WO2017051987A1 - 배오존 재활용 장치 - Google Patents

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WO2017051987A1
WO2017051987A1 PCT/KR2015/013142 KR2015013142W WO2017051987A1 WO 2017051987 A1 WO2017051987 A1 WO 2017051987A1 KR 2015013142 W KR2015013142 W KR 2015013142W WO 2017051987 A1 WO2017051987 A1 WO 2017051987A1
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ozone
water
supply unit
ozone supply
unit
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PCT/KR2015/013142
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English (en)
French (fr)
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이면규
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이면규
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Definitions

  • the present invention relates to an ozone recycling apparatus.
  • ozone Unlike chlorine, such ozone does not generate harmful residues (secondary contaminants) when used as an oxidant, and has a strong bactericidal power to remove bacteria and virus bacteria and has strong bleaching power.
  • residues secondary contaminants
  • ozone water There is a growing interest in ozone water in order to overcome the pollution problem of water used in daily life and to obtain more beneficial substances, but the technology provided to easily obtain ozone dissolved sterilized water in living facilities is insufficient.
  • Embodiments of the present invention aim to provide sterilized water using the ozone generated in the sterilized water using ozone.
  • embodiments of the present invention is to provide a smooth mixing of the water and the ozone by supplying ozone from the other direction in the process of recycling the ozone to prepare the sterilized water.
  • Embodiments of the present invention also aim to provide sufficient mixing of ozone in water through an ozone supply and an ozone supply.
  • embodiments of the present invention aims to provide the dissolved concentration of sterilized water as visual information through the dissolved concentration control display window.
  • embodiments of the present invention is to provide a detachable ozone supply unit and the ozone supply unit.
  • the water supply unit A water storage unit receiving water from the water supply unit and storing the water; A water transfer pipe for transferring water stored in the water storage unit; A first ozone supply unit and a second ozone supply unit connected to the water transport pipe and guiding ozone to dissolve ozone in water flowing in the water transport pipe; An ozone generator for supplying ozone to the first ozone supply unit and the second ozone supply unit and generating ozone; A first ozone supply unit and a second ozone supply unit connected to the water transfer pipe and configured to guide ozone to dissolve ozone in water flowing inside the water transfer pipe; Sterilization water storage unit for storing the water dissolved ozone; The first ozone supply part and the second ozone supply part are angularly spaced by a first separation angle, and the first ozone supply part and the second ozone supply part are angularly spaced by a second separation angle, and the first ozone supply part and the second ozone
  • the first angular separation intermediate line which is the spaced intermediate line of the first separation angle
  • the second angular separation intermediate line which is the spaced intermediate line of the second separation angle, spaced apart from the first and second ozone supply parts.
  • Embodiments of the present invention can provide sterilized water using the ozone generated in the sterilized water using ozone.
  • embodiments of the present invention can provide a smooth mixing of the water and the ozone by supplying ozone from the other direction in the process of recycling the ozone to prepare the sterilized water.
  • the ozone recycling apparatus can provide a sufficient mixing of ozone in the water through the ozone supply portion and the ozone supply portion.
  • the ozone recycling apparatus may provide the dissolved concentration of the sterilized water as visual information through the dissolved concentration control display window.
  • the ozone recycling apparatus may provide a detachable ozone supply unit and an ozone supply unit.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view for explaining the coupling structure of the supply unit of the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view for explaining the interval between installation of each supply unit of the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view for explaining the installation angle between each supply of the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a screw type detachment structure of a transfer part and a water transfer pipe of an ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B are cross-sectional views illustrating a flange-type detachable structure of a transfer part and a water transfer pipe of an ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining a supply unit arrangement of the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a view for explaining the angular separation of the supply unit of the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • connection pipe 110, the water transport pipe 300, the reflux pipe 210, the ozone transport pipe 420, the supply unit 500, the transfer unit 700 and the supply hole 701 is circular Although illustrated as, but is not limited to this may be modified in various embodiments as long as the shape can form a flow of the fluid.
  • one ozone supply unit 510 is coupled to the first transfer unit 710 in FIG. 1, a plurality of ozone supply units (510a and 510b of FIG. 7) may be coupled to the first transfer unit 710.
  • 2 to 6 illustrate two ozone supply units 510a and 510b coupled to the first transfer unit 710.
  • the present invention is not limited thereto, and one or more ozone supply units (not shown) may be coupled to the first transfer unit 710.
  • one ozone supply unit 520 is coupled to the second transfer unit 720, and two ozone supply units 520a and 520b are coupled to each other in FIGS. 7 and 8.
  • the present invention is not limited thereto, and three or more ozone supply units may be combined.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Ozone recycling apparatus is a water supply unit 100, water storage unit 200, water transfer pipe 300, sterilization water storage water 400, supply unit 500, ozone generator 600 and transfer unit 700 ) May be included.
  • the water supply unit 100 may be, for example, a faucet or a water tank when the water is water, is connected by a connecting pipe 110 to supply water to the water storage unit 200, the connection pipe Water passing through the 110 may be connected to the water storage unit 200.
  • the valve 111 may be located in the connection pipe 110, and the opening and closing of the connection pipe 110 may be controlled by a user of the valve 111.
  • the water supplied to the water storage unit 200 through the connection pipe 110 may be transferred through the water transfer pipe 300.
  • Water conveyed through the water transfer pipe 300 may be via the transfer unit (700).
  • the transfer unit 700 may include a first transfer unit 710 and a second transfer unit 720, and water may first pass through the first transfer unit 710.
  • the first transfer unit 710 is connected to the supply unit 500
  • the supply unit 500 may also include an ozone supply unit 510 and the ozone supply unit 520, the supply unit connected to the first transfer unit 710 ( 500 is referred to as the ozone supply part 510, and the supply part 500 connected to the second transfer part 720 is referred to as the ozone supply part 520.
  • the transfer part 700 and the supply part 500 are connected to each other in correspondence with each other so that the number may be the same.
  • two transfer parts 710 and 720 and two supply parts 510 and 520 are illustrated, but the number may be modified in various embodiments.
  • the first transfer unit 710 may be connected to one side of the ozone supply unit 510, the other side of the ozone supply unit 510 may be connected to the ozone supply tube 610, and the suction port 511 may be supplied to the ozone supply unit 510.
  • the ozone supply pipe 610 connects the ozone generator 600 and the ozone supply unit 510 and guides the ozone 2 generated by the ozone generator 600 to the ozone supply unit 510 through the inside of the ozone supply tube 610. Can be.
  • the ozone generator 600 is a device for generating ozone through electrical discharge, by inserting a discharge tube (glass, ceramic) between the electrodes and applying a high pressure in the discharge tube to the collision of numerous electrical energy between + and-electricity. By artificially inducing and passing air or oxygen therebetween, oxygen (O2) is divided into two O by collision with electrical energy and combined with some undivided oxygen to produce ozone (2). .
  • Ozone 2 generated by the ozone generator 600 may be delivered to the ozone supply unit 510 along the ozone supply pipe 610. Since the ozone supply unit 510 is connected to the first transfer unit 710, the ozone 2 delivered to the ozone supply unit 510 is transferred to the first transfer unit 710. The process transmitted from the ozone supply unit 510 to the first transfer unit 710 is performed by the Venturi effect. The process of moving the ozone 2 by the Venturi effect will be described later with reference to FIG. 2.
  • the ozone (2) generated in the ozone generator 600 is moved to the ozone supply unit 510 and flows into the water transfer pipe 300 to be dissolved in the water (1), the ozone (2) is introduced with the catalyst introduced into the inlet 511 Can be.
  • the catalyst may be one or more of chlorine, chlorine dioxide, potassium manganate, hydrogen peroxide and PH control catalyst.
  • the water 1 in which ozone 2 is dissolved together with the catalyst may be transferred to the second transfer unit 720 through the water transfer pipe 300.
  • the water 1 transferred to the second transfer unit 720 may receive the ozone 2 from the ozone supply unit 520 connected to the second transfer unit 720.
  • the ozone supply unit 520 Since the ozone supply unit 520 is connected to the second transfer unit 720, the ozone 2 delivered to the ozone supply unit 520 is transferred to the second transfer unit 720.
  • the process of transferring from the ozone supply unit 520 to the second transfer unit 720 is performed by a venturi effect, and the process of moving the ozone 2 by the venturi effect will be described later with reference to FIG. 2.
  • the ozone supply unit 520 is the ozone supply unit 510 and the water transfer pipe 300 It may be located at different angles in the radial direction with respect to the axis of). For example, as illustrated in FIGS. 7 and 8, the ozone supply parts 520a and 520b may be angularly spaced apart from the ozone supply parts 510a and 510b.
  • This structure is located at different angles, the ozone (2) introduced by the Venturi effect causes a non-uniformity in the supply direction, so that vortex or turbulent flow occurs in the water (1) inside the water transfer pipe 300, thereby Smooth mixing of (2) and water (1) can be induced.
  • the sterilization water storage unit 400 includes a discharge pipe 460 through which the sterilization water 1a is discharged, a reflux tube 210 where the sterilization water 1a is refluxed, and ozone 2 to provide sterilization water 1a to the user. It may be connected to the ozone transport pipe 420 is transferred.
  • Discharge pipe 460 includes a discharge pipe valve 461, the user can control the opening and closing of the discharge pipe 460 by operating the discharge pipe valve 461.
  • the sterilizing water storage unit 400 may include a concentration display window 410 that can transmit the ozone dissolved concentration of the sterilizing water 1a in the sterilizing water storage unit 400 to the user as visual information.
  • the user may check the concentration display window 410 and return the sterilized water 1a inside the sterilized water storage unit 400 to the water storage unit 200 so that the ozone dissolution process may be repeated when the ozone dissolved concentration is low.
  • the refluxed sterilization water 1a may be transferred to the water storage unit 200 through the reflux tube 210 connecting the sterilization water storage unit 400 and the water storage unit 200.
  • the sterilizing water 1a introduced into the water storage unit 200 may be mixed with the water 1 and moved in the direction of the sterilizing water storage unit 400 according to the guide of the water transfer pipe 300.
  • the transfer of the sterilizing water 1a may be possible by the user checking the concentration display window 410 and controlling the opening and closing of the reflux pipe 210 by operating the reflux pipe valve 211 located in the reflux pipe 210.
  • the residual ozone 2 may be transferred through the ozone transport pipe 420 guiding the ozone supply unit 520.
  • the residual ozone 2 may be transferred to the ozone supply unit 520 through the ozone transport pipe 420 when the ozone recycling apparatus is in operation, and the ozone destruction when the ozone recycling apparatus is not in operation.
  • Inflow to the air (not shown) may be discharged to the outside as the ozone decomposes.
  • the flow of the residual ozone 2 during the operation or non-operation of the ozone recycling apparatus may be determined by a three-way valve (not shown) located in the ozone transport pipe 420.
  • the residual ozone 2 may pass through the gas-liquid separator 440 located in the ozone transport pipe 420. Therefore, while the ozone recycling apparatus is in operation, the three-way valve (not shown) and the gas-liquid separator 440 are sequentially formed in the path in which the residual ozone 2 moves toward the ozone supply unit 520 through the ozone transport pipe 420. Can be moved via.
  • the residual ozone 2 guided and moved to the ozone transport pipe 420 is transferred to the ozone supply unit 520 and flows into the second transport unit 720 by the water 1 flowing through the water transport pipe 300. 2) and secondary dissolution of the water (1) can be made.
  • the water 1, which has been secondary dissolved may be introduced into the sterilized water storage unit 400 after being smoothly mixed by the vortex stirrer 340 again.
  • the vortex stirrer 340 may generate a vortex in the water 1 mixed with the ozone 2 above to make the mixing more smoothly.
  • FIG 2 is a view for explaining the coupling structure of the supply unit 500 of the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Supply holes 701 and 705 may be formed in a portion connected to the ozone supply parts 510a and 510b in the first transfer part 710. Ozone (2) in the ozone supply unit (510a, 510b) is introduced through the supply holes (701, 705) can be mixed and dissolved in the water (1) in the water transfer pipe (300).
  • the ozone supply units 510a and 510b may be selected and used as long as the ozone may be supplied as the water 1 moves in the form of a venturi tube or an orifice.
  • the ozone supply units 510a and 510b are provided in the form of a venturi tube will be mainly described.
  • the ozone 2 inside the ozone supply parts 510a and 510b May join the flow of water 1.
  • the first conveying portion 710 may be formed in the throttling portion 750 is reduced in diameter and the predetermined length is formed to extend to a relatively small diameter and the supply holes (701, 705) are formed in the throttle portion 750 Can be.
  • the small diameter may determine the speed at which the water 1 flows in the throttle part 750, and the speed of the water 1 is the pressure difference between the inside of the first conveying part 710 and the ozone supply parts 510a and 510b. It can be a trigger.
  • the ozone supply unit 520 may be coupled to or formed on the second transfer unit 720 in the same form.
  • the ozone 2 transmitted from the sterilization water storage unit 400 through the ozone transport pipe 420 may be transferred to the ozone supply unit 520, and the delivered ozone ( 2) may be joined to the flow of the water 1 in the ozone supply unit 520 and mixed.
  • the ozone supply unit 510 and the ozone supply unit 520 may have a different supply capacity of ozone (2).
  • the supply portions 510 and 520 can guide different amounts of ozone 2 depending on the desired dissolution capacity of the ozone 2.
  • FIG. 3 is a view for explaining the arrangement of the supply unit 500 of the ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the ozone supply units 510a and 510b may be positioned to be spaced apart while forming a predetermined installation interval b between the plurality of ozone supply units 510.
  • Such an installation interval b may be formed with an installation interval b of at least 5 mm.
  • the installation interval (b), when the distance between the ozone supply unit (510a, 510b) is less than 5mm bar generation or turbulence due to the ozone supply is increased bar flow may not be smooth, ozone supply unit (510a, The distance between the 510b may be 5 mm or more. Further, if the distance between the ozone supply unit (510a, 510b) is within the range in which the generation of turbulence and vortex is maintained, can be selected by those skilled in the art in the range of 5mm or more in consideration of the diameter of the water transfer pipe 300 and the amount of feed water. have.
  • the distance between the ozone supply parts 510a and 510b may be formed at an installation interval b of 10 mm or more.
  • the cross-sectional area of the communication path to which the ozone supply parts 510a and 510b and the water transfer pipe 300 are connected This can be an important factor. Since the cross-sectional area may be a factor for determining the supply amount of ozone (2), when the cross-sectional area is large, the supply amount may increase to increase the concentration of ozone (1).
  • the water 1 flows to the front side from the direction in which the water 1 flows.
  • a predetermined distance may be maintained to form a turbulent flow or vortex forming portion at the rear side of the generated turbulence or vortex forming portion, and the predetermined distance may be an installation distance b of 10 mm.
  • the distance between the ozone supply parts 510a and 510b to maintain the predetermined ozone concentration of ozone 2 may maintain 5 mm or 10 mm as described above.
  • the distance between the ozone supply parts 510a and 510b may be formed while maintaining a distance of 30 mm or less.
  • the installation interval of the ozone supply unit 510 and the ozone supply unit 520 may be maintained at 5 cm or more in order to avoid a decrease in pressure while the flow rate of the water 1 is delayed.
  • the installation interval of the ozone supply unit 510 and the ozone supply unit 520 may be selected by those skilled in the art in consideration of the occupied area of the equipment, for example, may be 40 cm or less.
  • the value on this distance may be variously modified to obtain a pressure drop and a predetermined concentration of ozone water, and may increase as the distance between the ozone supply parts 510a and 510b described above.
  • the installation interval of the ozone supply unit 510 and the ozone supply unit 520 may be maintained at 15 cm or more. This increase in distance may also be determined by taking into account the overlap, turbulence, and pressure of the ozone water concentration of the turbulent or vortex forming part inside the transfer pipe 300.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an installation angle (a in FIG. 4 and 2 ⁇ in FIG. 8) between ozone supply units 510a and 510b of an ozone recycling apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the "angular separation” is intended to represent that are combined to form an angle to each other.
  • the “angular separation” refers to a case where two or more ozone supply units 510a and 510b are alternately positioned at an angle (see FIGS. 7 and 8).
  • the ozone supply units 510a and 510b may be arranged in series in the longitudinal direction to the first transfer unit 710.
  • the ozone supply parts 510a and 510b may be angularly spaced around an axis of the first transfer part 710, and the spaced apart angles may be predetermined installation angles a and 2 ⁇ .
  • the predetermined installation angles a and 2 ⁇ may be 30 degrees to 180 degrees.
  • the ozone supply parts 510a and 510b may be angularly spaced apart, and the vortices have an angle difference between the supply directions of the ozone 2 supplied through them. Or turbulence may be induced.
  • the installation distance (b) of the ozone supply units 510a and 510b is less than 5 mm, the generation of vortex or turbulence due to the supply of ozone 2 may increase, and thus the flow of the flow may not be smooth.
  • the 510a and 510b may be spaced apart by 5 mm or more.
  • the distance considering the superposition of the turbulent or vortex forming part in the transfer pipe 300, the pressure drop, and the predetermined concentration of ozone water is determined by the distance considering the superposition of the turbulent or vortex forming part in the transfer pipe 300, the pressure drop, and the predetermined concentration of ozone water, and may be formed, for example, at a distance of 10 mm or more.
  • the installation angle (a, 2 ⁇ ) may be up to 180 degrees, which is the case that the ozone supply unit (510a, 510b) facing each other.
  • the ozone 2 can be mixed by the Venturi effect which will join the flow of water 1. That is, when the water 1 passes through the first conveying part 710, the pressure of the water 1 is lowered by the speed of the water 1 (Bernoulli effect), and thus the ozone 2 which is stopped and The pressure difference is generated between the water 1. Accordingly, the ozone 2 can move from the region of the ozone 2 side where the pressure is relatively high to the region of the water 1 having a relatively low pressure.
  • the ozone 2 inside the ozone supply parts 510a and 510b may be joined with the water 1 flowing through the first transfer part 710. Meanwhile, in the process of joining, irregular flow occurs due to discontinuous collision between ozone 2 and water 1 and changes in the streamline. Such irregular flow may cause vortex or turbulence in the water 1, thereby increasing the mixing efficiency of the water 1 and the ozone 2.
  • the ozone 2 inside the ozone supply unit 520 may also be mixed with the water 1 inside the second transfer unit 720.
  • the ozone 2 is introduced into the first transfer part 710 from the ozone supply parts 510a and 510b by the installation angles a and 2 ⁇ between the ozone supply parts 510a and 510b and the ozone supply part 520.
  • Point of turbulence generated and the point of turbulence generated by ozone (2) flowing from the ozone supply unit 520 into the second transfer unit 720 is the inside of the water transfer pipe 300 based on the axis of the water transfer pipe 300.
  • the distance between the ozone supply parts 510 and 520a and the ozone supply parts 520a and 520b also includes the average installation line of the ozone supply part 520 and the ozone supply parts 510a and 510b. Angles of CC and DC of 7 and 8).
  • Air installation line means, for example, that the ozone supply section 510a, 510b or the ozone supply section 520 includes two venturi tubes each of which is angularly spaced. It may mean an intermediate installation line (installation angle line, CC and DC).
  • the first ozone supply part 510a and the second ozone supply part 510b are positioned in series on the water transfer pipe 300, and the first ozone supply part 520a and the second ozone supply part 520a are positioned in series.
  • the center line C1 of the first ozone supply unit 510a and the center line C2 of the second ozone supply unit 510b are angularly spaced by a first separation angle 2 ⁇ and are respectively spaced apart from each other.
  • the center line D1 of the ozone supply unit 520a and the center line D2 of the second ozone supply unit 520b may be angularly spaced by a second separation angle 2 ⁇ .
  • the first angle spaced intermediate line CC which is a middle line between the center lines C1 and C2 of the first ozone supply unit 510a and the second ozone supply unit 510b, spaced apart from each other by the first separation angle 2 ⁇
  • a second angle spaced intermediate line DC which is a middle line between the center lines D1 and D2 of the first double ozone supply unit 520a and the second double ozone supply unit 520b spaced apart from each other by a second separation angle 2 ⁇ . Can be set.
  • first angle spaced intermediate line (CC) and the second angle spaced intermediate line (DC) may be spaced apart from the angle ( ⁇ ), thereby enhancing the nonuniformity between the ozone supply unit 510 and the ozone supply unit 520.
  • irregular flow is enhanced due to discontinuous collision between ozone 2 and water 1 and a change in the streamline in the water transfer pipe 300. Such irregular flow may cause vortex or turbulence in the water 1, thereby increasing the mixing efficiency of the water 1 and the ozone 2.
  • first ozone supply unit 510a, the second ozone supply unit 510b, and the first exhaust ozone may be installed even when the first angle spaced intermediate line CC and the second angle spaced intermediate line DC are not spaced apart from each other.
  • Two or more angles of the center lines C1, C2, D1, and D2 of the supply part 520a and the second ozone supply part 520b may be formed to be spaced apart from each other.
  • the mixing enhancement effect due to the generation of vortices or turbulence such as when the first angular separation center line CC and the second angular separation center line DC are spaced, may occur.
  • first ozone supply part 510a, the second ozone supply part 510b, and the first ozone supply part are not simultaneously spaced apart from the first angle separation middle line CC and the second angle separation middle line DC.
  • Angles of each of the center lines C1, C2, D1, and D2 of the 520a and the second ozone supply unit 520b may be spaced apart from each other.
  • 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a screw-type detachable structure of a transfer part and a water transfer pipe of an ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Water transfer pipe 300 includes a transfer unit 700 may be installed at least one or more, it may be configured to be removable.
  • the transfer part 700 may be formed to be removable so that the transfer part screw 704 may be formed at both ends in the longitudinal direction.
  • the end of the water transfer pipe 300 may be formed with a transfer pipe thread 304 that can be assembled with the transfer portion screw 704 of the transfer portion 700 in a threaded manner.
  • the thread and the groove formed in the feed pipe screw 304 and the feed portion screw 704 may be variously applied if formed to correspond to each other.
  • the threaded portion may be formed inward or outward at the ends of the transfer part 700 and the water transfer pipe 300, this may also be variously applied.
  • a sealing member (not shown) may be included in the screw-type assembly to maintain the watertightness with respect to the internal fluid when the water transfer pipe 300 and the transfer part 700 are assembled.
  • the entire transport unit 700 may be modularized into one and may be combined with the water transport pipe 300.
  • 6A and 6B are cross-sectional views illustrating a flange type detachment structure of a transfer part and a water transfer pipe of an ozone recycling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transfer unit 700 included in the water transfer pipe 300 may be installed at least one (eg, the first transfer unit 710 and the second transfer unit 720), it may be configured to be removable.
  • the transfer part 700 may have a transfer part flange 702 formed at both ends in the longitudinal direction to be detachable.
  • the end of the water transfer pipe 300 may be formed with a transfer pipe flange 302 which can be assembled in a flange manner with the transfer portion flange 702 of the transfer unit 700.
  • each flange surface formed in the conveying pipe flange 302 and the conveying portion flange 702 may be formed with holes for fixing with at least one screw and nut. If the hole on the conveying pipe flange 302 side and the hole on the conveying flange 702 side is formed to correspond to each of the flanges can be applied in various ways.
  • a sealing member (not shown) may be positioned between the transfer part flange 702 and the transfer pipe flange 302 to maintain watertightness with respect to the fluid inside the water transfer pipe 300.

Abstract

용수공급부; 용수공급부에서 용수를 전달받아 용수가 저장되는 용수저장부; 용수저장부에 저장된 용수를 이송시키는 용수이송관; 용수이송관과 연결되고, 용수이송관 내부에 흐르는 용수에 오존이 용해되도록 오존을 안내하는 제1오존공급부 및 제2오존공급부; 제1오존공급부와 제2오존공급부에 오존을 공급하고, 오존을 생성하는 오존발생기; 용수이송관과 연결되고, 용수이송관 내부에 흐르는 용수에 오존이 용해되도록 오존을 안내하는 제1배오존공급부 및 제2배오존공급부; 오존이 용해된 용수를 저장하는 살균수저장부; 제1오존공급부와 제2오존공급부는 제1이격각만큼 각도이격되고 제1배오존공급부와 제2배오존공급부는 제2이격각만큼 각도이격되며, 제1오존공급부와 제2오존공급부의 이격된 제1이격각의 이격된 중간선인 제1각도이격중간선과, 제1배오존공급부와 제2배오존공급부의 이격된 제2이격각의 이격된 중간선인 제2각도이격중간선은 서로 각도이격되는 배오존 재활용 장치가 제공된다.

Description

배오존 재활용 장치
본 발명은 배오존 재활용 장치에 관한 것이다.
음식물의 비위생적 처리로 인한 식중독 사고와 지하수, 심층수 등을 이용하는 가공업체 및 취급자의 손에 존재하는 미생물에 의한 오염으로 인하여 식중독 사고가 발생되기도 한다. 그리고, 살균소독이 필요한 식자재의 처리에 있어서도 효율적인 세정방안이 시급한 실정이다. 일반적으로 수돗물은 정수장에서 여러 단계를 걸쳐 살균 및 이물질 제거와 함께 정수처리하고 있지만, 염소 등 기타 처리를 통해 2차 오염의 발생율이 높고, 정수장에서 각 가정으로 이송되는 시간과 기존의 수도관이 노화로 인해 2차오염에 기인한 세균번식이 문제될 수 있다.
한편, 오존은 오래전부터 유럽, 미국 증에서 대규모 정수장을 필두로 여러 분야에서 안전하게 사용되고 있다.
이와 같은 오존은 염소등과 달리 산화제로 쓰일 때 유해 잔유물(2차 오염물)이 생성되지 않고, 살균력이 강하여 박테리아와 바이러스 균을 제거하고 강력한 표백력을 지니고 있다. 생활에 사용하는 물에 대한 오염문제를 극복하고 더욱 건강에 이로운 물질을 얻기 위해 오존수에 대한 관심이 높아지고 있으나, 오존이 용존된 살균수를 생활 시설에서 쉽게 얻기 위해 제공되고 있는 기술이 미흡하다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개특허공보 제 2015-0028155 호 (2015. 03. 13)
본 발명의 실시예들은 오존을 이용한 살균수기에서 생성되는 배오존을 이용하여 살균수를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 실시예들은 배오존을 재활용하여 살균수를 제조하는 과정에서 다른 방향에서 오존을 공급함으로써 용수와 배오존과의 원활한 혼합을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 오존공급부와 배오존공급부를 통하여 용수에 오존의 충분한 혼합을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 용존 농도조절표시창을 통하여 살균수의 용존농도를 시각정보로 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 탈부착이 가능한 오존공급부와 배오존공급부를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 용수공급부; 용수공급부에서 용수를 전달받아 용수가 저장되는 용수저장부; 용수저장부에 저장된 용수를 이송시키는 용수이송관; 용수이송관과 연결되고, 용수이송관 내부에 흐르는 용수에 오존이 용해되도록 오존을 안내하는 제1오존공급부 및 제2오존공급부; 제1오존공급부와 제2오존공급부에 오존을 공급하고, 오존을 생성하는 오존발생기; 용수이송관과 연결되고, 용수이송관 내부에 흐르는 용수에 오존이 용해되도록 오존을 안내하는 제1배오존공급부 및 제2배오존공급부; 오존이 용해된 용수를 저장하는 살균수저장부; 제1오존공급부와 제2오존공급부는 제1이격각만큼 각도이격되고 제1배오존공급부와 제2배오존공급부는 제2이격각만큼 각도이격되며, 제1오존공급부와 제2오존공급부의 이격된 제1이격각의 이격된 중간선인 제1각도이격중간선과, 제1배오존공급부와 제2배오존공급부의 이격된 제2이격각의 이격된 중간선인 제2각도이격중간선은 서로 각도이격되는 배오존 재활용 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예들은 오존을 이용한 살균수기에서 생성되는 배오존을 이용하여 살균수를 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예들은 배오존을 재활용하여 살균수를 제조하는 과정에서 다른 방향에서 오존을 공급함으로써 용수와 배오존과의 원활한 혼합을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배오존 재활용 장치는 오존공급부와 배오존공급부를 통하여 용수에 오존의 충분한 혼합을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배오존 재활용 장치는 용존 농도조절표시창을 통하여 살균수의 용존농도를 시각정보로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배오존 재활용 장치는 탈부착이 가능한 오존공급부와 배오존공급부를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치를 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 공급부의 결합 구조를 설명하기 위한 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 각 공급부 간의 설치간격을 설명하기 위한 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 각 공급부 간의 설치각도를 설명하기 위한 단면도
도 5a와 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 이송부와 용수이송관의 나사 방식 탈착구조를 설명하기 위한 단면도
도 6a와 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 이송부와 용수이송관의 플랜지 방식 탈착구조를 설명하기 위한 단면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 공급부 배치를 설명하기 위한 사시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 공급부 각도이격을 설명하기 위한 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
그리고 일 실시예를 설명하기 위하여 연결관(110), 용수이송관(300), 환류관(210), 오존이송관(420), 공급부(500), 이송부(700) 및 공급공(701)은 원형으로 도시되었으나 이에 한정되지 않고 유체의 흐름을 형성할 수 있는 형상이라면 다양한 실시예로 변형될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 1에서는 제1이송부(710)에 오존공급부(510)가 한 개 결합되어 있지만 제1이송부(710)에 다수 개의 오존공급부(도 7의 510a, 510b)가 결합될 수도 있다. 이하, 도 2 내지 도 6에는 제1이송부(710)에 두 개의 오존공급부(510a, 510b)가 결합된 형태로 도시하였다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 제1이송부(710)에 1개(도 1 참조) 또는 3개 이상(미도시)의 오존공급부가 결합될 수도 있다.
마찬가지로, 도 1에는 제2이송부(720)에 한 개의 배오존공급부(520)가 결합되어 있고, 도 7 및 8에는 배오존공급부(520a, 520b)가 두 개 결합되도록 도시되어 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 3개 이상의 배오존공급부가 결합될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 제1이송부(710)와 오존공급부(510a, 510b)가 두 개 결합되는 경우에 대하여 주로 설명하며 제2이송부(720)에 배오존공급부(520)가 결합되는 구조는 그 구체적인 기재를 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
일 실시예에 따른 배오존 재활용장치는 용수공급부(100), 용수저장부(200), 용수이송관(300), 살균수저장수(400), 공급부(500), 오존발생기(600) 및 이송부(700)를 포함할 수 있다.
여기서, 용수공급부(100)는 예를 들어 용수가 물일 때, 수도꼭지 또는 물탱크 등이 될 수 있으며, 용수저장부(200)로 용수를 공급하기 위하여 연결관(110)에 의하여 연결되고, 연결관(110)을 경유한 용수는 용수저장부(200)로 연결될 수 있다. 이때 연결관(110)에는 밸브(111)가 위치 할 수 있고, 사용자의 밸브(111)조작에 의하여 연결관(110)의 개폐가 제어될 수 있다.
연결관(110)을 통하여 용수저장부(200)로 공급되는 용수는 용수이송관(300)을 통하여 이송될 수 있다. 용수이송관(300)을 통하여 이송되는 용수는 이송부(700)를 경유할 수 있다. 여기서, 이송부(700)는 제1이송부(710)와 제2이송부(720)를 포함하며, 용수는 제1이송부(710)를 먼저 경유할 수 있다.
여기서, 제1이송부(710)는 공급부(500)와 연결되는데, 공급부(500) 또한 오존공급부(510)와 배오존공급부(520)를 포함할 수 있고 제1이송부(710)와 연결되는 공급부(500)가 오존공급부(510)로 지칭되고, 제2이송부(720)와 연결되는 공급부(500)는 배오존공급부(520)로 지칭된다.
이러한 구조에서 이송부(700)와 공급부(500)는 각각 서로 대응하여 연결되므로 각각의 수가 동일할 수 있다. 본 실시예에서는 2 개의 이송부(710, 720)와 2 개의 공급부(510, 520)를 예시하고 있지만 그 개수는 다양한 실시예로 변형될 수 있다.
제1이송부(710)는 오존공급부(510)의 일측과 연결되고, 오존공급부(510)의 타측은 오존공급관(610)과 연결될 수 있으며 오존공급부(510)에는 촉매제가 투입가능한 흡입구(511)가 형성될 수 있다. 오존공급관(610)은 오존발생기(600)와 오존공급부(510)를 연결하고 오존공급관(610)의 내부를 통해 오존발생기(600)에서 생성되는 오존(2)을 오존공급부(510)로 안내할 수 있다.
여기서, 오존발생기(600)는 전기방전을 통하여 오존을 발생시키는 장치로써, 전극 사이에 방전관(유리, 세라믹)을 끼우고 그 방전관 안에 고압을 가함으로써 +와 - 전기 사이에 수많은 전기적 에너지들의 충돌을 인위적으로 유도하여 그 사이에 공기나 산소를 통과시키면 산소(O2)가 전기적 에너지와의 충돌에 의해 2개의 O로 나누어지며 일부 나누어지지 않은 산소와 합쳐져서 오존(2)을 생성하는 방법이 사용될 수 있다.
오존발생기(600)에서 생성된 오존(2)은 오존공급관(610)을 따라 오존공급부(510)로 전달될 수 있다. 오존공급부(510)는 제1이송부(710)와 연결되어 있으므로 오존공급부(510)로 전달된 오존(2)은 제1이송부(710)로 전달된다. 오존공급부(510)에서 제1이송부(710)로 전달되는 과정은 벤츄리 효과에 의하여 이루어지는데, 벤츄리 효과에 의한 오존(2)의 이동과정은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
그리고 오존발생기(600)에서 생성된 오존(2)이 오존공급부(510)로 이동되고 용수(1)에 용해되기 위하여 용수이송관(300)으로 유입될 때, 흡입구(511)로 투입된 촉매제와 함께 유입될 수 있다. 여기서, 촉매제는 염소, 이산화염소, 망간산칼륨, 과산화수소 및 PH조절촉매제 중 하나 또는 그 이상이 될 수 있다.
촉매제와 함께 오존(2)이 용해된 용수(1)는 용수이송관(300)을 통해 제2이송부(720)로 이송될 수 있다. 제2이송부(720)로 이송된 용수(1)는 제2이송부(720)와 연결된 배오존공급부(520)로부터 오존(2)을 공급받을 수 있다.
배오존공급부(520)는 제2이송부(720)와 연결되어 있으므로 배오존공급부(520)로 전달된 오존(2)은 제2이송부(720)로 전달된다. 배오존공급부(520)에서 제2이송부(720)로 전달되는 과정은 벤츄리 효과에 의하여 이루어지는데, 벤츄리 효과에 의한 오존(2)의 이동과정은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
그리고 오존(2)이 배오존공급부(520)로 이동되고 용수(1)에 용해되기 위하여 용수이송관(300)으로 유입될 때, 배오존공급부(520)는 오존공급부(510)와 용수이송관(300)의 축을 기준으로 반경 방향으로 서로 다른 각도에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 배오존공급부(520a, 520b)는 오존공급부(510a, 510b)와 서로 각도 이격되어 있을 수 있다. 서로 다른 각도에 위치되는 이러한 구조는 벤츄리 효과에 의해 유입되는 오존(2)이 공급방향의 불균일성을 유발하여, 용수이송관(300) 내부의 용수(1)에서 와류 또는 난류가 발생하게 되고 이에 의하여 오존(2)과 용수(1)의 원활한 혼합을 유도할 수 있다.
이어서, 오존(2)이 혼합된 용수(1)는 별도의 와류교반부(340)를 지나 살균수저장부(400)로 유입된다. 살균수저장부(400)는 사용자에게 살균수(1a)를 제공하기 위해 살균수(1a)가 배출되는 배출관(460), 살균수(1a)가 환류되는 환류관(210) 및 오존(2)이 이송되는 오존이송관(420)과 연결될 수 있다. 배출관(460)은 배출관밸브(461)를 포함하며, 사용자가 배출관밸브(461)를 조작하여 배출관(460)의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 살균수저장부(400)는 사용자에게 살균수저장부(400) 내부에 있는 살균수(1a)의 오존용해농도를 시각정보로 전달할 수 있는 농도표시창(410)을 포함할 수 있다. 사용자는 농도표시창(410)을 확인하고 오존용해농도가 낮으면 오존용해과정을 반복할 수 있도록, 살균수저장부(400) 내부의 살균수(1a)를 용수저장부로(200) 환류시킬 수 있다.
여기서, 환류되는 살균수(1a)는 살균수저장부(400)와 용수저장부(200)를 연결하는 환류관(210)을 통하여 용수저장부(200)로 이송될 수 있다. 용수저장부(200)로 유입된 살균수(1a)는 용수(1)와 섞여서 용수이송관(300)의 안내에 따라 살균수저장부(400) 방향으로 이동될 수 있다. 살균수(1a)의 이송은 사용자가 농도표시창(410)을 확인하고 환류관(210)에 위치한 환류관밸브(211)를 조작하여 환류관(210)의 개폐를 제어하여 가능할 수 있다.
반면에, 살균수저장부(400) 내부의 살균수(1a)가 오존(2)이 충분히 용해된 상태이고 잔여 오존(2)이 살균수저장부(400) 내부의 공기 중에 존재하면, 잔여 오존(2)을 배오존공급부(520)로 안내하는 오존이송관(420)을 통해 잔여 오존(2)이 이송될 수 있다.
다만, 잔여 오존(2)은 배오존 재활용 장치가 운전 중일 경우, 오존이송관(420)을 통하여 배오존공급부(520)로 이송될 수 있고, 배오존 재활용 장치가 운전 중이 아닐 경우, 배오존파괴기(미도시)로 유입되어 오존상태가 분해되면서 외부로 배출될 수 있다. 여기서, 배오존 재활용 장치의 운전 또는 미운전시의 잔여 오존(2)의 흐름은 오존이송관(420)에 위치하는 삼방밸브(미도시)에 의하여 결정될 수 있다.
그리고, 배오존 재활용 장치의 운전 시에는 잔여 오존(2)이 오존이송관(420)에 위치하는 기액분리기(440)를 경유할 수 있다. 따라서, 배오존 재활용 장치가 운전 중에는, 잔여 오존(2)이 오존이송관(420)을 통해 배오존공급부(520) 방향으로 이동되는 경로에서 삼방밸브(미도시)와 기액분리기(440)를 순차적으로 경유하여 이동될 수 있다.
오존이송관(420)에 안내되어 이동된 잔여 오존(2)은 배오존공급부(520)로 전달되고 용수이송관(300)에 흐르는 용수(1)에 의하여 제2이송부(720)로 유입되면서 오존(2)과 용수(1)의 2차 용해가 이루어질 수 있다. 2차 용해가 이루어진 용수(1)는 다시 와류교반부(340)에 의하여 원활한 혼합이 된 후에 살균수저장부(400)로 유입될 수 있다. 여기서, 와류교반부(340)는 앞서 오존(2)과 혼합된 용수(1)에 와류를 발생시켜서 혼합을 더욱 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
이러한 용수(1)의 흐름에 있어서, 상술한 설명에는 오존(2)과 용수(1)가 용해되는 과정을 생략하였다. 오존(2)과 용수(1)가 용해되는 과정은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 공급부(500)의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
제1이송부(710)에는 오존공급부(510a, 510b)와 연결되는 부분에 공급공(701, 705)이 형성될 수 있다. 공급공(701, 705)을 통해 오존공급부(510a, 510b) 내부에 있는 오존(2)이 유입되어 용수이송관(300) 내부의 용수(1)에 혼합되어 용해될 수 있다.
여기서, 오존공급부(510a, 510b)는 벤츄리 관 또는 오리피스 등의 형태로 용수(1)의 이동에 따라 오존이 공급될 수 있는 구조이면 선택되어 사용될 수 있다. 이하에서는 오존공급부(510a, 510b)가 벤츄리 관의 형태로 마련되는 경우에 대해 주로 설명한다.
용수이송관(300) 내부에서 용수(1)의 속도가 오존공급부(510a, 510b) 내부와 용수이송관(300) 내부의 압력차를 형성하므로 오존공급부(510a, 510b) 내부에 있는 오존(2)이 용수(1)의 흐름에 합류될 수 있다.
이를 위하여, 제1이송부(710)에는 직경이 줄어들어 상대적으로 작은 직경으로 기 결정된 길이가 연장형성되는 교축부(750)가 형성될 수 있고 교축부(750)에 공급공(701, 705)이 형성될 수 있다. 여기서 상기 작은 직경은 용수(1)가 교축부(750)에서 흐르는 속도를 결정할 수 있고, 용수(1)의 속도는 제1이송부(710) 내부와 오존공급부(510a, 510b) 내부의 압력차를 유발하는 요인이 될 수 있다.
여기서, 앞서 설명한 바와 같이 이와 동일한 형태로 배오존공급부(520)가 제2이송부(720)에 결합 내지 형성되어 있을 수 있다. 이에 의하여, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 살균수저장부(400)로부터 오존이송관(420)을 통해 전달된 오존(2)이 배오존공급부(520)로 전달될 수 있고, 전달된 오존(2)은 배오존공급부(520) 내에서 용수(1)의 흐름에 합류되어 혼합될 수 있다. 한편, 오존공급부(510)와 배오존공급부(520)은 오존(2) 공급용량이 상이할 수 있다. 이로써, 오존(2)의 희망용해 용량에 따라 각 공급부(510, 520)가 상이한 오존(2)량을 안내할 수 있다. 이뿐만 아니라, 용수이송관(300) 내의 위치에 따른 용수(1) 내의 오존(2) 농도에 차이가 발생할 수 있는 바, 용수이송관(300) 내의 오존(2) 농도에 따라 상이한 오존(2)량을 공급하는 것이 가능할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 공급부(500)의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 오존공급부(510a, 510b)가 제1이송부(710) 상에 두 개 이상이 직렬로 배열될 경우에 다수 개의 오존공급부(510) 간에 기 결정된 설치간격(b)을 형성한 채 거리이격되어 위치될 수 있다. 이와 같은 설치간격(b)은 최소 5mm 이상의 설치간격(b)으로 형성될 수 있다.
여기서 설치간격(b)은, 오존공급부(510a, 510b) 간의 거리가 5mm 미만일 경우에는 오존공급에 따른 와류 또는 난류의 발생이 증가되어 유량의 흐름이 원활하지 않을 수 있는 바, 오존공급부(510a, 510b) 간의 거리는 5mm 이상 이격될 수 있다. 나아가, 오존공급부(510a, 510b) 간의 이격되는 거리는 난류 및 와류의 발생이 유지되는 범위 내라면, 용수이송관(300)의 직경 및 공급수의 양을 고려하여 5mm 이상의 범위에서 당업자에 의하여 선택될 수 있다.
예를 들어, 오존공급부(510a, 510b) 간의 거리는 10mm 이상의 설치간격(b)으로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 5mm 이상의 설치간격(b)을 유지하여 오존(2)과 용수(1)의 원활한 혼합을 유도하기 위해서는 오존공급부(510a, 510b)와 용수이송관(300)이 연결되는 연통로의 단면적이 중요한 요소가 될 수 있다. 상기 단면적은 오존(2)의 공급량을 결정하는 요인이 될 수 있으므로 단면적이 클 경우에는 공급량이 증가하여 오존(1) 농도가 증가 될 수 있다.
따라서, 용수(1)의 흐름속도와 상기 연통로의 단면적에 해당하는 용수이송관(300)에 연결되는 오존공급부(510a, 510b)의 지름이 일정할 때, 용수(1)가 흐르는 방향으로부터 전측에 발생하는 난류 또는 와류 형성부의 후측에 난류 또는 와류 형성부를 형성하기 위하여 일정거리가 유지될 수 있고, 상기 일정거리는 10mm의 설치간격(b)이 될 수 있다. 전측에 발생하는 난류 또는 와류 형성부와 후측에 형성되는 난류 또는 와류 형성부가 중첩될 경우에 전체 난류 또는 와류 형성부가 좁아지므로 용수(1)와 오존(2)의 혼합율이 저감될 수 있다.
즉, 기 결정된 오존(2)농도량의 오존수를 얻기 위하여 오존공급부(510a, 510b) 간의 거리는 상술한 예시와 같이 5mm 또는 10mm 를 유지할 수 있다.
반면에, 오존공급부(510a, 510b) 간의 거리가 늘어나서 혼합이 이루어지는 난류 또는 와류 발생부의 거리가 멀어지면 이송관(300) 내의 용수(1)에 압력강하가 발생하여 벤츄리 효과에 의한 혼합효율이 저감될 수 있다.
따라서, 예를 들면 오존공급부(510a, 510b)간의 거리는 30mm 이하의 거리를 유지하며 형성될 수 있다.
그리고 제1이송부(710) 및 제2이송부(720) 상에 각각 오존공급부(510) 및 배오존공급부(520)가 결합되는 경우, 각 공급부(510, 520)에서 유입되는 오존(2)으로 인한 난류 또는 와류 때문에 용수(1)의 흐름속도가 지연되면서 압력이 감소하는 것을 피하기 위하여 오존공급부(510)와 배오존공급부(520)의 설치간격을 5cm 이상으로 유지할 수 있다. 그리고 오존공급부(510)와 배오존공급부(520)의 설치간격은 장비의 점유면적 등을 고려하여 당업자에 의하여 선택될 수 있고, 예를 들면 40cm 이하일 수 있다.
이러한 거리 상의 수치는 압력강하와 기 결정된 농도의 오존수를 얻기 위하여 다양하게 변형될 수 있으며, 상술한 오존공급부(510a, 510b) 간의 거리와 같이 증가될 수 있다. 예를 들어, 오존공급부(510)와 배오존공급부(520)의 설치간격은 15cm 이상으로 유지할 수 있다. 이러한 거리 증가 또한 이송관(300) 내부의 난류 또는 와류 형성부의 중첩, 압력강하 및 기 결정된 오존수의 농도를 고려한 거리로 결정될 수 있다.
이상 도 3을 참조하여 소정의 설치간격(b)을 유지함으로써 오존(2)과 용수(1)의 효율적인 혼합 및 용해과정을 설명하였다. 이후에는 도 4를 참조하여 설치간격(b) 이외의 다른 구조를 통하여 오존(2)과 용수(1)의 효율적인 혼합 및 용해과정을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 오존공급부(510a, 510b) 간의 설치각도(도 4의 a, 도 8의 2θ)를 설명하기 위한 단면도이다. 이하의 설명에서 "각도이격"이란 서로 각도를 이루며 결합되어 있는 것을 표현하기 위한 것이다. 구체적으로, "각도이격"이란 둘 이상의 오존공급부(510a, 510b)가 각도를 이루며 서로 엇갈리게 위치하는 경우를 의미(도 7 및 8 참조)한다.
오존공급부(510a, 510b)는 제1이송부(710)에 길이방향으로 직렬배치될 수 있다. 그리고 오존공급부(510a, 510b)는 제1이송부(710)의 축 둘레에 각도이격될 수 있으며, 이격되는 각도는 기 결정된 설치각도(a, 2θ)일 수 있다. 예를 들어, 기 결정된 설치각도(a, 2θ)는 30도 ~ 180도가 될 수 있다. 이러한 설치각도(a, 2θ)는 오존공급부(510a, 510b)에서 이송부(710)로 이동되는 오존(2)이 용수이송관(300) 내부에서 흐르는 용수(1)와 혼합 및 용해효과를 증진시키기 위한 구조이다.
설치각도(a, 2θ)는 상술한 바와 같이 30도 이상이 될 때, 오존공급부(510a, 510b)는 각도 이격될 수 있으며, 이를 통해 공급되는 오존(2)의 공급방향 간에 각도차이를 두어 와류 또는 난류의 발생을 유도할 수 있다. 다만, 오존공급부(510a, 510b)의 설치거리(b)가 5mm 미만인 경우에는, 오존(2)공급에 따른 와류 또는 난류의 발생이 증가되어 유량의 흐름이 원활하지 않을 수 있는 바, 오존공급부(510a, 510b)는 5mm 이상 이격될 수 있다.
즉, 이송관(300) 내부의 난류 또는 와류 형성부의 중첩, 압력강하 및 기 결정된 오존수의 농도를 고려한 거리로 결정되며 예를 들어 10mm 이상의 거리로 형성될 수 있다.
한편, 설치각도(a, 2θ)는 최대 180도일 수 있으며, 이는 오존공급부(510a, 510b)가 서로 대향하는 경우이다.
각도이격으로 인한 오존(2)의 용해에 대하여 구체적으로 설명하면, 용수이송관(300) 내부로 흐르는 용수(1)의 속도에 의한 압력차때문에 오존공급부(510)와 배오존공급부(520) 내부의 오존(2)이 용수(1)의 흐름에 합류하게 되는 벤츄리 효과에 의해 혼합될 수 있다. 즉, 용수(1)가 제1이송부(710)를 경유할 때 용수(1)의 속도에 의해 용수(1)의 압력이 낮아지게 되고(베르누이 효과), 이로써, 정지되어 있는 오존(2)과 용수(1) 사이에 압력차가 발생하게 된다. 따라서, 상대적으로 압력이 높아진 오존(2)측의 영역에서 상대적으로 압력이 낮은 용수(1)의 영역으로 오존(2)이 이동할 수 있다.
이로써, 오존공급부(510a, 510b) 내부의 오존(2)이 제1이송부(710) 내부를 흐르는 용수(1)와 합류될 수 있다. 한편, 합류되는 과정에서, 오존(2)과 용수(1)의 불연속적인 충돌 및 유선의 변화 등으로 인해 불규칙적인 유동이 발생하게 된다. 이러한 불규칙적인 유동은 용수(1) 내의 와류 내지 난류를 유발하게 되어, 용수(1)와 오존(2)의 혼합효율을 증가시킬 수가 있다.
마찬가지로, 배오존공급부(520) 내부의 오존(2) 또한 제2이송부(720) 내부의 용수(1)와 혼합될 수 있다. 다만, 오존공급부(510a, 510b)와 배오존공급부(520) 사이가 설치각도(a, 2θ)만큼 각도이격되어 오존공급부(510a, 510b)에서 제1이송부(710)로 오존(2)이 유입되어 발생하는 난류의 지점과 배오존공급부(520)에서 제2이송부(720)로 오존(2)이 유입되어 발생하는 난류의 지점이 용수이송관(300)의 축을 기준으로 용수이송관(300)의 내부에서 설치각도(a, 2θ) 만큼의 각도이격이 되어 있고, 따라서, 둘 이상의 난류(와류) 발생지점을 형성함으로써 이송부(700)의 유로단면의 다수의 지점에서 난류 또는 와류를 발생시킬 수 있다. 이로써, 이송부(700) 내의 오존(2)과 용수(1)의 혼합효율을 증진시킬 수 있다. 여기서, 오존공급부(510, 520a)와 배오존공급부(520a, 520b) 사이도 각도(도 8의 δ)이격은 배오존공급부(520)와 오존공급부(510a, 510b)의 평균적인 설치선(도 7 및 8의 CC 및 DC)의 각도이격일 수 있다. “평균적인 설치선”(CC, DC)이란, 예를 들어, 오존공급부(510a, 510b) 또는 배오존공급부(520)가 각각 각도이격된 두 개의 벤츄리 관을 포함하는 경우, 두 개 벤츄리 관의 중간 설치선(설치각도선, CC 및 DC)을 의미할 수 있다.
더욱 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 용수이송관(300) 상에 제1오존공급부(510a)와 제2오존공급부(510b)가 직렬로 위치되고 제1배오존공급부(520a)와 제2배오존공급부(520b)가 위치될 경우, 제1오존공급부(510a)의 중심선(C1)과 제2오존공급부(510b)의 중심선(C2)은 제1이격각(2θ)만큼 각도이격되고 제1배오존공급부(520a)의 중심선(D1)과 제2배오존공급부(520b)의 중심선(D2)은 제2이격각(2γ)만큼 각도이격될 수 있다. 이때, 서로 간에 제1이격각(2θ)만큼 이격된 제1오존공급부(510a)와 제2오존공급부(510b)의 중심선(C1, C2)의 중간선인 제1각도이격중간선(CC)이 설정되고, 서로간에 제2이격각(2γ)만큼 이격된 제1배오존공급부(520a)와 제2배오존공급부(520b)의 중심선(D1, D2)의 중간선인 제2각도이격중간선(DC)이 설정될 수 있다.
여기서, 제1각도이격중간선(CC)과 제2각도이격중간선(DC)은 각도(δ)이격될 수 있고, 이에 따라, 오존공급부(510)와 배오존공급부(520) 간의 불균일성을 강화하여, 용수이송관(300) 내부에서 오존(2)과 용수(1)의 불연속적인 충돌 및 유선의 변화 등으로 인해 불규칙적인 유동이 증진되게 된다. 이러한 불규칙적인 유동은 용수(1) 내의 와류 내지 난류를 유발하게 되어, 용수(1)와 오존(2)의 혼합효율을 증가시킬 수가 있다.
이 뿐만 아니라, 제1각도이격중간선(CC)과 제2각도이격중간선(DC)이 이격되지 않는 경우에도, 제1오존공급부(510a), 제2오존공급부(510b), 제1배오존공급부(520a) 및 제2배오존공급부(520b)의 중심선(C1, C2, D1, D2) 중 2개 이상의 각도가 이격되어 형성될 수가 있다. 이 경우에 있어서,제1각도이격중간선(CC)과 제2각도이격중간선(DC)이 이격되었을 때와 같은 와류 또는 난류 발생에 의한 혼합 증진의 효과가 발생될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 제1각도이격중간선(CC)과 제2각도이격중간선(DC)이 이격되지 않으면서 동시에 제1오존공급부(510a), 제2오존공급부(510b), 제1배오존공급부(520a) 및 제2배오존공급부(520b)의 중심선(C1, C2, D1, D2) 각각의 각도가 이격되어 형성될 수 있다.
도 5a와 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 이송부와 용수이송관의 나사 방식 탈착구조를 설명하기 위한 단면도이다.
용수이송관(300)이 포함하는 이송부(700)는 적어도 하나 이상 설치될 수 있고, 탈착이 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 이송부(700)는 탈착하기 위한 구조로 길이방향의 양단부에 이송부나사(704)가 형성될 수 있다. 이때, 용수이송관(300)의 단부에는 이송부(700)의 이송부나사(704)와 나사방식으로 조립가능한 이송관나사(304)가 형성될 수 있다.
여기서, 이송관나사(304)와 이송부나사(704)에 형성되는 나사산과 홈은 서로 대응되도록 형성된다면 다양하게 적용할 수 있다. 또한, 이송부(700)와 용수이송관(300)의 단부에 내측 또는 외측으로 나사산이 형성될 수 있고 이 또한 서로 대응되도록 형성된다면 다양하게 적용할 수 있다.
그리고 용수이송관(300)과 이송부(700)의 조립 시에 내부 유체에 대한 수밀을 유지하기 위하여 나사방식의 조립부에는 실링부재(미도시)가 포함될 수 있다. 나아가, 이송부(700) 전체가 하나로 모듈화되어 용수이송관(300)과 결합될 수 있음은 물론이다.
도 6a와 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배오존 재활용 장치의 이송부와 용수이송관의 플랜지 방식 탈착구조를 설명하기 위한 단면도이다.
용수이송관(300)이 포함하는 이송부(700)는 적어도 하나 이상 (예를 들어, 제1이송부(710) 및 제2이송부(720)) 설치될 수 있고, 탈착이 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 이송부(700)는 탈착하기 위한 구조로 길이방향의 양단부에 이송부플랜지(702)가 형성될 수 있다. 이때, 용수이송관(300)의 단부에는 이송부(700)의 이송부플랜지(702)와 플랜지 방식으로 조립가능한 이송관플랜지(302)가 형성될 수 있다.
여기서, 이송관플랜지(302)와 이송부플랜지(702)에 형성되는 각 플랜지 면에는 적어도 하나 이상의 나사와 너트로 고정되기 위한 홀이 형성될 수 있다. 이송관플랜지(302) 측의 홀과 이송부플랜지(702) 측의 홀이 각 플랜지를 맞대었을 때 대응되도록 형성된다면 다양하게 적용할 수 있다. 또한, 이송부플랜지(702)와 이송관플랜지(302)의 사이에는 실링부재(미도시)가 위치되어 용수이송관(300) 내부 유체에 대하여 수밀을 유지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
[부호의 설명]
1 : 용수
1a : 살균수
2 : 오존
a : 설치각도
b : 설치간격
100 : 용수공급부
110 : 연결관
111 : 연결관밸브
200 : 용수저장부
210 : 환류관
300 : 용수이송관
302 : 이송관플랜지
304 : 이송관나사
340 : 와류교반부
400 : 살균수저장부
410 : 농도표시창
420 : 오존이송관
440 : 기액분리기
460 : 배출관
500 : 공급부
510, 510a : 오존공급부
511 : 흡입구
520 : 배오존공급부
600 : 오존발생기
610 : 오존공급관
611 : 오존공급관밸브
700 : 이송부
701 : 공급공
702 : 이송관플랜지
704 : 이송부나사
710 : 제1이송부
720 : 제2이송부
750 : 교축부
θ, δ, γ : 이격각도
C1, C2, D1, D2 : 중심선
CC, DC : 이격중간선

Claims (9)

  1. 용수공급부;
    상기 용수공급부에서 용수를 전달받아 상기 용수가 저장되는 용수저장부;
    상기 용수저장부에 저장된 상기 용수를 이송시키는 용수이송관;
    상기 용수이송관과 연결되고, 상기 용수이송관 내부에 흐르는 상기 용수에 오존이 용해되도록 상기 오존을 안내하는 오존공급부;
    상기 오존공급부에 오존을 공급하고, 상기 오존을 생성하는, 오존발생기;
    상기 용수이송관과 연결되고, 상기 용수이송관 내부에 흐르는 상기 용수에 오존이 용해되도록 상기 오존을 안내하며, 상기 오존공급부와 각도이격되어 위치되는 배오존공급부; 및
    상기 오존이 용해된 상기 용수를 저장하는 살균수저장부를 포함하는, 배오존 재활용
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오존공급부와 상기 배오존공급부가 상기 용수이송관 상에서 적어도 5cm 이상 이격되는, 배오존 재활용 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 오존공급부는 다수 개가 형성될 수 있고,
    다수 개의 상기 오존공급부는 서로 5mm 이상 이격되어 배치되는, 배오존 재활용 장치.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 배오존공급부는 다수 개가 형성될 수 있고,
    다수 개의 상기 배오존공급부는 서로 5mm 이상 이격되어 배치되는, 배오존 재활용 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 오존공급부와 상기 배오존공급부는 30도 이상 180도 이하 각도이격되는, 배오존 재활용 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 오존공급부는 촉매제를 투입할 수 있는 흡입구를 포함하는, 배오존 재활용 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 오존공급부와 배오존공급부는 오존 공급용량이 상이한, 배오존 재활용 장치.
  8. 용수공급부;
    상기 용수공급부에서 용수를 전달받아 상기 용수가 저장되는 용수저장부;
    상기 용수저장부에 저장된 상기 용수를 이송시키는 용수이송관;
    상기 용수이송관과 연결되고, 상기 용수이송관 내부에 흐르는 상기 용수에 오존이 용해되도록 상기 오존을 안내하는 오존공급부;
    상기 오존공급부에 오존을 공급하고, 상기 오존을 생성하는, 오존발생기;
    상기 용수이송관과 연결되고, 상기 오존공급부와 이격되어 위치하며, 상기 오존공급부의 상기 오존의 공급방향과 각도이격된 방향으로 상기 오존을 공급하는 배오존공급부; 및
    상기 오존이 용해된 상기 용수를 저장하는 살균수저장부를 포함하는, 배오존 재활용 장치.
  9. 용수공급부;
    상기 용수공급부에서 용수를 전달받아 상기 용수가 저장되는 용수저장부;
    상기 용수저장부에 저장된 상기 용수를 이송시키는 용수이송관;
    상기 용수이송관과 연결되고, 상기 용수이송관 내부에 흐르는 상기 용수에 오존이 용해되도록 상기 오존을 안내하는 제1오존공급부 및 제2오존공급부;
    상기 제1오존공급부와 상기 제2오존공급부에 상기 오존을 공급하고, 상기 오존을 생성하는, 오존발생기;
    상기 용수이송관과 연결되고, 상기 용수이송관 내부에 흐르는 상기 용수에 상기 오존이 용해되도록 상기 오존을 안내하는 제1배오존공급부 및 제2배오존공급부;
    상기 오존이 용해된 상기 용수를 저장하는 살균수저장부;
    상기 제1오존공급부와 상기 제2오존공급부는 제1이격각만큼 각도이격되고 상기 제1배오존공급부와 상기 제2배오존공급부는 제2이격각만큼 각도이격되며,
    상기 제1오존공급부와 상기 제2오존공급부의 이격된 상기 제1이격각의 이격된 중간선인 제1각도이격중간선과, 상기 제1배오존공급부와 상기 제2배오존공급부의 이격된 상기 제2이격각의 이격된 중간선인 제2각도이격중간선은 서로 각도이격되는, 배오존 재활용 장치.
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