KR20210068966A - 다면체 분사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다면체 분사 장치에 관한 것으로, 무격막의 복수의 전극을 이용하여 생성된 살균수를 미스트 방식으로 다면체에 분사하여 자동으로 살균, 세척 및 건조할 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 분사 장치는, 외부로부터의 물의 유입을 차단 또는 허용하는 솔레노이드 밸브(200); 미리 설정된 범위 이내의 객체의 접근을 감지하는 센서부(100); 전해질의 이온을 교환하는 격막 없이 인접하게 배치된 (+) 전극 및 (-) 전극을 포함하고, 상기 (+) 전극 및 (-) 전극을 통해 상기 솔레노이드 밸브(200)로 유입된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부(300); 상기 솔레노이드 밸브(200) 및 살균수 생성부(300)의 동작을 제어하는 제어부(500); 및 상기 살균수 생성부(300)에서 생성한 살균수를 외부로 분사하는 분사부(600);를 포함하되, 상기 상기 센서부(100)가 상기 객체의 접근을 감지하는 경우, 상기 제어부(500)는, 상기 솔레노이드 밸브(200)가 오픈(open)되어 상기 물을 유입하도록 제어하고, 상기 살균수 생성부(300)가 상기 유입된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하도록 제어하며, 상기 분사부는, 상기 객체의 내부 영역에 상기 살균수를 분사하기 위한 내부 분사부; 및 상기 객체의 외부 영역에 상기 살균수를 분사하기 위한 외부 분사부; 를 포함할 수 있다.

Description

다면체 분사 장치 {Spray device for polyhedron object}

본 발명은 다면체 분사 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 무격막의 복수의 전극을 이용하여 생성된 살균수를 다면체에 분사하여 자동으로 살균, 세척 및 건조할 수 있는 장치에 관한 것이다.

컵은 물이나 음료를 마시기 위하여 사용하는 것으로 가정에서 소량을 사용하는 경우에는 손잡이를 구비한 컵을 사용할 경우가 많으며 설거지하는 수가 많지 않아 큰 어려움은 없으나 사용 수량이 많은 식당이나 배식실의 경우 많은 수량의 컵의 세척에 어려움이 발생할 수밖에 없다.

커피를 포함하는 음료의 자동판매기에 주로 사용하는 종이컵을 정수기 옆에 배치하여 사용하는 경우도 많으나 재활용되지 않는 종이컵의 경우 자원의 낭비와 함께 종이컵을 생산하기 위하여 사라지는 산림은 지구온난화의 주요 원인 중 하나로 일회용 종이컵의 사용을 제한하는 움직임을 보이고 있다.

이에 컵만을 자동으로 세척하는 전용 세척기가 많이 개발되어 사용되고 있으며 가장 많이 사용되는 종류의 컵의 형상은 하부로 갈수록 단면이 작아지는 단순한 형상으로 스테인리스 또는 합성수지로 만들어진다.

이때 세척을 위하여 물을 분사하는 것은 당연한 구성이지만 분사된 물이 빨리 빠지도록 하기 위해서 대부분의 컵 세척장치의 경우 컵을 옆으로 뉘어 이동하면서 세척과정이 이루어지며 이후 건조와 살균도 동일한 상태에서 이루어지는 것이 일반적이었다.

하지만 컵을 옆으로 뉘어 이동하고 세척과 건조 및 살균과정을 거치는 과정에서 바닥면과 닿는 면은 컵이 굴러간다고 하더라도 부분적으로 세척이나 살균이 미흡한 부분이 발생할 수 있으며, 세척 후 컵의 내측면을 하향 경사지도록 하더라도 물 빠짐이 완전히 이루어지지 않은 상태에서 송풍에 의한 건조과정에서 이물질이 침입할 우려가 발생하게 된다.

대한민국 특허청 등록특허 제10-1338469호 대한민국 특허청 등록특허 제 10-0402160호

본 발명의 목적은 다면체 분사 장치를 사용자에게 제공하는 것이다.

구체적으로 본 발명의 목적은, 무격막의 복수의 전극을 이용하여 생성된 살균수를 다면체에 분사하여 자동으로 살균, 세척 및 건조할 수 있는 장치를 사용자에게 제공하는 것이다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 분사 장치는, 외부로부터의 물의 유입을 차단 또는 허용하는 솔레노이드 밸브(200); 미리 설정된 범위 이내의 객체의 접근을 감지하는 센서부(100); 전해질의 이온을 교환하는 격막 없이 인접하게 배치된 (+) 전극 및 (-) 전극을 포함하고, 상기 (+) 전극 및 (-) 전극을 통해 상기 솔레노이드 밸브(200)로 유입된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부(300); 상기 솔레노이드 밸브(200) 및 살균수 생성부(300)의 동작을 제어하는 제어부(500); 및 상기 살균수 생성부(300)에서 생성한 살균수를 외부로 분사하는 분사부(600);를 포함하되, 상기 상기 센서부(100)가 상기 객체의 접근을 감지하는 경우, 상기 제어부(500)는, 상기 솔레노이드 밸브(200)가 오픈(open)되어 상기 물을 유입하도록 제어하고, 상기 살균수 생성부(300)가 상기 유입된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하도록 제어하며, 상기 분사부는, 상기 객체의 내부 영역에 상기 살균수를 분사하기 위한 내부 분사부; 및 상기 객체의 외부 영역에 상기 살균수를 분사하기 위한 외부 분사부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 내부 분사부는, 복수의 홀을 구비한 캡의 형태로 미리 지정된 높이보다 낮게 상기 분사부의 중앙에 배치되고, 상기 복수의 홀을 통해 분사된 살균수는, 상기 객체의 내부 영역의 전체에 랜덤(random)하게 뿌려질 수 있다.

또한, 상기 외부 분사부는 복수이고, 상기 복수의 외부 분사부는 상기 내부 분사부와 미리 지정된 거리만큼 이격되어 배치되며, 상기 객체의 외부 영역은 복수의 영역으로 구분되고, 상기 복수의 외부 분사부 각각은, 지정된 상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 살균수를 분사할 수 있다.

또한, 상기 분사부는, 상기 객체의 내부 영역에 에어(air)를 분사하기 위한 에어 분사부;를 더 포함하고, 상기 내부 분사부 및 상기 외부 분사부의 동작이 종료되는 경우, 상기 에어 분사부에서 분사된 에어에 의해, 상기 객체의 내부는 건조될 수 있다.

또한, 상기 내부 분사부와 이격된 영역에 배치된 복수의 거치부;를 포함하고, 상기 객체가 상기 복수의 거치부 상에 서포트(support) 됨으로써, 상기 객체는 상기 내부 분사부와 미리 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.

또한, 상기 살균수 생성부(300)의 내부에는 상기 유입된 물이 지나가면서 전기분해되기 위한 유로(2000)를 더 포함하고, 상기 유로(2000)는 상기 살균수 생성부(300)의 내부에서 적어도 일부 굽어진 형태로 배치되며, 상기 적어도 일부 굽어진 유로(2000)를 상기 유입된 물이 지나가면서 전기분해됨으로써, 상기 상기 (+) 전극 및 (-) 전극과의 평균 접촉량이 증가하여 상기 살균수의 생성률이 증가할 수 있다.

또한, 상기 살균수 생성부(300)와 상기 분사부(600) 사이에는, 상기 살균수 생성부(300)에서 생성한 살균수가 유입되는 살균수 유입부(910); 외부로부터 기체가 유입되기 위한 기체 유입부(920); 및 상기 살균수 유입부(910)를 통해 유입된 살균수와 상기 기체 유입부(920)를 통해 유입된 기체가 혼합되고, 상기 기체 혼합 액체를 상기 외부로 분사하는 출력부(940);를 포함하고, 상기 외부로 분사되는 기체 혼합 액체는 맥동 현상을 수반하며 배출될 수 있다.

본 발명은 다면체 분사 장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로 본 발명은, 무격막의 복수의 전극을 이용하여 생성된 살균수를 다면체에 분사하여 자동으로 살균, 세척 및 건조할 수 있는 시스템을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 세척시 발생되는 사각 지대를 없어고, 컵 내부의 전체 영역과 컵 외부의 영역을 세척하고, 건조할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 컵의 세척이 완료되는 경우, 에어 분사부를 통해 공급되는 에어를 통해, 손쉽게 컵의 내부 공간을 건조시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 텀블러의 뚜껑을 손쉽게 세척 및 건조할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 비접촉식 센서를 이용하여 살균수를 자동으로 사용자에게 제공할 수 있는 수처리 장치를 제공하고, 유로형 전기분해 살균모듈을 통해 살균수 변환 효율을 높이는 수처리 장치를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치의 블록구성도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치의 살균수를 제공하는 수처리 장치에 적용되는 솔레노이드 밸브, 살균수 생성부, 제어부 등의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치를 통해 살균수가 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명과 관련하여, 맥동 현상을 유도하기 위해, 다면체 분사 장치에 적용되는 혼합부의 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 6 내지 도 7b는 본 발명이 제안하는 혼합부 구조를 기초로 맥동 현상이 유도되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명과 관련하여, 내부 분사부, 외부 분사부, 에어 분사부 및 거치부의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명과 관련하여, 내부 분사부, 외부 분사부, 에어 분사부의 구체적인 세척 및 건조 동작 설명을 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 거치부를 통해, 텀블러 뚜껑을 세척하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 에어 분사부와 관련하여, 싸이클론 구조를 적용하여 건조 효과를 극대화하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

종래기술 및 종래기술의 문제점

신종 인플루엔자(H1N1) 메르스(MERS)의 전염 및 확산이 전 세계적으로 발생하고 있는 가운데 국내에도 최근 발표된 인플루엔자 표본 감시 결과 인플루엔자 바이러스가 증가하고 있어 질병 관리본부는 신종 인플루엔자 유행주의보를 전국에 발령하고 주의를 당부하고 우선 접종대상자의 예방접종 권고와 개인 컵을 깨끗하게 0씻기 등 개인 위생 관리에 철저히 임하도록 발표하였다.

최근에 보도된 기사에 따르면 인천지역에서 전염성이 매우 높은 수인성 질환과 식중독이 해마다 즐고 있지만 원인을 찾지 못하고 있다.

이러한 질병은 오염된 물과 음식을 섭취하는 과정에서 미생물과 바이러스에 감염돼 구토, 설사, 발열 등의 증상을 보이는 질병이다.

대표적인 식중독균으로 노로 바이러스와 병원성 대장균 등이 있으며, 최근 기후와 환경요인의 변화 등으로 발생률이 점점 높아지고 있는 추세이다.

세계적으로 해마다 발생되는 세균과 바이러스에 의해 동시 다발적인 전염병이 발생하나 이에 대한 뚜렷한 예방책이 없으며 유일한 예방책으로 제시되고 있는 것이 개인위생(손씻기, 컵씻기 등)으로 약 90%의 예방적 효과를 기대하고 있는 실정이다.

개인위생(손씻기, 컵씻기 등)을 위해 이용되는 수돗물은 수도관을 통해 각 가정으로 공급되기 전에 일반적으로 항균/살균 처리 등의 전처리 작업을 거치게 되나, 노후된 상수도 관을 통해 이송되는 과정에서 불가피하게 세균이 증식되는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 현재 국내에서의 수돗물의 공급 비율은 60%에 불과한 것으로 알려져 있으며, 따라서 40%에 달하는 가정에서는 항균/살균 처리가 되지 않은 지하수를 공급받고 있는 실정이다.

대한민국 특허청 등록특허 제 10-0402160호를 참조하면 종래의 컵자동 세척장치가 설명되어 있다.

대한민국 특허청 등록특허 제 10-0402160호의 문헌을 참조하면, 종래발명은 급수대의 외측에 컵자동 세척장치가 급수대를 감싸는 형태로 설치되어 사용자가 컵 자동세척장치의 일측에서 세척된 컵을 집어서 급수대에서 물을 받아 마신 뒤에 컵 자동세척장치의 타측에 사용을 마친 컵을 내려놓으면, 그 컵이 자동으로 세척되면서 컵을 사용할 수 있는 초기 위치로 이동하여 대기함으로써, 다수의 컵이 급수대 주위를 연속적으로 회전하면서 세척되고 사용하는 과정을 반복하여 소량의 컵을 신속하고 깨끗하게 세척하면서 다수인에게 물을 공급할 수 있도록 하고 있다.

이와 같은 종래발명은, 세척장치부의 양측에 컵공급 컨베이어와 컵배출 컨베이어가 각각 설치되고, 컵을 세척하고 헹구며 건조시키는 세척유닛이 제자리에서 동작하는 상태에서 컵공급 컨베이어 실려오는 컵을 컵홀더로 1개씩 홀딩하여 세척유닛측으로 이동시켜서 컵을 세척하도록 구성하였다.

따라서, 종래발명은 부피가 커지게 되어 설치면적을 많이 차지할 뿐만 아니라 제작비용이 상승되는 문제와, 1개씩의 컵을 개별적으로 홀딩시켜서 세척장치부 측으로 이동시켜서 세척하는 장치부의 구조가 복잡해지고 그 장치부를 제어하는데 어려움이 있는 등의 문제가 있었다.

특히, 종래기술에 따르면, 세척시 발생되는 사각 지대가 필수적으로 발생되고, 컵 내부의 전체 영역과 컵 외부의 영역을 세척 및 살균할 수 없으며, 건조를 하기 위해 별도의 동작이 필요하다는 문제점이 있었다.

또한, 텀블러의 뚜껑 등과 같이, 높이가 낮은 객체에 대해 세척을 수행하는 것은 현실적으로 불가능하다는 문제점도 존재하였다.

따라서 본 발명의 목적은 다면체 분사 장치를 사용자에게 제공하는 것으로, 무격막의 복수의 전극을 이용하여 생성된 살균수를 다면체에 분사하여 자동으로 살균, 세척 및 건조할 수 있는 장치를 사용자에게 제공하고자 한다.

다면체 분사 장치의 블록구성도

도 1은 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치의 블록구성도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치(10)는 센서부(100), 솔레노이드 밸브(200), 살균수 생성부(300), 인터페이스부(400), 제어부(500), 분사부(600), 전원공급부(700), 조절부(800), 혼합부(900) 및 케이스(950)을 포함할 수 있다.

먼저, 센서부(100)는 다면체 분사 장치(10)의 개폐 상태, 다면체 분사 장치(10)의 위치, 사용자 접촉 유무, 다면체 분사 장치(10)의 방위, 다면체 분사 장치(10)의 가속/감속 등과 같이 다면체 분사 장치(10)의 현 상태를 감지하여 다면체 분사 장치(10)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

예를 들어 근접 센서가 다면체 분사 장치(10)에 근접한 사용자의 신체를 센싱할 수 있다.

또한, 전원 공급부(700)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(400)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다.

전술한 것과 같이, 센서부(100)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다.

상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 디스플레이부(미도시) 상에 출력될 수 있다.

도 1에 도시하지는 않았지만 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치(10)는 디스플레이부를 더 포함할 수도 있다.

디스플레이부는 다면체 분사 장치(10)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.

디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다.

센서부(100)의 일례로서, 디스플레이부와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 이용될 수 있고, 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(500)로 전송한다. 이로써, 제어부(500)는 디스플레이부의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

또한, 센서부(100)의 일례인 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 다면체 분사 장치(10)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

즉, 본 발명은 적외선 센서를 이용하여 수전 손잡이에 의한 접촉성 감염을 예방하고, 살균수를 이용함으로써 수배관을 통한 전염원 차단과 사용자의 컵 살균 세정이 가능한 효과를 제공할 수 있다.

다음으로, 솔레노이드 밸브(200)는 제어부(500)로부터의 전류 공급 여부에 따라 개별적으로 개방 또는 차단됨으로써, 살균수 생성부(300)에 의한 살균수 공급 모드가 실행되도록 할 수 있다.

또한, 살균수 생성부(300)는 무격막의 복수의 전극을 포함한다.

예를 들어, 무격막의 2개의 (+) 전극과 (-) 전극을 포함할 수 있다.

단, 본 발명의 내용이 2개의 전극으로 제한되는 것은 아니고 무격막의 한쌍의 (+) 전극과 (-) 전극을 포함하는 경우에는 더 많은 개수의 전극이 포함될 수 있다.

이때, 살균수 생성부(300) 내에 배치된 적어도 2개의 전극 사이에는 격막이 존재하지 않고, 무격막 환경에서 원수에 존재하는 미량의 물속 미네랄과 잔류염소가 전해질 역할을 하므로 전극의 소재에 따라 고효율의 전해 살균수를 얻을 수 있다.

살균수 생성부(300)를 통한 살균수 생성과정에 대해서는 도 4를 참조하여 구체적으로 후술한다.

또한, 인터페이스부(400)는 다면체 분사 장치(10)에 연결되는 모든 외부기구 및 장치와의 통로 역할을 한다.

인터페이스부(400)는 외부 장치와 연결되는 구조를 제공하거나 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 다면체 분사 장치(10) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 다면체 분사 장치(10) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.

예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(400)에 포함될 수 있다.

상기 인터페이스부는 다면체 분사 장치(10)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 다면체 분사 장치(10)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 다면체 분사 장치(10)로 전달되는 통로가 될 수 있다.

상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 다면체 분사 장치(10)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

또한, 제어부(500)는 센서부(100)를 통해 감지되는 신호에 기초하여 솔레노이드 밸브(200), 살균수 생성부(300), 전원공급부(700) 및 분사부(600)의 동작을 제어한다.

제어부(controller, 500)는 통상적으로 다면체 분사 장치(10)의 전반적인 동작을 제어한다.

여기에 설명되는 제어부(500)는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 제어부(500)는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

제어부(500)는 소프트웨어적인 구현에 의하면, 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다.

또한, 전원 공급부(700)는 제어부(500)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

또한, 분사부(600)는 살균수를 사용자에게 공급할 수 있다.

분사부(600)의 구체적인 구조 등에 대해서는 도 8a 내지 8d를 참조하여 후술한다.

또한, 조절부(800)는 사용자가 다면체 분사 장치(10)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다.

조절부(800)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 사용자 조절부(800)는 온수와 냉수의 공급을 조절하는 용도로 이용될 수도 있다.

또한, 조절부(800)는 일반 수돗물이 유입되는 구성으로 이용될 수 있다.

조절부(800)로 유입된 수돗물은 조절부(800)를 통해 다른 구성으로 제공되는 것이 가능하다.

또한, 혼합부(900)는 복수의 기체를 선택적으로 살균수 혼합시켜 컵을 세정하기 위한 공간으로 공급하게 된다.

이에 대한 구조 및 효과는 도 5 내지 도 7b 등을 이용하여 구체적으로 후술한다.

마지막으로, 케이스(950)는 전술한 센서부(100), 솔레노이드 밸브(200), 살균수 생성부(300), 인터페이스부(400), 제어부(500), 분사부(600), 전원공급부(700), 조절부(800), 혼합부(900)을 수용하는 하우징이다.

한편, 도시하시는 않았지만 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치(10)는 외부와 데이터를 송수실할 수 있는 무선통신부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

여기서 무선통신부의 통신 기술에 이용되는 통신은 원거리 무선통신과 근거리 무선통신이 포함될 수 있다.

상기 근거리 통신은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 기술 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.

또한, 원거리 무선 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기술 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.

다면체 분사 장치

한편, 도 2는 본 발명이 제안하는 다면체 분사 장치의 구체적인 일례를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 상측에 살균수를 외부로 배출하는 분사부(600)가 도시되고, 사용자가 인접하게 위치한 것을 감지하는 센서부(미도시)가 도시되어 있다.

설명의 편의를 위해, 본 명세서에서 적용되는 센서부(100)는 근접 센서인 것으로 가정하나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 근접 센서는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 이용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 분사부(600)는 내부 분사부(610), 외부 분사부(620), 에어 분사부(630) 및 거치부(640)를 포함할 수 있다.

내부 분사부(610)는 배치된 컵의 내부에 살균수를 분사하여 세정 및 살균하기 위한 구조물이고, 외부 분사부(620)는 배치된 컵의 외부의 적어도 일부 영역에 살균수를 분사하여 세정 및 살균하기 위한 구조물이다.

이때, 외부 분사부(620)는 도 2에 도시된 것과 같이 복수로 구비될 수 있다.

또한, 에어 분사부(630)는 내부 분사부(610) 및 외부 분사부(620)를 통해 컵의 세척 및 살균이 완료된 경우, 에어를 컵 내부에 분사하여 건조시키는 기능을 제공한다.

또한, 거치부(640)는 텀블러의 뚜껑 등과 같이, 높이가 낮은 객체의 경우, 장치에 배치하면 내부 분사부(610)와의 이격거리가 너무 가까워 실질적으로 세척 및 살균이 수행될 수 없는바 내부 분사부(610), 외부 분사부(620) 등과의 일정한 거리를 유지하여 배치되기 위해 해당 객체를 거치하는 기능을 제공한다.

다음으로, 도 2의 중간에는 솔레노이드 밸브(200), 살균수 생성부(300), 인터페이스부(400), 전원공급부(700) 및 제어부(500)가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 제어부(500)는 중간의 콘트롤 박스의 표면에 배치된 것으로 도시되어 있으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 제어부(500)의 위치는 변경될 수 있다.

또한, 상기에서는 센서부(100)가 분사부(600)의 상단에 배치된 것으로 가정하여 설명하였으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고, 센서부(100)는 수처리 장치(10)의 중간 파트 또는 하단 파트에 배치될 수도 있다.

다면체 분사 장치를 통한 살균수의 제공

도 3은 본 발명이 제안하는 다면체 분사장치에 적용되는 솔레노이드 밸브, 살균수 생성부, 제어부 등의 구체적인 일례를 도시한 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 솔레노이드 밸브(200)가 도시되어 있다

솔레노이드 밸브(200)는 제어부(500)로부터의 전류 공급 여부에 따라 개별적으로 개방 또는 차단됨으로써, 살균수 생성부(300)에 의한 살균수 공급 모드가 실행되도록 할 수 있다.

또한, 살균수 생성부(300)는 무격막의 복수의 전극을 이용하여 전해 살균수를 생성한다.

도 4는 본 발명이 제안하는 다면체 분사장치를 통해 살균수가 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 통해, 물의 전기분해 및 살균수를 생성하는 과정에 대해 설명한다.

일반적으로 이온수기는 이온수 생성기 또는 환원수기라 부르고 있으며 이온수기는 정수기와 전해조를 구비하여 산성 이온수와 알칼리 이온수가 전기분해에 의해 생성된다.

이렇게 생성된 알칼리 이온수는 주로 음료용으로 사용되고, 산성 이온수는 피부 미용수 또는 소독수, 세척수로 사용된다.

하지만 대부분의 식음용 알칼리수를 생성하는 과정에서 함께 생산되는 산성수는 폐수되는 실정이다.

또한 소독수, 세척수 등으로 사용하기 위해서 일반적인 이온수기에서 생성되는 산성수는 그 살균력이 낮고, 일반적인 알칼리 이온수기에서 생성되는 산성수는 일반 정수를 전기분해하여 양극방에서 생성되는 이온수로 pH농도가 약 4.0 ~ 6.5 사이로 생성된다.

한편, 강산성 이온수는 일반 알칼리 이온수기에서 생산하는 과정이 동일하지만 희석소금용액(0.2%이하)를 정량펌프를 통해 공급하여 전기분해 과정을 거치면 강한 살균력을 갖는 강산성 차아염소산수가 생성된다.

이에 강한 살균력을 갖는 강산성 차아염소산수를 생성하기 위해서는 상기와 같이 별도의 용매(NaCl 또는 HCl 등)를 혼합한 정수에 전기분해하여 강산성 또는 강알칼리성 이온수를 생성하기 위하여 많은 개발이 이루어지고 있는 바, 현재 동일한 전해조에서 알칼리수와 강산성수가 생성되는 이온수기가 개발되고 있으나 강산성수 생성 후 알칼리수 생성 사용 시 사용자에게 냄새를 유발하는 한편 음용하였을 경우 인체에 무해하다는 검증 결과가 없는 실정이다.

도 4를 참조하면, 격막을 기준으로 (+)극과 (-)극이 존재하고 전해질에서 음이온은 (+)극으로 이동하고, 양이온은 (-)극으로 이동함으로써, 가수분해가 수행된다.

또한, 수돗물을 전해질로 하여 음이온으로 분류되는 요소들이 (+)극으로 이동하고, 양이온으로 분류되는 요소들이 (-)극으로 이동하게 된다.

결국 (+)극에서는 산성 이온수가 생성되어 출력가능하고, (-)극에서는 알칼리 이온수가 생성되어 출력 가능하다.

한편, 격막을 이용하지 않는 전기분해를 무격막전기분해이라고 한다.

즉, 무격막전기분해는 (+)전극과 (-)전극의 사이에 격막을 사용하지 않는 전기분해를 의미하고, 작은 힘으로 전기분해를 하므로 전기의 저항이 작아서 유격막보다 약한 열이 발생된다.

유격막은 격막을 이용하는 것으로 (+)전극과 (-)전극의 사이에 이온만 통과되고 물은 통과하지 않게 하기 위해 격막을 사용하는 방식이다.

유격막전기분해는 무격막전기분해에 비해 단위시간당 최대의 효율을 얻게 되고, 격막이 있는 이유는 ph를 원하는 수치에 매핑하기 위함이다.

무격막은 양쪽 전극에 물의 흐름이 없게 되므로 전기의 힘이 많이 필요하므로 열이 발생되고, 결국 전기의 저항이 그만큼 크다는 것을 의미한다.

단, 무격막방식이라도 가동 시간이 길어지면 유격막방식과 마찬가지 현상이 발생할 수 있다.

유격막 방식의 경우 (-)극쪽, 즉 알칼리 이온수가 생성되는 쪽의 극실에 미량의 잔류물들이 남는데 이것은 전기분해 하면서 (-)전극 쪽에 있는 백금족 금속 이온들이 떨어져 나오게 된다.

이것을 지속적으로 농축을 시키게 되면 육안으로 보이는 정도의 불순물이 형성된다.

이온수기의 경우 한쪽의 극성만 쓰게 되면 어느 순간 스케일이 과도하게 전극의 표면에 끼게 되어 급격한 효율의 감소현상이 나타나게 되므로 이러한 현상을 방지하기 위하여 일정 단위 시간별로 아주 짧은 순간 동안에 전기의 극성을 바꿔서 스케일을 인위적으로 떨어지게 하는 방식을 채택될 수 있다.

담수 된(즉, 일정한 용기에 저장된) 물을 가지고 전기분해를 할 경우 전극의 극성을 바꾸게 되면 오히려 전극의 수명에 영향을 미치게 되고 효율을 낮출 수도 있다.

살균수 생성부(300) 내에 배치된 적어도 2개의 전극 사이에는 격막이 존재하지 않고, 도 4에서 설명한 것과 같이, 무격막 환경에서 원수에 존재하는 미량의 물속 미네랄과 잔류염소가 전해질 역할을 하므로 전극의 소재에 따라 고효율의 전해 살균수를 얻을 수 있다.

또한, 전원공급부(700)는 각 구성요소에 대한 구동 전원을 공급하는 기능을 제공한다.

한편, 인터페이스부(400)는 제 1 인터페이스부(410), 제 2 인터페이스부(420) 및 제 3 인터페이스부(430)를 포함할 수 있다.

즉, 살균수를 외부로 배출하는 분사부(600)와 사용자가 인접하게 위치한 것을 감지하는 센서부(100)를 포함하는 상측과 중간부분을 연결하는 배관(440)이 도시되어 있는데, 배관(440)과 살균수 생성부(300)를 연결하기 위해 제 3 인터페이스부(430)가 이용될 수 있다.

또한, 솔레노이드 밸브(200)와 살균수 생성부(300)를 연결하기 위해 제 2 인터페이스부(420)가 이용될 수 있다.

또한, 물이 유입되는 조절부(800)와 솔레노이드 밸브(200)를 연결하기 위해 제 1 인터페이스부(410)가 이용될 수 있다.

또한, 도 2의 하단에는 조절부(800)가 도시된다.

조절부(800)의 조작을 통해 사용자는 원하는 온수와 냉수의 공급을 조절할 수 있다.

또한, 조절부(800)의 하단을 통해 수돗물이 유입되는 경우, 유입된 수돗물이 제 1 인터페이스부(410)을 통해 솔레노이드 밸브(200)로 제공될 수 있다.

다면체 분사 장치를 통한 맥동현상

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 혼합 액체를 이용한 혼합부(900)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5에서의 일 실시예에 따른 기체 혼합 액체를 이용한 혼합부(900)의 단면 구조도이다.

도 5 및 도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 혼합 액체를 이용한 혼합부(900)는 제1 유입구(910), 제2 유입구(920), 혼합구(930), 및 배출구(940)를 포함한다.

제1 유입구(910)로는 제1 유입구(910)에 체결되는 외부 공급관으로부터 공급되는 살균수 등의 액체가 유입되며, 이와 같이 제1 유입구(910)를 통해 혼합부(900) 내부로 유입된 액체는 제2 유입구(920)로부터 유입된 이산화탄소 가스 또는 질소 가스 등의 기체와 혼합구(930)에서 혼합되게 된다.

한편, 혼합구(930)에서 기체와 혼합된 액체는 배출구(940)를 통해 배출구(940)에 연결된 배출관(컵을 세척하는 공간 측)으로 공급되게 되며, 이와 같이 배출구(940)를 통해 외부로 배출되는 기체 혼합 액체인 세정수는 배출관에 연결된 각종 사용자의 컵을 세정 및 세척하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 혼합부(900)의 배출구(940)를 통해 세척 대상 관의 내부로 공급되는 세정수는 맥동 현상(SURGING)을 수반하며, 세척 대상 관의 내부로 배출되게 된다.

본 발명에서의 맥동 현상이란 배관 내에서의 자유 수면이 없는 액체의 흐름에 있어서, 액체의 압력과 토출량이 주기적으로 변동하는 현상으로서, 이는 배관에서의 주기적인 진동을 발생시킨다.

이와 같은 맥동 현상의 발생 원인은 여러 가지가 있으나, 배관의 토출 관로가 길고, 배관의 내부에 에어 포켓 등의 공기가 괴어 있는 부분이 존재하는 경우에 발생하는 것으로 알려져 있다.

한편, 이와 같은 맥동 현상은 관내 유체의 원할한 흐름을 저해하는 요인으로서 일반적으로는 배관 내의 공기를 제거하거나, 관의 단면적, 유속, 유량을 조절하는 등과 같은 맥동 현상을 방지하기 위한 방법 등이 연구되고 있으나, 본 발명에서는 맥동 현상에 의해 발생되는 관내 진동과 관내 벽면에 가해지는 충격량을 통해 컵의 세척 및 세정 효과를 높이는 방법을 제안하고자 한다.

즉, 본 발명자는 도 5 및 도 6에서와 같은 형상 및 규격의 혼합구(930)에 제1 유입구(910)를 통해 살균수 등의 액체가 공급되는 상태에서, 액체의 이동 경로와 수직되는 방향에서 제2 유입구(920)를 통해 이산화탄소 가스 등의 기체를 강제 주입하는 경우에 혼합부(900)의 배출구(940)를 통해 배출되는 세정수는 맥동 현상(SURGING)을 수반하며, 세척 대상(컵)에 대한 관의 내부로 배출됨을 실험적으로 확인하였다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 배출구(940)를 통해 배출되는 세정수에 의한 세정 및 살균의 효과를 증대시키기 위해 제2 유입구(920)를 통해 혼합구(930)에 공급되어 액체와 혼합되는 기체는 극미세 크기로 버블화된 이산화탄소 가스 등의 기체가 됨이 바람직할 것이다.

즉, 이산화탄소 가스 등의 기체가 액체 내에서 미세 기포를 형성하고 있다면, 세정수에 의한 세정 및 살균의 효과는 더욱 증대될 수 있으며, 이를 위해 본 발명에서는 도 5 및 도 6에서와 같이 제2 유입구(920)와 혼합구(930) 사이에 소결체(950)를 설치함이 바람직할 것이다.

구체적으로, 제2 유입구(920)를 통해 공급되는 이산화탄소 가스 등의 기체는 소결체(950)를 통과하면서 마이크로 크기의 미세 입자로 분리되며, 미세 입자로 분리된 기체는 제1 유입구(910)를 통해 유입된 액체와 혼합구(930) 내에서 혼합됨으로써, 배출구(940)를 통해 배출되는 세정수는 이산화탄소 가스 등에 의한 마이크로 버블을 함유하게 된다.

한편, 본 발명의 과정에서의 실험에 의하면, 세정수가 맥동 현상을 수반하며 배출되는 경우에, 세정수가 맥동 현상을 수반하지 않는 경우에 비해서 세정수에 포함된 마이크로 버블은 쉽게 소멸되지 않고, 상대적으로 긴 유로를 통해서도 마이크로 버블에 의한 세정 및 살균력을 유지하는 것으로 확인되었다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 소결체(950) 이외에도 혼합구(930)내에서 기체와 혼합된 액체에 마이크로 버블이 내재되도록 하는 다양한 마이크로 버블화 장치 또는 수단이 사용될 수 있을 것이다.

또한, 도 7a 및 도 7b는 본 발명이 제안하는 혼합부 구조를 기초로 맥동 현상이 유도되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 7a를 참조하면, 도 5 및 도 6에서 설명한 구조에 가스가 유입되기 위한 구조물(900)를 추가적으로 구비하고 있다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 혼합부(900)는 배관을 통해 이동하는 살균수와 가스 분배부(미도시)로부터 공급받은 가스가 동시에 공급됨으로써, 배출되는 혼합수는 맥동 현상(SURGING)을 수반하여 출력되게 된다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부(900)는 제 1 유입구(910), 제 2 유입구(920), 혼합구(930) 및 배출구(940)를 포함한다.

제 1 유입구(910)로는 제 1 유입구(910)에 체결되는 외부 공급관 등으로부터 공급되는 살균수 등의 액체가 유입되며, 이와 같이 제1 유입구(910)를 통해 혼합부(900) 내부로 유입된 액체는 제 2 유입구(920)로부터 유입된 이산화탄소 가스 또는 질소 가스 등의 특정 기체와 혼합구(930)에서 혼합되게 된다.

한편, 혼합구(930)에서 기체와 혼합된 액체는 배출구(940)를 통해 배출구(940)에 연결된 배출관(미도시)으로 공급되게 되며, 이와 같이 배출구(940)를 통해 외부로 배출되는 기체 혼합 액체는 맥동현상을 통해 일반적인 혼합물보다 더 균일하고 더 잘 혼합된 형태로 배출된다.

본 발명의 과정에서의 실험에 의하면, 혼합수가 맥동 현상을 수반하며 배출되는 경우에, 혼합수가 맥동 현상을 수반하지 않는 경우에 비해서 혼합효율이 높다는 사실을 확인하였다.

한편, 가스 분배부(미도시)로부터 가스의 회전을 유도하기 위해, 제 2 유입구(920)는 회전 유도 관로 구조로 형성되거나 회전 유도 부재를 추가적으로 구비할 수도 있다.

이는 맥동 현상에 있어, 회전하며 공급되는 기체는 혼합수의 맥동 주기를 더욱 단축시키는 기능을 수행하게 된다.

또한, 기체의 회전 방향과 동일한 방향으로 혼합수가 배출되는 경우에는 맥동 주기를 추가적으로 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 제 2 유입구(920)는 1개 이상의 관통 구조로 형성되어 기체의 유입 및 기체의 회전을 증가시키는 효과를 제공할 수도 있다.

또한, 상기 제 2 유입구(920) 의 가스 유입 관로의 형태에 따라 상기 맥동 현상에 의해 발생되는 펄스 주기가 결정될 수 있다.

특히, 가스 유입 관로의 형태에 대응하여 유입된 가스의 각도가 커지는 것에 따라 펄스가 짧은 주기로 발생될 수 있다.

또한, 본 발명에서 제안하는 구조를 이용하게 되면 2중의 회전 구조를 통해 효율적인 미스트 생성이 가능하고, 좁아지는 관로 형태 및 2중의 회전 구조를 통해 강력한 미스트 분출이 가능하며, 맥동현상을 수반하는 살균수를 분출함으로써 살균효과를 극대화 시킬 수 있게 된다.

다면체 분사 장치를 통한 살균, 세척 및 건조

도 8a 내지 도 8d는 본 발명과 관련하여, 내부 분사부, 외부 분사부, 에어 분사부 및 거치부의 구체적인 일례를 도시한 것이다.

도 8a를 참조하면, 내부 분사부(610)가 분사부(600)의 중앙에 배치된다.

내부 분사부(610)는, 캡의 형태로 구성되고, 샤워기 헤드와 같이, 복수의 홀이 표면에 구비되어, 상기 복수의 홀을 통해 살균수가 360도로 흩뿌려지면서 출력될 수 있도록 한다.

내부 분사부(610)의 복수의 홀을 통해 다방면으로 분사된 살균수는 내부 분사부(610)의 상단에 배치된 컵의 내부를 사각지대 없이 살균 및 세척하는 것이 가능하다.

또한, 외부 분사부(620)는 도 8a에 도시된 것과 같이, 복수로 분사부(600) 상에 구비될 수 있다.

도 8a에서는 3개의 외부 분사부(620)가 구비되었으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고, 보다 다양한 개수 및 다른 모양의 외부 분사부(620)가 구비될 수 있다.

도 8a에 도시된 외부 분사부(620)는 내부 분사부(610)의 상단에 배치된 컵의 외면에 살균수를 분사할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 컵의 하단은 손으로 파지하고, 상단에 입술을 접촉하여 음료를 섭취하게 되므로, 복수의 외부 분사부(620a, 620b, 620c)는 컵의 상단 영역의 전체 영역을 3개로 나누어 담당하면서, 각자 담당한 영역에 살균수를 분사함으로써 살균 및 세척하는 것이 가능하다.

또한, 에어 분사부(630)는 상기 내부 분사부(610) 및 외부 분사부(620)에 의해 컵의 내부 및 외부가 살균 및 세척되는 경우, 고속의 에어(air)를 공급받아 컵의 내부로 공급함으로써, 컵의 내부를 건조시키는 기능을 제공한다.

본 발명에서는 컵의 내부를 건조시키는 에어 분사부(630) 만을 구비한 것으로 가정하여 도시 및 설명하였으나 컵의 외부를 함께 건조시키기 위한 별도의 에어 분사부(630)를 추가적으로 구비할 수도 있다.

또한, 거치부(640)는 컵과 내부 분사부(610) 간의 이격 거리가 너무 가까운 경우, 컵의 내부를 완벽하게 살균 및 세척하기 어렵다는 점을 극복하기 위해, 일정 거리 이상 내부 분사부(610)와 이격될 수 있도록 해당 컵을 거치하는 구조물이다.

이러한 거치부(640)는 세척 및 살균하고자 하는 객체가 일정 크기 이상인 경우보다 일정 크기 이하인 경우에 더 효율적으로 동작한다.

예를 들어, 텀블러의 뚜껑의 경우, 납작하고 얇은 형태로 인해, 내부 분사부(610)와 맞닿게 되어 세척이 어려우므로, 거치부(640)를 통해 일정 거리 이격되어 세척 및 살균될 수 있다.

거치부의 구체적인 동작에 대해서는, 도 10을 참조하여 후술한다.

한편, 도 8b는 본 발명에 따른 내부 분사부(610), 외부 분사부(620), 에어 분사부(630) 및 거치부(640)를 상 측면에서 바라본 모습을 도시한 것이다.

또한, 도 8c는 본 발명에 따른 내부 분사부(610), 외부 분사부(620), 에어 분사부(630) 및 거치부(640)를 측면에서 바라본 모습을 도시한 것이다.

또한, 도 8d는 본 발명에 따른 내부 분사부(610), 외부 분사부(620), 에어 분사부(630) 및 거치부(640)를 하 측면에서 바라본 모습을 도시한 것이다.

한편, 도 9a 내지 도 9c는 본 발명과 관련하여, 내부 분사부, 외부 분사부, 에어 분사부의 구체적인 세척 및 건조 동작 설명을 위한 도면이다.

도 9a를 참조하면, 센서부(100)가 미리 설정된 거리 이내로 사용자의 컵(1000)이 인접한 것을 센싱하게 된다.

대표적으로 센서부(100)로서 근접 센서가 이용되어 사용자의 인접 사실을 감지할 수 있다.

이후, 센싱된 정보가 제어부(500)에 전달되고, 제어부(500)의 제어에 따라 솔레노이드 밸브(200)가 오픈(open)된다.

또한, 솔레노이드 밸브(200)의 오픈에 대응하여, 조절부(800)를 통해 원수가 솔레노이드 밸브(200)로 유입되고, 솔레노이드 밸브(200)로 유입된 원수가 살균수 생성부(300)로 제공된다.

이때, 살균수 생성부(300) 내에 존재하는 무격막의 적어도 한 쌍의 (+) 및 (-) 전극들은, 살균수 생성부(300)에 공급된 원수를 전기분해 하여 살균수를 생성한다.

이와 같은 과정을 통해, 생성된 살균수가 배관(440)를 따라 분사부(600)에 전달되고, 분사부의 내부 분사부(610)의 복수의 홀을 통해 다방면으로 분사된다.

즉, 도 9a에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 내부 분사부(610)는, 캡의 형태로 구성되고, 샤워기 헤드와 같이, 복수의 홀이 표면에 구비되어, 상기 복수의 홀을 통해 살균수가 360도로 흩뿌려지면서 출력될 수 있도록 한다.

도 9a에서 내부 분사부(610)의 복수의 홀을 통해 다방면으로 분사된 살균수는 내부 분사부(610)의 상단에 배치된 컵의 내부를 사각지대 없이 살균 및 세척하는 것이 가능하다.

이후, 미리 지정된 시간이 경과하면, 도 9b에 도시된 것과 같이, 복수의 외부 분사부(620)가 내부 분사부(610)의 상단에 배치된 컵(1000)의 외면에 살균수를 분사할 수 있다.

도 9b에서는 3개의 외부 분사부(620)가 구비되었으나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고, 보다 다양한 개수 및 다른 모양의 외부 분사부(620)가 구비될 수 있다.

도 9b에서는 컵의 상단 영역의 전체 영역을 3개로 나누어 담당하면서, 각자 담당한 영역에 3개의 외부 분사부(620a, 620b, 620c)가 살균수를 분사하게 되는데, 이는, 사용자는 컵의 하단은 손으로 파지하고, 상단에 입술을 접촉하여 음료를 섭취하므로, 사용자의 입술이 접촉되는 상단 영역을 집중적으로 살균 및 세척하는 것이다.

전술한 것과 같이, 본 발명에 따른 내부 분사부(610)는, 캡의 형태로 구성되면서, 샤워기 헤드와 같이, 복수의 홀이 표면에 구비되어, 상기 복수의 홀을 통해 살균수가 360도로 흩뿌려지면서 살균수를 출력하게 되고, 복수의 외부 분사부(620a, 620b, 620c)가 컵 표면의 외부 영역을 복수로 나누어 각각 담당한 영역에 살균수를 출력하게 되고, 본 발명에서는 사각 지대 없이 살균수를 기초로 컵(1000)을 세척 및 살균할 수 있다.

한편, 도 9a와 9b의 과정이 일정 시간 간격을 두고 수행되는 것을 가정하여 상기에서는 설명하였으나 본 발명의 내용이 이에 한정되지 않고, 도 9a의 과정과 도 9b의 과정이 동시에 수행되는 것도 가능하다.

또한, 도 9a 및 도 9b의 과정에서 지속적으로 살균수만을 컵(1000)의 내부로 공급하는 것이 아니라 일정 시간 동안에는 살균수를 분사한 이후에, 이후의 일정 시간 동안에는 일반 물을 분사하여 마무리 세척을 하는 것도 가능하다.

이후, 일정 시간이 경과하면, 도 9c에 도시된 것과 같이, 에어 분사부(630)는 상기 내부 분사부(610) 및 외부 분사부(620)에 의해 컵의 내부 및 외부가 살균 및 세척되면, 고속의 에어(air)를 공급받아 컵의 내부로 공급함으로써, 컵의 내부를 건조시키는 기능을 제공한다.

즉, 에어 분사부(630)를 통해 컵(1000)의 내부로 공급된 에어가 살균수를 건조시키는 동작을 수행하게 된다.

전술한 것과 같이, 도 9c에서는 컵의 내부를 건조시키는 에어 분사부(630) 만을 구비한 것으로 가정하여 도시 및 설명하였으나 컵의 외부를 함께 건조시키기 위한 별도의 에어 분사부(630)를 추가적으로 구비될 수도 있다.

텀블러 뚜껑의 세척

도 10은 본 발명에 따른 거치부를 통해, 텀블러 뚜껑을 세척하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

전술한 것과 같이, 거치부(640)는 컵과 내부 분사부(610) 간의 이격 거리가 너무 가까운 경우, 컵의 내부를 완벽하게 살균 및 세척하기 어렵다는 점을 극복하기 위해, 일정 거리 이상 내부 분사부(610)와 이격될 수 있도록 해당 컵을 거치하는 구조물이다.

도 10을 참조하면, 복수의 거치부(640)는 내부 분사부(610)로부터 일정 거리 솟은 돌기 형태로 배치되고, 이러한 복수의 돌기 형태의 거치부(640)에 텀블러의 뚜껑(640)과 같은 낮고, 얇은 객체가 거치될 수 있다.

즉, 텀블러의 뚜껑의 경우, 납작하고 얇은 형태로 인해, 내부 분사부(610)와 맞닿게 되어 세척이 어려우므로, 거치부(640)를 통해 일정 거리 이격되어 세척 및 살균될 수 있다.

컵(1000)과 마찬가치로, 거치부(640) 상에 배치된 텀블러의 뚜껑은, 내부 분사부(610)와 외부 분사부(620)에서 출력된 살균수를 통해 세척 및 살균될 수 있다.

또한, 세척 및 살균이 종료된 이후에는, 에어 건조부(630)에서 출력된 에어를 통해 건조되는 것이 가능하다.

싸이클론 구조를 적용한 에어 분사부

도 11은 본 발명의 에어 분사부와 관련하여, 싸이클론 구조를 적용하여 건조 효과를 극대화하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 다면체 분사 장치(10) 내부로 공급되는 기체가 싸이클론 교반 구조를 갖는 에어 건조부(630)를 거쳐 컵(1000)의 내부로 공급된다.

도 11을 참조하면, 에어 건조부(630)의 싸이클론 교반 구조는 원통형 부재와 원통형 부재의 외주면에 나사산 부재를 포함함으로써, 유입된 기체의 스핀을 유도할 수 있다.

이러한 싸이클론 교반 구조에 의해 출력되는 기체는 매우 짧은 주기의 큰 진폭을 갖는 파동으로 발현될 수 있다.

또한, 상기 짧은 주기의 큰 진폭, 즉, 강한 파장을 동반한 펄스가 군집의 형태로 발생될 수 있다.

이러한 현상을 통해, 컵(1000) 내부의 액체가 기화되어 건조되는 시간 효율은 더 극대화 될 수 있다.

또한, 에어 건조부(630)의 말단을 점점 좁아지는 형태로 관로를 형성하면 압력이 증가되어 혼합 효율을 더 높일 수도 있다.

또한, 에어 건조부(630)가 복수인 경우, 싸이클론 교반 구조는 다면체 분사 장치(10)의 내부에 복수로 장착될 수 있고, 이로 인해 기체의 회전가속도를 증가시킬 수도 있다.

결국, 기체 혼합 액체는 싸이클론 교반 구조의 에어 건조부(630)를 통해, 나사산 방향으로의 스핀 회전을 하며 컵(1000)의 내부로 배출될 수 있다.

본 발명에 따른 효과

전술한 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 본 발명은 다면체 분사 장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로 본 발명은, 무격막의 복수의 전극을 이용하여 생성된 살균수를 미스트 방식으로 다면체에 분사하여 자동으로 살균, 세척 및 건조할 수 있는 시스템을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 세척시 발생되는 사각 지대를 없어고, 컵 내부의 전체 영역과 컵 외부의 영역을 세척하고, 건조할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 컵의 세척이 완료되는 경우, 에어 분사부를 통해 공급되는 에어를 통해, 손쉽게 컵의 내부 공간을 건조시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 텀블러의 뚜껑을 손쉽게 세척 및 건조할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 비접촉식 센서를 이용하여 살균수를 자동으로 사용자에게 제공할 수 있는 수처리 장치를 제공하고, 유로형 전기분해 살균모듈을 통해 살균수 변환 효율을 높이는 수처리 장치를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (7)

1. 외부로부터의 물의 유입을 차단 또는 허용하는 솔레노이드 밸브(200);
   미리 설정된 범위 이내의 객체의 접근을 감지하는 센서부(100);
   전해질의 이온을 교환하는 격막 없이 인접하게 배치된 (+) 전극 및 (-) 전극을 포함하고, 상기 (+) 전극 및 (-) 전극을 통해 상기 솔레노이드 밸브(200)로 유입된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부(300);
   상기 솔레노이드 밸브(200) 및 살균수 생성부(300)의 동작을 제어하는 제어부(500); 및
   상기 살균수 생성부(300)에서 생성한 살균수를 외부로 분사하는 분사부(600);를 포함하되,
   
   상기 상기 센서부(100)가 상기 객체의 접근을 감지하는 경우,
   상기 제어부(500)는, 상기 솔레노이드 밸브(200)가 오픈(open)되어 상기 물을 유입하도록 제어하고,
   상기 살균수 생성부(300)가 상기 유입된 물을 전기분해하여 살균수를 생성하도록 제어하며,
   
   상기 분사부는,
   상기 객체의 내부 영역에 상기 살균수를 분사하기 위한 내부 분사부; 및
   상기 객체의 외부 영역에 상기 살균수를 분사하기 위한 외부 분사부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체 분사 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 내부 분사부는, 복수의 홀을 구비한 캡의 형태로 미리 지정된 높이보다 낮게 상기 분사부의 중앙에 배치되고,
   상기 복수의 홀을 통해 분사된 살균수는, 상기 객체의 내부 영역의 전체에 랜덤(random)하게 뿌려지는 것을 특징으로 하는 다면체 분사 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 외부 분사부는 복수이고,
   상기 복수의 외부 분사부는 상기 내부 분사부와 미리 지정된 거리만큼 이격되어 배치되며,
   상기 객체의 외부 영역은 복수의 영역으로 구분되고,
   상기 복수의 외부 분사부 각각은, 지정된 상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 살균수를 분사하는 것을 특징으로 하는 다면체 분사 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 분사부는,
   상기 객체의 내부 영역에 에어(air)를 분사하기 위한 에어 분사부;를 더 포함하고,
   상기 내부 분사부 및 상기 외부 분사부의 동작이 종료되는 경우, 상기 에어 분사부에서 분사된 에어에 의해, 상기 객체의 내부는 건조되는 것을 특징으로 하는 다면체 분사 장치.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 내부 분사부와 이격된 영역에 배치된 복수의 거치부;를 포함하고,
   상기 객체가 상기 복수의 거치부 상에 서포트(support) 됨으로써, 상기 객체는 상기 내부 분사부와 미리 지정된 거리만큼 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 다면체 분사 장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 살균수 생성부(300)의 내부에는 상기 유입된 물이 지나가면서 전기분해되기 위한 유로(2000)를 더 포함하고,
   상기 유로(2000)는 상기 살균수 생성부(300)의 내부에서 적어도 일부 굽어진 형태로 배치되며,
   상기 적어도 일부 굽어진 유로(2000)를 상기 유입된 물이 지나가면서 전기분해됨으로써, 상기 상기 (+) 전극 및 (-) 전극과의 평균 접촉량이 증가하여 상기 살균수의 생성률이 증가하는 것을 특징으로 하는 다면체 분사 장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 살균수 생성부(300)와 상기 분사부(600) 사이에는,
   상기 살균수 생성부(300)에서 생성한 살균수가 유입되는 살균수 유입부(910);
   외부로부터 기체가 유입되기 위한 기체 유입부(920); 및
   상기 살균수 유입부(910)를 통해 유입된 살균수와 상기 기체 유입부(920)를 통해 유입된 기체가 혼합되고, 상기 기체 혼합 액체를 상기 외부로 분사하는 출력부(940);를 포함하고,
   상기 외부로 분사되는 기체 혼합 액체는 맥동 현상을 수반하며 배출되는 것을 특징으로 하는 다면체 분사 장치.

Images