KR101442910B1

KR101442910B1 - 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛

Info

Publication number: KR101442910B1
Application number: KR1020120107397A
Authority: KR
Inventors: 왕샹시
Original assignee: 게안 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-09-23
Also published as: KR20140040550A

Abstract

본 발명은 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛을 제공한다. 오존 공급 유닛은 하우징, 배출 덕트, 오존 생성기, 공기 인덕션 부재 및 제어기를 포함한다. 공기 인덕션 부재는 공기 주입구와 하우징의 오존 생성기 사이에 위치한다. 배출 덕트는 커플링 끝단과 연장 끝단을 가지고, 커플링 끝단은 하우징의 오존 배출구와 연결되고, 연장 끝단은 오존을 위한 프리셋 타겟으로 연장된다. 나아가 프리셋 타겟은 배출 덕트가 부압을 형성할 수 있도록 물의 흐름을 인도할 수 있어야 하며, 이러한 구성에 의하여 본 발명은 공기 조절의 부압을 통해 오존의 개폐를 제어할 수 있는 오존 공급 유닛을 제공하게 된다. 물 공급 통로에 구비된 인덕션 동작의 제어 구조를 이용하는 종래 기술과 비교하면, 본 발명은 물 속의 불순물이나 먼지를 제거하고, 개선된 적용성과 동작의 용이성을 위한 액티브 마그네틱 인덕터를 손상시키거나 막힘을 방지할 수 있도록 물 공급 통로의 유동량과 평활도를 유지할 수 있다.

Description

기상 유체 동작의 오존 공급 유닛{A GASEOUS FLUID-OPERATED OZONE SUPPLY UNIT}

본 발명은 일반적으로 기상유체 동작의 오존 공급 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기로 동작하는 부압(negative pressure)을 통해 오존의 개폐 상태를 제어할 수 있는 개선된 발명에 관한 것이다.

산소의 동소체인 오존(분자식:O₃)은 공기 중의 플랑크톤 박테리아를 즉각적으로 제거할 수 있고, 독소 가스를 분해하며 악취를 제거할 수 있는 등 공기, 상수(portable water), 소독 등의 정화에 널리 적용되고 있다.

현재 다양한 오존 발생기가 사용되고 있고 그 중 하나는 본 발명에서와 같이 식수 공급의 소독이나 정제를 위해 현재 사용되는 수도 꼭지에 흔히 포함된다.

실제 적용에 있어서 종래 오존 발생기는 신규 구조의 몇몇 문제점이 여전히 관찰되고 있다. 예를 들어 물의 흐름을 이용한 종래 오존 발생기의 제어 구조를 보면 일반적으로 수도 꼭지의 물 공급 통로에 리드 스위치(reed switch)가 배치된다. 물 공급 통로에는 고정 마그넷과 이동 마그넷이 내부에 장착되고, 그 외부에는 인덕션 스위치 콘택트(induction switch contact)가 구비된다. 이러한 구조는 항복 수압(yielding water pressure)이 이동 마그넷을 인덕션 스위치 콘택트에 상응하는 고정 마그넷으로 밀어내는 방식으로 동작한다. 이 경우 인덕션 스위치 콘택트는 자기력에 의해 전기적으로 연결될 것이고 그러면 오존 발생기가 활성화된다. 물 공급이 끊기면 이동 마그넷은 고정 마그넷의 기피 효과(repellent action)에 따라 리셋(reset)되고, 인덕션 스위치 콘택트가 개방 회로에 있는 동안 오존 발생기를 오프시키는 것을 허용한다. 하지만 수류를 이용한 오존 발생기를 제어 구조는 물이 공급되는 통로에 배치되므로 물 공급 통로의 유동률(flow rate)이나 평활도(smoothness)가 상당한 영향을 받게 되며, 흐르는 물 속에 존재하는 불순물이나 먼지는 부드럽지 못한 동작을 유발하거나 이동 마그넷을 로킹(locking)시켜버리는 경우도 생긴다. 나아가 물이 흐르는 곳에 위치한 이동 마그넷과 고정 마그넷은 물을 오염시키는 결과를 낳을 우려가 있다.

따라서 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 월등히 효율을 개선한 획기적인 구조를 제공하는 기술이라면 크게 발전된 진보가 될 것이다.

따라서 본 발명자는 제품의 생산, 개발 및 관련 제품 설계에 있어서 수년간 쌓아온 경험을 토대로 고심하여 설계하였고 그 평가를 이루어 실행가능한 본 발명을 제공하기에 이르렀다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로 오존의 개폐 상태를 제어할 수 있는 개선된 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛을 제공함에 있다.

본 발명의 혁신적인 설계에 기초한 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛은 하우징, 배출 덕트, 오존 생성기, 공기 인덕션 부재 및 제어기를 포함하고, 물을 안내하면서 생기는 배수 효과는 배출 덕트 내의 공기를 배출시키고, 그에 따라 배출 덕트는 부압 상태를 발생하여, 공기 조절 부압을 통해 오존의 개폐 상태를 조절할 수 있게 된다. 물 공급 통로 내에 구비된 인덕션 동작의 제어 구조를 갖는 종래 기술과 비교하면 본 발명은 개선된 적용성과 작업의 편의성을 위하여 물 안의 불순물이나 먼지를 제거하고, 막힘이나 액티브 마그네틱 인덕터(active magnetic inductor)를 손상시키는 것을 방지할 수 있도록 물 공급 통로의 유동률이나 평활도를 유지할 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 설명하지만, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위 및 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 이와 상이한 여러가지 방법으로 개조나 변형을 이룰 수 있음은 명백히 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 오존 공급 유닛의 조립 사시도이다.
도 2는 오존 공급 유닛의 내부 구조를 보여주는 본 발명의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 공기 인덕션 부재 및 오존 발생기의 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 액티브 마그네틱 인덕터의 분해 조립도이다.
도 6은 본 발명의 액티브 마그네틱 인덕터의 또 다른 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 액티브 마그네틱 인덕터의 또 다른 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 오존 공급 유닛의 실행도이다.
도 9는 오존 공급 유닛의 구성의 동작 및 연결관계를 나타내는 본 발명의 블록 차트이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛의 바람직한 실시예를 도시한다. 다만 본 특허청구범위의 설명 목적을 위해서만 제공된다. 본 발명에 따른 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛은,

속이 빈 수용 공간(11)을 형성하도록 설계된 하우징(housing,10),

상기 하우징(10)의 외부 혹은 내부에 설치되며 외부 공기를 가이드하는데 이용되는 공기 주입구(air inlet portion,20)(본 바람직한 실시예에서는 하우징의 외부에 설치된 것으로 도시하였다),

오존 배출을 위하여 상기 하우징(10)의 타측에 설치되며, 비가역적 배출을 위한 체크 밸브(check valve,31)(도 1에서만 도시함)를 구비하는 오존 배출구(ozone outlet,30),

커플링 끝단(coupling end,41) 및 연장 끝단(extention end,42)을 포함하는 배출 덕트(output duct,40)를 포함하고, 상기 커플링 끝단(41)은 상기 오존 배출구(30)와 연결되고, 상기 연장 끝단(42)은 오존의 프리셋 타겟(preset target,06)으로 연장되며, 상기 프리셋 타겟(06)은 배출 덕트(40)가 부압을 형성할 수 있도록 스트림(stream)을 가이드할 수 있어야 하며,

오존 생성을 위하여 상기 하우징(10)의 수용 공간(11) 내에 설치된 오존 생성기(ozone generator,50)를 포함하고, 상기 오존 생성기(50)는 공기 가이드부(air guiding portion,51), 오존 방출부(ozone discharging portion,52), 상기 공기 가이드부(51)와 오존 방출부(52) 사이에 위치한 오존 발생부(ozone generating portion,53)를 포함하고, 상기 오존 방출부(52)는 상기 오존 배출구(30)와 연결되고,

상기 공기 주입구(20)와 상기 오존 생성기(50) 사이에 설치된 공기 인덕션 부재(air induction member,60);를 포함하고, 상기 공기 인덕션 부재(60)는,

- 하부 주입단(lower inlet end,611), 상부 배출단(upper outlet end,612), 상기 하부 주입단(611)과 상기 상부 배출단(612) 사이에 위치하는 가이드 섹션(613)을 구비하며 수직으로 설치된 가이드 파이프(61)를 포함하고, 상기 상부 배출단(612)은 연결 튜브(connecting tube,614)를 통해 상기 오존 생성기(50)의 상기 공기 가이드부(51)와 연결되고, 상기 하부 주입단(611)은 상기 공기 주입구(20)와 연결되며,

- 상기 가이드 파이프(61)의 가이드 섹션(613) 내에 들어올릴 수 있는 상태로 설치되는 액티브 마그네틱 인덕터(active magnetic inductor,62)를 포함하고, 자성체(magnetic body,63)가 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)의 일측에 설치되고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)는 상기 배출 덕트(40)가 부압 상태에 속하면 플로팅 상태(floating status)가 되고,

- 상기 가이드 파이프(61)의 일측에 설치되며 홀 구성(Hall component,64)을 가지는 인덕션 회로 보드(65)를 포함하고, 상기 홀 구성(64)은 상기 인덕션 회로 보드(65)의 일측에 배치되고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)가 플로팅 상태에 있을 때 상기 자성체(63)는 홀 구성(64)과 함께 정렬되어 상기 홀 구성(64)은 인덕션 신호를 생성하고,

상기 하우징(10)(도 2에 도시됨)의 상기 수용 공간(11) 내에 설치되어 상기 인덕션 회로 보드(65) 및 오존 생성기(50)와 전기적으로 연결되어, 상기 홀 구성(64)의 인덕션 신호를 받는 경우, 상기 오존 생성기(50)의 상기 오존 발생부(53)를 동작시키고, 상기 홀 구성(64)의 인덕션 신호를 못 받은 경우에는, 상기 오존 생성기(50)의 상기 오존 발생부(53)를 동작시키지 않는 제어기(70)를 포함한다.

이러한 설계로, 본 발명은 기상 동작의 부압을 통해 오존의 개폐를 제어할 수 있는 오존 공급 유닛을 제공한다.

상술한 구체적인 구조적 설계에 기초한 본 발명은 아래와 같이 동작한다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 필터 구조체(21)가 하우징(10)의 공기 주입구(20)에 설치되며, 바람직하게는 스폰지(sponge)로 이루어진다.

도 5를 참조하면, 가이드 파이프(61)의 가이드 섹션(613)의 단면은 직사각형, 정사각형 혹은 가늘고 긴 형상이나 다각형이고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)가 들어 올려진 상태에서 안전하게 위치할 수 있고 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)의 자성체(63)가 보통 상기 홀 구성(64) 방향으로 향할 수 있도록 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)의 횡단면은 상기 가이드 섹션(613)과 짝을 이룬다.

도 7을 참조하면, 액티브 마그네틱 인덕터(62)는 관통형 환기부(through-type ventilating portion,66)를 구비하고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)의 관통구멍(through-holes)을 관통하여 형성된다. 혹은 도 6을 참조하면, 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)의 주변부에 스페이스립(spaced rib,80)이 형성되고 상기 환기부(66)는 상기 다양한 스페이스립(80) 사이의 공간에 의해 형성되고, 나아가 상기 스페이스립(80)은 상기 가이드 파이프(61)의 가이드 섹션(613)과 접촉하여 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)가 들어 올려진 상태에서 마찰 저항을 감소시키고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터(62)를 더욱 부드럽게 들어 올릴 수 있게 한다.

도 7을 참조하면 상기 마그네틱 인덕터(62)는 외관 상 원주 형상(columnar pattern)으로 설계된다.

다음으로 본 발명의 동작 조건을 이하에 서술한다.

도 2 내지 도 4, 그리고 도 8 내지 도 9는 서비스 상태에 있어서 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다. 여기서 오존을 위한 프리셋 타겟(06)은 현재 사용되는 수도꼭지(A)의 물 배출구(A1)에 혼합기(mixer,12)를 구비하고, 상기 혼합기(12)는 물과 공기의 요소를 혼합하며, 본 발명에 개시된 오존 공급 유닛(05)의 배출 덕트(40)의 연장 끝단(42)에 연결된다. 그래서 사용자가 물 배출구(A1)로부터 물을 틀기 위해 수도꼭지(A)를 열면(도 8에서 화살표 L1으로 도시함), 혼합기(12)는 오존 발생기의 공기 가이드부(51)로부터 배출 덕트(40) 내의 공기를 배출하는 배출 효과를 방지하여(도 8의 화살표 L2로 도시함), 배출 덕트(40)는 부압을 발생시키고, 가이드 파이프(61)의 가이드 섹션(613)의 액티브 마그네틱 인덕터(62)는 플로팅 상태(floating state)가 된다. 나아가 자성체(63)에 의해 발생된 자기장(도 8에서 화살표 L3으로 도시함)dms 홀 구성(64)과 함께 인덕션 신호를 생성할 수 있고, 제어기(70)가 홀 구성(64)의 인덕션 신호를 수신하는 경우, 오존 생성기(50)의 오존 발생부(53)가 활성화되어, 오존 발생부(53)가 오존을 생성하고, 이는 물과 함께 배출 덕트(40)를 통해 배출된다(도 8의 화살표 L4로 도시함). 이와 반대로 물의 흐름이 중지되면, 부압이 제거되고 액티브 마그네틱 인덕터(62)는 리셋된다. 제어기(70)가 홀 구성(64)으로부터 인덕션 신호를 수신하는 데 실패하면, 오존 생성기(50)의 오존 발생부(53)는 불능화된다. 이러한 구조적 설계로, 인덕션으로 동작하는 제어 구조가 물 공급 통로 내에 설계되지만 가끔씩 막히거나 물 속의 먼지나 불순물에 의해 못 쓰게 된다는 종래 기술의 문제점을 해소할 수 있다.

나아가 오존을 위한 프리셋 타겟(06)은 현재 사용하는 수도꼭지의 물 주입구에 벤투리(venturi)에 조립될 수도 있고, 상기 벤투리로부터 생긴 압력차에 의하여 배수 효과가 생겨 배출 덕트(40)는 마찬가지로 부압을 형성할 수도 있다.

10.........................................하우징
11.........................................수용 공간
12.........................................혼합기
20.........................................공기 주입구
30.........................................오존 배출구
40.........................................배출 덕트
41.........................................커플링 끝단
42.........................................연장 끝단
50.........................................오존 생성기
51.........................................공기 가이드부
52.........................................오존 방출부
53.........................................오존 발생부
60.........................................공기 인덕션 부재
61.........................................가이드 파이프
611........................................하부 주입단
612........................................상부 배출단
613........................................가이드 섹션
614........................................연결 튜브
62.........................................액티브 마그네틱 인덕터
63.........................................자성체
64.........................................홀 구성
65.........................................인덕션 회로 보드
80.........................................스페이스립

Claims

속이 빈 수용 공간을 형성하도록 설계된 하우징(housing);
상기 하우징의 외부 혹은 내부에 설치되며 외부 공기를 가이드하는데 이용되는 공기 주입구(air inlet portion);
오존 배출을 위하여 상기 하우징의 타측에 설치되며, 비가역적 배출을 위한 체크 밸브(check valve)를 구비하는 오존 배출구(ozone outlet);
커플링 끝단(coupling end) 및 연장 끝단(extention end)을 포함하는 배출 덕트(output duct);를 포함하고, 상기 커플링 끝단은 상기 오존 배출구와 연결되고, 상기 연장 끝단은 오존의 프리셋 타겟(preset target)으로 연장되며, 상기 프리셋 타겟은 배출 덕트가 부압을 형성할 수 있도록 공기의 흐름을 가이드할 수 있어야 하며,
오존 생성을 위하여 상기 하우징의 수용 공간 내에 설치된 오존 생성기(ozone generator);를 포함하고, 상기 오존 생성기는 공기 가이드부(air guiding portion), 오존 방출부(ozone discharging portion), 상기 공기 가이드부와 오존 방출부 사이에 위치한 오존 발생부(ozone generating portion);를 포함하고, 상기 오존 방출부는 상기 오존 배출구와 연결되고,
상기 공기 주입구와 상기 오존 생성기 사이에 설치된 공기 인덕션 부재(air induction member);를 포함하고, 상기 공기 인덕션 부재는,
- 하부 주입단(lower inlet end), 상부 배출단(upper outlet end), 상기 하부 주입단과 상기 상부 배출단 사이에 위치하는 가이드 섹션을 구비하며 수직으로 설치된 가이드 파이프;를 포함하고, 상기 상부 배출단은 연결 튜브(connecting tube)를 통해 상기 오존 생성기의 상기 공기 가이드부와 연결되고, 상기 하부 주입단은 상기 공기 주입구와 연결되며,
- 상기 가이드 파이프의 가이드 섹션 내에 들어올릴 수 있는 상태로 설치되는 액티브 마그네틱 인덕터(active magnetic inductor);를 포함하고, 자성체(magnetic body)가 상기 액티브 마그네틱 인덕터의 일측에 설치되고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터는 상기 배출 덕트가 부압 상태에 속하면 플로팅 상태(floating status)가 되고,
- 상기 가이드 파이프의 일측에 설치되며 홀 구성(Hall component)을 가지는 인덕션 회로 보드;를 포함하고, 상기 홀 구성은 상기 인덕션 회로 보드의 일측에 배치되고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터가 플로팅 상태에 있을 때 상기 자성체는 홀 구성과 함께 정렬되어 상기 홀 구성은 인덕션 신호를 생성하고,
상기 하우징의 상기 수용 공간 내에 설치되어 상기 인덕션 회로 보드 및 오존 생성기와 전기적으로 연결되어, 상기 홀 구성의 인덕션 신호를 받는 경우, 상기 오존 생성기의 상기 오존 발생부를 동작시키고, 상기 홀 구성의 인덕션 신호를 못 받은 경우에는, 상기 오존 생성기의 상기 오존 발생부를 동작시키지 않는 제어기를 포함하는 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 가이드 파이프의 가이드 섹션의 단면은 직사각형, 정사각형 혹은 가늘고 긴 형상이나 다각형이고, 상기 액티브 마그네틱 인덕터가 들어 올려진 상태에서 안전하게 위치할 수 있고 상기 액티브 마그네틱 인덕터의 자성체가 상기 홀 구성 방향으로 향할 수 있도록 상기 액티브 마그네틱 인덕터의 횡단면은 상기 가이드 섹션과 짝을 이루는 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 오존을 위한 프리셋 타겟은 현재 사용되는 수도꼭지의 물 배출구에 혼합기(mixer)를 구비하고, 상기 혼합기는 상기 배출 덕트의 상기 연장 끝단을 둘러싸기 위해 이용되고, 물이 상기 수도꼭지의 물 배출구로부터 인도될 때, 배수 효과는 배출 덕트내의 공기를 배출시켜, 상기 배출 덕트는 부압 상태를 발생시키고, 상기 가이드 파이프의 상기 가이드 섹션 내에서 상기 액티브 마그네틱 인덕터는 플로팅 상태가 되는 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액티브 마그네틱 인덕터는 관통형 환기부(through-type ventilating portion);를 구비하는 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛.
제 4항에 있어서,
상기 환기부는 상기 액티브 마그네틱 인덕터의 관통구멍(through-holes)을 관통하여 형성되거나, 상기 액티브 마그네틱 인덕터의 주변부에 스페이스립(spaced rib)들이 형성되고 상기 환기부는 상기 스페이스립들 사이의 공간에 의해 형성되고, 나아가 상기 스페이스립들은 상기 가이드 파이프의 가이드 섹션과 접촉하여 상기 액티브 마그네틱 인덕터가 들어 올려진 상태에서 마찰 저항을 감소시키는 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛.
제 1항에 있어서,
필터 구조체가 상기 하우징의 공기 주입구 상에 설치되는 기상 유체 동작의 오존 공급 유닛.