KR20110042868A

KR20110042868A - 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지

Info

Publication number: KR20110042868A
Application number: KR1020090099728A
Authority: KR
Inventors: 임동준
Original assignee: (주)이알씨
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-04-27

Abstract

본 발명은 수중 방전에 의해 공급수를 살균수로 변환시키는 살균수 생성 카트리지에 관한 것으로서, 상기 공급수가 유입되는 유입구 및 상기 살균수가 배출되는 배출구가 형성된 케이스; 상기 케이스 내부에 배치되어 상기 공급수로부터 상기 살균수를 생성하는 살균수생성모듈; 및 상기 케이스의 외부면에 장착되며 상기 살균수생성모듈에 인가되는 전원을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고, 상기 케이스에는 방열부가 형성되어 있고 상기 컨트롤러는 상기 방열부 상에 배치된 것을 특징으로 하며, 살균수 생성 카트리지에 공급되는 전원을 제어하는 컨트롤러를 상기 살균수 생성 카트리지의 케이스에 부착함으로써 카트리지의 소형화 및 모듈화가 가능하고 상기 컨트롤러에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.

Description

컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지{CARTRIDGE FOR CREATING STERILIZED WATER INTEGRATED WITH CONTROLLER}

본 발명은 수중 방전에 의해 공급수를 살균수로 변환시키는 살균수 생성 카트리지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중 방전에 필요한 전원을 제어하는 컨트롤러가 일체형으로 부착되어 카트리지 내부에 흐르는 물로 컨트롤러를 냉각시킬 수 있는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지에 관한 것이다.

최근 대기나 토양의 오염이 심해짐에 따라 알러지나 아토피와 같은 환경성 질환이 늘어나고 있으며, 이에 따라 웰빙에 대한 관심이 높아짐에 따라 건강에 대한 관심도가 나날이 증가하고 있다.

특히, 세탁기, 비데, 식기 세척기, 정수기, 가습기 등 물을 공급받아 작동되는 장치들은 주로 공급수로서 수돗물이 가장 많이 사용되고 있는데, 수돗물 속에는 세균, 바이러스, 박테리아 등이 포함될 수 있다. 따라서, 이 수돗물과 접촉하는 의류, 식기 또는 사람의 피부 등에 나쁜 영향을 미칠 수 있으며 청결성이나 위생상태를 해치는 문제점이 발생될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 수돗물을 살균하여 살균수를 공급하는 살균 수 생성장치가 개발되어져 왔다. 종래에는 수조내의 양극과 음극 사이에 격막을 구비하여 물과 염수를 섞어 희석식염수를 만들어 전기분해하여 얻어지는 산성수를 살균수로 이용하는 장치가 있었다.

또한, 최근에는 한쌍의 전극판에 서로 다른 전극을 인가하고, 이 한쌍의 전극판 사이로 물을 흐르게 하여 수중 방전에 의해 살균수를 생성하는 장치가 개발되었다.

하지만, 상술한 살균수 생성장치들은 모두 살균수 생성장치에 충분한 전력을 공급해야만 충분한 기능을 발휘할 수 있다. 충분한 전력을 원활히 공급하려면 일반적으로 전력을 공급하는 전원 제어장치에서 많은 열이 발생하여 방열에 문제가 발생함은 물론, 냉각팬과 같은 추가적인 방열장치가 필요하다. 나아가, 전원 제어장치를 냉각시키기 위한 냉각팬과 같은 방열장치는 소음 등의 추가적인 문제점을 발생시킬 수 있으며, 동시에 장치의 구조가 복잡화 및 대형화되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 살균수 생성 카트리지에 공급되는 전원을 제어하는 컨트롤러를 상기 살균수 생성 카트리지에 일체형으로 부착하여 소형화 및 모듈화가 가능하고, 동시에 상기 컨트롤러에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 살균수 생성 카트리지를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 과제를 달성하기 위하여,

공급수로부터 수중방전을 통해 살균수를 생성하는 살균수 생성 카트리지에 있어서,

상기 공급수가 유입되는 유입구 및 상기 살균수가 배출되는 배출구가 형성된 케이스;

상기 케이스 내부에 배치되어 상기 공급수로부터 상기 살균수를 생성하는 살균수생성모듈; 및

상기 케이스의 외부면에 장착되며 상기 살균수생성모듈에 인가되는 전원을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,

상기 케이스에는 방열부가 형성되어 있고 상기 컨트롤러는 상기 방열부 상에 배치된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지를 제공한다.

여기서, 상기 살균수생성모듈은 서로 이격되어 배치되는 복수개의 전극판과, 상기 복수개의 전극판에 서로 다른 전극을 교대로 인가하는 전극봉을 포함할 수 있 다.

또한, 상기 복수개의 전극판은 상기 공급수가 공급되는 방향과 평행하게 배치되어 상기 이격된 전극판 사이로 상기 공급수가 흐를 수 있다.

또한, 상기 방열부는 금속으로 제조되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 전원을 제어하는 제어부품이 실장된 금속기판을 포함하고, 상기 금속기판은 상기 방열부에 밀착고정될 수 있다.

또한, 상기 금속기판은 알루미늄으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 전극판의 내부에는 상기 공급수의 유동 방향을 안내하는 굴곡부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 굴곡부는 서로 이격되게 형성된 복수개의 굴곡띠를 포함하고, 상기 굴곡띠는 상기 공급수의 유동 방향을 가로질러 형성될 수 있다.

또한, 상기 굴곡띠는 인접한 굴곡띠의 굴곡방향과 서로 어긋나도록 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지는 살균수 생성 카트리지에 공급되는 전원을 제어하는 컨트롤러를 상기 살균수 생성 카트리지의 케이스에 부착하여 일체화함으로써 카트리지의 소형화 및 모듈화가 가능하다. 또한, 카트리지 내부에 흐르는 물을 이용하여 컨트롤러를 냉각시킬 수 있으므로 컨트롤러의 방열 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 수중방전을 일으키는 살균수생성모듈의 전극판의 배치를 공급수가 흐르는 방향과 평행하게 배치하고, 상기 전극판에 굴곡 부를 형성함으로써 전극판 사이를 통과하는 물의 반응시간을 증가시킴으로써 살균수 생성효율을 더욱 극대화시킬 수 있다.

본 발명의 살균수 생성 카트리지에서 물을 살균수로 변환시키는 원리는, 물을 수중 플라즈마 이온상태로 만드는 수중방전을 이용하여 수중에서 플라즈마 방전을 일으키고, 이에 따라 발생된 음이온(O^-, O₃ ^-, OH^-, HOCl, H₂O₂)을 이용하여 물속의 각종 세균, 바이러스, 박테리아 등을 살균하는 것이다. 이와 같은 수중 방전의 구체적인 원리는 이미 공지된 것이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지(100)의 분해 사시도, 도 2는 도 1의 A-A 분해 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 살균수생성모듈의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극판의 사시도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트 리지(100)는, 공급수가 유입되는 유입구(11) 및 살균수가 배출되는 배출구(12)가 형성된 케이스(10); 상기 케이스 내부에 배치되어 공급수로부터 살균수를 생성하는 살균수생성모듈(20); 및 상기 케이스의 외부면에 장착되며 상기 살균수생성모듈에 인가되는 전원을 제어하는 컨트롤러(30);를 포함하여 구성된다.

케이스(10)의 일측에는 공급수가 유입되는 유입구(11)가 형성되어 있고, 이 공급수는 내부에 배치된 살균수생성모듈(20)을 통해 수중 방전되어 살균수로 변환되며 배출구(12)를 통해 배출된다.

케이스(10)는 살균수생성모듈(20)을 수용하는 것으로서, 내부에 공급수가 흐르는 유로부(13)가 형성된 하부케이스(10b) 및 상기 하부케이스를 덮어 수중 방전이 밀폐된 공간에서 일어나도록 하는 상부케이스(10a)를 포함하여 구성된다. 상부케이스(10a) 및 하부케이스(10b)는 합성수지로 제조될 수 있으며, 이들의 결합은 일 예로서 도 1에 도시된 바와 같이 나사(B1)를 이용하여 이루어질 수 있다. 또한, 실링을 위해서 상부케이스의 둘레를 따라 고무패킹(미도시)이 삽입될 수 있다.

상기 케이스(10)를 구성하는 상부케이스(10a)에는 살균수생성모듈에 인가되는 전원을 제어하는 컨트롤러(30)가 배치된다. 이 컨트롤러(30)는 살균수생성모듈에 공급되는 전원을 제어하는 제어부품(34)이 실장된 금속기판(31), 이 금속기판을 덮고 있는 덮개부(32) 및 컨트롤러의 입출력을 위한 접속단자(33)를 포함한다.

컨트롤러(30)는 전극판에 인가되는 전압의 크기, 전압 공급시간, 전압 감지 센서 등 외부 전원으로부터 인가되는 전원을 제어하고, 살균수 생성을 위한 수중방전의 조건을 조절하기 위한 장치이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 살균수 생성 카트리지는 전원을 제어하는 컨트롤러(30)가 살균수 생성 카트리지 상에 부착됨으로써 살균수 생성 카트리지의 소형화 및 모듈화가 가능한 이점이 있다. 즉, 세탁기, 비데, 식기 세척기, 정수기, 가습기 등 살균수가 요구되는 여러 제품에 상술한 살균수 생성 카트리지를 부착하고, 이 살균수 생성 카트리지와 일체형으로 부착된 컨트롤러에 상기 제품의 전원부를 연결하는 것만으로 손쉽게 살균수 생성 카트리지를 구동할 수 있으며, 상기 제품의 전원부를 제어함으로써 살균수 생성 카트리지를 손쉽게 제어할 수 있는 이점이 있다.

도 2는 도 1의 A-A 단면을 보다 구체적으로 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 컨트롤러(30)는 살균수생성모듈에 공급되는 전원을 제어하는 제어부품(34)이 실장된 금속기판(31)을 포함하는데, 이 금속기판을 통해 제어부품에서 발생되는 열이 외부로 전달될 수 있으며, 이 금속기판은 바람직하게는 전도성이 우수한 알루미늄으로 제조될 수 있다.

이 금속기판(31)은 상부케이스(10a)에 형성된 방열부(14)에 설치되어 방열 성능을 높일 수 있다. 방열부(14)는 상부케이스의 일부에 형성되어 있으며, 열전달 성능을 높이기 위해 전도성 물질(예를 들면 금속)로 제조되는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 스테인리스강으로 제조될 수 있다. 물론, 케이스 자체, 바람직하게는 상부케이스를 금속으로 제조하여 상부케이스 자체가 방열부의 역할을 할 수 있다.

상부케이스와의 결합을 위해, 방열부(14)에는 단턱(14a)이 형성될 수 있으 며, 이 단턱 상에 실링부재(15)를 삽입함으로써 살균수 생성 카트리지(100) 내부에 흐르는 물이 케이스 밖으로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 금속기판(31)은 방열부(14) 상에 밀착고정되어 설치되므로, 제어부품에서 발생된 열이 금속기판(31)을 거쳐 방열부(14)로 방출될 수 있다. 또한, 상기 방열부(14)는 살균수 생성 카트리지 내부에 흐르는 공급수 또는 살균수에 의해 냉각될 수 있으므로, 카트리지 내부의 물이 냉각수로 작용하여 방열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

살균수 생성 카트리지는 통상적으로 충분한 전력을 공급하여야 충분한 기능이 발휘될 수 있으며, 충분한 전력을 원활히 공급하려면 일반적으로 컨트롤러에서 많은 열이 발생되는데, 상술한 바와 같이 컨트롤러에서 발생되는 열은 금속기판을 거쳐 방열부에서 공급수 또는 살균수를 이용하여 냉각이 가능하므로, 방열 성능을 획기적으로 높일 수 있다.

컨트롤러(30)는 접합제를 이용하여 케이스(10)에 접합될 수 있으며, 일 예로서 도 1에 도시된 바와 같이 나사(B2)를 이용하여 상기 케이스(30)에 부착될 수도 있다.

한편, 케이스(10)의 내부에는 공급수를 살균수로 변환시키는 살균수생성모듈(20)이 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 살균수생성모듈(20)은 서로 이격되어 배치되는 복수개의 전극판(21)과, 복수개의 전극판에 서로 다른 전극을 교대로 인가하는 전극봉(25)을 포함한다. 복수개의 전극판(21)의 내부에는 공급수의 흐름을 유도하기 위한 다수의 통공이 메쉬 형태로 관통 형성되어 있다.

상기 복수개의 전극판에 서로 다른 전극이 교대로 인가되도록, 전극판의 둘레부 일측에는 관통공(23)이 형성된 전극봉결합부(22)가 형성되어 있다. 따라서, 복수개의 전극판을 상기 전극봉결합부(22)가 엇갈리게 배치함으로써 복수개의 전극판에 서로 다른 전극이 인가되게 할 수 있다.

컨트롤러(30)와 전극봉(25) 간의 전기 접속은 접속단자(33)로부터 전선(미도시)을 통해 이루어 질 수 있다.

수중 방전은 서로 다른 전극이 인가되는 전극판 사이를 통과하는 물에 의해 발생되므로, 복수개의 전극판은 서로 이격되게 위치되어야 하여, 이를 위해 복수개의 전극판 사이에는 절연판(미도시)이 삽입될 수 있으며, 전극봉에 소정의 두께를 가지는 절연패킹을 삽입하여 상기 전극판을 이격시킬 수 있다.

복수개의 전극판 간의 이격거리는 수중 방전의 효과를 극대화시키기 위해 0.5 내지 1mm 정도가 바람직하다.

복수개의 전극판은 공급수의 유동방향과 직각이 되게 배치될 수도 있지만, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 공급수의 유동 방향(화살표로 표시)과 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같이 복수개의 전극판 사이의 공간으로 공급수가 흐르도록 전극판을 배치하게 되면, 전극판의 면적, 전극판의 두께 및 인가되는 전원이 동일할 경우, 공급수와 전극판 간의 반응시간을 길게 하여 살균수의 생성효율을 더욱 높일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판의 형상을 도시한 도면이다.

전극판과 공급수와의 반응시간, 다시 말해서 공급수가 전극판을 통과하는 시 간을 연장시키기 위해 전극판의 내부에는 공급수의 흐름을 안내하는 굴곡부(26)가 형성될 수 있다. 이 굴곡부(26)는 서로 이격되게 형성된 복수개의 굴곡띠(26a, 26b, 26c, ...)를 포함하고 있으며, 이 굴곡띠는 공급수의 유동방향을 가로질러 형성되어 있다. 또한 이 굴곡띠는 인접한 굴곡띠의 굴곡방향과 서로 어긋나도록 형성되어 있기 때문에, 굴곡띠를 통과하는 공급수는 그 유동 방향이 지그재그 형상으로 출렁이면서 유동하게 된다. 따라서, 이와 같은 굴곡부는 공급수와 전극판과의 반응시간을 더욱 길게하여 살균수 생성 효율을 향상시킬 수 있다.

상술한 굴곡부는 프로그레시브 프레스 공정을 이용하여 2단계 또는 3단계 공정을 거쳐 형성될 수 있다.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 보아야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 A-A 방향 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균수생성모듈의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극판의 사시도이다.

Claims

공급수로부터 수중방전을 통해 살균수를 생성하는 살균수 생성 카트리지에 있어서,

상기 공급수가 유입되는 유입구 및 상기 살균수가 배출되는 배출구가 형성된 케이스;

상기 케이스 내부에 배치되어 상기 공급수로부터 상기 살균수를 생성하는 살균수생성모듈; 및

상기 케이스의 외부면에 장착되며 상기 살균수생성모듈에 인가되는 전원을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,

상기 케이스에는 방열부가 형성되어 있고 상기 컨트롤러는 상기 방열부 상에 배치된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제1항에 있어서,

상기 살균수 생성모듈은 서로 이격되어 배치되는 복수개의 전극판과, 상기 복수개의 전극판에 서로 다른 전극을 교대로 인가하는 전극봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제2항에 있어서,

상기 복수개의 전극판은 상기 공급수가 공급되는 방향과 평행하게 배치되어 상기 이격된 전극판 사이로 상기 공급수가 흐르는 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제1항에 있어서,

상기 방열부는 금속으로 제조된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 전원을 제어하는 제어부품이 실장된 금속기판을 포함하고,

상기 금속기판은 상기 방열부에 밀착고정되어 있는 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제5항에 있어서,

상기 금속기판은 알루미늄으로 제조된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제2항에 있어서,

상기 전극판의 내부에는 상기 공급수의 유동 방향을 안내하는 굴곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제7항에 있어서,

상기 굴곡부는 서로 이격되게 형성된 복수개의 굴곡띠를 포함하고,

상기 굴곡띠는 상기 공급수의 유동 방향을 가로질러 형성된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.
제8항에 있어서,

상기 굴곡띠는 인접한 굴곡띠의 굴곡방향과 서로 어긋나도록 형성된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 일체형 살균수 생성 카트리지.