KR102521748B1 - 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 손에 살균수와 멸균공기를 분사하여 세균과 바이러스를 제거함으로서 감염병을 예방할 수 있는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템은, 수돗물 유입원의 수돗물을 전기분해시켜 차아염소산(HOCl) 살균수를 생성하는 전기분해 살균 모듈; 상기 전기분해 살균 모듈로부터 토출되는 상기 차아염소산 살균수의 이동을 제어하기 위한 유체 솔레노이드 밸브; 외부의 오염공기를 흡입 및 토출하기 위한 에어펌프; 상기 에어펌프로부터 토출되는 오염공기의 바이러스와 유해가스가 멸균된 멸균공기를 생성하는 플라즈마 멸균 모듈; 상기 멸균공기를 가압한 상태로 저장하기 위한 압축공기 실린더; 상기 압축공기 실린더에 저장된 후 토출되는 멸균공기의 이동을 제어하기 위한 기체 솔레노이드 밸브; 상기 유체 솔레노이드 밸브로부터 토출되는 차아염소산 살균수와 상기 기체 솔레노이드 밸브로부터 토출되는 멸균공기를 분사하기 위한 분사모듈이 구비된 분사 모듈; 상기 분사모듈에 인접하는 사용자의 손의 감지 여부에 따른 감지신호를 생성하는 센서 모듈; 및 상기 센서 모듈로부터 수신하는 상기 감지신호에 따라 상기 분사모듈의 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기 분사를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템{Electrolytic sterilization cleaning and plasma sterilization drying system}

본 발명은 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 손에 살균수와 멸균공기를 분사하여 세균과 바이러스를 제거함으로서 감염병을 예방할 수 있는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템에 관한 것이다.

사람은 손으로 모든 일을 하기 때문에 항상 손에는 다양한 유해 세균과 각종바이러스가 묻어 있게 되므로 코와 입의 접촉시 손에 묻은 세균이 인체에 침투하여 각종 감염병에 걸리게 됨은 주지의 사실이다.

따라서, 개인의 손 위생 관리의 필요성이 대두되어 왔는바, 특히, 음식점, 병원, 연구소, 휴게소, 편의점, 주점, 노래방 등의 유흥업소와 같이 불특정의 많은 사람이 이용하는 시설을 비롯하여 집단 급식이 이루어지는 학교, 유치원, 놀이방 등에서도 식사 전에는 물론 평상시에도 손의 청결한 위생이 요구되고 있다.

일반적인 손 위생 관리는 흐르는 물에 비누로 씻는 것만으로도 손에 잔존하고 있는 각종 세균을 제거할 수 있지만, 물건을 만졌을 때나 일을 할 때마다 바로 손을 씻을 수 없는 것이 현실이므로 손에 의한 감염병은 항상 우리에게 노출되어 있다.

이같이 자주 손 씻기를 하여야만 청결을 유지할 수 있지만 현실적인 여건이 맞지 않으므로 일예로서 음식점 등에서는 업소에서 제공되는 물수건으로 간편하게 손을 닦아 손씻기에 대신하고 있다.

그러나 업소에서 제공하는 물수건은 별도의 업체에서 다량으로 세탁 및 살균 처리하여 제공되고 있는 것이긴 하지만 통상 물수건으로 손만 닦는 것이 아니라 행주나 걸레 대용으로 사용되는 것이 경험칙으로서 이를 수거해가는 세척업소에 세척과 함께 살균 처리를 하였다 하여도 완전한 살균 처리가 되지 않고 유통과정에서 오염되는 사례가 많아 소비자로부터 신뢰성을 얻지 못하고 있는 실정이다.

특히, 지금 현재 우리나라는 물론 전 세계적으로 유행되고 있는 코로나 바이러스를 비롯하여 신종플루, 메르스, 사스 등의 감염병은 사람들의 입을 통한 비말은 물론 손 접촉에 따른 감염으로 무섭게 확산되면서 손 씻기와 손 소독에 사회적 관심이 크게 증대되고 있다.

따라서, 손의 접촉에 의한 감염병을 예방하기 위한 기본적인 조치로서 마스크를 비롯하여 불특정 다수인이 이용하는 많은 장소에서는 필수적으로 손소독제를 비치하여 출입하는 사람들로 하여금 손소독제를 사용할 수 있도록 하고 있다.

이러한 손소독제는 용기에 부착한 디스펜서 펌프로서 소독액을 필요한 양만큼 펌핑하여 사용하게 되는 데 사용하는 다수의 사람들이 용기 자체를 손으로 들거나 레버를 손으로 눌러 소독액을 배출하므로 이 역시 많은 사람들이 접촉하게 됨에 따라 이를 통해 감염될 수 있으며, 소독액의 잦은 사용은 알코올에 의해 사용자의 손을 건조하게 만들어 발진, 염증, 가려움 등의 피부 반응을 일으킬 가능성이 있는 문제점이 있었다.

또한, 사용자가 손을 씻을 수 있는 상황이라면, 손소독제 대신 계면활성제가 포함되는 비누로 손을 씻는 것이 감염병 예방에 효과적이다. 그러나 고체 비누는 사용을 위해서는 직접적인 접촉이 필요하며, 액체 비누 또한 토출을 위해서는 레버를 손으로 눌러야 하므로 이를 통해 감염되는 문제점이 있었다.

더 나아가, 비누로 손을 씻을 경우 손의 물기에는 세균과 바이러스가 남게 될 수 있어, 타월이나 공기를 통해 제거하게 되는데 타월은 물기가 남은 손으로 파지해야 하므로 세균과 바이러스가 손에 남을 수 있으며, 공기는 외부 오염공기의 멸균 효율이 떨어지는 경우에 오염공기에 의한 세균과 바이러스가 손에 남을 수 있는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0026100호(2012.03.06 공개) 대한민국 등록실용신안 제20-0425399호(2006.08.28 등록)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 세균과 바이러스를 제거하여 감염병을 예방하기 위해 계면활성제를 비롯한 화학세정제 없이 전기분해를 통해 생성된 살균수와 멸균공기를 분사하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

특히, 본 발명은 수돗물의 전기분해를 통해 차아염소산(HOCl)을 포함하는 살균수를 생성하며, 외부의 오염공기를 플라즈마 전극의 저온 대기방전으로 멸균공기로 변환시키고, 상기 살균수와 멸균공기의 분사를 통해 세균과 바이러스를 제거하여 감염병을 예방할 수 있는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템은, 수돗물 유입원의 수돗물을 전기분해시켜 차아염소산(HOCl) 살균수를 생성하는 전기분해 살균 모듈; 상기 전기분해 살균 모듈로부터 토출되는 상기 차아염소산 살균수의 이동을 제어하기 위한 유체 솔레노이드 밸브; 외부의 오염공기를 흡입 및 토출하기 위한 에어펌프; 상기 에어펌프로부터 토출되는 오염공기의 바이러스와 유해가스가 멸균된 멸균공기를 생성하는 플라즈마 멸균 모듈; 상기 멸균공기를 가압한 상태로 저장하기 위한 압축공기 실린더; 상기 압축공기 실린더에 저장된 후 토출되는 멸균공기의 이동을 제어하기 위한 기체 솔레노이드 밸브; 상기 유체 솔레노이드 밸브로부터 토출되는 차아염소산 살균수와 상기 기체 솔레노이드 밸브로부터 토출되는 멸균공기를 분사하기 위한 분사모듈이 구비된 분사 모듈; 상기 분사모듈에 인접하는 사용자의 손의 감지 여부에 따른 감지신호를 생성하는 센서 모듈; 및 상기 센서 모듈로부터 수신하는 상기 감지신호에 따라 상기 분사모듈의 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기 분사를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 플라즈마 멸균 모듈은, 상기 멸균공기를 생성하기 위하여 형태 변형이 가능한 구조의 플렉시블 플라즈마 전극이 구비될 수 있다.

그리고 상기 플렉시블 플라즈마 전극은, 상기 에어펌프로부터 토출되는 오염공기를 이용한 대기압의 공기 플라즈마 방전을 통해 활성 산소종과 활성 질소종을 생성하며, 상기 활성 산소종과 활성 질소종을 통해 상기 오염공기의 바이러스와 유해가스가 멸균된 멸균공기를 생성할 수 있다.

본 발명은 살균수와 멸균공기의 분사를 통해 사용자 손의 세균과 바이러스를 제거하여 감염병을 예방할 수 있어, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 화학세정제 없이 생성된 살균수를 사용자의 손에 분사함으로써, 화학세정제의 사용에 따른 피부 트러블을 방지할 수 있다.

그리고 본 발명은 방전용 기체의 공급 없이 저온 대기압의 공기 플라즈마 방전을 일으키면서 형태 변형 가능한 구조의 플렉서블 플라즈마 전극을 통해 방전용 기체의 투입 설비를 생략하면서 전체 시스템의 부피와 크기에 따른 공간적 한계를 극복하는 효과가 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템에 구비된 구성요소의 배치도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버에 삽입된 구성요소를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 도 3에 도시된 구성요소의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모듈의 사용상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 멸균 모듈의 사시도이다.
도 7은 도 6에서 보호 케이스가 제거된 플라즈마 멸균 모듈의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모듈의 분사방식을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템(1)은 바디부(10), 덮개부(20) 및 받침부(30)로 외형이 이루어진다.

상기 바디부(10)는 상기 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템(1)의 구성요소 일부가 내부에 배치되며, 살균수의 수용 및 배출이 가능한 세면대(40)가 개방된 상측에 끼움결합된다.

상기 덮개부(20)는 살균수가 수용될 상기 세면대(40)의 수용면을 둘러싸는 상기 세면대(40) 측벽의 상측으로부터 탈부착되며, 상기 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템(1)의 구성요소 일부가 삽입될 내부공간(20a)을 형성한다.

상기 받침부(30)는 상기 바디부(10)의 개방된 하측에 끼움결합되며, 상기 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템(1)이 지면 상에 고정되도록 도면에 미도시되었으나 실리콘 등의 재질로 이루어진 미끄럼방지 부재가 하부에 구비될 수 있다.

이하에서는, 상기 바디부(10)의 내부와 상기 덮개부(20)의 내부공간(20a)에 배치될 상기 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템(1)의 구성요소에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템에 구비된 구성요소의 배치도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버에 삽입된 구성요소를 설명하기 위한 설명도이며, 도 4는 도 3에 도시된 구성요소의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모듈의 사용상태도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템(1)은 전기분해 살균 모듈(100), 유체 솔레노이드 밸브(110), 에어펌프(120), 플라즈마 멸균 모듈(130), 압축공기 실린더(140), 기체 솔레노이드 밸브(150), 분사 모듈(160) 및 제어부(170)가 구비된다.

상기 전기분해 살균 모듈(100)은 수돗물 유입원의 수돗물을 전기분해시켜 차아염소산(HOCl) 살균수를 생성하는데, 상기 차아염소산 살균수를 화학세정제 없이 생성하기 위해 불용성 전극(Dimensionally Stable Electrode, DSE)이 구비된다.

상기 불용성 전극은 상기 차아염소산 살균수를 생성하기 위하여 티타늄에 귀금속 산화물이 코팅되어 전기전도성이 향상되며, 추가적으로 표면처리, 코팅 및 열처리 과정을 거쳐 내구성이 향상될 수 있다.

본 발명에서, 상기 불용성 전극의 전기전도성을 향상시키기 위한 귀금속 산화물은 백금, 이리듐 및 루테늄 중 적어도 하나일 수 있다.

한편, 상기 전기분해 살균 모듈(100)은 상기 불용성 전극을 통해 화학세정제 없이 차아염소산 살균수를 생성함으로써, 사용자의 손에 화학세정제를 과하게 묻힐 때 발생할 수 있는 피부 트러블을 방지할 수 있다.

또한, 상기 전기분해 살균 모듈(100)은 차아염소산 살균수의 오염방지와 전력소비에 따른 비용을 절감하기 위해 직수형으로 이루어진다.

이때, 직수형이라 함은 물탱크를 구비하여 미리 정수 처리된 수돗물을 출수하는 저수조형의 반대 형태로서 동작될 때마다 상기 수돗물 유입원으로부터 수돗물을 끌어올려 상기 수돗물을 전기분해시킨 후 출수하는 방식을 의미하며, 저수조형과 비교하여 상기 전기분해 살균 모듈(100)의 크기를 축소시킬 수 있는 장점이 있다.

더 나아가, 상기 전기분해 살균 모듈(100)은 상기 덮개부(20)의 내부공간(20a)에 삽입될 수 있다.

상기 유체 솔레노이드 밸브(110)는 상기 전기분해 살균 모듈(100)로의 수돗물 유입과 상기 전기분해 살균 모듈(100)로부터 차아염소산 살균수의 토출을 제어하며, 이를 위해 상기 전기분해 살균 모듈(100)과 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유체 솔레노이드 밸브(110)는 상기 덮개부(20)의 내부공간(20a)에 삽입되며, 수돗물의 유입, 차아염소산 살균수의 유입 및 토출을 위해 3-way식으로 구현될 수 있고, 상기 수돗물의 유입과 차아염소산 살균수의 유입 및 토출을 위한 개구부가 상기 제어부(170)에 의해 개방 또는 폐쇄된다.

상기 에어펌프(120)는 상기 받침판(30)의 상부에 설치되며, 내부에 구비된 팬의 회전을 통해 외부의 오염공기를 흡입하고, 흡입된 오염공기를 상기 플라즈마 멸균 모듈(130)을 향해 토출한다.

본 발명에서, 상기 에어펌프(120)는 피스톤식 또는 전자식으로 이루어질 수 있으나, 피스톤식 보다 저렴하게 공기 생산이 가능한 전자식으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 플라즈마 멸균 모듈(130)은 상기 에어펌프(120)로부터 토출되는 오염공기의 바이러스와 유해가스를 멸균시켜 멸균공기를 생성하는데, 멸균공기를 생성하기 위한 상기 플라즈마 멸균 모듈(130)의 구조는 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 멸균 모듈의 사시도이며, 도 7은 도 6에서 보호 케이스가 제거된 플라즈마 멸균 모듈의 사시도이다.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 상기 플라즈마 멸균 모듈(130)은 상기 멸균공기를 생성하기 위해 플렉시블 플라즈마 전극(131), 카본 필터(132) 및 보호 케이스(133)로 이루어진다.

상기 플렉시블 플라즈마 전극(Flexible Plasma Electrode, FPE, 131)은 외부공기(방전용 기체)의 공급없이 대기압(저온 대기압)의 공기 플라즈마 방전을 통해 활성 산소종과 활성 질소종을 생성하며, 상기 활성 산소종과 활성 질소종을 통해 오염공기의 바이러스와 유해가스가 멸균된 멸균공기를 생성한다.

한편, 종래에는 대기압의 공기 플라즈마 방전기술에 평판형 유전체 장벽 방전기(DBD 방식), 코로나 방전기(Corona 방식), 플라즈마 젯(Plasma Jet) 기술이 이용되었으나, 플라즈마 반응기에 헬륨이나 알곤 등의 방전용 기체 투입을 위한 추가 설비가 필요하며, 이에 전체 시스템의 부피와 크기 등의 공간적 한계가 있는 문제점이 있었다.

이에, 상기 플렉시블 플라즈마 전극(131)은 방전용 기체의 투입 없이 대기압의 공기 플라즈마 방전을 발생시켜 방전용 기체의 투입 설비의 설치가 생략되도록 하고, 형태 변형이 가능토록 유연한 구조로 이루어짐에 따라 부피와 크기 등의 공간적 한계를 해소함으로써, 종래의 대기압 플라즈마 방전기술을 개선하는 효과가 있다.

더 나아가, 상기 플렉시블 플라즈마 전극(131)에서 생성되는 멸균공기에는 활성 산소종과 활성 질소종이 포함되므로, 실제로는 살균공기로 이해되는 것이 바람직하다.

상기 카본 필터(132)는 상기 보호 케이스(133)을 통해 유입되는 오염공기가 복수의 기공(132a)을 통해 내부로 유입되도록 상기 플렉시블 플라즈마 전극(131)에 의해 상기 복수의 기공(132a)이 노출되게 외주면이 권취되는데, 상기 플렉시블 플라즈마 전극(131)의 권취방식으로는 사이클론(cyclone)형이 포함될 수 있다.

또한, 상기 카본 필터(132)는 상기 플렉시블 플라즈마 전극(131)의 대기압 공기 플라즈마 방전을 통해 발생되는 활성 산소종과 활성 질소종을 제거함으로써 상기 플렉시블 플라즈마 전극(131)을 통해 생성된 살균공기를 멸균처리하여 실질적인 멸균공기가 생성되도록 한다.

더 나아가, 상기 카본 필터(132)는 상기 복수의 기공(132a)을 통과하는동안 활성 산소종과 활성 질소종이 제거된 멸균공기가 상기 압축공기 실린더(140)의 멸균공기 흡입구가 개방될 때 상기 압축공기 실린더(140)에 투입되도록, 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)를 통해 상기 압축공기 실린더(140)와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 보호 케이스(133)는 상기 에어펌프(120)로부터 토출되는 오염공기가 유입되는 내부공간을 형성하는데, 상기 내부공간이라 함은 상기 플렉시블 플라즈마 전극(131) 및 카본 필터(132)가 배치되며, 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)를 통해 밀폐될 때 오염공기를 멸균공기로 변환시키는 과정이 이루어지는 공간을 의미한다.

상기 압축공기 실린더(140)는 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)와 연결되어 상기 카본 필터(132)를 통과한 후 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)의 멸균공기 토출구를 통해 토출되는 멸균공기를 가압한 상태로 저장한다.

상기 기체 솔레노이드 밸브(150)는 상기 카본 필터(132)를 통해 멸균 처리된 멸균공기의 유입 및 토출을 위한 2-way식으로 구현될 수 있고, 상기 멸균공기의 유입 및 토출을 위한 개구부가 상기 제어부(170)에 의해 개방 또는 폐쇄된다.

이러한 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)는 상기 카본 필터(132)와의 나사결합을 위한 나사산이 내면에 형성되며, 상기 카본 필터(132)는 상부가 필터가 아닌 플라스틱 등의 재질로 이루어지면서 나사산이 외주면에 형성되어 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)와의 나사결합을 구현할 수 있다.

다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 분사 모듈(160)은 상기 유체 솔레노이드 밸브(110)로부터 토출되는 차아염소산 살균수와 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)로부터 토출되는 멸균공기를 분사하기 위해 마련된다.

이러한 상기 분사 모듈(160)은 상기 세면대(40) 내에 위치한 사용자의 손을 향해 상기 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기가 분사되도록 상기 덮개부(20)에 장착되는데, 구체적으로는 상기 덮개부(20)의 내부공간(20a)이 폐쇄되도록 하는 커버(161)를 통해 상기 덮개부(20)의 수도꼭지 하우징(21)의 하부에 장착될 수 있다.

또한, 상기 분사 모듈(160)은 상기 차아염소산 살균수와 멸균공기를 분사시키기 위한 제1 분사모듈(162), 제2 분사모듈(163) 및 분사부재(164)가 구비된다.

상기 제1 분사모듈(162)은 상기 커버(161) 중 상기 세면대(40)를 향해 하측으로 절곡된 일부를 관통하는 형태로 형성되며, 상기 유체 솔레노이드 밸브(110)로부터 토출되는 차아염소산 살균수가 상기 분사 모듈(160)에 인접한 사용자의 손을 향해 분사되도록 한다.

상기 제2 분사모듈(163)은 상기 제1 분사모듈(162)이 형성된 상기 커버(161) 일부의 상측으로부터 탈부착되며, 상기 기체 솔레노이드 밸브(150)로부터 토출되는 멸균공기가 상기 분사 모듈(160)에 인접한 사용자의 손을 향해 분사되도록 한다.

상기 분사부재(164)는 상기 제1 분사모듈(162)에서 분사될 차아염소산 살균수의 압력(수압)을 조절하여 상기 분사 모듈(160)에 인접한 사용자의 손을 향해 상기 차아염소산 살균수가 분사되도록 한다.

한편, 상기 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템(1)은 도면에 미도시되었으나, 상기 분사 모듈(160)이 인접하는 사용자의 손을 향해 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기를 분사하도록, 상기 사용자의 손을 감지하기 위한 센서 모듈이 구비될 수 있다.

본 발명에서, 상기 센서 모듈은 사용자의 손을 감지할 수 있는 센서라면 상기 사용자의 손을 감지하는 방식을 한정하지 아니하며, 상기 사용자의 손을 감지할 때 제1 감지신호를 생성하고, 이와 달리 상기 사용자의 손을 감지하지 못할 때 제2 감지신호를 생성한다.

또한, 상기 센서 모듈은 상기 제1 감지신호를 생성하는 중 사용자의 손이 기설정된 시간동안 감지되지 않게 되면, 제2 감지신호를 생성하여 제어부로 송신한다. 여기서, 제2 감지신호를 생성하기 위한 기설정된 시간은 3초 이상일 수 있다.

상기 제어부(170)는 상기 제2 분사모듈(163)의 상측에 결합된 상태로 상기 덮개부(20)의 내부공간(20a)에 삽입되며, 상기 센서 모듈로부터 수신하는 감지신호에 따라 상기 분사 모듈(160)의 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기 분사를 제어하며, 이를 위한 PCB 기판 형태로 구현될 수 있다.

또한, 상기 제어부(170)는 차아염소산 살균수의 온도 또는 세기나 멸균공기의 온도 또는 세기를 조절하기 위해 상기 수도꼭지 하우징(21)의 상측에 구비된 패널에 사용자의 손가락에 의한 신호(예: 터치)가 입력되면, 입력된 신호의 정보에 맞춰 차아염소산 살균수의 온도 또는 세기나 멸균공기의 온도 또는 세기를 조절한 후에 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기가 분사되도록 한다.

그리고 상기 제어부(170)가 상기 분사 모듈(160)의 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기 분사를 제어한다는 것은 상기 제1, 2 분사모듈(162, 163)으로부터 차아염소산 살균수와 멸균공기가 순차적으로 분사되도록 하거나 차아염소산 살균수와 멸균공기가 동시에 분사되도록 하는 것을 의미한다.

이때, 상기 제1, 2 분사모듈(162, 163)이 차아염소산 살균수와 멸균공기가 순차적으로 분사하는 것은 기설정된 시간동안 상기 차아염소산 살균수를 분사한 후에 상기 멸균공기를 분사하여 사용자 손의 세균과 바이러스를 제거하는 것을 의미한다.

구체적인 일 예로 상기 제1, 2 분사모듈(162, 163)은 기설정된 시간인 30초 중에 10초동안 살균수를 분사하여 사용자 손의 세균과 바이러스를 제거할 수 있으며, 나머지 20초동안 멸균공기를 분사하여 사용자 손의 물기에 남은 세균과 바이러스를 제거할 수 있다.

상기 구체적인 일 예에서, 상기 제1, 2 분사모듈(162, 163)의 차아염소산 살균수 및 멸균공기의 분사 시간은 30초로 한정되는 것은 아니며, 상기 제어부(170)에 의해 시간이 변경될 수 있다. 다만, 세균과 바이러스의 제거 과정에서 사용자의 손에 차아염소산 살균수를 분사하는 것보다 상기 사용자의 손에 분사된 차아염소산 살균수를 건조시켜 상기 차아염소산 살균수에 포함된 세균과 바이러스를 제거하는 과정이 중요하기 때문에, 상기 제어부(170)에 의해 변경되는 시간은 차아염소산 살균수의 분사 시간보다 멸균공기의 분사 시간이 더 길게 설정되는 것이 바람직하다.

더 나아가, 상기 제어부(170)가 상기 제1, 2 분사모듈(162, 163)의 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기 분사를 제어한다는 것은 상기 유체 솔레노이드 밸브(110)와 기체 솔레노이드 밸브(150)의 개폐를 제어하는 것을 의미한다.

이하에서는, 차아염소산 살균수와 멸균공기가 순차적으로 분사되는 방식을 기준으로 상기 분사 모듈(160)의 차아염소산 살균수와 멸균공기를 분사하는 방식에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모듈의 분사방식을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 상기 센서 모듈은 사용자의 손이 상기 상기 분사 모듈(160)에 인접하는지 감지할 수 있다(S11).

이때 만약, 사용자의 손이 상기 분사 모듈(160)에 인접하는 경우(S11-YES), 상기 센서 모듈은 상기 사용자의 손을 감지한 후에 제1 감지신호를 생성할 수 있다(S12).

이와 달리 만약, 사용자의 손이 상기 제1 분사구(161)에 인접하지 않는 경우(S11-NO), 상기 센서 모듈은 상기 제1 감지신호를 생성할 때까지 동작될 수 있다.

상기 제1 감지신호 생성 후, 상기 분사 모듈(160)은 상기 제1 분사구(161) 및 분사부재(164)를 통해 상기 분사 모듈(160)에 인접한 사용자의 손을 향해 차아염소산 살균수를 분사시킬 수 있다(S13).

차아염소산 살균수가 분사되는 도중 또는 상기 차아염소산 살균수의 분사 과정이 종료된 후, 상기 센서 모듈은 차아염소산 살균수를 분사받는 사용자의 손이 상기 분사 모듈(160)로부터 이격되는지 감지할 수 있다(S14).

이때 만약, 차아염소산 살균수를 분사받는 사용자의 손이 상기 분사 모듈(160)로부터 이격되는 경우(S14-YES), 상기 분사 모듈(160)은 멸균공기의 분사 과정을 생략한 채 분사과정을 중지할 수 있다(S18).

이와 달리 만약, 차아염소산 살균수를 분사받는 사용자의 손이 상기 분사 모듈(160)로부터 이격되지 않는 경우(S14-NO), 상기 분사 모듈(160)은 상기 제2 분사모듈(163)을 통해 상기 분사 모듈(160)에 인접한 사용자의 손을 향해 멸균공기를 분사할 수 있다(S15).

멸균공기가 분사되는 도중 또는 상기 멸균공기의 분사 과정이 종료된 후, 상기 센서 모듈은 상기 멸균공기를 분사받는 사용자의 손이 상기 분사 모듈(160)로부터 이격되는지 감지할 수 있다(S16).

이때 만약, 멸균공기를 분사받는 사용자의 손이 상기 분사 모듈(160)로부터 이격되지 않는 경우(S16-NO), 상기 분사 모듈(160)은 멸균공기의 분사 과정이 종료되지 않았다면 사용자의 손을 향해 멸균공기를 지속적으로 분사시킬 수 있다.

이와 달리 만약, 멸균공기를 분사받는 사용자의 손이 상기 분사 모듈(160)로부터 이격되는 경우(S16-YES), 상기 센서 모듈은 상기 사용자의 손을 감지하지 못함에 따라 제2 감지신호를 생성할 수 있다(S17).

상기 제2 감지신호 생성 후, 상기 제어부(170)는 상기 분사 모듈(160)에서 차아염소산 살균수와 멸균공기의 분사 과정이 중지되도록 상기 분사 모듈(160)의 동작을 제어할 수 있다(S18).

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

1: 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템,
10: 바디부,
20: 덮개부,
21: 수도꼭지 하우징,
20a: 내부공간,
30: 받침부,
40: 세면대,
50, 60: 호스,
100: 전기분해 살균 모듈,
110: 유체 솔레노이드 밸브,
120: 에어펌프,
130: 플라즈마 멸균 모듈,
131: 플렉시블 플라즈마 전극,
132: 카본 필터,
132a: 복수의 기공,
133: 보호 케이스,
140: 압축공기 실린더,
150: 기체 솔레노이드 밸브,
160: 분사 모듈,
161: 커버,
162: 제1 분사모듈,
163: 제2 분사모듈,
164: 분사부재,
170: 제어부.

Claims (12)

1. 수돗물 유입원의 수돗물을 전기분해시켜 차아염소산(HOCl) 살균수를 생성하는 전기분해 살균 모듈;
   상기 전기분해 살균 모듈로부터 토출되는 상기 차아염소산 살균수의 이동을 제어하기 위한 유체 솔레노이드 밸브;
   외부의 오염공기를 흡입 및 토출하기 위한 에어펌프;
   상기 에어펌프로부터 토출되는 오염공기의 바이러스와 유해가스가 멸균된 멸균공기를 생성하는 플라즈마 멸균 모듈;
   상기 멸균공기를 가압한 상태로 저장하기 위한 압축공기 실린더;
   상기 압축공기 실린더에 저장된 후 토출되는 멸균공기의 이동을 제어하기 위한 기체 솔레노이드 밸브;
   상기 유체 솔레노이드 밸브로부터 토출되는 차아염소산 살균수와 상기 기체 솔레노이드 밸브로부터 토출되는 멸균공기를 분사하기 위한 분사모듈이 구비된 분사 모듈;
   상기 분사모듈에 인접하는 사용자의 손의 감지 여부에 따른 감지신호를 생성하는 센서 모듈; 및
   상기 센서 모듈로부터 수신하는 상기 감지신호에 따라 상기 분사모듈의 차아염소산 살균수 및/또는 멸균공기 분사를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 플라즈마 멸균 모듈은,
   상기 멸균공기를 생성하기 위하여 형태 변형이 가능한 구조의 플렉시블 플라즈마 전극이 구비되는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전기분해 살균 모듈은,
   화학세정제 없이 상기 차아염소산 살균수를 생성하기 위한 불용성 전극이 구비되는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 불용성 전극은,
   상기 차아염소산 살균수를 생성하기 위하여 티타늄에 귀금속 산화물이 코팅된 전극 소재인 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 귀금속 산화물은,
   백금, 이리듐 및 루테늄 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 플렉시블 플라즈마 전극은,
   상기 에어펌프로부터 토출되는 오염공기를 이용한 대기압의 공기 플라즈마 방전을 통해 활성 산소종과 활성 질소종을 생성하며, 상기 활성 산소종과 활성 질소종을 통해 상기 오염공기의 바이러스와 유해가스가 멸균된 멸균공기를 생성하는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 플라즈마 멸균 모듈은,
   상기 오염공기가 복수의 기공을 통해 내부로 유입되도록 상기 플렉시블 플라즈마 전극에 의해 외주면이 권취되며, 상기 플렉시블 플라즈마 전극의 대기압 공기 플라즈마 방전을 통해 발생되는 활성 산소종과 활성 질소종을 제거하는 카본 필터; 및
   상기 에어펌프로부터 토출되는 오염공기가 유입되는 내부공간을 형성하며, 상기 내부공간에 상기 플렉시블 플라즈마 전극과 카본 필터가 배치되는 보호 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 카본 필터는,
   상기 복수의 기공을 통과하는동안 활성 산소종과 활성 질소종이 제거된 멸균공기가 상기 압축공기 실린더에 투입되도록, 상기 기체 솔레노이드 밸브를 통해 상기 압축공기 실린더와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 전기분해 살균 모듈은,
   동작될 때마다 상기 수돗물 유입원으로부터 수돗물을 끌어올려 상기 수돗물을 전기분해시키는 직수형인 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 모듈은,
    상기 살균수를 분사하기 위한 제1 분사모듈과 상기 멸균공기를 분사하기 위한 제2 분사모듈이 마련되어 상기 살균수와 멸균공기를 별도로 분사하는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 분사 모듈은,
    상기 센서 모듈이 상기 제1, 2 분사모듈에 인접하는 사용자의 손을 감지하는 경우, 상기 살균수와 멸균공기가 순차적으로 분사되도록 상기 제1 분사모듈을 통해 상기 살균수를 분사한 후에 상기 제2 분사모듈을 통해 상기 멸균공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 모듈은,
    상기 살균수와 멸균공기의 분사가 가능한 하나의 분사구를 통해 상기 살균수와 멸균공기를 동시에 분사하는 것을 특징으로 하는 전기분해 살균 세정 및 플라즈마 멸균 건조 시스템.

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