KR100878788B1

KR100878788B1 - 수처리 필터를 구비하는 기체용해장치

Info

Publication number: KR100878788B1
Application number: KR1020080052286A
Authority: KR
Inventors: 지정운
Original assignee: 주식회사 엠씨테크
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2009-01-14

Abstract

액체의 수처리 및 기체용해 기능을 구비한 기체용해장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기체용해장치는 제1 필터와, 용해모듈과, 순환파이프를 포함한다. 제1 필터는 액체가 유입되는 유입구와, 액체가 배출되는 유출구 사이의 주경로를 따라 직렬로 연결되며, 용해모듈은 주경로 내에 직렬로 연결되어 있으며, 제1 필터를 통과한 액체에 기체를 용해시킨다. 순환파이프는 용해모듈에서 미용해된 가스가 순환하도록, 용해모듈과, 유입구와 제1 필터 사이의 주경로를 연결한다. 이러한 기체용해장치는 액체의 정수와 기체용해 기능을 동시에 수행하며, 순환파이프에 의해서 제1 필터로 재유입되는 미용해된 기체가 액체와 혼합되는 경로를 연장함으로써 기체의 용해도를 높힐 수 있다. 더욱이, 순환파이프는 제1 필터 전방의 주경로에 연결되어 있어 제1 필터 내의 압력에 의해서 용해도의 증가를 구현할 수 있다.

주경로, 제1 필터, 용해모듈, 순환파이프 및 기체용해장치

Description

수처리 필터를 구비하는 기체용해장치{APARATUS FOR DISSOLUTION OF GAS INCLUDING FILTER}

본 발명은 기체용해장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 수처리 및 기체용해 기능을 구비하는 기체용해장치에 관한 것이다.

탄산온천은 자체 온도로 말초혈관을 확장시켜주고, 탄산온천에 함유되어 있는 탄산가스는 경피흡수를 통하여 모세혈관의 확장을 일으켜 피부의 혈액순환을 개선하여 신체기관의 퇴화성 병변 및 말초순환장애에 치료효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이에 가정에서 쉽게 탄산욕을 할 수 있도록 탄산염과 산으로 구성된 탄산가스 생성물을 혼합한 입욕제가 일본공개공보 제2005-097238호에 개시되어 있다. 그러나, 이러한 탄산가스 생성물에 의해서 발생하는 탄산가스는 용해도가 미미하여 발생된 탄산가스의 양에 비해서 그 효과는 매우 작은 단점이 있다. 이에 탄산가스의 용해도를 높이기 위한 용해기기가 제안되고 있으며, 그 일 예로 일본공개공보 제1995-000779호에 용해기기가 개시되어 있다.

도 1은 일본공개공보 제1995-000779호에 개시되어 있는 종래의 탄산수 제조장치의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 탄산수 제조장치는 탄산가스 저장조(7), 가스압 조절밸브(8), 중공사막 모듈(10), 탄산수저장용기(11)의 경로를 가진다. 이때, 원수는 수온조절기(9), 이전필터(12)를 거쳐 중공사막 모듈(10)로 주입되도록 원수의 이동경로가 제공되어 있다. 탄산가스 저장조(7)에는 탄산가스가 저장되어 있으며, 가스압조절밸브(8)를 통해서 중공사막 모듈(10)로 이송된다. 이때, 중공사막 모듈(10)은 다공질 물체로 제공되어 탄산가스를 기포로 형성함으로써 탄산가스가 온수에 보다 쉽게 용해되도록 한다. 그러나, 이러한 기기에서 미용해된 탄산가스의 회수는 사실상 불가하며, 별도의 정수 기능을 포함하고 있지 않아 중공사막 모듈(10)의 사용기간이 단축되며, 이에 탄산수 제조장치(11)의 관리비용 증가를 가져온다.

또한, 수도수에 포함되어 있는 유, 무기 이물질이나 소독을 위해 투입된 염소 성분등으로 인한 알레르기(allergy) 혹은 피부병 유발의 우려가 있으나, 이를 해결하기 위해서는 별도의 정수 장치를 구비해야 하므로 별도 비용의 증가가 수반되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 목적은 액체의 정수 및 기체용해 기능을 동시에 구현할 수 있는 기체용해장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 미용해된 기체를 회수하여 기체의 용해공간에 재주입함으로서 기체의 용해도를 높힐 수 있는 기체용해장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용해공간에 주입되는 액체를 정수하여 주입함으로서 사용기간이 연장되는 기체용해장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용해공간에서 충분히 용해되지 않은 미용해 가스를 정수용 필터의 내부에 형성된 미세공간을 통과시켜 용해 효율을 상승시키는 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, 기체용해장치는, 액체가 유입되는 유입구와, 액체가 배출되는 유출구 사이의 주경로 내에 직렬로 연결된 제1 필터와; 주경로 내에 직렬로 연결되며, 제1 필터를 통과한 액체에 기체를 용해시키는 용해모듈과; 용해모듈에서 미용해된 기체가 순환하도록, 용해모듈과, 유입구와 제1 필터 사이의 주경로를 연결하는 순환파이프;를 포함하고, 제1 필터는 주입되는 액체의 녹 및 이물질을 여과하는 마이크로필터와, 염소 및 유기물을 여과하는 활성탄필터로 이루어진다.

유입구와 유출구 사이에는 제1 필터와 용해모듈을 통과하지 않는 병렬경로가 마련되는 것이 바람직하다.

용해모듈과 유출구 사이의 주경로 내에 제2 필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

유입구를 통과한 액체를 제1 필터와 병렬경로 중 어느 하나를 향하여 선택적으로 공급되도록 하기 위한 정수기능 선택밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 기체용해장치는 액체의 수처리 및 기체용해 기능을 동시에 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 기체용해장치는 미용해된 기체를 회수하여 기체의 용해공간에 재주입함으로서 기체의 용해도를 높힐 수 있다.

또한, 본 발명의 기체용해장치는 용해공간에 주입되는 액체를 정수하여 주입함으로서 사용기간이 연장된다.

또한, 본 발명의 기체용해장치는 용해공간에서 충분히 용해되지 않은 미용해 가스를 필터 내부로 통과시켜 가스와 액체를 마이크로 단위의 미세 공간에서 재접촉할 수 있는 기회를 제공하고 이로 인하여 가스의 용해 효율을 상승시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

실시예1

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기체용해장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기체용해장치(100)는 제1 필터(110), 용해 모듈(120) 및 순환파이프(130)를 포함한다.

제1 필터(110)는 액체가 유입되는 유입구(101)와 액체가 배출되는 유출구(102) 사이에 형성된 주경로(103)에 직렬로 연결되어 있으며, 유입구(101)를 통해서 유입된 액체를 정수하여 배출한다. 이때, 제1 필터(110)는 주입되는 액체의 녹 및 이물질 등을 여과하는 마이크로필터를 사용하거나, 염소 및 유기물 등을 여과하는 활성탄필터 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

그러나, 유입되는 액체가 입욕용으로 사용할 액체인 경우 온수를 사용하는 경우가 많으므로, 수온이 높을 경우 활성탄의 염소제거 능력이 약화될 수 있으며, 이를 해결하기 위해서 제1 필터(110) 내부에는 마이크로 전처리 필터나 활성탄 필터를 사용하되, 추가로 염소제거용의 아황산칼슘 단독 혹은 아황산칼슘이 포함된 활성탄 필터를 추가하여 사용할 수도 있다. 또한, 음이온을 생성할 수 있는 세라믹 볼이나 각종 미네랄을 생성할 수 있는 재료등을 충진하는 등의 다양한 필터를 구성할 수 있다. 또한, 이와 같이 아황산칼슘의 충진량을 높임으로서 가스용해기능 및 염소제거 기능을 추가로 가질 수 있으며, 이온교환수지를 충진함으로서 가스용해기능을 갖는 연수기의 구성도 가능해 진다.

이렇게 제1 필터(110)를 통과하여 정수된 액체는 주경로(103)를 따라 용해모듈(120)로 주입되는데, 용해모듈(120)은 제1 필터와 마찬가지로 주경로(103)에 직렬로 연결되되 제1 필터(110) 후방의 주경로(103)에 위치하여 제1 필터(110)로부터 정수된 액체가 유입된다.

이때, 용해모듈(120)로 주입된 액체는 용해모듈(120) 내부에서 기체가 용해 되도록 용해모듈(120)은 별도의 기체저장탱크(140)가 연결되어 있다. 기체저장탱크(140)에는 사용자가 원하는 기체를 저장하되, 일 예로, 기체저장탱크(140)는 탄산가스를 제공하는 탄산저장탱크가 될 수 있으며, 다른 예로, 기체저장탱크(140)는 산소가스를 제공하는 산소저장탱크가 될 수 있다.

순환파이프(130)는 용해모듈(120)에서 미용해된 기체가 순환하도록 제공되며, 구체적으로, 용해모듈(120)과, 유입구(101)와 제1 필터(110) 사이의 주경로(103)를 연결하도록 배치된다. 이때, 순환파이프(130) 상에는 별도의 체크밸브(Check Valve)를 제공하여, 미용해가스가 용해모듈(120)방향으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

참고로, 순환파이프(130)와 교차지점에 인접한 주경로(103)의 내부 직경은 점차 작아지도록 형성되는 벤투리튜브(Venturi tube)를 사용할 수 있는데, 이로 인하여 교차지점에 인접한 부분에서 액체의 유속이 증가하여, 미용해된 가스가 액체와 함께 제1 필터(110)방향으로 용이하게 유입될 수 있다.

본 실시예에 따른 기체용해장치(100)는 제1 필터(110)를 통해서 액체의 정수 기능을 구현하고, 용해모듈(120)을 통해서 기체용해 기능을 동시에 구현할 수 있다.

더욱이, 제1 필터(110)를 통과한 액체가 용해모듈(120)에 주입됨으로서, 용해모듈(120)의 사용기간을 연장할 수 있다.

또한, 미용해된 기체를 회수하여 용해모듈(120)에 마련된 기체의 용해공간에 재주입함으로서 기체의 용해도를 높힐 수 있으며, 특히, 순환파이프(130)가 용해모듈(120)과, 유입구(101)와 제1 필터(110) 사이의 주경로(103)를 연결하도록 배치되어 있어, 순환파이프(130)를 통해서 재주입되는 기체가 제1 필터(110) 내부에서 다시한번 액체와 혼합되어 기체의 용해경로의 증가에 의한 용해도의 증가를 구현하고, 또한, 제1 필터(110)의 내압으로 인하여 용해도가 증가를 극대화 할 수 있다. 이렇게 본 실시예의 기체용해장치(100)는 기체의 용해도를 극대화함으로서 기체용해장치(100)의 소형화를 구현할 수 있다.

실시예2

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기체용해장치의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기체용해장치(200)는 제1 필터(210), 용해모듈(220) 및 순환파이프(230)를 포함한다.

제1 필터(210)는 액체가 유입되는 유입구(201)와 액체가 배출되는 유출구(202) 사이에 형성된 주경로(203)에 직렬로 연결되어 있으며, 유입구(201)를 통해서 유입된 액체를 정수하여 배출한다. 이때, 제1 필터(210)는 주입되는 액체의 녹 및 이물질 등을 여과하는 마이크로필터를 사용하거나, 염소 및 유기물 등을 여과하는 활성탄필터 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

이렇게 제1 필터(210)를 통과하여 정수된 액체는 주경로(203)를 따라 용해모듈(220)로 주입되는데, 용해모듈(220)은 제1 필터와 마찬가지로 주경로(203)에 직렬로 연결되되 제1 필터(210) 후방의 주경로(203)에 위치하여 제1 필터(210)로부터 정수된 액체가 유입된다.

이때, 용해모듈(220)로 주입된 액체는 용해모듈(220) 내부에서 기체가 용해되도록 용해모듈(220)은 별도의 기체저장탱크(240)가 연결되어 있다. 기체저장탱크(240)에는 사용자가 원하는 기체를 저장하되, 일 예로, 기체저장탱크(240)는 탄산가스를 제공하는 탄산저장탱크가 될 수 있으며, 다른 예로, 기체저장탱크(240)는 산소가스를 제공하는 산소저장탱크가 될 수 있다.

순환파이프(230)는 용해모듈(220)에서 미용해된 기체가 순환하도록 제공되며, 구체적으로, 용해모듈(220)과, 유입구(201)와 제1 필터(210) 사이의 주경로(203)를 연결하도록 배치된다. 이때, 순환파이프(230) 상에는 별도의 체크밸브(Check Valve)를 제공하여, 미용해가스가 용해모듈(220)방향으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

참고로, 순환파이프(230)와 교차지점에 인접한 주경로(203)의 내부 직경은 점차 작아지도록 형성되는 벤투리튜브(Venturi tube)를 사용할 수 있는데, 이로 인하여 교차지점에 인접한 부분에서 액체의 유속이 증가하여, 미용해된 가스가 액체와 함께 제1 필터(210)방향으로 용이하게 유입될 수 있다.

본 실시예에 따른 기체용해장치(200)는 제1 필터(210)를 통해서 액체의 정수 기능을 구현하고, 용해모듈(220)을 통해서 기체용해 기능을 동시에 구현할 수 있다.

더욱이, 제1 필터(210)를 통과한 액체가 용해모듈(220)에 주입됨으로서, 용해모듈(220)의 사용기간을 연장할 수 있다.

또한, 미용해된 기체를 회수하여 용해모듈(220)에 마련된 기체의 용해공간에 재주입함으로서 기체의 용해도를 높힐 수 있으며, 특히, 순환파이프(230)가 용해모듈(220)과, 유입구(201)와 제1 필터(210) 사이의 주경로(203)를 연결하도록 배치되어 있어, 순환파이프(230)를 통해서 재주입되는 기체가 제1 필터(210) 내부에서 다시한번 액체와 혼합되어 기체의 용해경로의 증가에 의한 용해도의 증가를 구현하고, 또한, 제1 필터(210)의 내압으로 인하여 용해도가 증가를 극대화 할 수 있다. 이렇게 본 실시예의 기체용해장치(200)는 기체의 용해도를 극대화함으로서 기체용해장치(200)의 소형화를 구현할 수 있다.

또한, 본 실시예의 기체용해장치(200)는 유입구(201)와 유출구(202) 사이에 제1 필터(210)와 용해모듈(220)를 통과하지 않는 병렬경로(204)가 마련되어 있어, 사용자는 이러한 병렬경로(204)를 통해서 유입구(201)를 통해서 유입되는 액체를 기체용해장치(200)의 정수 및 기체용해 기능을 선택하지 않고 유출구(202)로 배출시켜 그대로 사용할 수도 있다.

참고로, 주경로(203)와 병렬경로(204)가 교차하는 지점에는, 유입구(201)를 통과한 액체를 제1 필터(210)와 병렬경로(204) 중 어느 하나를 향하여 선택적으로 공급할 수 있도록 정수기능 선택밸브(250)가 마련되어 있으며, 일 예로, 정수기능 선택밸브(250)는 삼방밸브를 사용할 수 있을 것이다.

실시예3

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기체용해장치의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기체용해장치(300)는 제1 필터(310), 용해모듈(320) 및 순환파이프(330)를 포함한다.

제1 필터(310)는 액체가 유입되는 유입구(301)와 액체가 배출되는 유출구(302) 사이에 형성된 주경로(303)에 직렬로 연결되어 있으며, 유입구(301)를 통해서 유입된 액체를 정수하여 배출한다. 이때, 제1 필터(310)는 주입되는 액체의 녹 및 이물질 등을 여과하는 마이크로필터(311)와, 염소 및 유기물 등을 여과하는 활성탄필터(312)를 포함하되, 마이크로필터(311)와 활성탄필터(312)는 직렬로 연결되어 있다.

이렇게 제1 필터(310)를 통과하여 정수된 액체는 주경로(303)를 따라 용해모듈(320)로 주입되는데, 용해모듈(320)은 제1 필터와 마찬가지로 주경로(303)에 직렬로 연결되되 제1 필터(310) 후방의 주경로(303)에 위치하여 제1 필터(310)로부터 정수된 액체가 유입된다.

이때, 용해모듈(320)로 주입된 액체는 용해모듈(320) 내부에서 기체가 용해되도록 용해모듈(320)은 별도의 기체저장탱크(340)가 연결되어 있다. 기체저장탱크(340)에는 사용자가 원하는 기체를 저장하되, 일 예로, 기체저장탱크(340)는 탄산가스를 제공하는 탄산저장탱크가 될 수 있으며, 다른 예로, 기체저장탱크(340)는 산소가스를 제공하는 산소저장탱크가 될 수 있다.

순환파이프(330)는 용해모듈(320)에서 미용해된 기체가 순환하도록 제공되며, 구체적으로, 용해모듈(320)과, 유입구(301)와 제1 필터(310) 사이의 주경로(303)를 연결하도록 배치된다. 이때, 순환파이프(330) 상에는 별도의 체크밸브(Check Valve)를 제공하여, 미용해가스가 용해모듈(320)방향으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

참고로, 순환파이프(330)와 교차지점에 인접한 주경로(303)의 내부 직경은 점차 작아지도록 형성되는 벤투리튜브(Venturi tube)를 사용할 수 있는데, 이로 인하여 교차지점에 인접한 부분에서 액체의 유속이 증가하여, 미용해된 가스가 액체와 함께 제1 필터(310)방향으로 용이하게 유입될 수 있다.

또한, 본 실시예의 기체용해장치(300)는 이렇게 용해모듈(320)을 통과한 액체를 재정화 할 수 있도록, 용해모듈과 유출구 사이의 주경로 내에 제2 필터(360)가 더 제공되어 있다.

본 실시예에 따른 기체용해장치(300)는 제1 필터(310)를 통해서 액체의 정수 기능을 구현하고, 용해모듈(320)을 통해서 기체용해 기능을 동시에 구현할 수 있다.

더욱이, 제1 필터(310)를 통과한 액체가 용해모듈(320)에 주입됨으로서, 용해모듈(320)의 사용기간을 연장할 수 있다.

또한, 미용해된 기체를 회수하여 용해모듈(320)에 마련된 기체의 용해공간에 재주입함으로서 기체의 용해도를 높힐 수 있으며, 특히, 순환파이프(330)가 용해모듈(320)과, 유입구(301)와 제1 필터(310) 사이의 주경로(303)를 연결하도록 배치되어 있어, 순환파이프(330)를 통해서 재주입되는 기체가 제1 필터(310) 내부에서 다시 한번 액체와 혼합되어 기체의 용해경로의 증가에 의한 용해도의 증가를 구현하고, 또한, 제1 필터(310)의 내압으로 인하여 용해도가 증가를 극대화 할 수 있다. 이렇게 본 실시예의 기체용해장치(300)는 기체의 용해도를 극대화함으로서 기체용해장치(300)의 소형화를 구현할 수 있다.

또한, 본 실시예의 기체용해장치(300)는 유입구(301)과 유출구(302) 사이에 제1 필터(310)와 용해모듈(320)과 제2 필터(360)를 통과하지 않는 병렬경로(304)가 마련되어 있어, 사용자는 이러한 병렬경로(304)를 통해서 유입구(301)를 통해서 유입되는 액체를 기체용해장치(300)의 정수 및 기체용해 기능을 선택하지 않고 유출구(302)로 배출시켜 그대로 사용할 수도 있다.

참고로, 주경로(303)와 병렬경로(304)가 교차하는 지점에는, 유입구(301)를 통과한 액체를 제1 필터(310)와 병렬경로(304) 중 어느 하나를 향하여 선택적으로 공급할 수 있도록 정수기능 선택밸브(350)가 마련되어 있으며, 일 예로, 정수기능 선택밸브(350)는 삼방밸브를 사용할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 일본공개공보 제1995-000779호에 개시되어 있는 종래의 용해기기를 이용한 탄산수 제조장치의 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100：기체용해장치 101：유입구

102：유출구 103：주경로

110：제1 필터 120：용해모듈

130：순환파이프 140：기체저장탱크

204：병렬경로 250：정수기능 선택밸브

311：마이크로필터 312：활성탄필터

360：제2 필터

Claims

액체가 유입되는 유입구와, 상기 액체가 배출되는 유출구 사이의 주경로 내에 직렬로 연결된 제1 필터;

상기 주경로 내에 직렬로 연결되며, 상기 제1 필터를 통과한 상기 액체에 기체를 용해시키는 용해모듈; 및

상기 용해모듈에서 미용해된 기체가 순환하도록, 상기 용해모듈과, 상기 유입구와 상기 제1 필터 사이의 상기 주경로를 연결하는 순환파이프;를 포함하며,

상기 제1 필터는 주입되는 액체의 녹 및 이물질을 여과하는 마이크로필터와, 염소 및 유기물을 여과하는 활성탄필터로 이루어진 것을 특징으로 하는 기체용해장치.
제1항에 있어서,

상기 유입구와 상기 유출구 사이에는 상기 제1 필터와 상기 용해모듈을 통과하지 않는 병렬경로가 마련되는 것을 특징으로 하는 기체용해장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 용해모듈과 상기 유출구 사이의 상기 주경로 내에 제2 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기체용해장치.
제2항에 있어서,

상기 유입구를 통과한 상기 액체를 상기 제1 필터와 상기 병렬경로 중 어느 하나를 향하여 선택적으로 공급되도록 하기 위한 정수기능 선택밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기체용해장치.