KR102396550B1

KR102396550B1 - 바이오 필름 제거 또는 억제 기능을 가지는 장치

Info

Publication number: KR102396550B1
Application number: KR1020200151939A
Authority: KR
Inventors: 김영욱
Original assignee: 김영욱
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2022-05-11
Also published as: KR20210058725A

Abstract

본 발명은, 상부가 개구되고, 개구 (aperture) 를 따라 외곽을 이루는 측면 및 측면과 연결된 하부면을 포함하고, 측면 또는 하부면에 배수공을 갖는 제1 전극, 상부 및 하부가 개구되고, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면을 포함하고, 제1 전극과 미리 결정된 간격으로 이격되고, 제1 전극 내부에 삽입되는 제2 전극, 및 제1 전극 또는 제2 전극에 AC (alternating current) 전압, DC (direct current) 전압, 및 AC 전압 및 DC 전압이 중첩된 전압 중 적어도 하나의 전압을 인가시키도록 구성된 전압 공급부를 포함하는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치를 제공한다.

Description

바이오 필름 제거 또는 억제 기능을 가지는 장치{APPARATUS HAVING BIO FILM REMOVING OR SUPPRESSING FUNCTION}

본 발명은 바이오 필름 제거 또는 억제 기능을 가지는 장치에 관한 것이다.

바이오 필름이란, 박테리아가 군집을 이룰 경우에 박테리아가 스스로를 보호하기 위해 형성한 막을 의미한다. 또한, 바이오 필름이 타액과 치아와 잇몸 사이의 공간 내의 칼슘 (Ca), 인 (P) 등의 무기질이 침착되어 형성된 것을 플라그라고 한다. 플라그는 무균 상태의 얇은 막에 미생물, 치은 박리세포, 백혈구 및 음식물 등이 부착되면서 생성된다.

습한 상태에 노출되는 다양한 물품들에는, 세균이 번식에 따른 바이오 필름이 형성되어, 심한 악취가 발생하는 문제를 야기할 수 있다.

한편, 이러한 습한 상태에 노출되는 물품들에 형성된 바이오 필름의 형성 억제 방법으로는, 세정제 또는 락스를 물품에 처리하여, 물품 내외의 세균의 번식을 막거나 살균을 유도하는 방법이 있을 수 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 대량의 락스를 소비함으로써 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.

따라서, 환경 오염을 줄이고, 보다 효과적으로 습한 상태에 노출되는 물품 내의 바이오 필름의 형성을 억제할 수 있는 새로운 시스템의 개발이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.

발명의 배경이 되는 기술은 본 발명에 대한 이해를 보다 용이하게 하기 위해 작성되었다. 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 사항들이 선행기술로 존재한다고 인정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

발명의 배경이 되는 기술은 본 발명에 대한 이해를 보다 용이하게 하기 위해 작성되었다. 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 사항들이 선행기술로 존재한다고 인정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
선행문헌: 공개특허공보 제10-2019-0105697호(20190918)

한편, 전술한 바와 같은 종래의 장치 내의 바이오 필름 형성 억제 시스템이 갖는 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 본 발명의 발명자들은, 장치의 구조물에 전기장을 가하여 미생물 막의 구조를 완화함으로써 세정제 또는 락스와 같은 화학약품의 농도를 낮추는 방법을 인지할 수 있었다.

본 발명의 발명자들은, 바이오 필름의 생성을 효과적으로 억제하면서 동시에 감전의 위험이 적은, 장치 내의 바이오 필름 형성 억제 시스템을 개발하고자 하였다.

결과적으로, 본 발명의 발명자들은, 전기장의 세기의 조절이 가능한 바이오 필름 형성 억제 시스템을 개발할 수 있었다.

보다 구체적으로, 본 발명의 발명자들은, AC (alternating current) 전압과 DC (direct current) 전압을 각각 인가하거나 또는 이들 전압을 중첩하여 인가했을 때, 보다 안전한 전기장이 인가되고, 바이오 필름 또한 효과적으로 제거되는 것을 발견할 수 있었다.

이때, 본 발명의 발명자들은, 바이오 필름의 형성을 효과적으로 억제하기 위한 방안으로, 상기 바이오 필름 형성 억제 시스템을 장치의 다양한 구조물에 적용할 수 있었다.

특히, 본 발명의 발명자들은, 두 타입의 전압의 공급이 가능한 전극을 장치의 구조물에 적용하고자 하였고, 이에 따라 공간적 시간적 제약 없이 장치 내의 바이오 필름 형성 억제가 실행될 수 있음을 기대할 수 있었다.

더욱이, 본 발명의 발명자들은, 바이오 필름의 형성 억제가 가능한 장치의 구조물을 제공함으로써, 화학 약품의 사용에 따른 환경 오염 문제의 해결에 기여할 수 있음을 인지할 수 있었다.

한편, 본 발명의 발명자들은, 장치의 구조물에 전기장을 높은 효율로 공급하도록, 즉 전기장 밀도를 높일 수 있는 장치의 구조물 내 전극들의 구조 및 배열을 발견할 수 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다양한 구조를 갖는 제1 전극 및 제2 전극이 배열되어 장치의 외곽을 형성하고, 나아가 제1 전극 및/또는 제2 전극에 대하여 AC 전압, DC 전압 또는 이들 전압을 중첩하여 함께 인가시키도록 구성된 전압 공급부를 포함하는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치가 제공된다. 이때, 상기 장치는, 상부가 개구되고, 개구 (aperture) 를 따라 외곽을 이루는 측면 및 측면과 연결된 하부면을 포함하고, 측면 또는 하부면에 배수공을 갖는 제1 전극, 상부 및 하부가 개구되고, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면을 포함하고, 제1 전극과 미리 결정된 간격으로 이격되고, 제1 전극 내부에 삽입되는 제2 전극, 및 제1 전극 또는 제2 전극에 AC (alternating current) 전압, DC (direct current) 전압, 및 AC 전압 및 DC 전압이 중첩된 전압 중 적어도 하나의 전압을 인가시키도록 구성된 전압 공급부를 포함한다.

본 발명의 특징에 따르면, 제2 전극은, 측면에 배치되는 배수공을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 전극은 패턴형 전극이 측면 및 하부면을 이루는 전극이고, 배수공은 미리 결정된 간격을 갖는 패턴에 의해 형성된 홀에 대응할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극은 접지 전극이고, 제2 전극은, + 전극일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극은 + 전극이고, 제2 전극은, - 전극일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극은, Au, Ni, Cu, Zn, Fe, Al, Ti, Pt, Hg, Ag, Pb, SUS, 카본 블랙 (carbon black), 카본 그래파이트 (carbon graphite), 그래핀 (graphene), 풀러린 (fullerene), 카바이드 (carbides) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 미리 결정된 간격은, 0.01 내지 50 mm일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극은 원통형 구조이고, 제2 전극의 높이는 제1 전극의 높이와 동일하거나 동일하지 않는 높이를 가질 수 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치가 제공된다. 이때, 상기 장치는, 상부가 개구되고, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면 및 측면과 연결된 하부면을 포함하는 제1 전극, 상부 및 하부가 개구되고, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면을 포함하고, 제1 전극과 미리 결정된 간격으로 이격되고, 제1 전극 내부에 삽입되고, 측면에 배수공을 갖는 제2 전극, 및 제1 전극 또는 제2 전극에 AC (alternating current) 전압, DC (direct current) 전압, 및 AC 전압 및 DC 전압이 중첩된 전압 중 적어도 하나의 전압을 인가시키도록 구성된 전압 공급부를 포함한다.

본 발명의 특징에 따르면, 제1 전극은 패턴형 전극이 측면 및 하부면을 이루는 전극이고, 배수공은 미리 결정된 간격을 갖는 패턴에 형성된 홀에 대응할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 전극은 접지 전극이고, 제2 전극은, + 전극일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극은 동일한 높이를 갖는 원통형 구조일 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은, 락스와 같은 강한 화학 약품을 사용하여 세균의 증식 및 바이오 필름의 형성을 억제함에 따라 환경 문제를 야기하는 종래의 바이오 필름 형성 억제 시스템이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

보다 구체적으로, 본 발명은, AC 전압, DC 전압 또는, AC 전압과 DC 전압을 중첩한 전압을 인가하도록 구성된 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치를 제공함으로써, 보다 안전한 전기장을 장치의 구조물에 인가할 수 있고, 바이오 필름 또한 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

예를 들어, 본 말명은, 배수망, 가습기, 보일러 관, 에어컨, 벽지, 자동차 환기구, 냉장고, 정수기, 욕실 타일, 욕실 변기, 세탁기, 의료 기구 등의 습기에 노출되어 바이오 필름의 형성이 용이한 다양한 구조물들에 적용될 수 있다.

본 발명은, 공간적 시간적 제약 없이 전기장의 공급이 가능한 구조물을 제공함에 따라, 일상 생활에서 장치에 대한 바이오 필름 형성 억제가 실행할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 필름 제거 기능을 가지는 장치가 공통적으로 포함하는 구성들을 예시적으로 나타내기 위한 블록도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 및 이의 구성들을 예시적으로 도시한 것이다.

발명의 이점, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우, '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 명세서의 해석의 명확함을 위해, 이하에서는 본 명세서에서 사용되는 용어들을 정의하기로 한다.

본원 명세서 내 용어 "장치"는, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 개수대, 욕실 개수대에 삽입되어 오물은 걸러주고 물은 흘려 보내는 거름망 장치, 및/또는 가습기, 텀블러와 같은 물을 수용하는 장치일 수 있다.

그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 장치는, 제1 전극 및 제2 전극에 인가되는 전압에 의해 인가된 자기장에 의해, 바이오 필름이 제거되거나 이의 형성이 억제가 가능한 모든 장치로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본원 명세서 내에서 장치는, 관 구조의 배수망, 배관, 가습기의 물통, 텀블러를 포함할 수도 있다.

본원 명세서 내 용어 "제1 전극" 및 "제2 전극"은, 전기 전도성을 갖는 전도성 전극을 의미한다.

이때, 제1 전극 및 제2 전극은, Au, Ni, Cu, Zn, Fe, Al, Ti, Pt, Hg, Ag, Pb, SUS, 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속으로 이루어질 수 있다. 나아가, 전극은, 카본 블랙 (carbon black), 카본 그래파이트 (carbon graphite), 그래핀 (graphene), 풀러린 (fullerene), 카바이드 (carbides) 중 적어도 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 제1 전극 및 제2 전극은, 알루미늄 합금, 플라스틱 크롬 도금, 전도성 실리콘, 전도성 폴리머로 구성된 전도체일 수 있다.

보다 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 용어, "제1 전극"은, 상부가 뚫린 구조로서, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면과 상기 측면에 연결된 하부면을 포함하여 장치의 바디를 형성하는 전극일 수 있다.

한편, 제1 전극은 상부면 및/또는 하부면에 배수공이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며 이의 목적 (예를 들어, 물을 수용하는 장치) 에 따라 제1 전극 상에 배수공이 배치되지 않을 수도 있다.

이때, 제1 전극 내부에 제2 전극이 미리 결정된 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 한편, 제2 전극은 제1 전극의 하부면에 고정된 구조일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 용어, "제2 전극"은 상부 및 하부가 모두 뚫린 구조로서, 상부 및 하부에 개구를 형성하도록, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면을 포함하는 전극일 수 있다.

한편, 제2 전극의 측면에 배수공이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며 이의 목적에 따라 제2 전극 상에 배수공은 배치되지 않을 수도 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 제1 전극이 양 전하를 갖는 + 전극일 경우, 제2 전극은 음 전하를 갖는 - 전극일 수 있고, 제1 전극이 접지된 전극일 경우, 제2 전극은 양 전하를 갖는 + 전극일 수 있다. 나아가, 제1 전극이 양 전하를 갖는 + 전극일 경우, 제2 전극은 접지된 전극일 수도 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 제2 전극은 제1 전극 내부에 미리 결정된 간격으로 배치될 수 있다.

이때, "미리 결정된 간격"은 0.01 내지 50 mm일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극 및 제2 전극은 0.01 내지 50 mm간격으로 배치될 경우, 0.82V 이하의 안정적인 전압이 발생하고, 1.25V/Cm 이하의 전기장이 장치의 구조물에 인가될 수 있다. 한편, 제1 전극 및 제2 전극이 20 mm 이상의 간격으로 배치될 경우, 0.82V를 초과하는 전압이 요구될 수 있고, 1.25V/Cm를 초과하는 전기장이 장치의 구조물에 인가될 수도 있다.

이러한 구조적 특징에 따라, 장치에 0.25 내지 5V의 전압이 인가될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 전극 및 제2 전극은 원통형 구조로서, 제2 전극의 직경은 제1 전극보다 0.02 내지 100 mm 작은 직경을 가질 수 있다. 나아가, 제2 전극은 제1 전극과 동일하거나 보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 제2 전극은 제1 전극보다 높은 높이를 가질 수 있다.

한편, 제1 전극 및 제2 전극의 형태, 및 높이는 바이오 필름 형성 지점의 위치에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 및 제2 전극은 장치의 목적에 따라 다각형 기둥 구조를 가질 수도 있다. 또한, 제1 전극 및 제2 전극은 패턴형 (예를 들어, 격자 패턴, 창살 형태) 으로, 격자들의 간격에 의해 형성된 홀에 의해 배수공이 형성될 수도 있다. 또한, 제1 전극 및 제2 전극과 장치 내의 바이오 필름 형성 지점 (목표 지점) 과의 거리가 15 mm 이내, 바람직하게, 5 mm 이내일 경우, 전기장은 목표 지점에 인가될 수 있다.

한편, 제1 전극 및 제2 전극 외부에 절연층이 형성될 수 있다.

본원 명세서 내 용어, "절연층"은, 제1 전극 또는 제2 전극의 표면에 형성된 코팅 층의 중간 절연체일 수 있다.

예를 들어, 절연층은, Al₂O₃, SiO₂, Si₃N₄, 실리콘, 테플론 및 플라스틱 중 적어도 하나로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원 명세서 내 용어, "전압 공급부"는, 제1 전극과 제2 전극에 연결되어, 장치의 구조물에 AC 전압, 또는 DC 전압, 또는 이들 전합을 함께 인가 시키는 유닛을 의미할 수 있다.

이때, 전압 공급부는 장치의 상부 또는 하부에 배치될 수 있고, 외부에 배치될 수도 있다. 나아가, 전압 공급부의 전압을 제어하도록 구성된 제어부가 장치 상에 더욱 배치될 수 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 전압 공급는 제1 전극 및/또는 제2 전극에 대하여 0.1 MHz 내지 100 MHz의 주파수로 025V 내지 0.82V의 진폭을 갖는 AC 전압과, 0.0001V 내지 0.82V의 DC 전압을 함께 인가하도록 구성될 수 있다. 그러나, 전압 공급부는 이에 제한되지 않고, 0.82V 이하의 전압을 제1 전극 및/또는 제2 전극에 인가하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 전압 공급부는 AC 전압과 DC 전압의 인가를 통해 장치의 구조물에 제공하는 에너지 총량을 1nJ 내지 10nJ로 제어하도록 구성될 수 있다. 이때, 전압 공급부는, 장치의 구조물 또는 제1 전극 및 제2 전극에 제공하는 전압을 제어하도록 구성된, 제어부와 연결될 수도 있다.

한편, 전압 공급부는, 외부의 전력 공급원으로부터 자기 공명 방식으로 전기 에너지를 수신하는 직접회로로 구성될 수도 있고, 니켈카드뮴 전지, 니켈수소 전지, 리튬이온 전지 또는 리튬이온 폴리머 전지로 구성된 배터리 셀로 구성된 무선 배터리일 수도 있다.

결과적으로, 제1 전극 또는 제2 전극은, 전압 공급부가 인가하는 전압에 기초하여 장치에 전기장을 형성할 수 있다. 자기장에 의해, 장치에 기형성된 바이오 필름의 구조가 파괴될 수 있고, 새로운 바이오 필름의 형성이 억제될 수 있다.

이하에서는, 도 1을 참조하여 바이오 필름 제거 기능을 가지는 장치의 구성을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 필름 제거 기능을 가지는 장치가 공통적으로 포함하는 구성들을 예시적으로 나타내기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 바이오 필름 제거 기능을 가지는 장치는 전원부, On/Off 스위치, Controller, Signal Oscillation (신호 오실레이터), 필터, 전압 조정부 (Voltage Calibration) 및 측정부 (Measurement) 를 포함할 수 있다. 여기서, Controller, Signal Oscillation (신호 오실레이터), 필터, 전압 조정부 (Voltage Calibration) 및 측정부 (Measurement) 는 Closed loop System으로 구성될 수 있다.

전원부는 일회용 건전지, 충전식 배터리를 포함할 수 있으며, 외부 DC Adapter를 통한 전원 공급, 무선충전 모두 가능하도록 구성될 수 있다.

제어부는 MCU (MICOM), CPU, FPGA 중 하나일 수 있다.

신호 오실레이터 또는 신호 생성부는 WIEN BRIDGE OSCILLATOR (RC network), PHASE-SHIFT OSCILLATOR (Twin-T RC network), COLPITTS CRYSTAL OSCILLATOR (Oscillator, CRYSTAL), SQUARE WAVE AND FILTER (Timer IC + RC network ), DIRECT DIGITAL SYNTHESIS (DAC, etc.), FUNCTION GENERATOR (Sine Wave Generator IC, etc.), PULSE-BASED SINE WAVE GENERATORS 중 적어도 하나를 포함하도록 구성된다.

필터는 Sallen-Key topology, Low pass filter, High pass filter, Band pass filter, 및 Band cut filter 중 적어도 하나를 포함하도록 구성된다.

전압 조정부는 MOSFET 및/또는 OPAMP 등을 포함할 수 있으며, 게인과 오프셋 튜닝을 하도록 구성될 수 있다.

측정부는 센서 (수위센서, 압력센서, 온도센서, 초음파센서, etc.), SW (push, toggle, tact, slide, etc.), 진동소자 및 LED 등을 포함할 수 있으며, 제어부에 피드백을 전달하도록 구성된다.

특히, 바이오 필름 제거 기능을 가지는 장치는, AC 전압, DC 전압 또는 이들 전압을 함께 공급하는 전압 공급부 (미도시) 를 더 포함할 수 있다. 또는 전압 공급부는 무선으로 제1 전극 또는 제2 전극에 전원이 공급되도록 구성될 수 있다.

이에, 장치에 생성된 전기장에 의해, 형성된 바이오 필름상에 전기장이 인가될 수 있고, 바이오 필름의 구조가 파괴될 수 있다. 특히, 소량의 화학 약품이 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 상에 도포될 경우, 전기장에 의해 이들의 분자 운동이 활발해짐에 따라, 바이오 필름에 약품의 투과가 촉진될 수 있어, 효과적으로 바이오 필름이 제거될 수도 있다.

이하에서는, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 바이오 필름 제거 기능을 가지는 장치의 구조에 대하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 의 외측 바디를 형성하고, 복수의 배수공 (112) 이 배치된, 접지된 전극의 제1 전극 (110), 및 제1 전극 (110) 의 내측에서 제1 전극 (110) 과 적어도 일정한 거리로 이격되고 양 전하를 갖는 제2 전극 (120) 으로 구성된다. 이때, 제1 전극 (110) 은 상부가 개구된, 측면 및 측면과 연결된 하부면을 갖는 구조로서, 측면 및 하부면에 배수공 (112) 이 배치될 수 있고, 제2 전극 (120) 은 제1 전극 (110) 의 하부면에 고정되어 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극 (110) 의 하부면과 제2 전극 (120) 사이의 쇼트를 방지하도록 절연체가 배치될 수 있다. 이때, 제1 전극 (110) 및 제2 전극 (120) 의 전하는 전술한 것에 제한되는 것이 아니다. 예를 들어, 제1 전극 (110) 이 양 전하를 갖는 + 전극일 경우, 제2 전극 (120) 은 음 전하를 갖는 - 전극일 또는 접지된 전극일 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 는, 제2 전극 (120), 나아가 제1 전극 (110) 에 전압을 공급하는 전압 공급부 (미도시) 로 구성된다. 이때, 전압 공급부는 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 의 상부 또는 하부에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 는, 전압 공급부의 전압을 제어하도록 구성된 제어부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부는, 전압 공급부에 의한 AC 전압과 DC 전압의 인가를 통해 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 에 제공되는 에너지 총량을 1nJ 내지 10nJ로 제어할 수도 있다. 이때, 인가된 자기장에 의해, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 상에 바이오 필름의 형성이 억제되고, 기 형성된 바이오 필름은 제거될 수 있다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100) 는, 오물은 걸러주고 물은 흘려 보내는 거름망 장치로서 개수대, 하수구 등에 적용되어 악취 등의 문제를 야기하는 바이오 필름의 형성을 억제하거나 이를 제거할 수 있다.

이때, 제1 전극 및/또는 제2 전극의 구조는 전술한 것에 제한되는 것이 아니며 격자 패턴형 (창살 형태) 전극으로서, 격자들의 간격에 의해 형성된 홀에 의해 배수공이 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치에서 제2 전극은 배수공을 더욱 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100') 는 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100') 의 외측 바디를 형성하고, 복수의 배수공 (112) 이 배치된, 접지된 전극의 제1 전극 (110), 및 제1 전극 (110) 의 내측에서 제1 전극 (110) 과 적어도 일정한 거리로 이격되고 양 전하를 갖고, 측면에 복수의 배수공 (122) 이 배치된 제2 전극 (120) 으로 구성된다.

이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100') 는, 오물은 걸러주고 물은 흘려 보내는 거름망 장치로서 개수대, 하수구 등에 적용되어 악취 등의 문제를 야기하는 바이오 필름의 형성을 억제하거나 이를 효과적으로 제거할 수 있다.

그러나, 제1 전극 및 제2 전극의 구조는 전술한 것에 제한되지 않으며 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치의 목적에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다.

도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100'') 는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100'') 의 외측 바디를 형성하고, 양 전하의 제1 전극 (110), 및 제1 전극 (110) 의 내측에서 제1 전극 (110) 과 적어도 일정한 거리로 이격되고 상부 및 하부가 개구되어, 측면에 배수공이 배치되고, 접지된 제2 전극 (120) 으로 구성된다. 이때, 제1 전극 (110) 은 상부가 개구된, 측면 및 측면과 연결된 하부면을 갖는 구조로서 일정한 부피의 물 (또는, 용액) 을 수용할 수 있다. 나아가, 제2 전극 (120) 은 제1 전극 (110) 의 하부면에 고정되어 배치될 수 있으며, 제2 전극 (120) 의 측면에 형성된 배수공 (122) 에 의해 제1 전극 (110) 및 제2 전극 (120) 사이의 공간에 물이 수용될 수 있다. 또한, 제1 전극 (110) 의 하부면과 제2 전극 (120) 사이의 쇼트를 방지하도록 절연체가 배치될 수 있다.

이때, 제1 전극 (110) 및 제2 전극 (120) 의 전하는 전술한 것에 제한되는 것이 아니다. 예를 들어, 제1 전극 (110) 이 양 전하를 갖는 + 전극일 경우, 제2 전극 (120) 은 음 전하를 갖는 - 전극일 수도 있다.

이에, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (100'') 는, 물을 저장하는, 가습기, 텀블러, 정수기의 물 저장 탱크, 대형 물탱크에 적용되어 적용되어 복합적인 문제를 야기하는 바이오 필름의 형성을 억제하거나 이를 제거할 수 있다.

한편, 제2 전극의 구조는 전술한 것에 제한되는 것이 아니며 격자 패턴형 (창살 형태) 전극으로서, 격자들의 간격에 의해 형성된 홀에 의해 배수공이 형성될 수도 있다.

본 발명의 실시 형태는 전술한 것에 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치는, 장치를 이루는 본체에 제1 전극 및 제2 전극이 일정한 간격으로 이격되어 배치된 구조를 가질 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (200) 는, 물과 같은 용액을 수용하는 본체 (210) 및 본체 (210) 에 수용된 용액에 접촉하여 자기장을 인가하는 제1 전극 (220) 및 제2 전극 (230) 으로 구성된다.

보다 구체적으로, 제1 전극 (220) 은 접지된 전극이고, 제2 전극 (230) 은 양전하의 + 전극일 수 있다. 이때, 제1 전극 (220) 및 제2 전극 (230) 은 일정한 간격, 예를 들어, 0.01 내지 50 mm의 간격으로 이격되어 본체의 중심에 배치될 수 있다.

그러나, 제1 전극 (220) 및 제2 전극 (230) 의 위치는 이에 제한되는 것은 아니며, 1 전극 (220) 및 제2 전극 (230) 은 본체 (210) 에 수용된 용액에 바이오 필름의 제거 및 이의 형성을 억제하는 자기장을 인가하는 한 보다 다양한 영역에 배치될 수 있다.

이때, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (200) 는, 제1 전극 (220) 및 제2 전극 (230) 에 전압을 공급하는 전압 공급부 (미도시) 로 구성된다. 이때, 전압 공급부는 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (200) 의 상부 또는 하부에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300) 는, 전압 공급부의 전압을 제어하도록 구성된 제어부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부는, 전압 공급부에 의한 AC 전압과 DC 전압의 인가를 통해 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (200) 에 제공되는 에너지 총량을 1nJ 내지 10nJ로 제어할 수도 있다. 이때, 인가된 자기장에 의해, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (200) 의 본체 (210) 에 바이오 필름의 형성이 억제되고, 본체 (210) 의 표면에 형성된 바이오 필름은 제거될 수 있다.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (200) 는, 물을 저장하는, 가습기, 텀블러, 정수기의 물 저장 탱크, 대형 물탱크에 적용되어 적용되어 복합적인 문제를 야기하는 바이오 필름의 형성을 억제하거나 이를 제거할 수 있다.

도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300) 는, 물이 흐르는 파이프 구조로서, 물과 같은 용액이 유동하는 파이프 형태의 본체 (310) 및 본체 (310) 의 내부면을 두르고 서로 교번하여 배치되는 제1 전극 (320) 및 제2 전극 (330) 으로 구성된다.

보다 구체적으로, 제1 전극 (320) 및 제2 전극 (330) 은 파이프 본체 (310) 의 입구 또는 파이프 내측 전반에 고정되어 용액이 흐르는 방향으로 배치될 수 있다. 이때, 교번하여 배치되는 제1 전극 (320) 및 제2 전극 (330) 의 간격은, 0.01 내지 50 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 제1 전극 (320) 은 접지된 전극이고, 제2 전극 (330) 양전하의 + 전극일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 전극 (320) 이 - 전극이고, 제2 전극 (330) 은 + 전극일 수도 있다.

이에, 제1 전극 (320) 및 제2 전극 (330) 에 의해 인가된 자기장에 의해 파이프 본체 (310) 내부에 바이오 필름의 형성이 억제되거나, 기 형성된 바이오 필름의 구조가 파괴되어 제거될 수 있다.

이때, 제1 전극 (320) 및 제2 전극 (330) 의 구조는 전술한 것에 제한되지 않는다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치에서, 장치의 외형을 이루는 본체 자체가 제1 전극 또는 제2 전극일 수 있다.

예를 들어, 도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300') 는, 본체를 형성하며 접지된 전극의 제1 전극 (320) 및 본체의 제1 전극 (320) 의 내부면을 두르고, 서로가 일정한 거리로 이격되어 배치된 양 전하의 제2 전극 (330) 으로 구성된다.

이때, 제2 전극 (330) 은 본체의 제1 전극 (320) 의 입구에 고정되어 용액이 흐르는 방향으로 배치될 수 있다. 제1 전극 (320) 과 제2 전극 (330) 사이에는 제1 전극 (320) 의 둘레에 따라 배치되고, 제2 전극 (330) 을 고정하기 위한 절연체가 배치될 수 있다. 배치되는 제2 전극 (330) 의 간격은, 0.01 내지 50 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300 또는 300') 는, 제1 전극 (320) 및 제2 전극 (330) 에 전압을 공급하는 전압 공급부 (미도시) 로 구성된다. 이때, 전압 공급부는 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300 또는 300') 의 상부 또는 하부에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300 또는 300') 는, 전압 공급부의 전압을 제어하도록 구성된 제어부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부는, 전압 공급부에 의한 AC 전압과 DC 전압의 인가를 통해 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300 또는 300') 에 제공되는 에너지 총량을 1nJ 내지 10nJ로 제어할 수도 있다. 이때, 인가된 자기장에 의해, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300 또는 300') 의 바이오 필름의 형성이 억제되고, 장치 (300 또는 300') 또는 본체 (310) 의 표면에 형성된 바이오 필름은 제거될 수 있다.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치 (300 또는 300') 는, 물과 같은 용액이 흐르는 배수관, 보일러 관 등의 파이프 형태의 장치에 적용되어 바이오 필름의 형성을 억제하거나 바이오 필름의 구조를 파괴하여 이를 제거할 수 있다.

이상의 다양한 실시예 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치는, 상기와 같은 구조적 특징에 의해 장치의 구조물에 전기장을 높은 효율로 인가함으로써, 바이오 필름 형성 억제 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치의 구조적 특징은 전술한 것에 제한되는 것이 아니다. 예를 들어, 격자 패턴형 제1 전극 및 격자 패턴형 제2 전극의 접촉면, 또는 이들 전극의 전체 영역에 대하여, 전압 발생에 따른 과부하를 방지하기 위한 절연층 (미도시) 이 코팅될 수 있다. 이에, 격자 패턴형 제1 전극 및 격자 패턴형 제2 전극은 장치의에 안정적인 전기장을 인가할 수 있다. 본 발명의 특징에 따르면, 절연층은 Al₂O₃, SiO₂, Si₃N₄, 실리콘, 테플론 및 플라스틱 중 적어도 하나로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 나아가, 절연층은 제1 전극 및 제2 전극과 연결된 전압 공급부 (미도시) 의 일부를 커버하도록 구성될 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 100', 100'', 200, 300, 300': 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치
110, 220, 320: 제1 전극
120, 230, 330: 제2 전극
112, 122: 배수공
210, 310: 본체

Claims

바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치로서,
상부가 개구되고, 개구 (aperture) 를 따라 외곽을 이루는 측면 및 상기 측면과 연결된 하부면을 포함하고, 상기 측면 또는 상기 하부면에 배수공을 갖는 제1 전극;
상부 및 하부가 개구되고, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면을 포함하고, 상기 제1 전극과 미리 결정된 간격으로 이격되고, 상기 제1 전극 내부에 삽입되는 제2 전극, 및
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극에 AC (alternating current) 전압 및 DC (direct current) 전압이 중첩된 전압을 인가시키도록 구성된 전압 공급부를 포함하고,
상기 미리 결정된 간격은, 0.01 내지 20 mm인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 전극은,
상기 측면에 배치되는 배수공을 더 포함하는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극은,
패턴형 전극이 상기 측면 및 상기 하부면을 이루는 전극이고,
상기 배수공은,
미리 결정된 간격을 갖는 패턴에 의해 형성된 홀에 대응하는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극은, 접지 전극이고,
상기 제2 전극은, + 전극인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극은, + 전극이고,
상기 제2 전극은, - 전극인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 전도성 물질인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 원통형 구조이고,
상기 제2 전극의 높이는, 상기 제1 전극과 동일하거나, 동일하지 않는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치로서,
상부가 개구되고, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면 및 상기 측면과 연결된 하부면을 포함하는 제1 전극;
상부 및 하부가 개구되고, 개구를 따라 외곽을 이루는 측면을 포함하고, 상기 제1 전극과 미리 결정된 간격으로 이격되고, 상기 제1 전극 내부에 삽입되고, 상기 측면에 배수공을 갖는 제2 전극, 및
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극에 AC 전압 및 DC 전압이 중첩된 전압을 인가시키도록 구성된 전압 공급부를 포함하고,
상기 미리 결정된 간격은, 0.01 내지 20 mm인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극은,
패턴형 전극이 상기 측면 및 상기 하부면을 이루는 전극이고,
상기 배수공은,
미리 결정된 간격을 갖는 패턴에 의해 형성된 홀에 대응하는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극은, 접지 전극이고,
상기 제2 전극은, + 전극인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극은, + 전극이고,
상기 제2 전극은, - 전극인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 전도성 물질인, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.
삭제
제9항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 원통형 구조이고,
상기 제2 전극의 높이는, 상기 제1 전극과 동일하거나, 동일하지 않는, 바이오 필름 제거용 또는 형성 억제용 장치.