KR20100051984A

KR20100051984A - 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치

Info

Publication number: KR20100051984A
Application number: KR1020080110821A
Authority: KR
Inventors: 이성진; 정인조
Original assignee: 이성진
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2010-05-19

Abstract

본 발명은 전기분해 샤워장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤워를 위한 용수를 제공하는 샤워장치에 전기분해에 의해 은(Ag) 이온을 생성하여 용수에 공급하는 전해조를 구비하여 용수에 세균이 번식하는 것을 방지하고 피부 건강에 기여할 수 있도록 한 샤워장치에 관한 것이고, 또한, 외부요인(물탱크 청소 등)에 의해 단수상황이 발생한 경우에는 전기분해가 행해지지 않도록 하여 과잉의 은이온이 생성되는 것을 방지하고, 양극판과 음극판에 가해지는 전원의 극성을 주기적으로 변환시킴으로써 어느 한 극판의 은(Ag) 성분이 먼저 소멸되지 않도록 한 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치에 관한 것이다.

본 발명의 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치는 급수관 및 샤워기헤드를 구비하고 있는 케이스; 상기 급수관과 샤워기헤드를 연결하는 관로 상에 설치되고, 전기분해에 의해 은(Ag) 이온을 생성하여 용수에 공급하는 전해조; 상기 전해조에 구비되어 있는 전극판에 전원을 공급하는 전원공급부; 상기 전해조에 연결되어 있는 관로 상에 설치되어 용수가 상기 전해조에 유입되는지 여부를 감지하는 용수유입감지부재; 상기 전원공급부가 상기 전해조에 공급하는 전원을 제어하고, 상기 용수유입감지부재로부터 일정 시간 이상 신호가 없는 경우에 상기 전원공급부의 상기 전해조에의 전원공급을 차단시키는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.

샤워, 전기분해, 은(Ag), 이온, 전해조, 필터, 단수차단

Description

단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치{UNIT FOR SHOWER EQUIPPED IONIZER}

본 발명은 전기분해 샤워장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤워를 위한 용수를 제공하는 샤워장치에 전기분해에 의해 은(Ag) 이온을 생성하여 용수에 공급하는 전해조를 구비하여 용수에 세균이 번식하는 것을 방지하고 피부 건강에 기여할 수 있도록 한 샤워장치에 관한 것이다.

또한, 외부요인(물탱크 청소 등)에 의해 단수상황이 발생한 경우에는 전기분해가 행해지지 않도록 하여 과잉의 은이온이 생성되는 것을 방지하고, 양극판과 음극판에 가해지는 전원의 극성을 주기적으로 변환시킴으로써 어느 한 극판의 은(Ag) 성분이 먼저 소멸되지 않도록 한 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치에 관한 것이다.

산업이 발전함에 따라 건강에 대한 관심이 증대되고 있다.

건강에 대한 관심의 증대로 최근에는 샤워를 위한 용수에 기능성을 부여할 수 있는 샤워장치가 제안되고 있다.

용수에 기능성을 부여하는 전통적인 방식은 필터를 장착하여 용수에 포함되어 있는 각종 이물질 등을 여과시키는 것이다.

최근에는 단순한 이물질의 제거를 넘어 용수의 성질을 변화시켜 기능성을 부여하는 방식이 제안되고 있다.

그 일례가 등록특허 제763611호 "전기분해 샤워기"이다.

상기 등록특허는 샤워장치로 유입된 용수 중 유해한 특정 성분을 여과하기 위해 필터를 구비하고, 유입된 용수를 전기분해하여 이온을 생성하여 용수가 산성수가 되도록 하는 전해조를 구비하고 있다.

상기 등록특허에는 전해조의 구체적인 구성에 관한 기재는 없지만, 용수의 유입량을 감지하는 수량센서가 구비되어 있는 점으로 보건도 일반적인 전해조를 사용한 것으로 판단된다.

종래의 일반적인 전해조는 용수의 유입과 배수를 위한 유입구와 배수구를 갖고 저수통과, 상기 저수통의 소정깊이에 배치되고 상단에는 전원공급을 위한 전선이 연결되는 전극판과, 상기 전선이 용수에 접촉되지 않도록 저수통에 채워지는 용수의 수량을 감지하는 수량감지센서로 이루어진다.

이러한 종래의 일반적인 전해조는 전극판 및 전선을 저수통 소정위치에 고정시키기 위한 고정수단이 별도로 필요하고, 전극판은 용수에 잠기면서 전선은 용수에 접촉되지 않도록 하기 위해 저수통에 채워지는 용수의 양을 감지하는 수량감지 센서가 필요하고, 전선이 용수에 접촉되지 않게 하기 위해 저수통에 용수를 가득 채울 수 없으면서 샤워기헤드로 용수가 원활히 분출될 수 있는 양의 용수가 저수통에 채워져야 하므로 저수통의 부피가 커진다.

따라서 이러한 종래의 일반적인 전해조를 사용하는 샤워장치는 제조단가가 상승하고, 소형화하는데 한계를 갖는다.

그리고 종래의 전기분해 샤워장치는 외부의 단수상황 시(예를 들어, 샤워장치의 유지보수를 위해 용수공급을 차단하거나, 수자원 공사에서 수도(용수)의 공급을 차단한 경우나, 수도관 교체 등을 위해 용수의 공급이 차단된 경우 등)에도 전해조에 용수가 채워져 있으면 전기분해가 행해지게 되어 불필요한 전력소비를 유발하고, 과잉의 은 이온이 생성된다. 과잉의 은 이온이 생성되게 되면 산화은이 발생될 수 있다.

따라서 전해조에 용수가 유입되는지 여부를 함께 체크하여 장기간 용수의 유입이 없는 경우에는 전기분해를 중지시키는 것이 바람직한데, 종래의 샤워장치에는 이러한 기능(즉, 단수차단기능)이 구비되어 있지 않다.

그리고 종래의 전기분해 샤워장치는 전해조 내부에 양극판과 음극판을 배치하고, 두 극판에 전원을 공급하여 전기분해가 행해지도록 하여 용수에 은 이온을 공급하고 있는데, 전해조의 양극판과 음극판에 동일한 극성의 전원을 지속적으로 인가하고 있어, 양극판의 은은 점차 소멸되나 음극판의 은은 거의 변화가 없거나 오히려 늘어나게 된다. 그리하여 두 극판을 가지고 은 이온을 지속적으로 생성할 수 기간이 짧고, 음극판은 계속 사용할 있음에도 두 극판을 함께 교체하는 것이 일반적이므로 자원의 낭비를 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 전기분해를 하는 전해조를 구비하여 용수에 은(Ag) 이온이 포함되도록 함으로써, 각종 세균이 박멸된 깨끗한 물로 샤워를 할 수 있도록 하는 샤워장치를 제공함을 목적으로 한다.

은(Ag) 이온은 대장균을 포함하여 약 650여종의 세균을 부작용 없이 6분 이내에 박멸시킬 수 있는 효능이 있어, 아토피나 무좀의 예방, 완화를 위해 사용되고, 세탁물, 애완동물, 과일 등의 살균세척을 위해서도 사용된다.

그리고 전해조의 구성요소들이 상호 조립결합되고 용수 수용실에 용수가 가득 채워져도 문제가 되지 않도록 전선을 전해조의 외부로 배치시켜 전극판 전체가 용수와 접촉되어 전기분해 효율이 높고, 용수 수용실로 유입되는 용수의 시간당 유입량에 제한이 없으므로 수량감지센서가 별도로 필요 없고 샤워기헤드로 용수가 원활히 분출되고 전해조의 부피도 최소화가 가능한 전기분해 샤워장치를 제공함을 목적으로 한다.

그리고 관로를 통해 전해조에 용수가 유입되는지 여부를 체크하여 용수의 유입이 되는 경우에만 전기분해가 행해지도록 하고 일정시간 이상 용수의 유입이 없는 경우에는 전해조에 용수가 가득 채워져 있어도 전기분해가 행해지지 않도록 하여 전력소모를 줄이고 과잉의 은 이온이 생성되는 것을 방지하고, 두 극판에 가해지는 전원의 극성을 주기적으로 변화시킴으로서 보다 오랜 시간 은 이온을 공급하고 불필요한 자원낭비를 줄인 단수차단기능을 전기분해 샤워장치를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치는

급수관 및 샤워기헤드를 구비하고 있는 케이스;

상기 급수관과 샤워기헤드를 연결하는 관로 상에 설치되고, 전기분해에 의해 은(Ag) 이온을 생성하여 용수에 공급하는 전해조;

상기 전해조에 구비되어 있는 전극판에 전원을 공급하는 전원공급부;

상기 전해조에 연결되어 있는 관로 상에 설치되어 용수가 상기 전해조에 유입되는지 여부를 감지하는 용수유입감지부재;

상기 전원공급부가 상기 전해조에 공급하는 전원을 제어하고, 상기 용수유입감지부재로부터 일정 시간 이상 신호가 없는 경우에 상기 전원공급부의 상기 전해 조에의 전원공급을 차단시키는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 급수관과 샤워기헤드를 연결하는 관로 상에 설치되어 상기 급수관을 통해 유입된 용수 중 특정 성분을 여과하는 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 용수유입감지부재는

상기 관로가 연결되어 용수가 유입되고 배출되는 유입구와 배출구, 그리고 상기 유입구 및 배출구와 연통되어 있는 개구부를 갖는 바디와,

상기 개구부를 덮으며 상기 바디와 결합되는 커버와,

상기 개구부에 구비되고, 유입되는 용수의 수압에 의해 팽창되는 다이아프램과,

상기 커버의 내측에 구비되고, 상기 다이아프램의 팽창에 따라 전후진하는 누름부재와,

상기 커버의 외측에 구비되고, 상기 누름부재의 전진 접촉에 의해 작동되어 용수의 유입여부를 감지하고, 그 감지신호를 상기 컨트롤러로 전송하는 감지센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 전원공급부는 상기 전해조에서 전기분해가 진행되는 동안 상기 전극판에 정전류를 공급하고,

상기 컨트롤러는 상기 전원공급부가 상기 양극판 및 음극판에 공급하는 전원의 극성을 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 하고,

상기 전원공급부는

입력되는 상용 교류전원을 정전압화하여 상기 제어부, 표시부 및 극성변환부에 공급하는 정전압부와,

상용 교류전원을 입력받고, 1차측과 2차측이 전기적으로 분리되어 있는 절연변압기와,

상기 절연변압기의 출력전원을 평활화하는 평활부와,

상기 평활부의 출력전원을 정전류화하여 상기 전해조의 양극판 및 음극판에 공급하는 정전류부를 포함하여 이루어지고,

상기 컨트롤러는

사용자의 조작을 위한 다수의 버튼과,

작동 상태를 표시하는 표시부와,

상기 전원공급부가 상기 음극판 및 양극판에 공급하는 전원의 극성을 주기적으로 변환시키는 극성변환부와,

상기 버튼부 및 상기 유량센서로부터 신호를 입력받고, 입력되는 신호 및 기설정된 프로그램에 따라 상기 표시부와 상기 극성변화부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,

상기 전해조는

은(Ag) 이온을 생성하는 다수의 전극판과,

중앙에 상기 다수의 전극판 각각이 배치되도록 상기 전극판의 테두리를 각각 감싸고, 상호 적층되어 결합되는 다수의 테두리부재와,

적층되어 있는 상기 다수의 테두리부재의 양면에 적층 결합되어 용수 수용실을 형성하고, 용수의 유입과 배수를 위해 상기 관로가 연결되는 유입구와 배수구를 구비하고 있는 상부커버 및 하부커버와,

적층되어 있는 상기 다수의 테두리부재, 상부커버 및 하부커버의 사이사이에 개재되어 상기 용수 수용실에 유입된 용수가 유출되는 것을 방지하는 패킹과,

적층되어 있는 상기 다수의 전극판들이 상호 접촉되는 것을 차단하되 용수의 이동을 방해하지 않도록, 상기 전극판들 사이사이에 배치되고, 다수의 유로홈이 형성되어 있고 상호 일정거리 이격되어 있는 복수의 이격막대를 구비한 접촉차단부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 은 이온을 생성해 용수에 용출시킴으로서 세균을 박멸 및 번식을 억제하고 피부 건강에 기여할 수 있다.

또한, 수량감지센서가 불필요하고, 전해조의 소형화가 가능하고, 전해조의 설치 장소나 방법, 전해조에의 용수의 시간당 유입량 등에 제한이 없는 등 원가절 감 효과가 탁월하다.

그리고 용수유입감지부재를 통해 용수가 전해조에 유입되는지 여부를 체크하고, 용수가 일정기간 이상 유입되지 않는 경우 즉, 외부요인에 의해 단수상황이 발생한 경우에는 전기분해가 행해지지 않도록 하여 불필요한 전력소비를 방지하고 과잉의 은 이온이 생성되는 것을 방지한다.

그리고 정전류 제어방식에 의해 안정적이고 지속적인 전기분해가 이루어지고, 전극판의 극성을 주기적으로 변화시켜 이온을 보다 효율적으로 생성하면서도 전기판의 사용수명이 길어지는 효과를 갖는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 샤워장치의 외관 사시도이고, 도2는 케이스 내부의 사시도이고, 도3은 전해조의 분해 사시도이고, 도4는 용수유입감지부재의 사시도이다.

도1 및 도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 샤워장치는 케이스(10), 전해조(100), 솔레노이드밸브(30), 필터(20), 용수유입감지부재(80)를 포함하여 이루어진다.

상기 케이스(10)는 분해, 조립이 가능한 전방케이스(11)와 후방케이스(13)로 이루어지고, 수전밸브 등에 연결되어 용수를 공급받는 급수관(50)과 샤워를 위한 용수가 분출되는 샤워기헤드(70)가 구비되어 있다.

그리고 상기 전방케이스(11)이 전면에는 사용자의 조작을 위한 컨트롤러(220)의 버튼(222)이 구비되고, 후방케이스(13)의 후면에는 필터(20)의 교체가 용이하도록 필터(20)가 장착되는 장참홈(14)이 형성되어 있다.

상기 케이스(10)의 전방케이스(11)에는 전원을 공급하는 전원공급부(210), 전원공급부의 전원공급을 제어하는 컨트롤러(220)가 장착된다. 참고로, 도1,2에는 전원공급부와 컨트롤러가 도시되어 있지 않다.

전방커에스 전면에 구비되며 컨트롤러(220)에 연결되는 버튼(222)으로는 샤워장치를 구동시키는(즉, 펌프(30)를 구동시켜 용수를 샤워기헤드(70)로 분출시키는) 출수버튼, 전해조(100)에 전원을 공급하여 용수에 이온을 용출시킬지 선택하는 살균버튼 및 일반샤워버튼 등이 있다.

상기 필터(20)는 급수관(50)과 샤워기헤드(70)를 연결하는 관로(60)상에 설치되어 급수관(50)을 통해 유입되는 용수에 포함되어 있는 미립자(미세먼지, 부유물 등)뿐 아니라 유해한 특정 성분을 여과시킨다.

상기 필터(20)의 여과방식에는 역삼투방식, 중공사방식, 활성탄방식, 워터스방식 등이 있다.

본 발명의 필터(20)는 공지의 필터(20)를 적용하고 있으므로, 이에 대한 보 다 구체적인 설명은 생략한다.

상기 솔레노이드밸브(30)는 상기 급수관(50)과 상기 샤워기헤드(70)를 연결하는 관로(60) 상에 설치되어 용수가 급수관(50)으로 원활히 유입되고 샤워기헤드(70)를 통해 원활히 분출되도록 상기 출수버튼(222) 온오프에 의해 관로를 개방하고 폐쇄한다.

상기 전해조(100)는 전극판(110)을 전기분해하여 은(Ag) 이온을 생성하여 용수에 용출시킨다. 전기분해에 의해 생성된 이온은 용수에 있는 세균을 박멸하고 번식을 억제한다. 은(Ag) 나노 이온은 이러한 항균기능이 탁월한 것으로 밝혀졌다.

이하에서는 도3a에 도시되어 있는 전해조(100)의 결합 사시도와 도3b에 도시된 전해조(100)의 분해 사시도를 참조하여 전해주의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.

도3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 전해조(100)는 조립식으로 결합되는 전극판(110), 테두리부재(120), 상부커버(130), 하부커버(140), 패킹(150), 접촉차단부재(160)를 포함하여 이루어지고,

상기 하부커버(140), 전극판(110)이 결합되어 있는 다수의 테두리부재(120), 상부커버(130)가 차례로 적층되어 용수가 수용되는 용수 수용실을 형성하고, 전극판(110) 사이사이에는 접촉차단부재(160)가 배치된다.

상기 전극판(110)은 순수 은(Ag)판 또는 전도성물질 표면에 은(Ag)이 도금된 것일 수 있다.

그리고 전극판(110)의 소정부위에는 테두리부재(120)에 형성되어 있는 관통홀(121)에 강제로 삽입되어 결합되는 돌출부(111)가 외측으로 돌출형성 되어있다. 그리고 곳곳에는 용수의 이동통로가 되는 홀(113)이 청공되어 있을 수 있다.

전극판(110)은 상기 돌출부(111)를 통해 테두리부재(120)와 연결되고, 돌출부(111)를 제외하 나머지 테두리는 테두리부재(120)의 내측과 일정거리 이격되도록 배치되어 용수가 유통될 수 있는 공간(용수 수용실의 일부라고 할 수 있다.)을 형성한다.

테두리부재(120)의 관통홀(121)에 강제삽입된 돌출부(111)의 단부는 외부로 노출되어 전선(80)과 전기적으로 연결되고, 테두리부재(120)의 내측 관통홀(121)에 접하는 부분의 돌출부에는 실리콘 등이 실링되어 용수가 관통홀(121)을 통해 유출되지 않도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 전해조(100)에서는 전극판(110) 4개를 나란히 배열하여 사용하였고, 각 전극판(110)은 인접하는 전극판(110)과 극성이 다르도록 하였다. 즉, 첫 번째와 세 번째에 배열된 전극판(110)에 (+)극성의 직류전류가 인가되면, 두 번째와 네 번째에 배열된 전극판(110)에 (-)극성의 직류전류가 인가된다.

본 발명의 전해조는 전극판 다수개가 적층되어 조립되는 구조이므로, 희망하는 은 이온의 농노에 따라 적정한 수의 전극판을 전해조에 구비시킬 수 있다.

전극판(110)에 은이 도금되어 있는 경우(순수 은판의 경우를 포함함)에, (+)극성의 전류가 인가되는 전극판(110)에서는 도금되어 있는 은(Ag)이 전기분해되어 은(Ag) 이온과 전자가 생성되는 산화반응이 일어나고, (-)극성의 전류가 인가되는 전극판(110)에서는 용수에 녹아 있는 수소 이온이 (+)극성의 전극판(110)에서 생성된 전자와 결합되어 수소 가스가 생성되는 환원반응이 일어난다. 그리고 미세한 양이지만 (+)극성에서 생성된 은(Ag) 이온의 일부는 (-)극성의 전극판(110)에 흡착되기도 한다.

따라서 각 전극판(110)의 극성이 동일한 극성으로 장기간 유지되어 전기분해가 진해되면, (+)극성의 전극판(110)은 도금되어 있는 은이 점차 소멸되어 얇아지고, (-)극성의 전극판(110)은 도금되어 있는 은이 변화가 없거나 오히려 늘어 두꺼워지게 된다.

그리하여 (-)극성의 전극판(110)은 충분한 양의 은이 도금되어 있음에도, (+)극성의 전극판(110)은 은이 없어 은 이온을 방출하지 못하게 되므로 전극판(110)의 교체시기가 앞당겨지게 된다. 이러한 문제를 해소하기 위해서는 전극판(110)의 극성을 주기적으로 변화시켜 모든 전극판(110)에 도금되어 있는 은이 비슷한 속도로 소멸되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 컨트롤러(40)가 이와 같이 전극판(110)의 극성이 주기적으로 변환되도록 전원의 공급을 제어한다.

상기 테두리부재(120)는 중앙에 개구부(125)가 형성되어 있고 상기 개구 부(125)에는 상기 전극판(110)이 배열되어, 테두리부재(120)가 전극판(110)의 테두리를 감싼다.

그리고 테두리부재(120)의 내측에는 일정거리 이격되어 배치되어 있는 전극판(110)을 곳곳에서 지지하기 위해 내측으로 돌출된 다수의 지지부(122)가 형성되어 있고,

상부면과 하부면 각각에는 적층되는 다른 테두리부재(120) 또는 상부커버(130) 또는 하부커버(140)가 정위치에서 적층되어 결합되도록 가이드하기 위해 암수결합되는 가이드홈(127)과 가이드돌기(128)가 형성되어 있다. 이러한 가이드홈(137,147)과 가이드돌기(138,148)는 하부커버(140)의 상부면과 상부커버(130)의 하부면에도 동일하게 형성되어 있다.

그리고 테두리부재(120)의 상부면과 하부면 각각에는 패킹(150)이 안치되는 안치홈(123)이 형성되어 있다. 상기 안치홈(123)의 깊이는 패킹(150) 두께의 약 3/1정도이고, 안치홈(123)의 모퉁이에는 패킹(150)의 삽입홀(154)에 삽입되는 삽입돌기(124)가 형성되어 있다. 이러한 안치홈(133,143)과 삽입돌기(134,144)는 상부커버(130)와 하부커버(140)에도 형성되어 있다.

그리고 테두리부재(120)의 내측 테두리에는 접촉차단부재(160)가 안치되는 또 다른 안치홈(126)이 형성되어 있다.

상기 접촉차단부재(160)는 전극판(110) 사이사이에 배치되어 전극판(110)의 일면을 지지하고 전극판(110)이 서로 접촉되는 것을 방지한다.

상기 접촉차단부재(160)는 전극판(110)과 용수의 접촉차단이 최소화되도록 일정거리 이격되어 있는 다수의 이격막대(161)를 포함하고, 상기 이격막대(161)에는 용수의 유로통로가 되는 유로홈(163)이 다수 형성되어 있다.

상기 하부커버(140)와 상부커버(130)는 전해조(100)의 상부와 하부에 각각 배치되고, 그 사이에는 다수의 테두리부재(120)가 배치된다.

그리고 하부커버(140)와 상부커버(130)는 테두리부재(120)와 같은 안치홈(133,143)과 삽입돌기(134,144), 가이드홈(137,147)과 가이드돌기(138,148)가 형성되어 있다. 그리고 접촉차단부재(160)가 배치되지 않으므로 접촉차단부재(160) 대신 전극판(110)의 일면을 지지하기 위해 중앙에 단턱부(136,146)가 돌출되어 있고, 상기 단턱부(136,146)에는 테두리부재(120)의 지지부(122)가 수용되는 수용홈(135,145)이 형성되어 있다.

그리고 하부커버(140) 또는 상부커버(130)에는 용수가 유입되고 배출되는 유입구(131)와 배수구(132)가 구비되어 있고, 전해조(100)를 케이스(10)에 고정하기 위한 고정홀(149)이 형성되어 있다.

상기 패킹(150)은 상기 테두리부재(120)와 상부커버(130)와 하부커버(140)의 사이사이에 배치되도록 이들의 안치홈(123,133,143)에 안치되어 이들의 틈새를 밀폐시켜 용수 수용실에 수용되어 있는 용수가 틈새를 통해 유출되지 않도록 한다.

상기 패킹(150)은 그 하부면이 편평하고, 상부로 가면서 점차 그 직경이 좁 아지는 오목한 형상으로 되어 있다. 하부면이 편평한 것은 하부면이 안치홈(123,133,143)에 긴밀히 밀착되도록 하기 위한 것이고, 상부로 가면서 점차 좁아지는 것은 적층되는 테두리부재(120)(또는 상부커버(130), 또는 하부커버(140))의 적층과정에서 안치홈(123,133,143)에 쉽게 안치되도록 하기 위한 것이다.

그리고 패킹(150)의 두께는 적층되는 두 안치홈(123,133,143)의 깊이를 합한 것보다 길게 하여 적층되어진 테두리부재(120)들과 상부커버(130)와 하부커버(140)를 가압하여 고정시 패킹(150)이 눌려 적층되는 이들의 틈새를 긴밀히 밀폐시키도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 패킹(150)의 모퉁이들에는 상기 안치홈(123,133,143)의 모퉁이에 형성되어 있는 삽입돌기(124,134,144)가 삽입되는 삽입홀(154)이 형성되어 있는 연장부(151)가 일체로 형성되어 있다.

전극판(110)을 테두리부재(120)에 결합시키고, 사이사이에 패킹(150)과 접촉차단부재(160)를 배치시킨 상태로 테두리부재(120)들과 상부커버(130) 및 하부커버(140)를 적층시킨 후에는, 이들의 테두리 곳곳에서 상하부를 관통하여 형성된 체결공(h)에 체결볼트(171)를 삽입하고 너트(172)로 조여 이들을 가압하여 고정시킨다.

이와 같이 전해조의 각 구성요소들이 조립결합되는 구조로 되어 있어, 샤워장치의 용량, 또는 사용자가 희망하는 은 이온 농도에 따라 전극판의 수를 적절히 선택할 수 있고,

전해조(100)는 전극판(110)들이 인접 배치되되 서로 접촉하지 아니하고, 전극판(110) 전체가 용수에 잠기고, 용수 수용실은 전극판(110) 보다 그 면적이 약간만 더 크면 되는 등 이온 생성율은 높으면서도 소형화가 가능하고,

전극판(110)의 일부인 돌출부(111)가 전해조(100)의 외부로 노출되어 전선(80)과 연결되므로 전해조(100)를 세워서 설치하거나 눕혀서 설치해야 하는 등의 제약이 없고, 용수 수용실로 유입되는 용수의 시간당 유입률에 제약이 없어 수량감지센서가 불필요하고, 용수가 유입되는 급수관(50)에 직결하여 설치도 가능하다.

상기 용수유입감지부재(80)는 전해조(100)에 연결되는 관로(60) 상에 설치되어 전해조에 용수가 유입되는지 여부를 감지하고, 감지된 신호를 상기 컨트롤러(220)로 전송하여, 용수의 유입이 일정시간 이상 유입되지 않는 경우에는 컨트롤러가 이를 외부 단수상황으로 인식하여 전해조(100)에 용수가 채워져 있어도 전기분해가 행해지지 않도록 전원공급부(210)를 제어한다.

상기 용수유입감지부재(80)는 결합사시(도4a)도 및 분해사시도(도4b)를 도시한 도4에서 보는 바와 같이 바디(81), 커버(83), 다이아프램(85), 누름부재(87), 감지센서(89), 캡(88)을 포함하여 이루어진다.

상기 바디(81)에는 상기 관로(60)가 연결되어 용수가 유입되고 배출되는 유입구(81a)와 배출구(81b)가 구비되어 있고, 상기 바디(81)의 내측에는 상기 유입 구(81a) 및 배출구(81b)와 연통되고 유입된 용수가 일시 저장되는 내부 공간부(81c)가 구비되고, 상기 내부 공간부(81c)는 외부로 개방되어 있다. 즉, 내부 공간부는 개구부(81d)를 갖는다.

그리고 상기 내부 공간부(81c) 중앙에는 유입구(81a)을 통해 유입되는 용수가 부딪히고, 부딪힌 용수가 외벽을 따라 회전되도록 하는 원기둥(82)이 형성되어 있고, 상기 원기둥(82)의 중앙 내부는 상기 배출구와 연통되는 배출 공간부(82c)가 형성되어 있다.

이처럼 내부 공간부(81c) 중앙에 배출 공간부(82c)를 갖는 원기둥(82)을 형성시킴으로서, 유입구(81a)로부터 유입된 용수는 개구부(81d)에 결합되는 다이아프램(85)을 보다 강하게 밀게(팽창시키게) 된다.

상기 커버(83)는 상기 개구부(81d)를 덮으면서 상기 바디(81)에 결합되고, 내측에는 상기 누름부재(87)가 수용되는 수용부(83a)가 형성되어 있다.

상기 다이아프램(85)은 상기 커버(83)와 상기 바디(81) 사이에 구비된다. 즉, 상기 내부 공간부의 개구부(81d)를 폐쇄한다.

그리고 상기 다이아프램(85)은 상기 바디의 내부공간부(81c)에 유입된 용수의 수압에 의해 상기 커버(83)쪽으로 팽창된다.

상기 누름부재(87)는 상기 커버(83)의 내측 수용부(83a)에 전후진 가능하게 수용되고, 용수의 수압에 의해 팽창되는 다이아프램의 중앙에 돌출되어 있는 돌기(85a)와 결합되어 다이아프램(85)의 팽창에 연동되어 전후진하게 된다.

그리고 상기 다이아프램(85)과 접촉되는 반대면에는 상기 감지센서(89)를 접촉하여 가압하는 가압돌출부(87a)가 형성되어 있다.

상기 캡(88)은 상기 커버(83)의 외측에 결합되고, 내측에는 상기 감지센서(89)가 내장된다.

그리고 내장되어 있는 상기 감지센서(89)는 상기 누름부재(87)의 가압돌출부(87a)의 전진에 의해 작동되어, 용수가 유입되는지 여부를 감지하고, 감지된 신호를 상기 컨트롤러(120)로 전송한다.

상기 감지센서에는 상기 가압돌출부에 접촉 가압되는 접촉부(89a)가 구비된다.

도5은 본 발명에 따른 샤워장치의 전원공급부와 컨트롤러를 포함하는 회로부(200)에 대한 개략적인 블록도이고, 도5의 a,b,c는 보다 구체적인 회로도이다.

도면에서 보는 바와 같이 회로부(200)는

입력되는 상용 교류전원을 정전류화하여 상기 전해조(100)의 두 극판(110)에 전원을 공급하고, 상용 교류전원을 정전압화하여 제어부, 펌프(30) 등에 구동전원을 공급하는 전원공급부(210)와,

상기 전원공급부가 상기 두 극판에 공급하는 전원을 제어하고, 펌프를 구동 시키고 작동상태를 표시하는 등 회로부를 전체적으로 컨트롤하는 컨트롤러(220)를 포함하여 이루어진다.

상기 전원공급부(210)는 두 극판(110)과 펌프(30)를 포함하여 전원이 필요한 곳에 전원을 공급하여, 이때 전원의 공급은 컨트롤러(220)에 의해 제어된다.

상기 전원공급부(210)는 입력되는 상용교류전원을 정전압화하여 출력하는 정전압부(211)와,

상용교류전원을 입력받고 1차측과 2차측이 전기적으로 분리되어 있는 절연변압기(T)와, 상기 절연변압기(T)의 출력전원을 평활하는 평활부(213)와, 상기 평활부의 출력전원을 정전류화하여 상기 전해주의 두 극판(110)(양극판 및 음극판)에 공급하는 정전류부(215)를 포함하여 이루어진다.

상기 정전압부(211)는 제어부(221), 펌프(30), 표시부(223) 등에 구동전원을 공급하고, 본 발명에서는 상기 정전압부가 24V와 5V의 두 정전압을 생성하여 공급한다.

상기 절연변압기(T)는 입력측(1차측)과 출력측(2차측)을 전기적으로 분리시켜 사용자의 감전을 예방한다.

상기 평활부(213)는 브릿지다이오드(BD)와 커패시터(C1)로 구성되어 상기 절연변압기의 출력전원을 평활하여 정전류부로 공급한다.

상기 정전류부(215)는 전해조(100)의 두 극판(110)에 항시 일정한 크기의 전류가 공급되도록 상기 평활부(213)의 출력전원을 정전류화 한다.

상기 정전류부(215)는 부하 변동에 관계없이 양단의 전압을 일정하게 유지하는 션트 레귤레이터(SR)와,

상기 션트 레귤레이터(SR)에 병렬 연결되어 부하측(전해조의 두 극판)에 공급되는 정전류의 크기를 결정하는 저항(R1)과,

상기 션트 레귤레이터(SR)에 허용치 이상의 전류가 흐르지 않도록 하여 션트 레귤레이터를 보호하는 트랜지스터를 포함하여 이루어진다.

상기 션트 레이귤레이터로(SR)는 'TL431'이 대표적이다.

예를 들어 상기 션트 레귤레이터(SR)의 양단이 유지하는 정격전압이 2.4V이고, 상기 전해조의 두 극판에 공급하고자하는 전류가 40mA일 때, 상기 션트 레귤레이터(SR) 양단에 60옴의 저항(R1)을 연결하면 두 극판에는 지속적으로 40mA가 공급된다.

상기 컨트롤러(220)는 다수의 버튼(222), 표시부(223), 메모리(224), 음성출력부(225), 극성변환부(227), 제어부(221), 펌프구동부(226)를 포함하여 이루어진다.

상기 버튼(222)은 사용자의 조작을 위한 것으로서, 사용자는 버튼을 조작하여 전기분해시간, 두 극판(110)에 공급하는 정전류의 세기 등을 설정하고, 펌프(30)를 구동시켜 저수조(미도시)에 저장되어 있는 용수의 출수시키는 등의 조작을 할 수 있다.

상기 버튼(222)은 상기 제어부에 연결되어 각종 조작신호를 제어부로 전송한 다. 상기 버튼으로는 사용자의 터치에 의한 정전용량 또는 임피던스를 변화하여 사용자의 누름을 감지하는 터치스위치(TS1~TS6)를 사용하였고, 버튼으로 터치스위치를 사용함에 따라 터치스위치 감지IC(U1)가 버튼(터치스위치)(222)과 제어부(221)를 연결한다. 그리고 상기 터치스위치 감지IC(U1)는 정전압부(211)로부터 구동전압을 공급받아 구동된다.

상기 표시부(223)는 작동상태 또는 버튼의 조작상태 등을 표시하여 사용자가 인식할 수 있도록 한다. 상기 표시부는 숫자로 상태를 표시하는 세그먼트(Seg1,Seg2)와, 램프 점멸로 상태를 표시하는 LED(발광다이오드)(L1~L14)를 포함하고, 도면에 도시하지 아니하였으나 화면에 문자로 표시하는 LCD화면을 포함할 수 있다.

상기 세그먼트(Seg1,Seg2)는 상기 제어부(221)에 연결되어, 설정된 두 극판의 전기분해 시간, 전기분해 중에는 남은 전기분해 시간을 표시하고, 기타 현재시각 등과 같이 숫자로 표시할 수 있는 사항을 표시하여 사용자에게 알린다.

상기 LED(L1~L14)는 점등 또는 점멸하여 전기분해 샤워장치의 작동상태를 표시한다.

상기 LED(L1~L14)로는 전원이 공급되고 있는지 여부를 표시하는 전원램프,

펌프(30)가 구동되어 용수가 전해조(100)에 공급되고 있는지, 전해조(100)에서 저수조로 배출되고 있는지, 또는 용수가 저수조에서 외부로 출수되고 있는지를 표시하는 급수램프, 배수램프, 출수램프,

필터(20)의 수명이 다했는지를 표시하는 필터램프,

전기분해가 행해지고 있는지 여부를 표시하는 전기분해표시램프,

음성출력부(225)를 통해 안내멘트가 출력되고 있는지를 표시하는 음성표시부,

전기분해 진행 중에 설정된 전기분해 시간 중에 남은 전기분해 시간을 대, 중, 소로 표시하여 알려주는 잔존시간알림램프 등이 있다.

상기 메모리(224)는 상기 제어부(221)에 연결되고, 상기 버튼(222)을 통해 입력되는 각종 신호에 대한 안내멘트와, 펌프(30)의 작동에 따른 급,배수 상태에 대한 안내멘트, 전기분해 상태를 알리는 안내멘트, 필터(20)의 교체여부를 알리는 안내멘트 등이 저장되고, 기타 전기분해 샤워장치의 작동에 필요한 프로그램이 저장될 수 있다.

상기 음성출력부(225)는 상기 제어부(221)에 연결되고, 제어부의 제어에 의해 상기 메모리(224)에 저장되어 있는 안내멘트가 작동상태에 따라 음성으로 출력된다. 상기 음성출력부(225)는 음성을 출력하는 스피커(SP)와, 상기 스피커에 연결되어 상기 제어부(221)를 통해 상기 메모리(224)로부터 입력되는 음성신호의 잡음을 제거하고 볼륨을 조절하여 스피커(1SP)로 전성하는 AMP회로(225a)를 포함하여 이루어진다. 상기 AMP회로(225a)는 통상의 AMP회로이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 극성변환부(227)는 상기 전원공급부의 정전류부(215)가 상기 전해조의 두 극판(110)에 공급하는 전원의 극성이 주기적으로 변경되도록 한다.

상기 극성변환부(227)는 도면에서 보는 바와 같이 전해조(100)의 양극판 및 음극판에 각각 연결되어 있으며 상기 전원공급부 정전류부(215)의 음극선 또는 양극선에 연결되는 두 릴레이스위치(RS4,RS5)와, 상기 제어부로(221)부터 신호를 받아 상기 두 릴레이스위치(RS4,RS5)를 각각 스위칭하여 릴레이스위치(RS4,RS5)를 상기 정전류부(215)의 양극선 또는 음극선에 연결시키는 두 구동코일(RC4,RC5)을 포함하여 이루어진다.

상기 펌프구동부(226)는 상기 버튼(222)을 통해 입력되는 신호나 설정된 조건에 따라 상기 제어부(121)의 제어에 의해 상기 펌프(30)를 구동시킨다.

상기 펌프구동부(226)는 펌프를 상기 전원공급부의 정전압부(211)에 연결 또는 차단하는 릴레이스위치(RS1,RS2,RS3)와, 상기 제어부(221)로부터 신호를 받아 상기 릴레이스위치(RS1,RS2,RS3)를 스위칭하여 릴레이스위치(RS1,RS2,RS3)가 상기 정전압부(211)에 연결 또는 차단되도록 하는 구동코일(RC1,RC2,RC3)을 포함하여 이루어진다.

상기 펌프구동부(226)는 상기 전해조(100)에 용수를 급수하는 급수펌프를 구동시키는 급수펌프구동부(226a), 상기 저수조에 저장되어 있는 용수를 외부로 출수시키는 출수펌프를 구동시키는 출수펌프구동부(226b)와, 상기 전해조의 용수를 상 기 저수조로 배수시키는 배수펌프(또는 배수밸브)를 구동시키는 배수펌프구동부(226c) 등을 포함한다.

상기 컨트롤러(220)는 설정된 프로그램에 따라 전원공급부(210)의 정전류부가 두 극판(110)에 전원을 공급하도록 하여 전기분해가 행해지도록 하고,

상기 용수유입감지부재(80)로부터 일정 시간 이상 용수의 유입 신호가 없는 경우에는 상기 전해조에 용수가 일정 수위 이상으로 채워져 있어도 상기 전원공급부(210)의 두 극판에의 전원공급을 차단하여 전기분해를 중단시킨다.

그리고 전원공급부(210)는 정전류 제어방식에 의해 전해조(100)의 극판(110)에 안정적이고 지속적인 정전류의 전원을 공급하고, 컨트롤러(220)의 극성변환부(227)는 극판(110)으로 공급되는 정전류의 극성을 주기적으로 변화시켜 전기분해에 의해 특정 극판(110)에 도금되어 있는 금속이 다른 극판(110)에 도금되어 있는 금속 보다 빨리 방출되어 소멸되는 것을 방지한다.

전원공급부(210)의 정전류 제어방식은 정전압 제어방식에 비해 회로가 복잡하지만, 외적 요인에 의한 영향을 덜 받아 안정적인 전원공급이 가능하고, 과열이 방지되고, 용수의 온도에 영향(일반적으로 화학반응(전기분해)는 물의 온도에 영향을 받는다.)을 거의 받지 않고 일정한 농도의 이온을 생성할 수 있는 장점을 갖는다. 그리고 전원공급부(210)는 컨트롤러(220)에 의해 전해조(100)에 공급되는 정전류의 세기가 조절되어 극판(110)이 생성하는 은 이온의 농도 조절이 가능하다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 전기분해 샤워장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 샤워장치의 사시도이고,

도 2 는 도1에서 전방케이스를 분해한 사시도이고,

도 3a,3b 는 전해조를 분해한 사시도이고,

도 4a,4b 는 용수유입감지부재의 결합 사시도와 분해 사시도이고,

도 5 는 회로부의 개략적인 블록도이고,

도 6a,6b,6c는 회로부의 구체적인 회로도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 케이스 20 : 필터

30 : 펌프 40 : 컨트롤러

50 : 급수관 60 : 관로

80 : 용수유입감지부재 81 : 바디

83 : 커버 85 : 다이아프램

87 : 누름부재 89 : 감지센서

100: 전해조 110 : 전극판

120 : 테두리부재 122 : 지지부

123 : 안치홈 124 : 삽입돌기

130 : 상부커버 140 : 하부커버

150 : 패킹 154 : 삽입홀

160 : 첩촉차단부재 200 : 회로부

210 : 전원공급부 211 : 정전압부

215 : 정전류부 220 : 컨트롤러

221 : 제어부 222 : 버튼

223 : 표시부 224 : 메모리

225 : 음성출력부 227 : 극성변환부

Claims

급수관 및 샤워기헤드를 구비하고 있는 케이스;

상기 급수관과 샤워기헤드를 연결하는 관로 상에 설치되고, 전기분해에 의해 은(Ag) 이온을 생성하여 용수에 공급하는 전해조;

상기 전해조에 구비되어 있는 전극판에 전원을 공급하는 전원공급부;

상기 전해조에 연결되어 있는 관로 상에 설치되어 용수가 상기 전해조에 유입되는지 여부를 감지하는 용수유입감지부재;

상기 전원공급부가 상기 전해조에 공급하는 전원을 제어하고, 상기 용수유입감지부재로부터 일정 시간 이상 신호가 없는 경우에 상기 전원공급부의 상기 전해조에의 전원공급을 차단시키는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치.
제 1 항에 있어서,

상기 급수관과 샤워기헤드를 연결하는 관로 상에 설치되어 상기 급수관을 통해 유입된 용수 중 특정 성분을 여과하는 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 용수유입감지부재는

상기 관로가 연결되어 용수가 유입되고 배출되는 유입구와 배출구, 그리고 상기 유입구 및 배출구와 연통되어 있는 개구부를 갖는 바디와,

상기 개구부를 덮으며 상기 바디와 결합되는 커버와,

상기 개구부에 구비되고, 유입되는 용수의 수압에 의해 팽창되는 다이아프램과,

상기 커버의 내측에 구비되고, 상기 다이아프램의 팽창에 따라 전후진하는 누름부재와,

상기 커버의 외측에 구비되고, 상기 누름부재의 전진 접촉에 의해 작동되어 용수의 유입여부를 감지하고, 그 감지신호를 상기 컨트롤러로 전송하는 감지센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치.
제 3 항에 있어서,

상기 전원공급부는 상기 전해조에서 전기분해가 진행되는 동안 상기 전극판에 정전류를 공급하고,

상기 컨트롤러는 상기 전원공급부가 상기 양극판 및 음극판에 공급하는 전원의 극성을 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치.
제 4 항에 있어서,

상기 전원공급부는

입력되는 상용 교류전원을 정전압화하여 상기 제어부, 표시부 및 극성변환부에 공급하는 정전압부와,

상용 교류전원을 입력받고, 1차측과 2차측이 전기적으로 분리되어 있는 절연변압기와,

상기 절연변압기의 출력전원을 평활화하는 평활부와,

상기 평활부의 출력전원을 정전류화하여 상기 전해조의 양극판 및 음극판에 공급하는 정전류부를 포함하여 이루어지고,

상기 컨트롤러는

사용자의 조작을 위한 다수의 버튼과,

작동 상태를 표시하는 표시부와,

상기 전원공급부가 상기 음극판 및 양극판에 공급하는 전원의 극성을 주기적으로 변환시키는 극성변환부와,

상기 버튼부 및 상기 유량센서로부터 신호를 입력받고, 입력되는 신호 및 기설정된 프로그램에 따라 상기 표시부와 상기 극성변화부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치.
제 3 항에 있어서, 상기 전해조는

은(Ag) 이온을 생성하는 다수의 전극판과,

중앙에 상기 다수의 전극판 각각이 배치되도록 상기 전극판의 테두리를 각각 감싸고, 상호 적층되어 결합되는 다수의 테두리부재와,

적층되어 있는 상기 다수의 테두리부재의 양면에 적층 결합되어 용수 수용실을 형성하고, 용수의 유입과 배수를 위해 상기 관로가 연결되는 유입구와 배수구를 구비하고 있는 상부커버 및 하부커버와,

적층되어 있는 상기 다수의 테두리부재, 상부커버 및 하부커버의 사이사이에 개재되어 상기 용수 수용실에 유입된 용수가 유출되는 것을 방지하는 패킹과,

적층되어 있는 상기 다수의 전극판들이 상호 접촉되는 것을 차단하되 용수의 이동을 방해하지 않도록, 상기 전극판들 사이사이에 배치되고, 다수의 유로홈이 형성되어 있고 상호 일정거리 이격되어 있는 복수의 이격막대를 구비한 접촉차단부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 단수차단기능을 구비한 전기분해 샤워장치.