KR101291637B1 - 버블 생성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기체주입부와 물유입부 및 버블수 토출부를 구비한 본체와; 상기 물유입부를 통해 물이 본체 내로 유입시 물의 버블현상을 발생시키기 위하여 일측은 상기 물유입부의 내주면과 기밀하게 밀착시켜 물이 유입되게 하고, 타측은 본체의 내부에 위치시켜 유입되는 물이 토출되면서 버블수가 되게 하며, 동시에 본체의 내벽과 충돌되도록 설치되는 배관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 버블 생성장치를 개시한다.

Description

버블 생성장치{FORMING IMPLEMENT FOR MICRO-BUBBLES}
본 발명은 기체의 압력과 수압 및 미세 토출구를 이용하여 다량의 마이크로 버블을 생성하는 버블 생성장치에 관한 것이다.
일반적으로 마이크로 버블 발생장치는 1 ~ 50um 이하의 눈으로 확인할 수 없는 마이크로 버블(미세기포)을 강제 발생시켜서, 오염된 물을 정화하거나 샤워기나 비데 또는 욕조 등에 구비되어서 마사지, 건강 증진, 피로 회복 등의 용도로서 다양한 분야에서 활용되고 있다.
이러한 마이크로 버블 발생장치에 관한 종래 기술로서는, 공개특허공보 제10-2010-0032971호(발명의 명칭: 가정용 마이크로 버블기), 등록특허공보 제10-0824714호(발명의 명칭: 마이크로버블 발생장치), 공개특허공보 제10-2008-0092750호(발명의 명칭: 욕조용 산소 마이크로버블 공급장치), 공개특허공보 제10-2010-0045422호(발명의 명칭: 다단펌프를 이용한 마이크로버블 장치), 공개특허공보 제10-2010-0075728호(발명의 명칭: 마이크로 버블 생성 장치 및 실리콘 웨이퍼 세정 장치), 공개특허공보 제10-2010-0101513호(발명의 명칭: 마이크로 버블 생성장치), 등록특허공보 제10-0944694호(발명의 명칭: 고농도 오존나노버블 함유 오존수 생성장치), 등록특허공보 제10-0973491호(발명의 명칭: 오존버블 함유 오존수 생성장치) 등이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 기체의 압력과 수압 및 미세 토출구를 이용하여 다량의 마이크로 버블을 생성하는 버블 생성장치를 제공하려는 데 있다.
또한, 오존, 탄산 등과 같은 기체를 미리 주입한 상태에서 물을 주입한 후 기체가 물에 용해되게 하여 오존수, 탄산수가 토출되도록 함으로써 버블효과와 더불어 오존수의 높은 세정력 효과, 탄산수의 고혈압·당뇨·위장병·피부병 치료 효과 등에 이바지하는 버블 생성장치를 제공하려는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 기체주입부와 물유입부 및 버블수 토출부를 구비한 본체와; 상기 물유입부를 통해 물이 본체 내로 유입시 물의 버블현상을 발생시키기 위하여 일측은 상기 물유입부의 내주면과 기밀하게 밀착시켜 물이 유입되게 하고, 타측은 본체의 내부에 위치시켜 유입되는 물이 토출되면서 버블수가 되게 하며, 동시에 본체의 내벽과 충돌되도록 설치되는 배관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 버블 생성장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 물유입부에는 상기 본체 내부로 물 공급이 이루어지도록 하고, 역류를 방지하는 체크밸브를 구비한 물공급관이 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버블수 토출부는 물유입부의 일측으로부터 분기되도록 구성하고, 상기 물유입부의 일측 내주면은 상기 배관의 일측과 기밀하게 밀착하되, 물유입부의 타측은 상기 본체 내에 생성된 버블수를 상기 분기된 버블수 토출부로 토출하기 위하여 배관의 외주면과 간격을 갖도록 확장된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 내벽과 배관의 외주면의 사이에는 유체 간섭판을 더 구비하되, 상기 유체 간섭판은 본체의 내벽 및 배관의 외주면 둘레에 각각 다수개의 도트 연결구로 연결하여 버블수가 이동될 수 있는 틈이 형성되게 구비하는 것을 특징으로 하고, 특히, 유체 간섭판은 본체의 내벽과 배관의 외주면에 연결된 부위의 사이는 완만하게 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 의하면, 버블 생성 전에 기체를 먼저 주입한 후 기체의 압력보다 큰 압력으로 물을 주입하여 버블을 생성하기 때문에 버블수에 주입된 기체의 용해가 향상됨은 물론 작은 양의 물로도 버블수를 획득할 수 있는 효과가 있다.
또한, 대기압 보다 높은 기체 주입으로 고가의 기체(오존 등)를 손실 없이 사용이 가능하다.
또한, 오존, 탄산, 산소 등 다양한 기체를 버블수에 쉽게 용해시킬 수 있어, 다양한 산업분야(세정, 미용 등)에 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버블 생성장치를 나타낸 도면이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버블 생성장치를 다수개 구비하여 사용하는 응용예를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 버블 생성장치를 나타낸 도면이고,
도 5는 도 4의 유체 간섭판을 평면으로 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버블 생정장치를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 본체 내부에 물과 기체와의 비율을 서로 달리하여 버블수를 생성한 것을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 버블 생성장치는 기체주입부(11)와 물유입부(12) 및 버블수 토출부(13)를 구비한 본체(10)와; 상기 물유입부(12)를 통해 물이 본체(10) 내로 유입시 버블현상을 발생시키기 위하여 일측은 상기 물유입부(12)의 내주면과 기밀하게 밀착시켜 물이 유입되게 하고, 타측은 본체(10)의 내부에 위치시켜 유입되는 물이 토출되면서 버블수가 되게 하며, 동시에 본체(10)의 내벽과 충돌되도록 설치되는 배관(20)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 구성에 물공급관(30)을 더 구비할 수 있는데, 이러한 물공급관(30)은 상기 물유입부(12)와 연결되어 상기 본체(10) 내부로 물 공급이 이루어지도록 하고, 역류를 방지하는 체크밸브(31)를 갖는 구성이다.
한편, 상기 버블수 토출부(13)는 물유입부(12)의 일측으로부터 분기되도록 구성하고, 상기 물유입부(12)의 일측 내주면은 상기 배관(20)의 일측과 기밀하게 밀착하되, 물유입부(12)의 타측은 상기 본체(10) 내에 생성된 버블수를 상기 분기된 버블수 토출부(13)로 토출하기 위하여 배관(10)의 외주면과 간격(L1)을 갖도록 확장된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 버블 생성장치는 상기 본체(10)의 내벽과 배관(20)의 외주면의 사이에는 유체 간섭판(40)을 더 구비하되, 상기 유체 간섭판(40)은 본체(10)의 내벽 및 배관(20)의 외주면 둘레에 각각 다수개의 도트 연결구(41)로 연결하여 버블수가 이동될 수 있는 틈이 형성되게 구비하는 한편 본체(10)의 내벽과 배관(20)의 외주면에 연결된 부위의 사이는 완만하게 돌출되도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기체주입부(11)로 주입되는 기체는 물에 용해되지 않는 기체인 것을 특징으로 하고, 상기 기체주입부(11)로 주입 가능한 기체는 탄산, 오존, 이산화탄소, 수소, 산소, 질소를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버블 생성장치는 가로, 또는 세로로 복수개 연결되어 사용가능한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버블 생성장치를 나타낸 도면으로서, 본체(10)와, 배관(20)과 물공급관(30)을 포함한 구성이다.
본체(10)는 기체주입부(11)를 상부 측에, 유입부(12)와 버블수 토출부(13)는 하부측에 구비하면서, 버블수 토출부(13)는 물유입부(12)의 일측으로부터 분기되도록 구성하였다. 또한, 물유입부(12)의 일측 내주면은 상기 배관(20)의 일측과 기밀하게 밀착하되, 물유입부(12)의 타측은 상기 본체(10) 내에 생성된 버블수를 상기 분기된 버블수 토출부(13)로 토출하기 위하여 배관(10)의 외주면과 간격(L1)을 갖도록 확장하였다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이 물유입부(12)는 외경의 변화는 주지 않으면서도 내경의 변화만으로 하부측은 배관(20)과 밀착되고, 상부측은 배관(20)과 간격(L1)이 형성되도록 한 것이다. 따라서 본체(10) 내의 버블수는 배관(20)의 표면과 물유입부(12)의 내경 사이의 간격(L1), 즉 틈을 따라 물유입부(12)로부터 분기된 버블수 토출부(13)로 이동된다. 이때 상기 간격(L1)은 버블수의 버블 중 상대적으로 큰 버블은 막아내고 작은 버블들만 경유되도록 조절될 수 있다. 그리고 버블수 토출부(13)는 샤워기(100) 등을 장착하기 때문에 버블수 토출부(13)를 통해 배출되는 버블수는 샤워 등에 사용될 수 있다.
기체주입부(11)는 본체(10) 내부에 기체를 주입할 경우 개방되고, 기체를 주입하지 않으면 본체(10) 내부의 압력에 의해 차단되는 구성일 수 있고, 밸브(미도시) 및 압력게이지(미도시)를 더 구비하면 기체주입부(11)의 개방 및 차단을 기밀하게 함과 동시에 본체(10) 내에 정밀한 압력의 기체 주입에 도움이 된다.
배관(20)은 상기 물유입부(12)를 통해 물이 본체(10) 내로 유입시 버블현상, 즉 공동현상을 발생시키기 위하여 일측은 상기 물유입부(11)의 내주면과 기밀하게 밀착시켜 물이 유입되게 하고, 타측은 본체(10)의 내부에 위치시켜 유입되는 물이 토출되면서 버블수가 되게 하며, 동시에 본체(10)의 내벽과 충돌되도록 설치된다. 즉, 배관(20)을 경유하는 물의 압력은 본체(10) 내의 압력보다 높아서 배관(20)을 통해 본체(10) 내로 토출되는 물은 공동현상에 의해 버블이 발생되며, 또한 본체(10)의 내벽과의 충돌로 버블이 증가된다.
물공급관(30)은 상기 물유입부(12)와 연결되어 상기 본체(10) 내부로 물 공급이 이루어지도록 하고, 역류를 방지하는 체크밸브(31)를 갖는 구성으로, 예컨대 수도관(미도시)과 연결되어 물을 공급할 수 있다.
이상과 같은 구성으로 이루어진 버블 생성장치는 우선, 기체주입관(11)을 통해 기체를 주입한다. 기체주입관(11)은 보통 타이어의 공기주입구와 같은 구성일 수 있어 기체압을 가하면 개방되어 기체가 본체(10) 내로 주입되고 기체압이 해제되면 차단되어 본체(10) 내의 기체가 새지 않도록 구성된 것이다.
다음 물공급관(30)과 연결된 수도관을 개방하고, 체크밸브(31)를 열면 물이 배관(20)을 통해 본체(10) 내로 공급되는데 이때 수압은 상기 본체(10) 내의 기체압보다 커야한다.
다음 본체(10) 내에 생성된 버블수는 버블수 토출관(13)과 연결된 샤워기(100)의 레버(미도시)를 개방하면 버블수 토출관(13)을 경유하여 샤워기(100)에 설치된 밸브(91)를 개방하면 샤워기(100) 밖으로 토출된다.
한편, 다른 실시예로서 상기와 같은 버블 생성장치를 여러개 구비하여 도 2 및 도 3과 같이 수평 또는 수직으로 연결하여 사용될 수 있다. 이와 같이 버블 생성장치를 여러개 구비하여 사용하면 양질의 버블수를 얻을 수 있으며, 연결관계는 도면에 상세히 나타나 있기 때문에 생략한다.
그리고 또 다른 실시예로서 상기와 같은 버블 생성장치는 도 4에 도시한 바와 같이 상기 본체(10)의 내벽과 배관(20)의 외주면의 사이에는 유체 간섭판(40)을 더 구비할 수 있다.
즉, 유체 간섭판(40)은 도 4 및 도 5와 같이 본체(10)의 내벽 및 배관(20)의 외주면 둘레에 각각 다수개의 도트 연결구(41)로 연결하여 버블수가 이동될 수 있는 틈이 형성되게 구비하는 한편 본체(10)의 내벽과 배관(20)의 외주면에 연결된 부위의 사이는 완만하게 돌출되도록 형성한 것이다.
이러한 유체 간섭판(40)은 물유입부(12)와 배관(20) 사이의 간격(L1)의 효과와 동일하게 본체(10)의 내벽과 유체 간섭판(40)의 사이(L2), 또는 배관(20)의 외주면과 유체 간섭판(40)과의 사이(L3)에 상대적으로 작은 버블만 통과하게 하여 양질의 버블수만 토출되게 하려는데 있다. 따라서 이러한 유체 간섭판(40)은 도 6에 도시한 바와 같이 두 개 이상 구비될 수 있으며, 상기 도트 연결구(41)는 예컨대 용접에 의한 구성일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 카테고리로서, 버블 생성방법은, 밀폐된 공간에 기체를 주입하는 단계(S10)와, 상기 기체 주입에 의한 기체의 압력보다 큰 압력으로 상기 밀폐된 공간에 물을 주입하되 공동현상이 야기되도록 상기 밀폐된 공간보다 협소한 관을 밀폐된 공간 내부로 위치시키게 한 후 상기 관을 통하여 물을 주입하는 단계(S20)와, 상기 밀폐된 공간에 주입된 물을 토출하되, 병목현상을 일으키며 토출시키는 단계(S30)를 포함한다. 이와 같은 버블 생성방법은 상기 버블 생성장치의 동작관계와 실질적으로 동일하여 상세한 설명은 상기의 예로 대체한다.
그리고 기체와 물의 비율은 도 7과 같이 설계에 따라 물이 더 많게 하거나, 기체를 많게 할 수 있으며, 기체를 많게 할 경우 오랜 시간 동안 버블수를 생성할 수 있으며, 물이 더 많게 할 경우 기체를 절약할 수 있는 장점이 있다.
이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 본체 11: 기체주입부
12: 물유입부 13: 버블수 토출부
20: 배관 31: 체크밸브
30: 물공급관 40: 유체 간섭판
41: 도트 연결구

Claims (10)

  1. 기체주입부(11)와 물유입부(12) 및 버블수 토출부(13)를 구비한 본체(10)와;
    상기 물유입부(12)를 통해 물이 본체(10) 내로 유입시 버블현상을 발생시키기 위하여 일측은 상기 물유입부(12)의 내주면과 밀착시켜 물이 유입되게 하고, 타측은 본체(10)의 내부에 위치시켜 유입되는 물이 토출되면서 버블수가 되게 하며, 동시에 본체(10)의 내벽과 충돌되도록 설치되는 배관(20);을 포함하되,
    상기 버블수 토출부(13)는 물유입부(12)의 일측으로부터 분기되도록 구성하고,
    상기 물유입부(12)의 일측 내주면은 상기 배관(20)의 일측과 밀착하되, 물유입부(12)의 타측은 상기 본체(10) 내에 생성된 버블수를 상기 분기된 버블수 토출부(13)로 토출하기 위하여 배관(10)의 외주면과 간격(L1)을 갖도록 확장된 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 물유입부(12)에는 상기 본체(10) 내부로 물 공급이 이루어지도록 하고, 역류를 방지하는 체크밸브(31)를 구비한 물공급관(30)이 연결되는 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체(10)의 내벽과 배관(20)의 외주면의 사이에는 유체 간섭판(40)을 더 구비하되,
    상기 유체 간섭판(40)은 본체(10)의 내벽 및 배관(20)의 외주면 둘레에 각각 다수개의 도트 연결구(41)로 연결하여 버블수가 이동될 수 있는 틈이 형성되게 구비하는 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유체 간섭판(40)은 적어도 두 개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 유체 간섭판(40)은 본체(10)의 내벽과 배관(20)의 외주면에 연결된 부위의 사이는 완만하게 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기체주입부(11)로 주입되는 기체는 물에 용해되지 않는 기체인 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 기체주입부(11)로 주입 가능한 기체는 탄산, 오존, 이산화탄소, 수소, 산소, 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 버블 생성장치는 가로, 또는 세로로 복수개 연결되어 사용가능한 것을 특징으로 하는 버블 생성장치.
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