KR19980037410U - 오존을 이용한 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오존을 이용하여 물을 살균, 정수하는 정수장치에 관한 것으로, 특히 정수장치에 차단밸브부재를 설치하여 물의 역류현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 오존의 살균효과를 향상시킬 수 있는 정수장치에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 오존을 이용한 정수장치는, 오존을 이용하여 물을 살균, 정수하는 정수장치에 있어서, 일측에 유입구(a)가 마련된 1차세디먼트휠터(10)와; 상기 1차세디먼트휠터(10)와 연결관(c)에 의하여 연결되고, 상기 연결관(c)상에는 물수위를 감지하여 물공급을 단속하는 제1밸브부재(3)와, 물의 유속을 제어하는 유속조절밸브부재(2)가 설치된 2차세디먼트휠터(20)와; 상기 2차세디먼트 휠터(20)와 연결관(c)에 의하여 연결되는 제올라이트 부재(30)와; 상기 제올라이트부재(30)와 연결관(c)에 의하여 연결되는 오존캡슐부재(40)와; 상기 오존캡슐부재(40)의 내부와 연통되며 외측단부에 펌핑작용에 의하여 오존발생기(43)에서 생성된 오존을 공급하고, 상기 에어펌프와 상기 오존발생기사이에 제습기(48)가 설치되어 외부의 습도를 제어할 수 있도록 하며 연결관(c)상에 제2밸브부재(45)가 설치되고, 내측단부에는 몸통부에 다수의 통공(47)이 형성된 분산기(46)가 설치된 오존공급수단(40)과; 상기 오존캡슐부재(40)와 연결관(c)에 의하여 연통되며 일측에 배출구(b)가 마련된 카본휠터부재(50)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

오존을 이용한 정수장치

제1도는 종래 오존발생기의 구조를 도시하는 간략도,

제2도는 본 고안에 따른 오존발생기의 구조를 도시하는 간략도,

제3도의 제2도의 요부중 오존발생기의 구조를 도시하는 도면,

제4도는 제2도의 요부중 분산기의 구조를 도시하는 사시도이고,

제5도는 습도변화에 따른 용존 오존의 농도변화를 도시하는 선도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 제1차세디먼트 휠터부재20: 제2차세디먼트휠터부재

30: 제올라이트40: 오존캡슐부재

50: 카본휠터부재60: 오존공급수단

본 고안은 오존을 이용하여 물을 살균, 정수하는 정수장치에 관한 것으로, 특히 정수장치에 유속조절부재 및 차단밸브부재를 설치하여 물의 역류현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 제습제 및 분산기를 이용하여 오존의 살균효과를 향상시킬 수 있는 정수장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트나 상가 등의 일반가정이나 공공건물에 공급되는 물은 정수장에서 1차적인 정수작용을 거쳐 아파트나 상가 등의 일반가정 등으로 공급된다. 이때, 물탱크에는 이끼류가 번식하기 쉬워 원생동물 또는 세균 등에 의하여 물이 오염되어 폐해가 발생하였다. 특히 레지오넬라 뉴모헤라균 등은 이끼류에 기생 번식하는 아메바와 공생하여 인체내에 들어가면 폐렴과 유사한 증상을 일으키는 무서운 질병을 유발시키게 된다. 또 물탱크에서 각 가정으로 물이 공급될 때 노화된 관을 통과하게 되므로 관의 내벽에 끼인 찌꺼기나 부유물질이 물속에 혼재되어 함께 공급되므로, 이와 같은 물을 음용하여 인체내부에 들어갈 때 각종질병의 원인이 된다.

상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서, 근래에는 다방면에 걸쳐 오존을 이용하여 물을 살균, 정수하는 방법[예: 풀(pool)이나 음료수]이 이용되고 있다. 이러한 오존은 우리생활에 없어서는 안되는 산소동위원소로서, 자연계에는 극히 미량이 존재하는데, 고원이나 해안 등 공기가 맑은 곳에 존재하며 생물의 육성, 오물의 정화에 이용되고 있다.

또, 지구를 둘러싸고 있는 성층권에서 오존은 태양이나 우주에서의 유해한 자외선을 흡수하여 지표의 생물을 지키고, 이외에도, 탈향, 살균, 표백을 비롯한 화학작용, 생리활성작용, 산소부화작용 등 뛰어나 효과를 발휘하게 된다. 오존은 세균이나 곰팡이류를 구성하는 분자에 분자절단기능을 작용시켜 직접분해하는 것으로 식중독균이나 병원균 등을 효과적으로 살균하는 것이다.

또한, 염소를 이용하여 살균했을 때와 같은 잔류독성이 없고, 트리할로메탄과 같은 유해물질을 생성하는 일도 없는 것으로 식품산업에 특히 유용시 되고 있으며, 냉장고 등의 살균, 에칠렌의 분해, 호냉균의 살균, 탈취 등 식품보존에도 효과가 있는 것이다. 따라서, 이러한 다양한 작용을 하는 오존을 정수장치에 적용하여 물을 정수시키기 위한 정수장치가 개발되었으며, 오존을 이용한 정수장치는 다량의 물을 정수시키는데 적합하다.

제1도는 종래 일반적으로 사용되는 오존을 이용한 정수장치의 일례를 도시하는 간략도이다. 제1도를 참조하면, 대형의 저장조를 통해 나온 물을 정수시키기 위한 정수장치는 제1카본휠터부, 오존캡슐부, 제2카본휠터부, 멤브레인 휠터부와 이를 서로 연결하는 연결관으로 구성되어, 도면에 도시되지 않은 저장조에서 연결관으로 유입된 물은 상기 휠터부를 거치면서 살균, 정수되어 이를 사용자가 음용하게 된다.

이러한, 일반적인 오존을 이용한 정수장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 저장탱크에서 제1카본휠터부(60)의 상부유입관(a)을 통하여 유입된 물은 상기 제1카본휠터부(60)에서 물속에 포함된 염소성분을 제거하게 된다. 상기 제1카본휠터부(60)를 통과한 물은 상기 제1카본휠터부(60)의 하부측에 마련된 연결관(c)을 통하여 오존캡슐부재(61)로 유입된다.

상기 오존캡슐부재(61)로 유입된 물은 여기서 살균, 정수되어 하부측에 마련된 연결관(c)을 인접한 제2카본휠터부(62)로 공급된다. 상기 제1카본휠터부(60)와 상기 오존캡슐부재(61)를 연결하는 연결관(c)상에는 솔레노이드밸브(64)가 설치되어 연결관(c) 내부를 흐르는 물을 단속하게 되며, 상기 오존캡슐부재(61)의 상부에는 오존가스 배출구(67)가 마련되어 작동시 발생되는 오존을 외부로 배출할 수 있다. 또한, 오존캡슐부재(61)의 하부에는 상기 오존캡슐부재(61)내로 오존을 공급하기 위한 오존공급수단(70)이 설치되어 있다. 상기 오존공급수단(70)은, 오존을 발생시키는 오존발생기(65)와, 상기 오존발생기(65)에서 발생된 오존에 압력을 가하기 위해 에어펌프(66)가 연결관(c)에 의하여 서로 접속되어 있다. 따라서, 상기 제1카본휠터부(60)를 통과한 물은 연결관(c)상의 솔레노이드밸브(64)를 통하여 공급되고, 오존캡슐부재(61)의 하부에 설치되어 오존발생기(65)에서 발생되는 오존은 에어펌프(66)를 이용하여 상기 오존캡슐부재(61)에 공급되어 상기 오존캡슐부재(61)의 내부에서 물이 살균되고, 이와같이 물을 살균한후 오존캡슐부재(61)의 오존가스는 상기 오존캡슐부재(61)의 상부에 형성된 오존가스 배출구(67)를 통하여 외부로 배출된다.

상기 오존캡슐부재(61)내에서 살균된 오존은 2차 카본휠터(62)와 멤브레인 휠터(63)를 거치는 동안 일반세균 및 각종 중금속을 걸러내어 물을 최종적으로 정수하게 된다.

상기와 같은 구조로 이루어진 종래의 정수장치에 의하면, 오존공급수단, 구체적으로 에어펌프나 오존발생기나 오존캡슐부재의 하부에 설치되어 오존발생기로부터 공급되는 오존이, 오존캡슐부재의 상부에 설치된 상부유입관을 통하여 유입되는 물의 수압에 의하여 역류하는 현상이 발생한다. 이로 인하여 장치의 작동이 중단될 시 오존캡슐부재의 하부에 설치된 에어펌프에 까지 물이 차게되는 문제점이 있다.

또한, 오존캡슐부재내에 주입되는 오존이 물과 희석될 때 발생하는 공기방울이 너무 커 이로인하여 용존오존량이 적게 되어 확실한 살균효과를 기대할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 제거하기 위하여 안출된 것으로 본 고안의 목적은, 물의 정수시 연결관내를 흐르는 물의 역류현상을 방지함과 아울러 오존에 의한 물의 살균시 살균효과를 증대시킬 수 있는 오존을 이용한 정수장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 오존을 이용한 정수장치는, 오존을 이용하여 물을 살균, 정수하는 정수장치에 있어서, 일측에 유입구가 마련된 1차 세디먼트휠터와; 상기 1차 세디먼트휠터와 연결관에 의하여 연결되고, 상기 연결관상에는 물수위를 감지하여 물공급을 단속하는 제1밸브부재와, 물의 유속을 제어하는 유속조절밸브부재가 설치된 2차세디먼트휠터와; 상기 2차세디먼트 휠터와 연결관에 의하여 연결되는 제올라이트부재와; 상기 제올라이트부재와 연결관에 의하여 연결되는 오존캡슐부재와; 상기 오존캡슐부재의 상부에서 내부와 연통되게 설치되며 외측부에서 펌핑작용에 의하여 오존발생기에서 생성된 오존을 공급하고, 연결관상에 제2밸브부재가 설치되며, 내측단부에는 몸통부에 다수의 통공이 형성된 분산기가 설치된 오존공급수단과; 상기 오존캡슐부재와 연결관에 의하여 연통되며 일측에 배출구가 마련된 카본휠터부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어펌프와 상기 오존발생기사이에는 오존의 효율을 높이기 위한 수단으로 제습기를 설치함을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는 상기 오존공급수단의 연결관상에 공급된 오존의 역류를 방지하기 위한 수단으로 2차세디먼트휠터의 선단부에 설치된 유속조절밸브부재 및 차단밸브부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

분산기를 포함한 상기 오존캡슐부재는 내오존성이 강한 스테인레스, ABC, 테프론중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 오존공급수단은, 오존캡슐부재의 일측 외측에 마련되는 오존공급관상에 상부로부터 순차적으로 설치되는 에어펌프, 제습제, 오존발생기 그리고 차단밸브부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

제2도는 본 고안에 따른 오존을 이용한 정수장치를 도시하는 간략도이고, 제3도 본 고안에 따른 오존공급수단을 도시하는 것이며, 제4도는 제2도의 요부중 분산기의 구조를 도시하는 사시도이다.

제2도를 참조하면, 본 고안에 따른 오존을 이용한 정수장치는 제1세디먼트휠터부재(10)와 제2세디먼트휠터부재(20), 제올라이트부재(30), 오존캡슐부재(40), 오존공급수단(60) 그리고 카본휠터부재(50)로 구성되어 있다.

상기 제1세디먼트 휠터부재(50)는 상부에 외부저장조와 연결되는 연결관(c)이 마련되어 있고, 하부측에는 연결관(c)에 의하여 제2세디먼트 휠터부재(20)와 연결되어 있다. 상기 제1세디먼트 휠터부재(10)와 상기 제2세디먼트 휠터부재(20)사이의 연결관(c)상에는 유속조절부재(2) 및 솔레노이드밸브(3)로 된 제1밸브부재(3)가 설치되어 있다. 상기 유속조절부재(2)는 오존공급수단(60)에 의해 가압되는 압력과 저장원수를 통해 나오는 유속의 압력을 조절하기 위해 설치되는 것으로, 분산기(46)를 통해 분출되는 물의 역류를 방지하기 위한 수단이다. 상기 제1밸브부재(3)는 상단에 수위감지센서(4)가 설치되어 있고, 일저위치에 콘트롤러(1)가 설치된 또 다른 연결관(c)과 접속되어 있다.

상기 콘트롤타이머(1)는 수위감지센서(4)에 의해 작동되는 것으로, 즉 물이 연결관(c)내로 인입되면 온(ON), 물이 가득차게 되면 오프(OFF)가 된다. 콘트롤타이머(1)가 오프(OFF)되면, 솔레노이드밸브(3)가 오프(OFF)되어 물의 공급이 중단되고, 이와동시에 모든전원이 오프(OFF)되어 시스템이 오프(OFF)상태가 된다. 또한 콘트롤 타이머(1)가 온(ON)상태가 되면, 물이 공급되어 오존시스템이 작동하게 된다.

상기 2차세디먼트휠터부재(20)는 상부에 마련된 연결관(c)을 통하여 인접한 제올라이터(30)의 하부측은 연결관(c)에 의하여 인접한 오존캡슐부재(40)와 연결되어 있다. 상기 오존캡슐부재(40)의 상부에는 오존공급수단(60)이 설치되는데, 이러한 오존공급수단(60)은 제3도에 도시되어 있다. 제3도를 참조하면, 상기 오존공급수단(60)은 오존공급관(d)을 통하여 상기 오존캡슐부재(40)의 내부와 연통된다.

상기 오존공급관(d)의 외측단부에는 에어펌프(44)와 제습기(48), 오존발생기(43), 체크밸브로 된 제2밸브부재(45)가 설치되어 있다. 제2밸브부재는 유속조절부재의 역할에 대한 2차적수단으로 역류를 방지하기 위한 것이다. 또한, 오존캡슐부재(40)의 내측단부에는 분산기(46)가 설치되어 있고, 상기 분산기(46)는 제4도에 도시된 바와 같이, 원통형으로 되어 있는 몸통부에 다수의 홀(47)이 형성된 구조로 되어, 상기 오존발생기(43)에서 발생되어 에어펌프(44)에 의하여 내부로 공급되는 오존을 상기 오존캡슐부재(40)내에 용이하게 분산시킬 수 있게 된다.

상기 오존캡슐부재(40)의 상부는 연결관(c)을 통하여 인접한 카본휠터부재(50)와 연결되어 있다. 상기 카본휠터부재(50)의 하부에는 유출관(b)이 설치되어 상기 휠터부재들을 통하여 정수된 물을 외부로 배출하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제2도를 참조하면, 도면에 미도시된, 외부저장조에서 상기 1차 세디먼트휠터(10)의 상부유입관(a)을 통하여 휠터내부로 유입된 물은 하부측에 마련된 연결관(c)으로 흘러 상기 1차세디먼트휠터(10)와 인접하게 설치된 2차세디먼트휠터(20)로 흘러 들어 가게 된다. 상기 연결관(c)상에는 외부로부터 유입된 물의 흐름을 조절하기 위한 흐름조절수단(5)이 설치되는데, 즉 상기 흐름조절수단(5)은 제1밸브부재(3), 유속조절밸브(2), 상기 제1밸브부재(3)와 연결되는 또 다른 연결관(c)상에 설치된 콘트롤러(1)와, 수위감지센서(4)로 이루어져 있다.

이로 인하여 상기 1차 세디먼트휠터(10)를 통과한 물이 하부연결관(c) 내부로 유입되면, 상기 수위감지센서(4)가 이를 감지하여 콘트롤러(1)를 작동시키게 된다. 상기 콘트롤러(1)의 작동에 의해 상기 제1밸브부재(3)가 열려 2차세디먼트휠터(20)로 보내어진다. 상기 1차, 2차 세디먼트휠터(10),(20)를 통과한 물은 물속에 함유된 미립자, 즉 먼지, 찌꺼기 등 각종 침전물과 부유물 등을 제거하게 된다.

상기와 같이 1,2차세디먼트 휠터부재(10), (20)를 통과한 물은 상기 2차 세디먼트휠터부재(20)의 상부에 마련된 연결관(c)을 통하여 제올라이트부재(30)에 유입되어 물속에 함유된 중금속 등의 이물지을 제거할 수 있다. 상기 제올라이트부재(30)를 통과한 물은 하부연결관(c)을 통하여 오존캡슐부재(40)내로 유입된다.

또한, 상기 오존캡슐부재(40)의 상부에는 오존공급수단(60)이 설치되어 있다. 또한 상기 오존공급수단(60)은 오존공급관(d) 내부로 오존을 유입시키기 위한 에어펌프(44)가 설치되어 오존발생기(43)에서 발생된 오존을 오존캡슐부재(40) 내부로 유입하게 된다. 이때 에어펌프와 오존발생기사이에 오존의 용존성능을 향상시키기 위한 수단으로 제습기가 설치되어 외부의 공기에 의한 습도의 양을 조절하여 오존의 효율을 높이게 된다.

제5도는 습도변화에 따른 용존오존의 농도변화를 도시하는 선도이다.

제5도에 도시된 선도는, 제습기로 일반적으로 사용하는 실리카겔을 이용하여 습도변화에 따른 용존오존농도변화의 측정예를 도시하는 것으로, 위의 선도에서 보면 습도가 낮을 수록 발생되는 오존의 농도가 높다는 것을 알 수 있다. 즉 상대습도가 60%일 때 용존오존농도는 0.043㎖/ℓ이고, 상대습도가 20%일 때 용존오존농도는 0.076㎖/ℓ로 76.7%의 향상을 보이고 있다. 위의 측정은 오존캡슐부재를 통과한 용존오존농도변화를 살펴본 것으로 오존이 습도변화에 따라 차이가 있음을 보여주고 있다.

상기 오존유입관(a)의 선단부에는 분산기(46)가 설치되어 오존을 내부전체에 걸쳐 골고루 분산시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 오존유입관(a) 상에는 물의 역류를 방지하기 위한 2차적인 수단으로 체크밸브인 제2밸브부재(45)가 설치되어 오존유입관(d)를 통하여 오존캡슐부재(40)의 내부로 유입되는 오존의 역류를 방지할 수 있게 된다.

상기 오존캡슐부재(40)는 상부의 연결관(c)을 통하여 카본휠터(50)내로 유입되어 상기 휠터를 통과한 물을 최종적으로 정수시켜, 하부에 설치된 유출관(b)을 통하여 외부로 배출된다.

이상에서와 같은 본 고안에 따른 오존을 이용한 정수기에 의하면, 물속에 포함된 이물질을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 오존공급관상에 체크밸브가 설치되어 오존의 역류를 방지할 수 있게 된다. 또한, 습도의 영향을 받지 않도록 하기 위해 오존의 성질을 이용하여 에어펌프를 통과한 후에 제습기를 설치하여 오존의 효과를 높이고, 오존캡슐부재내에 오존분산기가 설치되어 내부에 오존을 용이하게 분산시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 오존을 이용하여 물을 살균, 정수하는 정수장치에 있어서,

   일측에 유입구가 마련된 1차세디먼트휠터와; 상기 1차세디먼트휠터와 연결관에 의하여 연결되고, 상기 연결관상에는 물수위를 감지하여 물공급을 단속하는 제1밸브부재와, 물의 유속을 제어하는 유속조절밸브부재가 설치된 2차세디먼트휠터와; 상기 2차세디먼트 휠터와 연결관에 의하여 연결되는 제올라이트 부재와; 상기 제올라이트부재와 연결관에 의하여 연결되는 오존캡슐부재와; 상기 오존캡슐부재의 상부에서 내부와 연통되며 외측단부에 펌핑작용에 의하여 오존발생기에서 생성된 오존을 공급하고, 연결관상에 제2밸브부재가 설치되며, 내측단부에는 몸통부에 다수의 통공이 형성된 분산기가 설치된 오존공급수단과; 상기 오존캡슐부재와 연결관에 의하여 연통되며 일측에 배출구가 마련된 카본휠터부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 정수장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 에어펌프와 상기 오존발생기사이에는 오존의 효율을 높이기 위한 수단으로 제습기를 설치함을 특징으로 하는 오존을 이용한 정수장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 오존공급수단의 연결관상에 공급된 오존의 역류를 방지하기 위한 수단으로 2차세디먼트휠터의 선단부에 설치된 유속조절밸브부재 및 차단밸브부재가 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 정수장치.
4. 제1항에 있어서,

   분산기를 포함한 상기 오존캡슐부재는 내오존성이 강한 스테인레스, ABC, 테프론중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오존발생기를 이용한 정수장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 오존공급수단은, 오존캡슐부재에 마련되는 오존공급관상에 상부로부터 순차적으로 설치되는 에어펌프, 제습제, 오존발생기 그리고 차단밸브부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 오존발생기를 이용한 정수장치.