KR101136544B1 - 정수기용 고농도 산소수 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

정수기용 고농도 산소수 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정수기 내부 또는 외부에 고농도로 산소가 용존된 산소수를 공급할 수 있는 정수기용 산소용해기에 관한 것으로서 냉수통으로부터 냉수를 공급받아 가압하여 산소용해기로 토출하는 공지의 물 펌프와 산소를 발생하여 산소용해기로 보내는 공지의 산소발생기 및 상기 물 펌프와 산소발생기로부터 공급받은 물 산소 혼합물을 유입받아 물에 산소를 고농도로 용존시키는 산소용해기에 산소발생기에서 공급하는 산소가 물펌프의 압력보다 낮은 산소를 공급하여도 용해기에 산소를 공급할 수 있는 것으로 구성되어 있다.

Description

정수기용 고농도 산소수 제조장치 및 제조방법{Oxygen Water Manufacturing Device for Water Purifier and Its Manufacturing Method}
본 발명은 정수기용 고농도 산소수 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 정수기 내부 또는 외부에 고농도로 산소가 용존된 산소수를 공급할 수 있는 정수기용 고농도 산소수 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
산소는 모든 동식물의 에너지를 만드는 과정에 참여하는 생명 유지에 필수적인 원소이다. 특히 인간의 경우 산소가 충분하지 못하여 세포가 죽거나 노화되게 되면 여러 가지 질병의 원인이 된다. 특히 도시에서 생활하는 사람들은 대기오염, 운동부족, 흡연 등의 문제로 항상 산소부족 현상을 겪고 있으며, 특히 건강을 중시하는 현대 사회에서는 산소부족 현상을 타개하는 것이 최대 관심사로 부상하고 있다. 산소부족 현상을 겪고 있는 사람들이 산소를 충분히 공급받기 위한 최선의 방책은 공기가 맑은 산이나 바다를 찾아 생활하는 것이지만 이는 현실적으로 불가능한 일이므로 그 대안으로 고농도 산소수를 마시는 방안이 제시되고 있다. 고농도 산소수란 일반적으로 80ppm(또는 80-100mg/L) 이상의 산소를 함유한 물을 말하며, 정수기와 냉온수기(이하, ‘정수기’라 함)가 널리 보급된 현 실정에서는 정수기나 냉온수기에서 공급하는 물을 고농도 산소수로 만들어 공급함으로써 해결할 수 있다. 이와 같은 방안의 하나로 대한민국 공개특허 제2003-0065913호는 폴리테트라플루오로에틸렌 막을 통해 발생된 산소를 냉수조의 음용수에 유입시켜 산소수를 제공하고 있고 또 대한민국 등록특허 제 475101호는 산소 발생기(A4)에서 발생된 산소를 메인 탱크(A2)와 혼합기(A3)로 공급하여 정수기의 용존 산소량을 증가시키는 방안을 제시하고 있으나 전자는 용존산소량이 40 ppm에 불과하고 후자는 산소 압력이 물펌프의 압력보다 높은 산소가스가 요구되며, 물 펌프의 입구단(물유입구)에 산소를 유입시키는 방법으로 저압의 산소로 사용하기도 하나 이는 물 펌프 내에 산소가스층이 형성되어 물 펌프의 수명 및 효율이 낮아지며 불규칙 소음 및 진동을 일으키는 문제점을 안고 있다. 또한 물펌프의 압력변화로 안정된 용존산소수를 얻기가 어렵고 용존산소량이 5~15ppm 또는 20-50mg/L에 불과하여 고농도 산소수로서는 용존산소량이 부족한 실정이다.
따라서 장치와 구조가 간단하면서도 소음과 진동이 없이 산소수를 공급할 수 있는 정수기용 고농도 산소수 제조장치와 그 제조방법의 개발이 요구되고 있다.
상기 과제는 정수기에 내장하여 고농도 산소수를 만들 수 있도록 콤팩트하게 제조된 정수기용 고농도 산소수 제조장치를 장착하는 한편, 상기 고농도 산소수 제조 장치에 산소와 물을 교대로 공급하는 방법을 개발함으로써 해결할 수 있게 되었다. 한편, 기존에 제조되어 유통되고 있는 정수기에는 상기 정수기용 고농도 산소용해장치를 정수기 외부에 설치하면 된다.
본 발명에 의하면 기존의 정수시스템을 그대로 이용하면서도 정수기 내부 또는 외부에 본 발명 정수기용 고농도 산소수 제조장치를 장착시킴으로써 저렴한 비용으로 정수기에 고농도의 산소수를 공급할 수 있다.
제 1 도 : 기존의 정수시스템에 본 발명 고농도 산소수 제조장치의 제1 실시예를 적용하여 고농도 산소수를 제조하는 과정을 보여주는 제조과정도
제 2 도 : 기존의 정수시스템에 본 발명 고농도 산소수 제조장치의 제2 실시예를 적용하여 고농도 산소수를 제조하는 과정을 보여주는 제조과정도
제 3 도 : 본 발명 고농도 산소수 제조장치가 설치된 정수기의 사시도
제 4 도 : 본 발명 고농도 산소수 제조장치 제1 실시예의 내부 구조도
제 5 도 : 본 발명 고농도 산소수 제조장치 제2 실시예의 내부 구조도
제 6 도 : 격실수와 압력의 변화를 보여 주는 그래프
제 7 도 : 산소수 공급관의 길이와 압력의 변화를 보여 주는 그래프
도 1은 기존의 정수시스템에 본 발명 고농도 산소수 제조장치의 제1 실시예를 적용하여 고농도 산소수를 제조하는 과정을 보여주는 제조과정도이고 도 2는 기존의 정수시스템에 본 발명 고농도 산소수 제조장치의 제2 실시예를 적용하여 고농도 산소수를 제조하는 과정을 보여주는 제조과정도, 도 3은 본 발명 고농도 산소수 제조장치가 설치된 정수기의 사시도이며, 도 4는 본 발명 고농도 산소수 제조장치 제1 실시예의 내부 구조도이고 도 5는 본 발명 고농도 산소수 제조장치 제2 실시예의 내부 구조도이다. 이하, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
현재 정수기는 도 1에서 보는 바와 같이 공지의 물 공급관(1)으로부터 물을 공급받아 필터(10)에서 이물질을 걸러낸 후 정수기(20)로 공급된다. 정수기(20)로 공급된 물은 냉수통(21)에 공급되어 냉동 콤프레서(27)에 의하여 차갑게 된 후 냉수통(21)에 보관되어 있다가 수요자가 냉수버튼(도시하지 않음)을 누르면 냉수배출구(25)를 통해 배출된다. 한편, 수요자가 온수버튼(도시하지 않음)을 누르면 온수통에 저장되어 있던 온수 또는 냉수통(21)의 냉수가 냉수 공급관(23)을 통해 온수통(22)으로 유입되면서 가열기(28)에 의하여 즉시 또는 온수통에 저장되어 가열된 후 온수배출구(26)를 통해 배출된다. 이러한 통상적인 물에 들어 있는 산소의 양은 대기 중의 여러 조건 등에 의해 자연적으로 물에 산소가 녹을 수 있는 양과 비슷한 5~15ppm 또는 20-50mg/L에 불과하여 산소수로서는 산소량이 부족한 실정이다.
따라서 본 발명에서는 도 3에서 보는 바와 같이 고농도의 산소수를 만들기 위해 고농도 산소수 제조장치(100)를 정수기(20) 내부에 설치한 후 상기 고농도 산소수 제조장치(100)에서 고농도 산소수를 생산하여 냉수통(21)에 용존산소가 풍부한 고농도 산소수를 공급하도록 하였다. 다만, 현재 유통 중이거나 사용되고 있는 정수기의 경우 고농도 산소수 제조장치(100)를 구성상 정수기 내부에 설치할 수 없으므로 정수기 외부에 장착할 수밖에 없으나 그 구성과 작용효과는 정수기 내부에 설치한 것과 동일하다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명의 고농도 산소수 제조장치는 냉수통(21)으로부터 공급된 물을 받아 가압하는 본체(113)와 상기 본체(113)에서 가압한 물을 배출하는 물 배출구(114) 및 상기 배출된 물을 물?산소 공급관(116)으로 보내는 물 배출관(115)으로 구성된 공지의 물펌프(110);와
산소를 생성하는 본체(121)와 상기 본체(121)에서 생성된 산소를 토출하여 물?산소공급관(116)으로 토출하는 산소 토출구(122)로 구성된 공지의 산소발생기(120);
상기 물펌프(110)와 산소발생기(120)로부터 교차하여 토출되어 오는 물과 산소를 산소용해기(130)로 공급하는 물?산소공급관(116);
상기 물?산소공급관(116)으로부터 물과 산소를 공급받아 물에 산소를 용해시키는 산소용해기(130); 및
산소용해기(130)에서 배출되는 고농도 산소수를 정수기(20)의 냉수통(21)으로 공급하여 정수기(20)의 물을 고농도 산소수로 만드는 산소수 공급관(140);으로 구성되어 있다.
또 산소용해기(130)의 상부 격실(133-1)에 산소를 공급하여 저장할 때 물의 압력이 산소의 압력보다 높기 때문에 물이 산소발생기(120)로 역류하게 되므로 상기 물?산소공급관(116)에 물?산소 교차밸브(117)를 설치하여 물이 산소발생기(120)로 역류되지 않게 하였다.
상기 산소용해기(130)는 위와 아래가 막힌 긴 원통형의 본체(131);와 상기 본체(131) 상부에 형성되고 산소발생기(120)와 물펌프(110)로부터 공급되는 산소와 물이 유입되는 물?산소 유입구(132); 본체(131)의 내경과 동일한 외경을 갖는 원판으로서 산소용해기(130) 내부에 5~30cm의 간격을 두고 설치되고 미세한 기공이 빽빽하게 형성되어 있는 3개 이상의 미세필터(134); 상기 미세필터(134) 중 상하의 미세필터(134)를 칸막이로 하여 형성된 2개 이상의 격실(133); 및 본체(131) 하부에 형성되고 상기 본체(131) 상부 격실(133-1)에 유입된 산소와 물이 아래로 내려오면서 상기 미세필터(134)와 격실(133)을 억지 통과하면서 생성한 고농도 산소수를 배출하는 산소수 배출구(136);로 구성되어 있다.
상기 미세필터(134)에는 구경 1~5mm의 미세한 구멍이 촘촘하게 형성되어 있는 바, 그 이유는 산소가 물과 혼합되면서 생성된 기포를 되도록 미세하게 분할시키면 물과 산소의 접촉 면적이 증대되어 산소가 물에 용해되는 용해율을 극대화할 수 있기 때문이다. 즉, 물과 접촉하는 산소기포의 크기가 작을수록 산소는 빨리 용해된다. 그러나 물에 생기는 산소기포에는 액체와 기체의 물질적 특성상 산소가 뭉쳐 있으므로 이처럼 뭉친 상태로는 물과 산소의 접촉 면적이 작게 되어 산소가 물에 잘 녹지 않는다.
따라서 산소기포를 상기 미세필터(134)를 통과시키면 산소기포가 잘게 분쇄되어 물과 산소의 접촉 면적이 늘어나고 그 결과 산소는 물에 잘 녹기 때문이다. 또 다른 이유는 물과 산소를 격실(133) 내에 가능한 한 함께 오래 있도록 함으로써 물에 녹는 산소의 양을 증대시킬 수 있기 때문이다. 왜냐하면 물은 극성이고 산소는 비극성이므로 산소는 물에 잘 녹지 않는다. 바닷물이나 강물 등에 산소가 포함되어 있는 것은 오랜 세월동안 물 표면과 공기가 맞닿아서 산소가 서서히 물에 녹아 들어갔기 때문이다. 또 물 분자에는 300～400나노미터 정도의 공간이 형성되어 있고 산소수를 만들기 위해서는 산소분자를 이 공간에 넣어야 한다. 따라서 가능한 한 물과 산소를 오래도록 함께 있도록 하면 할수록 더 많은 산소분자가 물의 미세 공간으로 스며들 수 있기 때문이다.
격실(133)은 2개 이상을 형성하여야 하며, 바람직한 것은 5~7개이다. 왜냐하면 도 6에서 보는 바와 같이 격실(133)의 수를 4개 이하로 형성하면 압력손실이 낮고 그 결과 압력이 커지지만 압력이 너무 높으면 물펌프(110)에 무리를 주게 된다. 반대로 격실(133)을 8개 이상 형성하면 압력손실이 높고 그 결과 압력이 낮아지지만 압력이 너무 낮게 되면 물과 산소를 용해시키는 작용과 물을 배출하는 힘이 떨어지는 문제가 있다.
산소수 공급관(140)은 연질의 합성수지로 제조되고 가능한 한 구경이 좁고 길이가 긴 것이 적합하다. 보다 구체적으로는 구경이 0.5~5cm이고 길이는 3~5m인 것이 바람직함은 도 7에서 보는 바와 같다.
즉, 상기 산소수 공급관(140)의 길이가 3m 미만인 경우 압력손실이 0.9~1.8에 불과하여 압력이 너무 커지는 문제가 있고 반대로 5m를 넘으면 압력손실이 4.3~4.9로서 높아 압력이 너무 낮아지는 문제가 있다.
또 산소수 공급관(140)은 산소수의 온도보존 및 열손실 방지 및 정수기(20)내의 좁은 장소를 감안하여 연질의 합성수지로 제조하면 둥글게 말아 냉수통(21)과 보온재 사이, 밑 및 옆 둘레에 위치시킬 수 있고 따라서 정수기(20)안의 좁은 장소를 활용하여 산소수 공급관(140)을 정수기(20)안에 설치할 수 있기 때문이다.
본 발명 제2 실시예의 상기 산소용해기(130)는 위와 아래가 막힌 긴 원통형의 본체(131);와 상기 본체(131) 하부에 형성되고 산소발생기(120)로부터 공급되는 산소와 물펌프(110)로부터 공급되는 물을 받아들이는 물 산소 유입구(132); 본체(131)의 내경과 동일한 외경을 갖는 원판으로서 산소용해기(130) 내부에 5~30cm의 간격을 두고 설치되고 미세한 기공이 빽빽하게 형성되어 있는 3개 이상의 미세필터(134); 상기 미세필터(134) 중 상하의 미세필터(134)를 칸막이로 하여 형성된 2개 이상의 격실(133); 속이 비고 긴 관으로서 일 단부는 상기 물?산소 유입구(132)와 접하고 있고 타 단부는 미세필터(133)와 격실(134)을 통과하여 본체(131) 상부에 형성된 격실(133-1) 위로 노출되어 있어 물?산소 유입구(132)를 통해 유입된 물과 산소를 상기 상부 격실(133-1) 위로 끌어올려 상부 격실(133-1) 내부로 토출하는 상승관(135); 및 본체(131) 하부에 형성되고 상기 본체(131)에 유입된 산소와 물이 위로부터 순차로 아래로 내려오면서 미세필터(134)와 격실(133)을 차례로 억지 통과하며 생성한 고농도 산소수를 배출하는 산소수 배출구(136);로 구성되어 있다.
산소용해기(130)의 제2 실시예는 본체(131) 내부에 상승관(135)을 설치한 외에는 제1 실시예의 산소용해기(130)와 구성, 작용 및 효과가 동일하다.
이하, 산소발생장치의 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
정수기에 공급할 고농도 산소수를 생산하고자 할 때에는 우선 산소용해기(130)의 모든 격실(133)에 물을 가득 채워놓는다.
이어 산소발생기(120)를 가동하여 물?산소 유입구(132)를 통하여 산소를 주입시킨다. 이와 같이 산소가 격실(133)에 유입되는 동안 물펌프(110)는 가동을 하지 않는다. 그 이유는 산소발생기(120)에서 공급하는 산소의 압력은 물펌프(110)에서 공급하는 물의 압력보다 낮은 것을 감안하여 산소용해기(130)의 각 격실(133) 내에 산소를 유입하여 저장하기 위한 것이다. 즉, 산소는 물보다 가볍기 때문에 물과 산소를 함께 토출하면 비중 차이로 산소는 위로 밀려올라가고 물만 아래로 내려가기 때문에 물과 산소가 섞일 수 없다. 이와 같이 산소는 물보다 가볍지만 산소발생기(120)에서 토출되어 유입되는 산소에는 그 자체 0.5~1Kg의 압력이 있고 또 물은 위 격실(133)로부터 아래 격실 쪽으로 자유낙하하려는 성향이 있으므로 가벼운 산소가 무거운 물을 충분히 아래 격실(133)로 밀어낼 수 있다. 따라서 산소용해기(130)의 각 격실(133)을 채우고 있던 물은 산소발생기(120)로부터 연이어 주입되는 산소의 압력에 밀려 산소수 배출구(136)를 통해 산소용해기(130) 밖으로 배출된다. 이때 산소용해기(130)내에는 산소의 낮은 압력만 유지되므로 극소량의 산소만이 물에 용해된다. 따라서 이때 배출되는 물은 산소수가 아니다. 산소 유입은 물이 맨 아래의 격실(133)에만 남아있을 때까지 계속된다. 이 단계가 산소용해기(13)에 산소를 저장하는 단계이다. 따라서 산소가 위쪽 격실로부터 채워지면서 산소용해기내의 물은 산소가 채워지는 만큼 하부의 산소수 배출구(136)로 서서히 자연 배출되고 산소는 상부 격실(133-1)로부터 아래 격실 쪽으로 유입되어 상부 격실(133-1)의 80~90%를 채우게 된다. 이와 같이 산소가 맨 아래 격실(133)을 제외한 나머지 격실(133)을 채우면 산소발생기(12)의 가동을 중지하고 물펌프(110)를 가동하여 물 산소 유입구(132)를 통하여 상부 격실(133-1)에 물을 주입한다. 한편, 물의 압력은 산소보다 높으므로 물은 상부 격실(133-1)로 유입된 후 이미 상부 격실(133-1)의 80~90%를 점하고 있는 산소와 섞이면서 각 격실의 미세필터(133)를 통과하게 되고 그 결과 산소가 물에 녹기 시작한다.
그러나 물이 비록 수소분자와 산소원자가 결합되어 생성된 것이지만(H₂O) 물은 극성이고 산소는 비극성이므로 산소는 물에 잘 녹지 않고 따라서 물과 산소가 먼저 상부격실(133-1)에서 만나 상부격실(133-1) 공간의 80~90%를 점하고 있는 산소와 혼합되지만 이 단계에서 물에 녹는 산소의 양은 극소량에 불과하다. 그러나 상부격실(133-1)로부터 하부에 위치한 격실(133)을 통과하면서 물에 녹는 산소의 양은 배가된다. 보다 상세하게 설명하자면 상부 격실(133-1)에 유입된 물은 계속 유입되는 물의 압력에 밀려 산소와 혼합된 채 바로 아래에 형성되어 있는 제2 격실(133-2)로 밀려들어 가려고 하게 된다. 그러나 물이 격실(133)을 통과하려면 미세필터(134)를 통과하여야 하지만, 미세필터(134)에는 미세기공이 빽빽하게 형성되어 있으므로 물은 미세필터(134) 통과가 저지되어 소량의 물만 뒤이어 오는 물에 밀려 미세필터(134-2)를 억지로 통과하여 제2 격실(133-2)로 유입되며, 이와 같이 좁은 공간을 통과하여 제2 격실(133-2)로 유입되는 순간 물과 산소의 혼합물은 속도가 빨라져 압력이 급격히 높아지므로‘물의 압력이 크면 클수록 산소가 더욱 잘 용해된다’는 헨리의 법칙에 따라 이미 제2 격실(133-2)을 채우고 있던 산소와 혼합되면서 산소의 용해작용이 시작된다. 그 결과 제2 격실(133-2)에는 산소가 용해된 물과 단지 산소와 혼합된 상태의 물이 병존하고 있으나 이 역시 계속 밀려드는 물의 압력에 밀려 제3 격실(133-3)로 진입하려고 하지만 역시 미세필터(134-3)에 막혀 소량의 물만 미세필터(134-3)를 통과하고 대부분의 산소와 물의 혼합물은 계속 유입되는 물? 산소 혼합물에 밀려 미세필터(134-3) 앞에서 소용돌이를 치게 되고 이에 따라 물의 압력은 증가되어 산소의 용해작용은 더욱 활발하게 되고 이에 그간 물과 혼합되어 있던 산소의 일부가 물의 미세공간으로 유입되어 물에 용해된다. 그러나 아직도 많은 양의 물과 산소는 물의 흡착력에 의하여 잘 분리되지 않고 서로 혼합된 상태에 있게 된다. 그러나 물? 산소 유입구(132)로부터 물과 산소의 혼합물이 계속 밀려들어 오므로 산소가 용해된 물과 산소와 물의 혼합물은 뒤이어 유입되는 물과 산소 혼합물의 압력에 밀려 미세필터(134-3)를 억지 통과하게 되며, 이와 같이 좁은 공간을 억지로 통과하는 순간 유속이 크게 증대되어 빠른 속도로 다음 격실(133-3)로 진입하여 산소를 용해시키는 한편 다음 격실(134-4)로 진입하려 하지만 이 격실(133-4)에서도 역시 미세필터(133-4)와 앞서 유입되어 미쳐 미세필터(133-4)를 통과하지 못한 물과 산소의 혼합물에 저지되어 물과 산소는 더욱 격렬하게 소용돌이를 치게 되고 따라서 물의 압력이 더 높아지므로 이 격실(133-3)에서는 보다 많은 양의 산소가 물에 용해된다. 그러나 아직도 많은 양의 산소가 물에 용해되지 않고 물과 산소가 혼합된 상태에 있으므로 이들 물과 산소의 혼합물과 산소가 용해된 물을 다시 다음 격실(133-4)로 억지 유입시키는 과정을 되풀이하게 되며, 이와 같이 격실(133)을 여러 개 바람직하게는 5~7개를 억지 통과하는 과정에서 물에 용해되는 산소의 양은 점점 많아져 최대 산소의 80～95%(150 ppm ~200 ppm )까지 용해시킬 수 있다. 이러한 방법은 각 격실에 저장되어있는 산소와 각 격실을 압력을 가진 물이 통과하면서 액체와 기체의 비중 및 통과속도 차이로 물 분자가 수축과 팽창이 일어나며 이로 인하여 산소가 용해되어지는 원리에 기인한 것이다.
이와 같이 산소발생기(120)가 작동할 때에는 물펌프(110)가 작동을 멈추고 반대로 물펌프(110)가 작동할 때에는 산소발생기(120)가 작동을 멈추도록 하여 물펌프(110)와 산소발생기(120)를 교차로 작동함으로써 에너지를 절약할 수 있다. 또 격실(133)에 유입되어 혼합된 산소와 물은 물의 자유낙하원리에 의하여 별도의 에너지를 사용하지 않고 상부 격실(133-1)로부터 순차로 하부에 형성된 격실(133)로 유입되게 된다. 한편, 이와 같이 산소발생기(120)와 물 펌프(110)를 교대로 가동하는 것은 공지의 자동제어기(150)가 한다. 자동제어기(150)가 제어하는 방법은 격실(133)에 센서 및 기타방법(도시하지 않음)으로 설치하여 각 격실(133)에 있는 물의 높이를 측정하여 실시하는 것은 널리 알려진 기술이다.
따라서 본 발명은
위와 아래가 막힌 긴 원통형의 본체(131)와 상기 본체(131) 상부에 형성되고 산소발생기(120)와 물펌프(110)로부터 공급되는 산소와 물이 유입되는 물 산소 유입구(132), 본체(131)의 내경과 동일한 외경을 갖는 원판으로서 산소용해기(130) 내부에 5~30cm의 간격을 두고 설치되고 구경 1~5mm의 미세한 기공이 빽빽하게 형성되어 있는 3개 이상의 미세필터(133), 상기 미세필터(134)중 상하의 미세필터(134)를 칸막이로 하여 형성된 2개 이상의 격실(134) 및 본체(131) 하부에 형성되고 상기 본체(131)에 유입된 산소와 물이 위로부터 순차로 아래로 내려오면서 상기 미세필터(134)와 격실(133)을 억지 통과하면서 생성한 고농도 산소수를 배출하는 산소수 배출구(136)로 구성된 산소용해기(130)를 준비하는 단계; 공지공용의 물펌프(110)를 준비하는 단계; 공지공용의 산소발생기(120)를 준비하는 단계; 우선 산소용해기(130)의 각 격실(133)에 물을 가득 채우는 단계; 이어 산소발생기(120)를 가동하여 산소용해기(130)의 상부 격실(133-1)로 산소를 유입시켜 산소가 유입되는 만큼 물을 자연배출 시키면서 상부 격실(133-1)로부터 맨 밑 격실(133) 바로 위의 격실까지 순차로 위에 형성된 격실(133)을 채우면서 내려가 맨 밑 격실을 제외한 다른 격실의 80-90%까지 산소를 채우는 단계; 이어 산소발생기(120)의 가동을 중지하고 물펌프(110)를 가동하여 산소용해기(130)의 상부 격실(133-1)로 물을 유입시켜 순차로 미세필터(134)를 억지 통과시킨 후 물의 자유낙하원칙을 이용하여 별도의 에너지를 사용하지 않고 산소에서 공급하는 압력으로 아래 격실(133)로 내려 보내면서 물에 산소를 용해시키는 작업을 하는 단계; 산소를 용해시킨 물이 산소수 배출구(136)를 통해 배출되어 격실(133)에 산소가 고갈되고 물이 채워지면 산소발생기(120)를 가동시켜 각 격실(133)에 산소를 공급하여 산소가 채워진 만큼 물을 배출하는 한편, 상기 물이 배출되어진 공간에 산소를 채우는 단계; 산소가 상기 각 격실(133)에 있는 물을 배출하고 산소용해기(130) 내의 하부격실을 제외한 각 격실 공간의 80~90%를 채우면 산소발생기(120)의 가동을 중지하는 단계; 이어 물펌프(110)를 가동하여 산소용해기(130)의 상부 격실(133-1)로 물을 유입시켜 순차로 미세필터(134)를 억지 통과시키면서 산소용해작업을 하는 단계; 상기와 같이 산소발생기(120) 가동과 물펌프(110) 가동을 교대로 실시하여 물에 산소를 용해시키는 작업을 하는 단계;를 반복하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정수기용 고농도 산소수 제조방법을 제공한다.
1 : 물 공급관 10 : 필터
20 : 정수기 21 : 냉수통
22 : 온수통 23 : 냉수 공급관
24 : 산소수 유입구 25 : 냉수 배출구
26 : 온수 배출구 27 : 냉동콤프레서
28 : 가열기
100 : 고농도 산소수 제조장치
110 : 물 펌프 11 : 물 공급관
112 : 물 유입구 113 : 본체
114 : 물 배출구 115 : 물 배출관
116 : 물 산소 공급관 117 : 물 산소 교차밸브
120 : 산소발생기 121 : 본체
122 : 산소 토출구
130 : 산소용해기 131 : 본체
132 : 물 산소 유입구 133 : 격실
134 : 미세필터 135 : 상승관
136 : 산소수 배출구
140 : 산소수 공급관 150 : 자동제어기

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 냉수통으로부터 공급된 물을 받아 가압하는 본체와 상기 본체에서 가압한 물을 배출하는 물 배출구 및 상기 배출된 물을 물?산소 공급관으로 보내는 물 배출관으로 구성된 물펌프와 산소를 생성하는 본체와 상기 본체에서 생성된 산소를 토출하여 물?산소공급관으로 토출하는 산소 토출구로 구성된 산소발생기, 상기 물펌프와 산소발생기로부터 교차하여 토출되어 오는 물과 산소를 산소용해기로 공급하는 물?산소공급관, 상기 물? 산소공급관으로부터 물과 산소를 공급받아 물에 산소를 용해시키는 산소용해기 및 상기 산소용해기에서 배출되는 고농도 산소수를 정수기의 냉수통으로 공급하여 정수기의 물을 고농도 산소수로 만드는 산소수 공급관으로 구성된 정수기용 고농도 산소수 제조장치에 있어서, 상기 산소용해기는
    위와 아래가 막힌 긴 원통형의 본체(131);와
    상기 본체(131) 상부에 형성되고 산소발생기(120)와 물펌프(110)로부터 공급되는 산소와 물이 유입되는 물?산소 유입구(132);
    본체(131)의 내경과 동일한 외경을 갖는 원판으로서 산소용해기(130) 내부에 5～30cm의 간격을 두고 설치되고 미세한 기공이 빽빽하게 형성되어 있는 3개 이상의 미세필터(134);
    상기 미세필터(134) 중 상하의 미세필터(134)를 칸막이로 하여 형성된 2개 이상의 격실(133); 및
    본체(131) 하부에 형성되고 상기 본체(131) 상부 격실(133-1)에 유입된 산소와 물이 아래로 내려오면서 상기 미세필터(134)와 격실(133)을 억지 통과하면서 생성한 고농도 산소수를 배출하는 산소수 배출구(136);로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 정수기용 고농도 산소수 제조장치
  3. 냉수통으로부터 공급된 물을 받아 가압하는 본체와 상기 본체에서 가압한 물을 배출하는 물 배출구 및 상기 배출된 물을 물?산소 공급관으로 보내는 물 배출관으로 구성된 물펌프와 산소를 생성하는 본체와 상기 본체에서 생성된 산소를 토출하여 물?산소공급관으로 토출하는 산소 토출구로 구성된 산소발생기, 상기 물펌프와 산소발생기로부터 교차하여 토출되어 오는 물과 산소를 산소용해기로 공급하는 물?산소공급관, 상기 물? 산소공급관으로부터 물과 산소를 공급받아 물에 산소를 용해시키는 산소용해기 및 상기 산소용해기에서 배출되는 고농도 산소수를 정수기의 냉수통으로 공급하여 정수기의 물을 고농도 산소수로 만드는 산소수 공급관으로 구성된 정수기용 고농도 산소수 제조장치에 있어서, 상기 산소용해기는
    위와 아래가 막힌 긴 원통형의 본체(131);와
    상기 본체(131) 하부에 형성되고 산소발생기(120)로부터 공급되는 산소와 물펌프(110)로부터 공급되는 물을 받아들이는 물?산소 유입구(132);
    본체(131)의 내경과 동일한 외경을 갖는 원판으로서 산소용해기(130) 내부에 5～30cm의 간격을 두고 설치되고 미세한 기공이 빽빽하게 형성되어 있는 3개 이상의 미세필터(134);
    상기 미세필터(134) 중 상하의 미세필터(134)를 칸막이로 하여 형성된 2개 이상의 격실(133);
    속이 비고 긴 관으로서 일 단부는 상기 물?산소 유입구(132)와 접하고 있고 타 단부는 미세필터(133)와 격실(134)을 통과하여 본체(131) 상부에 형성된 격실(133-1) 위로 노출되어 있어 물?산소 유입구(132)를 통해 유입된 물과 산소를 상기 상부 격실(133-1) 위로 끌어올려 상부 격실(133-1) 내부로 토출하는 상승관(135); 및
    본체(131) 하부에 형성되고 상기 본체(131)에 유입된 산소와 물이 위로부터 순차로 아래로 내려오면서 미세필터(134)와 격실(133)을 차례로 억지 통과하며 생성한 고농도 산소수를 배출하는 산소수 배출구(136);로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 정수기용 고농도 산소수 제조장치
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제2항 또는 제3항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세필터의 구경은 1~5mm인 것을 특징으로 하는 정수기용 고농도 산소수 제조장치
  7. 제2항 또는 제3항의 산소용해기를 준비하는 단계;
    공지의 물펌프(110)를 준비하는 단계;
    공지의 산소발생기(120)를 준비하는 단계;
    우선 산소용해기(130)의 각 격실(133)에 물을 가득 채우는 단계;
    이어 산소발생기(120)를 가동하여 산소용해기(130)의 상부 격실(133-1)로 산소를 유입시켜 산소가 유입되는 만큼 물을 자연배출시키면서 상부 격실(133-1)로부터 맨 밑 격실(133) 바로 위의 격실까지 순차로 위에 형성된 격실(133)을 채우면서 내려가 맨 밑 격실을 제외한 다른 격실의 80-90%까지 산소를 채우는 단계;
    이어 산소발생기(120)의 가동을 중지하고 물펌프(110)를 가동하여 산소용해기(130)의 상부 격실(133-1)로 물을 유입시켜 순차로 미세필터(134)를 억지 통과시킨 후 물의 자유낙하원칙을 이용하여 별도의 에너지를 사용하지 않고 산소에서 공급하는 압력으로 아래 격실(133)로 내려 보내면서 물에 산소를 용해시키는 작업을 하는 단계;
    산소를 용해시킨 물이 산소수 배출구(136)를 통해 배출되어 격실(133)에 산소가 고갈되고 물이 채워지면 산소발생기(120)를 가동시켜 각 격실(133)에 산소를 공급하여 산소가 채워진 만큼 물을 배출하는 한편, 상기 물이 배출되어진 공간에 산소를 채우는 단계;
    산소가 상기 각 격실(133)에 있는 물을 배출하고 산소용해기(130) 내의 하부격실을 제외한 각 격실 공간의 80~90%를 채우면 산소발생기(120)의 가동을 중지하는 단계; 이어 물펌프(110)를 가동하여 산소용해기(130)의 상부 격실(133-1)로 물을 유입시켜 순차로 미세필터(134)를 억지 통과시키면서 산소용해작업을 하는 단계;
    상기와 같이 산소발생기(120) 가동과 물펌프(110) 가동을 교대로 실시하여 물에 산소를 용해시키는 작업을 하는 단계;를 반복하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정수기용 고농도 산소수 제조방법
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