KR20160017562A - 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기 - Google Patents

용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 정수기 내부에 배치된 내장 여과기를 오존 용해수가 통과하면서 용해되지 않은 잉여오존의 추가적인 용해와 미립화에 의한 균일한 에어레이션(aeration)이 유도되어 오존의 용해도가 증대됨에 따라 정수 처리수 내 오존에 의한 각종 효과와 기능이 극대화될 수 있고, 배출조절밸브와 잉여오존 드레인을 통해 용해되지 않은 잉여오존의 외부 배출이 유도됨에 따라 배출되는 정수 처리수에 포함될 수 있는 오존 냄새도 제거될 수 있으며, 처리대상 유입수가 통과하는 벤추리관으로의 오존 투입 및 다수 단계의 혼합 유도(와류혼합관체, 스태틱 믹서 등에서의 오존 용해)에 의한 오존 용해처리, 자화처리, 은이온화 처리 등의 복합 처리를 거쳐 생성되는 정수 처리수에 의한 다양한 효과와 기능(세균/바이러스 등의 살균 소독, 식자재 세척시 신선도 유지, 세면 목욕시 피부의 탄력 유지 및 노화 방지, 세제 대용의 세탁수 등)의 증대를 기대할 수 있다.
본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 처리대상 유입수가 유입되는 유입구와 정수 처리수가 배출되는 배출구가 형성되고, 내부 설치공간이 형성된 케이싱과; 케이싱의 내부 설치공간에 고정되고, 외기를 공급받아 오존을 생성시키는 오존 생성기와; 케이싱의 내부 설치공간에 배치되고, 유입구와 연결되어 처리대상 유입수가 통과하며, 오존 생성기와 연결되어 오존을 공급받고, 처리대상 유입수로의 오존 용해에 의해 오존 용해수를 생성시키는 오존용해용 관체와; 케이싱의 내부 설치공간에 고정되고, 오존용해용 관체와 연결되어 오존 용해수를 통과시키며, 미세공극 배열 구조의 필터를 구비하여 오존 용해수 통과시 오존의 용해도를 증대시키는 내장 여과기 및; 오존 생성기의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여, 내장 여과기를 통과한 정수 처리수가 배출구를 통해 배출되도록 한다.

Description

용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기{An ozone sterilization water purifying device with embedded filter and ozone gas drain}
본 발명은 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 정수기 내부에 배치된 내장 여과기를 오존 용해수가 통과하면서 용해되지 않은 잉여오존의 추가적인 용해와 미립화에 의한 균일한 에어레이션(aeration)이 유도되어 오존의 용해도가 증대됨에 따라 정수 처리수 내 오존에 의한 각종 효과와 기능이 극대화될 수 있고, 배출조절밸브와 잉여오존 드레인을 통해 용해되지 않은 잉여오존의 외부 배출이 유도됨에 따라 배출되는 정수 처리수에 포함될 수 있는 오존 냄새도 제거될 수 있으며, 처리대상 유입수가 통과하는 벤추리관으로의 오존 투입 및 다수 단계의 혼합 유도(와류혼합관체, 스태틱 믹서 등에서의 오존 용해)에 의한 오존 용해처리, 자화처리, 은이온화 처리 등의 복합 처리를 거쳐 생성되는 정수 처리수에 의한 다양한 효과와 기능(세균/바이러스 등의 살균 소독, 식자재 세척시 신선도 유지, 세면 목욕시 피부의 탄력 유지 및 노화 방지, 세제 대용의 세탁수 등)의 증대를 기대할 수 있는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기에 관한 것이다.
상수도 시설을 통해 공급되는 수돗물은 정수장에서 다수의 정리처리 단계를 거쳐 불순물의 제거와 살균 처리된 것임에 따라 음용이나 세척에 적합하나, 상수도 배관을 통해 이동하는 과정에서 배관 노화나 배관 내의 불순물/부유물(세균, 바이러스 등)에 의해 오염되는 문제가 발생될 수 있다. 또한 수질, 대기, 토양 등의 환염오염이 전반적으로 심각해지고 있어 일반 가정이나 사무실 등에서는 정수기를 구비하여 정화된 물을 식수 또는 세척수로 사용하는 경우가 많다. 이와 같은 정수기는 다종(多種)의 필터를 구비하여 상수도 배관으로부터 공급되는 원수에 혼입된 각종 유해 부유물(세균/바이러스 등)이나 유해 성분 및 냄새를 제거하게 된다.
한편 오존(O3)은 살균력이 염소의 7배 가량으로 염소보다 15∼20배 정도의 살균 효과를 얻을 수 있으며, 세균이나 곰팡이류를 구성하는 분자를 직접 분해함에 따라 식중독균이나 병원성 대장균을 효과적으로 살균할 수 있을 뿐만 아니라, 강력한 산화력을 가지고 있어 중금속, 악취를 분해할 수 있고, 공기보다 가볍고 매우 불안정한 기체여서 살균, 산화, 분해작용을 한 후에는 산소 또는 안정된 물질로 변환되므로 살균효과와 살균 후의 안전성에 있어 우수한 물질로 알려져 있다.
이에 따라, 오존에 의한 살균 기능을 구비한 정수기가 개발되어 사용되고 있는데, 이와 관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1163170호 "오존살균 정수 장치", 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0061096호 "오존 살균 장치가 탈,부착 되는 정수기", 공개번호 제10-2001-0055373호 "오존에 의한 살균 정수장치", 공개번호 제10-1997-0001244호 "자석과 오존을 이용한 물의 정화방법 및 정화장치" 등이 안출되어 있다.
그러나 종래의 오존 살균 정수기는 오존을 발생시켜 정수기로 공급되는 처리대상 유입수에 단순 용해시키는 구조여서 오존의 용해도가 그리 높지 않아 오존에 의한 살균/산화 효과를 높이는데 한계가 있었다. 특히 종래의 오존 살균 정수기에서는 낮은 용해도에 의해 처리대상 유입수에 용해되지 못하고 기체 상태로 잔존하게 되는 오존 기체(잉여오존, 배오존, 폐오존 등으로 명명됨, 이하 잉여오존으로 표기)의 배출량이 증대되는데, 이와 같은 잉여오존은 정수 처리수와 함께 배출되면서 특유의 오존 냄새를 발생시키게 되고, 정수 처리수와 함께 배출되는 잉여오존을 오존 살균 정수기의 사용자가 장시간 흡입하는 상황 발생시 사용자에게 어지럼이나 구토 증세가 발생할 우려가 있었다.{오존농도가 시간평균 0.12ppm이상~0.3ppm 미만일 때 오존주의보 발령, 오존농도가 0.3ppm이상~0.5ppm미만일 때 오존 경보 발령, 오존농도가 0.5ppm 이상일 때 오존 중대 경보 발령}
따라서 오존 살균 정수기에서의 오존 용해도를 높일 수 있는 기술의 개발과 잉여오존을 효과적으로 제거(파괴)하는 기술의 개발이 요구되는 실정이었다.
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1163170호 "오존살균 정수 장치"
(특허문헌 2) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0061096호 "오존 살균 장치가 탈,부착 되는 정수기"
(특허문헌 3) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2001-0055373호 "오존에 의한 살균 정수장치"
(특허문헌 4) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-1997-0001244호 "자석과 오존을 이용한 물의 정화방법 및 정화장치"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 오존 용해용 관체에 연결되는 내장 여과기가 정수기 케이싱 내부에 배치되도록 하여 오존 용해수가 내장 여과기의 미세 공극을 통과하면서 용해되지 않은 잉여오존의 추가적인 용해와 오존 용해수의 미립화에 의한 균일한 에어레이션(aeration)이 유도되고, 이와 더불어 오존 용해수가 정수기 케이싱 내부에 배치되는 와류 혼합관체, 스태틱 믹서를 통과하도록 함에 따라, 오존의 용해도가 증대되고 이를 통해 정수 처리수 내 오존에 의한 각종 살균/산화 효과와 기능이 극대화될 수 있고, 배출조절밸브와 잉여오존 드레인을 통해 용해되지 않은 잉여오존의 외부 배출이 유도됨에 따라 배출되는 정수 처리수에 포함될 수 있는 오존 냄새도 제거될 수 있는 새로운 형태의 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 처리대상 유입수가 통과하는 벤추리관으로의 오존 투입 및 다수 단계의 혼합 유도(와류혼합관체, 스태틱 믹서 등에서의 오존 용해)에 의한 오존 용해처리, 자화처리, 은이온화 처리 등의 복합 처리를 거쳐 생성되는 정수 처리수에 의한 다양한 효과와 기능(세균/바이러스 등의 살균 소독, 식자재 세척시 신선도 유지, 세면 목욕시 피부의 탄력 유지나 노화 방지 및 피부질환(아토피 피부염) 개선 효과, 세제 대용의 세탁수 등)의 증대가 기대될 수 있는 새로운 형태의 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 처리대상 유입수가 유입되는 유입구와 정수 처리수가 배출되는 배출구가 형성되고, 내부 설치공간이 형성된 케이싱과; 상기 케이싱의 내부 설치공간에 고정되고, 외기를 공급받아 오존을 생성시키는 오존 생성기와; 상기 케이싱의 내부 설치공간에 배치되고, 상기 유입구와 연결되어 처리대상 유입수가 통과하며, 상기 오존 생성기와 연결되어 오존을 공급받고, 처리대상 유입수로의 오존 용해에 의해 오존 용해수를 생성시키는 오존용해용 관체와; 상기 케이싱의 내부 설치공간에 고정되고, 상기 오존용해용 관체와 연결되어 오존 용해수를 통과시키며, 미세공극 배열 구조의 필터를 구비하여 오존 용해수 통과시 오존의 용해도를 증대시키는 내장 여과기 및; 상기 오존 생성기의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여, 상기 내장 여과기를 통과한 정수 처리수가 상기 배출구를 통해 배출되도록 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기에서 상기 내장 여과기는 관체 형상으로 이루어져 상기 케이싱 내부 설치공간에 고정되고, 오존 용해수가 유출입하는 입구와 출구가 이격 형성되며, 개폐가능한 개폐구가 일측에 형성된 하우징과; 미세공극 배열 구조로 이루어지고, 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 개폐구를 통해 교체되는 필터를 포함하는 구성으로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 상기 내장 여과기에 연결되어 상기 케이싱 외부로 연장되고, 상기 내장 여과기 내부에서 용해되지 않은 상태로 존재하는 잉여오존을 배출시키게 되는 잉여오존 드레인과; 상기 잉여오존 드레인 상에 설치되고, 개폐동작하여 잉여오존의 배출을 조절하게 되는 배출조절 밸브를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 상기 유입구와 오존용해용 관체를 연결시키는 유입관체와; 상기 유입관체의 내부에 설치되어 처리대상 유입수의 유입 여부를 감지하고, 처리대상 유입수 유입정보를 상기 컨트롤러로 입력하는 유체흐름 감지기를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 유체흐름 감지기로부터 입력되는 처리대상 유입수 유입정보에 따라 상기 오존 생성기를 제어하게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기에서 상기 오존용해용 관체는 역류방지용 밸브가 내부에 설치된 벤추리관으로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 상기 오존용해용 관체와 내장 여과기 사이에 배치되고, 내부관로와 자성체를 구비하여 오존 용해수가 통과하면서 자화되도록 하는 자화수 생성기를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 상기 오존용해용 관체와 내장 여과기 사이에 배치되고, 오존 용해수의 와류 유동을 유도하여 오존의 용해도를 증대시키는 와류 혼합관체와; 상기 내장 여과기와 배출구 사이에 배치되고, 스태틱 믹서를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 상기 내장 여과기와 배출구 사이에 배치되고, 은이온을 발생시키며, 상기 내장 여과기를 통과하여 배출구로 유입되는 정수 처리기로 은이온을 투입하는 은이온 발생기를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 상기 케이싱에 고정되어 외기를 전달받고, 자외선 램프를 구비하여 외기에 자외선을 조사하며, 상기 오존 생성기와 연결되어 자외선 조사에 의해 살균 및 건조된 외기를 공급하게 되는 자외선 처리기를 포함한다.
본 발명에 의한 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기에 의하면, 정수기 케이싱 내부에 배치된 내장 여과기의 미세 공극을 오존 용해수가 통과하면서 용해되지 않은 잉여오존의 추가적인 용해와 오존 용해수의 미립화에 의한 균일한 에어레이션(aeration)이 유도되는 한편, 정수기 내부에서 이동하는 오존 용해수가 와류 혼합관체, 스태틱 믹서를 통과함으로써 오존의 용해도가 증대되고 이를 통해 정수 처리수 내 오존에 의한 각종 살균/산화 효과와 기능이 극대화되는 한편, 배출조절밸브와 잉여오존 드레인을 통해 용해되지 않은 잉여오존의 외부 배출이 유도됨으로써 배출되는 정수 처리수에 포함될 수 있는 오존 냄새도 제거되는 효과가 있다. 그리고 생성된 오존 가스 자체의 외부 누출이 방지됨으로써 인체가 오존에 노출되어 발생되는 각종 유해사고도 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 처리대상 유입수가 통과하는 벤추리관으로의 오존 투입 및 다수 단계의 혼합 유도(와류혼합관체, 스태틱 믹서 등에서의 오존 용해)에 의한 오존 용해처리, 자화처리, 은이온화 처리 등의 복합 처리를 거쳐 생성되는 정수 처리수에 의한 다양한 효과와 기능(세균/바이러스 등의 살균 소독, 식자재 세척시 신선도 유지, 세면 목욕시 피부의 탄력 유지나 노화 방지 및 피부질환(아토피 피부염) 개선 효과, 세제 대용의 세탁수 등)이 증대되는 특징이 있다.
이와 더불어 본 발명의 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 오존 용해처리, 자화처리, 은이온화 처리 등의 복합 처리를 거쳐 정수 처리수가 생성되는 것임에 따라, 정수 처리수를 세척수와 식수로 안전하게 사용할 수 있게 되고, 단일한 정수기를 통해 세척수와 식수를 생성시킴에 따라 정수기 구입 및 설치비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명의 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 소형으로 제작되어 상수도 배관에 직결되는 구조임에 따라 싱크대와 같은 좁은 공간에도 설치될 수 있으며, 가정의 다양한 사용공간에 설치하여 사용할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기는 잉여오존 드레인을 오수관으로 연결시킴으로써 오수관의 악취 제거 효과도 도모할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기의 기본 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기에 의한 오존 용해도 증대 효과를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기를 이루는 케이싱의 내부 구성도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자외선 처리기의 구성과 작용을 보여주기 위한 블록도;
도 7의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 유입관체의 유체흐름 감지기의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오존용해용 관체의 내부 구조와 작용을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자화수 생성기의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 자화수 생성기의 작용을 보여주기 위한 도면;
도 11은 자화수 생성기의 실시예를 보여주기 위한 도면;
도 12의 (a)와 (b)은 본 발명의 실시예에 따른 내장 여과기의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 13은 잉여오존 드레인과 배출조절 밸브를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 내장 여과기의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 14의 (a)와 (b)는 유체흐름 감지기와 누수 감지기와 연동되는 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러의 제어동작을 보여주기 위한 도면;
도 15의 (a)와 (b)는 싱크대의 상수도 배관에 적용되는 본 발명의 오존 살균 정수기의 배치구성을 보여주기 위한 도면;
도 16은 세탁기의 상수도 배관에 적용되는 본 발명의 오존 살균 정수기의 배치구성을 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 16에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 정수기, 오존 정수기, 오존 생성기, 역류 방지용 밸브, 자화수 생성기, 유체흐름 감지기, 와류 혼합관체(vortex tube), 여과기, 은이온 발생기, 스태틱 믹서(static mixer) 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기(100)는 도 1에서와 같이 컨트롤러(50)에 의해 제어되는 오존 생성기(20)로부터 오존이 생성되고, 케이싱(10)의 유입구(11)를 통해 유입되는 처리대상 유입수에 오존이 용해되어 배출구(12)를 통해 외부로 정수 처리수가 배출되는 과정에서 케이싱(10) 내부에 배치되는 내장 여과기(40)를 오존 용해수가 통과하면서 오존의 용해도가 증대되도록 한 것이다. 오존 용해수에는 용해되지 못한 오존가스(이하 잉여오존)이 포함되어 있는데, 도 2와 도 3에서와 같이 잉여오존이 포함된 오존 용해수가 내장 여과기(40)에 구비되는 미세공극 배열 구조의 필터에 형성되어 있는 미세 공극을 통과하면서 추가적으로 용해되는 한편 미립화되고, 이를 통해 물 분자 사이에 오존 분자가 균일하게 분포되는 균일한 에어레이션(aeration)이 유도되면서 오존 용해수 내의 오존에 의한 살균/산화 작용이 극대화될 수 있게 된다. 이를 통해 오존 살균 정수기(100)로부터 배출되는 정수 처리수에 잔존하는 잉여오존을 최소화시킬 수 있어 정수 처리수에 포함될 수 있는 오존 냄새도 제거될 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기(100)는 도 4와 도 5에서와 같이 케이싱(10), 오존 생성기(20), 유입관체(60), 오존 용해용 관체(30), 자화수 생성기(70), 내장 여과기(40), 은이온 발생기(80), 누수 감지기(90), 컨트롤러(50)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
케이싱(10)은 내부 설치공간(10a)에 오존 생성기(20), 오존 용해용 관체(30), 내장 여과기(40), 컨트롤러(50), 유입관체(60), 자화수 생성기(70), 은이온 발생기(80), 누수 감지기(90)가 설치되도록 하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 케이싱(10)은 도 5에서와 같이 처리대상 유입수가 유입되는 유입구(11)와 정수 처리수가 배출되는 배출구(12)가 외부로 노출 형성되도록 한다. 이와 같은 유입구(11)와 유출구(12)에 공급배관(1)와 배출배관(2)이 각각 연결된다. 여기서 본 발명의 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기(100)는 케이싱(10)의 내부 설치공간(10a)에 오존 생성기(20), 오존 용해용 관체(30), 내장 여과기(40), 컨트롤러(50), 유입관체(60), 자화수 생성기(70), 은이온 발생기(80), 누수 감지기(90)가 집적되게 설치되어 소형으로 제작되는 것임에 따라, 상수도 배관에 직결되면서 싱크대와 같은 좁은 공간에 설치될 수 있으며, 가정의 다양한 사용공간에 설치하여 사용할 수 있게 된다.
오존 생성기(20)는 케이싱(10)의 내부 설치공간(10a)에 고정되는 것으로, 외기를 공급받아 오존을 생성시키게 된다. 생성된 오존은 오존공급용 연결호스(21)를 통해 오존용해용 관체(30)로 투입된다. 이와 같은 오존 생성기(20)는 케이싱(10)에 고정되어 외기를 전달받는 자외선 처리기(25)와 연결되어 자외선 처리기(25)를 통과한 외기(外氣)를 공급받게 되는데, 자외선 처리기(25)는 도 6에서와 같이 자외선 램프(251)를 구비하여 유입구(252)를 통해 유입된 외기에 자외선을 조사하여 외기를 살균 및 건조시키게 된다. 이와 같은 살균 및 건조된 외기는 유출구(253)와 연결된 외기공급용 연결호스(22)를 통해 유출되어 오존 생성기(20)로 공급된다. 이와 같은 외기에 대한 자외선 처리를 통해 오존의 생성 효율을 증대시키게 된다.
유입관체(60)는 유입구(12)와 오존용해용 관체(30)를 연결시키는 관으로, 유입관체(60)에는 유체흐름 감지기(61)가 설치된다. 유체흐름 감지기(61)는 유입관체(60)의 내부에 설치되어 처리대상 유입수의 유입 여부를 감지하고, 처리대상 유입수 유입정보를 컨트롤러(50)로 입력하게 된다. 이와 같은 유체흐름 감지기(61)로는 다양한 구조의 플로우 센서(flow sensor), 플로우 스위치(flow switch) 등이 사용될 수 있는데, 도 7의 (a) 내지 (c)에서와 같이 본 발명자에 의해 출원된 특허출원번호 제10-2013-0064174호 "흐름감지 플로우스위치"가 유체흐름 감지기(61)로 사용될 수도 있다. 도 7의 (a) 내지 (c)에 도시된 유체흐름 감지기(61)는 유입관체(60)의 유입홀에 이동가능하게 끼워지는 반구형 가압부(6111)를 갖는 동작체(611)와, 고정자석(6121)이 고정되는 고정자석 지지체(612) 및, 리드스위치(613)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 동작체(611)의 후단부에는 고정자석(6121)에 대응하는 이동자석(6112)이 고정되어 있고, 동작체(611) 외주면의 방사형 블레이드 사이로 처리대상 유입수가 통과할 수 있는 수류통로(6113)가 형성되어 있다. 처리대상 유입수의 압력에 의한 동작체(611)의 후진에 따라 유입관체(60)의 유입홀이 개방되면서 처리대상 유입수는 수류통로(6113)를 통과하여 흐르게 된다. 이동자석(6112)과 고정자석(6121)은 상호 같은 극성끼리 마주보고 있도록 배치되어 서로 이격된 상태를 유지하는데, 처리대상 유입수의 압력에 의한 동작체(611)의 후진으로 이동자석(6112)이 리드스위치(613)의 직하부에 근접한 위치로 오게 되면 리드스위치(613)가 온(on) 동작함으로써 유체흐름을 감지하게 된다.
오존용해용 관체(30)는 케이싱(10)의 내부 설치공간(10a)에 배치되는 것으로, 유입구(11)와 연결된 유입관체(60)에 결합되어 처리대상 유입수를 통과시키게 된다. 이와 같은 오존용해용 관체(30)는 오존 생성기(20)와 연결되어 오존을 공급받고, 처리대상 유입수로의 오존 용해에 의해 오존 용해수를 생성시키게 된다. 오존용해용 관체(30)의 내부에는 역류방지용 밸브(31)가 설치되어 오존 용해수가 역류하는 것을 방지하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 오존용해용 관체(30)는 도 8에서와 같이 벤추리관(30a)으로 이루어지는데, 이에 따라 유입관체(60)로부터 유입되는 처리대상 유입수와 오존 생성기(20)로부터 투입되는 오존의 유속이 증대되면서 오존의 용해도가 증대될 수 있게 된다.
자화수 생성기(70)는 오존용해용 관체(30)와 와류 혼합관체(62) 사이에 배치되는 것으로, 오존용해용 관체(30)와는 제1연결관(64a)을 통해 연결될 수 있다. 이와 같은 자화수 생성기(70)는 도 9와 도 10에서와 같이 내부관로(71)와 자성체(72)를 구비하여 오존 용해수가 통과하면서 자화되도록 한다. 이와 같은 자화수 생성기(70)는 다양한 구성으로 이루어질 수 있는데, 도 11에서와 같이 본 발명자에 의해 출원된 특허출원번호 제10-2011-0136326호 "자화기능을 갖는 수도관 직결식 오존수기"의 자화수 생성기가 적용될 수도 있다.
와류 혼합관체(62)는 자화수 생성기(70)와 내장 여과기(40) 사이에 배치되는 것으로, 오존 용해수의 와류 유동을 유도하여 오존의 용해도를 증대시키게 된다.
내장 여과기(40)는 케이싱(10)의 내부 설치공간(10a)에 고정되어 와류 혼합관체(62)와 연결되는 것으로, 오존 용해수를 통과시켜 여과시키게 된다. 이와 같은 내장 여과기(40)는 제2연결관(64b)을 통해 와류 혼합관체(62)와 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 내장 여과기(40)는 미세공극 배열 구조의 필터(42)를 구비하여 오존 용해수 통과시 유해물질/불순물의 필터링 기능과 더불어 오존의 용해도를 증대시키게 되는데, 오존 용해도 증대 기능에 관하여서는 도 2와 도 3을 통해 전술(前述)한 바 있다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 내장 여과기(40)는 도 12에서와 같이 하우징(41)과 필터(42)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
하우징(41)은 관체 형상으로 이루어져 케이싱(10)의 내부 설치공간(10a)에 고정되고, 오존 용해수가 유출입하는 입구(411)와 출구(412)가 이격 형성되며, 개폐가능한 개폐구(43)가 일측에 형성된 것이다. 필터(42)는 미세공극 배열 구조로 이루어지고, 하우징(41)의 내부에 교체가능하게 배치되어 개폐구(43)를 통해 교체되는 것이다.
여기서 내장 여과기(40)의 하우징(41)은 도 12의 (a)에서와 같이 입구(411)와 출구(412) 만을 형성할 수도 있고, 도 12의 (b)에서와 같이 별도의 오존가스 배출구(413)를 추가로 형성하여 오존 용해수에 최종적으로 용해되지 못한 오존 가스(잉여오존)이 외부로 배출되도록 할 수도 있다. 특히 도 13에서와 같이 내장 여과기(40)에 연결되어 케이싱(10) 외부로 연장되는 잉여오존 드레인(45)과, 잉여오존 드레인(45) 상에 설치되어 사용자에 의해 개폐동작되면서 잉여오존의 배출을 조절하게 되는 배출조절 밸브(451)를 구비하여 내장 여과기(40) 내부에서 용해되지 않은 상태로 존재하는 잉여오존을 배출시킬 수 있는데, 내장 여과기(40) 내부를 통과하는 오존 용해수 상측 부위에 용해되지 않은 상태의 잉여오존에 의한 공기층이 형성되고, 이에 의한 내장 여과기(40)의 내부 압력으로 잉여오존이 잉여오존 드레인(45)을 통해 자동 배출되게 된다. 이를 통해 용해되지 않은 잉여오존의 외부 배출이 유도됨에 따라 배출되는 정수 처리수에 포함될 수 있는 오존 냄새도 제거될 수 있게 된다.
은이온 발생기(80)는 내장 여과기(40)와 스태틱 믹서(static mixer)(63) 사이에 배치되는 것으로, 은이온을 발생시켜 내장 여과기(40)를 통과하여 배출구(12)로 유입되는 정수 처리기로 은이온을 투입하게 된다. 이와 같은 은이온 발생기(80)는 내장 여과기(40)와 연결된 제3연결관(64c)과 스태틱 믹서(63)에 연결된 제4연결관(64d) 사이에 배치될 수 있다.
스태틱 믹서(63)는 내장 여과기(40)와 배출구(12) 사이에 배치되는 것으로, 오존 용해수가 스태틱 믹서(63)를 통과하면서 최종적으로 오존의 용해도를 증대시키게 된다.
누수 감지기(90)는 케이싱(10)의 내부 설치공간(10a)에 설치되는 것으로, 내부 설치공간(10a)의 중력방향 하단부에 고정되어 누수 여부를 감지하게 된다. 이와 같은 누수 감지기(90)는 컨트롤러(50)와 연결되어 누수 감지정보를 전달하게 된다.
컨트롤러(50)는 유체흐름 감지기(61)로부터 입력되는 처리대상 유입수 유입정보에 따라 오존 생성기(20)를 제어하게 되는데, 이와 같은 컨트롤러(50)는 컨트롤 패널(51) 형태로 케이싱(10)의 내부 설치공간(10a)에 배치될 수 있다.
특히 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러(50)는 오존 생성기(20), 자외선 처리기(25), 자화수 생성기(70), 은이온 발생기(80), 전원장치(95)의 작동을 제어하는 것으로, 도 14의 (a)에서와 같이 유체흐름 감지기(61)로부터 유체흐름이 감지되는 한편, 누수 감지기(90)로부터 누수 감지가 되지 않은 조건에서 오존 생성기(20), 자외선 처리기(25), 자화수 생성기(70), 은이온 발생기(80), 전원장치(95)에 ON 동작신호를 전달하여 오존 생성기(20), 자외선 처리기(25), 자화수 생성기(70), 은이온 발생기(80), 전원장치(95)가 동작되도록 한다.
또한 컨트롤러(50)는 도 14의 (b)에서와 같이 유체흐름 감지기(61)로부터 유체흐름이 감지되는 동시에 누수 감지기(90)로부터 누수 감지가 되면, 오존 생성기(20), 자외선 처리기(25), 자화수 생성기(70), 은이온 발생기(80), 전원장치(95)에 OFF 동작신호를 전달하여 오존 생성기(20), 자외선 처리기(25), 자화수 생성기(70), 은이온 발생기(80), 전원장치(95)의 동작이 정지되도록 한다.
상기와 같은 컨트롤러(50)의 제어동작에 의해 본 발명의 실시예에 따른 오존 살균 정수기(100)는 도 15와 도 16에서와 같이 외부로 노출 형성된 온오프 스위치(52)를 통한 단일한 온오프 스위칭 동작으로 운용될 수 있는데, 온오프 스위치(52)에 의한 온(ON) 스위칭 동작시 컨트롤러(50)가 활성화되면서 처리대상 유입수가 유입될 때에만 자동 동작하고, 누수 발생시에는 자동 정지하게 된다. 온오프 스위치(52)에 의한 오프(OFF) 스위칭 동작시 오존 살균 정수기(100)는 전체적으로 정지되게 된다. 이를 통해 오존 살균 정수기(100)의 운용이 간편하고 원활하게 수행된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 오존 살균 정수기(100)는 별도의 시간조절 스위치를 구비하여 사용자에 의해 동작시간이 설정되면서 설정된 동작시간 동안에만 운용되도록 할수도 있다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 오존 살균 정수기(100)는 도 15의 (a)에서와 같이 싱크대 상부에 설치될 수도 있고, 도 15의 (b)에서와 같이 싱크대 하부에 설치될 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 오존 살균 정수기(100)는 도 16에서와 같이 세탁기에 세탁수를 공급하는 상수도 배관 상에 설치될 수도 있다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 오존 살균 정수기(100)는 독립적으로 설치될 수도 있고, 다양한 상수도 배관 상에 설치될 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기(100)는 오존 용해용 관체(30)에 연결되는 내장 여과기(40)가 케이싱(10) 내부에 배치되어 오존 용해수가 내장 여과기(40)의 미세 공극을 통과하면서 용해되지 않은 잉여오존의 추가적인 용해와 오존 용해수의 미립화에 의한 균일한 에어레이션(aeration)이 유도되고, 이와 더불어 오존 용해수가 케이싱(10) 내부에 배치되는 와류 혼합관체(62), 스태틱 믹서(63)를 통과함에 따라, 오존의 용해도가 증대되도록 한다. 이를 통해 정수 처리수 내 오존에 의한 각종 살균/산화 효과와 기능이 극대화된다. 그리고 내장 여과기(40)에 연결된 배출조절밸브(451)와 잉여오존 드레인(45)을 통해 용해되지 않은 잉여오존의 외부 배출이 유도됨에 따라 배출되는 정수 처리수에 포함될 수 있는 오존 냄새도 완벽하게 제거된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기(100)는 처리대상 유입수가 통과하는 벤추리관(30a)으로의 오존 투입 및 다수 단계의 혼합 유도(와류혼합관체(62), 스태틱 믹서(63) 등에서의 오존 용해)에 의한 오존 용해처리, 자화처리, 은이온화 처리 등의 복합 처리를 거쳐 생성되는 정수 처리수에 의한 다양한 효과와 기능(세균/바이러스 등의 살균 소독, 식자재 세척시 신선도 유지, 세면 목욕시 피부의 탄력 유지나 노화 방지 및 피부질환(아토피 피부염) 개선 효과, 세제 대용의 세탁수 등)의 증대가 기대될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 공급배관 2 : 배출배관
10 : 케이싱 10a : 내부 설치공간
11 : 유입구 12 : 배출구
20 : 오존 생성기 21 : 오존공급용 연결호스
22 : 외기공급용 연결호스 25 : 자외선 처리기
251 : 자외선 램프 252 : 유입구
253 : 유출구 30 : 오존용해용 관체
30a : 벤추리관 31 : 역류방지용 밸브
40 : 내장 여과기 41 : 하우징
411 : 입구 412 : 출구
413 : 오존가스 배출구 42 : 필터
43 : 개폐구 45 : 잉여오존 드레인
451 : 배출조절 밸브 50 : 컨트롤러
51 : 컨트롤 패널 52 : 온오프 스위치
60 : 유입관체 61 : 유체흐름 감지기
611 : 동작체 6111 : 가압부
6112 : 이동자석 6113 : 수류통로
612 : 고정자석 지지체 6121 : 고정자석
613 : 리드스위치 62 : 와류 혼합관체
63 : 스태틱 믹서 64a : 제1연결관
64b : 제2연결관 64c : 제3연결관
64d : 제4연결관 70 : 자화수 생성기
71 : 내부관로 72 : 자성체
80 : 은이온 발생기 90 : 누수 감지기
95 : 전원장치 100 : 오존 살균 정수기

Claims (9)

  1. 처리대상 유입수가 유입되는 유입구와 정수 처리수가 배출되는 배출구가 형성되고, 내부 설치공간이 형성된 케이싱과;
    상기 케이싱의 내부 설치공간에 고정되고, 외기를 공급받아 오존을 생성시키는 오존 생성기와;
    상기 케이싱의 내부 설치공간에 배치되고, 상기 유입구와 연결되어 처리대상 유입수가 통과하며, 상기 오존 생성기와 연결되어 오존을 공급받고, 처리대상 유입수로의 오존 용해에 의해 오존 용해수를 생성시키는 오존용해용 관체와;
    상기 케이싱의 내부 설치공간에 고정되고, 상기 오존용해용 관체와 연결되어 오존 용해수를 통과시키며, 미세공극 배열 구조의 필터를 구비하여 오존 용해수 통과시 오존의 용해도를 증대시키는 내장 여과기 및;
    상기 오존 생성기의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여,
    상기 내장 여과기를 통과한 정수 처리수가 상기 배출구를 통해 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 내장 여과기는 관체 형상으로 이루어져 상기 케이싱 내부 설치공간에 고정되고, 오존 용해수가 유출입하는 입구와 출구가 이격 형성되며, 개폐가능한 개폐구가 일측에 형성된 하우징과;
    미세공극 배열 구조로 이루어지고, 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 개폐구를 통해 교체되는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 내장 여과기에 연결되어 상기 케이싱 외부로 연장되고, 상기 내장 여과기 내부에서 용해되지 않은 상태로 존재하는 잉여오존을 배출시키게 되는 잉여오존 드레인과;
    상기 잉여오존 드레인 상에 설치되고, 개폐동작하여 잉여오존의 배출을 조절하게 되는 배출조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유입구와 오존용해용 관체를 연결시키는 유입관체와;
    상기 유입관체의 내부에 설치되어 처리대상 유입수의 유입 여부를 감지하고, 처리대상 유입수 유입정보를 상기 컨트롤러로 입력하는 유체흐름 감지기를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 유체흐름 감지기로부터 입력되는 처리대상 유입수 유입정보에 따라 상기 오존 생성기를 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 오존용해용 관체는 역류방지용 밸브가 내부에 설치된 벤추리관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 오존용해용 관체와 내장 여과기 사이에 배치되고, 내부관로와 자성체를 구비하여 오존 용해수가 통과하면서 자화되도록 하는 자화수 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 오존용해용 관체와 내장 여과기 사이에 배치되고, 오존 용해수의 와류 유동을 유도하여 오존의 용해도를 증대시키는 와류 혼합관체와;
    상기 내장 여과기와 배출구 사이에 배치되고, 스태틱 믹서를 포함하는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 내장 여과기와 배출구 사이에 배치되고, 은이온을 발생시키며, 상기 내장 여과기를 통과하여 배출구로 유입되는 정수 처리기로 은이온을 투입하는 은이온 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 케이싱에 고정되어 외기를 전달받고, 자외선 램프를 구비하여 외기에 자외선을 조사하며, 상기 오존 생성기와 연결되어 자외선 조사에 의해 살균 및 건조된 외기를 공급하게 되는 자외선 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 용해도 증대용 내장여과기 및 잉여오존가스 자동배출구를 갖는 오존 살균 정수기.
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