KR200268126Y1 - 세탁기의 염소 제거 및 살균 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수돗물의 살균을 위해 수돗물 중에 함유된 잔류 염소를 제거하고, 각종 세균 물질 등을 살균하기 위한 수도수 내의 잔류 염소 제거 및 살균용 필터 조립체에 관한 것으로, 본 고안은 수돗물을 공급하기 위한 각종 배관 상에 설치되는 하우징; 하우징의 일측에 형성되고, 수돗물이 유입되는 입수구; 하우징의 타측에 형성되고, 염소 제거 및 살균 처리된 수돗물이 유출되는 출수구; 하우징의 입수구 및 출수구 사이에 장착되고, 수돗물 속에 포함된 염소 성분을 제거하는 다량의 아류산칼슘 성분으로 이루어지는 아류산칼슘층과, 아류산칼슘층의 전, 후측면에 형성되어 수돗물 내의 각종 세균을 살균하는 동섬유층으로 이루어진 필터 여과재; 및 필터 여과재의 전, 후측면에 설치되는 망체를 포함한다.

Description

세탁기의 염소 제거 및 살균 장치{Device for eliminating chlorine in water and sterilizing water in a washing machine}

본 고안은 세탁기용 염소 제거 및 살균 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 급수배관을 통해 세탁조 내에 공급되는 세탁용수 내에 함유된 염소를 제거함과 동시에, 세탁용수 내에 함유된 각종 세균들을 멸균하기 위한 세탁기용 염소 제거 및 살균 장치에 관한 것이다.

일반적인 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 세탁기 본체(101)과, 세탁기 본체(101) 내에 현수지지되어 세탁수를 수용하는 아웃터브(102)와, 아웃터브(102) 내에 회전가능하게 설치되는 스핀바스켓(103)을 가지며, 스핀바스켓(103)의 저부에 회전수류를 형성하는 펄세이터(104)가 설치되어 있다. 세탁기 본체(101) 상부에는 아웃터브(102) 내로 세탁용수를 공급하는 급수배관(106)이 설치되어 있다. 급수배관(106)은 급수호스(105)를 통해 외부의 급수원과 연결된다.

급수배관(106)을 통해 세탁기에 공급되는 세탁용수는 통상적인 상수도를 통해 가정에 제공되는 가정용수로서, 별다른 정제 과정없이 세탁기에 직접 공급되며, 이러한 가정용수는 가정으로 공급되기 전에 염소에 의해 화학적인 정수과정을 거친다. 이에 따라, 세탁기로 공급되는 세탁용수는 염소 성분을 함유하게 되며, 이러한 염소 성분은 세탁용수 내에서 물과 반응하여 차아염소산과 염산을 생성한다. 이러한 차아염소산과 염산은 용수 내에서 염소이온과 발생기산소로 쉽게 분해되어 다른 물질과 반응을 일으켜 세탁물 또는 그 염료를 산화시킨다. 즉, 세탁용수 내의 염소 성분이 세탁물을 화학적으로 손상시키거나, 각종 염료로 착색되어 세탁물을 탈색시키는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 상수원수의 염소소독 처리만으로는 수돗물 내의 각종 세균을 완전히 제거하지 못하는 단점이 있었다.

따라서, 본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 세탁기에공급되는 세탁용수 내의 염소 성분을 제거하여 세탁물의 손상 및 탈색을 방지함과 동시에, 세탁용수 내에 기생하는 황색포도상구균, 대장균, 살모넬라균, 대장균 O-157, 녹농균 등과 같은 각종 세균을 멸균하는 세탁기의 염소 제거 및 살균 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 세탁기를 도시한 개략적인 단면도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 세탁기의 염소 제거 및 살균 장치의 상세도.

도 3은 본 고안의 세탁기의 염소 제거 및 살균 장치가 세탁기 내측에 장착된 상태를 도시한 사용 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 케이싱 본체 20 : 케이싱 덮개

30 : 외부 케이싱 40 : 필터 하우징

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 세탁조 내에 세탁용수를 공급하기 위한 급수배관 상에 설치되고, 상기 세탁용수가 공급되는 공급부와 상기 세탁용수를 세탁조로 배출하는 배출구를 구비한 케이싱 본체와, 상기 케이싱 본체에 개폐가능하게 장착되는 케이싱 덮개를 구비한 외부 케이싱; 그 상, 하단부에 망체를 구비하고, 상기 케이싱 본체의 공급부 측에 장착되고, 그 내부는 세탁용수 내의 염소 성분을 제거하는 아류산칼슘층과, 아류산칼슘층의 상, 하부면에 형성되어 세탁용수 내의 각종 세균을 살균하는 동섬유층으로 이루어진 필터 하우징을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 세탁기의 염소 제거 및 살균 장치를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 세탁기용 염소 제거 및 살균 장치는 케이싱 본체(10)와 케이싱 덮개(20)를 구비한 외부 케이싱(30)과, 외부 케이싱(30)의 내부에 수용된 필터 하우징(40)을 포함한다.

외부 케이싱(30)은 세탁기의 아웃 터브(102) 내로 세탁용수를 공급하기 위한공급배관(106) 상에 장착되고, 세탁용수가 공급되는 공급부(10a)와 세탁용수가 배출되는 배출구(10b)를 구비한 케이싱 본체(10)와, 케이싱 본체(10)에 개, 폐가능하게 장착되는 케이싱 덮개(20)를 구비한다.

이러한 케이싱 덮개(20)는 케이싱 본체(10)에 장탈착가능하므로, 후술하는 필터 하우징(40)의 수명이 다하면, 교체가능한 특징이 있다. 케이싱 덮개(20)의 하부면에는 다수의 걸림턱(20a)이 형성된다. 또한, 케이싱 덮개(20)와 케이싱 본체(10)가 결합되는 부위에는 세탁용수의 누수를 방지하기 위한 밀봉부재(20a)가 장착된다.

필터 하우징(40)은 원통 형상으로 형성되고, 그 내부는 수돗물 속에 포함된 차아염소산이온(ClO)를 환원시키고, 자신은 산화되어 유산칼슘(CaSO₄)으로 되는 다량의 아류산칼슘(CaSO₃)성분, 소량의 염화물, 철, 비소 등이 포함된 아류산칼슘층(40a)과, 이러한 아류산칼슘층의 전, 후측면에 형성되어 수돗물 내의 각종 세균을 살균하는 동섬유층(40b)으로 이루어진다. 이러한 동섬유층(40b)은 극세 동섬유로 직조되거나, 동섬유 타래로 이루어질 수도 있다.

이러한 필터 하우징(40)은 그 하단부가 케이싱 본체(10)의 공급부(10a) 측에 장착되고, 그 상단부가 상술한 케이싱 덮개(20)의 걸림턱(20b)에 걸려 고정된다.

한편, 필터 하우징(40)의 양 단부에는 상술한 동섬유층(40b)의 이탈을 방지하기 위한 망체(50)가 고주파 증착 등에 의해 결합된다. 또한, 망체(50)도 본 고안의 필터 조립체의 살균 능력 향상을 위해 동재질로 이루어질 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 세탁기용 염소 제거 및 살균 장치의 작용을 상세히 설명한다.

공급배관(106)을 통해 세탁수가 입수구(20)를 통해 유입되어, 필터 하우징(40)의 첫 번째 동섬유층(40b)과 접촉하게되고, 동섬유의 미량 작용에 의해 수돗물 내의 각종 세균이 살균된다.

다음, 동섬유층(40b)을 통과한 세탁용수는 아류산칼슘층(40a)과 반응하여 세탁용수 내의 차아염소산이온이 환원되는데, 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

아류산칼슘층(40a)내의 아류산칼슘은 세탁용수 속의 차아염소산이온과 반응하면서, 자신은 산화되고, 차아염소산이온은 환원시켜 유산칼슘과 염소이온을 생성시킨다. 이러한 아류산칼슘은 그 자체의 물에 대한 용해도가 극히 적어 차아염소산을 함유하지 않은 물에 대해서는 거의 용해되지 않는 반면에, 차아염소산을 함유한 물과의 접촉에 의해 아류산칼슘은 산화되어 유산칼슘이 된다. 이러한 산화-환원 반응에 의해 생성된 아류산칼슘은 물에 대한 용해성이 상승하여 세탁용수로부터 용출되어 새로운 아류산칼슘의 반응면이 노출된다. 이러한 산화환원반응과 용출 과정을 반복하여 계속적으로 세탁용수 중의 차아염소산 이온을 환원하여 잔류염소를 제거하게된다.

다음, 이렇게 잔류염소가 제거된 세탁용수는 다시 두 번째 동섬유층(40b)과 접촉함으로써, 수돗물 내의 각종 세균이 완전히 살균된 후에 세탁기의 아웃터브(102)내로 공급된다.

다음으로, 본 고안에서 중요한 역할을 차지하는 동섬유의 살균 능력에 대해보다 상세히 설명한다.

널리 알려진 바와 같이, 동(銅)은 인류가 아주 오랜 옛날부터 사용해 온 금속 재료 중의 하나로써, 전연성이 풍부하고, 전도도가 높고, 저탄소강 등에 첨가함으로써 강을 취약하게 하지 않으면서 내식성을 부여하여 녹 발생을 방지하는 등의 다양한 물리적, 화학적 특성이 있어, 흔히 전기, 전자, 기계 산업에 널리 이용되는 매우 유용한 금속으로 알려져 왔다.

하지만, 이러한 동에는 미량 작용(微量 作用)이라고 불리는 과학적으로 충분히 해명되지 않은 살균 작용이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 미량 금속작용은 1893년 네게리라는 식물학자가 일천만분의 일의 동이온이 조류(藻類)를 사멸시키는 작용을 하는 것을 발견한 이후로 의학계에서는 동이 위생적인 금속이라고 알려져서 각종 의료기구에 사용되고 있다. 또한, 실제로 인간이 동을 사용한지 6천년 정도이며, 인류는 경험적으로 여러 분야에 동의 미량 작용을 이용하여 여러 가지 물건을 만들어 일상 생활에 이용하여 왔다. 예를 들어, 동주전자, 동대야, 동화, 문손잡이 등이 좋은 예이며, 또한, 최근에는 동에 대한 관심이 급증하여 전자파, 수맥파 등과 같은 인체에 해로운 파장에 대응하기 위해 동을 이용한 각종 제품들이 출시되고 있으며, 또한, 에어컨의 필터나 냉각핀 등에도 동이 적용되어 동의 살균 및 탈취 효과가 크게 인정받고 있는 추세이다.

한편, 이러한 동의 미량 작용을 응용한 예로는, 직경 10 mm 내지 20 mm의 무산소 동선을 신선기로 시간을 두고 계속적으로 늘려서 최종적으로 직경 30 ㎛까지 가늘게 한 동섬유가 있다. 이러한 동섬유는 물 또는 공기와 접촉하는 표면적이 극대화되어 종래에는 긴시간을 거쳐 효과를 발휘하던 동의 미량 작용이 순발적으로 발생함으로써, 살균능력이나 잔류염소 제거능력이 극대화 된다. 그 예로는, 무좀 예방용 동섬유를 넣은 양말이나 구두의 안창 등이 있으며, 이외에도 공기청정기나 가습기 등을 생산하는 일부 외국의 대형 가전업체에서는 살균용 필터로 초극세 동섬유가 이용된다.

이러한 동섬유가 공기 중의 세균 또는 수중의 세균에 대해서 어느 정도의 효과가 있는가를 미국식품의약국(FDA)의 지정 검사기관인 Northview Pacific Laboratories Inc.에 의뢰하여 검사한 결과 공기의 경우 3시간에 91.9% 내지 93.8%의 균의 감소를, 또 물의 경우는 99.9999%의 감소라는 좋은 결과가 보고되었다.

또한, 동재질로 이루어진 스크린 메쉬 타입의 필터(copper mesh filter)와 종래의 맴브레인 필터(Membrane filter)를 비교한 실험을 Northview Pacific Laboratories Inc.에 의뢰하여 검사한 결과, 각 필터에 결합된 에어 펌프를 2 시간동안 작동시킨 다음, 각 필터를 세균 배양기에서 배양한 결과 평균적으로 82.9%의 균수가 감소하였다.

이 외에도, 물이 채워진 물컵에 염소를 주입한 다음, 동섬유를 삽입하여 휘젖으면 염소가 동섬유의 미량 작용에 의해 완전히 제거되는 것을 누구나 확인할 수 있다.

이하, 이러한 동의 살균 시험 결과를 상세히 설명한다.

먼저, 동섬유의 살균 실험은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ; ATCC 25923), 대장균(Escherichia coli ; ATCC 25922), 살모넬라균(Salmonellatyphimurium ; KCTC 20554), 대장균 O-157(Escherichia coli O-157 ; H7 ATCC 43895), 녹농균(Pseudomonas aerugionsa ; KCTC 1636)등과 같은 시험 균류를 이용하여 실시되었으며, 그 결과는 다음의 표 1과 같다.

감소율(%) = (A-B)/A x 100

여기서, A는 물 내에 포함된 균류의 초기 농도치이고, B는 24시간 후 세균의 수이고, (*)는 균류가 100% 제거된 상태를 나타내고, (1)은 균류가 99.4% 제거된 상태를 나타내고, (2)는 99.9% 제거된 상태를 나타내고, (3)은 99.9% 제거된 상태를 나타낸다.

또한, 레지오넬라 뉴모필라(Legionella pneumophila ; ATCC 33823)에 대한 살균력 시험 결과치는 다음의 표 2와 같다.

여기서, ()는 감소율(%)을 나타낸다.

다음, 동섬유의 탈취 실험은 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소, 메틸메캅탄, 초산 등과 같은 악취를 풍기는 기체를 가스검지관법에 의해 실험한 결과는 아래의 표 3과 같다.

탈취율(%) = (Cb-Cs)/Cb x 100

여기서, Cb는 대조군이 5분 경과한 후에 측정한 농도(ppm)이고, Cs는 동섬유가 각 시간 경과한 후에 측정한 농도(ppm)이다.

상기와 같은 본 고안은 세탁기에 공급되는 세탁용수 내의 염소 성분을 제거하여 세탁물의 손상 및 탈색을 방지함과 동시에, 세탁용수 내에 기생하는 황색포도상구균, 대장균, 살모넬라균, 대장균 O-157, 녹농균 등과 같은 각종 세균을 멸균하는 매우 뛰어난 효과가 있다.

이상에서는, 본 고안은 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 세탁조 내에 세탁용수를 공급하기 위한 급수배관 상에 설치되고, 상기 세탁용수가 공급되는 공급부와 상기 세탁용수를 세탁조로 배출하는 배출구를 구비한 케이싱 본체와, 상기 케이싱 본체에 개폐가능하게 장착되는 케이싱 덮개를 구비한 외부 케이싱;

   그 상, 하단부에 망체를 구비하고, 상기 케이싱 본체의 공급부 측에 장착되고, 그 내부는 세탁용수 내의 염소 성분을 제거하는 아류산칼슘층과, 아류산칼슘층의 상, 하부면에 형성되어 세탁용수 내의 각종 세균을 살균하는 동섬유층으로 이루어진 필터 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 염소 제거 및 살균 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 망체는 동재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기용 염소 제거 및 살균 장치.