KR20220077456A - Nanobubble Generator Which has Multiful Small Nano Bubble Generators with step-Type Cone - Google Patents

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KR20220077456A
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Abstract

본 발명은 크기가 작고 고품위 나노 버블 특성은 동일하게 유지하면서도 나노 버블 수의 발생량을 현저하게 증가시킬 수 있도록 복수 개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기를 제공한다. 본 발명에서 제공하는 나노 버블 발생기의 용량을 작게 만들면 가정용 수도탭(수도꼭지) 이나 샤워 헤드에 부착하여 사용할 수 있고, 용량을 조금 더 크게 만들면 인삼이나 과일, 야채 등의 수경재배용으로 사용 할 수 있고, 용량을 매우 크게 만들면 하천이나 호수 정화용으로 적용이 가능하다. 본 발명의 목적은 수백 나노미터 이하의 공기, 산소(O2), 오존(O3) 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4) 또는 수소(H2) 기체 기포 등으로 구성된 나노미터 크기의 나노 버블들이 물 속에 많이 그리고 비교적 균일하게 분포해 있는 나노 버블 수를 효율적으로 생산할 수 있는 나노 버블 발생 장치를 제공하기 위한 것이다; 즉, 고효율 저가격으로 공기 나노 버블 수, 산소 나노 버블 수, 오존 나노 버블 수, 이산화탄소 나노 버블 수, 메탄 나노 버블 수, 수소 나노 버블 수 등을 제조하는 나노 버블 발생 장치를 제공한다; 본 발명에서 제시하는 나노 버블 발생기는 다양한 구조를 가질 수 있다; 즉, 복수 개의 소형 나노 버블 발생기를 일체형으로 제작하여 한 개의 나노 버블 발생기를 구성할 수 있다; 또한 소형 나노 버블 발생기 내부에서 물이 흘러가는 통로인 깔때기 형상을 계단형으로 가공하여 물이 아래쪽으로 흘러가면서 깔때기 표면과 마찰이 크게 되어 물이 일정하게 흐르는 층류(laminar) 흐름이 아닌 유선이 불규칙하고 인접한 유체가 섞이면서 흘러가는 난류(turbulant) 흐름이 되고, 여기에 외부에서 유입된 공기, 산소, 이산화탄소, 수소 또는 메탄 기체와 섞이면 이들 여러 가지 기체가 미세한 크기로 물속에 잔존하는 나노 버블을 용이하게 생성할 수 있는 나노 버블 발생기를 제공한다;
[색인어]
복수 개의 소형 나노 버블 발생기 일체형, 나노 버블 발생기, 나노 버블 수, 계단형 깔때기, 공기 나노 버블 수, 산소 나노 버블 수, 오존 나노 버블 수, 이산화탄소 나노 버블 수, 메탄 나노 버블 수, 수소 나노 버블 수, 층류 흐름, 난류 흐름The present invention provides a nanobubble generator in which a plurality of small step-type nanobubble generators are integrally formed so as to remarkably increase the number of nanobubbles while maintaining the same high-quality nanobubble characteristics with a small size. If the capacity of the nanobubble generator provided in the present invention is made small, it can be used by attaching it to a household water tap (faucet) or shower head, and if the capacity is made a little larger, it can be used for hydroponic cultivation of ginseng, fruits, vegetables, etc., If the capacity is made very large, it can be applied for river or lake purification. It is an object of the present invention to produce a lot of nanometer-sized nanobubbles composed of air, oxygen (O2), ozone (O3), carbon dioxide (CO2), methane (CH4) or hydrogen (H2) gas bubbles of several hundred nanometers or less in water. Another object of the present invention is to provide a nanobubble generator capable of efficiently producing the number of nanobubbles that are relatively uniformly distributed; That is, to provide a nanobubble generator for producing air nanobubble water, oxygen nanobubble water, ozone nanobubble water, carbon dioxide nanobubble water, methane nanobubble water, hydrogen nanobubble water, etc. with high efficiency and low price; The nanobubble generator presented in the present invention may have various structures; That is, a plurality of small-sized nano-bubble generators can be integrally manufactured to constitute one nano-bubble generator; In addition, the funnel shape, which is the passage through which water flows inside the small nanobubble generator, is processed in a stepped shape to increase friction with the surface of the funnel as water flows downward. When adjacent fluids mix and flow, it becomes a turbulant flow, and when mixed with air, oxygen, carbon dioxide, hydrogen or methane gas introduced from the outside, these various gases easily create nanobubbles remaining in the water in microscopic sizes. It provides a nanobubble generator capable of;
[Index]
Multiple small nano bubble generator integrated, nano bubble generator, nano bubble water, step funnel, air nano bubble water, oxygen nano bubble water, ozone nano bubble water, carbon dioxide nano bubble water, methane nano bubble water, hydrogen nano bubble water, Laminar flow, turbulent flow

Figure pat00001
Figure pat00001

Description

복수의 소형 계단형 깔때기 구조 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기{Nanobubble Generator Which has Multiful Small Nano Bubble Generators with step-Type Cone}Nanobubble Generator Which has Multiful Small Nano Bubble Generators with step-Type Cone}

본 발명은 가정용 세척기 및 샤워 헤드 등 목욕용도 및 미용 용도 뿐만 아니라 야채, 과일 수경재배 등의 농업용, 양식장 등의 수업용, 반도체 세정 등 공업용 및 수처리, 호수 청정관리 등 여러 가지 산업 분야에 광범위하게 활용이 가능한 나노 버블 발생 장치에 관한 발명이다. 산업용으로 이용하기 위해서는 유량이 크게 증가될 필요가 있고, 그렇지만 나노 버블의 고품위 특성은 동일하게 유지될 필요가 있다. 본 발명에서는 그에 대한 대책으로 복수 개의 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 한 개의 나노 버블 발생기를 구성하는 나노 버블 발생장치에 대한 발명을 제시한다. 본 발명에서 제공하는 고안을 적용하면, 나노 버블 발생기의 병목과 직각으로 만나도록 만들어진 관로를 통하여 외부에서 공급되는 공기, 산소, 이산화탄소, 메탄 또는 수소를 물과 효율적으로 잘 섞어서 나노 버블 수를 효율적으로 대용량으로 용이하게 생산할 수 있다.The present invention is widely used in various industrial fields such as household washing and shower head bath and beauty uses, as well as agricultural uses such as vegetable and fruit hydroponic cultivation, class use in fish farms, industrial use such as semiconductor cleaning, and water treatment, lake clean management, etc. This invention relates to a possible nanobubble generator. For industrial use, the flow rate needs to be greatly increased, but the high quality characteristics of nanobubbles need to be maintained the same. The present invention proposes an invention for a nanobubble generator in which a plurality of small nanobubble generators are integrated into one nanobubble generator as a countermeasure thereto. When the design provided in the present invention is applied, air, oxygen, carbon dioxide, methane, or hydrogen supplied from the outside through a conduit made to meet at right angles to the bottleneck of the nanobubble generator is efficiently mixed with water to efficiently mix the number of nanobubbles. It can be easily produced in large quantities.

나노 버블은 선회액체류식, 스테이트믹서식, 이젝터식, 밴추리식, 가압용해식, 초음파식, 전기분해식, 미세기공필터식 등 다양한 방식으로 생성될 수 있다. 지금까지 제시된 나노 버블 발생 장치는 구조와 설비가 복잡하고 제작 단가가 높은 단점이 있었다. 나노 버블 수는 물속에 섞여 있는 미세한 공기 또는 산소 덕분에 물의 용존 산소율이 크게 증가시킬 수 있어서 인삼 및 약초 등의 수경 재배, 장미 재배, 딸기 재배, 세탁기의 세탁 효율 증대, 반도체 세정, 의료 소독 등 여러 가지 다양한 분야에 응용되고 있다. 따라서 이와 같이 유용한 나노 버블 수를 저가격으로 효율적으로 발생시키기 위해 여러 대학 및 연구소에서 연구가 지속적으로 진행되고 있다.Nanobubbles can be generated in various ways, such as a swirling liquid flow type, a state mixer type, an ejector type, a venturi type, a pressure dissolution type, an ultrasonic type, an electrolysis type, and a micropore filter type. The nanobubble generator presented so far has disadvantages in that the structure and equipment are complicated and the manufacturing cost is high. Nanobubble water can greatly increase the dissolved oxygen rate of water thanks to the fine air or oxygen mixed in the water, so it can be used for hydroponics such as ginseng and medicinal herbs, rose cultivation, strawberry cultivation, washing machine washing efficiency improvement, semiconductor cleaning, medical disinfection, etc. It is applied in many different fields. Therefore, in order to efficiently generate such useful nanobubble water at a low price, research is continuously being conducted at various universities and research institutes.

본 발명에서는 나노 버블 발생 장치의 구조를 개선하여, 즉 복수 개의 소형 나노 버블 발생기를 일체형으로 묶어서 한 개의 나노 버블 발생기로 설계하여 나노 버블의 크기를 작게 하는 등 나노 버블의 특성도 향상시키고 나노 버블의 발생 유량도 증가시키고자 한다. 또한 외부에서 공급되는 공기, 산소 (O2), 오존(O3), 이산화탄소(CO2), 메탄 또는 수소 기체로 구성된 나노 버블 수를 용이하게 생성하여 다양한 용도에 맞는 나노 버블 발생장치를 제공하고자 한다. 펌프를 사용하면 유체의 압력과 유속이 빨라져서 더 대량의 고품위 나노 버블 수를 생산할 수 있다. 기포의 크기가 작아져서 나노미터 크기로 되면 물속에 더 오래 머무를 수 있게 되어 오래동안 버블수 특성을 유지하여 여러 가지 장점을 갖는다.In the present invention, the structure of the nanobubble generator is improved, that is, a plurality of small nanobubble generators are bundled together and designed as a single nanobubble generator to reduce the size of the nanobubble. We also want to increase the generated flow. In addition, it is intended to provide a nanobubble generator suitable for various uses by easily generating nanobubble water composed of externally supplied air, oxygen (O2), ozone (O3), carbon dioxide (CO2), methane or hydrogen gas. By using a pump, the pressure and flow rate of the fluid can be increased to produce a larger amount of high-quality nanobubble water. When the size of the bubble becomes smaller and becomes nanometer size, it can stay in the water for a longer time, and it has various advantages by maintaining the characteristics of bubble water for a long time.

공업용이나 농업용에 사용하기 위해 나노 버블 발생기에서 공급할 수 있는 나노 버블 수의 유량을 증가시키기 위해서는 세 가지 정도의 방법이 가능하다.Three methods are possible to increase the flow rate of nanobubble water that can be supplied from the nanobubble generator for industrial or agricultural use.

첫 번째 방법은, 나노 버블 발생기의 입구의 크기 및 병목 부분의 크기를 크게 가공하는 것이다, 병목이 너무 좁은 경우에는 물 속에 존재하는 작은 불순물에도 병목이 막힐 수 있고 생산되는 유량이 현저하게 감소 될 수 있으므로 1mm 이상이 되는 것이 바람직하다. 병목 부분의 직경이 일정한 값 이상으로 증가하면 유량은 증가하지만 나노 버블의 크기가 증가되거나 나노 버블이 전혀 발생하지 않을 수 있으므로 구조 최적화가 필요하다.The first method is to process the size of the inlet of the nanobubble generator and the size of the bottleneck to be large. If the bottleneck is too narrow, even small impurities in the water can clog the bottleneck and the produced flow rate can be significantly reduced. Therefore, it is preferable to be 1 mm or more. If the diameter of the bottleneck increases beyond a certain value, the flow rate increases, but the size of nanobubbles may increase or nanobubbles may not occur at all, so structural optimization is required.

두 번째 방법은, 작은 크기의 나노 버블 발생기 여러 개를 가지고 있도록 일체형으로 나노 버블 발생기를 제작하면 나노 버블의 특성은 적정수준으로 유지하면서도 나노 버블 수의 생산 유량을 늘릴 수 있다.In the second method, if the nanobubble generator is manufactured as an integrated body to have several small-sized nanobubble generators, the production flow rate of nanobubble water can be increased while maintaining the characteristics of the nanobubble at an appropriate level.

세 번째 방법은, 펌프를 사용하는 것이다. 물이 흐르는 속도 즉 유속은 일반 수도관의 경우 크지 않고 유량 및 유속이 제한적이다. 이 경우 유량 및 유속을 증가시키기 위해서는 부가적으로 물 펌프를 사용할 수 있다. 펌프를 사용해서 나노 버블 발생 장치를 통해서 흐르는 유체의 유속을 증가시키면 생성되는 나노 버블의 크기가 더 작아진다.A third method is to use a pump. The speed at which water flows, that is, the flow rate, is not large in the case of a general water pipe, and the flow rate and flow rate are limited. In this case, an additional water pump may be used to increase the flow rate and flow rate. By increasing the flow rate of the fluid flowing through the nanobubble generator using a pump, the size of the nanobubbles produced becomes smaller.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 비교적 작은 크기의 복수 개의 나노 버블 발생 장치를 일체형으로 만들어서 한 개의 나노 버블 발생기 제공한다. 나노 버블 발생기에서 물이 흘러가는 통로의 구조는 깔때기 형상이고, 중간부에 외부에서 1 개 ~ 8 개의 입구를 통해 공기, 산소 또는 수소가 공급되는 통기용 관이 뚫어져 있고, 하부 쪽에는 뒤집어진 형태의 깔때기 구조가 있고 하부 깔때기 끝의 직경은 상부 깔때기 형태가 시작되는 부분의 직경 보다 크기가 더 작은 나노 버블 발생기이다. 또한 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 개의 나노 버블 발생기를 포함하는 깔때기 형태의 나노 버블 발생기의 깔때기 내부 표면을 가공함에 있어서 표면을 매끄럽게 대칭형으로 하거나 또는 계단 형태로 가공하여 표면의 마찰을 크게 하여 미세한 크기의 나노 버블이 더 용이하게 생성되는 나노 버블 발생기를 제공한다. 그 결과 병목 근처에 유체가 도달할 때 난류가 더 강하게 생성되는 깔때기 표면 구조를 갖는 나노 버블 발생기를 제공한다. 여기에서 제시하는 숫자는 일예를 나타내는 것이고 단순하게 그 숫자에만 한정하는 것은 아니다.In order to solve the above problems, the present invention provides a single nanobubble generator by making a plurality of relatively small-sized nanobubble generators integrally. In the nanobubble generator, the structure of the passageway through which water flows is funnel-shaped, and in the middle part there is a vent pipe through which air, oxygen or hydrogen is supplied through 1 to 8 inlets from the outside, and the lower part is inverted. It is a nanobubble generator with a funnel structure of , and the diameter of the end of the lower funnel is smaller than the diameter of the beginning of the upper funnel. In addition, in processing the inner surface of the funnel of the funnel-shaped nanobubble generator including N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) number of nanobubble generators, the surface is smoothly symmetrical or processed in a step shape. Provided is a nanobubble generator in which fine-sized nanobubbles are more easily generated by increasing surface friction. The result is a nanobubble generator with a funnel surface structure in which turbulence is more strongly generated when the fluid arrives near the bottleneck. The numbers presented here represent an example and are not limited only to the numbers.

본 발명에서 제공하는 나노 버블 발생기에 포함된 소형 나노 버블 발생기들은 기본적으로는 직경이 큰 상부 깔때기와 직경이 조금 더 작은 하부 깔때기가 서로 꼭지점을 마주 보고 조금 겹쳐져서 중간에 병목이 형성되게 붙어있으며, 병목 영역에 통기구를 통해 외부에서 공기, 산소(O2), 수소(H2), 이산화탄소, 메탄 등의 기체가 흡입되고, 나노 버블 발생기에서 내부깔때기 구조가 계단 형태이거나 깔때기 입구에서 빠른 속도로 흘러 내려오면서 병목 근처에서 형성된 난류가 흡입된 공기, 산소, 오존, 이산화탄소 또는 수소와 섞이면서 그동안 알려져 있는 다른 나노 버블 발생장치 보다 더 용이하게 공기, 산소, 오존, 이산화탄소 또는 수소 등 여러가지 기체의 기포인 작은 크기의 나노 버블들이 매우 많이 포함되어 있는 나노 버블 수를 생산할 수 있다. 본 발명에서 제공하는 나노 버블 발생기의 상세 구조는 다양한 형태를 가질 수 있다. 즉, 여러 가지 다양한 종류 개수(N 가지)의 소형 나노 버블 발생기를 일체형으로 묶어서 한개의 나노 버블 발생기를 구성할 수 있다. 또한 본 발명에서는 나노 버블 발생기 내부에서 물이 흘러가는 통로인 깔때기 형태의 표면을 계단 형태로 가공하여 표면의 마찰을 증가시킨 구조를 제공한다. 깔때기 표면을 계단 형태로 가공하면 물이 아래쪽으로 흘러가면서 깔때기 표면과 마찰이 크게 되어 물이 일정하게 흐르는 층류(laminar) 흐름이 아닌 유선이 불규칙하고 인접한 유체가 섞이면서 흘러가는 난류(turbulant) 흐름이 되고, 여기에 외부에서 유입된 공기, 산소, 오존, 이산화탄소 또는 수소 등과 섞이면 여러 가지 기체가 미세한 크기로 물속에 함유된 나노 버블수를 용이하게 생성할 수 있는 나노 버블 발생기를 제공할 수 있다. 즉, 본 고안에서 제공하는 나노 버블 발생기를 사용하면 공기 나노 버블 수, 산소 나노 버블 수, 오존 나노 버블 수, 이산화탄소 나노 버블 수, 메탄 나노 버블 수, 수소 나노 버블 수 등을 비교적 저 가격으로 고품위로 가정에서도 용이하게 생산할 수 있다. 즉, 나노 버블 발생기를 구성하고 있는 소형 대칭 나노 버블 발생기 각각의 내부 표면을 여러 가지 형태로 설계 및 가공하여 유입된 물이 깔때기를 통해 내려가면서 상부 깔때기의 끝부분에서 공기, 산소, 오존, 이산화탄소, 메탄 또는 수소 등의 기체와 섞여서 특정한 기체의 나노 버블이 물속에 오랬동안 잔류하는 나노 버블 수를 생성하는 나노 버블 발생기를 제작하는 것이 가능하다.The small nanobubble generators included in the nanobubble generator provided in the present invention are basically attached so that an upper funnel with a large diameter and a lower funnel with a smaller diameter face each other and overlap a little to form a bottleneck in the middle, Gases such as air, oxygen (O2), hydrogen (H2), carbon dioxide, and methane are sucked in from the outside through the vent in the bottleneck area, and the internal funnel structure in the nanobubble generator has a stepped shape or flows down at a high speed from the funnel inlet. The turbulent flow formed near the bottleneck mixes with the inhaled air, oxygen, ozone, carbon dioxide or hydrogen, making it easier than other known nanobubble generators. It is possible to produce the number of nanobubbles containing very many bubbles. The detailed structure of the nanobubble generator provided in the present invention may have various forms. That is, a single nanobubble generator can be configured by tying a number of various types (N types) of small nanobubble generators in one piece. In addition, the present invention provides a structure in which the surface friction is increased by processing the funnel-shaped surface, which is a passage through which water flows inside the nanobubble generator, in a stepped form. If the surface of the funnel is processed into a step shape, the friction with the surface of the funnel becomes large as water flows downward, so that the streamlines are irregular and the adjacent fluids mix to form a turbulant flow, not a laminar flow in which water flows constantly. , it is possible to provide a nanobubble generator capable of easily generating nanobubble water contained in water in a microscopic size in which various gases are mixed with air, oxygen, ozone, carbon dioxide or hydrogen introduced from the outside. That is, using the nanobubble generator provided in the present invention, air nanobubble water, oxygen nanobubble water, ozone nanobubble water, carbon dioxide nanobubble water, methane nanobubble water, hydrogen nanobubble water, etc. can be produced with high quality at a relatively low price. It can be easily produced at home. That is, by designing and processing the inner surface of each of the small symmetric nanobubble generators constituting the nanobubble generator in various shapes, the introduced water goes down through the funnel, and at the end of the upper funnel, air, oxygen, ozone, carbon dioxide, It is possible to fabricate a nanobubble generator in which nanobubbles of a specific gas are mixed with a gas such as methane or hydrogen to generate nanobubble water that remains in water for a long time.

복수 개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 한 개의 나노 버블 발생기를 구성하는 경우, 상세 구조는 상부 깔때기가 하부 깔때기의 높이에 비해 같거나, 상부 깔때기가 하부 깔때기 높이의 2배에서 10배 이거나 또는 하부 깔때기가 아예 제거되어 없으며, 깔때기 안쪽 표면이 매끄러운 나노 버블 발생기 소자이거나 또는 상부 깔때기가 하부 깔때기의 높이가 동일하거나, 2배에서 10배 이거나 아예 하부 깔때기가 없으며, 깔때기 안쪽 표면이 계단식으로 형성되어 있어서 표면의 마찰력이 큰 나노 버블 발생기 소자를 사용하여 저가격이지만 효율적으로 나노 버블 수를 생산할 수 있다.When a plurality of small stepped nanobubble generators are integrally configured to form one nanobubble generator, the detailed structure is that the upper funnel is equal to the height of the lower funnel, or the upper funnel is 2 to 10 times the height of the lower funnel, or The lower funnel is not removed at all, the inner surface of the funnel is a smooth nano-bubble generator device, or the upper funnel has the same height as the lower funnel, or has 2 to 10 times the height of the lower funnel, or there is no lower funnel at all, and the inner surface of the funnel is formed in steps Therefore, it is possible to efficiently produce nanobubble water at a low price by using a nanobubble generator element with a large surface frictional force.

나노 버블 발생기로 제조한 나노 버블 수는 가정용으로는 식기세척이나 욕조용 등에 사용할 수 있고, 농업용으로는 농작물 재배나 수경재배 용으로 적용할 수 있다. 농업용으로 적용하는 경우 물속에 포함된 용존산소율이 높은 물을 제공함으로써 식물재배 효율 및 성장률을 증가시킬 수 있다. 또한 반도체 세정, 의료소독, 양식장 및 하천 정화 및 호수 정화 등의 용도로 적용할 수도 있다.Nanobubble water produced by the nanobubble generator can be used for washing dishes or bathtubs for home use, and can be applied for agricultural crop cultivation or hydroponics. When applied for agriculture, it is possible to increase plant cultivation efficiency and growth rate by providing water with a high dissolved oxygen rate contained in water. It can also be applied for semiconductor cleaning, medical disinfection, aquaculture and river purification, and lake purification.

나노 버블 발생기에 유입되는 유량이 작은 경우에는 발생하는 나노 버블의 질이 떨어질 수 있으므로 소형 나노 버블 발생기의 개수를 줄이거나 병목의 크기를 줄일 필요가 있다.When the flow rate flowing into the nanobubble generator is small, the quality of the generated nanobubbles may deteriorate, so it is necessary to reduce the number of small nanobubble generators or reduce the size of the bottleneck.

나노 버블 발생기의 입구를 통해서 흘러가는 물이 한 개의 경로가 아닌 여러개의 경로를 통해 지나가면서 나노 버블을 발생시키므로 물속에서 생성된 나노 버블의 특성이 더 균일해지고 나노 버블의 생산량을 크게 증가시킬 수 있다. 다만 유량과 유속에 따라서 나노 버블의 특성이 변하게 되므로 최적화된 설계가 필요하다. 또한 단위시간당 유량을 증가시키려면 펌프를 사용하면 가능해진다.Water flowing through the inlet of the nanobubble generator generates nanobubbles as it passes through several paths instead of one path, so the characteristics of the nanobubbles generated in water become more uniform and the production of nanobubbles can be greatly increased. . However, since the characteristics of nanobubbles change according to the flow rate and flow rate, an optimized design is required. In addition, to increase the flow rate per unit time, it is possible to use a pump.

도 1. 7개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 단면도.
도 2. 7개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 평면도.
도 3. 6개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 단면도.
도 4. 6개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 평면도.
도 5. 4개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기.
도 6. 8개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기.
도 7. 10개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기.
도 8. 6개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 평면도.
도 9. 7개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 평면도.
도 10. 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 시작품 사진.Figure 1. A cross-sectional view of a nano-bubble generator in which seven small step-type nano-bubble generators are integrated.
Figure 2. A plan view of the nano-bubble generator in which seven small step-type nano-bubble generators are integrated.
Fig. 3. A cross-sectional view of a nano-bubble generator in which six small step-type nano-bubble generators are integrated.
Figure 4. A plan view of the nano-bubble generator in which six small step-type nano-bubble generators are integrated.
Figure 5. A nano-bubble generator in which four small step-type nano-bubble generators are integrated.
Figure 6. A nanobubble generator in which eight small step-type nanobubble generators are integrated.
Figure 7. A nano-bubble generator in which ten small step-type nano-bubble generators are integrated.
Fig. 8. A plan view of a nano-bubble generator in which six small step-type nano-bubble generators are integrated.
Fig. 9. A plan view of a nano-bubble generator in which seven small step-type nano-bubble generators are integrated.
10. A photo of a prototype nanobubble generator in which a small step-type nanobubble generator is integrated.

본 발명은 크기가 작은 복수 개의 나노 버블 발생기를 일체형으로 구성하여 제작한 나노 버블 발생장치이고 이 장치를 수도꼭지(탭)에 연결하여 물속에 공기 또는 산소 나노 버블이 비교적 균일하게 섞여 있는 것을 특징으로 하는 나노 버블 발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 따라서 가정용 뿐만아니라 농업용 및 공업용으로 공급되는 물을 나노 버블 수로 용이하게 변환할 수 있다. 농업용으로는 나노 버블 수를 농작물 재배시에 제공하거나 수경재배에 재공하면 물속에 포함된 용존 산소율이 높은 물을 제공함으로써 식물재배 효율이 매우 좋아진다. 의료용으로는 O3 나노 버블을 사용하면 소독 효율이 좋아진다. 공업용으로는 반도체 세정용으로 적용하면 세정 특성이 향상되고, 어업용으로는 양식장에 적용하면 어류의 건강한 보존이 가능하다. 또한 하천이나 호수의 정화에 적용하면 생태계 복원을 효율적으로 할 수 있다. 공기를 사용하여 물속에 산소가 들어있는 공기 버블을 발생시키는 경우에는 매우 환경친화적이고 추가적인 재료나 에너지의 투입이 필요 없다.The present invention is a nano-bubble generator manufactured by integrating a plurality of small-sized nano-bubble generators in one piece, and the device is connected to a faucet (tap), characterized in that air or oxygen nano-bubbles are relatively uniformly mixed in water. An object of the present invention is to provide a nanobubble generator. Therefore, it is possible to easily convert water supplied not only for home use but also for agricultural and industrial use into nanobubble water. For agriculture, if nanobubble water is provided during cultivation of crops or reprocessed in hydroponics, the efficiency of plant cultivation is very improved by providing water with a high dissolved oxygen content in water. For medical purposes, use of O3 nanobubbles improves disinfection efficiency. For industrial use, when applied for semiconductor cleaning, cleaning characteristics are improved, and for fishery, when applied to aquaculture, healthy preservation of fish is possible. In addition, when applied to the purification of rivers or lakes, ecosystem restoration can be performed efficiently. When air is used to generate air bubbles containing oxygen in water, it is very environmentally friendly and requires no additional material or energy input.

공업용이나 농업용에 사용하기 위해 나노 버블 발생기에서 공급할 수 있는 나노 버블 수의 유량을 증가시키기 위해서는 세 가지 정도의 방법이 가능하다.Three methods are possible to increase the flow rate of nanobubble water that can be supplied from the nanobubble generator for industrial or agricultural use.

첫 번째 방법은 나노 버블 발생기의 입구의 크기 및 병목 부분의 크기를 크게 가공하는 것이다, 병목이 너무 좁은 경우에는 물 속에 존재하는 작은 불순물에도 병목이 막힐 수 있으므로 1mm 이상이 되는 것이 바람직하다. 병목 부분의 직경이 일정한 값 이상으로 증가하면 유량은 증가하지만 나노 버블의 크기가 증가되거나 발생하지 않을 수 있으므로 구조 최적화가 필요하다.The first method is to make the size of the inlet of the nanobubble generator and the size of the bottleneck large. If the bottleneck is too narrow, even small impurities in the water may clog the bottleneck, so it is preferable to be 1 mm or more. When the diameter of the bottleneck increases beyond a certain value, the flow rate increases, but the size of nanobubbles may or may not increase, so structural optimization is required.

두 번째 방법은, 작은 크기의 나노 버블 발생기를 복수 개 병렬로 가공하여 일체형으로 나노 버블 발생기를 제작하면 나노 버블의 특성은 적정수준으로 유지하면서도 나노 버블 수의 제공 유량을 늘릴 수 있다. 상세하게 부연 설명을 하자면 나노 버블을 발생시키기 위한 깔때기 형태의 나노 버블 발생기가 한 개 있는 경우에는 공급할 수 있는 나노 버블 수의 유량에 제한이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 나노 버블 발생기를 통하여 흐르는 유량을 증가시키기 위한 다른 방법으로는 깔때기를 여러 개 가공하여 복수의 나노 버블 발생기를 한 개의 나노 버블 발생기로 사용하는 것이다. 일 예로 도 1과 같이 7개의 입구 또는 통로를 가지도록 만들 수 있다. 실시 예에서 가장 바람직한 형태로는 2-5 mm(입구) : 0.5~2 mm(병목) 인 나노 버블 발생기를 7개 제작할 수 있다. 일체형 다중 나노 버블 발생기의 실시 예로서 4 mm 구멍 6개 또는 7개가 6각형 벌집 형태로 놓일 수 있고, 병목의 직경은 0.5-2 mm 까지 가능하다. 병목이 너무 가는 경우에는 물 속에 존재하는 작은 불순물에도 병목이 막힐 수 있고 유량이 매우 작아지므로 0.5 ~ 2 mm 가 더 바람직하다. 이 경우에도 나노 버블 발생기가 일정한 개수 이상으로 증가하면 나노 버블의 질이 나빠질 수 있으므로, 즉 나노 버블의 크기가 증가되거나 아예 발생하지 않을 수 있으므로 최적 구조의 설계가 필요하게 된다.In the second method, if a plurality of small-sized nanobubble generators are processed in parallel to fabricate an integrated nanobubble generator, the flow rate of nanobubble water can be increased while maintaining the characteristics of nanobubbles at an appropriate level. To explain in detail, if there is one funnel-shaped nanobubble generator for generating nanobubbles, there is a limit to the flow rate of the number of nanobubbles that can be supplied. In order to solve this problem, another method for increasing the flow rate flowing through the nanobubble generator is to process several funnels and use a plurality of nanobubble generators as one nanobubble generator. As an example, it may be made to have seven inlets or passages as shown in FIG. 1 . In the most preferred embodiment, 7 nanobubble generators of 2-5 mm (inlet): 0.5-2 mm (bottleneck) can be manufactured. As an embodiment of the integrated multi-nano bubble generator, 6 or 7 4 mm holes can be placed in a hexagonal honeycomb shape, and the diameter of the bottleneck can be up to 0.5-2 mm. If the bottleneck is too thin, even small impurities in the water can clog the bottleneck and the flow rate becomes very small, so 0.5 to 2 mm is more preferable. Even in this case, if the number of nanobubble generators is increased to more than a certain number, the quality of nanobubbles may deteriorate, that is, the size of nanobubbles may increase or may not occur at all, so an optimal structure design is required.

세 번째 방법은 펌프를 사용하는 것이다. 물이 흐르는 속도 즉 유속은 일반 수도관의 경우 크지 않고 유량 및 유속이 제한적이다. 이 경우 유량 및 유속을 증가시키기 위해서는 물펌프를 사용할 수 있다. 펌프를 사용해서 나노 버블발생 장치를 통해서 흐르는 유체의 유속을 증가시키면 생성되는 나노 버블의 크기가 더 작아진다. 펌프를 사용하면 에너지가 더 소비되기는 하지만 나노 버블의 크기가 작아져서 나노 버블이 물속에 긴 시간 동안 잔류되어 유지되는 장점이 있다. 산업용으로 사용할 목적으로 유량을 늘리려면 0.5 마력 ~ 2 마력짜리 펌프를 사용하면 나노 버블의 크기가 더 작은 양질의 나노 버블 수를 얻을 수 있다.A third way is to use a pump. The speed at which water flows, that is, the flow rate, is not large in the case of a general water pipe, and the flow rate and flow rate are limited. In this case, a water pump may be used to increase the flow rate and flow rate. Increasing the flow rate of the fluid flowing through the nanobubble generator using a pump makes the size of the nanobubbles smaller. Although more energy is consumed when a pump is used, the size of the nanobubbles becomes smaller and the nanobubbles remain in the water for a long time and have the advantage of being maintained. If you want to increase the flow rate for industrial use, you can get good quality nanobubble water with a smaller nanobubble size if you use a pump of 0.5 to 2 horsepower.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들에 의해 비교적 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서 나노 버블 발생기 구성 요소의 개수, 크기, 길이, 각도 등은 편의를 위하여 과장되게 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸처서 동일한 참조번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in relatively detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And in the drawings, the number, size, length, angle, etc. of the components of the nanobubble generator may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 7개의 소형 나노 버블 장치를 일체형으로 설계한 대칭형 나노 버블 발생 장치의 개요도이다. 7개의 대칭형 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 한 개의 나노 버블 발생기를 구성하는 나노 버블 발생기에서 상부 깔때기와 하부의 뒤집어진 깔때기의 구조를 결합하고 중간부에 공기, 산소 (O2), 오존(O3), 이산화탄소(CO2), 메탄 또는 수소 유입을 위한 통기구가 연결된 작은 나노 버블 발생기들 중 6개는 원의 가장자리에 놓여있고 한 개는 중심부에 위치해 있으며, 상부 유입구의 직경이 하부 출구 직경 보다 더 큰 나노 버블 발생기이다. 이 경우 평면도에서 보면 원의 중심이 모두 겹쳐져서 한점이 되도록 배열된 구조의 대칭형 나노 버블 발생기, 물 유입구 (101)와 물 유출구 (109) 가 형성된 케이싱 부, 상기 케이싱 부 내에서 종 방향(수직 방향)으로 배치되고, 스테인레스 메쉬(102)를 통과하여 흐르면서 미세한 물방울로 분쇄되는 스테인레스 메쉬 어레이; 상기 스테인레스 메쉬 어레이의 후단에 놓인 깔때기 형상 부분에서 병목 부분까지 점진적으로 공간이 좁아진다. 그 결과 병목 근처에 유체가 도달할 때 난류가 더 강하게 생성되는 깔때기 표면 구조를 갖는 나노 버블 발생기, 상부 깔때기 형태의 유로 끝에 위치하며 외부 공기, 산소, 오존, 이산화탄소, 메탄 또는 수소(H2) 등의 기체를 유입하는 기체 유입 통기부(105, 106), 기체 통기부에서 유입된 공기, 산소 (O2) 또는 수소와 섞여 나노 버블이 생성되는 부분(104), 위에서 생성된 나노 버블이 골고루 분산되어 흐르도록 역 깔때기 형태로 형성된 유로부(107), 형성된 나노 버블이 골고루 분산되어 아래쪽으로 흘러가도록 유도하기 위한 하부 스테인레스 메쉬 (108) 부, 위에서 서술한 나노 버블 생성 구조를 이용하여 공기, 산소, 오존, 이산화탄소, 메탄 또는 수소 나노 버블 수가 용이하게 생성되는 것을 특징으로 하는 나노 버블 발생장치를 제공한다. 도 2는 7개의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기의 평면도이다. 각각의 영역은 서로 구분되어 있어서 균등한 양의 물이 각각의 영역으로 흘러 들어간다.1 is a schematic diagram of a symmetrical nano-bubble generating device in which seven small nano-bubble devices are integrally designed according to an embodiment of the present invention. Seven symmetrical small nanobubble generators combine the structures of the upper funnel and the lower inverted funnel in the nanobubble generator that constitutes one nanobubble generator as one unit, and air, oxygen (O2), ozone (O3), Six of the small nanobubble generators with connected vents for the inlet of carbon dioxide (CO2), methane or hydrogen lie on the edge of the circle and one is located in the center, and the diameter of the upper inlet is larger than the diameter of the lower outlet. is the generator In this case, in a plan view, a symmetrical nanobubble generator with a structure in which the centers of circles are all overlapped and arranged to become a single point, a casing portion having a water inlet 101 and a water outlet 109 formed therein, in the longitudinal direction (vertical direction) ), a stainless mesh array that is pulverized into fine water droplets while flowing through the stainless mesh 102; The space is gradually narrowed from the funnel-shaped portion placed at the rear end of the stainless mesh array to the bottleneck portion. As a result, a nanobubble generator with a funnel surface structure that creates stronger turbulence when a fluid arrives near the bottleneck. The gas inlet vents 105 and 106 for introducing the gas, the portion 104 where nanobubbles are generated by mixing with air, oxygen (O2) or hydrogen introduced from the gas venting part, and the nanobubbles generated above are evenly dispersed and flowed The flow path part 107 formed in the shape of an inverted funnel, the lower stainless mesh 108 part for guiding the formed nanobubbles to be uniformly dispersed and flowed downward, air, oxygen, ozone, It provides a nanobubble generator, characterized in that carbon dioxide, methane, or hydrogen nanobubble water is easily generated. 2 is a plan view of a nanobubble generator in which seven small step-type nanobubble generators are integrated. Each zone is separated from each other so that an equal amount of water flows into each zone.

도 3은 6개의 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기의 단면도이고, 도 3과 도 1과의 차이점은 중심에 놓인 한 개의 소형 나노 버블 발생기가 제거된 것이다. 중심부에 위치한 깔때기의 연결 부위에 공기 또는 산소를 공급하기 위해서는 중심부까지 깊숙하게 공기 또는 산소를 공급하기 위한 통로가 형성되어야 한다. 그러나 6개의 가장자리에 놓여있는 공기 공급부는 비교적 용이하게 가공 또는 제작할 수 있다. 따라서 나노 버블 발생기의 가공 및 제작이 용이한 장점이 있다. 도 4는 6개의 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기의 평면도이다.3 is a cross-sectional view of a nanobubble generator in which six small nanobubble generators are integrally formed. The difference between FIGS. 3 and 1 is that one small nanobubble generator placed in the center is removed. In order to supply air or oxygen to the connection part of the funnel located in the center, a passage for supplying air or oxygen deep to the center must be formed. However, the air supply part lying on the six edges can be machined or manufactured relatively easily. Therefore, there is an advantage of easy processing and manufacturing of the nanobubble generator. 4 is a plan view of a nanobubble generator in which six small nanobubble generators are integrated.

도 5는 4 개의 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성되어 한 개의 나노 버블 발생기를 구성하고 각각의 영역은 서로 구분되어 있어서 균일한 양의 물이 각각의 영역으로 흘러 들어가는 나노 버블 발생기이다. 도 6은 8개의 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성되어 한 개의 나노 버블 발생기를 구성하고 각각의 영역은 서로 구분되어 있어서 균일한 양의 물이 각각의 영역으로 흘러 들어가는 나노 버블 발생기이다. 도 7은 10개의 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성되어 한 개의 나노 버블 발생기를 구성하고 각각의 영역은 서로 구분되어 있어서 균등한 양의 물이 각각의 영역으로 흘러 들어가는 나노 버블 발생기이다.5 is a nanobubble generator in which four small nanobubble generators are integrally configured to constitute one nanobubble generator, and each area is separated from each other so that a uniform amount of water flows into each area. 6 is a nanobubble generator in which eight small nanobubble generators are integrally configured to constitute one nanobubble generator, and each area is separated from each other so that a uniform amount of water flows into each area. 7 is a nanobubble generator in which ten small nanobubble generators are integrally configured to constitute one nanobubble generator, and each area is separated from each other so that an equal amount of water flows into each area.

도 8은 6 개의 소형 나노 버블 발생기를 포함하는 깔때기 형태의 나노 버블 발생기를 제작할 때 물이 흘러가는 표면을 매끄럽게 가공하지 않고 계단 형태로 가공하여 표면의 마찰을 크게하여 미세한 크기의 나노 버블이 더 용이하게 생성되는 나노 버블 발생기의 평면도이고, 도 9는 7개의 소형 나노 버블 발생기를 포함하는 깔때기 형태의 나노 버블 발생기를 제작할 때 물이 흘러가는 표면을 매끄럽게 가공하지 않고 계단 형태로 가공하여 표면의 마찰이 더 커져서 미세한 크기의 나노 버블이 더 용이하게 생성되는 나노 버블 발생기의 평면도이다. 상기의 깔때기 안쪽 표면이 계단식으로 형성되어 있어서 표면의 마찰력이 큰 나노 버블 발생기를 가공할 때 계단의 갯수가 2개부터 10개까지인 나노 버블 발생기의 제작이 가능하다. 깔때기 형태의 상부를 지나고 깔때기의 끝단인 병목 부분에서 외부에서 유입된 공기, 산소, 오존, 이산화탄소, 메탄 등의 기체와 섞이면 나노 버블이 물속에 섞여있는 나노 버블 수가 만들어진다. 병목을 통과한 물이 병목부 하부의 역깔때기 형태를 지나가면서 퍼지게되어 나노 버블들이 비교적 고른 분포를 갖게 된다.8 shows that when manufacturing a funnel-shaped nanobubble generator including six small nanobubble generators, the surface through which water flows is not processed smoothly, but in a step shape to increase the friction of the surface, so that fine-sized nanobubbles are easier 9 is a plan view of a nano-bubble generator that is generated in the air, and FIG. 9 is a step-like process to reduce the friction of the surface when manufacturing a funnel-shaped nano-bubble generator including seven small nano-bubble generators. It is a plan view of a nanobubble generator in which nanobubbles of fine size are more easily generated as they become larger. Since the inner surface of the funnel is formed in a stepwise manner, it is possible to manufacture a nanobubble generator having a number of steps from 2 to 10 when processing a nanobubble generator having a large surface friction force. When it passes through the upper part of the funnel shape and mixes with gases such as air, oxygen, ozone, carbon dioxide, methane, etc. introduced from the outside at the bottleneck, which is the end of the funnel, the number of nanobubbles in which the nanobubbles are mixed in the water is created. As the water passing through the bottleneck spreads through the inverted funnel shape at the bottom of the bottleneck, the nanobubbles have a relatively even distribution.

계단형 나노 버블 발생기는 스테인레스 스틸 뿐만 아니라 아크릴이나 PMMA, PC 또는 엔지니어링 플라스틱 등의 재료로 만드는 것이 바람직하다. 상기 재료를 사용하여 비대칭 나노 버블 발생기를 제조할 때 물이 흘러가면서 나노 버블 발생에 기여하는 부위를 제외한 나머지 부분은 모두 제거해도 된다. 다만 나노 버블 발생기로 동작하기 위한 강도는 유지될 필요가 있으며 재료를 제거했을 때 심미적 수준은 고려할 필요가 있다. 도 10은 제작한 다중 소형 계단형 깔때기 구조 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성된 나노 버블 발생기 시작품 사진이다.It is preferable that the stepped nanobubble generator be made of materials such as acrylic, PMMA, PC, or engineering plastics as well as stainless steel. When manufacturing an asymmetric nanobubble generator using the above material, all parts other than the part contributing to nanobubble generation as water flows may be removed. However, the strength to operate as a nanobubble generator needs to be maintained, and the aesthetic level needs to be considered when the material is removed. 10 is a photograph of a prototype nanobubble generator in which the manufactured multi-small stepped funnel-structured nanobubble generator is integrated.

이상과 같이 본 발명에 따른 나노 버블 발생 장치는 깔때기의 내부 표면의 단순 대칭형 또는 대칭 계단형 구조가 가지는 마찰력이 큰 특성을 이용하여 저가격으로 효율적으로 나노 버블을 발생시킬 수 있다. 비교적 작은 크기의 복수 개의 소형 계단형 나노 버블 발생기 일체형 나노 버블 발생기를 제공하고 이 장치를 수도꼭지(탭)에 연결하여 가정용으로 공급되는 수돗물 속에 공기 또는 산소 나노 버블이 비교적 균일하게 섞여 있는 것을 특징으로 하는 다중 소형 나노 버블 발생기 일체형 나노 버블 발생기를 제공한다. 펌프나 초음파 발생기 등 복잡한 추가적인 설비를 사용하지 않고 증가시킬 수 있어서 저가격으로 효율적으로 나노 버블을 발생시키기 위한 나노 버블 발생 장치를 제공할 수 있다. 나노 버블 발생기를 이용하여 가정에서 사용하는 물을 나노 버블 수로 용이하게 변환할 수 있으며, 이렇게 제공된 나노 버블 수를 사용하여 세안시 화학제품을 사용하지 않으면서도 안면에 남아 있는 잔존 화장품 등을 효과적으로 잘 제거할 수 있고 나노 버블의 크기가 매우 작으므로 피부에 깊숙하게 박혀있는 모근까지 들어가서 노폐물을 효과적으로 제거할 수도 있다. 집에서 식기세척을 할때도 화약약품을 사용하지 않고서도 비교적 효율적으로 식기세척을 할 수있다. 또한 이렇게 생성된 나노 버블 수를 농작물 재배시에 제공하거나 수경 재배시에 제공하면 물속에 포함된 용존산소율이 높은 물을 제공함으로써 식물재배 효율이 매우 좋아진다. 추가적으로 산업용으로 사용할 목적으로 나노 버블 수의 생산 유량을 늘리려면 0.5 마력 ~ 2 마력의 펌프를 사용하면 나노 버블의 크기가 더 작은 양질의 나노 버블 수를 대량으로 생산 및 공급할 수 있다.As described above, the device for generating nanobubbles according to the present invention can efficiently generate nanobubbles at a low price by using the high frictional force of the simple symmetrical or symmetrical step-like structure of the inner surface of the funnel. A plurality of small step-type nano-bubble generators with a relatively small size are provided, and the device is connected to a faucet (tap), characterized in that air or oxygen nano-bubbles are relatively uniformly mixed in tap water supplied to households Multiple miniature nanobubble generators All-in-one nanobubble generators are provided. It is possible to provide a nanobubble generating device for efficiently generating nanobubbles at a low price because the number can be increased without using a complex additional equipment such as a pump or an ultrasonic generator. Water used at home can be easily converted into nano-bubble water by using a nano-bubble generator, and by using the nano-bubble water provided in this way, it effectively removes the remaining cosmetics on the face without using chemicals when washing face. Since the size of the nano-bubbles is very small, it can penetrate deep into the hair roots and remove wastes effectively. Even when washing dishes at home, you can wash dishes relatively efficiently without using chemical agents. In addition, if the nanobubble water generated in this way is provided during cultivation of crops or during hydroponics, the efficiency of plant cultivation is very improved by providing water with a high dissolved oxygen rate contained in the water. Additionally, to increase the production flow rate of nanobubble water for industrial use, a pump of 0.5 to 2 horsepower can be used to mass produce and supply high-quality nanobubble water with smaller nanobubble size.

Claims (17)

다수개(N 개, 일 예로 7개)의 대칭형 소형 나노 버블 발생기가 일체형으로 한 개의 나노 버블 발생기를 구성하는 나노 버블 발생기에서 상부 깔때기와 하부의 뒤집어진 깔때기를 접합하여 서로 결합하고 중간부에 공기, 산소 (O2), 오존(O3), 이산화탄소(CO2), 수소(H2) 또는 메탄(CH4) 기체 유입을 위한 통기구가 연결된 작은 나노 버블 발생기들 중 N-1 개(일 예로 6개)는 원의 가장자리에 놓여있고 한 개는 중심부에 위치해 있으며, 상부 유입구의 직경이 하부 출구 직경 보다 더 크거나 동일한 나노 버블 발생기. 이 경우 평면도에서 보면 원의 중심이 모두 겹쳐져서 한점이 되도록 배열된 구조의 대칭형 나노 버블 발생기; 물 유입구 (101)와 물 유출구 (109) 가 형성된 케이싱 부; 상기 케이싱 부 내에서 종 방향(수직 방향)으로 배치되고, 스테인레스 메쉬(102)를 통과하여 흐르면서 미세한 물방울로 분쇄되는 스테인레스 메쉬 어레이; 상기 스테인레스 메쉬 어레이의 후단에 놓인 깔때기 형상 부분을 계단형으로 가공하여 물이 아래쪽으로 흘러가면서 깔때기 표면과 마찰이 크게 되어 물이 일정하게 흐르는 층류(laminar) 흐름이 아닌 유선이 불규칙하고 인접한 유체가 섞이면서 흘러가는 난류(turbulant) 흐름이 되고, 여기에 외부에서 유입된 공기 또는 여러 기체 등과 섞이면 여러 가지 기체가 미세한 크기로 물속에 함유된 나노 버블을 용이하게 생성할 수 있는 나노 버블 발생기; 상부 깔때기 형태의 유로 끝에 위치하며 외부 공기, 산소, 이산화탄소, 메탄 또는 수소를 유입하는 기체 유입 통기부(105, 106); 기체 통기부에서 유입된 공기, 산소, 오존 또는 수소와 섞여 나노 버블이 생성되는 부분(104); 위에서 생성된 나노 버블이 골고루 분산되어 흐르도록 역 깔때기 형태로 형성된 유로부(107); 형성된 나노 버블이 골고루 분산되어 아래쪽으로 흘러가도록 유도하기 위한 하부 스테인레스 메쉬 (108) 부; 위에서 서술한 나노 버블 생성 구조를 이용하여 공기, 산소, 오존, 이산화탄소(CO2), 메탄 또는 수소 나노 버블 수가 용이하게 생성되는 것을 특징으로 하는 나노 버블 발생장치;In a nanobubble generator in which a plurality (N, for example, 7) of symmetrical small nanobubble generators are integrally configured to form one nanobubble generator, the upper funnel and the lower inverted funnel are joined to each other and combined with air in the middle , N-1 (for example, 6) of small nanobubble generators with vents for inflow of oxygen (O2), ozone (O3), carbon dioxide (CO2), hydrogen (H2) or methane (CH4) gas of the nanobubble generator, with one located at the center, with the diameter of the upper inlet greater than or equal to the diameter of the lower outlet. In this case, when viewed in a plan view, the symmetrical nanobubble generator has a structure in which the centers of circles are all overlapped and arranged to become a single point; a casing portion having a water inlet 101 and a water outlet 109 formed therein; a stainless mesh array disposed in the longitudinal direction (vertical direction) in the casing portion and crushed into fine water droplets while flowing through the stainless mesh 102; The funnel-shaped part placed at the rear end of the stainless mesh array is processed in a stepped shape, and as water flows downward, friction with the surface of the funnel becomes large, so that the streamlines are irregular and adjacent fluids are mixed, a nanobubble generator capable of easily generating nanobubbles contained in water in a microscopic size in which various gases are mixed with air or other gases introduced from the outside, where it becomes a turbulant flow; Gas inlet vents (105, 106) located at the end of the flow path in the form of an upper funnel and introducing external air, oxygen, carbon dioxide, methane or hydrogen; a portion 104 in which nanobubbles are generated by mixing with air, oxygen, ozone or hydrogen introduced from the gas vent; a flow path 107 formed in an inverted funnel shape so that the nanobubbles generated above are evenly dispersed and flowed; a lower stainless mesh 108 part for guiding the formed nanobubbles to be uniformly dispersed and flow downward; Nanobubble generator, characterized in that air, oxygen, ozone, carbon dioxide (CO2), methane or hydrogen nanobubble water is easily generated using the nanobubble generating structure described above; 가공 및 제작을 더 용이하게 하기 위해 청구항 1과는 차별되게 중심부에 있는 소형 나노 버블 발생기는 제외시키고 가장자리 부분에 놓인 N-1 개(일 예로 6개)의 소형 계단형 나노 버블 발생기 여러 개가 일체형으로 구성된 한 개의 대칭형 나노 버블 발생기; 이 경우 안쪽 깊숙한 위치에 있는 상부 깔때기와 하부 깔때기의 연결부까지 공기, 산소 또는 수소를 공급하기 위한 통기관이 형성될 필요가 없으므로 청구항 1에 비해서 가공 및 제작을 더 용이하게 할 수 있는 장점이 있는 비대칭 또는 비대칭 계단형 나노 버블 발생기.In order to make processing and manufacturing easier, different from claim 1, the small nano bubble generator in the center is excluded and several N-1 (for example, 6) small step nano bubble generators placed on the edge are integrated. One symmetrical nanobubble generator configured; In this case, there is no need to form a vent pipe for supplying air, oxygen, or hydrogen to the connection between the upper funnel and the lower funnel located deep inside, so it is not necessary to form an asymmetric or Asymmetric Step Nanobubble Generator. 청구항 1과 청구항 2에서 제시한 한 개의 나노 버블 발생기 소자 내에서 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개 등) 의 소형 단순 대칭형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성되어 한 개의 나노 버블 발생기로 작동하는 나노 버블 발생기.In one nanobubble generator device presented in claims 1 and 2, N (for example, 3, 4, 6, 8, 10, etc.) small, simple symmetrical nanobubble generators are integrally configured to form one nanobubble generator. A nanobubble generator that works as a 청구항 1과 청구항 2에서 제시한 한 개의 나노 버블 발생기 소자 내에서 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 의 소형 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 구성되어 나노 버블 발생기로 작동하는 나노 버블 발생기.In one nanobubble generator device presented in claims 1 and 2, N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) small step-type nanobubble generators are integrally configured to operate as a nanobubble generator. Nano bubble generator. 청구항 1에서 청구항 4항까지 제시한 한 개의 나노 버블 발생기 소자 내에 여러 개의 소형 단순 대칭형 또는 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 일체형으로 제작되어 한 개의 일체형 나노 버블 발생기로 작동하는 나노 버블 발생기에 있어서; 깔때기의 직경이 2-5 mm 인 작은 나노 버블 발생기 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 또는 N + 1개를 육각형 벌집 형태로 가공 수 있고, 병목의 직경은 0.1-3 mm 인 나노 버블 발생기;A nanobubble generator comprising: a plurality of small simple symmetrical or symmetrical stepwise nanobubble generators integrally manufactured in one nanobubble generator device as set forth in claims 1 to 4 and operating as one integral nanobubble generator; N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) or N + 1 small nanobubble generators with a funnel diameter of 2-5 mm can be processed into a hexagonal honeycomb shape, and the diameter of the bottleneck is 0.1-3 mm nanobubble generator; 상부 깔때기의 높이가 하부 깔때기의 높이와 동일하고 깔때기가 단순 대칭 나노 버블 발생기; (a) 소형 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (b) 소형 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;The height of the upper funnel is the same as the height of the lower funnel, and the funnel is a simple symmetric nanobubble generator; (a) a nanobubble generator including each of N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) small symmetrical stepped nanobubble generators; (b) a nanobubble generator with N+1 small symmetrical stepped nanobubble generators; 상부 깔때기의 높이가 하부 깔때기의 높이의 두배이며 깔때기가 단순 대칭 계단형인 나노 버블 발생기; (a) 소형 대칭 또는 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (b) 소형 대칭 또는 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;a nanobubble generator in which the height of the upper funnel is twice the height of the lower funnel and the funnel is a simple symmetrical step type; (a) a nanobubble generator including each of N (for example 3, 4, 6, 8, 10) small symmetric or symmetric step-type nanobubble generators; (b) a nanobubble generator with N+1 miniature symmetrical or symmetrical stepped nanobubble generators; 상부 깔때기의 높이가 하부 깔때기의 높이의 10배이며 깔때기가 단순 대칭 나노 버블 발생기; (a) 소형 대칭 또는 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (b) 소형 대칭 또는 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;The height of the upper funnel is 10 times the height of the lower funnel, and the funnel is a simple symmetric nanobubble generator; (a) a nanobubble generator including each of N (for example 3, 4, 6, 8, 10) small symmetric or symmetric step-type nanobubble generators; (b) a nanobubble generator with N+1 miniature symmetrical or symmetrical stepped nanobubble generators; 상부 깔때기만 있고 하부 깔때기는 없으며 깔때기가 단순 대칭 발생기; (a) 소형 대칭 또는 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (c) 소형 대칭 또는 대칭 계단형 나노 버블 발생기가 각각 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;Only the upper funnel, no lower funnel, the funnel is a simple symmetric generator; (a) a nanobubble generator including each of N (for example 3, 4, 6, 8, 10) small symmetric or symmetric step-type nanobubble generators; (c) nanobubble generators each containing N+1 miniature symmetrical or symmetrical stepped nanobubble generators; 상부 깔때기의 높이가 하부 깔때기의 높이가 동일하고 깔때기 안쪽 표면이 계단식으로 형성되어 있어서 표면의 마찰력이 커서 미세한 나노 버블이 더 용이하게 생성될 수 있는 대칭 계단형 나노 버블 발생기; (a) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (b) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;A symmetric step-type nanobubble generator in which the height of the upper funnel is the same as that of the lower funnel and the inner surface of the funnel is formed in a stepwise manner, so that the surface friction force is large so that fine nanobubbles can be more easily generated; (a) a nano-bubble generator including each of N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) small nano-bubble generators; (b) nanobubble generators each containing N+1 small nanobubble generators; 상부 깔때기의 높이가 하부 깔때기의 높이의 두배이며 깔때기 안쪽 표면이 대칭 계단형으로 형성되어 있어서 표면의 마찰력이 커서 미세한 나노 버블이 더 용이하게 생성될 수 있는 계단형 나노 버블 발생기; (a) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (b) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;a step-type nano-bubble generator in which the height of the upper funnel is twice that of the lower funnel and the inner surface of the funnel is formed in a symmetrical step shape, so that the surface friction force is large so that fine nano-bubbles can be more easily generated; (a) a nano-bubble generator including each of N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) small nano-bubble generators; (b) nanobubble generators each containing N+1 small nanobubble generators; 상부 깔때기의 높이가 하부 깔때기의 높이의 10배이며 깔때기 안쪽 표면이 계단식으로 형성되어 있어서 표면의 마찰력이 커서 미세한 나노 버블이 더 용이하게 생성될 수 있는 대칭 계단형 나노 버블 발생기; (a) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (b) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;a symmetric step-type nano-bubble generator in which the height of the upper funnel is 10 times that of the lower funnel, and the inner surface of the funnel is formed in a stepwise manner, so that the surface friction force is large so that fine nanobubbles can be generated more easily; (a) a nano-bubble generator including each of N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) small nano-bubble generators; (b) nanobubble generators each containing N+1 small nanobubble generators; 상부 깔때기만 있고 하부 깔때기는 없으며 깔때기 안쪽 표면이 계단식으로 형성되어 있어서 표면의 마찰력이 커서 미세한 나노 버블이 더 용이하게 생성될 수 있는 대칭 계단형 나노 버블 발생기; (a) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N 개(일 예로 3, 4, 6, 8, 10 개) 포함된 나노 버블 발생기; (b) 소형 나노 버블 발생기가 각각 N + 1 개 포함된 나노 버블 발생기;a symmetrical stepwise nanobubble generator that has only an upper funnel and no lower funnel, and the inner surface of the funnel is formed in a stepwise manner, so that the surface friction force is large, so that fine nanobubbles can be more easily generated; (a) a nano-bubble generator including each of N (for example, 3, 4, 6, 8, 10) small nano-bubble generators; (b) nanobubble generators each containing N+1 small nanobubble generators; 청구항 1부터 청구항 14까지 제시된 발명에 있어서; 깔때기 안쪽 표면이 계단식으로 형성되어 있어서 표면의 마찰력이 큰 나노 버블 발생기 형상을 제공하기 위해 계단의 갯수가 2개 부터 10개까지인 나노 버블 발생기;In the invention set forth in claims 1 to 14; a nanobubble generator whose number of steps ranges from 2 to 10 in order to provide a nanobubble generator shape having a large surface friction force because the inner surface of the funnel is formed in a stepwise manner; 청구항 1에서 청구항 15까지 제시한 복수의 소형 계단형 내부 깔때기 구조 나노 버블 장치를 일체형으로 구성한 나노 버블 발생기 구조를 사용하여 계단형 깔때기 구조를 갖는 나노 버블 발생기를 제작할 때 스테인레스 스틸 뿐만 아니라 아크릴이나 PMMA, PC 또는 엔지니어링 플라스틱 등의 재료로 만들어진 나노 버블 발생기.When a nanobubble generator having a stepped funnel structure is manufactured using a nanobubble generator structure in which a plurality of small stepped internal funnel-structured nanobubble devices presented in claims 1 to 15 are integrally formed, not only stainless steel, but also acrylic or PMMA, Nanobubble generator made of materials such as PC or engineering plastics. 청구항 1에서 청구항 16까지 제안한 복수의 소형 계단형 내부 깔때기 구조 나노 버블 장치를 일체형으로 구성한 나노 버블 발생기를 사용하여 나노 버블 수를 제공함에 있어서 추가적으로 0.5 마력 ~ 2 마력의 펌프를 사용하여 유속과 유량을 증가시켜서 나노 버블의 크기가 더 작은 나노 버블 수를 공급하는 방법.In providing nanobubble water using a nanobubble generator integrally configured with a plurality of small step-type internal funnel-structured nanobubble devices proposed in claims 1 to 16, the flow rate and flow rate are further increased by using a pump of 0.5 to 2 horsepower. A method of supplying the number of nanobubbles with a smaller nanobubble size by increasing the number of nanobubbles. 청구항 1부터 청구항 16까지에서 제공하는 복수의 소형 계단형 내부 깔때기 구조 나노 버블 장치를 일체형으로 구성한 나노 버블 발생기 구조를 사용하여 고효율 저가격으로 공기 나노 버블 수, 산소 나노 버블 수, 오존 나노 버블 수, 이산화탄소 나노 버블 수, 메탄 나노 버블 수, 수소 나노 버블 수 등을 제조하는 방법.
17. Using the nanobubble generator structure in which a plurality of small stepped internal funnel-structured nanobubble devices provided in claims 1 to 16 are integrated, air nanobubble water, oxygen nanobubble water, ozone nanobubble water, carbon dioxide at high efficiency and low price A method for preparing nanobubble water, methane nanobubble water, hydrogen nanobubble water, etc.
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