KR102057079B1

KR102057079B1 - 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치

Info

Publication number: KR102057079B1
Application number: KR1020190114437A
Authority: KR
Inventors: 이성호; 이영호
Original assignee: 이성호; 이영호
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2019-12-18
Also published as: WO2021054539A1; US20220314261A1; CN114390951B; JP7397972B2; CN114390951A; JP2022548884A

Abstract

이온수를 초음파 가진함에 따라 발생한 기포를 배출할 때 이온수에 접촉하는 것을 최소화할 수 있게 구성하므로, 이온수의 물성변화를 방지하여 이온수 효과를 높일 수 있다. 특히, 이온수를 저장하는 수용공간의 바닥이나 측면에서 시작하여 수용공간에 채운 이온수 위로 돌출하게 배출관을 설치하고, 이 배출관을 통해 기포가 수용공간 안으로 배출할 수 있게 구성하므로, 이 기포가 이온수에 닿음에 따라 생길 수 있는 이온수의 물성 변화를 방지함으로써, 이온수의 물성을 그대로 활용할 수 있다. 또한, 이온수 위로 돌출한 배출관의 끝을 적어도 두 개로 분기하므로, 어느 하나가 막히더라도 기포 배출이 가능할 뿐만 아니라 수용공간 안에 생긴 물방울 등이 어느 하나를 막더라도 기포 흐름을 방해하는 것을 미리 방지할 수 있다.

Description

공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치{ULTRASONICS SPRAYING APPARATUS CAPABLE OF PREVENTING CHANGES IN THE PHYSICAL PROPERTIES OF IONIZED WATER BY BLOCKING AIR CONTACT}

본 발명은 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용공간에 채운 이온수를 초음파 가진하여 무화함에 따라 장착 공간에서 생긴 기포를 수용공간으로 배출할 때 이 기포가 이온수와의 접촉을 최소화할 수 있게 구성하므로, 이온수의 물성 변화가 이루어지지 않게 하여 분무 효과와 살균·보습 효과를 높일 수 있게 한 것이다.

일반적으로 초음파 분무장치는 물과 같은 액체를 무화하여 분무하는 장치로, 화장품에서 사용하는 미스트, 분무기, 가습기 등 다양한 형태로 제작하여 사용한다. 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)에는, 이러한 다양한 종류의 초음파 분무장치에 관한 기술이 개시되어 있다.

(특허문헌 1) 한국등록실용 제20-0451159호

용기에 담긴 용액을 분사하는 분무기에 관한 것으로, 손가락으로 당기는 압력에 의해 용액이 분사되고, 분사되는 용액이 금속체 진동부를 통과하면서 미세한 미립자로 무화되게 하여 용액을 분무하고, 분출되는 용액에 가해지는 압력이 고르게 되도록 압력을 완충하는 압력 완충부가 구비된 초음파 분무기에 관한 것이다. 이러한 구성에 의한 압력 완충부가 구비된 초음파 분무기는 수동으로 그때그때의 상황을 보아가며 손가락으로 당기는 힘의 조절로 감각적으로 분무량을 조절할 수 있어 편리하며, 손가락으로 당기는 힘의 불균형에 의한 압력의 세기를 완충할 수 있어, 용액이 고르게 분무 되도록 하는 편리함이 있으며, 송풍팬으로 공기를 흡입하여 송출하므로, 분무 효과를 극대화할 수 있는 편리함이 있다.

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2015-0056893호

초음파 분무 장치에 관한 것으로, 내부에 중공부가 구비되는 하우징과; 상기 하우징을 일단을 관통하는 유입구와, 상기 유입구에 연결되며 상기 하우징 내부의 중공부에 위치하는 노즐 보디와, 상기 노즐 보디에서 연장되며 상기 하우징을 타단을 관통하는 노즐 팁을 포함하며, 상기 유입구와 연결되며 상기 노즐 보디와 상기 노즐 팁을 관통하는 유로가 형성되는 분무노즐과; 상기 중공부 내부에 위치하고, 상기 노즐 보디의 외주에 배치되며 전압인가에 따라 진동하는 압전 소자와; 상기 노즐 팁의 외주에 배치되어 상기 노즐 팁을 가열하는 가열부와; 상기 유로에 삽입되며 액체를 공급하는 공급튜브를 포함하는 초음파 분무 장치가 제공된다.

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-2016-0121711호

초음파 방향제 분무 시스템에 관한 것으로, 초음파 방향제 분무 시스템은, 분무 홈을 가진 초음파 진동자를 포함하는 분무부, 상기 분무부에 접촉하여 배치된 액체부, 상기 분무부의 상단에 배치된 분무 홈 개폐부, 상기 초음파 진동자와 전기적으로 연결된 구동 회로부 및 상기 구동 회로부와 전기적으로 연결된 외부전원부로 구성될 수 있다. 이에, 제조비용을 절감시킬 수 있고, 폭발위험이 없으며, 부피의 최소화와 무소음 동작 가능하다. 또한, 분무액을 충전할 수 있고, 분무부와 액체부의 교체가 용이하여 장기간 동안 지속적으로 사용할 수 있다.

하지만, 이러한 기존의 초음파를 이용한 분무장치는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 일반적으로 수돗물과 같은 유체를 이용하여 분무할 때는 상관없이 사용할 수 있으나, 산화수나 환원수와 같은 이온수를 이용하여 초음파 분무할 때는 이온수의 기능을 상실하게 한다.

(2) 즉, 기존의 초음파 분무장치는 분무에 사용하는 물이 탱크 등에서 빠져나가면, 물이 빠져나간 만큼 외부 공기나 초음파 가진으로 발생한 기포가 탱크 안에 채운다. 이때, 탱크 외부에서 탱크로 들어가는 외기나 초음파 가진으로 발생한 기포는 초음파 분무에 사용하는 초음파 발생기의 영향을 받아, [도 1]과 같이, 가진 작용을 받아 와류 현상과 유사한 현상을 일으킨다.

(3) [도 1]에서, 투명하게 보이는 투명창 안에서 회오리처럼 휘몰아치게 돌아가는 부분이 탱크에 채워지는 기포의 흐름을 보여준다. 이처럼 탱크 안으로 들어가는 외부 공기는 탱크에 남아있는 물과 접촉하게 되는데, 이때 이온수를 분무에 사용하게 되면, 이온수의 물성 변화로 이온수의 기능을 상실하게 된다.

(4) 이를 좀 더 상세하게 설명하면, 무화 작용으로 탱크에서 물이 빠져나감에 따라 그만큼 외기가 초음파의 가진 현상으로 인해 기포 형태로 이온수 아래에서 위로 부상하게 된다. 이때, 이 기포가 초음파를 받아 가진되면 회오리 형태로 돌면서 탱크 내부를 폭넓게 휘저으면서 이온수와 폭넓게 접촉하게 된다. 이에, 기포와 접촉한 이온수량이 많아질 뿐만 아니라 이처럼 기포와 접촉한 이온수는 물성변화가 생겨 이온수로의 기능을 잃어버린다.

(5) 예를 들어, 산화환원전위를 -650㎷로 충진한 수소수 용액을 종래 초음파 분무장치의 물탱크에 채우고 10~20초간 초음파 진동을 가하면서 분무 작용한 다음 이 물탱크에 남아있는 산화환원력을 측정한 결과 다음과 같은 물성 변화가 나타난다. 10초 동안 분무 작용 후 수소수의 산화환원전위는 +230㎷였고, 20초 동안 분무 작용 후 수소수의 산화환원전위는 +580㎷로 측정되었다. 이 같은 결과를 보면, 물탱크 내에 채운 이온수의 물성이 변화를 일으켜서 산화한 것을 알 수 있다.

(6) 또한, 산화환원전위를 +1020㎷로 충진한 수산화이온 용액을 종래 초음파 분무장치의 물탱크에 채우고 10~20초간 초음파 진동을 가하면서 분무 작용한 다음 이 물탱크에 남아있는 산화환원력을 측정한 결과 다음과 같은 물성 변화가 나타난다. 10초 동안 분무 작용 후 수산화이온의 산화환원전위는 +850㎷였고, 20초 동안 분무 작용 후 수산화이온의 산화환원전위는 +450㎷로 측정되었다. 이 같은 결과를 보면, 물탱크 내에 채운 이온수의 물성이 변화를 일으켜서 산화한 것을 알 수 있다.

한국등록실용 제20-0451159호 (등록일: 2010.11.24) 한국공개특허 제10-2015-0056893호 (공개일: 2015.05.28) 한국공개특허 제10-2016-0121711호 (공개일: 2016.10.20)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 분무하려고 이온수를 초음파 가진함에 따라 장착 공간에서 발생한 기포를 수용공간으로 배출할 때 기포가 수용공간에 채운 이온수에 접촉하는 것을 최소화할 수 있게 구성하므로, 초음파 가진된 기포가 이온수와 접촉하면서 이온수의 물성변화를 일으키는 것을 방지하여 이온수 효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있게 한 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이온수를 저장하는 수용공간의 바닥이나 측면에서 시작하여 수용공간에 채운 이온수 위로 돌출하게 배출관을 설치하고, 이 배출관을 통해 초음파 가진으로 생긴 기포가 수용공간 안으로 배출할 수 있게 구성하므로, 이 기포가 이온수에 닿음에 따라 생기를 있는 온수의 물성 변화를 방지함으로써, 이온수의 물성을 그대로 활용할 수 있게 한 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 이온수 위로 돌출한 배출관의 끝을 적어도 두 개로 분기하여 구성하므로, 어느 하나가 막히더라도 기포 배출이 가능할 뿐만 아니라 수용공간 안에 생긴 물방울이나 미스트가 어느 하나를 막더라도 기포 흐름을 방해하는 것을 미리 방지할 수 있게 한 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치는, 이온수를 이용하여 분무작용하는 초음파 분무장치에서, 내부에는 이온수를 수용하는 수용공간(110), 상기 수용공간(110)의 하부나 측부에 구성한 장착 공간(120), 상기 장착 공간(120)에서 초음파 가진으로 생긴 기포를 수용공간(110) 안으로 배출하는 배출관(130)을 포함하는 본체(100); 및 상기 장착 공간(120)에 설치하되, 초음파 발생기(210)를 갖춰서 상기 수용공간(110)에서 장착 공간(120)으로 유동한 이온수를 초음파로 가진하여 무화한 다음 본체(100) 밖으로 분무시켜 주는 분무 모듈(200);을 포함하되;, 상기 배출관(130)은, 한쪽이 이온수에 잠기고 다른 한쪽이 이온수 밖으로 돌출하여 장착 공간(120) 안에서 상기 초음파 발생기(210)의 가진으로 생긴 기포를 수용 공간(110) 의 이온수 위쪽으로 배출하게 설치한 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 장착 공간(120)은 상부가 위로 볼록한 형태로 제작하고, 상기 배출관(130)은 이온수에 잠기는 한쪽이 상기 장착 공간(120)의 볼록한 부분에서 기포를 배출할 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관(130)은, 상기 수용공간(110)에 채운 이온수 위로 돌출한 끝이 적어도 2개로 분기하게 형성한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 수용공간(110)에 채워서 사용하는 이온수는, 수소수, 산성수, 알카리수, 또는 살균수인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 이온수를 무화하여 분무함에 따라 장착 공간에서 초음파 가진으로 발생한 기포가 수용공간에 있는 이온수와 접촉하는 것을 최소화하여, 이온수의 물성 변화 방지 효과를 높일 수 있다.

(2) 이는, 초음파 가진으로 생긴 기포와 접촉한 이온수의 산화환원력의 변화와 같은 물성 변화를 막아 원래 이온수가 가진 물성을 충분히 활용할 수 있게 한다.

(3) 특히, 이온수를 저장한 수용공간의 하부에서 상부로 배출관을 관통하게 구성하므로, 이온수로 분무하지 않을 때는 외기나 기포가 수용공간 안으로 침투하는 것을 차단하면서도 이온수로 분무하면 그만큼 초음파 가진으로 생긴 기포가 배출관을 통해 수용공간 안으로 배출할 수 있게 하여 분무 효과를 높일 수 있다.

(4) 이때, 상기 배출관은 수용공간의 바닥, 즉 수용공간과 장착 공간을 구분하는 상부의 판 부분이 위로 볼록하게 구성한 부분에서 시작하게 구성하므로, 초음파 가진으로 생긴 기포가 장착 공간에 오래 정체하지 않고 볼록한 부분에 모이게 하여 바로 배출관을 통해 수용공간 안으로 배출할 수 있게 하여 발생된 기포가 본체 내의 이온수와의 접촉을 원활하게 차단할 수 있다.

(5) 또한, 상기 배출관은 이온수 위로 돌출한 다른 한쪽 끝을 적어도 두 개로 분기하여 구성하므로, 어느 하나가 막히더라도 다른 하나를 통해 항상 초음파 가진으로 발생한 기포 배출이 이루어지게 한다. 그뿐만 아니라, 수용공간 안에서 맺힌 물방울 등이 배출관을 통해 안으로 유입하더라도 다른 부분을 통해 기포 배출을 할 수 있게 하여 안전하게 사용할 수 있게 한다.

[도 1]은 종래 초음파 분무장치에 이온수를 담아서 분무 작용하는 과정에서 초음파 가진으로 생긴 기포가 이온수에 접촉하는 상태를 보여주는 사진이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 초음파 분무장치의 전체 구성을 보여주는 단면도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 초음파 분무장치로 분무하는 과정을 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 본체(100), 분무 모듈(200), 그리고 초음파 발생기(210)를 포함한다.

특히, 상기 본체(100)에는 초음파 가진으로 생긴 기포를 수용공간(110)으로 배출하는 배출관(130)을 포함하되, 상기 배출관(130)을 통해 배출하는 이 기포가 이온수와의 공기 접촉을 최소화할 수 있게 구성하므로, 이온수의 물성 변화 방지를 통해 이온수가 가진 물성 효과를 그대로 활용할 수 있게 한 것이다.

이때, 상기 배출관(130)은 이온수를 저장하는 수용공간(110)과 분무 모듈(200) 등을 장착하는 장착 공간(120)을 구획하는 부분을 통해 초음파 발진으로 발생한 기포를 수용공간(110) 안으로 배출할 수 있게 장착 공간(120)을 구성하되, 이 장착 공간(120)의 상부가 위로 볼록하게 형성하고, 볼록한 상부에서 배출관(130)이 시작하도록 설치하므로, 이 기포가 볼록한 부분에 모여서 배출관(130)을 통해 수용공간(110)으로 배출하게 되어 장착 공간(120) 내부에 정체하거나 고여있지 않고 바로 수용공간(110) 안으로 배출할 수 있게 한 것이다.

또한, 상기 배출관(130)은 수용공간(110) 안에서 이온수 밖으로 돌출한 한쪽 끝을 적어도 두 개로 분기하게 구성하므로, 어느 한쪽이 막히더라도 초음파 가진으로 생긴 기포가 장착 공간(120)에서 수용공간(110) 안으로 원활하게 배출할 수 있게 하고, 그리고 분무 과정에서 생긴 물방울 등이 이 배출관(130)의 단부를 막더라도 다른 쪽을 통해 기포 배출 작용이 원활하게 이루어질 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 이하, "기포"는 후술할 초음파 발생기를 가진하여 이온수를 무화하여 분무함에 따라 발생하는 기포로, 본 발명에 따른 장치 외부에서 안으로 유입하는 공기일 수도 있고, 이온수에 함유한 공기방울이거나, 또는 이러한 외부 공기와 이온수의 공기방울 모두일 수 있다.

가. 본체

본체(100)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 이온수를 공급받아 저장하고, 저장한 이온수를 공급하여 초음파 분무가 이루어지게 한다.

이러한 본체(100)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 수용공간(110), 장착 공간(120), 그리고 배출관(130)을 포함한다.

1. 수용공간

수용공간(110)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 이온수를 저장하기 위한 공간이다. 이때, 상기 수용공간(110)은 외부에서 이온수를 주입할 수 있도록 마개를 갖추고, 이 마개를 여닫을 수 있게 구성한다. 또한, 상기 마개에는 수용공간(110)을 밀폐할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

여기서, 이온수는 음전하나 양전하를 함유한 물로서, 물을 전기분해한 수소수, 산성수, 알카리수, 또는 살균수를 이용할 수 있다. 이때, 이온수는 외부에서 물을 분해하는 전해조 등을 통해 전기분해한 것을 수용공간(110)에 공급받아 사용할 수도 있고, 본체(100)에 전기분해할 수 있는 전해조 등을 장착하고 이 전해조로 전기분해한 이온수를 수용공간(110)에 저장했다가 사용할 수 있게 구성할 수도 있다.

또한, 상기 수용공간(110)에는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 후술할 분무 모듈(200)에 이온수를 공급할 수 있게 공급관(111)을 구성한다. 이때, 공급관(111)에는 체크 밸브와 같이 한쪽(여기서는 후술할 분무 모듈(200) 쪽)으로만 이온수를 공급할 수 있도록 밸브(112)를 갖추고, 상기 밸브(112)는 닫힌 상태로 있다가 후술할 분무 모듈(200)에서 분무에 필요한 공기 압력 등이 가해졌을 때만 개방하여 분무에 필요한 이온수를 수용공간(110)에서 분무 모듈(200)로 공급하게 구성하는 것이 바람직하다.

2. 장착 공간

장착 공간(120)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 수용공간(110)의 하부나 측부에 위치하도록 구성한다. 이때, 상기 장착 공간(120)은 후술할 분무 모듈(200)을 장착할 수 있고, 상기 수용공간(110)에서 이온수를 쉽게 공급받아 초음파 가진을 통해 무화하여 분무할 수 있는 위치라면 어디든지 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 장착 공간(120)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 수용공간(110)의 하부에 구성함으로써, 상기 수용공간(110)에 저장한 이온수가 중력 등을 이용하여 쉽게 장착 공간(120) 안에 설치한 분무모듈(200)에 자연스럽게 공급할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 장착 공간(120)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상부 면이 위로 볼록하게 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 장착 공간(120)에는 후술할 배출관(130)을 통해 장착 공간(120) 안에서 초음파 가진으로 기포가 발생하게 되는데, 이 기포가 장착 공간(120)의 볼록한 부분에 모이게 하기 위함이다. 이렇게 모인 기포는, 이 볼록한 부분에서 시작하는 후술할 배출관(130)을 통해 장착 공간(120) 안에서 오래 정체하거나 머물지 않게 하고 바로 수용공간(110) 안으로 배출할 수 있게 구성한다.

3. 배출관

배출관(130)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 장착 공간(120)에 설치할 분무 모듈(200)의 초음파 발생기(210)의 초음파 가진으로 생긴 기포를 상술한 수용공간(110) 안으로 배출하되, 이온수와의 접촉을 최소화하면서 이온수 위에 모이게 한다.

이를 위해, 상기 배출관(130)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 한쪽이 장착 공간(120)에 연결하여 장착 공간(120)에서 생긴 기포를 배출할 수 있게 하고, 다른 한쪽을 수용공간(110) 안으로 연장하여 기포를 수용공간(110) 안으로 배출할 수 있게 구성한다. 이때, 수용공간(110) 안에 끼워진 배출관(130)은 이 수용공간(110)에 채우는 이온수의 최대 높이보다 위로 돌출하게 구성함으로써, 장착 공간(120)에서 발생한 기포가 배출관(130)을 통해 수용공간(110) 안으로 배출할 때 이온수와의 공기 접촉을 최소화할 수 있게 구성한다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 본 발명의 배출관(130)이 없으면 장착 공간(120)에서 기포가 바로 수용공간(110) 안으로 들어가게 되어 후술할 초음파 발생기(210)의 초음파 가진 때문에 이 기포가 와류처럼 움직이면서 이온수와 접촉하면서 물성을 변하게 하고, 특히 기포가 넓은 영역에 걸쳐 마치 회오리바람처럼 움직이면서 넓은 영역에 걸쳐 이온수와 접촉하여 이온수의 물성을 변하게 한다. 하지만, 상기 배출관(130)은 이러한 기포가 미리 정해진 경로를 통해 이동하고, 특히 이온수와의 접촉이 이루어지지 않게 구성함으로써, 이러한 이온수와 기포(공기)의 접촉으로 발생할 수 있는 이온수의 물성 변화를 미리 방지할 수 있게 한다.

이때, 상기 배출관(130)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 장착 공간(120) 측에 장착한 쪽은 상술한 바와 같이 장착 공간(120)에서 볼록한 부분에 장착하는 것이 바람직하다. 또한, 이 장착 공간(120)에 설치한 배출관(130)에는 체크 밸브와 같은 밸브를 장착하고, 상술한 밸브(112)가 열려서 이온수가 빠져나감에 따라 수용공간(110) 내부의 압력이 낮아지면 열리면서 초음파 가진으로 생긴 기포가 장착 공간(120)에서 배출관(130)을 통해 수용공간(110) 안으로 유입할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배출관(130)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 수용공간(110) 안으로 삽입한 다른 한쪽이 이 수용공간(110)에 채우는 이온수에 잠기지 않을 정도의 높이로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 배출관(130)을 통해 수용공간(110) 안으로 들어오는 기포가 이온수 안에서 이온수와 접촉하는 것을 최소화함으로써, 후술할 초음파 발생기(210)를 통해 가진되어 장착 공간(120)에서 수용공간(110)으로 배출하는 기포에 의해 이온수의 산화환원력과 같은 물성이 변하지 않게 하기 위함이다.

그리고 상기 배출관(130)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 수용공간(110) 안으로 끼워져서 이온수 위로 돌출하게 설치한 한쪽이 적어도 두 개로 분기하게 구성하여 적어도 두 개의 배출구(133)로 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 사용 중에 어느 하나의 배출구(133)가 막히거나 분무 과정에서 물방울 등이 배출구(133)를 막더라도 나머지 막히지 않은 배출구(133)를 통해 원활하게 초음파 가진으로 생긴 기포 배출이 이루어질 수 있게 하기 위함이다. 또한, 이러한 배출구(133)는 두 개로 분기할 때, "U자나 "Y"자 등 다양한 형태로 제작할 수도 있다.

나. 분무 모듈

분무 모듈(200)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 외부에서 공기를 공급받아 일정한 방향으로 배출하면서 상술한 공급 관(111)을 통해 이온수를 공급받아 초음파 가진하여 무화하는 통상의 기술로 제작한 모듈을 사용한다.

이때, 상기 분무 모듈(200)은, 도면에서 도시하지 않았으나, 송풍기와 같이 공기를 소정의 압력으로 압송하거나 압축공기를 공급받거나 발생하게 하는 구성, 상기 수용공간(110)에서 이온수를 공급받아 공기의 흐름을 이용하여 무화하거나 무화가 쉽게 이루어지게 하는 구성, 이온수가 쉽게 무화할 수 있게 예열하는 히터와 같은 가열수단 등 분무에 필요한 통상의 기술로 제작한 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 분무 모듈(200)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 초음파 발생기(210)를 통해 이온수를 무화한다.

초음파 발생기

초음파 발생기(210)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 장착 공간(120)에 설치하여 초음파를 가진하여 이온수에 전달하여 무화하게 하는 통상의 기술로 제작한 것을 사용한다.

이러한 초음파 발생기(210)는, [도 2] 및 [도 3]에서, 상술한 분무 모듈(200)과 별도로 구성한 것으로 설명하고 있으나, 이 분무 모듈(200) 내에 함께 구성하여 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치로서, 이온수(환원성 수소수)에 대하여 산화환원력을 측정한 결과, 다음과 같이 수용공간 내의 이온수에는 물성 변화가 없음을 확인했다.

[산화환원력 측정]

우선, 상기 수용공간에 산화환원전위가 -650㎷인 환원성 수소수를 50㎖만큼 충진했다. 그리고 이 환원성 수소수를 본 발명에 따른 초음파 분무장치로 10~20초 동안 분무하게 한 다음 산화환원전위를 측정했다. 그 결과, 10초 동안 가동한 뒤 환원성 수소수의 산화환원전위는 -650㎷였고, 20초 동안 가동한 뒤 환원성 수소수의 산화환원전위는 -648㎷로 거의 물성 변화가 없는 것을 확인했다.

또한, 상기 수용공간에 산화환원전위가 +1,020㎷인 수산화 이온수를 100㎖만큼 충진했다. 그리고 이 수산화 이온수를 본 발명에 따른 초음파 분무장치로 10~20분 동안 분무하게 한 다음 산화환원전위를 측정했다. 그 결과, 10분 동안 가동한 뒤 수산화 이온수의 산화환원전위는 +1,020㎷였고, 20분 동안 가동한 뒤 수산화 이온수의 산화환원전위는 +1,018㎷로 거의 물성 변화가 없는 것을 확인했다.

이상과 같이 본 발명은 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치에서, 이온수를 무화함에 따라 초음파 진동으로 배출하는 미세한 기포가 이온수에 접촉하는 것을 최소화함으로써, 가진된 기포가 이온수에 폭넓게 접촉함에 따라 발생하는 이온수의 물성 변화를 방지하여 이온수의 물성이 변하지 않은 상태에서 무화 작용이 이루어질 수 있게 된다.

100: 본체
110: 수용공간
111: 공급 관
112: 밸브
120: 장착 공간
130: 배출관
131: 도입 관
200: 분무 모듈
210: 초음파 발생기

Claims

이온수를 이용하여 분무작용하는 초음파 분무장치에서,
내부에는 이온수를 수용하는 수용공간(110), 상기 수용공간(110)의 하부나 측부에 구성한 장착 공간(120), 상기 장착 공간(120)에서 초음파 가진으로 생긴 기포를 수용공간(110) 안으로 배출하는 배출관(130)을 포함하는 본체(100); 및 상기 장착 공간(120)에 설치하되, 초음파 발생기(210)를 갖춰서 상기 수용공간(110)에서 장착 공간(120)으로 유동한 이온수를 초음파로 가진하여 무화한 다음 본체(100) 밖으로 분무시켜 주는 분무 모듈(200);을 포함하되,
상기 배출관(130)은,
분무하려고 이온수를 초음파 가진함에 따라 장착 공간에서 발생한 기포를 수용공간으로 배출할 때 초음파 가진된 기포가 이온수와 접촉하면서 이온수의 물성변화를 일으키는 것을 방지하여 이온수 효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있게 하도록
한쪽이 이온수에 잠기고 다른 한쪽이 이온수 밖으로 돌출하여 장착 공간(120) 안에서 상기 초음파 발생기(210)의 가진으로 생긴 기포를 수용 공간(110) 의 이온수 위쪽으로 배출하게 설치한 것을 특징으로 하는 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치.
제1항에서,
상기 장착 공간(120)은 상부가 위로 볼록한 형태로 제작하고,
상기 배출관(130)은 이온수에 잠기는 한쪽이 상기 장착 공간(120)의 볼록한 부분에서 기포를 배출할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치.
제1항에서,
상기 배출관(130)은,
상기 수용공간(110)에 채운 이온수 위로 돌출한 끝이 적어도 2개로 분기하게 형성한 것을 특징으로 하는 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 수용공간(110)에 채워서 사용하는 이온수는,
수소수, 산성수, 알카리수, 또는 살균수인 것을 특징으로 하는 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치.