KR101057123B1 - 살균기능을 가지는 배관구조 및 배관설비용 유체처리장치 - Google Patents

살균기능을 가지는 배관구조 및 배관설비용 유체처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 살균기능을 가지는 배관구조 및 배관설비용 유체처리장치에 관한 것으로서, 별도의 전원장치없이 간단한 구조에 의해 배관 등에 흐르는 유체에 존재하는 바이오균을 살균할 수 있는 배관구조와, 바이오균을 살균할 수 있을 뿐만 아니라 더욱 향상된 부식 및 스케일을 방지기능을 가지는 배관설비용 유체처리장치에 관한 것이다.

Description

살균기능을 가지는 배관구조 및 배관설비용 유체처리장치{Piping structure comprising sterilizing function and water treatment apparatus for pipe}
본 발명은 살균기능을 가지는 배관구조 및 배관설비용 유체처리장치에 관한 것으로서, 별도의 전원장치없이 간단한 구조에 의해 배관 등에 흐르는 유체에 존재하는 바이오균을 살균할 수 있는 배관구조 및 배관설비용 유체처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 배관은 급수, 배수, 급탕, 냉방, 난방, 가스 공사용의 관을 배치하는 것 또는 배치된 관을 말하고, 주로 주철관, 강관, 아연도금강관, 비닐관, 구리관 및 합성수지관 등이 사용된다.
종래에 난방, 급수, 급탕, 정수 등의 물과 각종 식음료 등을 이송하기 위한 용도로 사용되는 금속 및 비금속 배관재에 있어서는, 물 또는 음료 등을 이송하는 과정에서 배관과 각종 밸브와의 접촉을 통하여 오염이 발생할 가능성이 있으며 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등과 같이 인체에 유해한 미생물이 점차 활성화되어 위생상 심각한 문제를 야기할 수 있다.
정수된 물이나 살균된 식음료 등의 액체의 경우에도 이송되는 배관경로에서 증식된 유해 미생물에 의한 2차 오염이 발생하여 살균 및 정수의 효과를 상실하며, 이송배관 자체가 계속적인 유해 미생물의 공급처로써 역할을 하게 된다.
또한 난방용 배관의 경우, 배관 및 난방수 분배기 등의 내부에 미생물 피막 등이 형성되고 이를 중심으로 난방수에 함유된 무기물질의 침착이 발생하여 관 내부에 스케일을 형성하게 된다. 이러한 스케일은 배관의 열전달을 저해하며 물 흐름을 방해하고 난방 시스템의 효율 및 수명을 저하시킨다.
이러한 배관에 대해 항균 또는 살균력을 부여할 수 있는 방안이 요구되고 이에 대한 방안으로 ,실버나노 등의 살균물질이 포함된 배관(문헌 1), 오존, 열풍, 자외선, 초음파, 광촉매 등에 의한 배관 세척 및 살균장치(문헌 2 내지 7), 산용액, 살균제 등을 공급하여 배관을 세척하는 방법(문헌 8 및 9), 볼타전지, 수력발전기 등에 의해 발생된 전류를 이용하여 배관 내의 물을 살균하는 방법(문헌 10 및 11) 등이 제안되었다.
실버나노 등의 살균물질이 포함된 배관의 경우에는 현재 시공된 배관에 적용할 수 없고, 오존, 열풍, 자외선 등을 이용한 배관 세척 및 살균장치의 경우 별도의 설비를 구축해야하는 문제가 있다. 그리고 산용액, 살균제 등을 공급하여 배관을 세척하는 방법의 경우 배관에 유체흐름을 차단한 상태에서 배관을 세척해야 하기 번거로움이 있다.
그리고 볼타전지를 이용하여 배관 내의 물을 살균하는 방법(문헌 10)의 경우 볼타전지의 수명이 다 된 경우 볼타전지를 교체해야하는 번거로움이 있고, 볼타전지로부터 알칼리 용액이 누수되어 물 등의 유체를 오염시킬 우려가 있다.
수력발전기로부터 발생된 전류를 이용하여 배관 내의 물을 살균하는 방법(문헌 11)은 문헌 10과 같이 볼타전지 등을 교체해야하는 번거로움은 없으나, 수력발전기의 임펠러가 유체의 흐름을 과도하게 저해하여 싱크대 등에 사용할 경우 싱크대에 물이 넘칠 우려가 있고, 제조 및 설치비용 고가이고, 설치작업이 복잡한 문제가 있다.
[문헌 1] 국내 공개특허 제10-2006-0080568호 [문헌 2] 국내 공개특허 제10-2001-0000226호 [문헌 3] 국내 공개특허 제10-2006-0031364호 [문헌 4] 국내 공개특허 제10-2002-0012471호 [문헌 5] 국내 공개특허 제10-1999-0003669호 [문헌 6] 국내 등록특허 제0345291호 [문헌 7] 국내 등록실용 제0370997호 [문헌 8] 일본 공개특허 2005-028304 [문헌 9] 일본 공개특허 2000-193199 [문헌 10] 국내 공개특허 제10-2003-0095478호 [문헌 11] 일본 공개특허 2005-133315
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 별도의 전원장치가 필요없고, 구조가 간단하여 제조 및 설치가 간편하며, 배관 등에 흐르는 유체에 존재하는 바이오균을 효과적으로 살균할 수 있는 배관구조를 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 별도의 전원장치가 필요없고, 구조가 간단하여 제조 및 설치가 간편하며, 배관 등에 흐르는 유체에 존재하는 바이오균을 효과적으로 살균할 수 있고, 배관 내에 녹 및 스케일이 발생되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 배관설비용 유체처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
유체가 흐르는 배관과;
상기 배관의 유로 내에 설치되고, 유체의 흐름에 따른 진동에 의해 발생되는 전류를 유체에 누설시키는 박막형 압전소자;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 배관구조를 제공한다.
그리고 상기 박막형 압전소자가 상기 배관 내에 돌출되도록 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 박막형 압전소자는 판상의 도넛형상으로 이루어지는 것이 좋다.
특히, 상기 박막형 압전소자의 내측면에 하나 이상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명은,
양측에 각각 배관과 연결되는 유입구 및 배출구가 형성되고 내부에 상기 유입구 및 배출구와 연통되는 반응공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 반응공간 내에 배치되는 아연반응부재를 포함하여 이루어지는 배관설비용 유체처리장치에 있어서,
상기 하우징의 유입구와 연결되는 배관 내의 유로, 상기 하우징의 유입구 내의 유로, 상기 하우징의 유입구와 배관사이의 유로 중 어느 하나의 유로에 설치되어 유체의 흐름에 따른 진동에 의해 발생되는 전류를 유체에 누설시키는 박막형 압전소자가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관설비용 유체처리장치를 제공한다.
그리고 상기 박막형 압전소자는 상기 하우징의 유입구 내의 유로에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 박막형 압전소자는 상기 박막형 압전소자가 설치되는 유로 내에 돌출형성되는 것이 좋다.
특히, 상기 박막형 압전소자는 판상의 도넛형상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게 상기 박막형 압전소자의 내측면에 하나 이상의 홈이 형성되는 것이 좋다.
본 발명의 살균기능을 가지는 배관구조는 별도의 전원장치가 필요없고, 구조가 간단하여 제조 및 설치가 간편하며, 배관 등에 흐르는 유체에 존재하는 바이오균을 효과적으로 살균할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 배관설비용 유체처리장치는 유체에 존재하는 바이오균을 효과적으로 살균할 수 있고, 배관 내에 녹 및 스케일이 발생되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 살균기능을 가지는 배관구조를 개략적으로 나타내는 횡단면상태를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 살균기능을 가지는 배관구조를 개략적으로 나타내는 종단면상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 박막형 압전소자의 내측면에 홈이 형성된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 다른 형태의 박막형 압전소자가 배관의 유로에 구비된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 2개의 배관 사이에 박막형 압전소자가 구비된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 배관설비용 유체처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 8은 박막형 압전소자가 하우징의 유입구와 배관사이에 구비된 상태를 나타내는 도면이며,
도 9는 박막형 압전소자가 하우징의 유입구와 연결되는 배관의 유로 내에 구비된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 살균기능을 가지는 배관구조를 개략적으로 나타내는 횡단면상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 살균기능을 가지는 배관구조를 개략적으로 나타내는 종단면상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 살균기능을 가지는 배관구조는 도 1 및 도 2와 같이 크게 배관(P) 및 박막형 압전소자(10)를 포함하여 이루어진다.
상기 배관(P)은 물 등의 유체가 흐르는 배관(P)이면 족하고, 배관(P)의 재질 및 종류는 크게 한정되는 것은 아니다.
상기 박막형 압전소자(10)는 압력 및 진동 등의 기계적 힘을 주면 전기가 발생 하고, 역으로 전기를 주면 기계적 힘이 발생하는 소자로서 피에죠(piezoelectric element)라고도 한다. 일반적으로 압전 소자는 하부 전극 및 상부 전극과, 이러한 전극들 사이에 협지되는 강유전체(ferroelectric) 또는 상유전체(paraelectric) 결정화 압전성 세라믹을 통상 포함하여 이루어진다. 박막형 압전소자(10)는 등록특허 제0865798호 등에 공지된 기술로서, 상세한 설명은 생략한다.
상기 박막형 압전소자(10)는 도 1 및 도 2와 같이 상기 배관(P)의 유로에 구비된다. 상기 박막형 압전소자(10)가 상기 배관(P)의 유로에 구비됨에 따라, 상기 배관(P)의 유로를 따라 흐르는 유체에 의해 진동이 발생되고, 발생된 진동에 의해 전류가 발생된다.
그리고 상기 박막형 압전소자(10)에 의해 발생된 전류는 유체로 누설되고, 이에 따라 물 등의 유체에 포함된 바이오균 등이 살균된다.
특히 설치작업을 더욱 간소화시키기 위하여, 상기 박막형 압전소자(10)의 전극이 상기 배관(P)의 유로에 노출되도록 상기 배관(P)의 유로에 설치하는 것이 좋다.
도 2에서는 상기 박막형 압전소자(10)가 도넛형상으로 이루어져 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 배관(P)의 유로에 돌출되도록 형성되면 족하다.
도 3은 박막형 압전소자(10)의 내측면에 홈(110)이 형성된 상태를 나타내는 도면이다.
상기 박막형 압전소자(10)는 도 3과 같이 내측면에 하나 이상의 홈(110)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 박막형 압전소자(10)의 내측면에 홈(110)이 형성됨으로써, 배관(P)의 유로를 따라 흐르는 유체에 의해 상기 박막형 압전소자(10)에 진동이 효과적으로 발생되어 더욱 센 전류를 발생시켜 살균효과를 증대시킬 수 있다.
도 4는 다른 형태의 박막형 압전소자(10)가 배관(P)의 유로에 구비된 상태를 나타내는 도면이다.
상기 박막형 압전소자(10)는 도 4와 같이 배관(P)의 유로에 등간격으로 복수 형성될 수도 있다.
도 5 및 도 6은 2개의 배관(P1, P2) 사이에 박막형 압전소자(10)가 구비된 상태를 나타내는 도면이다.
도 1과 같이 어느 한 배관(P)의 중간에 박막형 압전소자(10)가 구비될 수 도 있으나, 도 5 및 도 6과 같이 2개의 배관(P1, P2)(P3, P4) 사이의 이음 부분에 게재되어 구비될 수 도 있다. 도 5 및 도 6에서 부호 30은 고무판이다.
이와 같은 본 발명의 살균기능을 가지는 배관구조는 종래 특허의 문헌 10과 같이 볼타전지를 교체해야하는 번거로움이 없고, 문헌 11과 같이 구조가 복잡한 수력발전기를 설치하고 수력발전기로부터 발생된 전류를 유체에 통전시키기 위해 별도의 전극을 배관 내에 설치해야하는 번거로움이 없는 등, 구조가 간단하고 제조 및 설치 비용이 적게 소요될 뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 배관설비용 유체처리장치(90)를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 박막형 압전소자(10)가 하우징(910)의 유입구(912)와 배관(P5)사이에 구비된 상태를 나타내는 도면이며, 도 9는 박막형 압전소자(10)가 하우징(910)의 유입구(912)와 연결되는 배관(P5)의 유로 내에 구비된 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 배관설비용 유체처리장치(90)는 도 7과 같이 크게 하우징(910), 아연반응부재(930) 및 박막형 압전소자(10)를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(910)은 도 7과 같이 양측에 각각 배관(P)과 연결되는 유입구(912) 및 배출구(914)가 형성되고, 내부에 상기 유입구(912) 및 배출구(914)와 연통되는 반응공간이 구비되고, 알루미늄 등의 재질로 이루어진다.
상기 아연반응부재(930)는 상기 하우징(910)의 반응공간 내에 구비된다.
상기 하우징(910)의 반응공간 내로 물이 유입되면 상기 하우징(910)과 상기 아연반응부재(930) 사이의 전위차에 의한 전류에 의해 전자의 흐름이 발생되고, 발생된 전자는 물속의 산소 이온과 먼저 반응하여 철 이온이 더 이상 산소와 반응하지 못하도록 하여 부식 등을 방지하거나 최소화할 수 있다.
이와 같은 상기 하우징(910)과 아연반응부재(930)로 이루어진 배관설비용 유체처리장치(90)는 등록특허 제900302호 및 등록특허 제996376호에 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 박막형 압전소자(10)는 상기 하우징(910)의 유입구(912)로 유입되는 물 등의 유체의 흐름에 따른 진동에 의해 발생되는 전류를 물 등의 유체에 누설시켜 유체에 존재하는 바이오균을 살균시킨다. 나아가 상기 박막형 압전소자(10)에 의해 발생된 전류에 의해 상기 아연반응부재(930)로부터 아연이온이 효과적으로 방출되어 상기 아연반응부재(930)와 상기 하우징(910) 사이에서 전자 및 이온의 이동을 활발히 발생하게 됨에 따라 더욱 배관(P)의 부식 및 스케일을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 박막형 압전소자(10)는 배관(P)의 부식 및 스케일을 더욱 효과적으로 방지하기 위해 도 7과 같이 상기 하우징(910)의 유입구(912) 내의 유로에 구비되는 것이 좋으나, 도 8 및 도 9와 같이 상기 하우징(910)의 유입구(912)와 배관(P5) 사이에 게재될 수 도 있고, 나아가 상기 하우징(910)의 유입구(912)와 연결되는 배관(P5)의 유로 내에 구비될 수 도 있다. 도 7 및 도 8에서 부호 30은 고무판이다.
10: 박막형 압전소자, 110: 홈,
90: 배관설비용 유체처리장치, 910: 하우징,
912: 유입구, 914: 배출구,
930: 아연반응부재, P, P1~P5: 배관,

Claims (9)

  1. 유체가 흐르는 배관과;
    상기 배관의 유로 내에 설치되고, 유체의 흐름에 따른 진동에 의해 발생되는 전류를 유체에 누설시키는 박막형 압전소자;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 배관구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 박막형 압전소자가 상기 배관 내에 돌출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 배관구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 박막형 압전소자는 판상의 도넛형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 배관구조.
  4. 제2항 또는 3항에 있어서,
    상기 박막형 압전소자의 내측면에 하나 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 살균기능을 가지는 배관구조.
  5. 양측에 각각 배관과 연결되는 유입구 및 배출구가 형성되고 내부에 상기 유입구 및 배출구와 연통되는 반응공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 반응공간 내에 배치되는 아연반응부재를 포함하여 이루어지는 배관설비용 유체처리장치에 있어서,
    상기 하우징의 유입구와 연결되는 배관 내의 유로, 상기 하우징의 유입구 내의 유로, 상기 하우징의 유입구와 배관사이의 유로 중 어느 하나의 유로에 설치되어 유체의 흐름에 따른 진동에 의해 발생되는 전류를 유체에 누설시키는 박막형 압전소자가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관설비용 유체처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 박막형 압전소자는 상기 하우징의 유입구 내의 유로에 형성되는 것을 특징으로 하는 배관설비용 유체처리장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 박막형 압전소자는 상기 박막형 압전소자가 설치되는 유로 내에 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 배관설비용 유체처리장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 박막형 압전소자는 판상의 도넛형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관설비용 유체처리장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 박막형 압전소자의 내측면에 하나 이상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배관설비용 유체처리장치.
KR1020110001027A 2011-01-05 2011-01-05 살균기능을 가지는 배관구조 및 배관설비용 유체처리장치 KR101057123B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

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KR100900302B1 (ko) * 2009-02-12 2009-06-02 (주)월엔텍 배관설비용 유체처리장치

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