KR102171795B1 - 오존수 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 물에 오존 가스를 용존시켜 오존수를 생성한 후 이를 필요로 하는 장치로 공급하는 것으로서, 생성된 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 물에 다시 공급하여 리사이클 모드를 수행할 수 있다.

Description

오존수 공급 시스템 {PESTICIDE SPRAYING APPARATUS}

본 발명은 오존수 공급 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 오존수의 생성시 오존 가스의 용존 효율을 대폭 향상시킬 수 있고, 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 재활용할 수 있는 오존수 공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 오존(ozone)은 강력한 산화력을 가지고 있어서 오래 전부터 산화제로 사용되어 왔으며, 현재는 수질 및 대기의 정화시설 외에도 여러 분야에서 살균, 탈취, 세척, 탈색 등의 용도로 널리 이용되고 있다. 즉, 최근에는 정밀화학 분야 및 전기전자 분야 등에서도 오존의 사용이 늘어나는 추세이다.

오존은 주로 액체인 물에 오존 가스를 혼합시킨 오존수의 상태로 사용하고 있다. 상기와 같은 오존수는 탈취, 살균 및 세정 등의 능력이 뛰어나고, 사용 후에도 잔유물이 남지 않는 장점이 있다. 따라서, 최근에는 반도체 소재 또는 디스플레이 소재 등의 세정 공정에 오존수를 사용하는 기술이 개발되었다.

상기와 같은 세정 공정은 물질에 묻어 있는 오염물을 제거하기 위한 공정으로서, 전기/전자, 기계/금속 등을 포함하는 다양한 산업 분야에서 필수적인 공정이다. 오존수를 이용한 세정 방식은, 황산과 염산 등의 화학약품을 이용한 세정 방식보다 안전하고 세정 이후의 후처리가 용이하기 때문에 최근에 널리 사용되는 추세이다.

한편, 오존 가스는 물에 대한 용해도가 낮아서 고농도의 오존수를 효율적으로 생산하기 어려운 문제가 있다. 그에 따라서, 오존 가스의 사용량 대비 오존수의 정화 능력을 충분히 확보하여 활용하기 어려웠다. 따라서, 최근에는 오존 가스의 용존 농도를 높이기 위한 다양한 방법이 연구 개발되고 있다.

예를 들면, 한국등록특허 제10-0973491호(발명의 명칭: 오존버블 함유 오존수 생성장치, 등록일: 2010.07.27.)에는, 오존버블을 함유하고 있는 오존수를 생성하는 장치가 개시되어 있다. 즉, 한국등록특허 제10-0973491호(발명의 명칭: 오존버블 함유 오존수 생성장치, 등록일: 2010.07.27.)에서는, 오존수에 오존 나노버블을 부가하여 세정력이 우수한 오존나노버블 함유 오존수를 생성하여 이용할 수 있다.

하지만, 기존의 다양한 기술 개발 노력에도 불구하고 오존수에 대한 오존 가스의 용존 농도를 획기적으로 높이는데 한계가 있다. 그로 인하여, 오존 가스의 사용량 대비 오존수의 생산 효율과 사용 효과를 충분히 확보하기 어렵고, 그 때문에 오존수를 생산하여 공급하는 시스템의 효율성이 전반적으로 낮아지는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-0973491호(등록일: 2010.07.27.)

본 발명의 실시예는, 오존수의 생성시 오존 가스의 용존 효율을 높일 수 있는 오존수 공급 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 오존 농도가 높은 오존수를 더 원활하게 생산 및 공급할 수 있는 오존수 공급 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 기생성된 오존수에서 배출되는 불용성 오존 가스를 다시 재활용할 수 있는 오존수 공급 시스템을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 물에 오존 가스를 용존시켜 오존수를 생성한 후 이를 필요로 하는 장치로 공급하는 오존수 공급 시스템에 있어서, 생성된 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 물에 다시 공급하여 리사이클 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템을 제공한다.

바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 오존수를 저장하는 오존수 탱크, 상기 오존수 탱크에 물을 공급하는 물 공급 라인, 상기 오존수 탱크에 저장된 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 상기 물 공급 라인 측으로 다시 공급하기 위한 리사이클 라인, 및 상기 물 공급 라인 상에 배치되고 상기 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 물 공급 라인을 통해 공급되는 물에 용존시키는 리사이클 용존 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 상기 오존수 탱크에 저장된 오존수를 외부로 유출한 후 상기 오존수 탱크로 다시 유입하도록 마련되는 오존수 순환 라인, 및 상기 오존수 순환 라인 상에 배치되고 오존 가스 발생기에 의해 생성되는 오존 가스를 상기 오존수 순환 라인을 통해 순환하는 오존수에 공급하여 용존시키는 메인 용존 모듈을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 리사이클 라인의 일단부는 상기 리사이클 용존 모듈에 연결될 수 있고, 상기 리사이클 라인의 타단부는 상기 오존수 탱크의 상부에 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 리사이클 용존 모듈은, 상기 물 공급 라인과 연통되는 내부 유로가 형성되고 상기 리사이클 라인을통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 내부 유로로 안내하도록 상기 리사이클 라인의 일단부와 연결되는 리사이클 인젝터를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 리사이클 인젝터는 벤츄리 인젝터(venturi injector)로 제공될 수 있다.

바람직하게, 상기 리사이클 용존 모듈은, 상기 리사이클 인젝터에 장착되고 상기 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 리사이클 인젝터의 상기 내부 유로에 전달하여 상기 내부 유로를 통과하는 물에 다수의 기포를 발생시키는 기포 발생기를 더 포함할 수 있다.

상기 리사이클 인젝터는, 상기 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 내부 유로에 공급하도록 상기 리사이클 라인의 일단부와 연결되는 인젝터 연결부를 포함할 수 있다.

상기 기포 발생기는, 상기 인젝터 연결부의 내부에 배치되고 일단부가 막힌 관 형상으로 마련된 기포 발생기 본체, 상기 기포 발생기 본체의 타단부에 형성되고 상기 오존 가스 발생기에 의해 생성된 오존 가스를 유입하도록 상기 인젝터 연결부와 상기 오존 가스 발생기의 연결 부위에 연통되게 배치되는 가스 유입부, 및 상기 가스 유입부로 유입된 오존 가스를 상기 내부 유로에 공급하여 상기 내부 유로를 통과하는 오존수에 다수의 기포를 발생시키도록 상기 기포 발생기 본체에 마련된 가스 배출부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 상기 리사이클 라인 상에 배치되고 상기 리사이클 모드의 작동을 선택적으로 실시하도록 상기 리사이클 라인에 대해 개폐 조절하는 리사이클 밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 리사이클 밸브는, 상기 오존수 탱크의 내부에 존재하는 불용존 오존 가스의 압력이 설정 압력 이상일 경우에만 개방되도록 제어될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 상기 리사이클 라인을 따라 유동되는 불용존 오존을 상기 리사이클 용존 모듈 측으로 밀어내도록 마련된 리사이클 송풍기를 더 포함할 수 있다.

상기 리사이클 송풍기는 상기 리사이클 모드시에만 동작될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 상기 물 공급 라인의 물 유동 방향을 기준으로 상기 리사이클 용존 모듈의 상류에 위치한 열교환기를 더 포함할 수 있다.

상기 열교환기는, 상기 물 공급 라인을 따라 상기 리사이클 용존 모듈로 공급되는 물의 온도를 떨어뜨려 상기 리사이클 용존 모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 물에 오존 가스를 용존시켜 오존수를 생성하되, 그와 동시에 리사이클 모드를 수행하여 생성된 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 물에 다시 공급하여 재활용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 다시 재사용하는 구조이므로, 오존 가스의 사용량을 줄일 수 있고, 불용존 오존 가스를 외부로 배출하기 위한 처리 비용을 절감할 수 있으며, 오존 가스의 사용량 대비 오존수의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 물 공급 라인을 통해 공급되는 물에 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 공급하기 위한 리사이클 용존 모듈을 구비한 구조이므로, 오존수의 생성시 사용되는 물에 불용존 오존 가스를 미리 용존시킬 수 있고, 그로 인하여 오존수의 생산 효율을 향상시킬 수 있으며 오존 농도가 높은 오존수를 원활하게 생산할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 물 공급 라인에서 리사이클 용존 모듈의 상류에 열교환기를 배치한 구조이므로, 리사이클 용존 모듈로 공급되는 물의 온도를 낮춰 리사이클 용존 모듈의 성능을 극대화시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 열교환기에 의해 물의 온도가 떨어지므로, 물에 대한 오존 가스의 용존율을 향상시킬 수 있고, 오존 가스가 물에 용존된 상태에서 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 리사이클 용존 모듈의 인젝터 연결부에 기포 발생기를 배치한 구조이므로, 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 리사이클 용존 모듈의 내부 유로를 통과하는 물에 공급하여 물에 다수의 기포를 발생시킬 수 있고, 그로 인해서 물과 오존 가스의 기액 접촉면을 증가시켜 물질 전달 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 기포 형태의 불용존 오존 가스가 물 공급 라인을 통해 공급되는 물에 효율적으로 용존될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 리사이클 라인에 대해 개폐 조절하는 리사이클 밸브를 리사이클 라인 상에 배치한 구조이므로, 리사이클 밸브의 개폐 작동을 조절하여 리사이클 모드의 작동을 선택적으로 실시할 수 있고, 특히 오존수 탱크의 내부에 존재하는 불용존 오존 가스의 압력이 설정 압력 이상일 경우에만 개방 제어함으로써 불용존 오존 가스가 오존수 탱크의 내부에 설정량 이상으로 저장된 상태에서만 리사이클 모드를 작동시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오존수 공급 시스템은, 리사이클 라인을 따라 유동되는 불용존 오존 가스를 리사이클 용존 모듈 측으로 밀어내는 리사이클 송풍기를 마련한 구조이므로, 불용존 오존 가스를 리사이클 라인을 따라 원하는 압력으로 더욱 안정적으로 공급할 수 있고, 리사이클 송풍기를 리사이클 모드시에만 동작시켜 불용존 오존 가스를 리사이클 모드에서만 유동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 오존수 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3는 도 2에 도시된 리사이클 용존 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 리사이클 용존 모듈의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에서 도시된 리사이클 용존 모듈의 주요부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 오존수 공급 시스템에서 오존수 생성 모드의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오존수 공급 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 리사이클 용존 모듈의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 리사이클 용존 모듈의 주요부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 기포 발생기의 배치 구조를 나타낸 도면이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템(10)이 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 오존수 공급 시스템(10)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3는 도 2에 도시된 리사이클 용존 모듈(900)을 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 리사이클 용존 모듈(900)의 내부 구조를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3에서 도시된 리사이클 용존 모듈(900)의 주요부를 나타낸 분해 사시도이다. 도 6은 도 2에 도시된 오존수 공급 시스템(10)에서 오존수 생성 모드의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템(10)은 오존수 탱크(100), 물 공급 라인(200), 오존 가스 발생기(300), 오존 공급 라인(400), 오존수 순환 라인(500), 메인 용존 모듈(600), 오존수 배출 라인(700), 리사이클 라인(800), 및 리사이클 용존 모듈(900)을 포함할 수 있다.

본 실시예의 오존수 공급 시스템(10)은 물(DW)에 오존 가스(OZ)을 용존시켜 오존수(OW)를 생성한 후 이를 필요로 하는 외부 장치로 공급하기 위한 장치이다. 예를 들면, 오존수 공급 시스템(10)에 의해 오존수(OW)를 공급 받는 외부 장치로는, 반도체 소재 또는 디스플레이 부재의 제조시 세정 공정에 사용되는 오존수 세정 장치가 대표적이다.

한편, 본 실시예의 오존수 공급 시스템(10)은, 오존수 생성 모드, 오존수 배출 모드, 물 공급 모드, 또는 리사이클 모드 등을 적절하게 조합하여 작동할 수 있다. 오존수 생성 모드는 원하는 오존 농도의 오존수(OW)을 생성하는 모드이고, 오존수 배출 모드는 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)를 외부 장치로 배출하는 모드이며, 물 공급 모드는 오존수(OW)의 생성에 사용되는 물(DW)을 오존수 탱크(100)에 공급하는 모드이고, 리사이클 모드는 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)에서 배출되는 불용존 오존 가스(OZ')를 오존수 탱크(100)에 공급되는 물(DW)에 다시 공급하여 용존시키는 모드이다.

상기와 같은 리사이클 모드는, 오존수(OW)에 용존되었다가 외부로 다시 배출되는 불용존 오존 가스(OZ')를 버리지 않고 재사용함으로써, 오존수 탱크(100)에 공급되는 물(DW)에 불용존 오존 가스(OZ')를 용존시켜 오존수 생성 모드의 효율을 향상시킬 수 있고, 오존수(OW)의 생성에 사용되는 오존 가스(OZ)의 낭비를 감소시킬 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 오존수 탱크(100)는 오존수(OW)를 저장하기 위한 수단이다. 상기와 같은 오존수 탱크(100)의 내부에는 외부 장치에 공급하기 위한 오존수(OW)가 저장될 수 있다.

오존수 탱크(100)에는 오존수(OW)의 저장 수위를 실시간으로 측정하기 위한 오존수 수위 감지부(110)가 마련될 수 있다. 상기와 같은 오존수 수위 감지부(110)는 다양한 종류의 수위 감지 센서(112)로 구성될 수 있다. 일례로, 오존수 수위 감지부(110)의 수위 감지 센서(112)로는 플로팅 센서, 초음파 센서, 또는 정전용량형 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는, 수위 감지 센서(112)가 오존수 탱크(100)의 상부와 하부에 양단부가 연결된 수위 감지 라인(114)에 배치되는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 오존수 탱크(100)에 직접 설치될 수도 있다.

오존수 탱크(100)의 상부에는 오존수(OW)에서 배출된 불용존 오존 가스(OZ')를 정화시켜 외부로 배출하기 위한 오존 가스 킬러부(120)가 마련될 수 있다. 상기와 같은 오존 가스 킬러부(120)는, 오존수 탱크(100)의 내부에 저장된 불용존 오존 가스(OZ')를 외부에 배출할 필요가 있을 때 사용되는 장치로서, 불용존 오존 가스(OZ')를 사람과 환경에 무해한 산소나 물 등으로 분해하여 외부로 배출시킬 수 있다.

여기서, 오존 가스 킬러부(120)는 오존수 탱크(100)의 상부에 연결된 오존 가스 배출 라인(122)에 배치될 수 있다. 오존 가스 배출 라인(122)에는 불용존 오존 가스(OZ')의 배출을 제어하기 위한 오존 가스 배출 밸브(124)가 마련될 수 있다. 상기와 같은 오존 가스 배출 밸브(124)는, 불용존 오존 가스(OZ')의 배출이 필요한 경우에만 선택적으로 개방되거나, 또는 불용존 오존 가스(OZ')를 소정량만 상시 배출하도록 적정 크기의 개도량으로 개방 및 유지될 수도 있다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 물 공급 라인(200)은 오존수 탱크(100)에 공급되는 물(DW)을 안내하기 위한 유로이다. 상기와 같은 물 공급 라인(200)은 파이프 또는 호스 등으로 형성될 수 있다. 물 공급 라인(200)의 일단부는 오존수 탱크(100)에 연결될 수 있고, 물 공급 라인(200)의 타단부는 물을 설정 수압으로 공급하기 위한 물 공급원(미도시)에 연결될 수 있다. 일례로, 물 공급원은, 오존수 탱크(100)에 공급되는 물(DW)을 저장하는 물 탱크, 및 물 탱크에 저장된 물을 물 공급 라인(200)으로 펌핑하는 물 공급 펌프를 포함할 수 있다.

물 공급 라인(200)을 통해 공급되는 물(DW)은, '순수' 또는 '초순수'라고 불리는 탈이온수(DIW, deionized water)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 탈이온수는 용해되어 있는 이온을 모두 제거한 물이다.

물 공급 라인(200)에는 물 공급 라인(200)을 통한 물(DW)의 공급을 조절하기 위한 물 공급 밸브(210)가 마련될 수 있다. 즉, 물 공급 밸브(210)의 개폐를 조절하여 물 공급 라인(200)을 통한 물(DW)의 공급 여부를 결정하거나, 또는 물 공급 밸브(210)의 개도량을 조절하여 물 공급 라인(200)을 통한 물(DW)의 공급량을 결정할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템(10)은, 물 공급 라인(200)의 물 유동 방향을 기준으로 리사이클 용존 모듈(900)의 상류에 위치한 열교환기(220)를 더 포함할 수 있다.

즉, 열교환기(220)는 물 공급 라인(200) 상에 배치하되, 리사이클 용존 모듈(900)을 향해 유동되는 물(DW)의 온도를 감소시킬 수 있다. 도 2를 기준으로 설명하면, 물 공급 라인(200)의 물 유동 방향이 물 공급 라인(200)의 좌측에서 우측을 향해 설정될 수 있고, 열교환기(220)와 리사이클 용존 모듈(900)이 물 공급 라인(200) 상에 물 유동 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.

열교환기(220)는 물 공급 라인(200)을 따라 리사이클 용존 모듈(900)로 공급되는 물(DW)의 온도를 낮춤으로써, 리사이클 용존 모듈(900) 및 메인 용존 모듈(600)의 성능을 대폭 향상시킬 수 있다. 즉, 리사이클 용존 모듈(900) 또는 메인 용존 모듈(600)에 사용되는 물(DW)의 온도가 낮아지면, 물(DW)에 용존되는 오존 가스(OZ)의 용존량이 증가될 수 있고, 뿐만 아니라 오존 가스(OZ)가 물(DW)에 용존된 상태에서 안정적으로 유지될 수 있다.

참고로, 도 2와 도 6에 도시된 도면부호 'CW1'와 'CW2'는 열교환기(220)에 제공되는 냉각 매체를 나타낸다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 오존 가스 발생기(300)는 오존수(OW)의 생성에 사용하기 위한 오존 가스(OZ)를 발생시키기 위한 장치이다. 오존 가스 발생기(300)는 오존 가스(OZ)의 생성 방법에 따라 다양한 종류가 존재한다. 본 실시예에서는 오존 가스(OZ)의 생성이 가능한 모든 종류의 오존 가스 발생기(300)가 사용될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 오존 가스 발생기(300)가 질소 가스(N) 및 산소 가스(O)를 전달 받아 오존 가스(OZ)를 생성하는 것으로 설명한다.

오존 가스 발생기(300)의 일측에는, 질소 가스(N)를 내부로 공급받기 위한 질소 공급 라인(310) 및 산소 가스(O)를 외부에서 공급받기 위한 산소 공급 라인(320)이 연결될 수 있다. 질소 공급 라인(310)과 산소 공급 라인(320)에는, 질소 가스(N) 및 산소 가스(O)를 일정한 공급 압력으로 제공하기 위한 레귤레이터(312, 322)가 각각 배치될 수 있고, 질소 가스(N) 및 산소 가스(O)의 유량 측정 및 유량 제어를 위한 질량 유체 제어기(MFC, mass flow controller)(314, 324)가 각각 배치될 수 있다.

오존 가스 발생기(300)의 타측에는, 오존 가스(OZ)를 외부로 배출하기 위한 오존 가스 배출구(미도시)가 마련될 수 있다. 오존 가스 배출구는 오존 공급 라인(400)를 통해 메인 용존 모듈(600)에 연통되게 연결될 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 오존 공급 라인(400)은, 오존 가스 발생기(300)에서 생성된 오존 가스(OZ)를 메인 용존 모듈(600)로 안내하기 위한 유로이다. 즉, 오존 공급 라인(400)의 일단부는 메인 용존 모듈(600)에 연결될 수 있고, 오존 공급 라인(400)의 타단부는 오존 가스 발생기(300)의 오존 가스 배출구에 연결될 수 있다. 상기와 같은 오존 공급 라인(400)에도 오존 가스(OZ)를 일정한 공급 압력으로 제공하기 위한 오존 가스 레귤레이터(410)가 배치될 수 있다.

한편, 본 실시예와 다르게, 오존 공급 라인(400)이 생략되고, 오존 가스 발생기(300)의 오존 가스 배출구가 메인 용존 모듈(600)에 직접 연결되는 것도 가능하다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 오존수 순환 라인(500)은, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수를 외부로 유출한 후 오존수 탱크(100)로 다시 유입시키기 위한 유로이다. 오존수 순환 라인(500)은 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)의 일부를 연속적으로 순환할 수 있는 형상으로 마련될 수 있다.

즉, 오존수 순환 라인(500)의 하단부는 오존수 탱크(100)의 하부에 연결될 수 있고, 오존수 순환 라인(500)의 상단부는 오존수 탱크(100)의 상부에 연결될 수 있다. 따라서, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)는, 오존수 순환 라인(500)의 하단부로 유출될 수 있고, 오존수 순환 라인(500)을 따라 유동된 후 오존수 순환 라인(500)의 상단부를 통해 오존수 탱크(100)의 내부로 유입될 수 있다.

오존수 순환 라인(500)에는 오존수 순환 라인(500)을 통해 유동되는 오존수(OW)를 펌핑하기 위한 오존수 펌프(510)가 배치될 수 있다. 오존수 펌프(510)는 오존수 순환 라인(500)에 마련되되, 메인 용존 모듈(600)보다 오존수 순환 라인의 상류에 배치될 수 있다. 따라서, 오존수 펌프(510)에 의해 펌핑된 오존수(OW)가 메인 용존 모듈(600)에 공급될 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 메인 용존 모듈(600)은 오존 가스 발생기(300)에 의해 생성되는 오존 가스(OZ)를 오존수 순환 라인(500)을 통해 순환하는 오존수(OW)에 공급하여 용존시키기 위한 장치이다. 메인 용존 모듈(600)은 오존수 순환 라인(500) 상에 배치되되, 오존 공급 라인(400)과 연결될 수 있다.

예를 들면, 메인 용존 모듈(600)은, 내부 유로를 따라 유동되는 오존수(OW)에 오존 공급 라인(400)을 통해 공급되는 오존 가스(OZ)를 안내하도록 오존 공급 라인(400)의 일단부와 연결되는 오존수 생성 인젝터(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 오존수 생성 인젝터는 오존수 순환 라인(500)에 배치된 벤츄리 인젝터(venturi injector)로 제공될 수 있다. 상기와 같은 오존 생성 인젝터의 일측에는 내부 유로를 통과하는 오존수(0W)에 오존 가스(OZ)를 공급하기 위하여 오존 공급 라인(400)의 일단부가 연결될 수 있다.

상기와 같은 메인 용존 모듈(600)은, 오존수 순환 라인(500)을 통해 순환하는 오존수(OW)에 오존 공급 라인(400)을 통해 공급되는 오존 가스(OZ)를 용존시켜 오존수(OW)를 생성할 수 있다. 이때, 메인 용존 모듈(600)은 오존수 순환 라인(500)을 따라 순환되는 오존수(OW)에 오존 가스(OZ)를 지속적으로 공급함으로써, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)의 오존 농도를 원하는 수준까지 증가시킬 수 있다.

또한, 메인 용존 모듈(600)에는 오존수 순환 라인(500)을 통해 유동되는 오존수(OW)의 pH 농도를 조절하기 위한 pH 조절기(670)가 마련될 수 있다. pH 조절기(670)는 메인 용존 모듈(600)에 이산화탄소(CO₂)(C)를 공급하도록 메인 용존 모듈(600)에 연결될 수 있다. 즉, pH 조절기(670)가 메인 용존 모듈(600)에 이산화탄소(C)를 공급함에 따라 메인 용존 모듈(600)에서 생산되는 오존수(OW)의 pH 농도를 원하는 수준으로 적절하게 하락시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템(10)은, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)의 오존 농도를 측정하기 위한 오존 농도 측정기(680)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 메인 용존 모듈(600)의 작동 여부는 오존 농도 측정기(680)의 측정값에 따라 제어될 수 있다.

상기와 같은 오존 농도 측정기(680)는 농도 측정 라인(690)에 배치될 수 있다. 따라서, 오존 농도 측정기(680)는 오존 농도 측정 라인(690)을 따라 유동되는 오존수(OW)를 측정하여 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)의 오존 농도를 실시간으로 확인할 수 있다.

농도 측정 라인(690)의 일단부는 오존수 탱크(100)에 연결될 수 있고, 농도 측정 라인(690)의 타단부는 오존수 순환 라인(500), 오존수 배출 라인(700) 또는 오존수 탱크(100) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 농도 측정 라인(690)의 타단부가 오존수 배출 라인(700)에 연결되는 것으로 설명한다.

또한, 농도 측정 라인(690)에는 농도 측정 라인(690)을 개폐하기 위한 농도 측정 밸브(692)가 배치될 수 있다. 상기와 같은 농도 측정 밸브(692)는, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)의 오존 농도를 측정하려는 경우에만 개방될 수 있고, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)의 오존 농도를 측정하지 않는 경우에는 폐쇄될 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 오존수 배출 라인(700)은 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)를 외부 장치로 배출하기 위한 유로이다. 오존수 배출 라인(700)의 일단부는 오존수 순환 라인(500)에 연결될 수 있고, 오존수 배출 라인(700)의 타단부는 오존수(OW)를 필요로 하는 외부 장치에 연결될 수 있다.

상기와 같은 오존수 배출 라인(700)의 일단부는, 오존수 펌프(510)와 메인 용존 모듈(600)의 사이에 위치한 오존수 순환 라인(500)에 연결될 수 있다. 따라서, 오존수 펌프(510)에 의해 펌핑된 오존수(OW)가 오존수 배출 라인(700)을 통해 배출될 수 있다.

여기서, 오존수 배출 라인(700)에는 오존수 배출 밸브(710)가 배치될 수 있다. 오존수 배출 밸브(710)는 오존수 배출 라인(700)을 개폐시켜 오존수 배출 라인(700)을 통한 오존수(OW)의 배출 여부를 제어할 수 있다.

그리고, 오존수 배출 라인(700)에는 오존수 유량 센서(720)가 배치될 수 있다. 즉, 오존수 유량 센서(720)는 오존수 배출 라인(700)을 따라 외부 장치로 배출되는 오존수(OW)의 배출량을 실시간으로 감지할 수 있다.

한편, 오존수 배출 라인(700)에는 오존수 배출 밸브(710)와 오존수 유량 센서(720)의 하류에 3방향 개폐 밸브(730)가 배치될 수 있다. 3방향 개폐 밸브(730)와 오존수 탱크(100)에는 서브 배출 라인(740)이 연결될 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 리사이클 라인(800)은 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)에서 배출되는 불용존 오존 가스(OZ')를 물 공급 라인(200) 측으로 다시 공급하기 위한 유로이다.

리사이클 라인(800)의 일단부는 리사이클 용존 모듈(900)에 연결될 수 있고, 리사이클 라인(800)의 타단부는 오존수 탱크(100)의 상부에 연결될 수 있다. 따라서, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)에서 불용존 오존 가스(OZ')가 배출되면, 불용존 오존 가스(OZ')는 오존수 탱크(100)의 상부에서 리사이클 라인(800)의 타단부로 유입된 후 리사이클 용존 모듈(900)에 공급될 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 리사이클 용존 모듈(900)은 리사이클 라인(800)을 통해 공급되는 불용존 오존 가스(OZ')를 물 공급 라인(200)을 통해 공급되는 물에 용존시키기 위한 장치이다. 리사이클 용존 모듈(900)은 물 공급 라인(200) 상에 배치될 수 있다. 상기와 같은 리사이클 용존 모듈(900)의 내부에는 물 공급 라인(200)과 연통되는 내부 유로(900a)가 형성될 수 있다.

리사이클 용존 모듈(900)은, 리사이클 라인(800)을 통해 공급되는 불용존 오존 가스(OZ')를 내부 유로(900a)로 안내하도록 리사이클 라인(800)의 일단부와 연결되는 리사이클 인젝터(902)를 포함할 수 있다. 여기서, 리사이클 인젝터(902)는 벤츄리 인젝터(venturi injector)로 제공될 수 있다.

예를 들면, 리사이클 인젝터(902)는, 인젝터 유입부(910), 인젝터 배출부(920), 벤츄리부(930), 및 인젝터 연결부(940)를 포함할 수 있다.

인젝터 유입부(910)는 물 공급 라인(200)을 통해 공급되는 물(DW)이 유입되도록 물 공급 라인(200)에 연결될 수 있다. 상기와 같은 인젝터 유입부(910)는 물 공급 라인(200)의 물 유동 방향으로 내부 유로(900a)의 단면적이 감소되는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 인젝터 유입부(910)의 단부에는 물 공급 라인(200)과 연통되게 연결 고정시키기 위한 라인 커넥터(950)가 체결될 수 있다.

인젝터 배출부(920)는 내부 유로(900a)를 통과한 물(DW)이 물 공급 라인(200)으로 배출되도록 인젝터 유입부(910)보다 하류에 위치된 물 공급 라인(200)에 연결될 수 있다. 상기와 같은 인젝터 배출부(920)는 물 공급 라인(200)의 물 유동 방향으로 내부 유로(900a)의 단면적이 확장되는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 인젝터 배출부(920)의 단부에는 인젝터 유입부(910)와 동일하게 물 공급 라인(200)과 연통되게 연결 고정시키기 위한 라인 커넥터(950)가 체결될 수 있다.

벤츄리부(930)는 인젝터 배출부(920)와 인젝터 유입부(910)를 연결하도록 인젝터 배출부(920)와 인젝터 유입부(910)의 사이에 마련될 수 있다. 상기와 같은 벤츄리부(930)는 리사이클 인젝터(902)에서 내부 유로(900a)의 단면적이 가장 작게 형성된 관 형상으로 마련될 수 있다. 따라서, 벤츄리부(930)에서는 내부 유로(900a)를 따라 유동하는 물(DW)의 유속이 가장 빠르기 때문에 벤츄리부(930)의 내부 압력이 벤츄리 효과에 의해 감소할 수 있다.

인젝터 연결부(940)는 벤츄리부(930)에 관 형상으로 연통되게 마련될 수 있다. 상기와 같은 인젝터 연결부(940)는 리사이클 라인(800)의 일단부와 연통되게 연결될 수 있다. 따라서, 벤츄리부(930)에서 물(DW)의 유속 증가로 인해 내부 압력이 저하되면, 인젝터 연결부(940)는 리사이클 라인(800)을 통해 불용존 오존 가스(OZ')을 흡입한 후 벤츄리부(930)에 전달할 수 있다.

예를 들면, 인젝터 연결부(940)는 관형부(942) 및 마개부(944)를 포함할 수 있다.

관형부(942)는, 벤츄리부(930)에서 관 형상으로 돌출되게 마련될 수 있고, 벤츄리부(930)의 내부 유로(900a)와 연통되게 연결될 수 있다. 상기와 같은 관형부(942)는 벤츄리부(930)의 외주부에서 벤츄리부(930)의 중심선과 직교되는 방향으로 길게 형성될 수 있다.

마개부(944)는, 관형부(942)의 단부에 결합될 수 있고, 리사이클 라인(800)의 일단부와 연통되게 연결될 수 있다. 상기와 같은 마개부(944)는 관형부(942)에 나사 체결 방식으로 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 마개부(944)의 상면부에는 리사이클 라인(800)의 일단부에 연통되게 삽입되기 위한 삽입 연결관(946)이 돌출될 수 있고, 삽입 연결관(946)과 마개부(944)의 연결 부위에는 리사이클 라인(800)과 연통되게 연결 고정시키기 위한 라인 커넥터(950)가 체결되는 커텍터 체결부(948)가 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예의 리사이클 용존 모듈(900)은 리사이클 용존 모듈(900)의 인젝터 연결부(940)에서 리사이클 라인(800)으로 물의 역류을 방지하는 체크 밸브(904)를 더 포함할 수 있다.

체크 밸브(904)는 인젝터 연결부(940)의 내부에 배치될 수 있다. 일례로, 체크 밸브(904)는, 인젝터 연결부(940)의 관형부(942)의 내주면에 설치되거나, 인젝터 연결부(940)의 마개부(944)의 하면부에 설치될 수 있다. 상기와 같은 체크 밸브(904)는 리사이클 라인(800)에서 리사이클 용존 모듈(900)의 내부로 불용존 오존 가스(OZ')가 공급되는 경우에만 개방될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 오존수 공급 시스템(10)의 작동 및 작용 효과를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 오존수 공급 시스템(10)은 물 공급 모드로 작동하여 오존수 탱크(100)의 내부에 물(DW)을 공급한다. 상기와 같은 오존수 탱크(100)에 물(DW)이 공급되면, 오존수 공급 시스템(10)은 오존수 생성 모드로 작동하여 오존수 탱크(100)에 저장된 물(DW)을 오존 가스(OZ)와 반응시켜 원하는 오존 농도로 오존수(OW)를 생성한다.

이때, 오존수 공급 시스템(10)의 오존수 배출 모드는, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)가 외부 장치에서 필요로 하는 오존 농도에 도달할 때까지 작동을 중단하는 것이 바람직하다. 즉, 오존수 배출 라인(700)에 배치된 오존수 배출 밸브(710)를 차폐시켜 오존수 배출 라인(700)으로 오존수(OW)의 유동을 방지한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 오존수 공급 시스템(10)의 오존수 생성 모드에서는, 오존 가스 발생기(300)가 오존 가스(OZ)를 생성한 후 오존 공급 라인(400)을 통해 메인 용존 모듈(600)에 오존 가스(OZ)를 공급하고, 오존수 펌프(510)가 오존수 탱크(100)에 저장된 물(DW) 또는 오존수(OW)를 펌핑하여 오존수 순환 라인(500)을 따라 유동시킨다.

이때, 메인 용존 모듈(600)은 오존수 순환 라인(500)을 통해 순환되는 물(DW) 또는 오존수(OW)에 오존 공급 라인(400)을 통해 유입된 오존 가스(OZ)를 공급하고, 오존 가스(OZ)의 용존 작용으로 인하여 원하는 오존 농도로 오존수(OW)를 생성한다.

오존수 공급 시스템(10)의 오존수 생성 모드에서는, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)가 오존수 순환 라인(500)을 따라 반복적으로 순환하면서 메인 용존 모듈(600)에서 오존 가스(OZ)의 용존이 지속적으로 이루어지면, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)의 오존 농도가 점진적으로 높아진다.

이때, 농도 측정 라인(690)에 배치된 농도 측정 밸브(692)를 개방시키면, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)가 농도 측정 라인(690)으로 유동된다. 상기와 같이 농도 측정 라인(690)을 따라 오존수(OW)를 유동시키면, 오존 농도 측정기(680)가 농도 측정 라인(690)을 통과하는 오존수(OW)의 오존 농도를 실시간으로 측정한다.

참고로, 농도 측정 라인(690)을 따라 유동된 오존수(OW)는, 오존수 배출 라인(700)을 거쳐 오존수 순환 라인(500)을 따라 메인 용존 모듈(600)을 지나서 오존수 탱크(100)의 내부로 다시 돌아온다.

오존수 공급 시스템(10)의 오존수 생성 모드는 오존 농도 측정기(680)에 측정된 오존수(OW)의 오존 농도가 원하는 설정 농도에 도달할때까지 진행한다.

만약, 오존수(OW)의 오존 농도가 원하는 설정 농도에 도달하면, 오존수 공급 시스템(10)의 오존수 배출 모드를 필요한 시점에 적절하게 작동시켜 오존수(OW)를 외부 장치에 공급한다. 오존수 공급 시스템(10)의 오존수 배출 모드에서는, 오존수 배출 라인(700)에 배치된 오존수 배출 밸브(710)를 개방시켜 오존수(OW)를 오존수 순환 라인(500)에서 오존수 배출 라인(700)으로 배출한다.

한편, 오존수 공급 시스템(10)은 오존수 배출 모드시 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)가 배출되면, 물 공급 모드와 오존수 생성 모드를 통하여 오존수()를 지속적으로 생성한다.

오존수 공급 시스템(10)은 물 공급 모드로 작동하여 오존수 탱크(100)의 내부에 물(DW)을 공급한다. 즉, 오존수 공급 시스템(10)의 물 공급 모드에서는, 물 공급 밸브(210)를 개방시키고, 열교환기(220)도 작동시킨다.

물 공급 라인(200)를 따라 유동되는 물(DW)은 열교환기(220)에 의해 냉각된다. 따라서, 물(DW) 또는 오존수(OW)에 대한 오존 가스(OZ)의 용존율을 향상시킬 수 있고, 오존 가스(OZ)가 물(DW)에 용존된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

상기와 같이 열교환기(220)에 의해 냉각된 물(DW)은 리사이클 용존 모듈(900)의 리사이클 인젝터(902)를 거쳐 오존수 탱크(100)의 내부에 공급된다.

이때, 리사이클 인젝터(902)의 인젝터 유입부(910)는 물 공급 라인(200)을 통해 유동되는 물(DW)을 유입하고, 인젝터 유입부(910)로 유입된 물(DW)은 리사이클 인젝터(902)의 내부 유로(900a)를 따라 유동한다. 즉, 리사이클 인젝터(902)의 내부 유로(900a)에 유입된 물(DW)은, 인젝터 유입부(910)에서 벤츄리부(930)를 거쳐 인젝터 배출부(920)를 통해 물 공급 라인(200)으로 배출된다.

상기와 같이 인젝터 유입부(910)에서 벤츄리부(930)로 유동되는 물(DW)은, 내부 유로(900a)의 단면적이 감소됨에 따라 유속이 증가하면서 내부 유로(900a)의 내부 압력은 감소되므로, 물(DW)의 유속이 최대로 증가하는 벤츄리부(930)의 내부 유로(900a)에 음압이 최대로 작용한다.

상기와 같이 벤츄리부(930)의 내부 압력이 저하되면, 인젝터 연결부(940)를 통해 리사이클 라인(800)에 흡입 압력이 작용하고, 그로 인하여 오존수 공급 시스템(10)이 물 공급 모드와 함께 리사이클 모드의 작동을 실시한다. 이때, 인젝터 연결부(940)의 내부에 배치된 체크 밸브(904)는 벤츄리부(930)에서 전달되는 흡입 압력에 의해 개방된다.

따라서, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)에서 배출된 불용존 오존 가스(OZ')는, 오존수 탱크(100)의 내부 상측에 존재하기 때문에 리사이클 라인(800)에 걸리 흡입 압력에 의해 리사이클 라인(800)을 따라 인젝터 연결부(940)로 유동한다.

리사이클 라인(800)을 따라 유동된 불용존 오존 가스(OZ')는, 인젝터 연결부(940)의 내부로 유입된 후 체크 밸브(904)를 거쳐 벤츄리부(930)의 내부 유로(900a)에 공급된다.

상기와 같이 리사이클 인젝터(902)의 내부 유로(900a)를 통과하는 물(DW)은, 리사이클 라인(800)을 통해 유입된 불용존 오존 가스(OZ')와 접촉한다. 이때, 불용존 오존 가스(OZ')는 물(DW)과 접촉한 상태로 물(DW)과 함께 유동되면서 물(DW)에 용존될 수 있고, 그로 인해서 불용존 오존 가스(OZ')가 용존된 오존수(OW')가 생성될 수 있다.

그로 인하여, 본 실시예의 오존수 공급 시스템(10)은, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)에서 배출되는 불용존 오존 가스(OZ')를 재활용할 수 있고, 오존수 탱크(100)에 공급되는 물(DW)을 불용존 오존 가스(OZ')이 용존된 오존수(OW')로 만들 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오존수 공급 시스템(20)이 개략적으로 도시된 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 리사이클 용존 모듈(900)의 내부 구조를 나타낸 도면이다. 도 9는 도 8에 도시된 리사이클 용존 모듈(900)의 주요부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 기포 발생기(9200)의 배치 구조를 나타낸 도면이다.

도 7 내지 도 10에서 도 1 내지 도 6에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 도 1 내지 도 6에 도시된 오존수 공급 시스템(10)와 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오존수 공급 시스템(20)이 도 1 내지 도 6에 도시된 오존수 공급 시스템(10)과 상이한 점은, 리사이클 밸브(8100) 및 리사이클 송풍기(8200)가 리사이클 라인(8000)에 배치되고, 기포 발생기(9200)가 리사이클 용존 모듈(9000)에 배치된다는 점이 상이하다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 리사이클 밸브(8100)는 리사이클 라인(8000)에 대해 개폐 조절하기 위한 장치이다. 따라서, 리사이클 밸브(8100)의 개폐 작동을 조절하면, 리사이클 라인(8000)을 적절하게 개폐하여 리사이클 모드의 작동 또는 중단을 간편하게 선택할 수 있다. 상기와 같은 리사이클 밸브(8100)는 리사이클 라인(8000) 상에 배치될 수 있다.

리사이클 밸브(8100)는, 오존수 탱크(100)의 내부에 존재하는 불용존 오존 가스(OZ')의 압력이 설정 압력 이상일 경우에만 개방되도록 제어될 수 있다. 이를 위하여, 오존수 탱크(100)에는 오존수 탱크(100)의 내부에 존재하는 불용존 오존 가스(OZ')의 압력을 측정하기 위한 압력 감지 센서(1200)가 마련될 수 있다.

즉, 오존수 탱크(100)에 저장된 오존수(OW)로부터 불용존 오존 가스(OZ')의 배출량이 증가됨에 따라 오존수 탱크(100)의 내부 공간에 채워진 불용존 오존 가스(OZ')의 압력도 증가한다. 따라서, 압력 감지 센서(1200)가 측정한 불용존 오존 가스(OZ')의 압력을 이용하면, 불용존 오존 가스(OZ')의 수용량을 예측할 수 있다. 만약, 압력 감지 센서(1200)의 감지값이 설정 압력 미만으로 감지되면, 불용존 오존 가스(OZ')가 오존수 탱크(100)의 내부에 거의 없는 것으로 판단하여 리사이클 모드의 작동을 중단하는 것이 바람직하다.

참고로, 압력 감지 센서(1200)를 생략하고, 그 대신에 오존 가스를 직접적으로 감지하는 오존 가스 감지용 센서를 오존수 탱크(100)에 설치하는 것도 가능하다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 리사이클 송풍기(8200)는 리사이클 라인(8000)을 따라 유동되는 불용존 오존 가스(OZ')을 리사이클 용존 모듈(9000) 측으로 밀어내기 위한 장치이다. 따라서, 리사이클 송풍기(8200)는 리사이클 모드의 작동시에만 선택적으로 동작되는 것이 바람직하다.

리사이클 송풍기(8200)는 리사이클 라인(8000) 상에 어디든 배치될 수 있지만, 본 실시예에서는 리사이클 라인(8000)과 오존수 탱크(100)의 연결 부위에 배치되는 것으로 설명한다. 일례로, 리사이클 송풍기(8200)는 시로코팬 타입 또는 축류팬 타입의 송풍기를 포함할 수 있다.

상기와 같이 리사이클 송풍기(8200)가 리사이클 라인(8000)에 배치되면, 리사이클 모드의 작동시 불용존 오존 가스(OZ')를 오존수 탱크(100)에서 리사이클 라인(8000)을 거쳐 리사이클 용존 모듈(9000)의 내부로 신속하고 안정적으로 공급할 수 있다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예의 리사이클 용존 모듈(9000)은 리사이클 인젝터(9100) 및 기포 발생기(9200)를 포함할 수 있다.

리사이클 인젝터(9100)는 도 1 내지 도 6에 도시된 리사이클 인젝터(902)와 동일 유사한 구조로 형성되므로, 그에 대한 상세 구성 및 작동에 대한 설명은 생략한다. 다만, 도 1 내지 도 6에 도시된 리사이클 인젝터(902)에서는 인젝터 연결부(940)의 내부에 체크 밸브(904)가 배치된 구조이지만, 본 실시예의 리사이클 인젝터(9100)에서는 인젝터 연결부(940)의 내부에 기포 발생기(9200)가 배치된 구조이다.

따라서, 본 실시예에서는, 도 3 내지 도 5에 도시된 체크 밸브(904)와 동일 기능을 수행하는 체크 밸브(미도시)가 리사이클 라인(8000)과 인젝터 연결부(940)의 연결 부위에 별도로 마련될 수도 있다.

기포 발생기(9200)는 리사이클 라인(8000)을 통해 리사이클 인젝터(9100)의 내부로 공급되는 불용존 오존 가스(OZ')를 리사이클 인젝터(9100)의 내부 유로(9000a)에 전달하여 내부 유로(9000a)를 통과하는 물(DW)에 다수의 기포를 발생시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 기포 발생기(9200)를 이용하여 불용존 오존 가스(OZ')를 기포 형태로 물(DW)에 공급할 수 있고, 그에 따라 불용존 오존 가스(OZ')와 물(DW) 간의 기액 접촉면을 증가시켜 불용존 오존 가스(OZ')의 용존 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

여기서, 기포 발생기(9200)는 리사이클 인젝터(9100)의 인젝터 연결부(940)의 내부에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 즉, 리사이클 라인(8000)을 통해 공급되는 불용존 오존 가스(OZ')는, 인젝터 연결부(940)의 내부로 유입된 후 기포 발생기(9200)에 의해 기포 형상으로 리사이클 인젝터(9100)의 내부 유로(9000a)에 공급될 수 있다.

상기와 같은 기포 발생기(9200)는, 인젝터 연결부(940)의 관형부(942)의 내부에 장착되거나, 인젝터 연결부(940)의 마개부(944)의 하면부에 장착될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 기포 발생기(9200)의 상단부가 인젝터 연결부(940)의 마개부(944)의 하면부에 나사 체결 방식으로 체결 고정되는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 기포 발생기(9200)의 장착 구조는 다양하게 변형될 수 있다.

예를 들면, 기포 발생기(9200)는, 기포 발생기 본체(9210), 가스 유입부(9220), 및 가스 배출부(9230)를 포함할 수 있다.

기포 발생기 본체(9210)는 인젝터 연결부(940)의 내부에 배치될 수 있다. 기포 발생기 본체(9210)는 관 형상으로 마련되되, 기포 발생기 본체(9210)의 중심부에 길이 방향을 따라 중공부(9212)가 형성될 수 있다. 즉, 기포 발생기 본체(9210)의 하면부는 막힘된 구조로 형성될 수 있고, 기포 발생기 본체(9210)의 상면부는 막힘되지 않고 중공부(9212)가 외측으로 노출된 구조로 형성될 수 있다.

가스 유입부(9220)는 오존 가스 발생기(300)에 의해 생성된 오존 가스(OZ)를 기포 발생기 본체(9210)의 중공부(9212)의 내부로 유입하기 위한 유입구이다. 상기와 같은 가스 유입부(9220)는 인젝터 연결부(940)와 리사이클 라인(8000)의 연결 부위에 연통되게 마련될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 가스 유입부(9220)가 기포 발생기 본체(9210)의 상면부에 노출된 중공부(9212)의 입구인 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 중공부(9212)와 연통되는 구조로 복수의 위치에 다양한 형상의 입구를 마련할 수도 있다.

가스 배출부(9230)는 가스 유입부(9220)로 유입된 오존 가스(OZ)를 리사이클 인젝터(9100)의 내부 유로(9000a)에 공급하기 위한 복수개의 배출구이다. 가스 배출부(9230)에서 배출되는 오존 가스(OZ)는 리사이클 인젝터(9100)의 내부 유로(9000a)를 통과하는 오존수(OW)에 다수의 기포를 발생시킬 수 있다. 즉, 가스 배출부(9230)는 디퓨져 원리를 이용하여 불용존 오존 가스(OZ')를 리사이클 인젝터(9100)의 내부 유로(9000a)에 기포 형상으로 공급할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10, 20: 오존수 공급 시스템
100: 오존수 탱크
200: 물 공급 라인
220: 열교환기
300: 오존 가스 발생기
400: 오존 공급 라인
500: 오존수 순환 라인
510: 오존수 펌프
600: 메인 용존 모듈
700: 오존수 배출 라인
800, 8000: 리사이클 라인
900, 9000: 리사이클 용존 모듈
900a: 리사이클 용존 모듈의 내부 유로
902, 9100: 리사이클 인젝터
940: 인젝터 연결부
8100: 리사이클 밸브
8200: 리사이클 송풍기
9200: 기포 발생기
DW: 물
OZ: 오존 가스
OZ': 불용존 오존 가스
OW: 오존수
OW': 불용존 오존 가스가 용존된 오존수

Claims (12)

1. 물에 오존 가스를 용존시켜 오존수를 생성한 후 이를 필요로 하는 장치로 공급하는 오존수 공급 시스템에 있어서,
   생성된 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 물에 다시 공급하여 리사이클 모드를 수행하는 것으로,
   오존수를 저장하는 오존수 탱크;
   상기 오존수 탱크에 공급되는 물을 저장하는 물 탱크;
   상기 물 탱크에 저장된 물을 상기 오존수 탱크로 공급하기 위한 유로를 제공하는 물 공급 라인;
   상기 오존수 탱크에 저장된 오존수를 외부로 유출한 후 상기 오존수 탱크로 다시 유입하도록 마련되는 오존수 순환 라인;
   상기 오존수 순환 라인 상에 배치되고, 오존 가스 발생기에 의해 생성되는 오존 가스를 상기 오존수 순환 라인을 통해 순환하는 오존수에 공급하여 용존시키는 메인 용존 모듈;
   상기 오존수 탱크에 저장된 오존수에서 배출되는 불용존 오존 가스를 상기 물 공급 라인 측으로 다시 공급하기 위한 리사이클 라인; 및
   상기 물 공급 라인 상에 배치되고, 상기 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 물 공급 라인을 통해 공급되는 물에 용존시키는 리사이클 용존 모듈;을 포함하고,
   상기 물 탱크에서 상기 물 공급 라인을 통해 공급되는 물은 상기 리사이클 용존 모듈을 거쳐 상기 오존수 탱크의 내부로 공급되며,
   상기 오존수 탱크의 내부에서 발생하는 불용존 오존 가스를 정화시켜 외부로 배출하기 위한 오존 가스 킬러부;를 더 포함하고,
   상기 오존 가스 킬러부는 상기 오존수 탱크의 상부에 연결된 오존 가스 배출 라인에 배치되고, 상기 오존 가스 배출 라인에는 상기 오존수 탱크 내부의 불용존 오존 가스의 배출을 제어하기 위한 오존 가스 배출 밸브가 마련되되, 상기 오존 가스 배출 밸브는 상기 오존수 탱크 내부의 불용존 오존 가스의 배출이 필요한 경우에 선택적으로 개방되거나 상기 오존수 탱크 내부의 불용존 오존 가스를 상시 배출하도록 적정 크기의 개도량을 유지하며,
   상기 오존수 순환 라인을 통해 순환하는 오존수의 pH 농도를 오존 가스의 용존에 적절한 pH 농도로 하락시키기 위해 이산화탄소를 공급하는 pH 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 리사이클 라인의 일단부는 상기 리사이클 용존 모듈에 연결되고,
   상기 리사이클 라인의 타단부는 상기 오존수 탱크의 상부에 연결되는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 리사이클 용존 모듈은,
   상기 물 공급 라인과 연통되는 내부 유로가 형성되고, 상기 리사이클 라인을통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 내부 유로로 안내하도록 상기 리사이클 라인의 일단부와 연결되는 리사이클 인젝터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 리사이클 인젝터는 벤츄리 인젝터(venturi injector)로 제공되는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 리사이클 용존 모듈은,
   상기 리사이클 인젝터에 장착되고, 상기 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 리사이클 인젝터의 상기 내부 유로에 전달하여 상기 내부 유로를 통과하는 물에 다수의 기포를 발생시키는 기포 발생기;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 리사이클 인젝터는, 상기 리사이클 라인을 통해 공급되는 불용존 오존 가스를 상기 내부 유로에 공급하도록 상기 리사이클 라인의 일단부와 연결되는 인젝터 연결부;를 포함하고,
   상기 기포 발생기는, 상기 인젝터 연결부의 내부에 배치되고, 일단부가 막힌 관 형상으로 마련된 기포 발생기 본체; 상기 기포 발생기 본체의 타단부에 형성되고, 상기 오존 가스 발생기에 의해 생성된 오존 가스를 유입하도록 상기 인젝터 연결부와 상기 오존 가스 발생기의 연결 부위에 연통되게 배치되는 가스 유입부; 및 상기 가스 유입부로 유입된 오존 가스를 상기 내부 유로에 공급하여 상기 내부 유로를 통과하는 오존수에 다수의 기포를 발생시키도록 상기 기포 발생기 본체에 마련된 가스 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 리사이클 라인 상에 배치되고, 상기 리사이클 모드의 작동을 선택적으로 실시하도록 상기 리사이클 라인에 대해 개폐 조절하는 리사이클 밸브;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 리사이클 밸브는,
    상기 오존수 탱크의 내부에 존재하는 불용존 오존 가스의 압력이 설정 압력 이상일 경우에만 개방되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 리사이클 라인을 따라 유동되는 불용존 오존 가스를 상기 리사이클 용존 모듈 측으로 밀어내도록 마련된 리사이클 송풍기;를 더 포함하고,
    상기 리사이클 송풍기는 상기 리사이클 모드시에만 동작되는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 물 공급 라인의 물 유동 방향을 기준으로 상기 리사이클 용존 모듈의 상류에 위치한 열교환기;를 더 포함하고,
    상기 열교환기는, 상기 물 공급 라인을 따라 상기 리사이클 용존 모듈로 공급되는 물의 온도를 떨어뜨려 상기 리사이클 용존 모듈의 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 오존수 공급 시스템.

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