KR101278548B1

KR101278548B1 - 초미세기포 발생장치의 혼합유닛

Info

Publication number: KR101278548B1
Application number: KR1020110103362A
Authority: KR
Inventors: 박철균
Original assignee: (주)에코메이텍
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2013-06-24
Also published as: KR20130038978A

Abstract

본 발명의 초미세기포 발생장치는 물을 공급하는 원수 공급라인과, 상기 원수공급라인을 통해 공급되는 물에 산소를 공급하는 산소 공급라인과, 상기 원수 공급라인을 통해 공급된 물과 상기 산소 공급라인을 통해 공급된 산소가 혼합되되, 압력차에 의해 산소가 물이 수용된 공간으로 인입도록 하는 혼합부와, 상기 혼합부에서 혼합된 물과 산소가 공급되면 버블을 발생시키는 버블발생유닛 및 상기 버블발생유닛에서 버블이 발생된 물을 토출시키는 토출라인을 포함하고, 상기 혼합부는 혼합본체의 일면에 형성되며 각각 상기 원수 공급라인을 통해 공급되는 물과 상기 산소 공급라인을 통해 공급되는 산소가 각각 인입되는 원수인입구와 산소인입구 및 상기 혼합본체의 타면에 상기 원수인입구 및 산소인입구와 일부가 연통되게 형성되어 상기 버블발생유닛으로 산소가 혼합된 물을 공급하는 혼합라인과 연결되는 혼합공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명은 혼합부에서 혼합된 물과 산소가 평행을 유지하며 혼합공간으로 인입되되, 혼합공간이 물이 인입되는 원수인입구로 편심되게 형성됨에 따라 물이 인입되는 압력이 산소가 인입되는 압력보다 크게 유지되도록 하여 물이 산소 인입구로 역류하는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

초미세기포 발생장치의 혼합유닛 { Mixture unit Micro bubble manufacturing apparatus }

본 발명은 초미세기포 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물에 산소를 혼합하여 버블을 발생시킬 때, 물과 산소를 혼합하는 과정에서 물과 산소가 수평하게 혼합공간으로 인입되어 압력차에 의해 물이 역류하는 것을 방지하는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 마이크로 버블이란 직경이 수십 마이크로미터(㎛) 이하의 매우 미세한 초미세기포를 말한다. 이와 같은 미세한 공기 방울 입자인 버블은 반도체 웨이퍼의 식각 및 세척 공정, 정화시설, 양식장, 세탁기, 욕실 등에서 다양한 용도로 이용되고 있다.

특히, 초미세기포가 욕실에서 사용될 경우, 물속에 용존된 공기(산소버블)가 피부에 스며들어 모공속 피지, 모낭충, 노폐물 등을 효과적으로 제거하게 된다. 또한, 초미세기포는 그 자체로 목욕 및 마사지의 효과를 제공하여 앞으로 그 사용은 일반 가정에서도 늘어날 전망이다.

초미세기포를 발생시키는 방법 중 대표적인 것으로는 물과 산소를 혼합하여 비교적 높은 압력으로 오리피스 등과 같은 감압부에 통과시켜, 물속에 용존된 산소가 상기 감압부에 의해 무수히 작은 입자로 쪼개져 외부로 배출됨으로써 초미세기포를 발생시키는 것이다.
이러한 초미세기포 발생장치에 대한 기술의 일 예가 하기 문헌에 개시되어 있다.
즉, 하기 특허문헌에는 미세기포 발생 펌프에 관한 것으로, 액체흡입구와 공기흡입구를 통해 유입되는 물과 공기를 가압하여 토출구로 토출시키도록 하는 가압펌프와, 상기 가압펌프와 일체로 형성되고, 상기 토출구에서 분사된 기액혼합액이 일정한 압력을 유지하면서 충진되며, 상기 기액혼합액을 미세기포 발생수단이 형성된 미세기포 출구로 토출시켜 미세기포를 형성하도록 하는 가압실을 포함하는 기술에 대해 개시되어 있다.

이러한 초미세기포 발생장치는 물과 산소가 혼합되는 혼합부의 구성이 일측과 타측에서 각각 물과 산소가 인입되어 중심부에서 만나 혼합되도록 형성됨에 따라 물과 산소가 인입되는 압력이 동일하지 않으면 압력이 약한 쪽으로 물이나 산소가 역류하는 문제점이 있다.

특히, 물이 역류하는 경우 산소가 발생되는 산소 발생기로 물이 인입되어 산소발생기가 손상되는 문제점이 발생되는 것이다.

(문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-0913529(2009.08.17 등록)

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 물과 산소가 혼합되는 과정에서 인입되는 물과 산소의 압력차에 의해 물이나 산소가 역류하는 것을 방지하는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 물이 인입되는 압력과 산소가 인입되는 압력차에 의해 산소가 물과 함께 혼합되도록 함에 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초미세기포 발생장치의 혼합유닛은 물을 공급하는 원수 공급라인과 상기 원수공급라인을 통해 공급되는 물에 산소를 공급하는 산소 공급라인을 통해 공급된 물과 상기 산소 공급라인을 통해 공급된 산소가 혼합되어 버블발생유닛에서 버블을 발생시키는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛에 있어서, 상기 혼합유닛은 압력차에 의해 산소가 물이 수용된 공간으로 인입되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 혼합유닛은 혼합본체의 일면에 형성되며 각각 상기 원수 공급라인을 통해 공급되는 물과 상기 산소 공급라인을 통해 공급되는 산소가 각각 인입되는 원수인입구와 산소인입구 및 상기 혼합본체의 타면에 상기 원수인입구 및 산소인입구와 일부가 연통되게 형성되어 상기 버블발생유닛으로 산소가 혼합된 물을 공급하는 혼합라인과 연결되는 혼합공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 혼합공간은 상기 원수인입구를 기준으로 상기 산소 인입구 측으로 편심되게 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 혼합공간은 상기 산소인입구와 상기 혼합공간이 연통되는 크기보다 상기 원수인입구와 상기 혼합공간과 연통되는 크기가 더 크게 편심되게 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 원수인입구는 상기 산소인입구 보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

이에, 본 발명은 혼합유닛에서 혼합된 물과 산소가 평행을 유지하며 혼합공간으로 인입되되, 혼합공간이 원수인입구로 편심되게 형성됨에 따라 혼합공간으로 인입되는 물의 압력이 산소의 압력보다 크게 유지되도록 하여 물이 산소 인입구로 역류하는 것을 방지하는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 산소가 혼합공간으로 인입되는 산소인입구의 크기를 작게 형성함에 따라 오리피스의 원리와 같이 산소가 물의 압력에 의해 혼합공간으로 인입되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치를 분리하여 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치의 혼합유닛을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치의 혼합유닛의 작동을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치를 도시한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치를 분리하여 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 초미세기포 발생장치는 물속에 수십 마이크로 미터의 작은 버블을 발생시키는 장치로서, 물을 공급하는 원수 공급라인(10)과, 원수 공급라인(10)을 통해 공급되는 물에 산소를 공급하는 산소 공급라인(20)과, 원수 공급라인(10)을 통해 공급된 물과 산소 공급라인(20)을 통해 공급된 산소를 혼합시키는 혼합유닛(30)과, 혼합유닛(30)에서 혼합된 물과 산소가 공급되면 버블을 발생시키는 버블발생유닛(40) 및 버블발생유닛(40)에서 버블이 발생된 물을 토출시키는 토출라인(50)이 포함되어 이루어진다.

이러한 초미세기포 발생장치는 베이스 플레이트(B)에 안착되어 커버부재(C)에 의해 커버되어 보호된다.

원수 공급라인(10)은 도시되지 않은 원수공급탱크로부터 버블을 발생시키고자 하는 물을 후술될 버블발생유닛(40)으로 공급하기 위한 것으로서, 용도에 따라 물 대신 다른 액체가 사용될 수 있다.

산소 공급라인(20)은 원수 공급라인(10)을 통해 공급된 물에 혼합되기 위한 것으로서 산소를 발생시키는 산소발생기(21)에 의해 산소가 공급되도록 하며, 용도에 따라 다른 기체가 사용될 수 있음은 물론이다. 산소발생기(21)에는 압력게이지(23)가 설치되어 공급되는 산소의 압력이나 양이 조절될 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치의 혼합유닛을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치의 혼합유닛의 작동을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 혼합유닛(30)은 전술한 원수 공급라인(10)과 산소 공급라인(20)으로부터 공급된 물과 산소를 혼합시키기 위하여 혼합본체(31)를 구비하고, 혼합본체(31)의 일면 일측에 물이 공급되는 원수 공급라인(10)과 연결되는 원수인입구(33)와 타측에 산소가 공급되는 산소 공급라인(20)과 연결된는 산소인입구(35)가 형성되고, 타면에 원수인입구(33) 및 산소인입구(35)와 연통되어 물과 산소가 혼합되는 혼합공간(36)이 형성된다.

여기서, 원수인입구(33)는 산소인입구(35)보다 더 크게 형성되어 물이 인입되는 압력이 산소가 인입되는 압력보다 크게 유지한다.

또한, 원수인입구(33)와 산소인입구(35)는 도 3에 도시된 바와 같이, 수평하게 설치되어 일단이 각각 혼합공간(36)으로 연통되되 원수인입구(33)와 혼합공간(36)과 연통되는 크기가 산소인입구(35)와 혼합공간(36)이 연통되는 크기보다 크게 형성된다.

이때, 혼합공간(36)은 원수인입구(33)를 기준으로 산소인입구(35) 측으로 편심되게 위치되어 산소인입구(35)에서 산소가 인입되는 크기보다 원수인입구(33)를 통해 물이 인입되는 크기가 커지는 것이다.

그러면, 산소는 물이 인입되는 압력이 산소가 인입되는 압력보다 커지므로 오리피스와 같은 효과에 의해 물의 압력에 의해 혼합공간(36)으로 인입되고, 산소 인입구(35)의 크기가 작으므로 물이 역류하는 것이 방지되는 것이다.

혼합공간(36)은 혼합라인(37)이 연결되어 후술될 버블생성부(40)와 연결되어 혼합공간(36)에서 산소와 혼합된 물이 후술될 버블생성부(40)로 공급되도록 한다.

버블발생유닛(40)은 혼합유닛(30)에서 산소가 혼합된 물에 버블을 발생시키기 위하여 압력에 의해 물끼리의 충돌 중에 산소에 의해 폭기된 버블을 발생시키는 것으로서, 혼합라인(37)과 연결되어 혼합유닛(30)에서 산소와 혼합된 물을 인입시키는 흡입구(43)와, 흡입된 물이 챔버본체(41)에서 버블이 발생되면 배출시키는 배출구(45)와, 산소가 추가로 더 공급되도록 하는 산소공급구(47) 및 혼합라인(37)에 설치되어 산소와 혼합된 물을 챔버본체(41)로 흡입되고 배출되도록 하는 펌프(48)로 이루어진다.

버블발생유닛(40)에서 버블이 발생된 물은 토출라인(50)을 통해 토출되어 필요한 곳과 연결된다. 여기서, 토출라인(50)에는 토출라인(50)을 통해 토출되는 물의 압력을 조절하는 압력조절유닛(55)이 구비된다.

도 4는 본 발명에 따른 초미세기포 발생장치를 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 초미세기포 발생장치의 작동을 상세하게 설명한다.

다음, 원수공급라인(10)을 통해 원수가 공급됨과 동시에 산소 발생기(21)를 작동시켜 물과 산소가 원수인입구(33)와 산소인입구(35)를 통해 혼합유닛(30)으로 인입되면서 물과 산소가 혼합된다.

이때, 산소 인입구(35)는 혼합공간(36)과 연통되는 크기가 작으므로 오리피스와 같은 원리에 의해 산소가 혼합공간(36)으로 인입되고, 원수인입구(33)를 통해 물이 인입될 때 물이 산소 인입구(35)로 역류하는 것이 방지된다.

그 후, 혼합유닛(30)에서 산소와 혼합된 물은 혼합라인(37)을 통해 펌프(49)에 의해 버블발생유닛(40)의 흡입구(43)로 흡입된다.

흡입된 산소와 혼합된 물은 펌프(49)의 압력에 의해 폭기되어 버블을 발생시킨다.

버블이 발생된 물은 배출구(45)로 배출되어 토출라인(50)으로 인입되어 토출라인(50) 상에 설치된 압력조절유닛(55)을 통과하면서 사용용도에 맞게 압력이 조절된 상태로 공급된다.

따라서, 본 발명의 초미세기포 발생장치의 혼합유닛은 물과 산소가 인입되어 혼합되는 혼합공간과 산소 인입구가 연통되는 크기가 작게 형성되어 산소가 오리피스와 같이 인입되도록 하여 물이 산소 인입구로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

B : 베이스 플레이트 C : 커버부재
10 : 원수공급라인 20 : 산소공급라인
21 : 산소발생기 23 : 압력게이지
30 : 혼합유닛 31 : 혼합본체
33 : 원수인입구 35 : 산소인입구
36 : 혼합공간 40 : 버블발생유닛
43 : 흡입구 45 : 배출구
47 : 산소공급구 50 : 토출라인
55 : 압력조절유닛

Claims

물을 공급하는 원수 공급라인과 상기 원수공급라인을 통해 공급되는 물에 산소를 공급하는 산소 공급라인을 통해 공급된 물과 상기 산소 공급라인을 통해 공급된 산소가 혼합되어 버블발생유닛에서 버블을 발생시키는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛에 있어서,
상기 혼합유닛은 압력차에 의해 산소가 물이 수용된 공간으로 인입되도록 형성되고,
상기 혼합유닛은 혼합본체의 일면에 평행하게 형성되며 각각 상기 원수 공급라인을 통해 공급되는 물과 상기 산소 공급라인을 통해 공급되는 산소가 각각 인입되는 원수인입구와 산소인입구; 및
상기 혼합본체의 타면에 상기 원수인입구 및 산소인입구와 일부가 연통되게 형성되어 상기 버블발생유닛으로 산소가 혼합된 물을 공급하는 혼합라인과 연결되는 혼합공간;을 포함하는 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 혼합공간은 상기 원수인입구를 기준으로 상기 산소 인입구 측으로 편심되게 위치된 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛.
청구항 3에 있어서
상기 혼합공간은 상기 산소인입구와 상기 혼합공간이 연통되는 크기보다 상기 원수인입구와 상기 혼합공간과 연통되는 크기가 더 크게 편심되게 위치된 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛.
청구항 4에 있어서,
상기 원수인입구는 상기 산소인입구 보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 초미세기포 발생장치의 혼합유닛.