KR20110000768U - 마이크로버블 발생노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 미세기포를 생성시키기 위한 마이크로버블 발생노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야채, 과일 등의 세척 또는 세안기, 족욕기, 욕조 등에 마이크로버블을 제공하여 미세기포에 의한 세척, 마사지 효과를 얻기 위한 마이크로버블 발생노즐에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 공기와 혼합된 고압축수를 이용하여 마이크로버블을 발생하기 위한 마이크로버블발생노즐(100)을 버블분사헤드(200) 내에 장착하는 것에 있어서, 상기 마이크로버블발생노즐(100)을 다공(11)으로 이루어지는 1차드라발(12)을 구비한 압력관(10)과, 외향된 다수의 분출공(21)을 뚫은 분출캡(20)을 서로 길이방향으로 밀착되게 장착하되, 상기 분출캡(20) 내에는 소공(31)을 뚫은 2차드라발(30)을 체결시켜 구성함을 특징으로 하는 마이크로 버블발생노즐을 제공함으로 구성이 간단하여 제작과 조립이 용이하고 고장이 없는 특징과 버블발생이 대량으로 신속하게 생성될 수 있도록 하는 것이다.

마이크로버블, 시일링, 초음파

Description

마이크로버블 발생노즐{MICRO BUBBLE NOZZLE}

본 고안은 미세기포를 생성시키기 위한 마이크로버블 발생노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야채, 과일 등의 세척 또는 세안기, 족욕기, 욕조 등에 마이크로버블을 제공하여 미세기포에 의한 세척, 마사지효과를 얻기 위한 마이크로버블 발생노즐에 관한 것이다.

마이크로버블은 물과 공기만을 이용한 친환경적 에너지원으로 1/100 밀리미터에서 1/1000 밀리미터의 아주 작은 거품으로 장치에서 만들어지는데 보통 거품과는 달리 직경이 1μm(1마이크로 미터) 이하의 매우 미세한 기포이며 마이크로 버블직경이 50μm이하의 미소 기포이다.

색은 우윳빛으로 미세한 거품이 연속으로 터지면서 수중에서 축소해 소멸함과 함께 동시에 매우 느린 속도로 상승하면서 40Khz의 초음파를 포함한 충격파가 시속 400 ㎞의 속도, 다량의 음이온발생, 순간적인 고열(약5.500도)을 발생시키면서 다양한 효과를 가져오는 성질이 있다고 알려진바 있다.

이러한 마이크로 버블은 혈액 순환을 돕는다는 사실로 마이크로 버블을 이용한 온천은 오존을 포함한 물로 살균 효과와 생물에 대한 활성 효과가 인정되어 의료나 건강, 식품가공, 농업 용수, 어류 양식장 등으로의 이용이 기대되고 있다.

따라서 야채, 과일의 세척에서는 각종 농약성분의 제거와 사람의 피부 몸속에 잔재하는 노폐물을 용이하게 배출시킴으로써 피부미용에 탁월한 효과는 물론, 인체의 근육 마사지와 이완시킴으로써 피로회복에 도움을 주는 기능이 알려지고 있다.

이러한 기능을 이용하기 위한 마이크로 발생장치들은 등록특허 제10-0748580호에서 수조에 채워진 물을 펌프로 입배기함과 함께 소량의 공기를 주입시켜 고압으로 압축하여 수조로 배기하면서 다공을 뚫은 노즐을 거치는 동안 마찰 등에 따른 마이크로버블을 발생하도록 하고 있다.

또한 등록특허 제10-0887293호 등록특허 제10-0807189호는 정화시설이나 양식장 및 세탁기에서 발생된 마이크로버블을 제공하여 폭기에 의한 산소 공급으로 오폐수의 분해 및 살균작용을 하도록 하는 용도로 이용하고 있다.

그리고 최근에는 싱크대에 구비되어 야채, 과일을 세척하는 용도로도 개발되고 있는 것이다.

이러한 마이크로발생장치들은 수조의 물을 펌핑하여 순환하기 위한 펌프와 순환수에 공기를 공급하기 위한 공기공급밸브 그리고 압축통으로 이루어지고 또한 배기측에는 고압축수가 배출되면서 다공을 통과하고 마찰되어 마이크로버블을 대량으로 발생시키기 위한 마이크로노즐이 구성되고 있다.

그러나 상기 마이크로노즐은 분사헤드 내에 캡슐을 장착하되, 이 캡슐에는 복수의 시일링과 2~3개의 드라발(DeLaval)을 뚫은 압력판 그리고 시일링과 함께 다수의 노즐공을 뚫은 노즐을 순차적으로 조립하고 이러한 캡슐을 외주연으로 버블방사공이 뚫리는 버블분사체로 상기 분사헤드에 조립하여 체결하도록 구성된다.

이러한 구성은 상기와 같이 많은 부속물에 따른 제조와 어려움과 함께 조립작업이 난이하고 특히 고무재의 시일링은 시간의 경과와 그 압축수와의 마찰에 따른 파열과 손상이 극히 쉽게 발생되어 마이크로 노즐의 고장이 많은 단점과 함께 마이크로버블발생이 극히 저하되는 문제도 함께 가지고 있는 것이다.

본 고안의 상기와 같은 단점을 개선하기 위하여 안출된 것으로 특히 마이크로버블발생노즐을 공지와 같이 분사헤드 내에 장착하는 구성을 이루되,

다공으로 이루어지는 1차드라발을 구비한 압력관과 외향된 다수의 분출공을 뚫은 분출캡을 밀착되게 장착함과 함께 상기 분출캡 내에는 소공을 뚫은 2차드라발을 구성하여 분사캡내에 장착시켜 고압수가 마찰과 압축 및 확장의 과정을 지나면서 미세 마이크로버블을 형성하게 구성을 간단히 구성함과,

순차적인 드라발에 의한 마찰과 압축 및 확장과정을 지나면서 마이크로버블의 형성이 보다 용이하고 대량으로 생성될 수 있도록 한 마이크로버블발생노즐을 제공하는 것이다.

이러한 본 고안은 종래와 같이 고무재의 복수의 시일링과 2~3개의 드라발(DeLaval)을 뚫은 압력판 그리고 시일링과 함께 다수의 노즐공을 뚫은 노즐을 순차적으로 조립하고 이러한 캡슐을 외주연으로 버블방사공이 뚫리는 버블분사체로 상기 분사헤드에 조립하여 체결하도록 구성됨으로써 고무 시일링의 빠른 손상과 조립의 복잡성 및 마이크로버블의 생성이 극히 저조한 문제를 개선할 수 있는 것이다.

이러한 본 고안은 공기와 혼합된 고압축수를 이용하여 마이크로버블을 발생 하기 위한 마이크로버블발생노즐(100)을 버블분사헤드(200) 내에 장착하도록 구성하되, 다공(11)으로 이루어지는 1차드라발(12)을 구비한 압력관(10)과, 외향된 다수의 분출공(21)을 뚫은 분출캡(20)을 서로 길이방향으로 밀착되게 구성하고 이 분출캡(20) 내에는 소공(31)을 뚫은 2차드라발(30)을 체결시켜 상기 버블분사헤드(200) 내에 장착하므로 구성이 간단하고 종래와 같은 복잡한 구성을 간단히 함으로써 고장이 없고 또한 많은 마이크로버블을 형성하여 소정의 효과를 달성할 수 있도록 한 마이크로버블발생노즐을 제공하는 것이다.

본 고안은 미세한 거품이 연속으로 터지면서 수중에서 축소해 소멸함과 함께 동시에 매우느린 속도로 상승하면서 다량의 음이온발생, 초음파, 순간적인 고열을 발생시키면서 발휘되는 혈액 순환과 오존을 포함한 물로 살균 효과와 생물에 대한 활성 효과가 인정되는 마이크로버블을 발생시키기 의한 마이크로버블발생노즐을 구성이 간단하고 고장이 없으며 다량의 버블을 생성할 수 있는 버블을 제공하여 각종 세척기, 세안기, 족욕기, 욕조용 마사지 및 목욕용등에 적용하기 위한 것으로 구성이 간단하여 제작과 조립이 용이하고 고장이 없는 마이크로버블발생노즐을 제공하는 것이다.

본 고안의 마이크로버블발생노즐을 공지와 같이 분사헤드 내에 장착하는 구성을 이루되, 다공으로 이루어지는 1차드라발을 구비한 압력관과 외향된 다수의 분출공을 뚫은 분출캡을 밀착되게 장착함과 함께 상기 분출캡 내에는 소공을 뚫은 2 차드라발을 구성시켜 분사캡 내에 장착하도록 함으로써 1,2차 드라발에 고압수의 마찰과 압축 및 확장의 과정을 지나면서 미세 마이크로버블을 형성하게 되는 간단한 구성과,

순차적인 1, 2차 드라발에 의한 마찰과 압축 및 확장과정을 거치면서 마이크로버블의 생성이 보다 용이하고 대량으로 생성될 수 있도록 함으로써 보다 효과적인 마이크로버블발생시킬 수 있는 노즐을 제공하는 것이다.

이러한 본 고안을 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 마이크로버블발생노즐의 분해사시도이고, 도 2는 본 고안 마이크로버블발생노즐의 결합상태의 단면도이며, 도 3은 본 고안 마이크로버블발생노즐을 체결한 버블헤드의 단면도, 도 4는 본 고안을 적용한 실시 예의 세척기 단면도를 도시한 것이다.

본 고안은 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이 본 고안의 마이크로버블발생노즐(100)을 공지와 같이 버블분사헤드(200) 내에 장착하는 구성을 이루되, 다공(11)으로 이루어지는 1차드라발(12)을 구비한 압력관(10)과 외향된 다수의 분출공(21)을 뚫은 분출캡(20)을 서로 길이방향으로 밀착되게 장착함과 함께 상기 분출캡(20) 내에는 소공(31)을 뚫은 2차드라발(30)을 구성하여 이루어진다.

이러한 구성의 마이크로버블발생노즐(100)을 버블분사헤드(200) 내에 장착하도록 함으로써 1,2차 드라발(12,30)을 관통하는 고압수는 1, 2차 드라발(12,30)을 통과하면서 마찰과 압축 및 확장의 과정을 거치면서 미세 마이크로버블을 형성하게 되는 간단한 구성과, 마이크로버블의 생성이 보다 용이하고 대량으로 생성될 수 있고 또한 고장이 없는 특징의 마이크로버블발생노즐을 제공하게 되는 것이다.

즉, 본 고안의 일 실시 예의 채소세척기를 일 예로 설명하면 도 4에서 도시한 바와 같이 세척조(300)에 일정량의 세척수를 채우고 이 세척수에는 세척할 야채를 수장한다.

그리고 컨트롤에 의한 전원을 온함으로써 모터와 펌프(301)의 구동으로 펌프(301)는 입기호스(302)를 통해 세척조(300) 내의 세척수를 흡기하고 이때 펌프(301)에 구비된 공기조절밸브(303)의 조작으로 일정량의 공기를 함께 제공하게 된다.

이때, 미도시한 제어부에 의해 솔레노이드밸브를 작동시켜 상기 공기조절밸브(303)를 통해 유입되는 공기를 일정시간 동안 차단시키며, 펌프(301)로 일정수위의 물이 차게 되면 솔레노이드밸브의 작동으로 외부 공기를 유입시키는 작용을 하는 제어부를 구성할 수 있다.

상기 제어부가 일정시간 동안 공기의 흡입을 차단하는 것은, 흡입된 공기로 인해 흡기호스로 물이 제대로 유입되지 못하는 현상을 방지하기 위함이다.

미설명부호 310은 기기보호용케이스이고, 311은 버블분사헤드 고정용브라킷, 312은 밀폐폐킹, 313은 체결너트 314는 프레임을 도시한 것이다.

상기와 같이 전원 인가에 따라 펌프(301)의 펌핑으로 세척조(300) 내의 물이 펌프(301)로 유입되고, 공기 조절밸브(303)에서 외부공기가 펌프(301)로 유입되게 되는데, 이때 유입되는 공기는 펌프(301)로 유입되기 전에 물과 공기의 혼합이 이루어진 뒤 펌프(301)로 유입되게 된다.

또한 펌프(301)로 유입되는 공기는 물과 혼합될 때, 혼합비율을 일정하게 유지할 수 있도록 공기 입기량을 조절하는 작용을 한다.

이에 의해 물과 공기가 혼합되어 펌프(301)에 연결된 배기호스(305)를 통해 압축통(304)으로 공급되면서 펌핑으로 가압되어 공기가 혼합된 물은 대략 5 ~ 7㎏/㎠의 높은 압력으로 압축통(304)으로 공급된다.

그리고 압축통(304)의 압축된 물과 공기가 혼합된 혼합수는 배기호스(305)와 연결된 버블분사헤드(200)를 통해 세척조(300)로 분사되되, 이때 도 2와 도 3에서와 같이 고압력의 혼합수가 압력관(10)으로 유입되면서 1차드라발(12)과의 충돌과 다공(11)을 통해 이동하면서 압축 그리고 통과 후의 확장을 거치게 된다.

또한 상기에서 이동하는 혼합수는 다시 2차드라발(30)과 소공(31)을 통과하면서 충돌과 압축 그리고 확장의 과정을 반복하여 이동하고 분출캡(20)에서 외향의 분출공(21)을 통해 버블분사헤드(200)의 걸음망(201)과 다공을 뚫은 헤드캡(202)으로 분출하게 된다.

이러한 통과에서 1, 2차드라발(12,30)에 의한 마찰과 소공을 통과하면서 압축 및 확장의 과정을 거치면서 혼합수는 유속을 빠르게 또는 느리게 이동하면서 펌프(301)에서 발생되는 기포보다 더욱 미세한 기포를 대량으로 발생시킬 수 있게 되는 것이다.

이러한 마이크로버블이 세척조(300)로 공급되면 공지된 바와 같이 마이크로버블은 세척조(300)내의 야채와의 마찰과 기포가 터지면서 발생되는 초음파에 의해 야채에 묻은 오염물질을 이탈시켜 세척효과를 발휘하게 되는 것이다.

또한 본 고안에 의한 마이크로버블은 공지된 바와 같이 미세한 거품이 연속으로 터지면서 수중에서 축소해 소멸함과 함께 동시에 매우 느린 속도로 상승하면서 40Khz의 초음파를 포함한 충격파가 시속 400 ㎞의 속도, 다량의 음이온발생, 순간적인 고열(약5.500도)을 발생시키면서 발휘되는 혈액 순환을 돕는다는 사실과 오존을 포함한 물로 살균 효과와 생물에 대한 활성 효과가 인정되어 의료나 건강, 식품가공, 농업 용수, 어류 양식장 등으로의 이용 및 야채, 과일의 세척에서는 각종 농약성분의 제거와 사람의 피부 몸속에 잔재하는 노폐물을 용이하게 배출시킴으로써 피부미용에 탁월한 효과는 물론, 인체의 근육 마사지와 이완시킴으로써 피로회 복에 도움을 주는 기능을 이용하는 욕조 등에 적용할 수 있음은 물론이다.

상기에서 상술한 실시 예는 본 고안의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 본 고안 마이크로버블발생노즐의 분해사시도.

도 2는 본 고안 마이크로버블발생노즐의 결합상태의 단면도.

도 3은 본 고안 마이크로버블발생노즐을 체결한 버블헤드의 단면도.

도 4는 본 고안을 적용한 실시 예의 세척기 단면도.

□ 도면의 중요부호설명

10: 압력관 11: 다공 12: 1차드라발

20: 분출캡 21: 분출공 30: 2차드라발

31: 소공 100: 마이크로버블발생노즐 200: 버블분사헤드

300: 세척조 301: 펌프 302: 입기호스

303: 공기조절밸브 304: 압축통 305: 배기호스

Claims (1)

1. 공기와 혼합된 고압축수를 이용하여 마이크로버블을 발생하기 위한 마이크로버블발생노즐(100)을 버블분사헤드(200) 내에 장착하는 것에 있어서,

   다공(11)으로 이루어지는 1차드라발(12)을 구비한 압력관(10)과,

   외향된 다수의 분출공(21)을 뚫은 분출캡(20)을 서로 길이방향으로 밀착되게 장착하되, 상기 분출캡(20) 내에는 소공(31)을 뚫은 2차드라발(30)을 체결시켜 구성함을 특징으로 하는 마이크로 버블발생노즐.

Images