KR20180073900A - 수산소수 겸용 정수기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용존탱크에 담긴 물을 정제하여 전기분해하고, 여기서 발생된 수소 가스와 산소 가스를 용존탱크에 공급하는 수산소수 겸용 정수기에 관한 것으로, 용존탱크와, 필터부와, 탈이온화부와, 전기분해부와, 혼합공급부를 포함한다. 용존탱크는 제1원수가 담기는 산소용존실과 제2원수가 담기는 수소용존실로 구분된다. 필터부는 산소용존실에서 배출되는 제1원수를 여과하는 제1필터와, 수소용존실에서 배출되는 제2원수를 여과하는 제2필터를 구비한다. 탈이온화부는 제1필터에서 여과된 제1원수 중 일부에 포함된 이온성 물질을 제거한다. 전기분해부는 탈이온화부에서 배출되는 원수를 전기분해하여 산소 가스와 수소 가스를 발생시킨다. 혼합공급부는 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지와 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 혼합하여 산소용존실로 공급하는 제1혼합기와, 제2필터에서 여과된 제2원수와 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 혼합하여 수소용존실로 공급하는 제2혼합기를 구비한다.
Description
본 발명은 수산소수 겸용 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용존탱크에 담긴 물을 정제하여 전기분해하고, 여기서 발생된 수소 가스와 산소 가스를 용존탱크에 공급하는 수산소수 겸용 정수기에 관한 것이다.
건강에 대한 관심이 높아지면서 정수기도 진화하고 있다. 종래의 정수기는 단순히 물을 필터로 걸러 깨끗이 하는데 그쳤다. 최근에는 산소수, 수소수, 탄산수, 미네랄 워터, 알칼리수 등 다양한 기능수들을 제공할 수 있는 정수기들이 개발되고 있다.
여기서 산소수는 인체의 질병 억제력 강화, 두뇌 활성화, 소화 및 신진대사 증진, 피부 노화 방지, 피로회복 등에 효능이 있고, 수소수는 체내의 활성산소 제거하여 활성산소로 인한 다양한 질병을 예방할 수 있다는 것이 다양한 임상실험 결과를 통해 알려져 있다.
이러한 수소수 또는 산소수는 일반적으로 용존탱크에 담긴 물을 그대로 전기분해하여 여기서 생성되는 산소 가스와 수소 가스가 물에 용해되면서 만들어진다. 수증기만을 모아 정제시킨 증류수와는 달리 일반적인 물은 미네랄과 같은 천연성분들을 함유하고 있다. 이 천연성분들이 물의 전기분해 과정에서 화학적 반응을 일으켜 독성과 발암성을 가진 유해물질을 생성시킨다. 또한, 물의 전기분해 시에 사용되는 전극 셀판의 산화 작용, 전극 셀판에 코팅된 코팅제의 탈리 등에 의해 발생되는 중금속이 물에 혼재하게 된다.
유해물질의 발생을 최대한 줄이기 위해, 물을 가열하여 발생시킨 수증기를 포집하고, 이를 냉각시킨 증류수에 산소 가스 또는 수소 가스를 용해시켜 산소수와 수소수를 만들 수도 있다. 하지만, 이러한 물에는 미네랄과 같은 천연성분들이 결핍되어 있기 때문에 음용수로서는 부적합하다.
한편, 산소 가스와 수소 가스는 전기적으로 편향되지 않은 비극성 물질로서, 극성 물질인 물에 쉽게 용해되지 않는다. 용존 산소량 또는 용존 수소량이 낮을수록 물의 목 넘김이 나빠지고, 인체 흡수율도 낮아지게 된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수소 가스와 산소 가스의 용존율이 높고 영양이 풍부하며 유해물질의 함량이 최소화된 물을 얻을 수 있는 수산소수 겸용 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 제1원수가 담기는 산소용존실과 제2원수가 담기는 수소용존실로 구분되는 용존탱크; 상기 산소용존실에서 배출되는 제1원수를 여과하는 제1필터와, 상기 수소용존실에서 배출되는 제2원수를 여과하는 제2필터를 구비하는 필터부; 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 일부에 포함된 이온성 물질을 제거하는 탈이온화부; 상기 탈이온화부에서 배출되는 원수를 전기분해하여 산소 가스와 수소 가스를 발생시키는 전기분해부; 및 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지와 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 혼합하여 상기 산소용존실로 공급하는 제1혼합기와, 상기 제2필터에서 여과된 제2원수와 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 혼합하여 상기 수소용존실로 공급하는 제2혼합기를 구비하는 혼합공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 제1원수가 담기는 산소용존실과 제2원수가 담기는 수소용존실로 구분되는 용존탱크; 상기 산소용존실에서 배출되는 제1원수를 여과하는 제1필터와, 상기 수소용존실에서 배출되는 제2원수를 여과하는 제2필터를 구비하는 필터부; 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 일부에 포함된 이온성 물질을 제거하는 탈이온화부; 상기 탈이온화부에서 배출되는 원수를 전기분해하여 산소 가스와 수소 가스를 발생시키는 전기분해부; 및 상기 제1필터에서 여과된 제1원수와 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 혼합하여 상기 산소용존실로 공급하는 제1혼합기와, 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지와 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 혼합하여 상기 수소용존실로 공급하는 제2혼합기를 구비하는 혼합공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 전기분해부에서 발생되는 산소 가스에 포함된 불순물을 제거하고, 불순물이 제거된 산소 가스를 상기 제1혼합기로 공급하는 제1가스정화기와, 상기 전기분해부에서 발생되는 수소 가스에 포함된 불순물을 제거하고, 불순물이 제거된 수소 가스를 상기 제2혼합기로 공급하는 제2가스정화기를 구비하는 가스정화부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지를 살균하여 상기 제1혼합기로 공급하는 살균부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지를 살균하여 상기 제2혼합기로 공급하는 살균부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 탈이온화부에서 배출되는 원수에 전해질을 공급하고, 전해질이 용해된 원수를 상기 전기분해부로 배출하는 전해질 공급부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 용존탱크는, 상기 용존탱크에 담긴 제1원수와 제2원수의 온도가 일정온도 이하로 유지되도록 상기 용존탱크를 냉각시키는 탱크 냉각장치를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 산소용존실에 담긴 제1원수에 비용해되어 나온 산소 가스가 상기 산소용존실의 상부 공간에 채워지고, 상기 수소용존실에 담긴 제2원수에 비용해되어 나온 수소 가스가 상기 수소용존실의 상부 공간에 채워지며, 상기 산소용존실의 상부 공간의 압력이 설정압력에 도달하면, 상기 산소용존실의 상부 공간에 있는 산소 가스를 외부로 배출시켜 제1혼합기로 공급하는 제1벤트유닛과, 상기 수소용존실의 상부 공간의 압력이 설정압력에 도달하면, 상기 수소용존실의 상부 공간에 있는 수소 가스를 외부로 배출시켜 제2혼합기로 공급하는 제2벤트유닛을 구비하는 벤트부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 산소용존실에 담긴 제1원수의 압력을 상승시켜 상기 제1필터로 공급하는 제1가압펌프와, 상기 수소용존실에 담긴 제2원수의 압력을 상승시켜 상기 제2필터로 공급하는 제2가압펌프를 구비하는 펌프부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 혼합공급부는, 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지에 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시키고, 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 상기 제2필터에서 여과된 제2원수에 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 혼합공급부는, 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지 또는 상기 제2필터에서 여과된 제2원수가 유입되고 제1단면적을 갖는 제1구간과, 상기 제1구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 좁은 제2단면적을 갖으며 부압에 의해 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스 또는 수소 가스가 흡입되는 제2구간과, 상기 제2구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 넓은 제3단면적을 갖는 제3구간과, 상기 제3구간과 연속되고 상기 제3단면적보다 좁은 제4단면적을 갖는 제4구간과, 상기 제4구간과 연속되고 상기 제4단면적보다 넓은 제5단면적을 갖는 제5구간을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 혼합공급부는, 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시키고, 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지에 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 수산소수 겸용 정수기에 있어서, 상기 혼합공급부는, 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 또는 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지가 유입되고 제1단면적을 갖는 제1구간과, 상기 제1구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 좁은 제2단면적을 갖으며 부압에 의해 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스 또는 수소 가스가 흡입되는 제2구간과, 상기 제2구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 넓은 제3단면적을 갖는 제3구간과, 상기 제3구간과 연속되고 상기 제3단면적보다 좁은 제4단면적을 갖는 제4구간과, 상기 제4구간과 연속되고 상기 제4단면적보다 넓은 제5단면적을 갖는 제5구간을 구비할 수 있다.
본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 따르면, 정수기를 이용하는 이용자가 산소수 또는 수소수를 선택적으로 음용할 수 있다.
또한, 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 따르면, 미네랄과 같이 인체에 유익한 천연성분들의 함량은 그대로이고, 전기분해 시에 발생될 수 있는 불순물, 유해물질의 함량은 최소화된 수산소수를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 따르면, 용존탱크의 온도를 일정온도 이하로 유지되도록 냉각함으로써, 물맛, 음용시 상쾌함, 미생물 증식 억제 및 수산소 용존율 측면에서 유리하다.
또한, 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 따르면, 산소 가스와 수소 가스가 용존탱크의 각각의 상부공간에 채워지면서 제1원수와 제2원수의 수압을 높임으로써, 수산소 용존율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 따르면, 용존탱크의 내부 압력이 설정압력에 도달하면, 수소 가스와 산소 가스를 외부로 배출하여 혼합공급부에 재공급함으로써, 용존탱크가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 수산소 용존율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 따르면, 혼합공급부가 산소 가스와 수소 가스가 혼합된 원수를 나노 크기의 버블 형태로 변환하여 용존탱크에 공급함으로써, 수산소 용존율을 높일 수 있으며, 이를 통해 목 넘김이 좋고 인체 흡수율도 높은 수산소수를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 용존탱크 부분을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 혼합공급부를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 5는 도 2의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 혼합공급부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 용존탱크 부분을 확대하여 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 혼합공급부를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 5는 도 2의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 혼합공급부를 확대하여 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 용존탱크 부분을 확대하여 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 혼합공급부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1, 도 3 또는 도 4를 참조하면, 본 발명은 용존탱크(110)에 담긴 물을 정제하여 전기분해하고, 여기서 발생된 수소 가스(H)와 산소 가스(O)를 용존탱크(110)에 공급하는 수산소수 겸용 정수기(10)에 관한 것으로서, 용존탱크(110)와, 필터부(120)와, 탈이온화부(130)와, 전기분해부(140)와, 혼합공급부(150)를 포함한다.
상기 용존탱크(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1원수(W1)가 담기는 산소용존실(111)과 제2원수(W2)가 담기는 수소용존실(112)로 구분된다. 이는 산소수와 수소수가 갖는 효능이 서로 다르므로 정수기를 이용하는 이용자가 산소수 또는 수소수를 선택적으로 음용할 수 있도록 하기 위함이다.
용존탱크(110)는 정수기통, 생수통과 같이 낱개 단위로 된 물통에서 물을 공급받거나, 상수도에서 직접 수돗물을 공급받을 수 있다.
상기 필터부(120)는 산소용존실(111)에서 배출되는 제1원수(W1)를 여과하는 제1필터(121)와, 수소용존실(112)에서 배출되는 제2원수(W2)를 여과하는 제2필터(122)를 구비한다. 제1필터(121)와 제2필터(122)는 물속에 존재하는 침전물 등을 걸러내는 작용을 하며, 카본 필터, 활성탄 필터, 마이크로 필터 등 다양한 종류의 필터들이 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다.
제1필터(121)는 여과된 제1원수(W1)를 두 개의 유로로 분리하여 배출한다. 여과된 제1원수 중 일부(W1a)가 두 개의 유로 중 하나의 유로로 배출되고, 여과된 제1원수 중 나머지(W1b)가 나머지 유로로 배출된다. 제1필터(121)에서 여과된 제1원수 중 나머지(W1b)는 곧바로 산소용존실(111)로 공급되므로, 여기에 포함된 미생물 등을 자외선 등으로 살균하여 제1혼합기(151)로 공급하는 살균부(170)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 제2필터(122)에서 여과된 제2원수(W2)도 곧바로 수소용존실(112)로 공급되므로, 이를 살균부(170)로 살균하여 제2혼합기(152)로 공급하는 것이 바람직하다.
상기 탈이온화부(130)는 제1필터(121)에서 여과된 제1원수 중 일부(W1a)에 포함된 이온성 물질을 제거한다. 이온성 물질이란 미네랄과 같은 천연물질, 칼슘 및 마그네슘과 같은 광물성 물질 등을 포함한다.
탈이온화부(130)는 두 개의 전극(+,-) 사이에 음이온 교환막과 양이온 교환막이 교대로 배열되어 희석실, 농축실 및 전해액실로 구획되고, 인가된 직류 전원에 의해 양이온성 물질과 음이온성 물질이, 이것과 반대되는 성질을 갖는 음이온 교환막과 양이온 교환막에 각각 포집하는 막분리탈이온장치(EDI)가 적용될 수 있다. 막분리탈이온장치(EDI)는 구조가 간단하고 유지비가 저렴하며 이온필터 팩의 교환이 필요없다는 장점이 있다.
탈이온화부(130)에서 배출되는 원수에 전해질(소금처럼 물에 녹였을 때 이온으로 해리되어 전류를 잘 흐르게 하는 물질)을 공급하고, 전해질이 용해된 원수를 후술되는 전기분해부(140)로 배출하는 전해질 공급부(180)가 더 포함될 수 있다.
상기 전기분해부(140)는 탈이온화부(130)에서 배출되는 원수를 전기분해하여 산소 가스(O)와 수소 가스(H)를 발생시킨다. 탈이온화부(130)에서 각종 이온성 물질이 미리 제거된, 즉 증류수 급에 준하는 원수를 전기분해하기 때문에 물의 전기분해 과정에서 독성과 발암성을 갖는 유해물질의 생성을 최소화할 수 있다.
종래에는 용존탱크(110)에 담긴 물을 직접 전기분해하여 여기서 생성되는 산소 가스와 수소 가스 및 각종 유해물질들이 물에 그대로 용해되면서 인체에 해로웠다. 이에 반해, 본 발명은 원수 중 일부를 별도로 끌어와 미리 정제하고, 정제된 물을 전기분해하여 순도가 높은 수소 가스(H)와 산소 가스(O)를 용존탱크(110)에 각각 공급하기 때문에, 미네랄과 같이 인체에 유익한 천연성분들의 함량은 그대로 유지할 수 있고, 전기분해 시에 사용되는 전극 셀판에서 나오는 중금속 등의 불순물과, 미네랄 등이 화학적으로 반응하면서 발생되는 각종 유해물질의 함량은 최소화할 수 있다. 즉, 건강에 좋은 양질의 산소수와 수소수를 제공할 수 있는 것이다.
전기분해부(140)에서 물을 전기분해할 때에는 전해조(141)를 격막(142)으로 구획하여 음극(141b)과 양극(141a)으로 분리하고, 음극(141b)에서 발생하는 수소 가스(H)만을 용존탱크(110)에 공급하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 양극(141a)에서는 산소 가스(O)가 생성되고 과전압에 의해 미량 생성되는 오존(미도시)이 포함되어 있기 때문이다.
전기분해부(140)에서 혼합공급부(150)로 배출되는 산소 가스(O)와 수소 가스(H)의 순도를 더 높이기 위해 가스정화부(160)가 포함될 수 있다. 가스정화부(160)는 전기분해부(140)에서 발생되는 산소 가스(O)에 포함된 불순물을 제거하고, 불순물이 제거된 산소 가스(O)를 제1혼합기(151)로 공급하는 제1가스정화기(161)와, 전기분해부(140)에서 발생되는 수소 가스(H)에 포함된 불순물을 제거하고, 불순물이 제거된 수소 가스(H)를 제2혼합기(152)로 공급하는 제2가스정화기(162)를 구비한다. 여기서 불순물은 수분, 오존 등을 말한다.
상기 혼합공급부(150)는 제1필터(121)에서 여과된 제1원수 중 나머지(W1b)와 전기분해부(140)에서 발생된 산소 가스(O)를 혼합하여 산소용존실(111)로 공급하는 제1혼합기(151)와, 제2필터(122)에서 여과된 제2원수(W2)와 전기분해부(140)에서 발생된 수소 가스(H)를 혼합하여 수소용존실(112)로 공급하는 제2혼합기(152)를 구비한다.
혼합공급부(150)는 일차적으로 필터링되고 이차적으로 살균된 원수에 순도가 높은 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)를 혼합하여 산소용존실(111)과 수소용존실(112)에 각각 독립적으로 공급한다. 즉, 산소수와 수소수를 동시에 생산하여 용존탱크(110)에 공급하므로 설비 측면에서 유리하다.
한편, 산소 가스(O)와 수소 가스(H)는 물에 쉽게 용해되지 않는 비극성 물질로서, 물의 온도가 낮을수록, 물의 압력이 높을수록, 수소 가스(H) 또는 산소 가스(O)가 물과 접촉하는 면적이 넓을수록, 수소 가스(H) 또는 산소 가스(O)가 물에 체류하는 시간이 길수록 산소수의 용존 산소량 또는 수소수의 용존 산소량은 높아진다.
이와 같은 산소수의 용존 산소량 또는 수소수의 용존 산소량을 높이기 위해 본 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기(10)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
물의 온도를 낮추기 위해 용존탱크(110)에는 용존탱크(110)에 담긴 제1원수(W1)와 제2원수(W2)의 온도가 일정온도 이하로 유지되도록 용존탱크(110)를 냉각시키는 탱크 냉각장치(113)가 구비된다. 용존탱크(110)에는 제1원수(W1)와 제2원수(W2)의 온도를 측정하는 온도센서(114)가 더 구비될 수 있으며, 온도센서(114)에서 측정된 수치에 따라 자동으로 탱크 냉각장치(113)의 가동 정도를 조절할 수 있다. 제1원수(W1)와 제2원수(W2)의 온도는 4℃ ~ 8℃ 사이가 되도록 하는 것이 물맛, 음용시 상쾌함, 미생물 증식 억제 및 수산소 용존율 측면에서 유리하다.
물의 압력을 높이기 위해 용존탱크(110)는 내부가 밀폐된 구조로 마련되고, 산소용존실(111)에 담긴 제1원수(W1)에 비용해되어 나온 산소 가스(O)가 산소용존실(111)의 상부 공간(111a)에 채워지며, 수소용존실(112)에 담긴 제2원수(W2)에 비용해되어 나온 수소 가스(H)가 수소용존실(112)의 상부 공간(112a)에 채워지면서, 각각의 상부 공간(111a, 112a)에 형성되는 기압에 의해 제1원수(W1)와 제2원수(W2)의 수압이 높아진다. 수압이 높아진 만큼 그에 비례하여 수산소 용존율이 높아지게 된다.
용존탱크(110)의 내부가 밀폐되어 있어 자칫 각각의 상부 공간(111a, 112a)이 규정압력 이상으로 높아지게 되면 용존탱크(110)가 그 압력에 견디지 못하고 파손될 수 있다. 이를 방지하기 위해 벤트부(190)가 더 포함될 수 있다.
상기 벤트부(190)는 산소용존실(111)의 상부 공간(111a)의 압력이 설정압력에 도달하면, 산소용존실(111)의 상부 공간(111a)에 있는 산소 가스(O)를 외부로 배출시켜 제1혼합기(151)로 공급하는 제1벤트유닛(191)과, 수소용존실(112)의 상부 공간(112a)의 압력이 설정압력에 도달하면, 수소용존실(112)의 상부 공간(112a)에 있는 수소 가스(H)를 외부로 배출시켜 제2혼합기(152)로 공급하는 제2벤트유닛(192)을 구비한다.
벤트부(190)는 용존탱크(110) 내부의 압력을 낮추는 안전밸브 기능도 하면서 각각의 상부공간(111a, 112a)에 존재하는 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)를 혼합공급부(150)에 재공급하는 기능도 한다. 원수와 혼합되는 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)의 농도가 그만큼 높아지므로 수산소 용존율을 보다 높일 수 있다.
물의 압력을 높이기 위해 펌프부(200)가 더 포함될 수 있다. 상기 펌프부(200)는 산소용존실(111)에 담긴 제1원수(W1)의 압력을 상승시켜 제1필터(121)로 공급하는 제1가압펌프(201)와, 수소용존실(112)에 담긴 제2원수(W2)의 압력을 상승시켜 제2필터(122)로 공급하는 제2가압펌프(202)를 구비한다. 제1원수(W1) 또는 제2원수(W2)가 펌프부(200)에 의해 압력이 상승된 상태로 혼합공급부(150)에서 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)와 혼합되므로, 혼합 과정에서의 수산소 용존율이 높아지게 된다.
수소 가스(H) 또는 산소 가스(O)가 물과 접촉하는 면적을 넓게 하고, 물에 체류하는 시간을 길게 하기 위해 혼합공급부(150)는 버블, 즉 기포(V)를 발생시키는 형태로 구성된다.
혼합공급부(150)는 전기분해부(140)에서 발생된 산소 가스(O)를 제1필터(121)에서 여과된 제1원수 중 나머지(W1b)에 흡입시켜 나노 크기의 기포(V)를 발생시키는 제1혼합공급기(151)와, 전기분해부(140)에서 발생된 수소 가스(H)를 제2필터(122)에서 여과된 제2원수(W2)에 흡입시켜 나노 크기의 기포(V)를 발생시키는 제2혼합공급기(152)를 구비한다.
나노 크기의 기포(V) 발생을 실현하기 위해 혼합공급부(150)는 제1필터(121)에서 여과된 제1원수 중 나머지(W1b) 또는 제2필터(122)에서 여과된 제2원수(W2)가 유입되고 제1단면적을 갖는 제1구간(L1)과, 제1구간(L1)과 연속되고 제1단면적보다 좁은 제2단면적을 갖으며 부압에 의해 전기분해부(140)에서 발생된 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)가 흡입되는 제2구간(L2)과, 제2구간(L2)과 연속되고 제1단면적보다 넓은 제3단면적을 갖으며 마이크로 크기의 기포(V1)을 발생시키는 제3구간(L3)과, 제3구간(L3)과 연속되고 제3단면적보다 좁은 제4단면적을 갖는 제4구간(L4)과, 제4구간(L4)과 연속되고 제4단면적보다 넓은 제5단면적을 갖으며 마이크로 크기의 기포(V1)를 나노 크기의 기포(V2)로 변환하는 제5구간(L5)을 구비한다.
산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)가 기포(V)의 내부에 갇혀 안정된 상태를 유지하기 때문에 물에 잘 녹지 않는 비극성의 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)의 용존율을 보다 높일 수 있다. 또한, 기포(V)가 나노 크기로 세분화되어 존재하므로 물과 접촉하는 표면적이 넓어지고, 기포(V)가 단면적이 연속적으로 변하는 혼합공급부(150)를 통과하는 과정에서 정체되면서 물에 체류하는 시간이 길어짐에 따라 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)의 용존율도 그만큼 높아질 수 있다.
산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)의 용존율이 높을수록 물을 마실 때의 목 넘김이 수월하고, 인체 흡수율도 높기 때문에 수산소수가 가지는 효능을 극대화할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기(20)에 대하여 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기(20)에 대하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기(10)과 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 2의 수산소수 겸용 정수기에 포함된 혼합공급부를 확대하여 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예와 다른 실시예의 차이점은 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이 탈이온화부가 제1필터 또는 제2필터 중 어느 필터에 결합되어 기능을 하느냐의 여부이다.
이에 따라 본 발명의 다른 실시예는 다음과 같이 그 구성과 결합관계가 달라진다. 탈이온화부(135)는 제2필터(127)에서 여과된 제2원수 중 일부(W2a)에 포함된 이온성 물질을 제거하고, 전기분해부(140)는 탈이온화부(135)에서 배출되는 원수를 전기분해하여 산소 가스(O)와 수소 가스(H)를 발생시킨다.
혼합공급부(155)는 제1필터(126)에서 여과된 제1원수(W1)와 전기분해부(140)에서 발생된 산소 가스(O)를 혼합하여 산소용존실(111)로 공급하는 제1혼합기(156)와, 제2필터(127)에서 여과된 제2원수 중 나머지(W2b)와 전기분해부(140)에서 발생된 수소 가스(H)를 혼합하여 수소용존실(112)로 공급하는 제2혼합기(157)를 구비한다.
살균부(175)는 제1필터(126)에서 여과된 제1원수(W1)를 살균하여 제1혼합기(156)으로 공급하고, 제2필터(127)에서 여과된 제2원수 중 나머지(W2b)를 살균하여 제2혼합기(157)로 공급한다.
혼합공급부(155)는 전기분해부(140)에서 발생된 산소 가스(O)를 제1필터(126)에서 여과된 제1원수(W1)에 흡입시켜 나노 크기의 기포(V)를 발생시키고, 전기분해부(140)에서 발생된 수소 가스(H)를 제2필터(127)에서 여과된 제2원수 중 나머지(W2b)에 흡입시켜 나노 크기의 기포(V)를 발생시킨다.
혼합공급부(155)는 본 발명의 일 실시예와 마찬가지로 제1필터(126)에서 여과된 제1원수(W1) 또는 제2필터(127)에서 여과된 제2원수 중 나머지(W2b)가 유입되고 제1단면적을 갖는 제1구간(L1')과, 제1구간과 연속되고 제1단면적보다 좁은 제2단면적을 갖으며 부압에 의해 전기분해부(140)에서 발생된 산소 가스(O) 또는 수소 가스(H)가 흡입되는 제2구간(L2')과, 제2구간(L2')과 연속되고 제1단면적보다 넓은 제3단면적을 갖는 제3구간(L3')과, 제3구간(L3')과 연속되고 제3단면적보다 좁은 제4단면적을 갖는 제4구간(L4')과, 제4구간(L4')과 연속되고 제4단면적보다 넓은 제5단면적을 갖는 제5구간(L5')을 구비한다.
본 발명의 일 실시예와 다른 실시예의 차이점은 상술한 바와 같고 일 실시예에서 얻을 수 있는 효과들을 그대로 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 용존탱크를 산소용존실과 수소용존실로 구분하여 정수기를 이용하는 이용자가 산소수 또는 수소수를 선택적으로 음용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 원수 중 일부를 별도로 끌어와 미리 정제하고, 정제된 물을 전기분해하여 순도가 높은 수소 가스와 산소 가스를 용존탱크에 각각 공급하기 때문에, 미네랄과 같이 인체에 유익한 천연성분들의 함량은 그대로 유지할 수 있고, 전기분해 시에 발생될 수 있는 불순물, 유해물질의 함량은 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 용존탱크의 온도를 일정온도 이하로 유지되도록 냉각함으로써, 물맛, 음용시 상쾌함, 미생물 증식 억제 및 수산소 용존율 측면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 산소 가스와 수소 가스가 용존탱크의 각각의 상부공간에 채워지면서 제1원수와 제2원수의 수압을 높임으로써, 수산소 용존율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 용존탱크의 내부 압력이 설정압력에 도달하면, 수소 가스와 산소 가스를 외부로 배출하여 혼합공급부에 재공급함으로써, 용존탱크가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 수산소 용존율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 수산소수 겸용 정수기는, 혼합공급부가 산소 가스와 수소 가스가 혼합된 원수를 나노 크기의 버블 형태로 변환하여 용존탱크에 공급함으로써, 수산소 용존율을 높일 수 있고, 목 넘김이 수월하며, 인체 흡수율도 높아지는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 본 발명의 일 실시예에 따른 수산소수 겸용 정수기
110 : 용존탱크
111 : 산소용존실
112 : 수소용존실
120 : 필터부
121 : 제1필터
122 : 제2필터
130 : 탈이온화부
140 : 전기분해부
150 : 혼합공급부
151 : 제1혼합기
152 : 제2혼합기
W1 : 제1원수
W2 : 제2원수
O : 산소 가스
H : 수소 가스
110 : 용존탱크
111 : 산소용존실
112 : 수소용존실
120 : 필터부
121 : 제1필터
122 : 제2필터
130 : 탈이온화부
140 : 전기분해부
150 : 혼합공급부
151 : 제1혼합기
152 : 제2혼합기
W1 : 제1원수
W2 : 제2원수
O : 산소 가스
H : 수소 가스
Claims (13)
- 제1원수가 담기는 산소용존실과 제2원수가 담기는 수소용존실로 구분되는 용존탱크;
상기 산소용존실에서 배출되는 제1원수를 여과하는 제1필터와, 상기 수소용존실에서 배출되는 제2원수를 여과하는 제2필터를 구비하는 필터부;
상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 일부에 포함된 이온성 물질을 제거하는 탈이온화부;
상기 탈이온화부에서 배출되는 원수를 전기분해하여 산소 가스와 수소 가스를 발생시키는 전기분해부; 및
상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지와 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 혼합하여 상기 산소용존실로 공급하는 제1혼합기와, 상기 제2필터에서 여과된 제2원수와 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 혼합하여 상기 수소용존실로 공급하는 제2혼합기를 구비하는 혼합공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1원수가 담기는 산소용존실과 제2원수가 담기는 수소용존실로 구분되는 용존탱크;
상기 산소용존실에서 배출되는 제1원수를 여과하는 제1필터와, 상기 수소용존실에서 배출되는 제2원수를 여과하는 제2필터를 구비하는 필터부;
상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 일부에 포함된 이온성 물질을 제거하는 탈이온화부;
상기 탈이온화부에서 배출되는 원수를 전기분해하여 산소 가스와 수소 가스를 발생시키는 전기분해부; 및
상기 제1필터에서 여과된 제1원수와 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 혼합하여 상기 산소용존실로 공급하는 제1혼합기와, 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지와 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 혼합하여 상기 수소용존실로 공급하는 제2혼합기를 구비하는 혼합공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전기분해부에서 발생되는 산소 가스에 포함된 불순물을 제거하고, 불순물이 제거된 산소 가스를 상기 제1혼합기로 공급하는 제1가스정화기와, 상기 전기분해부에서 발생되는 수소 가스에 포함된 불순물을 제거하고, 불순물이 제거된 수소 가스를 상기 제2혼합기로 공급하는 제2가스정화기를 구비하는 가스정화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1항에 있어서,
상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지를 살균하여 상기 제1혼합기로 공급하는 살균부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제2항에 있어서,
상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지를 살균하여 상기 제2혼합기로 공급하는 살균부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탈이온화부에서 배출되는 원수에 전해질을 공급하고, 전해질이 용해된 원수를 상기 전기분해부로 배출하는 전해질 공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용존탱크는, 상기 용존탱크에 담긴 제1원수와 제2원수의 온도가 일정온도 이하로 유지되도록 상기 용존탱크를 냉각시키는 탱크 냉각장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 산소용존실에 담긴 제1원수에 비용해되어 나온 산소 가스가 상기 산소용존실의 상부 공간에 채워지고, 상기 수소용존실에 담긴 제2원수에 비용해되어 나온 수소 가스가 상기 수소용존실의 상부 공간에 채워지며,
상기 산소용존실의 상부 공간의 압력이 설정압력에 도달하면, 상기 산소용존실의 상부 공간에 있는 산소 가스를 외부로 배출시켜 제1혼합기로 공급하는 제1벤트유닛과, 상기 수소용존실의 상부 공간의 압력이 설정압력에 도달하면, 상기 수소용존실의 상부 공간에 있는 수소 가스를 외부로 배출시켜 제2혼합기로 공급하는 제2벤트유닛을 구비하는 벤트부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 산소용존실에 담긴 제1원수의 압력을 상승시켜 상기 제1필터로 공급하는 제1가압펌프와, 상기 수소용존실에 담긴 제2원수의 압력을 상승시켜 상기 제2필터로 공급하는 제2가압펌프를 구비하는 펌프부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제1항에 있어서,
상기 혼합공급부는, 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지에 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시키고, 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 상기 제2필터에서 여과된 제2원수에 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시키는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제10항에 있어서,
상기 혼합공급부는, 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 중 나머지 또는 상기 제2필터에서 여과된 제2원수가 유입되고 제1단면적을 갖는 제1구간과, 상기 제1구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 좁은 제2단면적을 갖으며 부압에 의해 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스 또는 수소 가스가 흡입되는 제2구간과, 상기 제2구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 넓은 제3단면적을 갖는 제3구간과, 상기 제3구간과 연속되고 상기 제3단면적보다 좁은 제4단면적을 갖는 제4구간과, 상기 제4구간과 연속되고 상기 제4단면적보다 넓은 제5단면적을 갖는 제5구간을 구비하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제2항에 있어서,
상기 혼합공급부는, 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스를 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시키고, 상기 전기분해부에서 발생된 수소 가스를 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지에 흡입시켜 나노 크기의 기포를 발생시키는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기. - 제12항에 있어서,
상기 혼합공급부는, 상기 제1필터에서 여과된 제1원수 또는 상기 제2필터에서 여과된 제2원수 중 나머지가 유입되고 제1단면적을 갖는 제1구간과, 상기 제1구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 좁은 제2단면적을 갖으며 부압에 의해 상기 전기분해부에서 발생된 산소 가스 또는 수소 가스가 흡입되는 제2구간과, 상기 제2구간과 연속되고 상기 제1단면적보다 넓은 제3단면적을 갖는 제3구간과, 상기 제3구간과 연속되고 상기 제3단면적보다 좁은 제4단면적을 갖는 제4구간과, 상기 제4구간과 연속되고 상기 제4단면적보다 넓은 제5단면적을 갖는 제5구간을 구비하는 것을 특징으로 하는 수산소수 겸용 정수기.
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| KR1020160177421A KR20180073900A (ko) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 수산소수 겸용 정수기 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160177421A KR20180073900A (ko) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 수산소수 겸용 정수기 |
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| KR20180073900A true KR20180073900A (ko) | 2018-07-03 |
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ID=62918314
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020160177421A KR20180073900A (ko) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 수산소수 겸용 정수기 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210051354A (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-10 | 주식회사 제이앤스테크 | 정수기 |
-
2016
- 2016-12-23 KR KR1020160177421A patent/KR20180073900A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20210051354A (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-10 | 주식회사 제이앤스테크 | 정수기 |
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