition, a separate installation structure for installing the microbubble generator 130 may be used instead of the locking adjustment means 190, which is also within the scope of the present invention.

이제, 도 1 내지 도 3을 참조하여 위에서 구성 중심으로 설명된 상기 실시예를 작용 중심으로 설명한다.Now, with reference to FIGS. 1 to 3, the above-described embodiment described above as the configuration center will be described as the action center.

마이크로버블이 생성되기 전 초기의 상태가 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 오폐수(L1)의 수위는 하우징(130a) 외부의 오폐수(L)의 수위(W1)과 동일하다. 즉, 초기에 하우징(130a)의 내부 공간(131) 및 외부에서 오폐수(L1, L2)의 수위(W1)은 모두 동일하며, 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 노즐(160)의 끝단(161)은 수면 위로 노출되고 액체 배출관(140)의 끝단(142)은 외부의 오폐수(L)에 잠겨 있다. 이 상태에서, 배기 팬(182)과 기체 공급부(180a)가 작동하면, 배기 팬(182)의 작동에 의해 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 수면 위의 기체가 배기구(133)를 통해 배출되어서 하우징(130a)의 내부 공간(131)에서 수면 위의 공간에는 음압이 형성되고 그에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 내부 공간(131)에서 수위(W2)는 액체 배출구(134)까지 상승한다. 내부 공간(131)의 오폐수(L1)는 액체 배출구(134)를 통해 배출되어서 액체 저장조(110)의 오폐수(L)와 합쳐진다. 즉, 액체 저장조(110)의 오폐수(L)는 마이크로버블 생성기(130)의 하우징(130a)에 형성된 액체 유입구(132)를 통해 하우징(130a)의 내부 공간(131)으로 유입되고 내부 공간(131)에서의 수위 상승에 의해 배출되어서 다시 액체 저장조(110)로 복귀하는 방식으로 순환하게 된다. 또한, 기체 공급부(180a)에 의해 공급되는 공기가 아토마이징부(150)에 의해 마이크로버블(B) 형태로 하우징(130a)의 내부 공간(131)의 오폐수(L1)에 주입된다.The initial state before the microbubbles are generated is shown in FIG. 2. Referring to FIG. 2, the level of the wastewater L1 in the internal space 131 of the housing 130a is the same as the level W1 of the wastewater L outside the housing 130a. That is, initially, the internal space 131 of the housing 130a and the external water level W1 of the waste water L1 and L2 are all the same, and the end of the nozzle 160 in the internal space 131 of the housing 130a is the same. 161 is exposed above the water surface and the end 142 of the liquid discharge pipe 140 is immersed in the external waste water (L). In this state, when the exhaust fan 182 and the gas supply unit 180a are operated, the gas on the water surface in the internal space 131 of the housing 130a is operated by the exhaust fan 182 through the exhaust port 133. As a result, a negative pressure is formed in the space above the water surface in the internal space 131 of the housing 130a, and thus the water level W2 rises up to the liquid discharge port 134 in the internal space 131 as shown in FIG. 3. . The waste water L1 of the internal space 131 is discharged through the liquid discharge port 134 and merged with the waste water L of the liquid storage tank 110. That is, the waste water L of the liquid reservoir 110 flows into the interior space 131 of the housing 130a through the liquid inlet 132 formed in the housing 130a of the microbubble generator 130 and the interior space 131. Discharged by the rise of the water level in the) to return to the liquid reservoir 110 to circulate in a manner. In addition, air supplied by the gas supply unit 180a is injected into the wastewater L1 of the internal space 131 of the housing 130a in the form of a microbubble B by the atomizing unit 150.

상기 실시예에서는 액체내 기체 주입 설비(100)가 오폐수의 처리에 적용되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 오폐수 처리 외에 액체 저장조(110)에 저장된 액체(L)의 종류와 기체 공급부(180a)에 의해 공급되는 기체의 종류에 따라 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어서, 액체 저장소(110)에 저장된 액체(L)가 물이고 기체 공급부(180a)에 의해 공급되는 기체가 오산화인 기체(P4O10)인 경우 액체내 기체 주입 설비(100)는 인산 제조에 적용될 수 있다. 또 다른 예로서, 액체 저장조(110)에 저장된 액체(L)가 수산화나트륨 수용액이고 기체 공급부(180a)에 의해 공급되는 기체가 염소가스인 경우 액체내 기체 주입 설비(100)는 차아염소산나트륨 제조에 적용될 수 있다. 또 다른 예로서, 물속에 공기를 공급하여 수중에 용존하는 암모니아 기체 성분을 제거하는 암모니아 탈기 설비에도 적용될 수 있다. 이 경우 물과 공기의 접촉 면적이 증가하여 암모니아 기체 제거 효율이 크게 증가할 수 있다.In the above embodiment, the gas injection facility 100 in the liquid has been described as being applied to the treatment of waste water, but the present invention is not limited thereto, and the type and gas of the liquid L stored in the liquid storage tank 110 in addition to the waste water treatment. It may be applied to various fields according to the type of gas supplied by the supply unit 180a. For example, when the liquid L stored in the liquid reservoir 110 is water and the gas supplied by the gas supply unit 180a is a gas phosphate pentoxide (P 4 O 10 ), the gas injection facility 100 in the liquid is phosphoric acid. It can be applied to manufacture. As another example, when the liquid L stored in the liquid reservoir 110 is an aqueous sodium hydroxide solution and the gas supplied by the gas supply unit 180a is chlorine gas, the gas injection facility 100 in the liquid may be used to prepare sodium hypochlorite. Can be applied. As another example, the present invention may be applied to an ammonia degassing plant for supplying air into water to remove dissolved ammonia gas components in water. In this case, the contact area between water and air may increase, thereby greatly increasing the ammonia gas removal efficiency.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described through the above embodiments, the present invention is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present invention.

100 : 액체내 기체 주입 설비 110 : 액체 저장조
120 : 마이크로버블 생성 장치 130 : 마이크로버블 생성기
130a : 하우징 140 : 액체 배출관
145 : 기체 도입관 150 : 아토마이징부
180 : 배기부 180a : 기체 공급부
190 : 잠김 조절 수단100: gas injection facility in liquid 110: liquid reservoir
120: microbubble generating device 130: microbubble generator
130a: housing 140: liquid discharge pipe
145: gas introduction pipe 150: atomizing part
180: exhaust part 180a: gas supply part
190: locking adjustment means

Claims (10)

액체가 저장되는 저장 공간을 제공하는 액체 저장조; 및
상기 액체를 유입하여 마이크로버블을 생성하는 마이크로버블 생성 장치를 포함하며,
상기 마이크로버블 생성 장치는, 상기 저장 공간에 저장된 저장조 액체에 일부가 잠기도록 설치되고 내부 공간을 제공하는 하우징과, 상기 하우징으로부터 연장되는 액체 배출관과, 상기 내부 공간에 설치되는 아토마이징부와, 상기 내부 공간으로부터 기체를 배출시키는 배기 팬을 구비하며,
상기 하우징에는 상기 저장조 액체가 상기 내부 공간으로 유입되도록 하부가 개방되어서 형성되는 액체 유입구와, 상기 내부 공간의 내부 기체가 상기 내부 공간으로부터 배출되고 상기 액체 유입구보다 위에 위치하는 배기구와, 상기 액체 유입구와 상기 배기구 사이의 높이에 위치하고 상기 내부 공간의 내부 액체가 상기 내부 공간으로부터 상기 저장 공간으로 배출되도록 상기 액체 배출관과 연결되는 액체 배출구가 형성되며,
상기 아토마이징부는 외부로부터 공급되는 공급 기체가 유동하는 노즐과, 상기 노즐의 끝단에 형성되는 노즐 출구에 인접하여 위치하는 충돌판을 구비하며,
상기 노즐 출구와 상기 충돌판은 상기 액체 유입구와 상기 액체 배출구의 사이의 높이에 위치하며,
상기 액체 배출관의 끝단은 상기 노즐 출구보다 낮은 높이에 위치하며,
상기 저장조 액체의 수위와 상기 내부 액체의 수위가 동일하게 유지되는 상기 배기 팬의 미작동 상태에서, 상기 내부 액체의 수위가 상기 노즐 출구보다 낮고 상기 액체 유입구보다 높으며 상기 액체 배출관의 끝단이 상기 저장조 액체에 잠기도록 상기 하우징이 상기 저장조 액체에 잠긴 정도가 조절되어서 설치되며,
상기 배기 팬이 작동하면 상기 내부 기체가 상기 배기구를 통해 배출되어서 상기 내부 공간에서 상기 내부 액체의 수면 위의 공간에 음압이 형성됨으로써 상기 내부 액체의 수위가 상기 액체 배출구까지 상승하여 상기 내부 액체가 상기 액체 배출관을 통해 배출됨으로써 상기 저장조 액체와 상기 내부 액체 사이의 순환이 이루어지고, 상기 공급 기체는 상기 노즐 출구를 통해 토출된 후 상기 충돌판과 충돌하여 상기 내부 액체 내에서 마이크로버블을 생성하는,
마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비.A liquid reservoir providing a storage space in which a liquid is stored; And
It includes a microbubble generating device for generating a microbubble by introducing the liquid,
The microbubble generating device includes a housing which is installed so as to be partially immersed in a reservoir liquid stored in the storage space and provides an inner space, a liquid discharge pipe extending from the housing, an atomizing unit installed in the inner space, and An exhaust fan for discharging gas from the internal space,
The housing may include a liquid inlet formed by opening a lower portion thereof so that the reservoir liquid flows into the internal space, an exhaust port through which the internal gas of the internal space is discharged from the internal space and positioned above the liquid inlet; A liquid discharge port formed at a height between the exhaust ports and connected to the liquid discharge pipe so that the internal liquid of the internal space is discharged from the internal space to the storage space,
The atomizing unit includes a nozzle through which a supply gas supplied from the outside flows, and a collision plate positioned adjacent to a nozzle outlet formed at an end of the nozzle,
The nozzle outlet and the impingement plate are located at a height between the liquid inlet and the liquid outlet,
An end of the liquid discharge pipe is located at a lower level than the nozzle outlet,
In a non-operational state of the exhaust fan in which the level of the reservoir liquid and the level of the internal liquid are kept the same, the level of the internal liquid is lower than the nozzle outlet and higher than the liquid inlet, and the end of the liquid discharge tube is the reservoir liquid. The degree of immersion of the housing in the reservoir liquid is adjusted so as to be locked in,
When the exhaust fan is operated, the internal gas is discharged through the exhaust port so that a negative pressure is formed in the space above the water surface of the internal liquid in the internal space, so that the level of the internal liquid rises to the liquid discharge port so that the internal liquid Circulation between the reservoir liquid and the internal liquid is made by being discharged through a liquid discharge pipe, and the supply gas is discharged through the nozzle outlet and then collides with the impingement plate to generate microbubbles in the internal liquid.
In-gas gas injection facility using microbubbles. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 아토마이징부에 상기 공급 기체를 공급하는 기체 공급부를 더 포함하는, 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비.The method according to claim 1,
And a gas supply unit for supplying the supply gas to the atomizing unit. 청구항 1에 있어서,
상기 하우징이 상기 저장조 액체에 잠긴 정도를 조절하는 잠김 조절 수단을 더 포함하는, 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비.The method according to claim 1,
Intra-liquid gas injection facility using a microbubble, further comprising a locking adjustment means for adjusting the degree of the housing submerged in the reservoir liquid. 청구항 4에 있어서,
상기 잠김 조절 수단은 상기 하우징에 부력을 제공하는 부력 부재인, 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비.The method according to claim 4,
And said locking adjustment means is a buoyancy member that provides buoyancy to said housing. 청구항 5에 있어서,
상기 부력 부재는 적어도 3개가 상기 하우징을 둘레 방향을 따라서 배치되는, 마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비.The method according to claim 5,
And at least three buoyancy members are disposed along the circumferential direction of the housing. 청구항 6에 있어서,
상기 부력 부재들은 상기 하우징으로부터 이격되어서 위치하며,
상기 부력 부재들과 상기 하우징을 연결하는 연결 부재를 더 포함하는,
마이크로버블을 이용한 액체내 기체 주입 설비.The method according to claim 6,
The buoyancy members are spaced apart from the housing,
Further comprising a connecting member for connecting the buoyancy members and the housing,
In-gas gas injection facility using microbubbles. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101715168B1 (en) * 2016-02-26 2017-03-22 정재억 Atomizing apparatus and fluid treatment equipment using the same

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