KR101951387B1 - 사우나, 목욕탕, 수영장 및 스파의 물을 자동역세 공정에 의해 청결, 무균 및 온도보정을 이루도록 하는 에너지 저감형 온도 보정시스템 - Google Patents
사우나, 목욕탕, 수영장 및 스파의 물을 자동역세 공정에 의해 청결, 무균 및 온도보정을 이루도록 하는 에너지 저감형 온도 보정시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 사우나, 목욕탕, 수영장, 스파 등에서 사용하는 온탕, 각종 열탕의 물에 포함되어 있는 각종 세균과 이물질을 제거하여 항상 깨끗하고 청결하면서 일정온도를 유지하는 무균수를 사용할 수 있도록 하는 기술로서, 더욱 상세하게는 온탕, 각종 열탕의 온수에 포함되어 있는 이물질을 필터를 통해 1차적으로 완벽하게 제거하고, 상기 이물질이 제거된 온수에 고온수를 공급하여 온도를 보정한 후, 다시 OH라디칼과 UV 살균을 통해 2차적으로 각종 오염물질과 세균을 완벽하게 제거함으로써 사우나, 목욕탕, 수영장 등의 온수를 새로 교체하지 않고 연속적으로 재이용이 가능하도록 하는 에너지 저감형 온도 보정시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 사우나, 목욕탕, 수영장, 스파 등에서 사용하는 온탕, 각종 열탕의 각종 세균과 이물질을 제거하여 항상 깨끗하고 청결한 무균수로 사용할 수 있고, 또한 일정 온도 이상을 유지할 수 있는 기술로서,
더욱 구체적으로는 온수 내에 포함되어 있는 이물질을 자동역세필터를 통해 1차적으로 완벽하게 제거하고, 이물질이 제거된 온수에 고온수를 공급하여 온도를 보정한 후, 다시 OH라디칼과 UV 살균을 통해 2차적으로 각종 유기물, 오염물질 및 세균을 완벽하게 제거함으로써,
사우나, 목욕탕, 수영장, 스파 등의 온수를 새로 교체하지 않고도 연속적으로 재이용이 가능하고, 자동역세필터, OH라디칼 및 UV를 이용한 각종세균제거 및 이물질제거가 가능한 에너지 저감형 온도 보정시스템에 관한 것이다.
스팀보일러 및 전기 히터에 의한 열 교환기 작동은 가스 및 화석연료에 의해 이루어진다.
상기 가스 및 화석연료는 고가의 연료로서, 사우나, 목욕탕, 수영장의 물의 온도를 높이려면 스팀의 압력에 따라 온도가 올라가기 때문에 많은 압축스팀발생을 필요로 하고 그에 따른 많은 연료의 소모가 발생하게 된다.
하지만 그 스팀의 활용도는 매우 낮아 수온 보정에 사용된 후에는 응축수가 되어 버려지며, 이때 응축수의 온도가 90℃를 넘는다.
따라서 사우나, 목욕탕, 수영장의 온도를 보정하기 위해 사용하는 스팀 사용량보다 버려지는 양이 많아 에너지 낭비가 매우 심하고, 이에 따른 많은 비용이 발생하게 된다.
또한 전기 히터에 의한 온도 보정은 일반적으로 8~30kw를 사용하여 보정하게 되는데 이때 사용되는 전기 소비량이 상당량에 이른다. 보통 사우나와 목욕탕 등은 보정용 전기히터를 적게는 4개 많게는 10개 이상 사용하는 곳이 많은데 전체전기 사용량을 고려하면 어마어마한 양이다.
이는 전기히터의 1kw당 열 생산량이 860kcal가 안되기 때문에 온도 보정시 장시간 전기히터의 작동에 따른 많은 전력소비가 필요하기 때문이다.
따라서 전기 히터에 의한 온도 보정 또한 소비전력의 낭비가 불가피하다.
또한 사우나, 목욕탕, 수영장의 수질 관리를 이용하여 일반적으로 샌드여과기를 사용한다. 상기 샌드 여과기는 처음에는 여과가 양호하나 몇 일이 지나면 이물질과 오염물이 범벅이 되어 모래입자 사이에 인체에서 탈락된 각질 및 이물질등이 여과를 방해하게 되고 이로 인해 어김없이 구멍이 뚫리게 되어 여과 없이 그대로 관통한다.
이를 방지하기 위해, 여과기를 열고 자주 모래를 섞어주면서 백워싱을 하면서 이물질을 제거해야 한다. 이를 반복적으로 하루에도 몇 번이고 이물질을 제거하여야 함으로서 관리의 한계에 이르게 된다.
또한 샌드여과기의 내부 온도는 30~40℃로서, 이는 대부분 세균의 배양 최상의 온도 조건과 같은 조건으로서, 상기 샌드여과기는 최적의 세균번식 환경을 제공하게 되어 이용수를 교체하고 샌드여과기를 통과되면 세균에 노출되어 오염수가 되는 셈이다.
이외에 변칙적으로 여과가 잘되지 않는 것을 감추기 위하여 조명을 흐리게 하거나 몸에 좋다는 이유를 들어 물속에 색소를 넣어 기능성 탕이라 은폐하기도 한다. 또한 이와 같은 업체도 물을 자주 교체하는가 하면 물을 넘치게 하여 깨끗한 물 보충함으로써 지저분한 물을 보정하는 경우도 많다.
상기의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명 사우나, 목욕탕, 수영장, 스파 등의 온탕, 각종 열탕으로부터 사용 후 배출되는 온수에 포함되어 있는 이물질을 자동역세필터를 통해 1차적으로 완벽하게 제거한 후, 고온수를 이용하여 온수의 온도를 보정하고, 온도가 보정된 온수에 포함되어 있는 미처리 상태의 이온 유기물, 오염물질 및 세균을 OH라디칼과 UV 살균시스템을 통해 제거하여 재순환시킴으로써 물을 무균화하여 온수를 교체하지 않고 연속적으로 사용할 수 있도록 하여 온수 교체 비용의 절감 효과를 갖는, 사우나, 목욕탕, 수영장 및 스파의 물을 자동역세 공정에 의해 청결, 무균 및 온도보정을 이루도록 하는 에너지 저감형 온도 보정시스템을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
본 발명은 사우나, 목욕탕, 수영장, 스파 등의 온수, 열수를 새롭게 교체하지 않더라도 연속적으로 재이용할 수 있으며, 청결, 무균 및 온도보정을 이룰 수 있는 에너지 저감형 온도 보정시스템에 관한 것으로서,
사우나, 목욕탕, 수영장, 스파에서 사용되는 온탕 또는 열탕과,
상기 온탕 또는 열탕으로부터 물을 배수하기 위한 배수관과,
상기 배수관을 통해 배수되는 물속에 포함되어 있는 머리카락을 포함한 이물질을 제거하는 헤어 켓쳐와,
상기 헤어 켓쳐를 거쳐 머리카락이 제거된 1차 처리수에 압력을 가하여 후단에 설치되어 있는 이물질 제거 자동역세필터로 이송하는 순환펌프와,
상기 순환펌프를 통해 공급되는 1차 처리수에 포함되어 있는 0.1nm 이상의 이물질을 제거하는 이물질 제거 자동역세필터와,
상기 이물질 제거 자동역세필터를 거친 2차 처리수와 고온수공급부로부터 공급되는 고온수를 혼합하여 물의 온도를 보정하는 고온주입 및 믹싱장치와,
상기 2차 처리수의 온도 보정을 위해 상기 고온주입 및 믹싱장치로 고온수를 공급하는 고온수공급부와,
상기 고온주입 및 믹싱장치를 통해 온도가 보정된 2차 처리수에 포함되어 있는 잔류 이물질, 세균을 OH라디칼을 통해 제거하는 OH라디칼 살균장치와,
상기 OH라디칼 살균장치를 거쳐 살균처리된 3차 처리수에 포함되어 있는 미처리 세균을 UV 램프를 통해 제거하는 UV 살균장치와,
상기 고온주입 및 믹싱장치로의 고온수 공급여부를 제어하는 제어수단을 포함하여 이루어지되, 상기 3차 처리수가 상기 온탕 또는 열탕으로 순환되도록 구성되는 것임을 특징으로 하는 사우나, 목욕탕, 수영장 및 스파의 물을 자동역세 공정에 의해 청결, 무균 및 온도보정을 이루도록 하는 에너지 저감형 온도 보정시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 고온수를 이용한 열탕온수 보정시스템은 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 사우나, 목욕탕, 수영장 등에서 사용한 후 배출되는 물에 포함되어 있는 이물질과 세균을 제거한 후, 고온수 탱크에 저장되어 있는 고온수를 사용하여 물의 온도를 보정하여 상기 사우나, 목욕탕, 수영장으로 재순환시킴으로써 온탕수를 새로 교체하지 않고 연속적으로 재사용할 수 있기 때문에 높은 에너지 절감 효과를 갖는다.
둘째. 필터를 통해 물에 포함되어 있는 이물질을 완벽하게 제거한 후, OH라디칼과 UV 살균 시스템을 통해 오염물질 및 세균까지 완벽하게 제거함으로써, 1차 사용된 온탕수를 새로 교체하지 않고 연속적으로 재사용함에 따른 안전성을 확보할 수 있다.
셋째. OH라디칼 살균장치와 UV 살균 시스템에 의한 연속 살균처리과정을 통해 물속에 잔류하고 있을지 모를 세균을 완벽하게 제거함과 동시에 유기물질도 분해함으로써 깨끗한 온수를 지속적으로 순환시켜 사용할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 저감형 온도 보정시스템의 전체 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저감형 온도 보정시스템을 구성하는 이물질 제거 자동역세필터의 여과과정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 저감형 온도 보정시스템을 구성하는 이물질 제거 자동역세필터의 역세과정을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저감형 온도 보정시스템을 구성하는 이물질 제거 자동역세필터의 여과과정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 저감형 온도 보정시스템을 구성하는 이물질 제거 자동역세필터의 역세과정을 나타낸 도면.
이하, 상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 도면과 함께 살펴보고자 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 에너지 저감형 온도 보정시스템을 도시한 것으로서,
본 발명에 따른 사우나, 목욕탕, 수영장 및 스파의 물을 자동역세 공정에 의해 청결, 무균 및 온도보정을 이루도록 하는 에너지 저감형 온도 보정시스템은 사우나, 목욕탕, 수영장, 스파에서 사용되는 온탕 또는 열탕(10)과,
상기 온탕 또는 열탕(10)으로부터 물을 배수하기 위한 배수관(20)과,
상기 배수관(20)을 통해 배수되는 물속에 포함되어 있는 머리카락을 포함한 이물질을 제거하는 헤어 켓쳐(30)와,
상기 헤어 켓쳐(30)를 거쳐 머리카락이 제거된 1차 처리수에 압력을 가하여 후단에 설치되어 있는 이물질 제거 자동역세필터로 이송하는 순환펌프(40)와,
상기 순환펌프(40)를 통해 공급되는 1차 처리수에 포함되어 있는 0.1nm 이상의 이물질을 제거하는 이물질 제거 자동역세필터(50)와,
상기 이물질 제거 자동역세필터(50)를 거친 2차 처리수와 고온수공급부로부터 공급되는 고온수를 혼합하여 물의 온도를 보정하는 고온주입 및 믹싱장치(60)와,
상기 2차 처리수의 온도 보정을 위해 상기 고온주입 및 믹싱장치(60)로 고온수를 공급하는 고온수공급부(70)와,
상기 고온주입 및 믹싱장치(60)를 통해 온도가 보정된 2차 처리수에 포함되어 있는 잔류 이물질, 세균을 OH라디칼을 통해 제거하는 OH라디칼 살균장치(80)와,
상기 OH라디칼 살균장치(80)를 거쳐 살균처리된 3차 처리수에 포함되어 있는 미처리 세균을 UV 램프를 통해 제거하는 UV 살균장치(90)와,
상기 고온주입 및 믹싱장치(60)로의 고온수 공급여부를 제어하는 제어수단(100)을 포함하여 이루어지되, 상기 3차 처리수가 상기 온탕 또는 열탕(10)으로 순환되도록 구성된다.
상기 온탕 또는 열탕(10) 내의 온수 또는 열수는 사용 시간이 경과함에 따라 온도가 떨어지며, 또한 이용자들로부터 발생되는 이물질, 머리카락 등에 의해 점차 오염된다.
일반적으로 온탕 또는 열탕 내의 물은 일정시점이 경과되면 전체적인 교체 작업이 진행된다. 이와 같은 종래 물 교체 방식은 물의 낭비, 물의 가열에 필요한 에너지 낭비, 교체 작업에 투입되는 인력 및 이용시간의 제한 등에 따른 경제적 손실이 발생한다.
본 발명에서는 종래 방식과 달리 기존 사우나, 목욕탕, 수영장 내에서 1차 사용된 온수 또는 열수를 필터처리, 살균, 온도 보정 등을 거쳐 온탕 또는 열탕(10)으로 다시 공급하여 순환시키되, 물의 일정 수질 및 일정 온도가 지속적으로 유지되도록 함으로써, 관리가 용이하고, 이용자의 편의를 도모하며 경제적인 큰 이점을 줄 수 있다.
본 발명에 따른 고온수를 이용한 열탕온수 보정시스템(1)의 기술 구성에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
상기 온탕 또는 열탕(10)을 통해 1차 사용후 배수되는 물은 배수관(20)을 통해 헤어 켓쳐(Hair catcher;30)로 공급된다.
상기 헤어 켓쳐(30)에서는 머리카락 외에 물속에 포함되어 있는 각종 입자가 큰 이물질을 1차적으로 걸러낸다. 이와 같은 헤어 켓쳐(30)에 의해 머리카락 및 입자가 큰 이물질을 제거함으로써 임펠러에 머리카락 등이 감기는 것을 방지하여 순환펌프(40)의 고장을 방지할 수 있다.
상기 온탕 또는 열탕(10)은 사우나, 목욕탕, 수영장 외의 다양한 장소에 사용될 수 있음은 자명하다. 즉 본 발명에서 제시되는 시스템은 사람들이 사용하는 온탕 또는 열탕(10)이 설치된 장소라면 어디에나 적용할 수 있는 시스템이다.
다시 말해, 다양한 장소에 설치된 온탕 또는 열탕(10)에서 1차적으로 사용된 물을 본 발명에 따른 시스템을 통해 순환시킴으로써, 이물질 제거 및 살균 처리와 고온수를 이용한 온도 보정과정에 의해 적정온도의 깨끗한 물로 정화하여 다시 온탕 또는 열탕(10)으로 연속적으로 순환시킬 수 있다.
상기 순환펌프(40)는 헤어 켓쳐를 거쳐 공급되는 물에 압력을 가하여 후단에 설치된 이물질 제거 자동역세필터(50)를 통과하도록 한다. 상기 이물질 제거 자동역세필터(50)를 통해 물속에 포함되어 있는 0.1nm 이상의 이물질이 제거된다.
상기 이물질 제거 자동역세필터(50)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형 케이스(501) 내부에 정밀세공구조를 갖는 폴리에틸렌 극세사층(502)이 형성되어 이루어진다.
상기 이물질 제거 자동역세필터(50)는 여과과정과 세정과정이 자동으로 반복수행되는 것으로서,
원통형 케이스(501)의 상부로부터 유입되어 수류의 압력에 의해 폴리에틸렌 극세사층(502)이 상부에서 하부 방향으로 압축되고, 이때 유입된 원수는 상기 폴리에틸렌 극세사층(502)을 통과하여 하부로 이동하면서 SS(Suspended Solid)성 물질을 제거하는 여과과정을 거치고,
상기 이물질 제거 자동역세필터(50) 내의 압력과 시간이 설정치에 도달하게 되면 원수유입을 중단하고, 역세수와 공기가 원통형 케이스(501)의 하부로부터 유입되어 상부로 이동하고, 이때 발생한 압력에 의해 폴리에틸렌 극세사층(502)이 하부에서 상부 방향으로 확장되면서 세정이 이루어지고, 이와 같은 역세를 통해 폴리에틸렌 극세사층(502)에 포집된 SS성 오염물질을 완전히 탈락시켜 완벽한 세정을 이룬 후 다시 여과과정과 역세과정이 반복 수행된다.
도면을 통해 살펴보면, 도 2는 이물질 제거 자동역세필터(50)에 의한 여과과정을 나타낸 도면으로서, 원통형 케이스(501)의 상부로부터 유입되는 수류의 압력에 의해 폴리에틸렌 극세사층(502) 상부에서 하부로 이동하면서 압축된다.
이때 유입된 원수는 상기 폴리에틸렌 극세사층(502)을 통과하여 하부로 이동하면서 SS성 물질이 여과된다.
상기 이물질 제거 자동역세필터(50)의 압력과 시간이 설정치에 도달하게 되면 원수유입은 중단되고 역세수와 공기가 원통형 케이스(501)의 하부로부터 유입되어 상부로 이동하면서 역세공정이 진행된다.
도 3은 이물질 제거 자동역세필터(50)의 역세과정을 나타낸 도면으로서, 원통형 케이스(501)의 하부로부터 역세수와 공기가 유입되고, 이때 발생한 압력에 의해 폴리에틸렌 극세사층(502)이 하부에 상부로 이동하면서 확장된다.
이와 같은 역세공정이 진행되면서 폴리에틸렌 극세사층(502)에 포집된 SS성 오염물질을 완전히 탈락시킴으로써 완벽한 세정이 이루어진다.
이와 같은 완벽한 세정이 이루어진 후에는 다시 도 2에 도시된 바와 같은 여과과정이 반복진행된다.
상기 순환펌프(40)를 통해 공급되는 물은 이물질 제거 자동역세필터(50)를 통과하면서 0.1nm 이상의 이물질이 걸러지게 된다. 이와 같이 이물질이 제거된 물은 외관상 깨끗한 상태를 유지하게 된다.
그러나 물리적 처리를 통해서는 물속에 포함되어 있는 세균, 유기물의 제거에 한계가 있으며, 이를 위해 본 발명에서는 OH라디칼 살균장치와, UV 살균장치를 후단에 두어 세균의 사멸과 유기물질의 분해과정을 거치도록 한다.
이와 같이 0.1nm 이상의 이물질이 제거된 물은 외관상 깨끗한 상태를 유지하게 된다. 그러나 물리적 처리를 통해서는 물속에 포함되어 있는 세균, 유기물의 제거에 한계가 있기 때문에 본 발명에서는 OH라디칼 살균장치와, UV 살균장치를 후단에 두어 세균의 제거와 유기물질의 분해과정을 거치도록 한다.
즉, OH라디칼 살균장치(80)를 거치도록 하여 세균을 제거한 후, 추가적으로 UV 살균장치(90)를 거치도록 하여 잔류하고 있는 세균의 제거와 함께 유기물질이 분해 제거하여 고도의 정화가 이루어지도록 한다.
상기 OH라디칼 살균장치(80)는 외부로부터 각각 공급되는 여기된 과산화수소와 오존(O3)을 1차혼합 반응시켜 1차 OH라디칼(OH Radical)을 생성하는 제1혼합부(801)와,
상기 제1혼합부(801)를 통해 공급되는 미반응 과산화수소와 오존(O3)이 금속촉매와 반응하여 2차 OH라디칼(OH Radical)을 생성하는 제1촉매부(802)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1혼합부(801)는 오존과 여기된 과산화수소를 오염수 및 산소와는 별도로 공급함으로써 상기 제1혼합부(801)의 후단에 위치하는 제1촉매부(802)에서의 촉매와의 접촉 확률을 높임에 따른 OH Radical 생성을 높이기 위한 구성이다.
상기 제1혼합부(801)에서의 오존(O3)과 여기 과산화수소의 반응식은 다음과 같다.
O3 + H2O2 --> 2OH + 3O2 ---> H2O + O2
상기 제1촉매부(802)는 오존과 여기된 과산화수소의 접촉 시간을 고려하여 제1촉매부(802)의 촉매장치의 용량을 결정하게 되며, 상기 접촉시간은 0.1초~1분, 1분~10분 또는 10분~30분 중 선택되는 어느 1종 이상을 기준으로 하여 촉매장치의 용량을 결정하게 되며, 보다 구체적으로는 접촉시간을 0.1초~1분으로 정한 경우에는 내경 5Ø~50Ø, 길이 50mm~500mm로 하고, 접촉시간을 1분~10분으로 정한 경우에는 내경 50Ø~1,000Ø, 길이 500mm~2000mm로 하며, 접촉시간을 10분~30분으로 정한 경우에는 내경 1,000Ø~5,000Ø, 길이 2,000mm~20,000mm로 한다.
상기 제1촉매부(802)의 충진 재료는 티타늄(Ti), 이산화티타늄(TiO2), 철(Fe), 크롬(Cr), 구리(Cu), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상을 관, 봉, 타공 판, 와이어 메쉬망, 강선 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 형상으로 하여 충진한다.
상기 충진 재료를 관 형상으로 하는 경우에는 두께는 KS 규격에 준하여, 외경이 5Ø~50Ø, 50Ø~100Ø 또는 100Ø~500Ø이고, 길이가 5mm~10mm, 10mm~50mm 또는 50mm~100mm가 되도록 한다.
그리고, 상기 충진 재료를 봉 형상으로 하는 경우에는 외경이 5Ø~50Ø, 50Ø~100Ø 또는 100Ø~500Ø이고, 길이가 5mm~10mm, 10mm~50mm, 50mm~100mm 또는 100mm~500mm가 되도록 한다.
또한, 상기 충진 재료를 타공 판 및 와이어 메쉬망으로 충진할 경우에는, 원형 또는 사각 촉매관의 형상을 갖는 제1촉매부(802)에 삽입될 수 있도록 하여 오존과 여기된 과산화수소와의 충분한 접촉시간을 갖도록 함과 동시에 막힘 없이 통과 할 수 있을 정도로 1~10겹, 10~100겹 또는 100~1,000겹의 겹침구조로 충진한다.
강선으로 충진할 경우에는 강선을 스프링 형상을 갖도록 하여 오존과 여기된 과산화수소와의 접촉면적을 늘릴 수 있도록 하고, 상기 오존과 여기된 과산화수소가 막힘 없이 순조롭게 통과될 수 있도록, 스프링 외경을 5Ø~50Ø, 50Ø~100Ø 또는 100Ø~500Ø로 하고, 길이를 5mm~10mm, 10mm~50mm, 50mm~100mm 또는 100mm~500mm로 하여 제1촉매부(802)에 충진한다. 그리고 상기한 충진 재료 외에도 촉매로서 촉매관에 충진될 수 있는 재료라면 사용이 가능하다.
그리고, 상기 제1촉매부(802)는 상기 촉매외에 길이 5 ~ 50mm, 두께 2 ~ 20mm의 순동 원통형 파이프의 금속촉매를 사용하거나, 또는 길이 5 ~ 50mm, 두께 2 ~ 20mm의 니켈 원통형 파이프, 길이 5 ~ 50mm, 두께 2 ~ 20mm의 크롬 원통형 파이프와, 길이 5 ~ 50mm, 두께 2 ~ 20mm의 철 원통형 파이프를 1:1:1 부피비율로 혼합된 것을 사용한다.
상기 UV 살균장치(90)는 오존생산 및 공급설비와 자외선을 이용한 AOP(고급산화법) 설비로서, 오존이 자외선(UV) 에너지에 의하여 광분해(Photolysis)되어 OH라디칼을 생성하는 방법으로, 오존은 자외선 영역인 254um에서 흡수성이 강하여 1몰의 오존과 1몰의 Proton이 반응하여 1몰의 과산화수소를 생성하고 생성된 과산화수소는 즉시 오존을 분해하는 initiator로 작용하여 OH라디칼을 생성하게 된다.
오존/UV AOP에서는 유기물이 UV에 의해서도 직접적으로 제거 될 수 있는 광 분해 반응이 일어날 수 있다는 점이다. 그러나 이 AOP는 오존용존량의 한계와 UV 처리 능력의 한계로 OH라디칼 생성량이 극히 적어 소용량의 처리 대상물에 적용될 수밖에 없다.
이와 같은 수처리과정으로 인해 1차 사용된 온수 또는 열수는 깨끗한 상태의 물로 정화되어 온탕 또는 열탕(10)으로 재공급할 수 있다.
이와 같은 과정을 거쳐 물을 재사용함으로써 수자원의 절약 효과와,
일정 온도를 유지하고 있는 온수 또는 열수를 적정 온도로 보정하여 재이용함으로써 에너지비용을 획기적으로 절감하는 효과를 갖는다.
상기 이물질 제거 자동역세필터(50)를 거친 물은 OH라디칼 살균장치(80)로 이송되기에 앞서 온도보정을 위한 고온주입 및 믹싱장치(60)로 이송된다.
상기 고온주입 및 믹싱장치(60)는 온탕 또는 열탕(10)에서 요구되는 온도 이하의 상태를 유지하고 있는 물(water)에 고온수공급부(70)로부터 공급되는 고온 상태의 물을 가하여 요구되는 물의 적정온도를 유지하게 한다. 즉 온도 보정이 이루어진다.
상기 고온수공급부(70)는 도 1에 도시된 바와 같이, 고온수를 저장하는 고온수 저장탱크(701)와, 상기 고온수 저장탱크(701) 내의 물의 온도가 설정 온도보다 떨어질 경우 보일러를 거치도록 물을 순환시키는 고온수순환펌프(702)와, 상기 고온수순환펌프(702)에 의해 공급되는 물을 가열하여 물의 온도를 상승시키는 보일러(703)와, 상기 고온수 저장탱크(701) 내의 물의 온도가 설정 온도보다 높을 경우 물의 온도를 낮추기 위해 냉수를 공급하는 냉수공급부(704)와, 상기 고온수 저장탱크(701) 내의 고온수를 고온주입 및 믹싱장치(60)로 분배 공급하는 고온분배기(705)를 포함하여 이루어진다.
상기 고온수 저장탱크(701)는 80℃ 이상의 고온수를 저장하고 있다가 고온분배기(705)를 통해 고온주입 및 믹싱장치(60)로 공급하여 순환펌프(40)를 통해 공급되는 물의 온도를 보정하는 역할을 수행하게 된다.
상기 고온수 저장탱크(701)로부터 고온주입 및 믹싱장치(60)로 공급되는 고온수의 공급여부는 전자밸브(102)의 개폐를 통해 제어되며, 이때 전자밸브(102)의 개폐는 제어부(100)에 의해 결정된다.
즉, 온탕 또는 열탕(10)의 물의 온도가 설정된 값보다 낮아지면 온도센서(101)를 통해 이를 감지하여, 그 감지 신호는 제어부(100)로 전송되고, 상기 제어부(100)는 전자밸브(102)를 열어 고온수 저장탱크(701)에서 80℃ 이상의 고온수가 고온 주입 및 믹싱 장치(60)로 유입되어 낮아진 수온을 올리게 된다.
온탕 또는 열탕(10)의 물의 온도가 설정된 값에 이르게 되면 온도센서(101)는 이를 감지하여, 그 감지 신호를 제어부(100)로 전송하여, 제어부(100)에 의해 전자밸브(102)를 닫음으로써 온도의 보정은 완료된다.
이와 같은 온도의 보정은 자동으로 계속 반복되어 항상 일정한 온도의 물을 연속적으로 사용할 수 있도록 한다. 그리고 이와 같은 과정은 자동적으로 수행되기 때문에 유지 관리가 매우 용이하며, 또한 이로 인해 에너지비용 절감과 기존 방식의 온도 보정에 따른 위험성을 제거할 수 있다는 효과를 갖게 된다.
온탕 또는 열탕(10)에서의 수온은 설정된 값에 따라 온도를 유지하게 되나, 시간이 흐름에 따라 외부의 온도의 영향과 사용자 등에 의해 온도가 떨어지게 된다.
이때 떨어진 온도를 높이기 위한 온도 보정으로서, 종래에는 스팀 열 교환기와 전기히터를 배관에 연결하여 순환되는 물에 직접 가열하는 방식으로 온도 보정이 이루어졌다. 이때 스팀은 고압과 고온을 사용하다 보니 종종 이용자 등이 화상을 입는 등 사고가 빈번히 발생하고 에너지 비용도 크게 발생한다.
그리고 전기히터의 경우, 순환되는 물을 직접 가열하는 방식이기 때문에 물의 온도를 바로 올릴 수 없으며, 또한 전기히터의 용량이 크다 보니 전기소모가 많이 발생하여 과다한 에너지 비용 발생과 전기 누전의 위험이 있다.
따라서, 본 발명에서는 별도의 온도 보정을 위한 기술을 제공함으로써 이와 같은 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 고온수를 이용한 열탕온수 보정시스템은 헤어 켓쳐와, 이물질 제거 자동역세필터를 통해 원수로부터 이물질을 완벽하게 제거하고, OH라디칼과 UV 살균 시스템을 통해 원수 내의 오염물질과 세균을 완벽하게 제거하며, 기존의 스팀, 전기히터 등을 사용하던 각종 온탕의 온도보정방법을 대체하여 고온수탱크로부터 공급되는 고온수를 이용하여 온탕수의 온도를 보정함으로써, 온탕수를 교체하지 않고 연속적으로 순환시켜 사용함으로써 안전한 이용과 에너지 절감효과가 있어 산업상 이용가능성이 크다.
10 : 온탕 또는 열탕 20 : 배수관
30 : 헤어 켓쳐 40 : 순환펌프
50 : 자동역세필터 60 : 고온주입 및 믹싱장치
70 : 고온수공급부 80 : OH라디칼 살균장치
90 : UV 살균장치 100: 제어부
101: 온도센서 102: 전자밸브
701: 고온수 저장탱크 702: 고온수순환펌프
703: 보일러 704: 냉수공급부
705: 고온분배기
30 : 헤어 켓쳐 40 : 순환펌프
50 : 자동역세필터 60 : 고온주입 및 믹싱장치
70 : 고온수공급부 80 : OH라디칼 살균장치
90 : UV 살균장치 100: 제어부
101: 온도센서 102: 전자밸브
701: 고온수 저장탱크 702: 고온수순환펌프
703: 보일러 704: 냉수공급부
705: 고온분배기
Claims (6)
- 사우나, 목욕탕, 수영장, 스파에서 사용되는 온탕 또는 열탕(10)과,
상기 온탕 또는 열탕(10)으로부터 물을 배수하기 위한 배수관(20)과,
상기 배수관(20)을 통해 배수되는 물속에 포함되어 있는 머리카락을 포함한 이물질을 제거하는 헤어 켓쳐(30)와,
상기 헤어 켓쳐(30)를 거쳐 머리카락이 제거된 1차 처리수에 압력을 가하여 후단에 설치되어 있는 이물질 제거 자동역세필터로 이송하는 순환펌프(40)와,
상기 순환펌프(40)를 통해 공급되는 1차 처리수에 포함되어 있는 0.1nm 이상의 이물질을 제거하는 이물질 제거 자동역세필터(50)와,
상기 이물질 제거 자동역세필터(50)를 거친 2차 처리수와 고온수공급부로부터 공급되는 고온수를 혼합하여 물의 온도를 보정하는 고온주입 및 믹싱장치(60)와,
상기 2차 처리수의 온도 보정을 위해 상기 고온주입 및 믹싱장치(60)로 고온수를 공급하는 고온수공급부(70)와,
상기 고온주입 및 믹싱장치(60)를 통해 온도가 보정된 2차 처리수에 포함되어 있는 잔류 이물질, 세균을 OH라디칼을 통해 제거하는 OH라디칼 살균장치(80)와,
상기 OH라디칼 살균장치(80)를 거쳐 살균처리된 3차 처리수에 포함되어 있는 미처리 세균을 UV 램프를 통해 제거하는 UV 살균장치(90)와,
상기 고온주입 및 믹싱장치(60)로의 고온수 공급여부를 제어하는 제어부(100)을 포함하여 이루어지되, 상기 3차 처리수가 상기 온탕 또는 열탕(10)으로 순환되도록 구성되는 것에 있어서,
원통형 케이스(501) 내부에 정밀세공구조를 갖는 폴리에틸렌 극세사층(502)이 형성되어 이루어진 것으로서, 원통형 케이스(501)의 상부로부터 유입되어 수류의 압력에 의해 폴리에틸렌 극세사층(502)이 상부에서 하부 방향으로 압축되고, 이때 유입된 원수는 상기 폴리에틸렌 극세사층(502)을 통과하여 하부로 이동하면서 SS(Suspended Solid)성 물질을 제거하는 여과과정을 거치고, 상기 원통형 케이스(501) 내부의 압력과 시간이 설정치에 도달하게 되면 원수유입을 중단하고, 역세수와 공기가 원통형 케이스(501)의 하부로부터 유입되어 상부로 이동하고, 이때 발생한 압력에 의해 폴리에틸렌 극세사층(502)이 하부에서 상부 방향으로 확장되면서 세정이 이루어지고, 이와 같은 역세를 통해 폴리에틸렌 극세사층(502)에 포집된 SS(Suspended Solid)성 오염물질을 완전히 탈락시켜 완벽한 세정을 이룬 후 다시 여과과정과 역세과정이 반복되도록 구성된 이물질 제거 자동역세필터(50)를 통해 온수 내에 포함되어 있는 이물질을 1차적으로 제거하고,
1차적으로 이물질이 제거된 온수에 80℃를 초과하는 고온수를 공급하여 온도를 보정한 후,
외부로부터 각각 공급되는 여기된 과산화수소와 오존(O3)을 1차혼합 반응시켜 1차 OH라디칼(OH Radical)을 생성하는 제1혼합부(801)와, 상기 제1혼합부(801)를 통해 공급되는 미반응 과산화수소와 오존(O3)이 금속촉매와 반응하여 2차 OH라디칼(OH Radical)을 생성하는 제1촉매부(802)를 포함하여 이루어지는 OH라디칼 살균장치(80)와, UV 살균장치(90)를 통해 2차적으로 유기물, 오염물질 및 세균을 제거하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 사우나, 목욕탕, 수영장 및 스파의 물을 자동역세 공정에 의해 청결, 무균 및 온도보정을 이루도록 하는 에너지 저감형 온도 보정시스템.
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