KR101131486B1 - 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기에 관한 것이다.
본 발명은, 적어도 하나의 살균 소독 모듈을 포함하는 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기를 제공한다. 이때 상기 살균 소독 모듈은, 외부로부터 소독 대상인 물을 유입받는 유입부; 상기 유입부로부터 상기 물을 공급받고, 상기 유입부로부터 공급된 물의 이동로를 제공하는 수조; 상기 수조 내부에서 이동하는 물이 소독될 수 있도록 상기 수조의 외표면에 부착되어 초음파 진동을 발생시키는 적어도 하나의 초음파 발생장치; 상기 수조로부터 소독이 완료된 물을 공급받아 외부로 유출하는 유출부; 및 상기 수조의 내부에 위치하여 상기 초음파 발생장치의 아래에 위치하는 부위를 복수의 구획으로 분할하는 적어도 하나의 격벽;을 포함한다. 그리고 상기 유입부와 상기 유출부는 상기 수조 내부에서 이동하는 물의 수위가 만수위로 유지될 수 있도록 상기 수조의 상면에 형성되며, 상기 격벽은 상기 복수의 구획을 부분적으로 차단한다.

Description

초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기{DISINFECTING DEVICE WITH ULTRASONIC WAVE VIBRATOR}

본 발명은 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 진동에 의해 발생한 공동현상(케비테이션)을 이용하여 물을 살균 소독하기 위한 장치에 관한 것이다.

현대 사회에서는 급격한 산업의 발달과 도시인구의 증가로 인하여 생활폐수 및 공장폐수가 양적으로 증가하고 있다. 그리고, 상기 생활폐수 및 공장폐수는 수자원의 재활용을 위해 정수장에서 정수공정을 거쳐 수요자에게 다시 공급되고 있다.

상기 정수장에서 수행되는 정수공정은 물리적 처리 공정과 살균 처리 공정으로 크게 분류될 수 있다. 상기 물리적 처리 공정에서는 침전, 여과 등과 같은 물리적 방법을 통해 폐수를 1차적으로 정화하고, 상기 살균 처리 공정에서는 물리적 처리 공정을 거치더라도 제거되지 않는 다양한 종류의 병원성 미생물을 살균 소독함으로써 폐수를 2차적으로 정화한다. 상기 살균 처리 공정에서는 병원성 미생물을 살균 소독하기 위해 염소, 이산화 염소 등과 같은 화학 물질이 사용된다.

한편, 상기 정수장에서 정화된 물은 실내 수영장, 양어장, 수족관, 대중 목욕탕 등과 같은 곳으로 공급되고 있다. 그리고, 상기 업장에서는 정수장에서 정화된 물을 그대로 사용하지 않고 용도에 맞게 재차 살균 소독하여 사용하고 있다. 예컨대, 실내 수영장, 대중 목욕탕 등에서는 인체에 유해한 병원성 미생물들을 더욱 완전하게 제거하기 위해 자체적으로 물을 소독하여 사용하고 있고, 상기 양어장, 수족관 등에서는 어류의 생존에 해가 될 수 있는 병원성 미생물을 완전하게 제거하고 정수장에서 사용한 화학 물질 중 어류의 생존에 위협이 될 수 있는 것들을 제거하기 위해 자체적으로 물을 소독하여 사용하고 있다. 위 실내 수영장, 양어장, 수족관, 대중 목욕탕 등의 업장에서는 물의 소독을 위해 화학 물질을 사용하고 있다.

이상 설명한 바와 같이 정수장, 실내 수영장, 양어장, 수족관, 대중 목욕탕 등과 같은 곳에서는 물에 포함된 병원성 미생물 등을 화학 물질을 사용하여 제거하고 있다. 그러나, 살균 소독에 화학 물질을 사용할 경우, 화학 물질을 계속하여 구입하여야 하므로 살균 소독에 소요되는 비용이 살균 소독의 횟수에 비례하여 증가하는 문제가 있다. 또한, 살균 소독을 수행할 때마다 화학 물질을 물에 주입하여야 하므로 살균 소독 과정이 매우 번거로운 문제가 있다. 또한, 상기 화학 물질이 물에 이미 포함되어 있거나 추후 포함될 수 있는 타 화학 물질, 유기물 등과 반응하여 생물에 유해할 수 있는 새로운 화합물이 생성될 수 있는 문제가 있다. 또한, 상기 화학 물질에 의해 발생하는 냄새로 인해 사용자가 후각적 불쾌감을 느낄 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 살균 소독에 소요되는 비용을 종래에 비하여 절감할 수 있고, 살균 소독 과정을 종래에 비해 단순화시킬 수 있으며, 생물에 유해할 수 있는 새로운 화합물이 생성되는 현상과 사용자가 후각적 불쾌감을 느끼는 현상을 원천적으로 봉쇄할 수 있는 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기를 제공하는 것을 목적으로 삼고 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 적어도 하나의 살균 소독 모듈을 포함하는 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기를 제공한다. 이때 상기 살균 소독 모듈은, 외부로부터 소독 대상인 물을 유입받는 유입부; 상기 유입부로부터 상기 물을 공급받고, 상기 유입부로부터 공급된 물의 이동로를 제공하는 수조; 상기 수조 내부에서 이동하는 물이 소독될 수 있도록 상기 수조의 외표면에 부착되어 초음파 진동을 발생시키는 적어도 하나의 초음파 발생장치; 상기 수조로부터 소독이 완료된 물을 공급받아 외부로 유출하는 유출부; 및 상기 수조의 내부에 위치하여 상기 초음파 발생장치의 아래에 위치하는 부위를 복수의 구획으로 분할하는 적어도 하나의 격벽;을 포함한다. 그리고 상기 유입부와 상기 유출부는 상기 수조 내부에서 이동하는 물의 수위가 만수위로 유지될 수 있도록 상기 수조의 상면에 형성되며, 상기 격벽은 상기 복수의 구획을 부분적으로 차단한다.

또한 상기 격벽에는 상기 복수의 구획 간을 연통시키기 위한 적어도 하나의 홀이 형성된다.

본 발명에 의하면, 살균 소독 시 화학 물질을 사용하지 않기 때문에 첫째, 살균 소독에 소요되는 비용을 종래에 비하여 절감할 수 있고, 둘째, 살균 소독 과정을 종래에 비해 단순화시킬 수 있으며, 셋째, 생물에 유해할 수 있는 새로운 화합물이 생성되는 현상과 사용자가 후각적 불쾌감을 느끼는 현상을 원천적으로 봉쇄할 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 제1경사판, 제2경사판, 격벽 등과 같은 구성이 포함되기 때문에 물을 더욱 확실하게 소독할 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 C-C'에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B'에 따른 단면도이고, 도 4는 도 2의 C-C'에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기는 적어도 하나의 살균 소독 모듈(100)을 포함하고, 상기 살균 소독 모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 유입부(110)와, 수조(130)와, 복수개의 초음파 발생장치(150)와, 유출부(170)를 포함한다.

상기 유입부(110)는 상기 수조(130)의 상면으로부터 상기 수조(130)의 상부로 돌출된 하우징(112)과 상기 하우징(112)의 일측면에 연결된 유입배관(114)을 포함한다. 상기 유입배관(114)은 외부로부터 유입되는 소독 대상인 물을 상기 하우징(112)으로 공급하고, 상기 하우징(112)으로 공급된 물은 상기 수조(130)의 내부로 유입된다.

상기 수조(130)는 상기 하우징(112)으로부터 공급된 물의 이동로를 제공한다. 즉, 상기 하우징(112)으로부터 공급된 물은 상기 수조(130)의 내부에서 도 2의 우측으로부터 좌측으로 이동한다.

상기 수조(130)의 상면에는 복수개의 초음파 발생장치(150)가 부착된다. 상기 초음파 발생장치(150)가 작동하면 상기 수조(130)의 상면이 진동하고, 이로 인해 상기 수조(130) 내부에서 이동하는 물에 공동현상(캐비테이션)에 의한 미세기포가 발생한다. 상기 공동현상에 의해 발생한 미세기포는 상기 수조(130)의 내부에서 이동중인 물에 포함된 병원성 미생물을 제거한다.

한편, 도 1 및 도 2에 의하면, 초음파 발생장치(150)가 6개로 형성되었으나, 상기 초음파 발생장치(150)의 개수는 상기 수조(130)의 길이에 따라 이와 상이하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 초음파 발생장치(150)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 달리 상기 수조(130)의 상하면에 모두 부착될 수 있다.

상기 초음파 발생장치(150)는 사용자의 조작에 의해 수동으로 작동할 수 있다. 이와 같은 경우, 사용자는 작동버튼을 조작하여 상기 초음파 발생장치(150)를 작동시키거나 정지시킬 수 있다. 이에 대한 대안으로, 상기 초음파 발생장치(150)는 상기 수조(130)로 물이 공급될 경우 자동으로 작동하도록 구비될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 초음파 발생장치(150)는 상기 유입배관(114) 내부에 장착된 유속감지센서(미도시)로부터 신호를 전달받아 작동하도록 이루질 수 있다. 그러나, 상기 유속감지센서(미도시)는 이와 상이한 위치에 장착될 수 있음은 물론이다.

상기 유출부(170)는 상기 수조(130)의 상면으로부터 상기 수조(130)의 상부로 돌출된 하우징(172)과 상기 하우징(172)의 일측면에 연결된 유출배관(174)을 포함한다. 상기 하우징(172)은 상기 수조(130)로부터 소독이 완료된 물을 공급받고, 상기 유출배관(174)은 상기 하우징(172)으로 공급된 물을 외부로 배출한다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 초음파 발생장치(150)가 작동하면 상기 수조(130)의 상면 또는 상하면이 진동하고 이로 인해 상기 수조(130) 내부에서 이동하는 물에 공동현상에 의한 미세기포가 발생한다. 따라서, 상기 수조(130)의 상면과 상기 물이 접촉하고 있지 않다면, 즉 상기 수조(130)에 수용된 물의 수위가 만수위가 아니라면 상기 수조(130)의 상면 또는 상하면이 진동하더라도 상기 물에는 미세기포가 발생하지 않거나 충분한 양의 미세기포가 발생하지 않게 된다. 상기 유입부(110)와 유출부(170)를 상기 수조(130)의 상면에 형성할 경우, 상기 수조(130) 내부에서 이동하는 물의 수위가 항상 만수위로 유지될 수 있기 때문에 위와 같은 문제가 해결될 수 있다.

한편, 상기 살균 소독 모듈(100)은 상기 수조(130)의 내부에 위치하여 상기 유입부(110)의 하부와 그 이외의 부위를 부분적으로 차단하는 제1경사판(132)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제1경사판(132)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 유입부(110)의 하부 방향으로 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 제1경사판(132)의 하단과 상기 수조(130)의 하면 사이, 상기 제1경사판(132)의 양단과 상기 수조(130)의 측면 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이 갭(133)이 형성된다. 상기 유입부(110)로부터 공급된 물의 이동방향은 상기 제1경사판(132)에 의해 변경되고, 상기 물은 상기 갭(133)을 통해 상기 초음파 발생장치(150)의 하부 방향으로 이동한다.

상기 제1경사판(132)은 상기 유입부(110)로부터 공급되는 물에 충격을 가할 뿐만 아니라 상기 유입부(110)로부터 공급되는 물의 유속을 저하시킨다. 상기 물에 충격이 가해질 경우, 상기 유입부(110)로부터 공급되는 물에 포함된 기포를 제거할 수 있다. 상기 물에 포함된 기포가 제거되고 상기 물의 유속이 저하될 경우 공동현상에 의한 미세기포가 더욱 많이 발생하게 되고, 이로 인해 살균 효율이 향상된다. 이와 같은 기능을 최적으로 수행하기 위해 상기 제1경사판(132)과 상기 수조(130)의 상면이 이루는 예각(a)은 45도로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 살균 소독 모듈(100)은 상기 수조(130)의 내부에 위치하여 상기 유출부(170)의 하부와 그 이외의 부위를 부분적으로 차단하는 제2경사판(134)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제2경사판(134)은 상기 유출부(170)의 하부 방향으로 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 제2경사판(134)의 하단과 상기 수조(130)의 하면 사이, 상기 제2경사판(134)의 양단과 상기 수조(130)의 측면 사이에는 상기 제1경사판(132)에서 설명한 바와 같은 갭이 형성된다. 소독이 완료된 물은 상기 갭을 통해 상기 초음파 발생장치(150)의 하부로부터 상기 유출부(170)의 하부로 이동한다. 상기 제2경사판(134)은 물이 상기 수조(130) 내부에 머무는 시간을 증가시키는 기능을 수행하는데, 이와 같은 경우 상기 물의 살균 효율이 향상될 수 있다. 또한, 상기 제2경사판(134)은 상기 물의 이동이 원활하게 이루어지게 한다. 상기 제2경사판(134)이 이와 같은 기능을 최적으로 수행할 수 있도록 상기 제2경사판(134)과 상기 수조(130)의 상면이 이루는 예각(b)은 45도로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 살균 소독 모듈(100)은 상기 수조(130)의 내부에 위치하여 상기 초음파 발생장치(150)의 아래에 위치하는 부위를 복수개의 구획(140)으로 분할하는 적어도 하나의 격벽(136)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 격벽(136)은 상기 수조(130)의 상면과 수직하게 장착된다. 그리고, 상기 복수개의 구획(140)이 부분적으로 차단될 수 있도록 상기 격벽(136)의 하단과 상기 수조(130)의 하면 사이, 상기 격벽(136)의 양측단과 상기 수조(130)의 측면 사이에는 도 4에 도시된 바와 같이 갭(137)이 형성된다. 상기 갭(137)은 어느 한 구획(140)으로부터 이에 이웃하는 구획(140)으로 물이 이동하는 통로로 사용된다. 상기 복수개의 격벽(136)은 이동중인 물이 상기 수조(130) 내부에 머무는 시간을 증가시키는 기능을 수행하는데, 이와 같은 경우 상기 물의 살균 효율이 향상될 수 있다.

여기서, 상기 격벽(136)에는 상기 복수개의 구획(140) 간을 연통시키기 위한 적어도 하나의 홀(138)이 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 경우, 상기 갭(137) 뿐만 아니라 상기 홀(138)을 통해서도 물이 어느 한 구획(140)으로부터 이에 이웃하는 구획(140)으로 이동할 수 있기 때문에 물의 이동량을 증가시킬 수 있다. 상기 홀(138)의 개수 및 크기는 상기 물이 상기 구획(140)에 머무는 시간과 상기 물의 이동량을 고려하여 적절하게 선택된다. 또한, 상기 복수개의 격벽(136)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 수조(130)의 상면 부위 중 상기 복수개의 초음파 발생장치(150)들 사이의 공간에 위치하는 부위로부터 아래 방향으로 연장되게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 공동현상에 의한 미세기포의 발생량이 증가하는 장점이 있다.

또한, 상기 초음파 발생장치(150)가 복수개의 살균 소독 모듈(100)을 포함할 경우, 상기 복수개의 살균 소돌 모듈(100)은 직렬로 연결되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 살균 소독이 계속하여 이루어질 수 있기 때문에 물의 소독이 더욱 확실하게 수행될 수 있다. 한편, 상기 초음파 발생장치(150)는 살균 소독 모듈(100)이 직렬로 연결되어 형성된 열을 복수개 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수개의 열은 병렬로 나열된다. 이와 같은 경우, 더욱 많은 양의 물의 소독을 더욱 확실하게 수행할 수 있다.

100 : 살균 소독 모듈 110 : 유입부
130 : 수조 150 : 초음파 발생장치
170 : 유출부 132 : 제1경사판
134 : 제2경사판 136 : 격벽

Claims (2)

1. 적어도 하나의 살균 소독 모듈을 포함하는 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기로서,
   상기 살균 소독 모듈은,
   외부로부터 소독 대상인 물을 유입받는 유입부;
   상기 유입부로부터 상기 물을 공급받고, 상기 유입부로부터 공급된 물의 이동로를 제공하는 수조;
   상기 수조 내부에서 이동하는 물이 소독될 수 있도록 상기 수조의 외표면에 부착되어 초음파 진동을 발생시키는 복수의 초음파 발생장치;
   상기 수조로부터 소독이 완료된 물을 공급받아 외부로 유출하는 유출부; 및
   상기 수조의 내부에 위치하여 상기 복수의 초음파 발생장치 각각의 수직 하방에 위치하는 부위들을 부분적으로 차단하는 적어도 하나의 격벽;을 포함하고,
   상기 유입부와 상기 유출부는 상기 수조 내부에서 이동하는 물의 수위가 만수위로 유지될 수 있도록 상기 수조의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 격벽에는 적어도 하나의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 발생장치를 구비한 살균 소독기.

Images