KR20030061592A - 고농도 산소수 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부직포 여과필터, 활성탄 흡착필터, 멤브레인 분리필터 등을 이용한 기존 정수처리 공정에 소형산소 발생장치와 산소용해 장치를 결합하여 물속에 산소를 과포화 상태로 용해시키는 고농도 산소수 정수기에 관한 것으로 정수처리된 물에 산소발생장치를 이용하여 고순도의 산소를 발생시키고, 발생시킨 산소를 물속에 강제 용해시켜, 대기압하에서 용해시킬수 있는 산소농도보다 몇배 이상의 과포화농도로 용해, 용존시켜 음용화 할 수 있음을 특징으로한 고농도 산소수 정수기에 관한것이다.

Description

고농도 산소수 정수기 {Clean water machinery of the high density an oxygen}

본 발명은 여과, 흡착, 분리필터 등의 정수처리 공정에 의해 정수처리된 물속에 산소를 강제 용해 시킴으로 일반 용수에 함유될 수 있는 산소량보다 5배 이상 높게 용해시켜 고농도 용존 산소수를 얻어 음용할 수 있도록 정수처리 공정과 산소발생 공정 및 산소용해 공정을 접목한 고농도 산소수 정수기에 관한 것으로 일반가정에서는 물론 식당과 헬스용도 및 각종 스포츠 등의 기능성 음료로 널리 활용할 수 있음을 목적으로한 것이다.

본 발명이 속하는 기술로는 공지기술인 가정용 정수기의 여과 및 흡착분리 기술과 산소발생기술 그리고 발생된 산소를 물속에 용해 용존시키는 기술로서 가정용 정수기는 여과와 흡착, 분리를 이용한 기존기술의 이용이며, 산소발생기 또한 공기압축펌프와 제올라이트를 이용하여 가압과 감압의 제어원리를 이용하는 압력교차 방식을 적용하였고, 용해기술은 본인이 이미 선출원하여 특허된 기술과 특허 출원중인 기술을 적용하였다.

공지기술인 산소발생장치에 있어서 종래의 기술방법은 제올라이트를 이용하여 고압에 의한 압력교차 방식과 멤브레인을 이용한 선택적투과 방식 등이 있으나 압력교차 방식의경우 고압을 이용하여야 하는 문제와, 멤브레인방식의 경우는 순도가 낮아 소규모의 정수기에 적용하기에는 문제가 있었고, 물속에 산소를 용해시키는 기술에 있어서도 미세기포를 이용하는 산기방식으로 표면적을 확대하여 용해율을 높이는 브로워방식과, 압력을 높히는 가압방식, 이젝터원리를 이용한 분산방식 등이 있는바, 압력을 높히는 가압방식의 경우는 과포화 개념에서 용해효율을 높일수는 있으나 정수기 적용에서는 고압을 적용할 수 없는 비현실성으로 어려움이 있고, 브로워방식과 이젝터방식등은 용해효율이 낮아 고농도 과포화 용존산소수를 얻기위하여는 미흡하다.

특히 미세기포를 이용한 상기방식에 있어서는 소량의 물에 산소를 장시간투입할 경우 일시적으로는 물속에 고농도를 산소를 용해시킬수는 있으나 안정화되지 못하여 빠른시간에 탈기되는 문제점이 있다.

본 발명의 상기한 종래의 문제점을 보완 개선하여 고농도의 산소수 정수기를 개발하여 가정과 식당 등의 업소와 헬스크럽 그리고 각종 스포츠등의 기능성 음료등으로 상시음용 할 수 있도록 제품화 하는데 있어서,

산소발생장치의 소형화와 무소음화, 그리고 고순도화와, 저압의 순환모타펌프를 이용한 고효율의 용해기술등과 과포화농도에서의 장시간안정화 능력까지 수반하는 기술이 주요과제이다.

산소발생장치의 소형화에서의 고순도와 무소음화는 에어펌프의 경량화와 무소음화가 선결되어야하며 질소와 산소의 압력교차에 따른 제어기술이 수반되어야 하고, 가스상태로 생성된 고순도의 산소를 물속에 과포화농도로 용해하여 고농도에서도 탈기되지 않고 지속할 수 있는 용해기술이 핵심적으로 이루어져야 한다.

또한, 용해기술에 있어서 소용량의 순환모터를 이용하여 저압에서 고농도로산소를 용해시켜야 하며 용해된 산소는 장시간 안정적으로 탈기되지 않아야하는 목적을 동시에 이루어야한다.

따라서 이를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 고농도 산소수 정수기 구성도.

도2는 본 발명의 고농도 산소수 순환도.

도3은 본 발명의 산소 발생장치 구성도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1. 정수기 본체케이스 2. 원수투입라인 3.부직포 여과필터

4. 승압모터펌프 5,5a. 1차,2차 활성탄 흡착필터

6. 멤브레인 분리필터 7. 저장조 유입라인 8. 저장조

9. 산소투입 콘트롤러 10. 냉수유입라인 11. 온수유입라인

12. 냉수탱크 13. 온수탱크 14. 산소용해기 순환라인

15. 순환펌프 16. 산소용해기 17. 산소발생장치

18. 산소투입구 19. 공기유입구 20. 공기정화기

21. 공기압축기 22. 소음기 23. 전자밸브

24,24a. 제오라이트베드 25. 크리닝밸브 26. 평행밸브

27,27a. 책크밸브 28. 산소저장탱크

첨부도면 중 도1은 본 발명의 고농도 산소수 정수기 구성도이고

도2는 본 발명의 고농도 산소수 순환도이며

도3은 본 발명의 산소발생장치 구성도이다.

본 발명은 부직포 여과필터(3), 1차,2차 활성탄 흡착필터(5)(5a), 멤브레인 분리필터(6), 저장조(8), 냉수탱크(12), 온수탱크(13)로 구성된 주지의 냉,온정수기의 본체케이스(1)로서,

원수투입라인(2)을 통하여 투입되는 물은 승압 모터펌프(4)에 의해 각 필터를 통과하여 정수처리 되므로 저장조(8)에 저장되고, 냉수유입라인(10)과 온수 유입라인(11)을 경유하여 냉수탱크(12)와 온수탱크(13)에 각각 분리투입된다.

냉수탱크(12)에 유입된 처리수는 순환라인(14)의 순환펌프(15)를 통하여 산소용해기(16)에 투입되는데, 이때 산소발생장치(17)에서 발생된 산소도 동시에 상기 산소용해기(16)에 투입 혼합 용해되어 냉수탱크(12)로 고농도 산소수가 유입되는 것이다.

물론 산소용해기(16)의 용해기술은 본 출원인이 이미 취득하여 보유중인 특허기술(특허 제279806호 : 다용도 혼합용해기)과 현재 특허출원중인 (특허출원 제 10-2000-000274호) 다용도 혼합용해기의 원리를 복합, 혼용하여 저압에서 최대용해 효율을 나타내도록 설계하였다.

또한 산소발생장치(17)는 제오라이트의 질소흡착력과 이를 응용하는 압력 교차 제어방식으로 고순도의 산소를 얻어내는 바, 산소발생장치(17)의 구성과 특징은 다음과 같다.

첨부도면의 도3과 같이 정수기 본체케이스(1) 내부에 일반 공기를 흡입하여 필터로 정화하는 공기정화기(20)와 공기 압축기(21) 그리고 압축된 공기를 유도제어하는 전자밸브(23)로 구성되고, 산소를 얻어내는 제오라이트 베드(24)(24a)와 연계되는 크리닝밸브(25) 및 평행밸브(26)의 구성과 흡착된 질소를 배기할때 소음을 줄이기 위해 소음기(22)가 구성되고 제오라이트베드(24)(24a)에서 얻어진 산소의 선택적 개폐를 위한 첵크밸브(27)(27a)등이 병열로 구성되어 있으며 최종적으로 얻어지는 순산소를 저장하는 산소저장탱크(28)와 산소의량과 압력을 조절하는 콘트롤러(9)등으로 구성되어 있다.

상기와 같이 얻어지는 고순도의 산소는 산소투입구(18)를 통하여 산소용해기 (16)에 투입되고 유입되는 물과 함께 산소용해기(16)에서 혼합용해 및 안정화되어 냉수탱크(12)로 유입된다.

이러한 원리를 이용하여 노동도 산소수를 얻게되며 용존산소의 농도는 순환수량과 산소투입량으로 포화농도에서 과포화농도까지 용도에 따라 임의조절이 가능하므로 기능에 따른 음용수로 활용할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과예시로 지금까지는 고압에서의 산소발생과 용해기술은 고비용이 요구되어 특수목적 이외의 일반적 적용이 어려웠으나, 상기내용과 같이 소규모적이며 저비용으로 생산가능케 되어 일반적 적용이 가능하게 되었다.

산소가 풍부한 물을 마실 경우 인체에 미치는 건강관련 영향학적 측면은 다음과 같다

즉 우리몸의 신체중 두뇌는 가장많은 산소를 필요로 한다. 산수가 풍부한 물을 마실경우, 혈액작용으로 대뇌에 산소를 풍부하게 공급하여 두뇌의 집중력과 사고력, 기억력을 향상시키고 스트레스를 해소한다.

또한, 소화기능 및 신진대사는 물론 세포활성화로 젊고 탄력있는 피부를 유지시키고 세균과 비이러스에 대한 저항성을 높혀준다.

특히 임산부의 건강한 출산 및 태아의 지능 개발과도 연관이 있으며, 공부하는 학생들의 두뇌 활동에도 지대한 영향을 미친다.

참고로, 인체에 산소를 공급하는 방법에 있어서는 호흡기를 통하여 심폐로 공급하는 경우와 물속에 함유되어 있는 산소를 마시며 체내 흡수하는 방법 등 두가지 방식이 있는 바, 호흡을 통하여 심폐로 공급하는 산소도 중요하지만 물속에 녹아있는 산소를 공급하는 경우 또한 매우 중요하다.

물속에 용존되어 있는 산소는 체내에서 혈액작용으로 직접 흡수되기 때문이다. 특히 스포츠 운동에 있어서의 산소수 음용효과는 기능성 측면에서 극명하게 나타난다.

신진대사를 향상시켜 근육과 지구력 및 심폐기능을 향상, 기록을 단축시키고 피로회복을 촉진시킨다.

"모든 질병의 원인은 산소부족이다." 라는 명제처럼, 산림이 우거진 깊은 산속의 계곡 물에 함유되어 있는 용존산소 농도는 약 15피피엠이며 세계적인 장수촌의 물또한 18피피엠 정도로서 일반적인 지하수 및 상수도의 용존산소량과의 비교에서 약2배이상의 고농도 산소함유비를 나타낸다.

이렇듯 본 발명의 효과로 고농도산소수를 일반정수공정과 결합 저비용으로 생산 공급하여 음용할 수 있을 경우, 국민건강에 상당부분 기여할 것으로 본다.

Claims (2)

1. 원수 투입라인(2)과 부직포 여과필터(3), 승압 모터펌프(4), 활성탄 부직필터 (5)(5a), 멤브레인 분리필터(6)의 정수 시스템과 저장조 유입라인(8)과 저장조 (9), 냉수탱크(12), 온수탱크(13)등의 정수 저장조를 구비한 냉, 온정수기에 있어서,

   냉수탱크(12)의 산소용해기 순환라인(14)에 순환펌프(15)와 산소용해기(16)를 구성하고, 부상부력과 압력을 이용한 산소용해기(16)에 산소발생장치(17)를 연결하여서 된 것을 특징으로한 고농도 산소수 정수기.
2. 청구항 1에 있어서,

   공기유입구(19), 공기정화기(20), 공기압축기(21)를 구비한 산소발생장치에 있어서, 공기압축기(21)와 전자밸브(23)간에 소음기(22)가 구성되고, 제오라이트 버드(24)(24a)와 연결되는 크리닝밸브(25), 평행밸브(26) 및 산소의 선택적 개폐를 위한 첵크밸브(27)(27a), 순산소를 저장하는 저장탱크(28)와 산소의량과 압력을 조절하는 콘트롤러(9)를 구비하여 된 것을 특징으로하는 고농도 산소수 정수기.