KR102596052B1 - 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치 - Google Patents
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Abstract
전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치가 개시된다. 상기 수질정화장치는, 내부 공간을 형성하는 하우징, 상기 내부 공간 상에서 액체의 흐름을 발생시키는 펌핑부, 상기 내부 공간으로 유입되는 액체에 대한 필터링을 수행하는 필터부 및 상기 내부 공간으로 유입된 액체를 정화하는 정화부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 수질정화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 광촉매 반응을 활용하여 향상된 수질정화성능을 제공하는 수질정화장치에 관한 것이다.
오늘날 산업화와 도시화로 인해 강이나 호수 등으로 유인되는 유해물질의 양이 증가하고 있으며, 이에 따라, 수질정화장치가 활용되고 있다.
각종 이물질 및 유해물질의 효과적인 제거를 위해 현재 정수처리장에서는 고도정수처리공정이 수행되고 있다. 다만, 난분해성 유기물은 이후의 정수 공정에서도 제대로 정수되지 않아 인체에 치명적인 영향을 끼칠 수 있다. 구체적인 예를 들어, 정수공정에서 각종 미생물의 살균을 위한 염소주입과 각종 유해 유기화합물의 산화분해를 위한 목적으로 주입되는 오존에 의해 마이크로시스틴(Microcystin), 아나톡신(Anatoxin), 삭시토신(Saxitoxin) 등의 독소가 유출되어 먹는물의 안정성을 위협하고 있는 실정이며, 이들을 제거하기 위하여 과량 주입되는 산화제가 수중에 잔류하는 유기물들과 반응하여 발암성물질로 알려진 트리할로메탄(THMs)과 알데히드 류 등의 부산물을 생성하게 된다.
이와 같이, 고도정수처리공정을 통해서는 2차 오염물질을 제대로 제거할 수 없으므로 보다 효율적으로 오염 물질들을 제거하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있다.
한편, 광화학 반응을 이용한 수질 개선 방법은, 기존의 정수처리공정 보다 설비가 간단하고, 사용약품이 거의 없어, 설비비와 운전비가 저렴할 뿐만 아니라, 2차 오염을 유발하지 않는 광 조사에너지를 사용하므로 상당히 효과적이다. 또한, 광화학 반응을 이용한 수질 개선 방법은, 슬러지가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 생물학적으로 난분해성 물질인 유기염소화합물에 대한 광분해 효과가 높아 최근 각광 받고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광촉매 반응을 활용하여 향상된 수질 정화 성능을 제공하는 수질정화장치를 제공하기 위함이다.
또한 본 발명은 광촉매 반응을 극대화할 수 있는 구조를 포함하는 수질정화장치를 제공할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치가 개시된다. 상기 수질정화장치는, 내부 공간을 형성하는 하우징, 상기 내부 공간 상에서 액체의 흐름을 발생시키는 펌핑부, 상기 내부 공간으로 유입되는 액체에 대한 필터링을 수행하는 필터부 및 상기 내부 공간으로 유입된 액체를 정화하는 정화부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 광을 공급하는 광원, 상기 광원을 감싸도록 구비되는 투명관 및 광촉매가 도포되며, 상기 투명관의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 외측 구조체는, 복수 개의 플레이트, 상기 각 플레이트의 중심부에 형성된 통공 및 이웃하는 플레이트들을 연결하는 하나 이상의 연결부를 포함하며, 상기 투명관은, 상기 복수 개의 플레이트 각각에 형성된 통공을 관통하도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 투명관은, 상기 외측 구조체의 적어도 일부가 삽입 가능한 복수 개의 삽입홈을 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 투명관은, 양 끝단과 수직한 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 주름 구조를 갖도록 구비되며, 외측면에 대응하여 광촉매에 관련한 코팅층이 구비된 것을 특징으로 하며, 상기 통공은, 상기 주름 구조에 대응하는 형상을 통해 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 상기 필터부가 연결된 일단에 구비되어 상기 액체의 유입을 허용하는 유입구, 상기 일단에 대응하는 타단 방향에 구비되어 정화된 액체를 배출시키는 배출구 및 상기 배출구에 관련한 일단에 구비되어 상기 배출구를 통해 배출되는 액체의 수질 정보를 획득하는 수질 측정 모듈을 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 상기 수질 측정 모듈을 통해 획득한 상기 수질 정보에 기초하여 상기 내부 공간 상에서 상기 액체의 이동 속도를 제어하기 위한 속도 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 배출구는, 상기 속도 제어 정보에 기초하여 액체가 이동하는 통로의 크기가 가변 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 펌핑부는, 상기 속도 제어 정보에 기초하여 상기 액체의 이동에 관련한 펌핑 동작을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 정화부는, 상기 하우징의 내부 공간 상에 구비되며, 상기 정화부를 수용하는 내부 하우징을 더 포함하며, 상기 내부 하우징의 내측 일면에는, 광을 난반사시키는 프리즘부 및 상기 하나 이상의 연결부가 안착되는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 외측 구조체는, 미리 정해진 내부 직경을 갖는 통공을 형성하는 스크류 구조를 통해 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라, 광촉매 반응을 활용하여 수질을 화학적으로 정화할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라, 광촉매 반응이 극대화되는 구조를 가진 수질정화장치를 통해 향상된 수질 정화 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 정화부를 세부적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광원, 투명관 및 외측 구조체를 설명하기 위한 예시도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 투명관에 형성된 복수개의 삽입홈을 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원, 투명관 및 외측 구조체를 다양한 각도에서 바라본 예시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 주름 구조를 갖는 투명관 및 이에 대응하는 통공을 갖는 외측 구조체를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예와 관련된 정화부의 유입구 및 배출구를 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외측 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예와 관련된 모듈식 구조를 가진 수질정화장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예와 관련된 모듈식 구조를 통해 다양한 크기로 구비되는 수질정화장치의 다양한 예시도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예와 관련된 수질 정화 장치 간의 결합을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예와 관련된 복수 개의 수질 정화 장치 간의 조합에 관한 다양한 예시도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 정화부를 세부적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광원, 투명관 및 외측 구조체를 설명하기 위한 예시도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 투명관에 형성된 복수개의 삽입홈을 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원, 투명관 및 외측 구조체를 다양한 각도에서 바라본 예시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 주름 구조를 갖는 투명관 및 이에 대응하는 통공을 갖는 외측 구조체를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예와 관련된 정화부의 유입구 및 배출구를 예시적으로 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외측 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예와 관련된 모듈식 구조를 가진 수질정화장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예와 관련된 모듈식 구조를 통해 다양한 크기로 구비되는 수질정화장치의 다양한 예시도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예와 관련된 수질 정화 장치 간의 결합을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예와 관련된 복수 개의 수질 정화 장치 간의 조합에 관한 다양한 예시도를 도시한다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 “모듈” 및 “부”는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소 또는 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명이 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치의 전체적인 분해 사시도를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치(1000)(이하, '수질정화장치')는, 액체보관부(10), 액체전달관(20), 하우징(100), 펌핑부(200), 필터부(300) 및 정화부(400)를 포함하여 구비될 수 있다. 전술한 컴포넌트들은 예시적인 것으로, 본 발명내용의 권리범위가 전술한 컴포넌트들로 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예들에 대한 구현 양태에 따라 추가적인 컴포넌트들이 포함되거나 전술한 컴포넌트들 중 일부가 생략될 수 있다.
일 실시예에서, 수질정화장치(1000)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(100)에 의해 정화에 관련한 내부 공간이 형성되며, 서로 대향하는 양측에 오염된 액체가 유입되는 유입구와 정화된 액체가 배출되는 배출구 각각이 형성된 챔버 형태로 구비될 수 있다. 즉, 수질정화장치(1000)의 일 방향으로 유입된 액체(예컨대, 오염된 액체)는 필터부(300)를 지나 내부 공간에 형성된 정화부(400)를 거쳐 정화될 수 있다. 또한, 정화부(400)에서 정화된 액체는 다른 일 방향으로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수질정화장치(1000)는 내부 공간을 형성하는 하우징(100)을 포함할 수 있다. 하우징(100)은 수질정화장치의 외관을 형성할 수 있으며, 내부 공간에는 수질 정화 및 수질 정화에 관련한 정보를 제공하기 위한 다양한 회로 및/또는 소자들이 구성되거나, 또는 수질 정화를 위한 정화 공간이 구비될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징의 양 측면은 개방되어 구비될 수 있다. 이 경우, 하나의 측면은 액체가 유입되는 영역에 관련한 제1측면일 수 있으며, 다른 하나의 측면은 액체가 배출되는 영역에 관련한 제2측면일 수 있다.
실시예에서, 하우징(100)의 일 측면(예컨대, 액체 유입 영역에 관련한 측면)에는 하우징(100) 내부로 액체의 흐름을 발생시키는 펌핑부(200)가 구비될 수 있다. 펌핑부(200)의 펌핑 동작에 의해 액체는 하우징(100) 내부 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 펌핑부(200)의 펌핑 동작에 의해 액체는 제1측면 및 제2측면을 지나 하우징 외부로 배출될 수 있다.
실시예에 따르면, 펌핑부(200)는 압력작용을 이용하여 관을 통해 유체를 수송할 수 있다. 펌핑부(200)는 기계적 작동으로 압력을 발생시키며, 발생된 압력을 통해 액체가 일 방향으로 이동되도록 할 수 있다. 구체적으로, 펌핑부(200)는, 액체보관부(10)에 압력을 가하여 액체보관부(10)에 저장된 액체를 액체전달관(20)을 통해 정화부(400)로 이동시킬 수 있다. 여기서, 액체보관부(10)는 오염된 액체를 저장하고 있을 수 있다. 즉, 액체보관부(10)에는 정화하고자 하는 액체가 저장되어 있을 수 있다. 실시예에서, 액체보관부(10)는 압력에 견딜 수 있는 견고한 소재를 통해 구성될 수 있으며, 펌핑부(200)의 압력에 의해 액체의 이동을 허용하도록 내부가 밀폐된 공간으로 구성될 수 있다. 즉, 펌핑부(200)는 액체보관부(10)에 자체에 압력을 가하여 액체보관부(10)에 보관된 액체를 정화부(400) 방향으로 이동시키는 역할을 할 수 있다. 전술한 설명에서, 액체보관부(10)와 펌핑부(200) 간의 상대적인 위치 및 연결에 대한 구체적인 설명은 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다양한 실시예에서, 액체보관부(10)와 펌핑부(200)의 위치가 서로 바뀌거나, 또는 액체보관부(10) 내에 펌핑부(200)가 구비될 수도 있다.
일 실시예에서, 하우징(100)의 일면에는 디스플레이부가 구비될 수 있다. 예컨대, 디스플레이부가 구비되는 하우징(100)의 일면은, 도 1에 도시된 바와 같이, 수질정화장치(1000)의 전면부에 관련한 일면일 수 있다.
디스플레이부는 수질정화장치(1000)의 작동에 관련한 다양한 정보를 표시(출력)할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부는 수질에 관한 정보, 수질이 개선되기까지 걸리는 시간에 관한 정보 및 수질이 얼마나 개선되었는지에 관한 정보 등을 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 디스플레이부는 수질정화장치(1000)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 전술한 디스플레이부가 표시하는 정보들에 대한 구체적인 기재는 일 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에서, 디스플레이부는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 수질정화장치(1000)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 수질정화장치(1000)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수질정화장치(1000)는 내부 공간에 흐르는 수질에 대한 필터링을 수행하는 필터부(300)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 필터부(300)는 수질과 함께 유입되는 불순물들을 차단(즉, 필터링)하는 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 장치의 내부로 유입되는 수질에는 각종 불순물이 많이 포함될 수 있으며, 이를 제대로 필터링하지 못하는 경우, 장치 내부에서 심각한 마모를 야기시키며 이는, 장치의 운용 효율을 저감시킬 수 있다. 특히, 필터부(300)에서 불순물을 필터링하지 않으면 정화부(400)의 광촉매 반응효율을 낮출 수 있으며, 장치의 고장을 야기시켜 수명을 단축시킬 수 있다. 구체적인 예를 들어, 액체와 함께 유입된 불순물이, 정화부 내에서 액체가 이동하는 통로(예컨대, 플레이트에 형성된 복수 개의 홀)를 막아 액체의 전달이 차단될 수 있다.
실시예에서, 필터부(300)는 이물질의 유입을 방지하는 제1필터 및 세균, 미생물 등 유기 오염 물질을 걸러주는 제2필터를 포함할 수 있다. 제1필터는 예를 들어, 비교적 크기가 큰 불순물을 걸러주는 필터일 수 있다. 이러한 제1 필터는 필터부(300)의 가장 바깥쪽에 위치하여 고성능 필터(예컨대, 제2필터)를 보호하고 수명을 증대시키는 역할을 수행할 수 있다. 제2필터는 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 고성능 필터로, 0.3㎛ 크기 입자를 99.97% 이상 필터링할 수 있다. 즉, 필터부(300)는 수질정화장치(1000)의 내부로 유입되는 액체에 포함된 불순물을 필터링하여 장치의 고장 발생 방지하여 지속성을 향상시킬 수 있다. 실시예에서, 제2필터는 정전력을 야기시켜 박테리아 및 바이러스를 필터에 흡착시켜 제거하는 양전하 방식의 필터링을 수행할 수 있다. 이 경우, 제2필터는, 복수 개의 홀 각각의 직경(즉, 필터의 기공 크기가)이 나노미터 단위로 구성됨에 따라, 각종 바이러스, 중금속, 미생물, 총대장균 등을 보다 효과적으로 제거할 수 있으며, 이는 정화 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수질정화장치(1000)는 내부 공간에 액체의 흐름을 발생시키는 조류발생모듈(500)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 조류발생모듈(500)은 프로펠러의 회전을 통해 액체의 흐름을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 조류발생모듈(500)은, 액체가 수질정화장치(1000)의 제1측면을 통해 내부로 유입되어 제2측면을 통해 외부로 배출되도록 하는 액체의 흐름을 발생시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 조류발생모듈(500)은 프로펠러 및 프로펠러를 회전시키는 모터를 통해 구비될 수 있으며, 프로펠러가 모터의 구동력에 기반하여 회전됨에 따라 일방향으로의 액체의 흐름을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 프로펠러의 회전력에 따라 액체의 이동 속도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 프로펠러의 회전력이 커질수록 일방향으로의 액체의 흐름이 빨라질 수 있으며, 프로펠러의 회전력이 작아질수록 일방향으로의 액체의 흐름이 느려질 수 있다. 이러한 프로펠러의 회전력은, 정화부(400)가 생성한 속도 제어 정보에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 조류발생모듈(500)은 유입된 액체가 배출되는 제2측면에 구비될 수 있다. 하우징(100)의 내부로 유입된 액체는, 하우징(100)의 내부 정화 공간(예컨대, 정화부)에서 정화될 수 있으며, 정화된 액체는, 조류발생모듈(500)이 발생시킨 흐름에 의해 외부로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수질정화장치(1000)는 내부 공간으로 유입된 액체를 정화시키는 정화부(400)를 포함할 수 있다. 정화부(400)는 광촉매 반응을 활용하여 유입된 액체에 대한 정화를 수행할 수 있다. 이러한 정화부(400)는 하우징(100)의 내측에 위치할 수 있다. 정화부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징의 개방된 양 측면 사이에 구비되어, 일방향으로 이동(예컨대, 유입구로부터 배출구 방향으로 이동)하는 액체에 대한 정화를 수행할 수 있다. 실시예에서, 정화부(400)는 필터부(300)를 지나 필터링된 액체에 대한 정화를 수행할 수 있다. 정화부(400)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 2 내지 도 9를 참조하여 이하에서 자세히 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 정화부를 세부적으로 나타낸 예시도를 도시한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 광원, 투명관 및 외측 구조체를 설명하기 위한 예시도를 도시한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 투명관에 형성된 복수개의 삽입홈을 예시적으로 나타낸 예시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 광원, 투명관 및 외측 구조체를 다양한 각도에서 바라본 예시도를 도시한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관련된 정화부의 예시적인 단면도를 도시한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 주름 구조를 갖는 투명관 및 이에 대응하는 통공을 갖는 외측 구조체를 설명하기 위한 예시도이다. 도 9는 본 발명의 실시예와 관련된 정화부의 유입구 및 배출구를 예시적으로 나타낸 예시도이다. 도 10은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외측 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 광을 공급하는 광원(410)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 광원(410)이 공급하는 광은 자외선(UV, ultraviolet rays)을 포함할 수 있다. 자외선은 파장 범위 10~400nm(에너지 범위 3 eV ~ 124 eV)인 빛으로서, 파장이 가시광보다 더 짧고 엑스선보다는 더 긴 전자기파를 의미할 수 있다. 실시예에서, 광원(410)은 발광다이오드 소자를 통해 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 광원(410)은 복수의 UV LED 소자(410a)를 통해 구현될 수 있다. 복수의 UV LED 소자(410a)는, UV 램프에 비해 파장 제어가 용이하고 소비 전역이 낮으면 발열이 작은 장점이 있다. 또한 복수의 UV LED 소자(410a)는 고체 조명으로서 내구성이 우수하고 수은과 같은 유해 방전 가스를 사용하지 않아 친환경적이며 수명도 매우 길다는 장점이 있다. 즉, 정화부(400)는 복수 개의 UV LED 소자(410a)를 통해 광을 공급하는 광원(410)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광원(410)은 도 2에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 높이를 갖는 원기둥 형상을 통해 구비될 수 있다. 여기서 미리 정해진 높이는, 수질정화장치(1000)의 유입 및 배출 각각에 관련한 양측면의 길이에 대응하는 것일 수 있다. 즉, 광원(410)의 구비 높이는 유입 및 배출 각각에 관련한 양측면의 길이(또는 하우징의 길이) 보다 작게 형성되어, 하우징(100)의 내부에 구비될 수 있다.
실시예에서, 광원(410)은 복수의 UV LED 소자가 복수가 길이 방향을 따라 복수의 열을 형성하도록 구성될 수 있다. 복수의 UV LED 소자는 원기둥 형상의 광원의 둘레를 따라 길이 방향에 대응하여 복수의 열을 형성하도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 광원(410)은 다양한 각도 즉, 광범위하게 UV 광을 공급할 수 있다. 이는 광 공급의 효율을 극대화하여 후술될 광촉매 반응의 효율 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 광원(410)을 둘러싸도록 구비되는 투명관(420)을 포함할 수 있다. 투명관(420)은 광원(410)과 액체의 접촉을 차단할 수 있다. 투명관(420)은 액체로부터 전기 소자인 광원(410)을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
실시예에서, 투명관(420)은 외측 구조체(430)에 포함된 통공을 관통하도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 투명관(420)은 외측 구조체(430)를 구성하는 각 플레이트(431)에 형성된 통공들을 관통하여 구비될 수 있다. 즉, 투명관(420)은 도 2 및 도 3을 참조하면, 내부에 광원(410)을 포함한 상태에서 외측 구조체(430)의 통공을 관통하도록 구비될 수 있다. 다시 말해, 외측 구조체(430)는, 광원(410)을 내부에 포함하여 구비되는 투명관(420)의 외측 둘레를 따라 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투명관(420)은 외측 구조체(430)의 적어도 일부가 삽입 가능한 복수 개의 삽입홈(421)을 포함할 수 있다. 복수 개의 삽입홈(421)은 외측 구조체(430)의 각 플레이트를 고정시키는 역할을 한다. 예컨대, 액체는 각 플레이트(431)에 형성된 복수 개의 홀을 통과하여 일 방향으로 이동될 수 있다. 이 경우, 액체의 이동 과정에서 플레이트(431)에 압력이 가해질 수 있다. 액체의 이동에 의한 압력을 통해 각 플레이트의 위치가 변화되는 경우, 각 플레이트 간의 간격 또는 각 플레이트가 형성하는 각도가 상이해질 수 있으며, 각 플레이트를 연결하는 연결부(433)의 파손을 초래할 수 있다. 예를 들어, 수압에 의해 각 플레이트 간의 간격이 좁아져, 외측 구조체(430)의 전체 길이가 작아질 수 있으며, 이는 광촉매 반응이 야기되는 영역을 축소시켜 정화 효율을 저하시킬 우려가 있다. 따라서, 액체의 이동에도 각 플레이트의 위치 및 연결 각도가 고정되는 것은 중요할 수 있다.
투명관(420)에 형성된 복수 개의 삽입홈(421)은 외측 구조체(430)의 전체 길이가 변화하지 않도록, 각 플레이트(431)를 투명관(420) 상에 고정하는 역할을 한다. 즉, 복수 개의 삽입홈(421)은 외측 구조체(430)를 구성하는 각 플레이트를 투명관(420) 각 영역에 고정시키는 역할을 한다. 구체적인 실시예에서, 각 플레이트에서 통공에 관련한 적어도 일부가 삽입홈(421)에 끼워져 고정될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 삽입홈(421)은 투명관(420)의 외측에 오목한 홈의 형상을 통해 구비될 수 있다. 도 4에는 복수 개의 삽입홈(421)이 투명관(420)의 상부측에 형성되는 것으로 도시하나, 삽입홈(421)의 위치는 좌측, 우측 및 하부 방향 등 다양할 수 있다. 즉, 투명관(420)의 외측 상에서 복수 개의 삽입홈(421)이 형성되는 위치는 투명관(420)의 상부 방향으로 제한되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 복수 개의 삽입홈(421)은, 투명관(420)의 상부 방향 및 하부 방향 각각에 형성될 수 있다.
실시예에서, 각 삽입홈(421)의 간격을 동일한 것을 특징으로 할 수 있다. 각각의 삽입홈(421)에는 각 플레이트의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 다시 말해, 각 플레이트의 일부가 대응하는 삽입홀 각각에 삽입되어 고정될 수 있다. 각 플레이트가 동일한 간격을 통해 구비되는 각 삽입홈(421)에 삽입 고정됨에 따라, 각 플레이트 간의 간격 및 연결 각도가 고정될 수 있으며, 액체의 이동에 의한 수압에도 견고하게 유지될 수 있다. 액체의 이동에 의한 수압에도 각 플레이트 간의 간격 및 각도가 일정하게 유지될 수 있어, 광촉매 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 각 플레이트(431)를 통해 투명관(420)을 지지할 수 있어, 투명관(420) 및 광원(410)의 위치를 고정할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 투명관(420)의 외측면에는 광촉매에 관련한 코팅층(423)이 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. 코팅층(423)은 도 5에 도시된 바와 같이, 투명관(420)의 외측면에 형성될 수 있다.
광촉매는, 일정 에너지 이상의 광에 대응하여 항균, 항바이러스, 탈취 기능을 제공할 수 있다. 광촉매는 빛 에너지를 흡수함으로써 촉매 활성을 갖는 것으로, 촉매활성에 의해서 강력한 산화력으로 유기 물질 등과 같은 환경오염물질을 산화 분해할 수 있다.
구체적으로, 광촉매는, 자외선 광을 통해 화학 반응(예컨대, 산화 환원 반응)을 촉진시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 광촉매는 일정 에너지 이상의 광이 조사되는 경우, 활성산소 및 수산기 라디칼(Hydroxyl Radical)을 발생시켜서 이들의 강한 산화, 환원 작용에 의해 악취물질의 분해 및 항균 작용을 발생시킬 수 있다. 실시예에서, 광촉매는 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 투명관(420)의 외측에는 이산화티타늄이 도포되어 구비될 수 있다. 이산화티타늄은 인체에 무해하고, 광촉매 활성이 탁월하며, 내광부식성이 우수하고, 가격이 저렴하다는 장점이 있다.
이산화티타늄은 밴드갭 이상의 에너지를 갖는 광(예컨대, 자외선)과 반응하여 가전자대에서 전도대로의 전자의 천이가 발생하고, 가전자대에서 정공이 형성될 수 있다. 이 전자와 정공은 산소 및 수분에 접촉하여 산화환원 반응을 일으키거나 재결합하여 열을 발생시킬 수 있다.
이산화티타늄은, 광원(410)에서 방출되는 광에 의해 전자와 정공을 발생시키며, 전자와 정공 각각은 수질 중의 O2, H2O와 반응을 일으켜 표면에 수퍼옥사이드 음이온(O2 -)과 수산기 라디칼(ㆍOH)로 된 2종 활성산소를 생성할 수 있다.
수산기 라디칼은 높은 산화, 환원 전위를 가지고 있기 때문에 NOx, 휘발성 유기화합물(VOCs) 및 각종 악취 정화에 탁월할 수 있으며, 축산폐수, 오수, 공장폐수의 BOD, 색도 및 난분해성 오염물질, 환경 호르몬 등을 완벽히 제거할 수 있다. 뿐만 아니라, 수산기 라디칼은 병원성 대장균, 황색포도상구균, O-157 등 각종 병원균과 박테리아를 99% 이상 살균하는 등 다양한 대상물질을 산화시킬 수 있다. 이러한 이산화티타늄은 태양에너지 또는 형광 빛에 의해서도 반응이 일어나며, "물체에 정착, 광분해, 재생"의 사이클에 의해 영속적인 기능을 발휘하므로 경제적일 수 있다. 또한, 반응 후의 부산물은 물과 CO2로 인체 및 환경에 무해한 물질이기 때문에 다양한 분야에 적용이 가능할 수 있다.
즉, 투명관(420)의 외측에는 광과 접촉하는 경우, 항균, 항바이러스, 탈취 및 정화 등의 기능을 수행하는 광촉매에 관련한 코팅층(423)이 형성될 수 있다. 실시예에서, 액체의 이동 과정에서 액체와 투명관(420)의 코팅층(423)은 직접적으로 접촉될 수 있다. 이에 따라, 투명관(420)의 내측에 구비된 광원(410)으로부터 광이 공급되는 경우, 투명관(420)의 외측에 형성된 코팅층(423)에서는 광촉매 반응이 야기될 수 있으며, 이를 통해 이동하는 액체에 대한 정화 작용이 수행될 수 있다.
또한, 실시예에서, 광촉매는 외측 구조체(430)에 외면에 도포될 수 있다. 즉, 광원(410)에서 광이 공급되는 경우, 외측 구조체(430)의 외측면에서는 광촉매 반응이 야기된다. 이 경우, 투명관(420)의 코팅층(423) 및 외측 구조체(430)의 각 플레이트(431)에서 광촉매 반응이 야기될 수 있다. 즉, 광촉매 반응이 적용되는 면적이 극대화되어 정화 효율이 향상된다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 투명관(420)의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체(430)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 외측 구조체(430)는 광촉매가 도포된 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 외측 구조체(430)는 내측에 구비된 광원(410)으로부터 공급된 광과 반응하여 액체에 대한 정화 작용을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 구조체(430)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수 개의 플레이트(431)가 연결된 형태로 구비될 수 있다. 복수 개의 플레이트(431)가 연결된 형태의 외측 구조체(430)는 중심부에 관련하여 통공(432)이 형성될 수 있으며, 광원(410)을 내측에 포함하는 투명관(420)은 해당 통공(432)을 관통하여 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 복수 개의 플레이트(431)는 스테인리스 스틸(stainless steel), 알루미늄(aluminum), 스테인리스 스틸과 알루미늄의 조합, 또는 플라스틱(plastic) 등의 소재를 통해 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 외측 구조체(430)는 복수 개의 플레이트(431)를 포함할 수 있다. 이러한 복수 개의 플레이트(431) 각각에는 광촉매 즉, 이산화티타늄이 도포되어 구비될 수 있다. 실시예에서, 복수 개의 플레이트(431)는 도 3 및 도 5와 같이, 사각 플레이트 형상을 통해 구비될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 원형, 삼각형 등 다양한 형상을 통해 구비될 수도 있다.
실시예에 따르면, 외측 구조체(430)는 각 플레이트의 중심부에 형성된 통공(432)을 포함할 수 있다. 통공(432)은 미리 정해진 직경을 갖도록 구비될 수 있다. 여기서 미리 정해진 직경은, 투명관(420)의 외주면 둘레에 대응하는 직경일 수 있다. 즉, 통공(432)의 지름은 투명관(420)의 외부면 둘레에 대응하여 결정될 수 있다. 이에 따라, 투명관(420)은 복수의 플레이트(431) 각각에 형성된 통공(432)을 관통하도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 광원(410)은 각 플레이트(431)의 중심부에 형성된 통공(432)을 관통하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 플레이트(431)는 통공(432)의 외주면 일부에 형성된 제1홈부(432-1) 및 제1홈부(432-1)와 마주보는 위치에 형성된 제2홈부(432-2)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 각 플레이트(431)의 통공(432)의 외주면 일부에는 제1홈부(432-1)가 형성될 수 있다. 제1홈부(432-1)는 통공(432)의 외주면으로부터 외측 방향으로 파여진 홈의 형상을 통해 구비될 수 있다. 또한, 제1홈부(432-1)와 마주보는 외주면 일부에 제2홈부(432-2)가 형성될 수 있다. 제2홈부(432-2) 또한 통공(432)의 외주면으로부터 외측 방향으로 파여진 홈의 형상을 통해 구비될 수 있다. 이러한 제1홈부(432-1) 및 제2홈부(432-2)는 각 플레이트(431)의 적어도 일부에 굴곡을 형성하기 위한 것일 수 있다.
구체적으로, 제1홈부(432-1) 및 제2홈부(432-2)를 잇는 가상의 선을 기준으로 우측면 일부는 하부 방향으로 힘이 가해지며, 좌측면 일부는 상부 방향으로 힘이 가해질 수 있다. 이에 따라, 플레이트를 측면에서 바라본 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 가상의 선을 기준으로 우측면 일부에는 하부 방향에 굴곡이 형성되며, 좌측면 일부는 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제1홈부(432-1) 및 제2홈부(432-2)를 통해 플레이트의 통공 주변에 상부 방향 및 하부 방향 각각에 관련한 굴곡이 형성될 수 있다.
통공 주변에 상하부 각각으로 굴곡이 형성된 경우, 통공(432)에 관통되어지는 투명관(420)에 대한 지지력이 향상될 수 있다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 통공의 일부(예컨대, 제1홈부 및 제2홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 우측)는 하부 방향으로 굴곡되며, 통공의 다른 일부(예컨대, 제1홈부 및 제2홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 좌측)는 상부 방향으로 굴곡됨에 따라, 투명관(420)을 접촉 또는 지지하는 면적이 증가됨과 동시에, 상 하부에 관련하여 어긋나도록 지지함에 따라, 투명관(420)을 보다 견고히 지지할 수 있다. 이는 파손 우려가 있는 투명관(420)의 파손 위험을 저감시킬 수 있으므로, 장치의 안정성 향상을 도모하는 효과를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각 플레이트는 이웃한 플레이트와 각 홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 서로 어긋나도록 힘을 받는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 도 6을 참조하면, 상부에 위치한 플레이트는 각 홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 좌측면의 일부는 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있으며, 우측면의 일부는 하부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 이 경우, 상부에 위치한 플레이트와 이웃하여 구비되는 플레이트는, 각 홈부를 잇는 가상의 선을 기준으로 좌측면 일부는 하부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있으며, 우측면의 일부는 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 이웃한 플레이트 각각은, 통공을 기준으로 서로 어긋나도록 굴곡이 형성될 수 있다. 이는 일정 이상의 길이를 가진 투명관을 보다 견고히 지지할 수 있다는 장점을 가질 수 있다.
추가적인 실시예에서, 각 플레이트의 홈부는 이웃한 플레이트의 홈부와 서로 상이한 방향으로 힘을 받는 것을 특징으로 할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 제1플레이트는 홈부를 기준으로 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제1플레이트의 중심부 주변(즉, 광원이 끼워지는 중심부 주변)은 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 이 경우, 제1플레이트와 연결된 제2플레이트는 홈부를 기준으로 하부 방향으로 힘이 가해짐에 따라, 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제2플레이트의 중심부 주변(즉, 광원이 끼워지는 중심부 주변)은 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 추가적으로, 제2플레이트와 연결된 제3플레이트는 홈부를 기준으로 상부 방향으로 힘이 가해짐에 따라 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 제3플레이트의 중심부 주변(즉, 광원이 끼워지는 중심부 주변)은 하부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 정리하면, 제1플레이트의 중심부 주변은 상부 방향 굴곡이 형성되며, 제2플레이트의 중심부 주변은 하부 방향으로 굴곡이 형성되고, 그리고 제3플레이트의 중심부 주변은 다시 상부 방향으로 굴곡이 형성될 수 있다. 즉, 이웃한 플레이트 각각에 대응하여 상이한 방향의 굴곡이 형성됨에 따라, 일정 길이를 갖는 투명관(420)에 대한 지지력이 보다 견고해질 수 있다. 이는 파손 우려가 있는 투명관(420)의 파손 위험을 저감시킬 수 있으므로, 장치의 안정성 향상을 도모하는 효과를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 구조체(430)는 이웃하는 플레이트들을 연결하는 하나 이상의 연결부(433)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 하나 이상의 연결부(433) 각각은, 투명관(420)과 결합했을 때(투명관이 통공에 삽입되었을 때) 서로 반대 방향으로 휘어지거나 구부러지는 것을 특징으로 할 수 있다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3 및 도 5를 참고하면, 복수 개의 플레이트(431)는, 제1플레이트(431-1), 제2플레이트(431-2) 및 제3플레이트(431-3)를 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 연결부(433)는, 제1플레이트(431-1)와 제2플레이트(431-2)를 연결하는 제1연결부(433-1) 및 제2플레이트(431-2)와 상기 제3플레이트(431-3)를 연결하는 제2연결부(433-2)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1연결부(433-1) 및 제2연결부(433-2)는 서로 대향하는 위치에 어긋나도록 구비될 수 있다. 이는, 액체 및 광과 각 플레이트(431)의 접촉 면적을 최대화 함과 동시에 외측 구조체(430)의 구현을 용이하게 하기 위함일 수 있다.
일 실시예에서, 연결부(433)는 각 플레이트의 중심 방향으로부터 멀어지는 외측 방향으로 굴곡된 굴곡부를 포함하여 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 플레이트를 연결하는 연결부(433)는 일부가 굴곡되어 구비되는 굴곡부를 포함할 수 있다. 굴곡부는 각 플레이트(431) 간의 연결 각도 변화에 대응하여 인가되는 기계적 스트레스를 저감시켜 파손의 위험을 방지하기 위함일 수 있다. 예컨대, 해당 연결부(433)가 외측 방향으로의 굴곡이 없이 구비되는 경우, 각 플레이트 간의 위치 변화에 따라 연결부(433)에 잦은 기계적 스트레스가 인가되며 이는 장기적인 사용 과정에서 파손의 위험을 야기시킬 수 있다. 즉, 각 플레이트의 중심 방향으로부터 멀어지는 외측 방향으로 굴곡된 굴곡부를 포함하는 연결부(433)를 구비함으로써, 반복적인 기계적 스트레스에 의한 연결부의 파손을 방지하여 장치의 지속성을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수 개의 플레이트(431) 각각은 액체의 이동을 위한 복수 개의 홀(431a)이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 실시예에 따르면, 광원(410)은 일정 높이를 갖는 원기둥의 형상을 통해 구비될 수 있으며, 해당 광원(410)의 높이는 수질정화장치(1000)의 양 측면 길이에 대응하여 결정될 수 잇다. 즉, 광원(410)은 도 8에 도시된 바와 같이, 수질정화장치(1000)의 유입구(450)와 배출구(460) 사이에 구비될 수 있다. 광원(410)은 투명관(420)의 내측에 구비될 수 있으며, 외측 구조체(430)는 이러한 투명관(420)의 외주면을 감싸도록 구비될 수 있다. 여기서, 외측 구조체(430)는 복수 개의 플레이트(431) 간의 연결을 통해 구성될 수 있다. 즉, 복수 개의 플레이트(431)는 액체의 이동 방향에 간섭을 야기하는 방향으로 구비될 수 있다. 각 플레이트(431)는 액체의 이동을 허용하기 위한 복수 개의 홀(431a)을 포함하여 구비될 수 있다. 예컨대, 각 플레이트(431)에는 도 3에 도시된 바와 같은 복수 개의 홀(431a)들이 형성될 수 있다. 이러한 복수 개의 홀(431a)을 통해 액체가 이동될 수 있다.
일 실시예에서, 복수 개의 홀(431a) 각각은, 각 플레이트로부터 돌출되어 형성되는 돌기부(431a-1)를 포함할 수 있다. 돌기부(431a-1)는 도 2, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 각 플레이트로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 돌기부(431a-1)는 도 6에 도시된 바와 같이, 사각형의 형상에서 하나의 면 만이 플레이트와 연결됨에 따라 형성될 수 있다. 다시 말해, 사각형의 형성에서 3 개의 면은 이탈되며, 하나의 면 만이 플레이트와 연결됨에 따라 각 홀에 관련하여 각 플레이트로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 전술한 돌기부의 구체적인 기재는 예시일 뿐, 돌기부는 생성 방법 및 형상은 이에 제한되지 않는다. 실시예에서, 돌기부(431a-1)는 복수 개의 홀(431a)을 생성하는 과정에서, 복수 개의 홀(431a)의 면적에 대응하는 플레이트를 완전히 소실시키지 않는 다양한 방법으로 구현이 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 복수 개의 플레이트 각각에는 도 3에 도시된 바와 같이, 돌기부(431a-1)가 형성되지 않은 복수 개의 홀(431a)만이 구비될 수도 있다. 즉, 본 발명의 다양한 구현 양태에 따라 돌기부(431a-1)가 추가적으로 복수 개의 홀 각각에 형성될 수도 있으나, 필수적인 것은 아니다.
실시예에 따르면, 돌기부(431a-1)는 액체와의 접촉을 극대화하여 광촉매 반응을 향상시키기 위한 것일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 액체의 이동을 위해 각 플레이트에 복수 개의 홀(431a)을 생성하는 과정에서, 복수 개의 홀(431a)에 해당하는 영역을 각 플레이트에서 완전히 제거하는 경우, 제거된 영역만큼 광촉매 반응을 위한 액체의 접촉 면적이 작아질 수 있다. 즉, 본 발명은, 복수 개의 홀(431a)에 대응하는 면적을 각 플레이트에서 모두 소실시키지 않고, 적어도 일부가 잔여하도록 각 홀에 대응하여 돌기부(431a-1)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 액체의 이동을 위한 통로(즉, 복수 개의 홀)를 확보함과 동시에 돌기부(431a-1)를 통해 광촉매 반응 효율 향상을 도모하여 수질 정화 성능을 극대화시킬 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 돌기부(431a-1)는 각 플레이트를 기준으로 서로 상이한 구비 방향을 통해 형성될 수 있다. 예컨대, 상부 방향에 위치한 플레이트를 기준으로 광원(410)의 우측 부분에는 돌기부(431a-1)가 상부 방향으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 광원(410)의 좌측 부분에는 돌기부(431a-1)가 하부 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이는 광원(410)으로부터 방출되는 광과 접촉하는 돌기부(431a-1)의 면적을 최대화하기 위한 것일 수 있으며, 이에 따라, 광촉매 반응 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 하우징(100)의 내부 공간 상에 구비되며 광원(410), 투명관(420) 및 외측 구조체(430)를 수용하는 내부 하우징(440)을 포함할 수 있다. 즉, 내부 하우징(440)의 내측에는 광원(410), 투명관(420) 및 외측 구조체(430)가 구비될 수 있다. 실시예에서, 내부 하우징(440)의 후면은, 도 1에 도시된 바와 같이, 개방되어 형성될 수 있으며, 해당 개방 공간을 통해 광원(410) 및 외측 구조체(430)가 내부 하우징(440)의 내측에 위치될 수 있다. 내부 하우징(440)이 형성하는 내부 공간에 광원(410) 및 외측 구조체(430)가 위치한 이후, 내부 하우징(440)의 개방된 후면에 내부 하우징 후면(440a)이 결합될 수 있다. 실시예에 따르면, 내부 하우징 후면(440a)은 수질정화장치(1000)의 후면을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 내부 하우징(440)은 내측벽을 따라 복수 개의 안착홈(442)이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 안착홈(442)은 외측 구조체(430)의 하나 이상의 연결부(433)가 안착되는 공간을 의미할 수 있다. 실시예에서, 복수 개의 안착홈(442) 각각은 미리 정해진 이격 거리를 갖도록 구비될 수 있다. 한편, 안착홈(442)은 하우징(100)의 내측면에 형성될 수도 있다.
하나 이상의 연결부(433)는 복수 개의 안착홈(442)에 안착되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 내부 하우징(440)의 내측벽에 구비된 복수 개의 안착홈(442) 각각에 하나 이상의 연결부(433)가 안착됨에 따라, 외측 구조체(430)가 내부 하우징(440) 내에서 고정될 수 있다. 실시예에서, 복수 개의 안착홈(442) 각각에 연결부(433) 각각이 고정됨에 따라 외측 구조체(430)가 내부 하우징(440)의 내측에 고정될 수 있으며, 외측 구조체(430)의 적어도 일부(예컨대, 통공에 관련한 적어도 일부 영역)가 투명관(420)의 외측에 형성된 복수 개의 삽입홈(421)에 끼워짐에 따라, 투명관(420) 및 광원(410)의 위치가 내부 하우징(440) 내에서 고정될 수 있다.
미리 정해진 이격 거리를 갖도록 구비되는 복수 개의 안착홈(442) 각각에 외측 구조체(430)의 연결부 각각이 안착됨에 따라, 외측 구조체(430)의 복수 개의 플레이트(431)는 이웃한 플레이트 각각과 서로 동일한 각도를 형성할 수 있다. 즉, 복수 개의 안착홈(442)을 통해 외측 구조체(430)를 내부 하우징(440) 내에서 각 플레이트가 일정한 각도를 통해 정렬되도록 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 제조의 편의성 및 각 구조물 간 배치 과정에 편의성이 향상되어 정화부(400)의 전반적인 구현이 용이해질 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 정화부(400)는 내부 하우징(440)이 형성하는 공간 상에 구비되는 복수의 비즈를 포함할 수 있다. 구체적으로, 정화부(400)의 내부 하우징(440)의 내측에는 광원(410)을 내측에 포함하는 투명관(420) 및 해당 투명관(420)의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체(430)가 포함될 수 있다. 이 경우, 내부 하우징(440)의 내부 공간에는 투명관(420) 및 외측 구조체(430)와 함께 복수의 비즈가 구비될 수 있다. 복수의 비즈는 작은 크기로 구비되어 내부 하우징(440)이 형성하는 공간 상에 채워질 수 있다. 예를 들어, 복수의 비즈는 1~3cm의 크기의 구 형상을 통해 구비될 수 있다. 복수의 비즈는, 투명관(420)과 외측 구조체(430) 사이 공간에 구비될 수 있다. 전술한 비즈의 크기 및 형상에 대한 구체적인 기재는 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 복수의 비즈 각각의 표면에는 광촉매가 도포될 수 있다. 실시예에서, 복수의 비즈 각각의 표면에 구비되는 광촉매는 이산화티타늄일 수 있으며, 광과 접촉하여 광촉매 반응을 야기시킬 수 있다. 이산화티타늄이 도포된 복수의 비즈 각각이 내부 하우징(440)의 내측(즉, 각 플레이트의 사이 또는 플레이트와 투명관 사이)에 채워지는 경우, 각 플레이트(431)와 투명관(420)의 코팅층(423)과 더불어 추가적으로 액체와 접촉하는 광촉매의 면적이 증대됨에 따라, 광촉매 반응이 보다 현저하게 발생하여 수질 정화 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는 내부 하우징(440)의 내측면에 형성된 프리즘부(441)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 정화부(400)의 내부 하우징(440)의 내측에는 광원(410) 및 해당 광원(410)의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체(430)가 포함될 수 있다. 이 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 내부 하우징(440)의 내측면을 따라 프리즘부(441)가 형성될 수 있다. 한편, 프리즘부(441)는 하우징(100)의 내측면에 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 프리즘부(441)는 광원(410)으로부터 방출된 광을 산란시키기 위하여 프리즘을 통해 구성될 수 있다. 광원(410)으로부터 방출된 광은, 외주면을 둘러싸는 프리즘부(441)에 의해 다방향으로 분광 및 난반사될 수 있다. 이에 따라, 내부 하우징(440) 내부에서 산란되는 광의 양이 증가함에 따라 광촉매 반응의 효율이 보다 향상될 수 있다. 실시예에서, 프리즘부(441)를 통해 산란된 광을 통해 외측 구조체(430) 및 투명관(420)의 코팅층(423)에서 광촉매 반응을 더욱 활발하게 야기시키며, 이에 따라 정화 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 투명관(420)은 양 끝단과 수직한 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 주름 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 투명관(420)은 주름 구조(422)를 통해 구비될 수 있다. 투명관(420)의 주름 구조는 액체가 통과하는 방향과 직교하는, 즉 투명관(420)의 길이방향과 직교하는 방향을 따라 다수개가 연속적으로 형성될 수 있다. 투명관(420)의 주름 구조(422)는 액체가 이동하는 방향, 투명관(420)의 길이 방향을 따라 다수개가 연속적으로 형성될 수 있다. 이러한 주름 구조를 통해 투명관(420)의 직경을 최소화하면서도 광과 투명관(420)의 코팅층(423)과의 접촉 면적을 최대화할 수 있다.
보다 구체적으로, 투명관(420)의 외측에는 광촉매 물질에 관련한 코팅층(423)이 형성되어 있으며, 이에 따라 광원에서 발생한 광과 접촉하여 액체를 정화시킬 수 있다. 예컨대, 코팅층(423)과 광이 접촉하는 면적이 넓을수록 정화의 성능은 커지게 된다. 정화 성능을 향상시키 위해 투명관(420)의 직경을 증가시키는 경우, 정화부(400)의 크기가 커지게 되며, 이는 장치의 전반적인 사이즈를 방대하게 하므로, 크기면에서 비효율적일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 투명관(420)은 주름 구조를 통해 구비될 수 있으며, 해당 주름 구조를 통해 코팅층(423)이 형성될 수 있는 전체적인 면적을 향상시켜 정화 성능의 향상을 도모할 수 있다.
즉, 정화부의 전체적인 사이즈가 커지는 것을 방지함과 동시에, 광과의 접촉 면적을 극대화하여 광 촉매 반응을 향상시키고, 결과적으로 정화 성능을 향상시킬 수 있다. 이는, 정화 성능을 향상시킴과 동시에 장치의 구비 사이즈 최소화하여 공간(dimension) 효율을 향상시킨다는 장점이 있다.
또한, 실시예에 따르면, 외측 구조체(430)를 구성하는 복수 개의 플레이트(431) 각각에 형성된 통공은, 주름 구조에 대응하는 형상을 통해 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서 주름 구조는, 전술하여 설명한 투명관(420)의 주름 구조(422)를 의미할 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 플레이트의 통공은 투명관(420)의 주름 구조에 대응하는 형상을 통해 구비될 수 있으며, 이에 따라, 주름 구조를 갖는 투명관(420)이 각 플레이트를 관통하여 구비될 수 있다.
이 경우, 플레이트의 통공 및 투명관이 주름 구조를 갖도록 구비됨에 따라, 외측 구조체(430)와 투명관의 지지 고정력이 더욱 향상될 수 있다. 즉, 주름 구조 형상을 통해 외측 구조체(430)가 투명관(420)을 보다 안정적으로 고정할 수 있어, 액체의 이동에 따른 압력에도 장치의 안정성이 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정화부(400)는, 도 9에 도시된 바와 같이 필터부(300)가 연결된 일단에 구비되어 액체의 유입을 허용하는 유입구(450) 및 일단에 대응하는 타단 방향에 구비되어 정화된 액체를 배출시키는 배출구(460)를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에서, 정화부(400)는 배출구(460)에 관련한 일단에 구비되어 배출구(460)를 통해 배출되는 액체의 수질 정보를 획득하는 수질 측정 모듈을 포함할 수 있다. 수질 측정 모듈은 배출구(460)에 관련한 일단에 구비되어 정화되어 배출되는 액체의 수질을 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 정화부(400)는 수질 측정 모듈을 통해 획득한 수질 정보에 기초하여 내부 공간 상에서 액체의 이동 속도를 제어하기 위한 속도 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 수질 측정 모듈을 통해 배출구로 배출된 액체(즉, 정화된 액체)의 수질이 일정 기준치(예컨대, 제1기준치) 이하인 것을 식별하는 경우, 정화부(400)는 내부 하우징(440) 내에서 액체의 흐름을 느리게 하기 위한 속도 제어 정보를 생성할 수 있다. 또한 예를 들어, 수질 측정 모듈을 통해 배출구로 배출된 액체의 수질이 일정 기준치(예컨대, 제2기준치) 이상임을 식별하는 경우, 정화부(400)는 내부 하우징(440) 내에서 액체의 흐름을 빠르게 하기 위한 속도 제어 정보를 생성할 수 있다. 즉, 정화부(400)는 수질 측정 모듈을 통해 정화된 액체의 수질 정보를 획득하고, 이를 기반으로 액체가 내부 하우징(440)을 통과하는 속도를 제어하기 위한 속도 제어 정보를 생성할 수 있다.
추가적인 실시예에서, 펌핑부(200)는 속도 제어 정보에 기초하여 액체의 이동에 관련한 펌핑 동작을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서 펌핑 동작은, 액체보관부(10)에서 하우징(100)으로 전달되는 액체의 양을 결정하기 위한 것으로, 단위 시간 당 펌핑 횟수 및 펌핑 시 압력의 세기 등에 관한 것일 수 있다. 예컨대, 펌핑부(200)의 펌핑 횟수가 증가할수록, 액체보관부(10)로부터 하우징(100)으로 전달되는 액체의 양이 많아질 수 있다. 또한, 예를 들어, 펌핑부(200)가 액체보관부(10)에 인가하는 압력의 세기가 증가할수록 액체보관부(10)로부터 하우징(100)으로 전달되는 액체의 양이 많아질 수 있다. 즉, 펌핑 횟수 및 압력의 세기가 증가할수록 하우징(100)을 통과하는 액체의 유속이 빨라질 수 있다.
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구체적인 예를 들어, 수질 측정 모듈을 통해 배출구로 배출된 액체(즉, 정화된 액체)의 수질이 일정 기준치 이하인 것을 확인하는 경우, 정화부(400)는 내부 하우징(440) 내에서 액체의 흐름을 느리게 하기 위한 속도 제어 정보를 생성할 수 있다. 이 경우, 펌핑부(200)는 내부 하우징 내에서 액체의 흐름을 느리게 하고자 하는 속도 제어 정보에 기초하여 액체보관부(10)로부터 하우징(100)으로 전달되는 액체의 양이 적어지도록 펌핑 동작을 제어할 수 있다. 일 예로, 펌핑부(200)는 펌핑 횟수를 감소시키거나, 또는 액체보관부(10)로 가해지는 압력의 세기를 감소시켜 하우징(100)으로 이동되는 액체의 양이 적어지도록 할 수 있다. 하우징(100)으로 전달되는 액체의 양이 적어지는 경우, 하우징(100) 내에서 액체의 이동 속도가 감소하게 될 수 있으며, 이에 따라, 광촉매 반응 시간이 길어질 수 있다. 즉, 액체의 이동 속도가 느려짐에 따라 광촉매 반응을 통해 액체를 정화할 수 있는 시간이 길어지게 되어 결과적으로 액체에 대한 정화 성능이 향상되게 된다. 즉, 수질 측정 모듈을 통해 정화되어 배출되는 액체의 수질을 측정하고 이에 기반하여 펌핑부(200)의 펌핑 동작을 제어함으로써, 액체가 내부 하우징(440)을 통과하는 속도를 제어할 수 있으며, 이에 따라, 액체의 정화되는 정도 및/또는 액체가 정화되는데 소요되는 시간을 조정할 수 있다.
또한, 실시예에 따르면, 조류발생모듈(500)은 속도 제어 정보에 기초하여 내부 공간 상에서 액체의 이동 속도를 제어할 수 있다. 실시예에 따르면, 조류발생모듈(500)은 프로펠러 및 프로펠러를 회전시키는 모터를 통해 구비될 수 있으며, 프로펠러가 모터의 구동력에 기반하여 회전됨에 따라 일방향으로의 액체의 흐름을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 프로펠러의 회전력 또는 회전수에 따라 액체의 이동 속도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 프로펠러의 회전수가 많아질수록 일방향으로의 액체의 흐름이 빨라질 수 있으며, 프로펠러의 회전수가 적어질수록 일방향으로의 액체의 흐름이 느려질 수 있다. 이러한 프로펠러의 회전력 또는 회전수는, 정화부(400)가 생성한 속도 제어 정보에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적인 예를 들어, 수질 측정 모듈을 통해 배출구로 배출된 액체(즉, 정화된 액체)의 수질이 일정 기준치 이하인 것을 확인하는 경우, 정화부(400)는 내부 하우징(440) 내에서 액체의 흐름을 느리게 하기 위한 속도 제어 정보를 생성할 수 있다. 이 경우, 조류발생모듈(500)은 내부 하우징 내에서 액체의 흐름을 느리게 하고자 하는 속도 제어 정보에 기초하여 모터를 제어함으로써, 프로펠러의 회전수가 감소되게 할 수 있다. 프로펠러의 회전수가 감소됨에 따라 내부 하우징(440) 내에서 액체의 이동 속도가 감소하게 될 수 있으며, 이에 따라, 광촉매 반응 시간이 길어질 수 있다. 즉, 액체의 이동 속도가 느려짐에 따라 광촉매 반응을 통해 액체를 정화할 수 있는 시간이 길어지게 되어 결과적으로 액체에 대한 정화 성능이 향상되게 된다. 즉, 수질 측정 모듈을 통해 정화되어 배출되는 액체의 수질을 측정하고 조류발생모듈(500)을 제어함으로써, 액체가 내부 하우징(440)을 통과하는 속도를 제어할 수 있으며, 이에 따라, 액체의 정화되는 정도 및/또는 액체가 정화되는데 소요되는 시간을 조정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 외측 구조체(430-1)는 미리 정해진 내부 직경을 갖는 통공을 형성하는 스크류 구조를 통해 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 다른 실시예에 관련한 외측 구조체(430)에 관한 설명은 도 10을 참조하여 후술하도록 한다. 도 10은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 외측 구조체를 예시적으로 나타낸 예시도를 도시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 외측 구조체(430-1)는 일 방향으로 감겨져 올라가는 스크류 구조를 통해 구성될 수 있다. 이 경우, 외측 구조체(430-1)는 투명관(420)이 관통하여 구비될 수 있도록 내측에 일정 직경에 대응하는 통공이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
외측 구조체(430-1)가 도 10과 같은, 스크류 구조를 통해 구성됨에 따라, 복수 개의 층이 형성될 수 있으며, 액체는 복수개의 층 각각에 구비된 복수 개의 홀을 통과하여 일방향으로 이동될 수 있다. 스크류 구조를 통해 좁은 면적에서 복수 개의 층이 겹겹이 구비될 수 있으며, 이는 광촉매 반응 면적을 극대화한다는 장점이 있다.
실시예에서, 액체가 각 층의 홀들을 통해 이동하는 과정에서, 외측 구조체(430-1)에 도포된 광촉매가 광과 반응함에 따라, 이동하는 액체를 정화시킬 수 있다.
다양한 실시예에서, 본 발명의 수질정화장치는 복수 개로 구비될 수 있으며, 복수 개의 수질정화장치는 모듈식으로 결합되어 구비될 수 있다. 복수 개의 수질정화장치가 모듈식으로 결합됨에 따라, 전체 수질정화장치의 크기 및 성능이 향상될 수 있다. 실시예에서, 모듈식 수질정화장치는, 복수 개의 수질정화장치가 모듈식으로 결합됨에 따라 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에서, 복수 개의 수질정화장치가 모듈식으로 결합되는 경우, 결합된 모듈식 수질정화장치를 내측에 포함하기 위한 본체부(4000), 본체조류발생모듈(2000) 및 본체필터부(3000)가 추가적으로 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 모듈식으로 결합된 복수 개의 수질정화장치(즉, 모듈식 수질정화장치)는, 본체부(4000), 본체조류발생모듈(2000) 및 본체필터부(3000)를 포함하여 구비될 수 있다. 전술한 컴포넌트들은 예시적인 것으로, 본 발명내용의 권리범위가 전술한 컴포넌트들로 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예들에 대한 구현 양태에 따라 추가적인 컴포넌트들이 포함되거나 전술한 컴포넌트들 중 일부가 생략될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈식 수질정화장치는, 내부 공간을 형성하는 본체부(4000)를 포함할 수 있다. 본체부(4000)는 모듈식 수질정화장치의 외관을 형성할 수 있으며, 내부 공간에는 수질 정화 및 수질 정화에 관련한 정보를 제공하기 위한 다양한 회로 및/또는 소자들이 구성되거나, 또는 수질 정화를 위한 정화 공간이 구비될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본체부(4000)의 일면 하부측에는 액체가 공급되는 유입홀(4100)이 형성될 수 있다. 유입홀(4100)은 액체에 포함된 이물질들이 걸러지도록 미세한 크기의 홀을 포함하여 구성될 수 있다.
본체부의 일면은 개방된 형태로 구비될 수 있으며, 개방된 일면을 통해 수질 정화를 위한 다양한 구성 요소들이 투입될 수 있다. 예를 들어, 액체에 관련한 조류를 발생시키는 본체조류발생모듈(2000) 및 복수 개의 수질정화장치는, 개방된 일면을 통해 본체부(4000) 내부 공간에 위치될 수 있다. 이 경우, 본체조류발생모듈(2000)이 우선적으로 내부 공간 상에 위치한 이후 본체조류발생모듈(2000)의 상부 방향에 복수 개의 수질정화장치가 적층되는 형식으로 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 본체부(4000)의 일면에서는 디스플레이부가 구비될 수 있다. 예컨대, 디스플레이부가 구비되는 본체부(4000)의 일면은, 모듈식 수질정화장치의 전면부에 관련한 일면일 수 있다.
디스플레이부는 모듈식 수질정화장치의 작동에 관련한 다양한 정보를 표시(출력)할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부는 현재 공간에 관련한 수질 질에 관한 정보, 수질 질이 개선되기까지 걸리는 시간에 관한 정보 및 수질 질이 얼마나 개선되었는지에 관한 정보 등을 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 디스플레이부는 모듈식 수질정화장치에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 전술한 디스플레이부가 표시하는 정보들에 대한 구체적인 기재는 일 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에서, 디스플레이부는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 모듈식 수질정화장치와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 모듈식 수질정화장치와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈식 수질정화장치는 본체부(4000)의 내부 공간으로 수질을 유입시키는 본체조류발생모듈(2000)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 본체조류발생모듈(2000)은 본체부(4000)의 유입홀(4100)이 위치한 하부측에 구비될 수 있다. 도 11을 참조하면, 본체조류발생모듈(2000)은 외부의 액체를 본체부(4000)의 내부로 유입시킬 수 있다. 구체적으로, 본체조류발생모듈(2000)은 프로펠러의 회전을 통해 유입홀(4100)을 통해 액체가 유입되도록 하며, 유입된 액체가 상부 방향 즉, 본체필터부(3000) 및 복수 개의 수질정화장치(1000)를 거쳐 외부로 배출되도록, 액체의 흐름을 발생시킬 수 있다. 다시 말해, 본체조류발생모듈(2000)에 의해 본체부(4000)의 내부 공간으로 유입된 액체(예컨대, 오염된 액체)는 본체필터부(3000) 및 복수 개의 수질정화장치(1000)를 지나 정화되어 외부로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈식 수질정화장치는 내부 공간 내에 흐르는 액체에 대한 필터링을 수행하는 본체필터부(3000)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 본체필터부(3000)는 액체와 함께 유입되는 불순물들을 차단(즉, 필터링)하는 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 장치의 내부로 유입되는 액체에는 먼지나 각종 불순물이 많이 포함될 수 있으며, 이를 제대로 필터링하지 못하는 경우, 장치 내부에서 심각한 마모를 야기시키며 이는, 장치의 운용 효율을 저감시킬 수 있다. 다시 말해, 본체필터부(3000)는 모듈식 수질정화장치의 내부로 유입되는 액체에 포함된 불순물을 필터링하여 장치의 고장 발생 방지하여 지속성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 본체필터부(3000)는 이물질의 유입을 방지하는 프리 필터(3100), 먼지나 세균 등을 걸러주는 헤파 필터(3200) 및 잡냄새 제거에 효과적인 탈취 필터(3300) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프리 필터(3100)는 예를 들어, 동물의 털, 보푸라기, 머리카락, 큰 먼지 등을 걸러주는 필터일 수 있다. 이러한 프리 필터(3100)는 본체필터부(3000)의 가장 하부측에 위치하여 고성능 필터(예컨대, 헤파 필터)를 보호하고 수명을 증대시키는 역할을 수행할 수 있다. 헤파 필터(3200)는 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 고성능 필터로, 액체 중에 있는 0.3㎛ 크기 입자를 99.97% 이상 필터링할 수 있다. 탈취 필터(3300)는 음식 냄새, 담배 냄새 등 일상생활에서 발생하는 냄새를 제거하여 쾌적한 액체를 제공하는 필터로, 카본 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈식 수질정화장치는 복수 개의 수질정화장치(1000) 간의 조합을 통해 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 일반적인 수질정화장치는 내부에 수질의 정화를 위한 정화 모듈(또는 정화부)를 포함하여 구비될 수 있다. 모듈식 수질정화장치는 활용하고자 하는 공간 또는 목적 등에 따라 결합에 활용하는 수질정화장치의 개수를 결정함으로써, 다양한 성능 또는 다양한 크기를 형성하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 방대한 양의 액체에 대한 수질 개선이 요구되는 경우, 보다 많은 양의 액체에 대한 빠르게 정화가 필요하므로, 큰 용량의 정화 작용을 수행하는 대형의 정화 장치가 구비될 수 있다. 일반적인 수질정화장치는 성능 및 구비 크기에 따라 내부에 포함된 정화부의 크기 또한 제각각일 수 있다. 예를 들어, 소형, 중형, 대형 각각에 관련한 수질정화장치의 내부에는 각각 상이한 구성요소(예컨대, 상이한 크기 및 성능을 가진 정화 모듈)이 구비될 수 있다. 다시 말해, 수질정화장치는 활용 공간에 따라 상이한 크기의 정화 모듈을 탑재하여야 하기 때문에, 용도에 따라 상이한 규격의 정화 모듈을 제작하여야 한다. 이는 정화 모듈이 제작되는 과정에서 통일성을 부여할 수 없어, 공정 상의 어려움을 제공할 수 있다.
본 발명의 모듈식 수질정화장치는 일정한 규격을 갖는 복수 개의 수질정화장치 간의 조합을 통해 구성될 수 있다. 다시 말해, 통일된 규격을 통해 수질정화장치를 제조할 수 있어, 제조 공정 상의 편의성이 향상될 수 있다. 이는 공정 설계도의 단순화를 통해 공정의 효율을 극대화시키는 장점이 있다. 또한, 복수 개의 수질정화장치 간의 조합을 통해 다양한 크기 및 성능을 갖는 모듈식 수질정화장치를 구현할 수 있다.
보다 구체적인 예를 들어, 도 12를 참조하면, 수질정화장치(1000)를 4개 연결하여 모듈식 수질정화장치를 구성하고, 해당 모듈식 수질정화장치를 제1본체부(4000-1)에 구비하는 경우, 해당 모듈식 수질정화장치는 비교적 적은 공간(예컨대, 작은 수조 또는 어항) 양의 수질 개선을 위해 활용할 수 있다. 또한, 수질정화장치(1000)를 9개 연결하여 모듈식 수질정화장치를 구성하고, 해당 모듈식 수질정화장치를 제2본체부(4000-2)에 구비하는 경우, 해당 수질정화장치는 중간 크기의 공간(예컨대, 수영장 또는 목욕탕)에 대응하여 활용할 수 있다. 또한, 수질정화장치(1000)를 16개 연결하여 모듈식 수질정화장치를 구성하고, 해당 모듈식 수질정화장치를 제3본체부(4000-3)에 구비하는 경우, 해당 모듈식 수질정화장치는 넓은 크기의 공간(예컨대, 아쿠아리움)에 대응하여 활용할 수 있다. 즉, 다양한 본체부의 크기 별로 상이한 수의 수질정화장치를 결합하여 모듈식 수질정화장치를 구성할 수 있다. 다시 말해, 본체부에 따라 다양한 크기 및 성능을 갖도록 모듈식 수질정화장치(1000)를 구성할 수 있다. 이는, 제조 공정 상의 편의성을 향상시킬 뿐만 아니라, 수질정화장치 간의 다양한 조합을 통해 성능 및 크기를 변경하여 다방면으로 활용이 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 수질정화장치 각각은, 다른 수질정화장치와 슬라이딩 방식으로 결합가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 각 수질정화장치(1000)의 외측을 구성하는 하우징(100)은 일면에는 홈의 형상을 통해 형성되는 끼움부(110)가 형성될 수 있다. 하우징(100)은 수질정화장치(1000)의 외관을 형성하며, 광원(410), 투명관(420) 및 외측 구조체(430)를 포함하기 위한 공간을 형성할 수 있다. 예컨대, 하우징(100)은 도 12 내지 14에 도시된 바와 같이, 육면체 형상을 통해 구비될 수 있다. 실시예에서, 하우징(100)의 4개의 측면 중 적어도 일면에 끼움부(110)가 형성될 수 있다.
끼움부(110)의 상부측은 돌출부(120)가 끼워지기 위해 개방되도록 구비될 수 있으며, 상부면에 대응하는 하부면에는 끼워진 돌출부(120)를 지지하기 위한 지지턱(112)이 형성될 수 있다.
또한, 하우징(100)은 끼움부(110)가 형성된 일면과 다른 일면에 돌출되어 구비되는 돌출부(120)를 포함할 수 있다. 즉, 하우징(100)의 네 개의 측면 중 끼움부(110)가 형성된 일면과 다른 일면에 돌출부(120)가 형성될 수 있다. 돌출부(120)는 끼움부(110)에 대응하는 형상을 통해 구비될 수 있다. 돌출부(120)는 하우징(100)의 외측 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
끼움부(110)의 개방된 상부면을 통해 돌출부(120)가 끼워지는 경우, 지지턱(112)을 통해 돌출부(120)가 지지될 수 있다. 예를 들어, 제1수질정화장치의 끼움부에 제2수질정화장치의 돌출부가 슬라이딩 방식으로 끼워짐에 따라, 2개의 수질정화장치가 결합될 수 있다.
실시예에서, 끼움부(110) 및 돌출부(120) 각각의 일단에는 복수 개의 수질정화장치 간의 연결을 위한 전원 단자가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 끼움부(110)의 일단에는 제1포고단자(111)가 구비될 수 있으며, 돌출부(120)의 일단에는 제2포고단자(121)가 구비될 수 있다. 예컨대, 끼움부(110)에 돌출부(120)가 모두 끼워지는 경우, 즉, 지지턱(112)에 의해 돌출부(120)가 지지되는 경우, 끼움부(110) 및 돌출부(120) 각각에 구비된 포고단자는 서로 접촉될 수 있다. 예를 들어, 제1포고단자(111)는 지지턱(112)을 기준으로 일정 높이(예컨대, 3cm) 위에 형성될 수 있으며, 제2포고단자(121)는 제1포고단자(111)에 대응하는 높이에 형성될 수 있다. 이러한 전원 단자(즉, 제1포고단자 및 제2포고단자)는 각 수질정화장치 간의 전기적 연결을 가능하게 할 수 있다. 각 수질정화장치에 전원을 공급하는 별도의 선을 구비하지 않더라도, 각 포고단자 간의 접촉을 통해 각 수질정화장치의 연결이 가능해질 수 있다. 이에 따라, 모듈식 수질정화장치를 구성하기 위한 수질정화장치 간의 연결 과정에서 편의성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈식 수질정화장치(1000)는 조명을 점등하는 조명부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 조명부는 하우징(100) 일면에 구비될 수 있으며, 다른 수질정화장치와의 연결 여부에 기초하여 조명을 점등할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 특정 수질정화장치에 위치한 조명부는, 다른 수질정화장치와 전기적으로 연결된 경우(즉, 특정 수질정화장치의 끼움부에 다른 수질정화장치의 돌출부가 끼워져 각 포고단자가 접촉된 경우), 점등될 수 있으며, 다른 수질정화장치(1000)와 전기적으로 연결되지 않은 경우에는 점등되지 않을 수 있다. 다른 예를 들어, 조명부는 수질정화장치 간의 연결 여부에 따라 빨간색 등을 점등하거나 또는 초록색 등을 점등할 수도 있다. 전술한 조명부의 점등 방식에 대한 구체적인 기재는 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
즉, 조명부는 이웃한 수질정화장치 간의 전기적 연결에 관한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 해당 조명부를 통해 각 수질정화장치 간의 연결 여부에 관련한 정보를 직관적으로 인지할 수 있다.
실시예에 따르면, 복수 개의 수질정화장치(1000) 간의 조합은, 직렬 조합 및 병렬 조합을 포함할 수 있다.
직렬 조합은, 유입되는 액체가 통과하는 경로를 증대시켜 수질 정화의 질을 향상시키기 위한 조합일 수 있다. 실시예에 따르면, 직렬 조합의 경우, 각 수질정화장치(1000)를 연결하기 위한 연결 소켓(4200)이 구비될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 4개의 수질정화장치 각각은 서로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1수질정화장치의 끼움부에 제2수질정화장치의 돌출부가 끼워지며, 제2수질정화장치의 끼움부에 제3수질정화장치의 돌출부가 끼워지고, 그리고 제3수질정화장치의 끼움부에 제4수질정화장치의 돌출부가 끼워짐에 따라 4개의 수질정화장치가 서로 연결될 수 있다. 이 경우, 직렬 조합을 위해서, 연결 소켓이 구비될 수 있다. 실시예에서, 연결 소켓은 두 개의 수질정화장치의 하부면 및 상부면 중 적어도 하나를 연결하기 위한 것일 수 있다. 예컨대, 직렬 연결 시 연결 소켓이 구비되는 개수는, 연결되는 수질정화장치의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 연결하고자 하는 수질정화장치의 수가 4개인 경우, 직렬 연결 시 요구되는 연결 소켓의 수는 3개일 수 있다. 다른 예를 들어, 연결하고자 하는 수질정화장치의 수가 8개인 경우, 직렬 연결 시 요구되는 연결 소켓의 수는 7개일 수 있다.
일 실시예에서, 연결 소켓(4200)에는 각 수질정화장치 간의 액체의 흐름을 유도하기 위한 팬이 구비될 수 있다. 연결 소켓(4200)에 구비된 팬은, 특정 수질정화장치로부터 다른 수질정화장치까지 액체가 이동되도록 조류를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 각 수질정화장치 간의 액체의 흐름이 원활할 수 있으며, 정화의 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이웃한 수질정화장치 각각을 연결하는 연결 소켓(4200)을 통해 정화부 간의 액체의 이동이 허용될 수 있다. 예컨대, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1수질정화장치와 제2수질정화장치가 연결되며, 각 수질정화장치의 상부면이 제1연결 소켓을 통해 연결된 경우, 제1수질정화장치의 하부측에서 유입된 액체는, 제1수질정화장치의 상부면으로 이동되며, 제1연결 소켓을 통해 제2수질정화장치의 상부측으로 전달될 수 있다. 이 경우, 제1연결 소켓을 통해 제2수질정화장치의 상부측으로 유입된 액체는 제2수질정화장치의 하부측으로 이동되며, 하부측에 위치한 제2연결 소켓을 통해 제3수질정화장치의 하부측으로 전달될 수 있다.
즉, 직렬 조합의 경우, 각 수질정화장치를 연결하는 연결 소켓(4200)을 통해 각 수질정화장치 간의 액체의 이동이 허용될 수 있으며, 이에 따라, 액체가 통과하는 정화 경로가 증대(즉, 확대)되어 광촉매와 액체의 접촉 시간이 극대화될 수 있다.
즉, 수중 정화에 대응하여 직렬 조합을 통해 모듈식 수질정화장치를 구성함으로써, 광촉매 반응을 위한 접촉시간을 극대화시킴으로써, 정화의 효율을 향상시킬 수 있다.
병렬 조합은, 유입되는 액체를 일괄적으로 처리하여 정화되는 액체의 양을 증대시키기 위한 조합일 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 수질정화장치가 연결될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 수질정화장치 각각은 일측(예컨대, 하부측)에서 유입되는 수질을 일괄적으로 정화 처리하여 다른 일측으로 배출할 수 있다. 예컨대, 방대한 공간에 대응하여 비교적 빠른 속도로 수질 정화가 필요한 경우, 보다 많은 수의 수질정화장치가 연결될 수 있다. 많은 수의 수질정화장치를 연결하여 모듈식 수질정화장치를 구성하는 경우, 일정 시간에도 정화 처리되는 액체의 양이 많아질 수 있다. 다시 말해, 수질정화장치 간의 다양한 조합을 통해 성능 및 크기를 변경하여 모듈식 수질정화장치를 구성할 수 있으므로, 다방면으로 활용이 가능하다는 장점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
1000: 수질정화장치 10: 액체보관부
20: 액체전달관 100: 하우징
110: 끼움부 111: 제1포고단자
112: 지지턱 120: 돌출부
121: 제2포고단자200: 펌핑부 300: 필터부
400: 정화부 410: 광원
410a: UV LED 소자 420: 투명관
421: 복수 개의 삽입홈 422: 주름 구조
423: 코팅층 430: 외측 구조체
431: 복수 개의 외측 플레이트 431a: 복수 개의 홀
431a-1: 돌기부 432: 통공
432-1: 제1홈부 432-2: 제2홈부
433: 연결부 440: 내부 하우징
441: 프리즘부 442: 안착홈
450: 유입구 460: 배출구
461: 통로 500: 조류발생모듈
2000: 본체조류발생모듈 3000: 본체필터부
4000: 본체부 4100: 유입홀
20: 액체전달관 100: 하우징
110: 끼움부 111: 제1포고단자
112: 지지턱 120: 돌출부
121: 제2포고단자200: 펌핑부 300: 필터부
400: 정화부 410: 광원
410a: UV LED 소자 420: 투명관
421: 복수 개의 삽입홈 422: 주름 구조
423: 코팅층 430: 외측 구조체
431: 복수 개의 외측 플레이트 431a: 복수 개의 홀
431a-1: 돌기부 432: 통공
432-1: 제1홈부 432-2: 제2홈부
433: 연결부 440: 내부 하우징
441: 프리즘부 442: 안착홈
450: 유입구 460: 배출구
461: 통로 500: 조류발생모듈
2000: 본체조류발생모듈 3000: 본체필터부
4000: 본체부 4100: 유입홀
Claims (11)
- 내부 공간을 형성하는 하우징;
상기 내부 공간 상에서 액체의 흐름을 발생시키는 펌핑부;
상기 내부 공간으로 유입되는 액체에 대한 필터링을 수행하는 필터부; 및
상기 내부 공간으로 유입된 액체를 정화하는 정화부; 를 포함하며,
상기 정화부는, 광을 공급하는 광원, 상기 광원을 감싸도록 구비되는 투명관 및 광촉매가 도포되며, 상기 투명관의 둘레를 따라 구비되는 외측 구조체를 포함하고,
상기 외측 구조체는, 복수 개의 플레이트, 상기 각 플레이트의 중심부에 형성된 통공 및 이웃하는 플레이트들을 연결하는 하나 이상의 연결부를 포함하며,
상기 투명관은, 상기 복수 개의 플레이트 각각에 형성된 통공을 관통하도록 구비되며 상기 외측 구조체의 적어도 일부가 삽입 가능한 복수 개의 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 투명관은,
양 끝단과 수직한 방향으로 돌출 형성되는 복수 개의 주름 구조를 갖도록 구비되며, 외측면에 대응하여 광촉매에 관련한 코팅층이 구비된 것을 특징으로 하며,
상기 통공은,
상기 주름 구조에 대응하는 형상을 통해 구비되는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
- 제1항에 있어서,
상기 정화부는,
상기 필터부가 연결된 일단에 구비되어 상기 액체의 유입을 허용하는 유입구;
상기 일단에 대응하는 타단 방향에 구비되어 정화된 액체를 배출시키는 배출구; 및
상기 배출구에 관련한 일단에 구비되어 상기 배출구를 통해 배출되는 액체의 수질 정보를 획득하는 수질 측정 모듈;
을 포함하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
- 제6항에 있어서,
상기 정화부는,
상기 수질 측정 모듈을 통해 획득한 상기 수질 정보에 기초하여 상기 내부 공간 상에서 상기 액체의 이동 속도를 제어하기 위한 속도 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
- 제7항에 있어서,
상기 배출구는,
상기 속도 제어 정보에 기초하여 액체가 이동하는 통로의 크기가 가변 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
- 제7항에 있어서,
상기 펌핑부는,
상기 속도 제어 정보에 기초하여 상기 액체의 이동에 관련한 펌핑 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
- 제1항에 있어서,
상기 정화부는,
상기 하우징의 내부 공간 상에 구비되며, 상기 정화부를 수용하는 내부 하우징; 을 더 포함하며,
상기 내부 하우징의 내측 일면에는,
광을 난반사시키는 프리즘부 및 상기 하나 이상의 연결부가 안착되는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
- 제1항에 있어서,
상기 외측 구조체는,
미리 정해진 내부 직경을 갖는 통공을 형성하는 스크류 구조를 통해 구성되는 것을 특징으로 하는,
광촉매 반응을 활용한 수질정화장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020220187076A KR102596052B1 (ko) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220187076A KR102596052B1 (ko) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치 |
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| KR1020220187076A KR102596052B1 (ko) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 광촉매 반응을 활용한 수질정화장치 |
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2022
- 2022-12-28 KR KR1020220187076A patent/KR102596052B1/ko active IP Right Grant
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