KR100935206B1

KR100935206B1 - 고농도 산소수 제조장치

Info

Publication number: KR100935206B1
Application number: KR1020080020852A
Authority: KR
Inventors: 김경환
Original assignee: 옥시이엔지 주식회사
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2010-01-06
Also published as: KR20090095735A

Abstract

본 발명은 빙축냉각기 내에서의 이중냉각을 이용한 간단한 구조와 순환방식을 통해 산소를 물에 고농도로 급속 용해시킬 수 있으며 산소용해기의 구조를 개선하여 산소용해도를 더욱 증대시킬 수 있도록 한 고농도 산소수 제조장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치는, 물이 저장되는 수조와, 상기 수조에 연결되고 수조로부터 유출되는 물을 1차 냉각시키는 빙축냉각기와, 상기 빙축냉각기에 연결되는 제 1 연결도관과, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 상기 빙축냉각기에 의해 1차 냉각된 물에 산소를 공급하는 산소발생기와, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 산소의 용해를 활성화시켜 산소수를 제조하는 산소용해기와, 상기 산소용해기와 상기 빙축냉각기를 서로 연결하며 상기 산소용해기를 통과한 산소수가 상기 빙축냉각기에 의해 2차 냉각되도록 하는 제 2 연결도관과, 상기 빙축냉각기에 연결되며 상기 빙축냉각기에 의해 2차 냉각된 고농도 산소수를 배출하는 출수관을 포함하여 이루어진다. 여기서 상기 산소용해기는 산소용해를 활성화시키는 중공사막필터를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

산소수, 제조장치, 빙축냉각기, 이중냉각, 산소용해기, 중공사막필터

Description

고농도 산소수 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING WATER WITH HIGH OXYGEN CONTENT}

본 발명은 물 내에 다량의 산소를 급속용해시킴으로써 통상의 물보다 산소의 함량이 매우 높은 산소수를 제조하는 산소수 제조장치에 관한 것이다.

산소는 인간이 생활하는 데 있어서 없어서는 안 될 요소이다. 우리 몸에 산소가 부족할 경우에는 신체 기능에 문제가 일어나게 되고 갖가지 질병이 발생할 수 있다. 예를 들어 두통, 구토, 호흡수 증가, 맥박수 증가, 피로, 어지러움 등의 증상이 나타나게 되고, 심한 경우에는 경련과 의식상실이 나타나며 심지어 사망에 이르기까지 한다. 뿐만 아니라 몸의 면역체계가 손상을 입어 박테리아나 바이러스에 쉽게 감염되어 각종 질병에 걸리기 쉽게 된다.

자연계에 존재하는 물에는 일정량의 산소가 녹아 있다.　수온에 따라　용존 포화도가 달라지지만 상온의 대기압 하에서의 용존산소 농도는 대략 6ppm 내지 8ppm 정도이다.　물 속의　용존 산소는 모든 식물과 생물 등에 있어서 필수 불가결의 요소 로 존재하며 용존산소가 2ppm이하일 경우 식물과 생물 모두는 죽게 된다.

이러한 이유로 최근 들어 통상의 물보다 산소의 함량이 높은 산소수에 대한 관심이 증대되고 있다. 산소수에 함유된 용존산소는 위장에서 혈액으로 흡수되고 혈류 작용을 통해 각 세포조직에 공급되어 신진대사에 필요한 에너지로 사용된다. 또한 산소수의 음용에 의해 섭취된 용존산소는 체내의 산소 분압에 다라 다소 차이는 있으나 폐를 통하여 섭취된 산소에 비해 각 세포조직에 흡수 또는 전달되는 속도가 10배 이상 빠르다. 또한 산소수의 내의 산소 농도가 높을수록 체내에 흡수되는 산소의 양은 훨씬 더 많아진다.

예를 들어 삼림욕을 할 수 있는 숲 속에서의 공기 중의 산소 농도는 보통의 산소농도인 21%보다 단지 1% 내지 2% 정도 높은 수준임에도 불구하고 인체가 느끼는 쾌적함이 상당한데, 산소수의 효과는 삼림욕의 효과와 비교할 수 없을 정도임은 자명하다.

통상의 물보다 산소함량이 높은 산소수를 제조하기 위해서는 물에 산소를 용해시켜야 하는데, 물에 산소를 용해시키는 일반적인 방법으로는 수족관에서 주로 사용되는 산기석을 이용하여 물속에 안개처럼 산소를 확산시켜 용해시키는 방법이 있으나 이는 급속용해는 물론 고농도 산소수를 만들기에도 물리적으로 불가능하다.

액체에 녹는 기체의 질량은 기체의 압력에 비례한다는 헨리의 법칙에 이용하여 물이 수용된 탱크 내에 산소를 고압으로 충진하여 물에 산소를 더 많이 용해시키는 방법도 있다. 그러나 이러한 방법은 고압탱크를 필요로 함에 따라 현실적으로 공장이 아닌 가정에서 적용하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 빙축냉각기 내에서의 이중냉각을 이용한 간단한 구조와 순환방식을 통해 산소를 물에 고농도로 급속 용해시킬 수 있도록 한 고농도 산소수 제조장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 산소용해기의 구조를 개선하여 산소용해도를 더욱 증대시킬 수 있도록 한 고농도 산소수 제조장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 물이 저장되는 수조와, 상기 수조에 연결되고 수조로부터 유출되는 물을 1차 냉각시키는 빙축냉각기와, 상기 빙축냉각기에 연결되는 제 1 연결도관과, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 상기 빙축냉각기에 의해 1차 냉각된 물에 산소를 공급하는 산소발생기와, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 산소의 용해를 활성화시켜 산소수를 제조하는 산소용해기와, 상기 산소용해기와 상기 빙축냉각기를 서로 연결하며 상기 산소용해기를 통과한 산소수가 상기 빙축냉각기에 의해 2차 냉각되도록 하는 제 2 연결도관과, 상기 빙축냉각기에 연결되며 상기 빙축냉각기에 의해 2차 냉각된 고농도 산소수를 배출하는 출수관을 포함하여 이루어지는 고농도 산소수 제조장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 1 연결도관에는 출수용펌프가 구비되고, 상기 제 2 연결도관에는 상기 출수용펌프에 의한 압력을 감압시키고 용 존산소를 안정화하는 용해안정화 코일관이 구비되며, 상기 출수관에는 출수용 솔레노이드밸브가 구비된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 빙축냉각기는, 상기 수조에 연결되고 내부에 열매체가 충진되는 냉각기하우징과, 상기 냉각기하우징 내에 설치되어 열매체를 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기에 연결되는 냉각유닛과, 상기 냉각기하우징 내에 내장되고 양단이 상기 수조와 제 1 연결도관에 각각 연결되는 제 1 냉각코일관과, 상기 냉각기하우징 내에 내장되고 양단이 상기 제 2 연결도관과 상기 출수관에 각각 연결되는 제 2 냉각코일관을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 산소발생기는 제 3 연결도관에 의해 상기 제 1 연결도관에 연결되고 제 4 연결도관에 의해 상기 수조에 연결되어 산소발생을 위한 물을 공급받으며, 상기 제 3 연결도관에는 오존제거필터 및 솔레노이드밸브가 구비되고 상기 제 4 연결도관에는 양이온제거필터가 구비된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 산소용해기는, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 산소용해를 활성화시키는 중공사막필터와, 상기 중공사막필터에 연결되고 상기 제 2 연결도관에 연결되며 산소용해를 안정화시키는 용해안정화탱크를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 중공사막필터는, 물이 유입되는 필터하우징과, 필터하우징 내에 구비되는 필터체와, 상기 필터체의 입구측에 구비되는 부직포와, 상기 필터체 내에 구비되고 미세기공을 통해 내부로 유입된 물 내의 오염물질을 제거함과 동시에 산소와 물을 미세입자화하여 산소용해를 활성화시키는 중공사막을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 중공사막필터는 다수개가 병렬로 연결된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 용해안정화탱크는, 탱크본체와, 상기 중공사막필터에 연결되고 상기 탱크본체 내에 수직으로 연장되며 상단에 분배기가 구비되는 입수용파이프와, 상기 제 2 연결도관에 연결되고 상기 탱크본체 내의 하부까지 수직으로 연장되는 출수용파이프를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 산소용해기는, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 산소용해를 활성화시키는 TFC 또는 CTA 계열의 멤브레인필터와, 상기 멤브레인필터에 연결되고 상기 제 2 연결도관에 연결되며 산소용해를 안정화시키는 용해안정화탱크를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치에 의하면, 빙축냉각기에 의해 1차 냉각된 물에 산소를 용해시키고 출수직전 다시 빙축냉각기에 의해 2차 냉각시킴에 따라 이중냉각을 이용한 간단한 구조와 순환방식을 통해 산소를 물에 고농도로 급속 용해시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한 중공사막필터 또는 TFC 또는 CTA 계열의 멤브레인필터를 이용하여 산소와 물을 미세입자화하여 산소용해를 더욱 활성화시킴에 따라 산소수 내의 산소용해도를 더욱 증대시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

뿐만 아니라 산소용해기의 용해안정화탱크와 용해안정화 코일관 등을 통해 산소의 용해상태를 더욱 안정화시켜 물로부터 산소가 분리되지 않도록 함에 따라 산소수 내의 산소용해도를 더욱 증대시킬 수 있는 탁월한 효과도 있다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1에는 본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치의 개략구조도가 도시되고, 도 2에는 본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치에 있어서, 산소용해기의 상세구조도가 도시된다.

본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치(1)는, 간단한 구조와 순환방식을 통해 산소를 물에 고농도로 급속 용해시킬 수 있으며 산소용해도를 더욱 증대시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 물이 저장되는 수조(10)와, 수조(10)에 연결되고 수조(10)로부터 유출되는 물을 1차 냉각시키는 빙축냉각기(20)와, 빙축냉각기(20)에 연결되는 제 1 연결도관(30)과, 제 1 연결도관(30)에 연결되고 빙축냉각기(20)에 의해 1차 냉각된 물에 산소를 공급하는 산소 발생기(40)와, 제 1 연결도관(30)에 연결되고 산소의 용해를 활성화시켜 산소수를 제조하는 산소용해기(50)와, 산소용해기(50)와 빙축냉각기(20)를 서로 연결하며 산소용해기(50)를 통과한 산소수가 빙축냉각기(20)에 의해 2차 냉각되도록 하는 제 2 연결도관(60)과, 빙축냉각기(20)에 연결되며 빙축냉각기(20)에 의해 2차 냉각된 고농도 산소수를 배출하는 출수관(70)을 포함하여 이루어진다.

여기서 수조(10)는 산소수로 제조될 물이 저장되는 용기로서, 급수관(11)에 의해 물공급원(도시되지 않음)에 연결되어 물공급원으로부터 산소수로 제조될 물을 공급받는다. 급수관(11)에는 수조(10) 내로 유입되는 물을 1차적으로 정수하는 정수필터(12)가 구비된다

전술한 수조(10)는 빙축냉각기(20)에 연결되는데, 이 빙축냉각기(20)는 산소 혼합전에 수조(10)로부터 유출되는 물을 1차 냉각시킴과 동시에 차후에 설명될 산소용해기(50)를 거친 산소수를 토출 직전에 2차 냉각시키는 것으로, 수조(10)에 연결되고 내부에 물 또는 냉매와 같은 열전도도가 높은 열매체(21a)가 충진되는 냉각기하우징(21)과, 냉각기하우징(21) 내에 설치되고 열매체(21a)로부터 열을 흡수하여 열매체를 냉각시키는 증발기(22)와, 증발기(22)에 연결되고 압축기(도시되지 않음) 등을 포함하여 증발기(22)와 함께 일종의 냉동싸이클을 형성하는 냉각유닛(23)과, 냉각기하우징(21) 내에 내장되고 양단이 수조(10)와 차후에 설명될 제 1 연결도관(30)에 각각 연결되는 제 1 냉각코일관(24)과, 냉각기하우징(21) 내에 내장되고 양단이 차후에 설명될 제 2 연결도관(60)과 출수관(70)에 각각 연결되는 제 2 냉각코일관(25)을 포함하여 이루어진다.

또한 냉각기하우징(21) 상에는 열매체(21a)를 교반 및 순환시키는 교반기(26)가 구비되고 냉각유닛(23)은 냉각기하우징(21) 내의 온도를 측정하는 온도센서(23a)를 더 포함함에 따라 빙축냉각기(20)의 내부 온도가 항상 예를 들어 4℃와 같이 일정 온도 이하를 유지되도록 구성되는 것이 바람직하다.

제 1 냉각코일관(24)과 제 2 냉각코일관(25)은 코일 형태의 관체로 형성됨에 따라 열매체(21a)에 접하는 면적이 대폭 증대되어 그 내부를 관류하는 물이 급속 냉각될 수 있도록 한다.

전술한 빙축냉각기(20)에는 제 1 연결도관(30)이 연결되는데, 이 제 1 연결도관(30)은 빙축냉각기(20)의 제 1 냉각코일관(24)과 산소용해기(50)를 서로 연결하는 것으로, 이 제 1 연결도관(30) 상에는 물의 순환력 발생시키는 출수용펌프(31)가 구비되고 산소용해기(50)로의 물의 흐름을 조절하는 밸브(32)가 구비된다.

전술한 제 1 연결도관(30)에는 예를 들어 T자 접속관 등에 의해 산소발생기(40)가 연결되는데, 이 산소발생기(40)는 빙축냉각기(20)의 제 1 냉각코일관(24)을 관류하면서 1차 냉각된 물에 산소를 공급하는 것으로, 물을 전기분해하여 산소를 발생기키는 전기분해식 산소발생기를 포함하는 공지된 산소발생기의 구조로 형성된다.

산소발생기(40)는 제 3 연결도관(41)에 의해 제 1 연결도관(30)에 연결되고 제 4 연결도관(42)에 의해 수조(10)에 연결됨에 따라, 수조(10)로부터 물을 공급받아 예를 들어 전기분해 등에 의해 산소를 발생시켜 제 3 연결도관(41)을 통해 빙축 냉각기(20)의 제 1 냉각코일관(24)을 관류하면서 1차 냉각된 물에 산소를 공급한다.

제 3 연결도관(41)에는 예를 들어 카본필터로 형성가능한 오존제거필터(43)와, 산소 공급을 조절하는 솔레노이드밸브(44)가 구비되고, 제 4 연결도관(42)에는 예를 들어 전기분해식 산소발생기의 도금막의 수명을 증대시키기 위해 양이온제거필터(45)가 구비된다.

전술한 제 1 연결도관(30)에는 산소용해기(50)가 연결되는데, 이 산소용해기(50)는 산소발생기(40)에 의해 공급된 산소의 용해를 활성화시켜 산소수를 제조하는 것으로, 제 1 연결도관(30)에 연결되고 산소용해를 활성화시키는 중공사막필터(51)와, 중공사막필터(51)에 연결되고 차후에 설명될 제 2 연결도관(60)에 연결되며 산소용해를 안정화시키는 용해안정화탱크(52)를 포함하여 이루어진다.

중공사막(中空絲膜; Hollow fiber membrane)필터(51)는 미국 아미콘사에서 고분자 플라스틱 소재를 원료로 비대칭 구조의 중공사막을 다발형으로 접속하여 구성함으로써 실용화 되었다. 중공사막필터는 최초에는 인체의 혈액 중에 독소를 제거하기 위한 인공신장 혈액투석기용으로 적용되었으며, 최근에는 박테리아, 바이러스 및 미립자 등을 제거하기 위해 가정용 정수기 필터로 많이 적용되고 있다.

중공사막필터(51)는 막 표면의 기공의 크기가 0.001 내지 0.01미크론(사람 머리카락 굵기의 10만분의 1 내지 만분의 1) 정도이기 때문에 박테리아, 바이러스 및 미립자 등 불순물은 제거하지만 미네랄 같이 유익한 물질은 거르지 않고 정수 중에 포함되는 선택적인 여과기능을 가지는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 있어서 산소용해기(50)에 중공사막필터(51)가 적용된 이유는 중공사막필터(51)의 미세기공에 의해 산소와 물을 미세입자화시킴에 따라 물과 산소의 접촉면적을 기하급수적으로 증대시켜 산소수 내의 산소용해도를 대폭적으로 증대시키기 위한 것이다.

중공사막필터(51)는 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 물이 유입되는 필터하우징(51a)과, 필터하우징(51a) 내에 구비되는 필터체(51b)와, 필터체(51b)의 입구측에 구비되는 부직포(51c)와, 필터체(51b) 내에 구비되고 미세기공을 통해 내부로 유입된 물 내의 오염물질을 제거함과 동시에 산소와 물을 미세입자화하여 산소용해를 활성화시키는 중공사막(51d)을 포함하여 이루어진다.

특히 부직포(51c)는 중공사막(51d)과 공동으로 작용하여 산소와 물을 미세입자화하는 역할을 한다.

중공사막필터(51)는 다수개가 병렬로 연결되는 것이 바람직한데, 이 경우에는 산소와 물을 미세입자화가 다단계에 걸쳐 이루어짐에 따라 산소수 내의 용존산소량이 대폭적으로 증대될 수 있으며 이와 동시에 불순물이 거의 완벽히 제거될 수 있게 된다.

용해안정화탱크(52)는 산소수 내의 산소용해상태를 안정화시키는 역할을 하는 것으로, 도 2에 도시되는 바와 같이 탱크본체(52a)와, 중공사막필터(51)에 연결되고 탱크본체(52a) 내에 수직으로 연장되며 상단에 분배기(52c)가 구비되는 입수용파이프(52b)와, 제 2 연결도관(60)에 연결되고 탱크본체(52c) 내의 하부까지 수직으로 연장되는 출수용파이프(52d)를 포함하여 이루어진다.

용해안정화탱크(52)의 경우에도 분배기(52c)를 통해 산소와 물의 혼합물을 분무시킴으로써 탱크본체(52a) 내의 산소와 접촉할 수 있도록 함으로써 산소용해도를 더욱 증가시키는 역할을 한다.

산소용해기(50)는 실시예에 따라 중공사막필터(51) 대신에 TFC(Thin Film Composite) 계열의 멤브레인필터 또는 CTA(Cellulose Triacetate) 계열의 멤브레인필터와, 이 멤브레인필터에 연결되는 용해안정화탱크(52)를 포함하여 이루어질 수도 있는데, 이러한 TFC(Thin Film Composite) 계열의 멤브레인필터 또는 CTA(Cellulose Triacetate) 계열의 멤브레인필터는 전술한 중공사막필터(51)와 동일한 역할을 담당한다.

전술한 산소용해기(50)는 제 2 연결도관(60)에 의해 빙축냉각기(20)에 연결되는데, 이 제 2 연결도관(60)은 산소수의 출수에 앞서 산소용해기(50)를 통과한 산소수가 빙축냉각기(20)의 제 2 냉각코일관(25)을 관류하면서 2차 냉각되는 것을 가능하게 하는 것으로, 제 2 연결도관(60)에는 출수용펌프(31)에 의해 높아진 압력을 감압시킴과 동시에 산소수 내의 용존산소를 안정화하는 용해안정화 코일관(61)이 구비된다.

전술한 빙축냉각기(20)의 제 2 냉각코일관(25)에는 출수관(70)이 연결되는데, 이 출수관(70)은 빙축냉각기(20)에 의해 2차 냉각된 고농도 산소수를 음용을 위해 최종적으로 배출하는 도관으로서, 이 출수관(70)에는 고농도 산소수의 출수 여부를 조절하는 출수용 솔레노이드밸브(71)가 구비된다.

이하, 전술한 본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치(1)의 전체작용을 설명하면 다음과 같다:

정수필터(12)에 의해 정수된 물은 최초로 수조(10) 내에 저장되고 빙축냉각기(20)는 온도센서(23a)에 의해 그 내부의 열매체(21a)의 온도가 항상 4℃ 이하를 유지된다.

산소수의 음용을 위한 조작시 펌프(31) 및 출수용 솔레노이드밸브(71) 등이 작동됨에 따라 수조(10) 내의 물은 제 1 냉각코일관(24)을 관류하면서 1차적으로 냉각되어 제 1 연결도관(30)으로 배출되고 이 때 산소발생기(40)에 의해 발생된 산소가 제 3 연결도관(41)을 거쳐 제 1 연결도관(30)으로 공급됨에 따라 제 1 냉각코일관(24)을 관류하면서 1차적으로 냉각된 물에 산소가 혼합된다.

산소와 물의 혼합물은 산소용해기의 중공사막필터(51) 또는 역삼투압 멤브레인필터를 단계적으로 거치면서 미세입자화된 상태로 서로 혼합되고 용해안정화탱크(52)를 거치면서 혼합상태가 더욱 안정화된다.

산소용해기(50)를 통과한 산소수는 제 2 연결도관(60)을 통해 다시 빙축냉각기(20)의 제 2 코일냉각관(25)으로 유입 및 관류되면서 2차 냉각되어 최종적으로 출수관(70)을 통해 배출된다.

따라서 본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치(1)의 경우 빙축냉각기(20)에 의해 1차 냉각된 물에 산소를 용해시키고 출수직전 다시 빙축냉각기(20)에 의해 2차 냉각시킴에 따라 이중냉각을 이용한 간단한 구조와 순환방식을 통해 산소를 물에 고농도로 급속 용해시킬 수 있으며 중공사막필터(51) 또는 TFC 또는 CTA 계열의 멤브레인필터를 이용하여 산소와 물을 미세입자화하여 산소용해를 더욱 활성화시킴에 따라 산소수 내의 산소용해도를 더욱 증대시킬 수 있으며 산소용해기(50)의 용해안정화탱크(52)와 용해안정화 코일관(61) 등을 통해 산소의 용해상태를 더욱 안정화시켜 물로부터 산소가 분리되지 않도록 함에 따라 고농도 산소수가 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치(1)는 냉온수기, 정수기 등을 비롯하여 다양한 식수제공장치로 구성될 수 있으며, 설치장소에 따라 그 용량도 적절히 조절될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치의 개략구조도.

도 2는 본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치에 있어서, 산소용해기의 상세구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본 발명에 따른 고농도 산소수 제조장치

10 : 수조

20 : 빙축냉각기

21 : 냉각기하우징

22 : 증발기

23 : 냉각유닛

24 : 제 1 냉각코일관

25 : 제 2 냉각코일관

30 : 제 1 연결도관

40 : 산소발생기

50 : 산소용해기

51 : 중공사막필터

52 : 용해안정화탱크

60 : 제 2 연결도관

70 : 출수관

Claims

물이 저장되는 수조;

상기 수조에 연결되고 상기 수조로부터 유출되는 물을 1차 냉각시키는 빙축냉각기;

상기 빙축냉각기에 연결되는 제 1 연결도관;

상기 제 1 연결도관에 연결되고 상기 빙축냉각기에 의해 1차 냉각된 물에 산소를 공급하는 산소발생기;

상기 제 1 연결도관에 연결되고 산소의 용해를 활성화시켜 산소수를 제조하는 산소용해기;

상기 산소용해기와 상기 빙축냉각기를 서로 연결하며 상기 산소용해기를 통과한 산소수가 상기 빙축냉각기에 의해 2차 냉각되도록 하는 제 2 연결도관; 및

상기 빙축냉각기에 연결되며 상기 빙축냉각기에 의해 2차 냉각된 고농도 산소수를 배출하는 출수관;을 포함하여 이루어지고,

상기 빙축냉각기는, 상기 수조에 연결되고 내부에 열매체가 충진되는 냉각기하우징과, 상기 냉각기하우징 내에 설치되어 열매체를 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기에 연결되는 냉각유닛과, 상기 냉각기하우징 내에 내장되고 양단이 상기 수조와 제 1 연결도관에 각각 연결되는 제 1 냉각코일관과, 상기 냉각기하우징 내에 내장되고 양단이 상기 제 2 연결도관과 상기 출수관에 각각 연결되는 제 2 냉각코일관을 포함하여 이루어지는 고농도 산소수 제조장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 연결도관에는 출수용펌프가 구비되고, 상기 제 2 연결도관에는 상기 출수용펌프에 의한 압력을 감압시키고 용존산소를 안정화하는 용해안정화 코일관이 구비되며, 상기 출수관에는 출수용 솔레노이드밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 산소발생기는 제 3 연결도관에 의해 상기 제 1 연결도관에 연결되고 제 4 연결도관에 의해 상기 수조에 연결되어 산소발생을 위한 물을 공급받으며, 상기 제 3 연결도관에는 오존제거필터 및 솔레노이드밸브가 구비되고 상기 제 4 연결도관에는 양이온제거필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 제조장치.
청구항 3에 있어서,

상기 산소용해기는, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 산소용해를 활성화시키는 중공사막필터와, 상기 중공사막필터에 연결되고 상기 제 2 연결도관에 연결되며 산소용해를 안정화시키는 용해안정화탱크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 제조장치.
청구항 4에 있어서,

상기 중공사막필터는, 물이 유입되는 필터하우징과, 필터하우징 내에 구비되는 필터체와, 상기 필터체의 입구측에 구비되는 부직포와, 상기 필터체 내에 구비되고 미세기공을 통해 내부로 유입된 물 내의 오염물질을 제거함과 동시에 산소와 물을 미세입자화하여 산소용해를 활성화시키는 중공사막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 제조장치.
청구항 5에 있어서,

상기 중공사막필터는 다수개가 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 제조장치.
청구항 6에 있어서,

상기 용해안정화탱크는, 탱크본체와, 상기 중공사막필터에 연결되고 상기 탱크본체 내에 수직으로 연장되며 상단에 분배기가 구비되는 입수용파이프와, 상기 제 2 연결도관에 연결되고 상기 탱크본체 내의 하부까지 수직으로 연장되는 출수용파이프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 제조장치.
청구항 3에 있어서,

상기 산소용해기는, 상기 제 1 연결도관에 연결되고 산소용해를 활성화시키는 TFC 또는 CTA 계열의 멤브레인필터와, 상기 멤브레인필터에 연결되고 상기 제 2 연결도관에 연결되며 산소용해를 안정화시키는 용해안정화탱크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고농도 산소수 제조장치.
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