KR200416636Y1 - 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정수 처리된 물에 산소를 용해시켜 산소수를 제조하고, 이 산소 수를 제빙하여 산소가 함유된 얼음을 제조할 수 있는 정수장치에 관한 것으로서, 본 고안에 따르면, 외부로부터 유입된 물을 정수하는 정수 유닛(11)과, 상기 정수 유닛(11)에 의해 정수된 물을 저장하는 저수 유닛(20)과, 상기 저수 유닛(20)에 저장된 물을 외부로 배출하는 배출수단(15)을 포함하는 정수장치로서, 고농도의 산소를 발생시키는 산소 발생장치(30)와, 상기 산소 발생장치(30)로부터 고농도의 산소를 공급받아 상기 저수 유닛(20)에 저장된 후 순환 펌프(13)에 의해 순환하는 물에 용해시킴으로써 산소수를 만들어 내는 접촉막 모듈(50)을 포함하여 이루어지는 산소수를 제조하기 위한 정수장치가 제공된다. 또한 상기 정수장치에 상기 접촉막 모듈(50)에 의해 고농도의 산소가 용해되어 만들어진 산소수를 공급받아 얼리기 위한 제빙수단(14)을 더 포함하여 이루어지는 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치가 제공된다.

정수장치, 산소수, 산소얼음, 접촉막 모듈, 분리막 모듈, 제빙

Description

산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치{A purifying apparatus for producing oxygen-water and oxygen-ice}

도 1은 본 고안에 따른 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면,

도 2는 상기 정수장치의 접촉막 모듈을 나타내는 도면,

도 3은 상기 정수장치가 냉온수 겸용 정수기에 채용된 예를 나타내는 도면이다.

본 고안은 정수 처리된 물에 산소를 용해시켜 산소수를 제조하고, 이 산소 수를 제빙하여 산소가 함유된 얼음을 제조할 수 있는 정수장치에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 일반인들의 요구수준이 높아짐에 따라, 단순한 정수기능을 넘어서는, 산소수와 같은 기능수를 만들어낼 수 있는 정수장치에 대한 관심이 높아 가고 있다.

이러한 소비자의 요구를 만족시키기 위해 포화 농도 이상의 산소를 물이나 술에 용존시킨 제품들이 판매되고 있으며, 또한 정수기와 냉온수기에 산소를 추가 하여 산소수를 만들어내는 형태의 제품들이 나와 있다.

산소수를 제조하는 종래의 방법으로서는, 산소발생장치나 고압 가스용기를 이용하여 산소를 제공하고 이 산소를 미세기포로 만들어 산기시킴으로써 기체와 액체의 접촉 면적을 증대시켜 용해율을 높이는 브로워 방식을 비롯하여, 압력을 높이는 가압 방식, 이젝터 원리를 이용한 분산방식 등이 알려져 있다.

하지만, 가압방식은 과포화개념에서 용해효율을 높일 수는 있으나 고압을 적용해야 하는 어려움이 있으며, 브로워 방식과 이젝터 방식 등은 산소가 물에 용해되기 전에 기포를 통해 상부로 부상하여 손실되므로 산소의 용해효율이 낮아 과포화 용존 산소수를 제조하기에는 미흡하다는 문제가 있었다.

또한 이러한 종래의 산소수 제조방법에 의해 산소수를 제조하는 산소수 정수기는, 복잡한 장치가 필요하기 때문에 정수기 자체의 크기와 중량이 증대되어 취급 및 설치가 번거롭고, 나아가서 산소얼음을 제공하는 정수기는 전무한 실정이다.

또한 종래의 산소수 정수기는 세균에 의한 2차 오염을 방지하기 위하여 별도의 살균장치 혹은 별도의 필터를 장착해야만 하는데, 종래의 정수기에 자외선 살균기 등을 사용하는 방식은 전체 장치의 부피가 커지고, 고가이며, 설치가 복잡하고 고장의 염려가 있으며, 살균에 필요한 시간이 길거나 하는 등의 문제점들을 가지고 있어 실제 활용 가능성이 의문시되고 있다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은, 정수 처리된 물에 산소를 용해시켜 산소수를 제조함에 있어서 소형이면서도 효율이 좋은 산소발생 및 용해수단을 사용하여 장치 전체의 부피를 감소시킬 수 있는 동시에 용존 산소량을 증대시킬 수 있는 정수장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 제조된 산소수를 제빙하여 산소가 함유된 얼음을 제조할 수 있는 정수장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 외부로부터 유입된 물을 정수하는 정수 유닛과, 상기 정수 유닛에 의해 정수된 물을 저장하는 저수 유닛과, 상기 저수 유닛에 저장된 물을 외부로 배출하는 배출수단을 포함하는 정수장치로서, 고농도의 산소를 발생시키는 산소 발생장치와, 상기 산소 발생장치로부터 고농도의 산소를 공급받아 상기 저수 유닛에 저장된 후 순환 펌프에 의해 순환하는 물에 용해시킴으로써 산소수를 만들어 내는 접촉막 모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치가 제공된다.

또한 본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 외부로부터 유입된 물을 정수하는 정수 유닛과, 상기 정수 유닛에 의해 정수된 물을 저장하는 저수 유닛과, 상기 저수 유닛에 저장된 물을 외부로 배출하는 배출수단을 포함하는 정수장치로서, 고농도의 산소를 발생시키는 산소 발생장치와, 상기 산소 발생장치로부터 고농도의 산소를 공급받아 상기 저수 유닛에 저장된 후 순환 펌프에 의해 순환하는 물에 용해시킴으로써 산소수를 만들어 내는 접촉막 모듈과, 상기 접촉막 모듈에 의해 고농도의 산소가 용해되어 만들어진 산소수를 공급받아 얼리기 위한 제빙수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치가 제공된다.

이하, 본 고안에 따른 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치(1)는, 외부로부터 유입된 물을 정수하는 정수 유닛(11; 도 3 참조)과, 상기 정수 유닛(11)에 의해 정수된 물을 저장하는 저수 유닛(20)과, 고농도의 산소를 발생시키는 산소 발생장치(30)와, 상기 산소 발생장치(30)로부터 고농도의 산소를 공급받아 상기 저수 유닛(20)에 저장된 후 순환 펌프(13)에 의해 순환하는 물에 용해시키는 접촉막 모듈(50)과, 상기 접촉막 모듈(50)에 의해 고농도의 산소가 용해되어 만들어진 산소수를 외부로 배출하는 배출수단(15)을 포함하여 이루어진다.

또한 본 고안에 따르면, 상기 정수장치(1)는, 상기 접촉막 모듈(50)에 의해 고농도의 산소가 용해되어 만들어진 산소수를 얼리기 위한 제빙수단(14)을 더 포함할 수 있다.

상기 제빙수단(14)은, 상기 저수 유닛(20)으로부터 조절밸브(18b)를 통해 소량의 산소수를 공급받는 제빙 트레이와, 이 제빙 트레이로부터 얼음을 이탈시키는 이빙 수단과, 얼음을 일시적으로 저장하는 얼음 저장고(19) 등을 포함하는 것이 바람직하며, 냉장고나 정수기 등에서 기존에 사용되고 있는 어떠한 종류의 것이라도 사용될 수 있으므로 더 이상 상세하게 설명하지 않는다.

또한 상기 정수 유닛(11)으로서는 수돗물을 정수하기 위한 종래의 정수기 내에 설치되어 있는 각종 필터 등이 사용될 수 있으며, 이와 같이 종래 정수기에 사용되는 어떠한 종류의 필터라도 사용될 수 있으므로 더 이상 상세하게 설명하지 않는다.

상기 저수 유닛(20)은, 통상의 냉온수 겸용 정수기에서와 같이, 정수 유닛(11)에 의해 정수된 물을 일시적으로 저장하기 위한 정수 탱크(21)와, 상기 정수 탱크(21)로부터 물을 공급받아 냉각시켜 저장하기 위한 냉수 탱크(22)와, 상기 정수 탱크(21)로부터 물을 공급받아 가열하여 저장하기 위한 온수 탱크(23)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따른 정수장치(1)에는, 물을 냉각시키는 동시에 상기 냉수 탱크(22)를 저온으로 유지하기 위한 냉각수단(12; 도 3 참조)과, 물을 가열하는 동시에 상기 온수 탱크(23)를 고온으로 유지하기 위한 가열수단(도시생략)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 산소 발생장치(30)의 산소 발생방식으로서는, 중공사형 기체분리막 방식, 평막형 기체분리막 방식, 흡착제를 이용한 흡착방식, 전기분해방식, 고압가스용기를 이용한 가압방식 등을 활용하여 고농도의 산소를 발생할 수 있으며, 바람직하게는 중공사형 기체분리막 방식, 평막형 기체 분리막 방식 및 흡착제를 이용한 흡착방식 중 어느 하나의 방식을 활용하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상술한 흡착방식을 활용하는 경우, 상기 산소 발생장치(30)는, 공기를 압축하는 공기압축기(31)와, 흡착탑(도시생략)으로 이루어질 수 있다. 또는, 상술한 기체분리막 방식을 활용하는 경우, 상기 산소 발생장치(30)는, 공기를 압축하는 공기압축기(31)와, 분리막 모듈(32)로 이루어질 수 있다.

상기 흡착법의 경우 흡착제의 사용으로 인하여 필연적으로 분진이 발생하여 이를 제거하는 별도의 수단을 요구하였으나, 본 고안에서는 이와 같은 흡착제를 채용하는 흡착법을 사용하더라도 후에 산소를 물에 용해시키는 수단인 접촉막 모듈(50)에서 자연적으로 분진이 여과될 수 있어 별도의 분진 제거 장치가 필요하지 않게 되므로 흡착제를 사용하는 흡착법이라도 아무런 제한 없이 자유롭게 이용할 수 있게 된다.

이와 같은 흡착법의 기본원리는 다음과 같다. 분자체와 같은 흡착제로 충전된 흡착탑을 압축공기가 고압상태로 통과하면서 선택도가 높은 성분인 질소 등은 우선 흡착되고, 선택도가 낮은 산소는 통과되어 흡착탑 외부로 배출된다.

압축기를 통해 압축된 공기는 흡착력의 증가 또는 수분의 제거를 위해 필요에 따라 냉각될 수 있다. 냉각된 공기는 두 개의 흡착탑 중 하나에 인입되며, 공기 중의 질소분자는 흡착력의 차이에 따라 산소분자보다 먼저 흡착된다. 흡착탑 내의 흡착제가 상기 질소 분자에 의해 포화되면 이를 감지한 전자 제어 장치에 의해 솔레노이드 밸드가 작동되어 다른 흡착탑으로 압축공기가 이송되며, 이와 동시에 질소가스로 포화된 흡착탑은 재생을 위하여 퍼징에 의한 탈착단계를 수행하여 질소를 배출한다.

이러한 과정을 반복하여 산소를 연속적으로 생산할 수 있게 되며, 이러한 반 복과정은 매 수십 초 간격으로 이루어지며 흡착제는 연속해서 흡/탈착을 반복하게 된다.

상기 산소 발생장치(30)가 흡착방식 외에 기체분리막 방식을 사용하는 경우, 이와 같은 분리막은 다공성 또는 비다공성의 기체 분리막으로서 평막형 및 중공사형 중에서 선택될 수 있다.

분리막 방식의 기본원리는 다음과 같다. 즉, 분리막 방식은 막을 투과하는 여러 기체 혼합물 중의 각 기체 성분의 투과도 차이를 이용한 것이다.

분리막에 공급되는 압축공기는 산소 및 질소를 포함하는 다양한 기체 혼합물로 이루어져 있으며, 이와 같은 기체 혼합물은 분리막의 한쪽 면과 접촉하여 기체 성분들 중의 최소한 한 성분이 선택적으로 투과된다. 막에 의해 선택적으로 투과되는 기체 성분은 기체 혼합물 중 적어도 하나 이상의 기체 성분보다 더 빠르게 통과해야 한다. 상대적으로 투과되지 못한 기체 성분들은 기체 혼합물 중 하나 이상의 성분들보다 더욱 느리게 막을 투과해야 한다.

이러한 원리에 의해서 기체 혼합물은 선택적으로 투과된 기체가 많은 흐름과 투과되지 못한 기체 성분들이 많은 흐름의 두 가지로 분리된다. 따라서 기체 혼합물을 적절하게 분리하기 위해서는 특정 기체 성분에 대해 높은 투과선택성을 갖는 막 형성물질이 선택되어야 한다.

혼합 기체를 선택적으로 분리, 농축하기 위하여 일반적으로 기체 분리막은 표면의 치밀한 분리층과 하부의 다공성 지지체로 이루어지는 비대칭 구조를 가지는 것이 바람직하다. 특정 막 형성물질에 대하여 혼합 기체의 선택적 분리 능력은 분리층의 치밀함 정도에 따라 달라지며, 선택적으로 분리된 기체의 흐름량은 분리층의 두께 및 비대칭 막의 하부 구조인 다공성 지지체의 다공성 정도에 따라 달라진다.

혼합기체를 선택적으로 분리하기 위해서는 분리층의 표면에 가급적 결함이 없어야 하며, 기공 크기가 5Å 이하인 것이 좋다. 아울러 높은 기체 투과도를 얻기 위하여 분리층은 가능한 한 얇아야 하는데 이것은 기체 투과도가 유효막 두께에 반비례하기 때문이다.

분리층을 선택적으로 통과한 기체 흐름에 대한 저항을 최소화하기 위하여 비대칭막의 하부 구조는 되도록 다공성 구조를 갖는 것이 좋으며, 그 형태로서는 중공사형, 평막형 등으로 제조할 수 있다.

본 고안에 따르면, 상기 분리막 모듈(32)에 압축공기를 공급하기 위해서 별도의 압축기 및 진공펌프를 사용할 수 있다. 즉 상기 분리막 모듈(32)에 공기를 압축하여 공급하는 압축기 및 상기 분리막 모듈(32)에서 발생되는 산소에 진공을 걸어 고순도의 산소 발생을 유도하고 이를 상기 접촉막 모듈(50)에 공급하는 진공펌프를 별도로 구비할 수 있다.

혹은, 공기를 공급받아 이를 압축하여 얻어지는 압축공기를 상기 분리막 모듈(32)에 공급하는 제1 헤드(31a) 및 상기 분리막 모듈(32)로부터 발생하는 산소에 진공을 걸어 더욱 고순도의 산소를 발생시킴과 동시에 이를 상기 접촉막 모듈(50) 에 가압하에 공급하는 제2 헤드(31b)를 구비하는 2-헤드 공기 압축기(31)를 사용할 수 있다.

압축기와 진공펌프를 별개로 사용하는 것에 비하여 상기 2-헤드 공기 압축기(31)를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

그 이유는, 2-헤드 공기 압축기(31)는 가압과 진공을 동시에 사용할 수 있어 저압운전에 의해서도 하나의 압축기로 압력차를 최대한 유발할 수 있고, 그에 따라 분리막 모듈(32) 등의 산소 발생수단 및 접촉막 모듈(50)에 압축공기 및/또는 농축산소 공급을 동시에 가능하게 함으로써 상기 분리막 모듈(32)로부터 고농도의 산소 발생을 가능하게 하기 때문이다.

나아가서 발생된 산소가 가압하에 접촉막 모듈(50)을 통과함으로써 상기 분리막 모듈(32)에서 발생된 농축산소보다 약 10% 정도 높은 순도를 갖는 산소를 발생시키며, 이 고순도의 산소가 단분자의 형태로 물에 용해될 수 있게 한다. 또한 하나의 압축기만을 사용함으로써 사용되는 전력의 양을 감소시킬 수 있으며, 구동시 소음 발생의 정도를 감소시킬 수 있어 바람직하다.

도시하지는 않았지만, 본 고안에 따르면 상기 2-헤드 공기 압축기(31)의 제1 헤드(31a)의 출력부분에는 압력계(도시생략)를 장착하여 상기 분리막 모듈(32)과 같은 산소 발생수단으로 공급되는 압축공기의 압력을 측정함으로써 적절한 압력을 유지하도록 할 수 있으며, 제2 헤드(31b)의 출력부분에도 압력계(도시생략)를 장착하여 산소 발생수단에서 발생한 농축산소의 압력을 측정함으로써 적절한 압력을 유도할 수 있다.

상기 분리막 방식 혹은 흡착제 방식을 통해 산소 발생장치(30)에서 발생한 산소는 상기 접촉막 모듈(50)로 이동하여 물과 접촉함으로써 용해되는 과정을 거치게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 상기 접촉막 모듈(50)은, 액체를 관의 외부로 혹은 내부로 통과될 수 있는 구조를 가지며, 이때 반대쪽에서 농축된 산소를 공급하여 용해시키게 된다.

상기 접촉막 모듈(50)은 산소 발생장치(30)로부터 공급되는 산소를 물에 용존시키는 동시에 후술하는 바와 같이 살균용 충전물(55)에 의해 2차 오염에 따른 세균을 살균한다.

즉, 상기 접촉막 모듈(50)은, 관 형상의 하우징(51) 내에 상기 하우징(51)과 평행하게 배치된 다수의 중공사형 접촉막(52)을 포함한다. 상기 접촉막(52)은 우레탄 혹은 에폭시 수지층(53)에 의해 하우징(51) 내에 고정된다.

상기 하우징(51)의 일측에는 산소 발생장치(30)로부터 공급되는 고농도의 산소가 유입되는 유입구(51a)가 형성되고, 그 타측에는 하우징(51) 내로 유입된 공기 중에서 접촉막(52)을 통과하지 못한 성분 등을 배출하는 배출구(51b)가 형성된다.

또한 상기 하우징(51)의 양쪽 말단에는 각각 캡(54)이 결합되고, 상기 캡(54) 내부에는 살균 및 항균 효과가 탁월한 은을 이용한 살균용 충전물(55)이 충전된다.

상기 살균용 충전물로서는, 은을 그물망 구조로 발포하여 표면적을 넓힌 것 이나, 은 나노 입자를 첨가한 세라믹 볼 혹은 은 나노입자를 코팅한 은 세라믹 볼이 사용될 수 있다.

본 고안에서는 이와 같은 접촉막(52)을 사용함으로써 분자단위의 산소를 물 속에 용존시켜 간단하게 용존산소의 함량을 증가시키고 용존시간도 증가시킬 수 있다. 특히 종래의 산소 용존수단에서 사용되어 온 분사기의 설치, 용기의 압력강화, 용기의 온도 저하 등이 요구되지 않는다는 장점을 갖게 된다.

상기 접촉막(52)의 경우 접촉면적 및 유속의 영향 등을 고려할 때 액체의 흐름을 관 내부로 하는 것이 외부로 하는 것보다 더 바람직하며, 접촉막(52)의 길이가 길면 효율이 감소하는 경향이 있어 지나치게 길게 형성하지 않는 것이 바람직하다.

상기 접촉막(52)은 액체와 접촉하는 표면적을 늘리기 위하여 주름진 구조로 형성하는 것이 또한 바람직하다. 또한 다공성 혹은 비다공성 모두 가능하며, 기체의 확산을 더욱 적절히 유도하기 위해서는 비다공성막이 바람직하다.

상기 접촉막(52)의 형태로서는 중공사형, 평막형 등으로 제조할 수 있다. 또한 그 재질로서는 폴리설폰, 폴리설폰복합물, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 테프론, 실리콘, 폴리테트라플루오르에틸렌 및 이들의 둘 이상의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

도시하지는 않았지만, 본 고안에 따르면, 상기 접촉막 모듈(50)에는 한쪽 말단을 통하여 물과 같은 액체가 유입되는 바, 이때 그 배관 중 일부에 수압 측정장치(도시생략)를 장착하여 수압을 측정함으로써 지나치게 과도한 수압이 가해지는 경우 우회밸브(도시생략)를 통하여 유입수를 배출시킴으로써 항상 적절한 수압의 물이 상기 접촉막 모듈(50)에 유입되도록 할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 접촉막 모듈(50)을 통해 산소 발생장치(30)로부터 공급되는 산소를, 정수된 후 저장 및 순환되는 물 속에 용해시킴으로써 산소수가 만들어진다.

이 산소수는 순환 펌프(13)에 의해 접촉막 모듈(50)로부터 일단 저수 유닛(20)의 냉수 탱크(22)로 복귀된 후 저장되며, 용존산소의 농도를 고농도로 유지하기 위해서 냉수 탱크(22)의 물을 주기적으로 접촉막 모듈(50)을 통해 순환시키는 것이 바람직하다.

또한 도 1에서 설명되지 않은 부재번호 16는 드레인 밸브로서, 유지보수 등을 위해 저수 유닛(20)의 물을 배출시키기 위한 것이다. 또 도시하지는 않았지만 상기 배출수단(15)은 냉수 배출구, 온수 배출구 및 산소얼음 배출구가 각각 별도로 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 이것으로 본 고안이 한정되지 않음은 물론이다.

이하, 본 고안에 따른 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치가 냉온수 겸용 정수기로 구체화된 예를 도시하고 있는 도 3을 참조하여 상기 정수장치(1)의 작동을 상세하게 설명한다.

우선 산소 발생장치(30)에 포함된 2-헤드 공기 압축기(31)의 제1 헤드(31a)를 통하여 외부의 공기를 압축시켜 분리막 모듈(32)과 같은 산소 발생수단에 공급 한다.

분리막 모듈(32) 등의 산소 발생수단은 고농도의 산소를 발생시키는 동시에 산소를 제외한 공기의 나머지 성분, 예를 들어 질소 등은 조절밸브(33)를 통해 외부로 배출시킨다.

산소 발생수단, 즉 분리막 모듈(32)에 의해 공기로부터 분리된 고농도의 산소는 2-헤드 공기 압축기(31)의 제2 헤드(31b)에서 야기되는 진공에 의해 더욱 고순도의 산소가 되어 일정압력의 가압 하에 접촉막 모듈(50)의 유입구(51a)에 공급된다.

여기에서, 상기 제2 헤드(31b)와 유입구(51a) 사이에는 외부로부터 관찰 가능한 물통(17)을 설치하고 물통의 물을 통해 산소 기포가 발생되는 모습을 소비자가 관찰할 수 있도록 할 수 있다.

상기 접촉막 모듈(50)에 공급된 고농도의 산소 성분 중에 접촉막(52)을 통과하지 못한 성분들은 배출구(51b)와 조절밸브(18a)를 통해 외부로 배출된다.

또한 물은 외부로부터 정수 유닛(11)을 통과하면서 정수된 후 저수 유닛(20)의 정수 탱크(21) 내에 일시적으로 저장된다. 정수 탱크(21) 내의 물은 온수 탱크(23) 및 냉수 탱크(22)로 각각 공급된다.

상기 냉수 탱크(22) 내에 저장된 물은 순환 펌프(13)에 의해서 접촉막 모듈(50)로 유동한다. 즉, 상기 순환 펌프(13)는 냉수 탱크(22)와 드레인 밸브(16)의 사이에서 물을 흡입하여 접촉막 모듈(50)의 입수구(56)로 공급한다.

접촉막 모듈(50) 내로 공급된 물은 접촉막(52)을 통해 산소를 공급받아 고농 도의 산소수가 되어 출수구(57)를 통해 배출된다. 이 고농도의 산소수는 냉수탱크(22)와 냉수를 외부로 배출하는 배출수단(15)과의 사이에서 연결된 튜브를 통해 다시 냉수탱크(22)로 순환된다.

또한 고농도의 산소수는 조절밸브(18b)를 통해 제빙수단(14)으로 공급된 후 산소가 함유된 얼음이 된다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같은 본 고안에 의하면, 정수 처리된 물에 산소를 용해시켜 산소수를 제조함에 있어서 소형이면서도 효율이 좋은 산소발생 및 용해수단을 사용하여 장치 전체의 부피를 감소시킬 수 있는 동시에 용존 산소량을 증대시킬 수 있는 정수장치가 제공된다.

또 본 고안에 의하면, 제조된 산소수를 제빙하여 산소가 함유된 얼음을 제조할 수 있는 정수장치가 제공된다.

또 본 고안에 의하면, 고농도의 산소수를 제조하는 접촉막 모듈 등 장치의 구성이 간단하여 설치가 용이하고, 운영에 특별한 기술이 요하지 않아 신규 제품뿐만 아니라, 기존 제품에도 추가 설치가 가능하며, 산소수 제조와 동시에 정수 시스템의 이차 오염으로 인한 세균의 번식을 억제하고 살균할 수 있으며, 생수, 음료, 주류 등에 첨가하여 냉각과 동시에 산소를 용존시킬 수 있는 산소 얼음을 제공 함으로써 소비자의 다양한 욕구를 충족시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 외부로부터 유입된 물을 정수하는 정수 유닛(11)과, 상기 정수 유닛(11)에 의해 정수된 물을 저장하는 저수 유닛(20)과, 상기 저수 유닛(20)에 저장된 물을 외부로 배출하는 배출수단(15)을 포함하는 정수장치로서,

   고농도의 산소를 발생시키는 산소 발생장치(30)와,

   상기 산소 발생장치(30)로부터 고농도의 산소를 공급받아 상기 저수 유닛(20)에 저장된 후 순환 펌프(13)에 의해 순환하는 물에 용해시킴으로써 산소수를 만들어 내는 접촉막 모듈(50)

   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 접촉막 모듈(50)은, 관 형상의 하우징(51)과, 상기 하우징(51)의 내부에 평행하게 배치된 다수의 중공사형 접촉막(52)과, 상기 하우징(51)의 일측에 형성되어 상기 산소 발생장치(30)로부터 공급되는 고농도의 산소가 유입되는 유입구(51a)와, 상기 하우징(51)의 타측에 형성되어 하우징(51) 내로 유입된 공기 중에서 접촉막(52)을 통과하지 못한 성분을 배출하는 배출구(51b)와, 상기 하우징(51)의 양쪽 말단에는 결합되는 한 쌍의 캡(54)과, 상기 한 쌍의 캡(54) 중에서 어느 하나에 형성되어 상기 저수 유닛(20)으로부터 정수된 물이 유입되는 입수구(56)와, 상 기 한 쌍의 캡(54) 중에서 다른 하나에 형성되어 있으며 상기 접촉막(52)을 통해 고농도의 산소가 용존됨으로써 만들어진 산소수가 배출되는 출수구(57)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 캡(54) 내부에는 살균 및 항균 효과가 탁월한 은을 이용한 살균용 충전물(55)이 충전되며,

   상기 살균용 충전물(55)로서는, 은을 그물망 구조로 발포하여 표면적을 넓힌 것, 은 나노 입자를 첨가한 세라믹 볼 및 은 나노입자를 코팅한 은 세라믹 볼 중에서 선택된 적어도 어느 하나가 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 접촉막(52)은 폴리설폰, 폴리설폰복합물, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 테프론, 실리콘, 폴리테트라플루오르에틸렌 및 이들의 둘 이상의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 산소 발생장치(30)의 산소 발생방식으로서는, 중공사형 기체분리막 방 식, 평막형 기체분리막 방식, 흡착제를 이용한 흡착방식, 전기분해방식 및 고압가스용기를 이용한 가압방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 활용하는 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 산소 발생장치(30)는, 공기를 압축하는 공기압축기(31)와, 상기 공기압축기(31)에 의해 압축된 공기로부터 산소를 선택적으로 투과시키는 분리막 모듈(32)로 이루어지며,

   상기 공기압축기는, 공기를 공급받아 이를 압축하여 얻어지는 압축공기를 상기 분리막 모듈(32)에 공급하는 제1 헤드(31a) 및 상기 분리막 모듈(32)로부터 발생하는 산소에 진공을 걸어 더욱 고순도의 산소를 발생시킴과 동시에 이를 상기 접촉막 모듈(50)에 가압하에 공급하는 제2 헤드(31b)를 구비하는 2-헤드 공기 압축기(31)인 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   용존산소의 농도를 고농도로 유지하기 위해서 상기 순환 펌프(13)에 의하여 상기 저수 유닛(20)의 물을 주기적으로 접촉막 모듈(50)을 통해 순환시키는 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 산소 발생장치(30)와 상기 접촉막 모듈(50) 사이에는 외부로부터 관찰 가능한 물통(17)을 설치하고 물통의 물을 통해 산소 기포가 발생되는 모습을 소비자가 관찰할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 산소수를 제조하기 위한 정수장치.
9. 외부로부터 유입된 물을 정수하는 정수 유닛(11)과, 상기 정수 유닛(11)에 의해 정수된 물을 저장하는 저수 유닛(20)과, 상기 저수 유닛(20)에 저장된 물을 외부로 배출하는 배출수단(15)을 포함하는 정수장치로서,

   고농도의 산소를 발생시키는 산소 발생장치(30)와,

   상기 산소 발생장치(30)로부터 고농도의 산소를 공급받아 상기 저수 유닛(20)에 저장된 후 순환 펌프(13)에 의해 순환하는 물에 용해시킴으로써 산소수를 만들어 내는 접촉막 모듈(50)과,

   상기 접촉막 모듈(50)에 의해 고농도의 산소가 용해되어 만들어진 산소수를 공급받아 얼리기 위한 제빙수단(14)

   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소수 및 산소얼음을 제조하기 위한 정수장치.

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