KR20110024706A

KR20110024706A - 냉장고용 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대형 정화장치

Info

Publication number: KR20110024706A
Application number: KR1020090082821A
Authority: KR
Inventors: 박정일
Original assignee: 박정일
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-03-09

Abstract

본 발명은 사용중인 냉장고 또는 김치냉장고 내에 설치하여 고내의 냉기에 포함된 각종 악취 성분이나 미생물 등을 분해 및 제거하는 살균수를 제공하는 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대형 정화장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 고내의 냉기를 정화장치(100)내의 정화통(200)으로 보내는 송풍팬(421)을 구비하며 이중 구조의 정화통(200)안에서 냉기가 활성 라디칼을 다량 함유한 살균수와 접촉 및 반응을 한 후 정화되어 다시 고내로 배출이 되며, 상기 정화장치(100)안에 한 쌍의 전극의 성분을 카본, 티타늄나이트라이드(질화티타늄), 세라믹, 탄탈럼, 니켈, 주석, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 스테인레스강 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것이다.

상기 정화통(200)내에 마이크로 버블에 의한 살균수의 흐름을 이용하여 1차 반응로(220)에서 2차 반응로(230)를 거쳐 한 쌍의 전극(311,312) 아래 부분을 지나 다시 1차 반응로(220)으로 돌아오는 교환 및 순환 작용이 일어나도록 구조를 제공한다.

본 발명에 의한 정화통(200)은 내부에서 발생하는 세균과 미생물을 효과적으로 억제 및 제거 할 수 있어, 세척 및 살균이 별도의 장비없이 가능한 것이 장점이다.

라디칼, 전기분해, 전극, 탈취,

Description

냉장고용 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대형 정화장치 {Portable Purification device for refrigerator using active radical generator}

본 발명은 활성 라디칼을 다량 함유한 살균수를 사용하여 냉장고 또는 김치냉장고내에서 발생하는 냉기의 악취를 제거하는 기능을 제공하는 활성 라디칼 발생장치를 구비하는 휴대형 정화장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 활성 라디칼 발생장치에서 살균수를 만들어 이중 구조의 정화통 내부에서 살균수와 접촉 및 반응하도록 해 냉기의 악취를 제거하고, 마이크로 버블에 의한 살균수의 흐름을 이용할 수 있게 정화통과 활성 라디칼 발생부의 구조를 만들어 살균수가 큰 순환을 할 수 있도록 하여, 고내의 냉기에서 냄새 제거 및 살균 효과를 제공할 수 있도록 구성되는 이동이 가능한 휴대형 정화장치에 관한 것이다.

본 발명은 냉장고와 김치냉장고의 고내 냉기의 냄새를 제거하거나 살균하는 정화장치에 관한 것으로 종래엔 오존을 사용하여 악취를 제거하였으나 이 악취 제거에 필요한 적정량의 오존 발생을 조절하는 것이 어려워 과다한 오존이 생성되지 않도록 역으로 오존 발생장치의 출력을 조절 또는 차단하거나 오존분해필터를 사용하여 과다한 오존의 발생을 차단하는 기능을 제공해 왔다.

그런데, 상기 오존분해필터의 활성탄이 포화된 경우엔 인체에 유해한 오존이 그대로 사용자나 음식물에 노출되는 문제점이 있고, 미리 오존 발생장치의 출력을 조절 또는 차단하면 충분히 악취 성분을 제거하거나 살균을 하지 못하는 문제가 발생 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결, 보완하기 위하여 제안한 것으로,

활성 라디칼을 포함한 살균수를 만들어 냉장고 또는 김치 냉장고의 고내에서 악취를 내는 냄새 분자와 접촉 및 반응을 시켜 냄새 분자를 제거함으로써 고내의 냄새를 제거하여 고내의 공기를 정화하여 소비자에게 쾌적한 사용 환경을 만들어 주고, 이러한 정화장치를 휴대가 가능하도록 만들어 냄새 제거가 필요한 곳에 사용 할 수 있도록 하며, 악취 제거의 핵심인 정화장치내의 활성 라디칼 발생장치를 유지 보수하는데 드는 비용을 낮추는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에선 냉장고 또는 김치냉장고 고내의 악취를 제거하는 활성 라디칼을 다량 함유한 살균수를 만드는 활성 라디칼 발생장치를 구비하는 정화장치에 있어서,

정화장치(100)는 정화통(200), 마개(210), 활성 라디칼 발생장치(300), 전원 연결부(350), 전원공급부(400), 그리고 송풍팬(500)으로 구성되고,

상기 정화통(200)은 1차 반응로(220)와 2차 반응로(230)의 이중 구조이고 1 차 반응로(220)에 홀들을 만들고, 활성라디칼 발생장치(300)의 한쌍의 전극(311,312)의 아래에 공간을 만들고 이 공간과 2차 반응로(230)를 연결하는 통로를 만들어 활성 라디칼 발생장치(300)에서 발생하는 마이크로 버블에 의한 살균수의 상승 흐름을 이용하여 정화통(200)에서 살균수의 큰 순환 흐름을 만들어, 살균수와의 접촉 및 반응 시간을 늘리게 구성된다.

상기 정화통(200)의 1차 반응로(220)의 하부에 삽입되는 상부 전극(311)과 하부 전극(312)을 포함하는 적어도 한 쌍의 전극의 성분은 카본, 티타늄나이트라이드(질화티타늄), 세라믹, 탄탈럼, 니켈, 주석, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 스테인레스강 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것일 수 있다.

정화통(200)의 1차 반응로(220) 하부에 장착된 활성 라디칼 발생장치(300)에 직류전류가 상기 한 쌍의 전극(311,312)에 공급됨으로써 전기분해가 발생하며, 상기 전기분해 방식을 이용하여 물 내에 함유된 세균이나 오염 물질을 살균 및 제거하도록 구성된다. 전기분해 반응이 진행되면, 물에 함유되어있는 세균 및 미생물이 직접 산화되는 반응과 아울러 염소, 오존, OH 라디칼, 산소 라디칼 등의 다양한 활성 라디칼이 생성되어 간접산화 및 살균되는 반응이 동시에 이루어지고, 이에 따라 1차 반응로(220)과 2차 반응로(230)에서 활성 라디칼을 포함한 살균수와 냄새 분자가 접촉하여 직간접 산화에 의해 살균 그리고 탈취까지 이루어지므로 고내의 공기를 정화한다.

상기 직류전류는 전원연결부(350)를 통해 전원공급부(400)에 의해 공급된다. 상기 전원공급부(400)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(311,312)은 서로 마주 보는 면이 대칭이 되고 얇은 사각형 형상의 판상으로 구성된다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는 전극(311,312)이 다수 개의 홀이 형성된 평판형인 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 전극(311,312)은 다수 개의 홀이 형성된 그물(mesh)형 또는 원통형으로 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 전극(311,312)은 0.9 내지 1.1㎜의 간격으로 형성된다.

상기 한 쌍의 전극(311,312)을 활성 라디칼 발생장치(300)에 장착하며, 전원연결부(350)를 통해 전극 볼트(313)에 전원공급부(400)에서 만든 직류전원을 공급한다.

상기 전극(311,312)의 표면에는 일부 또는 전체에 코팅층이 형성된다. 상기 코팅층은 백금화합물, 이리듐화합물, 주석화합물, 티타늄화합물, 팔라듐화합물, 탄탈륨화합물, 로듐화합물, 루테늄화합물 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 성분으로 형성된다. 이때, 상기 코팅층의 두께는 마모 발생을 방지하고, 전극 표면의 방울에 의한 코팅층의 탈착현상을 방지하기 위해 5㎛ 이내로 형성된다.

상기 전원공급부(400)는 제어보드에 의해 구동된다. 그리고 상기 전원공급부(400)를 별도로 구동시키기 위한 제어패드 또는 작동버튼을 구비한다. 또한, 상기 전극(311,312)의 침식 문제를 해결하기 위하여 상기 제어보드를 통해 전류의 방향을 번갈아 가며 구동되도록 할 수 있다.

본 발명에 의한 휴대용 정화장치(100)는, 기존 냉장고 또는 김치냉장고 안의 냄새 분자의 제거 및 살균이 가능하고 고내 및 기타 실내의 공기 정화가 필요한 곳에 안심하고 사용할 수 있고, 휴대용 정화통(100)의 물을 교환하거나 보충해주는 것만으로 냄새 제거 기능을 유지할 수 있어 유지 보수가 용이해 비용을 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 의한 휴대용 정화장치(100)는 1차 반응로(220)와 2차 반응로(230)의 이중 구조로 되어 있어 탈취 효능을 높혔으며 정화통(200)의 내부에서 발생하는 세균과 미생물을 효과적으로 억제할 수 있으며, 간단한 방법으로 사용하는 수돗물을 소독할 수 있는 효과가 있다. 또한 메쉬형 전극을 사용하면 기존 모양의 전극을 사용하였을 때보다 전극 표면적이 확대되고, 따라서 정화통(200)내에서 더 많은 양의 물과 접촉할 수 있게 되므로 같은 시간에 더욱 많은 양의 물이 살균수로 변한다. 따라서 살균 및 탈취 기능이 더욱 향상되는 효과가 있다.

이하에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에선 냉장고 또는 김치냉장고내에 악취를 제거하는 활성 라디칼을 함유한 살균수를 만드는 활성 라디칼 발생장치를 구비하는 휴대용 정화장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 정화장치에 있어서 구체적인 실시예에 의한 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대용 정화장치의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다. 도 2는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 한 쌍의 전극을 나타내는 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 정화장치(100)는 상부 하우징(210)과 하부 하우징(240), 그리고 정화통(200)의 결합으로 완성되고, 상부 하우징(210)엔 송풍모터(420)과 송풍팬(421) 그리고 전원 연결부(422)로 구성되며,

송풍팬(421)에 의해 냄새 분자를 포함한 공기가 유입되어 클린디스크(360)를 돌려 살균수의 활성 라디칼과 접촉 및 반응후 출구부(342)를 통해 유출되도록 이중 구조를 갖는 정화통(200)에서,

상기 정화통(200)은 오염된 기체가 활성 라디칼이 발생중인 살균수와 자연스러운 접촉 및 반응이 일어나도록 1차 반응로(220)와 2차 반응로(230) 그리고 이 두 반응로를 연결하는 연결관(222)으로 구성되고, 상기 연결관(222)과 180도 반대편에 있는 출구부(342)방향으로 1차 반응로(220)의 외벽을 따라 좌우방향으로 돌아가면서 2차 접촉 및 반응이 일어나도록 구성된다.

또한 상기 정화통(200)내의 1차 반응로(220)에 지름 3mm 의 많은 홀들을 만들어 활성 라디칼 발생장치(300)에서 발생하는 마이크로 버블에 의한 살균수의 상승 흐름으로 1차 반응로(220)와 2차 반응로(230)사이의 순환 작용이 일어나고, 활성 라디칼 발생장치(300)의 하부 전극(312)의 밑에 2차 반응로(230)에서 1차 반응로(220)로 살균수의 흐름이 가능하도록 통로를 만들어 두 반응로 사이의 큰 순환을 완성하며, 이는 한 쌍의 전극에서 발생하는 살균수의 흐름 방향과 유사하도록 정화통(200)내의 두 반응로를 배열한 구조이다.

수처리 공정이 진행되는 1차 반응로(220)의 하부에 삽입되고, 일정 간격을 유지하고 상부 전극(311)과 하부 전극(312)을 포함하는 적어도 한 쌍의 전극과 상기 한 쌍의 전극에 전원을 인가하는 전원연결부(350)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치(300)를 구비한 휴대용 정화장치(100)에 있어서

상기 한 쌍의 전극의 성분은 카본, 티타늄나이트라이드(질화티타늄), 세라믹, 탄탈럼, 니켈, 주석, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 스테인레스강 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 활성 라디칼 발생장치(300)는 수처리 공정을 수행하는 정화통(200)의 1차 반응로(220)의 하부에 삽입하여 구성된다. 상기 정화통(200)은 1차 반응로(220)와 2차 반응로(230)의 이중 구조이고 상기 활성 라디칼 발생장치(300)는 한 쌍 이상의 전극(311,312)을 포함하여 구성되고 전극볼트(312)에 의해 직류 전원이 공급되면서 전기분해반응이 일어나면서 물 내에 함유된 세균이나 오염물질을 살균하도록 구성된다.

본 발명의 구체적인 실시예에 의한 활성 라디칼 발생장치(300)에서는, 상기 전원공급부(400)에 의해 직류전류가 공급되는 것으로 설명하였으나, 상기 전원공급부(400)에 의해 공급되는 전원은 반드시 직류전압으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 전원공급부(400)는 직류전압뿐만 아니라 펄스(pulse)전압, 구형파(Square wave) 펄스전압, 또는 시분제어(Squence control)되는 펄스전압, 교번되는 펄스전압을 상기 전극(311,312)에 공급함으로써 전기분해반응이 일어나도록 할 수 있다.

상기 전원공급부(400)로부터 전원을 공급받는 한 쌍의 전극(311,312)은 두께가 상대적으로 얇은 사각형의 판상으로 구성된다. 상기 한 쌍의 전극(311,312)은 직류전압이 인가되면 양극 전극(311) 및 음극 전극(312)으로 구성되고, 상기 양극 전극(311) 및 음극 전극(312)의 형상은 서로 마주보는 면이 대칭이 되도록 형성된다. 상기 양극 전극(311) 및 음극 전극(312)에는 다수 개의 홀(315)이 일정한 간격으로 형성된다. 상기 다수 개의 홀(315)은 상기 정화통(200)의 1차 반응로(220) 내의 물이 1차 반응로(220)의 외벽에 있는 다수의 구멍을 통해 2차 반응로(230)로 흐름을 만들고 이 흐름이 다시 상기 음극 전극(312)의 하부에 있는 공간을 통해 다시 1차 반응로(220)으로 돌아 오는 순환을 위한 통로의 역할을 함으로써, 전기분해반응의 효과를 향상시킨다. 본 발명의 구체적인 실시 예에서는 전극(311,312)이 다수 개의 홀이 형성된 평판형인 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 전극(311,312)은 다수 개의 홀이 형성된 그물(mesh)형 또는 원통형으로 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 전극(311,312)은 0.9 내지 1.1㎜의 간격으로 형성된다. 상기 전극(311,312) 사이의 간격은 지지부재(317)에 의해 유지된다. 또한 이 지지부재(317)는 상기 한 쌍의 전극(311,312)이 하나의 모양을 가지면서도 90도 회전을 하여 마주보면서 상기에서 서술한 간격을 형성하도록 한다.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 한 쌍의 전극(311,312)이 구비되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계조건 및 수처리 공정의 필요에 따라 한 쌍 이상의 전극으로 구성될 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예에 의한 활성 라디칼 발생장치의 작용은 거품구조이론(Bubble Mechanism)으로 설명된다.

먼저, 상기 전원공급부(400)로부터 공급된 DC전압 Vd는 한 쌍의 전극(311,312)에 인가된다. 즉, 상기 전원공급부(400)는 음극 전극(312)에 캐소드 전원을 인가하고, 양극 전극(311)에 애노드 전원을 인가한다. 이때, 상기 양극 전극(311) 및 음극 전극(312)은 서로 d (㎜)의 간격으로 이격된 상태로 물 속에 잠긴 상태이고, 상기 전원공급부(400)에 의해 전압 Vd가 가해지면 전기장이 형성된다.

그리고 형성된 전기장이 애벌런치(Avalanche) 매커니즘의 임계치를 넘으면, 전극점에 이온화된 불순물, 전해 분해되어 이온화된 OH^- 등이 음극 전극(312)의 셀 영역에 핵심 생성 부위를 형성한다.

다음으로, 극히 높은 전기장 영역이 국부적으로 형성되고, 이것이 국부 가열을 유발하여 물 분자가 증발하면서 미세 거품이 형성된다. 상기 미세 거품은 음극 전극(312)으로부터 양극 전극(311)의 방향으로 확대되면서 상기 두 전극(311,312) 사이에 전기의 전도 경로가 형성된다.

이어서, 상기 두 전극(311,312) 사이에 형성된 전기의 전도 경로에 의해 물 분자가 분해되어 O^-, OH^-, O₃ ^-HOCl, H₂O₂ 등 살균제 및 산화제가 생성된다.

수중에 존재하는 미생물은 생성된 산화체에 의하여 불활성화되거나 제거된다. 즉, 박테리아는 전기적 흡착(electrosorption)에 의해 제거되고, 기타 미생물은 e^-과의 반응에 의한 직접적인 전기분해반응으로 제거된다.

이러한 반응에 의해, 정화통(200)내의 미생물과 세균의 발생을 억제 및 제거가 가능하고, 전기분해 반응이 진행되면서, 물에 함유되어있는 세균 및 미생물이 직접 산화되는 반응과 아울러 염소, 오존, OH 라디칼, 산소 라디칼 등의 다양한 활성 라디칼이 생성되어 간접산화 및 살균되는 반응이 동시에 이루어지고, 이에 따라 1차 반응로(220)과 2차 반응로(230)에서 활성 라디칼을 포함한 살균수와 냄새 분자가 접촉하여 직,간접 산화에 의해 살균 그리고 탈취까지 이루어지므로 오염된 공기를 정화한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 정화장치에 있어서 구체적인 실시예에 의한 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대용 정화장치의 평면도.

도 2는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 한 쌍의 전극을 나타내는 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 정화장치

200: 정화통 210: 정화통 상부 하우징

220: 1차 반응로 221: 1차 반응공간

222: 연결통로 223: 구멍홀

224: 하부통로

230: 2차 반응로 231: 2차 반응공간

240: 정화통 하부 하우징

300: 활성 라디칼 발생장치

311: 상부 전극 312: 하부 전극

313: 전극 볼트

315: 홀 317: 지지부재

341: 흡입부 342: 출구부

350: 전원연결부 360: 클린디스크

400: 전원공급부

410: 제어부 420: 송풍모터

421: 송풍팬 422: 송풍모터 전원선 연결부

Claims

클린디스크(360)와 수처리 공정이 진행되는 정화통(200)과

상기 정화통(200)내의 1차 반응로(220)의 하부에 삽입되고, 일정 간격을 유지하고 상부 전극(311)과 하부 전극(312)을 포함하는 적어도 한 쌍의 전극과

상기 한 쌍의 전극에 전원을 인가하는 전원연결부(350)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치(300)를 구비한 정화통(200)에 있어서

상기 한 쌍의 전극의 성분은 카본, 티타늄나이트라이드(질화티타늄), 세라믹, 탄탈럼, 니켈, 주석, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 스테인레스강 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치(300)를 구비한 휴대형 정화장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정화통(200)의 1차 반응로(320)에 수 많은 구멍들을 만들어 마이크로 버블에 의해 살균수가 2차 반응로(330)로 흐를 수 있도록 구성되며, 상기 한 쌍의 전극에서 하부 전극(312)의 아래 부분에 공간을 만들어 2차 반응로(330)에서 1차 반응로(320)로의 원활한 살균수의 흐름을 유도하여 큰 순환을 완성하는 이중 구조로 배열된 것을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치(310)를 구비한 휴대용 정화장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정화통(200)에 두 개의 반응로를 구성하여 인입관(211)에서 출구관(212)까지 냄새 분자가 냉기와 같이 유입되어 클린디스크(360)을 돌리고 이 흐름을 1차 반응로(220)의 외벽을 따라 180도를 회전하도록 이중 구조 배열된 것을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대용 정화장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전극 표면의 일부 또는 전체에 코팅층이 형성되고, 상기 코팅층의 성분은 백금화합물, 이리듐화합물, 주석화합물, 티타늄화합물, 팔라듐화합물, 탄탈륨화합물, 로듐화합물 , 루테늄화합물 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대용 정화장치.
제 4 항에 있어서

상기 전극의 코팅층의 두께는 1 내지 5㎛의 범위이고, 상기 한 쌍의 전극의 간격은 0.9 내지 1.1㎜의 범위인 것을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대용 정화장치.
제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서

상기 전극의 모양은 하나이며 이를 90도 회전을 하여 마주보게 장착되며 이를 위한 지지부재의 모양과 전극의 구조를 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대용 정화장치.
제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서

상기 한 쌍의 전극에 공급되는 직류 전압을 교번하여 상기 전극에 인가하는 것을 특징으로 하는 활성 라디칼 발생장치를 구비한 휴대용 정화장치.