KR100590849B1 - 살균정수시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 정수기, 음이온발생장치, 연수기, 가습기, 비데 등 정수과정이 필수로 포함되는 장치이면 어느 것에나 사용될 수 있는, 살균정수시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는, 필터를 사용하여 상수관 등으로부터 공급되는 물을 정수하여 살균이온수생성부로 공급하는 정수부; 정수부로부터 공급되는 정수에 전극Set를 적용하여 이온을 생성시킴으로써 살균이온수를 제조한 후 살균수저장조로 공급하는 살균이온수생성부; 마그네트가 구비된 플로트밸브와 수위감지센서를 이용하여 살균수생성부에서 제조된 살균이온수를 저류하며 유량을 조절하는 살균수저장조; 및 전원과 연결되어 살균이온수저장조에 저장되는 살균이온수의 수위를 감지하여 감지된 수위의 고저에 따라 살균이온수생성부의 작동/중지를 제어함과 동시에 배수콕크의 개폐를 제어하는 콘트롤부로 구성되는, 살균정수시스템에 관한 것이다.

Description

살균정수시스템 {Water Purifying System Having Sterilization Function}
도 1은 본 발명에 따른 살균정수시스템의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 구체적인 구현예를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 정수부 110: 필터
200: 살균이온수생성부 210: 전극Set
300: 살균이온수저장조 310: 플로트밸브
311: 마그네트 320: 수위감지센서
330: 세균방지필터 400: 콘트롤부
410: 리드스위치 W: 전원
C: 배수콕크
본 발명은 살균시스템, 바람직하게는 정수기용 살균시스템에 관한 것으로서, 정수기, 음이온발생장치, 연수기, 가습기, 비데 등 정수과정이 필수로 포함되는 장치에 사용될 수 있는 살균정수시스템에 관한 것이다.
근래 사람들의 소득이 높아지고 그에 따라 생활수준이 향상되면서 음용수 뿐만 아니라 세정수 등 일반 생활용수에 대해서도 더 깨끗하게 정수된 것을 원하거나, 이온수, 산소수, 연수 등 기능성을 가진 고품질 용수를 사용하고자 하는 욕구가 커지고 있는 실정이며, 이러한 욕구 증가에 부응하여 최근 각광받고 있는 것이 바로 정수기, 연수기, 이온수기, 산소수기, 비데 등의 가전제품이다.
이와 같은 정수기, 연수기, 이온수기, 산소수기, 비데 등의 가전제품에서 필수적으로 이루어지는 작용이 바로 정수 및 살균 작용으로서, 일반적으로 정수 작용은 여러 가지 다양한 필터들을 이용하여 수행되고, 살균 작용은 주로 염소계로 대표되는 화학적 살균제를 사용하거나, 오존, 자외선, 초음파, 전기분해 등을 이용하는 살균장치들에 의해 수행되고 있다.
이와 같이 다양한 살균장치들은 기존의 특허 및 실용신안 상의 선행기술로도 많이 개시되어 있는데, 예를 들어, 대한민국 실용신안등록 제0297485호(2002. 11. 28)에 보면, 유입되는 공기중 산소(O2)에 고전압을 인가하여 오존(O3)을 발생시키고 이를 이용하여 살균작업을 수행한 후 이를 다시 산소로 전환시켜 배출하는, 오존 살균기능을 이용한 정수기에 대해 개시되어 있으며, 대한민국 특허공개 제2003-77514호(2003. 10. 01)에 보면, 상수에 오존과 함께 래디칼과 음이온을 발생시켜 야채류, 과일류 및 식기류 세척을 위한 세척수로 사용하고자 한 시도가 개시된 바 있다.
또한, 대한민국 실용신안등록 제0240317호(2001. 07. 18)에 보면, 물이 수용되는 전해조 내에 외부 전원공급장치와 연결된 (+)(-)의 두 전극을 장착하여 물의 전기화학반응을 이용해 중성 살균수를 생성할 수 있는 살균수 생성장치부를 구비함으로써 배출되는 습기가 미생물로 오염되는 것을 방지한 가습기에 대해 개시된 바 있다.
또한, 대한민국 실용신안등록 제0337958호(2003. 12. 29)에 보면, 전기분해 반응을 통해 산소와 오존 및 기타 산화물을 발생시키고 직접산화반응을 통해 미생물을 제거하는 양극전극과 역시 전기분해 반응을 통해 수소 및 기타 반응물을 발생시키는 음극전극을 포함하여 구성되는 정수기용 살균장치에 대해 개시된 바 있으며, 대한민국 특허공개 제2002-93663호(2002. 12. 16)에 보면, 오존살균조와 함께 자외선살균조를 구비함으로써 탕약을 달이는 탕전수 수준의 수질을 획득하고자 한 역삼투압정수기에 대해 개시된 바 있다.
이밖에, 대한민국 특허등록 제0352383호(2002. 08. 29)에 보면, 마이크로파를 방사하는 마크네트론을 구비함으로써 주로 식품 포장용 포장지를 살균하는 데에 사용하고자 한 시도가 개시된 바도 있다.
그러나, 이상과 같은 특허/실용신안 상의 선행기술들은 살균효과 자체가 미흡하여 음용수 수준의 살균수를 제조하는 데에는 어려움이 있거나, 오존을 이용하는 장치의 경우 살균에 사용되었던 오존이 정수된 물에 혼합되어 배출될 염려가 있 거나, 가격이 비싼 재료를 이용함으로써 장치가 고가화 되고 운전비용이 과다하게 소요될 우려가 있거나, 부반응에 의해 유해물질이 생성될 염려가 있거나, 구조가 복잡하여 운전에 특별한 기술을 요하고 고장의 우려가 있거나 하는 등의 단점들을 하나 이상씩 가지고 있다.
따라서, 기본적으로 살균효과가 뛰어나면서도 부반응에 의한 유해물질 생성의 염려가 없고, 제작 및 운전 비용이 저렴하며, 구조가 간단하여 운전에 특별한 기술을 요하거나 고장의 염려가 없는 살균장치 또는 살균수 제조장치의 출현이 필요한 시점이라고 할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 극복하고자 하는 것으로서, 그 목적은 기본적으로 살균효과가 뛰어나면서도 부반응에 의한 유해물질 생성의 염려가 없고, 제작 및 운전 비용이 저렴하며, 구조가 간단하여 운전에 특별한 기술을 요하거나 고장의 염려가 없을 뿐만 아니라 불필요한 경우 구성 장치의 가동을 중지시킴으로써 에너지 효율을 높인 살균수제조장치를 제공하고자 하는 것이다.
이를 위한 본 발명은, 필터를 사용하여 상수관 등으로부터 공급되는 물을 정수하여 살균이온수생성부로 공급하는 정수부; 정수부로부터 공급되는 정수에 전극Set를 적용하여 이온을 생성시킴으로써 살균이온수를 제조한 후 살균수저장조로 공급하는 살균이온수생성부; 마그네트가 구비된 플로트밸브와 수위감지센서를 이용하여 살균수생성부에서 제조된 살균이온수를 저류하며 유량을 조절하는 살균수 저장조; 및 전원과 연결되어 살균이온수저장조에 저장되는 살균이온수의 수위를 감지하여 감지된 수위의 고저에 따라 살균이온수생성부의 작동/중지를 제어함과 동시에 배수콕크의 개폐를 제어하는 콘트롤부로 구성되는, 살균정수시스템을 제공하는 것으로 이루어진다.
본 발명은 살균시스템, 바람직하게는 정수기용 살균시스템에 관한 것으로서, 정수기 뿐만 아니라, 음이온발생장치, 연수기, 가습기, 비데 등 정수과정이 필수로 포함되는 장치이면 어느 것에나 사용될 수 있는, 살균정수시스템에 관한 것이다.
구체적으로는, 본 발명은 은(Ag)전극/티타늄(Ti)전극/티타늄(Ti)+백금(Pt)합금전극을 구비함으로써 물에 Ag+ 이온에 의한 살균 기능을 부여하고, 티타늄(Ti)+백금(Pt)합금전극을 이용하여 알카리 이온수화(pH +1값)하는 기능도 부여함과 동시에, 살균이온수저장조에 이중의 자동 수위조절 시스템을 도입하여 저수위 및 만수위시 이온수의 생산 및 공급을 제어할 수 있도록 구성되는, 살균정수시스템에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하고자 하나, 본 발명을 이에 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 살균정수시스템의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2는 본 발명의 구체적인 구현예를 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 살균정수시스템은, 필터(110)를 이용, 상수관 등으로부터 공급되는 물을 정수하여 살균이온수생성부(200)로 공급하는 정수부(100), 정수부(100)로부터 공급되는 정수에 전극Set(210)를 적용하여 이온을 생성시킴으로써 살균이온수를 제조한 후 살균수저장조(300)로 공급하는 살균이온수생성부(200), 마그네트(311)가 구비된 플로트밸브(310)와 수위감지센서(320)를 이용하여 살균수생성부(200)에서 제조된 살균이온수를 저류하며 유량을 조절하는 살균수저장조(300), 및 전원(W)과 연결되어 살균이온수저장조(300)에 저장되는 살균이온수의 수위를 감지하여 감지된 수위의 고저에 따라 살균이온수생성부(200)의 작동/중지를 제어함과 동시에 배수콕크(C)의 개폐를 제어하는 콘트롤부(400)로 구성된다.
필요에 따라, 본 발명의 산소발생정수시스템에는 상기 정수부(100), 살균이온수생성부(200), 살균이온수저장조(300), 및 콘트롤부(400)에 더하여, 살균이온수저장조(300)에 저류되는 살균이온수를 냉각시키기 위한 냉각부(미도시)가 조의 외면에 장착되어 구성될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명 살균정수시스템의 구성을 도 2에 나타낸 본 발명 구현예를 참조하여 더 자세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 정수부(100)는 1개 이상의 필터(110)로 구성되는데, 이에 사용될 수 있는 필터로는, 세디멘트 필터, 활성탄 필터, 포스트카본 필터, UF중공사막(또는 R/O) 필터 등 일반적으로 정수기에서 많이 사용되는 필터들중 1종 이상이 1개 이상 사용될 수 있다.
상수도 등으로부터 공급된 원수는 이와 같이 구비되는 정수부(100)의 필터들을 통과하면서 부유성 물질, 탁도, 냄새 및 맛 유발물질 등이 제거됨으로써 기본적으로 정수된다.
상기 살균이온수생성부(200)는 각각 은(Ag), 티타늄(Ti) 및 티타늄(Ti)/백금(Pt) 합금으로 구성되는 3개의 전극Set(210)로 구성되는데, 여기서, 은(Ag) 전극은 양극으로, 티타늄(Ti)/백금(Pt) 합금 전극은 음극으로 작용하게 되며, 티타늄(Ti) 전극은 물속에 다량 생성되는 OH- 이온이 2가 양이온과 반응하여 음극에 스케일을 형성해주는 것을 방지하는 보조전극으로 작용한다.
콘트롤부에 의하여 살균이온수생성부(200)의 작동이 결정되어 이와 같이 구성되는 각 전극에 전압이 인가되면, 세균, 이끼류, 바이러스 등 살아 있는 생명체인 미생물에 직접 전류가 적용됨으로써 살균력을 발휘하게 된다.
이와 같은 전극에서의 직접 살균작용과 동시에, 상기 은(Ag) 전극으로 구성되는 양극에서는 하기와 같은 화학식에 따라 물속에 Ag+ 이온을 생성하게 된다.
Ag → Ag+ + e-
또한, 티타늄(Ti)/백금(Pt) 합금으로 구성되는 음극에서는 하기와 같은 화학식에 따라 물속에 수소 가스와 수산이온을 생성하게 된다.
H2O + 2e- → H2 + 2OH-
이렇게 티타늄(Ti)/백금(Pt) 전극에서 수산이온이 생성되면 물의 pH가 입수치보다 +1 정도 상승됨으로써 알칼리이온수화되는 부가적인 기능도 가지게 된다.
이상과 같이 양극과 음극에서 생성된 전자 및 수산이온은 물분자 또는 물속의 용존산소 등 다른 물질들과 화학적으로 반응하여 오존, 과산화수소 등의 산화제 성분들을 생성시킴으로써 물의 산화력을 높이고, 이에 따라 생성되는 이온수는 물 속에 존재하는 세균, 이끼류, 바이러스 등 미생물을 산화/제거하게 된다.
이와 같이 물속에 수산이온을 비롯한 산화성 성분들이 생성됨으로써 수행되는 살균작용은, 이러한 산화제들이 잔류성이므로, 상기 전극에서의 직접산화 작용과는 달리 잔류성이 있는 살균제로서 계속 작용하게 된다.
본 발명에서, 살균이온수를 저류함과 동시에 유량을 조절하는 상기 살균이온수저장조(300)에는, 상기 살균이온수생성부(200)로부터 살균이온수를 공급해주는 공급관로와 연결되며, 상면에는 조 내의 수위에 따라 저장조(300) 상부 외면에 구비된 콘트롤부(400) 리드스위치(410)에 부착/이탈되는 마그네트(311)가 부착되어 구비되는 플로트밸브(310)가 내장되어 구성되고; 일측에는 조 내의 수위를 만수위/중수위/저수위의 3단계로 측정하여 감지하는 수위감지센서(320)가 내장되어 구성되며; 상부 일측에는 물과 세균은 통과시키지 않으면서 공기는 통과시키는 기공 크기 3㎛ 이하의 테프론 재질 세균방지필터(330)가 구성된다.
본 발명에서, 상기 콘트롤부(400)는, 전원(W), 리드스위치(410), 살균이온수생성부(200) 전극Set(210), 살균이온수저장조(300) 수위감지센서(320) 및 배수콕크(C)와 연결되어 구성되며; 살균이온수저장조(300)가 만수위가 되어 플로트밸브(310)가 닫히고 마그네트(311)가 리드스위치(410)에 부착되면 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시키고, 수위가 내려가 플로트밸브(310)가 열리고 마그네트(311)가 리드스위치(410)에서 떨어지면 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)를 다시 가동시키는 것으로 이루어지는 1단계 작동제어와, 수위감지센서(320)에 의해 만수위 신호가 전달될 경우 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시키고, 수위감지센서(320)에 의해 중수위 신호가 전달될 경우 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)를 작동시키고, 수위감지센서(320)에 의해 저수위 신호가 전달될 경우 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시킴과 동시에 배수콕크(C)를 닫도록 제어하는 것으로 이루어지는 2단계 작동제어를 수행하는 마이크로프로세서(미도시)가 내장되어 구성된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명 살균정수시스템의 작동과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 정수부(100)로 공급된 물은 1개 이상의 필터(110)를 거치면서 여과되어 정수된 후 살균이온수생성부(200)로 공급된다.
다음에, 살균이온수생성부(200) 전극Set(210)에 전압이 인가되면, 양극인 은(Ag) 전극에서 은이온(Ag+)이 생성되고, 음극인 티타늄(Ti)/백금(Pt) 합금 전극에서 수산이온(OH-)을 비롯한 산화제 성분 이온들이 생성된다.
이렇게 은이온(Ag+) 및 산화제 성분들을 함유하게 됨으로써 생성된 살균이온 수는 사용자의 필요에 따라 배수콕크(C)를 통해 배출되어 음용수, 세면수 등으로 용도에 따라 사용된다.
이때, 살균이온수저장조(300)가 만수위가 되어 플로트밸브(310)가 닫히고 마그네트(311)가 리드스위치(410)에 부착되면, 콘트롤부(400)의 마이크로프로세서(미도시)가 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시키고, 수위가 내려가 플로트밸브(310)가 열리고 마그네트(311)가 리드스위치(410)에서 떨어지면 콘트롤부(400)의 마이크로프로세서(미도시)가 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)를 다시 가동시키는 것으로 이루어지는 1단계 작동제어가 수행된다.
또한, 수위감지센서(320)에 의해 만수위 신호가 전달되면, 큰트롤부(400) 마이크로프로세서(미도시)가 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시키고, 수위감지센서(320)에 의해 중수위 신호가 전달되면 콘트롤부(400) 마이크로프로세서(미도시)가 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)를 작동시키고, 수위감지센서(320)에 의해 저수위 신호가 전달되면 콘트롤부(400) 마이크로프로세서(미도시)가 이를 감지하여 단수상황으로 판단하고 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시킴과 동시에 배수콕크(C)를 닫도록 제어하는 것으로 이루어지는 2단계 작동제어가 수행된다.
이와 같이 이중으로 수행되는 콘트롤부(400)의 제어는, 만수위시 필요 없는 살균이온수생성부(200)의 작동을 방지해줌으로써 시스템의 에너지 효율을 높여주고, 단수 등의 상황 발생시 시스템의 구동을 정지시켜 줌으로써 각 구성장치에 무리가 발생하여 고장 등의 원인이 되는 것을 방지해주는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 산소발생정수시스템에 냉각장치가 구비되는 경우, 살균이온수저장조(300)에서 생성되어 저류되는 살균이온수는 냉각부(미도시) 증발기에서 냉매가 증발되는 작용에 의해 냉각됨으로써 저온의 살균이온수를 제공할 수 있게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명이 완성됨으로써, 필터를 사용하여 상수관 등으로부터 공급되는 물을 정수하여 살균이온수생성부로 공급하는 정수부; 정수부로부터 공급되는 정수에 전극Set를 적용하여 이온을 생성시킴으로써 살균이온수를 제조한 후 살균수저장조로 공급하는 살균이온수생성부; 마그네트가 구비된 플로트밸브와 수위감지센서를 이용하여 살균수생성부에서 제조된 살균이온수를 저류하며 유량을 조절하는 살균수저장조; 및 전원과 연결되어 살균이온수저장조에 저장되는 살균이온수의 수위를 감지하여 감지된 수위의 고저에 따라 살균이온수생성부의 작동/중지를 제어함과 동시에 배수콕크의 개폐를 제어하는 콘트롤부로 구성되는, 살균정수시스템이 제공될 수 있게 되었다.
본 발명이 완성됨으로써, 기본적으로 살균효과가 뛰어나면서도 부반응에 의한 유해물질 생성의 염려가 없고, 제작 및 운전 비용이 저렴하며, 구조가 간단하여 운전에 특별한 기술을 요하거나 고장의 염려가 없을 뿐만 아니라 불필요한 경우 구성 장치의 가동을 중지시킴으로써 에너지 효율을 높인 살균수제조장치가 제공될 수 있게 된 것이다.

Claims (5)

  1. 필터(110)를 사용하여 상수관 등으로부터 공급되는 물을 정수하는 정수부(100)를 구비한 살균정수시스템에 있어서,
    상기 정수부(100)로부터 공급되는 정수에, 양극으로 사용되는 은(Ag) 전극과 음극으로 사용되는 티타늄(Ti)/백금(Pt) 합금 전극 및 보조전극으로 사용되는 티타늄(Ti) 전극으로 구성된 전극Set(210)를 적용하여 이온을 생성시킴으로써 살균이온수를 제조한 후 살균수저장조(300)로 공급하는 살균이온수생성부(200);
    상기 살균이온수생성부(200)로부터 살균이온수를 공급해주는 공급관로와 연결되며, 조 내의 수위에 따라 콘트롤부(400) 리드스위치(410)에 부착/이탈되는 마그네트(311)가 상면에 부착되어 구비되는 플로트밸브(310)가 내장되어 구성되며; 조 내의 수위를 만수위/중수위/저수위의 3단계로 측정하여 감지하는 수위감지센서(320)가 내장되어 구성되고; 상부 일측에는 물과 세균은 통과시키지 않으면서 공기는 통과시키는 기공 크기 3㎛ 이하의 테프론 재질 세균방지필터(330)를 구비하여 살균수생성부(200)에서 제조된 살균이온수를 저류하며 유량을 조절하는 살균이온수저장조(300); 및
    상기 살균이온수저장조(300)에 저장되는 살균이온수의 수위를 감지하여 감지된 수위의 고저에 따라 살균이온수생성부(200)의 작동/중지를 제어함과 동시에 배수콕크(C)의 개폐를 제어하기 위해, 전원(W), 리드스위치(410), 살균이온수생성부(200) 전극Set(210), 살균이온수저장조(300) 수위감지센서(320) 및 배수콕크(C)와 연결되어 구성되며; 살균이온수저장조(300)가 만수위가 되어 플로트밸브(310)가 닫히고 마그네트(311)가 리드스위치(410)에 부착되면 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시키고, 수위가 내려가 플로트밸브(310)가 열리고 마그네트(311)가 리드스위치(410)에서 떨어지면 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)를 다시 가동시키는 것으로 이루어지는 1단계 작동제어와, 수위감지센서(320)에 의해 만수위 신호가 전달될 경우 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시키고, 수위감지센서(320)에 의해 중수위 신호가 전달될 경우 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)를 작동시키고, 수위감지센서(320)에 의해 저수위 신호가 전달될 경우 이를 감지하여 살균이온수생성부(200)의 작동을 중지시킴과 동시에 배수콕크(C)를 닫도록 제어하는 것으로 이루어지는 2단계 작동제어를 수행하는 마이크로프로세서(미도시)를 내장한 콘트롤부(400)로 구성됨을 특징으로 하는 살균정수시스템.
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