물티슈 제조장치{Water towel manufacturing apparatus}
본 발명은 물티슈 제조장치에 관한 것으로, 특히 물티슈 제조 시에 다량의 산소를 포함하는 산소수를 이용하여 물티슈를 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 물티슈는 종이나 부직포에 화장수를 침윤하여 유아의 배변처리나 화장 시의 얼굴 세척, 일반 유흥업소나 식당 등에서 고객들에게 청결함을 제공하기 위한 목적으로 사용된다. 이러한 물티슈는 종이나 부직포에 물을 살수하여 일정한 수분을 갖는 물티슈를 제조하게 되며, 그 용도에 따라서 아기용 물티슈, 여성용 물티슈, 그리고 화장용 물티슈로 분류될 수가 있다. 기본적으로 물티슈는 수분을 갖고 있어 휴대와 사용이 편리하며, 이외에도 용도에 따라서는 피부보호를 위한 식물성분이나 비타민과 같은 첨가제를 부가하여 사용자의 사용 용도에 따라서 다양한 기능성을 갖는 물티슈가 많이 나와 있다. 본 발명은 이와 같이 일반적으로 수분과 함께 첨가물이 들어가서 특정한 기능성을 갖는 물티슈에 있어서 사용자의 피부 보호와 사용 감성을 높일 수 있는 고농도의 산소가 용존된 산소수를 이용한 물티슈를 제공하고자 하는 목적에서 발명하게 된 것이다.
본 발명은 종래의 일반 물티슈에 부가적으로 산소가 고농도로 용존된 산소수를 사용하여 물티슈를 제조할 수 있는 물티슈 제조장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 물티슈 제조장치는 물을 저장하는 저수조와; 상기 저수조에 연결되어 상기 저수조에 저장된 물에 투입되는 첨가물이 저장되는 배합조와; 상기 저수조의 토출구에 구비되어 상기 저수조의 물을 순환시키기 위한 펌프와; 상기 펌프의 입수 측에 구비되며, 물의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 구비되어 산소를 공급하는 산소공급부와; 상기 펌프의 출수 측에 구비되며, 미세기공이 형성된 멤브레인을 포함하여 상기 펌프에서 토출된 물에 산소 용존이 이루어지도록 하는 산소용존부와; 상기 산소용존부의 출력단과 상기 저수조의 입수구 사이에 구비되어 상기 산소용존부에서 토출된 산소수를 감압하여 안정화시키기 위한 산소 용존 안정부와; 상기 저수조에 저장된 물을 부직포에 분사하기 위한 노즐부에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 물티슈 제조장치는 물티슈 제조 원단인 종이 또는 부직포에 산소가 다량으로 용존된 산소수를 살수하여 물티슈를 제조함으로써 산소수를 포함하는 물티슈를 제공할 수 있으며, 이러한 산소수를 포함하는 물티슈는 사용 시에 피부로 흡수되는 산소량을 증가시켜 피부노화방지와 함께 산화물질 제거 효과를 기대할 수 있으며 피부 세척 효과를 높이고 사용감을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 물티슈 제조장치의 전체 구성을 보여주는 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 물티슈 제조장치에 있어 산소용존부의 바람직한 실시예들을 보여주는 도면,
도 4의 (a)(b)(c)는 본 발명의 물티슈 제조장치에 있어 노즐부의 설치 구성예들을 보여주는 도면.
도 1을 참고하면, 본 발명의 물티슈 제조장치는 물을 저장하는 저수조(110)와; 상기 저수조(110)에 연결되어 상기 저수조에 저장된 물에 투입되는 첨가물이 저장되는 배합조(120)와; 상기 저수조(110)의 토출구에 구비되어 상기 저수조(110)의 물을 순환시키기 위한 펌프(130)와; 상기 펌프(130)의 입수 측에 구비되며, 물의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(141)가 구비되어 산소를 공급하는 산소공급부(140)와; 상기 펌프(130)의 출수 측에 구비되며, 미세기공이 형성된 멤브레인을 포함하여 상기 펌프(130)에서 토출된 물에 산소 용존이 이루어지도록 하는 산소용존부(150)와; 상기 산소용존부(150)의 출력단과 상기 저수조(110)의 입수구 사이에 구비되어 상기 산소용존부(150)에서 토출된 산소수를 감압하여 안정화시키기 위한 산소 용존 안정부(160)와; 상기 저수조(110)에 저장된 물을 부직포에 분사하기 위한 노즐부(170)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
저수조(110)는 물을 저장하며, 필요에 따라서는 외부의 원수가 공급되어 저수조에 물을 저장하며 원수를 살균 처리하기 위한 살균장치나 그물망 또는 필터를 가지며 이물질을 거르기 위한 여과수단이 추가로 구비될 수가 있다. 배합조(120)는 저수조(110)와 연결되며, 배관에는 개폐가 가능한 밸브(121)가 구비된다. 배합조(120)에는 저수조에 저장된 물에 투입되는 첨가물이 저장되어 밸브(121)의 개폐에 따라서 저수조(110) 내에 첨가물의 투입이 이루어진다. 배합조(120)의 첨가물은 항균작용이나 기타 기능성 첨가물에 의해 제공될 수 있다. 펌프(130)는 저수조(110)에 저장된 물을 순환시키기 위한 것으로, 저수조의 토출구에 배관으로 연결되어 구비된다. 바람직하게는 본 발명의 펌프(130)는 배관으로 연결된 산소용존부(150) 내에 3 ~ 4kgf/㎠ 압력으로 물이 공급될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이는 배관의 사이즈 등을 고려하여 적정 수압이 발생할 수 있는 용량의 펌프를 사용하는 것이 좋다. 산소공급부(140)는 펌프(120)의 입수 측에 연결되며, 물이 산소공급부(140) 측으로 역류되는 것을 방지하도록 체크밸브(one-way valve)(141)가 구비된다. 본 발명에 있어 산소공급부(140)는 대기 중의 공기를 흡입하여 질소와 산소를 분리하여 고순도의 산소를 산출하는 PSA(Pressure Swing Absorption) 방식 산소발생기, 물을 전기분해하여 고순도의 산소를 얻을 수 있는 전기분해식 산소발생장치, 또는 고순도의 산소를 포함하는 산소탱크에 의해 제공될 수가 있다. 특히, 본 발명에서는 고순도를 얻을 수 있는 물을 전기분해하여 산소를 얻을 수 있는 전기분해식 산소발생장치가 이용됨을 특징으로 한다. 산소용존부(150)는 0.01㎛ 정도의 미세기공이 형성된 멤브레인으로서 입력단을 통해 일정 이상의 수압으로 공급된 산소와 물이 멤브레인의 미세기공을 통과하면서 미세 기포 상태의 공기가 물에 용존이 이루어진다. 구체적으로 도 2를 살펴보면, 본 발명에 있어 산소용존부(150)는 상부와 하부에 각각 입수구(151a)와 출수구(151b)를 갖는 케이싱(151)과, 이 케이싱(151) 내부에 고정된 축봉(152)과, 이 축봉(152)을 나선형으로 감싸는 멤브레인필터(153)로 이루어질 수 있다. 축봉(152)에는 멤브레인필터(153)를 통과한 산소수가 유입되도록 다수의 홀(152a)이 축방향을 따라서 다수 형성된다. 멤브레인필터(153)는 0.01㎛ 정도의 미세기공이 형성된 필터이다. 이러한 멤브레인필터는 유입구(151a)를 통해 유입된 산소가 포함된 물이 멤브레인필터(153)를 통과하여 물의 산소 용존량을 크게 증가시킬 수가 있으며, 멤브레인필터(153)를 통과한 산소수는 축봉(152)을 따라서 출수구(151b)로 배출된다. 도 3은 보다 큰 용량의 산소수를 처리하기 위한 산소용존부(150)의 다른 실시예를 보여주는 도면으로, 입수구(154a)와 출수구(154b)가 형성된 탱크(154) 내에 다수의 격판(155)이 고정되며, 이 격판(155)에는 다수의 홀(155a)이 형성된다. 멤브레인필터와 마찬가지로 입수구(154a)로 유입된 산소를 포함하는 물은 탱크(154) 내부에 일정 압력으로 유입된 후에 격판(155)의 홀(155a)을 통과하면서 아래로 살수되면서 물의 산소 용존량이 크게 증가된 후에 출수구(154b)를 통해 바깥으로 배수가 이루어진다. 산소 용존 안정부(160)는 산소용존부(140)를 통해 산소 용존이 이루어진 산소수가 천천히 감압되면서 저수조로 다시 투입되도록 하는 것이며, 바람직하게는 내경이 0.1 ~ 2㎝이며 길이가 1 ~ 5m 범위의 나선형의 배관이 이용될 수가 있다. 이러한 산소 용존 안정부(160)는 산소용존부(150)를 통과한 산소수의 수압을 천천히 낮게 함으로써 용존산소량을 안정화하여 물에 용존된 산소가 탈기(outgas)되는 것을 최소화할 수가 있다. 따라서, 산소용존부(140)에서 고농도의 산소 용존이 이루어진 후에 산소 용존 안정부(160)를 거치면서 용존 산소량을 안정화시켜 저수조(110)에 투입이 이루어진다. 따라서, 저수조(110)에 저장된 물은 펌프(130)에 의해 순환이 이루어지면서 60 ~ 100ppm 수준의 산소 용존량을 유지할 수 있다. 저수조(110)에 저장된 산소수는 저수조(110)에 연결된 배관을 통해 물티슈 원부재인 부직포(100)로 공급되어 살수가 이루어진다. 도 4의 (a)(b)(c)는 본 발명의 물티슈 제조장치에 있어 노즐부의 설치 구성예들을 간략히 보여주는 도면이다. 도 4의 (a)는 저수조(110)에 저장된 산소수가 배관을 따라서 노즐(170)을 통해 분사가 이루어지며, 저수조(110)에 저장된 산소수의 수압만으로 노즐(170)을 통해 산소수가 부직포(100)에 살수가 이루어진다. 물티슈로 사용되기 위한 원재료로써 부직포 또는 종이가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 한층 또는 두 층 이상의 부직포 원단에 의해 제공될 수 있다. 부직포(100)는 일정 수량의 부직포가 포개어져 패키지 형태로 제공되며, 부직포(100)의 상단에 위치한 노즐(170)에서 아래로 산소수가 살수되도록 하여 부직포(100)가 산소수를 흡수하도록 한다. 노즐(170)은 부직포의 면적이나 두께를 고려하여 하나 또는 그 이상이 배치될 수 있다. 도 4의 (b)는 저수조(110)에 저장된 산소수가 배관을 따라 노즐(170)로 분사되되, 이때 배관에는 가압펌프(180)가 마련되어 산소수가 고압으로 부직포(100)에 살수가 이루어질 수 있다. 일반 가압펌프이외에도 케미칼 펌프가 이용될 수도 있다. 노즐(170)은 부직포의 면적이나 두께를 고려하여 하나 또는 그 이상이 배치될 수가 있으며, 부직포의 상단뿐만 아니라 부직포의 측단에도 배치되어 측면에서도 살수가 이루어지도록 할 수 있다. 도 4의 (c)는 저수조(110)에 저장된 산소수가 배관을 따라 이동하여 가압펌프(180)에 의해 일정 수압으로 노즐(170)을 통해 부직포(100)에 살수가 이루어지도록 하는 것으로, 노즐(170)은 적층된 부직포(100) 사이에 삽입되어 살수가 이루어지도록 하는 것이다. 부직포(100)는 일정 수량의 부직포가 포개어져 패키지 형태로 제공되므로 부직포(100)의 바깥에 위치한 노즐 만으로 살수가 이루어지는 경우에는 부직포 안쪽은 충분히 물을 흡수하지 못할 수가 있으며, 이를 위하여 노즐을 적층된 부직포 사이에 삽입하여 살수가 이루어지도록 할 수 있다. 참고로, 도 4에서 각각의 노즐 위치는 어느 하나의 형태로 고정되어 사용되는 것은 아니며, 부직포의 바깥에 위치한 노즐과 함께 부직포 사이에 삽입된 형태의 노즐이 같이 사용될 수도 있다. 이와 같이, 노즐에 의해 산소수의 살수가 이루어져 산소수를 흡수한 부직포는 일정 단위로 포장과정을 거쳐 완제품으로 완성된다.
110 : 저수조 120 : 배합조
130 : 펌프 140 : 산소공급부
141 : 체크밸브 150 : 산소용존부
160 : 산소 용존 안정부 170 : 노즐부 |
