KR20010082678A - 고성능 가스용해장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부로 용수가 유입되고, 하부로 용수가 배출되는 가스용해장치에 있어서 상기 가스용해장치가 용기와, 상기 용기의 내주면 상부에 결합되어 용기를 상부와 하부로 분할하며 통기수단이 형성된 깔대기부와, 상기 깔대기부의 하단에 형성되는 연결수단과, 상기 연결수단에 결합되어 형성되는 역깔대기부로 구성되어진 가스용해장치를 제공하기 위한 것으로, 가스발생수단을 구비하는 물유입관을 통과하면서 일단 용수에 용해된 가스가 다시한번 용기 내부, 즉 깔대기부와 역깔대기부 사이를 지나면서 병목현상에 의해 가스의 용해효율을 획기적으로 높일 수 있는 것이다.

또한 용해되지 않은 가스가 통기공을 통해 반복해서 용수에 용해되므로 용해율을 지속적으로 동일하게 유지할 수 있어 안정적인 장치의 운용이 가능하며, 구조가 간단하면서도 탁월한 용해능력을 갖는 가스용해장치를 양어장이나 정수장등에 저렴하게 공급할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

고성능 가스용해장치{A high performance gas soluble device}

본 발명은 가스용해장치에 관한 것으로, 특히 용수에 잘 용해되지 않는 가스(산소, 오존 등)를 매우 효율적으로 용수에 용해시킬 수 있는 고성능 가스용해장치에 관한 것이다.

가스용해장치는 주로 양어장이나 정수장, 폐수처리장에서 용수(用水)에 용존산소를 높이기 위해서나, 살균, 유기물의 빠른 산화를 위해서 산소나 오존가스를 녹여 투입하기 위한 장치이다.

종래의 가스용해장치(100)는 도 6에 도시한 바와같이 용기의 중간부에 오리피스관을 형성하고, 용기내로 입수되는 용수에 가스를 혼합한 다음 이를 낙차법을 이용하여 용수에 가스를 용해시키는 방법을 사용하고 있다.

그러나 상기와 같은 방법은 대부분의 가스가 물의 하중(낙차)에 의해서 용해되는 것이므로 용해효율이 일정하지 못해 용수에 대한 가스용해도의 편차가 매우 심한 폐단을 갖는다. 따라서 가스용해율을 높이기 위해서는 면적을 넓혀야 하는데, 이를 위해서는 용기의 부피도 비례해서 커질 수 밖에 없는 단점을 가지는 것이다.

이처럼 본 발명은 종래의 가스용해장치의 폐단을 해결하기 위한 것으로 상부로 용수가 유입되고, 하부로 용수가 배출되는 가스용해장치에 있어서 상기 가스용해장치가 용기와, 상기 용기의 내주면 상부에 결합되어 용기를 상부와 하부로 분할하며 통기수단이 형성된 깔대기부와, 상기 깔대기부의 하단에 형성되는 연결수단과, 상기 연결수단에 결합되어 형성되는 역깔대기부로 구성되어진 가스용해장치를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명은 상기 용기에 와류형성판이 내장된 상태의 물유입관이 연결되어 용수를 공급하도록 구성되어진다.

도 1 - 본 발명에 있어서 제 일실시예의 사시도.

도 2 - 도 1의 단면도.

도 3 - 본 발명 용기의 상단에 하나의 물유입관이 형성된 상태를 보이기 위한 단면도.

도 4 - 도 3의 사용상태 참고도.

도 5 - 본 발명 용기의 상단에 다수개의 물유입관이 형성된 상태를 보이기 위한 단면도.

도 6 - 본 발명의 또다른 실시예의 단면도.

도 7 - 도 6의 깔대기부 입체형상을 도시한 사시도.

도 8 - 본 발명 용기에 물유입관이 내장된 형태를 보이기 위한 단면도.

도 9 - 종래 가스용해장치의 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 가스용해장치 10: 용기(vessel)

11: 물유입구 12: 제 1공간부

13: 제 2공간부 14: 배출관

14a: 통기공 15: 물배출구

16: 드레인배출구 17: 받침대

20: 깔대기부 21: 와류형성판

22: 통기공 30: 역깔대기부

31: 돌출편 31a: 통공

40: 통기공 50: 연결대

51: 원통체(圓筒體) 60: 가스발생수단

70: 물유입관 71: 와류형성판

72: 통기공

100: 종래의 가스용해장치

110: 물유입구 120: 물배출구

A: 가스기포 B: 외부연결관

본 발명을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명은 상부로 용수가 유입되고, 하부로 용수가 배출되는 가스용해장치에 있어서 상기 가스용해장치가 용기(10)와, 상기 용기(10)의 내주면 상부에 결합되어 용기(10)를 상부와 하부로 분할하며 통기수단(22,40)이 형성된 깔대기부(20)와, 상기 깔대기부(20)의 하단에 형성되는 연결수단(50,51)과, 상기 연결수단에 결합되어 형성되는 역깔대기부(30)로 구성되어진다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일실시예를 도시한 것으로, 상기 용기(10)의 내부에 형성되는 깔대기부(20)의 윗면에 경사지게 세워진 와류형성판(21)을 형성한 것이다. 상기 와류형성판(21)은 물유입구(11)를 통해 유입된 용수의 물빠짐을 용이하게 하기 위한 것으로, 와류형성판(21)에 의해 용수가 와류를 형성하면서 깔대기부(20)와 역깔대기부(30)의 사이를 빠른 속도로 통과할 수 있도록 하기 위한 구성이다.

상기 역깔대기부(30)는 깔대기부(20)의 하부에 연결수단에 의해 연결되어 지는데 깔대기가 뒤집어진 형상을 가지므로 본 발명에서는 역깔대기라 칭하기로 한다.

상기 역깔대기부(30)는 깔대기부(20)의 하단에 본 발명 연결수단중의 하나인 연결대(50)에 의해 결합되어지며, 내주면에는 다수개의 돌출편(31)이 지그재그로 배열되어 형성되어있다.

상기 돌출편(31)은 깔대기부(20)를 통과한 용수는 다시 역깔대기부(30)를 와류를 형성하면서 통과할 때 용수의 부딪침을 유도하기 위한 것으로, 상기 돌출편(31)에는 표면적을 넓히기 위한 통공(31a)이 형성되어 있어 용수가 돌출편(31)에 부딪치는 순간 공기중의 산소와 용수의 접촉을 극대화시켜 가스(산소)의 용해율을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 연결대(50)는 깔대기부(20)와 역깔대기부(30) 사이에 통기수단을 형성하기 위해 필요한 구성으로, 상기 연결대(50)에 의해 깔대기부(20)와 역깔대기부(30) 사이에 통기공(40)이 형성되어지는 것이다.

또한 상기 역깔대기부(30)는 깔대기부(20)의 하단에 본 발명 연결수단중의 하나인 원통체(51)에 의해 결합될 수도 있는데, 이 경우는 깔대기부(20)와 역깔대기부(30) 사이에 통기수단이 형성되어 있지 않으면 깔대기부(20)에 의해 차단된 용기(10) 하부의 가스들은 용기 상부로 올라갈 수 없게 되므로 도 6에 도시된 바와같은 통기공(22)을 깔대기부(20)의 상부에 뚫어 형성한 것과 같은 구성의 통기수단을 사용할 수도 있다.

따라서 상기 통기공(22,40)들에 의해 하부에서 미처 용수에 용해되지 못한 가스들은 다시 용기(10)의 상부로 올라가게 되어 물유입구(11)를 통해 들어온 용수에 다시 용해되어지고, 미용해된 가스는 이와같은 과정을 계속해서 반복하게 되어 결국 용수에 용해된 상태로 배출되어지는 것이다.

이렇게 가스가 용해된 용수는 용기(10)의 저부에 형성된 배출관(14)을 통해 물배출구(15)로 배출되어 지는데, 이때 배출관(14)의 저면에는 통기공(14a)이 형성되어 있어 곧바로 용수가 물배출구(15)를 통해 빠지는 것을 방지하여 최대한 산소가 용해된 상태로 용기(10)를 빠져나갈 수 있도록 구성하였다.

본 발명에 있어서 용기(10)는 어떠한 재질이라도 상관없으나, 내구성과 내식성을 좋게하기 위하여 FRP를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 도 3에 도시한 바와같이 최대한 가스를 용수에 용해시킬 수 있도록 하기 위하여 상기와 같은 가스용해장치(1)의 물유입구(11)에 가스발생수단(60)이 형성되고, 지그재그로 형성된 다수개의 와류형성판(71)이 형성된 물유입관(70)이 연결되도록 구성할 수도 있다.

상기 물유입관(70)은 도8에 도시한 바와같이 용기(10)의 내부로 직접 내장될 수도 있다.

이때 상기 가스발생수단(60)은 물유입관(70)의 저부에 형성되어 상기 가스발생수단(60)에 의해 발생되는 가스가 유입되는 용수와 함께 통기공(72)을 구비하는 와류형성판(71)을 지나면서 가스가 용수에 보다 많이 용해될 수 있도록 하였다. 이로인해 용수가 유입되기 전 일단 가스와 혼합된 상태로 용기(10)에 유입되고, 유입된 가스와 용수는 다시 용기(10) 내에서 용해되도록 하므로써 가스의 용해효율을 획기적으로 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 물유입관(70)은 도 5에 도시한 바와같이 2개 내지 4개정도 다수개의 관으로 구성될 수도 있다. 이역시 용기(10)에 용수가 유입되기 전에 최대한 가스를 용해시킨 상태로 투입되도록 하기 위해 필요한 구성이다.

또한 본 발명 용기(10)의 상하부의 직경은 달리하여 제작하는 것이 바람직하다. 즉 깔대기부(20)가 결합된 부분의 윗방향으로로는 직경이 작고, 아래 방향으로는 직경을 크게 하여 유입되는 용수의 속도보다는 배출되는 용수의 속도를 늦출 수 있게되어 용기(10) 내에서 가스의 용해를 최대한으로 유도할 수 있기 때문이다.

이처럼 본 발명은 가스발생수단을 구비하는 물유입관을 통과하면서 일단 용수에 용해된 가스가 다시한번 용기 내부, 즉 깔대기부와 역깔대기부 사이를 지나면서 병목현상에 의해 가스의 용해효율을 획기적으로 높일 수 있는 것이다.

또한 미용해 가스가 통기공을 통해 반복해서 용수에 용해되므로 용해율을 지속적으로 동일하게 유지할 수 있어 안정적인 장치의 운용이 가능하며, 구조가 간단하면서도 탁월한 용해능력을 갖는 가스용해장치를 양어장이나 정수장등에 저렴하게 공급할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 상부로 용수가 유입되고, 하부로 용수가 배출되는 가스용해장치에 있어서 상기 가스용해장치가 용기(10)와, 상기 용기(10)의 내주면 상부에 결합되어 용기(10)를 상부와 하부로 분할하며 통기수단(22,40)이 형성된 깔대기부(20)와, 상기 깔대기부(20)의 하단에 형성되는 연결수단(50,51)과, 상기 연결수단에 결합되어 형성되는 역깔대기부(30)로 구성되어짐을 특징으로 하는 고성능 가스용해장치.
2. 제 1항에 있어서 상기 용기(10)에는 와류형성판(71)이 내장된 물유입관(70)이 형성되어 용수를 공급할 수 있도록 구성되어짐을 특징으로 하는 고성능 가스용해장치.
3. 제 1항에 있어서 상기 물유입관(70)은 용기(10)의 안쪽에 내장되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 고성능 가스용해장치.
4. 제 1항에 있어서 상기 용기(10)는 상부와 하부의 직경을 달리하되 깔대기부(20)가 결합된 부분의 윗방향으로로는 직경이 작고, 아래 방향으로는 직경을 크게 하여 유입되는 용수의 속도보다는 배출되는 용수의 속도를 늦출 수 있도록 구성되어짐을 특징으로 하는 고성능 가스용해장치.
5. 제 1항에 있어서 상기 깔대기부(20)의 윗면에는 와류형성판(21)을 형성하고, 역깔대기부(30)의 내주면에는 다수개의 돌출편(31)이 형성되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 고성능 가스용해장치.
6. 제 1항에 있어서 상기 깔대기부(20)의 상부에 다수개의 통공(22)이 천공되어 구성되어짐을 특징으로 하는 고성능 가스용해장치.