KR102046475B1 - 유로살균장치 및 이를 포함하는 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유로살균장치 및 상기 유로살균장치를 포함하는 정수장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치는, 유체가 토출되는 유로를 제공하는 출수부; 및 상기 유로의 내부에 펄스전압을 인가하는 펄스생성부를 포함할 수 있다.

Description

유로살균장치 및 이를 포함하는 정수장치 {Apparatus for sterilizing pipes and water purifying apparatus havig the same}

본 발명은 유로살균장치 및 이를 포함하는 정수장치에 관한 것으로서, 특히 펄스전압을 이용하여 유로를 살균할 수 있는 유로살균장치 및 이를 포함하는 정수장치에 관한 것이다.

산업이 발달함에 따라 생활하수나 대형공장의 오폐수로 인해 하천이나 호수 등의 수질이 점차 오염되고 있으며, 이러한 수질오염에 따라 복잡한 정화단계를 거쳐 수돗물을 생성해야 하는 등의 폐해가 생겨나고 있다. 이에 따라, 대형공장에서는 오폐수의 배출시 오염된 물을 정화시켜 배수하기 위해 다양한 정수방법이 사용되고 있으며, 가정에서는 수돗물을 바로 음용하지 아니하고 정수장치 등을 사용해 한 번 더 정수하여 음용하고 있다.

정수장치란 물리적, 화학적 방법으로 물을 걸러 불순물을 제거하는 기구를 통칭하며, 그 형태에 따라 정수된 물을 물탱크에 저장한 후 저장된 정수를 제공하는 물탱크형과, 정수 출수 요청이 입력되면 공급되는 원수를 필터로 여과하여 생성된 정수를 제공하는 직수형이 있다. 또한, 정수를 생성하는 방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 이온교환수지식, 증류식, 역삼투압식 등으로 나눌 수 있다.

다만, 상기 정수장치와 관련하여, 잔존 세균에 대한 심각성이 점차 사회문제화되어 가고 있는 실정이다. 특히, 세균이 발생하는 부위에 대하여 사용자의 손이 거의 미치지 않을뿐만 아니라, 형식적인 관리의 난제로 인하여 물탱크에서 발생되는 세균문제에 대하여는 현재까지도 거의 무방비 상태로 노출되어 있는 것이 현실이다. 특히, 최종 출수부가 공기중에 노출되어 있다보니 세균감염과 전이의 주 원인이 되어 오고 있다.

본 발명은 펄스전압을 이용하여 유로를 살균할 수 있는유로살균장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 펄스전압을 이용하여 유로를 살균할 수 있는 유로살균장치를 포함하는 정수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치는, 유체가 토출되는 유로를 제공하는 출수부; 및 상기 유로의 내부에 펄스전압을 인가하는 펄스생성부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 펄스생성부는, 상기 유로의 일측에 형성되는 제1전극; 상기 제1전극과 대향하고 기 설정값 이상의 간격을 유지하는 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 상기 펄스전압을 인가하는 펄스부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 펄스부는, 전압의 크기가 20~30kV이고, 펄스주기가 2000 ~ 4000㎲인 펄스전압을 생성할 수 있다.

여기서 상기 펄스생성부는, 상기 유체의 토출을 요청하는 출수신호가 입력되면, 상기 펄스전압을 상기 유로의 내부에 인가할 수 있다.

여기서 상기 펄스생성부는, 원기둥 형상의 옆면에 형성되는 제1전극; 상기 원기둥 형상의 중심축에 형성되는 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 상기 펄스전압을 인가하는 펄스부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 출수부는, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성되는 공간을 관통하는 적어도 1 이상의 유로를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치는, 공급되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부; 상기 정수를 목표온수온도로 가열하여 온수를 생성하는 히터부 및 상기 정수를 목표냉수온도로 냉각하여 냉수를 생성하는 냉각부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 온도조절부; 상기 정수, 온수 및 냉수가 토출되는 복수개의 유로를 제공하는 출수부; 및 상기 유로의 내부에 펄스전압을 인가하는 펄스생성부를 포함할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치 및 이를 포함하는 정수장치에 의하면, 펄스 전압 인가에 따른 즉각적인 살균효과를 얻을 수 있으며, 상기 펄스 전압 인가에 따른 유체의 온도상승이나 유체의 물성변화가 없이 살균할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치 및 이를 포함하는 정수장치에 의하면, 펄스 전압 인가에 따른 즉각적인 살균이 가능하므로 살균처리시간이 짧으며, 연속적인 살균처리가 가능하다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치를 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치의 펄스생성부를 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치를 나타내는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치를 나타내는 개략도이다.

도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치는 출수부(10) 및 펄스생성부(20)를 포함할 수 있다.

이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유로살균장치는, 유체를 외부로 공급하는 장치에 다양하게 활용될 수 있다. 구체적으로, 정수기, 이온수기, 커피메이커 등에 상기 유로살균장치가 활용될 수 있으며, 여기서는, 주로 정수기를 예로들어 설명한다.

출수부(10)는 유체가 토출되는 유로를 제공할 수 있다. 상기 유체는 상기 출수부(10)의 내부에 형성된 유로를 따라 이동할 수 있으며, 출수밸브(11)가 개방되면 용기(C)에 상기 유체를 제공할 수 있다. 상기 유체는 필터 등에 의하여 정화된 정수일 수 있지만, 공기 중의 세균 등의 미생물과 접촉하여 오염될 수 있다. 즉, 공기 중의 세균이 유체와의 접촉을 통하여 상기 유체의 내부에서 번식하는 등의 방식으로 상기 유체가 오염될 수 있다. 따라서, 상기 유체를 토출하여 사용자에게 제공하기 전에, 상기 유체에 대한 살균을 수행하여 사용자에게 깨끗한 물을 공급하도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 출수부(10)에 고전압의 펄스 전압을 인가하여 상기 세균 등의 미생물의 세포막 파괴를 유도하는 방식으로 미생물을 살균할 수 있다.

펄스생성부(20)는 상기 유로의 내부에 펄스전압을 인가하는 구성으로서, 상기 펄스생성부(20)가 상기 유로에 대하여 인가하는 펄스전압에 의하여 상기 세균 등의 미생물을 살균할 수 있다.

구체적으로, 상기 펄스생성부(20)는 2개의 전극 사이에 유체를 넣고 고전압의 펄스전압을 순간적으로 방전할 수 있다. 즉, 상기 펄스생성부(20)는 직류전원으로부터 공급받은 전기에너지를 커패시터(capacitor) 등의 충전기에 저장한 후, 스위칭을 통하여 상기 커패시터에 저장된 전기에너지를 방전하는 방식으로 상기 펄스전압을 인가할 수 있다. 여기서, 상기 고전압의 펄스전압으로는 익스포넨셜 웨이브 펄스(exponential wave pulse), 스퀘어 웨이브 펄스(square wave pulse), 삼각파(triangular wave pulse), 바이폴라 펄스(bipolar pulse), 진동펄스(oscillatory pulse) 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 익스포넨셜 웨이브와 스퀘어 웨이브를 사용할 수 있다.

상기 펄스 생성부(20)에서 고전압 펄스를 방전하면, 상기 유체 내부의 미생물은 세포막이 손상되어 사멸될 수 있다. 상기 미생물의 세포막에는 전하가 축적되어 있으므로, 외부에서 강한 전기장이 가해지면 상기 세포막 사이의 전위차가 증가하게 된다. 상기 세포막의 양쪽 표면에 위치하는 전하는 반대 전하를 가지므로 두 전하 사이에 인력이 작용하게 된다. 이러한 인력은 세포막을 압축시키고 막의 두께를 감소시킨다. 따라서, 두께가 감소된 세포막 사이의 인력은 더욱 증가하게 되고, 그 결과 증가된 인력은 세포막의 두께를 더욱 감소시킴과 동시에 세포막 양쪽의 같은 전하들은 반발력을 형성하게 된다. 이러한 작용이 계속되면 결국 세포막에 세공(pore)이 형성되고 외부 전기장의 세기가 일정한 수준 이상이 되면, 비가역성 세공이 형성되어 결국 세포막이 파괴되어 미생물은 사멸하게 된다.

여기서, 도2를 참조하면, 상기 펄스생성부(20)는 제1전극(21), 제2전극(22) 및 펄스부(23)를 포함할 수 있다. 도2(a)에 의하면, 제1전극(21)은, 상기 유로의 일측에 형성될 수 있으며, 제2전극(22)은, 상기 제1전극(21)과 대향하여 위치할 수 있다. 이때, 상기 제1전극(21)과 제2전극(22)은 기 설정값 이상의 간격을 유지할 수 있다.

상기 제1전극(21)과 제2전극(22)이 유로의 양단에 구비되어 있으므로, 이후, 펄스부(23)가 상기 제1전극(21)과 제2전극(22) 사이에 상기 펄스전압을 인가하면, 상기 유로 내부를 흐르는 유체에 대한 살균을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 펄스부(23)는 전압의 크기가 20~30kV이고, 펄스주기가 2000~4000㎲인 펄스전압을 생성하여 인가할 수 있다.

추가적으로, 도2(b)를 참조하면, 상기 펄스생성부(20)는 원기둥 형상의 옆면에 형성되는 제1전극(21)과 상기 원기둥 형상의 중심축에 형성되는 제2전극(22)을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 도2(a)와 달리 복수개의 유로(10a, 10b)가 상기 제1전극(21) 및 제2전극(22) 사이에 형성되는 공간을 관통할 수 있으므로, 복수개의 유로(10a, 10b)에 대하여 동시에 살균을 수행할 수 있다.

여기서, 상기 펄스생성부(20)는 상기 유체의 토출을 요청하는 출수신호가 입력되면, 상기 펄스전압을 상기 유로의 내부에 인가할 수 있다. 즉, 상기 유체가 토출되는 경우에만 상기 펄스전압을 인가하여 전력낭비를 방지할 수 있다. 따라서, 상기 펄스생성부(20)는, 상기 유체의 토출울 요청하는 출수신호가 입력되면 상기 펄스전압을 인가하여, 상기 유체에 대한 살균을 수행할 수 있다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치를 나타내는 개략도이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치는, 필터부(f), 온도조절부(31, 32, 33), 출수부(10) 및 펄스생성부(20)를 포함할 수 있다.

이하, 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치는, 외부로부터 원수를 공급받을 수 있으며, 상기 유입된 원수는 유로를 따라 이동할 수 있다. 상기 유로를 따라 이동한 원수는 필터부(f)로 공급될 수 있으며, 상기 필터부(f)는 상기 원수에 포함되는 이물질이나 오염물질 등을 여과하여 깨끗한 정수를 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기 필터부(F)는 세디먼트 필터(sediment filter), 프리카본 필터(pre-carbon filter), 역삼투 멤브레인 필터(reverse omosis membrane filter), 포스트 카본 필터(post-carbon filter) 및 나노필터(nano filter)를 포함하는 다양한 종류의 필터를 포함할 수 있다. 다만, 상기 필터부(F)에 구비되는 필터의 종류, 개수 및 순서는 상기 정수장치의 여과방식 또는 상기 정수장치(1000)에 요구되는 여과성능에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 필터부(f)에서 여과된 정수는 곧장 사용자에게 제공될 수도 있으나, 이후, 온도조절부(31, 32, 33)를 통하여 가열되거나 냉각된 후에 사용자에게 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 온도조절부(31, 32, 33)는 정수탱크(31), 온수탱크(33) 및 냉수탱크(32)를 포함할 수 있다. 상기 필터부(f)에서 여과된 상온의 정수는 상기 정수탱크(31)에 저장될 수 있으며, 이후 상기 정수는 온수탱크(33)나 냉수탱크(32)로 공급될 수 있다. 상기 온수탱크(33)에 공급된 정수는 상기 온수탱크(33)에 구비된 히터에 의하여 주기적으로 가열되어 기 설정된 목표온수온도를 가지는 온수가 될 수 있으며, 상기 냉수탱크(32)로 공급된 정수는 상기 냉수탱크(32)에 구비된 냉각기에 의하여 주기적으로 냉각되어 기 설정된 목표냉수온도를 가지는 냉수가 될 수 있다. 여기서는 정수탱크(31), 온수탱크(33) 및 냉수탱크(32)를 포함하는 저탕식 정수장치의 온도조절부(31, 32, 33)를 예시하였으나, 별도의 물탱크를 포함하지 않는 직수식 정수장치의 경우에는 필터부(f)에서 여과된 정수를 순간적으로 가열하거나 냉각하는 온도조절부를 포함할 수 있다.

이후, 상기 정수장치에서 생성된 정수, 냉수, 온수는 펄스생성부(20)를 거쳐 출수될 수 있다. 즉, 상기 정수, 냉수, 온수가 출수되는 각각의 유로(10a, 10b, 10c)에 대하여 상기 펄스생성부(20)가 살균동작을 수행할 수 있다. 따라서, 사용자에게 제공하기 직전에 상기 정수, 냉수, 온수에 포함된 세균 등의 미생물을 제거하는 것이 가능하다. 상기 펄스생성부(20)의 동작에 대하여는 앞서 설명하였으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

10: 출수부 11: 출수밸브
20: 펄스생성부 21: 제1전극
22: 제2전극 23: 펄스부
31: 정수탱크 32: 냉수탱크
33: 온수탱크

Claims (7)

1. 유체가 토출되는 유로를 제공하는 출수부; 및
   상기 유로의 내부에 펄스전압을 인가하는 펄스생성부를 포함하며,
   상기 펄스생성부는
   상기 유로의 일측에 형성되는 제1전극;
   상기 제1전극과 대향하고 기 설정값 이상의 간격을 유지하는 제2전극; 및
   상기 제1전극과 제2전극 사이에 상기 펄스전압을 인가하는 펄스부를 포함하며,
   상기 유로는 상기 제1전극 및 상기 제2전극과 이격된 유로살균장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 펄스부는
   전압의 크기가 20~30kV이고, 펄스주기가 2000 ~ 4000㎲인 펄스전압을 생성하는 유로살균장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 펄스생성부는
   상기 유체의 토출을 요청하는 출수신호가 입력되면, 상기 펄스전압을 상기 유로의 내부에 인가하는 유로살균장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 펄스생성부는
   상기 제1전극은 원기둥 형상의 옆면에 배치되며,
   상기 제2전극은 상기 원기둥의 중심축에 배치되는 유로살균장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 출수부는
   상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성되는 공간을 관통하는 적어도 1 이상의 유로를 포함하는 유로살균장치.
   
7. 공급되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부;
   상기 정수를 목표온수온도로 가열하여 온수를 생성하는 히터부 및 상기 정수를 목표냉수온도로 냉각하여 냉수를 생성하는 냉각부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 온도조절부;
   상기 정수, 온수 및 냉수가 토출되는 복수개의 유로를 제공하는 출수부; 및
   상기 유로의 내부에 펄스전압을 인가하는 펄스생성부를 포함하며,
   상기 펄스생성부는
   상기 유로의 일측에 형성되는 제1전극;
   상기 제1전극과 대향하고 기 설정값 이상의 간격을 유지하는 제2전극; 및
   상기 제1전극과 제2전극 사이에 상기 펄스전압을 인가하는 펄스부를 포함하며,
   상기 유로는 상기 제1전극 및 상기 제2전극과 이격된 정수장치.

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