KR20100136694A - 기포발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기의 흡입량이 조절되어 기포의 크기가 변조되는 기포발생기에 관한 것이다.

물과 공기가 흡입되고 이송되어 압축되도록 구비되는 펌프와;

물의 흡입 및 압축과 가속에 의해 공기가 흡입되는 공기흡입밸브와;

공기의 흡입양이 단속되는 유량밸브와;

흡입된 물과 공기가 배합되어 압축되는 기액배합기와;

물이 흡입되는 흡수관 및 흡수노즐과;

기포가 분출되는 분출관 및 분출노즐과;

펌프의 구동이 통제되는 컨트롤러가 전원이 통전되어 구성된다.

따라서, 사용자의 의지에 따라 펌프의 구동에 의해 액체가 흡입되어 분출되며, 분출구에 구비된 공기흡입밸브에 의해 공기가 흡입되어 물과 공기가 기액배합기에 의해 배합되어 기포가 분출된다.

이와 같이 펌프의 분출구에 공기흡입밸브가 구비되어 물의 가압과 가속에 의해 공기가 흡입되도록 형성되어 펌프의 흡입이 효율적으로 될 수 있도록 구성된다.

또한, 와류노즐에 의해 기액이 배합되고 압축되는 기액배합기가 구비되어 기액의 배합과 압축이 효율적으로 될 수 있도록 구성된다.

본 발명은 공기의 흡입이 펌프의 물 흡입력에 영향을 미치지 않고 물이 흡입되어 분출되도록 구성된다.

펌프, 흡수관, 기액배합기, 공기흡입밸브, 유량밸브, 공기도입관, 와류노즐, 기액배합기, 배출관, 흡수관, 흡입노즐, 배출노즐,

Description

기포발생기 {Bubble Machine}

본 발명은 물과 공기가 펌프의 흡입과 분출에 의해 배관을 통해 수송되어 배합되고 압축되어 기포가 발생되는 공지의 기포발생기에 관한 것이다.

종래기술의 대표적인 것으로, 국내특허 제10-0847696호 미세기포 발생장치(Micro Bubble Machine)가 개시되어 있다.

이 미세기포 발생장치는 모터펌프(100)의 입수로(103)와 입수호스(102)사이에는 체크밸브(119)를 구성하여, 입수로(103), 주입수로(104)및 보조입수로(105)내에 유입된 세정수가 외부로 흘러 나가는 것을 방지 할 수 있도록 구성한다.

모터펌프(100)의 입수로(103)는 주입수로(104)와 보조입수로(105)로 나누어 구성하고, 보조입수로(105)에는 유량감지센서(106)를 장착하여 구성한다.

이는 입수로(103)에 세정수가 들어오는 경우와 사용 중 사용자의 실수로 인하여 입수노즐(101)이 욕조의 외부로 돌출되어 대기 중으로 빠져 입수노즐(101)에 공기가 유입되어 들어오는 경우를 구분할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 흡입된 세정수는 펌프입구(111)를 통하여 펌프헤드(113)로 들어가는데, 펌프입구(111)와 펌프헤드(113) 사이에는 압력밸브(130)와 연통되는 마중 물홀(114), 공기흡입구(109)는 솔레노이드밸브(110)와 연통할 수 있도록 구성하고, 온도센서홀(108)은 온도센서(108)가 부착될 수 있도록 구성한다.

펌프출구(112)측은 다기능물통(120)과 연통할 수 있도록 구성하고, 다기능물통(120)은, 펌프출구(112)와 연통되는 다기능물통입구(121), 상부에 에어벤트(125)와 연통되는 다기능 물통상부홀(123), 하부에 압력밸브(130)와 연통되는 다기능물통하부홀(124), 출수로(115)와 연통되는 다기능물통출구(122)를 구비하여 구성한다.

출수로(115)는 다기능물통출구(122)와 연통하여 구성하고, 출수로(115)와 출수노즐(117) 사이는 "T"자 배관을 이용하여 일면은 압력센서(116)를 구성하고, 일면은 출수호스(117)와 연통시켜 구성한다.

상기와 같이 구성한 미세기포발생장치를 구동시킬 경우, 모터펌프(100)가 가동되면 욕조에 있는 세정수는 입수노즐(101)을 통하고 흡입을 시작하고, 흡입된 세정수는 입수호스(102)를 통하고, 입수로(103)를 통하여 주입수로(104)와 보조입수로(105)를 각 통하여 펌프입구(111)를 통하여, 펌프헤드(113)로 유입되게 된다.

상기와 같이 세정수가 펌프헤드로 유입되는 순간 공기흡입구(109)를 통하여 공기를 유입시켜주는데, 공기의 유입은 솔레노이드밸브(110)를 이용하여 공기흡입구(109)의 개, 폐를 제어할 수 있도록 구성한다.

모터펌프가 처음 구동 시 펌프헤드(113)로 공기가 유입되면 모터펌프(100)가 압력을 만들 수 없기 때문에 처음 구동 시 수 초간 솔레노이드밸브(110)를 닫아 진공상태가 유지될 수 있도록 구성하고, 압력이 형성된 이후에는 솔레노이드밸브 (110)를 열어 공기가 유입되어 미세기포가 발생할 수 있도록 구성한다.

온도센서홀(107)은 온도센서(108)를 부착할 수 있도록 구성한 후, 사용 중인 세정수의 온도를 감지하여 사용자에게 온도를 표시할 수 있도록 한다.

펌프헤드(113)로 유입된 세정수와 공기는 펌프출구(112)를 통하여 다기능 물통입구(121)로 모터펌프 압력에 의해 밀려 들어 가게 된다.

다기능물통(120)은 도4의 그림과 같이, 다기능물통입구(121)는 다기능물통(120) 일면의 하단부에 구성하고, 다기능물통출구(122)는 다른 일면의 상단부에 구성하여, 도 4의 그림과 같이 중심선에 대하여 일정각도(음각)를 기울여 사용할 수 있도록 한다.

이는 모터펌프(100)가 구동시 도4의 그림과 같이 다기능물통(120)에 공기가 부상하여 모여질 수 있는 공간을 확보하기 위함이다.

이때, 상기 다기능물통(12)이 기울어질 때, 다기능물통입구(121)측 방향이 다기능물통출구(122)측 방향보다 중심선에 대하여 상승한 상태로 기울어지는 것이 바람직하다.

또한 모터펌프의 비 구동 시에도 다기능물통(120)에 일정수위를 유지할 수 있도록함으로서 항시 세정수가 다기능물통(120)에 고여 있게 하여 미세기포발생장치를 재구동할 경우 스스로 흡입(자흡)이 되도록 구성한다.

한편, 자흡이 될 수 있는 구성은, 모터펌프(100)를 구동시키면, 다기능물통(120)의 일정량의 세정수가 다기능물통하부홀(124)을 통하여 압력밸브(130)로 유입되고, 압력밸브(130)의 입구출수홀(133)을 통하고, 시트가이드홈(139)을 통하고, 출수오리피스를 통하여 펌프의 마중물홀(114)을 통하여 펌프헤드(113)로 세정수가 유입된다.

모터펌프가 구동하고 있으므로 이와 같은 세정수의 흐름을 반복하면서 입수노즐(101)측 욕조의 세정수를 조금씩 흡입하여 그 세정수가 펌프헤드(113)까지 흡입되게 된다.

입수노즐(101)측의 세정수가 펌프헤드(113)까지 흡입되면, 펌프출구(112) 이후의 유로에는 일정이상의 수압이 형성되는데, 수압이 형성되면 압력밸브(130)의 시트(134)가 수압에 밀려 출구오리피스(136)를 막아 압력밸브(130)를 통하여 마중물홀(114)로 세정수가 유입되는것을 방지하여, 모터펌프가 진공상태가 되는 것을 방지할 수 있도록 구성한다.

다기능물통(120)에 압력이 형성되면 세정수와 공기가 다기능물통출구(122)를 통하여 출수 되는데, 출수된 세정수와 공기는 출수로(115)와 출수호스(117)를 통하여 출수노즐(118)의 노즐입구(149)로 세정수와 공기가 유입되고, 세정수와 공기는 압력판 (146)을 통하여 높은 압력을 만들에 메쉬아세이(153)를 통하면서 미세기포가 발생하게 구성한다.

노즐커버중앙홀(하)(144)는 일체화된 메쉬아세이(153)의 후크(157)과 회전시켜 연결할 수 있는 후크홈(145)을 구비하고, 메쉬아세이(153)를 통하여 출수되는 미세기포를 적당한 압력으로 분배 시킬 수 있도록 측면과 하부면에 압력분배홀(150)을 구비하여 구성한다.

노즐커버(142)와 노즐몸체(141)는 서로 나사형태로 체결할 수 있도록, 노즐 커버(142)는 암나사로, 노즐몸체(141)는 숫나사로 구성한다.

상기와 같이 구성하여 사용할 경우, 메쉬아세이(152)가 이물에 의해 쌓여 막혀 메쉬아세이(152)를 교환해야 할 경우, 노즐커버(142)를 회전시켜 노즐몸체(141)와 분리시키면, 노즐커버(142), 노즐커버중앙홀(상,하)(143,144), 메쉬아세이(153)가 일체화되어 있기 때문에 노즐커버(142)에 붙어 노즐몸체(141)와 분리되게 된다.

상기와 같이 노즐몸체(141)와 노즐커버(142)를 분리한후 노즐커버중앙홀(하)의 후크홈(145)에 고정된 메쉬아세이(153)를 회전시켜 분리한 후 교환할 수 있도록 구성한다.

이와 같이 구성되는 미세기포 발생장치는 모터펌프가 처음 구동 시 펌프헤드(113)로 공기가 유입되면 모터펌프(100)가 압력을 만들 수 없기 때문에 처음 구동 시 수 초간 솔레노이드밸브(110)를 닫아 진공상태가 유지될 수 있도록 구성하고, 압력이 형성된 이후에 솔레노이드밸브(110)를 열어 공기가 유입되도록 구성한다 하였으나 압력이 형성된 후라도 솔레노이드밸브를 열어 공기가 유입되면 흡인력이 크게 떨어져 우수하다고할 수 없다.

또한, 모터펌프의 비 구동 시에도 다기능물통(120)에 일정수위를 유지할 수 있도록 함으로서 항시 세정수가 다기능물통(120)에 고여 있게 하여 미세기포발생장치를 재구동할 경우 스스로 흡입(자흡)이 되도록 구성한다 하였으나 고여 있는 물이 부패 될 우려가 있어 위생적으로 우수하다할 수 없다.

따라서, 본 발명은 펌프의 분출구에 구비된 공기흡입밸브에 의한 공기 흡입방식으로 펌프의 흡입력 감소가 없는 기포발생기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 기액 배합과 압축을 일체화함으로서 소형 경량화가 가능하게 되고, 제조 공정이 단순화되어 제조원가가 크게 절감되는 기포발생기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자흡용 물을 저장하지 않아도 재 구동이 되는 기포발생기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따르면, 펌프는 피스톤의 흡입과 압축작용에 의해 액체나 기체가 배관을 통해 압송되도록 구성되고, 기체가 액체의 압축 분출에 의한 가압 가속에 의해 공기흡입밸브를 통해 흡입되도록 구성되고, 기액배합기는 와류노즐에 의한 와류분사로 기액배합과 압축이 동시에 수행되도록 구성된다.

본 발명은 펌프의 분출구 측에 공기흡입밸브가 형성되어 공기가 흡입됨으로서 펌프의 물 흡입력 감소가 없고, 펌프의 고효율 압송이 가능케 되고, 또한 자흡용 물을 저장하지 않아도 재 구동됨으로서, 저장수의 부패로 인한 오염을 없앨 수 있어 위생적인 효과가 있고, 물 흡입 및 공기흡입과 기액혼합 및 압축을 단순 일체화함으로서 제조 공정의 단순화와 제조원가를 크게 낮출 수 있다.

본 발명에 따르면, 도1은 기포발생기의 블록선도로 보인 개략적인 구성도이고, 도2는 기포발생기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 개략적인 배열도이며, 도3은 공기흡입밸브의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 모습을 발췌해 확대한 정단면도이고, 도4는 공기흡입밸브의 구성부품을 부분적으로 분리하여 보인 배열도이며, 도5는 기액배합기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 모습을 발췌해 확대한 정단면도이고, 도6은 기액배합기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 모습을 발췌해 확대한 평단면도이며, 도7은 기액배합기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 배열도이고, 도8은 입수노즐의 구성부품을 부분적으로 분리하여 보인 배열도이며, 도9는 출수노즐의 구성부품을 부분적으로 분리하여 보인 배열도이다.

본 발명에 따른 기포발생기의 실시 예를 첨부도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 기포발생기는 도2에 도시한 바와 같이 일반적인 욕조용 기포발생기와 유사한 구성을 가지는바, 급수조(10)의 급수(W)가 흡입되고 분출되는 흡수구(22)와 분출구(23)를 갖는 펌프(21)와, 펌프(21)의 분출구(23)와 연통되어 결합돼, 급수(W)의 분출과 공기의 흡입이 동시에 수반되는 공기흡입밸브(31)와, 공기흡입밸브(31)와 연통되어 결합돼, 기액이 배합되는 기액배합기(41)와, 기액배합기(41)와 연통되어 결합돼, 급수조(10)로 분출되는 분출관(25) 및 분출노즐(61)과, 펌프(21)의 흡수구(22)와 연통되어 구비되는 흡수관(24) 및 흡수노즐(51)로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 펌프(21)는, 피스톤방식으로 실린더실(도시않음)이 두개이상 구비되어 각각 체크밸브(도시않음)를 갖는 흡수구(22)와 분출구(23)가 형성되어 연통되고, 피스톤(도시않음)이 순차적으로 시퀀스 되어 연속적으로 흡입되고 압축되도록 형성되어 장착된다.

본 발명에 따른 공기흡입밸브(31)는, 도3에 도시한 바와 같이 액가속관(33)에 의해 물(W)이 압축 가속되어 가압 분사되고, 물의 가압분사에 의해 공기가 공기흡입공(35)을 통해 공기도입관(32)으로 흡입되어 공기도입구(38)를 통해 기액배합기(41)로 도입되고, 흡입공기의 흡입량은 유량밸브(34)에 의해 흡입이 단속되어 흡입량이 조절되도록 형성되어 장착된다.

따라서, 사용자가 사용용도에 따라 유량밸브(34)를 조절하면, 공기의 유입량이 변동되어 물과 공기의 배합비율이 변동되고, 배합비율에 따라 기포가 변조되어 다양한 크기의 기포를 발생시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 기액배합기(41)는 도5와 도6과 도7에 도시한 바와 같이 내부에 원뿔형상의 원판부재에 만곡 형상의 골이 형성된 와류노즐(42)이 구비되고, 기액도입구(44)로 도입된 공기와 물이 와류분사에 의하여 배합되어 압출된다.

본 발명에 따른 기액도입구(44)와 와류노즐(42) 외주연의 기액유로(도시않음)의 크기는 3대1의 비율로 구성되고, 기액도입구(44)와 기액분출구(43) 유로의 크기는 동일한 크기로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 흡수노즐(51)은 급수 흡입 시 급수조(10)와 밀착되지 않도록 캡(52) 상부가 반구형상으로 돌출되어 다공의 흡수공(55)이 형성되고, 내부에 여과필터(54)와 메시필터(53)가 적층으로 결합되어 고정된다.

본 발명에 따른 분출노즐(61)은 상부에 다공의 분출공(69)가 형성되고 내부에 분사필터(68)와 노즐캡(67)과 메시캡(66)과 메시노즐(65)과 메시필터(64)와 노즐공(63)이 적층으로 결합 장착되어 구성된다.

본 발명에 따른 기포발생기의 일실시 예로, 먼저 사용자가 급수조(10)에 물(W)을 저장하고, 흡수노즐(51)과 분출노즐(61)을 물(W)속에 넣고, 컨트롤러(11)의 스위치(도시않음)를 켜면 펌프(21)가 구동되어 흡수노즐(51)과 흡수관(24)과 흡수구(22)를 통해 펌프(21)로 물(W)이 흡수되고, 흡수된물(W)이 펌프(21)의 분출구(23)를 통해 분출되고, 분출된물(W)이 공기흡입밸브(31)의 액가속관(33)을 통해 압축 가속되어 액분출구(39)로 분출되면, 이때 물(W)의 가압 가속분사에 의해 공기가 공기흡입공(35)과 공기도입관(32)을 통해 흡입되어 공기도입구(38)로 도입되어 물과 함께 기액배합기(41)로 도입 분출되고, 기액배합기(41)에 도입된 물과 공기는 와류노즐(42)에 의해 배합되고 압축되어 기액분출구(43)로 분출되어 분출관(25)과 분출노즐(61)을 통해 기포가 분출되게 된다.

따라서, 공기의 흡입이 펌프의 분출구 측에서 이루어짐으로서, 펌프의 흡입 효율이 최적화된 기포발생기가 제공될 수 있다.

또한, 공기의 흡입량이 사용자의 의지대로 조절할 수 있음으로서, 사용자가 사용하고자 하는 용도에 따라 기포의 크기를 조절하여 사용할 수 있어, 다용도로 사용할 수 있는 기포발생기가 제공될 수 있다.

한편, 기포가 발생되는 구조와 부품의 소형화 및 단순화가 가능함으로서, 제품이 단순화되고 소형화되어 설치와 이동이 용이하고, 관리가 용이한 기포발생기가 제공될 수 있다.

도1은 기포발생기의 개략적인 블록선도로 보인 구성도이고,

도2는 기포발생기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 개략적인 배열도이며,

도3은 공기흡입밸브의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 모습을 발췌해 확대한 정단면도이고,

도4는 공기흡입밸브의 구성부품을 부분적으로 분리하여 보인 배열도이며,

도5는 기액배합기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 모습을 발췌해 확대한 정단면도이고,

도6은 기액배합기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 모습을 발췌해 확대한 평단면도이며,

도7은 기액배합기의 구성부품을 부분적으로 결합하여 보인 배열도이고,

도8은 입수노즐의 구성부품을 부분적으로 분리하여 보인 배열도이며,

도9는 출수노즐의 구성부품을 부분적으로 분리하여 보인 배열도이고,

도10은 종래기술의 기포발생기의 개략적인 블록선도로 보인 구성도이다.

Claims (6)

1. 기포발생기에 있어서,

   여러 유로를 통해 물과 공기가 흡입되고 분출되는 펌프와;

   물이 유통되고 액가속관에 의해 물이 압축 가속되어 공기흡입공과 공기도입관과 공기도입구에 의해 공기가 흡입되는 공기흡입밸브와;

   물과 공기가 와류노즐에 의해 혼합되고 압축되는 기액배합기와;

   물이 펌프에 의해 흡입되는 흡수노즐과 흡수관과;

   기포가 분출되는 분출관과 분출노즐이 구비되어 사용자의 의지에 따라 통제되도록 컨트롤러가 구비되어 전원이 통전되어 구성되는 것을 특징으로 하는 기포발생기.
2. 제1항에 있어서,

   피스톤과 실린더에 의해 액체나 기체가 흡입되고 분출되도록 체크밸브가 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 펌프.
3. 제1항에 있어서,

   액체의 압축 가속에 의해 기체가 흡입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기흡입밸브.
4. 제1항에 있어서,

   액체와 기체의 배합이 와류노즐에 의해 배합되고 압축되는 것을 특징으로 하는 기액배합기.
5. 제1항에 있어서,

   물과 공기가 일체의 액체나 기체로 대체되어 활용되는 기포발생기.
6. 제1항에 있어서,

   공기의 흡입이 단속되어 공기의 흡입량이 변동되는 기포발생기.

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