KR100607868B1 - 전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기 - Google Patents

전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수중에서 전기분해 방식으로 오존을 발생시킴에 있어, 전기분해 발생 코어를 병렬방식으로 다수개 연결되게 하여 물의 어떠한 특성에서도 적절한 농도를 유지한 오존의 양을 생성할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 외부의 원수를 오존발생기 내부로 유입하는 유입구; 병렬방식으로 다수개 구비되어 있는 전기분해 발생 코어; 전기분해 발생 코어 사이에는 다수의 통공이 조밀하게 형성되어 있는 격벽; 다수개의 전기분해 발생 코어에 전원을 공급하는 덮개; 오존수와 수소가스를 외부로 배출할 수 있도록 덮개 소정의 위치에 형성되는 배출구;로 이루어져 수중에서 전기분해 방식으로 오존을 발생시키는 오존발생기에 있어서, 상기 전기분해 발생 코어는 프레임 좌우 양측에 몸체를 지지하면서 백금선으로 이루어진 제1극선과 제2극선을 동일한 방향으로 일정간격 이격된 상태로 평행하게 권취될 수 있도록 프레임을 형성하되, 상기 프레임 양측에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 고정홈이 형성된 제1극선 권취 지지대를 구성하고, 상기 제1극선 권취 지지대 사이에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 요입홈이 형성된 제1극선 권취 보조 지지대를 일정간격으로 구성하며, 상기 제1극선 권취 지지대 외측에 일정폭이 더 크도록 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 형성된 고정돌기가 고정홈에 요입되어 결합되는 제2극선 권취 지지대를 구성하고, 상기 제2극선 권취 지지대 사이에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 형성된 고정대가 요입홈에 요입되어 결합되는 제2극선 권취 보조 지지대를 일정간격으로 형성하는 전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기에 관한 것이다.
오존, 병렬연결, 백금선, 전기분해, 프레임

Description

전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기{Ozone apparatus to connect electrolysis-core in parallel}
도1은 본 발명에 적용되는 오존발생기의 분해 사시도
도2는 본 발명에 적용되는 오존발생기의 측면도
도3은 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어의 프레임의 분해 사시도
도4는 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어의 프레임에 제1극선이 권취된 상태를 도시한 사시도
도5는 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어의 프레임에 제1극선과 제2극선이 권취된 상태를 도시한 사시도
도6은 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어의 프레임에 제1극선과 제2극선이 권취된 상태를 도시한 측면도
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
10. 프레임 11. 제1극선
12. 제2극선 20. 제1극선 권취 지지대
20a. 권취홈 21. 고정홈
22. 제1극선 권취 보조 지지대 22a. 권취홈
23. 요입홈 24. 제1극선 병렬 연결선
30. 제2극선 권취 지지대 30a. 권취홈
31. 고정돌기 32. 제2극선 권취 보조 지지대
32a. 권취 가이드홈 33. 고정대
34. 제2극선 병렬 연결선 40. 오존발생기
41. 유입구 42. 덮개
42a. (+)전극 42b. (-)전극
43. 전기분해 발생 코어 44. 격벽
44a. 통공 45. 배출구
본 발명은 전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오존발생기 내의 수중에서 전기분해를 일으켜 오존을 발생시키는 전기분해 발생 코어를 일정 갯수로 병렬로 연결하여 수중에 함유된 전해질의 양이나 분당 유출 수량에 제한받지 않고 일정한 오존의 농도를 유지할 수 있도록 하며, 전기분해 발생 코어의 프레임 상에 백금선을 권취하되, 양극선과 음극선이 동일한 방향의 일정 간격 이격된 상태로 평행하게 유지하게 하여 극선과 극선 사이에서 전기분해 반응시 물과의 대항 접촉 면적이 최대화되어 오존의 발생을 극대화할 수 있도록 하는 전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기에 관한 것이다.
일반적으로 오존은 산소의 동위체로서 특유한 냄새가 나는 무색의 기체이며, 액체일 때에는 흑청색을 띠고 고체일 때에는 암자색을 띠는 것으로서, 살균력과 소독력이 강한 특성을 가지고 있어 음료수의 살균이나 야채, 과일에 붙어있는 잔류농약을 산화시키고, 특히 주방용품, 유아용품 등의 살균에 주로 쓰이며, 자연에선 생물체에 유해한 성분과 대기 중의 이물질을 걸러주는 중요한 역활을 하는데, 이러한 오존은 1900년경부터 지금에 이르기까지 전하가 집중된 부분에 가하여지는 다양한 펄스파에 의하여 오존을 인위적으로 발생시키는 장치가 많이 사용되고 있는 실정이다.
오존은 열에너지를 풀어놓는 동안에는 강력하게 붕괴되는 경향이 있어 비록 -120℃의 낮은 온도에서 일지라도 폭발적인 상태로 분해 붕괴되는 특성을 갖고 있으나 낮은 농도에서는 예를 들면, 실내온도 정도에서의 분해 붕괴는 휠씬 느린 속도로 이루어지며, 오존의 가장 중요한 속성은 강력한 산화력인데, 오존은 산소에 대한 반응이 없는 많은 화학적인 혼합물질을 산화시킬 수 있으며, 이러한 특성들은 수많은 실질적인 응용을 통해서 생성될 수 있고, 특히 용수처리에 있어서 산화력은 음료수, 일반용수, 수영장 물, 폐수 등에 활용되고 있다.
오존은 염소 등과 달리 산화제로 쓰일 때 유해 잔류물을 전혀 남기지 않으며, 살균력이 강하여 박테리아와 바이러스균을 제거하며, 또한 강력한 표백력을 가지고 있으며, 담배연기, 기타 악취를 내는 가스, 각종 유해 유기물질 등의 유기물질과 반응하여 무해화하는 탁월한 효능을 가지고 있다.
통상의 오존수를 제조하는 방법은 두가지로 나누어지는데, 첫번째 방법은 공 기를 원료로 하여 코로나 방전으로 오존을 발생시키고 이 오존함유 공기를 수중에 혼입시켜 오존이 수중에 용존하게 하는 방법으로, 원료공기를 공급할 수 있는 송풍기, 수중에 오존화된 공기를 용해시킬 수 있는 미세 기포발생기가 부설되어야 하므로 오존의 발생은 잘 되지만 오존이 기체이므로 물과 혼합하여 오존수를 생성할 때, 물과 접촉이 잘 되지 않으며, 오존이 공기방울 상태로 수면 밖으로 유출되기 때문에 상대적으로 수중의 오존 농도가 낮아지며, 이렇게 유출된 오존가스를 인체에 흡입하게 되면 기도의 점막을 상하게 하는 문제점이 있다.
두번째 방법은 수중에서 직접 분자크기의 오존을 발생시키는 방법으로, 상기의 코로나 방전식에 의한 오존제조기술의 단점을 극복할 수 있고, 수중에 대향전극을 설치하는 방식에 따라 고체고분자 전해질을 이용하는 격막방식과 고체고분자 전해질이 없는 무격막방식이 있다.
상기 격막방식의 경우, 납전극을 양극으로 사용하고 백금흑전극을 음극으로 사용하며 이들 양극과 음극사이에 고체고분자 전해질로 이루어진 격막을 삽입한 형태의 전극조립체에 대한 기술이 공지되어 있으나, 전극과 고체 고분자 전해질을 균일하게 위치시키기가 기술적으로 난해하고, 만약 국부적인 과눌림 등과 같은 불균일한 현상이 발생되는 경우 전기분해시 고체 고분자 전해질이 국부 열화현상으로 인해 급속한 수명 저하를 초래하게 된다.
전해분해에 의한 오존 제조시에는 스케일 성분이 필연적으로 유발되는데, 이를 원천적으로 방지하기 위해 칼슘과 마그네슘 등의 스케일을 유발할 수 있는 2가 양이온 성분이 제거된 아주 순수한 물을 사용하게 되므로 제품의 효용성이 저하되 는 문제점이 있다.
상기 무격막방식의 경우, 수중에 백금속 금속을 이용한 대향전극을 한조 이상 설치하고 이 대향전극에 직류전원을 인가하여 강력한 전계가 집중되도록 유도함으로써 수중에서 직접 오존이 발생되게 하는데, 이러한 경우 수중에서 전류가 흐르는데 필요한 전해질이 부족한 수도수 및 그와 유사한 수준의 수질에 대한 물 전기분해 전압이 높아 소비전력을 상승시키고 전극의 수명을 단축시켜 현실적으로 사용하기 힘든 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 선출원된 특허 제2002-12527호인 "수중방전 발생 코어와 수중방전 발생 장치 및 이를 이용한 수처리 시스템"에서 전기분해를 통해 오존을 발생시키는 수중방전 발생 코어의 기술적 구성을 살펴보면, X축 방향으로 우측 지지부와 좌측 지지부가 몸체를 지지하고 있으며 상기 좌측 및 우측 지지부는 Z축 방향에서 상측 및 하측으로 각각 상기 몸체보다 일정 크기만큼 더 큰 크기를 갖고 있는 프레임과; 상기 몸체의 Y축 방향으로 전면부와 배면부 사이에서 권취되는 제1도선과; 상기 프레임의 우측 지지부와 좌측 지지부 사이에서 권취되는 제2도선과; 상기 제1도선을 동일 전위상태로 만들기 위한 제1등전위수단과; 상기 제2도선을 동일 전위 상태로 만들기 위한 제2등전위수단을 포함하여 구성되고, 상기 프레임에 감겨진 제1도선과 제2도선 사이에 위치하는 것으로써, 상기 몸체 전면부와 배면부 사이 및/또는 상기 프레임의 우측 지지부와 좌측 지지부 사이에서 감겨진 절연선을 더 포함하여 이루어지게 구성한다.
상기 선출원된 발명은 물의 특성을 이용하여 백금선을 양극과 음극으로 사용 하고 물을 스위칭 매질로 이용하되, 프레임에 백금선을 교차형태로 감아서 가상 그물형 전극 점들로 구현하여 물의 자체 파괴 및 자체 복구 현상이 연속적으로 반복 작동하는 수중방전을 통해 활성산소 및 오존을 발생시킬 수 있도록 한 것이지만, 상기 프레임상에 백금선이 교차형태로 감겨짐으로 인해 백금선이 교차되는 전극 점들로 인해 저항이 높아지게 되는 역효과가 발생하게 되고, 전해분해시 물과의 대항 접촉면적이 전극 점들에만 국한되어 오존의 발생 효율이 저하되며, 또한 물속에 함유된 전해질의 양 또는 분당 유출 수량에 따라 전기분해시 수중의 오존 농도는 차이가 나게 되는데, 상기의 선출원된 발명의 경우 수중 전해질의 양 또는 분당 유출 수량에 따라 오존의 농도가 차이가 나타나 제품의 효용성을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 오존발생기 내에 전기분해 발생 코어를 병렬로 다수개 연결하여 물의 어떠한 변화에도 적정한 오존의 농도를 유지할 수 있도록 하고, 상기 전기분해 발생 코어의 프레임상에 권취되는 백금선인 양극선과 음극선을 동일한 방향의 일정 간격 이격된 상태로 평행하게 유지하여 전기분해시 물과의 대항 접촉 면적이 최대화되고, 저항을 최소화하여 오존의 발생 효율성을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 목적은 프레임상에 권취되는 양극선과 음극선으로 이루어진 백금선의 간격을 자유자재로 조절이 가능하게 하며, 프레임에 권취되는 전극선의 횟수를 자유자재로 조절이 가능하도록 하여 오존의 발생 효율을 최대화 할 수 있도 록 하며, 상기 프레임상의 중간 부위에 보조 지지대를 형성하여 수압이나 물의 유속에 의해 백금선이 느슨하게 늘어나거나 쏠리는 현상을 방지하며, 병렬로 다수개 연결된 전기분해 발생 코어 사이에 다수의 통공이 형성된 격벽을 형성하여 수압이 직접 전극에 미치지 않도록 하여 전기분해시 오존의 발생 효율성을 향상시키도록 하는데 목적이 있다
상기의 목적을 달성하기 위하여 외부의 원수를 오존발생기 내부로 유입하는 유입구; 병렬방식으로 다수개 구비되어 있는 전기분해 발생 코어; 전기분해 발생 코어 사이에는 다수의 통공이 조밀하게 형성되어 있는 격벽; 다수개의 전기분해 발생 코어에 전원을 공급하는 덮개; 오존수와 수소가스를 외부로 배출할 수 있도록 덮개 소정의 위치에 형성되는 배출구;로 이루어져 수중에서 전기분해 방식으로 오존을 발생시키는 오존발생기에 있어서, 상기 전기분해 발생 코어는 프레임 좌우 양측에 몸체를 지지하면서 백금선으로 이루어진 제1극선과 제2극선을 동일한 방향으로 일정간격 이격된 상태로 평행하게 권취될 수 있도록 프레임을 형성하되, 상기 프레임 양측에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 고정홈이 형성된 제1극선 권취 지지대를 구성하고, 상기 제1극선 권취 지지대 사이에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성하고, 양측에 요입홈이 형성된 제1극선 권취 보조 지지대를 일정간격으로 구성하며, 상기 제1극선 권취 지지대 외측에 일정폭이 더 크도록 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 형성된 고정돌기가 고정홈에 요입되어 결합되는 제2극선 권취 지지대를 구성하고, 상기 제2극선 권취 지지대 사이에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 형성된 고정대가 요입홈에 요입되어 결합되는 제2극선 권취 보조 지지대를 일정간격으로 형성하는 전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기를 구현하고자 한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)가 병렬 연결되어 있는 오존발생기(40)에 대하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 적용되는 오존발생기(40)의 분해 사시도이고, 도2는 본 발명에 적용되는 오존발생기(43)의 측면도이고, 도3은 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)의 분해 사시도이고, 도4는 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)에 제1극선(11)이 권취된 상태를 도시한 사시도이고, 도5는 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)에 제1극선(11)과 제2극선(12)이 권취된 상태를 도시한 사시도이고, 도6은 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)에 제1극선(11)과 제2극선(12)이 권취된 상태를 도시한 측면도이다.
도1은 본 발명에 적용되는 오존발생기(40)의 분해 사시도이고, 도2는 본 발명에 적용되는 오존발생기(43)의 측면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명은 내부에 전기분해 발생 코어(43)를 병렬방식으로 다수개 형성하되, 상기 전기분해 발생 코어(43) 사이에는 다수의 통공(44a)이 조밀하게 형성된 격벽(44)을 형성하여 유입구(41)를 통해 유입된 원수가 배출구(45)를 통해 오존수로 배출이 될 수 있도록 하며, 덮개(42)에는 (+), (-) 전극(42a, 42b)을 형성하여 오존발생기(40) 내의 병렬로 연결된 전기분해 발생 코어(43)에 전원을 공급하여 전기분해 작용이 일어날 수 있도록 한다.
상기 전기분해 발생 코어(43)는 프레임(10)상에 양극선인 제1극선(11)과 음극선인 제2극선(12)이 동일한 방향으로 일정 간격으로 이격된 상태로 평행하게 하여 전기분해시 물과의 대항 접촉면적이 최대화 될 수 있도록 구성한 것으로, 전기분해시 수주에 함유된 전해질의 양이나 수도 집결식으로 사용하는 경우 분당 유출 수량에 따른 상이한 조건하에서도 효율적인 오존의 농도를 유지하고, 전극의 수명을 향상시키기 위해 동일 극끼리 병렬로 연결하여 다수개 형성되게 하는데, 상기 전기분해 발생 코어(43)의 구성에 대한 상세한 설명은 아래에서 기술하기로 한다.
상기 병렬로 연결되어 있는 전기분해 발생 코어(43) 사이에는 격벽(44)을 형성하는데, 상기 격벽(44)은 다수의 통공(44a)이 조밀하게 형성되게 구성하여 전기분해 발생 코어(43)에 의해 생성된 오존수가 용이하게 관통될 수 있도록 하되, 물이 밑으로부터 위로 차게 하여 수압이나 물이 흐르는 유속이 직접 전극에 미치는 영향을 최소화 할 수 있도록 함으로써, 오존 발생 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 유입구(41)는 오존발생기(40)의 소정의 위치에 형성하여 외부로부터 공급되는 원수를 오존발생기 내부로 유입되게 하고, 상기 배출구(45)는 오존발생기(40)의 상부 즉 덮개(42) 소정의 위치에 형성하는데, 유입구(41)를 통해 유입된 원수가 병렬로 연결된 전기분해 발생 코어(43)에 의한 전기분해 작용으로 일정한 농도를 유지한 오존수로 생성이 되면, 오존발생기(40) 외부로 배출이 될 수 있도록 한다.
또한, 상기 배출구(45)는 전기분해 발생 코어(43)에 의해 생성된 오존수가 배출되게 할 뿐만 아니라 수중에 있는 전기분해 발생 코어(43)에 의해서 물분자로부터 분리된 H+가스가 H2가스로 결합되어 오존발생기(40) 상부로 모이게 되면, 배출구(45)를 통해서 H2가스가 배출되어 H2가스가 OH-가스로 재결합되는 것을 방지하여 오존발생기의 효용성을 향상시키고, H2가스가 오존발생기(40) 내부에 가득 차 있을 때에 발생할 수 있는 폭발과 같은 안전사고도 방지할 수 있도록 한다.
상기 덮개(42)에는 (+), (-)전극(42a,42b)을 형성하여 오존발생기(40) 내의 병렬로 연결된 다수개의 전기분해 발생 코어(43)에 외부의 전원을 공급할 수 있도록 한다.
도3은 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)의 분해 사시도이고, 도4는 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)에 제1극선(11)이 권취된 상태를 도시한 사시도이고, 도5는 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)에 제1극선(11)과 제2극선(12)이 권취된 상태를 도시한 사시도이고, 도6은 본 발명에 적용되는 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)에 제1극선(11)과 제2극선(12)이 권취된 상태를 도시한 측면도이다.
도시된 바와 같이 오존발생기(40) 내에서 전기분해를 통해 수중에서 오존을 발생시킬 수 있도록 하기 위해 전기분해 발생 코어(43)를 병렬방식으로 다수개 연결되게 하되, 격벽(44)에 의해 분리된 상태로 일정 간격을 유지한 상태로 구성되게 하는데, 상기 전기분해 발생 코어(43)는 프레임(10)상에 백금선(11,12)을 권취함에 있어 양극인 제1극선(11)과 음극인 제2극선(12)이 일정간격이 이격된 상태에서 동일한 방향으로 평행하게 형성하여 상기 제1극선(11)과 제2극선(12) 사이에서 물과의 대항 접촉 면적이 넓어 오존의 발생량을 극대화할 수 있게 구성한다.
상기 프레임(10)은 좌우 양측에 권취 지지대를 형성하고, 상기 양측의 권취 지지대 사이에 권취 보조 지지대를 일정간격으로 형성하되, 제1극선 권취 지지대(20)에 제2극선 권취 지지대(30)가, 제1극선 권취 보조 지지대(22)에 제2극 선 권취 보조 지지대(32)가 결합되어 백금선으로 이루어진 양극인 제1극선(11)과 음극인 제2극선(12)이 권취될 수 있도록 하는 구성으로 이루어져 있다.
상기 프레임(10)에 권취되는 양 전극선인 백금선의 굵기가 가늘수록, 전극과 전극 사이의 간격이 좁을수록 오존 발생의 효율이 향상되는데, 전기분해시 전극선의 수명을 유지하기 위해서 전극간의 간격을 적절하게 유지할 수 있도록 권취 지지대의 폭을 조절하고, 상기 프레임(10)에 권취되는 양 전극선인 백금선의 횟수에 따라 오존의 발생량이 차이가 나므로 백금선의 횟수를 조절할 수 있도록 권취 지지대의 길이를 조절하는 구성으로 프레임(10)을 형성하도록 한다.
상기 제1극선 권취 지지대(20)는 프레임(10)의 양측에 제1극선(11)을 권취할 수 있도록 하는 지지대로서, 상하면에 톱니형상의 권취홈(20a)이 일정간격으로 형성되어 백금선으로 이루어진 제1극선(11)이 끼워지도록 하여 제1극선 권취 지지대(20)의 일측에서 타측으로 프레임(10) 몸체를 감싸도록 권취되게 하고, 상기 제1극선(11)이 수압이나 전기분해시 흐르는 물의 유속에 의해 느슨하게 늘어나거나 한쪽으로 쏠리는 것을 방지하기 위해 제1극선 권취 지지대(20) 사이에 일정간격으로 제1극선 권취 보조 지지대(22)를 형성하되, 상하면에 동일하게 톱니형상의 권취홈(22a)이 일정간격으로 형성되어 프레임(10) 몸체에 제1극선(11)이 용이하게 권취되게 하고, 양측에 요입홈(23)을 형성하여 제2극선 권취 보조 지지대(32)의 고정대(33)가 요입되어 결합될 수 있도록 한다.
상기 제1극선 권취 지지대(20)의 양측면에는 제1극선 병렬 연결선(24)을 형성하되, 제1극선 권취 지지대(20)에 권취된 제1극선(11)과 교차되게 연결하여 제1 극선(11)의 소정의 부위에 쇼트가 발생하는 경우에도 상기 제1극선 병렬 연결선(24)으로 인해 쇼트된 제1극선(11)이 제외된 상태에서도 전기분해가 계속적으로 이루어지게 한다.
상기 제2극선 권취 지지대(30)는 제1극선 권취 지지대(20)의 측면에 결합되는 형상으로 이루어지는데, 제1극선(11)과 제2극선(12) 사이에 일정 간격으로 이격될 수 있도록 상기 제1극선 권취 지지대(20) 보다 일정폭만큼 차이가 나도록 폭을 크게 형성하되, 상기 양 극선의 간격에 의해 오존 발생량이 차이가 날 수 있으므로 적절한 간격을 유지할 수 있도록 하며, 제1극선 권취 지지대(20)에 형성된 고정홈(21)에 제2극선 권취 지지대(30)에 형성된 고정돌기(31)가 요입되어 결합될 수 있도록 하며, 외측면에는 권취 가이드 홈(30a)을 형성하여 제2극선(12)이 용이하게 권취될 수 있도록 한다.
상기 제2극선 권취 보조 지지대(32)는 제2극선(12)이 수압이나 전기분해시 흐르는 물의 유속에 의해 느슨하게 늘어나거나 한쪽으로 쏠리는 것을 방지하기 위해 제2극선 권취 지지대(30) 사이에 일정간격으로 형성하되, 양측에 고정대(33)를 형성하여 제1극선 권취 보조 지지대(22)에 형성된 요입홈(23)에 요입되어 결합될 수 있도록 하되, 상하면에 톱니형상의 권취홈(32a)을 형성하여 제1극선 권취 보조 지지대(22)의 톱니형상의 권취홈(22a)과 용이하게 결합될 수 있도록 함으로써, 제2극선(12)이 제1극선(11)과 일정 간격으로 이격된 상태에서 제2극선(12)이 프레임(10)의 몸체를 감싸도록 권취되게 한다.
상기 제2극선 권취 지지대(30)의 양측면에는 제2극선 병렬 연결선(34)을 형 성하되, 제2극선 권취 지지대(30)에 권취된 제2극선(12)과 교차되게 연결하여 스케일 등으로 인해 제2극선(12)의 소정의 부위에 쇼트가 발생하는 경우에도 상기 제2극선 병렬 연결선(34)으로 인해 쇼트된 제2극선(12)이 제외된 상태에서도 전기분해가 계속적으로 이루어지게 한다.
이상과 같이 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 전기분해 발생 코어(43)가 병렬 연결되어 있는 오존발생기(40)의 작용에 대하여 상세히 설명한다.
상기 전기분해 발생 코어(43)는 백금선을 프레임(10)상에 권취하여 전기분해 작용을 통해 수중에서 오존수를 생성할 수 있도록 하되, 백금선으로 이루어진 양극인 제1극선(11)과 음극인 제2극선(12)을 프레임(10)상에 권취함에 있어 동일한 방향으로 평행되게 하며, 상기 제1극선(11)과 제2극선(12)은 덮개(42) 상에 형성된 (+), (-)전극(42a,42b)과 연결되어 외부의 전원을 공급받을 수 있도록 한다.
상기 제1극선(11)은 (+)전극(42a)과 연결되게 하여 (+)전원을 공급받을 수 있도록 하되, 프레임(10)의 일측에 형성된 제1극선 권취 지지대(20)의 상면에 형성된 톱니모양의 권취홈(20a)에 안착한 후, 제1극선 권취 보조 지지대(22)의 상면에 형성된 톱니모양의 권취홈(22a)을 경유하여 프레임(10)의 타측에 형성된 제1극선 권취 지지대(20)의 상면과 하면에 형성된 톱니모양의 권취홈(20a)을 통해 다시 프레임(10)의 일측에 형성된 제1극선 권취 지지대(20)의 하면에 형성된 톱니모양의 권취홈(20a)에 안착하는 방식으로 프레임(10)을 감싸도록 제1극선(11)을 권취하고, 상기 제1극선 권취 지지대(20)의 길이방향으로 제1극선(11)과 교차되게 제1극선 병렬 연결선(24)을 형성하여 제1극선(11)이 병렬로 연결이 되게 한다.
상기의 방식으로 프레임(10)상에 제1극선(11)이 권취되면, (-)전극(42b)과 연결되어 (-)전원을 공급받는 제2극선(12)을 권취할 수 있도록 하기 위해 제1극선 권취 지지대(20)에 형성된 고정홈(21)에 제2극선 권취 지지대(30)에 형성된 고정돌기(31)가 요입되어 결합되게 하고, 제1극선 권취 보조 지지대(22)에 형성된 요입홈(23)에 제2극선 권취 보조 지지대(32)에 형성된 고정대(33)가 요입되어 결합되게 한 후, 상기 제2극선(12)을 제1극선(11)이 권취된 방식과 동일하게 권취하되, 상기 제1극선(11)과 제2극선(12)은 동일한 방향으로 일정 간격 이격된 상태에서 평행되게 프레임(10)을 권취한다.
상기 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)상에 제1극선(11)과 제2극선(12)을 동일한 방향으로 일정 간격 이격된 상태로 평행하게 권취한 후, 오존발생기(40)의 내부에 상기 전기분해 발생 코어(43)를 다수개 장착하되, 상기 전기분해 발생 코어(43)는 동일한 극끼리 병렬로 연결하여 물의 어떠한 변화에도 효율적인 오존의 농도를 유지할 수 있도록 하며, 상기 전기분해 발생 코어(43) 사이에는 통공(44a)이 조밀하게 형성된 격벽(44)이 형성되게 한다.
상기와 같이 오존발생기(40) 내부에 전기분해 발생 코어(43)가 병렬로 다수개 연결되면, 유입구(41)를 통해 원수가 유입되어 오존발생기(40) 내부에 일정량의 원수가 공급되고, 덮개(42)상에 형성된 (+), (-)전극(42a, 42b)을 통해 외부의 전원이 공급되면, 상기 전기분해 발생 코어(43)의 프레임(10)상에 동일한 방향으로 일정 간격 이격된 상태에서 평행되게 권취된 백금선에 의해 전기분해가 지속적으로 이루어져 적절한 농도를 유지한 오존수를 생성할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 전기분해 발생 코어(43)가 병렬 연결되어 있는 오존발생기(40)에 의해 생성되는 오존수의 항균 테스트의 다양한 실시례에 대하여 상세히 설명한다.
아래의 표1에 기재된 바와 같이 시험균을 본 발명에 의한 오존발생기에서 생성된 농도 0.5ppm의 오존수와 증류수(멸균수)를 이용하되, 102, 103, 104로 희석한 후 (약 30∼60초 처리 효과), 즉시 100㎕씩 도말하여 생육을 확인하도록 한다.
균 주 상 태
Pseudomonas aeruginosa KCTC 2004 ×(미생육)
Salmonella typhimurium KCTC 2514 ○
Staphylococcus aureus KCTC 1916 ○
Escherichia coli KCTC 1682 ×(미생육)
Bacillus subtilis KCTC 1021 ○
Streptococcu mutans KCTC 3065 ○
Candid albicans KCTC 7675 ○
Aspertillus niger ×(미생육)
Aspergillus fumigatus ×(미생육)
상기 시험균 중 Aspertillus niger, Aspergillus fumigatus는 배양 중인 관계로 Salmonella typhimurium KCTC 2514, Staphylococcus aureus KCTC 1916, Bacillus subtilis KCTC 1021, Streptococcu mutans KCTC 3065, Candid albicans KCTC 7675를 대상으로 실험을 한다.
아래의 표2는 상기 시험균을 본 발명에 의한 오존발생기에서 생성된 오존수와 증류수에 분류하여 실험한 결과, 시험균주의 살균효과를 나타낸 것이다.
처리액 ×102 ×103 ×104
Salmonella typhimurium KCTC 2514
오존수 증류수 ∞ ∞ 01) ∞ 0 2,258(2.2 ×108/㎖)
Staphylococcus aureus KCTC 1916
오존수 증류수 ∞ ∞ 0 ∞ 0 1,316(1.3 ×108/㎖)
Bacillus subtilis KCTC 1021
오존수 증류수 121 217 9 14 2(2.0 ×105/㎖) 11(1.1 ×106/㎖)
Streptococcu mutans KCTC 3065
오존수 증류수 ∞ ∞ ∞ ∞ 2(2.0 ×105/㎖) 1,025(1.0 ×108/㎖)
Candid albicans KCTC 7675
오존수 증류수 ∞ ∞ 0 727 0 157(1.5 ×107/㎖)
01)는 시험균이 미생육된 상태를 의미하는 것이며, 상기 표2는 콜로니(colony)의 수를 표시한 것으로, 상기 표2에서 알 수 있는 바와 같이 오존수로 희석한 경우가 증류수로 희석한 경우보다 시험균주의 살균효과가 우수한 것을 알 수 있다.
아래의 표4, 5는 오존의 농도와 시간에 따른 본 발명에 의한 오존발생기에서 생성된 오존수의 항균활성을 테스트한 결과이다.
균 주 증류수 오존수(0.5ppm)
10분 30분 60분
Escherichia coli 25
Staphylococcus aureus 262 1
Bacillus subtilis 285
Pseudomonas aeruginosa 36 17 15 40
Aspergillus fumigatus 1068.3 1043.3 282 1
균 주 증류수 오존수(0.3ppm)
10분 30분 60분
Escherichia coli 25
Staphylococcus aureus 262 5
Bacillus subtilis 285 211 56 13
Pseudomonas aeruginosa 36 25 19 11
Aspergillus fumigatus 1068.3 1112.6 643.3 8.5
상기 표4, 5에서 알 수 있는 바와 같이 오존의 농도가 높을수록 시간이 경과될수록 시험균주에 대한 살균효과가 우수한 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 오존발생기 내의 수중에서 전기분해를 통해 오존수를 생성하는 전기분해 발생 코어를 병렬방식으로 다수개 연결되게 하여 물의 다양한 조건하에서도 적절한 오존의 농도를 유지한 오존수를 생성할 수 있도록 하고, 전기분해 발생 코어의 프레임상에 백금선으로 이루어진 제1극선과 제2극선을 동일한 방향으로 일정 간격 이격된 상태에서 평행되게 권취함으로써, 전기분해시 물과의 대항 접촉면적이 넓어 전기분해의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
또한 제1극선과 제2극선에 교차되게 병렬 연결하는 병렬 연결선을 형성하여 백금선에 쇼트가 발생하는 경우에도 지속적으로 전기분해 작용이 발생할 수 있도록 하여 오존발생기의 오존 발생량을 극대화할 수 있으며, 양 극선 사이에 별도의 절연막을 형성하지 않아도 되어 제조단가가 절감되어 경제성이 우수하고, 본 발명에 의해 생산된 오존수는 가정용 뿐만 아니라 의료용 등으로도 사용범위가 확대되어 제품의 효용성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 외부의 원수를 오존발생기 내부로 유입하는 유입구; 병렬방식으로 다수개 구비되어 있는 전기분해 발생 코어; 전기분해 발생 코어 사이에는 다수의 통공이 조밀하게 형성되어 있는 격벽; 다수개의 전기분해 발생 코어에 전원을 공급하는 덮개; 오존수와 수소가스를 외부로 배출할 수 있도록 덮개 소정의 위치에 형성되는 배출구;로 이루어져 수중에서 전기분해 방식으로 오존을 발생시키는 오존발생기에 있어서,
    상기 전기분해 발생 코어는 프레임 좌우 양측에 몸체를 지지하면서 백금선으로 이루어진 제1극선과 제2극선을 동일한 방향으로 일정간격 이격된 상태로 평행하게 권취될 수 있도록 프레임을 형성하되, 상기 프레임 양측에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 고정홈이 형성된 제1극선 권취 지지대를 구성하고, 상기 제1극선 권취 지지대 사이에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 요입홈이 형성된 제1극선 권취 보조 지지대를 일정간격으로 구성하며, 상기 제1극선 권취 지지대 외측에 일정폭이 더 크도록 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 형성된 고정돌기가 고정홈에 요입되어 결합되는 제2극선 권취 지지대를 구성하고, 상기 제2극선 권취 지지대 사이에 톱니형상의 권취홈이 상하면으로 형성되고, 양측에 형성된 고정대가 요입홈에 요입되어 결합되는 제2극선 권취 보조 지지대를 일정간격으로 형성함을 특징으로 하는 전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1극선 권취 지지대 및 제2극선 권취 지지대에 권취된 제1극선 및 제2극선과 교차되게 병렬 연결되게 형성한 병렬 연결선을 더 포함함을 특징으로 하는 전기분해 발생 코어가 병렬 연결되어 있는 오존발생기.
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