KR100761585B1 - 급수 헤드 - Google Patents

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KR100761585B1
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Abstract

본 발명은 급수 헤드에 관한 것이다. 보다 상세하게는 씽크대 급수 헤드 또는 샤워기 헤드와 같이 생활용수를 제공하는 급수 헤드 내부에 은폼을 내장하고 전기분해장치를 장착하여 사용자가 컨트롤 박스의 버튼을 조작하면 고농도의 은나노 이온이 물에 용출되도록 함으로써, 급수 헤드의 수로에 유해 세균이 번식하는 것을 방지하고 피부 건강에 기여할 수 있도록 하는 급수 헤드에 관한 것이다.
급수 헤드, 은폼, 전기분해, 항균, 컨트롤 박스, 은나노

Description

급수 헤드{Water supply head}
도 1은 본 발명의 급수 헤드에 내장되는 은폼 조립체의 분리사시도
도 2a는 도 1의 은폼 조립체가 내장된 본 발명의 일 실시예에 따른 급수 헤드의 사시도
도 2b는 도 2a의 A-A' 단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 급수 헤드의 사시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 - 은폼 조립체 10 - 은폼
20 - 제 1전도성 망 25 - (+)단자
30 - 절연성 망 40 - 제 2전도성 망
45 - (-)단자 200, 200' - 컨트롤 박스
260 - 잭 300 - 본체
310 - 평면부 320 - 착탈부
330 - 출수구 350 - 결합홈
본 발명은 급수 헤드에 관한 것이다. 보다 상세하게는 씽크대 급수 헤드 또는 샤워기 헤드와 같이 생활용수를 제공하는 급수 헤드 내부에 은폼을 내장하고 전기분해장치를 장착하여 사용자가 컨트롤 박스의 버튼을 조작하면 고농도의 은나노 이온이 물에 용출되도록 함으로써, 급수 헤드의 수로에 유해 세균이 번식하는 것을 방지하고 피부 건강에 기여할 수 있도록 하는 급수 헤드에 관한 것이다.
일반적으로 씽크대 급수 헤드 또는 샤워기 헤드와 같은 급수 헤드는 내부에 수로가 형성되고, 그 선단부에는 수로와 연통되는 다수개의 토출구가 관통 형성되어 있다. 이러한 급수 헤드는 기단부가 급수 라인에 연결되어 사용자가 생활용수를 제공받도록 형성되어 있다.
이러한 종래의 급수 헤드는 장기간 사용시 내부의 수로에 유해 세균이 번식하게 된다. 씽크대 급수 헤드에 번식한 유해 세균은 사용자가 이를 통해 배출된 물로 식기 등을 세척할 경우 식기 등에 잔존하여 음식물을 통해 인체에 침범하게 된다는 문제점이 있다. 또한, 유해 세균은 식기를 세척하는 사용자의 손으로 이동하여 피부 건강에 해를 끼치고, 심할 경우 가려움증이나 각종 피부병을 유발할 수 있다는 문제점이 있다. 한편, 샤워기 헤드에 번식한 유해 세균은 사용자가 이를 통해 배출된 물로 샤워할 경우 인체의 각 부위에 잔존하여 각종 피부병을 유발할 수 있다는 문제점이 있다.
이에 따라 급수 헤드의 전단에 살균 필터와 같은 각종 살균기구를 설치하는 경우가 늘고 있다. 그러나, 이러한 살균기구는 수명이 짧고 주기적으로 교체해 주어야 하므로, 유지비용이 많이 들뿐만 아니라 그 효과도 미미하다는 문제점이 있 다.
또한, 은의 항균 기능을 이용하여 급수 헤드에 은봉과 같은 부재를 내장한 급수 헤드도 있다. 그러나, 은은 이온화경향이 작아 물에 잘 용출되지 않을 뿐만 아니라, 은봉은 비표면적이 작아 겨우 20ppb(part per billion) 미만의 미량의 은이온만이 용출되고, 용출되기까지의 시간 또한 매우 길다는 문제점이 있다.
따라서, 항균기능이 탁월한 은나노 이온을 단시간내에 고농도로 용출시킬 수 있는 급수 헤드의 개발 필요성이 절실히 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 씽크대 급수 헤드 또는 샤워기 헤드와 같이 생활용수를 제공하는 급수 헤드 내부에 은폼을 내장하고 전기분해장치를 장착하여 사용자가 컨트롤 박스의 버튼을 조작하면 고농도의 은나노 이온이 물에 용출되도록 함으로써, 급수 헤드의 수로에 유해 세균이 번식하는 것을 방지하고 피부 건강에 기여할 수 있도록 하는 급수 헤드를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 급수헤드는 사용자에게 용수를 제공하는 급수 헤드에 있어서, 상기 급수 헤드의 수로에는 은폼(silver foam)과, 상기 은폼의 외주면을 둘러싸는 제 1전도성 망과, 상기 제 1전도성 망을 둘러싸는 절연성 망, 및 상기 절연성 망의 외주면을 둘러싸는 제 2전도성 망을 포함하는 은폼 조립체가 내장된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 은폼은 내부에 복수개의 기공이 형성된 봉 형상일 수 있다.
또한, 상기 제 1전도성 망은 일단에 (+)단자가 접합되고, 상기 제 2전도성 망은 일단에 (-)단자가 접합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (+)단자와 상기 (-)단자는 사용자가 전류의 양을 조절할 수 있는 컨트롤 박스(control box)에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 급수 헤드는 외주면 일부가 평면부를 가지는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 컨트롤 박스는 상기 평면부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 급수 헤드는 씽크대 급수 헤드 또는 샤워기 헤드일 수 있다. 또한, 상기 씽크대 급수 헤드 또는 상기 샤워기 헤드와 수도꼭지 사이에는 호스가 개재되며, 상기 호스의 내부에 상기 은폼 조립체가 내장될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 급수 헤드에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 급수 헤드에 내장되는 은폼 조립체의 분리사시도이다. 도 2a는 도 1의 은폼 조립체가 내장된 본 발명의 일 실시예에 따른 급수 헤드의 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 A-A' 단면도이다. 이하에서는 편의상 씽크대 급수 헤드의 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 급수 헤드가 샤워기 헤드 등 다른 급수 헤드에도 사용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 급수 헤드는, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 은폼 조립체(100), 컨트롤 박스(200), 및 본체(300)를 포함하여 형성된다.
상기 은폼 조립체(100)는, 도 1을 참조하면, 은폼(silver foam)(10)과, 제 1전도성 망(20)과, 절연성 망(30), 및 제 2전도성 망(40)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 은폼 조립체(100)는 (+)단자(25)와 (-)단자(45)를 더 포함하여 형성된다.
상기 은폼(10)은 내부에 다수개의 기공이 형성되어 있다. 상기 은폼(10)은 본 출원인의 등록특허 제0565006(은폼 제조방법)에 따라 제조된 것이다. 즉, 상기 은폼(10)은 오픈셀(open cell) 구조를 갖는 수지 발포제를 세척한 후, 수지 발포제의 표면에 도전체를 코팅하고, 그 위에 은을 코팅한 후, 수지 발포제를 열처리하여 수지 발포제 부분만 분해제거하는 방식으로 제조된다. 따라서, 동일한 양의 은을 사용한 경우의 다른 형상(예를 들어, 은봉)보다 상대적으로 넓은 비표면적을 가지게 된다. 그 결과, 단시간 내에 고농도의 은나노 이온이 용출되기에 용이하다. 또한, 상기 은폼(10)은 대략 봉 형상으로 형성되며, 급수 헤드의 외형을 고려하여 원기둥 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1전도성 망(20)은 은폼(10)의 외주면을 둘러싸도록 형성된다. 상기 제 1전도성 망(20)은 상면 또는 하면 중 어느 하나가 개구된 형태로 형성될 수도 있고, 상면과 하면 모두 개구된 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제 1전도성 망(20)은 전기전도도가 우수한 금속 재질로 이루어지며, 바람직하게는 비용이 저렴하고 내구성이 우수한 철로 이루어진다. 따라서, 상기 제 1전도성 망(20)은 은폼(10)과 전기적으로 서로 연결된다. 다만, 여기서 상기 제 1전도성 망(20)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 (+)단자(25)는 제 1전도성 망(20)의 일측 단부로 인출된다. 상기 (+)단자(25)는 도전성 금속 재질로, 일측 단부는 제 1전도성 망(20)에 납땜 등의 방법에 의해 전기적으로 연결된다. 상기 (+)단자(25)의 타측 단부는 컨트롤 박스(200)에 전기적으로 연결되어, 컨트롤 박스(200)의 조작에 따라 (+)직류전원이 인가되도록 한다.
상기 절연성 망(30)은 제 1전도성 망(20)의 외주면을 둘러싸도록 형성된다. 상기 절연성 망(30) 또한, 상면 또는 하면 중 어느 하나가 개구되거나, 상면과 하면 모두 개구된 형태로 형성된다. 상기 절연성 망(30)은 플라스틱 망 또는 섬유망과 같이 절연 재질로 형성되어, 제 1전도성 망(20)과 제 2전도성 망(40)을 서로 전기적으로 절연시키는 역할을 하게 된다.
상기 제 2전도성 망(40)은 절연성 망(30)의 외주면을 둘러싸도록 형성된다. 상기 제 2전도성 망(40) 또한, 상면 또는 하면 중 어느 하나가 개구되거나, 상면과 하면 모두 개구된 형태로 형성된다. 상기 제 2전도성 망(40)도 제 1전도성 망(20)과 마찬가지로 전기전도도가 우수한 금속 재질로 이루어지며, 바람직하게는 비용이 저렴하고 내구성이 우수한 철로 이루어진다. 다만, 여기서 상기 제 2전도성 망(40)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 (-)단자(45)는 제 2전도성 망(40)의 일측 단부로 인출된다. 상기 (-)단자(45)는 (+)단자(25)와 마찬가지로 도전성 금속 재질로 이루어지며, 일측 단부가 제 2전도성 망(40)에 납땜 등의 방법에 의해 전기적으로 연결된다. 상기 (-)단자(45)의 타측 단부는 (+)단자(25)와 함께 컨트롤 박스(200)에 전기적으로 연결되어, 컨트롤 박스(200)의 조작에 따라 (-)직류전원이 인가되도록 한다.
상기 컨트롤 박스(200)는 본체(300)의 평면부(310)에 형성된다. 상기 컨트롤 박스(200)는 (+)단자(25)와 (-)단자(45)에 의해 각각 제 1전도성 망(20)과 제 2전도성 망(40)에 전기적으로 연결된다. 상기 컨트롤 박스(200)는 제 1전도성 망(20) 및 제 2전도성 망(40)에 제공되는 전원을 연결/차단하는 역할(전원 버튼(220))과, 제 1전도성 망(20) 및 제 2전도성 망(40)에 흐르는 전류의 양을 조절하는 역할(증가 버튼(230)과 감소 버튼(240))을 하게 된다. 또한, 상기 컨트롤 박스(200)에는 액정 등으로 표시창(210)이 형성되어, 현재 전류의 크기 등을 표시할 수 있도록 한다. 한편, 컨트롤 박스에는 설계에 따라 다른 기능이 더 추가될 수도 있음은 물론이다. 이러한 구성의 컨트롤 박스는 시중에서 구입하여 사용하거나, 별도로 업체에 설계/제조를 위탁하여 사용할 수 있다. 따라서, 컨트롤 박스는 당업자가 용이하게 입수할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도시되지 않았으나, 상기 컨트롤 박스(200)는 외부 전원에 전기적으로 연결되어 전원을 공급받게 된다. 한편, 외부 전원이 교류 전원인 경우, 외부 전원과 컨 트롤 박스(200) 사이에는 변압기와 AC/DC 컨버터가 더 개재될 수도 있음은 물론이다. 또한, 외부 전원은 배터리일 수 있으며, 이 경우 배터리는 컨트롤 박스(200) 내부에 장착될 수도 있다.
상기 본체(300)는 평면부(310), 착탈부(320), 및 출수구(330)를 포함하여 형성된다.
상기 평면부(310)는 대략 원통 파이프 형상의 본체 일부를 평면 형상으로 형성한 부분이다. 상기 평면부(310)에는 컨트롤 박스(200)가 장착된다.
상기 착탈부(320)는 싱크대의 배관에 본체(300)를 결합하거나 분리하는 부분이다. 상기 착탈부(320)는 도 2b와 같이 나사 형상으로 형성된다. 도시되지 않았으나, 착탈부는 원클릭 방식, 억지끼움 방식, 물림 방식 등으로 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 출수구(330)는 수로의 마지막에 형성되어 씽크대로부터 물이 배출되는 부분이다. 상기 출수구(330)는 통상적인 씽크대 급수 헤드와 같이 한줄기로 배출되는 모드(mode)와 여러 줄기로 배출되는 모드가 선택가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 사용자는 컨트롤 박스(200)의 간단한 버튼 조작에 의해 은폼(10)이 전기분해되어 은나노 이온 입자가 물 속에 용출됨으로써, 씽크대를 사용하는 사람의 피부를 보호하고 세척된 식기 등에 항균 작용을 하여 청결과 위생 및 건강에 도움을 주게 된다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 급수 헤드에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 급수 헤드의 사시도이다. 도 3의 실시예는 컨트롤 박스(200')가 본체(300) 외부에 위치한다는 점 이외에는 도 2a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 급수 헤드는, 도 3을 참조하면, 은폼 조립체(100)와, 컨트롤 박스(200'), 및 본체(300)를 포함하여 형성된다.
상기 컨트롤 박스(200')는 본체(300) 상에 장착되는 대신, 별도로 외부에 위치한다. 상기 컨트롤 박스(200')는 잭(260) 등에 의해 본체(300)에 내장된 은폼 조립체(100)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 본체(300)에는 은폼 조립체(100)의 (+)단자와 (-)단자가 인출되어 있는 결합홈(350)이 형성된다. 상기 컨트롤 박스(200')는 잭(260)과 결합홈(350)의 결합에 의해 은폼 조립체(100)의 제 1전도성 망 및 제 2전도성 망과 전기적으로 연결된다.
상기 컨트롤 박스(200')는 전류 크기 등을 표시하는 표시창(210'), 전원 스위치 버튼(220'), 전류량을 증가시키는 증가 버튼(230'), 및 전류량을 감소시키는 감소 버튼(240') 등이 구비되어 있다. 또한, 상기 컨트롤 박스(200')는 외부 전원에 의해 전원을 공급받거나, 내장된 배터리에 의해 전원을 공급받음은 상기에서 언급한 바와 같다. 또한, 외부 전원이 교류인 경우 변압기와 AC/DC 컨버터가 더 개재될 수도 있다.
이와 같이 함으로써, 잭(260)과 결합홈(350)의 간단한 연결에 의해 컨트롤 박스(200')를 조작함으로써, 도 2a의 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 도시되지 않았으나 급수 헤드와 수도꼭지 사이에는 호스가 개재될 수 있다. 상기 은폼 조립체(100)는 상기 호스에 내장될 수 있다. 즉, 상기 은폼 조립체(100)는 급수 헤드에만 내장되거나, 급수 헤드와 호스에 모두 내장될 수 있다. 한편, 상기 급수 헤드에 은폼 조립체(100)가 내장되어 전기분해가 일어나는 경우, 상기 호스에는 은폼(10)만 내장되어 일종의 필터 역할을 수행할 수도 있음은 물론이다. 호스에 은폼 조립체(100)가 내장된 경우, 도 3의 실시예와 유사하게 컨트롤 박스와 은폼 조립체(100)를 전기적으로 연결하여 전기분해를 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 급수 헤드의 작용에 대해 설명한다.
이하에서는 편의상 도 2a의 실시예에 따른 급수 헤드를 예로 들어 설명하기로 한다.
상기 본체(300)를 씽크대 배관에 연결한 후, 물을 틀면 본체(300) 내부에 형성된 수로를 통해 물이 이동하여 출수구(330)를 통해 배출된다. 수로를 흐르는 물은 은폼 조립체(100)를 통과하여 출구수(330) 방향으로 이동한다.
이때, 상기 컨트롤 박스(200)의 전원 버튼(220)을 누르면 (+)단자(25)를 통해 제 1전도성 망(20)에 (+)직류전원이 인가된다. 상기 제 1전도성 망(20)은 은폼(10)과 전기적으로 연결되어 있으므로, (+)직류전원은 은폼(10)에도 인가된다. 또한, (-)단자(45)를 통해 제 2전도성 망(40)에 (-)직류전원이 인가된다. 이때, 인가되는 직류전압은 대략 8~12V가 된다. 그러면, 상기 은폼 조립체(100)의 제 1전도성 망(20)[(+)극]과 제 2전도성 망(40)[(-)극] 사이에는 전기분해가 일어나게 된 다. 전기분해의 반응식은 아래와 같다.
(+)극 : Ag(s) → Ag+(aq) + e-
(-)극 : 2H+(aq) + 2e- → H2(g)
(여기서, s는 고체, aq는 이온, g는 기체 상태를 나타낸다.)
즉, (+)극에서는 은이 전자를 내놓고 이온화하면서 산화반응이 일어나고, (-)극에서는 수소 이온이 전자를 얻어 환원반응이 일어나게 된다. (+)극에서 발생한 전자(e-)는 외부 도선을 타고 (-)극에 공급되므로, 전원이 공급되는 한 이러한 전기분해반응은 연속적으로 일어나게 된다. 이때, (+)극은 넓은 비표면적을 가진 은폼(10)이 전극으로 작용하므로, 고농도의 은나노 이온이 단시간에 급수 헤드 속의 물에 용출된다. 은나노 이온의 농도는 상기 컨트롤 박스(200)의 증가 버튼(230)과 감소 버튼(240)을 이용하여 흐르는 전류의 양을 조절함으로써 사용자에 의해 임의적으로 제어된다. 또한, 전류의 크기는 컨트롤 박스(200)의 표시창(210)을 통해 디스플레이되므로, 사용자는 상황에 따라 전류량을 조절할 수 있다.
본 출원인의 실험 결과, 전류량을 높임에 따라 용출된 은나노 이온의 농도는 단시간에 200ppb(parts per billion)에까지 이르는 것이 관찰되었다. 따라서, 이러한 씽크대 급수 헤드 또는 샤워기 헤드를 꾸준히 사용하면 피부, 식기 등에 항균 기능을 발휘하여 위생, 청결, 건강에 도움을 준다.
또한, 은폼이 다 소진되면 언제든지 교체 가능하므로 반영구적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 급수 헤드에 의하면 고농도의 은나노 이온입자를 생활용수에 단시간에 용출시킬 수 있으므로, 급수 헤드의 수로에 번식하는 유해세균 제거, 식기 세척시 항균 작용, 가려움증 등 각종 피부질환으로부터의 보호 등의 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 컨트롤 박스에 의해 필요에 따라 은나노 이온입자의 농도를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 은폼이 소진되면 간단하게 교체할 수 있으므로, 반영구적으로 사용할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 사용자에게 용수를 제공하는 급수 헤드에 있어서,
    상기 급수 헤드의 수로에는 은폼(silver foam)과, 상기 은폼의 외주면을 둘러싸는 제 1전도성 망과, 상기 제 1전도성 망을 둘러싸는 절연성 망, 및 상기 절연성 망의 외주면을 둘러싸는 제 2전도성 망을 포함하는 은폼 조립체가 내장된 것을 특징으로 하는 급수 헤드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 은폼은 내부에 복수개의 기공이 형성된 봉 형상인 것을 특징으로 하는급수 헤드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전도성 망은 일단에 (+)단자가 접합되고, 상기 제 2전도성 망은 일단에 (-)단자가 접합되는 것을 특징으로 하는 급수 헤드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 (+)단자와 상기 (-)단자는 사용자가 전류의 양을 조절할 수 있는 컨트롤 박스(control box)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 급수 헤드.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 급수 헤드는 외주면 일부가 평면부를 가지는 원통 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 급수 헤드.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 컨트롤 박스는 상기 평면부에 형성되는 것을 특징으로 하는 급수 헤드.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 급수 헤드는 씽크대 급수 헤드 또는 샤워기 헤드인 것을 특징으로 하는 급수 헤드.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 씽크대 급수 헤드 또는 상기 샤워기 헤드와 수도꼭지 사이에는 호스가 개재되며, 상기 호스의 내부에 상기 은폼 조립체가 내장된 것을 특징으로 하는 급수 헤드.
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