KR200346804Y1 - 오존수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오염된 물을 환경친화적으로 재생산하기 위한 오존수 생성장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 오존수 생성장치를 옥내외에서 유로조건에 관계 없이 이용할 수 있게 오존수 생성을 위한 기구의 부품 배치를 유체의 유동 특성을 고려하여 배치 함으로서 에어펌프와 오존블록 사이의 유량을 효과적으로 제어하고, 오존을 인젝터에 강제주입형으로 구성함으로서 배수관의 형태 및 구조 그리고 관로 사이즈 등에 관계없이 안정적인 오존 발생을 가능하게 하여 전체적으로는 공기 냉각시스템을 저가의 코스트로 구성할 수 있고, 제품의 내구성 및 성능 그리고 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 보다 범용성을 가지는 오존수 생성장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 오존수 생성장치는, 에어펌프와, 상기 에어펌프와 연결관으로 연결되어 상기 오존발생기에서 발생된 오존을 흡입하여 인젝터에 공급하는 솔레노이드밸브와, 상기 오존발생기에서 형성된 오존을 상기 솔레노이드밸브측으로 보내기 위해 상기 에어펌프와 오존발생기를 연결하는 연결관과, 상기 오존발생기로 유입되는 주위공기를 저온으로 제습하고 이물질을 제거하여 공급하기 위해 상기 오존발생기측과 연결관을 통해 연결된 공기냉각시스템과, 상기 물공급유로를 따라 흐르는 물의 유동을 감지하기 위해 상기 인젝터의 전방부에 설치되는 감지부와, 상기 감지부의 감지신호에 따라 상기 에어펌프의 구동을 제어하고 상기 오존발생기의 가동을 제어하는 제어부와, 상기 물공급유로의 선단부측에 설치되어 수돗물의 수압에 관계없이 일정한 수압을 유지하도록 하는 감압변으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

오존수 생성장치{Ozonied-water generating apparatus}

본 고안은 오염된 물을 환경친화적으로 재생산하기 위한 오존수 생성장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 오존수 생성장치를 옥내외에서 유로조건에 관계 없이 이용할 수 있게 오존수 생성을 위한 기구의 부품 배치를 유체의 유동 특성을 고려하여 배치 함으로서 에어펌프와 오존블록 사이의 유량을 효과적으로 제어하고, 오존을 인젝터에 강제주입형으로 구성함으로서 배수관의 형태 및 구조 그리고 관로 사이즈 등에 관계없이 안정적인 오존 발생을 가능하게 하여 전체적으로는 공기 냉각시스템을 저가의 코스트로 구성할 수 있고, 제품의 내구성 및 성능 그리고 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 보다 범용성을 가지는 오존수 생성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 물에 오존이 섞인 상태, 즉 물을 용존 오존수로 생성하기 위한 오존수 생성장치는 물에 오존을 함입시켜 오존에 의한 정화력과 살균력 등의 기대 효과를 얻을 목적으로 구성된 장치로 알려져 있다. 그 오존수 생성장치들은 오존수 생성방식에 따라 가압인젝터방식, 산기방식, 벤튜리인젝터방식 등이 있다.

이들중 가압인젝터방식의 대표적인 오존수 생성장치는, 도 1과 같이 외부공기를 흡입하여 공기를 목적지로 강제로 보내는 에어펌프(10)와, 에어펌프(10)를 통해 보내지는 공기중 산소를 오존으로 변화 시키는 오존발생체(11)를 구비하는 오존발생기(12), 오존발생기(12)를 거쳐서 나오는 오존과 수원(13)측으로부터 공급되는 물을 섞어 주는 교합부(14)와, 수원(13)으로부터 교합부(14)로 공급되는 물의 흐름을 제어하기 위한 물공급라인(15)에 설치된 솔레노이드밸브(16) 등으로 이루어진다.

상기 오존수 생성장치는, 에어펌프(10)에서 나오는 일반공기를 강제로 오존발생기(12)로 보내면 오존발생기(12)에서 공기중 산소를 오존으로 변화시키게 되어 있다. 여기서 변화된 오존은 일부가 다시 산소로 분해되기도 하지만 대부분 교합부(14)로 밀려들어가 물에 섞여 수원(13)으로부터 공급되는 물을 오존수로 배출시키도록 되어 있다.

따라서, 가압인젝터방식의 오존수 생성장치는 에어펌프(10)에 의해 압력이 걸린 상태에서 물을 물공급라인(15)으로 통과시키면서 형성되는 부압을 이용하여 오존을 교합부(14)를 축으로 발아들여 기체와 액체가 혼합된 상태의 오존수 즉, 물에 오존이 녹아 있는 용존오존수로 배출하는 것이다.

오존수 생성장치는 물과 오존의 적절한 혼합 정도의 유지가 성능과 관계되므로 다양한 주변장치들을 필요로 한다. 예를들면, 오존과 물을 섞는 교합부나 부압을 발생시키기 위한 인젝터, 투입되는 공기의 양을 조절하거나 기체와 액체를 분리하는 기액분리기 등은 물과 오존의 혼합상태를 안정적이고 일정하게 유지하여 최적의 용존오존수로 가공하기 위한 보조기구들로서, 오존수 생성기구들의 배치 및구조 변경을 통하여 보다 발전된 오존수 생성장치를 제공한 기술의 예는 다음과 같다.

본 출원인에 의해 소개된 대한민국 등록실용신안 등록번호 제208109호의 '오존수 생성장치'는, 솔레노이드벨브(인젝터) 구조를 변경하고, 교합부로 들어가는 오존라인에 기포분리기를 설치하여, 에어펌프 없이 물의 압력 상승만으로 오존의 유입이 가능하도록 하였고, 물과 오존의 혼합 배출과정에서 혼합되지 않은 잔류오존의 배출을 방지하여, 전체적으로 에어펌프를 두지 않는데 따라 부품감소 및 소형화가 가능하도록 하였고, 오존의 재활용과 오존에 의한 인체 상해 문제 그리고 주변 부품의 파손 문제를 해결할 수 있도록 하였다.

본 출원인에 의해 소개된 또 다른 대한민국 등록실용신안 등록번호 제203244호의 '오존수 생성장치'는, 유로상에서 솔레노이드밸브와 인젝터의 별도 설치에 따르는 유로길이의 확보 문제를 솔레노이드밸브와 인젝터의 통합 적용을 통해, 유로길이의 단축과 에어펌프를 대체하면서도 적절한 오존수를 얻을 수 있도록 하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 오존수 생성장치들은 공기중에 습기, 이물질을 충분히 제거하지 못하는 문제점이 있었고, 또한, 외부 주위 온도를 오존발생에 적절한 온도로 조절하지 못하기 때문에 오존 발생 시스템의 효율을 저하시킬뿐만 아니라, 내구성을 갖지 못해 수명을 단축시키는 문제점이 있었다. 또한, 수도의 말단부에 설치하여 배수관이나 배관으로 인한 역압의 영향을 받지 않도록 하였으므로 그 설치 위치에 의해 적용성에 많은 제약을 받았다.

따라서 본 고안의 목적은 옥내외에서 유로조건에 관계없이 범용적으로 이용할 수 있는 오존수 생성장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 공기중에 포함된 습기, 이물질을 충분히 제거하여 고품질의 오존수를 생성할 수 있는 고효율의 오존수 생성장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 외부 주위 온도를 오존발생에 적절한 온도로 조절하여 오존 발생 효율을 항상 시킬 수 있는 오존수 생성장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 오존수 생성장치의 내구성을 항상 시켜 수명을 연장시킬 수 있게 하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 따른 오존수 생성장치는, 공기를 가압하여 강제로 보내는 에어펌프와, 상기 에어펌프를 통해 보내지는 공기중 산소를 오존으로 변화시키는 오존발생체를 구비하는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 나오는 오존과 물공급유로를 통해 외부로부터 공급되는 물을 섞어 일정한 농도의 오존수로 만들어 주는 인젝터로 이루어지는 오존수 생성장치에 있어서,

상기 에어펌프와, 상기 에어펌프와 연결관으로 연결되어 상기 오존발생기에서 발생된 오존을 흡입하여 인젝터에 공급하는 솔레노이드밸브와,

상기 오존발생기에서 형성된 오존을 상기 솔레노이드밸브측으로 보내기 위해 상기 에어펌프와 오존발생기를 연결하는 연결관과,

상기 오존발생기로 유입되는 주위공기를 저온으로 제습하고 이물질을 제거하여 공급하기 위해 상기 오존발생기측과 연결관을 통해 연결된 공기냉각시스템과,

상기 물공급유로를 따라 흐르는 물의 유동을 감지하기 위해 상기 인젝터의 전방부에 설치되는 감지부와,

상기 감지부의 감지신호에 따라 상기 에어펌프의 구동을 제어하고 상기 오존발생기의 가동을 제어하는 제어부와,

상기 물공급유로의 선단부측에 설치되어 수돗물의 수압에 관계없이 일정한 수압을 유지하도록 하는 감압변으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이렇게 오존수 생성장치를 구성하면, 오존수 생성과정에서 공기중에 포함된 습기, 이물질을 충분히 제거하여 오존수를 효율적으로 생성할 수 있고, 외부 주위 온도를 오존발생에 적절한 온도로 조절할 수 있기 때문에 오존 발생 효율을 안정적으로 유지할 수 있을뿐만 아니라, 내구성을 항상시켜 오존수 생성장치의 수명을 연장시킬 수 있고, 또한, 수도의 말단부에 설치하여 배수관이나 배관으로 인한 역압의 영향을 받지 않도록 할 수 있으므로 오존수 생성장치의 설치 위치 제약을 해결하여 광범위한 적용성을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 오존수 생성장치의 개략도

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 오존수 생성장치을 보인 것으로,

(a)는 전체 평면 구성도 이고, (b)는 정면도

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 공기냉각시스템의 구성을 보인 것으로,

(a)는 정면도이고, (b)는 측면도 이며, (c)는 평면도

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 물의 흐름부를 발췌하여 보인 도면

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 오존수 생성장치의 설치예를 보인 참고도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20:오존수 생성장치 21:솔레노이드밸브

22:오존발생기 23.24:연결관

25:에어펌프 26:연결관

27:공기냉각시스템 28:물공급유로

29:감지부 30:제어부

31:감압변 32:오리피스연결관

33:주제어장치 34:보조제어장치

35:인젝터 36:제습모듈

37:열전소자 38:히터블록

39:물입구 40:물출구

41:공기냉각출구 42:응축수출구

이하, 본 고안의 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 오존수 생성장치의 전체 구성도를 보인 것으로, (a)는 평면 배치 구성도 이고, (b)는 정면 구성도이다. 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 오존수 생성장치의 공기냉각시스템에 관한 것으로, (a)는 정면도이고, (b)는 측면도 이며, (c)는 평면도이다. 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 물의 흐름부를 발췌하여 보인 도면이고, 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 오존수 생성장치의 설치예를 보인 참고도이다.

본 고안에 따른 오존수 생성장치(20)는, 도 2 내지 도 4와 같이, 에어펌프(25)와, 상기 에어펌프(25)와 연결관(23)(24)으로 연결되어 오존발생기(22)에서 발생된 오존을 흡입하여 인젝터(35)에 공급하는 솔레노이드밸브(21)와, 오존발생기(22)에서 형성된 오존을 상기 솔레노이드밸브(21)측으로 보내기 위해 상기 에어펌프(25)와 오존발생기(22)를 연결하는 연결관(32)과, 상기 오존발생기(22)로 유입되는 주위공기를 저온으로 제습하고 이물질을 제거하여 공급하기 위해 상기 오존발생기(22)측과 연결관(26)을 통해 연결된 공기냉각시스템(27)과, 상기 물공급유로(28)를 따라 흐르는 물의 유동을 감지하기 위해 상기 인젝터(35)의 전방부에 설치되는 감지부(29)와, 상기 감지부(29)의 감지신호에 따라 상기 에어펌프(25)의 구동을 제어하고 상기 오존발생기(22)의 가동을 제어하여 오존을 발생하거나 정지시키는 제어부(30)와, 상기 물공급유로(28)의 선단부측에 설치되어 수돗물(수원)의 수압에 관계없이 일정한 수압을 유지하도록 하는 감압변(31)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어펌프(25)와 오존발생기(22)는 오리피스 연결관(32)으로 연결되어 오존발생기(22)로 향하는 공기의 유량을 제어하도록 구성된다.

또한, 상기 감지부(29)는 상기 인젝터(35)와 상기 감압변(31) 사이에 설치되는 것이 바람직하며, 감지부(29)는 물의 유동을 감지하는 센서와 같은 것이다.

또한, 상기 공기냉각시스템(27)은 도 3과 같이, 제습모듈(36)과 열전소자(37)를 구비하는 히터블록(38)으로 이루어지며, 히터블록(38)은 물입구(39)와 물출구(40) 그리고 공기냉각출구(41) 및 응축수출구(42)를 구비한다.

이와 같은 본 고안의 구성에 따른 오존수 생성장치의 특징과 동작 등을 오존수 생성과정, 그리고 조작 및 운전모드를 통해 살펴보면 다음과 같다.

주제어장치(33)와 보조제어장치(34)에 장착되어 있는 스위치(미도시)를 오픈 시킨 상태에서 물공급유로(28)를 열면 물이 유동되고 감지부(29)가 물의 유동을 감지한다.

감지된 신호는 주제어장치(33)와 보조제어장치(34)에서 수신되고 동시에 오존발생기(22)에서 오존발생체가 작동하여 오존이 발생하는 동시에 에어펌프(25)와 에어솔레노이드밸브(21)가 작동하여 발생된 오존이 인젝터(35)에 공급된다. 이때, 에어펌프(25)와 오존발생기(22) 사이는 오리피스연결관(32)으로 연결되어 오존발생기(22)로 향하는 공기의 유량을 제어한다.

에어펌프(25)가 작동함에 따라 그와 동시에 제습모듈(36)에 있는 열전소자(37)가 작동하여 흡입되는 외부공기의 습기를 제거하고 또한 공기의 온도를 저온으로 변화시켜서 오존발생기(22)로 유입되어 오존발생체에서의 오존 발생을 용이하게 한다.

공기냉각시스템(27)은 도 3과 같이 건조된 제습모듈(36)에서 공기중의 습기가 제습되어 깨끗하고 건조한 공기를 연결관(26)을 통해 오존발생기(22)로 공급한다.

참고로, 오존발생체를 통해 오존을 생성하는 경우, 공기의 습도는 낮을수록, 불순물 함유량을 기준으로 순도는 높을 때 단위 시간당 오존생성량을 늘릴 수 있고 고품질의 오존생성이 가능하다.

한편, 물공급유로(28)의 선단부에 장착된 감압변(31)을 통해서 유입되는 물은 감지부(29)를 통과하면서 인젝터(35)로 흐르고 이미 생성된 오존이 인젝터(35)의 역지변을 거쳐서 물과 혼합 되면서 오존을 물에 용존시켜 준다. 이 과정에서 에어펌프(25)는 일정한 에어압력을 유지하여 오존이 물에 용존이 잘 되도록 해주고, 동시에 사용 조건에 따라 발생될 수 있는 물의 역류도 방지할 수 있는 역할을 하게 되며, 물공급유로(28)의 선단부에 장착된 감압변(31)은 수돗물(수원)의 수압 변화에 관계없이 감압변(31)을 거쳐 흐르는 물이 일정한 정해진 압력으로 유지되므로 수압 안정성을 유지시키며, 만약의 경우 물의 역류를 방지하기 위하여 인젝터(35)에는 역지변을 장착하고 동시에 에어솔레노이드밸브(21)를 갖추고 있기 때문에 오존발생기(22)에 내장되어 있는 오존발생체를 보호할 수 있고 역류에 의한 손상과 내구성 저하를 방지할 수 있게 된다.

이렇게 감압변(31)을 통과하여 인젝터(35)로 유입되는 물은 그 유속으로 인젝터(35) 내부에 있는 작은 인젝터홀에서 물분사를 일으켜 물이 분사되면서 오존발생기(22)에서 발생된 오존이 역지변을 통하여 인젝터(35) 내부에 있는 작은 인젝터홀로 흡입되어 오존가스가 물에 용존되면서 용존수로 생성되어 배출된다.

인젝터(35)를 경유하는 물의 유동은 인젝터를 경유하면서 물에 오존가스가 용존된 1차 오존수를 유입시켜 물과 오존을 2차 오존수로 만들고 그 과정에서 물에오존이 용존된 액상의 오존수는 그대로 배수관(43)을 통해 내보내진다.

한편, 물공급유로(28)를 닫으면 물의 흐름이 정지하는 동시에 감지부(29)를 통해 이를 감지하여 주제어장치(33)와 보조제어장치(34)에 감지 신호를 보내 오존발생기(22) 및 에어펌프(25) 그리고 에어솔레노이드밸브(21)의 작동을 멈추게 한다.

여기서, 오존발생기(22) 내부에 들어있는 오존발생체에 전원을 인가하여 오존을 간헐 또는 지속적으로 정해진 조건에 따라 발생 시킬 수 있다.

따라서 본 고안은 위와 같은 오존수 생성과정에서, 압력 에어펌프(25)를 사용하여 사용장소 및 용도에 구애 받지 않고 물의 역류를 방지할 수 있으며, 공기냉각시스템(27)에서 열전소자(37)의 원리를 이용하여 흡입된 주위 공기를 저온으로 제습하고 또한 이물질을 제거하여 공급함으로써 오존발생 효율을 증가시키고 오존발생체의 수명을 연장시켜 장기간 사용할 수 있다. 또한, 물공급유로(28)를 닫으면 물의 흐름이 정지하므로 감지부(29)가 자동으로 감지하여 주제어장치(33)와 보조제어장치(34)에 신호를 발신하여 에어펌프(25)와 솔레노이드밸브(21)가 동시에 정지 및 차단되어 오존 발생을 정지 시키고, 물공급유로(28)를 열면 물의 흐름이 있어 이를 감지부(29)가 자동으로 감지하여 주제어장치(33)와 보조제어장치(34)에 신호를 발신하여 오존을 발생시켜 효율적인 오존 생성을 관리하고, 물공급유로(28)의 선단에 장착된 감압변(31)을 통해 수돗물(수원)의 수압에 관계없이 일정한 수압을 유지시켜 안정된 유속으로 오존수를 생성할 수 있다.

도 5는 본 고안에 따른 오존수 생성장치의 설치예이다. 도 5와 같이 비교적 사용조건이 열악한 화장실내 변기(44)에 설치될 경우, 고압 에어펌프(25)를 적용하고 있으므로, 사용조건에 따른 물의 역류를 방지하여 화장실내 등에 용존수를 공급할 수 있는 다용도의 범용적 사용성을 갖게된다. 또한 화장실내에 장착되어도 일정한 에어압력을 유지할 수 있기 때문에 오존 발생 효율을 향상 시키고 이로 인한 일정한 오존 농도유지가 가능하여, 특히 화장실내의 좌변기와 소변기에 자주 발생하는 뇨석(이물질)이나 냄새를 오존수로 탈취하여 화장실의 청결 상태 유지에 효과적으로 쓰일 수 있다.

이와 같은 본 고안에 따른 오존수 생성장치는, 오존수 생성과정에서 공기중에 포함된 습기, 이물질을 충분히 제거하여 오존수를 효율적으로 생성할 수 있고, 외부 주위 온도를 오존발생에 적절한 온도로 조절할 수 있기 때문에 오존 발생 효율을 안정적으로 유지할 수 있을뿐만 아니라, 내구성을 항상시켜 오존수 생성장치의 수명을 연장시킬 수 있고, 또한, 수도의 말단부에 설치하여 배수관이나 배관으로 인한 역압의 영향을 받지 않도록 할 수 있으므로 오존수 생성장치의 설치 위치 제약을 해결하여 범용적 사용성을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 공기를 가압하여 강제로 보내는 에어펌프와, 상기 에어펌프를 통해 보내지는 공기중 산소를 오존으로 변화시키는 오존발생체를 구비하는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 나오는 오존과 물공급유로를 통해 외부로부터 공급되는 물을 섞어 일정한 농도의 오존수로 만들어 주는 인젝터로 이루어지는 오존수 생성장치에 있어서,

   상기 에어펌프와, 상기 에어펌프와 연결관으로 연결되어 상기 오존발생기에서 발생된 오존을 흡입하여 인젝터에 공급하는 솔레노이드밸브와,

   상기 오존발생기에서 형성된 오존을 상기 솔레노이드밸브측으로 보내기 위해 상기 에어펌프와 오존발생기를 연결하는 연결관과,

   상기 오존발생기로 유입되는 주위공기를 저온으로 제습하고 이물질을 제거하여 공급하기 위해 상기 오존발생기측과 연결관을 통해 연결된 공기냉각시스템과,

   상기 물공급유로를 따라 흐르는 물의 유동을 감지하기 위해 상기 인젝터의 전방부에 설치되는 감지부와,

   상기 감지부의 감지신호에 따라 상기 에어펌프의 구동을 제어하고 상기 오존발생기의 가동을 제어하는 제어부와,

   상기 물공급유로의 선단부측에 설치되어 수돗물의 수압에 관계없이 일정한 수압을 유지하도록 하는 감압변으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오존수 생성장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어펌프와 오존발생기를 연결하는 상기 연결관은 오리피스 연결관이며 오존발생기로 향하는 공기의 유량을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 오존수 생성장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 감지부는 상기 인젝터와 상기 감압변 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 오존수 생성장치.