KR101402227B1 - 수처리장치 - Google Patents

Abstract

수처리장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 수처리장치는: 배관 사이를 연결하는 설치관과, 설치관에 구비되어 설치관을 통과하는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시키는 수산기발생부 및 수산기발생부를 설치관에 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수처리장치{WATER TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 수처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관 사이에 구비되고, 배관을 흐르는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시킴으로써, 배관의 물떼 또는 스케일을 제거할 수 있고, 수산기가 포함된 살균수를 제공할 수 있는 수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가습기, 공기청정기 등의 물속에 수산기발생장치를 설치하며, 설치된 수산기발생장치는 비교적 안정된 저전압 DC전원을 입력받아 음전극과 양전극 사이에서 방전을 유도하여 전기적 에너지를 띤 저온 플라즈마를 발생시킨다.

즉, 수산기는 고체, 액체, 기체에 이온 제4의 물질이라고 일컬어지는 플라즈마 상태에서 만들어지는 일종의 산소 음이온계 물질로서, 현존하는 물질 중에서 살균, 소독, 분해 능력이 오존과 염소보다 2배 이상 강력하고, 인체에는 전혀 해가 없는 천연물질로 알려져 있다.

이처럼 발생된 저온 플라즈마는 물속에 수산기(OH-)를 생성하여 물속에 존재하고 있는 세균 및 녹조류 등을 제거하며, 물속에서 세균 번식을 방지하고, 살균하여 물의 오염으로 인한 2차 오염을 방지한다.

한편, 국내 공개특허 제10-2010-0084735호(공개일:2010.07.28)에는 "이동형 수산기 발생장치"가 개시되어 있다.

일반적인 수산기발생장치는 수조바닥 또는 제품바닥에 고정 부착하여 사용함으로써, 사용용도가 제한되어 여러 용도로 사용할 수 없고, 전극과 전원공급부가 납땜 또는 스포트용접 등의 방법을 사용함으로써, 부피가 커지고, 재료가 낭비되며, 방수처리가 어려운 문제점을 지닌다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 배관을 흐르는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시켜 수산기에 의해 배관의 청결을 유지할 수 있으며, 수산기가 포함된 살균수로 살균할 수 있는 수처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 선택적으로 일반수와 살균수를 사용할 수 있는 수처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 수처리장치는: 배관 사이를 연결하는 설치관과, 상기 설치관에 구비되어 상기 설치관을 통과하는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시키는 수산기발생부 및 상기 수산기발생부를 상기 설치관에 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 설치관은 상기 배관보다 넓은 직경을 갖는 메인관 및 상기 메인관의 양단에 구비되어 상기 배관과 상기 메인관을 연결하는 연결관을 포함한다.

또한, 상기 수산기발생부는 외부전원과 연결되는 복수개의 양전극부와, 상기 복수개의 양전극부와 교대로 적층되고, 외부전원과 연결되는 복수개의 음전극부 및 상기 복수개의 양전극부와 상기 복수개의 음전극부 각 사이에 구비되어 상호 이격시키고, 상기 복수개의 양전극부끼리 전기적으로 연결되고, 상기 복수개의 양전극부끼리 전기적으로 연결되도록 하는 전극가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극가이드부는 상기 복수개의 양전극부와 상기 복수개의 음전극부 각 사이에 구비되어 상호 이격시키는 절연부재 및 상기 절연부재에 의해 이격되어 배치된 각각의 상기 복수개의 양전극부와 상기 복수개의 음전극부에 외부전원을 인가하는 한 쌍의 전극봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연부재에는 상기 전극봉이 관통되는 개구홀이 형성되고, 상기 개구홀에는 상기 복수개의 양전극부끼리 전기적으로 연결되고, 상기 복수개의 음전극부끼리 전기적으로 연결되도록 연결부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 양전극부, 상기 복수개의 음전극부는 메쉬타입으로 이루어지고, 상기 복수개의 절연부재는 타공형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수처리장치는 배관을 흐르는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시킴으로써, 수산기에 의해 배관의 물떼 또는 스케일을 제거할 수 있어 배관의 청결을 유지할 수 있는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 배관으로부터 제공되는 물이 수산기발생부에 의해 살균수로 제공될 수 있어 살균수를 이용하여 다양한 용도를 사용할 수 있는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 배관보다 넓은 직경을 갖는 설치관에 의해 배관을 흐르는 물의 유속을 느리게 할 수 있어 수산기 발생효율을 향상시키며, 수산기발생부의 조립구조를 개선하여 소형화 및 조립성을 향상시키는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 설치관내에 수산기발생부를 모듈화함으로써, 배관에 설치성이 용이한 효과를 지닌다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 수산기발생부를 보인 분해사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 수산기발생부를 보인 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 제1변형예를 보인 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 제2변형예를 보인 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수처리장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 수산기발생부를 보인 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 수산기발생부를 보인 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치(100)는 설치관(110), 수산기발생부(120) 및 고정부(160)를 포함한다.

설치관(110)은 배관(10)과 배관(10) 사이에 구비된다. 설치관(110)은 배관(10)보다 넓은 직경을 갖는 메인관(112) 및 메인관(112)의 양단에 구비되어 배관(10)과 메인관(112)을 연결하는 연결관(115)을 포함한다.

본 실시예에서는 설치관(110)이 배관(10)과 배관(10) 사이에 구비되는 원형관으로 도시하였지만, 이에 한정한 것이 아니며 다각관 형태로 이루어질 수 있는 등 다양한 변경이 가능하다.

연결관(115)은 배관(10)의 내경에 삽입되는 삽입부(116)와 설치관(110)이 삽입될 수 있는 장착부(117)로 이루어진다. 즉, 도 3에서 도시된 바와 같이 삽입부(116)는 배관(10)에 삽입되도록 배관(10)의 내경과 같은 외경을 지니며, 장착부(117)는 설치관(110)의 외경보다 큰 내경을 지닌다.

그리고, 배관(10)과 연결관(115), 연결관(115)과 메인관(112)의 이음부에는 씰링부재(118)가 구비되며, 각 관의 연결은 억지끼움된다.

설치관(110) 내부에는 배관(10)을 따라 설치관(110)을 통과하는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시키는 수산기발생부(120)가 구비된다.

수산기발생부(120)는 외부전원과 연결되는 복수개의 양전극부(130)와, 복수개의 양전극부(130)와 교대로 적층되고, 외부전원과 연결되는 복수개의 음전극부(140) 및 복수개의 양전극부(130)와 복수개의 음전극부(140) 각 사이에 구비되어 상호 이격시키고, 복수개의 양전극부(130)끼리 전기적으로 연결되고, 복수개의 음전극끼리 전기적으로 연결되도록 하는 전극가이드부(150)를 포함한다.

양전극부(130)와 음전극부(140)는 전도체의 금속재질로 이루어지는데, SUS304판재 또는 티타늄에 백금족 계열의 금속을 진공증착 또는 도금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 전극가이드부(150)는 복수개의 양전극부(130)와 복수개의 음전극부(140) 각 사이에 구비되어 상호 이격시키는 절연부재(152) 및 절연부재(152)에 의해 이격되어 배치된 각각의 복수개의 양전극부(130)와 복수개의 음전극부(140)에 외부전원을 인가하는 한 쌍의 전극봉(154)을 포함한다.

여기서, 양전극부(130)와 음전극부(140)의 적층을 살펴보면, 도 4와 도 5에서 도시된 바와 같이 복수개의 양전극부(130)는 일측방향으로 돌출되고, 복수개의 음전극부(140)는 타측방향으로 돌출되도록 각각의 전극부가 지그재그로 적층된다. 그리고, 양전극부(130)와 음전극부(140) 사이사이에 구비되는 절연부재(152)도 교대로 일측방향과 타측방향으로 돌출되도록 적층된다. 이때, 한 쌍의 전극봉(150)은 복수개의 양전극부(130)의 돌출부위와 복수개의 음전극부(140)의 돌출부위에 각각 관통된다.

즉, 양전극부(130)와 음전극부(140)의 돌출부위에는 전극봉(154)이 관통되기 위한 관통홀이 형성되고, 동일전극부의 관통홀은 동일선상에 위치되는 것이다.

그리고, 절연부재(152)에는 전극봉(154)이 관통되는 개구홀(153)이 형성되고, 개구홀(153)에는 복수개의 양전극부(130)끼리 전기적으로 연결되고, 복수개의 음전극부(140)끼리 전기적으로 연결되도록 연결부재(156)가 구비된다.

연결부재(156)는 링형상으로 이루이지며, 전극봉(154)에 끼워진다. 그리고, 절연부재(152)의 개구홀(153)은 연결부재(156)를 수용하도록 연결부재(156)의 직경과 동일한 직경으로 이루어진다.

상기한 상태로 각각의 전극부에 압력을 가하여 밀착시키면, 양전극부(130)와 음전극부(140) 각각의 절연부재(152)의 두께만큼 이격되고, 동일 전극부는 연결부재(156)에 면접촉되어 통전되게 된다.

이처럼, 동일전극부끼리만 통전되게 하고 양전극부(130)와 음전극부(140)가 전극봉(154)에 의해 교대로 적층되는 구조에 의해 수산기발생부(120)를 카트리지 형식으로 형성할 수 있다.

이때, 연결부재(156)는 동일 전극부가 통전되게 하는 것으로, 티타늄에 백금족 계열의 금속을 도금 또는 진공증착하여 형성된다. 그리고, 절연부재(152)는 통전을 막는 것으로 PVC, ABS, PC 등 절연이 가능한 재질로 이루어진다.

그리고, 설치관(110) 내부를 흐르는 물의 흐름을 방해하지 않도록 복수개의 양전극부(130)와, 복수개의 음전극부(140)는 메쉬타입으로 이루어지고, 복수개의 절연부재(152)는 타공형성된다.

이러한, 수산기발생부(120)는 고정부(160)에 의해 설치관(110) 내부에 고정된다. 고정부(160)는 중공 형성되며, 내부에 수산기발생부(120)가 수용되도록 공간부가 형성되는 하우징(162)과, 하우징(162)에 수용된 수산기발생부(120)의 이탈을 방지하도록 하우징(162)에 결합되는 캡(164)을 포함한다. 캡(164) 또한 물의 흐름을 방해하지 않도록 중앙이 개구되는 것은 당연하다.

그리고, 양전극부(130)와 음전극부(140)에 각각 외부전원을 공급하는 한 쌍의 전극봉(154)은 캡(164)의 외측으로 연장되어 절곡되고, 설치관(110)의 외측으로 돌출되어 외부전원과 연결된다.

한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 제1변형예를 보인 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 제2변형예를 보인 도면이다.

도 6을 참조하면, 배관(10)의 사이에 복수개의 수처리장치(100)가 구비되어 배관(10)을 흐르는 물의 전기분해하여 더 많은 수산기를 발생시켜 살균력을 향상시키는 구조를 지닐 수 있다.

그리고, 도 7을 참조하면, 일반수와 살균수를 겸용으로 사용할 수 있는 구조로서, 본 발명에 따른 수처리장치(100)가 바이패스관(30)에 연결되고, 사용자의 선택에 따라 일반수 또는 살균수를 사용할 수 있다.

즉, 주배관(20)과 바이패스관(30)이 구비되고, 주배관(20)과 바이패스관(30)에는 각각 전자밸브(40)가 구비되며, 바이패스관(30) 사이에는 수처리장치(100)가 구비된다.

그리고, 전자밸브(40)는 제어부(미도시)의 제어에 의해 선택적으로 개폐되어 일반수 또는 살균수를 선택적으로 사용할 수 있는 것이다.

상기한 제1변형예와 제2변형예에 구비되는 수처리장치(100)의 자세한 설명은 상술한 것으로 대신한다.

상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리장치(100)의 조립을 살펴보면, 수산기발생부(120)는 복수개의 양전극부(130)와 복수개의 음전극부(140)가 절연부재(152)에 의해 상호 이격되며, 교대로 적층된다. 그리고, 한 쌍의 전극봉(154)이 각 전극의 돌출부위에 형성된 관통홀을 통해 관통되고, 전극봉(154)에는 양전극부(130)는 양전극부(130)끼리 음전극부(140)는 음전극부(140)끼리 통전시키는 링형상의 연결부재(156)가 구비된다.

따라서, 다른 전극부끼리는 절연부재(152)에 의해 일정간격 이격되고, 동일 전극부끼리는 연결부재(156)에 의해 통전된다. 그리고, 연결부재(156)에 의해 동일전극부는 면접촉되므로 견고한 접지상태를 유지할 수 있다.

또한, 양전극부(130)와 음전극부(140)의 적층 높이를 가변시킬 수 있어 용량별 제작이 가능하다.

이는 일반적인 수산기 발생 모듈의 조립 형태에서 볼 수 있는 납땜, 스포트용접 등의 방법을 사용하여 연결한 후 방수 구조를 갖도록 에폭시, 우레탄, 고무 등으로 몰딩하는 작업을 제거할 수 있어 조립성이 향상되고, 방수 구조가 제거된 전극부는 수산기 발생량을 극대화하여 전극의 가용성을 높이며,제품의 크기가 커지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 방수 불량이 발생되어 납땜한 부위 또는 스포트용접 부위가 부식되거나 오염물질(납, 녹등)이 외부로 유출되는 단점을 방지할 수 있다.

이러한, 수산기발생부(120)는 고정부(160)에 수용되어 메인관(112) 내부에 고정된다. 이때, 전극봉(154)의 고정부(160)의 외부로 돌출되어 절곡되고 메인관(112)의 외부로 돌출된다.

상기한 상태에서 메인관(112)의 양측에 연결관(115)을 끼워 조립한 후, 각 연결관(115)을 배관(10)의 내부에 끼워 고정한다.

배관(10), 연결관(115) 및 메인관(112)의 사이에는 씰링부재(118)가 구비되어 밀폐된다.

이후, 전극봉(154)을 통해 외부전원이 인가되면, 설치관(110) 내부에 구비되는 수산기발생부(120)는 비교적 안정된 저전압 DC전원을 입력받아 양전극부(130)와 음전극부(140) 사이에서 방전을 유도하여 수산기가 발생된다.

설치관(110)은 배관(10)보다 큰 직경으로 이루어져 배관(10)을 흐르는 물은 유속이 느려져 살균효율이 향상된다. 따라서, 배관(10)을 통해 수산기가 포함된 물을 이용하여 과일, 야채 표면에 묻어 있는 농약을 제거할 수도 있고, 화장실에 공급될 경우, 오줌 속에 포함되어 요소와 반응하여 중화작용을 하여 암모니아 냄새를 제거할 수도 있고, 알칼리, 산성수가 호합된 수산기가 포함된 물은 배관(10) 내부에 묻어 있는 물떼 또는 스케일을 제거할 수도 있다.

또한, 물속에 포함되어 있는 수산기는 기포 형태이므로 공기중으로 방출되면서 탈취 또는 살균 작용의 성능을 지니므로 수처리장치(100)를 통해 제공되는 물은 다양하게 사용될 수 있다.

한편, 도 6에서 도시된 바와 같이 배관(10)에 복수개의 수처리장치(100)가 구비되어 살균력을 배가할 수도 있고, 도 7에서 도시된 바와 같이 주배관(20)과 바이패스관(30)을 구비하고 바이패스관(30)에 수처리장치(100)를 설치하여, 제어부에 의한 전자밸브(40)의 제어에 의해 선택적으로 일반수 또는 살균수를 제공할 수도 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 수처리장치에 의하면, 배관을 흐르는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시켜 수산기가 포함된 물에 의해 배관의 청결을 유지할 수 있으며, 살균성능을 다양하게 이용할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 수처리장치 110 : 설치관
112 : 메인관 115 : 연결관
116 : 삽입부 117 : 장착부
118 : 씰링부재 120 : 수산기발생부
130 : 양전극부 140 : 음전극부
150 : 전극가이드부 152 : 절연부재
153 : 개구홀 154 : 전극봉
156 : 연결부재 160 : 고정부
162 : 하우징 164 : 캡

Claims (7)

1. 배관 사이를 연결하는 설치관;
   상기 설치관에 구비되어 상기 설치관을 통과하는 물을 전기분해하여 수산기를 발생시키는 수산기발생부; 및
   상기 수산기발생부를 상기 설치관에 고정하는 고정부를 포함하고;
   상기 수산기발생부는 외부전원과 연결되는 복수개의 양전극부;
   상기 복수개의 양전극부와 교대로 적층되고, 외부전원과 연결되는 복수개의 음전극부; 및
   상기 복수개의 양전극부와 상기 복수개의 음전극부 각 사이에 구비되어 상호 이격시키고, 상기 복수개의 양전극부끼리 전기적으로 연결되고, 상기 복수개의 음전극부끼리 전기적으로 연결되도록 하는 전극가이드부를 포함하며;
   상기 전극가이드부는 상기 복수개의 양전극부와 상기 복수개의 음전극부 각 사이에 구비되어 상호 이격시키는 절연부재; 및
   상기 절연부재에 의해 이격되어 배치된 각각의 상기 복수개의 양전극부와 상기 복수개의 음전극부에 외부전원을 인가하는 한 쌍의 전극봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 설치관은 상기 배관보다 넓은 직경을 갖는 메인관; 및
   상기 메인관의 양단에 구비되어 상기 배관과 상기 메인관을 연결하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 복수개의 양전극부는 일측방향으로 돌출되고, 상기 복수개의 음전극부는 타측방향으로 돌출되도록 각각의 전극부가 지그재그로 적층되고;
   상기 양전극부와 상기 음전극부의 사이사이에 구비되는 상기 절연부재도 교대로 일측방향과 타측방향으로 돌출되도록 적층되며;
   상기 한 쌍의 전극봉은 상기 복수개의 양전극부의 돌출부위와 상기 복수개의 음전극부의 돌출부위에 각각 관통되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 절연부재에는 상기 전극봉이 관통되는 개구홀이 형성되고;
   상기 개구홀에는 상기 복수개의 양전극부끼리 전기적으로 연결되고, 상기 복수개의 음전극부끼리 전기적으로 연결되도록 연결부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 복수개의 양전극부, 상기 복수개의 음전극부는 메쉬타입으로 이루어지고;
   상기 복수개의 절연부재는 타공형성되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.

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