KR20140060703A - 출수장치 및 이를 포함하는 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출수장치 및 상기 출수장치를 포함하는 정수장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치는, 유체가 토출되는 유로를 제공하는 출수관; 상기 출수관의 내부에 구비되어, 상기 출수관 내부에 탈착전위차를 형성하는 전극부; 및 상기 탈착전위차를 형성하도록 상기 전극부에 전력을 공급하는 전원공급부를 포함할 수 있다.

Description

출수장치 및 이를 포함하는 정수장치 {Apparatus for discharging fluids and water purifying apparatus havig the same}

본 발명은 출수장치 및 이를 포함하는 정수장치에 관한 것으로서, 특히 출수관에 발생할 수 있는 생물막 등의 오염물질 형성을 방지할 수 있는 출수장치 및 이를 포함하는 정수장치에 관한 것이다.

산업이 발달함에 따라 생활하수나 대형공장의 오폐수로 인해 하천이나 호수 등의 수질이 점차 오염되고 있으며, 이러한 수질오염에 따라 물고기가 살 수 없게 되고 복잡한 정화단계를 거쳐 수돗물을 생성해야 하는 등의 폐해가 생겨나고 있다.

이에 따라, 대형공장에서는 오폐수의 배출시 오염된 물을 정화시켜 배수하기 위해 다양한 정수방법이 사용되고 있으며, 가정에서는 수돗물을 바로 음용하지 아니하고 정수장치 등을 사용해 한 번 더 정수하여 음용하고 있다.

정수장치란 물리적, 화학적 방법으로 물을 걸러 불순물을 제거하는 기구를 통칭하며, 그 형태에 따라 수도꼭지에 직접 연결하는 직결형과 물을 용기에 담아서 필터를 통과하도록 하는 저장형 등이 있다. 또한, 불순물 제거 방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 이온교환수지식, 증류식, 역삼투압식 등으로 나눌 수 있다.

상기 정수장치와 관련하여 계속적으로 지적되어온 문제점 중에서, 잔존 세균에 대한 심각성은 점차 사회문제화 되어가고 있는 실정이다. 정수장치의 내부는 사용자의 손이 거의 미치지 않을 뿐만 아니라, 형식적인 관리의 난제로 인하여, 상기 세균오염에 대하여 거의 무방비 상태로 노출되어 있는 것이 현실이다. 특히, 정수가 토출되는 출수관 내부는 정수가 정체될 수 있으며, 공기중에 노출되어 있으므로, 공기 중에 포함된 세균에 의하여 상기 출수관 내부가 오염될 위험이 높다.

본 발명은 출수관에 발생할 수 있는 생물막 형성을 방지하는 출수장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 출수관에 발생할 수 있는 생물막 형성을 방지하는 출수장치를 포함하는 정수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치는, 유체가 토출되는 유로를 제공하는 출수관; 상기 출수관의 내부에 구비되어, 상기 출수관 내부에 탈착전위차를 형성하는 전극부; 및 상기 탈착전위차를 형성하도록 상기 전극부에 전력을 공급하는 전원공급부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 출수관은, 상기 유체가 토출되지 않으면 내부에 상기 유체가 정체할 수 있다.

여기서 상기 전극부는, 상기 출수관의 내벽을 따라 형성되는 제1전극; 및 상기 제1전극과 기 설정 값 이상의 간격을 유지하는 제2전극을 포함할 수 있다.

여기서 상기 전극부는, 상기 출수관의 내벽을 따라 속이 빈 원통형상으로 형성되는 제1전극; 및 상기 원통형상의 중심을 지나는 제2전극을 포함할 수 있다.

여기서 상기 탈착전위차는 상기 유체의 전기분해가 일어나는 분해전압 미만일 수 있다.

여기서 상기 전원공급부는, 기 설정된 주기마다 상기 전극부에 인가되는 탈착전위차의 극성을 교체할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치는, 공급되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부; 상기 정수가 토출되는 유로를 제공하는 출수관; 상기 출수관의 내부에 구비되며, 상기 출수관 내부에 탈착전위차를 형성하는 전극부; 및 상기 탈착전위차를 형성하도록 상기 전극부에 전력을 공급하는 전원공급부를 포함할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치 및 이를 포함하는 정수장치에 의하면, 유체가 토출되는 출수관 내부에 발생할 수 있는 오염물질의 흡착이나 생물막 등의 형성을 방지할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치를 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치를 이용한 오염물질 형성 방지를 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치를 나타내는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치를 나타내는 개략도이다.

도1을 참조하면, 본 발명의일 실시예에 의한 출수장치(100)는 출수관(10), 전극부(20) 및 전원공급부(30)를 포함할 수 있다.

이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 출수장치(100)는, 유체를 외부로 공급하는 장치에 다양하게 활용될 수 있다. 구체적으로, 정수기, 이온수기, 커피메이커 등에 상기 출수장치(100)가 활용될 수 있으며, 여기서는, 주로 정수기를 예로 들어 설명한다.

출수관(10)은, 유체가 토출되는 유로를 제공할 수 있다. 상기 유체는 상기 출수관(10)의 내부에 형성된 유로를 따라 이동할 수 있으며, 상기 유로를 따라 외부로 토출될 수 있다. 밸브(V)가 개방되면 상기 유체가 출수관(10)으로 공급되며, 상기 밸브(V)가 폐쇄되면 상기 출수관(10)을 흐르던 유체는 상기 출수관(10) 내부에 고이게 될 수 있다. 상기 유체는 필터 등에 의하여 정화된 정수일 수 있지만, 공기 중에 세균과 접촉하여 오염되거나 상기 정수에 포함된 오염물질 등에 의하여 오염될 수 있다. 즉, 공기 중의 세균이 상기 유체와의 접촉을 통하여 상기 유체의 내부에서 번식하거나 유체에 포함된 오염물질이 상기 유체의 내부에 흡착되는 등의 방식으로 오염될 수 있다. 상기 세균의 번식 등이 지속되면, 상기 출수관(10) 내벽에 물 때 등의 생물막(biofilm)이 형성될 수 있으며, 상기 물 때 등은 물리적으로 제거하지 않는 이상 제거가 어려울 수 있다. 상기 생물막 및 유체의 오염은 여러가지 위생상의 문제를 야기할 수 있으므로, 상기 출수관(10)의 내부 오염을 미리 예방할 필요가 있다.

구체적으로, 상기 출수관(10)에 전위차를 형성하여 상기 세균 등의 오염물질이 상기 출수관(10)의 표면에 형성되지 못하도록 할 수 있다.

전극부(20)는, 상기 출수관(10)의 내부에 구비되어 상기 출수관(10) 내부에 탈착전위차를 형성할 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 상기 전극부(20)는 제1전극(21) 및 제2전극(22)을 포함할 수 있으며, 상기 제1전극(21) 및 제2전극(22) 사이에 상기 탈착전위차를 형성할 수 있다.

상기 제1전극(21)은, 상기 출수관(10)의 내벽을 따라 형성될 수 있으며 전기가 통하는 금속재질로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1전극(21)은 속이 빈 원통형상으로 구비되어 상기 출수관(10) 내부의 유로로서의 기능도 수행할 수 있다. 상기 제1전극(21)은 바람직하게는 스테인레스로 구성될 수 있으며, 상기 출수관(10)의 내벽에 전도성 고분자를 코팅하는 방식으로 구성될 수도 있다.

제2전극(22)은 상기 제1전극(21)과 기 설정 값 이상의 간격을 유지하도록 구성될 수 있다. 상기 제2전극은 전기가 통하는 금속재질로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 스테인레스 재질로 구현될 수 있다. 상기 제2전극(22)은 구체적으로, 도1에 나타난 바와 같이, 상기 원통형상의 제1전극(21)의 중심을 지나는 직선형상일 수 있다. 다만, 상기 제2전극(22)의 형상은 상기 도1에 의하여 한정되지 않으며, 상기 직선형상 이외에도 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 예를들어, 다각형의 기둥형상이나 상기 직선형상에 다양한 형태의 브랜치(branch)를 더 포함하는 형상 등을 가질 수 있다.

전극부(20)에 상기 탈착전위차를 인가하면, 상기 출수관(10)의 표면에 오염물질이 흡착되거나 생물막이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 유체에 포함된 세균 등의 오염물질(b)은 대전된 상태일 수 있으며, 특히 음전하로 대전될 수 있다. 따라서, 전극부(20)에 탈착전위차가 인가되면, 상기 전극부(20)의 극성에 따라 상기 오염물질(b)은 전기적 인력 또는 척력을 받을 수 있다. 특히, 제1전극(21)에 음전위이 인가되고 제2전극(22)에 양전위이 인가되는 경우에는, 상기 제1전극(21)과 오염물질(b) 사이에는 전기적 척력이 작용할 수 있다. 즉, 양극인 상기 제1전극(21)은 상기 오염물질(b)를 밀어내므로, 상기 제1전극(21)의 표면에 붙거나 붙으려고 했던 오염물질(b)들은 상기 제1전극(21)에서 떨어지게 된다. 나아가, 양극인 상기 제2전극(22)과 오염물질(b) 사이에는 전기적 인력이 형성되어, 상기 오염물질(b)은 제2전극(22) 쪽으로 끌려갈 수 있다. 이 경우, 상기 제2전극(22)과 접촉한 오염물질(b)들은 전하를 빼앗기게 되어 불활성화될 수 있다. 따라서, 상기 전극부(20)에 탈착전위차를 인가함으로써, 상기 오염물질(b)이 출수관(10) 내부에 흡착되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 출수관(10) 내부에 고여 있는 물의 오염도 방지할 수 있다.

전원공급부(30)는, 상기 전극부(20)에 전력을 공급하여 상기 탈착전위차를 형성할 수 있다. 앞서 살핀 바와 같이, 상기 전극부(20)는 상기 오염물질(b)이 상기 출수관(10)의 표면에 흡착되는 것을 방지하기 위하여, 상기 전극부(20)의 표면에 표면전위를 형성할 수 있다. 여기서, 상기 표면전위는 상기 전원공급부(30)에서 인가하는 전력에 의하여 형성될 수 있다.

종래의 살균전극의 경우, 살균전극 양단에 고전압을 인가하여 물을 전기분해하고, 상기 전기분해에 의하여 생성된 차아염소산나트륨(NaOCl) 등을 이용하여 세균 등의 오염물질을 제거하였다. 하지만, 상기 전극부(20)의 경우, 상기 오염물질(b)의 흡착을 방지할 수 있을 정도의 탈착전위차만 인가하면 되므로, 상기 전기분해방식에 비하여 소모되는 전력이 현저하게 감소될 수 있다. 예를들어, 상기 물의 전기분해를 위해서는 살균전극으로 200mA 정도의 전류가 흐를 수 있을 정도의 고전압을 인가하였으나, 상기 오염물질(b)의 흡착을 방지하기 위한 전극부(20)의 표면전위를 형성하는 경우에는 수십 uA 단위의 전류가 흐를정도의 전압을 인가할 수 있다. 즉, 전기분해하여 오염물질을 살균하는 경우에 비하여, 소모되는 전력량이 현저히 감소시킬 수 있다.

추가적으로, 상기 전원공급부(30)는, 상기 전극부(30)의 양단에 직류전압을 인가할 수 있으나, 기 설정된 주기마다 상기 전극부(20)에 인가하는 탈착전위차의 극성을 교체할 수 있다. 즉, 제1전극(21)에 음전위, 제2전극(22)에 양전위를 인가한 후, 기 설정된 주기가 도래하면, 상기 제1전극(21)에 양전위, 제2전극(22)에 음전위를 인가할 수 있으며, 이를 주기마다 반복할 수 있다.

상기 제1전극(21)에 음전위를 인가하고, 제2전극(22)에 양전위를 인가하는 경우에는, 상기 제2전극(22)의 표면에 상기 오염물질(b)이 흡착될 수 있으며, 이 경우 더 이상 상기 제2전극(22)에서의 오염물질의 불활성화가 진행되지 않을 수 있다. 또한, 상기 제1전극(21) 및 제2전극(22) 사이의 전위차가 상기 탈착전위차 미만으로 낮아지게 될 수 있다. 이때, 상기 제1전극(21)에 양전위를 인가하고, 제2전극(22)에 음전위를 인가하게 되면, 상기 제2전극(22)의 표면에 흡착된 오염물질(b)들이 떨어져 나올 수 있으며, 상기 제1전극(21)으로 상기 오염물질(b)이 이동할 수 있다. 여기서, 상기 제1전극(21)은 상기 오염물질(b)이 가지는 전하를 빼앗아 상기 오염물질(b)에 포함된 세균 등의 미생물을 불활성화할 수 있다. 따라서, 주기적으로 상기 전극부(30)의 극성을 변화시킴으로써, 상기 오염물질(b)의 불활성화 및 상기 오염물질(b)의 흡착방지를 동시에 구현할 수 있다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치를 나타내는 개략도이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치(1000)는 필터부(F) 및 출수장치(100a, 100b, 100c)를 포함할 수 있다.

이하, 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치(1000)를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 정수장치(1000)는, 외부로부터 원수를 공급받을 수 있으며, 상기 유입된 원수는 유로를 따라 이동할 수 있다. 상기 유로를 따라 이동한 원수는 필터부(F)로 공급될 수 있으며, 상기 필터부(F)는 상기 원수에 포함되는 이물질이나 오염물질 등을 여과하여 깨끗한 정수를 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기 필터부(F)는 세디먼트 필터(sediment filter), 프리카본 필터(pre-carbon filter), 역삼투 멤브레인 필터(reverse omosis membrane filter), 포스트 카본 필터(post-carbon filter) 및 나노필터(nano filter)를 포함하는 다양한 종류의 필터를 포함할 수 있다. 다만, 상기 필터부(F)에 구비되는 필터의 종류, 개수 및 순서는 상기 정수장치(1000)의 여과방식 또는 상기 정수장치(1000)에 요구되는 여과성능에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 필터부(F)에서 여과된 정수는 곧장 사용자에게 제공될 수도 있으나, 이후, 히터부(H), 냉각부(C)를 통하여 가열되거나 냉각된 후 사용자에게 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 히터부(H)는 유입되는 정수를 순간적으로 가열하여 목표온도(예를들어, 90도)를 가지는 온수를 생성하는 직수식 히터일 수 있으며, 상기 유입되는 정수를 저장한 후, 상기 정수에 대하여 지속적으로 가열을 수행하는 저탕식 히터일 수 있다. 상기 냉각부(C)도 마찬가지로, 유입되는 정수를 순간적으로 냉각하여 목표온도(예를들어, 4도)를 가지는 냉수를 생성하는 직수식 냉각부(C)이거나, 상기 유입되는 정수를 저장한 후, 상기 정수에 대하여 지속적으로 냉각을 수행하는 저탕식 냉각부(C)일 수 있다.

여기서, 상기 정수장치(1000)에서 생성된 정수, 냉수, 온수는 각각 상기 출수장치(100a, 100b, 100c)에 의하여 출수될 수 있다. 즉, 상기 정수, 냉수, 온수가 출수되는 각각의 출수코크에 상기 출수관(10), 전극부(20) 및 전원공급장치(30)를 포함하는 출수장치가 포함될 수 있다. 따라서, 상기 정수, 냉수, 온수가 출수되는 각각의 출수관에 대하여 오염물질이 흡착되거나 생물막이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

10: 출수관 20: 전극부
21: 제1전극 22: 제2전극
30: 전원공급부
b: 오염물질 F: 필터부
H: 히터부 C: 냉각부
V: 밸브
100: 출수장치 1000: 정수장치

Claims (7)

1. 유체가 토출되는 유로를 제공하는 출수관;
   상기 출수관의 내부에 구비되어, 상기 출수관 내부에 탈착전위차를 형성하는 전극부; 및
   상기 탈착전위차를 형성하도록 상기 전극부에 전력을 공급하는 전원공급부를 포함하는 출수장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 출수관은
   상기 유체가 토출되지 않으면, 내부에 상기 유체가 정체하는 출수장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 전극부는
   상기 출수관의 내벽을 따라 형성되는 제1전극; 및
   상기 제1전극과 기 설정 값 이상의 간격을 유지하는 제2전극을 포함하는 출수장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 전극부는
   상기 출수관의 내벽을 따라 속이 빈 원통형상으로 형성되는 제1전극; 및
   상기 원통형상의 중심을 지나는 제2전극을 포함하는 출수장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 탈착전위차는 상기 유체의 전기분해가 일어나는 분해전압 미만인 출수장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 전원공급부는
   기 설정된 주기마다, 상기 전극부에 인가되는 탈착전위차의 극성을 교체하는 출수장치.
   
7. 공급되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부;
   상기 정수가 토출되는 유로를 제공하는 출수관;
   상기 출수관의 내부에 구비되며, 상기 출수관 내부에 탈착전위차를 형성하는 전극부; 및
   상기 탈착전위차를 형성하도록 상기 전극부에 전력을 공급하는 전원공급부를 포함하는 정수장치.

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