KR100442314B1 - 오존수와 오존 수증기 생성 방법 및 장치 그리고 이를이용한 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오존수와 오존 수증기를 생성하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 오존발생기(1)에서 생성된 오존가스를 공기펌프(2)로써 일정한 수위의 물이 저장된 저장탱크(3)의 수면위쪽 상부공간(S)안으로 강제유입시키고, 상기 저장탱크(3)의 바닥에 설치된 초음파발생장치(4)는 상기 저장탱크(3)안의 물속에 초음파를 조사하여 물입자를 상부공간(S)안으로 분무함으로써 상기 저장탱크(3)의 수면위쪽 상부공간(S)에 충전된 오존가스를 용해시켜 오존수를 생성한다.

Description

오존수와 오존 수증기 생성 방법 및 장치 그리고 이를 이용한 세정장치{ Method and Apparatus for generating ozonized water and vapor and a cleaning device using the same }

본 발명은 오존수와 오존 수증기의 생성방법 및 장치 그리고 이를 이용한 세정장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 오존가스를 물과 접촉시켜 신체 세정에 적합한 농도의 오존수를 효율적으로 생성하는 방법 및 장치와 이를 이용한 세정장치에 관한 것이다.

오존을 물에 용존시켜 만든 오존수는 오존의 살균기능 때문에 여러가지 세정장치에 활용되고 있다. 이러한 오존수는 오존발생기에 의해 생성된 오존가스를 물에 용해시켜 만들어진다. 그런데 오존수를 생성하는 장치의 성능은 기체상태의 오존을 물에 용해시키는 효율에 좌우된다. 따라서 오존을 물에 효율적으로 용해시키기 위한 여러가지 장치가 개발되고 있다. 이미 알려진 오존-물 혼합기로서는 물을 이송스크류로 이송시키면서 오존을 유입시켜 서로 혼합하는 스크류식 혼합기와, 오존가스를 세라믹 기공을 통하여 기포 상태로 물과 접촉시켜 물에 용해시키는 세라믹 디퓨저(diffuser) 타입과, 벤츄리관을 이용하여 오존과 물을 서로 혼합하는 벤츄리관 타입이 있다.

상기 스크류식 혼합기는 물을 상당한 압력과 유속으로 이송시켜야 하므로 크기가 커져 가정용이나 소형의 세정기에 사용되기는 불가능한 단점이 있고, 관내에서의 물유속이 느릴 경우에는 혼합성능이 저하되는 문제점이 있다.

그리고 상기 세라믹 디퓨저 타입은 미세한 세라믹 기공을 통하여 오존가스가 물속에서 분출되어 물과 접촉하므로 세라믹 기공도에 의해 오존수 생성효율이 좌우된다. 따라서 다른 방식에 비하여 효율이 낮고, 특히 기공이 물속에 함유된 불순물 등에 의해 폐쇄되는 경우 오존수 생성효율이 현저히 감소하는 단점이 있다.

또한 벤츄리관 타입은 가장 효율이 높은 장점은 있으나 공급되는 물의 압력에 의 오존수 생성효율이 좌우되므로 크기가 커지는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기 종래의 장치들이 가진 단점을 해결하여, 효율이 높으면서 크기가 작고, 물에 용해되지 않고 그대로 배출되는 오존가스의 배출량을 극소화하여 오존가스에 의한 폐해를 방지할 수 있으며, 특히 물속에 함유된 각종 세균을 멸균할 수 있는 오존수와 오존 수증기의 생성장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용하여 신체국부를 세정하기 위한 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오존수와 오존 수증기의 생성방법은 오존발생기에서 발생시킨 오존가스를 물이 일정한 수위로 저장된 저장탱크의 수면위쪽 상부 공간 안으로 유입시키고, 저장탱크의 물에 초음파를 조사하여 수면위쪽으로 수증기를 분무시켜서 상기 저장탱크의 상부공간의 오존과 저장탱크의 수면위로 분무되는 수증기를 서로 접촉시킴으로써 오존수와 오존 수증기를 생성하는 것으로 구성된다.

상기한 본 발명의 오존수와 오존 수증기의 생성방법은 오존가스가 초음파에 의해 수증기화된 물입자와 접촉하므로 오존가스가 물과 접촉하는 면적이 넓어서 오존생성효율을 높일 수 있고, 밀폐된 저장탱크 안에서 오존가스가 물과 접촉하여 용해되므로 물에 용해되지 않고 가스상태로 외부로 배출되는 오존가스의 량을 줄일 수 있으며, 특히 오존가스와 반응하는 물은 초음파에 의해 살균되므로 최종 생성되는 오존수는 세정수로 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 오존가스를 압축공기로써 강제로 배출하는 공기펌프와, 일정한 수위의 물을 저장하고, 상기 공기펌프로써 배출되는 오존가스가 수면위쪽 상부공간으로 유입되는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 설치되어 상기 저장탱크안의 물에 초음파을 조사하여 상기 저장탱크의 수면위쪽 공간에 충전된 오존가스를 용해시키는 수증기를 발생시키는 초음파발생장치로 구성된다.

상기 본 발명에 의한 오존수와 오존 수증기의 생성장치는 오존가스가 초음파에 의해 수증기화된 물입자와 밀폐된 저장탱크의 공간안에서 접촉하므로 접촉면적이 넓어서 오존생성효율을 높일 수 있고, 밀폐된 저장탱크 안에서 오존가스가 물과 접촉하여 용해되므로 물에 용해되지 않고 가스상태로 외부로 배출되는 오존가스의 량을 줄일 수 있으며, 특히 오존가스와 반응하는 물은 초음파에 의해 살균되므로 살균된 오존수를 생성할 수 있고, 특히 디퓨저나 스크류관 등을 사용하지 않으므로크기를 컴팩트하게 할 수 있다.

본 발명에 의한 오존수와 오존 수증기의 생성장치는 신체국부 세정용 장치로 응용될 수 있는 데, 그 중 하나는 비데로서, 물공급관을 통하여 신체의 국부로 세정수를 분사하는 세정수분사기를 포함하고, 상기 물공급관에는 상기 오존수 저장탱크가 연결되어 세정수분사기에 공급되는 세정수에 상기 저장탱크의 오존 수증기나 오존수가 혼입되게 된다.

또한 본 발명에 의한 오존수와 오존 수증기의 생성장치는 식기나 야채를 세정하거나 세안하는 데 사용하는 장치에 응용될 수 있는 데, 이러한 세정장치는 물공급관을 통하여 세정수를 분사하는 샤워헤드를 포함하고, 상기 물공급관에는 본 발명의 오존수와 오존 수증기의 생성장치의 저장탱크가 연결되어 상기 샤워헤드에 공급되는 세정수에 상기 저장탱크의 오존수나 오존수증기가 혼입되게 된다.

그리고 오존가스가 물에 더욱 잘 용해되기 하기 위하여 상기 저장탱크는 벤츄리 혼합관과 스크류 혼합관을 개재하여 샤워헤드에 연결되게 할 수도 있다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 비데장치와 기타 세척장치는 살균능력이 있는 오존수를 초음파에 의해 멸균된 상태로 신체에 분사되어 세정하므로 세정효과가 우수하고, 특히 오존수 생성을 위한 다른 부수장치없이 저장탱크만 구비하면 되므로 크기를 소형으로 만들수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성방법의 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 비데장치의 개략적인 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치의 다른 실시예에 대한 개략적인 구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 오존발생기 2: 공기펌프

3: 저장탱크 S: 상부공간

4: 초음파발생장치 5: 제어부

10: 세정수분사기 6: 물공급관

7: 벤츄리 혼합관 7a: 오리피스

7b: 입구 7c: 출구

8: 벤츄리 혼합관 20: 샤워헤드

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성방법의 흐름도를 도시한것이다. 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 오존발생기로써 오존가스를 생성하는 단계와, 오존발생기에서 생성한 오존가스를 물이 저장된 저장탱크의 상부 공간안으로 강제유입시키는 단계와, 초음파발생장치를 작동시켜 저장탱크의 물을 작은 입자상태로 만들어 저장탱크 상부 공간안으로 분무하는 단계와, 상기 저장탱크의 상부 공간안에서 오존가스와 분무되는 물입자가 서로 접촉하여 오존수와 오존 수증기를 생성하는 단계로 이루어진다.

도 2는 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다. 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 오존가스를 발생시키는 오존발생기(1)와, 상기 오존발생기(1)에서 생성된 오존가스에 압축공기를 불어넣어 오존가스를 강제로 이송시키는 공기펌프(2)와, 일정한 수위의 물이 저장되고, 수면위쪽 상부공간(S)안으로는 상기 오존발생기(1)에서 발생한 오존가스가 강제유입되는 저장탱크(3)와, 상기 저장탱크(3)의 바닥에 설치되고, 상기 저장탱크(3)안의 물속에 초음파를 조사하여 상기 저장탱크(3)의 수면위쪽 상부공간(S)에 충전된 오존가스를 용해시키기 위한 물입자를 상부공간(S)안으로 분무하는 초음파발생장치(4)로 구성된다.

상기 오존발생기(1)는 공지된 것이면 어떤 형태이든 가능하고, 그 구성과 원리는 공지된 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 초음파발생장치(4)는 저장탱크(3)의 물에 초음파를 조사하여 저장탱크의 물을 살균시키는 동시에 물을 수증기로 만들어 수면위쪽 상부공간(S)안으로 분무한다. 이렇게 분무된 수증기는 저장탱크(3)의 상부공간(S)안에 유입된 오존가스와 접촉하여 오존가스를 용해시킨다. 오존가스를 용해한 수증기는 무거워져 낙하하여 저장탱크(3)에 저장된 물에 혼입됨으로써 저장탱크(3)의 물을 오존수로 만든다.

상기 저장탱크(3)의 상부공간(S)에는 오존가스가 수증기에 용해되어 일부는 수증기 상태로 존재하는 오존 수증기가 잔류하게 되고, 저장탱크(3)의 오존수는 농도가 점차 상승하여 필요한 농도의 오존수로 된다. 이렇게 오존수와 오존 수증기를 저장한 저장탱크(3)는 다른 세정장치에 연결되어 오존수나 오존 수증기를 세정수에 혼입시켜 오존수를 함유한 세정수를 제공하게 된다.

따라서 본 발명의 오존수와 오존 수증기의 생성장치에서는 오존가스가 미세한 입자의 수증기와 접촉하여 물에 용해하므로 접촉면적이 넓어서 오존수 생성효율을 높일 수 있고, 뿐만아니라 밀폐된 저장탱크(3)안에서 수증기와 접촉하여 용해되므로 용해되지 않고 그대로 저장탱크 외부로 배출되는 오존가스량을 현저히 감소시킬 수 있다.

그리고 상기 초음파발생장치(4)에서 조사되는 초음파는 저장탱크(3)의 물을 수증기화 하기도 하지만 물을 살균하여 저장탱크(3)에 저장된 물과 오존수를 멸균상태로 만든다. 따라서 최종적으로 배출되는 오존수는 멸균된 상태이므로 세정의 효과를 높인다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치의 일예로서 비데장치를 도시한 개략도이다. 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 비데장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 오존가스를 발생하는 공지의 오존발생기(1)와, 상기 오존발생기(1)에서 생성된 오존가스에 압축공기를 불어넣어 오존가스를 강제로 이송시키는 공기펌프(2)와, 일정한 수위의 물이 저장되고, 수면위쪽 상부공간(S)안으로 상기 오존발생기(1)에서 발생한 오존가스가 강제유입되는 저장탱크(3)와, 상기 저장탱크(3)의 수면 아래쪽에 설치되고, 저장탱크(3)의 물에 초음파를 조사하여 물을 수증기화하여 수면위쪽 상부공간(S)으로 수증기를 분무시키는 초음파발생장치(4)를 포함한다.

한편, 상기 초음파발생장치(4)에서 조사되는 초음파에 의해 저장탱크(3)의 상부공간(S)안으로 분무되는 수증기는 그 상부공간(S)에 유입되는 오존가스와 접촉하여 오존가스를 용해한 후 저장탱크(3)의 물에 혼합하여 오존수가 되는 한편, 물에 혼합되지 않은 오존수증기는 상부공간(S)에 그대로 잔류한다. 그리고 상기 초음파발생장치(4)가 작동하고 오존가스가 저장탱크(3)안으로 유입되는 동안에는 오존수가 계속 생성되므로 저장탱크(3)에 저장된 오존수의 농도가 적정 농도로 유지시킬 수 있다.

그리고 상기 저장탱크(3)는 세정수를 세정수분사기(10)쪽으로 공급하는 물공급관(6)에 연결되어 세정수분사기(10)쪽으로 공급되는 세정수에 오존수나 오존수증기를 혼입시킨다. 따라서 세정수분사기(10)을 통하여 신체국부로 분사되는 세정수에는 오존수가 포함되어 세정의 효과를 배가한다.

본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치는 초음파발생장치(4)의 작동을 제어하고, 공기펌프(2)를 제어함으로써 저장탱크(3)안으로 공급되는 오존가스의 유입량을 제어하여 궁극적으로 저장탱크(3)의 오존수 농도를 제어하는 제어부(5)를 더 포함한다.

그리고 상기 초음파발생장치(4)는 저장탱크(3)에 저장된 물에 초음파를 조사하므로 물을 수증기로 분무하는 기능이외에 저장탱크(3)의 물을 살균하는 기능을 하여 최종 생성된 오존수를 멸균상태로 하는 기능도 한다.

상기한 바와 같은 구성으로 된 본 발명의 비데장치는 오존가스 발생장치에 오존수가 만들어지는 저장탱크만 구비하면 되므로 장치 전체의 크기를 컴팩트하게 하여 설치운용하기 편리하며, 특히 오존수 농도를 조절하여 신체세정에 적합한 저농도의 오존수를 생성할 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치의 다른 실시예로서 본 발명에 따른 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 샤워헤드에 연결하여 샤워장치나 식기 또는 야채세척기로 사용되는 예의 개략도이다. 본 발명에 따른 세정장치는 ,도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오존수 저장탱크(3)의 상부공간(S)을 벤츄리 혼합관(7)의 넥크부의 오리피스(7a)에 연결하고, 상기 벤츄리 혼합관(7)의 입구(7b)는 물공급관(6)에 연결되며 출구(7c)는 스크류 혼합관(8)을 개재하여 샤워헤드(20)에 연결한 것에 특징이 있다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 세정장치는 저장탱크(S)에서 배출되는 오존 수증기가 벤츄리 혼합관(7)과 스크류 혼합관(8)을 통과하면서 물에 효과적으로 용해되므로 오존가스의 용해율을 높일 수 있다. 이러한 본 발명의 세정장치는 과일이나 식기를 세척하는 장치로 사용될 수도 있고, 오존수의 농도를 인체에 적합한 농도로 낮추어 조절하면 세안용으로 사용될 수도 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 오존수와 오존 수증기의 생성방법 및 장치는 오존가스를 미세한 입자형태로 분무되는 수증기와 접촉시켜 오존수를 생성하게 되므로 다른 복잡하고 부피가 큰 다른 별도의 혼합기를 사용하지 않고서도 물과 오존가스의 접촉면적을 증대시켜 오존수 생성효율을 높일 수 있으며, 특히 밀폐된 저장탱크의 내부에서 수증기와 접촉하여 오존수를 생성하므로 물에 용해되지 않고 기체상태로 그대로 배출되는 오존가스의 량을 대폭 줄임으로써 인체에 유해한 영향을 저감시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의해 생성된 오존수는 수증기가 오존가스와 접촉하기 전에 초음파에 의해 멸균된 후에 생성되므로 최종 생성된 오존수는 멸균상태로 신체 세정용으로 특히 적합한 장점이 있다.

Claims (6)

1. 오존발생기로써 오존가스를 생성하는 단계;

   오존발생기에서 생성한 오존가스를 물이 저장된 저장탱크의 상부공간 안으로 강제유입시키는 단계;

   초음파발생장치를 작동시켜 저장탱크의 물을 작은 입자상태로 만들어 저장탱크 상부 공간안으로 분무하는 단계; 및

   상기 저장탱크의 상부 공간안에서 오존가스와 분무되는 물입자가 서로 접촉하여 오존수증기와 오존수를 생성하는 단계를 포함한 초음파를 이용한 오존수와 오존 수증기의 생성방법.
2. 오존가스를 발생시키는 오존발생기(1)와, 상기 오존발생기(1)에서 생성된 오존가스에 압축공기를 불어넣어 오존가스를 강제로 이송시키는 공기펌프(2)와, 일정한 수위의 물이 저장되고, 수면위쪽 상부공간안으로는 상기 오존발생기(1)에서 발생한 오존가스가 강제유입되는 저장탱크(3)와, 상기 저장탱크(3)의 바닥에 설치되고, 상기 저장탱크(3)안의 물속에 초음파를 조사하여 상기 저장탱크(3)의 수면위쪽 상부공간(S)에 충전된 오존가스를 용해시키기 위한 물입자를 상부공간(S)안으로 분무하는 초음파발생장치(4)로 이루어진 오존수와 오존 수증기의 생성장치.
3. 물공급관(6)을 통하여 신체의 국부로 세정수를 분사하는 세정수분사기(10)을포함하고, 상기 물공급관(6)에는 상기 제2항의 저장탱크(3)가 연결되어 세정수분사기(10)에 공급되는 세정수에 상기 저장탱크(3)의 오존수가 혼입되게 된 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치.
4. 물공급관(6)을 통하여 신체에 세정수를 분사하는 샤워헤드(20)를 포함하고, 상기 물공급관(6)에는 상기 제2항의 저장탱크(3)의 상부공간(S)가 연결되어 상기 샤워헤드(20)에 공급되는 세정수에 상기 저장탱크(3)의 오존 수증기가 혼입되게 된 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 물공급관(6)에는 벤츄리 혼합관(7)이 연결되고, 상기 벤츄리 혼합관(7)의 오리피스(7a)에 상기 저장탱크(3)가 연결된 것을 특징으로 하는 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 벤츄리 혼합관(7)과 샤워헤드(20) 사이에 스크류 혼합관(8)이 연결된 것을 특징으로 하는 오존수와 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치.