KR101722504B1 - 수산물의 신선도 유지를 위한 오존얼음 제조 기능을 가진 오존수 살균 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수산물을 적재하는 트레이와, 상기 트레이가 수용되는 내부공간을 가지고, 상기 트레이가 출입할 수 있는 도어가 일 면에 형성되며, 오존수공급기로부터 발생된 오존수가 공급되는 오존수투입구가 외면에 마련되고, 상기 내부공간에 자리잡은 트레이 측으로 상기 오존수투입구를 통해 공급된 오존수가 분사되도록 하는 다수의 노즐을 구비한 오존수분사기가 내측에 마련되는 본체 및 상기 오존수투입구로부를 통해 공급되는 오존수를 냉매압축사이클에 의해 오존얼음으로 변환 생성하는 오존얼음 제조부를 포함하는 오존수 살균 세척장치로서, 본 발명에 의하면, 효과적으로 살균 세척된 수산물이 안전하게 유통되고 유통기간을 증대시키는 것이 가능하다.

Description

수산물의 신선도 유지를 위한 오존얼음 제조 기능을 가진 오존수 살균 세척 장치{OZONE WATER CLEANING APPARATUS HAVING MANUFACTURING FUNCTION OF OZONE ICE}

본 발명은 수산물의 신선도 유지를 위한 살균 세척 장치로서, 구체적으로는 오존얼음 제조가 가능하고 오존수로써 살균 세척을 수행하는 장치에 관한 것이다.

바다에서 생산되는 수산물은 원거리의 소비자들에 유통되기 위해서 가공처리되어 유통되는데, 가공되는 방식은 냉동, 염건, 자건, 해조, 조미가공, 염장, 염신 등일 수 있으나, 그 중 냉동처리된 가공품이 가장 큰 비중을 차지한다.

냉동은 냉장에 비하여 유통기간이 긴 장점을 가지고 있으나, 냉동 중에 물이 얼음 결정으로 상의 변화를 일으키면서, 육조직의 파괴에 의하여 육의 식감이 떨어지는 것이 가장 큰 품질 손실 중의 하나이고, 육의 조직감 변화는 단백질의 변성이나 전분의 노화 등과 같은 복합적인 품질변화의 결과로서 발생하는데, 해동시 드립(drip)을 야기시켜 영양분 및 수분의 손실, 색상의 손상 등을 초래하여 제품의 관능적 가치를 저하시키게 된다.

그런데, 최근 소비자의 웰빙 식습관 정착과 편의성 추구에 따라 냉동제품보다 신선편의 제품을 선호하고 있어 냉장 상태로 유통되는 편의성 수산물의 구입 빈도가 높아지고 있는 추세이다.

그러한 수산가공식품 중 편의성 제품은 반가공 제품이나 소포장 제품으로 소비자가 별도의 손질 없이 조리가 가능하여, 대형 유통업체에서는 손질제품만으로 매대를 구성하기도 하는데, 이러한 셀프 매대 구성비율이 점점 증가하는 추세이다.

이를 냉장 유통시키기 위해서 일반적으로 냉장시설을 갖춘 활어차 등에 얼음과 함께 수산물을 실어서 유통하게 된다.

그러나, 신선편의 수산가공식품은 냉장유통기한이 1~5일 정도로 매우 짧아 생산자와 소비자의 입장에서 위생안전성과 품질안정성이 문제가 될 수 있으며, 특히 유해 미생물로부터 안전성을 확보하는 것이 중요하며, 냉장 유통기간을 현재의 기준보다 연장하는 것이 중요한 과제가 되었다.

1. 한국특허출원 제10-2007-0136317호 2. 한국특허등록 제10-1079212호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 효과적으로 살균 세척된 수산물이 안전하게 유통되고 유통기간을 증대시킬 수 있는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 오존수 살균 세척장치는, 수산물을 적재하는 트레이와, 상기 트레이가 수용되는 내부공간을 가지고, 상기 트레이가 출입할 수 있는 도어가 일 면에 형성되며, 오존수공급기로부터 발생된 오존수가 공급되는 오존수투입구가 외면에 마련되고, 상기 내부공간에 자리잡은 트레이 측으로 상기 오존수투입구를 통해 공급된 오존수가 분사되도록 하는 다수의 노즐을 구비한 오존수분사기가 내측에 마련되는 본체 및 상기 오존수투입구로부를 통해 공급되는 오존수를 냉매압축사이클에 의해 오존얼음으로 변환 생성하는 오존얼음 제조부를 포함한다.

여기서, 상기 오존얼음 제조부는, 상기 오존수공급기로부터 제빙수를 공급받는 제빙조, 상기 제빙조에 구비되어 얼음을 형성하는 제빙수단 및 상기 제빙수단에 의해 제조된 오존얼음을 저장하는 얼음저장부를 포함하고, 상기 얼음저장부가 수납되는 취출함이 상기 본체에 형성되는 것을 특징으로 하고,

상기 본체에는, 상기 내부공간에 자리잡은 트레이 측으로 자외선이 조사되도록 내측면에 자외선램프가 구비되고, 상기 내부공간에 분사되는 오존수의 순환을 위한 송풍팬이 상면에 구비될 수 있고,

상기 본체의 외면에는 오존가스공급기로부터 오존가스가 공급되는 오존가스공급구가 형성되어, 상기 오존수공급기에 의해 공급된 오존수에 의해 상기 트레이에 적재된 수산물의 살균 세척이 진행된 후 상기 내부공간의 건조가 가능하고, 상기 송풍팬의 내측에는 프리필터가 마련되어 상기 오존가스가 걸러져서 상기 송풍팬을 통해 배기되는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체와 연결되는 오존수공급기는, 외관을 형성하는 하우징, 외부로부터 물이 공급되고 물이 순환과정을 거쳐 오존가스와 결합되어 유입된 오존수를 교반시키기 위한 믹싱부, 상기 믹싱부에 공급된 물을 순환시키기 위한 펌프 및 상기 펌프에 의해 상기 믹싱부로부터의 물이 유입되어 전기장에 의해 물의 클러스터를 분리시키는 클러스터분리부로 구성될 수 있다.

본 발명의 오존수 살균 세척장치에 의하면,

고농도 오존수에 의해서 수산물을 살균함으로써 그 살균효과에 의해 미생물의 억제가 가능하고, 수산가공품에 미생물 발생이 억제됨으로써 안전하게 유통이 가능하며, 또한 유통기간을 기존보다 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 세척 장치에 오존얼음 제조기능이 부가됨으로써 세척 후 즉시 얼음과 함께 운반이 가능하여 신선도 유지에 유리하고, 작업자에 편의성도 제공된다.

그리고, 유통을 위한 활어차 내부의 냄새 제거 및 미생물의 번식을 막고, 온도유지에 도움을 준다.

도1은 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치를 도시한 것이다.
도2는 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치에 대한 어느 측 단면을 도시한 것이다.
도3은 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치에 대한 다른 측 단면을 도시한 것이다.
도4는 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치의 일 구성을 도시한 것이다.
도5 내지 도20은 본 발명에 따른 오존수 공급기에 관해 도시한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치를 도시한 것이고, 도2는 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치의 어느 측 단면을 도시한 것이고, 도3은 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치의 다른 측 단면을 도시한 것이며, 도4는 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치의 일 구성을 도시한 것이다.

도1 내지 도4를 참조하면, 본 발명에 따른 오존수 살균 세척장치(20)는 일측으로 후술할 오존수공급기(10)와 연결되고 다른 측으로는 오존가스공급기(미도시)와 연결되어, 그 내부에서 수산가공품, 특히 반건염품을 만들기 위해 전처리 과정을 거친 수산물을 살균 세척하기 위한 장치로서, 트레이(21)와 본체(22) 및 오존얼음 제조부(30) 등으로 구성된다.

트레이(21)는 전처리된 다수의 수산물을 적재하여 본체(22)의 내부공간에 투입시키기 위한 것으로 다수의 트레이들이 일군을 이루어 형성되는 것이 바람직하다.

본체(22)는 외관을 형성하여 트레이(21) 및 오존얼음 제조부(30)가 수용될 수 있는 내부공간을 가지며, 정면에는 트레이(210)를 출입시키기 위한 도어(22-1) 및 얼음저장조(35)가 수납된 얼음취출함(35-1)이 형성된다.

그리고, 외면에는 오존수투입구(22-2)가 마련되어 이에 연결되는 오존수공급기(10)로부터 오존수를 공급받고, 오존수투입구(22-2)와 연결되는 오존수분사기(22-3)가 본체(22) 내면과 트레이(21) 사이에 마련된다.

오존수분사기(22-3)는 본체(21)의 높이 방향으로 연장되는 것이 바람직하고, 트레이(21) 측으로 다수의 노즐(N)이 형성되어 오존수투입구(22-2)로부터 공급되는 오존수가 트레이(21)에 적재된 수산물에 분사되어 수산물이 오존수에 의해 살균 세척되도록 마련된다.

다음으로, 본체(22) 내면에는 자외선램프(22-4)가 마련되는데, 이 또한 트레이(21)에 적재된 수산물에 자외선이 조사되도록 하여 자외선에 의해 수산물이 살균되도록 하기 위한 것이다.

그리고, 본체(22) 상면에는 송풍팬(22-5)이 마련되는데, 송풍팬(22-5)은 트레이(21)에 분사되는 오존수가 내부공간 상에 고르게 순환되어 살균효과를 높이기 위한 구성이고 측면에도 형성된 송풍팬(22-5)과 함께 공기를 순환시키게 되며, 이와 같이 공급된 오존수는 본체(22) 하측에 마련되는 오존수배출구(22-6)를 통해 배출시키게 된다.

또한, 본체(22)에는 오존가스공급기가 더 연결될 수 있고, 이로부터 공급되는 오존가스는 본체(22)의 외면에 형성되는 오존가스공급구(22-7)를 통해 내부공간 상에 공급되어 내부공간을 건조시킬 수 있도록 마련되며, 송풍팬(22-5)을 통한 오존가스가 걸러져서 배기될 수 있도록 송풍팬(22-5) 내측으로는 프리필터(22-8)가 마련되는 것이 바람직하다.

다음으로, 본체(22) 내 하부 공간에 마련되는 오존얼음 제조부(30)는, 오존수공급기(10)로부터 오존수를 공급받는 제빙조(32), 제빙조에 구비되어 얼음을 형성하는 제빙수단(33) 등을 포함한다.

오존수공급기(10)로부터의 오존수는 오존수투입구(22-2)로부터 분기되는 제빙수공급구(222-1)를 통해 제빙조(32)로 공급되고, 개폐를 위한 개폐밸브(31-3)가 구비된다.

제빙조(32)는 일정량의 제빙수가 수용될 수 있는 공간을 구비한다. 제빙조(32)의 제빙수 중 일부는 후술할 제빙수단(33)에 의해 얼음이 되고, 나머지는 외부로 배수되게 된다.

제빙조(32)에서 생성된 얼음은 제빙수단(33)으로부터 분리되어 제빙조(32)를 회전시켜주는 구동수단(36)에 의해 제빙조(32) 하부에 구비되는 얼음저장조(35)에 수용된다.

제빙수단(33)은 제빙조(32)에 수용된 제빙수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 수단이다. 제빙수단(33)은 냉매가 순차적으로 통과하는 증발기(33-1), 압축기(33-4), 응축기(33-5), 팽창기(33-7)로 이루어지는 냉매압축사이클로 구성된다.

압축기(33-4)는 냉매를 고온고압으로 압축하며, 응축기(33-5)는 압축기에서 나온 고온고압의 냉매를 저온고압의 상태로 열교환 시키고, 팽창기(33-7)에서는 응축기에서 나온 냉매를 팽창시켜 저온저압의 상태로 만들어, 증발기(33-1)에서는 냉매와 제빙조(2)에 수용된 제빙수와의 열교환에 의해 냉매가 증발하게 한다. 상기의 구성에 의해 냉매압축사이클이 형성되고, 상기 각 구성들 사이는 배관을 통해 연결되어 냉매의 유로(39a)를 형성한다. 기타, 증기와 함께 이동하는 액체 냉매를 분리하여 증기 상태의 냉매만을 압축기로 보내주는 완충장치(accumulator,33-3)가 더 구비될 수 있고, 응축기의 효율을 높이기 위한 응축팬(35a)이 더 구비될 수 있으며, 액체상태의 냉매만 팽창기로 보내지도록 하는 드라이어(33-6)가 더 구비될 수 있다.

한편, 증발기(33-1)에는 제빙조(32) 측으로 연장된 복수 개의 핑거(33-2)가 구비된다. 핑거(33-2)는 증발기의 배관이 제빙조(32) 측으로 연장되도록 한 것으로, 냉매가 지나가며 핑거 주변으로 얼음이 생성된다.

그리고, 제어부(34)는 일존의 컨트롤러로, 개폐밸브(31-3), 구동수단(36) 등과 연결되어 개폐밸브(31-3)의 개폐 및 구동수단(36)의 동작의 제어가 가능하다.

이상과 같은 오존얼음 생성부(30)는 사용 태양에 따라 본체와 별도로 구성되는 것이 바람직할 수도 있다.

이상과 같은 구성에 의해서 수산물은 본체 내에서 보다 효율적으로 살균 세척이 가능해지고, 동시에 상술한 바와 같이 고농도의 오존수를 이용하여 고농도의 오존얼음을 제조하여 사용가능하다.

얼음의 상태로 오존을 가둘 수가 있어 기체 상태보다 장기간 보존이 가능하게 하고, 또한 장시간 운반시 오존얼음이 녹고 기체 상태가 됨에 따라 오존의 농도는 저하될 수밖에 없기 때문에 오존얼음을 제조하기 위한 오존수의 농도가 중요하고, 본 발명은 고농도로 제조되는 오존수에 의해 이를 실현시키고 있다.

이와 같이 제조된 오존얼음이 얼음저장조(35)에 저장되면, 얼음취출함(35-1)을 열어서 제조된 오존얼음을 살균 세척된 후 트레이(21)에 의해 운반을 위해 이송되는 수산물과 함께 이송시키고 활어차 등의 저장조에 함께 투입됨으로써 수산물의 신선 유지 및 안전 유통을 도모하게 된다.

다음으로, 오존수 살균 세척장치(20)와 연결되는 오존수공급기(10)는, 하우징(H), 오존발생기(O), 필터링부(100), 클러스터분리부(200), 펌프(P), 기액혼합부(300), 역류방지부, 라인믹서(500), 배오존처리부(160) 및 제어부(C) 등으로 구성된다.

도 5 내지 도 7에서 참조되는 바와 같이, 하우징(H)은 외관을 형성하고, 필터링부(100), 클러스터분리부(200), 펌프(P), 기액혼합부(300), 역류방지부, 라인믹서(500) 및 제어부(C) 등이 수용되는 공간을 제공하며, 외부에 조작스위치(S)가 마련된다.

오존발생기(O)는 오존가스를 발생시키기 위한 구성으로 하우징(H) 내로 오존가스를 공급하기 위한 구성이다.

하우징(H)에 내포되는 필터링부(100)는, 복수로 마련될 수 있으며 오수를 정수하기 위해서는 유입된 물이 필터링부(100)를 거치도록 구성할 수 있으며 정수된 물이 유입되는 환경에서는 생략될 수 있다.

펌프(P)는 조작스위치(S)의 제어에 의해 제어부(C)의 신호에 따라 동작하여 물을 끌어들여 기액혼합부(300)로 공급하기 위한 구성이고, 클러스터분리부(200)는 기액혼합부(300)로의 라인 상에 설치되어 공급되는 물의 클러스터 단위를 축소시키기 위한 구성이다.

물은 많은 수의 물 분자가 클러스터(Cluster)를 형성하여 이루어진다. 클러스터의 크기가 작아지면 물 맛이 좋아지고, 용해성, 삼투성, 활력성 등이 좋아진다는 연구결과들이 발표되고 있다. 본 발에서는 물이 단순히 오존가스와 결합되는 것이 아니라, 클러스터분리부에 의해 클러스터를 축소시킴과 동시에 물과 접촉하는 전기장의 세기 및 접촉시간을 극대화하여 물에 함유된 미네랄 등 고유의 물성에 변화를 주지 않고, 용해력, 대사력, 삼투력, 활성력 등의 성징을 증대시켜 오존수의 기능을 극대화한 것이다.

도8을 참조하면, 클러스터분리부는 분리판(210), 승압기(220), 전극봉(230) 등을 포함한다.

분리판(210)은 유로를 통해 유입되는 물의 경로를 강제시킴으로써 물이 접하는 전기장의 세기와 접촉시간을 강제하기 위한 것으로, 물의 경로에 수평한 방향으로 형성된다.

승압기(220)의 (+)극이 전극봉(230)과 연결되고, 승압기(220)의 (-)극은 클러스터분리부에 연결되어 일반전기(220V)를 고전압으로 승압시켜 전극봉(230)으로 하여금 고전기장을 유발시키게 한다. 전극봉(230)은 승압기(220)의 (+)극이 전기적으로 연결되는 스테인리스바와, 스테인리스바를 감싸는 세라믹층으로 이루어진다. 이러한 전극봉(230)은 클러스터분리부의 내면과 이격되게 배치됨과 아울러 분리판(210)과 저촉되지 않도록 배치되며, 단순한 바의 형태일 수 있으나, 물이 최대한의 전기장의 영향을 받을 수 있도록 하나 이상의 절곡부를 가지는 대략 L자 또는 자 형상 또는 그 이상 절곡된 형상을 가진다.

기액혼합부(300)는 오존발생기(O)로부터 공급되는 오존가스와 클러스터분리부(200)를 통과한 물을 고농도로 혼합하는 구성이며, 오존가스는 역류방지부를 거쳐 공급된다.

역류방지부는, 역류방지밸브(410), 보조역류방지유닛(420) 및 바이패스 수단을 포함한다.

역류방지밸브(410)는, 가스가 공급되는 공급관으로 원수가 역류하는 것을 방지하기 위한 것이다. 도9 및 도10에서 그 일 예를 들었지만 이러한 기능을 수행한다면 이에 국한되지는 않는다.

몸체(411)는, 대략 외면이 단차진 원통형으로, 상단 내부에는 수용공간(412)이 형성되고, 하단에는 수용공간(412)의 내경보다 작은 투입구(430)가 수용공간(412)과 연결되어 형성된다.

또한, 몸체(411)의 상부 및 하부에는 수나사가 형성되고, 원수가 지나가는 라인에 몸체(411)의 하부가 끼워져 나사결합된다.

헤드부(440)는, 대략 외면이 단차진 원통형으로, 상단은 개구되고, 하부에는 몸체(411)의 상부에 나사결합하도록 암나사가 형성되며, 몸체(411)의 내부에는 암나사와 개구를 연결하는 유입구가 형성된다. 이에 따라, 헤드부(440)가 몸체(411)에 결합하면, 헤드부(440)의 개구, 유입구, 수용공간(412) 및 투입구(430)가 차례대로 연결된다.

여기서, 헤드부(440)의 상단에는 가스를 공급하는 공급관과 연결되도록 캡(450)이 나사결합될 수 있다.

그리고, 유입구를 개폐하기 위한 이동편(460) 및 스프링(470)을 포함한다.

이동편(460)은, 대략 상단이 반구형으로 형성되되 외경이 수용공간(412)의 내경에 대응하고, 하단은 상단의 외경보다 작게 형성되며, 이동편(460)의 상단 둘레에는 길이방향으로 적어도 하나의 통로(460a)가 형성된다.

또한 이동편(460)은, 수용공간(412)에 삽입되어 상하로 이동한다.

이에 따라, 이동편(460)이 수용공간(412)에 삽입되면, 이동편(460)에 형성된 통로(460a)에 의해서 유입구와 투입구(430)가 서로 연결된다.

스프링(470)은, 이동편(460)의 하단에 끼워지고, 수용공간(412)에 삽입된다.

이에 따라, 스프링(470)이 이동편(460)을 상부로 밀고 있어서, 평상시에는 이동편(460)이 유입구를 차단한 상태를 유지한다.

여기서 이동편(460)은, 하단의 표면적이 상단의 표면적보다 크게 형성되고, 이동편(460)의 하단에는 홈이 더 형성될 수 있다. 이는 이동편(460)이 유입구에 밀착된 상태에서 원수가 수용공간(412)에 채워지면, 이동편(460)의 상부 쪽과 하부 쪽은 압력평형이 이루어진다. 왜냐하면, 원수가 이동편(460)의 통로(460a)를 통해서 이동편(460)의 상부에도 원수가 채워지기 때문이다. 이때, 이동편(460)의 하단의 표면적이 상단의 표면적보다 크기 때문에 원수가 이동편(460)을 상부로 밀고 있어서 이동편(460)이 하부로 이동하는 현상이 제거된다.

만약, 이동편(460)의 상단의 표면적이 하단의 표면적보다 크게 형성되면, 원수가 이동편(460)을 상부로 미는 힘 보다 하부로 미는 힘이 더 커져서 이동편(460)이 순간적으로 하부로 이동하여 유입구가 순간적으로 열릴 수도 있다.

하지만, 본 발명에서는 이동편(460)의 하단의 표면적이 상단의 표면적보다 크기 때문에 원수가 이동편(460)을 하부로 미는 힘 보다 상부로 미는 힘이 크기 때문에 유입구가 열리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이동편(460)의 외경이 수용공간(412)의 내경에 대응하므로 이동편(460)이 전후좌우로 유동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 외부에서 충격 또는 진동이 가해져도 이동편(460)이 전후좌우로 유동하는 것을 방지함으로써, 유입구가 개방되는 것을 견고하게 차단할 수 있다.

보조역류방지유닛(420)은, 도11에 도시된 바와 같이, 오존가스공급기(O)와 연결되어 가스를 공급받아 역류방지밸브(410)로 공급하며, 공급되는 가스의 압력을 일정하게 유지함과 동시에 가스공급수단으로 원수가 역류하는 것을 2차적으로 차단하는 것으로, 본체(421), 부력밸브(422)를 포함한다.

본체(421)는, 내부에 일정한 크기의 내부공간이 형성된 대략 길이가 긴 탱크 형태로, 상단에는 오존가스공급기(O)와 연결되도록 가스를 주입받는 가스유입부(423)가 마련되고, 역류방지밸브(410)와 연결되도록 가스공급부(424)가 마련된다.

또한 본체(421)는, 본체(421)의 하부로 원수가 유입되도록 본체(421)의 하단에 라인과 연결되는 원수유입부(425)가 마련되고, 본체(421)의 하부 일측에는 본체(421)의 내부로 원수가 일정량 이상 유입되면 원수를 본체(421) 밖으로 배출하는 오버플로부(426)가 마련된다. 이에 따라, 오버플로부로 인하여 본체(421)의 내부에는 일정범위의 압력을 형성할 수 있어서 가스를 원활하게 공급할 수 있다.

부력밸브(422)는, 대략 구 형태로, 물에 뜨는 가벼운 재질로 형성되고, 본체(421)의 내부에 삽입된다.

이에 따라, 본체(421)의 하단으로 원수가 유입되면, 부력밸브(422)가 원수에 의해서 상승하고, 일정량 이상의 원수가 본체(421)의 내부로 유입되면 오버플로부(426)를 통해서 원수를 본체(421) 밖으로 배출한다.

또한, 원수의 압력이 갑자기 크게 상승하면, 원수가 본체(421)의 내부로 급 상승하면서 부력밸브(422)가 본체(421)의 상단에 밀착되어 본체(421)의 상단을 차단한다. 따라서, 부력밸브(422)가 본체(421)의 상단을 차단함으로써, 원수가 가스공급수단으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

만약, 가스의 압력이 갑자기 크게 상승하면, 원수가 본체(421) 밖으로 배출되고, 부력밸브(422)는 하부로 이동하며, 가스는 오버플로부(426)를 통해서 본체(421) 밖으로 배출될 수 있다. 이에 따라, 본체(421)의 내부가 고 압력으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 오버플로부(426)는 주지된 기술을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 바이패스수단은 역류방지밸브(410)의 전단과 후단에 형성되는 체크밸브(480) 및 바이패스밸브(490)로 구성된다. 오존수의 농도와 용량을 능동적으로 조절하기 위해 필요시 체크밸브(480)에 의해 흐름을 차단시키고 바이패스밸브(480) 간 바이패스관을 형성함으로써 물을 바이패스시킨다.

도12 내지 도15는 기액혼합부(300)를 도시한 것으로, 기액혼합부(300)는 유입된 물과 오존가스를 고농도로 혼합시킨다.

기액혼합부(300)는, 본체(310), 공급부(320), 혼합수생성부(330), 배출부(340), 버블발생부(350), 압력측정부(360), 감압밸브(370)를 포함한다.

본체(310)는, 대략 상단 및 하단이 막힌 원통 형태이고, 하단에는 내부에 잔존물을 제거하도록 밸브(V)가 설치된다.

공급부(320)는, 공급관(321), 가압펌프(322) 및 유량조절부(323)를 포함한다.

공급관(321)은, 대략 파이프 형태로 본체(310) 및 후술할 몸체(331)를 수평하게 관통하여 설치된다. 이때, 공급관(321)의 끝단에는 공급관(321)에 허용압력 이상으로 압력이 상승하면 공급관(321)의 압력을 제거하도록 밸브(미도시)가 설치될 수 있다.

가압펌프(322)는, 공급관(321)과 연결되고 몸체(331)의 외부에 배치되며, 물과 오존가스가 혼합된 혼합물을 공급관(321)에 공급한다.

유량조절부(323)는, 공급관(321)과 연결되되 가압펌프(322)와 본체(310) 사이에 배치되고, 혼합물의 공급량 및 혼합물의 분사압력을 조절한다.

혼합수생성부(330)는, 몸체(331), 거품발생부(332), 제1분사부(333), 타공판(334), 다리(335) 및 제2분사부(336)를 포함한다.

몸체(331)는, 대략 상단 및 하단이 막힌 원통형으로 본체(310)보다 작게 형성되며, 본체(310)의 내부에 배치되되, 몸체(331)의 하단과 본체(310) 사이에 다리(335)가 설치되어 대략 본체(310)의 내부 중간에 배치된다.

거품발생부(332)는, 대략 원통형태의 메쉬(M)가 몸체(331)의 내부 천장에 설치된다. 이에 따른 설명은 후술한다.

여기서, 거품발생부(332)는 메쉬(M)를 사용하였지만 동일한 구멍 또는 크기가 서로 다른 구멍이 형성된 타공판(미도시)이 사용될 수 있다.

제1분사부(333)는, 공급관(321)과 연결되는 수직관(333a)이 몸체(331)의 내부에 배치되고, 수직관(333a)의 상단에 회전노즐(333b)이 설치되되, 회전노즐(333b)이 메쉬(M)의 중앙에 삽입된다. 이때, 공급관(321)으로부터 혼합물을 공급받아서 메쉬(M)에 혼합물을 분사시키면, 혼합물이 메쉬(M)를 통과하면서 거품이 생성된다. 이에 따라, 혼합물의 접촉면적이 커져서 오존가스가 물에 잘 용해된다.

타공판(334)은, 대략 원판형태로 복수의 구멍이 형성되고, 수직관(333a)에 끼워지되 메쉬(M)의 하단에 설치된다. 즉, 거품발생부(332)에서 생성된 거품이 타공판(334)의 구멍을 통해 아래로 떨어짐으로써, 거품의 체류시간을 연장할 수 있고 거품이 사그라지면서 혼합수가 생성된다. 이에 따라, 기체가스와 액체의 결합시간을 연장함으로써 기체가 액체에 잘 녹아든다.

제2분사부(336)는, 몸체(331)의 하부에 배치되되 몸체(331)의 둘레에 복수가 설치된다. 즉, 타공판(334)을 통해 떨어진 혼합수는 몸체(331)의 바닥에 모이고, 바닥에 모인 혼합수는 제2분사부(336)를 통해 후술할 버블발생부(350)로 분사된다. 이에 따른 설명은 후술한다.

여기서, 제2분사부(336)는 분사범위를 넓히기 위해서 분사노즐이 복수로 형성되거나 수직인 길이 방향으로 슬릿 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제2분사부(336)는 분사노즐이 후술할 버블발생부(350)를 향해 형성될 수 있다.

배출부(340)는, 일단은 본체(310)의 하부 둘레에 설치되어 본체(310)와 연결되고, 상부로 꺾여 형성된다. 또한, 배출부(340)는 본체(310)의 내부에 남아있는 잉여가스를 배출시키도록 배출부(340)의 상단에 배기부(341)가 설치된다.

버블발생부(350)는, 대략 복수의 구멍이 형성되되 직사각 형태의 타공패널을 사용하고, 제2분사부(336)에 대응하도록 몸체(331)의 상부 둘레에 복수가 설치된다. 이에 따라, 제2분사부(336)에서 분사된 혼합수가 부딪쳐 거품이 생성되고, 혼합수의 접촉면적이 늘어나면서 기체가 혼합수에 한번 더 녹아들어 양질의 혼합수가 생성된다.

압력측정부(360)는, 본체(310)의 상단에 설치되고, 본체(310)의 내부압력을 측정한다.

감압밸브(370)는, 본체(310)의 외부에 배치되되 일단이 본체(310)의 상단과 연결되고 타단은 공급관(321)과 연결되며, 본체(311)의 상단 연결 부위를 개폐한다. 즉, 압력측정부(360)로부터 측정된 압력이 설정압력(4K)을 초과하면 감압밸브(370)가 열리면서 본체(310)의 내부압력이 공급관(321)으로 바이패스되어 본체(310)의 내부압력이 떨어진다.

추가적으로, 상술한 배출부(340)의 배기구(341)를 통해 배출되는 잉여 오존가스를 최소화하기 위해 배오존처리부(160)가 더 구성된다.

도19에 도시된 것과 같이, 배오존처리부(160)는 서스히팅부재(161), 필터(162), 배기팬(163), 절연체(164)로 구성된다.

본 발명은 열에 취약한 오존가스를 히팅시켜서 배출시킴으로써 유해가스의 배출을 최소화하였다. 즉, 배기구(341)로부터 형성되는 배기관(미도시)을 감싸는 스테인레스 스틸 소재의 서스히팅부재(161)를 구성시키고, 이를 전열장치(미도시)와 열선으로 연결시킴으로써 서스히팅부재(161)가 가열되고, 그 열이 이를 지나는 배기관을 히팅시킴으로써, 배기관을 지나는 오존가스를 가열시켜 분해되도록 한다.

서스히팅부재(162)는 전열장치와 열선으로 연결되고 배기관에 접촉, 구성되어 배기관에 열을 전달하는 히팅로드(161a)와, 배기관보다 큰 직경으로 배기관을 둘러싼 원통 형태의 히팅관(161b)으로 구성되는데, 이때 히팅로드(161a)의 다른 끝 단은 히팅관(161b)과 접촉, 구성됨으로써 히팅로드(161a)의 열이 히팅관(161b)에도 전달되어 배기관을 둘러싼 히팅로드(161a)의 내측 공간에 열을 가두는 역할을 하여 배기관에 충분한 열전달이 이루어지도록 한다.

이를 통해 대략 200 내지 300의 열을 가함으로써 오존가스가 최대한 분해되고, 이를 거친 오존가스는 그 후단에 배치되는 필터(162)를 거침으로써 재차 걸러지도록 하는데, 히팅관(161b)의 열의 전달을 차단하기 위해 히팅관(161b)과 필터(162) 사이에는 절연체(164)가 구성되는 것이 바람직하다.

필터(162)는 다양하게 채용될 수 있는데, 카본필터를 적용하여 활성탄소에 의해 오존가스가 흡착되도록 하는 것이 바람직하다.

서스히팅부재(161)와 필터(162)를 경유한 잉여 오존가스는 최종적으로 배기팬(163)의 흡입력에 의해 외부로 배출되도록 한다.

이같이 서스히팅부재에 의하지 않고 UV 램프를 설치하여 조사된 UV 램프에 의해 오존을 태우는 방식을 채용할 수도 있다.

한편, 도14에 도시된 바와 같이 제2분사부(336)는, 버블발생부를 향해 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2분사부(336)에서 분사되는 오존수가 버블발생부(350)에 골고루 뿌려진다.

여기서, 도15에 도시된 바와 같이 타공판(334)은, 서로 다른 크기의 구멍이 복수로 형성될 수 있다. 이에 따라, 메쉬를 통해 생성된 혼합수와 거품이 타공판(334)에 체류하면서 함께 내려갈 수 있다.

도16에 도시된 바와 같이 버블발생부(350)는, 서로 다른 크기의 구멍이 복수로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2분사부(336)에서 분사된 혼합수 및 거품이 버블발생부(350)를 통과하면서 혼합수는 한번 더 거품이 되고 분사된 거품은 그대로 통과하여 접촉면적을 극대화하여 혼합수에 잔류하는 기체가스가 더욱 많은 양이 녹아들어 양질의 혼합수를 생성할 수 있다.

이와 같이 혼합된 오존수는 라인믹서(500)를 통과한 후 내부 또는 외부의 저장부에 저장되거나 직접 공급되게 된다.

도17 및 도18를 참조하면, 라인믹서(500)는 기준축(510), 다수의 믹싱부재(520)으로 구성된다.

라인믹서(500)는 기액혼합부를 통해 혼합된 오존수의 오존가스 용해율을 더욱 증진시키는 역할을 하는 것으로서, 오존수가 다수의 믹싱부재(520)를 경유하면서 오존가스의 접촉면적과 접촉시간을 늘림으로써 오존가스의 용해율을 높이는 것이다.

즉, 이를 위해 다수의 믹싱부재(520)가 라인믹서 내의 기준축(510)에 끼워지는데, 다수의 믹싱부재(520)는 대체로 회전판과 타공판으로 구성되어 형성된 홀을 통과하면서 용해가 잘 이루어지고, 또한 회전에 의해서 보다 잘 섞이도록 하는 것이다. 이와 같은 믹싱부재는 오존기체가 물에 잘 용해될 수 있도록 접촉면적과 시간을 연장시킬 수 있는 다양한 형태로 변경가능하다.

믹싱부재의 예로서, 도17에 하나의 회전판(520a)과 하나의 타공판(520b)을 예시하였다. 예시된 회전판(520a)은 유체가 통과하면서 회전판(520a)이 회전될 수 있도록 홀을 형성시킨 것이고, 예시된 타공판(520b)은 작은 홀을 다수 형성시킴으로써 유체가 좁은 홀을 통과하면서 접촉이 왕성하도록 하는 것이다.

한편, 본 발명의 고농도 오존수 제조장치는 도20에 참조되는 바와 같이 원수 열교환부(600)를 더 포함한다.

원수 열교환부(600)는 원수가 유입되는 측 배관 상에 형성되어 유입되는 원수와의 열교환을 통해 원수의 온도를 낮추는 역할을 한다.

온도가 낮을수록 오존수의 오존 농도가 커지게 되므로 고농도의 오존수 제조에 기여하는 일 구성이다.

이를 위해 원수 열교환부(600)는 내부 공간을 가지고 열교환배관(610)을 포함한다.

열교환배관(610)은 유입 및 유출관과 연결되며 나선형으로 형성됨으로써 원수 열교환부(600) 내부 공간과의 접촉면적이 넓어지도록 하고, 내부공간에는 물을 투입시키고 급속 냉동시키는 등에 의해서 저온 상태가 되도록 형성된다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

10 : 오존수공급기
20 : 오존수 살균 세척장치
30 : 오존얼음 제조부

Claims (5)

1. 수산물을 적재하는 트레이와;
   상기 트레이가 수용되는 내부공간을 가지고, 상기 트레이가 출입할 수 있는 도어가 일 면에 형성되며, 오존수가 공급되는 오존수투입구가 외면에 마련되고, 상기 내부공간에 자리잡은 트레이 측으로 상기 오존수투입구를 통해 공급된 오존수가 분사되도록 하는 다수의 노즐을 구비한 오존수분사기가 내측에 마련되는 본체;
   상기 오존수투입구를 통해 공급되는 오존수를 냉매압축사이클에 의해 오존얼음으로 변환 생성하는 오존얼음 제조부; 및
   오존수를 공급하는 오존수공급기를 포함하고,
   상기 오존수공급기는,
   외관을 형성하는 하우징;
   펌프에 의해 유입되는 물의 클러스터를 전기장에 의해 분리시키는 클러스터분리부;
   오존발생기로부터의 오존가스를 유입시키고 원수의 역류를 방지시키기 위한 역류방지부; 및
   상기 클러스터분리부를 통과한 물과 상기 역류방지부를 통해 유입되는 오존가스를 혼합하는 기액혼합부를 포함하며,
   상기 역류방지부는,
   일단에 투입구와 타단에 상기 투입구와 연결되는 수용공간이 형성되고 원수가 지나가는 원수라인의 한 부분에 결합되는 몸체와, 양단이 개구되고 외부에서 가스를 공급받는 유입구가 형성되며 상기 몸체와 결합하는 헤드부 및 상기 수용공간에 설치되고 상기 유입구 쪽의 작용압력이 상기 투입구 쪽의 작용압력보다 높을 때에만 상기 유입구가 개방되는 역류방지밸브; 및
   내부에 일정한 크기의 내부공간이 형성된 대략 길이가 긴 탱크 형태로서, 상단에는 오존발생기와 연결되도록 가스를 주입받는 가스유입부가 마련되고, 상기 역류방지밸브로 가스를 공급하는 가스공급부가 마련되며, 하부로 원수가 유입되도록 원수 라인과 연결되는 원수유입부가 마련되고, 상기 내부공간에 유입되는 원수를 배출하기 위해 하부 일측에 오버플로우부가 마련되는 본체 및 상기 본체의 내부에 삽입되며, 대략 구 형태의 물에 뜨는 재질의 부력밸브를 포함하는 보조역류방지유닛을 포함함으로써,
   상기 역류방지밸브 및 상기 보조역류방지유닛에 의해서 원수가 상기 오존발생기로 역류하는 것을 이중적으로 차단하는 것을 특징으로 하는,
   오존수 살균 세척장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 역류방지밸브의 전단과 후단에는 바이패스밸브가 연결되고 상기 바이패스밸브 간에는 바이패스관이 형성된 것을 특징으로 하는,
   오존수 살균 세척장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 본체에는, 상기 내부공간에 자리잡은 트레이 측으로 자외선이 조사되도록 내측면에 자외선램프가 구비되고, 상기 내부공간에 분사되는 오존수의 순환을 위한 송풍팬이 상면에 구비되는 것을 특징으로 하는
   오존수 살균 세척장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 본체의 외면에는 오존가스공급기로부터 오존가스가 공급되는 오존가스공급구가 형성되어, 상기 오존수공급기에 의해 공급된 오존수에 의해 상기 트레이에 적재된 수산물의 살균 세척이 진행된 후 상기 내부공간의 건조가 가능하고,
   상기 송풍팬의 내측에는 프리필터가 마련되어 상기 오존가스가 걸러져서 상기 송풍팬을 통해 배기되는 것을 특징으로 하는
   오존수 살균 세척장치.
5. 삭제

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