KR20160121143A - 구리이온 발생모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 활성화된 구리이온을 이용하여 수중에 존재하는 세균을 제거하는 구리이온 발생모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 전기에너지를 이용하지 않고, 발생소자에서 구리이온을 용출시켜 수중에 존재하는 세균을 용출된 구리이온과 반응되도록 함으로써 세균을 제거하며, 구리이온 용출에 따라 발생된 양전하를 반응소자와 반응하도록 하여 양전하의 구리이온과 음전하의 세균이 반응할 수 있는 확률을 높임으로써 살균효과가 증대되는 한편, 발생소자와 반응소자의 전기 화학적 포텐셜 차이와 표면적 차이를 이용하여 구리이온의 용출량을 용도에 맞게 변화시킬 수 있는 구리이온 발생모듈에 관한 기술분야이다.
또한 본 발명은 내부에 중공을 가지는 상부케이스와 상부케이스의 하부에 결합되고, 복수 개의 방출홀을 갖는 하부케이스와 하부케이스의 내부에 구비되고, 구리이온이 용출되는 발생소자와 발생소자에서 구리이온이 용출되도록 반응하는 반응소자를 구비하는 용출소자를 포함하여 구현되고, 발생소자와 반응소자는 전기화학적 포텐셜 차이가 100mV 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 내부에 중공을 가지는 상부케이스와 상부케이스의 하부에 결합되고, 복수 개의 방출홀을 갖는 하부케이스와 하부케이스의 내부에 구비되고, 구리이온이 용출되는 발생소자와 발생소자에서 구리이온이 용출되도록 반응하는 반응소자를 구비하는 용출소자를 포함하여 구현되고, 발생소자와 반응소자는 전기화학적 포텐셜 차이가 100mV 이상인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 활성화된 구리이온을 이용하여 수중에 존재하는 세균을 제거하는 구리이온 발생모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 전기에너지를 이용하지 않고, 발생소자에서 구리이온을 용출시켜 수중에 존재하는 세균을 용출된 구리이온과 반응되도록 함으로써 세균을 제거하며, 구리이온 용출에 따라 발생된 양전하를 반응소자와 반응하도록 하여 양전하의 구리이온과 음전하의 세균이 반응할 수 있는 확률을 높임으로써 살균효과가 증대되는 한편, 발생소자와 반응소자의 전기 화학적 포텐셜 차이와 표면적 차이를 이용하여 구리이온의 용출량을 용도에 맞게 변화시킬 수 있는 구리이온 발생모듈에 관한 기술분야이다.
일반적으로 음용수나 식품가공용수, 빌딩, 수영장 등에 사용되는 상업용수, 농축산업에 사용되는 용수 등은 모두 소정의 살균처리과정을 거쳐서 사용된다. 지금까지의 살균방식은 주로 염소나 브롬을 투입하는 소독차원의 방식이 주류를 이루고 있으나, 이와 같이 화학적인 약품을 이용하는 방식은 약품이 햇빛에 의해 가열될 경우 증발해버리기 때문에, 충분한 살균 소독이 진행되지 못하여 세균이 재증식하게 되는 문제가 발생하였다.
한편, 이러한 화학약품 투입방식의 문제를 해결하기 위해 1970년대 NASA(미항공우주국)에서는 우주선의 식수 정수방법으로 금속이온을 이용하는 살균법이 제안되었고, 이러한 금속이온을 이용한 살균법은 금속중에서 구리와 은의 살균력을 주로 이용하며, 은과 구리의 합금으로 구성된 전극을 챔버에 장치하여 직류전원을 인가하면, 전극에서 은과 구리합금이 이온화가 되어 수중에 이온이 용출되는 방식이고, 이 용출된 구리 및 은 이온이 세균의 신진대사작용을 하는 효소를 무력화시켜 구리 및 은 이온의 양극전기부하가 세균의 원형질까지 파괴한다.
즉, 정수 대상인 수중에 은(Ag)이나 구리(Cu)로 된 금속이온을 녹아들게 함으로써 금속이온이 세균을 살균하는 것으로서, 잔류 살균효과와 타물질과 혼합시에도 살균효과가 지속되고, 대량의 수처리 시설에 적용 가능하며, 무미, 무취, 무독성이고, 설치 비용이 절감되며, 유지비 또한 저렴하고, 배관 부식을 방지하며, 병원성 세균류나 곰팡이 등의 세균 살균이 가능하고, 세균의 내성을 방지하며, 가열시에도 증발되지 않는 등의 특징을 가짐에 따라 기존의 자외선이나 염소살균처리법의 대체 방식으로 점차 각광받고 있다.
그러나, 이와 같은 금속이온 발생장치는 금속으로 양극과 음극을 만들어서 전류를 흘려줌으로써 금속이온이 물속에 녹아들게 하는 원리이기 때문에, 살균이 진행됨에 따라 전극이 점차 닳게 되고, 결국 양극과 음극 사이가 점점 멀어지게 되어 일정시간이 지나면 수명이 단축되는 문제점과 이온농도가 점차 줄어들어 인위적으로 이를 보충해야 하며, 이온의 불균형에 따른 살균력이 저하되는 문제점이 있었다.
또한 상기와 같은 금속이온 발생장치는 순수 구리를 사용하거나 황산구리(CuSO4)와 같은 구리화합물을 사용한다. 이러한 순수 구리를 사용할 경우 순수 구리의 표면에 미량의 구리이온이 용출되어 살균효과가 저하되고, 시간이 경과됨에 따라 순수 구리의 표면이 수분과 반응하여 피막을 형성하기 때문에 구리이온 용출이 현저히 감소하는 문제가 발생하였으며, 구리화합물을 사용할 경우 수중에 SO4와 같은 음전하를 갖는 물질이 공존하여 박테리아와 같은 음전하를 갖는 세균과 구리이온이 반응할 수 있는 확률이 저하되어 살균효과가 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래의 금속이온 발생장치는 전기를 이용하여 기간이 경과됨에 따라 전극이 점차 닳게 되어 사용시간이 단축되고, 이온농도가 점차 줄어들어 이온의 불균형에 따른 살균력이 저하되는 문제점이 있었으며, 순수 구리 또는 구리화합물을 이용할 경우 표면에 피막이 형성되어 미량의 구리이온이 용출되고, 음전하를 가지는 물질이 공존하여 살균효과가 저하되는 문제점이 발생하여, 이에 대한 해결점을 전기를 이용하지 않고, 구리이온을 발생할 수 있는 발생소자를 이용하여 구리이온과 세균의 반응을 활성화 시키는 한편, 발생소자와 반응소자의 전기 화학적 포텐셜 차이와 표면적 차이를 이용하여 구리이온의 용출량을 용도에 맞게 변화시킬 수 있는 구리이온 발생모듈에 관한 기술분야이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 내부에 중공을 가지는 상부케이스와 상부케이스의 하부에 결합되고, 복수 개의 방출홀을 갖는 하부케이스와 하부케이스의 내부에 구비되고, 구리이온이 용출되는 발생소자와 발생소자에서 구리이온이 용출되도록 반응하는 반응소자를 구비하는 용출소자를 포함하여 구현되고, 발생소자와 반응소자는 전기화학적 포텐셜 차이가 100mV이상인 것을 특징으로한다.
또한 본 발명의 반응소자는 폼(Foam)형상 또는 핀(Fin)형상으로 형성되고, 발생소자 표면적의 3배 이상의 표면적을 가지며, 흑연(Graphite), 스테인리스강(Stainless Steel), 티타늄(Ti) 및 티타늄 합금, 은(Ag) 및 은 합금 또는 은 도금재, 지르코늄(Zr) 및 지르코늄 합금 또는 지르코늄 도금재, 니켈(Ni) 및 니켈 합금 또는 니켈 도금재, 백금(Pt) 및 백금 도금재, 금(Au) 및 금 도금재 중 어느 하나로 이루어지되, 스테인리스강과 티타늄 및 티타늄 합금은 부동태 피막 처리하는 것을 특징으로 하고, 발생소자는 순수 구리 또는 구리합금, 니켈소재 중 어느 하나로 이루어지며, 경우에 따라서는 발생소자와 반응소자는 분말 야금법을 이용하여 일체로 성형될 수도 있다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 구리이온 발생모듈은 전기에너지를 이용하지 않고도 구리이온을 용출시켜 세균을 용출된 구리이온과 반응되도록 하여 설치 비용 및 유지 비용을 절감할 수 있는 효과와 음전하를 가지는 물질이 공존하지 않기 때문에 용출된 구리이온의 활성화가 높아 세균과의 반응이 활발하기 때문에 살균효과가 증대되는 효과 및 전기 화학적 포텐셜 차이가 100mV 이상이고, 표면적의 차이가 3배 이상인 소자들을 이용하여 구리이온의 용출량을 용도에 맞게 변화시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예1에 의한 구리이온 발생모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예1에 의한 구리이온 발생모듈의 분해사시도.
도 3은 도 1의 "A-A"선 단면도와 실시예2의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예3,4에 의한 구리이온 발생모듈의 단면도.
도 5는 에어컨용 증발기에 본 발명의 구리이온 발생모듈이 실시예5로 부착된 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예1에 의한 구리이온 발생모듈의 분해사시도.
도 3은 도 1의 "A-A"선 단면도와 실시예2의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예3,4에 의한 구리이온 발생모듈의 단면도.
도 5는 에어컨용 증발기에 본 발명의 구리이온 발생모듈이 실시예5로 부착된 단면도.
본 발명은 활성화된 구리이온을 이용하여 수중에 존재하는 세균을 제거하는 구리이온 발생모듈로서, 보다 상세하게 설명하면, 수중에 부상된 상태 또는 에어컨용 증발기(40)에 부착된 상태로 전기에너지를 이용하지 않고, 용출된 구리이온이 자연스럽게 수중 또는 증발된 수분에 확산되어 살균시간이 단축되며, 구리이온과 세균이 반응할 수 있는 확률을 높이는 한편, 발생소자(32)와 반응소자(34)의 전기 화학적 포텐셜 차이와 표면적 차이를 이용하여 구리이온의 용출량을 용도에 맞게 변화시킬 수 있는 구리이온 발생모듈에 관한 것이다.
부가하여 설명하면, 발생소자(32)와 반응소자(34)의 전기 화학적 포텐셜 차이와 표면적 차이를 이용하여 구리이온의 용출량을 용도에 맞게 변화시킬 수 있으며, 특히, 발생소자(32)와 반응소자(34)의 표면적을 분말 야금법 또는 폼(Foam)가공 및핀(Fin)가공 등과 같이 다양하게 설계함으로써 용도에 따라 구리이온 용출량을 조절하여 효율적으로 사용할 수 있는 한편, 인체에 무해한 친환경 소재를 이용하여 다양한 용도에 사용이 가능하다.
즉, 본 발명은 내부에 중공을 가지는 상부케이스(10);와 상부케이스(10)의 하부에 결합되고, 복수 개의 방출홀(22)을 갖는 하부케이스(20);와 하부케이스(20)의 내부에 구비되고, 구리이온이 용출되는 발생소자(32)와 발생소자(32)에서 구리이온이 용출되도록 반응하는 반응소자(34)를 구비하는 용출소자(30);를 포함하여 구현되고, 발생소자(32)와 반응소자(34)는 전기화학적 포텐셜 차이가 100mV 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 반응소자(34)는 폼(Foam)형상 또는 핀(Fin)형상 등으로 형성되고, 발생소자(32) 표면적의 3배 이상의 표면적을 가지며, 흑연(Graphite), 스테인리스강(Stainless Steel), 티타늄(Ti) 및 티타늄 합금, 은(Ag) 및 은 합금 또는 은 도금재, 지르코늄(Zr) 및 지르코늄 합금 또는 지르코늄 도금재, 니켈(Ni) 및 니켈 합금 또는 니켈 도금재, 백금(Pt) 및 백금 도금재, 금(Au) 및 금 도금재 중 어느 하나로 이루어지되, 스테인리스강과 티타늄 및 티타늄 합금은 부동태 피막 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 발생소자(32)는 순수 구리 또는 구리합금, 니켈소재 중 어느 하나로 이루어지고, 경우에 따라서는 발생소자(32)와 반응소자(34)는 분말 야금법을 이용하여 일체로 성형될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 5를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3 내지 5의 실시예1 내지 5를 구체적으로 설명하면, 도 3의 상부에 도시된 실시예1은 수중에 잠겨서 사용되는 경우로서, 상부케이스(10)의 내부까지 물이 유입되어 용출소자(30)의 무게로 인해 수중에 잠겨 사용되고, 도 3의 하부에 도시된 실시예2는 수중에 부상되어 사용되는 경우로서, 상부케이스(10)의 내부에 구비된 격벽(미표시)에 의해 공기층이 형성되어 용출소자(30)의 무게보다 더 강한 부력을 형성함으로써 수중에 부상되어 사용되며, 도 4의 상부에 도시된 실시예3은 수중에 부상되어 사용되는 경우로서, 반응소자(34)의 표면적이 넓어져 구리이온의 용출량을 증가시킨 실시예이고, 도 4의 하부에 도시된 실시예4는 수중에 부상되어 사용되는 경우로서, 실시예 1 내지 3과는 형태가 다른 즉, 상부케이스(10)가 커버의 역할을 하지 않고 부력의 역할만을 하는 실시예이며, 도 5는 증발기(40)에 상부케이스(10)가 끼움결합되어 사용되는 실시예이다.
즉, 본 발명의 상부케이스(10)와 하부케이스(20)의 형상은 사용되는 용도에 따라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 형상을 가질 수 있는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 본 발명의 상부케이스(10)는
내부에 중공을 가지는 것으로서, 친환경적으로 제조된 폴리에틸렌 또는 합성수지 등의 가벼운 재질로 이루어지고, 수중에 잠겨서 사용될 경우에는 도 3의 상부에 도시된 바와 같이 격벽(미표시)이 없는 형태로 사용되는 것이 바람직하며, 수중에 부상되어 사용될 경우에는 도 3의 하부 또는 도 4에 도시된 형태로 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 상부케이스(10)는 수중에 잠기되 수중의 중간부분에 위치하도록 하기 위해서는 도 3의 하부에 도시된 실시예 2와 같이 상부케이스(10)의 내부에 형성된 격벽의 위치를 조절하여 공기의 양을 조절하거나, 도 4의 하부에 도시된 실시예 4와 같이 상부케이스(10)의 크기를 조절하여 공기의 양을 조절함으로써, 수중에서의 위치를 조절할 수 있으며, 즉, 본 발명의 구리이온 발생모듈의 수중의 위치조절은 하부케이스(20)에 구비된 용출소자(30)의 무게와 상부케이스(20)의 충진된 공기의 양을 조절함으로써 조절이 가능하다.
아울러, 상부케이스(10)의 하부에 결합돌기(미도시)가 형성되어 하부케이스(20)에 끼움결합되거나, 하부 내측에 나사선(미표시)이 형성되어 이후에 자세히 언급될 하부케이스(20)와 나사결합되는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 하부케이스(20)는
상부케이스(10)의 하부에 결합되고, 복수 개의 방출홀(22)을 가지는 것으로서, 상부커버(10)와 같은 친환경적으로 제조된 폴리에틸렌 또는 합성수지 등의 가벼운 재질로 이루어지고, 도 3에 도시된 바와 같이, 이하에서 자세히 언급될 용출소자(30)를 하부에서 지지하며, 용출소자(30)에서 용출되는 구리이온이 수중에 방출될 수 있도록 한다.
다시말해, 하부케이스(20)는 상부케이스(10)와 끼움결합되거나, 도면에 도시된 바와 같이 나사결합되어 내부의 용출소자(30)를 지지하고, 측면 및 하부에 관통되게 형성된 방출홀(22)을 통하여 용출소자(30)에서 용출된 구리이온이 방출되어 살균되도록 한다.
부가하여 설명하면, 물의 흐름이 상부에서 하부로 흐르는 정수기 또는 물탱크 등에서는 본 발명의 구리이온 발생모듈을 수중에 부상시켜 중력에 의해 자연스럽게 구리이온을 방출되도록 하고, 물의 흐름이 하부에서 상부로 흐르는 즉, 물이 순환되는 수족관 또는 수영장 등에서는 본 발명의 구리이온 발생모듈을 수중에 잠기게 하거나, 수중의 중간에 위치하도록 하여 하부케이스(20)의 방출홀(22)을 통해 물의 흐름에 따라 자연스럽게 구리이온이 방출되게 함으로써, 수중에 구리이온이 효율적으로 확산되게 하는 효과를 실현케 한다.
이때, 하부케이스(20)에 형성되는 방출홀(22)은 수중에 부상되어 사용될 때는 하부에 많은 수가 형성되게 하고, 수중에 잠겨 사용될 때는 고루 분포되게 형성되는 것은 자명할 것이다.
다음으로, 본 발명의 용출소자(30)는
하부케이스(20)의 내부에 구비되고, 구리이온이 용출되는 발생소자(32)와 발생소자(32)에서 구리이온이 용출되도록 반응하는 반응소자(34)를 구비하는 것으로서, 구리이온이 수중의 세균과 더욱 빠르게 반응할 수 있는 효과를 실현한다.
또한, 발생소자(32)는 구리이온이 용출되는 순수 구리 또는 구리합금, 니켈소재 중 어느 하나로 이루어지고, 반응소자(34)는 흑연(Graphite), 스테인리스강(Stainless Steel), 티타늄(Ti) 및 티타늄 합금, 은(Ag) 및 은 합금 또는 은 도금재, 지르코늄(Zr) 및 지르코늄 합금 또는 지르코늄 도금재, 니켈(Ni) 및 니켈 합금 또는 니켈 도금재, 백금(Pt) 및 백금 도금재, 금(Au) 및 금 도금재 중 어느 하나로 이루어지되, 스테인리스강과 티타늄 및 티타늄 합금은 부동태 피막 처리하는 것을 특징으로 하며, 부동태 피막 처리는 스테인리스강과 티타늄 및 티타늄 합금을 질산 또는 구연산에 침지시켜 부동태 피막을 형성한다.
아울러, 발생소자(32)는 수중에 침지되어 세균과 반응할 수 있는 활성화된 구리이온을 방출하게 되고, 이때, 구리합금은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 철(Fe), 인(P) 등의 금속과 합금시키거나 또는 수중에서 구리이온을 효율적으로 용출시킬 수 있는 화학물질을 사용하는 것이 바람직하고, 인체에 해가 없는 것을 사용하는 것은 자명할 것이다.
발생소자(32)와 반응소자(34)는 금속이온의 전기 화학적 포텐셜 차이(이하, '포텐셜 차이'라 한다.)가 100mV 이상인 것으로서, 이러한 포텐셜 차이에 의해 전기에너지를 공급하지 않고도 수중에서 구리이온을 용출되게 하고, 예를 들어 쉽게 산화되는 철과 쉽게 산화되지 않는 금이나 백금을 이용하여 포텐셜 에너지 차이에 의해 한쪽 금속이온 만이 용출되는 원리를 이용한 것이다.
이때, 발생소자(32)와 반응소자(34)의 포텐셜 차이가 100mmV 미만일 경우 구리이온 용출량이 미미하므로 100mV 이상 차이가 나는 금속을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
아울러, 반응소자(34)는 흑연(Graphite), 스테인리스강(Stainless Steel), 티타늄(Ti) 및 티타늄 합금, 은(Ag) 및 은 합금 또는 은 도금재, 지르코늄(Zr) 및 지르코늄 합금 또는 지르코늄 도금재, 니켈(Ni) 및 니켈 합금 또는 니켈 도금재, 백금(Pt) 및 백금 도금재, 금(Au) 및 금 도금재 중 어느 하나로 이루어지되, 스테인리스강과 티타늄 및 티타늄 합금은 수중에서 구리이온의 흡착하는 것을 방지하기 위해 부동태 피막 처리함이 중요하다.
상기와 연관하여, 본 발명의 용출소자(30)는 발생소자(32)와 반응소자(34)의 표면적 차이를 이용하여 구리이온을 더욱 효과적으로 용출되게 하는 것이 바람직한데, 이를 위해 반응소자(34)의 표면적을 발생소자(32) 표면적의 3배 이상으로 형성하여 발생소자(32)에서 용출되는 음전하를 더욱 효율적으로 제거하는 것이 바람직하다.
즉, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 반응소자(34)의 표면적을 변화시킴으로써, 구리이온의 용출속도를 조절할 수 있게 되고, 이에 따라 구리이온 용출이 많이 필요한 용도에서는 반응소자(34)의 표면적을 증가시켜 용출속도를 더욱 빠르게하며, 구리이온 용출이 적게 필요한 용도에서는 반응소자(34)의 표면적을 감소시켜 용출속도를 느리게 하여 조절할 수 있는 효과를 실현한다.
이때, 반응소자(34)의 형상은 도면에 도시된 바와 같이 핀(Fin)가공으로 형성하거나, 거품, 포말, 발포의 형상인 폼(Foam)가공으로 형성함으로써, 표면적을 변화시킬 수 있다. 다시 말해, 반응소자(34)의 형상을 핀(Fin)형상으로 형성한 경우 핀(Fin)의 갯수를 증가시켜 표면적을 변화시킬 수 있고, 폼(Foam)형상 즉, 거품, 포말, 발포 등의 다양한 형상으로 표면적을 변화시킬 수 있다.
상기에서 설명한 발생소자(32) 중 순수 구리와 반응소자(34) 중 흑연(Graphite)을 90~98중량부 : 2~10중량부의 비율로 혼합한 후 분말 야금법으로 형성하여 균일한 다공질(多孔質)을 가지도록 하여 표면적을 증가시켜 구리이온의 용출을 더욱 효율적으로 할 수 있다.
부가하여 설명하면, 분말 야금법은 주재료를 용융시키지 않으므로 용융 시 발생할 수 있는 불순물의 혼입 등의 오염을 피할 수 있고, 더욱이 소결과정 역시 환원성 분위기 또는 진공 분위기에서 행하므로 산화의 염려가 없어 원료분말이 순수하다면 최종 제품의 순도는 그대로 유지할 수 있으며, 특별한 경도, 마모저항을 주기 위해서 적당한 금속과 결합시켜 만들 수 있고, 제조 공정을 조절하여 다공질 제품의 다공도와 가공의 크기 등을 제어할 수 있다.
또한 다량으로 제품을 만드는 경우 분말 야금법에 의해 생산된 제품은 후가공 비용을 크게 감소시킬 수 있으므로 저렴하면서도 특성이 우수한 제품을 만들 수 있다.
이하, 다양한 실험예를 들어 본 발명의 구리이온 발생모듈의 구리이온 방출을 KSM ISO 1518-2의 시험방법을 이용하여 실험한 결과를 나타내면 다음과 같다.
[실험예 1]
직경 30mm, 길이 50mm 흑연(반응소자(34))과 동일한 크기를 가지는 구리소재(발생소자(32))를 200ml 플라스틱 케이스에 넣어 동선으로 연결시킨 후 물을 투입하고 시간이 흐름에 따른 구리이온 용출 정도를 측정하여 표 1에 결과를 나타내었다.
<표 1>
[실험예 2]
실험예 1에서 사용한 동일한 크기의 흑연과 직경 10mm, 길이 50mm의 구리소재를 이용하여 실험예 1과 같이 설치하고 시간이 흐름에 따른 구리이온 용출정도를 측정하여 표 2에 결과를 나타내었다.
<표 2>
[실험예 3]
직경 30mm, 길이 50mm 부동태 피막 처리한 스테인리스강 304와 동일한 크기의 구리소재를 이용하여 실험예 1과 같이 설치하고 시간이 흐름에 따른 구리이온 용출정도를 측정하여 표 3에 결과를 나타내었다.
<표 3>
[설험예 4]
실험예 3에서 구리소재의 직경을 10mm로 변화시킨 후 시간이 흐름에 따른 구리이온 용출정도를 측정하여 표 4에 결과를 나타내었다.
<표 4>
[실험예 5]
실험예 3에서 스테인리스강 304 대신 Copper_Nickel(90/10)을 사용하여 시간이 흐름에 따른 구리이온 용출정도를 측정하여 표 5에 결과를 나타내었다.
<표 5>
[실험예 6]
구리 분말과 흑연 분말을 95 : 5로 혼합한 후 분말 야금공정에서 가로 10mm, 세로 20mm, 높이 20mm의 형상을 제조하여 시간이 흐름에 따른 구리이온 용출정도를 측정하여 표 6에 결과를 나타내었다.
<표 6>
[결과]
실험예 1과 실험예 2, 실험예 3과 실험예 4를 비교하여 볼 때, 반응소자(34)의 표면적이 3배로 증가하였을 경우 더 많은 양의 구리이온을 빠르게 용출시키는 것을 확인할 수 있고, 실험예 3과 실험예 5를 비교하여 볼 때, 순수한 구리가 구리합금에 비해 동일한 조건하에서 더 많은 양의 구리이온을 빠르게 용출시키는 것을 확인할 수 있으며, 실험예 1과 실험예 6을 비교하여 볼 때, 분말 야금법으로 발생소자(32)와 반응소자(34)가 일체로 성형되었을 경우 더 많은 양의 구리이온을 빠르게 용출시키는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 반응소자(34)의 표면적을 발생소자(32)의 표면적에 3배로 증가시켰을 때와, 발생소자(32)를 순수한 구리로 사용하였을 때 및 분말 야금법으로 흑연과 순수 구리를 일체로 성형하였을 때 더 많은 양의 구리이온이 빠르게 용출되는 것을 알 수 있고, 이를 조절함과 동시에 본 발명의 구리이온 발생모듈의 크기를 다양하게 제작하면 다양한 용도에서 사용될 수 있다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
본 발명은 활성화된 구리이온을 이용하여 수중에 존재하는 세균을 제거하는 것으로서, 가정용 물 탱크내의 물의 살균, 수족관 살균, 수영장물 살균과 감염이 쉬운 유아용, 환자용, 노인용 물의 살균과 음용수의 살균, 얼음 제조용 물의 살균, 에어컨용 열 교환기 표면 살균, 축사용 동물 음용수 살균, 가습기 내의 물의 살균과 실내 분수용 물의 살균 및 야채를 소독하는 등의 분야에서 이용이 가능하다.
10 : 상부케이스
20 : 하부케이스
22 : 방출홀
30 : 용출소자 32 : 발생소자
34 : 반응소자
40 : 에어컨용 증발기
22 : 방출홀
30 : 용출소자 32 : 발생소자
34 : 반응소자
40 : 에어컨용 증발기
Claims (4)
- 내부에 중공을 가지는 상부케이스(10);와
상부케이스(10)의 하부에 결합되고, 복수 개의 방출홀(22)을 갖는 하부케이스(20);와
하부케이스(20)의 내부에 구비되고, 구리이온이 용출되는 발생소자(32)와 발생소자(32)에서 구리이온이 용출되도록 반응하는 반응소자(34)를 구비하는 용출소자(30);를 포함하여 구성되고,
발생소자(32)와 반응소자(34)는 전기화학적 포텐셜 차이가 100mV 이상인 것을 특징으로 하는 구리이온 발생모듈.
- 제1항에 있어서,
반응소자(34)는
폼(Foam)형상 또는 핀(Fin)형상으로 형성되고, 발생소자(32) 표면적의 3배 이상의 표면적을 가지는 것을 특징으로 하는 구리이온 발생모듈.
- 제1항에 있어서,
발생소자(32)는
순수 구리 또는 구리합금, 니켈소재 중 어느 하나로 이루어지고,
반응소자(34)는
흑연(Graphite), 스테인리스강(Stainless Steel), 티타늄(Ti) 및 티타늄 합금, 은(Ag) 및 은 합금 또는 은 도금재, 지르코늄(Zr) 및 지르코늄 합금 또는 지르코늄 도금재, 니켈(Ni) 및 니켈 합금 또는 니켈 도금재, 백금(Pt) 및 백금 도금재, 금(Au) 및 금 도금재 중 어느 하나로 이루어지되, 스테인리스강과 티타늄 및 티타늄 합금은 부동태 피막 처리된 것을 특징으로 하는 구리이온 발생모듈.
- 제1항에 있어서,
발생소자(32)와 반응소자(34)는
분말 야금법을 이용하여 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 구리이온 발생모듈.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20161004 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20170414 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20161004 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |