KR101119494B1 - 이온 살균기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온 살균기로서, 은 또는 동과 같은 금속을 전기분해법으로 이온화시켜 생성된 금속이온으로 물속의 세균이나 조류를 제거하는 이온 살균기에 관한 것이다.
본 발명의 이온 살균기는, 중공관으로 형성된 하우징과; 상기 하우징에 내접하는 제1절연체와; 상기 하우징의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체 내부에 삽입되는 제1전극체와; 상기 하우징의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체 내부에 삽입되고 상기 제1전극체와 이격 배치되는 제2전극체와; 상기 하우징에 연결되고 상기 제1전극체 및 제2전극체에 전류를 인가시켜 상기 제1전극체를 양극으로 대전시키며 상기 제2전극체를 음극으로 대전시키는 전원공급부로 이루어지되, 상기 제1전극체 및 제2전극체에는 상기 하우징의 길이방향으로 긴 평판형상의 돌출편이 형성된다.

Description

이온 살균기 { ION STERILIZER }
본 발명은 이온 살균기로서, 은 또는 동과 같은 금속을 전기분해법으로 이온화시켜 생성된 금속이온으로 물속의 세균이나 조류를 제거하는 이온 살균기에 관한 것이다.
은이온이나 동이온을 이용한 이온 살균기는 냉각탑 수처리, 분수대, 연못, 온천 및 수영장 수처리 장치로 널리 사용되고 있다.
은이온은 박테리아 및 바이러스 세균 등의 멸균작용을 하며, 동이온은 이끼 등의 조류를 제거하는 작용을 한다.
이러한 은(SILVER)은 8세기경부터 식수의 멸균에 이용되어 왔으나, 본격적인 연구는 19세기 중반부터 이루어졌다.
그리고 미항공우주국(NASA)에서 아폴로 계획에 의해 우주인이 사용하는 물을 정화하기 위한 연구로 시작되어 수처리에 사용되기 시작되었다.
이온 살균기의 원리는 전기분해법을 적용한 것으로, 은과 동이 결합된 전극체를 설치하고, 이 전극체에 전류를 흘려 은이온과 동이온을 20 ~ 200ppb정도로 용출시켜 물속의 각종 세균을 제거하는 것이다.
이와 같은 이온 살균기는 독성이 없고, 냄새가 없으며, 장비를 부식시키지 않고, 눈 피부에 자극을 주지 않으며, 배관 내부에 물때(SCALE)를 형성하지 않고, 염소와 브롬 등의 화학약품 투입에 비해 경비가 절약된다.
그러나 이온 살균기를 통과하는 물의 유속이 빠르고 유량이 많아지면 충분히 살균작용을 하기 어렵고, 장기간 사용시 전기분해법에 의해 전극체에 이물질이 형성되어 전극체를 교체함에 있어서 교체방법이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제1전극체 및 제2전극체에 돌출편을 형성하여 물과의 접촉면적을 늘려 살균효과를 높이고, 제1절연체 내부에 제1전극체, 제2전극체 및 제2절연체를 고정 배치하여 결합 및 분리가 용이한 이온 살균기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이온 살균기는, 중공관으로 형성된 하우징과; 상기 하우징에 내접하는 제1절연체와; 상기 하우징의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체 내부에 삽입되는 제1전극체와; 상기 하우징의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체 내부에 삽입되고 상기 제1전극체와 이격 배치되는 제2전극체와; 상기 하우징에 연결되고 상기 제1전극체 및 제2전극체에 전류를 인가시켜 상기 제1전극체를 양극으로 대전시키며 상기 제2전극체를 음극으로 대전시키는 전원공급부로 이루어지되, 상기 제1전극체 및 제2전극체에는 상기 하우징의 길이방향으로 긴 평판형상의 돌출편이 형성된다.
상기 하우징은, 긴 원통 형상으로 양단이 개방되고, 상부에 상방향으로 돌출되며 상단이 개방된 연결부가 형성되어 있는 제1하우징과; 상기 연결부의 상단에 결합되는 커버와; 양단이 개방되고 상기 제1하우징의 일단에 결합되는 제2하우징으로 이루어지되, 상기 제1하우징의 내부에는 상기 제1절연체, 제1전극체 및 제2전극체가 삽입 배치되고, 상기 전원공급부는 상기 커버와 연결부를 통해 상기 제1전극체 및 제2전극체에 전기적으로 연결된다.
상기 제1절연체는 원통 형상으로 형성되고, 상기 제1전극체와 제2전극체 사이에는 제2절연체가 배치되며, 상기 돌출편은 상기 제2절연체의 반대 방향으로 돌출 형성되되, 상기 제1전극체 및 제2전극체는 상기 제2절연체에 접하여 상기 제2절연체에 의해 서로 반대 방향으로 지지되고, 상기 돌출편은 끝단이 상기 제1절연체에 접하여 지지된다.
상기 제1전극체 및 제2전극체에는 길이방향의 양 끝단에 상기 제2절연체를 중심으로 각각 상기 돌출편이 형성된 방향으로 경사진 제1경사면이 형성되고, 상기 돌출편에는 길이방향의 양 끝단에 상기 제1절연체의 외부에서 상기 제1절연체의 중심 방향의 상방향 또는 하방향으로 경사진 제2경사면이 형성된다.
상기 전원공급부로부터 상기 제1전극체 및 제2전극체에 인가되는 전류의 방향을 주기적으로 변경시키는 제어부를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 이온 살균기는 다음과 같은 효과가 있다.
하우징의 내부로 취수된 물은 제1전극체 및 제2전극체에 형성된 다수개의 돌출편 사이를 이동하며 제1전극체 및 제2전극체에서 생성된 금속이온에 의해 살균되기 때문에, 취수된 물이 제1전극체 및 제2전극체와 접촉하는 면적이 넓어져서 살균효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 하우징은 제1하우징과 제2하우징으로 이루어져서 결합 및 분리가 가능하여 내부에 삽입된 제1절연체, 제1전극체 및 제2전극체를 쉽게 교체할 수 있고, 전원공급부와 연결된 전선이 관통되게 결합된 커버가 하우징에 형성된 연결부의 상부에 결합됨으로써, 전원공급부와 제1전극체 및 제2전극체를 쉽게 연결할 수 있다.
또한, 제1전극체와 제2전극체는 제1절연체와 제2절연체에 의해 지지되어 제1절연체 내부에 고정 배치되고, 제1전극체, 제2전극체 및 제2절연체가 삽입되어 있는 제1절연체를 하우징의 내부에 삽입함으로써, 제1전극체, 제2전극체 및 제2절연체를 하우징에 쉽게 결합시킬 수 있다.
또한, 제1전극체 및 제2전극체의 길이방향의 양 끝단에는 제1경사면이 형성되고, 돌출편의 길이방향의 양 끝단에는 제2경사면이 형성됨으로써, 물이 하우징 내부로 들어가며 제1전극체, 제2전극체 및 돌출편과 충돌할 때 발생하는 저항을 줄일 수 있다.
또한, 제어부에 의해 제1전극체와 제2전극체에 흐르는 전류의 극성을 변경하여 제1전극체 및 제2전극체에 이물질이 형성되어 고착되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이온 살균기의 정면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이온 살균기의 내부 절개사시도,
도 3은 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 4는 도 1의 A-A선을 취하여 본 다른 구조의 단면도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이온 살균기의 내부 절개사시도,
[제1실시예]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이온 살균기의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이온 살균기에서 하우징을 제거하고 제1절연체의 일부를 절개하여 내부를 살펴보기 위한 내부 절개사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도이이고, 도 4는 도 1의 A-A선을 취하여 본 다른 구조의 단면도이다.
본 발명의 이온 살균기는, 하우징(100), 제1절연체(10), 제2절연체(20), 제1전극체(30), 제2전극체(40), 전원공급부(200) 및 제어부(미도시)로 이루어진다.
상기 하우징(100)은 중공관으로 형성되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1하우징(110), 제2하우징(120) 및 커버(130)로 이루어진다.
상기 제1하우징(110)은 긴 원통 형상으로 양단이 개방되고 상부에 상방향으로 돌출되며 상단이 개방된 연결부(111)가 형성된다.
상기 연결부(111)는 원통 형상으로 형성되고 개방된 상단의 외주면에 사각 플렌지가 형성되어 상단에 상기 커버(130)가 결합된다.
상기 커버(130)는 원통 형상으로 상기 연결부(111)의 상단에 결합되는 일단은 개방되고 외주면에 사각 플렌지가 형성되어 상기 연결부(111)에 형성된 사각 플렌지와 볼트로 결합된다.
또한, 상기 커버(130)의 타단의 중심부에는 상기 전원공급부(200)와 연결된 전선이 통과하는 구멍이 형성된다.
상기 제1하우징(110)은 일단의 외주면에 원형의 플렌지가 형성되어 상기 제2하우징(120)과 결합한다.
구체적으로, 상기 제1하우징(110)의 일단에는 상기 제2하우징(120)이 결합되고 타단에는 호스 또는 수도관이 연결되며, 타단에서 관의 크기가 줄어들어 타단의 단면의 크기는 상기 제1하우징(110)의 중심부의 단면의 크기보다 작게 형성된다.
또한, 상기 제1하우징(110)의 내부에는 상기 제1절연체(10), 제2절연체(20), 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)가 삽입 배치된다.
상기 제2하우징(120)은 원통 형상으로 양단이 개방되고, 상기 제2하우징(120)의 일단의 크기는 상기 제1하우징(110)의 일단의 크기와 같으며, 상기 제2하우징(120)이 일단의 외주면에 원형 플렌지가 형성되어 상기 제1하우징(110)의 일단에 형성된 플렌지와 볼트로 결합된다.
또한, 상기 제2하우징(120)의 타단에는 호스 또는 수도관이 연결되고, 타단에서 관의 크기가 줄어들어 타단의 단면의 크기는 상기 제1하우징(110)의 중심부의 단면의 크기보다 작게 형성된다.
본 실시예에서는 상기 제1절연체(10), 제2절연체(20), 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)가 상기 제1하우징(110)의 내부에만 삽입 배치되지만, 상기 제1하우징(110)과 제2하우징(120)이 플렌지 결합하는 위치에 따라 상기 제2하우징(120)의 내부에도 삽입 배치될 수 있다.
이와 같이, 상기 하우징(100)은 상기 제1하우징(110)과 제2하우징(120)으로 이루어져서 결합 및 분리가 가능하여 내부에 삽입된 상기 제1절연체(10), 제2절연체(20), 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)를 쉽게 교체할 수 있다.
상기 제1절연체(10)는 PVC로 제작되고 원통 형상으로 형성되며 상기 하우징(100)에 내접한다.
구체적으로, 상기 제1절연체(10)는 상기 제1하우징(110)의 내부에 삽입되어 상기 제1하우징(110)에 내접한다.
또한, 상기 제1절연체(10) 내부에는 상기 제1전극체(30)와 제2전극체(40)가 삽입 배치되고 상기 제1전극체(30)와 제2전극체(40) 사이에 제2절연체(20)가 배치된다.
상기 제2절연체(20)는 PVC로 제작되고 상기 하우징(100)의 길이방향으로 긴 사각판 형상으로 형성된다.
상기 제1전극체(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체(10) 내부에 삽입된다.
또한, 상기 제1전극체(30)에는 후술되는 바와 같은 돌출편(50)이 형성된다.
상기 제2전극체(40)는 상기 하우징(100)의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체(10) 내부에 삽입되고 상기 제1전극체(30)와 이격 배치된다.
또한, 상기 제2전극체(40)에는 상기 돌출편(50)이 형성된다.
본 실시예에서는 상기 제1전극체(30)와 제2전극체(40) 중 하나를 은으로 나머지 하나는 동으로 제작하였으나, 상기 제1전극체(30)와 제2전극체(40) 모두 은으로 제작하거나 또는 모두 동으로 제작하거나 또는 은동합금으로 제작할 수도 있다.
상기 제1전극체(30)는 상기 전원공급부(200)에 의해 양극으로 대전되고, 상기 제2전극체(40)는 상기 전원공급부(200)에 의해 음극으로 대전된다.
상기 제1전극부(30) 및 제2전극부(40)에 대전된 전극은 상기 제어부에 의해 변경될 수 있다.
상기 돌출편(50)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)의 길이방향으로 긴 평판형상으로 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에서 돌출 형성된다.
또한, 상기 돌출편(50)은 다수개가 상기 제2절연체(20)의 반대방향으로 돌출 형성된다.
이와 같이, 상기 하우징(100)의 내부로 취수된 물은 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 형성된 다수개의 상기 돌출편(50) 사이를 이동하며 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에서 생성된 금속이온에 의해 살균되기 때문에, 취수된 물이 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)와 접촉하는 면적이 넓어져서 살균효과를 증대시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)는 상기 제2절연체(20)에 접하여 상기 제2절연체(20)에 의해 서로 반대 방향으로 지지되고, 상기 돌출편(50)은 상기 제1절연체(10)의 원주 방향의 끝단이 상기 제1절연체(10)의 내면에 접하여 지지된다.
이와 같이, 상기 제1전극체(30)와 제2전극체(40)는 상기 제1절연체(10)와 제2절연체(20)에 의해 지지되어 상기 제1절연체(10) 내부에 고정 배치되고, 상기 제1전극체(30), 제2전극체(40) 및 제2절연체(20)가 삽입되어 있는 상기 제1절연체(10)를 상기 하우징(100)의 내부에 삽입함으로써, 상기 제1전극체(30), 제2전극체(40) 및 제2절연체(20)를 상기 하우징(100)에 쉽게 결합시킬 수 있다.
또한, 도 3과 다른 구조로 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)는 원호 형상으로 형성되고 상기 제1절연체(10)에 내접하여 상기 제1절연체(10)에 의해 지지되며, 상기 돌출편(50)은 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에서 상기 제2절연체(20) 방향으로 돌출 형성되고 끝단이 상기 제2절연체(20)에 접하여 서로 반대방향으로 지지되게 할 수도 있다.
상기 전원공급부(200)는 상기 하우징(100)에 연결되고 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 전류를 인가시켜 상기 제1전극체(30)를 양극으로 대전시키며 상기 제2전극체(40)를 음극으로 대전시킨다.
또한, 상기 전원공급부(200)는 상기 하우징(100)과 전선으로 연결되고, 전선이 상기 커버(130)의 상부를 관통하여 상기 연결부(111)를 통해 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 상기 전원공급부(200)와 연결된 전선이 관통되게 결합된 상기 커버(130)가 상기 하우징(100)에 형성된 상기 연결부(111)의 상부에 결합됨으로써, 상기 전원공급부(200)와 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)를 쉽게 연결할 수 있다.
상기 제어부는 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 전원공급부(200)로부터 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 인가되는 전류의 방향을 주기적으로 변경시킨다.
이와 같이, 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 일정한 극성을 띤 전류가 지속적으로 흐르게 되면 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 이물질이 형성되어 고착되므로 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 흐르는 전류의 극성을 변경하여 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 이물질이 형성되어 고착되는 것을 방지할 수 있다.
[제2실시예]
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이온 살균기에서 하우징을 제거하고 제1절연체의 일부를 절개하여 내부를 살펴보기 위한 내부 절개사시도이다.
제2실시예에 따른 본 발명의 이온 살균기는, 하우징(100), 제1절연체(10), 제2절연체(20), 제1전극체(30), 제2전극체(40), 전원공급부(200) 및 제어부(미도시)로 이루어지며, 제1실시예와 달리 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에는 제1경사면(60)이 형성되고 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에 형성된 돌출편(50)에는 제2경사면(70)이 형성된다.
상기 제1절연체(10)는 원통 형상으로 형성되고 상기 하우징(100)에 내접한다.
구체적으로, 상기 제1절연체(10)는 상기 제1하우징(110)의 내부에 삽입되어 상기 제1하우징(110)에 내접한다.
또한, 상기 제1절연체(10) 내부에는 상기 제1전극체(30)와 제2전극체(40)가 삽입 배치되고 상기 제1전극체(30)와 제2전극체(40) 사이에 제2절연체(20)가 배치된다.
상기 제2절연체(20)는 상기 하우징(100)의 길이방향으로 긴 사각판 형상으로 형성된다.
상기 제1전극체(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체(10) 내부에 삽입된다.
또한, 상기 제1전극체(30)에는 상기 돌출편(50)이 형성되고, 상기 제1전극체(30)에는 길이방향의 양 끝단에 상기 제2절연체(20)를 중심으로 상기 돌출편(50)이 형성된 방향으로 경사진 상기 제1경사면(60)이 형성된다.
상기 제2전극체(40)는 상기 하우징(100)의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체(10) 내부에 삽입되고 상기 제1전극체(30)와 이격 배치된다.
또한, 상기 제2전극체(40)에는 상기 돌출편(50)이 형성되고, 길이방향의 양 끝단에 상기 제2절연체(20)를 중심으로 상기 돌출편(50)이 형성된 방향으로 경사진 상기 제1경사면(60)이 형성된다.
상기 돌출편(50)은 상기 하우징(100)의 길이방향으로 긴 평판형상으로 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)에서 돌출 형성된다.
또한, 상기 돌출편(50)은 다수개가 상기 제2절연체(20)의 반대방향으로 돌출 형성되며, 상기 돌출편(50)에는 길이방향의 양 끝단에 상기 제1절연체(10)의 외부에서 상기 제1절연체(10)의 중심 방향의 상방향 또는 하방향으로 경사진 상기 제2경사면(70)이 형성된다.
본 실시예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1전극체(30), 제2전극체(40) 및 돌출편(50)의 길이방향의 양 끝단을 평평하게 형성할 수도 있으나, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1전극체(30) 및 제2전극체(40)의 길이방향의 양 끝단에는 상기 제1경사면(60)이 형성되고, 상기 돌출편(50)의 길이방향의 양 끝단에는 상기 제2경사면(70)이 형성됨으로써, 물이 이온 살균기 내부로 들어가며 상기 제1전극체(30), 제2전극체(40) 및 돌출편(50)과 충돌할 때 발생하는 저항을 줄일 수 있다.
상술한 사항 이외의 것은 제1실시예와 동일한바, 그에 대한 설명은 생략한다.
본 발명인 이온 살균기는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 제1절연체, 20 : 제2절연체, 30 : 제1전극체, 40 : 제2전극체, 50 : 돌출편, 60 : 제1경사면, 70 : 제2경사면, 100 : 하우징, 110 : 제1하우징, 111 : 연결부, 120 : 제2하우징, 130 : 커버, 200 : 전원공급부,

Claims (5)

  1. 중공관으로 형성된 하우징과;
    상기 하우징에 내접하는 제1절연체와;
    상기 하우징의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체 내부에 삽입되는 제1전극체와;
    상기 하우징의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제1절연체 내부에 삽입되고 상기 제1전극체와 이격 배치되는 제2전극체와;
    상기 하우징에 연결되고 상기 제1전극체 및 제2전극체에 전류를 인가시켜 상기 제1전극체를 양극으로 대전시키며 상기 제2전극체를 음극으로 대전시키는 전원공급부로 이루어지되,
    상기 제1전극체 및 제2전극체에는 상기 하우징의 길이방향으로 긴 평판형상의 돌출편이 형성된 것을 특징으로 하는 이온 살균장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    긴 원통 형상으로 양단이 개방되고, 상부에 상방향으로 돌출되며 상단이 개방된 연결부가 형성되어 있는 제1하우징과;
    상기 연결부의 상단에 결합되는 커버와;
    양단이 개방되고 상기 제1하우징의 일단에 결합되는 제2하우징으로 이루어지되,
    상기 제1하우징의 내부에는 상기 제1절연체, 제1전극체 및 제2전극체가 삽입 배치되고, 상기 전원공급부는 상기 커버와 연결부를 통해 상기 제1전극체 및 제2전극체에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이온 살균기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1절연체는 원통 형상으로 형성되고,
    상기 제1전극체와 제2전극체 사이에는 제2절연체가 배치되며,
    상기 돌출편은 상기 제2절연체의 반대 방향으로 돌출 형성되되,
    상기 제1전극체 및 제2전극체는 상기 제2절연체에 접하여 상기 제2절연체에 의해 서로 반대 방향으로 지지되고, 상기 돌출편은 끝단이 상기 제1절연체에 접하여 지지되는 것을 특징으로 하는 이온 살균기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1전극체 및 제2전극체에는 길이방향의 양 끝단에 상기 제2절연체를 중심으로 각각 상기 돌출편이 형성된 방향으로 경사진 제1경사면이 형성되고,
    상기 돌출편에는 길이방향의 양 끝단에 상기 제1절연체의 외부에서 상기 제1절연체의 중심 방향의 상방향 또는 하방향으로 경사진 제2경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 이온 살균기.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전원공급부로부터 상기 제1전극체 및 제2전극체에 인가되는 전류의 방향을 주기적으로 변경시키는 제어부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이온 살균장치.
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