KR100253992B1 - 식수의 전해 살균 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자판기 또는 정수기 등의 수중에 존재하는 세균의 처리를 위한 수중의 세균 살균장치에 관한 것으로, 수중에 전기를 인가할 때 음극과 양극을 설치하거나 금속제의 물통 자체를 환원전극으로 이용하여 살균의 효율을 높이고 금속 석출의 양을 최소화하며, 또한 전극(양극)으로부터 산화에 의해 발생하는 제반 문제를 해결하기 위해 고안한 것이며, 또한 이때 사용되는 전극의 산소 과전압에 따른 문제와 전극 표면에서 발생하는 O₂와 Cl₂의 발생을 적절히 조절하여 살균의 효과를 높일 수 있다.

Description

수중의 세균 살균장치

제1도는 본 발명에 있어서 전극에 전압인가를 할 때 전극 단자부에서 발생하는 산화 문제 방지를 위한 몰딩 구조 단면도.

제2도는 본 발명의 실시예로서 산소 과전압이 대단히 높은 경우에 사용되는 전극의 일예로서 전극상부에 백금등을 코딩하여 전극의 산화 문제를 방지하기 위한 일 실시예를 나타낸 구조도.

제3도는 제2도의 전극부의 산소 과전압에 따른 반응 원리를 나타낸 원리도.

제4도는 본 발명의 실시예로서 산소 과전압에 대한 문제 해결과 터미널 단자부의 산화문제를 해결하기 위하여 전극 터미널부를 백금 코팅 전극으로 제작한 일 실시예의 구조도.

제5도는 제4도의 터미널부의 구조와 산소 과전압에 따른 반응원리를 나타낸 원리도.

제6도는 금속제의 물탱크에 본 발명의 전해 살균장치가 설치되는 일실시예를 나타낸 것.

제7도는 제8도의 물탱크 내부에 원통형의 금속 전극에 구멍을 가공하여 물의 순환이 좋게 하기 위한 구조의 확대도.

제8도는 물탱크 내부에 설치 및 청소가 용이하도록 뚜껑 부분에 음극과 양극이 모두 설치된 구조의 일 실시예를 나타낸 단면도.

제9도는 전극 재질 및 구조에 따른 살균 효과의 결과를 나타낸 것.

제10도의 (a)(b)(c)은 전극별 전압 인가량에 따른 살균 효과의 결과를 나타낸 것.

제11도의 (a)(b)(c)(d)은 전극별 물의 량에 따른 살균 효과의 결과를 나타낸 것.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 양(+) 전극 2 : 전극 고정구

3 : 안전 4 : 전극 고정 나사

5 : 실링부재 6 : 전압 인가 터미널

7 : 전선 8 : 에폭시

9 : 물탱크 9' : 금속제의 물탱크

10 : 금속제의 음극 케이스

본 발명은 수중의 세균을 살균하기 위한 수중 세균 살균장치에 관한 것으로, 특히 수중에 소정재질로 된 양전극을 삽입하여 음전극으로 작용하는 물탱크와의 전기분해에 의한 세균 살균작용을 발생시켜 내부에 수용된 물에 포함된 세균을 효과적으로 살균하는 수중의 세균 살균장치에 관한 것이다.

일반적으로 물이 저장되는 곳, 예컨데 아파트의 물 저장 탱크라든가 식당의 식수 또는 위생적으로 세균의 살균이 요구되는 모든 곳에는 수중 살균 장치가 필요하게 된다.

이와 같은 수중 세균 살균장치에 관한 본 발명은 국내 특허출원 95-36079, 96-21333의 개량 및 확대 적용에 관한 기술이다.

또한 본 장치가 특히 소용이 되는 음료 자동판매기 라든가 최근 유통이 활발히 되고 있는 정수기라든가에 문제가 되는 세균의 문제를 완전히 해결하기 위한 목적도 있는 것이다.

종래의 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 자외선 램프를 사용하거나 또는 오존과 같은 산화제를 기폭시키는 방법에 의해 시도되기도 하였지만 사용상의 문제와 효율상의 문제가 대두되어 살균에 그다지 좋은 효과를 나타내지 못하였다.

때문에 종전 특허출원 95-36079은 이러한 문제를 해결하기 위한 고안되였던 것이었으나 그것의 목적을 달성하는 데에는 실로 많은 문제와 어려움이 배제되어 있었다. 일일이 설명하지 않아도 알수 있겠지만 물의 조건에 따라 그 결과는 대단히 다르고 그때마다 전극에서 발생하는 여러 가지 문제를 극복하는데 여러 가지 어려움이 있었다. 이러한 여러 가지 문제 해결과 살균 효율의 개선 그리고 신뢰성의 확보, 저가격화 등의 여러 가지 문제점을 대부분 해결한 것에 관한 발명이다.

종래의 전해 살균에서 문제가 된 것은 전해시에 전극의 산화로 문제 발생이 대단히 큰 것이었다. 이 문제를 해결하기 위하여 특히 산화가 되지 않는 재질 즉 티타늄균의 효율적인 문제가 발생하였다. 그것은 재료에 따라 발생하는 개스의 종류에 관한 문제와 전극의 사이즈에 관한 문제등 대단히 중요한 문제 발생이 있었다.

그것은 양극과 음극에서 발생하는 것으로 양극은 산화되고 음극은 환원된다는 점에서 양극의 산화에 관한 문제는 산소 과전압의 높은 백금 재질을 사용함으로서 해결 할 수 있었으나 환원 전극에서 발생하는 금속이온이 전극에 달라붙어 금속으로 환원 석출되는 문제는 대단히 심각하였다.

이러한 금속 석출의 문제로 인하여 전극 표면에 부착되어 전극 효율의 저하와 외관상 보기에 좋지 않은 문제 그리고 여기에 여러 가지 따른 물질까지 부착하여 칼라의 변색등 실로 실수에 사용하는데 위생적이지 않은 문제등이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 양극과 음극에 걸리는 전류 극성을 일정한 시간마다 교번인가하여 양극의 산화 현상에 따른 산화 과정으로 부착 금속의 제거를 시도 하였으나 이때에는 살균의 효과와 또 전극마모가 심해지는 문제와 전극 표면에 달라 붙은 금속의 산화에 따른 물의 변색등 실로 여러 가지 문제가 발생 하였다.

때문에 상기와 같은 문제를 일거에 해결하기 위하여 전극의 구조와 설치등에 대한 연구가 불가피 하였기 때문에 그 연구 결과를 토대로 하여 최상의 조건으로 고안하였다. 즉 그것은 양극과 음극의 사이즈를 반 비례적으로 크게하여 양극에 비하여 음극이 대단히 크게하므로서 전극과 세균 및 박테리아의 접촉 면적을 최대한 크게하고 그리고 안전을 위하여 전압을 최대한 적게 하는 것으로서 최상의 조건을 구하는 것이다.

즉 음극에서 환원되는 금속의 양을 최대한 줄이기 위하여 음극의 재료를 백금등에 비하여 값싼 스텐등과 같은 재료를 음극으로 사용하여 그 싸이즈를 최대한 크게하고 양극으로서 저산소형 페라이트를 사용함으로서 무리없이 살균의 목적을 달성할 수 있는 것이다. 물론 양극의 재로로는 티탄에 백금 도금한 것을 사용하거나 또는 기타 산소 과전압이 높은 재료로서 사용 가능하지만 귀금속의 경우 가격이 대단히 고가격이고 코팅에 따른 양산시의 취급이 용이하지 않은 문제와 그리고 산소 과전압에 따른 전극 표면에서의 산소의 발생등과 같은 실제 살균에 도움이 훌륭하게 되지 못하는 문제점 등으로 백금 도금 재료만으로의 전극보다는 전극의 표면 반응이 좋은 페라이트를 사용하는 쪽이 살균에 있어서 대단히 효과가 좋고 또한 가격이 싸며 코팅이 아니라 원소재 자체가 페라이트임으로 취급이 용이한점 등이 있다.

특히 페라이트 표면에서는 벅금 코팅에 비하여 살균에 필요한 Cl2 개스를 다량 발생시키므로 전해 살균에 있어 양극 재로로서 대단히 좋은 것이다. 그렇다고 백금 코팅 전극이 사용 불가하다는 이야기는 아니며 그것 또한 사용할 수 있다.

즉, 양극 산화에 의해 일어나는 Cl의 경우는 Cl- + H2O - 2e = ClO- + 2H+에 의해 ClO-와 2H+의 생성이 일어나고 2H+는 음극에서 발생하는 2H2O + 2e = H2 + 2OH-와 중화된다.

상기 식에서 양극에서 발생하는 Cl2는 2Cl- - 2e = Cl2로 분균화 분배로 Cl2 + H2O = HClO + H2 + Cl-, Cl2 + H2O = ClO- + 2H+ + Cl-에 의한 것이다. 즉 양극에서는 전류에 의한 주 반옹의 O2 발생과 H2O의 산화에 의한 H2O - 2e = 1/2O2 + 2H+와 부 반응의 HCIO의 생성 즉 Cl- + H2O - 2e = HCIO + H+ 으로 분배된다.

또한 양극에서 HCIO의 생성은 수중의 O2의 발생을 억제하고 살균에 필요한 HCIO의 생성을 유도하지 않으면 않된다. 다시 말해 산소 발생의 평균 전위는 이론적으로 PH = O의 용액에서 수소 전극 기준 +1.23(V), 염소 발생의 표면 전위는 +1.36(V)로 평행론적으로는 Cl2 보다 O2 발생이 우선한다. 그러므로 Cl2 발생을 효율좋게 하기 위해 양극의 재질은 백금 도금된 재료보다 페라이트 재료를 사용하게 된 것이다. 백금과 같은 금속재의 전극보다 페라이트가 표면 전극 촉매 기능이 우수하기 때문이다. 이때 만약 O2의 발생이 목적이라면 고산소형 양극 재료를 이용하고 Cl2의 발생이 목적일 경우에는 저산소형 양극을 사용하지 않으면 좋은 효과를 나타낼 수 없다.

또 다른 경우에 Cl2 발생의 전극 촉매 기능이 페라이트 보다 우수하고 O2발생이 적은 PdO계의 양극을 사용하면 이론적으론 100%의 Cl2 발생 효율의 실현이 가능한 것이다.(실제로는 채수 가능한 ClO-는 음극에 의한 환원 손실이 있기 때문에 채취 효율은 100%가 되지 않는다.)

이상과 같은 이론적인 근거에 의하여 다른 재료에 비하여 가격이 싸고 표면 전극 촉매 기능이 우수한 페라이트(N : 계 혹은 Mn 계 등)를 사용한 경우에도 문제가 없는 것은 아니다.

즉 페라이트를 수중에 고정시키고 전압을 인가하기 위하여 특별한 구조를 설계하지 않으면 안된다.

왜냐하면 양극 산화에 의해 일어나는 현상으로 페라이트 전극에 접촉되어 있는 일반 재질의 터미널 단자 즉 황동, 주석, 철, 스텐, 구리등과 같은 재료는 쉽게 물속에 산화되어 식수중에 침전물이나 부유물 그리고 물의 변색을 유발하기 때문에 각별히 신경을 쓰지 않으면 않된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여도 튼튼한 기밀이 유지가 필요하며 기밀의 후에는 물의 흡수 침투가 일어나기 때문에 터미널 부분을 백금 코팅의 것이나 혹은 산화 이리듐등을 이용한 필요가 있다. 물론 전극 전압 인가를 위한 터미널이 물 밖으로 나와 설치될 경우에는 특별한 문제가 없었으나 대부분의 경우 식수탱크 내부에 설치된다는 것을 감안하면 필요한 것이다.

또 다른 실시예인 제 2 도와 제 4 도는 백금 또는 금속제의 전극을 페라이트에 단자를 연결하면서 금속 전후부분이 일부 물중에서 물과 접촉하게 함으로서 전극의 수명이나 산화물의 발생등과 같은 물제를 해결할 수도 있는 것이다.

왜냐하면 저산소형 재질이 맞는 전극 반응을 유도함으로서 전극의 마모 및 산화물 형성의 문제를 해결할 수도 있는 것이다. 양극에서 H+ 음극에서 발생되는 OH- 이온이 생성 되는데 이때 두 개의 이온이 반응하여 H2O가 된다. 4OH- + 4H+ → 4H2O 이때 음극에서 발생한 OH-가 양극쪽으로 이동하여 양극 표면에서 산화된다. 따라서 전해 살균에서는 전극 반응이 대단히 중요하다. 왜냐하면 장시간 수중에 전기를 인가하지 않으면 전해의 목적을 달성할 수 없다. 예를 들면 대단히 적은 공간에 대단히 높은 전압을 가하면 짧은 시간에 가능할 수도 있으나 실용화를 위하여는 적당한 전압과 안전이 고료되지 않으면 않되기 때문에 살균조 내에서 적당한 전기 신호를 가지고 일정한 시간 동안 가하지 않으면 않되기 때문에 살균조 내에서 적당한 전기 신호를 가지고 일정한 시간 동안 가하지 않으면 효율 좋은 살균 목적을 달성할 수가 없다.

그러나 이때 대단히 중요한 것은 수중에서 사용되는 전극의 재료가 대단히 중요한 것이다. 그것은 물이라는 전해질을 통해서 흐르는 전자가 수조에 포함되어 있는 이온의 이동과 반응에 관계하고 있기 때문에 이온의 산화와 환원의 반응 발생하게 되고 이것에 따른 전극의 산화와 소모가 수중에서 발생하기 때문에 전극 재료의 선택이 대단히 중요하다. 예를 들어 스텐레스등과 같은 재료는 환원 전극(음극)으로서는 적당하지만 산화 전극(양극)으로서 정수기나 식수의 처리에 사용하는 것을 절대 불가하다. 이러한 산화 현상의 문제를 해결하기 위하여 사용되는 재료로서는 백금 혹은 백금을 티타늄에 코팅하거나, IrO2계 또는 산화철 즉 페라이트(Ferrite)전극을 사용함으로서 전극의 산화를 최소화 할 수 있다. 그러나 페라이트 전극을 사용할 때 전극의 OH- 방전에 따른 철 이온의 용출로 전극의 소모와 물의 변색 수중의 철 이온의 증가와 같은문제를 야기시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 사용되는 또 다른 전극으로서는 백금 전극이 있는데(물론 티타늄 소재에 백금 코팅) 이것은 수중에서 상당한 산소 과전압에 따른 산화 현상을 최소화 할 수는 있느나 가격이 고가이고 또한 전극의 필요 전극 반응 미약으로 살균 능력의 저하로 살균 전극으로 사용되는 데에는 상당한 문제를 가지고 있다.

특히 또 다른 문제로서는 수중에서 전극에 전압인가를 위하여 전극에 연결되는 터미널의 구조와 재료를 정확히 선택하지 않으면 않된다. 왜냐하면 페라이트 혹은 백금 코팅 전극자체의 흡수에 따른 터미널부의 산화 현상으로 녹발생과 같은 중대한 문제가 발생하는 것을 확인하였다. 때문에 본 발명이 해결하고져 하는 것을 전극으로서 수중에서 장시간 전해에 사용되어도 식수중에 유해한 물질을 발생시키지 않고 산화현상이 없는 것을 제공하고 그리고 전그과 전선 연결부의 흡수 침투에 따른 산화 문제 발생으로 수중에 녹이 발생하였는 것을 완전히 해결하면서 살균효과를 높이는데 그 목적이 있다. 예를들면 OH- 방전에 무리없이 사용 가능한 티타늄 백금 코팅 전극과 페라이트를 결합시켜 산소 과전압을 최대한 높게 함으로서 산화 현상의 문제를 백금 부분에서 해결토록 하고 살균 효과가 높은 페라이트 전극을 사용함으로서 재료의 전기 저항 차이에 따른 전극 표면에서 발생하는 Cl과 OH-의 비율을 적당히 분배시켜 발생도록 조절함으로서 전극 산화의 문제를 최소화 하면서 살균 효과를 높이고 또한 터미널부의 산화를 없애도록 하기위한 방법에 관한 발명에 관한 것이다. 다시 말하면 양극에서 발생되는 산소와 수소의 발생을 조절하기 위한 방법으로 산소 발생의 평형전위는 PH = O의 용에 있어서 수소 전극을 기준으로 +1.23(V) 염소 발생의 표준 전위는 +1.36(V)임으로 평행론적으로는 Cl2 보다 O2 발생이 우선한다. 그러므로 Cl2 발생을 효율 좋게 하여 Anode(양극)의 전극 촉매 특성에 선택성을 부여하여 O2 발생을 억제하고 Cl2 발생을 높이도록 하는 것이 필요하다. 이를테면 산소 발생이 쉬운 금속 전극과 Cl2 발생이 쉬운 산화물(예를들면 페라이트, 카본 등) 전극을 결합시켜 전류 흐름에 따른 OH- 방전은 금속 전극부에서 행하게 하고 Cl2 발생은 산화물 계의 전극에서 행하게 함으로서 전극의 마모를 없애고 살균의 효율을 높이며 또한 전극의 연결부에서 발생하는 녹 발생의 문제를 해결하기 위한 것이다. 때문에 본 발명이 해결하고져 하는 큰 문제 즉 음극의 환원 작용에 따른 금속 이온의 석출을 최소화하여 장시간 사용이 가능토록 한 것과 살균의 효율을 극대하기 위하여 전극의 Cl2 발생이 최대가 되도록 하는 것과 전극에 인가되는 전원 전압의 인가시 전극과 전선의 연결부의에서 산화현상 발생의 문제를 해결하기 위한 것 그리고 전압의 인체 허용 안전 범위내에서 전압으로 살균의 목적을 충분히 달성하기 위하여 환원 전후의 크기를 양극에 비하여 대단히 크게 하고 값싼 재질을 선택한 것 등이다.

상기와 같은 본 발명에 관하여 첨부 도면에 의거 좀 더 자세히 설명하기로 한다.

제 1 도와 같은 구조의 전극을 수조내에 설치하여 전극에 전압을 가하면 수중에서는 전극반응이 일어난다. 이때 전극의 재료에 따라 전극의 표면 반응은 각기 다르게 나타난다.

때문에 본 발명서에서는 Pt, Iro2계나 Pt계 혹은 Ti-Pt의 전극과 같은 고산소형 전극보다 Cl2의 발생이 좋은 산화물계의 페라이트 또 카본 그라파이트에 특수 처리를 한 전극등과 같은 전산소형 전극을 사용하는 것이다. 이때 이 전극과 음극으로서는 양극보다 대단히 큰 값이 싸고 좋은 재료 예를 들면 스텐레스나 기타 부식성이 적고 금속재료를 이용함으로서 상기의 본 발명이 해결하고져 하는 모든 문제를 해결할 수 있는 것이다.

또한 이때 상기 전극의 설치구조는 페라이트 전그고가 전선의 연결부의 산화를 없애기 위하여 충분히 씰링하지 않으면 않되는 것으로 그 구조의 일예를 그림 1에 나타낸다. 이상과 같은 경우는 수돗물 을 직접 사용하는 조건보다 필터에 의해 필터링된 정수후의 물의 살균에 관한 것임을 다시 밝혀 둔다. 왜냐하면 수도수 중에는 미량의 염소와 그리고 전극 반응을 촉진시키는 미네럴 성분이 다량 함유되어 있기 때문에 본 발명이 해결하고져 하는 목적에는 다소 포인트가 다르다.

물론 수도수나 광천수등의 살균을 위하여도 본 발명이 적용될 수는 있다. 그러나 멤브레인을 통과하고 카본을 통과한 수도수는 수중에 포함된 염소가 거의 없다. 또 전극 반응을 촉진시키는 미네럴이 대부분 제거되어 수도수 전해시에 일어나는 매카니즘과는 근본적으로 다르다. 즉 다시 말하면 일반적인 종래의 전해 살균은 저산소 전극에 의한 Cl2의 생성에 의한 반응이 주로 세균의 살균에 관계 하였다.

그러나 본 발명은 본 출원인의 연구에 의해 밝혀진 OH 라디칼에 의한 살균이 더욱 강하게 작용함을 알 수 있었다. 일반적으로 수도수중의 미량의 Cl-를 양극으로 산화하여 살균수를 생성하는 것이 가까운 일본등지에서 특허 출원된 것도 있다. 본 발명이 해결하고져 하는 것을 최근 국내에서 시판되고 있는 정수기의 정수 후 정수물 저장탱크에서 발생하는 세균의 문제를 해결하기 위하여 연구되었다. 다시말하면 최근 멤브레인 타입의 정수기에서는 보통 4단계의 필터를 거치게 되는데 그것은 1차 MICRO 필터에서 수도수중의 모래, 흙, 찌꺼기 기타 부유 물질이 제거되고 2차 카본 필터에서는 수도수중에 포함된 색도, 맛, 냄새, 염소 등과 같은 것이 제거 된다. 그리고 3차 멤브레인 필터에서는 수도수중에 포함된 경도 성분(Hardness : 칼슘, 마크네슘등과 같은 미네럴과 맛, 탁도, 염소 기타외 부유물질을 완벽히 제거한다.

4차 필터에서는 혹시 수중에 남아 있을지도 모를 냄새, 맛, 탁도, 색도, 염소 기타 물질을 처리하도록 되어있다. 실제로 미네랄의 함량 즉 물의 광물질 마란스라든가 PH등의 관점이 아닌 물로서의 정수 상태에서만 본다면 정말로 이 보다 더 깨끗하게 정수할 수는 없으리 만큼 걸러진다고 해도 과언이 아니다.

이런점에서 본 출원인이 연구한 결과를 보면, 일반 수도수나 광천수, 생수등은 일반적인 전극 방식으로 전해 살균 할 경우에 있어서 수도수가 가장 잘 살균된다. 왜냐하면 수도수중에 미량 포함된 CL- 이온이 양극에서 산화되어 살균수가 제조된다. 즉 Cl- + H2O - 2e = ClO- + 2H+에 의한 ClO-가 만들어 진다. 그러나 광천수라든가 염소를 투입하지 않은 물에서는 그다지 살균 효과가 좋지않다.

더욱이 상기의 방법으로 수도수중에 미량 존재하는 염소와 전극 반응을 촉진하는 수중의 미네랄성분까지 약 90% 제거한 멤브레인 통과된 정수물에서는 살균 효과는 그다지 기대할 것이 못된다. 물론 전압을 대단히 높여서 하면 약간의 효과를 기대할 수는 있으나 이때에는 과도한 전압에 따른 안전성의 결여와 그리고 식수중에서의 전극 반응에 따른 파라데이의 전극 반응론에 따른 반응으로 물의 산화 변질 전극의 용출과 같은 문제가 발생함으로 식수를 장시간에 걸쳐서 살균하는 방법은 이롭지 못한 문제가 있었다.

그러나 본 발명은 이러한 문제를 해결하고 낮은 전압에서도 충분한 살균력과 그리고 멤브레인을 통과한 물에서도 무리없이 완벽한 살균의 목적을 달성할 수 있는 방법을 제공함에도 본 발명의 목적이 있는 것이다. 전극 반응에 의해 일어나는 OH-와 H+의 전해 생성을 음극(Cathode)에서의 H2O 환원에 의한 H2 생성 즉 2H2O + 2e = H2 + 2OH- 와 용존 산소의 환원 1/2O2 + H2O + 2e → 2OH-에 의한 OH-의 생성 그리고 양극(Anode)에서의 H2O 산화에 의한 O2 생성 H2O - 2e = 1/2O2 + 2H+ 에 의한 H+의 생성이 일어난다. 이때 음극에서 발생하는 하이드룩실 라디칼(Hydrozyl Radical) 즉 OH-가 생성된다. 이것은 수중에서 상당한 산화력을 가지고 있으며 그것은 염소 보다 수배 강력하다. 때문에 이러한 전극 반응을 유도하기 위하여 음극의 사이즈는 되도록 크게 하지 않으면 살균의 효과를 효율좋게 달성하는 것은 불가능하다.

제 6 도는 금속제의 물탱크에 본 발명의 전해 살균장치가 설치되는 일실시예를 나타낸 것이다.

상기 실시예에 따른 살균장치에 대해 설명을 하면, 본 발명의 전기분해에 의한 수중의 세균살균장치는 내부에 소정량의 물을 저장할 수 있는 공간이 마련되고, 음(-)전극으로 작용하며, 양측 하부에 물의 유입 및 배출통로가 형성되어 있는 물탱크(9')와; 상기 물탱크(9')의 상부에 장착되는 뚜껑과; 상기 뚜껑상에 설치되는 양(+) 전극 고정구(2)와; 상기 양전극 고정구(2)에 의해 그 단부가 상기 물탱크 내의 수중에 장착되며, 상기 음전극인 물탱크(9')와의 사이에 전기분해에 의한 수중의 세균 살균작용을 수행하는 양전극(1)과; 상기 양전극(1)과 접하여 상기 양전극에 전압을 인가하는 전압인가 터미널(제1도, 제2도 및 제4도의 6)과; 상기 양전극 고정구(2)와 인접하게 장착되어 물의 유입을 방지하기 위한 밀봉재(5)와; 상기 양전극(1) 및 음전극(9')에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 구성으로 이루어진다.

한편, 상기에서 상기 양전극(1)으로는 저산소형 전극인 페라이트 또는 카본을 사용하고, 음극(9')으로는 고산소형 전극인 스텐레스 스틸을 사용한다.

그리고, 상기 전원공급수단은 수중으로 양전극을 설치한 후, 적당한 전압을 계속하여 인가할 때 전극 반응에 의해 살균이 되도록하되, 전극의 마모 및 산화를 방지하기 위하여 전원을 일정시간 주기적으로 공급하도록 하며, 상기 전원인가 터미널부(6)는 백금으로 제작하고, 또한 상기 백금 터미널(6)의 일부분이 양전극인 페라이트와 함께 물에 닿도록 하여 전극의 산소 과전압을 높이고 페라이트와 단자간의 산화현상이 발생하는 것을 방지하도록 한다.

즉, 상기 제 6 도에서는 금속재의 물탱크가(9') 스텐으로 되어 있으며 물탱크 중심부에 양극 페라이트 혹은 티탄에 백금을 코팅한 전극(1)을 설치하여 살균의 목적을 달성하는 것이다. 이때 이의 사용의 편리와 청소 그리고 전압 인가시에 전선의 물에 닿는 문제등을 고려하여 상부의 뚜껑부에 전극 고정구(2)를 설치하고 완전히 씰링하여 외부로부터 전원이 인가되게 하였고 음극은 물탱크(9')로 연결되어 그라운드 되었다. 이때 전극 반응은 금속제의 물탱크(9')와 양극 전극(1) 사이에서 각각 산화 반응과 환원 반응이 발생하므로서 살균이 행해지게 된다.

한편, 제 8 도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.

즉, 상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 세균살균 장치는 내부에 소정량의 물을 저장할 수 있는 공간이 마련되고, 양측하부에 입출력용 배출통로가 형성되어 있는 비도전성물질로 된 물탱크(9)와; 상기 물탱크(9)의 상부에 장착되는 뚜껑과; 상기 물탱크(9)의 내부에 설치되며 내부에 소정량의 물을 수용하는 공간이 마련되고, 음극으로 작용하는 금속재의 음극 케이스(10)와; 상기 뚜껑상에 설치되는 양(+)전극 고정구(2)와; 상기 양전극 고정구(2)에 의해 그 단부가 상기 물탱크 내의 수중에 장착되며, 상기 금속재의 음극 케이스(10)와의 사이에 전기분해에 의한 수중의 세균 살균작용을 수행하는 양전극(1)과; 상기 양전극(1)과 접하여 상기 양전극(1)에 전압을 인가하는 전압인가 터미널(제1도, 제2도 및 제4도의 6 참조)과; 상기 양전극 고정구(2)와 인접하게 장착되어 물의 유입을 방지하기 위한 밀봉재(제1도, 제2도 및 제4도의 6 참조)와; 상기 양전극(1) 및 음전극 케이스(10)에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 구성으로 되어 있다.

한편, 상기 양전극(1)으로는 앞에서 기술한 실시예에서와 동일하게 저산소형 전극인 페라이트 또는 카본을 사용하고, 음극으로는 고산소형 전극인 스텐레스 스틸을 사용하며, 물탱크는 비도전성물질인 플라스틱재로 한다.

Claims (7)

1. 전기분해에 의한 수중의 세균을 살균하기 위한 수중의 세균 살균장치에 있어서,

   내부에 소정량의 물을 저장할 수있는 공간이 마련되고, 음(-)전극으로 작용하며, 양측 하부에 물의 유입 및 배출통로가 형성되어 있는 물탱크와;

   상기 물탱크의 상부에 장착되는 뚜껑과;

   상기 뚜껑상에 설치되는 양(+)전극 고정구와;

   상기 양전극 고정구에 의해 그 단부가 상기 물탱크 내의 수중에 장착되며, 상기 음전극인 물탱크와의 사이에 전기분해에 의한 수중의 세균 살균작용을 수행하는 양전극과;

   상기 양전극과 접하여 상기 양전극에 전압을 인가하는 전압인가 터미널과;

   상기 상기 양전극 고정구에 인접하게 장착되어 물의 유입을 방지하기 위한 밀봉재와;

   상기 양전극 및 음전극에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 수중의 세균살균장치
2. 제 1 항에 있어서,

   상기양전극으로 카본을 사용하고,음극으로는 고산소형 전극인 스텐레스 스틸을 사용하는 것을 특징으로 하는 수중의 세균살균장치
3. 제 1 항에 있아서,

   상기 전원공급수단은 수중으로 양전극을 설치한 후, 적당한 전압을 계속하여 인가할 때 전극 반응에 의해 살균이 되도록하되, 전극의 마모 및 산화를 방지하기 위하여 전원을 일정시간 주기적으로 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 수중의 세균 살균 장치
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원인가 터미널부를 백금으로 제작하고, 상기 백금 터미널의 일부분이 양전극인 페라이트와 함께 물에 닿도록 하여 전극의 산소 과전압을 높이고 페라이트와 단자간의 산화현상이 발생하는 것을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 수중의 세균 살균장치.
5. 전기분해에 의한 수중의 세균을 살균하기 위한 수중 세균 살균장치에 있어서,

   내부에 소정량의 물을 저장할 수 있는 공간이 마련되고, 양측하부에 입출력용 배출통로가 형성되어 있는 비도전성물질로 된 물탱크와;

   상기 물탱크의 상부에 장착되는 뚜껑과;

   상기 물탱크의 내부에 설치되며 내부에 소정량의 물을 수용하는 공간이 마련되고, 음극으로 작용하는 금속재의 음극 케이스와;

   상기 뚜껑상에 설치되는 양(+)전극 고정구와;

   상기 양전극 고정구에 의해 그 단부가 상기 물탱크 내의 수중에 장착되며, 상기 금속재의 음극과의 사이에 전기분해에 의한 수중의 세균 살균작용을 수행하는 양전극과;

   상기 양전극과 접하여 상기 양전극에 전압을 인가하는 전압인가 터미널과;

   상기 양전극 고정구에 인접하게 장착되어 물의 유입을 방지하기 위한 밀봉재와;

   상기 양전극 및 음전극에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 수중의 세균살균장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기양전극으로 카본을사용하고, 음극으로는 고산소형 전극인 스텐레스 스틸을 사용하며, 물탱크는 비도전성물질로 하는 것을 특징으로 하는 수중의 세균살균장치
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 전원공급수단은 수중으로 양전극을 설치한 후, 적당한 전압을 계속하여 인가할 때 전극 반응에 의해 살균이 되도록하되, 전극의 마모 및 산화를 방지하기 위하여 전원을 일정시간 주기적으로 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 수중의 세균 살균 장치