KR100787042B1

KR100787042B1 - 미세기포 발생장치

Info

Publication number: KR100787042B1
Application number: KR1020070012141A
Authority: KR
Inventors: 박종후
Original assignee: 박종후
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-12-21

Abstract

본 발명은 제어부의 전기적 구성을 심플하게 구성할 수 있고, 장치 전원의 오프 후 재 사용시 딜레이 작동을 최소화 할 수 있어 사용이 매우 편리하고 공기정화필터를 구비하여 청결한 미세기포 발생장치에 관한 것이다.

본 발명의 미세기포 발생장치는 급수원(610)의 물(W)을 압력탱크(607)에 공급하도록 입수관(611)에 연결되고 급수원(610)과 압력탱크(607) 사이에 장착된 펌프(103); 입수관(611)의 입수밸브(614)와 펌프(603) 사이에 연결된 급기관(605); 외기가 혼합된 급수를 일시적으로 저장하도록 연결관(612)에 연결되고 펌프(603)와 급수원(610) 사이에 장착된 압력탱크(607); 이런 압력탱크(607)로부터 인출된 출수관(613)의 말단에 장착되어 압력탱크(607)에서 배출되는 외기혼합수를 급수원(610)에 분사하는 분사노즐(609); 및 급기관(105)에 연결되고 펌프(103)에 의해 발생한 부압에 의해 외기를 펄스파 형태로 흡입하는 진공챔버(117); 급기관(105)의 초입에 연결되고 외기를 정화하는 공기정화필터(650); 공기정화필터(650)와 진공챔버(117)의 사이에 관통하게 연결되고, 수압작용관(670)을 통해 펌프(603)로부터 수압 변화를 전달받도록 결합된 급기컨트롤밸브(660)를 포함한다.

미세, 초미세, 기포, 발생, 욕조

Description

미세기포 발생장치{Fine bubble generating apparatus}

도 1은 종래 기술에 따른 미세기포 발생장치의 블록도.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 미세기포 발생장치의 블록도.

도 3은 도 2에 도시된 미세기포 발생장치의 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 급기컨트롤밸브의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

600 : 본 실시예 603 : 펌프

605 : 급기관 607 : 압력탱크

609 : 분사노즐 610 : 급수원

611 : 입수관 612 : 연결관

613 : 출수관 614 : 입수밸브

617 : 진공챔버 619 : 원통형 몸체

621 : 진공백 627 : 구동모터

628 : 수 평행기 629 : 블리더(bleeder)

630 : 전자제어부 650 : 공기정화필터

660 : 급기컨트롤밸브 670 : 수압작용관

본 발명은 미세기포 발생장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 펄스파 형태로 외기를 흡입하여 욕탕수와 혼합함으로써 초미세 기포를 발생시키도록 되어 있고, 전원 오프 후 작동 재개시 딜레이를 최소화시킨 미세기포 발생장치에 관한 것이다.

욕탕수에 기포를 발생시켜 사용하는 포말욕은 일반적으로 욕조의 하부에 모터로 작은 기포를 발생시키고, 이 기포에 의해 마사지와 동일한 효과를 얻고자 하는 목욕방법으로서, 기포가 발생할 때 발생하는 초음파가 피부에 압축과 이완의 자극을 주어 온열효과를 준다.

이 중에서 특히 기포의 지름이 1㎜ 이하인 경우를 초음파욕이라고 하며, 이는 근육통, 피부미용, 외상 후유증 등에 치료 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

또한 수면에서 부서진 미세 기포는 공기 중의 양이온에 붙게 되어 공기 이온화 현상을 발생시킴에 따라, 물의 표면 부근에서는 상대적으로 음이온이 많아진다.

이런 음이온은 진정효과를 갖고 있어서, 마음을 안정시키고 스트레스를 해소하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 포말욕의 효과적인 발생 및 보급화에 전념한 본 출원인은 대한민국 특허출원 제2006-97863호를 통해 "미세기포 발생장치"를 제안한 바 있다.

예컨대, 도 1에 도시된 종래 기술의 미세기포 발생장치(100)는 구동모터(127)에 의해 펌핑력을 발생하는 펌프(103)와, 입수관(111)에 외기를 공급하는 급기관(105) 과, 압력탱크(107)에 임시 저장될 외기혼합수를 급수원(110) 쪽으로 분사시키는 분사노즐(109)과, 급기관(105)에 결합된 전자식 급기밸브(115)와, 원통형 몸체(119)의 바깥쪽에 동축상으로 장착된 중공형의 내부 공간을 갖는 진공백(121)과 진공밸브(123)를 구비한 진공챔버(117)와, 각종 전자식 밸브의 온/오프를 관여하고 제반적인 작동을 주제하는 전자제어부(130)를 갖는다.

또한, 미세기포 발생장치(100)는 펌프(103) 및 흡수구(145)를 이용하여 급수원(110)의 물(W)을 입수관(111), 연결관(112), 출수관(113) 및 분사노즐(109) 쪽으로 순환시키도록 되어 있고, 체크밸브(151), 입수밸브(114), 수 평행기(128)(water balancer), 블리더(129), 압력센서(149), 온도감지센서(150)를 갖는다.

특히 급기밸브(115)는 전자제어부(130)에 의해 제어되는 고속 작동이 가능한 전자식 개폐밸브이다.

그리고, 펌프(103)와 압력탱크(7) 사이에서 체크밸브(151) 이후에 수 평행기(128)가 설치되어 있는 연유로, 미세기포 발생장치의 작동이 정지된 때에도 수 평행기(128)에 일정량 이상의 급수를 잔류시킬 수 있도록 하여, 미세기포 발생장치의 재가동 시 수 평행기(128)에 저장된 급수를 이용해 펌프(103)에 의한 기포발생을 지체 없이 실행할 수 있게 시도한 바 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 미세기포 발생장치는 장시간 펌프를 사용하지 않고, 특히 전원을 장시간 오프시켜 놓을 경우, 급기밸브(115) 자체가 전자식 개폐밸브로 구성된 연유로 인하여 외부 공기, 즉 외기가 진공챔버(117), 급기관(105)으로 예상치 못하게 유입되고, 비록 수 평행기(128)의 작용에도 불구하고 예상과 달리 기포발생이 상대적으로 딜레이되어 제품 성능이 다소 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 종래 기술에 따른 미세기포 발생장치는 펌프(103)의 작동과 동시에 전자제어부(130)로 급기 상황을 실시간 체크 및 제어하여야 하기 때문에, 그의 전자 회로 구성과 밸브 연결 전선 구성 및 센서 설치가 복잡하며, 잦은 고장을 유발시키며, 고가의 전자식 고속 급기밸브(115)의 사용에 따라 제품 단가 상승 요인으로 작용하는 문제점을 갖는다.

또한, 종래 기술에 따른 미세기포 발생장치는 외기를 아무런 여과 없이 직접 흡입하기 때문에 외부 이물질 유입이 불가피하고, 특히 급기밸브(115) 또는 진공챔버(117)에 잔 고장이 발생되고, 전체적으로 유지 보수가 잦은 단점을 갖는다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술에 따른 미세기포 발생장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 펌프에서 발생된 수압 및 수압 변화를 이용하여 외기 유입을 물리적으로 단속하는 급기컨트롤밸브와 공기정화필터를 구비하여 제어부의 전기적 구성을 심플하게 구성할 수 있고, 장치 전원의 오프 후 재 사용시 딜레이 작동을 최소화 할 수 있어 사용이 매우 편리하며, 잔 고장이 없고 청결한 미세기포 발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 급수원의 물을 압력탱 크에 공급하도록 입수관에 연결되고 급수원과 압력탱크 사이에 장착된 펌프; 입수관에 외기를 공급하도록 입수관의 입수밸브와 펌프 사이에 연결된 급기관; 외기가 혼합된 급수를 일시적으로 저장하도록 연결관에 연결되고 펌프와 급수원 사이에 장착된 압력탱크; 압력탱크로부터 인출된 출수관의 말단에 장착되어 압력탱크에서 배출되는 외기혼합수를 급수원에 분사하는 분사노즐; 및 급기관에 연결되고 펌프에 의해 발생한 부압에 의해 외기를 펄스파 형태로 흡입하는 진공챔버를 포함하여 구성된 미세기포 발생장치에 있어서, 급기관의 초입에 연결되고 외기를 정화하는 공기정화필터; 공기정화필터와 상기 진공챔버의 사이에 관통하게 연결되고, 수압작용관을 통해 펌프로부터 수압 변화를 전달받도록 결합된 급기컨트롤밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 미세기포 발생장치의 실시예를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

먼저, 첨부 도면에서 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 미세기포 발생장치의 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 미세기포 발생장치의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 급기컨트롤밸브의 단면도이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 미세기포 발생장치에 따른 본 실시예(600)는 종래 기술과 연계하여 살펴볼 때, 본 출원인에 의해 고안된 것으로서, 새로운 목적의 특이성에 따른 각종 문제점과 기술 구성의 곤란성을 극복하기 위한 특유 구성으로서 이해되며, 본 설명에서는 이러한 특유 구성을 기준으로 본 발명이 설명되더라도, 종래 기술과 연계된 이하의 설명에 의해 더욱 상세하고 명확 하게 이해될 것이다.

본 실시예(600)에서 급기관(605)에는 외기를 입수관(611)에 펄스 형태로 비교적 균일하고 정화된 상태로 공급하도록, 차례로 공기정화필터(650), 급기컨트롤밸브(660), 진공챔버(617)가 장착되어 있다.

특히, 공기정화필터(650)는 급기관(605)의 초입에 연결된다.

이런 공기정화필터(650)는 입구측 원통 케이싱과 출구측 원통 케이싱으로 분해 조립 가능하게 결합되어 있되, 케이싱 내부에 공기 정화용 필터 충진재를 충진하고 있는 것이 바람직하다. 여기서 필터 충진재는 여과막, 중공사막 섬유 다발, 아세테이트 섬유 다발 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

공기정화필터(650)의 출구는 급기컨트롤밸브(660)의 입구포트와 관통하게 연결된다.

급기컨트롤밸브(660)는 공기정화필터(650)가 연결되는 입구포트와, 정화된 외기가 빠져나가는 출구포트와, 펌프(603)의 작동과 동기화되어 수압이 입력되는 압력포트를 'T'자와 같이 배열한 삼방관 형식의 케이싱 구조를 갖는다.

급기컨트롤밸브(660)는 하기에 상세히 설명할 바와 같이 글로브 밸브 형식의 밸브몸체 내부에 스프링의 탄성력을 이용한 니들 밸브 작동 구조를 구비시킨 것이 바람직하다.

급기컨트롤밸브(660)의 압력포트에는 수압작용관(670)의 일측 끝단이 관통하게 배관된다. 수압작용관(670)의 타측 끝단은 수 평행기(628)로부터 인출된 연결관(612)의 내부로 관통하게 배관되어 있다.

급기컨트롤밸브(660)는 압력포트 및 수압작용관(670)을 통해서 펌프(603)의 발생 압력에 대응한 수압을 인가 받을 수 있다.

여기서, 급기컨트롤밸브(660)의 내부에서 상기 수압이 작용하여 급기컨트롤밸브(660)가 개방 상태로 될 경우, 결국 공기정화필터(650)의 정류된 외기가 급기컨트롤밸브(660)를 통과하고 해당 연결튜브(680)를 경유하여 진공챔버(617)로 유입될 수 있다.

반면, 펌프(603)의 작동 정지, 또는 전자제어부(630)에 전원이 공급되지 않은 상태일 경우, 급기컨트롤밸브(660)가 폐쇄 상태가 되어, 결국 공기정화필터(650)의 정류된 외기가 급기컨트롤밸브(660)를 통과하지 못하여 진공챔버(617)를 비롯하여 급기관(605), 펌프(603) 등의 내부 공간이 작동 정지 직전 상태로 유지될 수 있어, 향후 재 가동시에 곧 바로 기포발생을 지체 없고 상대적으로 매우 신속하게 발생시킬 수 있게 된다.

이런 급기컨트롤밸브(660)는 전자제어부(630)에 의해 제어되던 종래 기술과 달리, 펌프(603)에서 발생된 수압을 이용하여 공기 공급을 물리적으로 단속하는 물리적인 장치로서 신뢰성 있는 작동 성능과 펌프(603)의 작동에 대응하여 동기화된 정확한 작동 성능을 확보하고, 전자제어부(630)에 장시간 전원이 공급되지 않은 상태에서 전자적 제어가 불가능할 때에도 외부 공기가 급기관(605)의 내부로 유입되는 것을 미연에 완전히 차단할 수 있는 특징을 제공한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 급기컨트롤밸브(660)는 글로브 밸브 형식으로서 상부와 하부가 분해 조립 가능한 밸브몸체(661)와; 밸브몸체(661)의 니들구멍(664) 을 니들스프링(662)의 탄성력으로 폐쇄 또는 개방하도록 밸브몸체(661)의 내부에 결합된 니들(664)과; 공기정화필터(650)의 출구와 연결되도록 퀵 튜브 커플링 기구(668)를 내장하여 상기 밸브몸체(661)의 일측에 형성된 입구포트(665)와, 역시 퀵 튜브 커플링 기구(668)를 내장하여 상기 밸브몸체(661)의 일측에 형성된 출구포트(666)와, 수압작용관(670)을 통해 펌프(603)의 작동과 동기화되어 수압 변화를 전달받도록 역시 또한 퀵 튜브 커플링 기구(668)를 내장한 압력포트(667)와, 상기 수압작용관(670)을 통해 공급된 수압으로 상기 니들(664)을 상기 니들구멍(664)에서 이동시키도록 상기 밸브몸체(661)의 내부에서 상기 니들(664)의 상부에 설치된 멤브레인 스프링 형식의 가동부(669)를 포함하는 것이 바람직하다.

압력포트(667)를 통해 니들스프링(662)의 탄성력을 이길 수 있는 수압이 작용될 때(예 : 펌프 작동 중), 가동부(669)가 하향으로 이동하고, 이에 따라 니들(664)이 하향 이동되어 니들구멍(664)을 개방시킴에 따라, 결국 공기정화필터(650)의 정류된 외기가 입구포트(665), 니들구멍(664), 출구포트(666)로 유동하게 된다.

반면, 압력포트(667)를 통해 니들스프링(662)의 탄성력을 이길 수 없는 수압이 작용될 때(예 : 펌프 비 작동 중), 가동부(669) 및 니들(664)이 원위치 되면서 니들구멍(664)을 폐쇄시킴에 따라, 결국 상기 정류된 외기의 유동이 억제 또는 정지된다.

이후, 펌프 재가동 시 곧 바로 니들구멍(664)이 개방되어 상기 정류된 외기의 유동이 속개된다.

이하, 도 2 또는 도 3에 기재된 구동모터(627), 펌프(603), 입수관(611), 급기관(605)과, 압력탱크(607), 급수원(610), 분사노즐(609), 급기밸브(615), 원통형 몸체(619), 진공백(621), 진공밸브(623), 진공챔버(617), 전자제어부(630), 흡수구(645), 출수관(613), 체크밸브(651), 입수밸브(614), 수 평행기(628), 블리더(629), 압력센서(649), 온도감지센서(650)의 유기적 결합관계 및 작용은 대한민국 특허출원 제2006-97863호의 미세기포 발생장치에 상세히 개시되어 있으므로, 본 실시예(600)에서는 생략되어도 무방하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 미세기포 발생장치에 의하면, 욕탕수에 혼합되는 외기를 고속 개폐되는 급기밸브에 의해 펄스파와 같이 단속적으로 흡입함으로써 욕조로 분사되는 외기혼합수의 기포를 초미세화하면서, 작동 후 재가동시 미세기포 발생에 딜레이가 발생되지 않는 뛰어난 제품 성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 미세기포 발생장치는 물리적으로 외기 공급을 단속 및 속개하기 때문에 전자제어부의 전자 회로 구성과 밸브 연결 전선 구성 및 센서 설치를 용이하게 하고, 기존에 발생되던 잦은 고장을 최소화시킬 수 있고, 고가의 전자식 고속 급기밸브를 사용하지 않아 경제적인 제품 제작이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 미세기포 발생장치는 외기를 공기정화필터로 여과하여 장치 내부로 공급하기 때문에 이물질 유입을 미연에 방지하여 진공챔버 등의 잔 고장을 미연에 방지할 수 있고, 상대적으로 유지 보수가 용이하게 되는 장점이 있다.

Claims

급수원(610)의 물(W)을 압력탱크(607)에 공급하도록 입수관(611)에 연결되고 급수원(610)과 압력탱크(607) 사이에 장착된 펌프(103); 상기 입수관(611)에 외기를 공급하도록 상기 입수관(611)의 입수밸브(614)와 상기 펌프(603) 사이에 연결된 급기관(605); 외기가 혼합된 급수를 일시적으로 저장하도록 연결관(612)에 연결되고 펌프(603)와 급수원(610) 사이에 장착된 압력탱크(607); 상기 압력탱크(607)로부터 인출된 출수관(613)의 말단에 장착되어 압력탱크(607)에서 배출되는 외기혼합수를 급수원(610)에 분사하는 분사노즐(609); 및 상기 급기관(105)에 연결되고 펌프(103)에 의해 발생한 부압에 의해 외기를 펄스파 형태로 흡입하는 진공챔버(117)를 포함하여 구성된 미세기포 발생장치에 있어서,

상기 급기관(105)의 초입에 연결되고 외기를 정화하는 공기정화필터(650);

상기 공기정화필터(650)와 상기 진공챔버(117)의 사이에 관통하게 연결되고, 수압작용관(670)을 통해 상기 펌프(603)로부터 수압 변화를 전달받도록 결합된 급기컨트롤밸브(660);를

포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
제1항에 있어서,

상기 공기정화필터(650)는,

입구측 원통 케이싱과 출구측 원통 케이싱으로 분해 조립 가능하게 결합되어 있고, 케이싱 내부에 여과막, 중공사막 섬유 다발, 아세테이트 섬유 다발과 같은 공기 정화용 필터 충진재를 충진하고 있는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
제1항에 있어서,

상기 급기컨트롤밸브(660)는,

글로브 밸브 형식으로서 상부와 하부가 분해 조립 가능한 밸브몸체(661); 상기 밸브몸체(661)의 니들구멍(664)을 니들스프링(662)의 탄성력으로 폐쇄 또는 개방하도록 상기 밸브몸체(661)의 내부에 결합된 니들(664); 상기 공기정화필터(650)의 출구와 연결되도록 퀵 튜브 커플링 기구(668)를 내장하여 상기 밸브몸체(661)의 일측에 형성된 입구포트(665); 퀵 튜브 커플링 기구(668)를 내장하여 상기 밸브몸체(661)의 일측에 형성된 출구포트(666); 상기 수압작용관(670)을 통해 펌프(603)의 작동과 동기화되어 수압 변화를 전달받도록 퀵 튜브 커플링 기구(668)를 내장한 압력포트(667); 상기 수압작용관(670)을 통해 공급된 수압으로 니들(664)을 니들구멍(664)에서 이동시키도록 밸브몸체(661)의 내부에서 니들(664)의 상부에 설치된 멤브레인 스프링 형식의 가동부(669);를

포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.
제3항에 있어서,

상기 수압작용관(670)의 일측 끝단은 급기컨트롤밸브(660)의 압력포트(667) 에 관통하게 배관되고, 상기 수압작용관(670)의 타측 끝단은 수 평행기(628)로부터 인출된 연결관(612)의 내부로 관통하게 배관되어 있는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생장치.