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KR101045112B1 - Ultrasonic energy distribution measuring device according to the position of reflector - Google Patents

Ultrasonic energy distribution measuring device according to the position of reflector Download PDF

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KR101045112B1
KR101045112B1 KR1020090044789A KR20090044789A KR101045112B1 KR 101045112 B1 KR101045112 B1 KR 101045112B1 KR 1020090044789 A KR1020090044789 A KR 1020090044789A KR 20090044789 A KR20090044789 A KR 20090044789A KR 101045112 B1 KR101045112 B1 KR 101045112B1
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KR
South Korea
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ultrasonic
vibrator module
reactor
ultrasonic vibrator
reflector
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김지형
손영규
임명희
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 반사판의 위치에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치는 처리 대상물을 수용하는 초음파 반응조와; 상기 초음파 반응조의 일측 벽면에 설치되어 초음파를 출력하는 초음파 진동자 모듈과; 상기 초음파 진동자 모듈을 통해 출력되는 초음파의 주파수와 초음파 진동자 모듈에 인가되는 유입 파워를 제어하는 초음파 제어기와; 상기 초음파 반응조 내부에 상기 초음파 진동자 모듈로부터 소정 거리 이격된 상태로 배치되어 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파를 반사시키는 반사판과; 상기 초음파 반응조 내부의 상기 초음파 진동자 모듈과 상기 반사판 사이에 일정 거리 단위로 설정된 복수의 측정 위치에서 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파를 측정하는 초음파 측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 대형의 초음파 반응조에서 초음파 에너지의 분포를 측정하는데 있어 반사판의 위치에 따른 초음파 에너지의 분포 특성을 파악하여 이를 초음파를 이용한 수처리용 반응기의 제작에 필요한 설계 자료로 활용할 수 있게 된다.The present invention relates to an ultrasonic energy distribution measuring device according to the position of the reflecting plate. The ultrasonic energy distribution measuring apparatus according to the present invention includes an ultrasonic reactor for receiving a treatment object; An ultrasonic vibrator module installed on one wall of the ultrasonic reaction tank and outputting ultrasonic waves; An ultrasonic controller for controlling the frequency of ultrasonic waves output through the ultrasonic vibrator module and the inflow power applied to the ultrasonic vibrator module; A reflection plate disposed inside the ultrasonic reactor at a predetermined distance from the ultrasonic vibrator module to reflect ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module; And an ultrasonic meter for measuring ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module at a plurality of measurement positions set at predetermined distance units between the ultrasonic vibrator module and the reflector in the ultrasonic reactor. Accordingly, in measuring the distribution of the ultrasonic energy in a large ultrasonic reactor, it is possible to grasp the distribution characteristics of the ultrasonic energy according to the position of the reflecting plate and use it as a design data for manufacturing the reactor for water treatment using ultrasonic waves.

Description

반사판의 위치에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치{APPARATUS FOR MEASURING DISTRIBUTION OF ULTRASOUND ENERGY ACCORDING TO POSITION OF REFLECTOR}Ultrasonic energy distribution measuring device according to the position of reflector {APPARATUS FOR MEASURING DISTRIBUTION OF ULTRASOUND ENERGY ACCORDING TO POSITION OF REFLECTOR}

본 발명은 반사판의 위치에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형의 초음파 반응조에서 초음파 에너지의 분포를 측정하는데 있어 반사판의 위치에 따른 초음파 에너지의 분포 특성을 파악하여 이를 초음파를 이용한 수처리용 반응기의 제작에 필요한 설계 자료로 활용할 수 있는 초음파 에너지 분포 계측 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic energy distribution measuring device according to the position of the reflector, and more particularly, to determine the distribution of ultrasonic energy according to the position of the reflector in measuring the ultrasonic energy distribution in a large ultrasonic reactor, The present invention relates to an ultrasonic energy distribution measuring apparatus that can be used as design data required for fabricating a water treatment reactor.

초음파를 액상에 조사하면 캐비테이션 버블이 형성되고 오염물질의 특성에 따라 휘발성이 있는 화합물의 경우에는 버블 내부에서 열분해 (1,000 atm, 5,000 K의 고온, 고압에 의해) 되고 비휘발성 화합물의 경우에는 버블 밖으로 빠져나오는 라디칼에 의해 분해가 일어난다. When ultrasonic waves are applied to the liquid phase, cavitation bubbles are formed, and in case of volatile compounds depending on the characteristics of the pollutants, pyrolysis (by 1,000 atm, high temperature of 5,000 K, high pressure) inside the bubble, and out of the bubble in case of non-volatile compounds Decomposition is caused by the radicals that come out.

초음파의 고유 특성인 주파수에 대한 연구는 기존의 연구에서 많이 진행되었 지만 연구자들마다 주파수의 종류, 파워, 반응기의 형태 등이 다양하기 때문에 일반적인 결과를 얻기 힘들다. 주파수에 영향에 대한 연구를 위해 주파수 이외의 실험 조건 (초음파 진동자의 크기 및 형태)을 동일하게 유지하여야 주파수에 대한 영향을 평가할 수 있기 때문에 최근의 연구에서는 동일한 조건하에서의 주파수에 따른 오염물질 분해 특성 연구 및 주파수에 따른 초음파 에너지 분포 연구가 진행되고 있다.Although research on frequency, which is an inherent characteristic of ultrasonic waves, has been conducted a lot in previous studies, it is difficult to obtain general results because researchers vary in frequency, power, and reactor type. In order to evaluate the effect on frequency, the effects of frequency can be evaluated only if the experimental conditions other than the frequency (size and shape of the ultrasonic vibrator) are kept to be the same. Ultrasonic energy distribution according to the frequency and the research is in progress.

하지만 초음파의 특성 상 에너지 전달 시 반응기의 재질 및 형태 등에 따라서 에너지의 분포, 산란이 일어날 수 있어 주파수에 대한 영향 연구 시에는 반응기의 형태 및 분포 등을 고려한 에너지 변화 등을 고려해야 한다. However, due to the nature of ultrasonic waves, energy distribution and scattering may occur depending on the material and shape of the reactor during energy transfer. Therefore, the energy change considering the shape and distribution of the reactor should be considered when studying the effect on frequency.

이에 본 발명은 대형의 초음파 반응조에서 초음파 에너지의 분포를 측정하는데 있어 반사판의 위치에 따른 초음파 에너지의 분포 특성을 파악하여 이를 초음파를 이용한 수처리용 반응기의 제작에 필요한 설계 자료로 활용하도록 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to determine the distribution characteristics of the ultrasonic energy according to the position of the reflector in measuring the ultrasonic energy distribution in a large ultrasonic reaction tank and to use this as a design data for the manufacture of the reactor for water treatment using ultrasonic waves. have.

상기 목적은 본 발명에 따라, 초음파를 이용한 수처리용 반응기에 적용 가능한 초음파 에너지 분포 계측 장치에 있어서, 처리 대상물을 수용하는 초음파 반응조와; 상기 초음파 반응조의 일측 벽면에 설치되어 초음파를 출력하는 초음파 진동자 모듈과; 상기 초음파 진동자 모듈을 통해 출력되는 초음파의 주파수와 초음파 진동자 모듈에 인가되는 유입 파워를 제어하는 초음파 제어기와; 상기 초음파 반응조 내부에 상기 초음파 진동자 모듈로부터 소정 거리 이격된 상태로 배치되어 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파를 반사시키는 반사판과; 상기 초음파 반응조 내부의 상기 초음파 진동자 모듈과 상기 반사판 사이에 일정 거리 단위로 설정된 복수의 측정 위치에서 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파를 측정하는 초음파 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 에너지 분포 계측 장치에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided an ultrasonic energy distribution measuring apparatus applicable to a water treatment reactor using ultrasonic waves, comprising: an ultrasonic reactor for receiving a treatment object; An ultrasonic vibrator module installed on one wall of the ultrasonic reaction tank and outputting ultrasonic waves; An ultrasonic controller for controlling the frequency of ultrasonic waves output through the ultrasonic vibrator module and the inflow power applied to the ultrasonic vibrator module; A reflection plate disposed inside the ultrasonic reactor at a predetermined distance from the ultrasonic vibrator module to reflect ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module; Ultrasonic energy distribution measuring apparatus characterized in that it comprises an ultrasonic measuring device for measuring the ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module at a plurality of measurement positions set in a predetermined distance unit between the ultrasonic vibrator module and the reflecting plate in the ultrasonic reactor. Is achieved.

여기서, 상기 반사판은 유리 재질로 마련될 수 있다.Here, the reflector may be made of a glass material.

또한, 상기 반사판은 내부에 공기층이 형성되도록 2중 막 형태로 마련될 수 있다.In addition, the reflector may be provided in the form of a double film to form an air layer therein.

그리고, 상기 초음파 반응조는 가로 1. 20m, 세로 0.60m, 높이 0.40m의 사이즈로 마련되고; 상기 초음파 진동자 모듈은 상기 초음파 반응조의 가로 방향으로의 일측 벽면에 설치되며; 상기 반사판은 상기 초음파 반응조 내부에서 상기 초음파 진동자 모듈로부터 가로 방향으로 20cm와 50cm 중 어느 하나만큼 이격 배치될 수 있다.And, the ultrasonic reaction tank is provided with a size of 1.20m wide, 0.60m long, 0.40m high; The ultrasonic vibrator module is installed on one side wall in the horizontal direction of the ultrasonic reactor; The reflection plate may be spaced apart from any one of 20 cm and 50 cm in the horizontal direction from the ultrasonic vibrator module in the ultrasonic reactor.

여기서, 상기 측정 위치는 상기 초음파 진동자 모듈로부터 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력되는 초음파의 주파수의 λ/4, λ/2, 3λ/4, λ만큼 이격되는 위치로 설정될 수 있다.Here, the measurement position may be set to a position spaced apart from the ultrasonic vibrator module by λ / 4, λ / 2, 3λ / 4, λ of the frequency of the ultrasonic wave output from the ultrasonic vibrator module.

또한, 상기 초음파 반응조의 내부 벽면 중 상기 초음파 진동자 모듈이 설치된 벽면 이외의 벽면에는 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파의 반사를 저지하는 흡음부재가 부착될 수 있다.In addition, a sound absorbing member may be attached to a wall of the inner wall of the ultrasonic reactor other than the wall on which the ultrasonic vibrator module is installed, to prevent reflection of ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module.

본 발명에 따르면, 대형의 초음파 반응조에서 초음파 에너지의 분포 측정과 이를 통해 최적의 주파수와 유입 파워 조건을 도출하여 초음파를 이용한 수처리용 반응기에 적용 가능하게 하는 초음파 에너지 분포 계측 장치이 제공된다.According to the present invention, there is provided an ultrasonic energy distribution measuring apparatus for measuring the distribution of ultrasonic energy in a large ultrasonic reaction tank and thereby obtaining an optimal frequency and inflow power condition and applying the ultrasonic energy to a reactor for water treatment using ultrasonic waves.

그리고, 본 발명을 통해 도출된 초음파 주파수와 유입 파워에 따른 초음파 반응기 내부에서의 초음파 에너지 분포를 활용하여, 다양한 환경 분야, 예컨대, 수 처리, 슬러지 감량화, 토양 세척 등에 적용되는 초음파 반응기의 설계에 적극적으로 활용 가능하게 된다.In addition, by utilizing the ultrasonic energy distribution in the ultrasonic reactor according to the ultrasonic frequency and inflow power derived through the present invention, it is active in the design of ultrasonic reactors applied to various environmental fields, for example, water treatment, sludge reduction, soil washing, and the like. It can be used as.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment according to the present invention.

본 발명에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 반응조(10), 초음파 진동자 모듈(30), 초음파 제어기(40), 반사판(50) 및 초음파 측정기(20,21)를 포함한다.Ultrasonic energy distribution measuring apparatus according to the present invention, as shown in Figures 1 and 2, the ultrasonic reactor 10, the ultrasonic vibrator module 30, the ultrasonic controller 40, the reflector 50 and the ultrasonic measuring device 20 , 21).

초음파 반응조(10)는 처리 대상물이 수용되는 상향 개방된 욕조 형태를 가지며, 본 발명에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상향 개방된 직육면체 형태를 갖는 것을 예로 한다.The ultrasonic reactor 10 has an upward open tub shape in which a treatment object is accommodated, and in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic reaction vessel 10 has an upwardly open rectangular shape.

여기서, 본 발명에 따른 초음파 반응조(10)는 실제 초음파 반응기의 적용이 가능하도록 기존의 소형이 아닌 대형의 초음파 반응조(10)가 적용되며, 가로 1. 20m, 세로 0.60m, 높이 0.40m로 된 250 L의 초음파 반응조(10)가 적용되는 것을 예로 한다. 그리고, 초음파 반응조(10)에 수용되는 처리 대상물은 상수도 또는 하수도와 같은 액상인 것을 예로 한다.Here, the ultrasonic reactor 10 according to the present invention is applied to a large ultrasonic reactor 10 rather than the existing small to enable the application of the actual ultrasonic reactor, the horizontal 1. 20m, 0.60m in height, 0.40m in height For example, the 250 L ultrasonic reactor 10 is applied. In addition, the object to be accommodated in the ultrasonic reaction tank 10 is an example of a liquid phase such as tap water or sewage.

또한, 본 발명에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 반응조(10)의 내부 벽면 중 초음파 진동자 모듈(30)이 설치된 벽면 이외의 벽면, 즉 초음파 반응조(10)의 바닥면, 그리고 내부 측면 중 초 음파 진동자 모듈(30)이 설치되지 않은 3개의 측면에 설치되는 흡음부재(11)를 포함할 수 있다. 여기서, 흡음부재(11)는 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력되는 초음파가 초음파 반응조(10)의 벽면으로부터 반사되는 것을 차단하며, 폴리우레탄 재질과 같이 흡음 작용이 가능한 재질로 마련되고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 흡음을 위한 표면 형상을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the ultrasonic energy distribution measuring apparatus according to the present invention, as shown in Figs. 1 and 2, of the inner wall surface of the ultrasonic reaction tank 10 other than the wall surface on which the ultrasonic vibrator module 30 is installed, that is, ultrasonic reaction tank ( 10) may include a sound absorbing member 11 installed on three sides of the inner surface and the ultrasonic vibrator module 30 is not installed. Here, the sound absorbing member 11 prevents the ultrasonic wave output from the ultrasonic vibrator module 30 from being reflected from the wall surface of the ultrasonic reaction tank 10 and is made of a material capable of absorbing sound such as polyurethane material, FIGS. 1 and It is preferable to have a surface shape for sound absorption as shown in FIG.

초음파 진동자 모듈(30)은 초음파 반응조(10)의 일측 벽면에 설치되어 초음파를 출력한다. 여기서, 초음파 진동자 모듈(30)은 초음파 반응조(10)의 가로 방향으로의 일측 벽면에 설치되는 것을 일 예로 한다. 그리고, 초음파 진동자 모듈(30)은 초음파 제어기(40)의 제어 따라 진동하여 초음파를 출력하며, 초음파 진동자 모듈(30)의 구성은 기 공지된 다양한 형태로 마련될 수 있는 바, 그 상세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.The ultrasonic vibrator module 30 is installed on one wall surface of the ultrasonic reactor 10 and outputs ultrasonic waves. Here, the ultrasonic vibrator module 30 is an example that is installed on one side wall in the horizontal direction of the ultrasonic reaction tank (10). In addition, the ultrasonic vibrator module 30 outputs ultrasonic waves by vibrating under the control of the ultrasonic controller 40, and the configuration of the ultrasonic vibrator module 30 may be provided in various forms known in the art. Omitted from the specification.

초음파 제어기(40)는 초음파 진동자 모듈(30)을 통해 출력되는 초음파의 주파수와 초음파 진동자 모듈(30)로 인가되는 유입 파워를 제어한다.The ultrasonic controller 40 controls the frequency of the ultrasonic waves output through the ultrasonic vibrator module 30 and the inflow power applied to the ultrasonic vibrator module 30.

한편, 반사판(50)은 초음파 반응조(10) 내부에 초음파 진동자 모듈(30)로부터 소정 거리 이격된 상태로 배치된다. 여기서, 반사판(50)은 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력되는 초음파를 반사시킨다.On the other hand, the reflector 50 is disposed in the ultrasonic reactor 10 in a state spaced apart from the ultrasonic vibrator module 30 by a predetermined distance. Here, the reflector 50 reflects the ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module 30.

본 발명에 따른 반사판(50)은 유리 재질로 마련되는 것을 일 예로 하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 공기층(51)이 형성되도록 2중 막 형태로 마련되는 것을 일 예로 한다. 여기서, 반사판(50)을 형성하는 각 유리막의 두께는 10mm로 하고, 공기층(51)의 두께는 10mm로 설정되는 것을 예로 한다. 이에 따라, 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력된 초음파는 유리 재질의 반사판(50)으로부터 반사되고, 내부의 공기층(51)에 의해 초음파가 반사판(51) 반대측으로 전달되는 것이 차단된다.Reflector 50 according to the present invention is an example of being provided with a glass material, as shown in Figure 1, it is an example that is provided in the form of a double film to form an air layer 51 therein. Here, the thickness of each glass film which forms the reflecting plate 50 shall be 10 mm, and the thickness of the air layer 51 shall be set to 10 mm as an example. Accordingly, the ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module 30 are reflected from the reflective plate 50 made of glass, and the ultrasonic waves are blocked from being transferred to the opposite side of the reflective plate 51 by the internal air layer 51.

그리고, 상술한 바와 같이, 초음파 반응조(10)가 가로 1. 20m, 세로 0.60m, 높이 0.40m의 사이즈로 마련되는 경우, 반사판(50)은 초음파 반응조(10) 내부에서 초음파 진동자 모듈(30)로부터 20cm 또는 50cm 중 어느 하나만큼 이격 배치된 상태로 초음파 에너지가 계측되는 것을 일 예로 한다. And, as described above, when the ultrasonic reactor 10 is provided in a size of 1.20m in width, 0.60m in height, 0.40m in height, the reflector 50 is the ultrasonic vibrator module 30 in the ultrasonic reactor 10. As an example, the ultrasonic energy is measured in a state in which it is spaced apart by either 20 cm or 50 cm.

한편, 초음파 측정기(20,21)는 초음파 반응조(10) 내부에서 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력되는 초음파를 측정한다. 여기서, 본 발명에 따른 초음파 측정기(20,21)는 초음파 반응조(10) 내부에서 초음파 진동자 모듈(30)과 반사판(50) 사에에 일정 거리 단위로 설정된 복수의 측정 위치에서 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력되는 초음파를 측정함으로써, 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력된 초음파의 초음파 반응조(10) 내부에서의 분포를 계측함과 동시에 반사판(50)에 의한 초음파 에너지의 변화를 계측하게 된다.Meanwhile, the ultrasonic measuring devices 20 and 21 measure ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module 30 in the ultrasonic reaction tank 10. Here, the ultrasonic measuring device 20, 21 according to the present invention is the ultrasonic vibrator module 30 at a plurality of measurement positions set in a predetermined distance unit between the ultrasonic vibrator module 30 and the reflecting plate 50 inside the ultrasonic reaction tank 10. By measuring the ultrasonic wave output from the ultrasonic wave, the distribution of the ultrasonic wave output from the ultrasonic vibrator module 30 in the ultrasonic reaction tank 10 is measured and at the same time the change of the ultrasonic energy by the reflector 50 is measured.

여기서, 초음파 측정기(20,21)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 측정 위치에 순차적으로 배치되는 프로브(21)와, 프로브(21)의 표면에서 발생하는 초음파 캐비테이션(Cavitation)에 의한 초음파 에너지를 측정하는 초음파 캐비테이션 미터(20)를 포함하는 것을 예로 한다. 이에 따라, 실제 초음파 반응기에 적용될 때, 캐비테이션 작용에 사용되는 에너지의 측정이 가능하게 되어 반응기 내부로 유입되는 유입 파워 중 수처리에 사용되는 유입 파워의 측정이 가능하게 된다.Here, the ultrasonic measuring apparatus 20, 21, as shown in Figure 1, the ultrasonic wave by the ultrasonic wave cavitation generated on the surface of the probe 21 and the probe 21 sequentially arranged at each measurement position An example including an ultrasonic cavitation meter 20 for measuring energy. Accordingly, when applied to the actual ultrasonic reactor, it is possible to measure the energy used for the cavitation action, it is possible to measure the inlet power used for water treatment of the inlet power flowing into the reactor.

여기서, 본 발명에 따른 초음파 측정기(20,21)에 의해 측정되는 측정 위치는 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력되는 초음파의 주파수의 λ/4, λ/2, 3λ/4, λ만큼 이격되는 위치로 설정되는 것을 일 예로 한다.Here, the measuring position measured by the ultrasonic measuring device 20, 21 according to the present invention is a position spaced apart by λ / 4, λ / 2, 3λ / 4, λ of the frequency of the ultrasonic wave output from the ultrasonic vibrator module 30 It is set as an example.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치를 통해 측정된 초음파 에너지의 분포를 도시한 그래프이다. 도 3 및 도 4는 초음파 진동자 모듈(30)로부터 출력되는 초음파의 주파수 및 유입 파워가 각각 35 kHz와 240 W인 조건 하에서 계측된 그래프이고, 도 3은 반사판(50)이 초음파 진동자 모듈(30)로부터 20cm 이격 배치된 상태에서 계측된 그래프이고, 도 4는 반사판(50)이 초음파 진동자 모듈(30)로부터 50cm 이격 배치된 상태에서 계측된 그래프이다.3 and 4 are graphs showing the distribution of ultrasonic energy measured by the ultrasonic energy distribution measuring apparatus according to the present invention. 3 and 4 are graphs measured under the condition that the frequency and inflow power of the ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module 30 are 35 kHz and 240 W, respectively, and FIG. 3 shows that the reflector 50 is the ultrasonic vibrator module 30. 4 is a graph measured in a state of being spaced 20 cm from, and FIG. 4 is a graph measured in a state where the reflecting plate 50 is 50 cm apart from the ultrasonic vibrator module 30.

도 3에 도시된 바와 같이, 반사판(50)이 초음파 진동자 모듈(30)로부터 20cm 이격 배치된 상태에서 초음파의 파장(λ)의 1/4 위치마다 측정한 값이 많게는 15% 이상 에너지 차이가 나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 반사판(50)이 초음파 진동자 모듈(30)로부터 50cm 이격 배치된 상태에서 초음파의 파장(λ)의 1/4 위치마다 측정한 값이 많게는 20% 이상 에너지 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the state where the reflecting plate 50 is disposed 20 cm away from the ultrasonic vibrator module 30, the measured value at every 1/4 position of the wavelength λ of the ultrasonic wave has an energy difference of 15% or more. You can see that. In addition, as shown in FIG. 4, in the state where the reflecting plate 50 is disposed 50 cm away from the ultrasonic vibrator module 30, the value measured at every 1/4 position of the wavelength λ of the ultrasonic wave is more than 20%. You can see that I fly.

상기와 같이, 초음파 반응조(10) 내부의 반사판(50)의 유ㅇ무, 그리고 반사판(50)의 위치에 따라서 유입된 초음파 에너지가 크게 영향을 받는 것을 확인하였다. 따라서, 기존의 연구 결과가 동일한 오염물질을 대상으로 비슷한 실험 조건에서 수행하였어도 실험결과 및 추이가 동일하지 않는 것이 초음파 에너지가 초음파 반응조(10), 즉 실제 수처리에 적용될 경우 초음파 반응기의 형태나 재질 등에 따 라 크게 영향 받기 때문이라는 것이 확인된다.As described above, it was confirmed that the ultrasonic energy introduced was greatly affected by the presence or absence of the reflection plate 50 in the ultrasonic reaction tank 10 and the position of the reflection plate 50. Therefore, even if the existing research results were performed under similar experimental conditions on the same contaminants, the experimental results and the trends are not the same. It is confirmed that it is greatly affected.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치의 구성을 도시한 도면이고,1 is a view showing the configuration of an ultrasonic energy distribution measuring apparatus according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치의 초음파 반응조의 구성을 도시한 도면이고,2 is a view showing the configuration of the ultrasonic reactor of the ultrasonic energy distribution measuring apparatus according to the present invention,

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치를 통해 측정된 초음파 에너지의 분포를 도시한 그래프이다.3 and 4 are graphs showing the distribution of ultrasonic energy measured by the ultrasonic energy distribution measuring apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 번호에 대한 설명><Description of Major Numbers in Drawing>

10 : 초음파 반응조 11 : 흡음부재10: ultrasonic reaction tank 11: sound-absorbing member

20 : 초음파 캐비테이션 미터 21 : 프로브20: ultrasonic cavitation meter 21: probe

30 : 초음파 진동자 모듈 40 : 초음파 제어기30: ultrasonic vibrator module 40: ultrasonic controller

50 : 반사판 51 : 공기층50: reflector 51: air layer

Claims (6)

삭제delete 반사판의 위치에 따른 초음파 에너지 분포 계측 장치에 있어서,In the ultrasonic energy distribution measuring device according to the position of the reflector, 처리 대상물을 수용하는 초음파 반응조와;An ultrasonic reactor accommodating the object to be treated; 상기 초음파 반응조의 일측 벽면에 설치되어 초음파를 출력하는 초음파 진동자 모듈과;An ultrasonic vibrator module installed on one wall of the ultrasonic reaction tank and outputting ultrasonic waves; 상기 초음파 진동자 모듈을 통해 출력되는 초음파의 주파수와 초음파 진동자 모듈에 인가되는 유입 파워를 제어하는 초음파 제어기와;An ultrasonic controller for controlling the frequency of ultrasonic waves output through the ultrasonic vibrator module and the inflow power applied to the ultrasonic vibrator module; 상기 초음파 반응조 내부에 상기 초음파 진동자 모듈로부터 소정 거리 이격된 상태로 배치되어 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파를 반사시키며, 유리 재질로 마련되는 반사판과;A reflection plate disposed inside the ultrasonic reactor at a predetermined distance from the ultrasonic vibrator module to reflect ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module, the reflector being made of a glass material; 상기 초음파 반응조 내부의 상기 초음파 진동자 모듈과 상기 반사판 사이에 일정 거리 단위로 설정된 복수의 측정 위치에서 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파를 측정하는 초음파 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 에너지 분포 계측 장치.And an ultrasonic measuring device for measuring ultrasonic waves output from the ultrasonic vibrator module at a plurality of measurement positions set in units of a predetermined distance between the ultrasonic vibrator module and the reflecting plate in the ultrasonic reactor. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 반사판은 내부에 공기층이 형성되도록 2중 막 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 초음파 에너지 분포 계측 장치.The reflector is an ultrasonic energy distribution measuring device, characterized in that it is provided in the form of a double film to form an air layer therein. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 초음파 반응조는 가로 1. 20m, 세로 0.60m, 높이 0.40m의 사이즈로 마련되고;The ultrasonic reaction vessel is provided with a size of 1.20 m in width, 0.60 m in length, and 0.40 m in height; 상기 초음파 진동자 모듈은 상기 초음파 반응조의 가로 방향으로의 일측 벽면에 설치되며;The ultrasonic vibrator module is installed on one side wall in the horizontal direction of the ultrasonic reactor; 상기 반사판은 상기 초음파 반응조 내부에서 상기 초음파 진동자 모듈로부터 가로 방향으로 20cm와 50cm 중 어느 하나만큼 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 초음파 에너지 분포 계측 장치.The reflector is an ultrasonic energy distribution measuring device, characterized in that spaced apart from any one of 20cm and 50cm in the horizontal direction from the ultrasonic vibrator module in the ultrasonic reactor. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 측정 위치는 상기 초음파 진동자 모듈로부터 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력되는 초음파의 주파수의 λ/4, λ/2, 3λ/4, λ만큼 이격되는 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 초음파 에너지 분포 계측 장치.And the measurement position is set to a position spaced apart from the ultrasonic vibrator module by λ / 4, λ / 2, 3λ / 4, and λ of the frequency of the ultrasonic wave output from the ultrasonic vibrator module. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 초음파 반응조의 내부 벽면 중 상기 초음파 진동자 모듈이 설치된 벽면 이외의 벽면에는 상기 초음파 진동자 모듈로부터 출력된 초음파의 반사를 저지하는 흡음부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 초음파 에너지 분포 계측 장치.Ultrasonic energy distribution measuring apparatus, characterized in that the sound absorbing member for blocking the reflection of the ultrasonic wave output from the ultrasonic vibrator module is attached to the wall surface of the inner wall of the ultrasonic reactor other than the wall on which the ultrasonic vibrator module is installed.
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