KR102649121B1

KR102649121B1 - 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저

Info

Publication number: KR102649121B1
Application number: KR1020230095163A
Authority: KR
Inventors: 지종철; 이균정; 박승우
Original assignee: 주식회사 에이피알
Priority date: 2023-07-21
Filing date: 2023-07-21
Publication date: 2024-03-19

Abstract

물을 전기분해시켜 마이크로 버블을 발생시킴으로써, 마이크로버블이 포함된 물을 사용자의 피부에 제공할 수 있는, 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저가 개시된다. 상기 하우징(10)의 일단에 결합되며, 마이크로버블이 발생 및 공급되는 매질인 순수한 물이 수용되어 있는 물탱크(20), 상기 물탱크(20)의 상부에 위치하며, 상기 물탱크(20)에 수용된 물을 인출하고, 인출된 물이 전기분해관(40)을 통해 사용자의 피부에 분사되도록, 인출된 물을 소정의 압력으로 이송하는 펌프(30) 및 상기 펌프(30)의 일단에 위치하며, 상기 펌프(30)에 의해 물탱크(20)에서 공급된 물을 전기 분해시켜, 마이크로버블을 발생시키고, 마이크로버블이 생성된 물을 사용자의 피부에 공급하는 전기분해관(40)을 포함하며, 상기 전기분해관(40)은 물이 공급되는 입수구(46), 상기 입수구(46)를 통해 공급된 물이 소정 거리 이동하는 이동관(41), 상기 이동관(41)을 통해 이동한 물이 배출되는 출수구(48) 및 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 경로의 양측에 서로 대향하여 위치하며, 이동하는 물에 전압을 인가하여, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물을 점진적으로 전기 분해하여 마이크로 버블을 발생시키는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)으로 이루어진 한 쌍의 전극(42)을 포함하는 것인, 마이크로버블 클렌저를 포함한다.

Description

전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저{Microbubble cleanser including electrolysis tube}

본 발명은 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 물을 전기분해시켜 마이크로 버블을 발생시킴으로써, 마이크로버블이 포함된 물을 사용자의 피부에 제공할 수 있는, 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저에 관한 것이다.

나노, 마이크로 버블수는 현재, 식품(살균) 음료수, 화장품, 액정 제조, 의료(살균, 세포 저장, 항균 작용) 수산자원 식물 재배(용재 산소 공장, 성장 촉진), 전자기기 기판 등 세척, 해양 환경 선체의 마찰 저항 저감화 등 다채로운 분야에서 그 활용이 기대되는데 이르고 있다. 일반적으로 전압을 받아 음전극과 양전극 사이에서 방전을 유도하여 마이크로버블을 발생시킨다.

다양한 구성의 나노 버블 제조장치가 제안되고 있다. 일본 특허 특개2013-34958호는, 액체를 분류하고 분류의 일방 측에서 기체와 혼합해 마이크로 버블을 생성하고 다시 합류시키고 구멍이 형성된 판과 그에 근접해서 마련되는 충돌판에 공급해 나노 버블을 제조하는 것을 개시한다.

본 발명은 마이크로버블을 발생시키는 전기분해관을 소형화시켜, 피부 미용, 구체적으로 피부를 클렌징하는 기기에 적용시키는 것을 개시한다. 피부의 세정이나 세안이 피부 관리에 있어 중요한 이유는 피부가 과거와 달리 각종 오염물질에 더욱 노출되어 있기 때문이다. 사람의 눈엔 보이지 않지만 대기중엔 각종 오염 물질 등이 존재하며 그 중 미세먼지, 초미세먼지는 물을 이용한 일반적인 손세정과 같은 간단한 방식으론 제거되지 않을 수 있다.

피부의 상태를 치료, 보호, 개선하기 위해 매일 피부에 사용된 각종 유익한 물질들은 다양한 방법으로 피부에 적용된 후 적정 시기에 제거될 때 가장 뛰어난 효과를 보이며 바르게 세정되어야 피부에 나쁜 영향을 미치지 않는다. 시간이 지난 후에도 세정되지 않아 피부에 남아있는 물질들은 위에 언급한 환경 오염물질들과 결합되어 피부에 좋지 않은 영향을 끼치며 세정 또한 쉽지 않다.

무엇보다 얼굴을 세정하는 과정인 세안은 얼굴 피부의 특성상 더욱 세심하게 수행되어야 하는데 효과적이면서 안전한 세정을 위해 다양한 전기적, 화학적, 물리적 방법들이 현재까지 개발되었으나 장기적으로 피부의 손상이 없으면서도 안전하고 깨끗하게 세정되는 방법은 많지 않다.

등록특허 제10-0787874호의 ‘피부관리기’에 개시되어 있는 고안을 보면 이와 같은 여러 가지 기능을 탑재한 마사지 기기 형태가 개시되어 있는데 초음파, 적외선, 자외선 등을 선택적으로 발생시켜 살균, 치료, 내분비선 자극, 혈액 순환 개선 등을 통한 미용 효과를 거둘 수 있다고 제시하고 있으나 실질적인 효용성 및 이론적인 근거는 아직 부족한 상태이다.

마이크로버블을 형성하는 과정이 복잡하고, 장치의 소형화 제작에 어려움이 있으며, 많은 시간과 비용을 투자해야 하는 미용 관리나 시술들을 원하는 시간에 쉽고 저렴하게 가정에서 받고자 하는 소비자의 수요가 맞물리면서 자가 시술형의 미용기법과 첨단 미용기기 들이 꾸준히 개발되고 있으나 아직까지는 제품이 보유하고 있는 기술의 진보성이 전통적이고 전문적인 마사지의 효과에 길들여져 있는 사용자의 기대치에 미치지 못하고 있는 실정이다.

국제공개번호 WO 2014-148397 A1 대한민국 등록특허 10-1383816호 대한민국 공개특허 10-2013-0127948호 일본 특허 특개2013-34958호

본 발명의 목적은, 물을 점진적으로 전기분해시켜 마이크로 버블을 발생시키는 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 전극의 일단으로 물이 유입되어, 상기 전극의 다른 일단으로 유출되어 밖으로 배출되는 과정동안, 상기 유입된 물이 한 쌍의 전극의 사이를 통과함으로써 점진적으로 전기 분해되어, 마이크로버블을 발생시키는 과정정에서 쉽게 마이크로버블이 포함된 물을 사용자의 피부에 제공할 수 있는, 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 하우징(10)의 일단에 결합되며, 마이크로버블이 발생 및 공급되는 매질인 순수한 물이 수용되어 있는 물탱크(20), 상기 물탱크(20)의 상부에 위치하며, 상기 물탱크(20)에 수용된 물을 인출하고, 인출된 물이 전기분해관(40)을 통해 사용자의 피부에 분사되도록, 인출된 물을 소정의 압력으로 이송하는 펌프(30) 및 상기 펌프(30)의 일단에 위치하며, 상기 펌프(30)에 의해 물탱크(20)에서 공급된 물을 전기 분해시켜, 마이크로버블을 발생시키고, 마이크로버블이 생성된 물을 사용자의 피부에 공급하는 전기분해관(40)을 포함하며, 상기 전기분해관(40)은 물이 공급되는 입수구(46), 상기 입수구(46)를 통해 공급된 물이 소정 거리 이동하는 이동관(41), 상기 이동관(41)을 통해 이동한 물이 배출되는 출수구(48) 및 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 경로의 양측에 서로 대향하여 위치하며, 이동하는 물에 전압을 인가하여, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물을 점진적으로 전기 분해하여 마이크로 버블을 발생시키는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)으로 이루어진 한 쌍의 전극(42)을 포함하는 것인, 마이크로버블 클렌저를 제공한다.

본 발명에 따른 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저는, 전극의 일단으로 물이 유입되어, 상기 전극의 다른 일단으로 유출되어 밖으로 배출되는 과정동안, 상기 유입된 물이 한 쌍의 전극의 사이를 통과함으로써 점진적으로 전기 분해되어, 마이크로버블을 발생시켜, 마이크로버블이 포함된 물을 사용자의 피부에 제공할 수 있다.

도 1 및 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블 클렌저의 외형 사시도 및 길이 방향 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블 클렌저의 분해도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블 클렌저에 사용될 수 있는 펌프의 구조를 보여주는 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 펌프의 내부 구조를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관을 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기분해관의 구조를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관의 이동관을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관에 사용될 수 있는 실제 전극을 보여주는 사진.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관에 사용될 수 있는 전극의 도금층을 보여주는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 있어서, 설명의 편의를 위하여, 일부 구성 요소는 실제보다 크거나 작게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 설명에 있어서, 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 전기분해관을 포함하는 마이크로버블 클렌저는, 하우징(10)의 일단에 결합되며, 마이크로버블이 발생 및 공급되는 매질인 순수한 물이 수용되어 있는 물탱크(20), 상기 물탱크(20)의 상부에 위치하며, 상기 물탱크(20)에 수용된 물을 인출하고, 인출된 물이 전기분해관(40)을 통해 사용자의 피부에 분사되도록, 인출된 물을 소정의 압력으로 이송하는 펌프(30) 및 상기 펌프(30)의 일단에 위치하며, 상기 펌프(30)에 의해 물탱크(20)에서 공급된 물을 전기 분해시켜, 마이크로버블을 발생시키고, 마이크로버블이 생성된 물을 사용자의 피부에 공급하는 전기분해관(40)을 포함하며, 상기 전기분해관(40)은 물이 공급되는 입수구(46), 상기 입수구(46)를 통해 공급된 물이 소정 거리 이동하는 이동관(41), 상기 이동관(41)을 통해 이동한 물이 배출되는 출수구(48) 및 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 경로의 양측에 서로 대향하여 위치하며, 이동하는 물에 전압을 인가하여, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물을 점진적으로 전기 분해하여 마이크로 버블을 발생시키는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)으로 이루어진 한 쌍의 전극(42)을 포함하며, 진동 구동부(50), 제어부(60) 및 진동 클렌징부(70)를 더욱 포함한다.

도 1 및 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블 클렌저의 외형 사시도 및 길이 방향 단면도이다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)은, 사용자가 마이크로버블 클렌저를 손으로 잡거나, 손잡이를 장착하여 사용할 수 있도록 대략 원통 형태로 마련될 수 있고, 물 탱크(20), 펌프(30), 전기분해관(40), 진동 구동부(50), 제어부(60), 진동 클렌징부(70) 등이 상기 하우징(10)의 내부에 수용되거나, 상기 하우징(10)의 일단에 장착될 수 있다. 예를 들면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블 클렌저의 분해도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 상단에 진동 클렌징부(70)가 결합되고, 하단에 물 탱크(20)가 결합되며, 내부에 펌프(30), 전기분해관(40), 진동 구동부(50) 및 제어부(60)가 장착될 수 있다. 상기 하우징(10)의 상단에는 후술되는 전기분해관(40)에서 발생된 마이크로버블을 포함한 물이 사용자의 피부로 배출되는 전기분해관(40)의 출수구(48)가 외부로 노출되는 관통홀(14)을 더욱 포함한다. 상기 하우징(10) 중간에 위치하는 버튼은 마이크로버블 클렌저를 구동시키기 위한 버튼이다. 상기 하우징(10)은 플라스틱 등의 단단한 합성수지, 실리콘, 고무 등의 소정의 탄력을 가지는 합성수지, 금속 등의 통상의 재질로 이루어질 수 있다.

상기 물탱크(20)는, 마이크로버블(microbubble)이 발생 및 공급되는 매질인 물이 수용되어 있는 용기로서, 상기 하우징(10)의 일단에 결합되며, 예를 들면 하우징(10)의 하단에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 매질인 물은 특별히 제조된 용액이 아닌, 순수한 물인 것이 바람직하다.

상기 물탱크(20)의 상부에는 워터 컵 노즐이 위치된다. 상기 워터 컵 노즐과 물탱크(20)는 종래의 방법으로 결합될 수 있으며, 예를 들어 다수의 홈이 형성되어, 상기 홈이 맞물리도록 돌려서 결합되거나, 끼워 맞춤으로 결합될 수 있다. 상기 워터 컵 노즐의 상부에는 펌프(30)와 결합되는 결합부 및 후술되는 펌프(30)의 튜빙(35)에 의해 제1 유로관(31)과 연결되는 노즐관(22)을 더욱 포함될 수 있다. 즉, 상기 펌프(30)의 일정 압력에 의해 물탱크(20)에 수용된 물은, 노즐관(22)을 통해 펌프(30)로 상승 이동되는 것이다.

상기 펌프(30)는, 물탱크(20)에 수용된 물을 인출하고, 인출된 물이 전기분해관(40)을 통해 사용자의 피부에 분사되도록, 인출된 물을 소정의 압력으로 이송시켜, 물을 사용자의 피부 쪽으로 밀어낸다. 즉, 상기 물탱크(20)에 수용된 물은 정량 펌프(30)에 의해 물탱크(20)에서 전기분해관(40)까지 공급된다. 다만, 도 2에 도시된 길이 방향 분해도에는, 물탱크(20), 펌프(30) 및 전기분해관(40)의 결합 방법에 대하여 구체적으로 도시하고 있지 않으나, 후술되는 도면에 의해 상기 결합 구조에 대하여 기재될 것이다. 상기 펌프(30)는 소정의 브라켓에 의해 하우징(10)의 내부에 결합 고정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블 클렌저에 사용될 수 있는 펌프의 구조를 보여주는 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 기기의 중앙부에는 아래의 예시와 같은 튜브연동식 정량 펌프(Peristaltic Pump)(이하 튜빙 펌프라고도 함)가 위치하며, 상기 펌프(30)는 물탱크(20)의 일단(구체적으로, 물탱크(20)의 노즐관(22))과 연결되는 제1 유로관(31)과 전기분해관(40)의 일단(구체적으로, 전기분해관(40)의 입수구(46))과 연결되는 제2 유로관(32)을 포함한다. 이 경우, 상기 펌프(30)에서 물 탱크(20)로 제1 유로관(31)을 통해 소정의 압력으로 공기를 공급하면, 상기 제1 유로관(31)을 통해 물탱크(20)에서 인출된 물이 제2 유로관(32)을 통해 소정의 압력으로 전기분해관(40)으로 이송된다(도 4의 (A)에서 (B) 방향으로 나가는 화살표는 물의 흐름을 나타냄).

도 5는 도 4에 도시된 펌프의 내부 구조를 보여주는 도면이고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 펌프(30)는 튜브연동식 정량 펌프로써, 펌프(30)를 구동시키는 모터(33) 및 상기 모터(33)의 일단에 위치하며, 상기 모터(33)가 구동되면 구동 회전되는 다수의 회전 기어; 및 상기 다수의 회전 기어의 외주면을 둘러싸며, 물탱크(20)에서 인출된 물이 이동되는 튜빙(35)을 포함하는 펌프 구동부를 포함할 수 있다. 상기 튜빙(35)은 속이 빈 관 형태로, 튜빙(35)의 내부에 물이 이동한다. 상기 튜빙(35)의 재질은 제한없이 사용할 수 있다.

상기 펌프(30)의 구동 방법은, 예를 들어, 상기 펌프(30) 내의 모터(33)가 구동되면, 모터(33)의 회전축에 의해 회전 기어(34)가 회전하게 되어, 튜빙(35)의 내부에 소정의 압력이 생성된다. 이에, 상기 물탱크(20)의 노즐관과 연결되는 제1 유로관(31)을 통해 물탱크(20)에 수용된 물이 펌프(30) 쪽으로 인출되며, 상기 회전 기어(34)의 회전 방향에 따라, 물탱크(20)에 인출된 물이 튜빙(35)을 이동하여, 후술되는 전기분해관(40)의 입수구(46)와 연결되는 제2 유로관(32)을 통해, 전기분해관(40)으로 이송될 수 있는 것이다.

상기 펌프(30)로 사용되는 정량 펌프는, 정밀하게 유입되는 유체의 양을 컨트롤 할 수 있으며, 펌프(30)의 내부에 위치하는 튜빙(35)을 이용하여 오염 등의 우려없이 액체(예를 들어, 물)를 이동할 수 있다. 이와 같은 원리로 물을 공급(수송)하는 과정에서, 펌프(30) 내의 튜빙(35) 내부로 흐르는 물이 구동 장치에 의해 오염되지 않아, 세안에 적합한 깨끗한 물의 공급이 가능하여, 피부 세안을 깔끔하게 수행할 수 있게 한다.

상기 전기분해관(40)은, 긴 직육면체의 형태를 가지며, 펌프(30)의 일단에 위치하여, 상기 펌프(30)에 의해 물탱크(20)에서 공급된 물의 일부를 점진적으로 전기분해하여, 마이크로버블을 발생시키는 마이크로버블 발생기이며, 상기 발생된 마이크로버블이 생성된 물을 사용자의 피부에 공급한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관을 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기분해관의 구조를 보여주는 도면이며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전기분해관(40)은, 물이 공급되는 입수구(46), 상기 입수구(46)를 통해 공급된 물이 소정 거리 이동하는 이동관(41), 상기 이동관(41)을 통해 이동한 물이 배출되는 출수구(48) 및 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 경로의 양측에 소정의 간격으로 서로 대향하여 위치하며, 이동하는 물에 전압을 인가하여, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물을 점진적으로 전기 분해하여 마이크로 버블을 발생시키는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)으로 이루어진 한 쌍의 전극(42)을 포함한다. 상기 전기분해관(40)은, 직육면체의 형태를 가지며, 입수구(46)로부터 공급된 물의 일부를 전기 분해하여 마이크로버블을 발생시킬 수 있는 마이크로버블 발생기이다.

상기 입수구(46)는 펌프(30), 구체적으로 펌프(30)의 내부에 위치하는 튜브(35)의 일단(제1 유로관(31))과 연결되어, 물탱크(20)에 수용된 물이 소정의 압력에 의해 전기분해관(40)으로 공급(인출)되는 것이다. 상기 출수구(48)는 하우징의 관통홀(14) 및 후술되는 진동 클렌징부의 관통홀(74)과 같은 위치에 존재하여, 마이크로버블이 발생된 물을 사용자의 피부로 배출(분사)될 수 있다.

상기 전기분해관(40)의 입수구(46)로부터 공급된 물은 이동관(41)을 따라 흐르고, 이때 상기 이동관(41) 내부에 위치하는 한 쌍의 전극(42)에 의해, 물의 일부가 전기 분해되어 마이크로버블을 발생시킴으로써, 상기 마이크로버블이 포함된 물을 형성할 수 있다.

구체적으로, 상기 입수구(46)로부터 공급된 물은 이동관(41)을 따라 흐르며, 상기 전기분해관(40)의 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 일부는 제1 전극(43)과 제2 전극(44) 사이를 이동하게 된다. 이 때, 상기 제1 전극(43)과 제2 전극(44)에 전압을 인가하게 되면, 상기 제1 전극(43)과 제2 전극(44) 사이를 이동하는 물의 일부에서 전기분해가 이루어진다. 구체적으로 상기 제1 전극(43)은 외부 전원, 예를 들면, 배터리(52)에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전극(44)은 외부 전원에 전기적으로 연결된다. 더욱 구체적으로, 외부 전원으로부터 상기 제1 전극(43) 및 제2 전극(44)에 전류가 공급되면, 양 전극의 사이의 소정의 간격 사이의 전체 영역에서 수중 방전이 발생하여, 물 분자의 활발한 전기분해가 이루어져, 마이크로버블이 발생되는 것이다. 따라서, 상기 전기분해관의 입수구(46)로부터 공급된 물이 출수구(48)를 통해 배출되는 마지막까지 전기 분해되어 점진적으로 마이크로버블을 발생시킬 수 있으며, 상기 마이크로버블이 포함된 물은 상기 전기분해관(40)의 출수구(48)를 통해 배출된다. 또한, 상기 전기분해관(40)에서 전기 분해된 일부의 물은 가열되어, 마이크로버블이 풍부하게 포함된 미온수를 사용자의 피부에 인가되게 할 수 있다.

상기 한 쌍의 전극(42)은 모듈 캡(47)에 의해 이동관(41)에 고정 및 연결된다. 구체적으로, 상기 이동관(41)의 하부에 모듈 캡(47)이 끼워져 결합되는 구조로써, 상기 이동관(41)의 내부에 제1 전극(43)과 제2 전극(44)이 위치된 후, 이동관(41)의 하부에 모듈 캡(47)이 결합되면, 상기 이동관(41)의 내부에 제1 전극(43)과 제2 전극(44)이 고정된다.

상기 한 쌍의 전극(42)은 안쪽의 고정 가이드(45)(고정 레일 등일 수 있음)에 의해, 상기 이동관 내부에 고정된 전극이 전원과 용이하게 연결되며, 상기 고정 가이드(45)는 구조적으로 다양하게 변경될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관의 이동관을 보여주는 도면이고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 입수구(46)로부터 공급된 물이 출수구(48)를 통해 배출되는 과정동안, 물이 점진적으로 전기분해되어 마이크로버블을 발생시킬 수 있도록, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 거리는, 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 길이(t)에 영향을 받는다.

상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물은 전극(42)의 길이방향을 따라, 즉, 상기 입수구(46)로 공급된 물은, 상기 전극(42)의 일단(전극(42) 하단의 끝)으로 유입되어, 상기 한 쌍의 전극(42) 사이를 통과함으로써 점진적으로 전기분해 되며, 상기 전극(42)의 다른 일단(전극(42) 상단의 끝)으로 유출된다. 상기 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 일단(하단의 끝)은 입수구(46)와 근접한 위치에 있어, 상기 입수구(46)로부터 공급된 물이 유입되는 것이고, 상기 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 다른 일단(상단의 끝)은 출수구(48)와 근접한 위치에 있어, 상기 전기분해로 발생된 마이크로버블은 출수구(48)로 유출되는 것이다.

따라서, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 거리는, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물에 전압을 인가하는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 길이(t)와 실질적으로 동일하다. 상기 실질적으로 동일하다는 의미는, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물에 전압을 인가하는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 길이(t)가 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 거리의 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 100%일 수 있음을 의미한다. 따라서, 상기 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 길이(t)는, 이동관(41)의 입수구(46)부터 출수구(48)까지의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.

즉, 상기 마이크로버블이 일반 버블에 비해 물속에서 머물러 있는 시간이 길지만 마이크로버블의 효과는 온전하게 피부에 적용되어 세정에 효과적으로 영향을 주어야 함으로 마이크로버블 발생기로부터 생성된 시간과 피부에 인가되는 시간의 간격을 최대한으로 줄이도록, 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 거리는 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물에 전압을 인가하는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 길이(t)와 실질적으로 동일하다.

상기 전기분해관(40)의 이동관(41)의 길이, 즉, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물에 전압을 인가하는 제1 전극(43)과 제2 전극(44)의 길이(t)를 조절할 수 있다. 즉, 상기 이동관(41)의 길이를 원하는 길이로 제조할 수 있다. 이와 같이, 상기 전기 분해관(40)의 크기를 조절할 수 있으며, 초소형 전기분해관 뿐만 아니라 크게 제작할 수 있어, 다양한 용도로 사용 가능하며, 예를 들어 가정용 클렌징 기기, 정수기, 연수기 등 다양한 곳에 사용될 수 있다.

상기 제1 전극 및 제2 전극의 길이를 비롯해, 전체적인 면적이 크고, 서로 대향하는 제1 전극 및 제2 전극 사이의 간격이 좁다면, 전기분해의 효율이 높아 마이크로버블이 더 많이 발생할 수 있다. 다만, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 가해지는 전류의 소모량이 급격히 높아지고, 상기 발생되는 마이크로버블에 의해 전기분해 효율을 높이도록, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 도금된 금속들이 미세하게 깎이게 됨으로써, 시간의 경과에 따라 손상된 부분을 통해 전극의 산화 현상이 빠르게 진행될 수 있다. 이와 같은 현상은, 전기분해의 성능 저하로 이어지고, 결과적으로 전극의 내구성이 크게 떨어지는 결과를 가져온다. 따라서, 전기분해의 효율이 높으며, 전극의 내구성이 크게 떨어지지 않도록, 상기 제1 전극 및 제2 전극의 길이, 면적 및 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이의 간격 등의 적절한 규격이 필요하다.

일반적으로 마이크로버블을 발생시키는 방법은 여러가지 알려져 있으나, 본 발명에 따른 전기분해관은, 전극판을 이용한 수중방전으로 마이크로버블을 발생시킬 수 있다. 상기 수중방전은 강력한 방전효과를 이용해 물 분자를 수소 이온과 산소 이온으로 전기 분해할 수 있고, 이를 연속적으로 발생시켜 피부 클렌징에 이용할 수 있도록 한다. 수중 방전 시의 발생 기포가 양전극 및 음전극의 양 전극 간의 공간을 통해 원활하게 배출되면서 양 전극 간의 전체 영역에서 수중 방전이 발생하여, 물 분자의 활발한 전기분해가 이루어질 수 있는 수중 전기분해로 인해, 마이크로버블이 발생되는 것이다.

전기분해(electrolysis)는 수용액 상태에서 자연적으로 음이온과 양이온으로 분리되지 않는 물질을 전기적인 힘을 이용하여 강제적으로 음이온과 양이온으로 분리시키는 과정을 의미한다. 특히, 물을 전기분해하면 산소와 수소가 1:2 비율로 혼합된 브라운 가스(Brown’s Gas)를 발생시킬 수 있다.

상기 마이크로버블은 일반적으로 50 μm 이하의 크기를 가짐으로써 매우 작은 부력을 가지고 있고, 상승 속도가 약 3mm /min 정도로 느려 장기간 수중에 체류한다. 이로 인해 마이크로버블이 다량으로 생성된 물은 높은 용존 산소량을 가진다. 수중에서 생성된 마이크로버블의 표면엔 표면장력이 작용하고 이로 인해 작아진 버블속의 내압 (자기가압효과)은 높아진다. 위의 작용으로 내압 상승은 더 장시간 이루어지며 마이크로버블화로 기압이 높아진 기체는 효율적으로 물속에 들어갈 수 있어 기체 용해효과 또한 높다 할 수 있다. 위의 작용으로, 기체 용해효과가 높고 정전기적으로 유기 물질을 끌어당기며 소멸되면서 발생하는 에너지를 통해 살균세정효과를 가지고 있어 마이크로버블은 피부의 세정에 매우 적합하다.

상기 마이크로버블이 일반 거품에 비해 물속에서 머물러 있는 시간이 길지만 마이크로버블의 효과는 온전하게 피부에 적용되어 세정에 효과적으로 영향을 주어야 함으로 마이크로버블 발생기로부터 생성된 시간과 피부에 인가되는 시간의 간격을 최대한으로 줄이도록 설계해야 한다. 전기분해 시 전기전도도를 높여주기 위해 NaCl과 같은 전해질을 첨가할 필요성이 있으나 고안된 설계와 전극을 통해 순수한 물을 전기분해한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관에 사용될 수 있는 실제 전극을 보여주는 사진이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해관에 사용될 수 있는 전극의 도금층을 보여주는 도면이다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극(43)과 제2 전극(44)은 각각 양전극과 음전극을 의미하며, 상기 제1 전극(43)과 제2 전극은 일방향으로 연장된 플레이트 형상을 가지며, 필요에 따라, 상기 플레이트 전극에 다수의 개구부가 형성된 망사형 구조를 가질 수 있다.

상기 제1 전극(43)과 제2 전극(44)은 티타늄 금속(42a)에 전기분해의 촉매 효율이 높은 백금계 금속(42b)으로 도금된 전극 플레이트를 사용할 수 있다. 상기 전극(42)은 마이크로버블을 효율적으로 발생시키기 위해, 내식성이 강한 티타늄 금속(42a)에 전기분해 촉매 효과가 높은 금속인 백금 금속(42b)으로 도금되는 것이 바람직하다.

상기 전기분해관(40)에 사용되는 한 쌍의 전극(42)은, 전기분해 촉매효율, 방전 시 금속 이온의 분리로 인한 전극의 짧은 수명, 산화시 유해한 화학적 변화 가능성 등을 모두 고려해, 티타늄 전극(42a)에 백금 금속(42b)으로 도금된 전극을 사용하며, 나아가서, 플레이트 형상에 다수의 개구부가 형성된 망사형 구조로 효율을 더욱 극대화시킬 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전극(42)의 내구성을 위해 2중 이상으로 도금될 수 있으며, 상기 상기 티타늄 금속(42a)에 백금 금속(42b)이 도금된 전극에, 티타늄 금속(42a)으로 2차 도금될 수 있다. 상기 티타늄 금속(42a)과 백금계 금속(42b)은 동일한 두께로 도금될 수 있으며, 상기 티타늄 금속(42a)과 백금계 금속(42b)의 도금의 두께(C)는 0.1μm 내지 10μm 사이의 두께가 바람직하다. 상기 도금의 두께의 범위를 벗어나면, 동일 면적의 매쉬 구조 전극에서 전체적인 표면적이 감소하는 문제가 생기며 제품의 경제성 또한 떨어진다.

상기 전기분해관(40)은, 상기 입수구(46)로 공급된 물이 이동하는 이동 경로인 전기분해관(40)의 이동관(41)과 상기 이동하는 물에 전압을 인가하여, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물을 점진적으로 전기 분해하여 마이크로 버블을 발생시키는 한 쌍의 전극(42)을 결합시킴으로서, 물탱크에서 공급된 물이 출수구(48)를 통해 배출되는 마지막까지 점진적으로 전기 분해되어 연속적으로 마이크로버블을 발생시킬 수 있다.

본 발명에 따른 전기분해관(40)은 펌프(30)에 의해, 물탱크(20)에서 인출된 물이 시술자의 피부로 이동하는 이동관(유로관)(41)의 내부에서, 물이 바로(즉시) 전기 분해되어, 마이크로 버블을 연속적으로 풍부하게 생성시킴으로써, 별도의 버블 생성 챔버를 필요로 하지 않는다.

또한, 상기 전기분해관(40)의 좁은 이동관(41)(유로관)에, 가까운 간격으로 마주하게 양전극을 설치하여 마이크로버블 생성과 더불어, 국부적인 방전열에 의해 물이 기화되면서 형성된 기포가 미약한 전계(電界)에 의해서도 방전을 일으키게 함으로써, 마이크로버블 생성의 시너지를 유도한다.

본 발명에 따른 전기분해관을 가지는 마이크로버블 클렌저는, 다양한 방법으로 전기분해관(40)을 통과하는 액체의 양을 감지할 수 있고, 이를 통해 과전류나 과온을 사전에 방지할 수 있는 시스템을 가질 수 있다. 예를 들어, 정전용량 센서나 I-V Converter 등을 이용할 수 있으며 이를 이용해 물의 양이 물의 유무를 측정할 수 있다.

상기 진동 구동부(50)는, 모터 구동, 초음파 구동 등의 통상의 방법으로 하기 후술되는 진동 클렌징부(70)를 진동 구동시킬 수 있다. 상기 진동 구동부(50)는 하우징(10)의 내부에 위치되어 있는 내장 배터리(52)와 상기 내장 배터리(52)의 상부에 연결된 진동 모터(54)를 포함한다. 상기 진동 구동부(50)는 소정의 브라켓에 의해 하우징(10)의 내부에 결합 고정될 수 있다.

상기 배터리(52)의 구동에 의해 상기 진동 모터(54)가 회전되면서, 진동을 발생시킨다. 상기 진동 모터(54)는 180° 회전되는 것이 바람직하다. 상기 진동 모터(54)의 회전수에 따라 진동의 세기를 조절할 수 있다. 이에 본 발명에 따른 진동 클렌저는 내장 배터리(52)에 의해 동작하며 클렌징 효과와 사용자의 만족도를 높이기 위해 진동 효과 등을 가질 수 있다.

상기 제어부(60)는, 배터리(52)에 전기적으로 연결되어 설정된 프로그램에 따라, 부품(예를 들어, 펌프(30), 전기분해관(40), 진동 구동부(50), 진동 클렌징부(70) 등)을 제어한다. 특히, 상기 제어부(60)는 전압, 전류, 동작 시간 등을 설정하여 과전류나 과온을 사전에 방지할 수 있으며, 마이크로버블의 발생을 제어(조절)할 수 있다.

상기 진동 클렌징부(70)는 하우징(10)의 일단에 위치하며, 예를 들면, 하우징(10)의 개방된 일면을 덮도록, 하우징(10)과 대략 유사한 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 진동 클렌징부(70)는 사용자의 피부에 접촉하여 마찰에 의해 피부를 세정하는 부분으로서, 넓은 면적에서 사용자의 피부와 접촉되도록, 실질적으로 평평한 표면 형태를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 진동 클렌징부(70)는 도면에 도시되어 있지 않지만, 상하 방향으로 진동할 수 있는 진동 플레이트와 상기 진동 플레이트의 상부에 형성된 클렌징 패드(72)를 더욱 포함한다.

상기 진동 플레이트는 그 형태나 재질에 특별한 제한이 없으나, 고무, 실리콘 등의 플렉시블(flexible)한 물질로 이루어질 수 있다.

상기 클렌징 패드(72)는 상하 방향으로 진동하면서 피부와 접촉하고, 피부를 마찰시켜, 피부의 클렌징 기능을 수행한다. 상기 클렌징 패드(54)는 피부와 접촉 및 마찰하여 피부를 세정하기 위한 브러쉬(brush), 돌기부, 스펀지, 세정 타월(towel), 세정 패드 등을 포함할 수 있다.

상기 클렌징 패드(72)는 진동 플레이트와 일체 형성되거나, 접착제에 의해 접착되거나, 물리적인 끼워 맞춤 등 통상의 결합 방법으로 결합되어 있을 수 있다. 상기 진동 클렌징부(70)의 클렌징 패드(72)와 진동 플레이트는 전기분해관(40)의 출수구(44)가 외부로 노출되는 관통홀을 포함한다.

본 발명에 따른 전기분해관(40)은, 한 쌍의 전극(42)이 대향하여 가깝게 위치할 수 있으므로 소형화가 용이하고, 작은 크기의 피부미용 기기에 적합하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 마이크로버블 클렌저는, 초소형 전기분해관(40)과 정량 펌프(30)를 이용해, 사용자의 피부에 인가되는 물이 마지막까지 물길을 따라 전기 분해되어, 마이크로버블을 풍부하게 발생시킬 수 있으며, 상기 마이크로버블이 풍부하게 포함된 물을 사용자의 피부에 공급함으로써, 클렌징에 이용할 수 있는 것이다.

이상 첨부된 도면과 예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 도면에 도시된 내용 및 상술한 실시예들로 한정되지 않는다. 하기 청구항에서 이해를 돕기 위하여 도면 부호를 표기하였으나, 하기 청구항의 범위는 도면 부호 및 도면에 도시된 내용에 한정되지 않고, 예시적인 실시예의 변형들, 등가의 구성들 및 기능들을 모두 포괄하도록 해석되어야 한다.

Claims

하우징(10)의 일단에 결합되며, 마이크로버블이 발생 및 공급되는 매질인 물이 수용되어 있는 물탱크(20);
상기 물탱크(20)의 상부에 위치하며, 물탱크(20)에 연결된 제1 유로관(31)을 통해 상기 물탱크(20)에 수용된 물을 인출하고, 상기 인출된 물을 제2 유로관(32)을 통해 소정의 압력으로 이송하는 펌프(30); 및
펌프(30)의 상부에 설치되어 물이 이동하는 이동관(41)으로 기능하고, 하단에는 상기 제2 유로관(32)을 통해 물이 공급되는 입수구(46)가 형성되고, 상단에는 상기 이동관(41)을 통해 이동한 물이 배출되는 출수구(48)가 형성되며, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물의 이동 경로의 양측에 서로 대향하여 위치하고 이동하는 물에 전압을 인가하여, 상기 이동관(41)을 통해 이동하는 물을 점진적으로 전기 분해하여 마이크로 버블을 발생시키는 한 쌍의 전극(42)을 포함하여 이루어져서 마이크로버블이 생성된 물을 사용자의 피부에 공급하는 전기분해관(40)을 포함한 것인, 마이크로버블 클렌저.
제1항에 있어서, 상기 입수구(46)로 공급된 물은, 상기 전극(42)의 일단으로 유입되어, 상기 한 쌍의 전극(42)의 사이를 통과함으로써 점진적으로 전기 분해되며, 상기 전극(42)의 다른 일단으로 유출되는 것인, 마이크로버블 클렌저.
제1항에 있어서, 상기 사용자의 피부에 접촉하여 마찰에 의해 피부를 세정하는 진동 클렌징부(70) 및 상기 진동 클렌징부(70)를 진동 구동시키는 진동 구동부(50)를 더욱 포함하는 것인, 마이크로버블 클렌저.
제3항에 있어서, 상기 진동 구동부(50)는 180° 회전하는 진동 모터(54)를 포함하는 것인, 마이크로버블 클렌저.
제1항에 있어서, 상기 하우징(10)은 전기분해관(40)에서 발생된 마이크로버블을 포함한 물을 사용자의 피부로 배출시킬 수 있도록, 전기분해관(40)의 출수구(48)가 외부로 노출되는 관통홀(14)을 더욱 포함하는 것인, 마이크로버블 클렌저.