KR100805791B1 - 오존수 제조방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오존수 제조방법과 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 인젝터와 가압순환펌프에 의해 수중에 오존을 최대로 용존시킬 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 가압순환펌프에 의해 수조에 저장된 용수가 흡입되어 혼합탱크로 공급되는 단계; 상기 혼합탱크로 공급되는 용수의 일부가 폐쇄순환라인의 인젝터로 유입되어 가압순환펌프의 토출압에 의해 인젝터에서 부압이 발생되어 유입된 용수에 오존이 혼합되어 오존 혼합수를 형성하는 단계; 상기 가압순환펌프에 의해 오존 혼합수와 수조에 저장된 용수가 서로 혼합되어 혼합탱크로 공급되고, 일부는 폐쇄순환라인을 통해 인젝터로 유입되어 재순환되는 단계; 상기 혼합탱크내의 설정압력에 의해 공급된 오존 혼합수 및 용수에 오존이 강제 용해되어 오존수가 형성되는 단계; 상기 형성된 오존수가 감압변을 통해 외부로 배출되는 단계를 통해, 오존수가 연속적으로 생성되어 배출되도록 되어 있다.

오존수, 혼합탱크, 인젝터, 가압펌프, 감압변

Description

오존수 제조방법과 그 장치{OZONE WATERS MANUFACTURING PROCESS AND EQUIPMENT}

본 발명은 오존수 제조방법과 그 장치에 관한 것으로, 펌프의 흡입/토출측에 연결하여 인젝터를 구비한 폐쇄순환라인을 설치하고, 상기 인젝터를 구비한 폐쇄순환라인에 의해 오존수를 제조하여 펌프로 공급순환시킴과 동시에 혼합탱크로 공급하여 감압변에 의해 혼합탱크의 내부압 변화없이 연속적으로 오존수를 제조하여 배출할 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치에 관한 것이다.

오존수의 강한 산화력과 오존의 자기 분해성에 의한 환경에 대한 저부하 때문에, 여러 분야에서 오존수의 이용이 추진되고 있다. 이러한 오존수를 이용한 처리는 오존수 제조 설비로부터 공급되는 오존수를 피처리 대상물을 수용한 처리 칼럼에 직접 도입하거나, 피처리 대상물에 직접 흘려 내리는 등의 방법에 의해 행해진다.

특히 오존수의 강한 산화력을 이용하는 처리에서는, 온도, 처리 시간, 오존수의 농도, 오존수의 유량 및 처리 방법이, 일정한 처리 성능을 얻기 위한 중요한 요인이 된다. 온도, 처리 시간에 관해서는 처리 설비에서의 제어에 의해 소정의 상황을 달성하는 것이 가능하지만, 오존수의 농도, 오존수의 유량은 오존수 제조 설비의 능력에 의존한다.

최근에는 오존수의 이용이 활발해짐에 따라 오존수 제조 설비를 여러 곳의 사용 지점에 배치하는 대신에 대형 오존수 제조 설비를 중앙에 배치하여, 거리상 떨어진 각각의 사용 지점으로 제조된 오존수를 이송하는 시스템이 시도되고 있다.

종래에는 오존을 제조공급하기 위한 수단으로, 밀폐식 수조 하부에 미세기포식 산기장치를 구비한 후, 오존가스를 주입하여 오존을 용해시킴으로써, 오존수를 제조하였으며, 수면 상부로 용출된 잔류 오존은 오존파괴기를 통한 후, 대기로 방출시키거나, 개방된 관로상에 오존을 주입시켜 오존과 물이 혼합 접촉시키도록 되어 있어, 대기상으로 비교적 많은 량의 오존이 용출되며, 따라서 오존발생기의 용량이 커지거나 용출되는 오존을 파괴하는 장치를 별도로 구비하여야 하며, 이로 인한 경제적 비용이 증대되었다.

또한, 별도의 시설설치로 인하여, 장비가 대형화되어가고 있으며, 구조가 복잡해지고 유지보수에 어려움이 발생되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 인젝터와 가압순환펌프에 의해 수중에 오존을 최대로 용존시킬 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 오존 혼합수를 순환 재활용하여 추가 공급이 필요한 용수량을 최소화할 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 설비 및 운전방식을 단순화하여 설치공간 확보 및, 유지보수를 용이하게 하고, 비경험자라도 운전을 용이하게 할 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 소정압력을 유지하는 밀폐된 압력식 혼합탱크로 오 존수를 공급하여 오존을 수중에 강제 용존시킴으로써, 수중의 오존 용해량을 극대화할 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 오존이 수중에 최대로 용존되므로, 잉여 오존의 방출로 인한 대기오염 부하를 최소화 할 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 혼합탱크 내부의 수위와 압력을 자동으로 유지하여 수중에 오존이 일정한 상태로 용존될 수 있는 오존수 제조방법과 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 가압순환펌프에 의해 수조에 저장된 용수가 흡입되어 혼합탱크로 공급되는 단계; 상기 혼합탱크로 공급되는 용수의 일부가 폐쇄순환라인의 인젝터로 유입되어 가압순환펌프의 토출압에 의해 인젝터에서 부압이 발생되어 유입된 용수에 오존이 혼합되어 오존 혼합수를 형성하는 단계; 상기 가압순환펌프에 의해 오존 혼합수와 수조에 저장된 용수가 서로 혼합되어 혼합탱크로 공급되고, 일부는 폐쇄순환라인을 통해 인젝터로 유입되어 재순환되는 단계; 상기 혼합탱크내의 설정압력에 의해 공급된 오존 혼합수 및 용수에 오존이 강제 용해되어 오존수가 형성되는 단계; 상기 형성된 오존수가 감압변을 통해 외부로 배출되는 단계를 통해, 고농도의 오존이 연속적으로 제조되어 배출되도록 되어 있다.

이와 같이 본 발명은 가압순환펌프의 흡입/토출라인에 연결되도록 인젝터를 구비하는 폐쇄순환라인을 설치하고, 상기 가압순환펌프의 토출/흡입압력에 의해 인젝터에서 오존과 용수를 1차 혼합한 후, 이를 다시 혼합탱크내에서 강제로 2차 용해시켜 고농도의 오존수를 생산하도록 되어 있어, 연속적인 오존수의 공급이 가능하고, 설비의 구성이 단순하며, 이로 인해 유지보수를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 오존이 1차 용해된 혼합 오존수를 용수와 혼합하여 혼합탱크로 공급함과 동시에 이중 일부를 다시 인젝터가 설치된 폐쇄순환라인으로 재순환시키도록 되어 있어, 추가 공급이 필요한 용수량을 최소화함과 동시에, 빠른시간내에 고농도의 오존수를 공급할 수 있다.

또한, 본 발명은 운전방식이 단순하므로, 숙련자가 아닌 비경험자라도 용이하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존의 오존제조방식과 대비할 경우, 설비용량에 비해 우수한 오존수 제조가 가능하고, 오존의 용해효율이 대폭 증대되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 혼합탱크 내부압력에 의해 오존을 강제 용해시킴으로, 용수에 최대의 오존을 용해시킬 수 있고, 수위계 및 압력계에 의해 혼합탱크 내부의 수위와 압력을 자동으로 조절하여 오존의 용존상태를 항시 일정하게 유지할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 흐름을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 혼합탱크(30)의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 가압순환펌프(20)에 의해 수조(10)에 저장된 용수가 흡입되어 혼합탱크(30)로 공급되는 단계; 상기 혼합탱크(30)로 공급되는 용수의 일부가 폐쇄순환라인의 인젝터(53)로 유입되어 가압순환펌프(20)의 토출압에 의해 인젝터(53)에서 부압이 발생되어 유입된 용수에 오존이 혼합되어 오존 혼합수를 형성하는 단계; 상기 가압순환펌프(20)에 의해 오존 혼합수와 수조(10)에 저장된 용수가 서로 혼합되어 혼합탱크(30)로 공급되고, 일부는 폐쇄순환라인(50)을 통해 인젝터(53)로 유입되어 재순환되는 단계; 상기 혼합탱크(30)내의 설정압력에 의해 공급된 오존 혼합수 및 용수에 오존이 강제 용해되어 오존수가 형성되는 단계; 상기 형성된 오존수가 감압변(40)을 통해 외부로 배출되는 단계를 통해, 고농도의 오존이 연속적으로 제조되어 배출되도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 가압순환펌프(20)에 의해 수조(10)의 용수가 혼합탱크(30)로 공급되고, 이중 일부가 폐쇄순환라인(50)을 통해 인젝터(53)로 유입되어 오존과 혼합된 후, 다시 가압순환펌프(20)에 의해 혼합탱크(30)로 공급되며, 혼합탱크(30)내의 설정압력에 의해 오존이 수중에 강제 용해된 다음, 감압변(40)을 통해 혼합탱크(30) 외부로 토출되도록 되어 있다.

상기 가압순환펌프(20)에 의해 토출되는 용수는 제 2 배관(82)을 통해 혼합탱크(30)로 공급되고, 또한 폐쇄순환라인(50)을 통해 인젝터(53)로도 공급된다.

상기 폐쇄순환라인(50)의 제 2 가지배관(52)을 통해 인젝터(53)로 유입되는 용수는 가압순환펌프(20)의 토출압을 구비하고 있으며, 이러한 용수의 압력에 의해 인젝터(53)내에 부압이 발생되어 오존이 흡입되고, 인젝터(53)를 통과하는 용수에 오존이 혼합되어 오존 혼합수를 형성하게 된다. 즉, 상기 인젝터(53)로 가압순환펌프(20)에 의해 토출되는 용수가 공급되면, 인젝터(53)내에는 부압이 발생되며, 이러한 부압에 의해 오존발생기(60)와 연결된 연결호스(61)를 통해 오존이 흡입되어 용수에 혼합됨으로써, 오존혼합수가 생성되게 된다.

이때, 상기 오존발생기(60)와 인젝터(53) 사이에는 가압순환펌프(20)와 연동하여 작동되는 솔레노이드 밸브(70)가 설치되어 있어, 가압순환펌프(20)의 작동시에만 오존가스가 인젝터(53)로 주입되고, 가압순환펌프(20) 또는 오존발생기(60)가 정지될 때에는 솔레노이드 밸브(70)가 차단되어 오존가스의 역류 또는 인젝터(53)내로 유입되는 용수의 역류를 방지하도록 되어 있다.

상기 생성된 오존 혼합수는 폐쇄순환라인의 제 1 가지배관(51)을 통해 수조(10)내의 용수를 가압순환펌프(20)로 공급하는 제 1 배관(81)으로 유입되어 용수와 함께 혼합된 후 가압순환펌프(20)에 의해 혼합탱크(30)로 공급됨과 동시에, 폐쇄순환라인의 제 2 가지배관(52)을 통해 인젝터(53)로 공급되어 재순환된다.

상기 혼합탱크(30)는 가압순환펌프(20) 및 감압변(40)에 의해 내부에 압력이 발생되며, 압력계(33)에 의해 적정압력을 유지되며, 이와 같이 적정압력을 유지하는 혼합탱크(30)내로 공급되는 혼합 오존수는 혼합탱크(30)의 내부압력에 의해 혼합탱크(30)내에서 오존이 강제로 용수에 용해되어 고농도의 오존수를 생성하게 되고, 상기 생성된 오존수는 감압변(40)을 통해 적정압력으로 감압된 후 배출라인(83)을 통해 혼합탱크(30) 외부로 배출된다.

즉, 상기 혼합탱크(30)에 연결된 배출라인(83)에는 감압변(40)이 설치되어 있으며, 상기 감압변(40)의 설정압력에 의해 혼합탱크(30) 내부압력의 변화없이 배출라인(83)을 통해 오존수가 배출되게 된다.

상기에서와 같이 가압순환펌프(20), 압력계(33), 감압변(40)은 상호 연동되도록 되어 있으며, 이러한 방법에 의해 본 발명은 고농도의 오존수를 연속하여 제조 공급할 수 있게 된다.

이와 같이 고농도의 오존수를 제조하는 본 발명은 용수가 저장되는 수조(10)와, 상기 수조(10)와 제 1 배관(81)에 의해 연결되는 가압순환펌프(20)와, 상기 가압순환펌프(20)와 제 2 배관(82)에 의해 연결되는 혼합탱크(30)와, 상기 혼합탱크(30)의 배출라인(83)에 연결되어 설치되어 혼합탱크(30) 내부압력을 설정하는 감압변(40)과, 상기 혼합탱크(30)에 연결설치되어 혼합탱크(30) 내부압력을 설정하는 압력계(33)와, 상기 제 1 배관(81)에 일측단이 연결되고 제 2 배관(82)에 타측단이 연결되며 오존발생기(60)와 연결된 인젝터(53)를 구비하는 폐쇄순환라인(50)을 포함하도록 되어 있다.

상기 폐쇄순환라인(50)은 수조(10)와 가압순환펌프(20)를 연결하는 제 1 배관에 연결되는 제 1 가지배관(51)과, 상기 가압순환펌프(20)와 혼합탱크(30)를 연결하는 제 2 배관(82)에 연결되는 제 2 가지배관(52)과, 상기 제 1 가지배관(51)에 일측단이 연결되고 제 2 가지배관(52)에 타측단이 연결되며, 오존발생기(60)가 연결된 인젝터(53)를 포함하도록 되어 있다.

상기 인젝터(53)는 내부가 벤츄리 형상을 구비하며, 벤츄리의 입구측이 제 2 가지배관(52)과 연결되고, 출구측이 제 1 가지배관(51)과 연결된다. 이때, 오존발생기(60)와 연결된 연결호스(61)는 벤츄리의 입구측에 연결되어 설치된다.

또한, 상기 벤츄리의 구성은 공지된 기술수단이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 오존발생기(60)와 인젝터(53) 사이에는 솔레노이드 밸브(70)가 더 설치되어 있다.

상기 혼합탱크(30)는 상부에 기체를 외부로 방출하는 에어벤트(31)가 설치되고, 하부에 드레인 밸브(32)가 설치되며, 일측에 압력계(33)가 설치되어 있다.

또한, 상기 혼합탱크(30)에는 수위계(34)가 더 설치되어 혼합탱크(30) 내부의 수위를 조절할 수 있다.

상기 감압변(40)은 혼합탱크(30)와 연결된 배출라인에 설치되는 것으로, 오존수를 적정압력으로 감압시킨 후 혼합탱크(30) 외부로 배출한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 가압순환펌프(20), 혼합탱크(30), 감압변(40), 압력계(33), 에어벤트(31)의 상호연동작용에 의해 2∼8 ㎏/㎠ 정도의 혼합탱크(30) 내부압력하에서 오존이 용수에 강제 용해된 후, 감압변(40)에 의해 0.2∼0.8 ㎏/㎠ 정도로 감압되어 배출라인(83)을 통해 배출되게 된다.

또한, 본 발명은 혼합탱크(30)에 압력계(33) 및 수위계(34)가 더 설치되어 있어, 혼합탱크(30)의 수위 및 압력을 일정하게 자동으로 조절하므로, 오존의 농도 를 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 흐름을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 혼합탱크의 구성을 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 수조 (20) : 가압순환펌프

(30) : 혼합탱크 (31) : 에어벤트

(32) : 드레인 밸브 (33) : 압력계

(34) : 수위계 (40) : 감압변

(50) : 폐쇄순환라인 (51) : 제 1 가지배관

(52) : 제 2 가지배관 (53) : 인젝터

(60) : 오존발생기 (61) : 연결호스

(70) : 솔레노이드 밸브 (81) : 제 1 배관

(82) : 제 2 배관 (83) : 배출라인

Claims (10)

1. 가압순환펌프에 의해 수조에 저장된 용수가 흡입되어 혼합탱크로 공급되는 단계;

   상기 혼합탱크로 공급되는 용수의 일부가 폐쇄순환라인의 인젝터로 유입되어 가압순환펌프의 토출압에 의해 인젝터에서 부압이 발생되어 유입된 용수에 오존이 혼합되어 오존 혼합수를 형성하는 단계;

   상기 가압순환펌프에 의해 오존 혼합수와 수조에 저장된 용수가 서로 혼합되어 혼합탱크로 공급되고, 일부는 폐쇄순환라인을 통해 인젝터로 유입되어 재순환되는 단계;

   상기 혼합탱크내의 설정압력에 의해 공급된 오존 혼합수 및 용수에 오존이 강제 용해되어 오존수가 형성되는 단계;

   상기 형성된 오존수가 감압변을 통해 외부로 배출되는 단계를 통해, 오존수가 연속적으로 생성되어 배출되는 것을 특징으로 하는 오존수 제조방법.
2. 청구항 1 에 있어서;

   상기 혼합탱크 내부압력 2∼8 ㎏/㎠ 하에서 오존이 용수에 강제 용해된 후, 감압변에 의해 0.2∼0.8 ㎏/㎠ 정도로 감압되어 배출라인을 통해 배출되게 되는 것을 특징으로 하는 오존수 제조방법.
3. 청구항 1 에 있어서;

   상기 인젝터는 벤츄리 타입으로 형성된 것을 특징으로 하는 오존수 제조방법.
4. 청구항 1 에 있어서;

   상기 혼합탱크는 압력계에 의해 압력이 자동조절되고, 수위계에 의해 수위가 자동조절되어 혼합탱크내의 수중에 오존이 일정하게 용존되도록 한 것을 특징으로 하는 오존수 제조방법.
5. 용수가 저장되는 수조와,

   상기 수조와 제 1 배관에 의해 연결되는 가압순환펌프와,

   상기 가압순환펌프와 제 2 배관에 의해 연결되는 혼합탱크와,

   상기 혼합탱크의 배출라인에 연결되어 설치되어 혼합탱크 내부압력을 설정하는 감압변과,

   상기 혼합탱크에 연결설치되어 혼합탱크 내부압력을 설정하는 압력계와,

   상기 제 1 배관에 일측단이 연결되고 제 2 배관에 타측단이 연결되며 오존발생기와 연결된 인젝터를 구비하는 폐쇄순환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 오 존수 제조장치.
6. 청구항 5 에 있어서;

   상기 폐쇄순환라인은 수조와 가압순환펌프를 연결하는 제 1 배관에 연결되는 제 1 가지배관과, 상기 가압순환펌프와 혼합탱크를 연결하는 제 2 배관에 연결되는 제 2 가지배관과, 상기 제 1 가지배관에 일측단이 연결되고 제 2 가지배관에 타측단이 연결되며, 오존발생기가 연결된 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존수 제조장치.
7. 청구항 5 에 있어서;

   상기 인젝터는 벤츄리 타입으로 형성된 것을 특징으로 하는 오존수 제조장치.
8. 청구항 5 에 있어서;

   상기 혼합탱크에는 수위계가 더 설치된 것을 특징으로 하는 오존수 제조장치.
9. 청구항 5 에 있어서;

   상기 인젝터에는 가압순환펌프와 연동되어 작동되는 솔레노이드 밸브가 더 설치된 것을 특징으로 하는 오존수 제조장치.
10. 청구항 5 에 있어서;

    상기 가압순환펌프, 압력계, 감압변은 상호 연동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 오존수 제조장치.

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