KR101031030B1 - 마이크로 버블 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원활한 동작이 가능하면서 동작이 완료된 이후에는 메인 펌프 내부에 잔존하는 물을 완전 배출할 수 있도록 함으로써 위생에 대한 신뢰성을 향상시키며, 물의 순환이 가능할 뿐 아니라 수돗물을 직접 이용할 수도 있도록 한 새로운 형태의 마이크로 버블 발생장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 물을 펌핑하는 메인 펌프; 상기 메인 펌프로 마중물을 제공함과 더불어 상기 메인 펌프의 펌핑 동작 초기로부터 펌핑 동작이 안정화되기까지 물을 펌핑하는 자흡 펌프; 수조 내에 구비되면서 상기 메인 펌프 혹은, 상기 자흡 펌프의 펌핑력에 의해 상기 수조 내에 저장된 물이 유입되는 유입노즐; 상기 메인 펌프를 통과한 물을 상기 수조 내로 토출하는 토출 노즐; 상기 유입노즐과 상기 메인 펌프를 연결하는 제1연결배관; 상기 유입노즐과 상기 자흡 펌프를 연결하는 제2연결배관; 상기 자흡 펌프와 상기 제1연결배관을 연결하는 제3연결배관; 상기 메인 펌프와 상기 토출노즐을 연결하는 제4연결배관; 그리고, 상기 제1연결배관 중 상기 메인 펌프의 물 유입측에 설치되면서 상기 메인 펌프로 유동되는 물에 공기를 제공하는 에어 공급부:를 포함하는 마이크로 버블 발생장치가 제공된다.

마이크로 버블 발생장치, 순환, 직수, 자흡 펌프, 니들 밸브

Description

마이크로 버블 발생장치{device for generating micro bubble}

본 발명은 원활한 동작이 가능하면서 동작이 완료된 이후에는 메인 펌프 내부에 잔존하는 물을 완전 배출할 수 있도록 함으로써 위생에 대한 신뢰성을 향상시키며, 물의 순환이 가능할 뿐 아니라 수돗물을 직접 이용할 수도 있도록 한 새로운 형태의 마이크로 버블 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로 버블 발생장치라 함은 수 마이크로미터 이하의 크기를 가지는 버블을 발생시켜 제공하는 장치이다.

상기한 마이크로 버블 발생장치는 사용자의 필요에 따라 다양한 용도로 사용되며, 예컨대, 세탁력의 향상을 위해 세탁조 내에 버블을 제공하는데 사용되거나, 목욕의 효과를 향상시키기 위해 욕조 내에 버블을 제공하는데 사용되는 등의 세정 작업용으로 사용되기도 하고, 수질을 정화하기 위한 용도로 사용되기도 한다.

상기와 같이 각종 용도로 사용되는 마이크로 버블 발생장치는 국내 등록특허 제10-0745851호를 통해 소개된 기술과 같이 통상적으로 수조 내에 저장된 물을 펌핑하고, 상기 펌핑된 물과 외부로부터 흡입된 에어를 혼합하여 마이크로 버블을 형성한 후 상기 수조 내로 분사하도록 구성된다.

하지만, 전술한 종래 기술에 따른 마이크로 버블 발생장치는 제품의 소형화를 위해 물을 펌핑하기 위한 펌프 역시 소형의 펌프로 사용되어야만 하나, 이의 경우 물을 펌핑하는 흡입력이 약하기 때문에 통상 욕수 흡입부에 별도의 흡입 펌프를 추가로 설치하고 있다.

그러나, 상기한 구성은 욕수 흡입부가 욕조 내에 잠기도록 설치됨을 고려할 때 비록 누전이 되지 않도록 안정적으로 제조한다 하더라도 사용자의 입장에서는 항상 누전에 대한 감전 위험을 느끼게 되며, 이에 따라 제품의 신뢰성이 저하될 수밖에 없었던 문제점이 있다.

또한, 전술한 종래 기술에 따른 마이크로 버블 발생장치는 장치의 동작이 완료될 경우 상기 펌프 내부나 물이 유동되는 관로 상에는 순환되는 물의 일부가 잔류하게 된다.

그러나, 상기와 같이 순환되는 물은 욕조 내의 오염된 물임을 고려할 때 상기한 오염된 물이 상기 펌프 내부나 관로 상에 잔류됨에 따라 추후 상기 버블 발생장치를 재사용하고자 할 경우 욕조 내의 물은 새로운 물임에도 불구하고 기존에 잔류되어 있던 오염된 물로 인해 오염될 수밖에 없다는 문제점이 있다.

특히, 전술한 종래 기술에 따른 마이크로 버블 발생장치는 물의 순환만 가능하도록 구성될 뿐이기 때문에 그 사용을 위해서는 물을 욕조에 저장한 상태로 사용하여야만 함으로써 간단한 샤워나 몸을 헹구는 일은 별도의 샤워기를 이용할 수밖에 없었던 불편함이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 원활한 펌핑 동작이 가능하도록 함과 더불어 안전에 대한 사용자의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하고, 사용이 완료된 이후에는 메인 펌프 내부 및 각 관로에 잔존하는 물이 완전 배출될 수 있도록 한 새로운 형태의 마이크로 버블 발생장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 저장된 물의 순환뿐 아니라 수돗물을 직접 사용할 수도 있도록 한 새로운 형태의 마이크로 버블 발생장치에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 마이크로 버블 발생장치는 물을 펌핑하는 메인 펌프; 상기 메인 펌프로 마중물을 제공함과 더불어 상기 메인 펌프의 펌핑 동작 초기로부터 펌핑 동작이 안정화되기까지 물을 펌핑하는 자흡 펌프; 수조 내에 구비되면서 상기 메인 펌프 혹은, 상기 자흡 펌프의 펌핑력에 의해 상기 수조 내에 저장된 물이 유입되는 유입노즐; 상기 메인 펌프를 통과한 물을 상기 수조 내로 토출하는 토출 노즐; 상기 유입노즐과 상기 메인 펌프를 연결하는 제1연결배관; 상기 유입노즐과 상기 자흡 펌프를 연결하는 제2연결배관; 상기 자흡 펌프와 상기 제1연결배관을 연결하는 제3연결배관; 상기 메인 펌프와 상기 토출노즐을 연결하는 제4연결배관; 그리고, 상기 제1연결배관 중 상기 메인 펌프의 물 유입측에 설치되면서 상기 메인 펌프로 유동되는 물에 공기를 제공하는 에어 공급부:를 포함 하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 수돗물 등의 직수를 제공하는 직수 제공부와, 상기 직수 제공부를 통해 제공된 물을 상기 제1연결배관의 각 부위 중 제3연결배관의 물 유츨측으로 제공하도록 연결된 제5연결배관과, 상기 제3연결배관을 통해 유동되는 물이 상기 메인 펌프로 유동되도록 하거나 혹은, 상기 제5연결배관을 통해 유동되는 물이 상기 메인 펌프로 유동되도록 하도록 물의 유동을 결정하는 유로 결정부와, 상기 제5연결배관에 설치되며, 상기 유동되는 물의 수압을 조절하는 니들밸브가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

이때, 상기 유로 결정부는 상기 제1연결배관과 상기 제5연결배관 간의 연결 부위에 설치되면서 물의 유동 방향을 결정하는 삼방밸브(3-Way valve)로 구성되거나 혹은, 상기 제1연결배관 혹은, 상기 제3연결배관 중 어느 한 부위와, 제5연결배관에 솔레노이드 밸브를 설치하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1연결배관의 각 부위 중 상기 유입노즐로부터 상기 제3연결배관이 연결되는 부위의 사이에는 상기 메인 펌프를 향한 물의 유동은 가능하되 상기 유입노즐을 향한 물의 역류는 방지하는 역류방지밸브가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 마이크로 버블 발생장치는 물을 펌핑하는 메인 펌프; 상기 메인 펌프에 의해 펌핑된 물을 토출하는 토출 노즐; 상기 메인 펌프와 상기 토출노즐을 연결하는 제4연결배관; 수돗물 등의 직수를 제공하는 직수 제공부; 상기 직수 제공부를 통해 제공된 물을 상기 메인 펌프로 제공하는 제5연결배관; 상기 제5연결배관에 설치되며, 상기 유동되는 물의 수압을 조절하는 니들밸브; 그리고, 상기 제5연결배관 중 상기 메인 펌프의 물 유입측에 설치되면서 상기 메인 펌프로 유동되는 물에 공기를 제공하는 에어 공급부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 에어 공급부는 흡입되는 에어의 양을 조절하는 에어 스피드 컨트롤러와, 상기 에어 스피드 컨트롤러와 상기 메인 펌프 사이의 관로 상에 설치되면서 상기 메인 펌프의 동작 중단시 에어 혹은, 물의 역류됨을 차단하는 에어 체크 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 제4연결배관에는 물이 흐르는 동안 과잉 공기가 완전히 배출될 수 있도록 물을 일시 저장한 후 토출노즐로 제공하기 위한 저장 공간을 가짐과 더불어 과잉 공기를 배출하기 위한 에어벤트홀이 형성된 저장탱크가 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 펌프의 하단에는 내부에 잔존하는 잔존수를 배수하기 위한 배수관이 연결되고, 상기 배수관에는 관로의 선택적인 개폐를 위한 개폐밸브가 설치되어 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 펌프의 물 유입측에는 물의 유속을 빠르게 하여 상기 물의 유속에 따른 부압에 의해 상기 에어 공급부로부터 제공되는 공기가 흡입되도록 구성된 공기흡입노즐이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명의 마이크로 버블 발생장치는 후술하는 바 와 같은 각종 효과를 가진다.

첫째, 본 발명의 마이크로 버블 발생장치는 메인 펌프를 비자흡식 펌프로 구성함과 더불어 동작 초기에 수조 내의 물을 펌핑함과 더불어 상기 메인 펌프로 마중물을 제공하기 위한 펌프는 자흡 펌프로 구성함으로써 전체적인 기기의 크기를 작게 하면서도 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된 효과를 가진다.

특히, 상기한 자흡 펌프는 유입노즐에 설치하는 것이 아니라 본체 케이스 내에 상기 유입노즐과는 별도의 배관으로 연결되도록 함으로써 안전 사고를 미연에 방지하고 제품에 대한 사용자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다.

둘째, 본 발명의 마이크로 버블 발생장치는 기기의 운전 완료 후에 메인 펌프나 각 배관에 잔존하는 잔존수를 제거하기 위한 구조를 추가로 구비함으로써 상기한 잔존수로 인한 순환수의 오염을 미연에 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.

셋째, 본 발명의 마이크로 버블 발생장치는 직수의 제공이 가능하도록 구성함으로써 물을 수조 내에 저장한 상태로만 사용될 수 있는 것이 아니라 수돗물 등의 직수로도 사용될 수 있도록 하여 샤워 등이 가능하게 된 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 마이크로 버블 발생장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치가 도시되고 있으며, 이를 통해 알 수 있듯이 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치는 크게 본체 케이스(10)와, 메인 펌프(100)와, 자흡 펌프(200)와, 유입노 즐(300)과, 토출노즐(400)과, 연결배관(510,520,530,540)과, 에어 공급부(600)를 포함하여 구성된다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 본체 케이스(10)는 마이크로 버블 발생장치의 외관을 이루는 구성으로써 박스체 형태로 형성된다.

이때, 상기 본체 케이스(10)에는 마이크로 버블 발생장치를 구성하는 각종 밸브나 펌프 등의 동작을 제어하는 제어부(11)가 구비되며, 상기한 제어부(11)는 사용자의 조작을 위한 조작부(12)를 통해 각종 조작 신호를 제공받음과 더불어 미리 프로그래밍된 내용으로 마이크로 버블 발생장치의 동작을 제어하게 된다.

다음으로, 상기 메인 펌프(100)는 물을 펌핑하기 위한 펌프로써, 상기 본체 케이스(10) 내에 고정 설치되며, 상기 제어부(11)에 의한 동작 제어를 받도록 구성된다.

다음으로, 상기 자흡 펌프(200)는 상기 메인 펌프(100)로 마중물을 제공함과 더불어 상기 메인 펌프(100)의 펌핑 동작 초기로부터 펌핑 동작이 안정화되기까지 물을 펌핑하는 펌프로써, 상기 본체 케이스(10) 내에 고정 설치된다.

이때, 상기한 자흡 펌프(200)는 소형으로 구성하는 것이 바람직하지만 이의 경우 펌핑 용량에 한계를 보일 수 있다. 따라서, 상기한 자흡 펌프(200)는 단순히 하나로만 구성되어야만 하는 것은 아니며, 마이크로 버블 발생장치의 버블 발생 용량에 따라 둘 이상의 복수로 구성될 수도 있다. 이는, 첨부된 도 1에 도시한 바와 같다.

상기한 자흡 펌프(200) 역시 제어부(11)에 의한 동작 제어를 받도록 구성된다.

다음으로, 상기 유입노즐(300)은 상기 메인 펌프(100) 혹은, 상기 자흡 펌프(200)의 펌핑력에 의해 물이 흡입되는 노즐로써, 물이 저장된 수조(20) 내에 위치된다.

다음으로, 상기 토출노즐(400)은 상기 메인 펌프(100)를 통과한 물을 상기 수조(20) 내로 토출하는 노즐로써, 상기 물이 저장된 수조(20) 내에 위치된다.

다음으로, 상기 연결배관(510,520,530,540)은 상기한 각 구성들 간의 물 유동을 위해 연결되는 배관이다.

상기한 연결배관(510,520,530,540)은 상기 유입노즐(300)과 상기 메인 펌프(100)를 연결하는 제1연결배관(510)과, 상기 유입노즐(300)과 상기 자흡 펌프(200)를 연결하는 제2연결배관(520)과, 상기 자흡 펌프(200)와 상기 제1연결배관(510)을 연결하는 제3연결배관(530)과, 상기 메인 펌프(100)와 상기 토출노즐(400)을 연결하는 제4연결배관(540)을 포함하여 구성된다.

다음으로, 상기 에어 공급부(600)는 상기 메인 펌프(100)로 유동되는 물에 공기를 제공하는 일련의 구성으로써, 상기 제1연결배관(510)의 각 부위 중 상기 메인 펌프(100)의 물 유입측에 설치된다.

상기한 에어 공급부(600)는 제어부(11)의 제어를 받는 에어 스피드 컨트롤러(610)와, 자체 동작되는 에어 체크 밸브(620)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 에어 스피드 컨트롤러(610)는 본체 케이스(10)의 외부로부터 흡입되는 공기의 흡입양을 조절하기 위한 일련의 구성이고, 상기 에어 체크 밸브(620)는 상기 메인 펌프(100)의 동작 중단시 에어 혹은, 물이 상기 에어 스피드 컨트롤러(610)로 역류됨을 차단하기 위한 구성이다.

이때, 상기 에어 체크 밸브(620)는 상기 에어 스피드 컨트롤러(610)와 상기 메인 펌프(100) 사이의 관로 상에 설치된다.

물론, 상기 메인 펌프(100)의 동작 중단시 에어 혹은, 물이 상기 에어 스피드 컨트롤러(610)로 역류됨을 차단하기 위해 에어 체크 밸브(620)로만 구성될 수 있는 것은 아니다. 예컨대, 제어부(11)로부터 동작 제어 신호를 제공받아 관로의 선택적인 차단이 가능한 솔레노이드 밸브로 구성하여 상기 메인 펌프(100)가 동작 중단될 경우 상기 솔레노이드 밸브의 동작 제어에 의해 상기 관로가 차단되도록 구성될 수도 있는 것이다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치는 상기 제1연결배관(510)의 각 부위 중 상기 유입노즐(300)로부터 상기 제3연결배관(530)이 연결되는 부위의 사이에 역류방지밸브(710)가 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.

이때, 상기 역류방지밸브(710)는 상기 메인 펌프(100)를 향한 물의 유동은 가능하되 상기 유입노즐(300)을 향한 물의 역류는 방지하기 위한 밸브로써, 통상의 체크 밸브로 구성된다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치는 상기 메인 펌프(100)의 물 유입측인 상기 에어 공급부(600)의 배관과 상기 제1연결배관(510) 간의 연결 부위에는 공기의 흡입을 원활하게 하도록 상기한 두 배관을 연결하는 공기 흡입노즐(720)이 더 포함되어 구성됨을 제시한다.

즉, 상기 공기흡입노즐(720)에 의해 상기 제1연결배관(510)을 통해 유동되는 물의 유속이 빨라지게 함으로써 상기 물의 유속에 따른 부압에 의해 상기 에어 공급부로부터 제공되는 공기가 강제 흡입되도록 한 것이다.

상기한 공기흡입노즐(720)은 첨부된 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제1연결배관(510)으로부터 물을 유입받는 제1노즐단(721)과, 상기 제1노즐단(721)으로부터 수직한 방향으로 절곡 형성되면서 상기 메인 펌프(100)의 물 유입측 관로에 연결되는 제2노즐단(722)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 에어 공급부(600)의 관로는 상기 제1노즐단(721) 및 제2노즐단(722) 간이 연장되는 절곡 부위에 연결되면서 상기 제2노즐단(722)이 향하는 방향을 향해 관통된 상태로 연장되도록 형성되어 상기 제1노즐단(721)을 통해 유입되는 물이 상기 에어 공급부(600)의 배관으로 역류됨은 방지함과 더불어 상기 제1노즐단(721)을 통해 제2노즐단(722)으로 유동되는 물의 유속에 따른 부압으로 상기 에어 공급부(600)의 관로를 통한 공기의 강제 흡입이 이루어질 수 있도록 구성된다.

또한, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 메인 펌프(100)와 토출노즐(400)을 연결하는 제4연결배관(540)에 저장탱크(730)가 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.

상기한 저장탱크(730)는 상기 제4연결배관(540)을 따라 물이 흐르는 동안 상기 물에 포함된 공기 중 과잉 공기가 완전히 배출될 수 있도록 상기 물이 흐르는 시간을 늦춰주는 역할을 수행하기 위한 구성이다.

이때, 상기 저장탱크(730)에는 과잉 공기의 배출을 위한 에어벤트홀(731)이 형성된다.

또한, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 메인 펌프(100)에 잔존수의 배출을 위한 잔존수 배출부(110)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.

상기한 잔존수 배출부(110)는 배수관(111) 및 개폐밸브(112)를 포함하여 구성되며, 상기 배수관(111)은 상기 메인 펌프(100)의 하단에는 연결되어 상기 메인 펌프(100) 내부에 잔존하는 잔존수를 배수하는 역할을 수행하고, 상기 개폐밸브(112)는 상기 배수관(111)에 설치되어 상기 배수관(111)을 선택적으로 개폐하는 역할을 수행한다. 상기 개폐밸브(112)는 전자적인 제어에 의해 동작되는 솔레노이드 밸브로 구성됨이 바람직하다.

이때, 상기 배수관(111)의 타단은 유입노즐(300)의 물 유출측에 연결된 것을 그 실시예로 하지만, 필요에 따라서는 수조(20)로 곧장 연결되도록 구성할 수도 있고, 토출노즐(400)의 물 유입측에 연결되도록 구성할 수도 있다. 이는 배관의 구조에 따라 달리 결정됨이 바람직하다.

하기에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치에 대한 동작 과정에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 사용자에 의한 마이크로 버블 발생장치의 동작을 위한 조작부(12)의 조작이 발생되면 이 조작 신호를 수신한 제어부(11)의 동작 제어에 의해 자흡 펌프(200)의 구동이 이루어진다.

이로 인해, 상기한 자흡 펌프(200)의 구동에 따른 펌핑력으로 수조(20) 내의 물은 유입노즐(300)을 통해 유입된 후 제2연결배관(520)과 제3연결배관(530)을 순차적으로 통과한 후 제1연결배관(510)을 통해 메인 펌프(100)로 제공된다.

이때, 상기 유입노즐(300)과 제1연결배관(510) 사이에는 역류방지밸브(710)가 설치되어 있음을 고려할 때 상기 제3연결배관(530)을 통과하여 상기 제1연결배관(510)으로 유동되는 물은 상기한 역류방지밸브(710)에 의해 상기 유입노즐(300)로 역류됨은 방지되며 상기 메인 펌프(100)로 원활히 유동될 수 있게 된다.

또한, 상기한 일련의 과정이 진행되는 도중에는 상기 메인 펌프(100) 역시 구동되며, 상기 메인 펌프(100)는 상기 자흡 펌프(200)를 통해 펌핑된 물을 마중물로 제공받으면서 점진적인 펌핑 동작이 이루어진다.

이때, 상기 메인 펌프(10))는 비록 그 구동이 이루어진다 하더라도 상기한 마중물에 의한 펌핑 동작이 안정화되기 전까지는 실질적인 펌핑력을 발생하지 못하기 때문에 상기 메인 펌프(100)의 펌핑 동작이 안정화되기 전까지는 상기 자흡 펌프(200)의 펌핑력에 의해서만 상기 물이 펌핑된다.

그리고, 상기 과정에 의해 상기 메인 펌프(100)의 펌핑 동작이 안정화되면 상기 자흡 펌프(200)의 동작은 중단되면서 상기 메인 펌프(100)에 의해서만 물이 펌핑된다.

이때, 상기 자흡 펌프(200)의 동작 중단은 미리 설정된 시간이 지나게 되면 자동으로 중단되도록 설정되며, 상기 자흡 펌프(200)의 동작이 중단되어 상기 메인 펌프(100)에 의해서만 물이 펌핑될 경우 상기 물은 유입노즐(300)을 통해 제1연결 배관(510)으로 제공된 후 상기 메인 펌프(100)를 통과하게 된다.

또한, 상기한 일련의 과정이 진행되는 도중에는 에어 공급부(600)를 통해 상기 제1연결배관(510) 중 상기 메인 펌프(100)의 물 유입측으로는 공기가 제공된다.

이로 인해, 상기 메인 펌프(100) 내로 유입되는 물에는 공기가 포함된 상태를 이룬다.

그리고, 상기와 같이 공기가 포함된 물은 메인 펌프(100)를 통과하여 제4연결배관(540)을 따라 토출노즐(400)로 유동된다.

이때, 상기 제4연결배관(540)을 따라 유동되는 물은 상기 제4연결배관에 설치된 저장탱크를 통과하게 되며, 이의 과정에서 상기 저장탱크(730)의 에어벤트홀(731)을 통해 과잉공기는 배출됨과 더불어 잔여 공기는 상기 물에 용해된 상태를 이루게 된다.

특히, 상기한 저장탱크(730)가 이루는 체적으로 인해 상기 물은 상기 저장탱크(730) 내에서 일시적으로 저장된 상태를 이루게 되는데, 이의 과정에서 상기 공기와의 완전한 용해가 이루어지게 된다.

이후, 상기 저장탱크(730)를 통과한 물은 상기 토출노즐(400)을 통해 수조(20)로 제공됨으로써 상기 수조(20) 내부에는 마이크로 버블이 제공된다.

한편, 전술한 일련의 과정이 진행되는 도중 사용자에 의한 동작 중단의 조작이 발생되면 메인 펌프(100)의 구동이 중단되면서 더 이상의 펌핑 동작은 이루어지지 않는다.

그리고, 상기와 같이 메인 펌프(100)의 동작이 중단될 경우 상기 메인 펌 프(100)의 하단에 연결된 배수관(111)의 개폐밸브(112)가 동작되면서 상기 배수관(111)의 관로를 개방하게 되고, 이로 인해 상기 메인 펌프(100) 내에 잔존하는 잔존수 및 각 연결배관(510,520,530,540) 내에 존재하는 잔존수는 상기 배수관(111) 혹은, 상기 각 연결배관(510,520,540)을 통해 외부로 배출된다.

따라서, 상기 메인 펌프(100)는 상기한 잔존수로 인한 오염됨이 미연에 방지된다.

한편, 첨부된 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치의 구성이 도시되고 있다.

이러한 본 발명의 제2실시예에서는 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치에 대한 일련의 구성에 직수 제공을 통한 마이크로 버블 발생 구조가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.

즉, 마이크로 버블 발생을 위한 물이 수조(20) 내에 저장된 물을 순환하여 사용할 수도 있을 뿐 아니라 미리 저장된 물이 아니라 직수로 제공되는 수돗물에 마이크로 버블이 생성될 수 있도록 함으로써 목욕을 위해서는 상기 수조(20) 내의 물을 순환해서 사용되도록 하고 몸을 헹구는 등의 샤워나 머리를 감는 등을 위해서는 직수가 사용되도록 한 것이다.

이때, 토출노즐(400)은 통상의 샤워헤드로 구성됨이 바람직하다. 물론, 필요에 따라 상기한 샤워헤드를 상기 토출노즐(400)과 별개로 구성하여 상기 직수의 사용시에만 상기 샤워헤드가 사용될 수 있도록 구성될 수도 있다.

이를 첨부된 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 제2실시예에 따른 직수 제공을 위한 구조는 직수 제공부(810)와, 제5연결배관(550)과, 유로 결정부(820) 및 니들밸브(830)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 직수 제공부(810)는 수돗물 등의 직수를 제공하기 위한 구성으로써 수도관로에 연결되는 밸브로 형성된다.

그리고, 상기 제5연결배관(550)은 상기 직수 제공부(810)를 통해 제공된 물을 상기 제1연결배관(510)의 각 부위 중 제3연결배관(530)의 물 유출측으로 제공하도록 연결되는 관로이다.

그리고, 상기 유로 결정부(820)는 상기 제3연결배관(530)을 통해 유동되는 물이 상기 메인 펌프(100)로 유동되도록 하거나 혹은, 상기 제5연결배관(550)을 통해 유동되는 물이 상기 메인 펌프(100)로 유동되도록 하도록 물의 유동을 결정하는 구성이다.

본 발명의 제2실시예에서는 상기한 유로 결정부(820)가 상기 제1연결배관(510)과 상기 제5연결배관(550) 간의 연결 부위에 설치되면서 물의 유동 방향을 결정하는 삼방밸브(3-Way valve)로 구성됨을 제시한다.

물론, 도시되지는 않았지만 상기 제1연결배관(510) 혹은, 상기 제3연결배관(530) 중 어느 한 부위와, 상기 제5연결배관(550)에 솔레노이드 밸브를 설치함으로써 상기한 삼방밸브의 역할을 대신하도록 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 니들밸브(needle valve)(830)는 상기 유동되는 물의 수압을 조절하기 위한 구성으로써, 상기 제5연결배관(550)의 관로 상에 설치된다.

이때, 통상의 수도관을 통해 제공되는 수돗물의 압력이 자흡 펌프(200)에 의해 펌핑되는 물의 압력에 비해 과도하게 큼을 고려할 때 직수로 동작할 때와 자흡 펌프(200)를 이용한 동작시의 에어 흡입량이 큰 차이를 보이게 된다.

따라서, 상기 니들밸브(830)를 통해 상기 수돗물의 유량이 조절되도록 하여 메인 펌프(100)의 유입구에 대한 압력을 최저로 하되 유량은 자흡 펌프(200)에 의한 유량과 거의 동일하게 함으로써 자흡 펌프(200)를 이용한 동작시의 에어 흡입량이 상기 수돗물을 이용한 동작시의 에어 흡입량과 거의 동일하게 이루어질 수 있도록 하여 마이크로 버블 발생장치의 성능이 균일하게 유지될 수 있도록 한 것이다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치의 동작 과정에 대하여 설명하도록 한다.

먼저, 통상의 순환식 운전 즉, 수조(20) 내에 존재하는 물을 펌핑하여 마이크로 버블이 생성되도록 한 후 다시금 수조(20) 내로 제공하는 운전의 과정에 대하여는 기 전술된 제1실시예의 동작과 같다.

물론, 이때의 유로결정부(즉, 삼방밸브)(820)는 제5연결배관(550)으로부터 물이 유입되는 관로를 차단함과 더불어 제3연결배관(530) 및 제1연결배관(510)을 통해 물이 유동되는 관로는 개방되도록 동작된다.

만일, 사용자의 필요에 따라 직수로의 운전을 원한다면 직수 제공부(810)의 동작에 의해 수도관의 수돗물은 제5연결배관(550)을 따라 유동하게 된다.

이때, 제3연결배관(530)에 설치된 자흡 펌프(200)는 동작되지 않는 상태로 유지되며, 이와 함께, 유로결정부(820)는 상기 제5연결배관(550)을 통해 제1연결배 관(510)으로 물이 유동되도록 동작되기 때문에 제3연결배관(530)을 통해 물이 유동되는 측의 관로는 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.

그리고, 상기한 바와 같이 수도관을 통과한 후 제5연결배관(550)을 따라 유동되는 물은 상기 제5연결배관(550)에 설치된 니들밸브(830)를 통과하는 도중 감압되고, 이후 유로결정부(820)를 통해 제1연결배관(510) 중 메인 펌프(100)의 물 유입측으로 유동된다.

계속해서, 상기와 같이 유동되는 물이 공기 흡입노즐(720)을 통과하는 과정에서 상기 물의 유속에 의해 에어 공급부(600)로부터 공기의 유입이 이루어지고, 상기와 같이 유입된 공기는 상기 물에 포함된 상태로 메인 펌프(100)를 통과하여 제4연결배관(540)을 따라 토출노즐(400)로 유동된다.

이때, 상기 제4연결배관(540)을 따라 유동되는 물은 상기 제4연결배관(540)에 설치된 저장탱크(730)를 통과하게 되며, 이의 과정에서 상기 저장탱크(730)의 에어벤트홀(731)을 통해 과잉공기는 배출됨과 더불어 잔여 공기는 상기 물에 용해된 상태를 이루게 된다.

이후, 상기 저장탱크(730)를 통과한 물은 상기 토출노즐(400)을 통해 배출되어 사용자의 필요에 따른 샤워 등이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 마이크로 버블 발생장치는 전술한 제1실시예 및 제2실시예의 구성으로 한정되지 않는다.

즉, 본 발명의 마이크로 버블 발생장치를 필요에 따라 수돗물을 이용한 직수 용도로만 사용되도록 구성할 수도 있는 것이다.

이의 경우에는, 전술한 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치의 각 구성 중 자흡 펌프(200)와, 유로결정부(820)와, 역류 방지밸브(710)와, 유입노즐(300)과, 제1연결배관(510) 및 제3연결배관(530)은 필요치 않게 된다. 이는, 첨부된 도 4에 도시한 바와 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치의 개략적인 구조를 설명하기 위해 나타낸 블럭도

도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치의 공기 흡입노즐에 대한 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 확대도

도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 마이크로 버블 발생장치의 개략적인 구조를 설명하기 위해 나타낸 블럭도

도 4는 본 발명의 마이크로 버블 발생장치를 직수 사용 구조로만 구성한 실시예를 설명하기 위해 나타낸 블럭도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 메인 펌프 110. 잔존수 배출부

111. 배수관 112. 개폐밸브

200. 자흡 펌프 300. 유입노즐

400. 토출노즐 510,520.530,540,550. 연결배관

600. 에어 공급부 610. 에어 스피드 컨트롤러

620. 에어 체크 밸브 710. 역류 방지 밸브

720. 공기 흡입노즐 721. 제1노즐단

722. 제2노즐단 730. 저장탱크

731. 에어 벤트홀 810. 직수 제공부

820. 유로 결정부 830. 니들 밸브

Claims (9)

1. 물을 펌핑하는 메인 펌프;

   상기 메인 펌프로 마중물을 제공함과 더불어 상기 메인 펌프의 펌핑 동작 초기로부터 펌핑 동작이 안정화되기까지 물을 펌핑하는 자흡 펌프;

   수조 내에 구비되면서 상기 메인 펌프 혹은, 상기 자흡 펌프의 펌핑력에 의해 상기 수조 내에 저장된 물이 유입되는 유입노즐;

   상기 메인 펌프를 통과한 물을 상기 수조 내로 토출하는 토출 노즐;

   상기 유입노즐과 상기 메인 펌프를 연결하는 제1연결배관;

   상기 유입노즐과 상기 자흡 펌프를 연결하는 제2연결배관;

   상기 자흡 펌프와 상기 제1연결배관을 연결하는 제3연결배관;

   상기 메인 펌프와 상기 토출노즐을 연결하는 제4연결배관; 그리고,

   상기 제1연결배관 중 상기 메인 펌프의 물 유입측에 설치되면서 상기 메인 펌프로 유동되는 물에 공기를 제공하는 에어 공급부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   수돗물 등의 직수를 제공하는 직수 제공부와,

   상기 직수 제공부를 통해 제공된 물을 상기 제1연결배관의 각 부위 중 제3연결배관의 물 유츨측으로 제공하도록 연결된 제5연결배관과,

   상기 제3연결배관을 통해 유동되는 물이 상기 메인 펌프로 유동되도록 하거나 혹은, 상기 제5연결배관을 통해 유동되는 물이 상기 메인 펌프로 유동되도록 하도록 물의 유동을 결정하는 유로 결정부와,

   상기 제5연결배관에 설치되며, 상기 유동되는 물의 수압을 조절하는 니들밸브가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 유로 결정부는

   상기 제1연결배관과 상기 제5연결배관 간의 연결 부위에 설치되면서 물의 유동 방향을 결정하는 삼방밸브(3-Way valve)로 구성되거나 혹은,

   상기 제1연결배관 혹은, 상기 제3연결배관 중 어느 한 부위와, 제5연결배관에 솔레노이드 밸브를 설치하여 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1연결배관의 각 부위 중 상기 유입노즐로부터 상기 제3연결배관이 연결되는 부위의 사이에는

   상기 메인 펌프를 향한 물의 유동은 가능하되 상기 유입노즐을 향한 물의 역류는 방지하는 역류방지밸브가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
5. 물을 펌핑하는 메인 펌프;

   상기 메인 펌프에 의해 펌핑된 물을 토출하는 토출 노즐;

   상기 메인 펌프와 상기 토출노즐을 연결하는 제4연결배관;

   수돗물 등의 직수를 제공하는 직수 제공부;

   상기 직수 제공부를 통해 제공된 물을 상기 메인 펌프로 제공하는 제5연결배관;

   상기 제5연결배관에 설치되며, 상기 유동되는 물의 수압을 조절하는 니들밸브(needle valve); 그리고,

   상기 제5연결배관 중 상기 메인 펌프의 물 유입측에 설치되면서 상기 메인 펌프로 유동되는 물에 공기를 제공하는 에어 공급부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
6. 제 1 항 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에어 공급부는

   흡입되는 에어의 양을 조절하는 에어 스피드 컨트롤러와,

   상기 에어 스피드 컨트롤러와 상기 메인 펌프 사이의 관로 상에 설치되면서 상기 메인 펌프의 동작 중단시 에어 혹은, 물의 역류됨을 차단하는 에어 체크 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
7. 제 1 항 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제4연결배관에는

   물이 흐르는 동안 과잉 공기가 완전히 배출될 수 있도록 물을 일시 저장한 후 토출노즐로 제공하기 위한 저장 공간을 가짐과 더불어 과잉 공기를 배출하기 위한 에어벤트홀이 형성된 저장탱크가 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
8. 제 1 항 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 메인 펌프의 하단에는 내부에 잔존하는 잔존수를 배수하기 위한 배수관이 연결되고,

   상기 배수관에는 관로의 선택적인 개폐를 위한 개폐밸브가 설치되어 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.
9. 제 1 항 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 메인 펌프의 물 유입측에는

   물의 유속을 빠르게 하여 상기 물의 유속에 따른 부압에 의해 상기 에어 공급부로부터 제공되는 공기가 흡입되도록 구성된 공기흡입노즐이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 버블 발생장치.

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