KR20170045839A

KR20170045839A - 전해살균수 손 소독기

Info

Publication number: KR20170045839A
Application number: KR1020150145823A
Authority: KR
Inventors: 정권영; 김남석; 김선엽
Original assignee: (주)하이젠텍; 정권영
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-04-28
Also published as: KR101768458B1

Abstract

본 발명은 전해살균수 손 소독기에 관한 것으로, 상기 손 소독기는 수돗물의 염소성분 기준인 0.2~0.5mg/ℓ를 유지하도록 순도 98%~99%의 차아염소산(HOCI) 및 차아염소산나트륨(NaClO)을 첨가한 후 전기분해로 친환경 중성 전해살균수를 제조하도록 하는 전해조 모듈과, 상기 전해조 모듈에서 생성된 전해살균수를 수위 레벨 센서에 의해 일정량이 유지되도록 저장하는 저수조와, 저수조에 저장된 전해살균수를 손 소독장치로부터 감지된 정보에 따라 펌핑(Pumping)하기 위한 워터펌프와, 인체의 적외선 감지 및 분사조절에 따라 일정량의 전해살균수를 스프레이 방식으로 분사되도록 하는 손 소독장치와, 사용자가 상기 전해조 모듈의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 선택하도록 하는 선택 스위치 및 상기 저수조의 수위 레벨 정보에 따라 상기 전해조 모듈로 공급되는 전원을 단속 제어하고, 상기 손 소독장치의 적외선 감지 및 분사조절 정보에 따라 상기 워터펌프의 속도를 제어시키며, 상기 선택 스위치의 입력 정보에 따라 상기 전해조 모듈의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 단속 제어하도록 하는 PLC 유니트를 갖는 제어기를 구성함으로써, 사용자가 실시간으로 오염된 손을 용이하게 소독할 수 있는 독특한 효과가 있다.

Description

전해살균수 손 소독기{Hand Sterilizer of Electrolytic Water Disinfection}

본 발명은 수돗물을 이용한 손 소독기에 관한 것으로서, 특히 염소(Chlorine, Cl) 성분이 잔류하는 수돗물에 미량의 첨가물을 첨가하여 전기분해를 통해 전해살균수를 생성 저장하여 실시간으로 손을 소독 가능하도록 한 전해살균수 손 소독기에 관한 것이다.

일반적으로, 우리가 사용하는 수돗물 속에는 염소(Cl)성분이 들어 있다. 수돗물 속의 염소는 살균제로써 물속의 세균과 미생물을 소독하기 위해 수돗물의 정수/소독 과정에서 널리 사용되고 있다.

수돗물에서 특이한 자극적인 냄새가 나는 이유는 이 염소가 포함되어 있기 때문이며, 대개는 정수 후에도 가정의 수도꼭지까지 이송되는 과정에서 생길 수 있는 오염을 방지하기 위해 일정기준 이상의 염소성분이 항상 포함되도록 각 국가별로 기준치가 정해져 있다.

수돗물의 염소 소독방법은 현재까지 박테리아 등 병원성 세균을 멸균하는 가장 효율적인 수단이며, 수인성 질병을 억제하는데도 효과적인 방법이다. 수돗물에는 염소 이온(Cl^-)이 250mg/ℓ 이하로 정하고 있으며, 염화나트륨(소금)이 20℃ 물에 360g/ℓ까지 용해되고, 거의 대부분이 나트륨 이온(Na⁺)과 염소 이온(Cl^-)으로 이온화(해리)되는 것으로서, 이 염소 이온(Cl^-)은 잔류염소 제거나 중화의 대상이 아니다.

한편, 서울시의 수돗물 염소 이온은 20mg/ℓ 전ㆍ후이고, 수도꼭지 잔류염소는 0.2~0.5mg/ℓ 수준을 유지하고 있다. 2013년부터 기존의 액화염소가스(Cl₂) 주입 대신 소금을 전기로 분해해서 만든 NaOCl(치아염소산나트륨,락스)를 써서 물에도 더 잘 녹아 소독 부산물과 냄새도 줄이고 있다. 2015년부터는 고도정수처리로 오존(O₃) 살균 단계를 추가하고 있다.

이러한 염소계 살균처리는 완전히 멸살하는 멸균의 개념이 아니고, 세균 등 미생물을 죽이거나 불활성화로 만드는 것이기 때문에 잔류염소가 0.1mg/ℓ 이하로 떨어지면 세균 등 미생물이 소생하여 활성화 될 수 있다.

염소는 수돗물의 소독작용 이외에 인체의 면역기능을 약화시키고 각종 질환을 일으키는 주범이라는 연구결과가 발표되면서 전해질이면서도 인체에 해가 되지 않은 물, 즉 수돗물에 잔류하는 전해질인 염소와 전기분해 이온 기술을 응용한 전해수(電解水)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

전기분해 이온 기술을 응용한 전해수는 수돗물 또는 지하수 등의 일반 물에 전기적인 힘, 즉 두 전극 사이에 직류전류(direct current)를 가함으로서 생성되는 물을 전해수 또는 기능수라고 한다. 전기분해는 전해질의 첨가 유ㆍ무와 이온 선택성 격막의 유ㆍ무에 따라 다양한 수질이 생성된다.

전기분해에서 사용되는 전해질은 염화칼륨(KCl), 염화 나트륨(NaCl) 등과 같은 이온화도가 큰 물질이 사용된다. 이온화도가 크다는 것은 전해질이 원수와 혼합되어 전해조로 들어가 전기분해 되는 과정에서 양이온과 음이온으로 분리되는 비율이 100%에 가깝다는 것을 의미하며, 전류를 잘 흐르게 하고, 전극과 전극사이의 저항을 작게 한다. 가정용 알칼리 전해수가 활성탄을 사용하여 염소를 제거한 물에 글리세린산 칼슘을 첨가하여 약한 전류를 통과시켜 전기분해 한 음용 피부세정 목적의 물인데 반하여 강산화전해수 및 환원전해수는 물에 순도99.0% 이상의 NaCl 또는 KCl을 첨가하여 전기분해 했을 때 극의 양극판과 음극판에서 얻어지는 살균과 소독 작용을 하는 목적의 물이며 인체에 무해하고 악취가 없을 뿐만 아니라 사용 후 자연수로 되돌아가는 물이다. 일반적으로 쓰이는 살균, 소독제들은 그 작용이 강할수록 인체와 자연에 미치는 해독 또한 크다는 것은 주지의 사실이다. 산화전해수 및 환원전해수는 높은 살균력을 지니면서도 인체에 대한 부작용은 극히 미미한 특성으로 인해 기존의 고정 관념을 바꾸는 신개념의 물이다.

한편, 대한민국 등록특허공보 제10-1330355호(2013.11.11)의 전해수를 이용한 세척 및 소독장치에는 바퀴(11)가 설치되는 본체(10)와; 본체(10)에 내장되는 것으로서 물을 전기분해하기 위한 전해조(20)와; 전해조(20)로 전해질을 공급하기 위한 전해질공급부(30)와; 수도관(미도시)과 연결된 것으로서 전해조(20)로 직수를 연속적으로 공급하기 위한 직수공급호스(40)와; 전해조(20)에서 생성된 전해수가 저장되는 저장탱크(50)와; 저장탱크(50)와 연결된 분무호스(61)로 상기 전해수를 고압으로 압송하기 위한 압송펌프(60)와; 분무호스(61)의 선단에 연결되어 전해수의 분사각도를 조절하는 분사각조절노즐(70)과; 분무호스(61)를 감아 보관하는 제1호스릴(100)과; 전해조(20)와 직수공급호스(40) 사이에 설치되는 것으로서 전기적으로 개폐되는 솔레노이드밸브(V);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러나 이 발명은 하나의 전해조를 이용한 세척 및 소독장치만 고안되어 있을 뿐, 하나 이상의 전해조를 통해 전해살균수를 생성하도록 사용자가 선택 제어하거나 센서에 의해 전해살균수가 분사될 수 있도록 제어하는 제어수단에 대하여 전혀 언급된 바 없다.

따라서 본 발명은 최근 우리나라 중동호흡기증후군(MERS, Middle East Respiratory Syndrome)과 조류 독감, 광우병, 구제역, 콜레라 등의 전염병과 관련하여 손 소독이 매우 중요시 되고 있는 바, 상기 수돗물 속에 잔류하는 염소(Chlorine, Cl) 성분의 살균제 및 전해질을 응용한 전혀 새로운 전해살균수 손 소독기를 제안한다.

본 발명은 전술한 목적은 달성하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 잔류 염소(Chlorine, Cl) 성분을 갖는 수돗물에 미량의 첨가물을 첨가하여 전해조 모듈을 통해 전기 분해로 전해살균수를 생성ㆍ저장하여 센서와 워터펌프 및 제어기 등을 통해 실시간으로 사용자가 용이하게 손을 소독할 수 있도록 한 전해살균수 손 소독기를 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면, 수돗물(100)에 잔류하는 염소(Chlorine, Cl) 성분을 이용한 손 소독기에 있어서, 상기 소독기는 수돗물에 잔류하는 염소가 0.2~0.5mg/ℓ를 유지하도록 미량의 첨가물을 첨가한 후 전기분해로 친환경 중성 전해살균수를 제조하도록 하는 전해조 모듈(200)과; 상기 전해조 모듈에서 제조된 전해살균수를 공급받아 수위 레벨 센서(310)에 의해 탱크에 일정량이 유지되도록 저장하는 저수조(300)와; 상기 저수조에 저장된 전해살균수를 손 소독장치로부터 감지된 정보에 따라 펌핑(Pumping)하기 위한 DC 저전압으로 구동되는 워터펌프(400)와; 상기 워터펌프에서 펌핑되는 전해살균수를 적외선 감지 신호 및 볼륨저항(Volume resistor) 값을 갖는 분사조절에 따라 일정량의 소독액이 스프레이 방식으로 분사되도록 하는 손 소독장치(500)와; 상기 손 소독장치의 일측에 장착되며, 사용자가 상기 전해조 모듈의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 선택하도록 하는 선택 스위치(600)와; 상기 저수조의 수위레벨 정보에 따라 상기 전해조 모듈의 솔레노이드 밸브 및 파워 S/W로 공급되는 전원을 단속 제어하여 개폐시키고, 상기 손 소독장치의 적외선 감지 신호 및 분사조절의 볼륨저항 값에 따라 상기 워터펌프의 속도를 제어시키며, 상기 선택 스위치의 입력 정보에 따라 상기 전해조 모듈의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 단속 제어하도록 하는 PLC 유니트를 갖는 제어기(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기를 제공한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 손 소독장치(500)는, 상기 워터펌프로부터 공급되는 전해살균수의 분사량을 조절하고 단속하기 위한 볼륨저항(Volume resistor) 방식의 분사조절기(510)와 상기 분사조절기를 경유한 전해살균수를 분사하기 위한 분사노즐(520) 및 인체의 손에서 발생되는 미량의 적외선을 감지하는 적외선 센서(530)를 구비하여 상기 볼륨저항 값과 적외선 감지 신호를 제어기(700)로 전송하며, 상기 제어기의 제어명령에 의해 상기 분사조절기 및 분사노즐을 통해 일정액의 전해살균수가 스프레이 방식으로 분사되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 볼륨저항(Volume Resistor) 방식의 분사조절기(510)는, 사용자가 수동으로 저항값을 최소값에서 최대값까지 볼륨 방식으로 조절하여 상기 제어기(700)로 전송되며, 상기 제어기에서는 조절된 볼륨저항 값에 대한 워터펌프(400)로 공급되는 DC 5~24V의 전압값을 제어하여 상기 워터펌프의 회전속도를 제어하여 분사노즐(520)로 분사되는 전해살균수의 분사량이 조절되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 미량의 첨가물은, 순도 98%~99%의 차아염소산(HOCI) 및 차아염소산나트륨(NaClO)인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 PLC(Programable Logic Control) 유니트는, 상기 저수조(300)에 내장된 수위 레벨 센서(310)로부터 입력되는 신호와 상기 손 소독장치(500)를 통해 인체의 손에서 발생되는 미량의 적외선을 감지하는 적외선 센서(530)로부터 입력되는 신호와 상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 사용자가 선택하도록 하는 선택 스위치(600)에서 입력되는 신호를 입력 유니트(710)에서 각각 입력받아 CPU 유니트(720)의 CPU(721)로 보내고, 상기 CPU는 상기 입력 유니트로부터 전송되는 신호들을 순차적으로 확인한 후, 메모리(ROM,722)에 저장된 상기 수위 레벨 센서(310)와 상기 적외선 센서(530) 및 상기 선택 스위치(600)에서 입력되는 각각의 신호에 대한 파라미터(혹은 제어 프로그램) 값 중에서 상기 입력 유니트로부터 입력되는 신호들과 관련된 지정 어드레스 값을 갖는 제어 프로그램을 리드(Read)/라이트(Write) 하여 출력 유니트(730)로 출력시켜 상기 전해조 모듈(200)과 상기 워터펌프(400)를 구동 제어시켜 상기 손 소독장치(500)의 분사노즐(520)로 전해살균수가 분사되도록 제어 알고리즘을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 선택 스위치(600)는, 상기 제어기(700)와 연동하며, 상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 사용자가 선택 가능하되, 상기 구동제어넘버 No1을 선택할 경우 제1 솔레노이드 밸브(230)와 파워 S/W를 단속하여 4극 전해조(210)에서 전해살균수를 제조하도록 하고, 상기 구동제어넘버 No2를 선택할 경우 제2 솔레노이드 밸브(240)와 파워 S/W를 단속하여 5극 전해조(220)에서 전해살균수를 제조하도록 하며, 상기 구동제어넘버 No3을 선택할 경우 제1/제2 솔레노이드 밸브(230,240)와 전해조 모듈의 파워 S/W를 동시에 단속하여 4극 전해조(210)와 5극 전해조(220) 모두에서 전해살균수를 제조할 수 있도록 상기 제어기(700)로 상기 전해조의 구동제어넘버 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 전해살균수 손 소독기는, 입력 AC 220V, 출력 DC 5~24V인 전원공급기(800)가 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전해살균수 손 소독기는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명은 수돗물에 잔류하는 염소(Chlorine, Cl) 성분에 순도 높은 미량의 차아염소산(HOCI) 및 차아염소산나트륨(NaClO)을 첨가해서 전기화학적 반응에 의한 전기분해 이온화로 전해살균수를 생성(제조)함으로써, 염소 발생 효율이 뛰어나고 살균수 제조시간 단축되며 손 소독 시에 강력한 살균력을 갖는다.

(2) 본 발명은 단상 220V 입력으로 DC 12V의 출력 전압에 의해 전해살균수를 제조할 수 있는 콤팩트한 제품 설계가 가능함으로써, 장소에 구애됨 없이 설치가 용이하고 인체에 무해하여 일반 화학살균제 보다 안전하고 사용이 편리하다.

(3) 본 발명은 제어기로 제어되는 워터펌프와 분사조절기를 통해 전해살균수의 분사량이 조절됨으로써, 손 소독 이외에도 야채나 과일 등의 세척이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 대한 전해수를 이용한 세척 및 소독장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기에 대한 전해살균수 제조 장치를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기에 대한 전체 구성에 대한 개략도를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기에 대한 구체적인 기술적 구성을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기에 대한 PLC(Programable Logic Control) 유니트를 갖는 제어기를 나타낸 도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기의 기술적 구성은 크게, 수돗물(100), 전해조 모듈(200), 저수조(300), 워터펌프(400), 손 소독장치(500), 선택 스위치(600) 및 제어기(700)로 이루어진다.

도 2 내지 4를 참조하여, 상기 수돗물(100)은, 본 발명의 실시 예에 따른 전해살균수를 생성하기 위한 원수로 사용되며, 전술한 배경기술에서 언급한 바와 같이 서울시 수돗물 기준을 적용하고, 더 이상의 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전해조 모듈(200)은, 손 소독에 필요한 전해살균수를 생성하기 위한 수단으로, 상기 수돗물에 잔류하는 염소가 0.2~0.5mg/ℓ를 유지하도록 미량의 첨가물을 첨가한 후 전기분해로 친환경 중성 전해살균수를 제조하도록 한다.

여기서, 전해수(電解水)란 수돗물 또는 지하수를 전기분해하여 얻어지는 이온수로 음용을 주목적으로 하는 약전해수와 산업용의 강전해수로 구분할 수 있다. 약전해수는 활성탄으로 염소 등 불순물을 정수한 상태에서 양(+)극판과 음(-)극판의 사이에 이온만 투과할 수 있는 격리 막을 설치하고 약한 전류를 흘려 만들어지는 약전해환원수와 약전해산화수를 말한다. 강전해수는 양(+)극판과 음(-)극판의 사이에 이온만 투과할 수 있는 격리 막을 설치하지 않고 물에 순도 99%의 NaCl(염화나트륨)또는 KCl(염화칼륨)을 첨가하여 강한 전류를 흘려 전기 분해 했을 때 얻어지는 강전해산화수와 강전해환원수를 말하며 주로 농업, 식품공업, 살균 소독 목적으로 사용되고 있다. 이러한 전해환원수는 일명 환원수, 알칼리수, 또는 알칼리이온수 등으로 불리며, 전해산화수는 산화수, 산성수, 또는 산성이온수 등으로 부르기도 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 수돗물에 잔류하는 염소(Chlorine, Cl) 성분이 0.2~0.5mg/ℓ를 유지하도록 하였다. 그 이유는, 수돗물에 잔류하는 염소 성분이 0.1mg/ℓ 이하로 떨어지게 되면 세균 등 미생물이 소생하여 활성화 될 수 있어 손을 소독하는 전해살균수를 생성할 수 없기 때문이다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 미량의 첨가물은, 순도 98%~99%의 차아염소산(HOCI) 및 차아염소산나트륨(NaClO)으로 하는 미량의 첨가물을 염소 성분이 0.2~0.5mg/ℓ 잔류하는 수돗물에 첨가하였다.

또한, 상기 미량의 첨가물이 첨가된 수돗물을 4극 전해조(210) 및 5극 전해조(520)를 통과하도록 하되, DC 5~24V의 강한 전류를 흘려 전기 분해를 실시하여 살균(소독) 가능한 강전해산화수와 강전해환원수를 얻을 수 있도록 전해조 모듈(200)을 특별히 고안하였다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전해조 모듈(200)은 4극 전해조(210)와 5극 전해조(220)로 구성된다. 이러한 4극 전해조 또는 5극 전해조는 전해조 내부에 양(+)극판과 음(-)극판을 각각 4개 또는 5개씩 설치함으로써 인체에 무해하고 냄새가 없으며 강한 살균력을 갖는 전해살균수를 생성(혹은 제조)하도록 한 특별히 고안된 전기분해 이온 장치이다.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 염소성분이 잔류하는 수돗물에 차아염소산(HOCI) 및 차아염소산나트륨(NaClO)을 첨가하여 전기분해를 하면 전해살균수가 생성되는데 그 화학식은 다음과 같다(도 2 참조).

음극(-) : 2H⁺ + 2e^- → H₂

양극(+) : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

2O² ^- → O₂ + 4e^-

전해반응 : Cl₂ + H₂O = OCl^- + 2H⁺ + Cl^-

= HOCl^- + H⁺ + Cl^-

= NaOCl + H⁺

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전해조 모듈(200)의 구성은 4극 전해조(210)에 수돗물을 개폐하는 제1 솔레노이드 밸브(230)와 4극 전해조에 전력을 개폐하는 파워 S/W를 구성하여 제어기(700)의 명령을 받아 전원공급기(800)로부터 전원을 단속함으로써 4극 전해조를 구동시킬 수 있게 된다. 또한, 5극 전해조(220) 역시 수돗물을 개폐하는 제2 솔레노이드 밸브(240)와 5극 전해조에 전력을 개폐하는 파워 S/W를 구성하여 제어기(700)의 명령을 받아 전원공급기(800)로부터 전원을 단속함으로써 5극 전해조를 구동시킬 수 있게 된다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 저수조(300)는, 상기 전해조 모듈(200)에서 생성된 전해살균수를 저장하기 위한 수단으로, 상기 전해조 모듈(200)의 4극 전해조(210)와 5극 전해조(220)에서 제조(혹은 생성)된 전해살균수를 공급받아 상기 저수조 내부에 장착된 수위 레벨 센서(310)에 의해 탱크에 일정량이 유지되도록 한다.

여기서, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 수위 레벨 센서(310)는, 상기 저수조(200)에 전해살균수가 일정한 수위 레벨 이하로 떨어지는 것을 감지하면 신호를 제어기(700)로 전송하여 상기 제어기로 하여금 상기 전해조 모듈(200)에서 전해살균수를 생성시켜 상기 저수조(300)에 항상 일정한 수위 레벨을 유지하여 실시간 손 소독이 가능하도록 한다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 워터펌프(400)는, 상기 저수조(300)에 저장된 전해살균수를 손 소독장치로 공급하기 위한 펌프(Pump) 수단으로, 상기 저수조에 저장된 전해살균수를 손 소독장치로부터 감지된 정보에 따라 펌핑(Pumping)하기 위한 DC 12V로 구동된다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 손 소독장치(500)는, 사용자가 오염된 손을 소독하기 위한 수단으로, 상기 워터펌프(400)에서 펌핑(Pumping)되는 전해살균수를 손에서 발생되는 적외선을 감지하여 손 소독장치의 분사조절에 따라 일정량의 전해살균수(소독 액)가 스프레이 방식으로 분사되도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 손 소독장치(500)는, 상기 워터펌프(400)로부터 공급되는 전해살균수의 분사량을 조절하고 단속하기 위한 볼륨저항(Volume resistor) 방식의 분사조절기(510)와 상기 분사조절기를 경유한 전해살균수를 분사하기 위한 분사노즐(520) 및 인체의 손에서 발생되는 미량의 적외선을 감지하는 적외선 센서(530)를 구비하여 상기 볼륨저항 값과 적외선 감지 신호를 제어기(700)로 전송한다. 이때 전송된 신호에 의해 상기 제어기(700)의 제어명령에 따라 상기 분사조절기 및 분사노즐을 통해 일정액의 전해살균수가 스프레이 방식으로 분사되도록 한다. 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 적외선 센서(530)는 사용자가 손 소독기에 직접 터치(Touch)하지 않고도 용이하게 손을 소독할 수 있는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 볼륨저항(Volume Resistor) 방식의 분사조절기(510)는, 사용자가 수동으로 저항값을 최소값에서 최대값까지 볼륨 방식으로 조절(혹은 세팅)할 수 있는데, 이때 세팅된 볼륨저항 값은 제어기(700)기로 전송되고, 상기 제어기에서는 세팅된 볼륨저항 값에 대한 워터펌프(400)로 공급되는 DC 5~24V의 전압값을 제어하여 상기 워터펌프의 회전속도를 제어함으로써 분사노즐(520)로 분사되는 전해살균수의 분사량을 조절할 수 있게 된다.

도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 선택 스위치(600)는, 상기 전해조 모듈(200)의 4극 전해조(210) 및 5극 전해조(220)를 선택적으로 구동시키기 위한 스위칭 수단으로, 상기 손 소독장치(500)의 일측에 장착된다. 사용자는 상기 손 소독장치(500)의 분사노즐(520)에서 소독 액이 분사되지 않을 경우 상기 저수조(300)에 저장된 전해살균수가 부족하다고 판단하여 사용자가 상기 전해조 모듈(200)의 4극 전해조(210) 및 5극 전해조(220)의 구동, 즉 4극 전해조(210)만 구동시키는 구동제어넘버 No1과 5극 전해조(220)만 구동시키는 구동제어넘버 No2 및 4극 전해조(210)와 5극 전해조(220)를 동시에 구동시키는 구동제어넘버 No3 중에서 어느 하나를 선택하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 선택 스위치(600)는, 상기 제어기(700)와 연동하여 선택 신호를 보내게 된다. 상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 사용자가 선택할 경우 다음과 같이 구체적인 동작을 하게 된다.

먼저, 상기 구동제어넘버 No1을 선택할 경우 제1 솔레노이드 밸브(230)와 4극 전해조(210)에 DC 5~24V를 공급하는 파워 S/W를 단속하는 PLC(Programable Logic Control) 유니트를 갖는 제어기(700)에 의해 4극 전해조(210)에서 전해살균수가 생성되도록 한다.

또한, 상기 구동제어넘버 No2를 선택할 경우 제2 솔레노이드 밸브(240)와 5극 전해조(220)에 DC 5~24V를 공급하는 파워 S/W를 단속하는 PLC(Programable Logic Control) 유니트를 갖는 제어기(700)에 의해파워S/W를 단속하여 5극 전해조(220)에서 전해살균수가 생성되도록 한다.

또한, 상기 구동제어넘버 No3을 선택할 경우 제1/제2 솔레노이드 밸브(230,240)와 4극 전해조(210) 및 5극 전해조(220)에 DC 5~24V를 공급하는 파워 S/W를 단속하는 PLC(Programable Logic Control) 유니트를 갖는 제어기(700)에 의해 4극 전해조(210)와 5극 전해조(220)를 동시에 구동 제어시켜서 전해살균수를 생성하도록 한다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 선택 스위치(600)는 제어기(700)로 전해조 모듈(200)로 하여금 전해살균수의 생성 선택 신호를 각각 전송함으로써, 사용자는 상기 저수조(300)에 저장된 전해살균수의 부족함 없이 실시간으로 손을 소독할 수 있게 된다.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어기(700)는, 상기 전해조 모듈(200)과 워터펌프(400)를 제어하기 위한 수단으로, 상기 저수조(300)의 수위 레벨 정보에 따라 상기 전해조 모듈의 제1/제2 솔레노이드 밸브(230,240)와 파워 S/W로 공급되는 전원 공급을 단속 제어하여 전해조 모듈(200)에 실장된 전원공급 S/W를 개폐시키고, 또한, 상기 손 소독장치(500)의 적외선 감지 신호 및 분사조절기의 볼륨저항 값에 따라 상기 워터펌프(400)로 공급되는 DC 전압값을 단속하여 워터펌프(400)의 회전속도를 제어시키며, 그리고 상기 선택 스위치(600)의 입력 정보에 따라 상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 단속 제어하도록 하는 PLC(Programable Logic Control) 유니트를 갖는다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 PLC(Programable Logic Control) 유니트는, 상기 저수조(300)에 내장된 수위 레벨 센서(310)로부터 입력되는 신호와, 상기 손 소독장치(500)를 통해 인체의 손에서 발생되는 미량의 적외선을 감지하는 적외선 센서(530)로부터 입력되는 신호 및 상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 사용자가 선택하도록 하는 선택 스위치(600)에서 입력되는 신호를 입력 유니트(710)에서 각각 입력받아 CPU 유니트(720)의 CPU(721)로 보내게 된다. 또한, 상기 CPU(721)는 상기 입력 유니트(710)로부터 전송되는 신호들을 순차적으로 확인한 후, 메모리(ROM,722)에 저장된 상기 수위 레벨 센서(310)와 상기 적외선 센서(530) 및 상기 선택 스위치(600)에서 입력되는 각각의 신호에 대한 파라미터(혹은 제어 프로그램) 값 중에서 상기 입력 유니트(710)로부터 입력되는 신호들과 관련된 지정 어드레스 값을 갖는 제어 프로그램을 리드(Read)/라이트(Write) 하여 출력 유니트(730)로 출력하게 된다. 또한, 상기 출력 유니트(730)로 출력된 신호에 따라 상기 전해조 모듈(200)과 상기 워터펌프(400)를 구동 제어시켜 상기 손 소독장치(500)의 분사노즐(520)에서 전해살균수가 스프레이 방식으로 분사되도록 하는 본 발명의 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기의 제어 알고리즘이다.

한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기는, 입력 AC 220V, 출력 DC 5~24V인 전원공급기(800)가 더 포함된다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 전해살균수 손 소독기에 대한 작용효과를 설명한다.

본 발명에 의하면, 전해살균수 손 소독기는 염소(Chlorine, Cl) 성분이 잔류하는 시울시 수돗물의 염소성분 기준인 0.2~0.5mg/ℓ를 유지하도록 순도 98%~99%의 차아염소산(HOCI) 및 차아염소산나트륨(NaClO)을 첨가한 후 전기분해로 친환경 중성 전해살균수를 제조하도록 하는 전해조 모듈(200)과, 상기 전해조 모듈에서 생성된 전해살균수를 수위 레벨 센서(310)에 의해 일정량이 유지되도록 저장하는 저수조(300)와, 저수조에 저장된 전해살균수를 손 소독장치로부터 감지된 정보에 따라 펌핑(Pumping)하기 위한 워터펌프(400)와, 인체의 적외선 감지 및 분사조절에 따라 일정량의 전해살균수를 스프레이 방식으로 분사되도록 하는 손 소독장치(500)와, 사용자가 상기 전해조 모듈의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 선택하도록 하는 선택 스위치(600) 및 상기 저수조의 수위 레벨 정보에 따라 상기 전해조 모듈로 공급되는 전원을 단속 제어하고, 상기 손 소독장치의 적외선 감지 및 분사조절 정보에 따라 상기 워터펌프의 속도를 제어시키며, 상기 선택 스위치의 입력 정보에 따라 상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1~No3)를 단속 제어하도록 하는 PLC 유니트를 갖는 제어기(700)를 구성함으로써, 사용자가 실시간으로 오염된 손을 용이하게 소독할 수 있는 독특한 특징이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 수돗물
200 : 전해조 모듈
210 : 4극 전해조 220 : 5극 전해조
230 : 제1 솔레노이드 밸브 240 : 제2 솔레노이드 밸브
300 : 저수조 310 : 수위 레벨 센서
400 : 워터펌프
500 : 손 소독장치 510 : 분사조절기
520 : 분사노즐 530 : 적외선 센서
600 : 선택 스위치
700 : 제어기 710 : 입력 유니트
720 : CPU 유니트 721 : CPU
722 : 메모리(ROM) 730 : 출력 유니트
800 : 전원공급기

Claims

수돗물(100)에 잔류하는 염소(Chlorine, Cl) 성분을 이용한 손 소독기에 있어서,
상기 소독기는 수돗물에 잔류하는 염소가 0.2~0.5mg/ℓ를 유지하도록 미량의 첨가물을 첨가한 후 전기분해로 친환경 중성 전해살균수를 제조하도록 하는 전해조 모듈(200)과;
상기 전해조 모듈에서 제조된 전해살균수를 공급받아 수위 레벨 센서(310)에 의해 탱크에 일정량이 유지되도록 저장하는 저수조(300)와;
상기 저수조에 저장된 전해살균수를 손 소독장치로부터 감지된 정보에 따라 펌핑(Pumping)하기 위한 DC 저전압으로 구동되는 워터펌프(400)와;
상기 워터펌프에서 펌핑되는 전해살균수를 적외선 감지 신호 및 볼륨저항(Volume resistor) 값을 갖는 분사조절에 따라 일정량의 소독액이 스프레이 방식으로 분사되도록 하는 손 소독장치(500)와;
상기 손 소독장치의 일측에 장착되며, 사용자가 상기 전해조 모듈의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 선택하도록 하는 선택 스위치(600)와;
상기 저수조의 수위레벨 정보에 따라 상기 전해조 모듈의 솔레노이드 밸브 및 파워 S/W로 공급되는 전원을 단속 제어하여 개폐시키고, 상기 손 소독장치의 적외선 감지 신호 및 분사조절의 볼륨저항 값에 따라 상기 워터펌프의 속도를 제어시키며, 상기 선택 스위치의 입력 정보에 따라 상기 전해조 모듈의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 단속 제어하도록 하는 PLC 유니트를 갖는 제어기(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기.
제1항에 있어서,
상기 손 소독장치(500)는,
상기 워터펌프로부터 공급되는 전해살균수의 분사량을 조절하고 단속하기 위한 볼륨저항(Volume resistor) 방식의 분사조절기(510)와 상기 분사조절기를 경유한 전해살균수를 분사하기 위한 분사노즐(520) 및 인체의 손에서 발생되는 미량의 적외선을 감지하는 적외선 센서(530)를 구비하여 상기 볼륨저항 값과 적외선 감지 신호를 제어기(700)로 전송하며, 상기 제어기의 제어명령에 의해 상기 분사조절기 및 분사노즐을 통해 일정액의 전해살균수가 스프레이 방식으로 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기.
제2항에 있어서,
상기 볼륨저항(Volume Resistor) 방식의 분사조절기(510)는,
사용자가 수동으로 저항값을 최소값에서 최대값까지 볼륨 방식으로 조절하여 상기 제어기(700)로 전송되며, 상기 제어기에서는 조절된 볼륨저항 값에 대한 워터펌프(400)로 공급되는 DC 5~24V의 전압값을 제어하여 상기 워터펌프의 회전속도를 제어하여 분사노즐(520)로 분사되는 전해살균수의 분사량이 조절되는 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기.
제1항에 있어서,
상기 미량의 첨가물은,
순도 98%~99%의 차아염소산(HOCI) 및 차아염소산나트륨(NaClO)인 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기.
제1항에 있어서,
상기 PLC(Programable Logic Control) 유니트는,
상기 저수조(300)에 내장된 수위 레벨 센서(310)로부터 입력되는 신호와
상기 손 소독장치(500)를 통해 인체의 손에서 발생되는 미량의 적외선을 감지하는 적외선 센서(530)로부터 입력되는 신호와
상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 사용자가 선택하도록 하는 선택 스위치(600)에서 입력되는 신호를,
입력 유니트(710)에서 각각 입력받아 CPU 유니트(720)의 CPU(721)로 보내고,
상기 CPU는 상기 입력 Unit로부터 전송되는 신호들을 순차적으로 확인한 후, 메모리(ROM,722)에 저장된 상기 수위 레벨 센서(310)와 상기 적외선 센서(530) 및 상기 선택 스위치(600)에서 입력되는 각각의 신호에 대한 파라미터(혹은 제어 프로그램) 값 중에서 상기 입력 유니트로부터 입력되는 신호들과 관련된 지정 어드레스 값을 갖는 제어 프로그램을 리드(Read)/라이트(Write) 하여 출력 유니트(730)로 출력시켜
상기 전해조 모듈(200)과 상기 워터펌프(400)를 구동 제어시켜 상기 손 소독장치(500)의 분사노즐(520)로 전해살균수가 분사되도록 제어 알고리즘을 갖는 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기.
제1항에 있어서,
상기 선택 스위치(600)는,
상기 제어기(700)와 연동하며, 상기 전해조 모듈(200)의 구동제어넘버(No1,No2,No3)를 사용자가 선택 가능하되,
상기 구동제어넘버 No1을 선택할 경우 제1 솔레노이드 밸브(230)와 파워 S/W를 단속하여 4극 전해조(210)에서 전해살균수를 제조하도록 하고,
상기 구동제어넘버 No2를 선택할 경우 제2 솔레노이드 밸브(240)와 파워 S/W를 단속하여 5극 전해조(220)에서 전해살균수를 제조하도록 하며,
상기 구동제어넘버 No3을 선택할 경우 제1/제2 솔레노이드 밸브(230,240)와 전해조 모듈의 파워 S/W를 동시에 단속하여 4극 전해조(210)와 5극 전해조(220) 모두에서 전해살균수를 제조할 수 있도록
상기 제어기(700)로 상기 전해조의 구동제어넘버 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기.
제1항에 있어서,
상기 전해살균수 손 소독기는, 입력 AC 220V, 출력 DC 5~24V인 전원공급기(800)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전해살균수 손 소독기.