KR102079084B1 - Apparatus for chlorine sterilization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 염소 살균 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양전지에 의해 충전되는 염소 살균용 이차전지가 적용된 염소 살균 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chlorine sterilization device, and more particularly, to a chlorine sterilization device to which a secondary battery for chlorine sterilization charged by a solar cell is applied.
일반적으로, 염소 살균 물질은 정수장, 하수처리장의 살균장치, 일반화학공장의 냉각용수 보일러, 발전소의 냉각수 처리, 음용수 처리장에서 사용되어 오염 용액을 살균하는 역할을 한다.In general, chlorine sterilization materials are used in water purification plants, sewage treatment plants for sterilization equipment, cooling water boilers in general chemical plants, cooling water treatment in power plants, and drinking water treatment plants to sterilize contaminated solutions.
이러한, 오염 용액을 살균하기 위하여, 염소 살균 물질을 약품 그대로 조달하여 정기적으로 공급하는 염소투입장치가 필요하며, 이들 장치는 모두 염소 살균 물질을 별도로 투입하여야 하므로 관리유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.In order to sterilize the contaminated solution, a chlorine injecting device is required to supply chlorine sterilizing material as it is and supply it regularly, and all of these devices require a separate input of chlorine sterilizing material. .
또한, 이러한 경우에는 염소 살균 물질을 주입하기 위하여 정량펌프가 사용될 수 있다. 정량펌프를 사용하는 경우에는 장시간 사용 시 정량펌프가 노화되거나, 비연속적으로 사용 시 부산물이 정량펌프에 석출되어 펌프작동이 비정상적으로 동작함으로 인하여 공급되는 염소 살균 물질이 일정치 않게 되는 문제점이 있다.In addition, in this case, a metering pump may be used to inject the chlorine sterilizing material. In the case of using a metering pump, there is a problem in that the chlorine sterilizing material supplied is not constant because the metering pump ages when used for a long time, or by-products precipitate in the metering pump when used discontinuously.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 일반적인 염소약품 또는 고체염소 등을 사용하지 않고 염소 살균용 이차전지의 충전 과정을 통해 염용액에 녹아있는 염분으로부터 생성된 염소 살균 물질을 이용하여 일반세균 또는 기타 미생물의 발생을 억제할 수 있는 염소 살균 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and uses chlorine sterilizing substances generated from salt dissolved in a salt solution through a charging process of a secondary battery for sterilizing chlorine without using a general chlorine drug or solid chlorine. An object thereof is to provide a chlorine sterilization device capable of suppressing the generation of general bacteria or other microorganisms.
또한, 본 발명은 태양전지에 의해 충전되는 염소 살균용 이차전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a secondary battery for chlorine sterilization charged by a solar cell.
또한, 본 발명은 태양전지를 이용하여 리튬 이온 전지를 먼저 충전한 후, 충전된 리튬 이온 전지를 이용하여 염소 살균용 이차전지를 충전하는 염소 살균 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a chlorine sterilization apparatus for charging a lithium ion battery first using a solar cell, and then charging a secondary battery for chlorine sterilization using the charged lithium ion battery.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood from the following description.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치는 태양전지; 및 상기 태양전지에 의해 전원을 공급받는 염소 살균용 이차전지;를 포함하고, 상기 염소 살균용 이차전지는, 염용액(salt solution)에 함침된 캐소드를 포함하는 양극부, 유기 전해질에 함침되는 애노드를 포함하는 음극부, 및 상기 양극부와 상기 음극부를 분리하는 고체 전해질을 포함할 수 있다.In order to achieve the above objects, a chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention includes a solar cell; And a secondary battery for chlorine sterilization supplied by the solar cell, wherein the secondary battery for chlorine sterilization comprises an anode impregnated in an organic electrolyte and an anode portion including a cathode impregnated in a salt solution. It may include a negative electrode portion comprising a, and a solid electrolyte separating the positive electrode portion and the negative electrode portion.
실시예에서, 상기 염소 살균 장치는 단락(close)되어 상기 태양전지와 상기 염소 살균용 이차전지를 연결하는 제1 스위치;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the chlorine sterilization device may further include a first switch that is closed and connects the solar cell and the secondary battery for chlorine sterilization.
실시예에서, 상기 염소 살균 장치는 단락되어 상기 염소 살균용 이차전지와 부하(load)를 연결하는 제4 스위치;를 더 포함하고, 상기 제4 스위치가 단락되는 경우, 상기 제1 스위치는 개방(open)될 수 있다.In an embodiment, the chlorine sterilization device is short-circuited to further include a fourth switch connecting the secondary battery for chlorine sterilization and a load; and when the fourth switch is short-circuited, the first switch is opened ( open).
실시예에서, 상기 부하는, UV(ultraviolet)-LED(light emitting diode)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the load may include an ultraviolet (UV) -light emitting diode (LED).
실시예에서, 상기 염소 살균 장치는 상기 태양전지에 의해 전원을 공급받는 리튬 이온 전지;를 더 포함하고, 상기 염소 살균용 이차전지는, 상기 리튬 이온 전지로부터 전원을 공급받을 수 있다. In an embodiment, the chlorine sterilization device further includes a lithium ion battery powered by the solar cell, and the secondary battery for chlorine sterilization may be supplied with power from the lithium ion battery.
실시예에서, 상기 염소 살균 장치는 단락(close)되어 상기 태양전지와 상기 리튬 이온 전지를 연결하는 제2 스위치; 및 단락되어 상기 리튬 이온 전지와 상기 염소 살균용 이차전지를 연결하는 제3 스위치;를 더 포함하고, 상기 제2 스위치가 단락되는 경우, 상기 제3 스위치는 개방(open)되고, 상기 제3 스위치가 단락되는 경우, 상기 제2 스위치는 개방될 수 있다.In an embodiment, the chlorine sterilization device is shorted (closed) and a second switch connecting the solar cell and the lithium ion battery; And a third switch short-circuited to connect the lithium ion battery and the secondary battery for chlorine sterilization. When the second switch is short-circuited, the third switch is opened and the third switch is opened. When is shorted, the second switch can be opened.
실시예에서, 상기 염소 살균 장치는 단락되어 상기 염소 살균용 이차전지와 부하(load)를 연결하는 제4 스위치;를 더 포함하고, 상기 제4 스위치가 단락되는 경우, 상기 제3 스위치는 개방될 수 있다.In an embodiment, the chlorine sterilization device is short-circuited and further includes a fourth switch for connecting the secondary battery for chlorine sterilization and a load. When the fourth switch is short-circuited, the third switch is opened. You can.
실시예에서, 상기 제4 스위치가 단락되는 경우, 상기 제2 스위치는 단락될 수 있다.In an embodiment, when the fourth switch is shorted, the second switch may be shorted.
실시예에서, 상기 제2 스위치가 단락된 후, 상기 제3 스위치가 단락될 수 있다.In an embodiment, after the second switch is shorted, the third switch may be shorted.
실시예에서, 염소 살균 장치는 덮개부; 및 염용액이 담긴 용기를 포함하는 몸체부;를 포함하고, 상기 덮개부는, 태양전지, 상기 태양전지에 의해 전원을 공급받는 염소 살균용 이차전지의 양극부의 캐소드, 유기 전해질에 함침되는 애노드를 포함하는 음극부 및 상기 양극부와 상기 음극부를 분리하는 고체 전해질을 포함할 수 있다.In an embodiment, the chlorine sterilization device comprises a lid portion; And a body part including a container containing a salt solution; and the cover part includes a solar cell, a cathode of a cathode part of a chlorine sterilizing secondary battery powered by the solar cell, and an anode impregnated with an organic electrolyte. It may include a negative electrode portion and a solid electrolyte separating the positive electrode portion and the negative electrode portion.
실시예에서, 상기 덮개부와 상기 몸체부가 결합되는 경우, 상기 양극부의 캐소드는 상기 염용액에 함침될 수 있다.In an embodiment, when the cover portion and the body portion are combined, the cathode of the anode portion may be impregnated with the salt solution.
실시예에서, 상기 덮개부와 상기 몸체부가 분리되는 경우, 상기 살균된 염용액은 상기 몸체부의 유통홀을 통해 외부로 배출될 수 있다.In an embodiment, when the cover part and the body part are separated, the sterilized salt solution may be discharged to the outside through a distribution hole of the body part.
상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific details for achieving the above objects will be clarified with reference to embodiments to be described later in detail with the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be configured in various different forms, to make the disclosure of the present invention complete and to those skilled in the art to which the present invention pertains ( Hereinafter, it is provided to fully inform the scope of the invention to "ordinary technical person").
본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양전지에 의해 충전되는 염소 살균용 이차전지를 적용함으로써, 별도의 외부 인가 전압 없이 구동이 가능하고, 별도의 소독 약품을 첨가하지 않고도 반영구적으로 사용 가능한 염소 살균 장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by applying a secondary battery for sterilization of chlorine charged by a solar cell, it can be driven without a separate external applied voltage, and can be used semi-permanently without adding a separate disinfecting chemical. Can provide.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양전지를 이용하여 먼저 리튬 이온 전지에게 전원을 공급하고, 충전된 리튬 이온 전지를 이용하여 염소 살균용 이차전지에게 전원을 공급함으로써, 태양전지가 작동하지 못하는 비오는 날이나 밤에도 리튬 이온 전지를 이용하여 염소 살균용 이차전지에게 전원을 공급할 수 있으며, 리튬 이온 전지를 이용하여 일정한 크기의 전압을 안정적으로 공급할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the solar cell is not operated by first supplying power to the lithium ion battery using the solar cell and supplying power to the secondary battery for chlorine sterilization using the charged lithium ion battery. Even on a rainy day or at night, a lithium ion battery can be used to supply power to a secondary battery for chlorine sterilization, and a lithium ion battery can be used to stably supply a voltage of a certain size.
본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the potential effects expected by the technical features of the present invention will be clearly understood from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치의 충전 회로도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균용 이차전지의 기능적 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이온 전지가 결합된 염소 살균 장치의 충전 회로도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치의 다른 기능적 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치의 방전 회로도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치의 성능 그래프를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치의 염소 살균의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치의 다른 성능 그래프를 도시한 도면이다.1 is a view showing a charging circuit diagram of a chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the functional configuration of a chlorine sterilizing secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a charging circuit diagram of a chlorine sterilization device incorporating a lithium ion battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing another functional configuration of a chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a discharge circuit diagram of a chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a performance graph of a chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an example of chlorine sterilization of a chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing another performance graph of the chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. The present invention can be applied to various changes, and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.
청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.Various features of the invention disclosed in the claims may be better understood in view of the drawings and detailed description. The devices, methods, manufacturing methods and various embodiments disclosed in the specification are provided for illustrative purposes. The disclosed structural and functional features are intended to enable those skilled in the art to specifically implement various embodiments and not to limit the scope of the invention. The terms and sentences disclosed are intended to illustrate various features of the disclosed invention in an easy-to-understand way, and are not intended to limit the scope of the invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지에 의해 충전되는 염소 살균용 이차전지가 적용된 염소 살균 장치를 설명한다. Hereinafter, a chlorine sterilization apparatus to which a secondary battery for chlorine sterilization charged by a solar cell according to an embodiment of the present invention is applied will be described.
본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치에 의해 살균되는 염용액(salt solution)은 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)을 포함하는 다양한 용액을 의미하며, 예를 들어, 해수, 염수 또는 염분 농축 폐수를 포함할 수 있다.Salt solution sterilized by a chlorine sterilization device according to an embodiment of the present invention means various solutions including sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Cl − ), for example, seawater, Brine or salt-concentrated wastewater.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치(100)의 충전 회로도를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a charging circuit diagram of a
도 1을 참고하면, 염소 살균 장치(100)는 염소 살균용 이차전지(110), 태양전지(120), 타이머(130) 및 제1 스위치(140-1)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
태양전지(120)는 염소 살균용 이차전지(110)의 충전에 필요한 전압을 공급할 수 있다. 즉, 태양전지(120)는 염소 살균용 이차전지(110)가 외부 인가 전압 없이 충전 과정을 수행하기 위한 광전압을 제공할 수 있다. 예를 들어, 태양전지(120)는 페로브스카이트 태양전지(perovskite solar cell, PSC), c-Si 태양전지, 실리콘 태양전지, 염료 감응형 태양전지, 화합물 반도체 태양전지 및 적층형 태양전지 중 하나를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 타이머(130)가 미리 설정된 시간 동안 동작하는 동안 제1 스위치(140-1)가 단락(close)됨에 따라 태양전지(120)와 염소 살균용 이차전지(110)는 연결되고, 태양전지(120)는 염소 살균용 이차전지(110)에 충전에 필요한 전압을 공급할 수 있다. In one embodiment, the
이후, 타이머(130)가 동작을 멈춘 경우 제1 스위치(140-1)가 개방(open)됨에 따라 태양전지(120)와 염소 살균용 이차전지(110) 간 연결이 끊어지고, 태양전지(120)는 염소 살균용 이차전지(110)에 전압 공급을 중단할 수 있다. Then, when the
본 발명의 다양한 실시예들에서 염소 살균 장치(100)는 도 1에 설명된 구성들이 필수적인 것은 아니어서, 도 1에 설명된 구성들보다 많은 구성들을 가지거나, 또는 그보다 적은 구성들을 가지는 것으로 구현될 수 있다.In various embodiments of the present invention, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균용 이차전지(110)의 기능적 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the functional configuration of a chlorine sterilization
도 2를 참고하면, 염소 살균용 이차전지(110)는 양극부(111), 음극부(113) 및 고체 전해질(115)을 포함할 수 있다. 양극부(111)는 염용액에 함침되는 캐소드(112)와 염용액이 담기는 용기를 포함한다. 여기서, 캐소드(112)는 염소 살균용 이차전지(110)의 충전 시 양극부(111)에서 이용되는 캐소드를 의미할 수 있다. 캐소드(112)는 카본 펠트, 카본 페이퍼, 카본 파이버, 금속 박막 또는 이들의 조합일 수 있는 양극 집전체 및 양극 집전체 상에 마련된 촉매층을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
양극부(111)와 음극부(113) 사이에는, 양극부(111)와 음극부(113)를 분리하면서, 염소 살균용 이차전지(110)의 충전 시, 나트륨 이온을 통과시키는 고체 전해질(예: 나시콘(NASICON))(115)이 위치할 수 있다.Between the
음극부(113)는 유기 전해질(예: TEGDME의 1M NaCF3SO3)에 함침되는 애노드(114)를 포함할 수 있다. 애노드(114)는 음극 집전체 및 음극 집전체 상에 위치하는 활물질층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 활물질층으로써 나트륨 금속이 사용될 수 있다. The
충전 시, 양극부(112)에서는 염소계 살균 물질이 생성되는 하기 <화학식 1> 내지 <화학식 3> 중 적어도 하나의 반응이 발생할 수 있다.At the time of charging, at least one reaction of the following <Formula 1> to <
이 경우, 염소계 살균 물질은 ClO-, HOCl 및 Cl2를 포함할 수 있다. 염용액은 염소계 살균 물질과 함께 일정 시간 동안 양극부(111)안에 보관되어, 염소계 살균 물질에 의해 살균될 수 있다. In this case, chlorine for disinfection is ClO - may include, HOCl and Cl 2. The salt solution is stored in the
일 실시예에서, 양극부(111)는 염용액이 공급되거나 살균된 염용액이 배출되는 유통홀을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 염소 살균 장치(100)는 충전 부산물(예: HCl)에 의한 염용액의 pH를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 센서는 양극부(111)의 염용액의 pH를 측정하여, pH 정보를 염소 살균 장치(100)에 포함된 제어부에게 전송할 수 있다. 이후, 제어부는 pH 정보에 기반하여, 양극부(111)의 염용액의 pH가 임계값 이하로 되는 경우, 제1 스위치(140-1)를 개방하여 충전 과정을 중단하도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 염소 살균 장치(100)는 염소 살균용 이차전지(110)에 의해 살균된 염용액의 pH를 적절하게 조절하여 염용액이 음용수로 사용되도록 할 수 있다.In one embodiment, the
본 발명의 다양한 실시예들에서 염소 살균 장치(100)는 도 2에 설명된 구성들이 필수적인 것은 아니어서, 도 2에 설명된 구성들보다 많은 구성들을 가지거나, 또는 그보다 적은 구성들을 가지는 것으로 구현될 수 있다.In various embodiments of the present invention, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이온 전지(150)가 결합된 염소 살균 장치(300)의 충전 회로도를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a charging circuit diagram of a
도 3을 참고하면, 염소 살균 장치(300)는 염소 살균용 이차전지(110), 태양전지(120), 타이머(130), 제2 및 제3 스위치(140-2, 140-3), 리튬 이온 전지(150) 및 LED(light emitting diode)(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
태양전지(120)는 리튬 이온 전지(150)의 충전에 필요한 전압을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 타이머(130)가 미리 설정된 시간 동안 동작하는 동안 제2 스위치(140-2)가 단락(close)됨에 따라 태양전지(120)와 리튬 이온 전지(150)는 연결되고, 태양전지(120)는 리튬 이온 전지(150)에 충전에 필요한 전압을 공급할 수 있다. The
일 실시예에서, 리튬 이온 전지(150)가 충전되는 동안, 태양전지(120)는 LED(160)에게도 전압을 공급할 수 있다. 이 경우, 전압 공급에 의해 LED(160)가 온(on)됨에 따라, 사용자는 리튬 이온 전지(150)가 충전되고 있음을 확인할 수 있다. 다른 실시예에서, LED(160)은 살균용 자외선을 방사하는 UV(ultraviolet)-LED를 포함할 수 있다. 이 경우, 염소 살균용 이차전지(110)에 의한 염소 살균 이전에, UV-LED를 통한 자외선 살균이 먼저 수행될 수 있다. In one embodiment, while the
타이머(130)가 동작을 멈춘 경우 제2 스위치(140-2)가 개방(open)됨에 따라 태양전지(120)와 리튬 이온 전지(150) 간 연결이 끊어지고, 태양전지(120)는 리튬 이온 전지(150)에 전압 공급을 중단할 수 있다. 일 실시예에서, 리튬 이온 전지(150)가 충전되는 동안 제3 스위치(140-3)는 개방되어 있을 수 있다. When the
이후, 충전된 리튬 이온 전지(150)는 염소 살균용 이차전지(110)의 충전에 필요한 전압을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 타이머(130)가 미리 설정된 시간 동안 동작하는 동안 제3 스위치(140-3)가 단락됨에 따라 리튬 이온 전지(150)와 염소 살균용 이차전지(110)가 연결되고, 리튬 이온 전지(150)는 염소 살균용 이차전지(110)의 충전에 필요한 전압을 공급할 수 있다. Thereafter, the charged
타이머(130)가 동작을 멈춘 경우 제3 스위치(140-3)가 개방됨에 따라 리튬 이온 전지(150)와 염소 살균용 이차전지(110) 간 연결이 끊어지고, 리튬 이온 전지(150)는 염소 살균용 이차전지(110)에 전압 공급을 중단할 수 있다. 일 실시예에서, 염소 살균용 이차전지(110)가 충전되는 동안 제2 스위치(140-2)는 개방되어 있을 수 있다. When the
상술한 바와 같이, 염소 살균 장치(300)는 태양전지(120)가 직접 염소 살균용 이차전지(110)에게 전원을 공급하지 않고, 먼저 리튬 이온 전지(150)에게 전원을 공급한 후, 충전된 리튬 이온 전지(150)가 염소 살균용 이차전지(110)에게 전원을 공급하기 때문에, 태양전지가 작동하지 못하는 비오는 날이나 밤에도 리튬 이온 전지(150)를 이용하여 염소 살균용 이차전지(110)에게 공급할 수 있으며, 리튬 이온 전지(150)를 이용하여 일정한 크기의 전압을 안정적으로 공급할 수 있다.As described above, in the
본 발명의 다양한 실시예들에서 염소 살균 장치(300)는 도 3에 설명된 구성들이 필수적인 것은 아니어서, 도 3에 설명된 구성들보다 많은 구성들을 가지거나, 또는 그보다 적은 구성들을 가지는 것으로 구현될 수 있다.In various embodiments of the present invention, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치(400)의 다른 기능적 구성을 도시한 도면이다.4 is a view showing another functional configuration of the
도 4를 참고하면, 염소 살균 장치(400)는 덮개부(410)와 몸체부(420)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
덮개부(410)는 염소 살균용 이차전지(110)의 캐소드(112), 음극부(113) 및 고체 전해질(115)과 태양전지(120)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 덮개부(410)는 리튬 이온 전지(150)를 더 포함할 수 있다. 몸체부(420)는 염소 살균용 이차전지(110)의 양극부(111)의 염용액이 담긴 용기를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 덮개부(410)가 몸체부(420)에 결합되는 경우, 덮개부(410)의 캐소드(112)는 몸체부(420)에 담긴 염용액에 함침되고, 고체 전해질(115)의 일면이 염용액과 접촉될 수 있다. 즉, 덮개부(410)가 몸체부(420)에 결합되는 경우, 태양전지(120) 또는 리튬 이온 전지(150)에 의해 염소 살균용 이차전지(110)가 충전됨에 따라, 염용액이 살균될 수 있다. 이후, 덮개부(410)가 몸체부(420)와 분리되는 경우, 몸체부(420)에 담긴 살균된 염용액은 몸체부(420)의 유통홀을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이 경우, 살균된 염용액은 살균 정도에 따라 음용수로 이용될 수 있다.In one embodiment, when the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균 장치(100)의 방전 회로도를 도시한 도면이다.5 is a view showing a discharge circuit diagram of a
도 5를 참고하면, 염소 살균 장치(100)는 염소 살균용 이차전지(110), 제4 스위치(140-4) 및 부하(load)(17)를 포함할 수 있다. 이 경우, 염소 살균용 이차전지(110)는 태양전지(120) 또는 리튬 이온 전지(150)에 의해 이미 충전되어 있을 수 있다. Referring to FIG. 5, the
일 실시예에서, 타이머(예: 도 1의 타이머(130))가 미리 설정된 시간 동안 동작하는 동안 제4 스위치(140-4)가 단락됨에 따라 염소 살균용 이차전지(110)와 부하(170)는 연결되고, 충전된 염소 살균용 이차전지(110)는 부하(170)의 동작에 필요한 전압을 공급할 수 있다. 이후, 타이머가 동작을 멈춘 경우 제4 스위치(140-4)가 개방됨에 따라 염소 살균용 이차전지(110)와 부하(170) 간 연결이 끊어지고, 염소 살균용 이차전지(110)는 부하(170)에 전압 공급을 중단할 수 있다. 부하(170)의 종류 및 설치된 위치는 제한되지 않으며, 부하(170)는 부하(170)의 목적 및 기능에 따라 염소 살균 장치(100)의 다양한 위치에 설치될 수 있다. In one embodiment, the
일 실시예에서, 부하(170)는 빛을 방사하는 LED를 포함할 수 있다. 이 경우, 부하(170)는 염소 살균용 이차전지(110)에 저장된 충전 전압을 공급 받아 온(on)되는 조명으로 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 부하(170)는 살균용 자외선을 방사하는 UV-LED를 포함할 수 있다. 이 경우, 염소 살균용 이차전지(110)에 의한 염소 살균 이후에, UV-LED를 통한 자외선 살균이 수행될 수 있다.In one embodiment, load 170 may include an LED that emits light. In this case, the
본 발명의 다양한 실시예에서, 도 5에 도시된 방전 회로도는 도 1의 충전 회로도와 결합되어 있을 수 있다. 이 경우, 염소 살균용 이차전지(110)가 방전되는 동안 도 1의 제1 스위치(140-1)는 개방될 수 있다.In various embodiments of the present invention, the discharge circuit diagram shown in FIG. 5 may be combined with the charging circuit diagram of FIG. 1. In this case, while the secondary battery for
또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, 도 5에 도시된 방전 회로도는 도 3의 충전 회로도와 결합되어 있을 수 있다. 이 경우, 염소 살균용 이차전지(110)가 방전되는 동안 도 3의 제3 스위치(140-3)는 개방될 수 있다. 이 때, 도 3의 제2 스위치(140-2)는 개방 또는 단락될 수 있는데, 만약 제2 스위치(140-2)가 단락되는 경우, 염소 살균용 이차전지(110)가 방전되는 동안 동시에 태양전지(120)가 리튬 이온 전지(150)에게 전압을 공급하여 리튬 이온 전지(150)가 충전될 수 있다.In addition, in various embodiments of the present invention, the discharge circuit diagram shown in FIG. 5 may be combined with the charging circuit diagram of FIG. 3. In this case, the third switch 140-3 of FIG. 3 may be opened while the secondary battery for
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균용 이차 전지(110)의 성능 그래프를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균용 이차 전지(110)의 염소 살균의 예를 도시한 도면이다.6 is a view showing a performance graph of a chlorine sterilizing
도 6을 참고하면, 1000ppm의 NaCl 염용액이 담긴 양극부를 포함하는 염소 살균용 이차전지를 0.5mA로 10시간 동안 충전하는 경우, 0.15ppm의 살균제가 생성되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, when charging a secondary battery for sterilization of chlorine containing a positive electrode portion containing a 1000 ppm NaCl salt solution at 0.5 mA for 10 hours, it can be seen that 0.15 ppm of disinfectant is produced.
이 경우, 도 7을 참고하면, 0.5mA로 3시간 동안 충전하는 경우, 일부 균과 곰팡이가 괴사하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 0.5mA로 10시간 충전하는 경우, 모든 균과 곰팡이가 괴사하여 완벽하게 살균된 것을 확인할 수 있다.In this case, referring to FIG. 7, when charging at 0.5 mA for 3 hours, it can be seen that some bacteria and mold are necrotic. In addition, when charging for 10 hours at 0.5mA, it can be confirmed that all the bacteria and molds are necrosized and completely sterilized.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 살균용 이차전지(110)의 다른 성능 그래프를 도시한 도면이다.8 is a view showing another performance graph of the
도 8을 참고하면, 1000ppm의 NaCl 농도에 대하여, 0.5mA에서의 작동 전압은 약 7V로, 다른 전류(mA)에 비해 높은 작동 전압을 가짐을 확인할 수 있다. 이 경우, 높은 전류를 인가할수록 염소 살균용 이차전지(110)의 살균제 생산 효율이 높기 때문에, 염소 살균용 이차전지(110)의 구동이 가능한 0.5 mA에서 다른 낮은 전류에서 보다 살균효율이 높다.Referring to Figure 8, for a NaCl concentration of 1000ppm, the operating voltage at 0.5mA is about 7V, it can be seen that it has a higher operating voltage than other current (mA). In this case, the higher the current is applied, the higher the production efficiency of the sterilant of the
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those skilled in the art will be able to make various changes and modifications without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in this specification are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to illustrate, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims, and it should be understood that all technical spirits within the scope equivalent thereto are included in the scope of the present invention.
100: 염소 살균 장치
110: 염소 살균용 이차전지
111: 양극부
112: 캐소드
113: 음극부
114: 애노드
115: 고체 전해질
120: 태양전지
130: 타이머
140-1, 140-2, 140-3, 140-4: 제1, 제2, 제3 및 제4 스위치
150: 리튬 이온 전지
160: LED
170: 부하
400: 염소 살균 장치
410: 덮개부
420: 몸체부100: chlorine sterilization device
110: secondary battery for chlorine sterilization
111: anode
112: cathode
113: cathode
114: anode
115: solid electrolyte
120: solar cell
130: timer
140-1, 140-2, 140-3, 140-4: first, second, third and fourth switches
150: lithium ion battery
160: LED
170: load
400: chlorine sterilization device
410: cover
420: body
Claims (12)
상기 태양전지에 의해 전원을 공급받는 리튬 이온 전지; 및
상기 리튬 이온 전지로부터 전원을 공급받는 염소 살균용 이차전지;
단락(close)되어 상기 태양전지와 상기 리튬 이온 전지를 연결하는 제2 스위치; 및
단락되어 상기 리튬 이온 전지와 상기 염소 살균용 이차전지를 연결하는 제3 스위치;
를 더 포함하고,
상기 염소 살균용 이차전지는,
염용액(salt solution)에 함침된 캐소드를 포함하는 양극부,
유기 전해질에 함침되는 애노드를 포함하는 음극부, 및
상기 양극부와 상기 음극부를 분리하는 고체 전해질을 포함하고,
상기 제2 스위치가 단락되는 경우, 상기 제3 스위치는 개방(open)되고,
상기 제3 스위치가 단락되는 경우, 상기 제2 스위치는 개방되는,
염소 살균 장치.
Solar cells;
A lithium ion battery powered by the solar cell; And
A secondary battery for chlorine sterilization supplied with power from the lithium ion battery;
A second switch that is closed and connects the solar cell and the lithium ion battery; And
A third switch shorted to connect the lithium ion battery and the chlorine sterilization secondary battery;
Further comprising,
The secondary battery for chlorine sterilization,
An anode portion including a cathode impregnated in a salt solution,
Cathode portion comprising an anode impregnated with the organic electrolyte, and
And a solid electrolyte separating the anode part and the cathode part,
When the second switch is short-circuited, the third switch is opened,
When the third switch is short-circuited, the second switch is opened,
Chlorine sterilization device.
단락(close)되어 상기 태양전지와 상기 염소 살균용 이차전지를 연결하는 제1 스위치;
를 더 포함하는,
염소 살균 장치.
According to claim 1,
A first switch that is closed and connects the solar cell and the secondary battery for chlorine sterilization;
Further comprising,
Chlorine sterilization device.
단락되어 상기 염소 살균용 이차전지와 부하(load)를 연결하는 제4 스위치;
를 더 포함하고,
상기 제4 스위치가 단락되는 경우, 상기 제1 스위치는 개방(open)되는,
염소 살균 장치.
According to claim 2,
A fourth switch shorted to connect the secondary battery for chlorine sterilization and a load;
Further comprising,
When the fourth switch is short-circuited, the first switch is opened,
Chlorine sterilization device.
상기 부하는, UV(ultraviolet)-LED(light emitting diode)를 포함하는,
염소 살균 장치.
According to claim 3,
The load includes an ultraviolet (UV) -light emitting diode (LED),
Chlorine sterilization device.
단락되어 상기 염소 살균용 이차전지와 부하(load)를 연결하는 제4 스위치;
를 더 포함하고,
상기 제4 스위치가 단락되는 경우, 상기 제3 스위치는 개방되는,
염소 살균 장치.
According to claim 1,
A fourth switch shorted to connect the secondary battery for chlorine sterilization and a load;
Further comprising,
When the fourth switch is shorted, the third switch is opened,
Chlorine sterilization device.
상기 제4 스위치가 단락되는 경우, 상기 제2 스위치는 단락되는,
염소 살균 장치.
The method of claim 7,
When the fourth switch is shorted, the second switch is shorted,
Chlorine sterilization device.
상기 제2 스위치가 단락된 후, 상기 제3 스위치가 단락되는,
염소 살균 장치.
According to claim 1,
After the second switch is shorted, the third switch is shorted,
Chlorine sterilization device.
염용액(salt solution)이 담긴 용기를 포함하는 몸체부;
를 포함하고,
상기 덮개부는,
태양전지,
상기 태양전지에 의해 전원을 공급받는 리튬 이온 전지,
상기 리튬 이온 전지로부터 전원을 공급받는 염소 살균용 이차전지,
단락(close)되어 상기 태양전지와 상기 리튬 이온 전지를 연결하는 제2 스위치, 및
단락되어 상기 리튬 이온 전지와 상기 염소 살균용 이차전지를 연결하는 제3 스위치를 포함하고,
상기 염소 살균용 이차전지는, 캐소드를 포함하는 양극부, 유기 전해질에 함침되는 애노드를 포함하는 음극부 및 상기 양극부와 상기 음극부를 분리하는 고체 전해질을 포함하고,
상기 제2 스위치가 단락되는 경우, 상기 제3 스위치는 개방(open)되고,
상기 제3 스위치가 단락되는 경우, 상기 제2 스위치는 개방되는,
염소 살균 장치.
Cover part; And
Body portion including a container containing a salt solution (salt solution);
Including,
The cover portion,
Solar Cell,
A lithium ion battery powered by the solar cell,
Secondary battery for chlorine sterilization, supplied with power from the lithium ion battery,
A second switch that is closed and connects the solar cell and the lithium ion cell, and
Short circuit to the lithium ion battery and a third switch for connecting the secondary battery for chlorine sterilization,
The secondary battery for chlorine sterilization includes a cathode portion including a cathode, a cathode portion including an anode impregnated with an organic electrolyte, and a solid electrolyte separating the anode portion and the cathode portion,
When the second switch is short-circuited, the third switch is opened,
When the third switch is short-circuited, the second switch is opened,
Chlorine sterilization device.
상기 덮개부와 상기 몸체부가 결합되는 경우, 상기 양극부의 캐소드는 상기 염용액에 함침되는,
염소 살균 장치.
The method of claim 10,
When the cover portion and the body portion are combined, the cathode of the anode portion is impregnated with the salt solution,
Chlorine sterilization device.
상기 덮개부와 상기 몸체부가 분리되는 경우, 상기 살균된 염용액은 상기 몸체부의 유통홀을 통해 외부로 배출되는,
염소 살균 장치.
The method of claim 11,
When the cover portion and the body portion are separated, the sterilized salt solution is discharged to the outside through the distribution hole of the body portion,
Chlorine sterilization device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180122527A KR102079084B1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Apparatus for chlorine sterilization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180122527A KR102079084B1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Apparatus for chlorine sterilization |
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ID=70291313
Family Applications (1)
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| KR1020180122527A KR102079084B1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Apparatus for chlorine sterilization |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100643591B1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-11-10 | 웅진코웨이주식회사 | Apparatus and method of producing electrolytic disinfection water |
| KR20090030972A (en) * | 2007-09-21 | 2009-03-25 | 삼성전기주식회사 | Method for manufacturing of hydrogen generating apparatus and hydrogen generating apparatus using the same |
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-
2018
- 2018-10-15 KR KR1020180122527A patent/KR102079084B1/en active IP Right Grant
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