KR20150088073A - 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 생활하수로 인한 고임물을 전기분해하여 오존을 생성함으로써 살균 및 세정작용이 가능토록 하는 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법에 관한 것이며, 고임물의 전해질농도에 따른 전류변화에 대응되어 전원치를 변환할 수 있는 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법을 제공하는 것에 목적이 있으며, 전극부와 복수개의 커버부가 서로 착탈 가능하게 결합되어 세트화될 수 있으므로, 작업자가 전극장치를 간편하게 설치 및 분리할 수 있는 효과가 있고, 상기 전극부에 인가되는 전원치가 고임물의 전류밀도에 대응되게 변환되어 상기 전극부에 인가될 수 있으므로, 상기 전극부에 공급되는 전력손실이 줄어들 수 있고, 더불어 상기 전극부의 분극현상을 방지하여 전극부의 수명을 연장시킬 수 있는 것에 특징이 있다.

Description

오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법{Ozone generation electrode and current-voltage controlling method}

본 발명은, 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 생활하수로 인한 고임물을 전기분해하여 오존을 생성함으로써 살균 및 세정작용이 가능토록 하는 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 부엌의 개수대나 주방용 싱크 및 세면대 등을 포함하는 싱크대는 물이나 식기 등을 담기 위한 버켓(bucket)과 상기 버켓의 하부에 마련되는 배수통을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 배수통(10)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 음식찌꺼기나 기타 이물질 등을 걸러 내는 필터(11)와, 상기 배수통(10)의 하부에 배치되는 배수관(5)과 연결되는 트랩관(12)이 마련될 수 있다.

상기 트랩관(12)은, 상기 배수통(10)의 바닥부에 고인 물이 저장될 수 있는 공간이 형성되도록 상기 배수통(10)의 바닥부에서 상향으로 돌출되게 마련될 수 있다.

그리고, 상기 트랩관(12)의 상부에는 커버(13)가 상기 고인 물에 의해 수면에서 뜬 채로 상기 트랩관(12)의 상단과 일정간격 이격되게 마련될 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 상기 배수관(5)을 따라 벌레나 악취가 상기 배수통(10)의 내부로 유입되는 것이 상기 고인 물에 의해 차단할 수 있다.

그러나, 상기 배수통(10)에 저장되는 고인 물은 일정 기간 이상 정체되면 부패되어 악취를 유발하고, 또한, 유해한 세균이 번식하여 배수통(10)의 내부 벽면에 부패한 유기물이 달라붙는 현상을 유발할 수 있다.

위와 같은 현상들은 배수통(10)을 통하여 오수가 원활하게 배수되지 못하는 문제점을 제공하고 또한, 사람에게도 위생상 좋지 못한 문제점을 제공한다.

이런 문제점을 해결하기 위하여, 배수통(10)의 내부를 작업자가 직접 수작업으로 청소하였으나, 이와 같은 작업방식은 단순히 세제를 이용하여 배수통(10)의 내부를 청소하기 방식에 지나지 않기 때문에, 배수통(10)의 내부를 완전히 세척하는 것이 어렵고 번거롭다는 한계가 있다.

참고로, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0349660호의 '싱크대용 배수관'이 있다.

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 배수통의 내부에 저장된 고임물을 전기분해하여 오존을 발생시킴으로써 배수통의 정화작용을 가능하게 하는 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 고임물의 전해질농도에 따른 전류변화에 대응되어 전원치(전원값 또는 전원의 크기)를 변환할 수 있는 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법을 제공한다.

본 발명은, 배수통에 저장된 고임물을 전기분해하는 오존 발생용 전극장치로서, 상기 배수통과 착탈 가능하게 결합되어 상기 배수통에 저장된 고임물에 잠기며, 내부에는 전극부가 마련되는 전극 커버부; 상기 전극 커버부의 상단과 착탈 가능하게 결합되며, 배수통에 저장된 고임물이 통과될 수 있는 복수개의 유입공이 형성된 상측 커버부; 상기 전극 커버부의 하단과 착탈 가능하게 결합되어 상기 전극 커버부를 배수통에 대하여 고정시키는 하측 커버부; 및 상기 전극부에 전원을 공급하고, 상기 전극부에 인가되는 전류 또는 전압을 제어하는 전원 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전극부는, 상기 전원 제어부로부터 전원을 인가받는 커넥터 핀과, 상기 커넥터핀과 연결되어 고임물을 전기분해하는 전극막대를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전극 커버부는, 상부가 개방된 형상을 가지며, 상기 상측 커버부와 착탈 가능하게 결합되는 머리부; 상기 머리부의 상부에 형성되며, 상기 상측 커버부의 유입공을 통해 유입되는 고임물이 순환될 수 있는 공간을 제공하는 순환홈; 상기 순환홈의 하부에서 상기 순환홈과 연통 가능하게 형성되며, 상기 전극막대가 삽입되어 안착되는 전극막대 삽입홈; 상기 머리부에서 돌출 형성되고, 상기 배수통의 일면에 형성된 관통구멍에 삽입된 상태에서 상기 배수통의 외부로 노출되어 상기 하측 커버부와 착탈 가능하게 결합되는 결합부; 및 상기 결합부의 내부에서 상기 전극막대 삽입홈과 연통 가능하게 형성되며, 상기 커넥터핀이 삽입되는 커넥터핀 삽입공;을 포함할 수 있다.

상기 배수통의 일면과 면접촉되는 머리부의 부위에는 환형홈이 형성되며, 상기 환형홈에는 패킹부재가 마련되는 것을 포함할 수 있다.

상기 머리부의 측부에는 상기 순환홈에 저장된 고임물과 오존이 통과되는 배출공이 형성되는 것을 포함할 수 있다.

상기 전극막대 삽입홈은, 십자가 형상의 단면을 갖는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상측 커버부는, 복수개의 유입공이 형성된 판상부; 상기 판상부의 저면 테두리에서 돌출 형성되며, 상기 머리부의 상단과 착탈 가능하게 결합되는 돌출부;를 포함할 수 있다.

상기 하측 커버부에는, 상기 삽입부가 삽입되는 중공부가 형성되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 커넥터핀 삽입공은, 상기 전극막대 삽입홈과 연통 가능하게 연결되는 제1수용부; 상기 제1수용부의 직경보다 작은 직경을 가진 채로 상기 제1수용부와 연통 가능하게 형성되는 제2수용부; 및 상기 제1수용부와 제2수용부의 직경 차이에 의해 상기 제1수용부와 제2수용부의 연결부위에 형성되는 지지부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 커넥터핀은, 상기 전극막대 삽입홈에 삽입된 전극막대와 연결되며 상기 제1수용부에 삽입되는 제1단자; 상기 제1단자의 외경보다 작은 외경을 가진 채로 상기 제1단자와 연결되며, 상기 제2수용부에 삽입되어 상기 결합부의 외부로 노출되는 제2단자; 및 상기 제1단자와 제2단자의 외경 차이에 의해 상기 제1단자와 제2단자의 연결부위에 형성되며, 상기 지지부에 안착되는 단턱부;를 포함할 수 있다.

상기 전원 제어부는, 상기 전극부 의해 대전된 고임물의 전류밀도를 측정하는 전류 측정부; 상기 고임물의 전해질농도를 측정하는 전해질농도 측정부; 상기 전류 측정부와 상기 전해질농도 측정부에서 측정된 값을 비교 분석하여 상기 전극부에 인가되는 전압치와 전류치를 도출하는 분석부; 및 상기 분석부에서 도출된 전압치와 전류치로 상기 전극부에 전원을 인가하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분석부는, 상기 전류 측정부에서 측정된 전류밀도 값과 상기 전해질농도 측정부에서 측정된 전해질농도 값을 실시간으로 입력받아 전해질농도에 따른 고임물의 전류변화를 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교 연산부; 상기 비교 연산부에서 도출된 비교결과치에 맞추어 전압치와 전류치를 도출하는 전원치 도출부;를 포함할 수 있다.

또한, 오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어방법으로서, 고임물의 전류밀도를 측정하는 전류밀도 측정단계; 상기 고임물의 전해질농도를 측정하는 전해질농도 측정단계; 상기 전류밀도 측정단계와 상기 전해질농도 측정단계에서 측정된 값을 비교 분석하여 고임물에 인가되는 전압치와 전류치를 도출하는 분석단계; 및 상기 분석단계에서 도출된 전압치와 전류치를 고임물에 인가시켜 전기분해하는 전기분해단계;를 포함할 수 있다.

상기 전기분해단계는, 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받는 단계;와 상기 전원 공급부에서 공급받은 전원을 상기 분석단계에서 도출된 전압치와 전류치로 제어하는 전원제어단계; 및 상기 전원제어단계에서 제어된 전압치와 전류치를 상기 전극부에 인가하는 전원인가단계;를 포함할 수 있다.

한편, 상기 전원 제어부는 비례미분 제어방식에 의해 상기 전극부에 인가되는 전압치와 전류치를 피드백하여 제어할 수 있다.

본 발명의 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법은, 고임물이 본 발명의 전극부에 의해 전기분해되어 오존을 생성하므로, 상기 고임물의 정화작용에 의해 고임물을 저장하는 배수통이나 물 탱크 등의 내부가 부패한 유기물이나 기타 이물질에 의해 오염되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법은, 고임물을 전기분해하는 전극부가 커버부에 의해 배수통으로 유입되는 오수나 기타 이물질로부터 보호될 수 있어서 결국 전극부의 수명이 증가할 수 있다.

본 발명의 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법은, 전극부와 복수개의 커버부가 서로 착탈 가능하게 결합되어 세트화될 수 있으므로, 작업자가 전극장치를 간편하게 설치 및 분리할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 오존 발생용 전극장치 및 그 전극장치의 전류 전압 제어방법은, 전극부에 인가되는 전원치가 고임물의 전류밀도에 대응되게 변환되어 상기 전극부에 인가될 수 있으므로, 상기 전극부에 공급되는 전력손실이 줄어들 수 있고, 더불어 상기 전극부의 분극현상을 방지하여 전극부의 수명을 연장시킬 수 있다.

도 1은 종래의 배수통 구조를 보여주는 단면도.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치의 분리 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 오존 발생용 전극장치의 결합 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커버부의 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커버부의 저면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전원 제어부의 상세한 구성을 도시한 블럭도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어방법의 순서도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치의 전기분해단계의 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

그리고, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치(100)는 싱크대나 세면대의 배수통(10)에 적용되는 것으로 설명되나, 이에 한정되지 않고, 물탱크, 수조, 세탁기, 가습기 등에 적용될 수 있음은 물론이다. 즉, 고임물이 저장되는 용기를 구비하는 다양한 기술분야에 적용될 수 있다. 즉, 이하에서 설명되는 “배수통”은 싱크대의 배수통에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 오존 발생용 전극장치에 의해 세정되어야 하는 물이 고일 수 있는 공간을 형성하는 부재임을 밝혀 둔다.

본 발명의 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치(100)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 배수통(10)에 형성된 관통구멍에 결합되어 상기 배수통(10)에 저장된 고임물에 잠기며, 내부에는 전극부(170)가 마련되는 전극 커버부(110); 상기 전극 커버부(10)의 상단과 착탈 가능하게 결합되며, 상기 배수통(10)에 저장된 고임물이 통과될 수 있는 복수개의 유입공(131a)이 형성된 상측 커버부(130); 상기 전극 커버부(110)의 하단과 착탈 가능하게 결합되어 상기 전극 커버부(110)를 배수통에 대하여 고정시키는 하측 커버부(150) 및 상기 전극부(170)에 전원을 공급하고, 상기 전극부(170)에 인가되는 전류 또는 전압을 제어하는 전원 제어부(200, 도4참조);를 포함할 수 있다.

상기 전극부(170)는, 상기 전원 제어부(200)로부터 전원을 인가받는 커넥터 핀(171)과, 상기 커넥터핀(171)과 연결되어 고임물을 전기분해하는 전극막대(173)를 포함할 수 있다.

상기 전극막대(173)는 산소과전압이 높은 금속티탄에 산화루테늄을 피복한 DSE(Dimensionally Stable Electrode)전극, 또는 백금족 금속피복 전극, 인산화납 전극, 다이아몬드 전극 등이 사용될 수 있다.

그리고, 상기 커넥터핀(171)에 대한 구체적인 구성은 상기 전극 커버부(110)의 구체적인 구성이 설명되는 부분에서 설명된다.

상기 전극 커버부(110)는, 상부가 개방된 형상을 가지며 상기 상측 커버부(130)와 착탈 가능하게 결합되는 머리부(111); 상기 머리부(111)의 상부에 형성되며, 상기 상측 커버부(130)의 유입공(131a)을 통해 유입되는 고임물이 순환될 수 있는 공간을 제공하는 순환홈(112); 상기 순환홈(112)의 하부에서 상기 순환홈(112)과 연통 가능하게 형성되며, 상기 전극막대(173)가 삽입되어 안착되는 전극막대 삽입홈(113); 상기 머리부(111)에서 돌출 형성되고, 상기 배수통(10)의 일면에 형성된 관통구멍(10a)에 삽입된 상태에서 상기 배수통(10)의 외부로 노출되어 상기 하측 커버부(150)와 착탈 가능하게 결합되는 결합부(114); 상기 결합부(114)의 내부에서 상기 전극막대 삽입홈(113)과 연통 가능하게 형성되며, 상기 커넥터핀(171)이 삽입되는 커넥터핀 삽입공(115);을 포함할 수 있다.

상기 머리부(111)는, 상기 배수통(10)의 내부에 위치되는 부분으로서, 본 발명의 실시예에서는 원통의 형상을 가지며, 전술한 바와 같이 상부가 개방되어 있다.

그리고, 상기 머리부(111)의 내부에는 전술한 순환홈(112)이 상기 머리부(111)의 개방된 상부와 연통 가능하게 형성될 수 있다.

상기 순환홈(112)은, 상측 커버부(130)가 상기 머리부(111)의 상단에 결합되었을 때, 상기 상측 커버부(130)에 형성된 복수개의 유입공(131a)을 통해 유입된 고임물이 저장되어 순환될 수 있는 공간을 제공한다.

여기서, 고임물은 싱크대의 배수통에 고인 물 뿐만 아니라 오존에 의해서 정화되어야 하는 모든 종류의 오염수(水)를 의미한다.

상기 전극막대 삽입홈(113)은, 상기 순환홈(112)에 저장된 고임물을 전기분해하는 전극막대(173)가 삽입될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

그리고, 상기 순환홈(112)을 구획하는 상기 머리부(111)의 측부에는 배출공(111a)이 형성될 수 있다. 상기 배출공(111a)은 상기 머리부(111)의 둘레방향을 따라 서로 일정간격을 두고 복수개로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 배출공(111a)은, 상기 순환홈(112)과 연통 가능하게 형성되어 상기 순환홈(112) 내에서 전기분해된 고임물과, 상기 고임물의 전기분해에 의해 발생되는 오존이 상기 머리부(111)의 외부로 배출되도록 통로 역할을 한다.

참고로, 본 발명의 실시예에서는, 고임물이 상측 커버부(131)의 유입공(131a)을 통해 머리부(111) 내부로 유입되어 전기분해된 뒤 상기 배출공(111a)을 통해 머리부(111)의 외부로 배출되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 상기 고임물이 배출공(111a)을 통해 머리부(111) 내부로 유입되어 전기분해된 뒤 상기 상측 커버부(131)의 유입공(131a)을 통해 머리부(111)의 외부로 배출될 수도 있다.

즉, 상기 유입공(131a) 또는 배출공(111a)은, 배수통(10)의 고임물이 머리부(111) 내부로 유입될 수 있도록 하는 통로 역할과, 반대로, 상기 머리부(111)의 내부에 저장된 고임물과 상기 고임물의 전기분해에 의해 발생되는 오존이 머리부(111)의 외부로 배출될 수 있도록 하는 통로 역할을 동시에 수행할 수 있다.

따라서, 상기 유입공(131a) 또는 배출공(111a) 중 어느 하나만 상측 커버부(131) 또는 머리부(111)에 형성되어도 배수통(10)에 저장된 물이 상기 머리부(111)의 내부를 경유하여 순환될 수 있다.

그러나, 상기 유입공(131a)과 배출공(111a)이 상기 상측 커버부(131)와 머리부(111)에 각각 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 배수통(10)에 저장된 고임물이 상기 머리부(111)의 순환홈(112)을 경유하여 상기 머리부(111)의 외부로 배출되는 순환경로를 상기 유입공(131a)과 배출공(111a)이 서로 협력하여 늘려주기 때문이다.

상기 전극막대 삽입홈(113)은, 전술한 바와 같이 상기 순환홈(112)과 연통 가능하게 상기 머리부(111)의 내부에 형성되며, 상기 순환홈(112)에 저장된 고임물을 전기분해하는 전극막대(173)가 삽입되어 안착될 수 있다.

그리고, 상기 전극막대 삽입홈(113)은, 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이. 평면에서 바라보았을 때 십자가 형상을 갖는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 작업자가 상기 전극막대(173)를 교체하기 위하여 전극막대 삽입홈(113)에서 전극막대(173)를 분리시킬 시에, 집게 등의 도구를 삽입하여 상기 전극막대(173)를 용이하게 파지할 수 있는 공간을 제공하기 위함이다.

즉, 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이, 상기 십자가 형상을 갖는 전극막대 삽입홈(113)에 바(bar) 형상의 전극막대(173)가 삽입되어 안착되면, 상기 전극막대(173)와 접하지 않는 면들이 구획하는 공간부(S)가 상기 전극막대(173)를 기준으로 양측부에 각각 형성될 수 있다.

상기 결합부(114)는, 상기 머리부(111)의 직경보다 작은 직경을 갖는 채로 상기 머리부(111)의 저면에서 돌출 형성되어 상기 배수통(10)에 형성된 관통구멍(10a)에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 결합부(114)는 상기 관통구멍(10a)에 통과되어 상기 배수통(10)의 외부로 노출되며, 상기 배수통(10)의 외부로 노출된 결합부(114)의 부위는 상기 하측 커버부(150)와 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

상기 결합부(114)와 상기 하측 커버부(150)와 결합되면, 상기 머리부(111)는 상기 배수통(10)에 대하여 고정될 수 있다.

한편, 상기 결합부(114)가 돌출되지 않은 상기 머리부(111)의 저면 부위에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 환형홈(111b)이 형성될 수 있으며, 상기 환형홈(111b)에는 상기 패킹부재(111c)가 마련될 수 있다.

상기 패킹부재(111c)는, 상기 관통구멍(10a)에 결합부(114)가 삽입되면 상기 관통구멍(10a)이 형성된 배수통(10)의 일면과 상기 머리부(111)의 저면이 서로 접하게 되는데, 이때, 배수통(10)에 저장된 고임물이 머리부(111)의 저면과 배수통(10)의 일면 사이로 유입되어 관통구멍(10a)으로 배수되는 것을 방지할 수 있다.

상기 커넥터핀 삽입공(115)은, 상기 결합부(114)의 돌출방향을 따라 형성될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 전극막대 삽입홈(113)과 연통 가능하게 상기 머리부(111)의 내부에 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 커넥터핀 삽입공(115)과 전극막대 삽입홈(113) 및 순환홈(112)은 서로 연통 가능하게 연결될 수 있다.

그리고, 상기 커넥터핀 삽입공(115)은, 상기 전극막대 삽입홈(113)의 하부에 배치되어 전극막대 삽입홈(113)과 연통 가능하게 연결되는 제1수용부(115a); 상기 제1수용부(115a)의 직경보다 작은 직경을 가진 채로 상기 제1수용부(115a)의 하부에 배치되어 상기 제1수용부(115a)와 연통 가능하게 형성되는 제2수용부(115b) 및 상기 제1수용부(115a)와 제2수용부(115b)의 직경 차이에 의해 상기 제1수용부(115a)와 제2수용부(115b)의 연결부위에 형성되는 지지부(115c);를 포함할 수 있다.

한편, 상기 커넥터핀 삽입공(115)에 삽입되는 커넥터핀(171)은 다음과 같은 실시예로 구성될 수 있다.

상기 커넥터핀(171)은, 상기 전극막대 삽입홈(113)에 삽입된 전극막대(173)의 저면과 일단이 접촉되며 상기 제1수용부(115a)에 삽입되는 제1단자(171a); 상기 제1단자(171a)의 외경보다 작은 외경을 가진 채로 상기 제1단자(171a)의 타단과 일단이 연결되며, 타단은 상기 제2수용부(115b)에 삽입되어 상기 결합부(114)의 외부로 노출되는 제2단자(171b); 및 상기 제1단자(171a)와 제2단자(171b)의 외경 차이에 의해 상기 제1단자(171a)와 제2단자(171b)의 연결부위에 형성되며, 상기 지지부(115c)에 안착되는 단턱부(171c)를 포함할 수 있다.

상기 제2단자(171b)의 타단은 상기 전원 제어부(200)와 연결되는 부위이며 전기 배선(미도시)이나 그 외 전기 배선을 매개로 전원 제어부(200)와 연결된 콘센트(201, 도4참조)와 연결될 수 있다.

상기 제1단자(171a)는 상기 제2단자(171b)로부터 상기 전원 제어부(200)에서 공급되는 전원을 전달받아 상기 전극막대(173)에 전원을 전달하는 역할을 한다.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1단자(171a)와 전극막대(173)가 연결되는 방식이 단순히 제1단자(171a)의 일단과 전극막대(173)의 저면 부위가 접촉되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 상기 전극막대(173)의 저면에 상기 제1단자(171a)의 일단 부위가 삽입될 수 있는 홈(미도시)을 형성시켜 상기 제1단자(171a)와 전극막대(173)를 연결시킬 수도 있으며, 이에 더하여 상기 홈과 제1단자()의 외주면에 나사가공부를 형성시켜 상기 제1단자(171a)와 전극막대(173)가 나사결합방식에 의해 연결되게 할 수도 있다.

상기와 같은 구성에 의해, 상기 커넥터핀(171)이 커넥터핀 삽입공(115)에 삽입되면, 커넥터핀(171)의 단턱부(171c)가 커넥터핀 상기 지지부(115c)에 의해 지지될 수 있으므로, 상기 커넥터핀(171)이 상기 결합부(114) 내에서 이탈되지 않을 수 있다.

이하, 상기 전극 커버부(110)의 머리부(111)와 착탈 가능하게 결합되는 상측 커버부(130)와 상기 전극 커버부(110)의 결합부(114)와 착탈 가능하게 결합되는 하측 커버부(130)가 설명된다.

먼저, 상기 상측 커버부(130)는, 복수개의 유입공(131a)이 형성된 판상부(131)와, 상기 판상부(131)의 저면 테두리에서 하향으로 돌출된 돌출부(132)를 포함할 수 있다.

상기 판상부(131)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원판의 형상으로 제작될 수 있으며, 그 중앙부에는 상기 복수개의 유입공(131a)이 배치될 수 있다.

상기 돌출부(132)는 상기 머리부(111)와 결합되는 부위로서, 상기 판상부(131)의 저면 테두리부에서 상기 판상부(131)의 하향으로 돌출 형성되어 중공의 원통 형상을 가질 수 있다.

즉, 상기 돌출부(132)의 일단은 상기 판상부(131)의 저면 테두리부와 연결되고 타단은 하향으로 돌출되어 뻗어 있는 형상을 가질 수 있다.

그리고, 상기 돌출부(132)의 외경은 상기 순환홈(112)을 구획하는 상기 머리부(111)의 상단부 내경 보다 작다.

여기서, 상기 상측 커버부(130)와 상기 전극 커버부(110)의 머리부(111)가 착탈 가능하게 결합되는 방식은, 상기 돌출부(132)의 외주면과 상기 순환홈(112)을 구획하는 머리부(111)의 상단 내주면에 나사가공부(미도시)를 각각 형성시켜 상기 돌출부(132)의 외주면과 상기 머리부(111)의 상단 내주면이 서로 나사결합되는 방식이 사용될 수 있으며, 그 외, 상기 돌출부(132)가 머리부(111)의 상단에 억지끼움으로 삽입되는 결합방식 등 다양한 공지의 결합방식이 사용될 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에서는, 상기 돌출부(132)가 상기 머리부(111)의 상단부에 삽입되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 상기 돌출부(132)의 내경을 상기 머리부(111)의 상단부 외경보다 크게 제작하여, 상기 머리부(111)의 상단부가 상기 돌출부(132)의 내부로 삽입되도록 하는 결합방식이 사용될 수도 있으며, 이때, 상기 나사가공부는 상기 머리부(111)의 상단부 외주면과 상기 돌출부(132)의 내주면에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 돌출부(132)는, 상기 머리부(111)의 상단부에 결합되었을 때, 상기 머리부(111)에 형성된 배출공(111a)에 간섭되지 않는 길이로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하측 커버부(150)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 원기둥의 형상을 가지며, 중앙부에는 상기 전극 커버부(110)의 결합부(114)가 삽입될 수 있는 중공부(151)가 형성된다.

상기 하측 커버부(150)는 상기 결합부(114)와 결합되어, 상기 결합부(114)의 외부로 노출된 커넥터핀(171)의 타단부를 보호하는 역할을 하고, 또한, 상기 전극 커버부(110)의 머리부(111)를 배수통(10)에 대하여 고정시키는 역할을 할 수 있다.

여기서, 하측 커버부(150)와 상기 전극 커버부(110)의 결합부(114)가 착탈 가능하게 결합되는 방식은, 상기 중공부(151)를 구획하는 하측 커버부(150)의 내주면과 상기 결합부(114)의 외주면에 나사가공부(미도시)를 각각 형성시켜 하측 커버부(150)와 결합부(114)가 서로 나사결합되는 방식이 사용될 수 있으며, 그 외, 상기 결합부(114)가 상기 하측 커버부(150)의 중공부(151)에 억지끼움으로 삽입되는 결합방식 등 다양한 공지의 결합방식이 사용될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 하측 커버부(150)의 외면에는 절삭면(152)이 형성될 수 있다.

상기 절삭면(152)은, 상기 하측 커버부(150)의 외면에서 서로 일정간격을 두고 복수개로 형성될 수 있으며, 펜치(pincers)나 플라이어(pliers)와 같은 공구의 날 부위에 의해 파지될 수 있는 부위이다.

상기 절삭면(152)은, 작업자가 상기 하측 커버부(150)를 상기 결합부(114)에 결합시키거나 상기 결합부(114)에서 분리시키는 작업을 편리하게 해주고 상기 하측 커버부(150)의 외면이 공구 날에 의해 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 전원 제어부(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전극부(170)에 의해 대전된 고임물의 전류밀도를 측정하는 전류 측정부(210); 상기 고임물의 전해질농도를 측정하는 전해질농도 측정부(220); 상기 전류 측정부(210)와 상기 전해질농도 측정부(220)에서 측정된 값을 비교 분석하여 상기 전극부(170)에 인가되는 전압치와 전류치를 도출하는 분석부(230); 및 상기 분석부(230)에서 도출된 전압치와 전류치로 상기 전극부(170)에 전원을 인가하는 제어부(240);를 포함할 수 있다.

상기 전류 측정부(210)는, 상기 배수통(10)에 저장된 고임물의 전류밀도를 측정하는 전류감지센서를 포함할 수 있으며, 상기 전류감지센서에 의해 측정된 전류밀도 값을 상기 분석부(230)에 제공할 수 있다.

그리고, 상기 전해질농도 측정부(220)는, 상기 배수통(10)에 저장된 고임물의 전해질농도를 측정하는 전해질농도 감지센서를 포함할 수 있으며, 상기 전해질농도 감지센서에 의해 측정된 전해질농도 값을 상기 분석부(230)에 제공할 수 있다.

상기 분석부(230)는, 상기 전류 측정부(210)에서 측정된 전류밀도 값과 상기 전해질농도 측정부에서 측정된 전해질농도 값을 실시간으로 입력 받아 전해질농도에 따른 고임물의 전류변화를 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교 연산부(235)와, 상기 비교 연산부(235)에서 도출된 비교결과치에 맞추어 전압치와 전류치를 도출하는 전원치 도출부(237)를 포함할 수 있다.

상기 기준값은, 전류밀도의 최하치에서부터 최고치에 이르기까지 일정간격으로 여러 단계로 나누어져 상기 비교 연산부(235)에 저장될 수 있다.

그리고, 상기 제어부(240)는, 전원 공급부(245)에서 공급되는 전원을 제어하여 상기 분석부(230)에서 도출된 전압치와 전류치로 상기 전극부(170)에 전원을 인가할 수 있다.

상기와 같은 전원 제어부(200)의 구성에 의해, 상기 전극부(170)에 인가되는 전력 손실이 최소화될 수 있고, 또한, 상기 전극부(170)의 분극현상이 방지될 수 있다.

즉, 고임물의 전해질농도 값이 클 경우에는 고임물의 전류밀도 값도 높아지기 때문에, 상기 전극부(170)에 인가되는 전원치를 낮춰도 상기 고임물을 정화시킬 수 있는 일정량의 오존이 발생될 수 있다.

이에 따라, 상기 전극부(170)에 인가되는 전원치를 고임물의 전류밀도 값에 대응되어 상기 전극부(170)에 인가시킬 수 있으므로, 상기 전극부(170)에 공급되는 전력 손실이 최소화될 수 있다.

만약, 상기 전극부(170)에 인가되는 전원치가 일정하다고 가정하면, 고임물의 전해질농도 값이 커짐에 따라 고임물의 전류밀도 값이 클 경우에도 상기 전원치를 낮추지 못하므로, 결국 전원치를 일정하게 유지시키기 위한 전력소모가 클 수 밖에 없다.

더욱이, 위와 같은 전력소모에 의해 상기 전극부(170)에 분극현상이 발생할 수 있고, 또한, 전극막대(173)와 커넥터핀(171)의 마모가 촉진되어 상기 전극부(170)의 교체주기가 짧아질 수 있다.

그리고, 상기 전원 제어부(200)는, 고임물의 전류밀도 값이 낮아 상기 고임물에 발생하는 오존이 기준치(고임물을 정화시키기 위한 오존 발생량)보다 적을 경우에는, 상기 전극부(170)에 인가되는 전원치를 높여 고임물에서 발생되는 오존량을 늘릴 수 있다.

즉, 상기 전원 제어부(200)는 비례미분 제어방식에 의해 상기 전극부(170)에 인가되는 전압치와 전류치를 피드백하여 제어할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어방법이 설명된다.

오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어방법은, 고임물의 전류밀도를 측정하는 전류밀도 측정단계(S10); 상기 고임물의 전해질농도를 측정하는 전해질농도 측정단계(S20); 상기 전류밀도 측정단계(S10)와 상기 전해질농도 측정단계(S20)에서 측정된 값을 비교 분석하여 고임물에 인가되는 전압치와 전류치를 도출하는 분석단계(S30); 및 상기 분석단계(S30)에서 도출된 전압치와 전류치를 고임물에 인가시켜 전기분해하는 전기분해단계(S40);를 포함할 수 있다.

상기 전류밀도 측정단계(S10)와 상기 전해질농도 측정단계(S20)는, 배수통(10)에 저장된 고임물의 전류밀도와 전해질농도를 각각 측정하는 단계이며, 상기 전원 제어부(200)의 전류 측정부(210)와 전해질농도 측정부(220)가 각각 사용될 수 있다.

그리고, 상기 분석단계(S30)는, 상기 전류 측정단계(S10)와 전해질농도 측정단계(S20)에서 측정된 전류밀도 값과 전해질농도 값을 미리 설정된 기준값(전류밀도 값에 따른 오존 발생량)과 비교 분석하고, 고임물을 정화시키는 데 필요한 오존을 발생시키기 위해 전압치와 전류치를 도출하는 단계이다.

상기 전류밀도 값과 전해질농도 값을 비교 분석하는 것은 전술한 비교 연산부(235)에서 실시되고, 상기 비교 연산부(235)에서 도출된 비교결과치에 맞추어 전압치와 전류치를 도출하는 것은 전술한 전원치 도출부(237)에서 실시될 수 있다.

그리고, 상기 전기분해단계(S40)는, 상기 분석단계(S30)에서 도출된 전압치와 전류치로 전극부(170)에 전원을 인가시켜 고임물을 전기분해하는 단계로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전원 공급부(245)로부터 전원을 공급받는 단계(S35);와, 상기 전원 공급부(245)에서 공급받은 전원을 상기 분석단계(S30)에서 도출된 전압치와 전류치로 제어하는 전원제어단계(S37);와, 상기 전원제어단계(S37)에서 제어된 전압치와 전류치를 상기 전극부(170)에 인가하는 전원인가단계(S39);를 더 포함할 수 있다.

상기 전원 공급부(245)로부터 공급받은 전원을 상기 분석단계(S30)에서 도출된 전압치와 전류치로 제어하고 상기 전극부(170)에 인가하는 것은 전술한 제어부(240)에서 실시될 수 있다.

상기와 같은 오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어단계(S10~S40)와 상기 전원 제어부(200)의 구성에 의해, 상기 전극부(170)에 인가되는 전원치가 고임물의 전류밀도에 대응되게 변환되어 상기 전극부(170)에 인가될 수 있으므로, 상기 고임물의 발생하는 오존량을 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 전극부(170)에 필요 이상의 전력을 공급할 필요도 없어 전력소모를 낮출 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 오존 발생용 전극장치는 싱크대 뿐만 아니라 세탁기 내의 고임물을 세정하는데도 사용할 수 있는 등 다양한 분야에 적용될 수 있음은 당연하다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 일 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 배수통 110 : 전극 커버부
111 : 머리부 112 : 순환홈
113 : 전극막대 삽입홈 114 : 결합부
115 : 커넥터핀 삽입홈 130 : 상측 커버부
131 : 판상부 131a: 유입공
132 : 돌출부 150 : 하측 커버부
151 : 중공부 170 : 전극부
171 : 커넥터핀 173 : 전극막대
200 : 전원 제어부

Claims (14)

1. 배수통에 저장된 고임물을 전기분해하는 오존 발생용 전극장치로서,
   상기 배수통과 착탈 가능하게 결합되어 상기 배수통에 저장된 고임물에 잠기며, 내부에는 전극부가 마련되는 전극 커버부;
   상기 전극 커버부의 상단과 착탈 가능하게 결합되며, 상기 배수통에 저장된 고임물이 통과될 수 있는 복수개의 유입공이 형성된 상측 커버부;
   상기 전극 커버부의 하단과 착탈 가능하게 결합되어 상기 전극 커버부를 상기 배수통에 대하여 고정시키는 하측 커버부; 및
   상기 전극부에 전원을 공급하고, 상기 전극부에 인가되는 전류 또는 전압을 제어하는 전원 제어부;를 포함하며,
   상기 전극부는, 상기 전원 제어부로부터 전원을 인가받는 커넥터 핀과, 상기 커넥터핀과 연결되어 고임물을 전기분해하는 전극막대를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전극 커버부는,
   상부가 개방된 형상을 가지며, 상기 상측 커버부와 착탈 가능하게 결합되는 머리부;
   상기 머리부의 상부에 형성되며, 상기 상측 커버부의 유입공을 통해 유입되는 고임물이 순환될 수 있는 공간을 제공하는 순환홈;
   상기 순환홈의 하부에서 상기 순환홈과 연통 가능하게 형성되며, 상기 전극막대가 삽입되어 안착되는 전극막대 삽입홈;
   상기 머리부에서 돌출 형성되고, 상기 배수통의 일면에 형성된 관통구멍에 삽입된 상태에서 상기 배수통의 외부로 노출되어 상기 하측 커버부와 착탈 가능하게 결합되는 결합부; 및
   상기 결합부의 내부에서 상기 전극막대 삽입홈과 연통 가능하게 형성되며, 상기 커넥터핀이 삽입되는 커넥터핀 삽입공;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 배수통의 일면과 면접촉되는 머리부의 부위에는 환형홈이 형성되며, 상기 환형홈에는 패킹부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 머리부의 측부에는 상기 순환홈에 저장된 고임물과 오존이 통과되는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 전극막대 삽입홈은, 십자가 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 상측 커버부는,
   복수개의 유입공이 형성된 판상부; 및
   상기 판상부의 저면 테두리에서 돌출 형성되며, 상기 머리부의 상단과 착탈 가능하게 결합되는 돌출부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 하측 커버부에는,
   상기 삽입부가 삽입되는 중공부가 형성되는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 커넥터핀 삽입공은,
   상기 전극막대 삽입홈과 연통 가능하게 연결되는 제1수용부;
   상기 제1수용부의 직경보다 작은 직경을 가진 채로 상기 제1수용부와 연통 가능하게 형성되는 제2수용부; 및
   상기 제1수용부와 제2수용부의 직경 차이에 의해 상기 제1수용부와 상기 제2수용부의 연결부위에 형성되는 지지부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 커넥터핀은,
   상기 전극막대 삽입홈에 삽입된 전극막대와 연결되며 상기 제1수용부에 삽입되는 제1단자;
   상기 제1단자의 외경보다 작은 외경을 가진 채로 상기 제1단자와 연결되며, 상기 제2수용부에 삽입되어 상기 결합부의 외부로 노출되는 제2단자; 및
   상기 제1단자와 제2단자의 외경 차이에 의해 상기 제1단자와 제2단자의 연결부위에 형성되며, 상기 지지부에 안착되는 단턱부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    상기 전극부 의해 대전된 고임물의 전류밀도를 측정하는 전류 측정부;
    상기 고임물의 전해질농도를 측정하는 전해질농도 측정부;
    상기 전류 측정부와 상기 전해질농도 측정부에서 측정된 값을 비교 분석하여 상기 전극부에 인가되는 전압치와 전류치를 도출하는 분석부; 및
    상기 분석부에서 도출된 전압치와 전류치로 상기 전극부에 전원을 인가하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 전류 측정부에서 측정된 전류밀도 값과 상기 전해질농도 측정부에서 측정된 전해질농도 값을 실시간으로 입력받아 전해질농도에 따른 고임물의 전류변화를 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교 연산부; 및
    상기 비교 연산부에서 도출된 비교결과치에 맞추어 전압치와 전류치를 도출하는 전원치 도출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.
12. 제 10 항에 따른 오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어방법으로서,
    고임물의 전류밀도를 측정하는 전류밀도 측정단계;
    상기 고임물의 전해질농도를 측정하는 전해질농도 측정단계;
    상기 전류밀도 측정단계와 상기 전해질농도 측정단계에서 측정된 값을 비교 분석하여 고임물에 인가되는 전압치와 전류치를 도출하는 분석단계; 및
    상기 분석단계에서 도출된 전압치와 전류치를 고임물에 인가시켜 전기분해하는 전기분해단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전기분해단계는,
    상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받는 단계;
    상기 전원 공급부에서 공급받은 전원을 상기 분석단계에서 도출된 전압치와 전류치로 제어하는 전원제어단계; 및
    상기 전원제어단계에서 제어된 전압치와 전류치를 상기 전극부에 인가하는 전원인가단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치의 전류 전압 제어방법.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 전원 제어부는 비례미분 제어방식에 의해 상기 전극부에 인가되는 전압치와 전류치를 피드백하여 제어하는 것을 특징으로 하는 오존 발생용 전극장치.

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