KR101129317B1 - 산소수 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산소수 발생기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하우징, 상기 하우징 내부에 구비된 저수조, 상기 하우징 내부에 구비되는 산소 발생기 및 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성된 산소를 혼합하는 혼합부를 포함하고, 상기 혼합부는 내부에 중공사막을 포함하며, 상기 중공사막은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부와 상기 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함하여 상기 입수부에 고정된 적어도 일측 단부의 개구로 물 및 산소가 유입되어 상기 돌기부로 배출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기에 관한 것이다.

Description

산소수 발생기{A generator of oxygen-rich water}

본 발명은 산소수 발생기에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 소음이 적으며, 물에 효율적으로 산소를 용해시킬 수 있는 산소수 발생기에 관한 것이다.

오늘날 장수비결 중 가장 중요한 것이 물이라고 말할 정도로 물의 중요성이 부각되고 있으며, 이에 따라 물에 대한 사람들의 관심도가 증가하였다. 점차적으로 특정지역의 물, 해양심층수, 산소수, 알칼리수 등으로 다양한 물이 제품화되어 판매되고 있다. 여러 종류의 물 중에서 산소수에 대한 관심도 높아지고 있으며, 효율적으로 산소수를 제조하는 방법에 대한 시도가 이루어지고 있다.

물속의 용존산소량을 증대시키기 위한 종래의 방법 중 하나는 밀폐된 용기에 물과 산소를 충진하고 가압된 상태에서 장시간 체류시켜 용해하는 것이다. 그렇지만, 이 방법을 구현하기 위해서는 견고한 탱크, 고양정(高揚程) 펌프 및 고압산소 탱크를 필요로 하기 때문에, 시스템의 부피가 크고 중량이 무거우며 산소수의 단위생산비용이 높다는 단점이 있다. 따라서, 이 방법은 정수필터나 산소수 발생기와 같은 소규모 장치에서 식수에 산소를 용해시키고자 하는 경우에는, 부피와 중량, 생산단가, 소음 등의 문제로 인해 적용할 수가 없다.

또한, 물에 산소를 용해시키는 방법 중에 하나는 산소가 풍부한 기체를 물에 연속적으로 유입시켜 산소와 물간의 접촉면적을 증가시키는 것이다. 이 방법은 용해효율이 낮아서, 포화농도 가까이 산소를 용해시킬 수는 있지만 과포화가 요구되는 응용분야에는 적용될 수가 없다.

전술한 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 소음이 적으며 효율적으로 식수에 산소를 용해시킬 수 있는 산소수 발생기 및 이를 포함하는 정수기, 음수기 또는 냉수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하우징, 상기 하우징 내부에 구비된 저수조, 상기 하우징 내부에 구비되는 산소 발생기 및 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성된 산소를 혼합하는 혼합부를 포함하고, 상기 혼합부는 내부에 중공사막을 포함하며, 상기 중공사막은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부와 상기 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함하여 상기 입수부에 고정된 적어도 일측 단부의 개구로 물 및 산소가 유입되어 상기 돌기부로 배출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 산소수 발생기를 포함하는 정수기 또는 음수기, 냉수기를 제공한다.

본 발명에 따른 산소수 발생기는 소음이 큰 노즐을 사용하지 않아 소음이 적으며, 효율적으로 산소를 용해시킬 수 있고 수명이 긴 중공사막이 설치되어 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명과 다른 실시상태에 따른 혼합부의 사시도 및 혼합부 내의 유체흐름의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 혼합부의 사시도 및 혼합부 내의 유체흐름의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 제1 및 2 유수관에서의 유체흐름의 모식도이다.

본 발명에 따른 산소수 발생기는 하우징, 저수조, 산소 발생기, 혼합부, 중공사막을 포함하고, 상기 중공사막은 입수부 및 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 또다른 산소수 발생기는 제1 유수관 및 제2 유수관을 포함할 수 있으며, 펌프를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 산소수 발생기는 상기 저수조의 상단부를 차단하며 그 일부를 관통하는 통공을 포함하는 덮개를 포함할 수 있으며, 상기 통공을 덮는 필터부를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징은 물을 담고 있는 저수조, 산소를 공급하는 산소 발생기, 저수조로부터 공급된 물과 산소 발생기로부터 생성된 산소를 혼합하는 혼합부를 내부에 구비하고 있으며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 펌프를 내부에 더 포함할 수 있다. 상기 펌프는 하우징의 내부에 위치하며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 역할을 한다. 또한, 상기 펌프로 유입되는 물과 산소는 펌프를 지나면서 일차적으로 혼합되어 혼합부로 이동하게 된다.

이때 사용하는 펌프는 0.1~6 기압의 압력을 가지는 것으로 0.1기압보다 낮을 때는 혼합부의 중공사를 통과하기 어려우며 6기압보다는 높을때는 소음과 진동이 심해지는 문제가 있어 적절치 않다.

상기 하우징은 단일용기 또는 2개 이상의 용기이며, 소규모 산소수 발생기로 사용할 경우 단일용기로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하우징의 재질은 플라스틱, 금속, 세라믹 등 당업계에 알려진 통상적인 재질이며, 이에 제한되지 아니한다.

상기 하우징은 외부로부터 물을 공급받는 수단으로서, 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 방법이나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는 방법에 따라서 그 구조가 다를 수 있다. 상기 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 경우에는 병을 고정하는 수단과 병으로부터 저수조로 물을 공급하는 공급통로가 구비되어야 하며, 상기 공급통로에는 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다. 한편, 상기 상수도를 통해서 수돗물을 공급받는 경우에는 상수도시설과 연결된 관이 구비되며, 상기 관의 일측 단부는 하우징 내부 또는 외부에 설치된 정수필터와 연결된다. 또한, 상기 정수필터를 통과한 수돗물은 상기 저수조로 이동되며, 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다. 상기 제어수단은 상기 상수도시설과 정수필터를 연결하는 관 또는 상기 정수필터와 저수조를 연결하는 관에 위치할 수 있다. 상기 하우징은 업계에 알려진 통상적인 방법으로 제작되고 이에 제한되지 아니한다.

또한, 상기 저수조는 하우징의 내부에 위치하며 물을 담고 있다. 상기 물은 하우징에 병입된 병을 통해서 물을 공급받거나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는다.

상기 저수조는 상단에 위치하는 덮개로 차단될 수 있다. 이때 상기 덮개에 구비된 통공을 덮는 필터부를 통해 외부공기로부터 유입되는 세균침투를 방지할 수 있으며, 상기 필터부는 탈부착이 가능하다.

상기 저수조에 담겨진 물은 급수관을 통해 혼합부로 이동하며, 상기 물은 혼합부내로 물을 가압하는 펌프를 지나 혼합부로 이동할 수 있다.

상기 저수조는 혼합부를 통과한 산소수가 유입되며, 유입된 산소수의 산소가 물에 안정적으로 용해되어 지고 차갑게 유지될 수 있도록 저수조 외측면을 따라 냉각수단이 구비될 수 있다. 상기와 같이 저수조 외측면을 따라 냉각수단이 구비된 산소수 발생기는 냉수기에 해당하며, 상기 냉각수단의 구조 및 설치위치는 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제작되고 이에 제한되지 아니한다.

상기 산소 발생기는 하우징 내부에 구비되며, 산소수 발생기에 공급될 산소를 생성한다. 상기 산소 발생기를 통해 생성된 산소는 통기관을 통해 혼합부로 이동하며, 상기 산소는 혼합부내로 산소를 가압하는 펌프를 지나 혼합부로 이동한다. 이때 상기 펌프는 하우징의 내부에 위치하며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 역할을 한다. 또한, 상기 펌프로 유입되는 물과 산소는 펌프를 지나면서 산소를 방울형태로 물에 섞이도록 일차적으로 혼합될 수 있다.

한편, 상기 혼합부는 하우징 내부에 구비되며, 저수조로부터 공급된 물과 산소 발생기로부터 공급된 산소가 유입된다. 상기 물과 산소는 펌프를 통과하면서 산소를 방울형태로 물에 섞이도록 할 수 있고, 상기 펌프에 의해서 가압된 상태로 혼합부의 유입구로 유입된다.

또한, 상기 혼합부는 내부에 중공사막을 포함하며, 상기 중공사막은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부와 상기 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함한다. 상기 중공사는 섬유 단면 가운데 통로가 있는 화학섬유이다. 이때 상기 통로를 통해 유체가 흐를 수 있도록 섬유 일측 단부로부터 타측 단부까지 연결되어 있다. 또한, 상기 중공사의 몸체에는 직경이 0.001~10μm인 미세구멍이 다수 형성되어 있어서 상기 미세 구멍으로 액체와 기체가 통과 가능한 것이다.

상기 중공사막은 중공사의 타측 단부가 실링처리되거나, 상기 일측 단부와 같이 양측 단부가 모두 입수부에 고정될 수 있다. 상기 중공사막은 일측 단부만 고정된 중공사로 구성된 중공사막, 양측 단부가 고정된 중공사로 구성된 중공사막 또는 일측 단부만 고정된 중공사 및 양측 단부가 고정된 중공사가 혼합된 중공사막으로 제조될 수 있다.

상기 물에 섞인 방울상태의 산소는 상기 입수부로 유입되어 상기 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 통과하면서 돌기부를 통과하기 전보다 산소방울 크기가 작아지게 된다. 이는 상기 돌기부를 통과할 때 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 지나면서 잘게 쪼개지기 때문이다.

상기 잘게 쪼개진 산소방울은 물과의 접촉면적이 넓어지게 되면서 물에 잘 용해된다. 이 때 여러 크기의 미세 산소 방울이 물에 완전히 용해되도록 혼합부의 배출구에 연결된 안정관이 구비될 수 있다. 상기 안정관은 직선 또는 코일의 형태일 수 있고, 당업계에서 통상적으로 사용되는 형태로 제조될 수 있으며 이를 제한하지 아니한다. 이러한 방법으로 제조된 산소수의 산소 용존 농도는 7~15ppm의 포화 농도를 훨씬 넘는 50~200ppm 수준으로 매우 고농도의 산소수를 제공하게 된다.

중공사막을 혼합부에 설치하는 또 다른 방법으로, 산소수 발생기에 구비된 중공사막은 중공사의 일측 또는 양측 단부가 고정된 입수부와 상기 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함하며, 산소를 포함하는 물이 상기 돌기부로 유입되어 상기 입수부로 배출되는 경우 상기 돌기부로 물을 입수시키면, 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 통과하여 중공사의 중공을 따라 흐르면서 배출된다.

그러나 상기와 같은 방법은, 중공사막 유입전 압력과 중공사막 통과 후의 압력의 차이가 많이 나면, 상기 돌기부의 중공사의 몸체가 압착되거나 하는 등의 변형이 발생되어 산소수가 원활하게 중공사막을 통과할 수 없게 되고 중공사막의 수명이 짧아지게 된다. 또한, 상기 돌기부의 중공사의 몸체가 변형되면 상기 중공사막에 과도한 압력이 가해지기 때문에 유입되는 물과 기체를 가압하는 펌프에도 무리를 주게 된다.

한편, 본원 발명은 전술한 방법과 달리 본원 발명의 중공사막은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부와 상기 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함하며, 산소를 포함하는 물이 상기 입수부로 유입되어 돌기부로 배출될 수 있도록 설치된다.

이때 상기 중공사막은 중공사의 타측 단부가 실링처리되거나, 상기 일측 단부와 같이 양단부가 모두 입수부에 고정될 수 있다.

상기 중공사막은 일측 단부만 고정된 중공사로 구성된 중공사막, 양측 단부가 고정된 중공사로 구성된 중공사막 또는 일측 단부만 고정된 중공사 및 양측 단부가 고정된 중공사가 혼합된 중공사막으로 제조될 수 있다.

또한, 중공사막을 혼합부에 설치하는 또 다른 방법으로, 산소수 발생기에 구비된 중공사막은 산소를 포함하는 물이 상기 돌기부로 유입되어 상기 입수부로 배출되는 경우에는 상기 돌기부의 중공사 몸체에 과도한 압력이 가해지거나 너무 큰 산소방울이 접근하지 않도록 물의 압력 및 산소방울의 크기를 잘 조절해야 하며, 이를 위해서 유입구에 노즐을 설치하여 물의 압력을 조절하고 산소방울의 크기를 작게 만드는 것이 바람직 하다.

그러나 혼합부 내부에서 노즐을 통과한 물이 지면에 대하여 위에서 아래로 떨어지도록 상기 노즐을 포함한 유입구가 노즐이 구비되지 않은 배출구보다 지면에 대하여 위쪽에 배치되어야 하는 배치의 제약이 있으며, 노즐의 작동으로 인한 소음이 발생할 수 있다.

한편, 본원 발명의 중공사막은 산소를 포함하는 물이 상기 입수부로 유입되어 돌기부로 배출되며, 전술한 방법보다 중공사막으로 유입되는 물의 압력 및 산소방울의 크기를 제어할 필요성이 적기 때문에 유입구에 별도의 노즐을 설치할 필요가 없으며 이에 따라 산소수 발생기에서 발생하는 소음이 줄어들게 된다. 그리고 본 발명의 혼합부는 전술한 방법과 같은 노즐의 설치로 인해 발생하는 배치의 제약이 없기 때문에 하우징 내에서의 위치 변경이 용이하다.

본 발명은 제1 유수관 및 제2 유수관이 더 포함될 수 있다.

상기 제1 유수관의 일측 단부는 상기 혼합부의 배출구에 연결되며, 상기 제2 유수관의 일측 단부는 제1 유수관의 측면에 형성된 구멍에 접합된다. 또한, 상기 제1 유수관은 혼합부를 통과한 산소수가 지면에 대하여 아래로부터 위로 이동하도록 설치되며, 산소수가 지면에 대하여 아래로부터 위로 이동하는 경로 중 한 지점에 제2 유수관의 일측 단부가 접합된다.

상기 제1 유수관을 통과하는 산소수에 함유된 산소방울의 크기가 클수록 이동속도가 빠르며, 방울 크기에 따른 속도차로 인해 상대적으로 작은 산소방울은 이동하는 속도가 느리게 된다. 이때, 상기 제2 유수관이 연결된 접점에서 제1 유수관을 통과하던 작은 산소방울은 이동이 용이한 제2 유수관으로 이동한다.

상기 제1 유수관을 통해 이동하며, 큰 산소방울을 함유하는 산소수는 혼합부를 다시 통과하여 더 작은 산소방울로 쪼개지도록 이동하게 된다. 제1 유수관의 타측 단부는 급수관, 펌프 및 혼합부 중 어느 하나에 연결되어, 큰 산소방울을 함유하는 산소수가 혼합부에 도달하도록 한다.

상기 제2 유수관을 통해 이동하며, 작은 산소방울을 함유하는 산소수는 냉각수단이 구비된 상기 저수조 또는 별도의 산소수보관통으로 최종적으로 이동하게 된다.

산소수가 공급된 저수조는 냉각수단을 통해 안정적으로 산소가 함유된 산소수를 담고 있게 되며, 저수조 또는 산소수보관통에 담겨진 산소수를 공급수단를 통해 사용자가 공급받게 된다.

또한, 본 발명의 산소수 발생기를 포함하며, 병입된 병을 통해서 외부로부터 물을 공급받는 음수기, 본 발명의 산소수 발생기를 포함하며, 정수필터에 통과시켜 외부로부터 수돗물을 공급받는 정수기 및 본 발명의 산소수 발생기를 포함하며, 냉각수단을 구비하여 저수조에 저장된 물을 차갑게 유지하는 냉각기로 응용된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 단면도이고, 도 2는 본 발명과 다른 실시상태에 따른 혼합부의 사시도 및 혼합부 내의 유체흐름의 모식도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 혼합부의 사시도 및 혼합부 내의 유체흐름의 모식도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 제1 및 2 유수관에서의 유체흐름의 모식도가 도시되어 있다.

도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산소수 발생기는 하우징(10), 저수조(20), 산소 발생기(30), 혼합부(100), 중공사막(130)을 포함하고, 상기 중공사막(130)은 입수부(132) 및 돌기부(134)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 또다른 산소수 발생기는 제1 유수관(200) 및 제2 유수관(220)을 포함할 수 있으며, 펌프(40)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 산소수 발생기는 상기 저수조(20)의 상단부를 차단하며 관통하는 통공을 포함하는 덮개(22)를 포함할 수 있으며, 상기 상기 통공을 덮는 필터부(24)를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 물을 담고 있는 저수조(20), 산소를 공급하는 산소 발생기(30), 저수조로부터 공급된 물과 산소 발생기로부터 생성된 산소를 혼합하는 혼합부(100)를 내부에 구비하고 있으며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 펌프(40)를 내부에 더 포함할 수 있다. 상기 펌프(40)는 하우징(10)의 내부에 위치하며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 역할을 한다. 또한, 상기 펌프(40)로 유입되는 물과 산소는 펌프를 지나면서 일차적으로 혼합되어 혼합부로 이동하게 된다.

상기 하우징(10)은 단일용기 또는 2개 이상의 용기이며, 소규모 산소수 발생기로 사용할 경우 단일용기로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하우징의 재질은 플라스틱, 금속, 세라믹 등 당업계에 알려진 통상적인 재질이며, 이에 제한되지 아니한다.

상기 하우징(10)은 외부로부터 물을 공급받는 수단, 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 방법이나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는 방법에 따라서 그 구조가 다를 수 있다. 상기 병입된 병을 통해서 물을 공급받는 경우에는 병을 고정하는 수단과 병으로부터 저수조로 물을 공급하는 공급통로가 구비되어야 하며, 상기 공급통로에는 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다. 한편, 상기 상수도를 통해서 수돗물을 공급받는 경우에는 상수도시설과 연결된 관이 구비되며, 상기 관의 일측 단부는 하우징(10) 내부 또는 외부에 설치된 정수필터와 연결된다. 또한, 상기 정수필터를 통과한 수돗물은 상기 저수조로 이동되며, 저수조 내부에 저장된 물의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제어수단이 구비될 수 있다. 상기 제어수단은 상기 상수도시설과 정수필터를 연결하는 관 또는 상기 정수필터와 저수조를 연결하는 관에 위치할 수 있다. 상기 하우징(10)은 업계에 알려진 통상적인 방법으로 제작되고 이에 제한되지 아니한다.

또한, 상기 저수조(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 내부에 위치하며, 물을 담고 있다. 상기 물은 하우징에 병입된 병을 통해서 물을 공급받거나 정수필터에 통과시킨 수돗물을 공급받는다.

상기 저수조(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 상단에 위치하는 덮개(22)로 차단될 수 있다. 이 때 상기 덮개에 구비된 통공을 덮는 필터부(24)를 통해 외부공기로부터 유입되는 세균침투를 방지할 수 있으며, 상기 필터부는 탈착이 가능하다.

상기 저수조(20)에 담겨진 물은 도 1에 도시된 바와 같이 급수관(60)을 통해 혼합부(100)로 이동하며, 상기 물은 혼합부내로 물을 가압하는 펌프(40)를 지나 혼합부로 이동할 수 있다.

상기 저수조(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 혼합부를 통과한 산소수가 제2 유수관(220)을 통해 유입되며, 유입된 산소수의 산소가 물에 안정적으로 용해되어 지고 차갑게 유지될 수 있도록 저수조 외측면을 따라 냉각수단(26)이 구비될 수 있다. 상기와 같이 저수조 외측면을 따라 냉각수단(26)이 구비된 산소수 발생기는 냉수기에 해당하며, 상기 냉각수단의 구조 및 설치위치는 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제작되고 이에 제한되지 아니한다.

상기 산소 발생기(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징 내부에 구비되며, 산소수 발생기에 공급될 산소를 생성한다. 상기 산소 발생기를 통해 생성된 산소는 통기관(50)을 통해 혼합부(100)로 이동하며, 상기 산소는 혼합부내로 산소를 가압하는 펌프(40)를 지나 혼합부로 이동한다. 이 때 상기 펌프(40)는 하우징(10)의 내부에 위치하며, 혼합부 내로 유입되는 물과 산소를 가압하는 역할을 한다. 또한, 상기 펌프(40)로 유입되는 물과 산소는 펌프를 지나면서 산소를 방울형태로 물에 섞이도록 일차적으로 혼합될 수 있다.

한편, 상기 혼합부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징 내부에 구비되며, 저수조로부터 공급된 물과 산소 발생기로부터 공급된 산소가 유입된다. 상기 물과 산소는 도 1 및 3 (a)에 도시된 바와 같이 펌프(40)를 통과하면서 산소를 방울형태로 물에 섞이도록 할 수 있고, 상기 펌프(40)에 의해서 가압된 상태로 혼합부(100)의 유입구(110)로 유입된다.

또한, 상기 혼합부(100)는 도 3 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 중공사막(130)을 포함하고 중공사막(130)은 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부(132)와 상기 입수부에 고정된 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부(134)를 포함한다. 상기 중공사는 섬유 단면 가운데 통로가 있는 화학섬유이며, 상기 통로를 통해 유체가 흐를 수 있도록 섬유 일측 단부로부터 타측 단부까지 연결되어 있다.

상기 중공사막(130)은 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 중공사의 타측 단부가 실링처리되거나, 상기 일측 단부와 같이 양측 단부가 모두 고정될 수 있다.

상기 중공사막(130)은 일측 단부만 고정된 중공사로 구성된 중공사막, 양측 단부가 고정된 중공사로 구성된 중공사막 또는 일측 단부만 고정된 중공사 및 양측 단부가 고정된 중공사가 혼합된 중공사막으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 중공사의 몸체에는 직경이 0.001~10μm인 다수의 미세구멍이 형성될 수 있으며, 상기 미세구멍은 액체와 기체가 통과 가능한 것이다.

상기 물에 섞인 방울상태의 산소는 상기 입수부(132)로 유입되어 상기 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 통과하면서 돌기부(134)를 통과하기 전보다 산소방울 크기가 작아지게 된다. 이는 상기 돌기부(134)를 통과할 때 중공사의 몸체에 형성된 미세구멍을 지나면서 잘게 쪼개지기 때문이다.

상기 잘게 쪼개진 산소방울은 물과의 접촉면적이 넓어지게 되면서 물에 잘 용해되며, 이러한 방법으로 제조된 산소수의 산소 농도는 7~15ppm의 포화 농도를 훨씬 넘는 50~200ppm수준으로 매우 고농도의 산소수를 제공하게 된다. 이때 물에 용해되는 시간을 길게하기 위해 혼합부의 배출구(150)에 연결된 안정관(미도시)이 통상적인 방법으로 구비될 수 있으며 이를 제한하지 아니한다.

중공사막을 혼합부에 설치하는 또 다른 방법으로, 산소수 발생기에 구비된 중공사막(5)은 도 2 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부(4)와 상기 중공사의 몸체(7)가 돌출된 돌기부(3)를 포함하며, 산소를 포함하는 물이 상기 돌기부(3)로 유입되어 상기 입수부(4)로 배출되는 경우 상기 돌기부(3)로 물을 입수시키면, 중공사의 몸체(7)에 형성된 미세구멍을 통과하여 중공사의 중공(8)을 따라 흐르면서 배출된다.

그러나 상기와 같은 방법은, 중공사막 유입전 압력과 중공사막 통과 후의 압력의 차이가 많이 나면, 도 2 (b)에 도시된 바와 같이 상기 돌기부(3)의 중공사의 몸체(7)가 변형되면서 산소수가 원활하게 중공사막(5)을 통과할 수 없게 되고 중공사막의 수명이 짧아지게 된다. 또한, 도 2 (b)에 도시된 바와 같이 상기 돌기부(3)의 중공사의 몸체(7)가 변형되면 상기 중공사막에 과도한 압력이 가해지기 때문에 유입되는 물과 기체를 가압하는 펌프에도 무리를 주게 된다.

따라서 본원 발명은 전술한 방법과 달리 본원 발명의 중공사막(130)은 도 3 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 중공사의 적어도 일측 단부가 고정된 입수부(132)와 상기 입수부에 고정된 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부(134)를 포함하며, 산소를 포함하는 물이 상기 입수부(132)로 유입되어 돌기부(134)로 배출될 수 있도록 설치된다.

이때 상기 중공사막(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 중공사의 타측 단부가 실링처리되거나, 상기 일측 단부와 같이 양측 단부가 모두 고정될 수 있다.

상기 중공사막(130)은 일측 단부만 고정된 중공사로 구성된 중공사막, 양측 단부가 고정된 중공사로 구성된 중공사막 또는 일측 단부만 고정된 중공사 및 양측 단부가 고정된 중공사가 혼합된 중공사막으로 제조될 수 있다.

또한, 중공사막을 혼합부에 설치하는 또 다른 방법으로, 산소수 발생기에 구비된 중공사막(5)은 도 2 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 산소를 포함하는 물이 상기 돌기부(3)로 유입되어 상기 입수부(4)로 배출되는 경우에는 상기 돌기부(3)의 중공사 몸체(7)에 과도한 압력이 가해지거나 너무 큰 산소방울이 접근하지 않도록 물의 압력 및 산소방울의 크기를 잘 조절해야 하며, 이를 위해서 유입구(1)에 노즐(2)을 설치하여 물의 압력을 조절하고 산소방울의 크기를 작게 만드는 것이 바람직하다.

그러나 혼합부 내부에서 노즐(2)을 통과한 물이 지면에 대하여 위에서 아래로 떨어지도록 상기 노즐(2)을 포함한 유입구(1)가 노즐이 구비되지 않은 배출구(150)보다 지면에 대하여 위쪽에 배치되어야 하는 배치의 제약이 있으며, 노즐(2)의 작동으로 인한 소음이 발생할 수 있다.

한편, 본원 발명의 중공사막(130)은 도 3 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 산소를 포함하는 물이 상기 입수부(132)로 유입되어 돌기부(134)로 배출되며, 전술한 방법보다 중공사막(130)으로 유입되는 물의 압력 및 산소방울의 크기를 제어할 필요성이 적기 때문에 유입구(110)에 별도의 노즐을 설치할 필요가 없으며 이에 따라 산소수 발생기에서 발생하는 소음이 줄어들게 된다. 그리고 본 발명의 혼합부(100)는 전술한 방법과 같은 노즐의 설치로 인해 발생하는 배치의 제약이 없기 때문에 하우징(10) 내에서의 위치 변경이 용이하다.

본 발명은 제1 유수관(200) 및 제2 유수관(220)이 더 포함될 수 있다.

상기 제1 유수관(200)의 일측 단부는 도 1 및 4에 도시된 바와 같이 상기 혼합부의 배출구(150)에 연결되며, 상기 제2 유수관의 일측 단부는 제1 유수관(200)의 측면에 형성된 구멍에 접합된다. 또한, 상기 제1 유수관(200)은 혼합부(100)를 통과한 산소수가 지면에 대하여 아래로부터 위로 이동하도록 설치되며, 산소수가 지면에 대하여 아래로부터 위로 이동하는 경로 중 한 지점에 제2 유수관(220)의 일측 단부가 접합된다.

상기 제1 유수관(200)을 통과하는 산소수에 함유된 산소방울의 크기가 클수록 이동속도가 빠르며, 방울 크기에 따른 속도차로 인해 상대적으로 작은 산소방울은 이동하는 속도가 느리게 된다. 이 때, 상기 제2 유수관(220)이 연결된 접점에서 도 4에 도시된 바와 같이 제1 유수관(200)을 통과하던 작은 산소방울은 이동이 용이한 제2 유수관(220)으로 이동한다.

상기 제1 유수관(200)을 통해 이동하며, 큰 산소방울을 함유하는 산소수는 도 1에 도시된 바와 같이 혼합부(100)를 다시 통과하여 더 작은 산소방울로 쪼개지도록 이동하게 된다. 제1 유수관의 타측 단부는 급수관(60), 펌프(40) 및 혼합부(100) 중 어느 하나에 연결되어, 큰 산소방울을 함유하는 산소수가 혼합부(100)에 도달하도록 한다.

상기 제2 유수관(220)을 통해 이동하며, 작은 산소방울을 함유하는 산소수는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각수단(26)이 구비된 저수조(20) 또는 별도의 산소수보관통으로 최종적으로 이동하게 된다.

산소수가 공급된 저수조(20)는 냉각수단(26)을 통해 안정적으로 산소가 함유된 산소수를 담고 있게 되며, 저수조(20) 또는 산소수보관통에 담겨진 산소수를 공급수단(미도시)를 통해 사용자가 공급받게 된다.

또한, 본 발명의 산소수 발생기를 포함하며, 병입된 병을 통해서 외부로부터 물을 공급받는 음수기, 본 발명의 산소수 발생기를 포함하며, 정수필터에 통과시켜 외부로부터 수돗물을 공급받는 정수기 및 본 발명의 산소수 발생기를 포함하며, 냉각수단을 구비하여 저수조에 저장된 물을 차갑게 유지하는 냉각기로 응용된다.

10 : 하우징 20 : 저수조
30 : 산소 발생기
100 : 혼합부
130 : 중공사막 132 : 입수부
134 : 돌기부
200 : 제1 유수관 220 : 제2 유수관

Claims (10)

1. 하우징, 상기 하우징 내부에 구비된 저수조, 상기 하우징 내부에 구비되는 산소 발생기 및 상기 저수조로부터 공급되는 물과 상기 산소 발생기로부터 생성된 산소를 혼합하는 혼합부를 포함하고,
   상기 혼합부는 내부에 중공사막을 포함하며, 상기 중공사막은 중공사의 양측 단부가 고정된 입수부와 상기 중공사의 몸체가 돌출된 돌기부를 포함하여 상기 입수부에 고정된 적어도 일측 단부의 개구로 물 및 산소가 유입되어 상기 돌기부로 배출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합부에서 배출된 산소수를 운반하는 제1 유수관 및 상기 제1 유수관의 측면에 형성된 구멍에 일측 단부가 접합되는 제2 유수관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 유수관으로 이동하는 산소수는 상기 혼합부를 다시 통과하며, 상기 제2 유수관을 통과하는 산소수는 상기 저수조로 이동하는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 유수관의 일측 단부는 상기 혼합부의 배출구에 연결되고 상기 제1 유수관의 타측 단부는 상기 저수조로부터 상기 혼합부의 유입구까지 연결된 급수관, 상기 혼합부 내로 공급되는 물과 산소를 가압하는 펌프 및 상기 혼합부의 유입구 중 어느 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 저수조의 상단부를 차단하며 관통하는 통공을 포함하는 덮개를 포함하며, 상기 통공을 덮는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소수 발생기.
8. 청구항 1 및 4 내지 7 중 어느 하나의 산소수 발생기를 포함하는 정수기.
9. 청구항 1 및 4 내지 7 중 어느 하나의 산소수 발생기를 포함하는 음수기.
10. 청구항 1 및 4 내지 7 중 어느 하나의 산소수 발생기를 포함하는 냉수기.

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