KR101860324B1 - 미세기포 발생 장치 - Google Patents

Abstract

캐비테이션 현상과 소용돌이 와류 현상을 응용함과 더불어 출수노즐과 와류통 사이의 맥동압력을 균일화함으로써 미세기포 발생 능력을 개선한 미세기포 발생 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는
일정 압력으로 세정수를 토출하는 모터펌프;
상기 모터펌프에서 토출되는 세정수와 공기를 혼합하는 다기능가압물통; 및
상기 다기능가압물통에서 배출되는 공기가 포함된 세정수에 캐비테이션을 발생시켜 미세기포가 포함된 세정수를 발생시키는 와류통;
을 포함하며,
여기서, 상기 와류통은
와류통의 하부에 설치되며 가압된 세정수 및 공기를 유입하는 유입구;
상기 유입구의 내부에 설치되어 캐비테이션을 발생하는 펌핑밸브; 및
와류통 내부에서 발생된 미세기포를 포함하는 가압된 세정수를 배출하는 출수구;
를 포함한다.

Description

미세기포 발생 장치 {Apparatus for generating micro-bubble}

본 발명은 미세기포 발생 장치에 관한 것으로서 특히, 캐비테이션 현상과 소용돌이 와류 현상을 응용함과 더불어 출수노즐과 와류통 사이의 맥동압력을 균일화함으로써 미세기포 발생 능력을 개선한 미세기포 발생 장치에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 미세기포 발생 장치의 구성을 보인다.

종래의 미세기포 발생 장치에 있어서, 모터펌프(100)가 가동되면 욕조에 있는 세정수가 입수노즐(101)을 통하여 흡입되기 시작하고, 흡입된 세정수는 입수호스(102)와 입수로(103)를 통하고, 주입수로(104)와 보조입수로(105)를 각각 통하며, 펌프입구(111)를 통하여, 펌프 헤드(113, 도 2 참조)로 유입되게 한다.

이때 보조입수로(105)에서는 세정수가 정상적으로 흡입이 되었는지, 또는 공기가 유입되었는지를 감지할 수 있도록 유량감지센서(106)를 장착하여 구성하는데, 이 때문에 유로가 복잡하고 조립생산성의 효율이 낮은 문제점이 있어왔다.

이에 따라, 보조입수로(105)와 유량감지센서(106)를 없이 구성하여도 유로 구성 및 자흡에 문제가 없도록 단순화할 필요성이 있다.

한편, 세정수가 펌프헤드(113)로 유입되는 순간 공기흡입구(109)를 통하여 공기를 유입시켜주게 된다. 여기서, 공기의 유입은 솔레노이드밸브(110)를 이용하여 공기흡입구(109)의 개폐를 제어할 수 있도록 구성하고 있다.

그렇지만, 솔레노이드밸브(110)의 고장으로 공기유입이 불완전할 경우 및 솔레노이드밸브(110)에 인가되는 전류로 인하여 회로 상의 발열 문제 등이 발생한다. 이 경우 현장에서 사용할 경우에 문제발생을 유발할 수가 있다.

이에 따라, 솔레노이드밸브(110)가 고장이 나더라도 문제가 발생하지 않도록 개선이 요구되고 있는 상황이다.

솔레노이드밸브(110)의 역할은 모터펌프(100)가 압력을 만들 수 있을 때까지 수초 간 솔레노이드밸브(110)를 닫아 진공상태를 유지한 후, 압력이 형성된 이후에 열어주어 공기가 유입되어 미세기포가 발생할 수 있도록 하는 역할을 한다.

펌프헤드(113)로 유입된 세정수와 공기는 펌프출구(112)를 통하여 다기능가압물통입구(121)로 모터펌프 압력에 의해 밀려 들어가게 된다. 다기능가압물통입구(121)는 다기능가압물통(120) 일면의 하단부에 구성하고, 다기능가압물통출구(122)는 다른 일면의 상단부에 구성하여 다기능가압물통(120)을 다기능가압물통출구(122) 쪽이 다기능가압물통입구(121) 쪽보다 위치가 낮도록 일정각도로 기울여 사용하고 있다.

이는 다기능가압물통(120)에 공기가 부상하여 모여질 수 있는 공간을 확보하여 다기능가압물통 상부홀(123)과 에어벤트(125, air vent)를 통하여 공기를 유출시키며 자흡이 잘 이루어지도록 하기 위한 구조이다.

그러나 전체적으로 물통의 구조가 복잡하고 조립부위가 많아 조립불량발생에 따른 누수 등 지속적인 문제점을 내재하고 있다. 이에 따라, 물통의 구조를 개선할 필요성이 대두하였다.

마중물의 사전적 의미는 펌프질을 할 때, 물을 끌어올리기 위하여 위에서 붓는 물을 말한다.

미세 기포 발생 장치도 모터펌프를 사용하기 때문에 자체 내에 물을 저장하고 있지 않으면, 물이 빠진 후 흡입력이 약화되어 다음 가동시에 욕조의 물을 끌어 올리지를 못하고 또한 모터펌프 내에 가압할 수 있는 수준까지 물을 채우지 못하게 된다. 그래서, 모터펌프가 욕조 내의 물을 끌어올려 기기 내로 물을 공급해 줄 수 있도록 모터펌프 내에 일정량의 물을 미리 부어 주어야 하는 데 이를 마중물이라 한다.

모터펌프(100)를 구동시키면 다기능가압물통(120)의 일정량의 세정수가 다기능가압물통 하부홀(124)을 통하여 압력밸브(130)의 입구와 내부 오리피스와 출수홀(133)을 통하고 출구 오리피스를 통하여 모터펌프(100)의 마중물홀(114)을 통하여 펌프헤드(113)로 세정수가 유입된다.

다기능가압물통(120)에 압력이 형성되면 세정수와 공기가 다기능가압물통출구(122)를 통하여 출수되게 된다.

출수된 세정수와 공기는 출수로(115)와 출수호스(117)를 통하여 출수노즐(118)로 세정수와 공기가 유입되고 세정수와 공기는 출수노즐(118) 내부에 구성되어 있는 압력판과 메쉬아세이(mesh assay) 구조를 통하면서 미세기포가 발생한다.

메쉬아세이는 용착하여 일체화하여 구성하는데 부품의 수가 많고 용착공정에 의한 작업의 번거로움 등이 있고, 메쉬아세이는 욕조의 미세먼지, 이물질, 피부각질 등으로 인하여 막히기 때문에 자주 교환하여야 하는 사용상의 큰 불편함이 있다.

모터펌프(100)로부터 다기능가압물통(120)을 통하여 가압된 세정수와 공기가 다기능가압물통출구(122)를 지나서 출수노즐(118)까지 충분하고도 일정한 압력이 걸림으로써 미세기포 발생의 지속적인 품질이 보장될 수 있다.

그런데 모터펌프의 임펠러(impeller)의 구조와 출수노즐(118)의 압력저항의 상호작용으로 출수로(115)에 맥동압력이 발생하여 미세기포가 발생이 증가했다가, 줄어들었다가 하는 현상이 반복하여 나타나고 있다.

이에 따라, 개선이 요구되고 있다.

[특허문헌]

특허등록: 제10-0847696호, 미세기포발생장치

본 발명은 상기의 문제점들의 적어도 일부를 개선하기 위하여 고안된 것으로서, 안정적이고 지속적이며 더 미세한 미세기포를 발생시키기 위하여 전체 유로를 단순화하여 세정수와 공기의 흐름에 대한 저항 발생구조를 줄일 수 있는 미세기포 발생 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 공기가 유입되는 상태에서도 출수로(115)에 압력이 걸릴 수 있도록 유로를 단순화하며, 모터펌프와 출수노즐 사이의 출수로에서 발생하는 맥동압의 발생을 평준화시킬 수 있는 구조를 가지는 미세기포 발생 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적의 적어도 일부를 달성하는 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는

입수노즐을 통하여 흡입된 세정수와 공기를 혼합하여 미세기포가 포함된 세정수를 발생하고 이를 출수노즐을 통하여 토출하는 미세 기포 발생 장치에 있어서,

일정 압력으로 세정수를 토출하는 모터펌프;

상기 모터펌프에서 토출되는 세정수와 공기를 혼합하는 다기능가압물통;및

상기 다기능가압물통에서 배출되는 공기가 포함된 세정수에 캐비테이션을 발생시켜 미세기포가 포함된 세정수를 발생시키는 와류통;

을 포함하며,

여기서, 상기 와류통에서 출수되는 미세기포가 포함된 세정수가 상기 출수노즐을 통하여 토출되며,

상기 와류통은

상기 와류통의 하부에 설치되며 가압된 세정수 및 공기를 유입하는 유입구;

상기 유입구의 내부에 설치되어 캐비테이션을 발생하는 펌핑밸브; 및

상기 와류통 내부에서 발생된 미세기포를 포함하는 가압된 세정수를 배출하는 출수구;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 펌핑밸브는

상기 와류통의 기저부에 볼록하게 돌출되어 형성된 기저부돌기에 얹혀지며 압력을 받으면 상하 이동이 가능한 펌핑포핏;

상기 펌핑포핏의 하부에 위치하며 상기 펌핑포핏의 가동범위를 제한하는 펌핑캡; 및

상기 펌핑포핏과 상기 펌핑캡의 중간 부분에 형성된 펌핑캡 걸림턱에 의해 지지되는 펌핑스프링;

을 포함하며,

여기서, 상기 펌핑포핏은 상기 모터펌프에 의해 지속적으로 가하여지는 압력과 상기 출수노즐을 통하여 상기 세정수가 토출될 때 발생하는 저항력을 조절함에 의해 상기 와류통 내부와 출수관로의 맥동압력을 제거함으로써 상기 출수노즐에 균일한 압력의 세정수가 제공되게 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기저부돌기의 측면에는 세정수가 통과할 수 있도록 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍의 크기는 상기 출수노즐의 구멍 크기보다 큰 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 모터펌프가 정지할 때 상기 입수노즐을 통하여 세정수가 토출되는 것을 방지하도록 상기 입수노즐과 상기 모터펌프 사이에 설치되는 역류방지 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서,

상기 다기능가압물통은 내부에 유선형의 내부 곡면을 가지는 저장 공간이 형성되고, 상부 일측에 형성된 다기능가압물통 입수구가 형성되고 상부 타측에 다기능가압물통 출수구가 형성되며 하부에 다기능가압물통 자흡수출구가 형성되어 있으며,

상기 다기능가압물통 자흡수출구에 설치되며 일정 압력이 되면 닫히게 되는 압력밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 모터펌프의 회전수의 급격한 변화로 검출하여 상기 입수호스가 빠졌음을 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는 공기공급을 위하여 개, 폐를 해주는 솔레노이드밸브를 없앰으로써 전류소모를 줄여주어 발열을 감소시키고; 보조입수로와 유량감지센서와 에어벤트를 제거하고; 다기능가압물통을 수평 배치하여 유로를 단순화하고 유연하게 구성하고; 솔레노이드밸브를 제거한 공기흡입구로 공기가 유입되는 상태에서도 자흡이 이루어지고 압력이 걸리게 함으로써 시스템의 성능이 향상되고 사용 신뢰성이 증대되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는 와류통과 펌핑밸브의 발명으로 인하여 농도 짙은 미세기포를 연속적으로 발생시킬 수 있게 하며, 다공의 출수필터에 이물질이 잘 걸리지 않는 청소 및 교환주기가 긴 미세기포발생기를 제공할 수 있게 하는 효과를 갖는다.

도 1 및 도 2는 종래의 미세기포 발생 장치의 구성을 보인다.
도 3은 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치의 구성을 보인다.
도 4는 도 3에 도시된 다기능가압물통의 구성을 보이는 부분단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 와류통의 구조를 보인다.
도 6은 와류통의 결합 구조를 보인다.
도 7은 도 5에 도시된 펌핑밸브의 상세한 구성을 보인다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는

사용중 호스가 빠져 세정수 대신 공기가 유입되는 것을 검출하던 보조 입수로측의 유량감지센서의 기능을 모터펌프 회전수의 급격한 변화로 검출하여 호스가 빠졌음을 감지할 수 있도록 프로그램화함으로써

입수로측에 있던 보조입수로와 유량감지센서를 제거하여 주입수로 단순화시켰다.

또한, 다기능가압물통의 내부 구조를 유선형으로 하여 공기가 빠르게 다기능 가압물통의 출수구로 토출되도록 하고, 역류방지 체크밸브의 지원으로 입수된 물이 역류하지 않고 지속적으로 모터펌프로 채워질 수 있도록 하여 다기능가압물통에 부가된 에어벤트를 제거하여 구조를 단순화하였다. 에어벤트는 기존 구조의 다기능가압물통에서 유입된 공기를 토출하기 위한 것이었다.

이와 같은 개선을 통하여 공기를 토출하기 위하여 다기능가압물통을 일정 각도로 기을여서 포집 구조를 형성함과 더불어 별도의 에어벤트를 구성했던 구조가 필요 없어짐으로써, 다기능가압물통을 수평 배치할 수 있도록 할 수 있다. 이에 따라 다기능가압물통의 구조가 단순화되고 조립이 용이하게 된다.

또한, 공기흡입구에 연결된 솔레노이드밸브를 제거하여 부품 수를 줄이면서 자흡중 공기가 세정수와 함께 흡입되고 있어도 자흡이 이루어지고 미세 기포를 형성할 수 있는 적절한 공기 흡입 구멍의 크기를 찾아냄으로써 고정형 공기 흡입구를 구현할 수 있게 되었다.

또한, 출수로에 추가적인 캐비테이션과 와류를 형성하기 위한 와류통과 맥동압을 평준화시킬 수 있는 펌핑밸브 구조를 고안하고

출수 필터의 복잡한 메쉬구조를 제거하고 단순하고 구멍의 크기가 커서 이물질들이 잘 걸리지 않는 출수필터를 연동하여 구성함으로써 미세기포의 연속적인 발생과 미세기포의 농도를 높이도록 고안하였다.

도 3은 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치의 구성을 보인다.

도 3에 도시된 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치(30)는 모터펌프(300), 역류방지 체크밸브(400), 에어 역류방지 체크밸브(401), 다기능가압물통(410), 펌핑밸브(420), 와류통(430)을 포함한다.

도 3에 도시된 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치(30)는 모터펌프(300)에 의하여 발생하는 압력이 다기능가압물통(410)을 통하여 펌핑밸브(420)와 와류통(430)을 경유하여 출수호스(317)를 따라 출수노즐(318) 내부의 출수필터(미도시)를 통과하여 파열되면서 미세기포를 형성시키는 구조로 구성되어 있다.

역류방지 체크밸브(400)는 미세기포 발생 장치의 모터펌프(300)가 정지할 때 내부 압력의 반동으로 내부의 물이 입수호스(303)와 출수호스(317)를 통하여 토출 되면서 다기능가압물통(410) 내부와 모터펌프(300) 내부에 잔류해야 하는 자흡수를 남기지 않게 되므로 이를 방지하기 위하여 다기능가압물통(410)의 내부 및 모터펌프(300)의 내부에 물을 남기기 위하여 역으로 토출되는 막는 역할을 수행한다.

와류통(430)은 캐비테이션과 와류를 형성시켜 지속적이며 안정된 미세기포를 발생시킴과 더불어 출수노즐(318)과 연동되어 미세기포의 품질(기포의 크기, 발생량 등)을 높일 수 있게 한다.

펌핑밸브(420)는 와류통 입수구(433)에 설치되며, 펌핑포핏(421), 펌핑캡(422), 펌핑스프링(423)으로 구성된다. 펌핑밸브(420)는 전, 후단의 압력 변화인 맥동하는 압력을 수동적으로 흡수 조정하여 안정적인 압력을 출수노즐(318)의 출수필터(미도시)에 가함으로써 균일한 미세기포를 형성하는 역할을 하게 된다. 펌핑밸브(420)와 와류통(430)의 역할로 인하여 압력이 낮아지거나 높아지더라도 미세기포의 품질이 저하되는 것을 방지하게 된다.

압력밸브(330)는 초기 가동시 모터펌프(300)가 물을 흡수하여 다기능가압물통(410)으로 공급하여 미세기포 발생장치 전체에 물을 가득 채우기 위해 자흡 기능을 수행해야 하는 데, 자흡수로(402)를 통하여 모터펌프(300)가 펌핑작용을 하게 하기 위하여 순환자흡수를 공급하게 되며, 미세기포 발생 장치 전체에 물이 가득 차게 되면 일정압력이 걸려서 물리적으로 닫히게 된다.

도 1 및 도 2에 도시된 종래의 미세 기포 발생 장치는 가동 정지와 동시에 물통의 입/출수구 양단을 솔레노이드 밸브로 막았다가 재가동시에 열어주어 모터펌프(100)로 물을 돌려보내면서(마중물 역할) 모터펌프(100)를 가동시켜 물과 관로의 공기를 끌어올린다. 다기능가압물통 다음 단에 별도의 보조 물통이 있어 이곳에 물이 모이고, 공기는 에어벤트(air vent)로 나가면서 펌프가 빠르게 물을 흡입하도록 하고 이를 일정 압력이 걸릴 때까지 계속 반복한다.

이에 비해, 본 발명의 미세 기포 발생 장치는 모터펌프(300)와 다기능가압물통(410)에 남아있던 약간의 물의 작용으로 물과 공기를 흡입하고, 초기에 입수되는 물을 다기능가압물통(410) 하단 구멍에서 모터펌프(300)로 되돌려 물통의 물이 반복하여 채워지게 하고 공기는 출수구로 내보내면서, 펌프(300)에 일정 압력이 걸릴 때까지 반복하여 물을 순환시킨다. 즉, 보조 물통이 필요 없도록 구성한 구조이다.

일정 압력에 도달하면 다기능가압물통(410)의 다기능가압물통 자흡수출구(413)에 설치된 압력밸브(330)가 닫히게 되므로 압력이 형성된 물이 다기능가압물통(410)의 출수구(412)로 빠져나가게 된다. 이때, 미세 기포 발생용 공기를 유입시키면 입력 압력이 걸린 상태에서 공기가 흡수되어 섞여서 출수노즐(318)의 출수 필터를 통과할 때 미세 기포를 생성하게 된다.

한편, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는 사용중 호스가 빠져 세정수 대신 공기가 유입되는 것을 검출하던 보조 입수로측의 유량감지센서의 기능을 모터회전수의 급격한 변화로 검출하여 호스가 빠졌음을 감지할 수 있도록 함으로써 도 1 및 2에 도시된 종래의 미세기포 발생 장치에 비해 입수로측에 있던 보조입수로와 유량감지센서를 제거하여 주입수로 단순화시켰다.

또한, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는 다기능가압물통(410)의 내부 구조를 유선형으로 하여 공기가 빠르게 다기능가압물통(410)의 출수구로 토출되도록 하고, 역류방지 체크밸브(400)의 지원으로 입수된 물이 역류하지 않고 지속적으로 모터펌프(300)로 채워질 수 있도록 하여 도 1 및 2에 도시된 종래의 미세기포 발생 장치에 비해 다기능가압물통(410)에 부가된 에어벤트를 제거하여 구조를 단순화하였다.

이와 같은 개선을 통하여, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는 공기를 토출하기 위하여 다기능가압물통(410)을 일정 각도로 기울여 포집 구조를 형성함과 더불어 별도의 에어벤트를 구성했던 구조가 필요 없어짐으로써, 다기능가압물통(410)을 수평 배치할 수 있도록 할 수 있다. 이에 따라 다기능가압물통(410)의 구조가 단순화되고 조립이 용이하게 된다.

또한, 공기흡입구에 연결된 솔레노이드밸브를 제거하여 부품 수를 줄이면서 자흡중 공기가 세정수와 함께 흡입되고 있어도 자흡이 이루어지고 미세 기포를 형성할 수 있는 적절한 공기 흡입 구멍의 크기를 찾아냄으로써 고정형 공기 흡입구를 구현할 수 있게 되었다.

도 4는 도 3에 도시된 다기능가압물통의 구성을 보이는 부분단면도이다.

도 4를 참조하면, 다기능가압물통(410)은 내부에 유선형의 내부 곡면을 가지는 저장 공간이 형성되고, 상부 일측에 다기능가압물통 입수구(411)가 형성되고 상부 타측에 다기능가압물통 출수구(412)가 형성되며 하부에 다기능가압물통 자흡수출구(413)가 형성되어 있다.

한편, 다기능가압물통(410)의 다기능가압물통 자흡수출구(413)에는 압력밸브(330)가 설치되어 있다. 압력밸브(330)는 일정 압력이 되면 닫히게 되는 밸브이다.

모터펌프(300)가 작동되면, 세정수와 공기가 펌프출구(312)로부터 흘러나와 다기능가압물통입수구(411)로 들어가서 다기능가압물통자흡수출구(413)로 돌아서 마중물홀(314)로 들어감을 반복하게 된다. 이 과정을 통하여 다기능가압물통(410)의 내부 압력이 일정한 값에 도달하게 되면, 압력밸브(330)가 닫히게 된다.

압력밸브(330)가 닫히면, 다기능가압물통(410)의 내부 압력에 의해 와류통(430)을 거쳐 출수노즐(318)까지 압력이 가해진다.

여기서, 순환 과정이 잘 이루어지도록 하기 위해서는 다기능가압물통(410)의 유체 유동 저항이 적어야 하며, 이에 따라, 다기능가압물통(410)은 내부 저장공간은 유체 유동 저항을 줄이는 곡선형 구조로 구현되어 있다.

참조부호 401은 에어역류방지 체크밸브이다.

도 5는 도 3에 도시된 와류통의 내부 구조를 보인다.

와류통(430)은 상부통(431)과 하부통(432)으로 구성되어 있고, 하부통(432)에는 입수구(433), 출수구(435), 돌기부(434)가 형성되어 있다. 또한, 입수구(433) 내에는 펌핑밸브(420)가 삽입되어 있다.

도 6은 와류통의 결합 구조를 보인다.

와류통(430)의 하부통(432)의 원통의 외측 둘레에 일정한 간격으로 형성되어 있는 하부측걸림턱(441)이 형성된 하부통(432)과 하부측걸림턱(441)들 사이의 공간으로 축방향으로 삽입하여 통과될 수 있는 상부측걸림턱(442)이 원통 내측 둘레에 일정한 간격으로 형성된 상부통(431)을 포함한다. 하부측걸림턱(441)과 상부측걸림턱(442)이 서로 맞물리게 한 후 상부통(431)을 회전시키면 하부통(432)과 상부통(431)이 결합하게 된다. 이 상태에서는 축방향으로의 압력에 의해서 밀려 열리지 않는다.

한편, 상부통(431)과 하부통(432)의 사이에 오링(440, O-ring)을 삽입시켜 조립함으로써 압력에 의한 누설을 방지할 수 있다. 와류통(430)은 수직 또는 수평으로 설치 가능하다.

도 7은 도 5에 도시된 펌핑밸브의 상세한 구성을 보인다.

도 7의 상측 그림은 하부통(432)의 상면도이고 하측 그림은 펌핑포핏(421)의 움직임을 도시한다.

도 7을 참조하면, 펌핑밸브(420)는 와류통(430)의 기저부(436) 일부에 볼록하게 돌출되어 형성된 작은 기저부돌기(437)에 얹혀지며 압력을 받으면 상하 이동이 가능한 펌핑포핏(421); 펌핑포핏(421)과 펌핑캡(422)의 중간 부분에 위치한 펌핑캡 걸림턱(438)에 의해 지지되어 있는 펌핑스프링(423), 펌핑포핏(421)의 가동범위를 제한하는 펌핑캡(422)을 포함한다.

다기능가압물통출수구(412, 도 4 참조)로부터 배출되는 가압된 세정수와 공기가 하부통(432)에 형성되어 있는 입수구(433) 내에 구성한 펌핑밸브(420)를 통과하여 와류통(430) 내부로 입수된다.

이때, 가압된 세정수와 공기가 펌핑포핏(421)과 기저부(436)의 작은 틈새를 통과하면서 1차 캐비테이션 현상을 일으켜 기포들을 다량으로 발생시키고, 이 다량의 기포들이 강력한 와류를 형성하면서 출수구(435)를 통하여 빠르고 강하게 토출되게 된다. 이러한 강한 토출 압력에 의해 기포를 포함하는 가압된 세정수는 일정압력이 걸린 채로 출수호스(317)를 통하여 출수노즐(318)에 도달하게 된다.

미세기포를 포함하는 가압된 세정수가 출수노즐(318)에 구현된 작은 구멍노즐을 통과하려고 할 때 강한 저항을 받게 된다. 이러한 저항력에 의해 순간적인 역압력이 와류통(430)을 향하여 인가되게 된다.

이러한 저항력에 의해 펌핑밸브(420) 내부의 펌핑포핏(421)이 밀리게 된다.

이때 펌핑스프링(423)이 저항하게 되지만 모터펌프(300)에 의하여 지속적으로 가하여지는 압력과 연동되어 평형위치에서 양측 저항을 조율하는 역할을 하게 되어 맥동하는 압력을 평정하여 균일한 압력이 출수노즐에 작용하게 되어 균일하며 연속적인 미세기포가 발생하게 된다.

이 과정 중에 펌핑밸브(420) 내부의 펌핑포핏(421)과 펌핑캡(422)과 기저부(436) 사이의 틈새에서도 반복적인 캐비테이션이 발생하여 미세기포 발생에 도움을 주게 된다.

펌핑포핏(421)은 모터펌프(300)에 의한 압력이 최대일 때 와류통(430)의 기저부 돌기(437)에 닿을 수 있다. 이때에는 기저부돌기(437)의 측면으로 틈새가 있어 세정수가 공급되는 데 무리가 없고, 그 틈새가 작아 오리피스 기능을 하여 캐비테이션 현상을 발생시킬 수가 있어 미세기포를 다량으로 생성시킨다.

상대적으로 더 작은 구멍을 갖는 출수노즐(318)의 구멍을 통과할 때 발생하는 저항압력으로 인하여 역압력이 작용하게 될 때 도 7에 도시된 바와 같이 펌핑포핏(421)은 일시적으로 펌핑캡(422)을 향하여 움직이지만 모터펌프(300)쪽에서 가해지는 압력이 더 강하기 때문에 펌핑포핏(421)은 펌핑캡(422)에 닿지 않은 상태를 유지하면서 세정수를 공급하는데 무리가 없다. 뿐만 아니라, 맥동압에 따라 흔들림을 갖기 때문에 전체적인 압력을 평준화시켜주는 역할을 하게 된다. 펌핑포핏(421)이 펌핑캡(422)에 가까이 접근할 때에도 틈새가 작아지는 효과가 있어서 캐비테이션 현상이 발생한다.

펌핑포핏(421)은, 모터펌프(300)에 의해 지속적으로 가하여지는 압력과 출수노즐을 통하여 세정수가 토출될 때 발생하는 저항력을 조절함에 의해 와류통(430) 내부와 출수관로 전체의 맥동압력을 제거함으로써, 출수노즐에 균일한 압력의 세정수가 제공되게 한다.

펌핑캡(422)의 다른 측면에는 누수를 방지하기 위한 고무패킹(439)이 장착된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세기포 발생 장치는 와류통(430)과 펌핑밸브(420)의 효과적인 구조 및 작용으로 인하여 출수노즐(318) 내부의 출수필터의 구멍을 메쉬망사보다 큰 것으로 조합하여 배치하더라도 미세기포 발생 특성이 떨어지지 않을 뿐만 아니라 모터펌프(300)의 가압력을 적정수준으로 제어할 수 있기 때문에 미세기포 발생 특성이 개선되는 효과를 낼 수 있다.

300..모터펌프
301...입수노즐 303...입수호스
309...공기흡입구 311...펌프입구,
312...펌프출구 314...마중물홀
317...출수호스 318...출수노즐
330...압력밸브
400...역류방지체크밸브
401...에어역류방지체크밸브 402...자흡수로
410...다기능가압물통
411...다기능가압물통입수구 412...다기능가압물통출수구
413...다기능가압물통자흡수출구
420...펌핑밸브
421...펌핑포핏 422...펌핑캡 423...펌핑스프링
430...와류통
431...상부통 432...하부통
433...입수구 434...돌기부
435...출수구 436...기저부
437...기저부돌기 438...펌핑캡걸림턱
439...고무패킹 440...오링
441...하부측걸림턱 442...상부측걸림턱

Claims (6)

1. 삭제
2. 입수노즐을 통하여 흡입된 세정수와 공기를 혼합하여 미세기포가 포함된 세정수를 발생하고 이를 출수노즐을 통하여 토출하는 미세 기포 발생 장치에 있어서,
   일정 압력으로 세정수를 토출하는 모터펌프;
   상기 모터펌프에서 토출되는 세정수와 공기를 혼합하는 다기능가압물통; 및
   상기 다기능가압물통에서 배출되는 공기가 포함된 세정수에 캐비테이션을 발생시켜 미세기포가 포함된 세정수를 발생시키는 와류통;을 포함하며,
   여기서, 상기 와류통에서 출수되는 미세기포가 포함된 세정수가 상기 출수노즐을 통하여 토출되며,
   상기 와류통은 상기 와류통의 하부에 설치되며 가압된 세정수 및 공기를 유입하는 유입구;
   상기 유입구의 내부에 설치되어 캐비테이션을 발생하는 펌핑밸브;
   상기 펌핑밸브는 상기 와류통의 기저부에 볼록하게 돌출되어 형성된 기저부돌기에 얹혀지며 압력을 받으면 상하 이동이 가능한 펌핑포핏;
   상기 펌핑포핏의 하부에 위치하며 상기 펌핑포핏의 가동범위를 제한하는 펌핑캡; 및
   상기 펌핑포핏과 상기 펌핑캡의 중간 부분에 형성된 펌핑캡 걸림턱에 의해 지지되는 펌핑스프링; 을 포함하며,
   여기서, 상기 펌핑포핏은 상기 모터펌프에 의해 지속적으로 가하여지는 압력과 상기 출수노즐을 통하여 상기 세정수가 토출될 때 발생하는 저항력을 조절함에 의해 상기 와류통 내부와 출수관로의 맥동압력을 제거함으로써 상기 출수노즐에 균일한 압력의 세정수가 제공되게 하고,
   상기 와류통 내부에서 발생된 미세기포를 포함하는 가압된 세정수를 배출하는 출수구를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생 장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 기저부돌기의 측면에는 세정수가 통과할 수 있도록 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍의 크기는 상기 출수노즐의 구멍 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 미세기포 발생 장치.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 모터펌프가 정지할 때 상기 입수노즐을 통하여 세정수가 토출되는 것을 방지하도록 상기 입수노즐과 상기 모터펌프 사이에 설치되는 역류방지 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 다기능가압물통은 내부에 유선형의 내부 곡면을 가지는 저장 공간이 형성되고, 상부 일측에 형성된 다기능가압물통 입수구가 형성되고 상부 타측에 다기능가압물통 출수구가 형성되며 하부에 다기능가압물통 자흡수출구가 형성되어 있으며,
   상기 다기능가압물통 자흡수출구에 설치되며 일정 압력이 되면 닫히게 되는 압력밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생 장치.
   
   
6. 제2항에 있어서, 상기 모터펌프의 회전수의 급격한 변화로 검출하여 입수호스가 빠졌음을 감지하는 것을 특징으로 하는 미세기포 발생 장치.
   
   
   

Images