KR20100013032U - An Apparatus for Producing Water having High Density of Oxygen - Google Patents
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Abstract
물을 포함한 액체와 산소를 포함한 기체를 혼합하는 산소수 제조장치에 관한 것으로서, 윗면이 개방되고, 배출구가 형성된 원통형상의 케이스; 상기 케이스의 윗면에 결합되고, 물과 산소 또는 기체가 각각 유입되는 제1유입구와 제2유입구가 각각 형성된 덮개; 상기 케이스의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축에 일정간격으로 설치되고, 외측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형성된 원판형상의 제1회전체; 상기 회전축에 일정간격으로 설치되고, 외측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형성되며, 상기 제1회전체 보다 큰 지름을 갖는 원판형상의 제2회전체; 상기 케이스의 내측 면에 일정간격으로 설치되고, 내측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형성되며, 내측 지름이 상기 제1회전체의 외측 지름보다 큰, 링 형상의 제1고정체; 상기 케이스의 내측 면에 일정간격으로 설치되고, 내측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형서되며, 내측 지름이 상기 제2회전체의 외측 지름보다 큰, 링 형상의 제2고정체; 및 상기 회전축을 회전시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for producing oxygen water for mixing a liquid containing water and a gas containing oxygen, the apparatus comprising: a cylindrical case having an open top and an outlet formed therein; A cover coupled to an upper surface of the case and having a first inlet and a second inlet through which water, oxygen, or gas are respectively introduced; A rotating shaft rotatably installed in the case; A disk-shaped first rotating body installed at a predetermined interval on the rotating shaft and having a tooth-shaped protrusion formed on an outer surface thereof; A disc-shaped second rotating body provided at a predetermined interval on the rotating shaft, and having a tooth-shaped protrusion formed on an outer surface thereof and having a larger diameter than the first rotating body; A ring-shaped first fixing body installed at a predetermined interval on the inner side of the case, having a serrated protrusion formed on the inner side thereof, and having an inner diameter larger than an outer diameter of the first rotating body; A ring-shaped second stationary body installed at a predetermined interval on the inner side of the case, having a serrated protrusion on the inner side, and having an inner diameter larger than an outer diameter of the second rotating body; And driving means for rotating the rotary shaft.
산소수 Oxygen water
Description
본 고안은 산소수 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고농도의 산소를 수중에 함유시킬 수 있는 산소수 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oxygen water production apparatus, and more particularly to an oxygen water production apparatus capable of containing a high concentration of oxygen in water.
산소수란 산소의 용존량(즉 용존산소량)이 일반적인 평균 용존산소량(대기 중 상온에서 대략 7 ppm이다)보다 큰 물을 말한다. 이러한 산소수는 언급한 바와 같이 물속에 함유된 산소량이 일반적인 물보다 많으므로, 식물이나 동물 또는 사람에게 유익하다.Oxygen water refers to water in which the amount of oxygen dissolved (ie dissolved oxygen) is greater than the average average dissolved oxygen (approximately 7 ppm at room temperature in air). As mentioned above, such oxygen water is beneficial to plants, animals or humans because the amount of oxygen contained in the water is higher than that of ordinary water.
예를 들어, 산소수를 어항이나 양식장에 공급하면, 어항이나 양식장에서 자라는 어류의 성장에 큰 도움을 줄 뿐만 아니라 어류들이 성장하면서 발생하는 배설물이나 기타 부유물이 포함된 물의 정화가 산소수에 함유된 고농도의 산소에 의해 더욱 빠르게 진행될 수 있는 장점이 있다.For example, supplying oxygen water to a fishbowl or aquaculture farms not only contributes to the growth of fish growing in a fishbowl or aquaculture farms, but also purifies water that contains feces or other suspended solids as they grow. There is an advantage that can proceed faster by a high concentration of oxygen.
아울러, 산소수를 식물재배에 사용하면, 식물재배에 따른 농산물의 수확량이 일반적인 농업용수를 공급했을 때 보다 약 10% 이상 증가한다는 농업진흥연구원의 연구결과도 있다.In addition, the use of oxygen water for plant cultivation, the Agricultural Research Institute's research shows that the yield of agricultural products according to plant cultivation increases by more than 10% than when supplying general agricultural water.
또한, 산소수를 식수로 사용하면, 물을 통해서도 산소를 체내에 공급할 수 있으므로, 호흡기를 통한 호흡이 불편한 노약자들에게 작으나마 도움을 줄 수 있다.In addition, when oxygen water is used as drinking water, oxygen can be supplied to the body even through water, so it may be helpful to the elderly, who are uncomfortable breathing through the respiratory system.
따라서 이와 같은 산소수를 널리 저변확대하여 어업(특히 양식업)과 농업 등에 적극적으로 활요할 필요성이 있다.Therefore, there is a need to actively expand the oxygen water such as fishery (especially aquaculture) and agriculture.
한편, 이와 같이 유익한 산소수 제조장치는 크게 2가지 방식으로 산소수를 제조한다. 하나는 전기분해방식을 이용하여 산소수를 제조하는 것이고, 다른 하나는 미세한 구멍이 형성된 다수의 칸막이에 물과 산소를 동시에 가압하여 산소수를 제조하는 방식이다.On the other hand, this advantageous oxygen water production apparatus produces oxygen water in two ways. One is to produce oxygen water by using an electrolysis method, and the other is to produce oxygen water by simultaneously pressurizing water and oxygen to a plurality of partitions in which fine pores are formed.
그러나, 전자의 방식을 취하는 산소수 제조장치는 제조 및 설치비용이 고가이고, 발생된 산소가 물속에 용존하기 보다는 기포형태로 발생하여 대기 중으로 사라지는 문제점이 있다.However, the oxygen water production apparatus using the former method is expensive to manufacture and install, there is a problem that the generated oxygen is generated in the form of bubbles rather than dissolved in the water disappears into the atmosphere.
그리고, 후자의 방식을 취하는 산소수 제조장치는 비교적 높은 농도의 용존산소량을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 산소의 농도를 높이기 위해 상당히 높은 압력을 요구한다. 아울러, 후자의 산소수 제조장치는 생산된 산소수의 용존산소량이 대기 중에서 급격히 떨어지는 문제점이 있으므로(도 9 참조), 대량의 산소수를 필요로 하는 양식장이나 농산물 재배농가에서 활용되기 어렵다.In addition, the oxygen water producing apparatus using the latter method has an advantage of obtaining a relatively high concentration of dissolved oxygen, but requires a considerably high pressure to increase the concentration of oxygen. In addition, the latter oxygen water production apparatus has a problem that the dissolved oxygen amount of the produced oxygen water is rapidly dropped in the atmosphere (see FIG. 9), it is difficult to be utilized in farms or agricultural products growers that require a large amount of oxygen water.
본 고안은 위와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 고 농도의 용존산소량을 함유하면서 시간에 따른 용존산소량의 변화가 비교적 적은 산소수를 생산할 수 있는 산소수 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an oxygen water production apparatus capable of producing oxygen water containing a relatively small amount of dissolved oxygen change with time while containing a high concentration of dissolved oxygen.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 한 실시예에 따르면, 물을 포함한 액체와 산소를 포함한 기체를 혼합하는 산소수 제조장치로서, 윗면이 개방되고, 배출구가 형성된 원통형상의 케이스; 상기 케이스의 윗면에 결합되고, 물과 산소 또는 기체가 각각 유입되는 제1유입구와 제2유입구가 각각 형성된 덮개; 상기 케이스의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 상기 회전축에 일정간격으로 설치되고, 외측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형성된 원판형상의 제1회전체; 상기 회전축에 일정간격으로 설치되고, 외측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형성되며, 상기 제1회전체 보다 큰 지름을 갖는 원판형상의 제2회전체; 상기 케이스의 내측 면에 일정간격으로 설치되고, 내측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형성되며, 내측 지름이 상기 제1회전체의 외측 지름보다 큰, 링 형상의 제1고정체; 상기 케이스의 내측 면에 일정간격으로 설치되고, 내측 면에 톱니모양의 돌기가 일정하게 형서되며, 내측 지름이 상기 제2회전체의 외측 지름보다 큰, 링 형상의 제2고정체; 및 상기 회전축을 회전시키는 구동수단을 포함하는 산소수 제조장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, an oxygen water production apparatus for mixing a liquid containing water and a gas containing oxygen, the upper surface is open, the cylindrical case formed with an outlet; A cover coupled to an upper surface of the case and having a first inlet and a second inlet through which water, oxygen, or gas are respectively introduced; A rotating shaft rotatably installed in the case; A disk-shaped first rotating body installed at a predetermined interval on the rotating shaft and having a tooth-shaped protrusion formed on an outer surface thereof; A disc-shaped second rotating body provided at a predetermined interval on the rotating shaft, and having a tooth-shaped protrusion formed on an outer surface thereof and having a larger diameter than the first rotating body; A ring-shaped first fixing body installed at a predetermined interval on the inner side of the case, having a serrated protrusion formed on the inner side thereof, and having an inner diameter larger than an outer diameter of the first rotating body; A ring-shaped second stationary body installed at a predetermined interval on the inner side of the case, having a serrated protrusion on the inner side, and having an inner diameter larger than an outer diameter of the second rotating body; And a driving means for rotating the rotating shaft.
바람직하게는, 상기 제1회전체와 상기 제2회전체는 각각 2장 이상씩 연속하 여 설치되고, 상기 제1고정체와 상기 제2고정체는 각각 상기 제1회전체와 상기 제2회전체의 설치위치에 대응되도록 상기 케이스에 설치되는 것이 좋다.Preferably, the first rotating body and the second rotating body are respectively installed in succession of two or more sheets, and the first fixing body and the second fixing body are each of the first rotating body and the second rotating body. It is preferable to be installed in the case so as to correspond to the entire installation position.
또한, 상기 제1회전체, 상기 제2회전체, 상기 제1고정체, 상기 제2고정체는 인접한 부재의 돌기가 서로 어긋나도록 배치되는 것이 좋다.The first rotating body, the second rotating body, the first fixing body, and the second fixing body may be disposed so that protrusions of adjacent members are shifted from each other.
또한, 상기 덮개에는 상기 제1유입구를 통해 유입되는 액체와 상기 제2유입구를 통해 유입되는 기체의 혼합 시 기포가 발생하도록, 기체미세화수단이 더 설치되는 것이 좋다.In addition, the cover may be further provided with a gas micronization means to generate bubbles when mixing the liquid flowing through the first inlet and the gas flowing through the second inlet.
또한, 상기 기체미세화수단은 상기 제2유입구에 설치되는 필터부재인 것이 좋다.In addition, the gas atomization means is preferably a filter member provided in the second inlet.
본 고안의 산소수 제조장치는 비교적 간단한 구조를 통해 고 농도의 산소수를 생산할 수 있는 장점이 있다.Oxygen water production apparatus of the present invention has the advantage that can produce a high concentration of oxygen water through a relatively simple structure.
또한, 본 고안의 산소수 제조장치는 산소수의 연속적인 생산이 가능함은 물론이고 내부의 회전체와 고정체의 배치구조 및 배치 수의 변경을 통해 산소수의 용존산소량의 변경도 가능하므로, 대량의 산소수와 고 농도의 산소수를 필요로 하는 대형 양식장이나 대형 농산물 재배지에 활용이 가능하다.In addition, the oxygen water production apparatus of the present invention is not only possible to continuously produce the oxygen water, but also change the amount of dissolved oxygen of the oxygen water by changing the arrangement and arrangement number of the rotating body and the fixed body therein, It can be used in large farms or large agricultural fields that require high oxygen and high concentrations of oxygen.
아울러, 본 고안의 산소수 제조장치는 기체미세화수단을 통해 수중의 산소를 미세기포 형태로 용존시킬 수 있으므로, 산소수에 의해 효과를 증대시킬 수 있다.In addition, the oxygen water producing apparatus of the present invention can dissolve the oxygen in the water in the form of micro bubbles through the gas micronization means, it is possible to increase the effect by the oxygen water.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설 명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
아래에서 본 고안을 설명함에 있어서, 본 고안의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.In the following description of the present invention, terms referring to the components of the present invention are named in consideration of the function of each component, it should not be understood as a meaning limiting the technical components of the present invention.
(제1실시 예)(Embodiment 1)
도 1은 본 고안의 제1실시 예에 따른 산소수 제조장치의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 산소수 제조장치의 결합 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 산소수 제조장치의 사용상태를 나타낸 단면도이다.1 is an exploded perspective view of an oxygen water production apparatus according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the oxygen water production apparatus shown in Figure 1, Figure 3 is an oxygen water production apparatus shown in FIG. Is a cross-sectional view showing the state of use.
본 고안의 제1실시 예에 따른 산소수 제조장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스(110), 덮개(120), 다수의 제1회전체(140), 다수의 제2회전체(150), 다수의 제1고정체(160), 다수의 제2고정체(170), 구동수단(180)을 포함한다.Oxygen
케이스(110)는 대체로 원통형상의 부재로서, 다수의 회전체들(140, 150)과 다수의 고정체들(160, 170)을 수용한다. 케이스(110)의 윗면(112)은 이들 부재들이 쉽게 설치 및 분리될 수 있도록 개방되며, 케이스(110)의 측면, 더욱 상세하게는 측면 하부에는 케이스(110)의 내부에 물질이 외부로 배출될 수 있는 배출구(114)가 형성된다. 아울러, 케이스(110)의 내부에는 다수의 고정체들(160, 170)이 움직이지 않고 단단히 고정될 수 있도록 케이스(110)의 반경 중심을 향해 돌출된 키(116)가 형성된다. 한편, 배출구(114)에는 도시되지 않았으나 케이스(110)로부터 배출되는 산소수의 유량과 배출시점을 조절하기 위한 밸브가 설치될 수 있다.The
덮개(120)는 케이스(110)의 개방된 윗면(112)을 밀폐시키는 부재로서, 볼트 와 너트 등의 체결수단에 의해 케이스(110)의 위쪽에 결합된다. 덮개(120)에는 액체(특히 물)와 기체(특히 산소)를 케이스(110)의 내부로 공급하기 위한 제1유입구(122)와 제2유입구(124)가 형성된다. 즉, 제1유입구(122)는 액체를 저장한 탱크(도시되지 않음)와 연결되고, 제2유입구(124)는 기체를 저장한 탱크(도시되지 않음)와 연결된다. 한편, 각각의 유입구(122, 124)에는 도시되지 않았으나 공급유량을 조절하기 위한 밸브가 설치될 수 있다. 아울러 덮개(120)의 가장자리 또는 덮개(120)와 케이스(110)의 밀착면에는 두 부재 간의 기밀을 위한 기밀부재(예를 들어 고무패킹)가 더 설치될 수 있다.The
회전축(130)은 케이스(110)의 중앙에 케이스(110)의 길이방향을 따라 길게 설치된다. 회전축(130)의 일 단은 케이스(110)의 바닥을 뚫고 돌출되며, 타 단은 케이스(110)의 내부에서 케이스(110)의 윗면을 벗어나지 않는 범위까지 연장된다. 회전축(130)에는 키(132)가 회전축(130)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 이 키(132)는 회전축(130)에 설치되는 다수의 회전체들(140, 150)이 회전축(130)과 일체로 회전될 수 있도록, 이들 회전체들(140, 150)을 회전축(130)에 고정시키는 구실을 한다. 한편, 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 회전축(130)과 케이스(110)의 결합부위(즉 회전축(130)이 케이스(110)를 관통하는 케이스(110)의 바닥면)에는 회전축(130)의 회전을 허용하면서, 회전축(130)과 케이스(110)의 경계면으로 케이스(110)에 수용된 물질이 새어나가지 않도록 하는 베어링과 기밀부재가 설치된다. 이러한 구성은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The rotating
제1회전체(140)는 대체로 얇은 원판형태의 부재로서, 둘레에 원주방향을 따라 일정간격으로 돌출된 다수의 돌기(142)를 갖는다. 제1회전체(140)의 중심에는 회전축(130)이 끼워지는 구멍(143)과 회전축(130)의 키(132)가 끼워지는 키홈(144)이 각각 형성된다. 이와 같이 형성된 제1회전체(140)는 전체적으로 중앙에 구멍(143)이 뚫린 톱니바퀴의 형태를 이루며, 회전축(130)의 길이방향을 따라 일정간격으로 설치된다.The first rotating
제2회전체(150)는 제1회전체(140)보다 얇으나 제1회전체(140)의 지름(d1)보다 큰 지름(d2)을 갖는 원판형태의 부재로서, 둘레에 원주방향을 따라 일정간격으로 돌출된 다수의 돌기(152)를 갖는다. 제2회전체(150)의 중심에는 제1회전체(140)와 마찬가지로 회전축(130)이 끼워지는 구멍(153)과 회전축(130)의 키(132)가 끼워지는 키홈(154)이 각각 형성된다. 이와 같이 형성된 제2회전체(150)는 제1회전체(140)보다 크고 얇은 톱니바퀴의 형태를 이루며, 회전축(130)의 길이방향을 따라 일정간격으로 설치된다(본 실시 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 제1회전체(140)의 사이사이에 설치된다). 바람직하게는 제2회전체(150)는 제2회전체(150)의 돌기들(152)이 상하 인접한 제1회전체(140)의 돌기들(142)과 서로 어긋나도록 배치되는 것이 좋다.The second rotating
제1고정체(160)는 대체로 얇은 링 형태의 부재로서, 안쪽 면을 따라 일정간격으로 돌출된 다수의 돌기(162)를 갖는다. 제1고정체(160)의 안쪽 면에는 케이스(110)의 키(116)가 끼워지는 키홈(164)이 형성된다. 이와 같이 형성된 제1고정체(160)는 전체적으로 안쪽 면에 톱니가 형성된 링 형태를 이루며, 케이스(110)의 길이방향을 따라 일정간격으로 설치된다. 한편, 제1고정체(160)의 안쪽 지름(다수의 돌기(162)가 이루는 가상 원의 지름; D1)은 제1회전체(140)가 삽입될 수 있도록, 제1회전체(140)의 바깥 지름(다수의 돌기(142)가 이루는 가상 원의 지름; d1)보다 크다. 바람직하게는 제1고정체(160)의 안쪽 지름(D1)과 제1회전체(140)의 바깥 지름(d1)의 편차는 3 ~ 7 ㎜인 것이 좋다. 아울러, 제1고정체(160)의 안쪽 지름(D1)은 회전체들(140, 150)과 고정체들(160, 170)이 형성하는 간극이 최적화될 수 있도록, 제2회전체(150)의 바깥 지름(d2)과 같거나 또는 더 큰 것이 좋다(도 2 참조).The first fixing
제2고정체(170)는 제1고정체(160)보다 두꺼운 링 형태의 부재로서, 안쪽 면을 따라 일정간격으로 돌출된 다수의 돌기(162)를 갖는다. 제2고정체(170)의 안쪽 면에는 케이스(110)의 키(116)가 끼워지는 키홈(174)이 형성된다. 이와 같이 형성된 제2고정체(170)는 전체적으로 안쪽 면에 톱니가 형성된 링 형태를 이루며, 케이스(110)의 길이방향을 따라 일정간격으로 설치된다(본 실시 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 제1고정체(160)의 사이사이에 설치된다). 바람직하게는 제2고정체(170)는 제2고정체(170)의 돌기들(172)이 상하 인접한 제1고정체(160)의 돌기들(162)과 서로 어긋나도록 배치되는 것이 좋다. 한편, 제2고정체(170)의 안쪽 지름(다수의 돌기(172)가 이루는 가상 원의 지름; D2)은 제2회전체(150)가 삽입될 수 있도록, 제2회전체(150)의 바깥 지름(다수의 돌기(152)가 이루는 가상 원의 지름;d2)보다 크다. 바람직하게는 제2고정체(170)의 안쪽 지름(D2)과 제2회전체(150)의 바깥 지름(d2)의 편차는 3 ~ 7 ㎜인 것이 좋다.The
구동수단(180)은 회전축(130)을 회전시키는 부재로서, 케이스(110)의 아래쪽에 설치된다. 구동수단(180)은 바람직하게는 회전축(130)의 고속회전을 가능케 하고 아울러 회전축(130)의 회전속도 변경을 가능케 하는 변속장치를 구비한 모터인 것이 좋다. 참고로, 회전축(130)은 구동수단(180)의 구동축일 수도 있다.The driving means 180 is a member for rotating the
참고로, 미 설명된 도면부호 148은 회전축(130)의 끝에 결합하여 회전체들(140, 150)의 이탈을 방지하는 수단이다. 한편, 본 실시 예에서 도면부호 148은 물과 산소의 혼합이 더욱더 원활하게 이루어질 수 있도록 왕관형태의 부재와 너트로 구성되었으나, 경우에 따라 단순한 너트만으로 구성될 수 있다.For reference,
이와 같이 이루어진 산소수 제조장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1회전체(140)와 제2회전체(150)가 회전축(130)에 교대로 설치되고, 제1고정체(160)와 제2고정체(170)가 각각의 내부에 제1회전체(140)와 제2회전체(150)를 수용할 수 있도록 케이스(110)에 교대로 설치되는 구조를 갖는다. 특히, 제1회전체(140)와 제2회전체(150) 그리고 제1고정체(160)와 제2고정체(170)의 두께가 서로 상이하므로, 제1고정체(160)의 안쪽 지름이 제2회전체(150)의 바깥 지름보다 크거나 같음에도 불구하고 유체가 유동할 수 있는 유로가 형성된다.In the oxygen
다음에서는 본 실시 예에 따른 산소수 제조장치(100)의 사용상태를 도 3을 참조하여 설명하겠다.Next, a state of use of the oxygen
산소수 제조장치(100)가 작동하면, 물과 산소(기체상태 임)가 각각 제1유입구(122)와 제2유입구(124)를 통해 케이스(110)의 내부로 공급되고, 구동수단(180)에 의해 회전축(130)이 고속으로 회전된다(바람직하게는 4000rpm).When the oxygen
그러면, 케이스(110)의 내부로 공급된 물과 산소는 고속으로 회전하는 회전체들(140, 150)과 정지된 고정체들(160, 170)의 사이(특히 돌기들 사이)를 지나면서 서로 혼합된다(실질적으로 산소기체가 물 속에 용존된다). 그리고 이와 같이 물과 산소가 혼합된 유체(즉, 산소수)는 케이스(110)의 하부에 형성된 배출구(114)를 통해 외부로 배출된다. 여기서 산소수는 고속으로 회전하는 다수의 회전체들(140, 150)과 정지된 고정체들(160, 170) 사이를 통과하는 물과 산소의 지속적인 충돌에 의해 계속적으로 생산된다. 따라서 본 고안에 따르면 비교적 고 농도의 산소수를 지속적으로 생산할 수 있다.Then, water and oxygen supplied to the inside of the
(제2실시 예)(Second Embodiment)
도 4는 본 고안의 제2실시 예에 따른 산소수 제조장치의 분리 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 산소수 제조장치의 결합 단면도이다.4 is an exploded perspective view of the oxygen water production apparatus according to the second embodiment of the present invention, Figure 5 is a combined cross-sectional view of the oxygen water production apparatus shown in FIG.
본 실시 예에 따른 산소수 제조장치(100)는 회전체들(140, 150)과 고정체들(160, 170)의 배치구조에 있어서 제1실시 예와 차이점을 갖는다. 참고로, 제1실시 예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.Oxygen
본 실시 예의 산소수 제조장치(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 동일한 크기의 제1회전체(140)와 동일 크기의 제2회전체(150)가 연속적으로 각각 배치된 구조를 갖는다. 여기서 연속 설치된 회전체들(140, 150)은 자신들의 돌기들(142, 152)이 (상하) 인접한 회전체들(140, 150)의 돌기들(142, 152)과 어긋나게 위치되도록 배치된다. 이러한 배치형태는 연속 설치된 고정체들(160, 170)도 마찬 가지로 적용된다.Oxygen
이와 같이 이루어진 본 실시 예는 동일 크기의 회전체들(140, 150)과 동일 크기의 고정체들(160, 170)이 연속적으로 배치된 구조이므로, 케이스(110)의 내부로 유입된 유체(특히, 물)의 순환이 제1실시 예에 비해 원활하다. 그러나, 본 실시 예는 연속된 회전체들(140, 150)과 고정체들(160, 170)이 앞서 언급한 바와 같이 돌기들(142, 152, 162, 172) 서로 어긋나게 배치되어 있으므로, 물과 산소의 혼합력이 크게 떨어지지 않는다.The present embodiment made as described above has a structure in which the
따라서 본 실시 예는 대량의 산소수를 필요로 하면서 높은 용존산소량을 요구하지 않는 장소(예를 들어, 양식장이나 기타 농산물 재배지)에 활용하는데 적합하다. 참고로, 본 실시 예는 동일한 두께의 회전체들(140, 150)와 고정체들(160, 170)를 사용하기 위해, 제1회전체(140)와 제2회전체(150) 그리고 제1고정체(160)와 제2고정체(170)의 설치 수를 달리하여, 제1회전체(140)와 제2회전체(150)가 이루는 경계면에 틈새가 생기도록 하였다.Therefore, this embodiment is suitable for use in places that require a large amount of oxygen water and do not require high dissolved oxygen (for example, aquaculture farms or other agricultural plantations). For reference, in the present embodiment, in order to use the
(제3실시 예)(Third Embodiment)
도 6은 본 고안의 제3실시 예에 따른 산소수 제조장치의 결합 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the oxygen water producing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
본 실시 예에 따른 산소수 제조장치(100)는 기체미세화수단(190)을 더 구비한 점에 있어서 제1실시 예와 차이점을 갖는다. 참고로, 제1실시 예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.Oxygen
제3실시 예에 따른 산소수 제조장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 기체미 세화수단(190)을 더 구비한다. 기체미세화수단(190)는 제2유입구(124)를 통해 공급되는 산소기체를 더욱 미세화하여 물에 용이하게 흡수되도록 도와주는 구실을 한다. 기체미세화수단(190)으로는 HEPA 필터와 같이 고밀도의 필터가 좋다.Oxygen
이와 같이 구성된 산소수 제조장치(100)는 산소기체의 미세화를 통해 용존산소량을 크게 향상시킬 수 있으므로, 고농도 용존산소량의 산소수를 필요로 하는 장소에 제공될 수 있다(예를 들어 산소수를 치료용 또는 건강보조용 식수로 사용하는 병원이나 기타 요양소).Since the oxygen
한편, 본 실시 예에서는 기체미세화수단(190)을 산소기체를 미세화하는 수단으로 설명하였으나, 필요에 따라 제1유입구(122)를 통해 공급되는 물에 기포를 발생시켜 산소기체의 흡수를 원활하게 하는 기포발생수단으로 대체될 수 있다. On the other hand, in the present embodiment, the gas microrefining means 190 is described as a means for refining the oxygen gas, but if necessary, bubbles are generated in the water supplied through the
(실험 예)Experimental Example
다음에서는 위와 같이 이루어진 본 고안의 여러 실시 예를 통해 실험한 결과를 도표와 표를 참조하여 설명하겠다. 도 7은 산소공급량과 수중 용존산소량 간의 관계를 나타낸 도표이고, 도 8은 내부압력과 용존산소량의 관계를 나타낸 도표이고, 도 9은 시간경과에 따른 용존산소량의 변화를 나타낸 도표이고, 도 10은 산소수 제조장치의 회전수와 용존산소량의 관계를 나타낸 도표이다.Next will be described with reference to the table and the results of the experiment through the various embodiments of the present invention made as described above. 7 is a diagram showing the relationship between oxygen supply and dissolved oxygen in water, Figure 8 is a diagram showing the relationship between the internal pressure and dissolved oxygen, Figure 9 is a diagram showing the change of dissolved oxygen with time, Figure 10 It is a chart which shows the relationship between the rotation speed and the dissolved oxygen amount of an oxygen water manufacturing apparatus.
본 고안의 출원인은 본 고안의 산소수 제조장치를 통한 수차례의 실험을 통해 도 7 ~ 도 10의 도표와 표 1에 도시된 바와 같이 산소수 제조장치의 작동조건과 용존산소량 간의 관계를 얻을 수 있었다.Applicants of the present invention can obtain the relationship between the operating conditions and the dissolved oxygen amount of the oxygen water production apparatus as shown in the table of Figure 7 to 10 and Table 1 through several experiments with the oxygen water production apparatus of the present invention there was.
1. 산소(기체) 공급량과 용존산소량의 관계1. Relationship between oxygen (gas) supply and dissolved oxygen
출원인은 산소공급량과 용존산소량 간의 상관관계를 파악하기 위해, 제1유입구(122)를 통해 일정하게 물을 공급하면서(20ℓ/min) 제2유입구(124)를 통해 공급되는 산소의 양을 변화시켜 보았다.Applicant changes the amount of oxygen supplied through the
실험결과, 도 7에 도시된 바와 같이, 산소의 공급량을 대략 200㏄/min까지 증가시킨 경우에는 용존산소량이 대략 31ppm까지 비교적 급격하게 증가였으나, 산소의 공급량을 300㏄/min 이상으로 증가시킨 경우에는 용존산소량이 그리 큰 폭으로 증가되지 않았다.As a result of the experiment, as shown in FIG. 7, when the oxygen supply amount was increased to about 200 kPa / min, the dissolved oxygen amount increased relatively rapidly to about 31 ppm, but when the oxygen supply amount was increased to 300 kPa / min or more. There was no significant increase in dissolved oxygen.
출원인은 이 실험을 통해 물 20ℓ/min에 대한 바람직한 산소공급량이 300㏄/min임을 파악하게 되었다.Applicants have found that the desired oxygen supply for 20 L / min of water is 300 kW / min through this experiment.
2. (산소수 제조장치의) 내부압력과 용존산소량의 관계2. Relationship between Internal Pressure and Dissolved Oxygen
출원인은 본 고안의 산소수 제조장치의 내부압력과 용존산소량 간의 상관관계를 파악하기 위해, 2가지 방법(첫 번째 방법은 물 공급량을 변화시키는 것이고, 두 번째 방법은 배출구(114)의 개방시점을 조절하는 것이다)을 이용하여 산소 제조장치의 내부압력을 변경시켜보았다.Applicants, in order to determine the correlation between the internal pressure and the dissolved oxygen amount of the oxygen water production apparatus of the present invention, two methods (the first method is to change the water supply amount, the second method is to open the
실험결과, 도 8에 도시된 바와 같이, 용존산소량은 산소수 제조장치의 내부압력 크기와 대체로 비례하였으나, 그 변화기울기가 그리 크지 않았다. 따라서 출원인은 용존산소량을 증가시키는 방안 중 하나로 압력증가를 선택할 수 있으나, 이 방안이 그리 효과적인 방법이 아님을 파악하였다.As a result of the experiment, as shown in FIG. 8, the amount of dissolved oxygen was generally proportional to the internal pressure of the oxygen water production apparatus, but the change slope was not so large. Applicants have therefore found that the pressure increase could be one of the ways to increase dissolved oxygen, but this method is not very effective.
3. 산소수 제조장치 연결 수와 용존산소량의 관계3. Relationship between the number of oxygen water generators and the amount of dissolved oxygen
출원인은 산소수 제조장치의 직렬연결 대수와 용존산소량 간의 상관관계를 파악하기 위해, 동일한 운행조건의 산소수 제조장치를 직렬로 연결하여 보았다. 표 1은 그 실험결과이다.Applicants have tried to connect the oxygen water production equipment under the same operating conditions in series in order to find out the correlation between the number of oxygen in the oxygen production apparatus and the dissolved oxygen amount in series. Table 1 shows the experimental results.
실험결과, 산소수 제조장치의 직렬연결 수를 1대에서 3대까지 증가시킨 경우에는 용존산소량의 크기가 그리 큰 폭은 아니지만 대체로 비례하여 증가하였으나, 4대 이상에서는 용존산소량의 증가크기가 즐어듬을 알 수 있었다.As a result, when the number of series connections of oxygen water production equipment was increased from 1 to 3 units, the amount of dissolved oxygen was generally increased proportionally, although the size of dissolved oxygen was largely increased, but the increase in dissolved oxygen amount was enjoyed more than 4 units. Could know.
따라서, 출원인은 이 실험을 통해 산소수 제조장치의 이상적인 직렬연결 수가 3대를 넘지 못하고, 실질적으로 직렬연결 대수와 이에 따른 용존산소량의 증가비가 그리 크지 않음을 알게 되었다.Therefore, the applicant has found that the ideal number of series connections of the oxygen water production apparatus does not exceed three, and the increase rate of the number of series connections and the amount of dissolved oxygen according to this experiment is not so large.
4. 산소수 저장기간과 용존산소량의 관계4. Relationship between oxygen water storage period and dissolved oxygen content
출원인은 산소수의 저장시간과 용존산소량 간의 상관관계를 파악하기 위해, 본 고안의 산소수 제조장치와 종래의 산소수 제조장치에 의해 생산된 산소수를 수일 동안 대기 중에 방치해 두었다.Applicant has left the oxygen water produced by the oxygen water production apparatus of the present invention and the conventional oxygen water production apparatus for several days in the air in order to grasp the correlation between the storage time of the oxygen water and the dissolved oxygen amount.
실험결과, 도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 산소수 제조장치에 의해 생산된 산소수의 용존산소량은 하루만에 급격하게 감소되었고(약 60%), 약 5일 이후부터는 통상적인 물의 용존산소량(약 7 ppm)과 같아졌다. 반면, 본 고안의 산소수 제조장치에 의해 생산된 산소수의 용존산소량은 다음날 약 20% 감소되었고, 약 5일째에는 약 50% 감소되었다.As a result, as shown in FIG. 9, the dissolved oxygen content of the oxygen water produced by the conventional oxygen water production apparatus was rapidly decreased in about one day (about 60%), and after about five days, the dissolved oxygen content of the conventional water was (About 7 ppm). On the other hand, the dissolved oxygen amount of the oxygen water produced by the oxygen water production apparatus of the present invention was reduced by about 20% the next day, and decreased by about 50% on the fifth day.
본 실험을 통해, 본 고안의 산소수 제조장치가 종래의 산소수 제조장치에 비해 용존산소량이 오랫동안 지속됨을 알 수 있었으나, 산소수의 저장기간(이상적으로는 5일)이 그리 길지 않음을 재차 확인하게 되었다.Through this experiment, it was found that the oxygen water production device of the present invention lasted longer than the conventional oxygen water production device, but the storage period of oxygen water (ideally 5 days) was not very long. Was done.
5. (산소수 제조장치의) 회전수와 용존산소량의 관계5. Relationship between Rotational Speed and Dissolved Oxygen
출원인은 본 고안의 산소수 제조장치의 회전수와 용존산소량 간의 상관관계를 파악하기 위해, 구동수단을 통한 회전축(130)의 회전수를 변화시켜 보았다.Applicant tried to change the rotation speed of the
실험결과, 도 10에 도시된 바와 같이, 물속의 용존산소량은 2500rpm에서 현저하게 증가하기 시작하여, 3500rpm 부근에서 급격하게 증가함을 알게 되었다. 다만, 회전축(130)을 지나치게 고속으로 회전시키면 물과 회전체의 마찰에 의해 수증기가 발생하므로, 3000 ~ 4000rpm 범위로 회전시키는 것이 바람직하다.As a result, as shown in FIG. 10, it was found that the amount of dissolved oxygen in the water began to increase significantly at 2500 rpm and increased rapidly at around 3500 rpm. However, when the
위에서 언급한 실험결과들은 모두 본 고안의 산소수 제조장치를 최적화하기 위한 운행조건들로서, 본 고안의 특징을 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 고안의 산소수 제조장치와 종래의 산소수 제조장치를 명확하게 구별하는 인자로서 활용될 수 있다.The above-mentioned experimental results are all operating conditions for optimizing the oxygen water producing apparatus of the present invention, but the characteristics of the present invention are not particularly limited, but the oxygen water producing apparatus of the present invention and the conventional oxygen water producing apparatus clearly It can be used as a distinguishing factor.
이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention belongs will have the following utility model registration claims Various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 고안의 제1실시 예에 따른 산소수 제조장치의 분리 사시도이고,1 is an exploded perspective view of the oxygen water production apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 산소수 제조장치의 결합 단면도이고,2 is a cross-sectional view of the oxygen water producing apparatus shown in FIG.
도 3은 도 2에 도시된 산소수 제조장치의 사용상태를 나타낸 단면도이고,3 is a cross-sectional view showing a state of use of the oxygen water producing apparatus shown in FIG.
도 4는 본 고안의 제2실시 예에 따른 산소수 제조장치의 분리 사시도이고,4 is an exploded perspective view of the oxygen water production apparatus according to the second embodiment of the present invention,
도 5는 도 4에 도시된 산소수 제조장치의 결합 단면도이고,5 is a cross-sectional view of the oxygen water producing apparatus shown in FIG.
도 6은 본 고안의 제3실시 예에 따른 산소수 제조장치의 결합 단면도이고,6 is a cross-sectional view of the oxygen water producing apparatus according to a third embodiment of the present invention,
도 7은 산소공급량과 수중 용존산소량 간의 관계를 나타낸 도표이고,7 is a graph showing the relationship between the oxygen supply amount and dissolved oxygen amount in water,
도 8은 내부압력과 용존산소량의 관계를 나타낸 도표이고,8 is a graph showing the relationship between the internal pressure and the dissolved oxygen amount,
도 9은 시간경과에 따른 용존산소량의 변화를 나타낸 도표이고,9 is a chart showing the change in dissolved oxygen amount over time,
도 10은 산소수 제조장치의 회전수와 용존산소량의 관계를 나타낸 도표이다.10 is a chart showing the relationship between the rotational speed of the oxygen water production apparatus and the dissolved oxygen amount.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100: 산소수 제조장치 110: 케이스100: oxygen water production apparatus 110: case
112: 윗면 114: 배출구112: top 114: outlet
120: 덮개 122: 제1유입구120: cover 122: first inlet
124: 제2유입구 130: 회전축124: second inlet 130: rotating shaft
132: 키 140, 150: 회전체132: key 140, 150: rotating body
160, 170: 고정체160, 170: stationary
142, 152, 162, 172: 돌기 144, 154, 164, 174: 키홈142, 152, 162, 172:
180: 구동수단 190: 기체미세화수단(또는 필터)180: driving means 190: gas micronization means (or filter)
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