KR20020028011A - Water sterilizing system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물 살균 시스템에 대한 것으로, 더 상세하게는 동(銅) 또는 은(銀) 전극봉을 이용하여 물에 존재하는 레지오넬라균, 대장균, 박테리아, 바이러스, 이끼(Algae)류 등을 살균하도록 하되, 오존(03)을 이용하여 물 살균 장치를 가동하는 즉시 살균이 시작될 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.The present invention relates to a water sterilization system, and more specifically to sterilize Legionella, E. coli, bacteria, viruses, algae, etc. present in water using copper or silver electrodes. For example, it is characterized in that sterilization can be started as soon as the water sterilization device is started using ozone (0 3 ).
물 살균장치는 대형 냉방기의 냉각수가 순환되는 냉각탑이나, 온천수, 수영장 및 목욕탕의 온수 등에 존재하는 레지오넬라균, 대장균, 박테리아, 바이러스, 이끼류 등을 살균시키기 위한 것이다.The water sterilizer is used to sterilize Legionella, Escherichia coli, bacteria, viruses, moss, etc., present in a cooling tower in which a cooling water of a large air conditioner is circulated, or hot water in a hot spring water, a swimming pool, and a bath.
그리고 이와 같은 각종 균을 살균시키기 위한 수단으로, 종래에는 화학약품 즉, 치아염소산소다, 유기인산염, 염소 등을 투입하여 소독을 하였으나, 이러한 화학약품은 소모량이 너무 많아 경제적이지 못했고, 또한 주기적으로 투입해야 하므로 그 작업이 매우 번거로운 단점이 있다.In addition, as a means for sterilizing such bacteria, conventionally, chemicals, ie, sodium chlorine chlorine, organophosphate, chlorine, etc. were added and disinfected, but these chemicals were not economical due to too much consumption, and also periodically added. This has to be very cumbersome because it must be done.
이와 같은 단점을 해소하고자 근래에는 동-은 합금봉을 제조하여 이를 배관의 수조에 침지시켜 물을 살균하는 방법 및 장치가 특허공보 제1995-7787호 및 실용신안공보 제1996-302호로 알려져 있고, 또 이들의 단점을 보완하기 위한 본건 출원인의 발명(1999년 특허출원 제40370호)도 있다.In order to solve such drawbacks, a method and apparatus for manufacturing copper-silver alloy rods and sterilizing water by immersing them in a water tank of a pipe are known as Patent Publication Nos. 1995-7787 and Utility Model Publication No. 1996-302. In addition, there is also the applicant's invention (1999 Patent Application No. 40370) to compensate for these disadvantages.
그러나 동-은 합금봉을 사용하여 물을 살균하는 방법 및 장치에 있어서는 다음과 같은 미비점이 지적되고 있다. 즉, 동-은 합금봉을 사용하는 살균시스템은 지속력이 좋기 때문에 오랜시간 계속적으로 살균을 할 때는 유리하지만 시스템을 가동하는 가동초기에는 수량(水量)때문에 은-동 이온의 농도가 낮아 살균력이 미치지 못할 때가 있으며, 이러한 현상은 경우에 따라 수일간 지속될 수도 있어 문제가 되고 있는 것이다.However, the following shortcomings are pointed out in the method and apparatus for sterilizing water using a copper-silver alloy rod. In other words, sterilization systems using copper-silver alloy rods are good for long-term sterilization because they have good sustainability, but the concentration of silver-copper ions is low due to the amount of water in the initial operation of the system. Sometimes this is a problem because it can last for several days.
또, 동-은 합금봉을 사용하는 종래의 방법에만 의존하면 물속의 유기물이 완전히 제거되지 않기 때문에 슬라임이 형성되고, 박테리아가 동시에 제거되지 않으므로 생물학적 오염 예방이 불확실하다.In addition, reliance on conventional methods using copper-silver alloy rods leads to slime because organic matter in water is not completely removed, and bacteria are not removed at the same time, thus preventing biological contamination.
그리고, 유기물에서 분비되는 점액은 무기질과의 접합제 역할을 하여 스케일(scale)이 형성되는 등 여러 가지 단점이 있다.In addition, the mucus secreted from the organic material has various disadvantages such as the formation of a scale by serving as a binder with the inorganic material.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보완하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 동-은 합금봉을 사용하여 살균을 하되, 오존을 사용하여 살균장치의 가동 초기부터 즉시 살균효과를 발휘할 수 있도록 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 물속의 유기물을 제거하여 슬라임이 형성되지 않도록 하고, 유기물이 제거되므로 해서 스케일이 형성되지 않도록 하며, 중금속 및 무기물까지 산화 침전시켜 총용해고형물의 농도(T.D.S : Total Dissolved Solid)를 감소시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the main purpose of the invention is to sterilize using copper-silver alloy rod, using ozone can exert the sterilization effect immediately from the beginning of the operation of the sterilizer. On the other hand, the organic matter in the water is removed to prevent slime from forming, and the organic matter is removed to prevent the formation of scale, and oxidative precipitation of heavy metals and inorganic materials results in the concentration of total dissolved solids (TDS: Total). Dissolved Solid).
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은 펌프로부터 수조로 연결된 수관, 상기 수관의 중단에서 우회할 수 있도록 설치한 바이패스관, 상기 바이패스관의 중단에 설치하되, 음극봉과 양극봉이 바이패스관 속의 피처리수에 잠기도록 설치한 물 살균장치, 상기 물 살균장치에 전원을 공급하고 콘트롤하기 위한 콘트롤부로 이루어진 물 살균 시스템에 있어서, 상기한 물 살균장치의 다음에 연속하여연결하되, 벤추리관과 상기 벤추리관의 중단에 연결한 오리피스관으로 이루어진 벤추리기구와 상기 벤추리기구의 오리피스관에 연결한 오존투입계량기, 상기 오존투입계량기의 다음에 연결한 오존발생기, 상기 오존발생기의 다음에 연결한 에어 컴프레셔를 포함하여 이루어진 오존공급수단으로 구성하여서 된 것이다.The system of the present invention for achieving the above object is a water pipe connected to the water tank from the pump, the bypass pipe installed to bypass in the interruption of the water pipe, the bypass pipe is installed in the stop, the cathode rod and the anode rod bypass tube In the water sterilization system comprising a water sterilization device installed to be submerged in the water to be treated, and a control unit for supplying and controlling the water sterilization device, the water sterilization system is connected to the water sterilizer in succession, wherein A venturi mechanism comprising an orifice tube connected to the stop of the venturi tube, an ozone input meter connected to an orifice tube of the venturi mechanism, an ozone generator connected next to the ozone input meter, and an air compressor connected next to the ozone generator It is made up of an ozone supply means, including.
도 1은 본 발명의 물 살균 시스템을 보인 개략도1 is a schematic view showing a water sterilization system of the present invention
도 2는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 개략도Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention
도 3은 벤추리관의 예시도3 is an exemplary view of a venturi tube
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
1 : 물 살균장치11 : 음극봉12 : 양극봉DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water sterilization apparatus 11 Cathode rod 12 Cathode rod
21 : 수관22 : 펌프23 : 밸브21 water pipe 22 pump 23 valve
31 : 바이패스관32,33 : 밸브4 : 콘트롤부31: bypass pipe 32, 33: valve 4: control unit
41 : 스위치5 : 벤추리기구51 : 벤추리관41 switch 5 venturi mechanism 51 venturi tube
52 : 오리피스관61 : 오존투입계량기62 : 오존발생기52: orifice tube 61: ozone injection meter 62: ozone generator
63 : 에어 컴프레셔64 : 에어필터65 : 제1역지변63: air compressor 64: air filter 65: first station side
66 : 제2역지변66: Second Station Zone
이하 본 발명을 첨부 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예를 보인 개략도로서 물 살균 시스템을 보이고 있다.1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention showing a water sterilization system.
즉, 물 살균을 위한 기본적인 구조로는 펌프(22)로부터 수조(7)로 연결된 수관(21), 상기 수관의 중단에서 우회할 수 있도록 설치한 바이패스관(31), 상기 바이패스관의 중단에 설치하되, 음극봉(11)과 양극봉(12)이 바이패스관 속의 피처리수에 잠기도록 설치한 물 살균장치(1), 상기 물 살균장치에 전원을 공급하고 콘트롤하기 위한 콘트롤부(4)로 이루어 진다.That is, as a basic structure for water sterilization, the water pipe 21 connected to the water tank 7 from the pump 22, the bypass pipe 31 installed so as to bypass the stop of the water pipe, and the stop of the bypass pipe. Water sterilizer (1) installed in the cathode rod 11 and the anode rod 12 so as to be immersed in the water to be treated in the bypass pipe, the control unit for supplying power to and control the water sterilizer ( 4) is made.
이때, 본 발명에서는 물 살균장치에 연계하여 오존을 공급하기 위한 벤추리기구(5)와, 오존공급수단(6)을 설치하는 것이 중요한 사항이다.At this time, in the present invention, it is important to provide a venturi mechanism 5 and an ozone supply means 6 for supplying ozone in association with the water sterilization apparatus.
벤추리기구(5)는 상기한 물 살균장치(1)의 다음에 연속하여 연결하되, 벤추리관(51)과 상기 벤추리관의 중단에 연결한 오리피스관(52)으로 이루어 진다.The venturi mechanism 5 is continuously connected to the water sterilizer 1 as described above, and is composed of a venturi tube 51 and an orifice tube 52 connected to the stop of the venturi tube.
또, 오존공급수단(6)은 상기 벤추리기구(5)의 오리피스관(52)에 연결한 오존투입계량기(61)와, 상기 오존투입계량기의 다음에 연결한 오존발생기(62), 상기 오존발생기의 다음에 연결한 에어 컴프레셔(63)를 포함하여 이루어 지는 것이다.The ozone supply means 6 includes an ozone input meter 61 connected to the orifice tube 52 of the venturi mechanism 5, an ozone generator 62 connected to the ozone input meter next to the ozone input meter, and the ozone generator. It is made to include the air compressor (63) connected to the next.
한편, 상기의 오존공급수단(6)에서는 에어 컴프레셔(63)의 안쪽에 에어필터(64)를 설치하는 것이 더 바람직하며, 물의 역류로 내부기기가 손상되는 것을 예방하기 위해 벤추리기구의 오리피스관(52) 다음에 제1역지변(65)을, 오존발생기(62)의 다음에 제2역지변(66)을 각각 하나 이상 설치 하는것이 좋다.On the other hand, in the ozone supply means 6, it is more preferable to install the air filter 64 inside the air compressor 63, and in order to prevent the internal equipment from being damaged by the reverse flow of water, the orifice tube of the venturi mechanism ( 52) At least one first reverse side 65 and a second reverse side 66 after the ozone generator 62 are preferably provided.
참고로 벤추리기구(5)에서 관의 직경을 결정하는 방법은 다음과 같다.For reference, the method of determining the diameter of the tube in the venturi mechanism 5 is as follows.
도 3에서 보듯이 벤추리기구(5)의 좁은 관로의 직경을 D1, 넓은 관로의 직경을 D2, 좁은 관로의 압력을 P1, 넓은 관로의 압력을 P2, 좁은 관로의 단면적을 A1, 넓은 관로의 단면적을 A2, 좁을 관로의 유속을 V1, 넓은 관로의 유속을 V2 라고 했을 때, 상기 D1, D2의 값을 구하기 위해서는 토리첼리(Torricelli)의 정리에 의해As shown in Fig. 3, the diameter of the narrow pipe of the venturi mechanism 5 is D1, the diameter of the wide pipe is D2, the pressure of the narrow pipe is P1, the pressure of the wide pipe is P2, the cross-sectional area of the narrow pipe is A1, and the cross-sectional area of the wide pipe. When A2, the flow velocity of the narrow conduit is V1, and the flow velocity of the wide conduit is V2, in order to obtain the values of D1 and D2, according to Torricelli's theorem
. A1V1=A2V2 .. . A1V1 = A2V2. .
의 유도식에서 P1의 압력을 -1Kg/cm2 P1 pressure in the induction of -1Kg / cm 2
로 잡고, A1,A2에서 관로의 직경 D1, D2를 산출한다.The diameters D1 and D2 of the pipe line are calculated from A1 and A2.
다음은 본 발명 시스템의 작동을 설명한다.The following describes the operation of the system of the present invention.
먼저, 콘트롤부(4)의 스위치(41)를 ON 하면 수관(21)에 설치된 펌프(22)와, 바이패스관(31)에 설치된 물 살균장치(1)에 각각 전원이 공급되는 바, 상기 수관(21)에 설치된 펌프(22)는 피처리수를 펌핑하여 수관(21)과 바이패스관(31)으로 진행을시키고 상기 바이패스관(31)에 설치된 물 살균장치(1)의 음극봉(11)과 양극봉(12)에서는 동 이온 및 은 이온을 방출시킨다.First, when the switch 41 of the control unit 4 is turned ON, power is supplied to the pump 22 installed in the water pipe 21 and the water sterilizer 1 installed in the bypass pipe 31, respectively. The pump 22 installed in the water pipe 21 pumps the water to be processed and proceeds to the water pipe 21 and the bypass pipe 31, and the cathode rod of the water sterilizer 1 installed in the bypass pipe 31. (11) and the anode rod 12 release copper ions and silver ions.
단, 상기 수관(21)과 바이패스관(31)의 직경비는 70:30 ∼ 80:20 이기 때문에 피처리수의 진행양도 그와 동일하다. 그러므로 수관(21)에 설치된 밸브(23)는 70% - 80%정도만 열어주고 바이패스관(31)의 양측에 설치된 각각의 밸브(32)(33)는 100% 열어주어 피처리수가 진행하도록 한다.However, since the ratio of the diameter of the water pipe 21 and the bypass pipe 31 is 70: 30-80: 20, the advancing amount of the to-be-processed water is the same. Therefore, the valve 23 installed in the water pipe 21 opens only about 70% to 80%, and each valve 32 and 33 installed on both sides of the bypass pipe 31 opens 100% to allow the water to be processed. .
따라서 상기 바이패스관(31)을 진행하는 피처리수는 양이 적기 때문에 음극봉(11)과 양극봉(12)에서 발생하는 동 이온 및 은 이온의 농도가 충분하게 잉여된 상태에서 진행하기 때문에 수관(21)을 진행하는 피처리수와 만나면서 희석되어 상기 수관(21)을 진행해 나온 피처리수를 살균하게 되는 것이다.Therefore, since the amount of water to be processed through the bypass pipe 31 is small, the water proceeds in a state in which the concentrations of copper ions and silver ions generated in the cathode rod 11 and the anode rod 12 are sufficiently surplus. The dilution is performed while meeting the water to be processed through the water pipe 21 to sterilize the water to be processed through the water pipe 21.
이와 같이 살균을 시작하는 시점에서 즉시 본 발명이 가동된다.As such, the present invention is immediately activated at the time when sterilization is started.
즉, 콘트롤부(4)의 조정에 따라 에어 컴프레셔(63)가 구동하고, 에어 컴프레셔(63)에서 공급되는 공기는 에어필터(64)를 통해 걸러진 후, 오존발생기(62)로 보내진다.That is, the air compressor 63 is driven according to the adjustment of the control unit 4, and the air supplied from the air compressor 63 is filtered through the air filter 64 and then sent to the ozone generator 62.
오존발생기(62)에서 발생된 오존은 오존투입계량기(61)에 의해 체크된 후, 벤추리기구(5)로 보내진다.Ozone generated by the ozone generator 62 is checked by the ozone injection meter 61 and then sent to the venturi mechanism 5.
오존발생기 속에서의 오존발생은 무성방전에 의한 대응하는 전극간에 유리를 유전체로 이용하여 교류고전압을 가했을 때 생긴 전자가 산소분자(O2)와 작용하여 발생기 산소원자(O)와 여기된 산소분자(O2)가 생성되는데 이 산소 분자와 반응하여 오존(O3)이 생성된다.The ozone generation in the ozone generator is generated by applying an oxygen high voltage (O 2 ) to the oxygen generated by applying an alternating high voltage using glass as a dielectric between the corresponding electrodes due to silent discharge. (O 2 ) is produced and reacts with this oxygen molecule to produce ozone (O 3 ).
벤추리기구(5)의 오리피스관(52)을 통해 벤추리관(51) 속으로 투입된 오존은바이패스관(31)을 통과하고 있는 물속에 확산되어 오존 특유의 성질에 의해 물을 신속히 살균시킨다The ozone introduced into the venturi tube 51 through the orifice tube 52 of the venturi mechanism 5 diffuses into the water passing through the bypass tube 31 to rapidly sterilize the water due to the characteristic of ozone.
더 자세히 말해서 오존은 염소의 약 6.7배에 달하는 강한 살균력과, 염소의 약 3125배에 달하는 살균속도에 의해 물을 살균하므로 장치를 가동하는 즉시 물을 살균할 수 있게 되는 것이다.More specifically, ozone sterilizes water with a strong sterilization power of about 6.7 times that of chlorine and about 3125 times that of chlorine, so that water can be sterilized immediately after the device is operated.
그리고 이와 같이 투입되는 오존의 양은 유기물의 농도에 따라 다소 차이를 둘 수 있으나 큰 차이는 없고 다음의 표에서 보는 바와 같이 유량에 비례하면 무난하다.The amount of ozone introduced in this way can vary somewhat depending on the concentration of organic matter, but there is no big difference, and it is safe if it is proportional to the flow rate as shown in the following table.
한편, 본 발명의 오존공급수단(6)에서는 에어 컴프레셔(63)의 다음에 에어필터(64)를 구비시켜 오염된 공기 및 이물질이 오존발생기(62)로 들어가지 않도록 되어 있으며, 제1역지변(65)은 동작압력이 0.03kg/cm2이하로 기밀(수밀)이 확실한 것으로 사용하여 물 또는 습기가 오존발생기(62) 속으로 들어가지 못하도록 되어 있고, 제2역지변(66)은 에어 컴프레셔(63)쪽을 통해 유입되는 수분이 오존발생기(62) 속으로 유입되지 못하도록 하여 고장 및 수명 단축을 예방하는 것이다.On the other hand, in the ozone supply means 6 of the present invention, the air filter 64 is provided after the air compressor 63 to prevent contaminated air and foreign matter from entering the ozone generator 62. 65 is used to ensure the airtight (watertight) with an operating pressure of 0.03kg / cm 2 or less to prevent water or moisture from entering the ozone generator 62, the second reverse side 66 is an air compressor Moisture introduced through the (63) side is prevented from entering into the ozone generator 62 to prevent failure and shortened life.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 물 살균 시스템은 물 살균 장치를 가동하는 즉시 오존을 투입하도록 되어 있기 때문에 지속성은 좋으나 신속성을 가지지 못하는 살균장치(동-은 합금봉 살균장치)와 같이 사용하였을 때, 오존이 가지는 신속성(염소의 약3125배)으로 살균장치의 가동 초기부터 즉시 살균효과를 발휘할 수 있어 살균능력을 크게 향상시킬 수 있게 되었으며, 또 다른 한편으로는 물속의 유기물을 제거하여 슬라임이 형성되지 않도록 하고, 유기물이 제거되기 때문에 스케일이 형성되지 않으며, 중금속 및 무기물까지 산화 침전시켜 총용해고형물의 농도(T.D.S)를 감소시키기 때문에 물 살균장치 전체의 수명을 크게 연장시키는 등 많은 장점을 가지는 발명인 것이다.Water sterilization system of the present invention as described in detail above is to use ozone immediately after operating the water sterilization device because when used with a sterilization device (copper-silver alloy rod sterilizer) that has good sustainability, but has no promptness, The rapidity of ozone (about 3125 times that of chlorine) enables the sterilization effect to be immediately realized from the beginning of the sterilization device, which greatly improves the sterilization ability. On the other hand, slime is not formed by removing organic matter from the water. The scale is not formed because the organic matter is removed, and it is an invention having many advantages such as oxidizing and precipitation of heavy metals and inorganic substances to reduce the total dissolved solids concentration (TDS), thereby greatly extending the life of the entire water sterilizer. .
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