KR101030061B1 - 수산기 발생장치 및 이를 이용한 수산기 용존수 제조방법 - Google Patents

수산기 발생장치 및 이를 이용한 수산기 용존수 제조방법 Download PDF

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Abstract

수산기 발생장치가 개시된다. 상기 수산기 발생장치는 물분자를 분쇄한 후, 물속에 오존을 골고루 토출시키므로, 많은 양의 오존이 물속에 용존된다. 그리고, 오존이 용존된 물을 가압시켜 토출하므로, 많은 양의 수산기가 물속에 생성된다. 따라서, 용존오존농도 10ppm의 오존수 보다 월등한 살균 및 소독의 효과가 있으므로, 효율이 우수하다. 그리고, 물속에 용존된 수산기는 소정 시간 경과 후, 물로 환원되므로 친환경적이다. 그리고 배출되는 물에는 수산기가 다량 용존되어 있고, 용존되지않은 오존은 정화부에서 산소로 변화되어 배출되므로, 냄새가 거의 발생되지 않는다.

Description

수산기 발생장치 및 이를 이용한 수산기 용존수 제조방법{APPARATUS FOR GENERATING OH-RADICAL AND MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 수산기 발생장치 및 이를 이용한 수산기 용존수 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고농도의 수산기 용존수를 얻을 수 있어 효율이 우수하며 저비용으로 제작이 가능하여 경제성이 우수한 수산기 발생장치 및 이를 이용한 수산기 용존수 제조방법에 관한 것이다.
오존(O3)은 강력한 살균력과 유해물질에 대한 분해 능력을 가지고 있을 뿐만 아니라, 유해물질과 반응한 후 유해한 2차 부산물을 남기지 않고 바로 산소로 환원되므로 친환경적인 분야에 널리 이용되고 있다.
그러나, 오존은 쉽게 산소로 환원되므로 저장하여 사용하는 것이 불가능하다. 그리고, 공기 중 또는 물속에 존재하는 오존의 농도가 소정 이상되면, 호흡기 계통에 악영향을 미친다. 그리고, 균일한 농도를 가진 오존을 지속적으로 생산할 수 있는 기술이 미비하고, 오존의 유해성 문제를 해결하기 위해 요구되는 비용 등의 문제로 인하여 오존을 이용한 살균장치가 널리 보급되기 어렵다.
상기와 같은 문제점으로 인해, 오존보다 산화력이 더욱 강력하지만 인체에는 무해한 수산기(OH-Radical 또는 Hydroxyl Radical)를 이용한 살균장치에 대한 연구개발이 진행중이다.
일반적인 수산기를 이용한 살균 및 소독 장치는 기체상태에서 발생된 오존을 물속에 용존시키고, 오존과 물의 반응에서 발생되는 수산기로 살균 및 소독한다.
하지만, 종래의 일반적인 장치는 고농도의 오존 용존수를 제조하기가 어려우므로, 수산기 발생 효율이 낮은 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고농도의 수산기 용존수를 얻음으로써, 수산기 발생 효율을 크게 향상시킬 수 있는 수산기 발생장치를 제공함에 있다.
또한, 고농도의 수산기 용존수를 얻을 수 있는 수산기 용존수 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수산기 발생장치는, 유입되는 물을 분쇄하여 배출하는 분쇄부; 상기 분쇄부에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부; 상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부; 상기 가압부에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부; 상기 기액 분리부에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 분쇄부에 유입되는 물을 가압하여 공급하기 위한 제 1 펌프와, 상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 가압하여 상기 가압부로 공급하기 위한 제 2 펌프가 더 포함될 수 있다.
여기서, 오존수의 용존농도에 따라 제 1 펌프에서 토출되는 물의 압력과 상기 제 2 펌프에서 토출되는 물의 압력은 1~8Kpa 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 물속에 용존되지 않고 상기 가압부에 잔존하는 오존은 상기 혼합부로 재투입되도록 상기 가압부의 출구에서 상기 혼합부까지 파이프로 연결될 수 있다.
상기 분쇄부는 일단이 상기 제 1 펌프와 연통되고 타단이 상기 혼합부와 연통된 파이프와, 상기 파이프의 내주면에 소정의 높이로 형성되며, 상기 파이프의 일단에서 타단으로 흐르는 물이 와류를 형성하면서 흐르도록 일정간격으로 형성되는 복수의 차단리브를 포함할 수 있다.
상기 차단리브는 상기 파이프의 길이방향을 따라 상기 파이프의 내주면 일측과 타측에 지그재그형태로 연속적으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 파이프의 내부 일측에 형성된 상기 차단리브와 상기 파이프의 내부 타측에 형성된 상기 차단리브는 상호 겹치는 부위가 존재할 수 있다.
상기 차단리브는 토르마린, 은을 포함한 합금으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합부는 일단이 상기 분쇄부과 연통되고 타단은 제 2 펌프와 연통되며 직경이 작은 중앙부의 외주면에는 오존이 투입되는 투입공이 형성된 벤투리관(Venturi)과, 상기 벤투리관에 삽입고정되며, 상기 투입공과 연통되어 상기 투입공으로 투입되는 오존을 수용하는 수용공간이 형성되도록 상기 벤투리관의 중앙부보다 직경이 작은 파이프로 이루어지며, 상기 투입공으로 투입되는 오존이 유입되어 토출되는 복수의 토출공이 형성되는 밸브를 포함할 수 있다.
상기 밸브는 경사관과 직선관을 가지는 깔때기 형상으로 형성되고, 상기 경사관의 외주면은 상기 벤투리관의 내주면과 접촉하며, 상기 직선관의 외주면은 상기 벤투리관의 중앙부 내주면보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 상기 수용공간이 형성되고, 상기 직선관에 상기 토출공이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가압부는 외부하우징, 상기 외부하우징의 내부에 설치된 중간하우징 및 상기 중간하우징의 내부에 설치된 내부하우징을 가지고, 상기 내부하우징은 상기 제 2 펌프와 연통되고 외주면에는 상기 제 2 펌프에서 공급되는 물을 상기 중간하우징의 내부로 토출하기 위한 내부토출공이 형성되며, 상기 중간하우징의 외주면에는 상기 내부토출공에서 토출되는 물을 상기 외부하우징의 내부로 토출하기 위한 중간토출공이 형성되고, 상기 외부하우징은 상기 기액 분리부측과 연통될 수 있다.
상기 가압부는 복수개가 마련되고, 상호 인접하는 상기 가압부 중, 어느 하나의 상기 가압부의 상기 외부하우징과 다른 하나의 상기 가압부의 내부하우징은 상호 연통되며, 상기 제 2 펌프와 가장 인접하는 상기 가압부의 상기 내부하우징은 상기 제 2 펌프와 연통되고, 상기 기액 분리부와 가장 인접하는 상기 가압부의 상기 외부하우징은 상기 기액 분리부와 연통될 수 있다.
상기 외부하우징의 상측 부위에는 물에 용존되지 않고 비중차에 의하여 상승한 오존을 상기 혼합부로 재유입하기 위한 배출공이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기액 분리부의 하측 부위는 사용처와 연통되고, 상측 부위는 상기 정화부와 연통되어 물과 오존의 비중차로 물과 오존을 분리할 수 있다.
상기 정화부는 금속 활성탄 필터로 마련되어 오존을 산소(O2)로 변화시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄단계와, 상기 분쇄단계에서 분쇄된 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합단계와, 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압단계와, 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 각각 배출하는 기액 분리단계와, 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화단계를 포함하는 수산기 용존수 제조방법이 제공된다.
상기 가압단계에서 물속에 용존되지 않고 잔존하는 오존은 상기 혼합단계로 재투입될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 수산기 발생장치는 물분자를 분쇄한 후, 물속에 오존을 골고루 토출시키므로, 많은 양의 오존이 물속에 용존되는 효과가 있다.
그리고, 오존이 용존된 물을 가압시켜 토출하므로, 많은 양의 수산기가 물속에 생성된다. 따라서, 10ppm의 용존 오존수 보다 월등한 살균 및 소독의 효과가 있으므로, 효율이 우수하다.
그리고, 물속에 용존된 수산기는 소정 시간 경과 후, 물로 환원되므로 친환경적이다.
또한, 고농도의 수산기 용존수를 얻을 수가 있어 저비용으로 고효율의 성능을 얻게 되는 경제성의 확보가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 수산기 발생장치의 케이스의 커버를 제거한 상태의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 수산기 발생장치의 구성을 보인 블록도.
도 4는 도 2에 도시된 분쇄부의 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 혼합부의 단면도.
도 6a는 도 5의 "A"부 확대도.
도 6b는 도 5에 도시된 밸브의 사시도.
도 7은 도 2에 도시된 가압부의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 수산기 발생장치 및 이를 이용한 수산기 용존수 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수산기 발생장치의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 수산기 발생장치는 전면에 개폐가능하게 설치된 커버(111)를 포함하는 케이스(110)를 가진다.
케이스(110)의 내부에 설치되어 수산기(OH-Radical 또는 Hydroxyl Radical)를 발생하는 구성요소를 도면을 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1에 도시된 수산기 발생장치의 케이스의 커버를 제거한 상태의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 수산기 발생장치의 구성을 보인 블록도이다.
본 발명에 따른 수산기 발생장치는, 유입되는 물을 분쇄하여 배출하는 분쇄부(130)와, 상기 분쇄부(130)에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부(140)와, 상기 혼합부(140)에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부(150)와, 상기 가압부(150)에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부(160)와, 상기 기액 분리부(160)에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부(170)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 수산기 발생장치는 상기 분쇄부(130)에 유입되는 물을 가압하여 공급하기 위한 제 1 펌프(121)가 마련된다. 제 1 펌프(121)는 수돗물 등과 같은 수원(水源)측과 연통되며, 유입되는 물을 1~8Kpa의 압력으로 가압하여 토출한다.
상기 제 1 펌프(121)에서 토출되는 물은 분쇄부(130)로 유입되고, 분쇄부(130)는 뭉쳐 있는 물분자를 분쇄한다. 뭉쳐 있는 물분자를 단위 물분자 형태로 분쇄하는 것이 바람직하다.
분쇄부(130)에서 분쇄되어 배출되는 물은 혼합부(140)로 유입된다. 혼합부(140)는 분쇄부(130)에서 배출되는 물과 오존발생기(181) 등의 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출한다.
분쇄부(130)를 통과하면서 물의 압력은 떨어지고, 혼합부(140)를 통과하면서 오존이 용존된 물의 압력이 떨어진다. 이로인해, 혼합부(140)에서 배출되는 오존이 용존된 물은 제 2 펌프(125)로 유입되어 1~8Kpa의 압력으로 가압되어 토출된다.
수산기는 물(H-O-H)분자가 어떤 높고 강력한 에너지에 의해서 분리되는 과정에서 수소원자(H+) 하나가 떨어지면서 발생한다. 따라서, 물이 높은 압력으로 토출되면 더욱 많은 수산기가 생성된다.
또한, 수산기는 산소분자(O2)가 어떤 높고 강력한 에너지에 의해서 깨어지면서 발생하는 산소 음이온(O-,O2-,O3-) 중, 슈퍼 옥사이드 아니온(Super Oxide Anions : O2-)이라는 이온이 탄화수소계열의 오염물질과 화학적으로 결합하여 산화반응을 일으키면 일부 발생한다. 따라서, 물속에 많은 오존이 용존되어 있으면, 빨리 산소로 환원되는 오존에 의하여 물속에 많은 산소가 존재하므로, 더욱 많은 수산기가 생성된다.
제 2 펌프(125)에서 토출되는 오존이 용존된 물은 가압부(150)로 유입되고, 가압부(150)는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출한다. 가압부(150)는 오존이 용존된 물을 가압하여 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성한다.
가압부(150)에서 배출되는 물에는 용존되지 않고 잔존하는 오존이 존재할 수 있다. 가압부(150)는 비중차에 의하여 상승하는 오존을 혼합부(140)로 재투입한다.
가압부(150)에서 배출되는 물에는 수산기가 용존되어 있다. 그리고, 가압부(150)에서 배출되는 물에는 물속에 용존되지 않고 잔존하는 오존이 함께 배출된다.
가압부(150)에서 배출되는 오존과 수산기가 용존된 물은 기체와 액체를 분리하는 기액 분리부(160)로 유입된다. 기액 분리부(160)는 비중차에 의하여 기체인 오존과 액체인 수산기가 용존된 물을 분리한다. 비중차에 의하여 오존과 수산기가 용존된 물을 분리할 수 있도록, 기액 분리부(160)의 하측 부위는 사용처와 연통되고, 상측 부위는 정화부(170)와 연통된다.
사용처로 배출되는 수산기가 용존된 물은 사용된 후 물로 변화되고, 정화부(170)로 유입되는 오존은 인체에 무해한 산소(O2)로 변화되어 배출된다. 정화부(170)는 금속 활성탄 필터로 마련되는 것이 바람직하다.
분쇄부(130)에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 2에 도시된 분쇄부의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 분쇄부(130)는 파이프(131)와 복수의 차단리브(135)를 가진다.
파이프(131)의 일단은 제 1 펌프(121)와 연통되고, 타단은 혼합부(140)와 연통된다. 그리하여, 제 1 펌프(121)에 토출된 물은 파이프(131)의 일단으로 유입되어 혼합부(140)로 배출된다.
상기 차단리브(135)는 파이프(131)의 내면 상측 부위 및 내면 하측 부위에 각각 형성된다. 즉, 파이프(131)의 내면 상측 부위에 형성된 차단리브(135)는 파이프(131)의 내면 하측 부위와 소정간격을 가지면서 물이 통과하는 것을 허용하고, 파이프(131)의 내면 하측 부위에 형성된 차단리브(135)는 파이프(131)의 내면 상측 부위와 소정간격을 가지면서 물이 통과하는 것을 허용한다.
파이프(131)의 일단에서 유입된 물은 차단리브(135)에 부딪혀 와류를 형성하면서 타단으로 배출되므로, 물은 분쇄되어 배출된다. 그리고, 분쇄부(130)에서 물이 분쇄될 때, 수산기가 일부 생성되기도 한다.
상기 차단리브(135)는 파이프(131)의 길이방향을 따라 파이프(131)의 내면 상측 부위와 하측 부위에 지그재그 형태로 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. 파이프(135)로 유입된 물을 더욱 효율적으로 분쇄하기 위하여, 파이프(131)의 내부 상측 부위에 형성된 차단리브(135)와 내부 하측 부위에 형성된 차단리브(135)는 상호 겹치는 부위가 존재하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 차단리브(135)는 토르마린, 은 등의 합금으로 형성되는 것이 바람직하고, 파이프(131)의 길이 및 차단리브(135)의 수는 분쇄하고자 하는 물의 정도에 따라 적절하게 조절하면 된다.
상기 차단리브(135)가 토르마린을 포함하는 경우, 자체적 전기력으로 인해 물을 전기분해하여 물분자 단위로 분쇄하기에 용이하게 하며, 은은 살균력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이와 같은 차단리브(135)는 파이프(131)의 내부 후면 부위 및 내부 전면 부위에 각각 형성될 수도 있다.
혼합부(140)에 대하여 도 2, 도 3, 도 5 내지 도 6b를 참조하여 설명한다. 도 5는 도 2에 도시된 혼합부의 단면도이고, 도 6a는 도 5의 "A"부 확대도이며, 도 6b는 도 5에 도시된 밸브의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 혼합부(140)는 중앙부의 직경이 좌우측 부위의 직경 보다 작게 형성된 벤투리관(Venturi)(141)과 벤투리관(141)의 내부에 마련된 밸브(145)를 가진다.
벤투리관(141)의 일단은 분쇄부(130)와 연통되고, 타단은 제 2 펌프(125)와 연통된다. 벤투리관(141)의 직경이 작은 부위 외주면에는 오존이 투입되는 투입공(142)이 형성된다.
밸브(145)는 벤투리관(141)의 직경이 작은 부위에 삽입고정되며, 상기 투입공(142)과 연통되어 상기 투입공(142)으로 투입되는 오존을 수용하는 수용공간(148)이 형성되도록 상기 벤투리관(141)의 중앙부보다 직경이 작은 파이프로 이루어지며, 상기 투입공(142)으로 투입되는 오존이 유입되어 토출되는 복수의 토출공(147a)이 형성되는 밸브(147)를 포함한다.
상세히 설명하면, 상기 밸브(147)는 경사관(146)과 직선관을 가지는 깔때기 형상으로 형성되고, 경사관(146)의 외주면은 상기 벤투리관(141)의 내주면과 접촉하며, 상기 직선관의 외주면은 상기 벤투리관(141)의 중앙부 내주면보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 상기 수용공간(148)이 형성된다
따라서, 투입공(142)에서 투입된 오존은 상기 수용공간(148)을 통해 제 2 펌프(125)로 배출됨과 동시에 상기 밸브(147)의 복수의 토출공(147a)으로 유입되어 벤투리관(141)에 일단에서 유입되어 타단으로 흐르는 물과 혼합된다.
이와 같이 물과 혼합된 오존은 물의 수압과 오존의 투입압력에 의하여 제 2 펌프(125)쪽으로 토출된다.
그리고, 수용공간(148)은 링형상을 이루므로, 오존은 벤투리관(141)의 전체에 걸쳐서 골고루 토출되어 물속에 용존된다.
본 실시예에 따른 수산기 발생장치는 물분자가 분쇄부(130)에서 단위 물분자 형태로 분쇄되고, 분쇄된 물 전체에 오존이 골고루 섞여서 용존되므로 많은 양의 오존이 용존된다. 그리고, 물속에 용존된 오존이 산소로 환원되므로, 많은 양의 산소가 물속에 존재한다. 따라서, 많은 양의 수산기가 용존된 물을 생성할 수 있다.
가압부(150)에 대하여 도 2, 도 3 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 도 2에 도시된 가압부의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 가압부(150)는 외부하우징(151), 외부하우징(151)의 내부에 설치된 중간하우징(154) 및 중간하우징(154)의 내부에 설치된 내부하우징(157)을 가진다. 외부하우징(151)과 중간하우징(154)과 내부하우징(157)은 길이방향이 상하측을 향하게 배치된다.
내부하우징(157)의 하측 부위는 제 2 펌프(125)와 연통되고 외주면에는 제 2 펌프(125)에서 공급된 물을 중간하우징(154)의 내부로 토출하기 위한 복수의 내부토출공(157a)이 형성된다. 그리고, 중간하우징(154)의 외주면에는 내부토출공(157a)에서 토출된 물을 외부하우징(151)의 내부로 토출하기 위한 복수의 중간토출공(154a)이 형성된다.
오존이 용존된 물이 내부하우징(157)으로 유입되어, 내부토출공(157a) 및 중간토출공(154a)으로 토출된다. 이때, 오존이 용존된 물은 내부토출공(157a) 및 중간토출공(154a)을 통하여 소정 이상의 큰 압력으로 토출되면서 중간하우징(154) 및 외부하우징(151)에 각각 부딪혀 와류를 형성하면서 흐른다. 이로인해, 물분자에서 수소원자 하나가 떨어지면서 수산기가 생성되고, 산소분자(O2)의 깨어짐에 의하여 생성되는 슈퍼 옥사이드 아니온 이온이 물속의 오염물질과 화학적으로 결합하여 수산기가 생성된다.
가압부(150)는 필요에 따라 복수개(150a,150b,150c)가 마련될 수 있다. 이때, 상호 인접하는 어느 하나의 가압부(150a)의 외부하우징(151)의 하측 부위와 다른 하나의 가압부(150b)의 내부하우징(157)의 하측 부위가 상호 연통된다. 그리고, 제 2 펌프(125)측과 가장 인접하는 가압부(150a)의 내부하우징(157)의 하측 부위는 제 2 펌프(125)측과 연통되고, 기액 분리부(160)와 가장 인접하는 가압부(150c)의 외부하우징(151)의 하측 부위는 기액 분리부(160)측과 연통된다.
외부하우징(151)의 상측 부위에는 배출공(151a)이 형성된다. 물에 용존되지 않고 비중차에 의하여 외부하우징(151)의 상측으로 상승한 오존은 배출공(151a)을 통하여 혼합부(140)의 벤투리관(141)의 투입공(142)으로 재투입된다.
도 2 및 도 7에 도시된 기액 분리부(160)측의 가압부(150c)는 뒤집어 설치한 것이며, 투입공(151a)을 형성하지 않았다.
기액 분리부(160)에는 수산기가 용존된 물 및 물속에 녹지 않은 오존이 함께 유입될 수 있다. 기액 분리부(160)는 비중차로 수산기가 용존된 물과 오존을 분리하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 기액 분리부(160)의 하측 부위는 사용처와 연통되어 수산기가 용존된 물을 배출하고, 상측 부위는 정화부(170)와 연통된다.
기액 분리부(160)의 상측으로 배출되는 오존은 정화부(170)에서 산소로 되어 배출된다.
도 2의 미설명 부호 185는 산소 공급기이다. 상기 산소 공급기(185)의 출구는 오존발생기(181)의 입구에 연결되어 산소 공급기(185)를 통해 발생된 산소를 오존발생기(181)로 공급한다.
또한, 도 2의 미설명 부호 200은 컨트롤 박스이다.
식품의약품 안전청의 규정에 의하면 용존 오존수의 농도가 1ppm이면 살균 및 소독의 효과가 있고, 이때 용존 오존수의 전위차는 약 930mV이다. 그리고, 용존 오존수의 농도가 10ppm이면 약 1000mV의 전위차가 생긴다.
본 실시예에 따른 수산기 발생장치에서 생성된 수산기 용존수의 전위차를 전위측정기로 측정한 실험결과는 다음과 같다.
실험을 위해 물은 일반 수돗물을 사용하였으며, 시간당 20g의 오존발생능력의 오존방전관을 설치하고, 90%의 순수산소를 분당 10L를 발생할 수 있는 산소발생기를 설치하고, 이때 투입되는 산소량을 분당 5L로 투입하여 실험한 결과에 따르면, 발명고안된 분쇄부(130)와 가압부(150), 혼합부(140)를 빼고 일반적인 기계장치만으로 운전하였을 경우, 용존오존농도는 2.4ppm이며 전위차는 969mv~973mv이다. 그리고, 일반적인 기계에 가압부(150)를 추가로 설치하여 운전 했을 경우에는 용존오존농도는 2.9ppm이며, 전위차는 995mv~999mv이다. 그리고 이때 분쇄부(130)를 추가로 포함시켜 운전하였을 경우에는 용존오존농도는 3.4ppm이며, 전위차는 1001mv~1005mv이다. 그리고 마지막으로 분쇄부(130)와 혼합부(140)와 가압부(150)를 모두 포함시켜 운전하였을 경우에는 용존오존농도는 3.7ppm~3.9ppm이며, 전위차는 1005mv~1020mv이다. 따라서, 본 실시예에 따른 수산기 발생장치에 생성되는 수산기 용존수는 용존오존농도 10ppm의 오존수 보다 월등한 살균 및 소독의 효과가 있다.
본 실시예에 따른 수산기 발생장치에서 발생된 수산기 용존수는 사용 후, 수산기가 물로 환원되므로 친환경적이다.
또한, 배출되는 물에는 수산기가 다량 용존되어 있고, 용존되지않은 오존은 정화부(170)에서 산소로 변화되어 배출되므로, 냄새가 거의 발생되지 않는다
상기 정화부(170)는 금속 활성탄 필터로 마련되어 오존을 산소(O2)로 변화시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 수산기 발생장치는 물분자를 분쇄한 후, 물속에 오존을 골고루 토출시키므로, 많은 양의 오존이 물속에 용존되는 효과가 있다.
그리고, 오존이 용존된 물을 가압시켜 토출하므로, 많은 양의 수산기가 물속에 생성된다. 따라서, 10ppm의 용존 오존수 보다 월등한 살균 및 소독의 효과가 있으므로, 효율이 우수하다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
121,125 : 제 1,2 펌프 130 : 분쇄부
131 : 파이프 135 : 차단리브
140 : 혼합부 141 : 벤투리관
142 : 투입공 146 : 경사관
147 : 밸브 147a : 토출공
148 : 수용공간 150 : 가압부
160 : 기액 분리부 170 : 정화부

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄부;
    상기 분쇄부에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부;
    상기 가압부에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부;
    상기 기액 분리부에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부;
    상기 분쇄부에 유입되는 물을 가압하여 공급하기 위한 제 1 펌프;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 가압하여 상기 가압부로 공급하기 위한 제 2 펌프;
    를 포함하며,
    오존수의 용존농도에 따라 제 1 펌프에서 토출되는 물의 압력과 상기 제 2 펌프에서 토출되는 물의 압력은 1~8Kpa 인 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  4. 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄부;
    상기 분쇄부에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부;
    상기 가압부에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부;
    상기 기액 분리부에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부를 포함하며,
    물속에 용존되지 않고 상기 가압부에 잔존하는 오존은 상기 혼합부로 재투입되도록 상기 가압부의 출구에서 상기 혼합부까지 파이프로 연결되는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  5. 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄부;
    상기 분쇄부에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부;
    상기 가압부에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부;
    상기 기액 분리부에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부;
    상기 분쇄부에 유입되는 물을 가압하여 공급하기 위한 제 1 펌프;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 가압하여 상기 가압부로 공급하기 위한 제 2 펌프;
    를 포함하며,
    상기 분쇄부는 일단이 상기 제 1 펌프와 연통되고 타단이 상기 혼합부와 연통된 파이프;
    상기 파이프의 내주면에 소정의 높이로 형성되며, 상기 파이프의 일단에서 타단으로 흐르는 물이 와류를 형성하면서 흐르도록 일정간격으로 형성되는 복수의 차단리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 차단리브는 상기 파이프의 길이방향을 따라 상기 파이프의 내주면 일측과 타측에 지그재그형태로 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 파이프의 내부 일측에 형성된 상기 차단리브와 상기 파이프의 내부 타측에 형성된 상기 차단리브는 상호 겹치는 부위가 존재하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 차단리브는 토르마린, 은을 포함한 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  9. 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄부;
    상기 분쇄부에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부;
    상기 가압부에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부;
    상기 기액 분리부에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부를 포함하며,
    상기 혼합부는 일단이 상기 분쇄부과 연통되고 타단은 제 2 펌프와 연통되며 직경이 작은 중앙부의 외주면에는 오존이 투입되는 투입공이 형성된 벤투리관(Venturi);
    상기 벤투리관에 삽입고정되며, 상기 투입공과 연통되어 상기 투입공으로 투입되는 오존을 수용하는 수용공간이 형성되도록 상기 벤투리관의 중앙부보다 직경이 작은 파이프로 이루어지며, 상기 투입공으로 투입되는 오존이 유입되어 토출되는 복수의 토출공이 형성되는 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 밸브는 경사관과 직선관을 가지는 깔때기 형상으로 형성되고,
    상기 경사관의 외주면은 상기 벤투리관의 내주면과 접촉하며,
    상기 직선관의 외주면은 상기 벤투리관의 중앙부 내주면보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 상기 수용공간이 형성되고,
    상기 직선관에 상기 토출공이 형성된 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 가압부는 외부하우징, 상기 외부하우징의 내부에 설치된 중간하우징 및 상기 중간하우징의 내부에 설치된 내부하우징을 가지고,
    상기 내부하우징은 상기 제 2 펌프와 연통되고 외주면에는 상기 제 2 펌프에서 공급되는 물을 상기 중간하우징의 내부로 토출하기 위한 내부토출공이 형성되며,
    상기 중간하우징의 외주면에는 상기 내부토출공에서 토출되는 물을 상기 외부하우징의 내부로 토출하기 위한 중간토출공이 형성되고,
    상기 외부하우징은 상기 기액 분리부측과 연통된 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가압부는 복수개가 마련되고,
    상호 인접하는 상기 가압부 중, 어느 하나의 상기 가압부의 상기 외부하우징과 다른 하나의 상기 가압부의 내부하우징은 상호 연통되며,
    상기 제 2 펌프와 가장 인접하는 상기 가압부의 상기 내부하우징은 상기 제 2 펌프와 연통되고,
    상기 기액 분리부와 가장 인접하는 상기 가압부의 상기 외부하우징은 상기 기액 분리부와 연통된 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 외부하우징의 상측 부위에는 물에 용존되지 않고 비중차에 의하여 상승한 오존을 상기 혼합부로 재유입하기 위한 배출공이 형성된 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  14. 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄부;
    상기 분쇄부에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부;
    상기 가압부에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부;
    상기 기액 분리부에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부를 포함하며,
    상기 기액 분리부의 하측 부위는 사용처와 연통되고, 상측 부위는 상기 정화부와 연통되어 물과 오존의 비중차로 물과 오존을 분리하는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  15. 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄부;
    상기 분쇄부에서 배출되는 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합부;
    상기 혼합부에서 배출되는 오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압부;
    상기 가압부에서 배출되는 수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 배출하는 기액 분리부;
    상기 기액 분리부에서 배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화부를 포함하며,
    상기 정화부는 금속 활성탄 필터로 마련되어 오존을 산소(O2)로 변화시키는 것을 특징으로 하는 수산기 발생장치.
  16. 유입되는 물을 물분자로 분쇄하여 배출하는 분쇄단계;
    상기 분쇄단계에서 분쇄된 물과 외부에서 유입되는 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 혼합단계;
    오존이 용존된 물을 소정 압력으로 상승시켜 배출하면서 부딪히게 하여 물속에 수산기(OH-Radical)를 생성하는 가압단계;
    수산기가 용존된 물과 물속에 용존되지 않은 오존을 전달받아 수산기 용존수와 오존으로 분리하여 각각 배출하는 기액 분리단계;
    배출되는 오존을 인체에 무해하게 정화하여 배출하는 정화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산기 용존수 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 가압단계에서 물속에 용존되지 않고 잔존하는 오존은 상기 혼합단계로 재투입되는 것을 특징으로 하는 수산기 용존수 제조방법.
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