KR101267645B1 - 기능성 산소음료의 제조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물에 용존산소량을 높이고 기능성을 향상시켜 인체에 더 좋은 물을 제공할 수 있도록 하는 기능성 산소음료의 제조 시스템에 관한 것으로써,
공기를 액화시켜 얻은 액체산소가 저장되는 액체산소 저장용기와, 상기 액체산소 저장용기로부터 액체산소를 공급받아 반 기화 상태로 전환하는 기능을 수행하는 기화장치와, 상기 기화장치로부터 제공되는 반 기화 상태의 액체산소를 공급받아 5℃ 내지 10℃의 상온으로 끌어올리는 기능을 수행하는 온수조장치와, 물이 저장되는 물탱크와, 상기 온수조장치를 통과한 액체산소에 비타민, 자일리톨 및 미네랄을 첨가한 후 상기 물탱크로 제공하여 혼합이 이루어지도록 하는 기능을 수행하는 첨가물 배합장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 기화장치에 구비되어 상기 온수조장치로 액체산소를 제공함에 있어서 소정의 압력으로 제공되도록 하는 압력조정기와, 상기 물탱크에 구비되어 용존산소량을 측정하는 용존산소량 측정기를 더 포함하여 구성됨으로써, 상기 용존산소량 측정기에서 측정된 용존산소량에 따라 상기 압력조정기의 압력이 조절되는 것이 바람직하다.

Description

기능성 산소음료의 제조 시스템{MANUFACTURING SYSTEM OF TECHNICAL OXYGEN DRINK}

본 발명은 기능성 산소음료의 제조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물에 용존산소량을 높이고 기능성을 향상시켜 인체에 더 좋은 물을 제공할 수 있도록 하는 기능성 산소음료의 제조 시스템에 관한 것이다.

널리 알려진 바와 같이 인체의 약 70%는 물이 차지하고 있으며, 혈액중 약 83%, 뇌의 약 76%를 물이 차지하고 있다. 이와 같이 인체에 없어서는 안 될 중요한 물은 대기압 상태에서 일정량 이상은 산소가 용존 될 수 없는 것으로 알려져 있다. 즉, 0℃일 때 용존산소량은 14PPM 내지 15PPM, 25℃일때 용존산소량은 6PPM 내지 7PPM 밖에 되지 못하는 것으로 알려져 있다.

많은 과학자들의 연구결과에 의하면, 자연상태의 물보다는 용존산소량이 증가된 물을 섭취할 경우 인체의 세포에 활력을 주어 최상의 상태로 유지하는데 도움을 주게 되는 것으로 발표되고 있다.

결국, 인간생명의 근원이며 세포의 에너지원인 산소가 부족한 물을 섭취하는 현재의 환경 하에 있어서는 쉽게 피로해지며 무기력해지고 질병에 걸리기 쉽게 되는 것이다.

일반적으로 사람이 섭취하는 음용수로는 자연수, 수돗물, 지하수, 정수물, 끓인 물, 증류수 등이 있으며, 최근 건강을 중요시하는 사회분위기가 성숙되면서 깨끗하면서도 건강한 물을 찾고자 하는 많은 시도가 증가되고 있다. 이에 따라 수돗물보다는 정수물, 자연수 등과 같은 기능성 생수에 대한 선호도가 점점 증가하는 추세이며, 산업구조의 발달과 인구 증가에 의해 발생되는 여러 오염원에 의해 수돗물, 지하수 등의 물에 대한 불신이 커져 안전한 음용수를 얻기 위한 노력이 진행되고 있다.

한편, 물속에 존재하는 용존산소는 인체의 혈중 산소농도를 증가시킬 수 있으며, 신체 내 활성산소를 제거하고 혈액순환을 촉진시키며 신체 내 면역력을 증가하는 효과가 있으며, 근육세포와 세포재생 과정에도 힘을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 그에 반해, 혈중 산소의 과도한 사용으로 인한 산소 부족은 세포의 기능부실을 유발하여 각종 질병의 원인이 되거나 심지어는 사망에 이르게까지 될 수 있다고 알려져 있다.

상기 혈중 산소농도를 증가시키기 위한 방법으로는 꾸준한 유산소 운동이 있는데, 운동할 시간을 내기 어려운 바쁜 사람들은 기능성 산소음료를 섭취함으로써 혈중 산소농도를 증가시키고자 하고 있다.

최근에 주로 사용되고 있는 정수기의 물은 필터 등을 통과하면서 몸에 유익한 미네랄 성분 등이 제거되고, 용존산소의 양도 급격히 저하된다는 문제가 있고, 자연수의 경우에도 환경 오염에 대한 불신으로 인하여 선호도에 비해 그 사용량은 많지 않은 형편이다.

증류수나 끓인 물은 용존산소가 모두 증발되어 없는 상태이므로 인체에 산소를 전혀 공급할 수 없게 되는 문제점이 있어 그 선호도가 높지 않은 상황이다.

상기와 같은 이유로 인해 산소수를 쉽게 접할 수 있도록 하기 위하여, 다양한 제조장치 및 방법들이 제안된 바 있다.

그러나 산소수는 물이라는 액체에 산소라는 기체가 용존해 있는 것으로서 기체의 특성상 온도가 올라감에 따라 증발률이 높아 고온에서는 물속에 용존되기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 물속에 존재하는 용존기체 즉 산소의 양을 증가시키기 위한 다양한 시도가 이루어져 왔으며, 특히 기능성 생수 중 산소수를 제조하는 종래기술로는 미세기포를 이용하는 산기방식으로 기체-액체 접촉 면적을 증대시켜 용해율을 높이는 브로워 방식과, 압력을 높이는 가압방식, 이젝터 원리를 이용한 분산 방식 등이 알려져 있다.

상기의 방법들 중 가압방식은 과포화개념에서 용해효율을 높일 수는 있으나, 일반인에게는 고압을 적용하여 구동해야 하는 어려움이 있으며, 브로워 방식과 이젝터 방식 등은 산소가 물에 용해되기 전에 기포를 통해 상부로 부상하여 손실되므로 산소의 용해효율이 낮아지므로 고농도 과포화 용존 산소수를 제조하기에는 미흡한 면이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 내용을 토대로 그 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 인체에 가장 필요로 하는 물에 보다 많은 양의 산소를 용존시켜 섭취하도록 하는 기능성 산소음료의 제조 시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공기를 액화시킨 액체산소를 이용하여 용존산소량을 50PPM 내지 120PPM까지 높인 산소음료를 제조할 수 있는 기능성 산소음료의 제조 시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 비타민, 자일리톨 및 미네랄을 첨가할 수 있도록 함으로써 인체에 더 좋은 물을 공급할 수 있도록 하는 기능성 산소음료의 제조 시스템을 제공하는데 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면,

공기를 액화시켜 얻은 액체산소가 저장되는 액체산소 저장용기와,

상기 액체산소 저장용기로부터 액체산소를 공급받아 반 기화 상태로 전환하는 기능을 수행하는 기화장치와,

상기 기화장치로부터 제공되는 반 기화 상태의 액체산소를 공급받아 5℃ 내지 10℃의 상온으로 끌어올리는 기능을 수행하는 온수조장치와,

물이 저장되는 물탱크와,

상기 온수조장치를 통과한 액체산소에 비타민, 자일리톨 및 미네랄을 첨가한 후 상기 물탱크로 제공하여 혼합이 이루어지도록 하는 기능을 수행하는 첨가물 배합장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 산소음료의 제조 시스템을 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 기화장치에 구비되어 상기 온수조장치로 액체산소를 제공함에 있어서 소정의 압력으로 제공되도록 하는 압력조정기와, 상기 물탱크에 구비되어 용존산소량을 측정하는 용존산소량 측정기를 더 포함하여 구성됨으로써,

상기 용존산소량 측정기에서 측정된 용존산소량에 따라 상기 압력조정기의 압력이 조절되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 기능성 산소음료의 제조 시스템을 적용하면, 공기를 액화시킨 액체산소를 이용하기 때문에 용존산소량을 50PPM 내지 120PPM까지 높인 산소수를 용이하게 제조할 수 있게 되어, 본 발명에 의한 산소음료를 섭취하게 되면 보통의 물속에 함유된 산소량보다 훨씬 많은 양의 산소를 공급할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 비타민, 자일리톨 및 미네랄을 첨가할 수 있도록 함으로써 인간의 삶에 더 좋은 물을 공급할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기능성 산소음료의 제조 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 목적 달성을 위한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

그러나, 본 발명의 명세서에서 제시되는 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 기능성 산소음료의 제조 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 기능성 산소음료의 제조 시스템은, 액체산소 저장용기(10), 기화장치(20), 온수조장치(30), 물탱크(40), 첨가물 배합장치(50) 등을 포함하여 구성된다.

상기 액체산소 저장용기(10)에는 공기를 액화시켜 얻은 액체산소가 저장되는데 연결호스를 통해 상기 기화장치(20)로 제공하게 된다. 상기 공기를 액화시키는 장치에 대하여는 일반적인 장치를 이용하는 것이 가능하므로 그 설명을 생략한다.

또한, 상기 액체산소 저장용기(10)와 기화장치(20)를 연결하는 연결호스는 공급되는 동안 액체산소의 체적이 늘어날 수 있으며 다양한 이유로 인해 고무나 천으로 주름지게 만들어진 플렉시블호스(flexible hose)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 기화장치(20)는 연결호스를 통해 상기 액체산소 저장용기(10)로부터 액체산소를 공급받아 반 기화 상태로 전환하는 기능을 수행하여 상기 온수조장치(30)로 제공하게 된다. 이때, 상기 기화장치(20)에는 온수조장치(30)로 액체산소를 제공함에 있어서 소정의 압력으로 제공되도록 하기 위하여 압력조정기(25)가 구비된다.

위에서 설명한 바와 같이 상기 기화장치(20)와 온수조장치(30)의 연결도 플렉시블호스(flexible hose)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 온수조장치(30)는 상기 기화장치(20)로부터 제공되는 반 기화 상태의 액체산소를 공급받아 5℃ 내지 10℃의 상온으로 끌어올리는 기능을 수행한다.

상기 첨가물 배합장치(50)는 상기 온수조장치(30)를 통과한 액체산소에 비타민, 자일리톨 및 미네랄을 첨가하여 상기 물탱크(40)로 제공하는 기능을 수행한다.

상기 물탱크(40)에는 그 하부측에 상기 첨가물 배합장치(50)로부터 공급되는 액체산소가 분사되는 스테인리스 노즐이 구비되어 있으며, 그 상부측에는 용존산소량을 측정하는 용존산소량 측정기(45)가 구비된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 기능성 산소음료의 제조 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 액체산소 저장용기(10)에 저장되어 있던 액체산소가 연결호스를 통해 상기 기화장치(20)로 제공되면, 상기 기화장치(20)에서는 액체산소를 반 기화 상태로 전환하게 되고, 반 기화 상태의 액체산소는 압력조정기(25)에 의해 소정의 압력이 유지된 상태로 상기 온수조장치(30)로 제공된다.

이때, 상기 기화장치(20)에서는 액체산소 저장용기(10)로부터 공급된 액체산소가 온도에 의해 기화가 이루어지는데, 체적이 늘어나게 되어 기화장치(20) 내부의 압력이 크게 상승하게 되기 때문에 상기 압력조정기(25)를 통해 압력을 조절하여 온수조장치(30)로 공급하여야 한다.

상기 압력조정기(25)에서 조절되는 압력에 의해 상기 물탱크(40)에 저장된 물의 용존산소량이 조절되게 된다. 즉, 상기 압력조정기(25)의 압력이 높을수록 용존산소량은 높아지고 압력이 낮을수록 용존산소량은 낮아지게 된다.

상기 온수조장치(30)에서는 반 기화 상태의 액체산소를 공급받아 5℃ 내지 10℃의 상온으로 끌어올리게 되고, 상기 첨가물 배합장치(50)에서는 액체산소에 비타민, 자일리톨 및 미네랄을 첨가하여 상기 물탱크(40)로 제공하게 된다.

상기 온수조장치(30)에서 액체산소의 온도를 상온으로 끌어올리는 과정은 첨가물이 혼합되는 과정 및 물탱크(40)의 물과 혼합되는 과정이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.

상기 물탱크(40)에는 자연상태의 물이나 정수기를 통과한 물이 저장되어 있는데, 상기 물탱크(40)에서는 첨가물 배합장치(50)로부터 공급되는 액체산소가 스테인리스 노즐을 통해 하부측으로부터 분사되는데 물탱크(40) 내의 물과 혼합이 이루어져 용존산소량을 높이게 된다.

추가적으로, 상기 물탱크(40)의 하부에는 액체산소와 물의 혼합이 원활하게 혼합되도록 혼합날개(미도시)를 더 구비할 수 있다.

상기 물탱크(40)의 상부측에 구비된 용존산소량 측정기(45)에 의해 용존산소량이 측정되면 그 결과에 따라 상기 압력조정기(25)의 압력이 변경되어 용존산소량을 조절할 수 있게 된다.

본 출원인의 실험결과, 1800ℓ 용량의 물탱크(40)에 1400ℓ정도의 물을 저장한 상태에서 상기 압력조정기(25)의 압력을 2.8atm으로 유지하여 5ℓ의 액체산소를 공급하면 상기 물탱크(40) 내의 물에 포함되는 용존산소량은 50PPM 내지 120PPM이 됨을 확인하였다.

상기의 과정에 의해 물탱크(40)에 저장되어 있던 물에 용존산소량이 높아지게 되면 별도의 용기(미도시)에 충전하여 밀봉 보관하게 된다. 상기 용기는 PET병 등의 합성수지제 용기, 유리병 또는 파우치(POUCH) 형태의 용기 모두를 포함하는 의미이다.

Claims (2)

1. 공기를 액화시켜 얻은 액체산소가 저장되는 액체산소 저장용기와,
   상기 액체산소 저장용기로부터 액체산소를 공급받아 반 기화 상태로 전환하는 기능을 수행하는 기화장치와,
   상기 기화장치로부터 제공되는 반 기화 상태의 액체산소를 공급받아 5℃ 내지 10℃의 상온으로 끌어올리는 기능을 수행하는 온수조장치와,
   물이 저장되는 물탱크와,
   상기 온수조장치를 통과한 액체산소에 비타민, 자일리톨 및 미네랄을 첨가한 후 상기 물탱크로 제공하여 혼합이 이루어지도록 하는 기능을 수행하는 첨가물 배합장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 산소음료의 제조 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기화장치에 구비되어 상기 온수조장치로 액체산소를 제공함에 있어서 소정의 압력으로 제공되도록 하는 압력조정기와,
   상기 물탱크에 구비되어 용존산소량을 측정하는 용존산소량 측정기를 더 포함하여 구성됨으로써,
   상기 용존산소량 측정기에서 측정된 용존산소량에 따라 상기 압력조정기의 압력이 조절되는 것을 특징으로 하는 기능성 산소음료의 제조 시스템.

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