KR101717553B1

KR101717553B1 - 살균장치

Info

Publication number: KR101717553B1
Application number: KR1020160116593A
Authority: KR
Inventors: 구본수
Original assignee: 주식회사 한길테크; 구본수
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2017-03-17

Abstract

본 발명은 살균장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 내부에 흐르는 유체의 유속을 변화시키는 구조를 가지는 버블발생관과, 상기 버블발생관에 결합되어 버블 생성을 극대화하는 초음파 발생장치를 포함하고, 상기 버블발생관은, 후측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유입부와, 전측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유출부와, 상기 유입부의 후측단과 상기 유출부의 전측단 사이의 이격공간을 형성하며, 일단은 상기 유입부의 후측단부분에 결합하고 타단은 상기 유입부의 전측단부분에 결합되어 상기 유입부의 후측단부분과 상기 유출부의 전측단부분을 연결하며 일면에서 타면을 관통하도록 형성되는 기체유입공을 가지는 연결부를 포함하고, 상기 유입부의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부의 전측단부분 외측면과, 상기 연결부의 내측면에 의해 형성되고 상기 기체유입공과 연통되며 상기 유입부의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부의 전측단부분 외측면과, 상기 연결부의 내측면에 의해 형성되어 관 내의 압력이 떨어질 경우 즉시 기체의 유입을 촉진하며 역류를 방지하는 공간부를 포함하며, 상기 초음파 발생장치는, 전원을 공급받아 진동을 발생시키는 발진부와, 상기 발진부 상에 결합되어 진동하는 진동부와, 상기 진동부와 발진부를 관통하는 냉각홀을 포함하고, 상기 버블발생관 상에 결합되는 초음파 발생장치의 위치에 따라 공냉식 또는 수냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 살균장치에 관한 것이다.

Description

살균장치 {Sterilizer}

육상에 인공으로 조성된 수산생물의 번식 또는 양식을 위한 시설을 갖춘 부지를 가리켜 양식장이라고 하는데, 이 가운데 폐 공간에 해수를 유입하여 순환시키는 수조식 구조의 양식장을 가리켜 육상수조식 양식장이라고 한다.

육상수조식 양식장의 경우, 해수를 끌어와 수조 내에 가두기 때문에, 가두리 양식장에 비해 수조 내에 담긴 해수가 쉽게 오염이 되어 수질환경이 나빠질 수 있으며, 이로 인해 수산 생물이 집단 폐사하는 문제 등이 유발될 수 있다.

이러한 문제를 해결하는 방안으로 육상수조식 양식장 내에 있는 수조의 정기적인 청소를 실시하는 방법이 있겠으나, 대규모의 양식장에서 매번 그 많은 수조를 청소하기란 어려운 일이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 양식장의 수조 내에 담기는 해수에 나노버블을 발생시켜 나노버블에 의한 해수의 정화를 촉진하는 방법이 모색될 수 있다.

수중에서 발생한 분간하기 어려울 정도로 아주 작은 거품을 가리켜 미세버블이라고 하며, 미세버블의 종류로는 크게 마이크로버블(Microbubble)과 나노버블(Nanobubble)로 나뉠 수 있다.

수중에서 발생한 일반적인 버블(Macrobubble)은 빠르게 수면 위로 떠올라 수면에서 터지게 되지만, 미세버블의 경우, 입자의 크기가 작다 보니, 액체 속에서 장시간 머무를 수 있게 되고, 버블 내부의 기체가 액체 속으로 서서히 용해되면서 그 크기가 더욱 작아지게 된다. 따라서 버블 내부의 기체가 산소인 경우라면 수중의 용존 산소량(DO, Dissolved Oxygen)을 증가시킬 수 있어, 물의 자정작용의 효과는 더욱더 높아진다. 또한 버블이 파괴되는 과정에서는 높은 온도와 압력이 발생하게 되어, 유해 세균 등을 살균시키는 효과를 거둘 수 있다.

버블의 크기가 작을수록 버블 내부의 기체가 액체에 용해되는 속도와 효율은 증가하게 되므로, 미세버블 가운데서도 마이크로버블보다 상대적으로 입자의 크기가 더 작은 버블로 분류되는 나노버블이 대용량의 물을 살균처리 등을 하는데 보다 효과적일 수 있다.

따라서 이러한 나노버블을 발생시키는 장치에 관한 연구가 지속되고 있는데, 도 1은 종래의 나노버블수 발생장치에 관한 것으로, 상기 종래기술은 대한민국등록특허공보 제10-1126320호(2012.03.06)에 개시되어 있다.

도 1을 참고하면, 종래의 나노버블수 발생장치(90)는 관(91) 내부에 미세기공(93)을 형성하여 상기 미세기공(93)을 통해 관(91) 내부를 흐르는 유체에 나노버블을 생성하도록 구성되어 있다. 하지만 미세기공(93)을 통해 버블을 생성하는 방법은, 공기를 가압해주는 별도의 펌프(95)가 필요하게 되며, 특히 관 내부를 흐르는 원수가 해수일 경우, 해수에 포함된 각종 미생물, 부유물 등에 의해 미세기공(93)이 쉽게 막힐 수 있으며, 이는 장치의 사용이 거듭 될수록 나노버블수 발생장치(90)의 나노버블의 생성효율을 갈수록 떨어뜨리는 원인으로 작용할 수 있다. 이러한 문제는 발생하는 버블의 크기를 더욱 미세하기 위해 미세기공(93)의 크기를 더 작게 구성할 경우, 더욱 두드러질 수 있다.

따라서 다공질막 등을 이용하는 하는 방법은 미세한 버블을 발생시키는데 한계가 있으며, 공기를 가압하여 다공질막을 통과하도록 하는 별도의 펌프가 마련되어야 하는바, 추가적인 비용의 지출을 요하게 하므로, 다량의 미세버블을 보다 효과적으로 발생시킬 수 있는 살균장치의 개발이 요구되고 있는 실정이라 하겠다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 내부에 흐르는 유체의 유속을 변화시키는 구조를 가지는 버블발생관을 포함하고, 상기 버블발생관은, 일면에서 타면을 관통하도록 형성되는 기체유입공과, 상기 기체유입공과 연통되어 관 내의 압력이 떨어질 경우 즉시 기체의 유입을 촉진하는 공간부를 구성하여, 관 내부를 흐르는 유체의 유속이 빨라져 관 내부의 압력이 낮아질 경우, 별도의 가압펌프를 사용하지 않더라도 기체유입공을 통해 자연스럽게 기체가 유입되고, 유입된 기체가 상기 공간부를 통해 상기 버블발생관의 내주면을 따라 회전할 수 있도록 함으로써, 관 내부를 흐르는 유체의 역류를 방지하면서, 관 내부를 흐르는 유체에 고르게 기체가 용해될 수 있도록 하여 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 버블발생관은, 후측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유입부와, 전측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유출부와, 상기 유입부의 후측단과 상기 유출부의 전측단 사이의 이격공간을 형성하며, 일단은 상기 유입부의 후측단부분에 결합하고 타단은 상기 유입부의 전측단부분에 결합되어 상기 유입부의 후측단부분과 상기 유출부의 전측단부분을 연결하는 연결부를 구성하여, 관 내부를 흐르는 유체의 유속을 변화시켜 유속이 빠른 곳에서는 압력이 낮아지고, 유속이 느린 곳에서는 압력이 높아지도록 함에 따라, 관 내 압력이 낮아지는 지점에 기체를 유입함으로써, 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 공간부는, 상기 유입부의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부의 전측단부분 외측면과, 상기 연결부의 내측면에 의해 형성되도록 하여, 별도의 가압펌프를 사용하지 않더라도 기체유입공을 통해 자연스럽게 기체가 유입되고, 유입된 기체가 상기 공간부를 통해 상기 버블발생관의 내주면을 따라 회전할 수 있도록 함으로써, 관 내부를 흐르는 유체의 역류를 방지하면서, 관 내부를 흐르는 유체에 고르게 기체가 용해될 수 있도록 하여 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 기체유입공은, 상기 공간부를 형성하는 상기 연결부 상에 형성되도록 구성하여, 상기 기체유입공을 통해 유입된 기체가 한 곳에 적체되지 않고, 상기 공간부를 따라 고르게 이동함으로써, 관 내부를 흐르는 유체에 고르게 기체가 용해될 수 있도록 하여 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 공간부는, 상기 이격공간과 연통되어, 상기 기체유입공을 통해 유입된 기체가 상기 공간부를 따라 이동하면서 상기 이격공간 사이로 유입되도록 구성하여, 관 내부에 압력이 떨어지면 가압펌프 없이도 상기 기체유입공을 통해 자연스럽게 관 내부로 기체가 유입될 수 있도록 하고, 유입된 기체는 공간부를 따라 빠르게 회전 이동하면서 관 내부를 흐르는 유체 주위를 고르게 감싸 어느 한쪽으로 편향되는 것 없이 사방에서 고르게 유체 내로 기체가 용해될 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 공간부는, 단면의 형상이 대략 등변사다리꼴의 형태를 가지도록 구성하여, 기체유입공을 통해 유입된 기체가 빗변에 해당하는 유입부의 후측단부분 외측면과, 유출부의 전측단부분 외측면을 따라, 버블발생관의 중심쪽으로 모여, 단변에 해당하는 이격공간 쪽으로 자연스럽게 흘러들 수 있도록 함으로써, 유입된 기체들이 상기 공간부를 따라 회전하는 가운데에서도 이격공간을 통해 유체 내로 용해되도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 연결부는, 연결부의 외주면 상에 결합되며 상기 기체유입공과 연통되는 기체주입홀을 가진 기체주입구를 추가로 포함하도록 구성하여, 기체 용해 효율을 더욱 높이기 위해 가압펌프를 버블발생관에 결합하고자 할 경우, 이를 용이하게 결합할 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 살균장치는, 상기 버블발생관에 결합되어 버블 생성을 극대화하는 초음파 발생장치를 추가로 구성하여, 초음파 진동에 의해 관 내부를 흐르는 유체 내에 미세 버블이 생성될 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 초음파 발생장치는, 전원을 공급받아 진동을 발생시키는 발진부와, 상기 발진기 상에 결합되어 진동하는 진동부와, 상기 진동부와 발진부를 관통하는 냉각홀을 구성하여, 상기 냉각홀을 통해 외부로부터 공기가 유입될 수 있도록 하거나, 관 내부를 흐르는 유체가 흘러들 수 있도록 함으로써, 오랜시간동안 초음파 발생장치를 사용하더라도 장치가 과열되는 현상을 막아, 잦은 고장이나 수명 단축 등의 유발을 사전에 차단하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 초음파 발생장치는, 연결부에 결합되도록 구성하여, 압력차에 의해 상기 냉각홀에 외부로부터의 공기가 관 내부로 유입되게 함으로써 공냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하여 오랜시간동안 초음파 발생장치를 사용하더라도 장치가 과열되는 현상을 막아, 잦은 고장이나 수명 단축 등의 유발을 사전에 차단하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 초음파 발생장치는, 유출부에 결합되도록 구성하여, 압력차에 의해 상기 냉각홀에 관 내부를 흐르는 유체가 유입되게 함으로써 수냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하여 오랜시간동안 초음파 발생장치를 사용하더라도 장치가 과열되는 현상을 막아, 잦은 고장이나 수명 단축 등의 유발을 사전에 차단하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 초음파 발생장치는, 외부로부터 전원을 공급받아 전달하는 전원공급부와, 상기 전원공급부에 연결되어 관내 수위를 감지하는 수위감지부와, 일단은 상기 수위감지부와 연결되고 타단은 상기 전원공급부에 연결되어 상기 수위감지부로부터 적정 수위를 미치지 못하는 유량이 감지되면 상기 전원공급부에 전원차단명령을 보내는 제어부를 구성하여, 관 내부에 유량이 부족함에도 불구하고, 계속적으로 초음파 발생장치가 작동하게 될 경우, 과열 및 고장 등의 문제가 발생할 수 있는바, 상기 수위감지부를 통해 관 내부의 수위를 감지함으로써, 설정된 수위보다 낮은 수위가 감지될 경우, 자동으로 상기 전원공급부를 제어하여 전원의 공급을 차단하는 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 내부에 흐르는 유체의 유속을 변화시키는 구조를 가지는 버블발생관을 포함하고, 상기 버블발생관은, 일면에서 타면을 관통하도록 형성되는 기체유입공과, 상기 기체유입공과 연통되어 관 내의 압력이 떨어질 경우 즉시 기체의 유입을 촉진하는 공간부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 버블발생관은, 후측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유입부와, 전측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유출부와, 상기 유입부의 후측단과 상기 유출부의 전측단 사이의 이격공간을 형성하며, 일단은 상기 유입부의 후측단부분에 결합하고 타단은 상기 유입부의 전측단부분에 결합되어 상기 유입부의 후측단부분과 상기 유출부의 전측단부분을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 공간부는, 상기 유입부의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부의 전측단부분 외측면과, 상기 연결부의 내측면에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 기체유입공은, 상기 공간부를 형성하는 상기 연결부 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 공간부는, 상기 이격공간과 연통되어, 상기 기체유입공을 통해 유입된 기체가 상기 공간부를 따라 이동하면서 상기 이격공간 사이로 유입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 공간부는, 단면의 형상이 대략 등변사다리꼴의 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 연결부는, 연결부의 외주면 상에 결합되며 상기 기체유입공과 연통되는 기체주입홀을 가진 기체주입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 버블발생관에 결합되어 버블 생성을 극대화하는 초음파 발생장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 전원을 공급받아 진동을 발생시키는 발진부와, 상기 발진기 상에 결합되어 진동하는 진동부와, 상기 진동부와 발진부를 관통하는 냉각홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 연결부에 결합되어 압력차에 의해 상기 냉각홀에 공기가 유입되게 함으로써 공냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 유출부에 결합되어 압력차에 의해 상기 냉각홀에 관 내부를 흐르는 유체가 유입되게 함으로써 수냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 외부로부터 전원을 공급받아 전달하는 전원공급부와, 상기 전원공급부에 연결되어 관내 수위를 감지하는 수위감지부와, 일단은 상기 수위감지부와 연결되고 타단은 상기 전원공급부에 연결되어 상기 수위감지부로부터 적정 수위를 미치지 못하는 유량이 감지되면 상기 전원공급부에 전원차단명령을 보내는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 내부에 흐르는 유체의 유속을 변화시키는 구조를 가지는 버블발생관을 포함하고, 상기 버블발생관은, 일면에서 타면을 관통하도록 형성되는 기체유입공과, 상기 기체유입공과 연통되어 관 내의 압력이 떨어질 경우 즉시 기체의 유입을 촉진하는 공간부를 구성하여, 관 내부를 흐르는 유체의 유속이 빨라져 관 내부의 압력이 낮아질 경우, 별도의 가압펌프를 사용하지 않더라도 기체유입공을 통해 자연스럽게 기체가 유입되고, 유입된 기체가 상기 공간부를 통해 상기 버블발생관의 내주면을 따라 회전할 수 있도록 함으로써, 관 내부를 흐르는 유체의 역류를 방지하면서, 관 내부를 흐르는 유체에 고르게 기체가 용해될 수 있도록 하여 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 버블발생관은, 후측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유입부와, 전측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유출부와, 상기 유입부의 후측단과 상기 유출부의 전측단 사이의 이격공간을 형성하며, 일단은 상기 유입부의 후측단부분에 결합하고 타단은 상기 유입부의 전측단부분에 결합되어 상기 유입부의 후측단부분과 상기 유출부의 전측단부분을 연결하는 연결부를 구성하여, 관 내부를 흐르는 유체의 유속을 변화시켜 유속이 빠른 곳에서는 압력이 낮아지고, 유속이 느린 곳에서는 압력이 높아지도록 함에 따라, 관 내 압력이 낮아지는 지점에 기체를 유입함으로써, 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 상기 공간부는, 상기 유입부의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부의 전측단부분 외측면과, 상기 연결부의 내측면에 의해 형성되도록 하여, 별도의 가압펌프를 사용하지 않더라도 기체유입공을 통해 자연스럽게 기체가 유입되고, 유입된 기체가 상기 공간부를 통해 상기 버블발생관의 내주면을 따라 회전할 수 있도록 함으로써, 관 내부를 흐르는 유체의 역류를 방지하면서, 관 내부를 흐르는 유체에 고르게 기체가 용해될 수 있도록 하여 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 상기 기체유입공은, 상기 공간부를 형성하는 상기 연결부 상에 형성되도록 구성하여, 상기 기체유입공을 통해 유입된 기체가 한 곳에 적체되지 않고, 상기 공간부를 따라 고르게 이동함으로써, 관 내부를 흐르는 유체에 고르게 기체가 용해될 수 있도록 하여 다량의 미세 버블을 생성해 수중의 기체 용해도를 높이고, 버블이 파괴되는 과정에서 높은 온도와 압력으로 살균 효과를 거둘 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 공간부는, 상기 이격공간과 연통되어, 상기 기체유입공을 통해 유입된 기체가 상기 공간부를 따라 이동하면서 상기 이격공간 사이로 유입되도록 구성하여, 관 내부에 압력이 떨어지면 가압펌프 없이도 상기 기체유입공을 통해 자연스럽게 관 내부로 기체가 유입될 수 있도록 하고, 유입된 기체는 공간부를 따라 빠르게 회전 이동하면서 관 내부를 흐르는 유체 주위를 고르게 감싸 어느 한쪽으로 편향되는 것 없이 사방에서 고르게 유체 내로 기체가 용해될 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 상기 공간부는, 단면의 형상이 대략 등변사다리꼴의 형태를 가지도록 구성하여, 기체유입공을 통해 유입된 기체가 빗변에 해당하는 유입부의 후측단부분 외측면과, 유출부의 전측단부분 외측면을 따라, 버블발생관의 중심쪽으로 모여, 단변에 해당하는 이격공간 쪽으로 자연스럽게 흘러들 수 있도록 함으로써, 유입된 기체들이 상기 공간부를 따라 회전하는 가운데에서도 이격공간을 통해 유체 내로 용해되도록 하는 살균장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 상기 연결부는, 연결부의 외주면 상에 결합되며 상기 기체유입공과 연통되는 기체주입홀을 가진 기체주입구를 추가로 포함하도록 구성하여, 기체 용해 효율을 더욱 높이기 위해 가압펌프를 버블발생관에 결합하고자 할 경우, 이를 용이하게 결합할 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 살균장치는, 상기 버블발생관에 결합되어 버블 생성을 극대화하는 초음파 발생장치를 추가로 구성하여, 초음파 진동에 의해 관 내부를 흐르는 유체 내에 미세 버블이 생성될 수 있도록 하는 살균장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 전원을 공급받아 진동을 발생시키는 발진부와, 상기 발진기 상에 결합되어 진동하는 진동부와, 상기 진동부와 발진부를 관통하는 냉각홀을 구성하여, 상기 냉각홀을 통해 외부로부터 공기가 유입될 수 있도록 하거나, 관 내부를 흐르는 유체가 흘러들 수 있도록 함으로써, 오랜시간동안 초음파 발생장치를 사용하더라도 장치가 과열되는 현상을 막아, 잦은 고장이나 수명 단축 등의 유발을 사전에 차단하는 살균장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 연결부에 결합되도록 구성하여, 압력차에 의해 상기 냉각홀에 외부로부터의 공기가 관 내부로 유입되게 함으로써 공냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하여 오랜시간동안 초음파 발생장치를 사용하더라도 장치가 과열되는 현상을 막아, 잦은 고장이나 수명 단축 등의 유발을 사전에 차단하는 살균장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 유출부에 결합되도록 구성하여, 압력차에 의해 상기 냉각홀에 관 내부를 흐르는 유체가 유입되게 함으로써 수냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하여 오랜시간동안 초음파 발생장치를 사용하더라도 장치가 과열되는 현상을 막아, 잦은 고장이나 수명 단축 등의 유발을 사전에 차단하는 살균장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 상기 초음파 발생장치는, 외부로부터 전원을 공급받아 전달하는 전원공급부와, 상기 전원공급부에 연결되어 관내 수위를 감지하는 수위감지부와, 일단은 상기 수위감지부와 연결되고 타단은 상기 전원공급부에 연결되어 상기 수위감지부로부터 적정 수위를 미치지 못하는 유량이 감지되면 상기 전원공급부에 전원차단명령을 보내는 제어부를 구성하여, 관 내부에 유량이 부족함에도 불구하고, 계속적으로 초음파 발생장치가 작동하게 될 경우, 과열 및 고장 등의 문제가 발생할 수 있는바, 상기 수위감지부를 통해 관 내부의 수위를 감지함으로써, 설정된 수위보다 낮은 수위가 감지될 경우, 자동으로 상기 전원공급부를 제어하여 전원의 공급을 차단하는 살균장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 나노버블수 발생장치.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균장치의 사시도.
도 3은 도 2의 A-A' 단면도.
도 4는 도 2의 B-B'를 기준으로 한 절개도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기체유입공을 통해 유입된 기체의 움직임을 개괄적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결부에 초음파 발생장치가 결합된 살균장치의 사시도.
도 7은 도 6의 초음파 발생장치에 관한 사시도(a) 및 분해사시도(b).
도 8은 도 6의 C-C' 단면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유출부에 초음파 발생장치가 결합된 살균장치의 사시도.
도 10은 도 9의 D-D' 단면도.
도 11은 초음파 발생장치의 전원공급부, 수위감지부 및 제어부의 관계를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유출부에 초음파 발생장치가 결합된 살균장치의 사용상태도.

이하에서는 본 발명에 따른 살균장치의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다. 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 각 구성요소의 위치 및 이동은 각 도면에 화살표로 표현된 방향에 따라 정의되며, 필요에 따라 본문 내에서 별도로 정의된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균장치의 사시도이다. 도 2를 참고하여 설명하면, 수중에서 발생한 일반적인 버블은 빠르게 수면 위로 떠올라 수면에서 터지게 되지만, 미세버블의 경우, 입자의 크기가 작다 보니, 액체 속에서 장시간 머무를 수 있게 되고, 버블 내부의 기체가 액체 속으로 서서히 용해되면서 그 크기가 더욱 작아지게 되며, 따라서 버블 내부의 기체가 산소인 경우라면 수중의 용존 산소량(DO, Dissolved Oxygen)을 증가시킬 수 있어, 물의 자정작용의 효과는 더욱더 높아지게 된다. 또한 버블이 파괴되는 과정에서는 높은 온도와 압력이 발생하게 되어, 유해 세균 등을 살균시키는 효과를 거둘 수 있다. 본 발명인 살균장치(1)는, 이러한 효과를 극대화하기 위해 수중에 입자의 크기가 작은 미세기포를 발생시키는 장치를 말한다. 이러한 살균장치(1)는 버블발생관(10)을 포함한다.

도 3은 도 2의 A-A' 단면도로, 도 3을 참고하면, 상기 버블발생관(10)은 내부에 흐르는 유체의 유속을 변화시키는 구조를 가지는 관으로, 바람직하게는 단면의 형상이 원형이고 단면적이 넓다가 좁아지고 다시 넓어지는 구조를 가지는 벤투리관(Venturi Tube), 오리피스관(Orifice Tube) 등이 될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 버블발생관(10)은 유입부(11), 유출부(13), 연결부(15), 공간부(17)를 포함한다.

본 명세서에서 전측과 후측은 유체가 흐르는 방향을 기준으로 하였으며, 유체가 먼저 흘러들어오는 쪽을 전측, 유입된 유체가 흘러나가는 쪽은 후측으로 본다.

상기 유입부(11)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 후측단부분이 축경되는 구조를 가지는 구성으로, 후측단부분이란, 상기 유입부(11) 중에서 후측의 끝을 가리키는 후측단을 포함한 유입부(11)의 일정부분을 말한다.

상기 유출부(13)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전측단부분이 축경되는 구조를 가지는 구성으로, 전측단부분이란, 상기 유출부(13) 중에서 전측의 끝을 가리키는 전측단을 포함한 유출부(13)의 일정부분을 말한다.

도 3을 참고하면, 이러한 상기 유입부(11)의 후측단과 상기 유출부(13)의 전측단은 소정의 간격을 두고 떨어져 이격공간(S)를 형성한다. 상기 이격공간(S)을 통해 유입부(11)의 전측을 통해 유입된 유체가 유출부(13)를 향해 흐를 때, 기체가 유체 내에 공급될 수 있도록 한다.

상기 연결부(15)는, 상기 유입부(11)의 후측단과 상기 유출부(13)의 전측단 사이의 이격공간(S)을 형성하며, 일단은 상기 유입부의 후측단부분에 결합하고 타단은 상기 유입부의 전측단부분에 결합되어 상기 유입부의 후측단부분과 상기 유출부의 전측단부분을 연결하는 구성을 말한다. 이러한 상기 연결부(15)는, 기체유입공(151), 기체주입구(153)를 포함한다.

상기 기체유입공(151)은, 상기 버블발생관(10)의 일면에서 타면을 관통하도록 형성되는 구멍을 말한다. 바람직하게는 상기 기체유입공(151)은, 공간부(17)를 형성하는 상기 연결부(15) 상에 형성될 수 있다. 이를 통해, 외부로부터 기체가 상기 기체유입공(151)을 통해 유입되고, 상기 공간부(17)로 모일 수 있도록 한다.

상기 기체주입구(153)는, 상기 연결부(15)의 외주면 상에 결합되며 상기 기체유입공(151)과 연통되는 기체주입홀(1531)을 가지는 구성을 말한다. 상기 연결부(15) 상에 기체유입공(151)을 형성하는 것만으로도 관 내부로 기체를 주입할 수 있겠으나, 상기 기체유입공(151)과 연통되는 기체주입홀(1531)을 가진 기체주입구(153)를 결합함으로써, 보다 용이하게 기체가 주입될 수 있도록 할 수 있다.

상기 공간부(17)는, 상기 기체유입공(151)과 연통되어 관 내의 압력이 떨어질 경우 즉시 기체의 유입을 촉진하는 구성을 말한다. 이러한 상기 공간부(17)는, 바람직하게는 상기 유입부(11)의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부(13)의 전측단부분 외측면과, 상기 연결부(15)의 내측면에 의해 형성될 수 있다. 상기 공간부(17)는, 상기 이격공간(S)과 연통되도록 구성되어, 상기 기체유입공(151)을 통해 유입된 기체가 상기 공간부(17)를 따라 이동하면서 사방에서 상기 이격공간(S) 사이로 기체가 고르게 유입될 수 있도록 한다.

바람직하게는 상기 공간부(17)는, 단면의 형상이 대략 등변사다리꼴의 형태를 가질 수 있다. 등변사다리꼴에서 두 빗변은 상기 유입부(110의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부(13)의 전측단부분 외측면에 의해 형성되는바, 두 빗변의 길이를 같게 하기 위해, 상기 유입부(11)의 후측단과 상기 유출부(13)의 전측단은 그 크기와 형상이 동일하게 대응되고, 상기 유입부(11)의 후측단부분의 축경비율은 상기 유출부(13)의 전측단부분의 축경비율과 동일하도록 할 수 있다.

도 4는 도 2의 B-B'를 기준으로 한 절개도로, 도 2의 버블발생관(10)에서 B-B'를 기준으로 상기 버블발생관(10)을 절개할 경우 도 4와 같은 모습을 보이게 된다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기체유입공을 통해 유입된 기체의 움직임(M)을 개괄적으로 도시한 도면으로, 도 4 및 도 5를 참고하여 기체의 움직임(GM)을 설명하면, 기체주입부(153)를 통해 기체주입홀(1531)로 기체가 유입되어 상기 기체유입공(151)을 지나 버블발생관(10)의 내측으로 이동하게 되고, 상기 버블발생관(10)에 형성된 상기 공간부(17)를 따라 기체가 도 5의 화살표와 같은 이동을 하게 되면서, 상기 이격공간(S) 사이로 고르게 유입된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결부에 초음파 발생장치가 결합된 살균장치의 사시도이고, 도 7은 도 6의 초음파 발생장치에 관한 사시도(a) 및 분해사시도(b)로, 이하에서는 도 6 및 도 7을 참고하도록 한다.

상기 초음파 발생장치(30)는, 상기 버블발생관(10)에 결합되어 관 내부를 유체에 초음파 진동을 주어 미세버블을 발생시키는 구성으로, 버블 생성을 극대화하는 구성을 가리킨다. 이러한 상기 초음파 발생장치(30)는 발진부(31), 진동부(33), 냉각홀(35), 전원공급부(37), 수위감지부(38), 제어부(39)를 포함한다.

상기 발진부(31)는, 전원을 공급받아 진동을 발생시키는 구성을 말한다. 이를 특정한 개념으로 한정하는 것은 아니며, 진동을 발생시킬 수 있는 기능을 가진 것이라면, 얼마든지 다양하게 구성될 수 있다.

상기 진동부(33)는, 상기 발진부(31) 상에 결합되어 실질적으로 진동하는 구성을 말한다. 상기 발진부(31)와 상기 진동부(33)의 결합방식에 관하여 이를 특정 개념으로 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 체결이 용이한 나사결합이 될 수 있다.

상기 냉각홀(35)은, 상기 진동부(33)와 발진부(31)를 관통하는 구성을 말한다. 상기 초음파 발생장치(30)는 전기에너지를 사용해 초음파 진동을 발생시키는 것으로, 사용시간이 오래되면 과열현상이 발생할 수 있다. 이러한 과열 현상은 장비의 고장 및 수명 단축을 일으키는바, 열을 식혀주기 위한 냉각수단이 필요할 수 있다.

따라서 상기 발진부(31)와 상기 진동부(33) 각각에 홀을 형성하고, 발진부(31)와 진동부(33)를 결합하였을 때, 각각의 홀이 연통되도록 상기 발진부(31)와 상기 진동부(33)를 관통하는 상기 냉각홀(35)을 구성함으로써, 초음파 발생장치(30)의 과열 현상을 방지할 수 있다. 바람직하게는 상기 냉각홀(35)은, 상기 진동부(33)와 발진부(31)의 중심축을 지나도록 구성될 수 있다.

상기 냉각홀(35)을 통해 외부로부터 공기가 유입되거나, 관 내부를 흐르는 유체가 유입될 수 있도록 함으로써, 상기 진동부(33)와 발진부(31)를 냉각시키게 된다. 이러한 상기 냉각홀(35)은, 상기 초음파 발생장치(30)의 결합위치에 따라 그 기능을 달리할 수 있다.

도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 발생장치(30)를 상기 연결부(15)에 결합할 경우, 압력차에 의해 상기 냉각홀(35)에 공기가 유입되게 함으로써 공냉식으로 상기 진동부(33)와 발진부(31)가 냉각되게 된다. 상기 연결부(15)는, 상기 유입부(11)의 후측단과 상기 유출부(13)의 전측단 사이의 이격공간(S)을 형성하며, 양자를 연결하는 구성으로, 이 지점에서는 관 내부를 흐르는 유체의 유속이 빨라지게 된다. 유체의 유속이 빠르면 반대로 관 내부의 압력은 낮아지게 되므로, 이러한 연결부(15)에 초음파 발생장치(30)를 설치하게 되면, 상기 냉각홀(35)을 통해 외부의 공기가 압력차에 의해 관 내부로 유입되게 되고, 이로 인해, 상대적으로 차가운 공기가 과열된 상기 발진부(31)와 진동부(33)를 통과하면서 냉각하는 공냉현상이 발생한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 발생장치(30)를 상기 유출부(13)에 결합할 경우, 압력차에 의해 상기 냉각홀(35)에 관 내부를 흐르는 유체가 유입되게 함으로써 수냉식으로 상기 진동부(33)와 발진부(31)가 냉각되게 된다. 상기 유출부(13)는 관 내부를 흐르는 유체의 입장에서 본다면 점차 확경되는 구조를 가지고 있는바, 관 내부를 흐르는 유체의 유속이 빨랐다가 점차 느려지게 되면서 관 내부의 압력이 높아지게 되는 부분이다. 따라서 이러한 유출부(13)에 초음파 발생장치(30)를 설치하게 되면, 상기 냉각홀(35)을 통해 압력 차에 의해 관 내부의 유체가 외부로 유출되게 되고, 상대적으로 차가운 유체가 과열된 상기 발진부(21)와 진동부(33)를 통과하면서 냉각하는 수냉현상이 발생한다. 유출되는 유체는 상기 초음파 발생장치(30)의 냉각홀(35)에 연통되는 별도의 튜브 등을 결합하여, 상기 튜브를 통해 제어할 수 있다.

도 11은 초음파 발생장치의 전원공급부, 수위감지부 및 제어부의 관계를 도시한 도면으로, 도 11을 참고하여 설명하면, 상기 전원공급부(37)는, 외부로부터 전원을 공급받아 전달하는 구성을 말하며, 상기 초음파 발생장치(30)에서 전기에너지가 필요로 하는 곳과 연결되어 각각에 전기에너지를 공급하는 구성을 가리킨다.

상기 수위감지부(38)는, 상기 전원공급부(37)에 연결되어 관내 수위를 감지하는 구성을 말한다. 관 내부에 유량이 부족함에도 불구하고, 계속적으로 초음파 발생장치(30)가 작동하게 될 경우, 과열 및 고장 등의 문제가 발생할 수 있는바, 상기 수위감지부(38)를 통해 관 내부의 수위를 감지함으로써, 설정된 수위보다 낮은 수위가 감지될 경우, 자동으로 상기 전원공급부(37)를 제어하여 전원의 공급을 차단하도록 할 수 있다.

상기 제어부(39)는, 일단은 상기 수위감지부(38)와 연결되고 타단은 상기 전원공급부(37)에 연결되어 상기 수위감지부(38)로부터 적정 수위를 미치지 못하는 유량이 감지되면 상기 전원공급부(37)에 전원차단명령을 보내는 구성을 말한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유출부에 초음파 발생장치가 결합된 살균장치의 사용상태도이다. 도 12를 참고하여 설명하면, 상기 유입부(11)의 전측단으로부터 유입된 유체는 유입부(11) 내측을 지나다가 상기 유입부(11)의 후측단부분에 이르러 축경되는 관 내부에서 유체의 유속이 빨라지게 되고, 이로 인해 유입부(11)의 후측단 부근에서는 관 내 압력이 낮아지게 된다.

상기 유입부(11)는 상기 유출부(13)와 연결이 되며, 상기 유입부(11)의 후측단과 상기 유출부(13)의 전측단은 소정의 간격을 두고 서로 이격이 되면서 이격공간(S)을 형성한다. 상기 유입부(11)와 유출부(13)는 이격공간(S)을 형성한 상태로 상기 연결부(15)에 의해 연결이 되면서, 상기 공간부(17)를 형성하게 된다. 상기 연결부(15)에는 외부로부터 관 내로 기체가 유입되는 기체유입공(151)이 마련되는데, 상기 기체유입공(151)이 상기 공간부(17)와 연통되면서, 외부로부터 유입된 기체가 상기 공간부(17)로 인입되고 상기 공간부(17)를 따라 회전하게 되면서, 상기 이격공간(S)을 통해 상기 유입부(11)에서 유출부(13)를 향해 흐르는 유체 내에 골고루 용해가 된다.

이때 버블의 발생효과를 더 높이기 위해, 냉각홀(35)이 형성된 초음파 발생장치(30)가 추가적으로 구성될 수 있으며, 상기 초음파 발생장치(30)는 상기 연결부(15)에 결합되어 공냉식으로 상기 초음파 발생장치(30)를 냉각하면서 버블을 발생시킬 수 있고, 상기 유출부(13)에 결합되어 수냉식으로 상기 초음파 발생장치(30)를 냉각하면서 버블을 발생시킬 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 살균장치 10: 버블발생관
11: 유입부 13: 유출부
15: 연결부 17: 공간부
S: 이격공간 30: 초음파 발생장치
31: 발진부 33: 진동부
35: 냉각홀 37: 전원공급부
38: 수위감지부 39: 제어부

Claims

내부에 흐르는 유체의 유속을 변화시키는 구조를 가지는 버블발생관과, 상기 버블발생관에 결합되어 버블 생성을 극대화하는 초음파 발생장치를 포함하고,
상기 버블발생관은, 일면에서 타면을 관통하도록 형성되는 기체유입공과, 상기 기체유입공과 연통되어 관 내의 압력이 떨어질 경우 즉시 기체의 유입을 촉진하는 공간부를 포함하며,
상기 초음파 발생장치는, 전원을 공급받아 진동을 발생시키는 발진부와, 상기 발진부 상에 결합되어 진동하는 진동부와, 상기 진동부와 발진부를 관통하는 냉각홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 살균장치.
제1항에 있어서, 상기 버블발생관은, 후측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유입부와, 전측단부분이 축경되는 구조를 가지는 유출부와, 상기 유입부의 후측단과 상기 유출부의 전측단 사이의 이격공간을 형성하며, 일단은 상기 유입부의 후측단부분에 결합하고 타단은 상기 유입부의 전측단부분에 결합되어 상기 유입부의 후측단부분과 상기 유출부의 전측단부분을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 살균장치.
제2항에 있어서, 상기 공간부는, 상기 유입부의 후측단부분 외측면과, 상기 유출부의 전측단부분 외측면과, 상기 연결부의 내측면에 의해 형성되며, 상기 기체유입공은, 상기 공간부를 형성하는 상기 연결부 상에 형성되고, 상기 공간부는, 상기 이격공간과 연통되어, 상기 기체유입공을 통해 유입된 기체가 상기 공간부를 따라 이동하면서 상기 이격공간 사이로 유입되는 것을 특징으로 하는, 살균장치.
제3항에 있어서, 상기 연결부는, 연결부의 외주면 상에 결합되며 상기 기체유입공과 연통되는 기체주입홀을 가진 기체주입구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 살균장치.
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제1항에 있어서, 상기 초음파 발생장치는, 연결부에 결합되어 압력차에 의해 상기 냉각홀에 공기가 유입되게 함으로써 공냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하는 것을 특징으로 하는, 살균장치.
제1항에 있어서, 상기 초음파 발생장치는, 유출부에 결합되어 압력차에 의해 상기 냉각홀에 관 내부를 흐르는 유체가 유입되게 함으로써 수냉식으로 상기 진동부와 발진부를 냉각하는 것을 특징으로 하는, 살균장치.
제1항에 있어서, 상기 초음파 발생장치는, 외부로부터 전원을 공급받아 전달하는 전원공급부와, 상기 전원공급부에 연결되어 관내 수위를 감지하는 수위감지부와, 일단은 상기 수위감지부와 연결되고 타단은 상기 전원공급부에 연결되어 상기 수위감지부로부터 적정 수위를 미치지 못하는 유량이 감지되면 상기 전원공급부에 전원차단명령을 보내는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 살균장치.