KR102489104B1 - Nano bubble water manufacturing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유입원수로부터 초순수를 제조하는 전처리조; 상기 전처리조로부터 제조되는 초순수가 유입되고 수소 또는 산소 중 선택된 하나 이상이 공급되며 미세기포 발생 유도하여 상기 초순수에 수소 또는 산소가 용존 및 혼합된 혼합물을 제조하고 상기 혼합물을 배출하는 혼합용해조; 및 상기 혼합용해조에서 배출되는 혼합물을 저장하는 저장조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노버블수 제조장치에 관한 것이다.The present invention includes a pretreatment tank for producing ultrapure water from influent source water; A mixed dissolution tank in which ultrapure water produced from the pretreatment tank is introduced, at least one selected from hydrogen or oxygen is supplied, microbubbles are induced to produce a mixture in which hydrogen or oxygen is dissolved and mixed in the ultrapure water, and the mixture is discharged; and a storage tank for storing the mixture discharged from the mixing and dissolving tank.

Description

나노버블수 제조장치{Nano bubble water manufacturing apparatus}Nano bubble water manufacturing apparatus {Nano bubble water manufacturing apparatus}

본 발명은 초순수에 산소 또는 수소 중 선택된 하나 이상이 함유되게 하여 산소수 또는 수소수 또는 이들이 적정비율로 함유되는 산소/수소수를 제조하는 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복잡한 기계적 요소 없이도 초순수의 이동 과정에서 미세기포 발생을 효율적으로 유도함으로써 산소 또는/및 수소의 용해도를 보다 향상시킬 수 있도록 하는 나노버블수 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing device for producing oxygen water or hydrogen water or oxygen/hydrogen water containing them in an appropriate ratio by allowing ultrapure water to contain at least one selected from oxygen or hydrogen, and more particularly, to produce ultrapure water without complicated mechanical elements. It relates to an apparatus for producing nanobubble water that can further improve the solubility of oxygen or/and hydrogen by efficiently inducing the generation of microbubbles in the process of moving.

산소 및 수소 혼합기체는 사용자에 따라 그 명칭이 다양하지만(브라운가스, 산소수소혼합가스, 수소산소혼합가스, 수산화가스, 하이드록스가스 등), 물의 전기분해로 얻어지는 기체로서 수소와 산소의 당량비가 2:1로 발생하는 기체를 이르는 것으로서, 브라운가스처럼 한꺼번에 포집하는 것이 아니라, 따로따로 포집한 것으로, 이하에서는 '산소 가스와 수소 가스'로 통칭한다.Oxygen and hydrogen mixed gas has various names depending on users (Brown gas, oxyhydrogen mixed gas, hydrogen-oxygen mixed gas, hydroxide gas, hydrox gas, etc.), but it is a gas obtained by electrolysis of water, and the equivalent ratio of hydrogen and oxygen is It refers to gases generated at a ratio of 2:1, and is not collected all at once like Brown gas, but is collected separately. Hereinafter, it is collectively referred to as 'oxygen gas and hydrogen gas'.

음용을 전제로 이용되는 산소 가스와 수소 가스는, 연료로 사용되는 통상의 경우에 비해 고순도일 것이 요구된다. 고순도의 산소 가스와 수소 가스는 전해질의 불순물을 제거하는 장치를 포함하는 종래의 전해조를 중심으로 하는 전기분해방식과 전해질의 첨가 없이 이온교환막을 중심으로 하는 전기분해방식 등에 의해서 얻을 수 있다.Oxygen gas and hydrogen gas used on the premise of drinking are required to be of higher purity than in the case of normal use as fuel. High-purity oxygen gas and hydrogen gas can be obtained by an electrolysis method centered on a conventional electrolytic cell including a device for removing impurities from the electrolyte, and an electrolysis method centered on an ion exchange membrane without adding an electrolyte.

고순도의 산소 가스와 수소 가스를 깨끗하고 안전한 물(수돗물, 정제수 또는 생수)에 투입하여 음용 가능하도록 만드는 방법과 장치를 제안한 이전의 기술들은 크게 산소 가스와 수소 가스 전체를 이용하는 경우와, 그 중 수소 가스만을 이용하는 경우 또는 산소가스 만을 이용하는 경우의 3가지로 대별된다.Previous technologies that proposed a method and device for making high-purity oxygen gas and hydrogen gas into clean and safe water (tap water, purified water, or bottled water) to make it drinkable were largely divided into cases of using the entirety of oxygen gas and hydrogen gas, and hydrogen among them. It is roughly divided into three types: when only gas is used or when only oxygen gas is used.

최근에 산소 가스와 수소 가스 전체를 이용한 음용수 제조를 제안한 경우가 있으나(등록번호 10-0761099), "일부의 수소가 금속나노콜로이드에 흡착되어 기체로 되지 않고 안정된 상태로 되고, 수소분자와 산소는 밖으로 방출된다"고 제안된 실시예에서 밝히고 있듯, 실제로 제조된 환원수소수에는 수소 가스만이 이용 되었으므로 혼합가스 전체를 이용하였다고 보기 어렵다.Recently, there has been a proposal to produce drinking water using both oxygen gas and hydrogen gas (Registration No. 10-0761099), but "some hydrogen is adsorbed on metal nano-colloids and becomes a stable state without becoming a gas, and hydrogen molecules and oxygen As disclosed in the proposed embodiment, only hydrogen gas was used in the actually produced reduced hydrogen water, so it is difficult to see that the entire mixed gas was used.

또 단순히 산소 가스와 수소 가스를 물에 주입하는 방법만으로는 수소 이외에 산소를 일정수준 이상 포함하는 음용수를 제조하기란 매우 곤란하다.In addition, it is very difficult to produce drinking water containing a certain level or more of oxygen in addition to hydrogen by simply injecting oxygen gas and hydrogen gas into water.

수소가스만을 이용하는 경우는 최근에 가수소수를 제조하는 발명이 이에 해당된다. 다만, 종래에 널리 알려진 바와 같이 이온수기를 제안하는 것은 그 원리상 유사하기는 하지만 가수소수 제조와는 동일한 발명으로 보기는 어렵다. 그 이유는 이온수기 발명기술은 정수된 물을 직접 전기분해하여 수산화이온(OH-)의 이동에 의해 음극에 모인 알칼리수에 관한 것으로서, 이러한 알칼리수의 경우 수소(H2) 가스가 금방 공기 중으로 날아가 버려 실제로 물속에 수소분자가 안정적으로 존재하지 못하며, 강알칼리성을 띄게 된다. 반면, 수소가스를 직접 물에 혼합, 용해하여 가수소수를 제조하는 기술의 경우, 수산화이온(OH-)이 아닌 수소 가스인 분자 상태(H2)로 물속에서 오래 안정적으로 존재하게 되어 물이 중성에 보다 가까운 성질을 갖게 된다.In the case of using only hydrogen gas, recent inventions for producing hydrogen water fall under this category. However, as is widely known in the prior art, although the proposed water ionizer is similar in principle, it is difficult to view it as the same invention as hydrogen hydrogen production. The reason is that the water ionizer invention technology relates to alkaline water collected at the cathode by the movement of hydroxide ions (OH-) by directly electrolyzing purified water. Hydrogen molecules do not exist stably, and it becomes strong alkalinity. On the other hand, in the case of the technology of producing hydrogen water by directly mixing and dissolving hydrogen gas in water, it exists stably in water for a long time in a molecular state (H2), which is hydrogen gas, rather than hydroxide ion (OH-), so that water becomes neutral. have a closer character.

한편 산소가스 만을 이용하는 경우는 용존산소정수기, 산소수정수기 또는 산소수를 제조하는 제안이 이에 해당된다.On the other hand, in the case of using only oxygen gas, a dissolved oxygen water purifier, an oxygen water purifier, or a proposal for producing oxygen water corresponds to this.

산소수정수기 또는 산소수 제조방법을 제안하는 경우, 종래의 기체를 액체에 용해하려는 하수처리 기술을 이용하거나 원용한다. 즉 대용량의 폐수나 양어장의 물 등을 깨끗하게 정수 처리하는 기술로서 전개되어왔다. 특히 산소의 용해도는 공기방울이 물과 만나는 접촉 표면적에도 관계가 있으며, 버블러가 미세기포를 생성하면, 기포와 수계가 만나는 표면적이 많아져 버블러의 용량은 같아도 산소의 용해도는 더 커지게 되는 원리를 주로 이용한다.In the case of proposing an oxygen water purification device or a method for producing oxygen water, conventional sewage treatment technology for dissolving gas into liquid is used or used. In other words, it has been developed as a technology that cleanly purifies large-capacity wastewater or water from fish farms. In particular, the solubility of oxygen is also related to the contact surface area where air bubbles meet water, and when the bubbler creates microbubbles, the surface area where the bubbles and the water system meet increases, so the solubility of oxygen increases even though the capacity of the bubbler is the same. mainly use

구체적으로 용존산소량을 늘리기 위한 방법으로서 마이크로필터나 다공질요소를 포함하여 미세기포 발생원리를 이용하거나 발생된 미세기포를 강제선회류 및 와류를 통해서 균일하게 혼합하는 등 선행하는 기술들을 이용하여 대기압 하에서 용해할 수 있는 산소농도보다 10배 이상의 과포화농도로 용해시켜 기능수의 기능을 가진 음용수를 제조하는 장치와 방법을 제안하고 있다.Specifically, as a method for increasing the amount of dissolved oxygen, using the principle of generating microbubbles, including microfilters or porous elements, or using preceding techniques such as uniformly mixing generated microbubbles through forced swirling and vortex flow, dissolves under atmospheric pressure. An apparatus and method for producing drinking water having the function of functional water by dissolving at a supersaturated concentration 10 times higher than the oxygen concentration that can be produced is proposed.

용존산소량(DO; Dissolved Oxygen)은 물속에 용해돼 있는 산소의 양을 ppm(mg/L)으로 나타낸 것이다. 물속의 용존산소량이 80 ppm 이상일 경우 치료의 기능을 가진다고 알려져 있다.Dissolved Oxygen (DO) is the amount of oxygen dissolved in water expressed in ppm (mg/L). When the amount of dissolved oxygen in water is 80 ppm or more, it is known to have a therapeutic function.

아울러 최근 미세기포의 연구와 응용에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 마이크로버블은 직경이 10 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 범위인 버블로 정의되며, 액체 중으로의 흡수효율이 높고, 균일성과 분산성이 뛰어나며, 생체의 생물 활성을 높여주고, 초음파를 쏘이면 70도 정도까지 발열하는 등의 특성을 살려, 암의 진단이나 치료 등에 응용되고 있다.In addition, research and application of microbubbles have recently been actively conducted. In particular, microbubbles are defined as bubbles with a diameter ranging from 10 micrometers to several tens of micrometers, have high absorption efficiency into liquid, excellent uniformity and dispersibility, increase biological activity of living organisms, and can be heated up to 70 degrees when ultrasonic waves are applied. Taking advantage of characteristics such as generating heat, it is applied to diagnosis and treatment of cancer.

이온수기나 환원수소수 또는 가수소수 제조장치에 대한 제안의 경우, 종래의 이온수기 제조방법(등록번호 10-0479644 등) 이외에도 상기한 미세기포 발생원리를 이용하여 용존수소량과 산화환원전위를 일정수준으로 유지하는 가수소수를 제조하는 방법이 제안되고 있다(등록번호 10-0803832). In the case of a proposal for a water ionizer, reduced hydrogen water, or hydrogen water production device, the amount of dissolved hydrogen and oxidation-reduction potential are maintained at a certain level by using the above-described microbubble generation principle in addition to the conventional water ionizer manufacturing method (registration number 10-0479644, etc.) A method for producing a hydrogen hydrogen has been proposed (Registration No. 10-0803832).

용존수소량(DH; Dissolved Hydrogen)은 물속에 용해돼 있는 수소의 양을 ppb 또는 ppm으로 나타낸 것이다. 수돗물에는 2.3 ~ 2.6 ppb, 미네랄워터에는 1.2 ~ 2.4 ppb가 들어있다는 일본에서의 보고가 있다. 최근에 항산화기능으로 알려져 있는 물질이 활성수소가 아닌 수소분자라는 주장이 대두됨에 따라 중요하게 측정되어야 할 수치로 용존수소량의 쓰임새가 늘어나고 있는 중이다.Dissolved Hydrogen (DH) is the amount of hydrogen dissolved in water expressed in ppb or ppm. There is a report in Japan that tap water contains 2.3 ~ 2.6 ppb and mineral water contains 1.2 ~ 2.4 ppb. Recently, as the claim that the substance known for its antioxidant function is molecular hydrogen rather than active hydrogen has emerged, the use of the amount of dissolved hydrogen as an important value to be measured is increasing.

산화환원전위(ORP; Oxidation Reduction Potential)는 인체에 한정하지 않고 산화환원계를 포함한 계(용액)에서 백금과 같이 그 자체는 산화환원반응에 관여하지 않는 불활성전극을 그 용액에 침지시키면 전극 간에 전위차가 나타나는데, 이 전위차가 산화환원전위이며 단위는 mV이다. 이온수기, 환원수소수, 가수소수를 비롯한 마이너스 ORP의 물은 매우 높은 플러스 ORP를 갖는 활성산소의 파괴력을 상쇄할 수 있는 능력이 있는 것으로 알려져 있다. 참고로 인체의 소화기관의 각 부위에서 측정한 ORP 값을 살펴보면, 위 +150mV, 십이지장 -150mV, 소장-150mV, 대장 -250mV 이다. 인체에서 혈액으로 흡수되는 물의 ORP를 낮추어 인체 곳곳에서 발생하는 활성산소의 작용을 억제하는 작용을 하는 기관이 바로 대장이다. 그러므로 물이 빨리 흡수되기 위해선 낮은 ORP를 유지해야 한다.Oxidation Reduction Potential (ORP) is not limited to the human body, but in a system (solution) including an oxidation-reduction system, when an inert electrode that itself does not participate in the oxidation-reduction reaction, such as platinum, is immersed in the solution, the potential difference between the electrodes , and this potential difference is the oxidation-reduction potential, and the unit is mV. It is known that water with a negative ORP, including ionized water, reduced hydrogen water, and hydrogenated water, has the ability to offset the destructive power of active oxygen with a very high positive ORP. For reference, ORP values measured in each part of the human digestive system are +150mV for the stomach, -150mV for the duodenum, -150mV for the small intestine, and -250mV for the large intestine. The large intestine is an organ that lowers the ORP of water absorbed from the human body into the blood and suppresses the action of active oxygen generated throughout the human body. Therefore, in order for water to be absorbed quickly, a low ORP must be maintained.

우리가 보통 마시는 물의 ORP는, 일반 생수의 경우 약 +200m이고 수돗물은 그 보다 훨씬 더 높다. 따라서 수돗물이나 생수는 인체의 소화기관과 균형을 이룰 수 없는 것으로 판단된다.The ORP of the water we usually drink is about +200m for bottled water and much higher for tap water. Therefore, it is judged that tap water or bottled water cannot balance the digestive system of the human body.

종래의 이온수기는 ORP 수치의 마이너스 절대값을 크게 하면, 상대적으로 수소이온농도(pH)가 높아져 강알칼리가 되는 문제가 있다. 그래서 한국과 일본에서는 이온수기는 일반인이 음용하는 물이 아닌 의료용 물질생성기로 허가되었다. 최근 정부는 일부 그 치료효과를 인정하여 알칼리이온수로 허가한 바 있다. Conventional water ionizers have a problem in that when the negative absolute value of the ORP value is increased, the hydrogen ion concentration (pH) becomes relatively high, resulting in strong alkalinity. Therefore, in Korea and Japan, water ionizers were approved as medical substance generators, not drinking water for the general public. Recently, the government recognized some of its therapeutic effects and approved it as alkaline ionized water.

한편 이온수기에 녹아 있는 용존산소량은 수돗물과 별차이가 없는 것으로 알려져 있다. 근래에 들어 국내뿐 아니라 전세계적으로 건강 및 웰빙에 대한 관심이 지속적으로 상승하고 있음은 주지의 사실이다. 그 관심의 한복판에 있는 것 중의 하나가 바로 물이다. 이제는 깨끗하고 안전한 물을 넘어서서 건강기능을 포함하는 물을 원하는 소비자도 점차 그 기반을 넓혀가고 있는 중이다. 이러한 흐름에 발맞춰 깨끗하고 안전할 뿐만 아니라 건강기능을 포함하는 음용수를 제공하려는 발명가 및 기업의 노력도 함께 진행되고 있어, 종래의 정수기능뿐만 아니라 활성산소를 제거해준다고 제안하는 이온수기, 산소를 대량 공급하여 활력을 증가시킨다고 제안하는 산소수정수기 등으로 확장되고 있는 실정이다.Meanwhile, it is known that the amount of dissolved oxygen dissolved in the water ionizer is no different from that of tap water. In recent years, it is well known that interest in health and well-being is continuously increasing not only in Korea but also around the world. One of the things at the center of that interest is water. Now, consumers who want water with health functions beyond clean and safe water are gradually expanding their base. In line with this trend, inventors and companies are making efforts to provide drinking water that is not only clean and safe, but also includes health functions. It is currently expanding to oxygen water purifiers, which are suggested to increase vitality by doing so.

이런 즈음에 깨끗하고 안전한 물을 넘어서서 이른바 좋은 물의 새로운 필수조건인 건강기능을 제안하면서도 수소가스만을 이용하거나 산소가스만을 별도로 이용하는 개별적이고도, 낭비적인 요소가 있는 종래의 접근을 하나로 통합하여 고순도의 산소 가스와 수소 가스를 따로따로 이용하되 한 곳에서 한 번에 이용하는 것이 요구된다.At this time, going beyond clean and safe water and proposing health functions, a new essential condition of so-called good water, while integrating the conventional approach with individual and wasteful elements using only hydrogen gas or oxygen gas separately, high purity oxygen gas It is required to use the gas and hydrogen gas separately, but to use them at once in one place.

대한민국 등록특허 제10-0761099호Republic of Korea Patent No. 10-0761099

따라서, 상기 언급한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 초순수에 산소 또는 수소 중 선택된 하나 이상이 함유되게 하여 산소수 또는 수소수 또는 이들이 적정비율로 함유되는 산소/수소수를 제조함에 있어 복잡한 기계적 요소 없이도 초순수의 이동 과정에서 미세기포 발생을 효율적으로 유도함으로써 산소 또는/및 수소의 용해도를 보다 향상시킬 수 있도록 하는 나노버블수 제조장치를 제공하는 것이다.Therefore, the object of the present invention for solving the above-mentioned problems is to make the ultrapure water contain at least one selected from oxygen or hydrogen to produce oxygen water or hydrogen water or oxygen / hydrogen water containing them in an appropriate ratio. It is to provide an apparatus for producing nanobubble water that can further improve the solubility of oxygen or/and hydrogen by efficiently inducing the generation of microbubbles during the movement of ultrapure water without urea.

상기 목적을 이루기 위한 수단으로서 본 발명의 나노버블수 제조장치는 유입원수로부터 초순수를 제조하는 전처리조; 상기 전처리조로부터 제조되는 초순수가 유입되고 수소 또는 산소 중 선택된 하나 이상이 공급되며 미세기포 발생 유도하여 상기 초순수에 수소 또는 산소가 용존 및 혼합된 혼합물을 제조하고 상기 혼합물을 배출하는 혼합용해조; 및 상기 혼합용해조에서 배출되는 혼합물을 저장하는 저장조;를 포함하는 것이 특징이다.As a means for achieving the above object, the apparatus for producing nano-bubble water of the present invention includes a pretreatment tank for producing ultrapure water from influent source water; A mixed dissolution tank in which ultrapure water produced from the pretreatment tank is introduced, at least one selected from hydrogen or oxygen is supplied, microbubbles are induced to produce a mixture in which hydrogen or oxygen is dissolved and mixed in the ultrapure water, and the mixture is discharged; and a storage tank for storing the mixture discharged from the mixing and dissolving tank.

하나의 예로써, 상기 혼합용해조는, 내부에 길이방향을 따라 둘 이상의 단위공간이 구획된 혼합공간이 마련되고 상기 혼합공간에 연통하여 일단에 유입구가 타단에 배출구가 형성되어 유입된 초순수가 일측에서 타측으로 이동되는 하우징; 및 상기 혼합공간 내에서 상기 단위공간 간 경계영역에 설치되고, 초순수의 이동 방향과 평행한 방향으로 초순수가 통과되며 상기 초순수의 통과 방향과 직교하는 방향으로 선택된 산소 또는 수소가 공급되고, 교차되는 초순수와 산소 또는 수소가 충돌되어 미세기포 발생이 유도되면서 초순수에 산소 또는 수소가 용존 및 혼합되게 하는 하나 이상의 접촉벽;을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the mixing and dissolving tank has a mixing space in which two or more unit spaces are partitioned along the longitudinal direction, and an inlet is formed at one end and an outlet is formed at the other end in communication with the mixing space, so that the introduced ultrapure water flows from one side. a housing that moves to the other side; and installed in the boundary area between the unit spaces in the mixing space, ultrapure water passes in a direction parallel to the direction of movement of the ultrapure water, and selected oxygen or hydrogen is supplied in a direction orthogonal to the direction of passage of the ultrapure water and intersects with the ultrapure water. and at least one contact wall allowing oxygen or hydrogen to be dissolved and mixed in ultrapure water while generating microbubbles by collision with oxygen or hydrogen.

하나의 예로써, 상기 접촉벽은, 탄성을 가진 선부재가 나선형으로 적층되어 선부재 간에 미세간극이 형성되면서 내부에 연직방향의 중공이 형성되는 탄성코일이 상기 단위공간 간 경계영역을 따라 복수로 나란히 설치되며, 상기 혼합용해조는, 각 탄성코일의 일측 중공과 연통되어 선택된 산소 또는 수소를 공급하는 공급관; 및 각 탄성코일의 타측 중공과 연통되어 중공을 통과한 산소 또는 수소를 회수하는 회수관;을 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, in the contact wall, a plurality of elastic coils in which a vertical hollow is formed inside the contact wall while line members having elasticity are spirally stacked to form a fine gap between the line members along the boundary area between the unit spaces. Installed side by side, the mixing and dissolving tank, a supply pipe communicating with one side hollow of each elastic coil to supply selected oxygen or hydrogen; and a recovery pipe communicating with the hollow of the other side of each elastic coil to recover oxygen or hydrogen that has passed through the hollow.

하나의 예로써, 상기 저장조에 설치되어 산소 또는 수소 중 어느 하나의 용해 농도를 계측하는 센서모듈와, 상기 센서모듈에서 계측되는 용해 농도를 기준값과 비교 분석하여 선택적으로 제어신호를 출력하는 제어모듈과, 상기 혼합용해조의 유입구와 상기 저장조 간에 연통되는 순환관 및 상기 순환관에 장착되고 상기 제어모듈로부터 출력되는 제어신호에 의해 작동되어 순환환을 통해 혼합물이 상기 혼합용해조와 저장조 간을 순환되게 하는 순환펌프를 포함하는 순환수단;을 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, a sensor module installed in the storage tank to measure the dissolved concentration of either oxygen or hydrogen, and a control module that compares and analyzes the dissolved concentration measured by the sensor module with a reference value and selectively outputs a control signal; A circulation pipe communicating between the inlet of the mixing and dissolving tank and the storage tank and a circulation pump installed in the circulation pipe and operated by a control signal output from the control module to circulate the mixture between the mixing and dissolving tank and the storage tank through a circulation ring. It is characterized by further comprising a; circulation means including a.

하나의 예로써, 하나 이상의 미네랄이 포함되는 미네랄수 또는 하나 이상의 이온성 물질이 포함되는 이온수가 각각 개별 수용되고, 상기 혼합용해조에 연통되어 선택된 미네랄수 또는 이온수가 상기 혼합용해조에 유입되게 하는 첨가조;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, an addition tank in which mineral water containing one or more minerals or ionized water containing one or more ionic substances are individually accommodated and communicated with the mixing-dissolving tank to allow the selected mineral water or ionized water to flow into the mixing-dissolving tank. It is characterized by further including ;

이와 같이 본 발명의 나노버블수 제조장치 선행 공정에서 제조되는 초순수에 산소 또는 수소 중 선택된 하나 이상이 함유되게 하여 산소수 또는 수소수 또는 이들이 적정비율로 함유되는 산소/수소수를 제조함에 있어 복잡한 기계적 요소 없이도 초순수의 이동 과정에서 미세기포 발생을 효율적으로 유도하면서 접촉 표면적과 접촉량을 증대시키고, 특히 초순수의 반복적인 미세기포화 과정과 수중체류시간이 충분히 확보되게 함으로써 산소 또는/및 수소의 용해도를 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In this way, the ultrapure water produced in the prior process of the nanobubble water production apparatus of the present invention contains at least one selected from oxygen or hydrogen, so that oxygen water or hydrogen water or oxygen / hydrogen water containing them in an appropriate ratio is produced. Even without urea, the generation of microbubbles is efficiently induced during the movement of ultrapure water while increasing the contact surface area and amount of contact, and in particular, the repetitive microbubble process of ultrapure water and sufficient residence time in water are ensured to improve the solubility of oxygen or/and hydrogen. There is an effect that can be improved.

도 1은 본 발명의 나노버블수 제조장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 혼합용해조의 구성을 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉벽을 나타내는 부분 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄성코일의 작동상태를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 순환수단의 구성을 나타내는 도면.1 is a view schematically showing an apparatus for producing nano-bubble water of the present invention.
2 is a cross-sectional side view showing the configuration of a mixing and dissolving tank according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial perspective view showing a contact wall according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing an operating state of an elastic coil according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration of a circulation means according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings. In describing the present invention, the terms or words used in this specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention. should be interpreted as a meaning and concept that corresponds to the technical idea of

도 1을 참조하면 본 발명의 나노버블수 제조장치는 전처리조(10)와 혼합용해조(20) 및 저장조(30)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the apparatus for producing nano-bubble water of the present invention includes a pretreatment tank 10, a mixing and dissolving tank 20, and a storage tank 30.

상기 전처리조(10)는 유입원수로부터 초순수를 제조하고, 제조된 초순수를 상기 혼합용해조(20)로 공급한다.The pretreatment tank 10 produces ultrapure water from inflow source water, and supplies the produced ultrapure water to the mixing and dissolving tank 20 .

이때 상기 유입원수는 정수된 물인 상수 또는 지하수 중 어느 하나일 수 있으며, 미립자가 직경 0.1㎛ 이하의 것이 20개/㎤ 이하, 생균이 100㎤당 1개 이하 등의 제한치를 충족한 순수한 물을 제조한다.At this time, the inflow source water may be either purified water, constant water, or ground water, and pure water that meets the limits such as 20/cm3 or less of microparticles with a diameter of 0.1 μm or less and 1 viable cell per 100cm3 or less is produced. do.

이러한 전처리조(10)은 이온교환, 역침투 등의 공지의 다양한 처리 공정을 적용하여 제조될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. The pretreatment tank 10 may be manufactured by applying various well-known treatment processes such as ion exchange and reverse osmosis, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 혼합용해조(20)는 상기 전처리조(10)로부터 제조되는 초순수가 유입되고 수소 또는 산소 중 선택된 하나 이상이 공급되며 미세기포 발생 유도하여 상기 초순수에 수소 또는/및 산소가 용존 및 혼합된 혼합물을 제조하고 상기 혼합물을 배출한다.In the mixing and dissolving tank 20, the ultrapure water produced from the pretreatment tank 10 is introduced, and at least one selected from hydrogen or oxygen is supplied, and microbubbles are induced to form a mixture in which hydrogen or/and oxygen is dissolved and mixed in the ultrapure water. Prepare and discharge the mixture.

즉 상기 혼합용해조(20)는 미세기포를 초순수 중에 발생시킴으로써 공급된 수소 또는/및 산소의 용존 시간을 길게 할 수 있으며, 물속의 산소 또는/및 수소 이온 전자를 활성화시킴으로써, 미세기포가 함유되는 고농도의 산소수 또는 미세기포가 함유되는 고농도의 수소수 중 선택된 하나 또는 이들이 혼합된 혼합수를 제조할 수 있다.That is, the mixing and dissolving tank 20 can lengthen the dissolution time of supplied hydrogen or/and oxygen by generating microbubbles in ultrapure water, and by activating oxygen or/and hydrogen ion electrons in water, high-concentration microbubbles are contained. It is possible to prepare one selected from oxygen water or high-concentration hydrogen water containing microbubbles, or mixed water in which they are mixed.

이때 상기 미세기포는 나노 또는 마이크로 크기의 미세기포일 수 있다.In this case, the microbubbles may be nano- or micro-sized microbubbles.

그리고 상기 "미세기포가 함유되는 고농도 산소수"라 함은 산소를 대량으로 포함하고, 용존산소량(DO)을 80 ppm 이상, 수소이온농도(pH)를 70 보다 약간 높게 유지하며, 직경이 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 범위에 해당하는 기포를 대량으로 포함하는 물"이라고 정의할 수 있으며, "미세기포가 함유되는 고농도 수소수"라 함은 수소를 대량으로 포함하고, 용존수소량(DH)을 18 ppm 이상, 산화환원전위(ORP)를 -500mV 이하, 수소이온농도(pH)를 70 보다 약간 높게 유지하며, 직경이 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 범위에 해당하는 기포를 대량으로 포함하는 물"이라고 정의할 수 있다.And the "high-concentration oxygen water containing micro-bubbles" includes a large amount of oxygen, maintains a dissolved oxygen content (DO) of 80 ppm or more and a hydrogen ion concentration (pH) slightly higher than 70, and has a diameter of several microns. It can be defined as water containing a large amount of bubbles ranging from a meter to several tens of micrometers. Water containing a large amount of bubbles ranging in diameter from a few micrometers to several tens of micrometers, maintaining an oxidation-reduction potential (ORP) of 18 ppm or more, an oxidation-reduction potential (ORP) of -500mV or less, a hydrogen ion concentration (pH) of slightly higher than 70" can be defined as

본 발명의 나노버블수 제조장치는 상기 혼합용해조(20)에 각각 연통되어 선택적으로 산소 또는/및 수소를 상기 혼합용해조(20)에 일정 압력으로 공급하기 위한 산소공급탱크(41)와 수소공급탱크(42)를 더 포함한다.The apparatus for producing nano-bubble water of the present invention is connected to the mixing and dissolving tank 20, respectively, and the oxygen supply tank 41 and the hydrogen supply tank for selectively supplying oxygen or/and hydrogen to the mixing and dissolving tank 20 at a certain pressure. (42) is further included.

상기 산소공급탱크(41)와 수소공급탱크(42)에 각각 저장되는 산소 또는 수소는 물의 전기분해를 통해 생성되는 통상의 순산소 또는 순수소이다.Oxygen or hydrogen stored in the oxygen supply tank 41 and the hydrogen supply tank 42, respectively, is normal pure oxygen or pure hydrogen generated through electrolysis of water.

일 예로, 본 발명의 나노버블수 제조장치는 도면에 도시된 바 없으나 상기 전처리조(10)에 연결되어 초순수를 공급받고 전기 분해에 의해 고순도의 산소 가스와 수소 가스를 생산하는 가스생산부가 마련되고, 이러한 가스생산부에서 생산되는 산소 가스와 수소 가스는 각각 연결라인을 통해 상기 산소공급탱크(41)와 수소공급탱크(42)에 각각 저장될 수 있다.For example, the nanobubble water production apparatus of the present invention is not shown in the drawings, but a gas production unit is provided that is connected to the pretreatment tank 10 to receive ultrapure water and produce high purity oxygen gas and hydrogen gas by electrolysis , Oxygen gas and hydrogen gas produced in the gas production unit may be respectively stored in the oxygen supply tank 41 and the hydrogen supply tank 42 through connection lines.

음용을 전제로 하는 산소 가스와 수소 가스는 연료용으로 이용되는 경우에 비해 고순도일 것이 요구되므로, 상기 가스생산부는, 전해질을 사용하지 않고 초순수를 이용하여 전기분해를 하는 방식을 채용하는 것이 가장 바람직하다. Oxygen gas and hydrogen gas, which are intended for drinking, are required to be of higher purity than those used for fuel, so it is most preferable that the gas production unit employs a method of electrolysis using ultrapure water without using an electrolyte. Do.

다만, 도시되지는 않았으나, 이 방식을 채용할 경우, 전기분해장치의 양(+)극에서는 산소가 발생 및 배출되고, 음(-)극에서는 수소와 초순수가 함께 발생 및 배출되므로 수소와 물을 분리하는 장치를 부가하여 수소 가스 공급배관을 형성하고, 수소와 분리된 초순수는 다시 분기 배관과 연결되어 상기 전처리조(10)에 순환되게 하는 것이 바람직하다. However, although not shown, when this method is adopted, oxygen is generated and discharged at the positive (+) electrode of the electrolysis device, and hydrogen and ultrapure water are generated and discharged together at the negative (-) electrode. It is preferable to form a hydrogen gas supply pipe by adding a separation device, and to circulate the ultrapure water separated from hydrogen through the branch pipe again in the pretreatment tank 10 .

상기 산소공급탱크(41)와 수소공급탱크(42)에는 각각 상기 혼합용해조(20)와 연통되는 공급관과, 상기 공급관에 장착되어 저장된 산소 또는 수소 중 하나 이상이 상기 혼합용해조(20)에 공급되게 하면서 그 공급량이 조절될 수 있도록 하는 제어밸브를 포함한다.The oxygen supply tank 41 and the hydrogen supply tank 42 each have a supply pipe communicating with the mixing and dissolving tank 20, and at least one of oxygen or hydrogen stored in the supply pipe is supplied to the mixing and dissolving tank 20. It includes a control valve that allows the supply amount to be adjusted while doing so.

한편 본 발명이 일 실시 예에 따른 혼합용해조(20)는 유입구(220)와 배출구(230)가 구비되어 상기 전처리조(10)로부터 유입되는 초순수가 통과되게 하는 하우징(200)과, 상기 하우징(200)의 내부에 마련되어 초순수의 통과 과정에서 미세기포가 발생되게 하면서 공급된 산소 또는/및 수소가 용해되도록 하는 하나 이상의 접촉벽(240)을 포함한다.Meanwhile, the mixing and dissolving tank 20 according to an embodiment of the present invention includes a housing 200 having an inlet 220 and an outlet 230 through which ultrapure water flowing from the pretreatment tank 10 passes, and the housing ( 200), and includes at least one contact wall 240 for dissolving supplied oxygen or/and hydrogen while generating microbubbles in the process of passing ultrapure water.

상기 하우징(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 길이방향을 따라 둘 이상의 단위공간(211)이 구획된 혼합공간(210)이 마련되어 있으며, 상기 혼합공간(210)에 연통하여 일단에 유입구(220)가 타단에 배출구(230)가 각각 형성되어 유입된 초순수가 일측에서 타측으로 이동되게 한다.As shown in FIG. 2, the housing 200 has a mixing space 210 in which two or more unit spaces 211 are partitioned along the longitudinal direction, and communicates with the mixing space 210 to have an inlet at one end. 220 has an outlet 230 formed at the other end, respectively, so that the introduced ultrapure water moves from one side to the other side.

상기 접촉벽(240)은 상기 혼합공간(210) 내에서 상기 단위공간(211) 간 경계영역에 설치되고, 초순수의 이동 방향과 평행한 방향으로 초순수가 통과되며 상기 초순수의 통과 방향과 직교하는 방향으로 선택된 산소 또는/및 수소가 공급되게 한다.The contact wall 240 is installed in the boundary area between the unit spaces 211 in the mixing space 210, and the ultrapure water passes in a direction parallel to the direction in which the ultrapure water flows, and in a direction perpendicular to the direction in which the ultrapure water passes. to supply the selected oxygen or/and hydrogen.

이러한 접촉벽(240)은 교차되는 초순수와 산소 또는/및 수소가 상호 접촉 및 충돌되게 하여 미세기포 발생이 유도되게 하면서 초순수에 산소 또는/및 수소가 용해 및 혼합되게 한다.The contact wall 240 causes the ultrapure water and oxygen or/and hydrogen to contact and collide with each other so that microbubbles are induced and oxygen or/and hydrogen are dissolved and mixed in the ultrapure water.

구체적으로 상기 접촉벽(240)은 도 3에 도시된 실시 예를 통해 구현될 수 있다.Specifically, the contact wall 240 may be implemented through the embodiment shown in FIG. 3 .

도 3을 참조하면, 상기 접촉벽(240)은 탄성을 가진 선부재(242)가 나선형으로 적층되어 선부재(242) 간에 미세간극(243)이 형성되면서 내부에 연직방향의 중공(244)이 형성되는 탄성코일(241)이 상기 단위공간(211) 간 경계영역을 따라 복수로 나란히 설치되는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3 , the contact wall 240 is formed by spirally stacking wire members 242 having elasticity so that a fine gap 243 is formed between the wire members 242 and a hollow 244 in a vertical direction is formed therein. The formed elastic coils 241 may have a structure in which a plurality of elastic coils 241 are installed side by side along the boundary area between the unit spaces 211 .

즉, 상기 접촉벽(240)은 연직방향으로 배치되는 탄성코일(241)의 집합체에 의해 경계영역에 대한 구획벽을 형성하는 것이며, 상기 탄성코일(241)의 경우 선부재(242)가 나선형으로 적층됨으로써 그 둘레를 따라 미세간극(243)이 형성되는 스프링 구조를 가지게 되는 것이다.That is, the contact wall 240 forms a partition wall for the boundary area by an assembly of elastic coils 241 disposed in the vertical direction, and in the case of the elastic coil 241, the wire member 242 spirals. By being laminated, it has a spring structure in which micro gaps 243 are formed along the periphery.

이러한 탄성코일(241)의 구조에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이 탄성을 가지는 선부재(242)가 초순수의 충돌에 의해 연속적인 미세진동이 발생하게 되고 초순수가 각 선부재(242)의 피치 간을 통과하는 과정에서 피치 간 미세간극(243)과 이를 통과하는 초순수의 물 입자에도 진동이 전달 및 부여됨에 따라 초순수의 물 입자가 미세하게 분쇄 및 분리되어 미세화됨으로써, 상기 중공(244)을 통과하는 기체(산소 또는/및 수소)와의 접촉 표면적과 그 접촉량을 증대시키게 되는 바, 결과적으로 초순수를 기반으로 한 미세기포수를 생성함에 있어 더욱 효과적으로 산소 또는/및 수소가 용해될 수 있으므로 미세기포가 함유되는 고농도의 산소수 또는 고동도의 수소수 또는 고농도의 혼합수를 생산하게 되는 것이다.According to the structure of the elastic coil 241, as shown in FIG. 4, the line member 242 having elasticity generates continuous microvibration by the collision of ultrapure water, and the pitch of each line member 242 is ultrapure. In the process of passing through the pitch, vibration is transmitted and applied to the microgap 243 between the pitches and the ultrapure water particles passing through them, so that the ultrapure water particles are finely pulverized, separated and refined, thereby passing through the hollows 244. This increases the contact surface area and amount of contact with the gas (oxygen or / and hydrogen), and as a result, oxygen or / and hydrogen can be dissolved more effectively in generating microbubble water based on ultrapure water, so that microbubbles It is to produce high-concentration oxygen water, high-concentration hydrogen water, or high-concentration mixed water.

뿐만 아니라 본 실시 예의 혼합용해조(20)의 경우 상기 혼합공간(210)을 복수의 단위공간(211)으로 구획하고, 각 단위공간(211)의 경계영역마다 상술한 접촉벽(240)을 개재함으로써, 초순수의 미세화와 산소 또는/및 수소의 혼합 과정이 수회 반복적으로 실시되게 하면서 미세기포의 충분한 수중체류시간이 확보되게 하여 산소 또는/및 수소의 용해 효율이 더욱 배가될 수 있도록 하는 것이다.In addition, in the case of the mixing and dissolving tank 20 of the present embodiment, the mixing space 210 is divided into a plurality of unit spaces 211, and the above-described contact wall 240 is interposed in each boundary area of each unit space 211. , while the micronization of ultrapure water and the mixing process of oxygen or/and hydrogen are repeatedly performed several times, sufficient residence time of microbubbles in water is ensured so that the dissolution efficiency of oxygen or/and hydrogen can be further doubled.

또한 상기 혼합용해조(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하우징(200)의 외측에서 각 탄성코일(241)의 일측 중공(244)과 연통되어 선택된 산소 또는/및 수소를 공급하는 공급관(250) 및 각 탄성코일(241)의 타측 중공(244)과 연통되어 중공(244)을 통과한 산소 또는/및 수소를 회수하는 회수관(260)을 더 포함한다.In addition, as shown in FIG. 2, the mixing and dissolving tank 20 is in communication with the hollow 244 on one side of each elastic coil 241 from the outside of the housing 200, and the supply pipe 250 supplies selected oxygen or/and hydrogen. ) and a recovery pipe 260 communicating with the hollow 244 on the other side of each elastic coil 241 to recover oxygen or/and hydrogen passing through the hollow 244.

상기 회수관(260)을 통해 회수되는 산소 또는 수소는 상기 산소공급탱크(41) 또는 수소공급탱크(42)로 유입되어 미세기포수의 생산 과정 중 산소 또는/및 수소의 연속적인 순환이 이루어질 수 있도록 한다.Oxygen or hydrogen recovered through the recovery pipe 260 flows into the oxygen supply tank 41 or the hydrogen supply tank 42 so that oxygen or/and hydrogen can be continuously circulated during the production of microbubbled water. do.

한편 본 발명의 나노버블수 제조장치는 상기 혼합물 즉 미세기포가 함유되는 고농도 산소수 또는 미세기포가 함유되는 고농도 수소수에 미네랄 또는 이온성 물질이 더 혼합되게 하는 하나 이상의 첨가조(40)를 포함할 수 있다.On the other hand, the nanobubble water production apparatus of the present invention includes one or more addition tanks 40 for further mixing minerals or ionic substances into the mixture, that is, high-concentration oxygen water containing microbubbles or high-concentration hydrogen water containing microbubbles. can do.

상기 첨가조(40)는 하나 이상의 미네랄이 포함되는 미네랄수 또는 하나 이상의 이온성 물질이 포함되는 이온수가 각각 개별 수용되고, 상기 혼합용해조(20)에 연통되어 선택된 미네랄수 또는 이온수가 상기 혼합용해조(20)에 적접한 농도로 혼합될 수 있게 유입된다.In the addition tank 40, mineral water containing one or more minerals or ionized water containing one or more ionic substances are individually accommodated, and the mineral water or ionized water selected through communication with the mixing/dissolving tank 20 is the mixing/dissolving tank ( 20) is introduced so that it can be mixed at a suitable concentration.

이러한 첨가조(40)는 미세기포가 함유되는 고농도 산소수 또는 미세기포가 함유되는 고농도 수소수 또는 이들이 혼합된 고농도 혼합수의 사용 목적에 따라 선택적으로 미네랄의 첨가나 이온성 물질 또는 이들 모두가 첨가되게 한다.The addition tank 40 selectively adds minerals, ionic materials, or both of them according to the purpose of using high-concentration oxygen water containing micro-bubbles, high-concentration hydrogen water containing micro-bubbles, or high-concentration mixed water in which they are mixed. let it be

상기 저장조(30)는 상기 혼합용해조(20)에서 배출되는 혼합물 즉 미세기포가 함유되는 고농도 산소수 또는 미세기포가 함유되는 고농도 수소수를 저장한다.The storage tank 30 stores the mixture discharged from the mixing and dissolving tank 20, that is, high-concentration oxygen water containing microbubbles or high-concentration hydrogen water containing microbubbles.

이와 같이 생성된 산소수와 수소수는 일정시간이 지나가도 안정적으로 물에 존재할 수 있게 되므로 필요에 따라 알루미늄팩, 알루미늄캔, 유리병, PET병 등에 진공 충진하여 장기간 유통 보관할 때 상당히 유리한 장점이 있다.Oxygen water and hydrogen water generated in this way can stably exist in water even after a certain period of time has passed, so it is advantageous when vacuum-packed in aluminum packs, aluminum cans, glass bottles, PET bottles, etc. as needed for long-term distribution and storage.

그리고 본 발명에 있어 상기 산소수 또는 수소수 또는 혼합수는 정수된 초순수을 이용하여 제조되는 것이나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되지 않으며, 먹는 샘물, 혼합음료, 드링크류, 주류 또는 화장품, 식료품 등의 제조, 음식물의 조리, 나아가 원예, 농업, 양어, 축산, 의료 등에 그 용도와 목적에 따라 적합한 일반 정수에도 적용 가능함은 당연하다.And, in the present invention, the oxygen water, hydrogen water, or mixed water is produced using purified ultrapure water, but the present invention is not limited to the above embodiment, and it includes drinking spring water, mixed beverages, drinks, alcoholic beverages or cosmetics, foodstuffs, etc. Of course, it can be applied to general water purification suitable for its use and purpose, such as manufacturing of food, cooking of food, and furthermore, horticulture, agriculture, fish farming, livestock farming, and medical treatment.

한편, 본 발명의 나노버블수 제조장치는 상기 혼합용해조(20)에서 제조되는 산소수 또는 수소수의 요구되는 용존산소량(DO; Dissolved Oxygen) 또는 용존수소량(DH; Dissolved Hydrogen)이 부족할 경우, 상기 혼합용해조(20)와 저장조(30) 간을 적어도 2회 이상 순환시켜 산소 또는/및 수소의 용해도를 높이게 하는 순환수단을 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the nanobubble water production apparatus of the present invention, when the required amount of dissolved oxygen (DO) or dissolved hydrogen (DH) of the oxygen water or hydrogen water produced in the mixing and dissolving tank 20 is insufficient, A circulation means for increasing the solubility of oxygen or/and hydrogen by circulating between the mixing and dissolving tank 20 and the storage tank 30 at least twice may be further included.

상기 순환수단은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 저장조(30)에 설치되어 산소 또는 수소 중 어느 하나의 용해 농도를 계측하는 센서모듈(500)와, 상기 센서모듈(500)에서 계측되는 용해 농도를 기준값과 비교 분석하여 선택적으로 제어신호를 출력하는 제어모듈(510)과, 상기 혼합용해조(20)의 유입구(220)와 상기 저장조(30) 간에 연통되는 순환관(520) 및 상기 순환관(520)에 장착되고 상기 제어모듈(510)로부터 출력되는 제어신호에 의해 작동되어 순환환(520)을 통해 혼합물이 상기 혼합용해조(20)와 저장조(30) 간을 순환되게 하는 순환펌프(530)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the circulation means includes a sensor module 500 installed in the storage tank 30 to measure the dissolved concentration of either oxygen or hydrogen, and the dissolved concentration measured by the sensor module 500. A control module 510 that compares and analyzes a reference value and selectively outputs a control signal, and a circulation pipe 520 communicating between the inlet 220 of the mixing and dissolving tank 20 and the storage tank 30 and the circulation pipe 520 ) and is operated by a control signal output from the control module 510 to circulate the mixture between the mixing and dissolving tank 20 and the storage tank 30 through the circulation ring 520. include

여기서 상기 순환수단은 상기 전처리조(10)의 배출구를 개폐하여 혼합용해조(20)에 초순수의 유입을 제어하는 제 1밸브와, 상기 저장조(30)의 배출구를 개폐하는 제 2밸브 및 상기 순환관(520)을 개폐하는 제 3밸브를 포함하며, 상기 순환수단에 의한 순환 과정 중에는 제 1밸브 및 제 2밸브를 폐쇄하여 산소수 또는 수소수의 순환 과정이 이루어질 수 있도록 하고, 반대로 순환 과정이 멈추면 제 1밸브 및 제 2밸브를 개방하면서 제 3밸브만이 폐쇄되게 하여 정상적인 산소수 또는 수소수의 배출이 실시될 수 있도록 한다.Here, the circulation means includes a first valve that opens and closes the outlet of the pretreatment tank 10 to control the inflow of ultrapure water into the mixing and dissolution tank 20, a second valve that opens and closes the outlet of the storage tank 30, and the circulation pipe. It includes a third valve that opens and closes 520, and during the circulation process by the circulation means, the first valve and the second valve are closed so that the oxygen water or hydrogen water circulation process can be made, and the circulation process is stopped. While the first valve and the second valve are opened, only the third valve is closed so that oxygen water or hydrogen water can be discharged normally.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Through the above description, those skilled in the art will know that various changes and modifications are possible without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

10 : 전처리조 20 : 혼합용해조
30 : 저장조 40 : 첨가조
41 : 산소공급탱크 42 : 수소공급탱크
200 : 하우징 210 : 혼합공간
211 : 단위공간 220 : 유입구
230 : 배출구 240 : 접촉벽
241 : 탄성코일 242 : 선부재
243 : 미세간극 244 : 중공
250 : 공급관 260 : 회수관
500 : 센서모듈 510 : 제어모듈
520 : 순환관 530 : 순환펌프10: pretreatment tank 20: mixed dissolution tank
30: storage tank 40: addition tank
41: oxygen supply tank 42: hydrogen supply tank
200: housing 210: mixing space
211: unit space 220: inlet
230: outlet 240: contact wall
241: elastic coil 242: wire member
243: micro gap 244: hollow
250: supply pipe 260: return pipe
500: sensor module 510: control module
520: circulation pipe 530: circulation pump

Claims (5)

유입원수로부터 초순수를 제조하는 전처리조;
상기 전처리조로부터 제조되는 초순수가 유입되고 수소 또는 산소 중 선택된 하나 이상이 공급되며 미세기포 발생 유도하여 상기 초순수에 수소 또는 산소가 용존 및 혼합된 혼합물을 제조하고 상기 혼합물을 배출하는 혼합용해조; 및
상기 혼합용해조에서 배출되는 혼합물을 저장하는 저장조;를 포함하되,
상기 혼합용해조는,
내부에 길이방향을 따라 둘 이상의 단위공간이 구획된 혼합공간이 마련되고 상기 혼합공간에 연통하여 일단에 유입구가 타단에 배출구가 형성되어 유입된 초순수가 일측에서 타측으로 이동되는 하우징; 및
상기 혼합공간 내에서 상기 단위공간 간 경계영역에 설치되고, 초순수의 이동 방향과 평행한 방향으로 초순수가 통과되며 상기 초순수의 통과 방향과 직교하는 방향으로 선택된 산소 또는 수소가 공급되고, 교차되는 초순수와 산소 또는 수소가 충돌되어 미세기포 발생이 유도되면서 초순수에 산소 또는 수소가 용존 및 혼합되게 하는 하나 이상의 접촉벽;을 포함하고,
상기 접촉벽은,
탄성을 가진 선부재가 나선형으로 적층되어 선부재 간에 미세간극이 형성되면서 내부에 연직방향의 중공이 형성되는 탄성코일이 상기 단위공간 간 경계영역을 따라 복수로 나란히 설치되며,
상기 혼합용해조는,
각 탄성코일의 일측 중공과 연통되어 선택된 산소 또는 수소를 공급하는 공급관; 및
각 탄성코일의 타측 중공과 연통되어 중공을 통과한 산소 또는 수소를 회수하는 회수관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노버블수 제조장치.
A pretreatment tank for producing ultrapure water from influent source water;
A mixed dissolution tank in which ultrapure water produced from the pretreatment tank is introduced, at least one selected from hydrogen or oxygen is supplied, microbubbles are induced to produce a mixture in which hydrogen or oxygen is dissolved and mixed in the ultrapure water, and the mixture is discharged; and
A storage tank for storing the mixture discharged from the mixing and dissolving tank; including,
The mixed dissolving tank,
A housing in which a mixing space divided into two or more unit spaces along the longitudinal direction is provided, and an inlet is formed at one end and an outlet is formed at the other end in communication with the mixing space, so that the introduced ultrapure water moves from one side to the other side; and
It is installed in the boundary area between the unit spaces in the mixing space, ultrapure water passes in a direction parallel to the direction of movement of ultrapure water, and selected oxygen or hydrogen is supplied in a direction orthogonal to the direction of passage of ultrapure water, and intersecting with ultrapure water One or more contact walls for dissolving and mixing oxygen or hydrogen in ultrapure water while inducing generation of microbubbles by collision of oxygen or hydrogen;
The contact wall is
A plurality of elastic coils are installed side by side along the boundary area between the unit spaces, in which elastic wire members are spirally stacked to form fine gaps between the wire members and a vertical hollow is formed therein,
The mixed dissolving tank,
A supply pipe communicating with one side hollow of each elastic coil to supply selected oxygen or hydrogen; and
A nano-bubble water production apparatus further comprising: a recovery pipe communicating with the hollow of the other side of each elastic coil to recover oxygen or hydrogen passing through the hollow.
 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 저장조에 설치되어 산소 또는 수소 중 어느 하나의 용해 농도를 계측하는 센서모듈와, 상기 센서모듈에서 계측되는 용해 농도를 기준값과 비교 분석하여 선택적으로 제어신호를 출력하는 제어모듈과, 상기 혼합용해조의 유입구와 상기 저장조 간에 연통되는 순환관 및 상기 순환관에 장착되고 상기 제어모듈로부터 출력되는 제어신호에 의해 작동되어 순환관을 통해 혼합물이 상기 혼합용해조와 저장조 간을 순환되게 하는 순환펌프를 포함하는 순환수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노버블수 제조장치.
According to claim 1,
A sensor module installed in the storage tank to measure the dissolved concentration of either oxygen or hydrogen, a control module to selectively output a control signal by comparing and analyzing the dissolved concentration measured by the sensor module with a reference value, and an inlet of the mixed dissolution tank Circulation means including a circulation pipe communicating between the storage tank and a circulation pump mounted on the circulation pipe and operated by a control signal output from the control module to circulate the mixture between the mixing and dissolving tank and the storage tank through the circulation pipe ; Nanobubble water production apparatus characterized in that it further comprises.
 제 1항에 있어서,
하나 이상의 미네랄이 포함되는 미네랄수 또는 하나 이상의 이온성 물질이 포함되는 이온수가 각각 개별 수용되고, 상기 혼합용해조에 연통되어 선택된 미네랄수 또는 이온수가 상기 혼합용해조에 유입되게 하는 첨가조;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노버블수 제조장치.According to claim 1,
An addition tank in which mineral water containing one or more minerals or ionized water containing one or more ionic substances are individually accommodated, and connected to the mixing dissolving tank to allow the selected mineral water or ionized water to flow into the mixing dissolving tank. Nanobubble water manufacturing apparatus, characterized in that.
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