KR20180065696A - 살균전극 교환주기 판단 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 살균전극 교환주기 판단 장치는, 하나 이상의 살균전극을 포함하며, 인가되는 전원에 의해 전기적 살균을 수행하는 살균부; 원수 전도도를 측정하는 전도도 센서; 상기 살균전극의 저항을 측정하는 저항 측정부; 및 상기 전도도 센서 및 상기 저항 측정부로부터 각각 전달받은 원수 전도도 및 저항값을 기초로 상기 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

살균전극 교환주기 판단 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD OF DETERMINING EXCHANGE PERIOD OF STERILIZATION ELECTRODE}

본 발명은 살균전극 교환주기 판단 장치 및 방법에 관한 것이다.

정수기 등과 같은 수처리 장치는, 장치내의 유로 또는 정수 저장 공간에서의 세균 번식에 의한 오염 등을 방지하기 위해 살균전극을 이용하여 살균을 수행할 수 있다.

그러나, 이러한 살균전극은 작동 시간이 누적됨에 따라 전극 표면에 스케일이 형성되어 잔류염소 생성효율이 낮아지고, 이로 인해 살균 성능이 저하된다.

살균전극 표면에 스케일이 생성되면 산 세척을 통해 제거하거나 살균전극을 교체해 주어야 한다.

살균전극의 세척주기 또는 교체주기를 정확하게 판단하기 위해서는 장치 내에 잔류염소 측정기를 구비하여야 하나, 이는 비용적인 문제로 인해 현실적으로 적용이 불가능하다.

이와 관련하여, 하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 살균용 전극 및 이를 이용한 수처리 방법을 개시하고 있다.

한국공개특허 제10-2013-0115637호 (공개일: 2013.10.22.)

따라서, 당해 기술분야에서는 보다 효율적으로 살균전극의 교환주기를 판단하기 위한 방안이 요구되고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 살균전극 교환주기 판단 장치를 제공한다. 상기 살균전극 교환주기 판단 장치는, 하나 이상의 살균전극을 포함하며, 인가되는 전원에 의해 전기적 살균을 수행하는 살균부; 원수 전도도를 측정하는 전도도 센서; 상기 살균전극의 저항을 측정하는 저항 측정부; 및 상기 전도도 센서 및 상기 저항 측정부로부터 각각 전달받은 원수 전도도 및 저항값을 기초로 상기 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예는 살균전극 교환주기 판단 방법을 제공한다. 상기 살균전극 교환주기 판단 방법은, 원수 전도도 및 살균전극의 저항을 측정하는 단계; 상기 원수 전도도 및 저항을 기초로 저항 인덱스를 계산하는 단계; 계산된 저항 인덱스를 상기 살균전극의 최초 탑재시에 계산된 초기 저항 인덱스와 대비하는 단계; 및 상기 계산된 저항 인덱스가 상기 초기 저항 인덱스 대비 기 설정된 비율 이상으로 상승하면, 상기 살균전극의 교환주기가 도래한 것으로 판단하는 단계를 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 의하면, 살균전극의 저항과 원수 전도도를 기초로 살균전극의 교환 주기를 판단하여 알려줌으로써, 살균전극에 의한 살균 성능 저하를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균전극 교환주기 판단 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균전극 교환주기 판단 방법의 흐름도이다.
도 3은 살균전극의 작동 시간에 따른 살균전극의 저항과 살균 성능의 변화를 나타내는 그래프이다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균전극 교환주기 판단 장치의 구성 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균전극 교환주기 판단 장치(100)는 살균부(110), 전도도 센서(120), 저항 측정부(130), 제어부(140) 및 알림부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

살균부(110)는 하나 이상의 살균전극을 포함하여 구성되며, 인가되는 전원에 의해 전기적 살균을 수행하기 위한 것이다.

살균부(110)는 공급되는 물에 전기적 살균을 수행하여 살균수를 공급할 수 있다.

살균전극을 이용하여 전기적 살균을 수행하는 방법은 통상의 기술자에게 알려진 기술인 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 도 1에서는 살균전극 교환주기 판단 장치(100)가 살균부(110)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 1에 도시된 살균전극 교환주기 판단 장치(100)가 정수기 등의 수처리 장치에 탑재될 경우, 해당 수처리 장치에 구비된 살균전극이 살균부(110)를 대체할 수 있다. 이 경우, 살균전극 교환주기 판단 장치(100)는 살균부(110)를 제외한 나머지 구성만으로 이루어지고, 수처리 장치에 구비된 살균전극의 교환주기를 판단할 수 있다.

전도도 센서(120)는 공급되는 물의 전도도를 측정하기 위한 것으로, 통상의 기술자에게 알려진 다양한 전도도 센서에 의해 구현될 수 있다.

전도도 센서(120)는 공급되는 물의 전도도, 즉 원수 전도도를 측정하여 측정값을 제어부(140)로 전달할 수 있다.

저항 측정부(130)는 살균부(110)의 저항을 측정하기 위한 것으로, 통상의 기술자에게 알려진 저항 측정기로 구현되거나, 전압계 및 전류계에 의해 각각 측정된 값을 이용하여 저항을 계산하도록 구현될 수 있다.

저항 측정부(130)는 살균부(110)를 구성하는 살균전극의 저항을 측정하고, 측정값을 제어부(140)로 전달할 수 있다.

제어부(140)는 전도도 센서(120) 및 저항 측정부(130)로부터 각각 전달받은 원수 전도도 및 저항값을 기초로 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단하기 위한 것이다.

제어부(140)는 전달받은 원수 전도도 및 저항값을 곱하여 저항 인덱스(index)를 계산할 수 있다. 여기서, 저항 인덱스는 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단하기 위한 값이다.

보다 구체적으로 설명하면, 살균전극의 저항값은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

V = I(A) x R(Ω)

R(Ω) =　(1/σ) x (ℓ/A)

여기서, V는 전압, I는 전류(A), R은 저항(Ω), σ는 전기전도도(uS/cm), ℓ은 전극간 거리(㎝), 그리고 A는 단면적(㎠)을 나타내며, ℓ/A　을 셀상수라고 한다.

상술한 식에서 저항값 R은 용액의 전기 전도도와 셀상수에 의해 결정됨을 알 수 있다.

한편, 살균전극에 스케일이 형성되면 셀상수 값이 상승하게 되는데, 셀상수는 하기의 식으로 구할 수 있다.

셀상수 = R(Ω) x σ

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 셀상수를 저항 인덱스라 정의하고, 이를 기초로 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단한다.

상술한 바와 같이 살균전극의 저항은 원수 전도도에 따라서도 변할 수 있음을 고려하여 원수 전도도와 저항값을 모두 고려하여 저항 인덱스를 계산함으로써, 살균전극의 교환주기 도래 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있다.

제어부(140)는 살균전극의 최초 탑재시에 계산한 초기 저항 인덱스와 살균전극의 사용에 따라 주기적으로 계산한 저항 인덱스를 대비하여 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 계산된 저항 인덱스가 초기 저항 인덱스 대비 기 설정된 비율(예를 들어, 10% 내지 30%) 이상으로 상승하면 살균전극의 교환주기(또는 세척주기)가 도래한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(140)는 살균전극의 교환주기가 도래한 것으로 판단한 경우 후술하는 알림부(150)를 통해 알림을 출력할 수 있다.

제어부(140)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 이들의 조합일 수 있다.

알림부(150)는 제어부(140)에 의해 살균전극의 교환주기가 도래되었다고 판단된 경우 시각적 및/또는 청각적 알림을 출력하기 위한 것으로, LED, 부저 등으로 구현되거나, 통신 기능을 구비하여 사용자 또는 관리자의 단말로 해당 알림을 전송하도록 구현될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균전극 교환주기 판단 방법의 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 우선, 살균전극의 교환 주기를 판단하기 위해서 원수 전도도와 살균전극간 저항을 각각 측정한 후(S21, S22), 측정된 원수 전도도 및 저항을 기초로 저항 인덱스를 계산할 수 있다(S23).

이후, 계산한 저항 인덱스를 살균전극의 최초 탑재시에 계산된 초기 저항 인덱스와 대비하여, 계산된 저항 인덱스가 초기 저항 인덱스 대비 기 설정된 비율(예를 들어, 10% 내지 30%) 이상으로 상승하면(S24) 살균전극의 교환주기(또는 세척주기)가 도래한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 살균전극의 교환주기가 도래한 것으로 판단된 경우, 알림을 출력하여 사용자에 의한 살균전극의 교체 또는 세척을 유도할 수 있다(S25).

도 3은 살균전극의 작동 시간에 따른 살균전극의 저항과 살균 성능의 변화를 나타내는 그래프로서, 도 3의 (a)는 살균전극 작동 시간에 따른 MO 농도(즉, 살균 성능)와 저항의 변화를 나타내고, 도 3의 (b)는 살균전극 작동 시간에 따른 MO 농도와 저항 인덱스의 변화를 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 살균전극 작동 시간이 누적됨에 따라 전극 표면에 스케일이 형성되면 살균전극의 저항 및 저항 인덱스(네모로 도시됨)은 증가하고, MO 농도(마름모로 도시됨)는 떨어지게 된다.

상술한 본 발명의 실시예에서는 이와 같은 살균전극의 저항의 변화를 측정하여 스케일 형성에 따른 살균 성능 저하는 간접적으로 측정함으로써 살균전극 교환주기를 보다 쉽고 정확하게 판단할 수 있게 된다.

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.

100: 살균전극 교환주기 판단 장치
110: 살균부
120: 전도도 센서
130: 저항 측정부
140: 제어부
150: 알림부

Claims (7)

1. 하나 이상의 살균전극을 포함하며, 인가되는 전원에 의해 전기적 살균을 수행하는 살균부;
   원수 전도도를 측정하는 전도도 센서;
   상기 살균전극의 저항을 측정하는 저항 측정부; 및
   상기 전도도 센서 및 상기 저항 측정부로부터 각각 전달받은 원수 전도도 및 저항값을 기초로 상기 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 살균전극 교환주기 판단장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 원수 전도도 및 저항값을 곱하여 저항 인덱스를 계산하고, 계산된 상기 저항 인덱스와 상기 살균전극의 최초 탑재시에 계산한 초기 저항 인덱스를 대비하여 상기 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단하는 살균전극 교환주기 판단장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는 계산된 상기 저항 인덱스가 상기 초기 저항 인덱스 대비 기 설정된 비율 이상으로 상승하면 상기 살균전극의 교환주기가 도래한 것으로 판단하는 살균전극 교환주기 판단장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부에 의해 상기 살균전극의 교환주기가 도래되었다고 판단된 경우 시각적 또는 청각적 알림을 출력하는 알림부를 더 포함하는 살균전극 교환주기 판단장치.
   
5. 수처리 장치로 유입되는 원수의 전도도를 측정하는 전도도 센서;
   상기 수처리 장치에 구비된 살균전극의 저항을 측정하는 저항 측정부; 및
   상기 전도도 센서 및 상기 저항 측정부로부터 각각 전달받은 전도도 및 저항값을 기초로 상기 살균전극의 교환주기 도래 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 살균전극 교환주기 판단장치.
   
6. 원수 전도도 및 살균전극의 저항을 측정하는 단계;
   상기 원수 전도도 및 저항을 기초로 저항 인덱스를 계산하는 단계;
   계산된 저항 인덱스를 상기 살균전극의 최초 탑재시에 계산된 초기 저항 인덱스와 대비하는 단계; 및
   상기 계산된 저항 인덱스가 상기 초기 저항 인덱스 대비 기 설정된 비율 이상으로 상승하면, 상기 살균전극의 교환주기가 도래한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 살균전극 교환주기 판단 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 살균전극의 교환주기가 도래한 것으로 판단된 경우, 알림을 출력하는 단계를 더 포함하는 살균전극 교환주기 판단 방법.

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