KR101333159B1 - 산소수 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산소수 발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산소 발생기로부터 발생된 산소를 효율적으로 물에 용해시키며, 산소가 용해된 물 즉, 산소수를 공급하는 산소수 발생기 및 이를 포함하는 음용수기에 관한 것이다.

Description

산소수 발생기{A generator of oxygen-rich water}

본 발명은 산소수 발생기에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 소음이 적으며, 물에 효율적으로 산소를 용해시킬 수 있는 산소수 발생기에 관한 것이다.

오늘날 장수비결 중 가장 중요한 것이 물이라고 말할 정도로 물의 중요성이 부각되고 있으며, 이에 따라 물에 대한 사람들의 관심도가 증가하였다. 점차적으로 특정지역의 물, 해양심층수, 산소수, 알칼리수 등으로 다양한 물이 제품화되어 판매되고 있다. 여러 종류의 물 중에서 산소수에 대한 관심도 높아지고 있으며, 효율적으로 산소수를 제조하는 방법에 대한 시도가 이루어지고 있다.

물속의 용존산소량을 증대시키기 위한 종래의 방법 중 하나는 밀폐된 용기에 물과 산소를 충진하고 가압된 상태에서 장시간 체류시켜 용해하는 것이다. 그렇지만, 이 방법을 구현하기 위해서는 견고한 탱크, 고양정(高揚程) 펌프 및 고압산소 탱크를 필요로 하기 때문에, 시스템의 부피가 크고 중량이 무거우며 산소수의 단위생산비용이 높다는 단점이 있다. 따라서, 이 방법으로 정수필터나 산소수 발생기와 같은 소규모 장치에서 식수에 산소를 용해하면, 부피와 중량, 생산단가, 소음 등의 문제로 인해 적용할 수가 없다.

또한, 물에 산소를 용해시키는 방법 중에 하나는 산소가 풍부한 기체를 물에 연속적으로 유입시켜 산소와 물 간의 접촉면적을 증가시키는 것이다. 이 방법은 용해효율이 낮아서, 포화농도 가까이 산소를 용해시킬 수는 있지만 과포화가 요구되는 응용분야에는 적용될 수가 없다.

한국실용신안공개공보 제2010-0013032호

당 분야에서는 소음이 적으며 효율적으로 물에 산소를 용해시킬 수 있는 산소수 발생기 및 이를 포함하는 음용수기에 대한 연구가 필요하다.

본 발명은 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되는 저수조, 상기 하우징 내부에 구비되는 산소 발생기, 상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 유입되는 입수구 및 유입된 물과 산소가 배출되는 출수구를 포함하는 펌프, 및 상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 펌프로부터 공급되는 물 및 산소를 혼합하는 혼합부를 포함하고, 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 이루는 각이 10°초과 90°이하인 것을 특징으로 하는 산소수 발생기를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 산소수 발생기를 포함하는 음용수기를 제공한다.

본 발명의 일 실시상태는 효율적으로 산소를 용해시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시상태는 소음이 적은 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태의 유체 흐름도이다.
도 3은 본 발명과 비교할 실시상태에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 혼합부의 사시도 및 혼합부 내의 유체 흐름도이다.

본 발명에 따른 산소수 발생기는 하우징, 저수조, 산소 발생기, 펌프, 입수구, 출수구 및 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은 물을 담고 있는 저수조, 산소를 공급하는 산소 발생기, 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 유입되는 입수구 및 유입된 물과 산소가 배출되는 출수구를 포함하는 펌프 및 상기 펌프로부터 공급되는 물 및 산소를 혼합하는 혼합부를 내부에 구비하고 있다.

상기 하우징은 단일용기 또는 2개 이상의 용기이며, 소규모 산소수 발생기로 사용할 경우 단일용기로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하우징의 재질은 플라스틱, 금속, 세라믹 등 당업계에 알려진 통상적인 재질이며, 이에 제한되지 아니한다.

상기 하우징은 외부로부터 물을 공급받는 수단, 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 방법이나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는 방법 등에 따라서 그 구조가 다를 수 있다.

예컨대, 상기 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 경우에는 병을 고정하는 수단과 병으로부터 저수조로 물을 공급하는 공급통로가 구비되어야 하며, 상기 공급통로에는 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다.

한편, 상기 상수도를 통해서 수돗물을 공급받는 경우에는 상수도시설과 연결된 관이 구비되며, 상기 관의 일측 단부는 하우징 내부 또는 외부에 설치된 정수필터와 연결된다.

또한, 상기 정수필터를 통과한 수돗물은 상기 저수조로 이동되며, 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다. 상기 제어수단은 상기 상수도시설과 정수필터를 연결하는 관 또는 상기 정수필터와 저수조를 연결하는 관에 위치할 수 있다. 상기 하우징은 업계에 알려진 통상적인 방법으로 제작될 수 있으며, 이에 제한되지 아니한다.

또한, 상기 저수조는 하우징의 내부에 위치하며, 물을 담고 있다. 상기 물은 하우징에 병입된 병을 통해서 물을 공급받거나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는다.

상기 저수조는 상단에 위치하는 덮개로 차단될 수 있다. 이때 상기 덮개에 구비된 통공을 덮는 필터부를 통해 외부공기로부터 유입되는 세균침투를 방지할 수 있으며, 상기 필터부는 탈착이 가능하다.

상기 저수조에 담긴 물은 제1 연결관을 통해 펌프로 이동할 수 있다.

또한, 상기 물은 제2 연결관을 통해 유입된 산소와 함께 펌프를 지나고, 이 후에 제3 연결관을 통해 혼합부로 이동할 수 있다.

이때, 상기 혼합부를 통해 물에 산소가 용해된 산소수는 제4 연결관을 통해 상기 저수조로 유입될 수 있다.

상기 저수조는 유입된 산소수의 산소가 물에 안정적으로 용해되고 차갑게 유지될 수 있도록 냉각수단이 구비될 수 있다.

상기 냉각수단은 저수조의 외측면을 따라 구비될 수 있으며, 냉각수단을 구비한 산소수 발생기는 냉수기에 해당한다. 상기 냉각수단의 구조 및 설치위치는 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제작되고 이에 제한되지 아니한다.

상기 산소 발생기는 하우징 내부에 구비되며, 산소수 발생기에 공급될 산소를 생성한다. 상기 산소 발생기를 통해 생성된 산소는 제2 연결관을 통해 펌프로 이동한다.

이때 상기 산소 발생기의 종류는 산소를 발생시키는 장치라면 특별히 제한하지 않으며, 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제작된 산소 발생기일 수 있다.

상기 펌프는 하우징의 내부에 위치하며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 역할을 한다. 또한, 상기 펌프로 유입되는 물과 산소는 펌프를 지나면서 산소를 방울형태로 물에 섞이도록 일차적으로 혼합될 수 있다.

상기 펌프는 베인 펌프 (VANE PUMP), 피스톤 펌프 (PISTON PUMP), 기어 펌프 (GEAR PUMP), 피스톤 펌프 (PISTON PUMP), 다이아프램펌프 (DIAPHRAM PUMP), 및 부스터 펌프 (BUSTER PUMP) 중 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로 부스터 펌프 (BUSTER PUMP)를 선택할 수 있다.

상기 펌프는 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 유입되는 입수구 및 유입된 물과 산소가 배출되는 출수구를 포함할 수 있다.

이때, 상기 저수조로부터 공급되는 물은 제1 연결관을 통해 펌프로, 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소는 제2 연결관을 통해 펌프로 각각 공급될 수 있다.

상기 제1 연결관에 제2 연결관이 연결되거나, 상기 제2연결관에 제1 연결관이 연결되어, 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 펌프로 공급되기 전에 서로 혼합될 수 있다.

본 발명은 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과이루는 각이 10°초과 90°이하인 산소수 발생기를 제공한다.

즉, 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 평행하지 않는 산소수 발생기를 제공한다.

상기 펌프 내에는 저수조로부터 공급되는 물과 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 함께 존재한다.

이때, 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 평행한 경우에는, 산소가 물보다 가볍기 때문에, 펌프 내에서 충분히 물에 용해되지 않은 산소는 펌프의 틈, 펌프의 상부공간 등에 산소층을 형성할 수 있다.

상기 펌프 내부에 형성된 산소층으로 인해, 펌프가 공회전할 수 있으며, 산소수를 정상적으로 가압하지 못하게 될 수 있다. 또한, 펌프가 공회전되는 경우가 지속되면, 펌프의 수명이 단축되고, 펌프에 의해 많은 소음이 발생할 수 있다.

또한, 펌프가 공회전되면 물과 산소의 흐름이 정지되어 산소수가 생성되지 않을 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 산소수 발생기는 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면에 대하여 평행하지 않다. 구체적으로, 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 이루는 각이 10°초과 90°이하일 수 있다. 더 구체적으로 30°내지 90°일 수 있다. 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 이루는 각은 클수록 펌프에 산소가 머무르는 확률 또는 정도가 줄어들게 된다.

이때, 지면은 본 발명의 산소수 발생기의 하우징이 설치되는 면일 수 있으며, 본 발명의 산소수 발생기를 포함하는 음용수기가 설치되는 면일 수 있다.

이를 통해, 펌프 안에 물에 용해되지 않은 산소는 위로 올라가려는 성질에 의해서, 펌프 내 물의 흐름을 따라서 위쪽으로 올라가게 된다. 즉, 펌프 내에서 물에 용해되지 않은 산소가 펌프의 틈, 펌프의 상부공간 등에 머무르는 확률이 감소한다.

또한, 상기한 경우에는 펌프의 공회전이 발생하는 경우가 감소하여, 펌프에 가해지는 부담이 적어진다. 이에 따라, 펌프의 공회전에 의해서, 펌프의 수명이 줄지 않으며, 펌프의 소음이 적어지는 장점이 있다.

또한, 상기한 경우에는 산소 발생기를 통해 생성된 산소가 물을 따라 이동하는 양이 증가하므로, 산소수를 만드는 효율이 증가하는 장점이 있다.

상기 펌프는 펌프에서 발생되는 소음을 흡수하는 흡음수단을 더 포함할 수 있다. 상기 흡음수단은 펌프에서 발생되는 소음을 흡수할 수 있다면 제한하지 않으며, 업계에서 사용되는 흡음수단일 수 있다.

상기 혼합부는 하우징 내부에 구비되며, 저수조로부터 공급된 물과 산소 발생기로부터 공급된 산소가 상기 펌프에 의해서 가압된 상태로 유입된다.

또한, 상기 혼합부는 중공사막을 포함하고, 상기 중공사막은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부와 상기 입수부에 고정된 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함한다. 상기 중공사는 섬유 단면 가운데 통로가 있는 화학섬유이며, 상기 통로는 이를 통해 유체가 흐를 수 있도록 섬유 일측 단부로부터 타측 단부까지 연결되어 있다.

상기 중공사막은 중공사의 타측 단부가 실링처리되거나, 상기 일측 단부와 같이 양측 단부가 모두 고정될 수 있다.

상기 중공사막은 일측 단부만 고정된 중공사로 구성된 중공사막, 양측 단부가 고정된 중공사로 구성된 중공사막 또는 일측 단부만 고정된 중공사 및 양측 단부가 고정된 중공사가 혼합된 중공사막으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 중공사의 몸체에는 직경이 0.001~10μm인 다수의 미세구멍이 형성될 수 있으며, 상기 미세구멍은 액체와 기체가 통과 가능한 것이다.

상기 물에 섞인 방울상태의 산소는 상기 입수부로 유입되어 상기 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 통과하면서 돌기부를 통과하기 전보다 산소방울 크기가 작아지게 된다. 이는 상기 돌기부를 통과할 때 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 지나면서 잘게 쪼개지기 때문이다.

상기 잘게 쪼개진 산소방울은 물과의 접촉면적이 넓어지게 되면서 물에 잘 용해되며, 이러한 방법으로 제조된 산소수의 산소 농도는 7~15ppm의 포화 농도를 훨씬 넘는 50~200ppm수준으로 매우 고농도의 산소수를 제공하게 된다. 이때 물에 산소가 용해되는 시간을 길게하기 위해 혼합부의 배출구에 연결된 안정관이 통상적인 방법으로 구비될 수 있으며 이를 제한하지 아니한다.

상기 안정관은 직선 또는 코일의 형태일 수 있고, 당업계에서 통상적으로 사용되는 형태로 제조될 수 있으며 이를 제한하지 아니한다.

상기 혼합부를 통과하며 산소가 용해된 산소수는 저수조 또는 별도의 산소수 보관통으로 최종적으로 이동하게 된다.

산소수가 공급된 저수조 또는 별도의 산소수 보관통은 냉각수단을 통해 안정적으로 산소가 함유된 산소수를 담고 있게 될 수 있다.

상기 저수조 또는 산소수 보관통에 담긴 산소수를 공급수단을 통해 사용자가 공급받게 된다.

또한, 본 발명은 상기 산소수 발생기를 포함하는 음용수기를 제공한다.

상기 음용수기(飮用水器)는 마실 수 있는 음료에 관련된 기구 또는 장치라면, 특별히 제한하지 아니한다.

예컨대, 상기 음용수기는 음수기, 정수기 및 냉각기 등일 수 있으며, 더 자세히는, 연결된 병 또는 관을 통해서 외부로부터 액체를 공급받는 음수기, 정수필터에 통과시킨 수돗물 또는 외부로부터 직접 수돗물을 공급받는 정수기 및 냉각수단을 구비한 냉각기 등일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시상태를 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시상태의 유체 흐름도이다.

도 3은 본 발명과 비교할 실시상태에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 혼합부의 사시도 및 혼합부 내의 유체 흐름도이다.

도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산소수 발생기는 하우징(100), 저수조(200), 산소 발생기(300), 펌프(400), 입수구(410), 출수구(430) 및 혼합부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 물을 담고 있는 저수조(200), 산소를 공급하는 산소 발생기(300), 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 유입되는 입수구 및 유입된 물과 산소가 배출되는 출수구를 포함하는 펌프(400) 및 상기 펌프로부터 공급되는 물 및 산소를 혼합하는 혼합부(500)를 내부에 구비하고 있다.

상기 하우징(100)은 단일용기 또는 2개 이상의 용기이며, 소규모 산소수 발생기로 사용할 경우 단일용기로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하우징의 재질은 플라스틱, 금속, 세라믹 등 당업계에 알려진 통상적인 재질이며, 이에 제한되지 아니한다.

상기 하우징(100)은 외부로부터 물을 공급받는 수단, 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 방법이나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는 방법 등에 따라서 그 구조가 다를 수 있다.

예컨대, 상기 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 경우에는 병을 고정하는 수단과 병으로부터 저수조로 물을 공급하는 공급통로가 구비되어야 하며, 상기 공급통로에는 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다.

한편, 상기 상수도를 통해서 수돗물을 공급받는 경우에는 상수도시설과 연결된 관이 구비되며, 상기 관의 일측 단부는 하우징(100) 내부 또는 외부에 설치된 정수필터와 연결된다.

또한, 상기 정수필터를 통과한 수돗물은 상기 저수조로 이동되며, 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다. 상기 제어수단은 상기 상수도시설과 정수필터를 연결하는 관 또는 상기 정수필터와 저수조를 연결하는 관에 위치할 수 있다. 상기 하우징(100)은 업계에 알려진 통상적인 방법으로 제작될 수 있으며, 이에 제한되지 아니한다.

또한, 상기 저수조(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 내부에 위치하며, 물을 담고 있다. 상기 물은 하우징에 병입된 병을 통해서 물을 공급받거나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는다.

상기 저수조(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 상단에 위치하는 덮개로 차단될 수 있다. 이때 상기 덮개에 구비된 통공을 덮는 필터부를 통해 외부공기로부터 유입되는 세균침투를 방지할 수 있으며, 상기 필터부는 탈착이 가능하다.

상기 저수조(200)에 담긴 물은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 연결관(10)을 통해 펌프(400)로 이동할 수 있다.

또한, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상기 물은 제2 연결관(20)을 통해 유입된 산소와 함께 펌프(400)를 지나고, 이 후에 제3 연결관(30)을 통해 혼합부(500)로 이동할 수 있다.

이때, 상기 혼합부(500)를 통해 물에 산소가 용해된 산소수는 도 2에 도시된 바와 같이, 제4 연결관(40)을 통해 상기 저수조(200)로 유입될 수 있다.

상기 저수조(200)는 유입된 산소수의 산소가 물에 안정적으로 용해되고 차갑게 유지될 수 있도록 냉각수단이 구비될 수 있다.

상기 냉각수단은 저수조의 외측면을 따라 구비될 수 있으며, 냉각수단을 구비한 산소수 발생기는 냉수기에 해당한다. 상기 냉각수단의 구조 및 설치위치는 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제작되고 이에 제한되지 아니한다.

상기 산소 발생기(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징 내부에 구비되며, 산소수 발생기에 공급될 산소를 생성한다. 상기 산소 발생기를 통해 생성된 산소는 제2 연결관(20)을 통해 펌프(400)로 이동한다.

이때 상기 산소 발생기(300)의 종류는 산소를 발생시키는 장치라면 특별히 제한하지 않으며, 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제작된 산소 발생기일 수 있다.

상기 펌프(400)는 하우징(100)의 내부에 위치하며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 역할을 한다. 또한, 상기 펌프(400)로 유입되는 물과 산소는 펌프를 지나면서 산소를 방울형태로 물에 섞이도록 일차적으로 혼합될 수 있다.

상기 펌프(400)는 베인 펌프 (VANE PUMP), 피스톤 펌프 (PISTON PUMP), 기어 펌프 (GEAR PUMP), 피스톤 펌프 (PISTON PUMP), 다이아프램펌프 (DIAPHRAM PUMP), 및 부스터 펌프 (BUSTER PUMP) 중 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로 부스터 펌프 (BUSTER PUMP)를 선택할 수 있다.

상기 펌프는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 유입되는 입수구(410) 및 유입된 물과 산소가 배출되는 출수구(430)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 저수조로부터 공급되는 물은 제1 연결관(10)을 통해 펌프(400)로, 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소는 제2 연결관(20)을 통해 펌프(400)로 각각 공급될 수 있다.

상기 제1 연결관(10)에 제2 연결관(20)이 연결되거나, 상기 제2 연결관(20)에 제1 연결관(10)이 연결되어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 펌프로 공급되기 전에 서로 혼합될 수 있다.

본 발명은 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과이루는 각이 10°초과 90°이하인 산소수 발생기를 제공한다.

즉, 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 평행하지 않는 산소수 발생기를 제공한다.

상기 펌프 내에는 저수조로부터 공급되는 물과 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 함께 존재한다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 펌프의 입수구의 중심과 상기 펌프의 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 평행한 경우에는, 산소가 물보다 가볍기 때문에, 펌프(1) 내에서 충분히 물에 용해되지 않은 산소는 펌프의 틈, 펌프의 상부공간 등에 산소층을 형성할 수 있다.

상기 펌프 내부에 형성된 산소층으로 인해, 펌프가 공회전할 수 있으며, 산소수를 정상적으로 가압하지 못하게 될 수 있다. 또한, 펌프가 공회전되는 경우가 지속되면, 펌프의 수명이 단축되고, 펌프에 의해 많은 소음이 발생할 수 있다.

또한, 펌프가 공회전되면 물과 산소의 흐름이 정지되어 산소수가 생성되지 않을 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 산소수 발생기는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면에 대하여 평행하지 않다. 구체적으로, 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 이루는 각이 10°초과 90°이하일 수 있다. 더 구체적으로 30°내지 90°일 수 있다. 상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 이루는 각은 클수록 펌프에 산소가 머무르는 확률 또는 정도가 줄어들게 된다.

이때, 지면은 본 발명의 산소수 발생기의 하우징이 설치되는 면일 수 있으며, 본 발명의 산소수 발생기를 포함하는 음용수기가 설치되는 면일 수 있다.

이를 통해, 펌프 안에 물에 용해되지 않은 산소는 위로 올라가려는 성질에 의해서, 펌프 내 물의 흐름을 따라서 위쪽으로 올라가게 된다. 즉, 펌프 내에서 물에 용해되지 않은 산소가 펌프의 틈, 펌프의 상부공간 등에 머무르는 확률이 감소한다.

또한, 상기한 경우에는 펌프의 공회전이 발생하는 경우가 감소하여, 펌프에 가해지는 부담이 적어진다. 이에 따라, 펌프의 공회전에 의해서, 펌프의 수명이 줄지 않으며, 펌프의 소음이 적어지는 장점이 있다.

또한, 상기한 경우에는 산소 발생기를 통해 생성된 산소가 물을 따라 이동하는 양이 증가하므로, 산소수를 만드는 효율이 증가하는 장점이 있다.

상기 펌프(400)는 펌프에서 발생되는 소음을 흡수하는 흡음수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 흡음수단은 펌프에서 발생되는 소음을 흡수할 수 있다면 제한하지 않으며, 업계에서 사용되는 흡음수단일 수 있다.

상기 혼합부(500)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징 내부에 구비되며, 저수조로부터 공급된 물과 산소 발생기로부터 공급된 산소가 상기 펌프(400)에 의해서 가압된 상태로 유입된다.

또한, 상기 혼합부(500)는 도 4 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 중공사막(530)을 포함하고, 상기 중공사막(530)은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부(532)와 상기 입수부에 고정된 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부(534)를 포함한다. 상기 중공사는 섬유 단면 가운데 통로가 있는 화학섬유이며, 상기 통로는 이를 통해 유체가 흐를 수 있도록 섬유 일측 단부로부터 타측 단부까지 연결되어 있다.

상기 중공사막(530)은 도 4 (b)에 도시된 바와 같이, 중공사의 타측 단부가 실링처리되거나, 상기 일측 단부와 같이 양측 단부가 모두 고정될 수 있다.

상기 중공사막(530)은 일측 단부만 고정된 중공사로 구성된 중공사막, 양측 단부가 고정된 중공사로 구성된 중공사막 또는 일측 단부만 고정된 중공사 및 양측 단부가 고정된 중공사가 혼합된 중공사막으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 중공사의 몸체에는 직경이 0.001~10μm인 다수의 미세구멍이 형성될 수 있으며, 상기 미세구멍은 액체와 기체가 통과 가능한 것이다.

상기 물에 섞인 방울상태의 산소는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 입수부(532)로 유입되어 상기 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 통과하면서 돌기부(534)를 통과하기 전보다 산소방울 크기가 작아지게 된다. 이는 상기 돌기부(534)를 통과할 때 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 지나면서 잘게 쪼개지기 때문이다.

상기 잘게 쪼개진 산소방울은 물과의 접촉면적이 넓어지게 되면서 물에 잘 용해되며, 이러한 방법으로 제조된 산소수의 산소 농도는 7~15ppm의 포화 농도를 훨씬 넘는 50~200ppm수준으로 매우 고농도의 산소수를 제공하게 된다. 이때 물에 산소가 용해되는 시간을 길게하기 위해 혼합부의 배출구에 연결된 안정관이 통상적인 방법으로 구비될 수 있으며 이를 제한하지 아니한다.

상기 안정관은 직선 또는 코일의 형태일 수 있고, 당업계에서 통상적으로 사용되는 형태로 제조될 수 있으며 이를 제한하지 아니한다.

상기 혼합부(500)를 통과하며 산소가 용해된 산소수는 도 1에 도시된 바와 같이 저수조(200) 또는 별도의 산소수 보관통으로 최종적으로 이동하게 된다.

산소수가 공급된 저수조(200) 또는 별도의 산소수 보관통은 냉각수단(미도시)을 통해 안정적으로 산소가 함유된 산소수를 담고 있게 될 수 있다.

상기 저수조(200) 또는 산소수 보관통에 담긴 산소수를 공급수단(미도시)을 통해 사용자가 공급받게 된다.

또한, 본 발명은 상기 산소수 발생기를 포함하는 음용수기를 제공한다.

상기 음용수기(飮用水器)는 마실 수 있는 음료에 관련된 기구 또는 장치라면, 특별히 제한하지 아니한다.

예컨대, 상기 음용수기는 음수기, 정수기 및 냉각기 등일 수 있으며, 더 자세히는, 연결된 병 또는 관을 통해서 외부로부터 액체를 공급받는 음수기, 정수필터에 통과시킨 수돗물 또는 외부로부터 직접 수돗물을 공급받는 정수기 및 냉각수단을 구비한 냉각기 등일 수 있다.

10: 제1 연결관 20: 제2 연결관
30: 제3 연결관 40: 제4 연결관
100: 하우징 200: 저수조
300: 산소 발생기 400: 펌프
410: 입수구 430: 출수구
500: 혼합부 530: 중공사막
532: 입수부 534: 돌기부

Claims (5)

1. 하우징,
   상기 하우징 내부에 구비되는 저수조,
   상기 하우징 내부에 구비되는 산소 발생기,
   상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성되는 산소가 유입되는 입수구 및 유입된 물과 산소가 배출되는 출수구를 포함하는 펌프, 및
   상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 펌프로부터 공급되는 물 및 산소를 혼합하는 혼합부를 포함하고,
   상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 이루는 각이 10°초과 90°이하인 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 입수구의 중심과 상기 출수구의 중심을 연결한 축이 지면과 이루는 각이 30°내지 90°인 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 혼합부는 내부에 중공사막을 포함하며, 상기 중공사막은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부와 상기 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함하여 상기 입수부에 고정된 적어도 일측 단부의 개구로 물 및 산소가 유입되어 상기 돌기부로 배출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 펌프는 베인 펌프 (VANE PUMP), 피스톤 펌프 (PISTON PUMP), 기어 펌프 (GEAR PUMP), 피스톤 펌프 (PISTON PUMP), 다이아프램펌프 (DIAPHRAM PUMP), 및 부스터 펌프 (BUSTER PUMP) 중 선택된 어느 하나 이상인 산소수 발생기.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 산소수 발생기를 포함하는 음용수기.

Images