KR102550187B1 - 나노버블발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 구조적 단순화와 소형화를 통해 식당, 목욕탕, 세탁소 등과 같은 대량의 용수를 사용하도록 된 서비스업소에 적합하게 사용할 수 있도록;
내부에 공간부가 형성된 장치본체와; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 장치본체의 외부에서 원수를 공급받도록 된 원수관과; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 원수관과 공간적으로 연결되며 전원공급부의 전원를 제어하도록 된 제어수단의 제어를 통해 전원을 공급받아 원수를 강제로 펌프하여 상기 원수에 이송압력을 형성하도록 된 압력펌프와; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 압력펌프의 배출구와 공간적으로 연결되어 이송압력을 가지는 혼합수가 공급되는 공급구와 외부로 토출하는 토출구를 가지며 상기 공급구와 상기 토출구의 사이에 외부에 대하여 밀폐되어 물에 대한 기체의 용해압력을 형성하도록 된 용해공간이 구비된 용해조와; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 용해조의 토출구와 공간적으로 연결되어 상기 용해조의 내부에서 발생된 나노버블수를 외부로 배수하도록 된 배수관과; 상기 압력펌프와 상기 용해조의 공급구의 사이에 배치되어 상기 압력펌프에서 펌프되는 원수가 경유하면서 상기 용해조로 공급되는 중에 외부의 공기를 공급받아 원수에 공기를 혼합하도록 된 연결관;을 포함하여 이루어지는 나노버블발생장치를 제공한다.

Description

나노버블발생장치{Nano Bubble Generator}

본 발명은, 직경이 미소단위를 가지는 미세기포인 나노버블을 발생시키는 나노버블발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 물(원수)과 공기가 혼합된 혼합수가 이송되는 중에 용해공간을 경유하면서 함유된 기체가 물(원수)에 용해되어 나노화됨에 따라 나노버블수를 발생시키도록 됨은 물론, 특히 구조적 단순화와 소형화를 통해 식당, 목욕탕, 세탁소 등과 같은 대량의 용수를 사용하도록 된 서비스업소에서 경제적이면서 공간효율적으로 적합하게 사용할 수 있도록 된 나노버블발생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 나노버블은, 눈으로 확인할 수 없는 초미세기포로써, 일반 버블의 1/2,000 크기로 피부의 모공 25㎛ 이하의 미세한 공기 입자이며, 소멸할 때 1) 40KHz의 초음파 발생시키고, 2) 140db의 높은 음압을 발생시키며, 3) 4,000도~6,000도의 순간적인 고열 발생된다.

즉, 일반기포는 물속에서 상승해 표면에서 파열하지만 나노버블은 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키며 소멸한다.

이러한 나노버블은 초 극미한 거품으로 물과 공기를 격렬하게 회전시키는 경우 주로 발생한다.

이와 같은 나노버블은 "기체 용해 효과, 자기가압효과, 대전효과" 등의 물리적, 화학적 특성에 의해 다양한 영역에서 활용되고 있으며, 근자에 이르러 특히 어업, 농업 분야에서는 각종 양식, 수경재배에 이용되고, 의료 분야에서는 정밀진단에 이용되며, 각종 분야에서 물리치료, 고순도 정수 처리, 환경장치 등에 사용되고 있는 실정이다.

즉, 그 사용분야가 온천욕부터 암진단까지 광범위하며 피부도 재생해주는데다가 살균효과도 뛰어나다고 알려져 있다.

상기와 같은 나노 버블은 선회액체류식, 스테이트믹서식, 아젝터식, 밴추리식, 가압용해식, 초음파식, 전기분해식, 미세기공필터식 등 다양한 방식으로 생성된다.

이와 같은 다양한 방식의 나노버블발생설비 또는 장치를 통해 나노버블을 발생시키기 위해서는 기체가 혼합된 액체(공급수)를 공급받아 기체를 미세기포로 전환시켜 나노 버블을 생성하게 된다.

상기에서 공급수가 미세기포로 전환되는 과정은 기포가 함유된 공급수(물과 공기가 혼합된)가 미세관로가 구비된 발생수단의 미세관로를 통과하는 중에 분리 및 압축되는 과정을 통해 이루어진다.

상기한 바와 같이 나노버블을 발생하는 나노버블발생장치들 중 하나로, 한국특허등록번호 제10-1146040호(명칭: 나노버블발생장치)가 있으며, 상기 나노버블 발생장치는, 공보에 기재된 바와 같이, 물이 유입되는 물유입구 및 공기가 유입되는 공기유입구와 토출되는 토출구가 구비된 버블생성실과, 상기 버블생성실의 물유입구 및 공기유입구와 토출구의 사이에 마련되며 모터의 축에 끼워져 회전되고 물유입구와 공기유입구를 통해 유입된 물이 유도되는 다수의 유도공이 구비된 회전디스크와, 상기 회전디스크의 물과 공기의 이동방향에 밀착되도록 마련되며 유도공을 통해 유도된 물과 공기를 외 측 방향으로 분기시킴과 동시에 상기 회전디스크의 회전에 따라 물과 공기를 교반하도록 회전디스크방향으로 돌출형성된 다수의 교반편들이 구비된 고정디스크로 이루어져 있다.

이에 따라, 물과 공기가 상기 교반편들과 마찰되면서 교반됨은 물론 교반편들의 사이를 지그잭으로 통과하면서 마찰되기 때문에, 으깨어지듯이 물과 공기를 강하게 교반함과 동시에 압착하도록 되어 있다.

이러한 충격 방식의 미세기포 발생장치는 5 내지 20 bar의 높은 압력이 필요할 뿐만 아니라, 유량손실이 크고, 다수의 노즐 및 부피가 큰 혼합탱크가 요구됨으로써, 장치의 구조와 설비가 복잡해지는 단점이 있었다.

한편, 선회액체류방식의 미세기포발생장치는, 상기 충격식노즐방식과 같이, 물과 공기가 혼합된 혼합수를 와선형으로 공간을 통해 이송하는 과정에서 유입되는 이송압력을 통해 나노버블을 발생시키도록 된 것으로, 와선형 관로를 형성하여 혼합수가 와류를 형성하면서 이송되는 중에 발생된 와류압에 의해 나노버블이 발생하도록 되어 있다.

그러나, 이러한 선회액체류방식의 미세기포 발생장치는, 단일노즐을 통해서는, 미세기포를 발생시키지 못하며 높은 압력이 필요할 뿐만 아니라 부피가 큰 혼합탱크가 요구되는 문제점이 있었다.

근자에는, 내부에 공기의 용해압력을 형성하도록 된 용해공간(A)이 구비된 용해수단;을 통해 외부에서 공급되는 물과 공기의 혼합수에 함유된 공기를 용해하여 나노버블을 발생하도록 된 나노버블발생시스템이 제안되고 있는 실정이다.

즉, 혼합수의 공급에 따른 상기 용해공간(A))에서의 지속적인 공기압의 증대에 따라, 상기 용해공간에 잔존하는 공기의 용해가 발생하는 용해압력이 생성되고 있다.

따라서, 상기 용해공간에서 원수(수돗물)와 공기의 혼합에 따른 혼합수의 발생과 혼합수에 함유된 공기의 용해에 따라 원활하게 나노버블수를 형성하도록 되어 있다.

한국특허등록번호 제10-2128207호(명칭: 나노버블발생장치)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 물과 공기가 혼합된 혼합수가 이송압력을 가지면서 공급되는 공급구와 외부로 토출하는 토출구를 가지며, 상기 공급구와 상기 토출구의 사이에 외부에 대하여 밀폐되어 물에 대한 기체의 용해압력을 형성하도록 된 용해공간이 구비된 용해수단을 포함하여 이루어지되; 상기 용해수단은, 상기 공급구의 입구가 외측면에 배치된 상태에서 상기 공급구의 출구가 상면에 배치되어 외측에서 혼합수가 공급되는 공급관로가 연결되어 상면으로 토출하도록 되며, 상면에 상기 토출구의 입구가 배치된 상태에서 상기 토출구의 출구가 외측면에 배치되어 외측에서 혼합수가 배출되는 배출관로가 연결되어 외측으로 배출된 용해몸체와; 하부가 개방되어 개방된 하부가 상기 용해몸체의 상부에 결속되면서 조립되며 내부에 상기 공급구의 출구를 통해 공급되는 혼합수에 대하여 용해압력을 형성하도록 된 상기 용해공간을 가지며 단면형상이 '

' 형상을 가지는 용해통;을 포함하여 이루어지는 나노버블발생장치가 기재되어 있다.

한국특허등록번호 제10-1146040호 한국특허등록번호 제10-2128207호

그러나, 상기와 같은 종래의 나노버블발생장치들은, 대량의 용수가 사용되는 식당, 세탁소 등과 같은 서비스업소에서는, 작합하게 적용되지 못하여 사용성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하게 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 물(원수)과 공기가 혼합된 혼합수가 이송되는 중에 용해공간을 경유하면서 함유된 기체가 물(원수)에 용해되어 나노화됨에 따라 나노버블수를 발생시키도록 됨은 물론, 특히 구조적 단순화와 소형화를 통해 식당, 목욕탕, 숙박업소, 세탁소 등과 같은 대량의 용수를 사용하도록 된 서비스업소에서 경제적이면서 공간효율적으로 적합하게 사용할 수 있도록 된 나노버블발생장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 나노버블발생장치는, 내부에 공간부가 형성된 장치본체와; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 장치본체의 외부에서 원수를 공급받도록 된 원수관과; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 원수관과 공간적으로 연결되며 전원공급부의 전원를 제어하도록 된 제어수단의 제어를 통해 전원을 공급받아 원수를 강제로 펌프하여 상기 원수에 이송압력을 형성하도록 된 압력펌프와; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 압력펌프의 배출구와 공간적으로 연결되어 이송압력을 가지는 혼합수가 공급되는 공급구와 외부로 토출하는 토출구를 가지며 상기 공급구와 상기 토출구의 사이에 외부에 대하여 밀폐되어 물에 대한 기체의 용해압력을 형성하도록 된 용해공간이 구비된 용해조와; 상기 장치본체의 내부에 구비되며 상기 용해조의 토출구와 공간적으로 연결되어 상기 용해조의 내부에서 발생된 나노버블수를 외부로 배수하도록 된 배수관과; 상기 압력펌프와 상기 용해조의 공급구의 사이에 배치되어 상기 압력펌프에서 펌프되는 원수가 경유하면서 상기 용해조로 공급되는 중에 외부의 공기를 공급받아 원수에 공기를 혼합하도록 된 연결관;을 포함하여 이루어지는 나노버블발생장치에 있어서; 상기 연결관은, 내부에 구비되는 원수의 이동경로상에서 그 내경이 점차적으로 작아진 후 증대되어 상기 압력펌프에서 공급되는 원수의 공급압력에 의한 국부적인 진공압이 형성되는 진공압형성공간이 구비되며, 상기 진공압형성공간과 외부를 공간적으로 연결하는 공기공급공이 형성되는 것을 것을 특징으로 한다.

상기 연결관은, 일단에는 상기 압력펌프의 배출구와 공간적으로 접속되어 원수를 공급받도록 된 유입구가 구비되며, 타단에는 상기 용해조와 공간적으로 접속되어 원수를 상기 용해공간으로 공급하도록 된 공급구가 구비되고, 상기 유입구와 상기 공급구의 사이에는 원수가 이동되는 이동경로를 가지는 연결본체;를 포함하여 이루어지되; 상기 연결본체에서 상기 이동경로는, 그 내경이 점차적으로 작아진 후 증대되어 상기 압력펌프에서 공급되는 원수의 공급압력에 의한 국부적인 진공압이 형성되는 진공압형성공간이 형성되며, 상기 진공압형성공간과 외부를 공간적으로 연결하는 상기 공기공급공이 형성되는 것을 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 나노버블발생장치는, 원수관을 통해 공급되는 원수를 상기 압력펌프를 통해 고압으로 승압하여 용해조로 전달하는 중에 연결관을 경유하면서 외부의 공기를 흡입하여 원수와 혼합된 혼합수가 형성된 상태로 용해조로 공급된 후, 용해공간을 경유하면서 함유된 기체가 원수에 용해되어 나노화됨에 따라 나노버블수를 발생시키도록 된 것으로, 구조적으로 단순하고 소형화가 구현되어 식당, 목욕탕, 숙박업소, 세탁소 등과 같이 용수가 대량으로 소모되는 서비스업소에서 적합하게 사용할 수 있는 효과를 가진다.

아울러, 연결관의 연결본체의 양단에 압력펌프와 용해조를 각각 공간적으로 연결함으로써, 고압으로 승압된 원수를 용해공간으로 공급하도록 됨은 물론, 연결본체의 내부에 형성되는 원수의 이동경로상에서의 원수의 이동압력에 의해 진공압형성공간에서 발생되는 진공압이 형성되어, 공기공급공으로 외부의 공기가 내부로 흡인되어 원수와 혼합됨에 따라, 나노버블발생시 소모되는 공기를 별도의 공기공급장치를 구비하지 않고도 안정적으로 공급할 수 있는 효과를 가진다.

이에 따라, 구조적 단순화를 통해 경제적인 이익 및 공간사용효율을 극대화하는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 나노버블발생장치를 보인 개략 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치의 사용상태를 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 3 내지 도 8은, 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치를 구성하는 연결관을 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 9는, 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치의 제어상태를 보인 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 나노버블발생장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 9는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)는, 원수와 공기가 혼합된 혼합수가 형성된 후, 공기가 원수에 용해공간(A)에서 용해되어 나노화됨에 따라 나노버블수를 발생시키도록 된 것으로, 구조적 단순화와 소형화를 통해 소형의 나노버블설비 또는 장치에 적용할 수 있으며, 특히, 식당, 목욕탕, 숙박업소, 세탁소 등과 같이 용수가 대량으로 소모되는 서비스업소에서 적합하게 적용하도록 된 것이다.

즉, 미도시된 원수공급설비(수도설비 포함)와 연결되어 원수(수돗물 포함)가 공급되는 원수관(100)을 통해 공급되는 원수를 상기 용해공간(A)으로 사용자의 선택에 따라 공급하게 된다.

이때, 상기 혼합수의 지속적인 공급에 따라 상기 용해공간(A))에서의 지속적인 수압의 증대가 이루어지면서 상기 용해공간(A)에서 고압의 수압에 의한 공기에 대한 용해압력이 생성된다.

이에 따라, 상기 용해공간(A)에서 원수와 공기의 혼합에 따른 혼합수의 발생과 혼합수에 함유된 공기의 용해에 따라 원활하게 나노버블수를 형성하게 된다.

상기에서 원수관(100)은, 수도관과 연결된 '급수관' 또는/및 상기 급수관에 접속된 '수도밸브'로 이루어질 수 있으며; '정수장치' 등과 같은 별도의 급수장치와 연결된 '급수관' 또는/및 상기 급수관에 접속된 '수도밸브'로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.

이러한 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)는, 내부에 공간부가 형성된 장치본체(2)와; 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 장치본체(2)의 외부에서 원수를 공급받도록 된 상기 원수관(100)과; 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 원수관(100)과 공간적으로 연결되며 전원공급부(21)의 전원를 제어하도록 된 제어수단(22)의 제어를 통해 전원을 공급받아 원수를 강제로 펌프하여 상기 원수에 이송압력을 형성하도록 된 압력펌프(3)와; 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 압력펌프(3)의 배출구(31)와 공간적으로 연결되어 이송압력을 가지는 혼합수가 공급되는 공급구(41)와 외부로 토출하는 토출구(42)를 가지며 상기 공급구(41)와 상기 토출구(42)의 사이에 외부에 대하여 밀폐되어 물에 대한 기체의 용해압력을 형성하도록 된 상기 용해공간(A)이 구비된 용해조(4);를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 장치본체(2)의 내부에서 상기 제어수단(22)의 제어를 통해 상기 압력펌프(3)를 구동하여 상기 원수관(100)을 통해 공급되는 원수를 승압하여 상기 용해조(4)로 공급하게 된다.

이때, 상기 용해조(4)의 상기 공급구(81)로 공급되는 혼합수가 상기 압력펌프(3)를 통해 원수에 부여된 이송압력에 의해 상기 용해조(4)의 용해공간(A)을 경유하여 이동되는 과정에서 상기 용해공간(A)에 형성된 용해압력을 통해 혼합수에 함유된 공기가 용해되어 나노화됨에 따라, 나노버블수를 발생시키고 상기 토출구(42)를 통해 배출되어 미도시된 사용처로 제공된다.

상기에서 장치본체(2)는, '금속재질'로 이루어진 '육면체' 형상으로 이루어질 수 있으며; 상기 전원공급부(21)는, 외부의 전원선과 접속되는 '전원접속단자'로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적용되는 것이 바람직하다.

상기에서 장치본체(2)에는, 조작버튼이 상기 본체의 외부로 노출되도록 구비되며 상기 압력펌프(3)의 구동상태를 조절하여 조작하도록 된 조작수단(23);이 구비될 수 있다.

즉, 상기 조작수단(23)을 통해 상기 압력펌프(3)의 구동사이클 및 구동시간을 선택적으로 조작하여 설정하게 됨에 따라, 나노버블수의 사용처에 따라, 적합한 원수의 승압을 형성하여 공급하도록 될 수 있다.

상기에서 장치본체(2)에는, 상기 전원공급부(21)와 상기 제어수단(22)의 전기적 연결상태를 조절하도록 된 메인스위치(24)가 구비되어; 필요시, 상기 전원공급부(21)의 전원을 상기 제어수단(22)으로 공급하도록 될 수 있다.

상기에서 장치본체(2)에는, 상기 압력펌프(3)를 통해 승압된 원수의 이송압력을 외부로 표시하도록 된 압력계(25)가 구비되어; 외부에서 육안으로 원수의 이송압력을 인지할 수 있도록 될 수 있다.

한편, 상기에서 용해조(4)는, 상기 공급구(41)의 입구가 외측면에 배치된 상태에서 상기 공급구(41)의 출구가 상면에 배치되어 외측에서 혼합수가 공급되는 상기 압력펌프(3)와 공간적으로 연결되어 상면으로 토출하도록 되며, 상면에 상기 토출구(42)의 입구가 배치된 상태에서 상기 토출구(42)의 출구가 외측면에 배치되어 외측에서 혼합수가 배출되는 용해몸체(43)와; 하부가 개방되어 개방된 하부가 상기 용해몸체(43)의 상부에 결속되면서 조립되며 내부에 상기 공급구(41)의 출구를 통해 공급되는 혼합수에 대하여 용해압력을 형성하도록 된 상기 용해공간(A)을 가지며 단면형상이 '

' 형상을 가지는 용해통(44);을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 용해몸체(43)의 상기 공급구(41)를 통해 공급되는 혼합수가 상기 용해통(44)의 내주면과 충돌하면서 상기 용해공간(A)으로 공급되어 상기 토출구(42)로 이동되는 과정에서 상기 용해공간(A)에 형성된 용해압력을 통해 혼합수에 함유된 기체가 용해되어 나노화됨에 따라, 나노버블수를 발생시킨 후, 상기 토출구(42)를 통해 사용처로 공급된다.

상기 용해몸체(43)에서 상기 토출구(42)에는, '관(管;pipe)' 형상의 '관체'로 이루어지는 '접속관(45)'의 일단이 공간적으로 연결되도록 관접속되며; 상기 접속관(45)의 타단에는, 또 다른 상기 용해몸체(43)의 공급구(41)가 공간적으로 연결되도록 관접속되어; 공급되는 혼합수가 서로 직렬로 연결된 각각의 한 쌍의 상기 용해공간(A)들을 각각 경유하면서 나노버블화되어 나노버블발생효율 및 나노버블품질이 향상되도록 될 수 있다.

상기에서 용해몸체(43)의 상면에서 상기 공급구(41)의 출구에는, 수직상 길이를 가지며 내부에 상기 혼합수가 이송되는 이송관로를 가지어 상기 용해통(44)의 상부면으로 상기 혼합수를 분사하여 충돌압력을 인가하도록 된 분사관(46)이 결속되어 구비될 수 있다.

즉, 상기 공급구(81)를 통해 상기 용해공간(A)으로 공급되는 혼합수가 상기 결속관(87)에 결속된 상기 분사관(86)을 경유하여 상기 용해공간(A)으로 공급된다.

이때, 혼합수가 상기 분사관(86)에 의해 분사됨은 물론, 상기 용해공간(A)을 형성하는 상기 용해통(84)의 상부내주면과 충돌하면서 충돌압력을 인가받아 나노버블화 된다.

상기에서 용해통(44)은, 외부에서 내부를 육안으로 투영하여 인지할 수 있도록 된 '투명재질'로 이루어져; 외부에서 혼합수의 나노버블화과정을 인지할 수 있도록 될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)는, 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 용해조(4)의 토출구(42)와 공간적으로 연결되어 상기 용해조(4)의 내부에서 발생된 나노버블수를 외부로 배수하도록 된 배수관(200)과; 상기 압력펌프(3)와 상기 용해조(4)의 공급구(41)의 사이에 배치되어 상기 압력펌프(3)에서 펌프되는 원수가 경유하면서 상기 용해조(4)로 공급되는 중에 외부의 공기를 공급받아 원수에 공기를 혼합하도록 된 연결관(5);을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 연결관(5)을 통해 상기 압력펌프(3)를 통해 승압된 이송압력을 가지는 원수가 상기 용해공간(A)이 구비된 상기 용해조(4)로 공급되도록 공간적으로 연결하여 상기 용해공간(A)으로 원수를 공급하게 되어 나노버블화된 후, 상기 배수관(200)을 통해 사용처로 공급되도록 되어 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)는, 상기 연결관(5)은, 내부에 구비되는 원수의 이동경로상에서 그 내경이 점차적으로 작아진 후 증대되어 상기 압력펌프(3)에서 공급되는 원수의 공급압력에 의한 국부적인 진공압이 형성되는 진공압형성공간(B)이 구비되며, 상기 진공압형성공간(B)과 외부를 공간적으로 연결하는 공기공급공(51)이 형성되는 것으로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 압력펌프(3)에서의 원수의 공급시에 원수의 이동압력에 의해 상기 진공압형성공간(B)에서 진공압이 형성된다.

이에 따라, 상기 공기공급공(51)을 통해 외부의 공기가 흡입되면서 내부로 공급되어 원수와 혼합됨과 아울러, 상기 용해조(4)으로 공급된다.

따라서, 상기 용해공간(A)에서의 나노버블발생시 소모되는 공기를 별도의 공기공급장치를 구비하지 않고도 안정적으로 공급할 수 있으며; 특히, 구조적 단순화를 통해 경제적인 이익 및 공간사용효율을 극대화하게 된다.

상기에서 진공압형성공간(B)은, 상기 이동경로상에서 직경의 축소 및 확대되는 형상으로 이루어지는 부위에 형성되며, '파스칼원리'와 '베르누이의 정리 이론'에 따라, 축소되는 직경을 가지는 공간에서 '케비테이선(공동화)'가 발생된다..

즉, 상기 진공압형성공간(B)이 원수의 이동시 자연발생적으로 형성되며, 이에 따라, 상기 공기공급공(51)으로의 진공흡입력이 발생되어, 외부의 공기가 자연적으로 공급된다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)에서 상기 연결관(5)에는, 일단에 상기 압력펌프(3)의 배출관(31)과 공간적으로 접속되어 원수를 공급받도록 된 인입구(521)가 구비되며, 타단에 상기 용해조(4)와 공간적으로 접속되어 원수를 상기 용해공간(A)으로 공급하도록 된 퇴출구(532)가 구비되고, 상기 인입구(521)와 상기 퇴출구(522)의 사이에는 원수가 이동되는 이동경로를 가지는 연결본체(52)가 접속 구비된다.

즉, 상기 연결본체(52)의 양단에 구비된 상기 인입구(521)와 상기 퇴출구(522)에 상기 압력펌프(3) 및 상기 용해조(4)를 각각 접속하여 공간적으로 연결하게 된다.

이에 따라, 상기 압력펌프(3)에서 승압된 원수가 상기 용해공간(A)으로 공급된다.

상기에서 인입구(521) 및 상기 퇴출구(522)는, 상기 압력펌프(3)의 배출관(31) 및 상기 용해조(4)의 유입구(41)와 각각 나사결합되면서 연결되도록 될 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 상기 인입구(521)와 상기 퇴출구(522)는, '나사형상'의 '나사부'가 일체로 성형될 수 있다.

한편, 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)에서, 상기 연결본체(52)의 상기 이동경로는, 그 내경이 점차적으로 작아진 후 증대되어 상기 압력펌프(3)에서 공급되는 원수의 공급압력에 의한 국부적인 진공압이 형성되는 상기 진공압형성공간(B)이 구비되며, 상기 진공압형성공간(B)과 외부를 공간적으로 연결하는 상기 공기공급공(51)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 압력펌프(3)에서의 원수의 공급시에 원수의 이동압력에 의해 상기 진공압형성공간(B)에서 진공압이 형성됨에 따라, 상기 공기공급공(51)을 통해 외부의 공기가 흡입되면서 내부로 공급되어 원수와 혼합됨과 아울러, 상기 용해공간(A)으로 공급된다.

상기에서 연결본체(52)는, 양단에 각각 구비되는 상기 인입구(521) 및 상기 퇴출구(522)가 형성되면서 내부가 관통된 '관(管;pipe)' 형상의 '관체'로 이루어지며; 상기 공기공급공(51)은, 상기 연결본체(52)의 외부와 상기 진공압형성공간(B)을 각각 관통하면서 공간적으로 연결하도록 관통형성되는 것으로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 연결본체(52)가 성형공정을 통해 대량 생산에 적합한 설계구조로 이루어질 수 있어, 경제적으로 제공할 수 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)에서, 상기 연결본체(52)에는, 외부에서 상기 공기공급공(51)과 접속되면서 연결되며 상기 진공압형성공간(B)에서 진공압의 형성유무에 따라, 공기의 공급에 대한 개폐를 하도록 된 일방향체크밸브(53)가 접속되면서 연결될 수 있다.

즉, 상기 압력펌프(3)에서 원수가 공급될 때에 원수의 이동압력에 의해 상기 진공압형성공간(B)에서 진공압이 형성되면 상기 일방향체크밸브(53)가 개방되면서 외부의 공기가 상기 공기공급공(51)을 경유하여 상기 진공압형성공간(B)으로 공급되어 원수와 혼합된 후, 상기 용해공간(A)으로 공급된다.

아울러, 사용자의 선택에 따라, 상기 압력펌프(3)에서의 원수의 공급이 중단되면, 상기 진공압형성공간(B)에서 진공압이 해제되고, 상기 용해공간(A)에서 역류하는 혼합수에 의해 상기 일방향체크밸브(53)가 폐쇄되면서 외부로의 누수가 발생되지 않게 된다.

이에 따라, 안정적인 공기의 공급이 자연적으로 이루어지며, 상기 공기공급공(2)에서의 외부로의 원수 또는/및 혼합수의 누수를 방지도록 되어 안정성을 구현하게 된다.

한편, 본 실시 예에 의한 나노버블발생장치(1)에서, 상기 연결본체(52)에는, 외부에서 상기 공기공급공(51)과 공간적으로 접속되면서 연결되며 외부에서 상기 공기공급공(51)으로 이동되는 공기의 단위시간당 이동량을 조절하도록 된 조절밸브(54)가 구비될 수 있다.

즉, 상기 조절밸브(54)를 통해 상기 진공압형성공간(B)에서 진공압의 형성되어 외부의 공기가 상기 일방향체크밸브(53)를 경유하여 상기 공기공급공(51)으로 공급될 때, 공기공급량을 선택적으로 조절하여 상기 용해공간(A)에서의 적합한 공기압을 형성하도록 됨에 따라, 상기 압력펌프(2)에서 공급되는 원수의 공급환경에 맞춤되면서 적합한 나노버블발생환경을 형성하게 될 수 있다.

이에 따라, 사용자에 의해 나노버블발생환경을 선택적으로 조절하도록 되어, 사용품질이 향상될 수 있다.

상기에서 조절밸브(54)는, 상기 공기공급공(51)과 상기 일방향체크밸브(53)의 사이에 접속 구비될 수 있으며; 각각의 상기 공기공급공(51)과 상기 조절밸브(54) 및 상기 일방향체크밸브(53)들은, 길이를 가지며 양단이 관통된 '관(管;pipe)' 형상으로 이루어지는 각각의 연결튜브(55)들에 의해 공간적으로 연결될 수 있다.

즉, 상기 연결튜브(55)들의 길이를 선택적으로 조절하여, 전체 점유공간에서의 상기 조절밸브(54) 및 상기 일방향체크밸브(53)의 배치를 선택적으로 위치시킬 수 있어, 공간사용효율을 증대하게 될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 나노버블발생장치 100 : 원수관
200 : 배수관 2 : 장치본체
21 : 전원공급부 22 : 제어수단
23 : 조작수단 24 : 메인스위치
25 : 압력계 3 : 압력펌프
31 : 배출관 4 : 용해조
41 : 공급구 42 : 토출구
43 : 용해몸체 44 : 용해통
45 : 접속관 46 : 분사관
5 : 연결관 51 : 공기공급공
52 : 연결본체 521 : 인입구
522 : 퇴출구 53 : 일방향체크밸브
54 : 조절밸브 55 : 연결튜브
A : 용해공간 B : 진공압형성공간

Claims (2)

1. 내부에 공간부가 형성된 장치본체(2)와; 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 장치본체(2)의 외부에서 원수를 공급받도록 된 원수관(100)과; 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 원수관(100)과 공간적으로 연결되며 전원공급부(21)의 전원를 제어하도록 된 제어수단(22)의 제어를 통해 전원을 공급받아 원수를 강제로 펌프하여 상기 원수에 이송압력을 형성하도록 된 압력펌프(3)와; 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 압력펌프(3)와 연결되어 이송압력을 가지는 혼합수가 공급되는 공급구(41)와 외부로 토출하는 토출구(42)를 가지며 상기 공급구(41)와 상기 토출구(42)의 사이에 외부에 대하여 밀폐되어 물에 대한 기체의 용해압력을 형성하도록 된 용해공간(A)이 구비된 용해조(4)와; 상기 장치본체(2)의 내부에 구비되며 상기 용해조(4)의 토출구(42)와 공간적으로 연결되어 상기 용해조(4)의 내부에서 발생된 나노버블수를 외부로 배수하도록 된 배수관(200)과; 상기 압력펌프(3)와 상기 용해조(4)의 공급구(41)를 연결하는 연결관(5);을 포함하는 나노버블발생장치(1)에 있어서;
   상기 연결관(5)에는,
   일단에 상기 압력펌프(3의 배출구와 공간적으로 접속되어 원수를 공급받도록 된 인입구(521)가 구비되며 타단에 상기 용해조(4)와 연결되는 퇴출구(522)가 구비되고 상기 인입구(521)와 상기 퇴출구(522)의 사이에 상기 압력펌프(3)에서 공급되는 원수의 공급압력에 의한 국부적인 진공압이 형성되는 진공압형성공간(B)이 형성되며 상기 진공압형성공간(B)과 외부를 공간적으로 연결하는 상기 공기공급공(51)이 형성된 연결본체(52)가 접속 구비되고;
   상기 연결본체(52)에는,
   외부에서 상기 공기공급공(51)과 접속되면서 연결되며 상기 진공압형성공간(B)에서 진공압의 형성유무에 따라, 공기의 공급에 대한 개폐를 하도록 된 일방향체크밸브(53)와, 상기 공기공급공(51)으로 이동되는 공기의 단위시간당 이동량을 조절하도록 된 조절밸브(54)가 구비되며, 각각의 상기 공기공급공(51)과 상기 조절밸브(54) 및 상기 일방향체크밸브(53)들은 길이를 가지며 연결튜브(55)들에 의해 공간적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 나노버블발생장치.
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