KR102184653B1

KR102184653B1 - 레독스 필터를 이용한 살균장치

Info

Publication number: KR102184653B1
Application number: KR1020200038885A
Authority: KR
Inventors: 정영우
Original assignee: 정영우
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2040-03-31

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 필터를 이용한 살균장치는 물이 저장될 수 있는 저장공간을 형성하는 본체부; 상기 저장공간 상에 저장된 물과 접촉하여 레독스(redox) 반응을 구현하는 레독스 필터; 및 상기 저장공간 상에서 레독스 반응이 구현된 물을 입자화하는 입자화 구현부;를 포함하며, 상기 본체부는 상기 저장공간 상의 물의 입자가 외부로 배출되는 배출구를 형성할 수 있다.

Description

레독스 필터를 이용한 살균장치{Sterilizing apparatus using redox filter}

본 발명은 레독스 필터를 이용한 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레독스(redox) 반응을 통해 살균을 구현하는 레독스 필터를 이용한 살균장치에 관한 것이다.

OH Radical(수산기, Hydroxyl Radical)은 세균들의 세포막에 있는 수소이온(H)을 빼앗아 물로 환원되려는 성질이 강한 프리라디칼 상태의 물질이다.

OH Radical은 강력한 산화력을 가진 유리상태의 원자나 분자로써 난분해성 유기화합물을 산화시켜 빠르게 제거한다.

또한, 수중에서 발생하는 미세 기포들 사이에 강한 전계가 형성되어 수중 미생물과 기타 유무기 물질을 전기적으로 제거하는 효과도 가진다.

OH Radical는 불소, 염소, 오존과 달리 독성이 없는 인체에 무해한 천연물질이다.

현존하는 물질 중에서 OH Radical의 산화력(살균, 소독, 분해하는 능력)은 불소(F)다음으로 강력하고, 오존(O3)과 염소(Cl2)보다 강력하지만, 불소, 염소, 오존처럼 인체에 독성이 있거나 유해한 물질은 아니다.

최근 미국에서 실험한 연구결과에 의하면 OH Radical의 산화전위는 약 2.8eV로써 염소가 갖고 있는 약 1.4eV의 2배이고, 살균력 또한 염소나 오존에 비해 2배 이상 강하다.

OH Radical은 오존보다 2000배, 태양의 자외선보다 180배나 빠른 산화 속도를 가지고 있다.

한편, OH Radical은 공기 중에서의 반감기가 매우 짧아 공기 중에는 찰나만 존재하는 반면, 물에 할 때에는 그 살균력이 2시간 정도 지속된다.

현재 한국에서도 KAIST (한국과학기술원)에서 OH Radical 을 이용한 대기정화와 폐수 처리 등의 분해, 제거에 필요한 기초적 연구개발에 국가적 연구사업으로 힘쓰고 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1788122호(2017.10.13. 등록)에서는 레독스필터가 구비된 레독스 연수기를 개시하고 있다.

그러나, 이는 물을 살균하는 용도에만 그칠 뿐, 인체에 존재하는 바이러스 등을 살균하는 기능을 가지지 못하는 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 레독스 필터를 이용하여 OH Radical을 생성하여 인체에 유해한 바이러스 등을 살균하는 레독스 필터를 이용한 살균장치를 제공하고자 함이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 필터를 이용한 살균장치에 의하면, 레독스 필터를 이용하여 OH Radical을 생성하여 인체에 유해한 바이러스 등을 용이하게 살균할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 필터를 이용한 살균장치의 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 필터를 이용한 살균장치의 기술적 사상이 적용된 피부 미용기를 설명하기 위한 개략 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또, 상기 입자화 구현부는 상기 저장공간 상의 물에 초음파를 가하여 물을 입자화하는 초음파 진동자일 수 있다.

또, 상기 초음파 진동자는 상기 레독스 필터로 초음파를 가하고, 상기 레독스 필터는 상기 초음파 진동자로부터 전달받은 초음파를 상기 저장공간 상의 물로 전달할 수 있다.

각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 필터를 이용한 살균장치의 개략 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 필터를 이용한 살균장치의 기술적 사상이 적용된 피부 미용기를 설명하기 위한 개략 단면도이다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 보다 명확하게 표현하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 떨어지거나 당업자로부터 용이하게 도출될 수 있는 부분은 간략화 하거나 생략하였다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)는 레독스 필터(200)를 이용하며 수중에 인체에 무해하나 살균력이 강한 OH Radical을 생성한 후 물을 입자화하여 인체에 존재하는 바이러스, 세균 등을 제거하는 장치일 수 있다.

도 1을 참조하여, 상기 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)를 더욱 자세히 설명하자면, 상기 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)는 물이 저장될 수 있는 저장공간(S)을 형성하는 본체부(100)를 포함할 수 있다.

일례로, 상기 본체부(100)는 케이스의 기능을 할 수 있으며, 물이 저장될 수 있는 상기 저장공간(S)을 형성할 수 있으며, 물 뿐만 아니라 아래에서 설명될 다른 구성들도 상기 저장공간(S) 상에 배치될 수 있다.

일례로, 상기 본체부(100)는 아래에서 설명될 물의 입자가 외부로 배출되는 배출구(H2)를 형성할 수 있다.

또한, 일례로, 상기 본체부(100)는 외부로부터 상기 저장공간(S) 상으로 물이 유입될 수 있는 유입구(H1)를 더 형성할 수도 있다.

여기서, 일례로, 상기 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)는 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물과 접촉하여 레독스(redox) 반응을 구현하는 레독스 필터(200)를 더 포함할 수 있다.

일례로, 상기 레독스 필터(200)는 일체의 전기 에너지나 약품 등을 사용하지 않고, 다수의 이종 금속의 적절한 조합을 통해 산화환원 반응을 구현하는 것으로서, 산화환원 반응에서 발생하는 자연상태의 전기화학적 반응으로 수중에 OH Radical을 생성할 수 있다.

OH Radical은 바이러스 등과 같은 무해한 물질의 세포막에서 수소와 반응하여 물이되고, 수소를 빼앗긴 무해한 물질은 세포막이 터져 죽게된다.

일례로, 상기 레독스 필터(200)는 상기 저장공간(S) 상에 배치될 수 있으며, 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물과 접촉하여 레독스 반응을 구현하여 OH Radical을 생성할 수 있다.

여기서, 일례로, 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)는 상기 저장공간(S) 상에서 레독스 반응이 구현된 물을 입자화하는 입자화 구현부(300)를 더 포함할 수 있다.

일례로, 상기 입자화 구현부(300)는 레독스 반응이 구현되어 OH Radical을 구비하는 물을 입자화하는 구성일 수 있다.

OH Radical은 공기 중에서는 매우 짧은 반감기를 가지고 있어 순식간에 소멸하는 반면, 물에서는 그 지속시간이 길다는 점에서, 상기 입자화 구현부(300)는 OH Radical을 포함하는 물을 입자화 하여 OH Radical의 지속시간을 길게하고, 공기 중으로의 확산을 극대화 하여 살균력을 극대화 할 수 있다.

물의 입자화의 의미는 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물을 가습기와 같이 아주 미세한 물방울(미스트)로 변환하여 공기 중으로 확산할 수 있는 상태 변화를 의미할 수 있다.

일례로, 상기 입자화 구현부(300)는 상기 저장공간(S) 상에 배치될 수 있으며, 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물과 직접 접촉하여, 또는 간접적으로 영향을 가해 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물을 입자화 할 수 있다.

OH Radical을 포함하는 입자화된 물은 상기 배출구(H2)를 통해 외부로 배출되어 인체에 닿을 수 있다.

여기서, 일례로, 상기 입자화 구현부(300)는 상기 저장공간(S) 상의 물에 초음파를 가하여 물을 입자화하는 초음파 진동자일 수 있다.

일례로, 상기 초음파 진동자는 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물에 초음파(진동)를 가할 수 있으며, 물은 초음파에 의해 캐비테이션이 발생되어 미세한 물방울로 입자화될 수 있다.

여기서, 일례로, 초음파 진동자는 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물에 직접 접촉하여 물로 초음파을 가할 수 있다.

한편, 일례로, 초음파 진동자는 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물에 직접 접촉하여 물로 초음파을 가하는 것이 아니라, 상기 레독스 필터(200)로 초음파를 가할 수도 있으며, 이 때, 상기 레독스 필터(200)는 상기 초음파 진동자로부터 전달받은 초음파를 상기 저장공간(S) 상의 물로 전달할 수도 있다.

그 결과, 상기 초음파 진동자는 간접적으로 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물에 초음파를 가할 수 있고, 또한 상기 레독스 필터(200)로 초음파를 가하여 상기 레독스 필터(200)의 흡착된 이물질 등을 제거할 수도 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)는 이종 금속의 간의 산화환원을 이용하여 별도의 전기 에너지 등이 필요없이 수중에 OH Radical을 생성할 수 있으며, OH Radical이 생성된 물을 입자화 하여 공기중에 확산이 극대화 되도록 하여 살균력을 극대화 하는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)는 구체적으로 피부관리기, 축사 가습살균 미스트 발생기, 공기 청정기 등으로 구현되어 제품화될 수 있다.

아래에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 레독스 필터를 이용한 살균장치(10)의 기술적 사상이 적용된 피부 미용기(10A)를 설명하겠다.

앞서 설명한 내용과 동일하거나, 당업자의 입장에서 용이하게 도출할 수 있는 부분은 그 설명을 생략하거나 간략히 하겠다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 피부 미용기(10A)는 저장공간(S)을 형성하는 본체부(100A)를 포함할 수 있다.

일례로, 상기 본체부(100A)는 물을 저장하는 용기부(120A) 및 상기 용기부(120A)와 탈착되며 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물을 커버하는 커버부(110A)를 구비할 수 있다.

사용자는 상기 용기부(120A)에 물을 부어 물을 채울 수 있다.

상기 커버부(110A)는 물의 입자가 외부로 배출되는 상기 배출구(H2)를 형성할 수 있다.

여기서, 레독스 필터(200A)는 상기 커버부(110A)의 소정의 위치에 고정될 수 있으며, 상기 용기부(120A)가 상기 커버부(110A)에 연결되는 경우, 상기 용기부(120A)에 저장된 물과 접촉될 수 있다.

여기서, 일례로, 상기 레독스 필터(200A)는 상기 용기부(120A)에 저장된 물과 접촉하는 동시에 모세관 현상을 통해 물을 상측 방향(상기 배출구(H2) 방향)으로 끌어올릴 수 있다.

그 결과, 상기 저장공간(S) 상에 저장된 물은 상기 레독스 필터(200A)를 통해 상기 상기 용기부(120A)로부터 상기 배출구(H2) 방향으로 이동되며 OH Radical을 생성할 수 있다.

여기서, 상기 피부 미용기(10A)는 상기 레독스 필터(200A) 상에서 이동되는 물을 일시적으로 저장하는 저장부(400)를 더 포함할 수 있으며, 초음파 진동자는 상기 저장부(400)에 초음파를 가해 물을 입자화할 수 있다.

여기서, 상기 피부 미용기(10A)는 상기 배출구(H2) 상에 배치된 헤드부(500)를 더 포함할 수 있다.

일례로, 상기 헤드부(500)는 입자화된 물이 외부로 배출되도록 하는 관통홀을 형성할 수 있으며, 추가로 입자화된 물이 외부로 배출되도록 하는 팬이 추가 설치될 수도 있다.

또한, 일례로, 상기 헤드부(500)는 피부 미용을 위해 갈바닉 마사지부를 더 구비할 수 있으며, 피부로 LED를 발광하는 LED 온열부를 더 포함할 수도 있다.

그 결과, 사용자는 상기 피부 미용기(10A)를 통해 피부로 가습을 할 수 있는 동시에, 물 입자에 포함된 OH Radical에 의해 피부에 존재하는 이물질을 제거하거나, 피부 모낭충 등을 죽이거나 인체에 유해한 바이러스 등을 제거할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100: 본체부
200: 레독스 필터
300: 입자화 구현부

Claims

레독스 필터를 이용한 살균장치에 있어서,
물이 저장될 수 있는 저장공간을 형성하는 본체부;
상기 저장공간 상에 저장된 물과 접촉하여 레독스(redox) 반응을 구현하는 레독스 필터; 및
상기 저장공간 상에서 레독스 반응이 구현된 물을 입자화하는 입자화 구현부;를 포함하며,
상기 본체부는,
상기 저장공간 상의 물의 입자가 외부로 배출되는 배출구를 형성하며,
상기 입자화 구현부는,
상기 저장공간 상의 물에 초음파를 가하여 물을 입자화하는 초음파 진동자이며,
상기 초음파 진동자는,
상기 저장공간 상에 저장된 물에 접촉하지 않고 상기 레독스 필터로 초음파를 가하고,
상기 레독스 필터는,
상기 초음파 진동자로부터 전달받은 초음파를 상기 저장공간 상의 물로 전달하는,
레독스 필터를 이용한 살균장치.
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