KR102522333B1

KR102522333B1 - 물 정화 장치

Info

Publication number: KR102522333B1
Application number: KR1020210057240A
Authority: KR
Inventors: 김영욱
Original assignee: 주식회사 프록시헬스케어
Priority date: 2021-05-03
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2023-04-17
Also published as: KR20220150039A

Abstract

본 발명은 수도꼭지의 배출구에 결합되는 정화 유닛; 및 상기 정화 유닛으로 구동 신호를 공급하는 신호 공급부; 를 포함하며, 상기 정화 유닛은, 상기 구동 신호를 공급받아 상기 구동 신호에 대응하는 전자기파를 제공하는 전극; 및 상기 수도꼭지의 배출구로부터 배출되는 물에 포함된 오염물을 여과하는 필터; 를 포함하는 물 정화 장치에 관한 것이다.

Description

물 정화 장치{DEVICE FOR PURIFYING WATER}

본 발명은 미세전류 특수 전자기파를 활용한 물 정화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 일상 생활에서 사용되는 물의 수질 관리가 되지 않을 경우, 많은 사용자의 건강을 해할 수 있으므로 물의 살균, 위험한 유해 물질 처리, 오염원 제거 등을 위해 물의 수질을 깨끗하게 관리해줘야 한다.

이와 같이 깨끗한 물은 건강과 직결되나 개발도상국의 경우 여전히 장티푸스, 콜레라 등과 같은 수인성 질병으로 고통받고 있고, 2030년에는 물의 수요량이 공급량보다 40%를 초과할 것으로 조사된 바 있다.

본 발명의 목적은 전자기파를 제공하여 필터 등에 발생할 수 있는 물 때 생성을 효과적으로 방지할 수 있는 물 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호를 활용함으로써 물 때 생성의 원인이 되는 바이오필름 제거 효과를 증폭시킨 물 정화 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전해수를 생성하여 물의 살균 또는 정수 효과를 기대할 수 있는 물 정화 장치를 제공하기 위함이다.

본 발명의 실시예에 의한 물 정화 장치는, 수도꼭지의 배출구에 결합되는 정화 유닛; 및 상기 정화 유닛으로 구동 신호를 공급하는 신호 공급부; 를 포함하며, 상기 정화 유닛은, 상기 구동 신호를 공급받아 상기 구동 신호에 대응하는 전자기파를 제공하는 전극; 및 상기 수도꼭지의 배출구로부터 배출되는 물에 포함된 오염물을 여과하는 필터; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 신호는, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 생성된 것일 수 있다.

또한, 상기 전극은 서로 이격하여 위치하는 제1 전극과 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은, 상기 수도꼭지의 배출구로부터 배출되는 물이 통과할 수 있도록 적어도 하나 이상의 개구부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 정화 유닛은, 내부에 상기 제1 전극을 수용하며, 상기 제1 전극의 적어도 일부를 노출시키는 개구부가 마련된 제1 바디부; 및 내부에 상기 제2 전극을 수용하며, 상기 제2 전극의 적어도 일부를 노출시키는 개구부가 마련된 제2 바디부; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 바디부는, 상기 제1 전극과 접촉하는 제1 보조 전극; 내부에 상기 제1 전극과 상기 제1 보조 전극을 수용하는 제1 리드; 및 상기 제1 리드의 하부에 위치하고, 상면에 상기 제1 보조 전극이 안착되는 제1 안착 영역이 마련된 제1 바디 커버; 를 포함하고, 상기 제2 바디부는, 상기 제2 전극과 접촉하는 제2 보조 전극; 내부에 상기 제2 전극과 상기 제2 보조 전극을 수용하는 제2 리드; 및 상기 제2 리드의 하부에 위치하고, 상면에 상기 제2 보조 전극이 안착되는 제2 안착 영역이 마련된 제2 바디 커버; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 보조 전극의 일 측면에는, 적어도 일부가 상기 제1 바디부를 통하여 외부로 노출되는 제1 연결선이 형성되고, 상기 제2 보조 전극의 일 측면에는, 적어도 일부가 상기 제2 바디부를 통하여 외부로 노출되는 제2 연결선이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 바디 커버에는, 상기 제1 안착 영역의 일 측면에 마련되어 상기 제1 연결선의 적어도 일부를 지지하는 제1 돌출부가 형성되고, 상기 제1 리드에는, 내부에 상기 제1 돌출부와 상기 제1 연결선의 일부가 위치하는 개구부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 필터는, 상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부 사이에 위치하는 필터 바디; 상기 필터 바디와의 결합 및 분리가 가능한 여과지 수납부; 및 상기 여과지 수납부 상에 위치하는 여과지; 를 포함할 수 있다.

또한, 사용자의 제어에 대응하여 상기 구동 신호의 특성 중 적어도 하나가 변경될 수 있도록 상기 신호 공급부를 제어하는 제어부; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동 신호의 특성은 진폭 및 DC 오프셋을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전자기파를 제공하여 필터 등에 발생할 수 있는 물 때 생성을 효과적으로 방지할 수 있는 물 정화 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호를 활용함으로써 물 때 생성의 원인이 되는 바이오필름 제거 효과를 증폭시킨 물 정화 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 전해수를 생성하여 물의 살균 또는 정수 효과를 기대할 수 있는 물 정화 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a 및 2b는 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오 필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 정화 유닛을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 정화 유닛의 구성을 나타낸 분해도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 전원 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 전원 장치의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 10은 정화 유닛이 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치와 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치를 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명과 관련된 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. "연결", "결합" 또는 "접속"의 경우, 물리적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것뿐만 아니라 필요에 따라 전기적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것으로 이해될 수 있다.

본 명세서에 기재된 "~부(유닛)", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주 기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 정수 장치에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2a 및 2b는 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오 필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 물 정화 장치(1)는 수도꼭지(T)의 배출구에 결합되며, 박테리아, 기생충, 미세 플라스틱 등과 같은 오염물질을 제거하여 정화된 물을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 물 정화 장치(1)는 정화 유닛(10) 및 전원 장치(20)를 포함할 수 있다.

정화 유닛(10)은 전원 장치(20)로부터 구동 신호(Vd)를 공급받아 구동 신호(Vd)에 대응하는 전기장을 생성하는 전극(11)과 물에 포함된 불순물, 오염물을 걸러내는 필터(15)를 포함할 수 있다.

전극(11)은 구동 신호(Vd)의 전기 에너지를 기초로 전자기파를 제공할 수 있으며, 이러한 전자기파는 정화 유닛(10)의 구성, 특히 필터(15)에 전기적 영향을 주어 바이오필름 제거를 통한 물 때 생성 감소 등의 효과를 제공할 수 있다. 즉 바이오필름 제거를 통해 필터 등을 깨끗이 유지함에 따라 사용자가 수인성 질환에서 벗어날 수 있도록 할 수 있다.

또한, 전극(11)은 물에 전기적인 힘을 가하여 전해수를 생성하며, 이에 따라 물의 살균, 정수 효과를 제공할 수 있다.

전극(11)이 정화 유닛(10)에 복수 개 배치되는 경우, 그 중 적어도 하나의 전극(11)은 구동 신호(Vd)를 인가받을 수 있다. 이때, 접지 전극의 역할을 하는 전극이 정화 유닛(10)에 추가 설치될 수 있다.

전극(11)은 황동(brass), 알루미늄(Aluminum), 전도성 고분자(Conducting polymer), 전도성 실리콘(Conducting Silicon), 스테인리스 스틸(stainless steel) 등의 물질로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 전도성을 가진 물질이라면 전극 재료로 사용이 가능하다.

전원 장치(20)는 배터리(30)와 신호 공급부(40)를 포함할 수 있으며, 신호 공급부(40)는 배터리(30)로부터 공급되는 배터리 전압(Vb)을 이용하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.

특히, 신호 공급부(40)는 AC(Alternating Current) 신호와 DC(Direct Current) 신호를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성한다.

이에 따라, 구동 신호(Vd)에는 AC 성분과 DC 성분이 모두 포함되어 있으며, AC 성분과 DC 성분의 동시 적용에 따른 시너지 효과 및 공진이 발생하여 물 때 생성의 원인이 되는 바이오필름(biofilm)의 제거 효과가 상승될 수 있다.

도 2a를 참조하면, DC 성분에 의한 전기장은 국소적인 전하량 분포의 불균형을 유도하여 바이오필름의 구조적인 스트레스를 증가시키고, AC 성분에 의한 전기장은 특이적인 진동 발생을 통해 외부 보호체의 투과성을 증가시킬 수 있다.

이러한 AC 성분과 DC 성분의 시너지 효과는 도 2b에서 확인할 수 있다. 즉, AC 성분에 의한 전기장과 DC 전압에 의한 전기장을 각각 단독으로 제공하였을 때의 바이오필름 제거 효과에 비해, AC 성분에 의한 전기장과 DC 전압에 의한 전기장을 중첩하여 동시에 제공하는 경우 바이오필름의 제거 효과가 월등히 우세함을 알 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부(40)가 공급하는 구동 신호(Vd)에 따라 DC 성분에 의한 전기장과 AC 성분에 의한 전기장이 전극(11)으로부터 동시 제공될 수 있으므로, 상술한 바이오필름에 대한 증폭된 제거 효과를 달성할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 정화 유닛을 나타낸 도면이다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 정화 유닛(10)은 제1 바디부(110), 오링(120), 제2 바디부(130), 및 필터(15)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 바디부(110), 제2 바디부(130), 및 필터(15)는 서로 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수 있다. 이에 따라 노후화 등에 의해 제1 바디부(110), 제2 바디부(130), 및 필터(15) 중 적어도 어느 하나의 교체가 필요한 경우, 사용자는 기존 제1 바디부(110), 제2 바디부(130), 및 필터(15) 중 적어도 어느 하나를 신규 제1 바디부(110), 제2 바디부(130), 및 필터(15) 중 적어도 어느 하나로 간편히 교체할 수 있다.

제1 바디부(110) 및 제2 바디부(130)에는 전극(11)이 배치될 수 있으며, 전극(11)은 제1 전극(11a)과 제2 전극(11b)을 포함할 수 있다.

제1 전극(11a)과 제2 전극(11b)은 상호 이격된 상태로 위치하며, 제1 전극(11a)은 제1 바디부(110)의 내부에 배치되고, 제2 전극(11b)은 제2 바디부(130)의 내부에 배치될 수 있다.

제1 전극(11a)의 일부는 제1 바디부(110)로부터 노출될 수 있으며, 이를 위하여 제1 바디부(110)는 개구부를 갖도록 형성될 수 있다. 제2 전극(11b) 또한 일부가 제2 바디부(130)로부터 노출될 수 있으며, 이를 위하여 제2 바디부(130)는 개구부를 갖도록 형성될 수 있다.

이러한 제1 전극(11a)과 제2 전극(11b)은 신호 공급부(40)로부터 공급되는 구동 신호(Vd)에 의해 전자기파를 제공할 수 있다.

다음으로, 오링(120)은 제1 바디부(110) 내에 삽입되어 위치하며, 수도꼭지(T)의 배출구에 결합된 정화 유닛(10)이 수압 등에 의해 수도꼭지(T)로부터 이탈되는 것을 방지하고, 수도꼭지(T)와 정화 유닛(10) 사이로 물이 새는 것을 방지할 수 있다. 오링(120)은 천연고무, 합성 고무, 합성수지로 형성될 수 있다.

필터(15)는 제1 바디부(110)와 제2 바디부(130) 사이에 위치하며, 필터 바디(150)와 여과지 수납부(155)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시되지는 않았으나, 여과지 수납부(155) 내에는 여과지가 수납될 수 있으며, 여과지는 교체 가능하다.

여과지 수납부(155)는 필터 바디(150)와의 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수 있다. 이에 따라 여과지 수납부(155)의 내부에 수납된 여과지의 교체가 필요한 경우, 사용자는 여과지 수납부(155)를 필터 바디(150)로부터 분리하여 기존 여과지를 신규 여과지를 교체하고, 신규 여과지가 수납된 여과지 수납부(155)를 다시 필터 바디(150)에 결합할 수 있다.

또는, 노후화 등에 의해 여과지 수납부(155)의 교체가 필요한 경우, 사용자는 기존 여과지 수납부(155)를 신규 여과지 수납부(155)로 간편히 교체할 수 있다.

이 때, 필터 바디(150)와의 결합 및 분리가 용이하도록, 여과지 수납부(155)의 일 측에 핸들(157)이 형성될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 정화 유닛(10)은 제1 바디부(110) 및 제2 바디부(130)의 외부로 노출된 제1 연결선(171) 및 제2 연결선(172)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 연결선(171)은 제1 바디부(110)를 통하여 일부분이 외부로 노출되고, 제2 연결선(172)은 제2 바디부(130)를 통하여 일부분이 외부로 노출될 수 있다.

제1 연결선(171) 및 제2 연결선(172)은 각각 제1 전극(11a) 및 제2 전극(11b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 전원 장치(20)는 배터리 전압(Vb)을 이용하여 생성한 구동 신호를 제1 연결선(171) 및 제2 연결선(172)을 통해 전극(11a, 11b)으로 공급할 수 있다.

도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 정화 유닛의 구성을 나타낸 분해도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 정화 유닛(10)은 제1 바디부(110), 필터(15), 및 제2 바디부(130)가 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.

제1 바디부(110)는 제1 리드(111), 제1 전극(11a), 제1 보조 전극(12a) 및 제1 바디 커버(115)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 리드(111)와 제1 바디 커버(115)는 서로 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수 있다.

서로 결합된 제1 리드(111)와 제1 바디 커버(115)는 제1 바디부(110)의 몸체를 형성하며, 내부에는 제1 전극(11a) 및 제1 보조 전극(12a)이 위치할 수 있다.

제1 리드(111)에는, 제1 리드(111)의 내측 방향으로 돌출되어, 제1 리드(111)의 내측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성된 제1 가이드부(113)가 마련될 수 있다.

제1 가이드부(113)는 제1 바디 커버(115)의 상측에 안착된 제1 전극(11a)과 제1 보조 전극(12a)이 이탈되지 않도록 고정하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제1 가이드부(113)의 상측에는 오링(120)이 배치될 수 있다.

제1 전극(11a)은 제1 리드(111)와 제1 바디 커버(115) 사이에 고정되어 위치할 수 있다.

수도꼭지(T)에서 배출되는 물이 통과할 수 있도록 제1 전극(11a)은 적어도 하나 이상의 개구부를 포함할 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 메쉬(mesh) 형상으로 형성될 수 있다.

제1 전극(11a)이 메쉬 형상으로 형성된 경우 단위 메쉬의 크기보다 큰 이물질이 제1 전극(11a)에서 1차적으로 여과될 수 있다.

제1 전극(11a)과 제1 바디 커버(115) 사이에는 제1 보조 전극(12a)이 더 구비될 수 있으며, 제1 보조 전극(12a)은 제1 전극(11a)과 접촉하여 제1 전극(11a)에 구동 신호(Vd)가 균등하게 공급될 수 있도록 한다.

제1 보조 전극(12a)은 수도꼭지(T)에서 배출되는 물이 통과할 수 있도록 적어도 하나 이상의 개구부를 포함할 수 있으며, 제1 전극(11a) 일 측면(예를 들어, 하면)의 테두리를 감싸는 형상일 수 있다. 즉, 제1 보조 전극(12a)은 예를 들어 링(ring) 형상일 수 있다.

제1 보조 전극(12a)의 일 측에는 제1 연결선(171)이 연결될 수 있다. 제1 연결선(171)의 일부분이 제1 바디부(110)의 외부로 노출될 수 있으며, 이를 위하여 제1 리드(111)에는 제1 연결선(171)을 외부로 노출시키는 개구부가 마련될 수 있다.

제조 편의를 위하여, 제1 연결선(171)과 제1 보조 전극(12a)은 일체로 형성될 수 있다.

제1 바디 커버(115)는 제1 리드(111)의 하부에 위치하며, 제1 바디 커버(115)의 상면에는 제1 보조 전극(12a)이 안착되며, 이를 위하여 제1 바디 커버(115)의 상면에는 제1 보조 전극(12a)의 형상 및 크기에 대응되는 제1 안착 영역(117)이 마련될 수 있다.

제1 안착 영역(117)의 일 측면에는 제1 연결선(171)의 적어도 일부를 지지하는 제1 돌출부(118)가 형성될 수 있으며, 제1 리드(111)와 제1 바디 커버(115) 결합 시, 제1 리드(111)에 마련된 개구부(112) 내에, 제1 연결선(171)과 제1 돌출부(118)가 수용될 수 있다.

필터(15)는 필터 바디(150), 여과지(153), 및 여과지 수납부(155)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 바디부(110)의 하측에 위치할 수 있다.

필터 바디(150)의 내부에는 여과지 수납부(155), 및 여과지 수납부(155) 상에 위치하는 여과지(153)가 위치할 수 있으며, 필터 바디(150)의 측면 적어도 일부에는 여과지 수납부(155)가 출입할 수 있도록 하는 개구부(151)가 마련될 수 있다.

이에 따라 사용자는 여과지 수납부(155)를 일 방향으로 이동시켜 필터 바디(150)로부터 분리하고, 여과지 수납부(155)를 상기 일 방향과 반대되는 타 방향으로 이동시켜 필터 바디(150)의 내부에 삽입할 수 있으며, 수도꼭지(T)로부터 물 정화 장치(1)를 분리하지 않고도 여과지를 손쉽게 교체할 수 있다.

여과지(153)는 물은 통과시키되 박테리아, 기생충, 미세 플라스틱 등과 같은 불순물을 걸러낼 수 있다.

여과지 수납부(155)는 물이 통과할 수 있도록 적어도 하나 이상의 개구부를 포함할 수 있다. 다만 개구부의 크기는, 수압 등에 의해 여과지(153)가 여과지 수납부(155)로부터 이탈하지 않을 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

필터(15)의 하측에 위치하는 제2 바디부(130)는 제2 리드(131), 제2 전극(11b), 제2 보조 전극(12b) 및 제2 바디 커버(135)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제2 리드(131)와 제2 바디 커버(135)는 서로 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수 있다.

서로 결합된 제2 리드(131)와 제2 바디 커버(135)는 제2 바디부(130)의 몸체를 형성하며, 내부에는 제2 전극(11b) 및 제2 보조 전극(12b)이 위치할 수 있다.

제2 리드(131)의 상면 적어도 일부에는 돌출 영역이 형성되고, 도면에 도시되지는 않았으나, 필터 바디(150)의 하면에는 상기 돌출 영역과 끼움 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다.

제2 전극(11b)은 제2 리드(131)와 제2 바디 커버(135) 사이에 고정되어 위치할 수 있으며, 제1 전극(11a)과 동일한 형상일 수 있다.

제2 전극(11b)과 제2 바디 커버(135) 사이에는 제2 보조 전극(12b)이 더 구비될 수 있으며, 제2 보조 전극(12b)은 제2 전극(11b)에 구동 신호가 균등하게 공급될 수 있도록 한다.

제2 보조 전극(12b)은 제1 보조 전극(12a)과 동일한 형상일 수 있다.

제2 보조 전극(12b)의 일 측에는 제2 연결선(172)이 연결될 수 있다. 제2 연결선(172)의 일부분은 제2 바디부(130)의 외부로 노출될 수 있으며, 이를 위하여 제2 리드(131)에는 제2 연결선(172)을 외부로 노출시키는 개구부가 마련될 수 있다.

제조 편의를 위하여, 제2 연결선(172)과 제2 보조 전극(12b)은 일체로 형성될 수 있다.

제2 바디 커버(135)는 제2 리드(131)의 하부에 위치하고, 제2 바디 커버(135)의 상 측에는 제2 보조 전극(12b)이 안착될 수 있다. 이를 위하여 제2 바디 커버(135)의 상면에는 제2 보조 전극(12b)의 형상 및 크기에 대응되는 제2 안착 영역(137)이 마련될 수 있다.

제2 안착 영역(137)의 일 측면에는 제2 연결선(172)의 적어도 일부를 지지하는 제2 돌출부(138)가 형성될 수 있으며, 제2 리드(131)와 제2 바디 커버(135) 결합 시, 제2 리드(131)에 마련된 개구부 내에, 제2 연결선(172)과 제2 돌출부(138)가 수용될 수 있다.

한편, 도면에는 정화 유닛(10)이 제1 보조 전극(12b)과 제2 보조 전극(12b)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라 제1 보조 전극(12a)과 제2 보조 전극(12b)은 생략될 수도 있다. 이 경우, 제1 연결선(171)과 제2 연결선(172)은 각각 제1 전극(11a)의 일 측면과 제2 전극(11b)의 일 측면에 마련될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 전원 장치를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전원 장치(20)는 제1 표시부(21), 제2 표시부(22), 스위치(23), 및 충전 단자(25)를 포함할 수 있다.

제1 표시부(21)는 전원 장치(20)의 내부에 배치된 배터리의 충전 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 제1 표시부(21)는 LED(Light-Emitting Diode)를 구비하여 다수의 색상으로 발광할 수 있으며, 충전 상태(예를 들어, 적색) 및 완충 상태(예를 들어, 파란색) 등을 표시할 수 있다.

제2 표시부(22)는 물 정화 장치(1)의 동작 시간을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제2 표시부(22)는 LED를 구비하여 다수의 색상으로 발광할 수 있으며, 15분 동작(예를 들어, 초록색) 및 30분 동작(예를 들어, 노란색) 등을 표시할 수 있다.

스위치(23)는 물 정화 장치(1)의 전원 온(on)/오프(off)를 제어하고, 동작 시간을 설정하기 위하여 사용될 수 있다.

충전 단자(25)는 전원 장치(20)의 내부에 배치된 배터리를 충전시키기 위하여 사용될 수 있다.

다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 전원 장치(20) 내에 교체형 배터리가 삽입되는 경우, 충전 단자(25)는 생략될 수 있다. 이 경우, 제1 표시부(21)는 배터리의 남은 수명 상태 등을 표시할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았으나, 전원 장치(20)는 케이블을 통해 정화 유닛(10)과 연결될 수 있으며, 이 경우 정화 유닛(10)은 수도꼭지에 결합되어 있되 전원 장치(20)는 예를 들어, 물탱크 등에 인접하도록 위치할 수 있다.

상기 케이블은 제1 연결선(171) 및 제2 연결선(172)과 연결되고, 전원 장치(20)는 내부의 배터리로부터 공급되는 배터리 전압을 이용하여 구동 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 구동 신호를 케이블, 케이블에 연결된 제1 연결선(171) 및 제2 연결선(172)을 통해 전극(11a, 11b)으로 공급할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 전원 장치의 내부 구성을 나타낸 도면이고, 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 특히, 도 8a에서는 필터링된 AC 신호(Sac')를 도시하였고, 도 8b에서는 DC 신호(Sdc)를 도시하였으며, 도 8c에서는 필터링된 AC 신호(Sac')와 DC 신호(Sdc)가 혼합되어 생성된 구동 신호(Vd)를 도시하였다.

도 7을 참조하면, 전원 장치(20)는 배터리(30) 및 신호 공급부(40)를 포함할 수 있다.

전원 장치(20) 내부에 수용된 배터리(30)는 신호 공급부(40)로 배터리 전압(Vb)을 제공할 수 있다.

예를 들어, 배터리(30)는 1차 전지(Primary Battery) 또는 2차 전지(Secondary Battery)로 설정될 수 있다.

배터리(30)가 1차 전지인 경우 사용자는 배터리(30)를 주기적으로 교체할 수 있으며, 배터리(30)가 2차 전지인 경우 다양한 충전 방식을 통해 충전이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 앞서 살펴본 충전 단자(25)를 통해 유선 충전 방식으로 충전이 이루어질 수 있으며 무선 충전 방식으로 충전될 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부(40)는 DC-DC 컨버터(41), 신호 발생부(42), 필터(43), 및 캘리브레이션부(44)를 포함할 수 있으며, 추가적으로 전압 분배부(45)를 더 포함할 수 있다.

DC-DC 컨버터(41)는 배터리(30)로부터 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 소정 레벨의 출력 전압(Vo)으로 변환시켜 출력할 수 있다.

신호 발생부(42)는 DC-DC 컨버터(41)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(41)의 출력 전압(Vo)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 AC 신호(Sac)를 생성할 수 있다.

신호 발생부(42)는 오실레이터(Oscillator), 함수 발생기(Function Generator) 등과 같은 AC 신호를 생성 가능한 기 공지된 구성을 이용하여 구현될 수 있다.

예를 들어, AC 신호(Sac)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있다. AC 신호(Sac)가 1KHz 미만의 저주파로 설정되는 경우에는 바이오필름 제거를 통한 물 때 생성 방지 등의 효과가 떨어지며, AC 신호(Sac)가 1000MHz를 넘는 초고주파로 설정되는 경우에도 바이오필름 제거 효과가 떨어지기 때문이다. 한편, AC 신호(Sac)의 주파수는 바이오필름 제거에 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다.

또한, AC 신호(Sac)의 진폭은 바이오필름의 제거를 위하여 0.1mV 이상으로 설정될 수 있으며, AC 신호(Sac)의 진폭 상한은 물의 가수분해를 방지하기 위한 적절한 수치로 설정될 수 있다.

필터(43)는 신호 발생부(42)에 의해 생성된 AC 신호(Sac)에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 필터(43)는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)를 포함하여, 톱니파(Sawtooth Wave) 형태의 AC 신호(Sac)을 사인파(Sine Wave) 형태의 AC 신호(Sac')로 변환할 수 있다. 다만, 필터(43)의 종류는 이에 제한되지 않으며, 설계 구조에 따라 다양한 종류의 필터가 채용될 수 있다.

캘리브레이션부(44)는 필터(43)를 통해 공급된 AC 신호(Sac')에 DC 신호(Sdc)를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다. 일례로, 캘리브레이션부(44)는 AC 신호(Sac')와 DC 신호(Sdc)의 합산(또는 중첩)이 가능한 연산 증폭기(operating amplifier)로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이에 따라, AC 신호(Sac')에는 DC 신호(Sdc)에 해당하는 오프셋(offset)이 발생되며, AC 성분과 DC 성분이 모두 보유한 구동 신호(Vd)가 생성될 수 있다.

구동 신호(Vd)는 AC 신호(Sac)의 특성을 모두 포함하고 있으므로, 구동 신호(Vd)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있으며, 또한 바이오필름의 제거에 보다 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다. 또한, 구동 신호(Vd)의 실효값(RMS)은 물의 가수분해를 방지하기 위하여 1V 이하로 설정될 수 있다.

도 8a를 참조하면 캘리브레이션부(44)는 A 볼트(V)의 진폭을 갖는 AC 신호(Sac')를 필터(43)로부터 공급받을 수 있으며, 해당 AC 신호(Sac')에 도 8b에 도시된 바와 같은 B 볼트(V)의 DC 신호(Sdc)을 중첩함으로써 도 8c에 도시된 바와 같은 최종 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.

이때, DC 신호(Sdc)의 전압 값은 AC 신호(Sac')의 진폭 이상으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 구동 신호(Vd)의 전압 값은 0 이상으로 설정될 수 있다.

결국, 구동 신호(Vd)의 DC 오프셋 값은 구동 신호(Vd)의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정될 수 있다.

구동 신호(Vd)의 DC 오프셋 값이 구동 신호(Vd)의 진폭 값 미만인 경우, 구동 신호(Vd)의 전압이 음의 값을 갖게 되는 구간이 발생하게 되고, 상기 구간에서 전압이 음의 값을 갖게 됨에 따라 전기 에너지의 손실이 발생하게 된다.

다만 본 발명의 실시예와 같이, 구동 신호(Vd)의 DC 오프셋 값을 구동 신호(Vd)의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정하게 되면, 구동 신호(Vd)의 전압이 항상 0 이상이므로 전기 에너지의 손실을 최소화할 수 있다.

한편, DC 신호(Sdc)는 전압 분배부(45)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 전압 분배부(45)는 DC-DC 컨버터(41)의 출력 전압(Vo)을 전달받을 수 있으며, 출력 전압(Vo)에 대한 전압 분배를 수행하여 DC 신호(Sdc)를 생성할 수 있다.

전압 분배부(45)는 출력 전압(Vo)을 분배하기 위한 저항 스트링으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

DC-DC 컨버터(41)의 출력 전압(Vo)이 구동 신호(Vd) 생성에 바로 사용되기에 적합한 경우, 해당 출력 전압(Vo)이 DC 신호(Sdc)의 역할을 수행할 수 있다. 이 경우 전압 분배부(45)는 생략될 수 있으며, DC-DC 컨버터(41)의 출력 전압(Vo)이 캘리브레이션부(44)로 입력될 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치(20)에서는 신호 공급부(40)가 사용자의 제어에 대응하여 구동 신호(Vd)의 특성 중 적어도 하나를 변경시킬 수 있다. 또한, 전원 장치(20)는 사용자의 입력에 대응하여 신호 공급부(40)를 제어하는 제어부(50)를 추가적으로 포함할 수 있다.

예를 들어, 구동 신호(Vd)의 특성은 구동 신호(Vd)의 진폭 및 DC 오프셋을 포함할 수 있다.

즉, 사용자는 구동 신호(Vd)의 진폭 및 DC 오프셋 중 적어도 어느 하나를 조절함으로써, 사용자가 사용하기에 적합한 최적의 구동 신호(Vd)를 설정할 수 있다.

이때, 구동 신호(Vd)의 특성 제어를 위한 사용자의 입력 방식은 전원 장치(20)에 설치된 스위치(23)또는 별도 버튼(미도시)에 의한 것일 수 있으며, 사용자는 전원 장치(20)에 설치된 스위치(23) 등을 조작함으로써, 구동 신호(Vd)의 특성을 조절 또는 설정할 수 있다.

사용자에 의한 스위치 조작으로, 구동 신호(Vd)의 설정 정보가 입력되면, 제어부(50)는 구동 신호(Vd)가 입력된 설정 정보에 대응하는 진폭 값 및 DC 오프셋 값을 갖도록 신호 공급부(40)를 제어할 수 있다.

제어부(50)는 신호 발생부(42)를 제어함으로써 AC 신호(Sac)의 진폭을 변경할 수 있다. 또한, 제어부(50)는 DC-DC 컨버터(41)및/또는 전압 분배부(45)를 제어함으로써 DC 신호(Sdc)의 전압 값을 조절할 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 구동 신호(Vd)의 특성이 변경될 수 있다.

이때, 제어부(50)는 DC 신호(Sdc)의 전압 값이 AC 신호(Sac')의 진폭 이상으로 설정되도록 전압 분배부(45)를 제어할 수 있으며, 이에 따라 구동 신호(Vd)의 전압 값은 0 이상으로 설정될 수 있다.

도 10은 정화 유닛이 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치와 연결된 상태를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 장치(20')를 설명함에 있어서, 도 6을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 구성에는 동일한 도면 부호를 부여하였으며, 앞서 설명한 실시예와 중복되는 내용에 대해서는 설명을 생략하고 차이점에 중점을 두어 설명하도록 한다. 이에 이하에서는 출력 단자(26, 27)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 전원 장치(20')는 정화 유닛(10)에 탈부착이 가능한 형태로 설계될 수 있으며, 이를 위하여 전원 장치(20')는 구동 신호의 공급 및 정화 유닛(10)과의 결합을 위한 출력 단자(26, 27)를 구비할 수 있다.

제1 출력 단자(26)는 정화 유닛(10)의 외측으로 노출된 제1 연결선(171)의 타측과 결합하고, 제2 출력 단자(27)는 정화 유닛(10)의 외측으로 노출된 제2 연결선(172)의 타측과 결합할 수 있다.

이를 위하여, 제1 출력 단자(26)에는 제1 연결선(171)이 끼움 결합될 수 있도록 제1 연결선(171)의 형상에 대응되는 제1 결합홈(26a)이 형성될 수 있다. 또한, 제2 출력 단자(27)에는 제2 연결선(172)이 끼움 결합될 수 있도록 제2 연결선(172)의 형상에 대응되는 제2 결합홈(27a)이 형성될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 물 정화 장치
10: 정화 유닛
11: 전극
15: 필터
20: 전원 장치
30: 배터리
40: 신호 공급부

Claims

수도꼭지의 배출구에 결합되는 정화 유닛;
상기 정화 유닛으로 구동 신호를 공급하는 신호 공급부; 및
상기 정화 유닛에 탈부착 가능하며, 상기 신호 공급부를 포함하는 전원 장치;
를 포함하며,
상기 정화 유닛은,
상기 구동 신호를 공급받아 상기 구동 신호에 대응하는 전자기파를 제공하는 제1 전극 및 제2 전극;
내부에 상기 제1 전극을 수용하는 제1 바디부;
내부에 상기 제2 전극을 수용하는 제2 바디부;
상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부 사이에 위치하며, 상기 수도꼭지의 배출구로부터 배출되는 물에 포함된 오염물을 여과하는 필터;
상기 제1 전극과 전기적으로 연결되며, 적어도 일부가 상기 제1 바디부의 외부로 노출된 제1 연결선; 및
상기 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 적어도 일부가 상기 제2 바디부의 외부로 노출된 제2 연결선;
을 포함하며,
상기 구동 신호는, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 생성된 것이고,
상기 AC 신호의 주파수는 5MHz 내지 15MHz 중 어느 하나의 주파수로 설정되며,
상기 구동 신호의 실효값은 1V 이하로 설정되고,
상기 전원 장치는,
상기 제1 연결선이 끼움 결합되는 제1 결합홈이 형성된 제1 출력단자; 및
상기 제2 연결선이 끼움 결합되는 제2 결합홈이 형성된 제2 출력단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 물 정화 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 이격하여 위치하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은,
상기 수도꼭지의 배출구로부터 배출되는 물이 통과할 수 있도록 적어도 하나 이상의 개구부를 포함하는 물 정화 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 바디부에, 상기 제1 전극의 적어도 일부를 노출시키는 개구부가 마련되고,
상기 제2 바디부에, 상기 제2 전극의 적어도 일부를 노출시키는 개구부가 마련되는 물 정화 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 바디부는,
상기 제1 전극과 접촉하는 제1 보조 전극;
내부에 상기 제1 전극과 상기 제1 보조 전극을 수용하는 제1 리드; 및
상기 제1 리드의 하부에 위치하고, 상면에 상기 제1 보조 전극이 안착되는 제1 안착 영역이 마련된 제1 바디 커버; 를 포함하고,
상기 제2 바디부는,
상기 제2 전극과 접촉하는 제2 보조 전극;
내부에 상기 제2 전극과 상기 제2 보조 전극을 수용하는 제2 리드; 및
상기 제2 리드의 하부에 위치하고, 상면에 상기 제2 보조 전극이 안착되는 제2 안착 영역이 마련된 제2 바디 커버; 를 포함하는 물 정화 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 보조 전극의 일 측면에는, 적어도 일부가 상기 제1 바디부를 통하여 외부로 노출되는 상기 제1 연결선이 형성되고,
상기 제2 보조 전극의 일 측면에는, 적어도 일부가 상기 제2 바디부를 통하여 외부로 노출되는 상기 제2 연결선이 형성되는 물 정화 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 바디 커버에는, 상기 제1 안착 영역의 일 측면에 마련되어 상기 제1 연결선의 적어도 일부를 지지하는 제1 돌출부가 형성되고,
상기 제1 리드에는, 내부에 상기 제1 돌출부와 상기 제1 연결선의 일부가 위치하는 개구부가 형성된 물 정화 장치.
제4항에 있어서,
상기 필터는,
상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부 사이에 위치하는 필터 바디;
상기 필터 바디와의 결합 및 분리가 가능한 여과지 수납부; 및
상기 여과지 수납부 상에 위치하는 여과지; 를 포함하는 물 정화 장치.
제1항에 있어서,
사용자의 제어에 대응하여 상기 구동 신호의 특성 중 적어도 하나가 변경될 수 있도록 상기 신호 공급부를 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 물 정화 장치.
제9항에 있어서,
상기 구동 신호의 특성은 진폭 및 DC 오프셋을 포함하는 물 정화 장치.