KR101189048B1 - 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소변기 세정에 수돗물 또는 촉매를 함유한 수돗물을 전기 분해하여 혼합산화제를 발생시켜 소변기에 흘려 보내 소변기에서 나는 냄새의 원인인 각종 악취 성분이나 미생물 등을 간접 산화시켜 분해 및 제거하여 쾌적한 사용환경을 제공하는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기에 관한 것이다.
혼합산화제를 다량 발생시키기 위한 촉매의 사용에 있어서, 상기 촉매의 양을 솔레노이드 밸브를 통해 조절하고, 전기 분해 전압과 전압 공급 시간을 조절하여 살균, 탈취 및 세정 효과를 조절하는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기를 사용할 수 있다.

Description

전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기 { Electrolytic cell, Urinal Washer employing the same }

본 발명은 수돗물 또는 촉매를 첨가한 수돗물을 전기 분해하여 소변기에서 나는 냄새 제거와 소변기 세정에 관한 것으로, 더 상세하게는 소변 세정기에 연결된 배관에 전기 분해 전극이 설치된 저수조를 삽입하고 수돗물 또는 소금 , 탄산칼륨, 염산 등의 촉매가 첨가된 수돗물을 전기 분해하여 만든 물로 소변기 냄새 원인균들을 살균하여 냄새를 제거하고, 소변기를 세정하는 기능을 제공할 수 있도록 구성되는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기에 관한 것이다.

주거 환경의 개선으로 화장실의 위생 상태가 많이 개선되고 있으며, 화장실에도 물을 이용한 시설이 많이 보급되었지만, 화장실에서 나는 냄새만큼은 한번 발생하면 쉽게 사라지지 않는다. 그 냄새의 주요 원인은 소변에 함유된 미생물이다. 이 미생물들이 소변기 세정 후에도 소변기에 남아 공기와의 접촉으로 부패하면서 화장실 특유의 냄새를 만든다.

도 1은 종래기술에 의한 소변 세정기를 도시하는 블록도이다. 센서부(120)에서 사용자의 동작을 감지하면 제어부(110)에 의해 솔레노이드 밸브 1(130)이 열리고 수돗물이 흘러내가면서 소변기를 세정한다. 이러한 구조로는 완벽히 냄새를 제거할 수 없어, 냄새를 제거하기 위해 사용중인 대책은 방향제나 강한 탈취제 정도로 그 효과는 노력에 비해 적은 편이다.

또한, 탈취, 세정 효과를 높이기 위한 세정제의 과다 사용으로 세정제 냄새로 인한 불쾌감과 세정제에 의한 환경 오염으로 세정제 폐수를 처리하기 위한 비용이 추가로 발생하고 있으며, 기타 냄새 제거 수단으로 공기 정화 장치, 광촉매, 오존발생장치 등이 있지만 역시 실용성과 비용 등에서 기대에 미치지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 소변기에서의 냄새를 제거하기 위해 소변기 배관에 전기 분해 전극을 구비한 저수조를 삽입하여 수돗물 또는 촉매를 첨가한 수돗물을 전기 분해한 후 상기 물로 소변기를 살균, 탈취, 세정하는 것에 관한 것으로, 효과적으로 소변기를 살균, 탈취, 세정하여 화장실에서의 냄새를 제거하여 쾌적한 환경을 만들고, 나아가 촉매의 양과 전기 분해 전압과 시간을 조절하여 소변기 세정수의 살균력 및 세정력을 조절할 수 있는 수단을 제공하고자 한다.

상기와 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성은, 전기 분해 장치와 세정력 조절 수단 그리고 동작 감지 센서를 포함하여 구성하되, 상기 전기 분해 장치는 전기 분해 전극에 전류를 흐르게 하는 전류제어 수단을 포함한다.

또한, 상기 세정력 조절 수단은 촉매를 저장하는 저장고와 솔레노이드 밸브로 구성되고, 외부에서 자동 또는 수동으로 작동시키는 솔레노이드 밸브로 촉매의 양을 조절하면서 전기 분해를 하여 소변기 세정액의 세정력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동작 감지 센서는 소변기에 수돗물을 내려보낸 후, 전기 분해된 수돗물 또는 촉매를 첨가하여 전기 분해한 수돗물을 한 번 더 흘려 보내 소변기를 세정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 촉매 공급 장치에 사용되는 촉매는 염산을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 촉매 공급 장치에 사용되는 촉매는 염화나트륨을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 촉매 공급 장치에 사용되는 촉매는 탄산칼륨을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전류 제어 수단은 전기 분해 전극(150)의 스케일 발생을 억제하기 위하여 전극에 전류를 (+), (-)로 일정시간 간격으로 극성을 제어할 수 있는 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전류는 외부 전원 또는 배터리를 통해서 공급될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극(150)은 지르코늄, 지르코늄화합물, 티타늄, 티타늄화합물 중에서 선택된 어느 하나 또는 조합한 재질이고, 백금화합물, 이리듐화합물, 주석화합물, 티타늄화합물, 팔라듐화합물, 탄탈륨화합물, 로듐화합물, 루테늄화합물 중에서 선택된 어느 하나 또는 조합으로 코팅된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기는, 소변기에서 냄새의 원인인 미생물을 살균하면서, 소변기를 세정한다. 유지 보수의 편리성을 위해 상기 전기 분해 전극(150)의 교환도 가능하며, 화장실 벽 속에 설치된 기존 매립형 소변 세정기와의 교체도 가능한 구조로 설치 및 유지 보수에 드는 비용을 최소화하는 효과가 있다.

나아가 본 발명에 의한 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기는 추가적인 소금, 탄산칼륨, 염산 등의 촉매를 사용하여 소변기 살균, 탈취, 세정에 필요한 살균력, 탈취력, 세정력을 강력하게 조절할 수 있는 기능을 구비하여 화학 세정제를 과도하게 사용하여 생기는 세정후 폐수 처리 비용도 절감하는 효과를 가지고 있다.

도 1은 종래기술에 의한 소변 세정기를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 구체적인 실시 예에 의한 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성 블럭도.
도 3은 본 발명에 의한 구체적인 실시 예인 세정력 강화 촉매 주입이 가능한 투입구가 갖춰진 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성 블럭도.
도 4는 본 발명에 의한 구체적인 실시 예인 세정력 조절 수단을 갖춘 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성 블럭도.

본 발명에 따른 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명에 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.

본 발명에 따른 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성은, 전기 분해 장치와 세정력 조절 수단 그리고 동작 감지 센서를 포함하여 구성하되, 상기 전기 분해 장치는 전기 분해 전극에 전류를 흐르게 하는 전류제어 수단을 포함한다.

도 2는 본 발명에 의한 구체적인 실시 예에 의한 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성 블럭도이다. 수돗물을 직접 전기 분해하여 살균력을 가진 살균수로 만든 후, 소변기 세정에 사용할 수 있다.

수돗물을 전기 분해하면 살균수가 되는 이유는 전기 분해로 수돗물 속에 생성되는 혼합산화제 때문이다. 상기 혼합산화제에 의하여 산화 및 살균 작용이 원활하게 이루어진다. 상기 전기 분해가 이루어진 후에는 잔류성이 높은 HOCl과 음이온에 의하여 높은 살균력이 유지되는 살균수가 만들어진다.

본 발명의 구체적인 실시 예에 의한 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기에서의 미생물의 살균 원리를 보충 설명하여 냄새 제거의 원리를 설명한다.

잔류염소가 수돗물에 존재할 때, 수돗물을 전기 분해하면 전기 분해 전극(150) 사이에 형성된 전기의 전도 경로에 의해 수돗물 분자가 분해되어 O^-, OH^-, O₃ ^- , HOCl, H₂O₂ 등 살균제 및 산화제가 생성되는데 이를 혼합산화제라 부른다.

상기와 같은 과정에서 박테리아는 전기적 흡착(electrosorption)에 의해 제거되고, 기타 미생물은 e^-과의 반응에 의한 직접적인 전기 분해 반응으로 제거된다. 즉, 직접 산화 반응에 의해, 저수조 1(140) 안의 미생물과 세균을 억제 및 제거가 가능하다.

또한, 상기 혼합산화제에 의해 미생물은 간접 산화로 불활성화되어 살균되고, 냄새 원인 미생물이 살균되면 탈취까지 이루어지게 되어 소변기에서 냄새를 제거할 수 있다.

혼합산화제중 강한 잔류성을 가진 차아염소산의 살균력을 살펴보면, 물속 유리 잔류 염소(free available chlorine)는 차아염소산 이온(OCl-)과 차아염소산(HOCl)으로 존재하며, 차아염소산이 차아염소산 이온보다 80배 강한 살균력을 가지고 있다. 그래서, 유리 잔류 염소의 살균력은 대부분 차아염소산 때문이다.

상기 차아염소산은 세균 및 미생물을 살균 및 제거할 수 있는 살균수의 주성분이 된다. 유리 잔류 염소의 농도와 접촉 시간에 따른 병원성 미생물 소독효과가 표 1에 잘 나타나 있다.

미생물	유리잔류염소(20-25도) ppm	접촉시간	비고 (CT,20-25도)
대장균(E. Coil)	0.055	1분	0.055
All Vegetative Bacteria	0.2	30초	0.1
정제 아데노바이러스	0.2	40~50초	0.13~0.17
폴리오바이러스	0.2 ~ 1.0	3~10분	0.6~10

또한, 상기 차아염소산(HOCl)은 2007년 11월 식품의약품안전청에서 식품첨가물로 지정받아 그 안전성을 인정받았고, 전기 분해로 만들어지는 차아염소산은 인체에 무해할 뿐만 아니라 다양한 병원균을 살균하는데 효과적인 성분으로 알려져 있다.

도 3은 본 발명에 의한 구체적인 실시 예인 세정력 강화 촉매 주입이 가능한 투입구가 갖춰진 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성 블럭도이다. 촉매를 수돗물에 넣고 전기 분해를 행하면 훨씬 강한 세정력을 가진 살균수가 만들어진다. 그러한 촉매를 넣고 관리하기 위한 저수조 2가 필요하다. 나아가 저수조 2는 촉매를 보충하기 위한 투입구가 별도로 마련되어 유지 보수가 편리하다.

또한, 촉매로 사용되는 소금(염화나트륨)과 염산의 염소도 차아염소산이 되어 냄새 원인이 되는 미생물을 간접 산화시켜 살균하고 이 살균 작용으로 냄새도 제거된다. 또한, 전기 분해된 물은 이온들이 다량 함유되어 있어 계면 활성력이 생기게 되어 소변기 세정에도 좋은 효과를 낸다.

도 4는 본 발명에 의한 구체적인 실시 예인 세정력 조절 수단을 갖춘 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기의 구성 블럭도이다. 촉매를 사용하여 일정한 세정력을 유지할 수 있지만 때때로 강한 세정력과 살균력이 필요한 경우엔 촉매의 양뿐만아니라 전기 분해 전압과 시간을 조절하여 세정력을 강하게 조절할 수 있다. 구체적으로 설명하면 강력한 살균력, 탈취력, 그리고 세정력이 필요할 때에는 세정력 조절 판넬(172)을 사용하여 촉매의 양을 늘리거나 전기 분해 전압과 시간을 조절하여 강력한 살균력, 탈취력, 그리고 세정력을 갖는 물로 만들어 사용한다.

소변 세정기에 사용된 한 쌍의 전기 분해 전극(150)은 두께가 얇은 사각형 판상으로 구성된다. 본 발명의 구체적인 실시 예에서는 전기 분해 전극(150)이 다수 개의 홀이 형성된 평판형인 것으로 하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 전기 분해 전극(150)은 다수 개의 홀이 형성된 그물(mesh)형 또는 원통형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 전기 분해 전극(150)은 지르코늄, 지르코늄화합물, 티타늄, 티타늄화합물 중에서 선택된 어느 하나 또는 조합한 재질이고, 백금화합물, 이리듐화합물, 주석화합물, 티타늄화합물, 팔라듐화합물, 탄탈륨화합물, 로듐화합물, 루테늄화합물 중에서 선택된 어느 하나 또는 조합으로 코팅된 것으로 사용한다.

상기 전기 분해 전극에 공급되는 전류는 전기 분해 전극의 스케일 발생을 억제하기 위하여 전류의 방향을 번갈아 가며 구동한다.

본 발명의 구체적인 실시 예에서는 한 쌍의 전기 분해 전극(150)이 구비되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계 조건 및 수처리 공정의 필요에 따라 한 쌍 이상의 전극으로 구성될 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100 : 전원공급부 110 : 제어부
120 : 동작 감지 센서 130 : 솔레노이드 밸브 1
140 : 저수조 1 150 : 전기 분해 전극
160 : 솔레노이드 밸브 2 170 : 저수조 2
171 : 저수조 2 투입구 172 : 세정력 조절 판넬

Claims (5)

1. 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기에 있어서,
   전기 분해 장치와 세정력 조절 수단을 포함하여 구성하되,
   상기 세정력 조절 수단은 촉매의 양을 조절하며 공급하는 공급 수단; 및
   상기 전기 분해 장치에 공급되는 전원의 전압과 전압 공급 시간을 수동 또는 자동으로 조절하는 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 촉매는 염산, 염화나트륨 또는 탄산칼륨 중 적어도 하나 이상의 성분을 함유한 액체인 것을 특징으로 하는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 촉매의 양을 조절하며 공급하는 공급 수단으로 수동 또는 자동으로 작동하는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 전기 분해 장치에 공급되는 전원은 외부 전원 또는 배터리로부터 공급받는 것을 특징으로 하는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 전기 분해 장치의 전극은 지르코늄, 지르코늄화합물, 티타늄, 티타늄화합물 중에서 선택된 어느 하나 또는 조합한 재질이고, 백금화합물, 이리듐화합물, 주석화합물, 티타늄화합물, 팔라듐화합물, 탄탈륨화합물, 로듐화합물, 루테늄화합물 중에서 선택된 어느 하나 또는 조합으로 코팅된 것을 특징으로 하는 전기 분해 전극을 구비한 소변 세정기.

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