KR200315844Y1

KR200315844Y1 - 오존수 발생장치

Info

Publication number: KR200315844Y1
Application number: KR20-2003-0007360U
Authority: KR
Inventors: 신수준
Original assignee: 신수준
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2003-06-11

Abstract

본 고안은 티타늄 셀 튜브를 이용한 오존수 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고농도 오존수를 손쉽게 얻을 수 있는 장치로, 배가스처리 및 희석장치등을 배제한 가장 안전하고 간단한 구조로 이루어진 오존수 발생장치에 관한 것이다.

본 고안은 오존수 발생장치에 있어서, 유입되는 원수를 정수시키기 위한 활성탄 필터(20)와; 티타늄 셀 튜브(30)의 둘레에 소정의 길이로 통로가 수밀되도록 구성하고 원수의 유입구(33) 및 배출구(34)를 구비하는 전위챔버(30a)와; 상기 티타늄 셀 튜브(30)의 양단에 전원공급장치의 양극 및 음극전극을 전기적으로 연결하여 24∼38V의 직류전류로 다운시키고 이 전류를 상기 양극 및 음극 전극에 일정주기로 교대로 통전시켜 상기 전위챔버(30a)의 내부를 통과하는 원수를 오존수로 변화시킬 수 있다.

Description

오존수 발생장치{Ozone Water Apparatus}

본 고안은 티타늄 셀 튜브를 이용한 오존수 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 티타늄 셀 튜브의 둘레에 원수가 유입되어 배출되도록 하되 전류의 극성을 일정한 주기로 바뀌도록 하여 원수를 오존수로 변화시켜 고농도의 오존수를 손쉽게 얻을 수 있는 장치로, 배가스처리 및 희석장치등을 배제한 가장 안전하고 간단한 구조로 이루어진 오존수 제조장치에 관한 것이다.

수원지에서 원수를 양수하여 양어장이나 수영장등에 물을 공급할 경우 원수속에 포함된 수많은 세균이나 바이러스 기타 미생물에 의해 질병의 원인이 되거나 질병을 앓게 되는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 극복하기 위하여 살균 소독 혹은 정화 또는 다양한 오존발생장치가 개발되어 있으나 오존을 발생시키는 수중오존발생장치(수중전기분해형 오존 발생장치)를 설치하여 송풍기나 산포기(기포발생기 carrier air)등을 사용하여 오존수를 생산하는 방법등 다양한 기술이 시도되고 개발되어 왔다.

오존수는 병원성 세균이나 바이러스, 곰팡이 및 이끼류 등의 유해 미생물들을 살균, 소독하도록 하고, 중금속을 산화침번시키며, 고분자 유기물질, (발암성물질)이 분해제거하는 작용을 한다.

그러나 기존의 오존수발생장치는 그 구성요소들이 많고 비교적 복잡하며 오존의 희석비율이 낮아 실제 제품에 채용되는 경우가 매우 드물고 가격이 비싼 것이 단점이다.

물론, 구조적으로 파이프(P)속으로 오존을 주입하여 물속에 오존이 용존되도록 하는 방법의 경우는 비교적 저렴한 설비로 구현할 수는 있으나 용해비율이 낮아 효과가 매우 낮은 단점이 있다.

이외에도 오존가스를 생산 오존을 물속에 희석시키기 위해서는 희석펌프, 희석조, 벤츄리, 배기가스 처리 및 산기관 등 복잡한 구조를 갖는 오존수 발생처리장치도 개발되어 있기는 하나 수중에 백금전극 봉을 사용하여 오존수를 제조하므로 1,000시간마다 백금전극 봉을 교환해야 하는 등 비실용적이고 유지 관리비용이 큰 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제를 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 구조적으로 간단하고, 오존의 함유율이 높고 저렴한 오존수 발생장치를 제공하는데 있다.

본 고안을 달성하기 위한 구현수단으로는 유입되는 원수를 여과하기 위해 활성탄 필터와;

배관 파이프상에 상기 활성탄 필터를 통과한 원수의 흐름을 감지하는 플로워 센서와;

상기 플로워 센서를 통과한 물이 유입되는 배관 파이프와;

상기 배관파이프의 둘레에 설치되어지고 24∼38V의 직류전원을 인가되도록 전기적으로 연결된 티타늄 셀 튜브로 구성된 전위챔버 및

상기 티타늄 셀 튜브에 24∼38V의 전원을 공급하되 음극전극과 양극전극에 전류를 자동으로바꾸어주는 전극극성 자동변환정치(집적회로)를 구비한 전원공급장치로 달성되어질 수 있다.

본 고안은 전원공급장치내의 전극극성 자동변환장치를 통해 음극과 양극에 전류의 극성을 자동으로 바꾸어줌으로서 전위챔버내의 양이온의 전자가 음이온의 전극에 흠착되어 전자가 원할히 이동하지 못하도록 하여 무기질의 스케일이 음이온 전극에 부착되어지는 것을 방지한다. 따라서, 원수는 전위챔버의 유입구에서 배출구를 통과하는 과정에 H₂0에서 H₂03로 변화하게 된다.

본 고안의 실시예으로는 티타늄 셀 튜브의 원주면에 유입구와 배출구가 일정거리 이격되도록 설치된 전위챔버를 수밀되도록 설치하고 상기 티타늄의 양단에 직류전원 24∼38V의 전류를 인가하되, 전원공급장치내의 전극극성 자동변환장치를 통하여 일정한 주기로 극성을 바꾸어 주도록 할 수 있다.

이경우에는 오존수의 발생장치를 더욱 간단한 구성으로 제작할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 오존수 발생장치를 예시하기 위에 정면에서 바라본 요부 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 원수를 오존수로 제조하기 위하여 전류의 극성을 주기적으로 바꿔주기 위한 회로를 나타낸 회로도,

도 3은 본 고안에 따른 티타늄 셀 튜브의 요부를 도시한 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 오존수 발생장치에 원수를 유도하는 배관파이프상에 설치된 프로워 센서의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:케이싱 20:활성탄 필터

30:티타늄 셀 튜브 30a:전위챔버

31:워터자켓 32:나선 캡

33:유입구 34:배출구

51:인쇄회로기판 50:전원공급장치

50a:자동극성변환장치(집적회로) 100:이온수 발생장치

DT:다운트렌스 S:메인스위치

S1:플로워 센서 P:배관파이프

R1:릴레이

이하, 본 고안에 따른 이온수 발생장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 도1은 본 고안에 따른 이온수 발생장치의 내부를 나타낸정면도로서, 이온수 발생장치(10)가 내장된 케이싱의 벽면에 배관파이프(P)가 고정되어 있고, 배관파이프(P)에 의해 유입된 원수의 이물질을 여과하기 위한 활성탄 필터(20)와, 활성탄 필터(20)에 의해 여과된 원수가 배출되어 티타늄 셀 튜브(30)로 유입되는 배관파이프(P)상에 설치된 플로워 센서(S1)와, 티타늄 셀 튜브(30)의 둘레를 커버하는 전위 챔버(30a)와, 상기 전위챔버(30a)에 전류를 인가하고 전류의 극성을 자동으로 바꾸어주기 위해 전원공급장치(50)에 마련된 자동 극성 변환장치(50a, 집적회로)로 구성되어 있다.

상기한 활성탄 필터(20)는 배관파이프(P)를 통해 유입된 원수내의 이물질을 여과하는 필터(20)로서 코코넛 껍질이나, 석탄, 나무 등을 고온으로 탄화시켜 만든 활성탄 내부의 무수한 세공들을 이용하여 흡착 가능한 물질들을 흡착 제거할 수 있는 작용을 함으로 정수기등과 같은 분야에서 널리 이용되고 있는 요소이다.

상기한 플로워 센서(S1)는 활성탄 필터(20)에서 배출된 원수의 흐름을 감지하는 플로워 센서(S1)로서 수압에 의해 작동되어진다.이 센서(S1)는 상기한 릴레이(R1)의 작동여부를 제어하여 자동 극성 변환장치(50a)의 작동을 단속한다.

도 3을 참조하면, 도 3은 본 고안에 따른 티타늄 셀 튜브(30)와 전위챔버를 나타낸 단면도로서, 상기한 티타늄 셀 튜브(30)는 일측에서 상기한 원수가 유입되어지고 타측으로 배출되어진다. 상기 티타늄 셀 튜브(30)는 상기한 자동 극성변환장치(50a)에 의한 양극 및 음극전극이 일정거리를 두고 연결되어 있다. 위 각각의 양극 및 음극전극은 도 2에 도시된 바와 같이 전원공급장치(50)내의 자동 극성 변환장치(50a)에 의해 양극과 음극의 극성이 교대로 바뀌면서 흐르게 된다.

상기한 전위챔버(30a)는 상기한 티타늄 셀 튜브(30)의 둘레에 설치되어지는데 워터자켓(31)의 양측단에 밀봉되도록 체결된 나선 캡(32)으로 구성되어 있다. 워터자켓(31)은 원수가 입수되어 배출되는 전위챔버(30a)와 통해져 있어 있는데, 티타늄 셀 튜브의 길이에 맞게 위 전위챔버(30a)간을 연결한다. 전위챔버의 유입구(33)쪽으로 유입된 원수는 오존수로 변화되어 배출구(34)쪽으로 배출되어진다.

상기한 티타늄 셀 튜브(30)에 인가되는 전류의 극성을 자동으로 바꾸기 위한 구성으로서는 도 2에 예시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 메인스위치(S)를 통해 전원을 인가하면 배관파이프(P)상에 설치된 플로워 센서(S1)에 의해 원수의 유입을 수압으로 감지하여 릴레이(R1)를 작동시킨다. 상기 플로워 센서(S1)감지신호가 없는 경우 즉 원수가 유입되지 않는 경우에는 릴레이(R1)는 작동되지 않기 때문에 다운트랜스(DT)에는 전원이 인가되지 않는다.

상기 릴레이(R1)로 부터 출력된 전원은 다운트렌스(DT)를 통해 전압이 24∼38V로 다운되어 기판(51)상으로 직류전원이 인가된다. 기판(51)상에 납땜되어진 자동 극성 변환장치(50a)내로 인가되어 설정된 시간을 주기, 바람직하게는 20∼40초마다 양극과 음극전류가 교대로 바뀌면서 상기 티타늄 셀 튜브(30)에 인가되어진다.

상기한 바와 같이 양극과 음극의 전류가 교대로 티타늄 셀 튜브(30)에 인가되어지면 원수는 H₂0에서 H₂03로 변화되면서 오존수가 제조되어지는데 오존수는 1∼10㎎/ℓppn)wt까지 용존되어 제조되어진다.

그러나 전위챔버(30a)내의 양이온 전자가 음이온 전극에 흠착되어 전자의 활동을 저하시키는 무기질 스케일이 음이온 전극에 부착되어 축척될수 있으나 음극 극성과 양극 극성을 20∼40초 간격으로 바꾸어 준다.

전기 극성에 따라 원수가 오존수로 변화되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

1) 3H₂O → O₃+ 6H⁺+6e

2) 2H₂O → O₂+ 4H⁺+ 4e

3) 2H⁺+ 2e → H₂

4) 3H₂O → 3H₂+ O₂+ O

5) O₂+ O+n(매개변수)→O₃

이상에서 살명한 바와 같이, 본 고안은 오존수를 제조함에 있어 물의 흐름과정에 티타늄 셀 튜브에 전기의 극성을 교대로 바꾸어줌으로서 원수를 오존수로 제조할 수 있는데, 물속에 있는 각종 세균이나 박테리아, 등을 살균처리할 수 있다.

이처럼 오존수를 저렴하면서도 간단한 구조로 고농도의 오존수를 제조할 수있다.

Claims

오존수 제조장치에 있어서,

유입되는 원수를 정화시키기 위한 활성탄 필터와;

티타늄 셀 튜브의 둘레에 소정의 길이로 통로가 수밀되도록 구성하고 원수의 입수및 배출구를 구비하는 전위챔버와;

상기 티타늄 셀 튜브의 양단에 전원공급장치의 양극 및 음극전극을 전기적으로 연결하여 24∼38V의 직류전원으로 다운시키고 이 전류를 상기 양극 및 음극 전극에 일정주기로 교대로 반복 통전시켜 상기 전위챔버의 내부를 통과하는 원수가 오존수로 변화되도록 한 것을 특징으로 하는 오존수 제조장치
제 1항에 있어서 상기 양극 및 음극전극의 극성을 바꾸어주기 위한 주기를 20∼40초로 한 것을 특징으로 하는 오존수 제조장치.