KR100629963B1

KR100629963B1 - 산소수 냉장고

Info

Publication number: KR100629963B1
Application number: KR1020040044852A
Authority: KR
Inventors: 배금주
Original assignee: 배금주
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2006-10-02
Also published as: KR20050119763A

Abstract

본 발명은 산소수 냉장고에 관한 것으로서 특히, 첨가제나 촉매제를 사용하지 않고 고농도의 산수수를 제조하여, 이를 냉장하여 음용할 수 있도록 하기 위한 것으로, 내측에 물이 담기며 하측에 열전소자 또는 냉매순환에 의하여 온도를 냉각시키는 냉각부(110)가 설치되는 저수조(100)와; 산소를 발생시키는 산소발생기(210) 또는 별도의 산소탱크(220)로 이루어지는 산소공급부(200)와; 출구측이 상기 저수조(100)의 일측과 투입라인(310)에 의하여 연결되고, 입구측이 상기 저수조(100)의 타측과 연결되는 흡입라인(320) 및 상기 산소공급부(200)와 연결되어, 상기 저수조(100)의 물에 물리적으로 산소를 강제 용존시키는 산소용해부(300)와; 상기 구성요소들이 설치되며, 전방측에 상기 저수조(100)와 연결되는 출수구(410) 및 누드창(420)이 설치되고, 상기 저수조(100)와 연결되는 투입구(430)가 일측에 설치되는 케이스(400)를 포함하여 구성되어, 가정에서 일반 정수기나 생수, 수돗물, 산소수 제조기를 통과한 물 등을 바로 음용하거나 냉장고에 보관하였다가 음용하는 등의 과정에서의 불편함과 살균문제 등을 해소하여 고농도의 산소수를 편리하게 음용할 수 있도록 하는 것이다.

산소수, 냉장고, 산소발생기.

Description

산소수 냉장고 {Apparatus for refrigerating water having high oxygen content}

도 1은 본 발명의 산소수 냉장고의 일 실시예를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 산소수 냉장고의 일 실시예를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명의 산소수 냉장고의 산소발생기의 일 실시예를 나타내는

단면도,

도 4는 본 발명의 산소수 냉장고의 순환과정을 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 저수통 110 : 냉각부

200 : 산소공급부 210 : 산소발생기

220 : 산소탱크 300 : 산소용해부

400 : 케이스 410 : 출수구

본 발명은 산소수 냉장고에 관한 것으로서 특히, 첨가제나 촉매제를 사용하지 않고 고농도의 산수수를 제조하여, 이를 냉장하여 음용할 수 있도록 하기 위한 것으로, 가정에서 일반 정수기나 생수, 수돗물, 산소수 제조기를 통과한 물 등을 바로 음용하거나 냉장고에 보관하였다가 음용하는 등의 과정에서의 불편함과 살균문제 등을 해소하여 고농도의 산소수를 편리하게 음용할 수 있도록 하는 산소수 냉장고에 관한 것이다.

산소는 호흡에 의하여 체내에 흡입되어, 혈액에 의하여 인체의 각 기관에 공급되며 공급된 산소는 두뇌활동과 운동에너지로 소비된다.

생체 내의 산소 소비량은 각 조직에 따라 상당한 차이가 있으며, 뇌와 근육과의 산소 소비량을 보면 뇌의 산소 소비량이 더 크다. 전체의 장기, 기관 가운데 최대의 산소 소비자인 뇌는 그 중량이 겨우 1.4Kg으로 체중의 2%정도지만 그 소비량의 전신의 약 25%에 해당한다.

근육처럼 산소를 어느 정도 몸에 저장할 수 있는 '미오글로빈'과 같은 물질을 갖고 있지 않아서 공급된 산소는 일순간 모두 소비하게 된다. 호흡하고 있는 공기가 무산소 상태가 되면 폐혈액에 의해 필요한 산소분압이 일어나지 않음으로 그 무산소 공기의 한 호흡까지도 의식상실을 가져올 위험 있다.

산소는 우리 몸의 산화작용을 해주며 감염성의 미생물들과 병원균들로부터 저항하는 힘을 준다. 산소를 몸 안 구석 세포까지 끊임없이 보내지 않으면 살 수 없다. 이러한 움직임을 일으키는 것이 심장과 폐이며, 폐에는 좌우로 약 7억의 폐세포(폐포)가 있어 혈액에 산소를 공급하며, 심장의 펌핑작용에 의하여 몸 구석까지 혈액을 공급하게 된다.

대부분 현대인의 혈액은 운동부족과 유해음식으로 인하여 산성화되고 콜레스테롤이 혈관에 부착되어 혈액의 흐름을 방해하여 모든 성인병의 근원이 되고 있으나, 신선한 산소의 공급을 통하여 쇠약해진 기능들을 효과적으로 회복시켜 줄 수 있다.

한편, 물은 생명의 기본으로 물질의 운반과 용해의 수단으로서 흡수, 배설, 운반이 인체에서 용해된 상태에서 이루어지며 세포의 생물적인 반응도 대부분은 액체의 상태로 이루어진다.

인체의 55% 내지 75%가 물로 이루어져 인체에서 큰 몫을 차지한다. 그렇지만 인체에서 물이 부족할 경우, 물은 체내에서 저장될 수 있는 물질이 아니므로 계속적으로 공급되어야 한다.

인체에서의 물은 계속적으로 순환을 하여 이를 지속하기 위해서는 물의 균형이 중요하다. 물은 폐와 신장과 장 그리고 피부를 통해서 방출된다.

물은 또한 온도조절이라는 중요한 기능을 수행하여 체온을 보존한다. 이는 물이 어느 것보다도 열을 천천히 흡수하고 또한 방출하기 때문이다.

따라서, 상기와 같이, 인체에 필수적인 산소를 다량 함유한 물은 우리 몸의 건강을 유지하기 위하여 필수적인 요소이다.

상기와 같은 산소를 다량 함유한 물을 제조하는 이른바, 산소수 제조기의 예로는 본 출원인에 의한 특허출원인 2003-0034755호의 산소수 제조기를 들 수 있다.

상기 산소수 제조기는 PSA 방식, 멤브레인 방식 및 평막 방식의 3가지 방법을 이용하는 산소 발생장치를 이용하여 산소를 발생시켜, 이 발생된 산소를 물에 급속 용해시킴으로써 산소수를 제조하는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 산소수 제조기는 산소를 발생시키는 과정이 복잡하며, 컴프레서가 공기를 흡입하여 압축시켜서 노즐로 보낼 때 발생하는 습기가 상기 노즐 안에 있는 제오라이트에 작용하여 산소를 발생시킬 때 산소 순도를 급격히 저하시키며, 상기 컴프레서에서 발생하는 소음과 진동이 오히려 사용자에게 스트레스를 주거나 수면을 방해할 수 있으며, 내부에 세균이 번식할 우려가 있는 등의 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같이, 여러 방법에 의하여 산소수를 제조하더라고 이를 바로 음용하지 못하고, 별도의 냉장고에 보관하였다가 필요에 의하여 꺼내서 음용하여야 하는 등의 불편한 점이 있었다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 소음과 진동이 발생하지 않으며, 전력소비가 적고, 별도의 청소과정이 필요하지 않으며, 가정에서 일반 정수 기나 생수, 수돗물, 산소수 제조기를 통과한 물 등을 바로 음용하거나 냉장고에 보관하였다가 음용하는 등의 과정에서의 불편함과 살균문제 등을 해소하여 고농도의 산소수를 편리하게 음용할 수 있도록 하는 산소수 냉장고를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 내측에 물이 담기며 하측에 열전소자 또는 냉매순환에 의하여 온도를 냉각시키는 냉각부가 설치되는 저수조와; 산소를 발생시키는 산소발생기 또는 별도의 산소탱크로 이루어지는 산소공급부와; 출구측이 상기 저수조의 일측과 투입라인에 의하여 연결되고, 입구측이 상기 저수조의 타측과 연결되는 흡입라인 및 상기 산소공급부와 연결되어, 저수조의 물에 물리적으로 산소를 강제 용존시키는 산소용해부와; 상기 구성요소들이 설치되며, 전방측에 상기 저수조와 연결되는 출수구 및 누드창이 설치되고, 상기 저수조와 연결되는 투입구가 일측에 설치되는 케이스를 포함하여 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 산소수 냉장고의 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 산소수 냉장고의 일 실시예를 나타내는 단면도로서, 본 발명은, 내측에 물이 담기며 하측에 열전소자 또는 냉매순환에 의하여 온도를 냉각시키는 냉각부(110)가 설치되는 저수조(100)와; 산소를 발생시키는 산소발생기(210) 또는 별도의 산소탱크(220)로 이루어지는 산소공급부(200)와; 출구측이 상기 저수조(100)의 일측과 투입라인(310)에 의하여 연결되고, 입구측이 상기 저수조(100)의 타측과 연결되는 흡입라인(320) 및 상기 산소공급부(200)와 연결되어, 상기 저수조(100)의 물에 물리적으로 산소를 강제 용존시키는 산소용해부(300)와; 상기 구성요소들이 설치되며, 전방측에 상기 저수조(100)와 연결되는 출수구(410) 및 누드창(420)이 설치되고, 상기 저수조(100)와 연결되는 투입구(430)가 일측에 설치되는 케이스(400)를 포함하여 구성되는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 산소수 냉장고의 산소발생기의 일 실시예를 나타내는 단면도로서, 상기 산소공급부(200)의 산소발생기(210)는, PSA 방식, RVSA 방식, 맴브레인 방식 등의 기존의 산소발생기를 사용할 수 있으나, 본 발명의 산소수 냉장고에는 전기화학방식의 산소발생기(210)를 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 산소발생기(210)는, 전해질 용액을 담을 수 있는 용기(211)의 일측면을 형성하는 것으로, 물이 투과되지 않고 공기만 투과되며 도체의 성질을 띠는 것으로, 활성탄이 포함된 다공질 고무판(212)과; 상기 고무판(212)에 매설되는 전극(213)과, 흑연과, 금속망사로 구성되는 음극판(214)과; 상기 음극판(214)의 내측면에 도포되는 산화촉매층(215)과; 상기 전해질 용액을 담을 수 있는 용기(211)의 타측면을 형성하는 것으로, 스테인레스 재질로 형성되는 양극판(216)과; 상기 양극판(216)의 내측면에 부착되는 니켈 포말(217)로 세부 구성된다.

본 발명에 사용되는 상기와 같은 산소발생기(210)는, 상기 산화촉매층(215)의 영향으로 공기중의 산소가 주로 신속하게 용기로 유입되게 하고, 상기 용기(211)에 채워지는 전해질 용액 내의 이온들과 화학반응을 일으켜, 공기중의 산 소가 용기(211) 내의 산소로 분리되어 신속하게 산소를 발생시킬 수 있는 것이다.

상기 케이스(400)의 일측에는 냉각부(110)가 설치되는 별도의 수납공간이 추가 구성되어, 화장품이나 음료 등을 수납할 수 있는 별도의 냉장부(440)를 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 투입구(430)는 정수기를 이용한 정수나 기타 샘물과 같은 음용수를 외부에서 상기 저수조(100)로 투입할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 산소수 냉장고의 순환과정을 나타내는 개략도로서, 상기 산소용해부(300)는, 물을 순환시키는 순환펌프(330)와; 상기 순환펌프(330)와 연결되며, 서로 직렬로 연결되는 다수의 용해챔버(340)와; 상기 다수의 용해챔버(340) 사이에 적어도 한 개 이상 설치되는 유량조절밸브(350)를 포함하여 구성된다.

상기 용해챔버(340)는 그 내측에 용존 효율을 높일 수 있는 다공체나, 또는 단지 흐름에 저항을 주는 필터 등의 다양한 물질로 채워질 수 있으나, 일정 공간을 갖는 통 형상으로 형성하여도 산소 용존량을 향상시킬 수 있다.

이하, 상기 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 산소농도가 보통 5 내지 10 ppm인 보통의 음용수의 산소농도를 50 내지 120 ppm까지의 농도를 가지는 고농도 산소수를 생성하여, 이를 음용하기 좋은 상태의 온도로 냉장하여 보관함으로써, 음용하고자 할 때 편리하게 음용할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 과정에서 기타 첨가제나 촉매제는 사용하지 않고, 상기와 같은 산소용해부(300)의 작용에 의하여 물과 산소를 단순히 통과시키거나 물리적으로 강제 용해시켜 산소수를 제조하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 산소수 냉장고를 사용하는 단계는, 먼저 케이스(400)의 상측에 위치하는 투입구(430)에 음용하고자 하는 물을 투입하여, 물을 저수조(100)에 채우게 된다.

상기와 같이 저수조(100)에 채워진 물은 산소공급부(200)에서 공급되는 산소와 함께 상기 산소용해부(300)를 통과하면서 산소의 용존량이 많은 산소수가 되는 것이다.

이러한 과정은 도 4에서 도시하는 바와 같이, 상기 산소용해부(300)의 순환펌프(330)를 작동하게 되면, 상기 저수조(100)에서 흡입라인(320)을 통하여 물이 산소용해부(300)로 유입되게 되는데, 이때, 상기 산소공급부(200)의 산소도 함께 산소용해부(300)로 유입된다.

그리하여 상기 산소용해부(300)로 유입된 물과 산소는 상기 다수개의 용해챔버(340)를 거치면서 함께 용해되어 산소 용존량이 향상된 물이 되어 상기 투입라인(310)을 통하여 다시 상기 저수조(100)로 들어가게 되는데, 이와 같은 과정은 반복하여 일어나게 된다.

상기 케이스(400)의 누드창(420)은 이와 같이 산소수가 제조되는 과정을 외부에서 볼 수 있도록 하는 것으로, 산소 용존량이 향상되는 것을 가시화하여 이를 극대화하기 위하여 발광다이오드(LED: 미도시)를 비추어 주는 것도 바람직하다.

한편, 상기 저수조(100)의 하측의 냉각부(110)는 상기 저수조(100)에 담긴 물을 적정의 온도로 냉장하게 되는데, 별도의 온도센서(미도시)를 이용하여 물을 최적의 온도로 유지시키게 된다.

또한, 상기와 같은 냉각부(110)는 열전소자를 사용하여 온도를 냉각시키는 것도 가능하고, 그 대신에 냉매 순환 사이클을 가지는 일반적인 냉장장치를 이용하는 것도 가능하다.

상기 케이스(400)에 별도로 형성되는 공간인 냉장부(440)에는 냉장보관이 필요한 물건들을 보관할 수 있는 공간으로, 최근에 다수 제작되는 화장품 냉장고의 기능을 대체할 수도 있다.

이하, 상기 산소공급부(200)의 상기 산소발생기(210)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 용기에 채워지는 전해질은 KOH 30%와 증류수 70%로 이루어진다.

본 발명의 산소발생기(210)에 전류를 흘리면 양극판(216)과 음극판(214)은 전해질 용액을 통하여 전류가 통하는데, 전기장과 전기이온 및 H₂O로 전기가 통하면서 H⁺이온이 부단히 생성된다. 이상의 이온들은 산소와만 결합될 수 있는 이온들이기 때문에 다음과 같은 현상이 발생한다.

즉, 전기장의 작용으로 외부의 공기가 음극판(214)을 통하여 용기(211) 내로 들어오는데, 이때 상기 내부의 산화촉매층(215)의 영향으로 공기중 산소만이 신속히 용기(211) 내로 들어와 화학반응을 일으킨다.

상기 용기(211) 내의 산화촉매층(215)에서 H⁺이온 및 전기이온들과 화학반응을 일으키기 때문에 용기(211) 내에는 작은 압력이 생성되게 되고, 따라서 공기 중의 대부분을 차지하는 질소는 외부로 배척될 수밖에 없다.

삭제

상기 산화촉매층(215)의 산소 활성화와 전류의 작용으로 산소는 H⁺이온과 합성되어 OH^- 이온이 생성된다. 이 OH^- 이온은 전해질 용액을 통하여 양극판에 닿을 수 있는데, 상기 음극판(214) 및 양극판(216)의 특성이 반대이므로 양극판(216)에서는 다시 OH^-를 다음과 같이 분리시킨다.

삭제

상기 양극판(216)은 산화촉매층(215)이 없는 금속 도체이기 때문에 산소는 무사히 전해질 용액을 이탈하게 되는데, 이때, 용기 내의 완전한 분자는 산소뿐이고 그 외에는 이온으로 존재하기 때문에 분자를 형성하지 못한다.

상기와 같이 전해질 용액을 빠져 나오지 못한 이온들은 부단히 음극판(214)과 양극판(216) 사이에서 상기와 같은 반응을 촉진시켜 더욱 많은 산소를 뽑아낼 수 있도록 한다.

이와 같이, 결국에는 공기중의 산소가 용기(211) 내의 산소로 분리되는 것이 다.

이와 같이 발생된 산소는 상기 흡입라인(320)을 통하여 물과 함께 상기 산소용해부(300)를 통과하여 산소수를 제조하는 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 소음과 진동이 발생하지 않으며, 전력소비가 적고, 별도의 청소과정이 필요하지 않으며, 가정에서 일반 정수기나 생수, 수돗물, 산소수 제조기를 통과한 물 등을 바로 음용하거나 냉장고에 보관하였다가 음용하는 등의 과정에서의 불편함과 살균문제 등을 해소하여 고농도의 산소수를 편리하게 음용할 수 있도록 하는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims

내측에 물이 담기며 하측에 열전소자 또는 냉매순환에 의하여 온도를 냉각시키는 냉각부가 설치되는 저수조와;

산소를 발생시키는 산소발생기 또는 별도의 산소탱크로 이루어지는 산소공급부와;

출구측이 상기 저수조의 일측과 투입라인에 의하여 연결되고, 입구측이 상기 저수조의 타측과 연결되는 흡입라인 및 상기 산소공급부와 연결되어, 상기 저수조의 물에 물리적으로 산소를 강제 용존시키는 산소용해부와;

상기 구성요소들이 설치되며, 전방측에 상기 저수조와 연결되는 출수구 및 누드창이 설치되고, 상기 저수조와 연결되는 투입구가 일측에 설치되는 케이스를 포함하여 구성되되,

상기 산소용해부는, 물을 순환시키는 순환펌프와; 상기 순환펌프와 연결되며, 서로 직렬로 연결되는 다수의 용해챔버와; 상기 다수의 용해챔버 사이에 적어도 한 개 이상 설치되는 유량조절밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산소수 냉장고.
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