KR101027830B1

KR101027830B1 - 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101027830B1
Application number: KR1020100118537A
Authority: KR
Inventors: 안성은; 유효석
Original assignee: 유효석; 안성은
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2011-04-07

Abstract

본 발명은 원수 및 유도용조성물을 수용한 생성수조와, 전해질수용액 및 전극판과 격막을 갖는 전해조와, 상, 하부연통로와, 제어부로 구성되어 원수 및 유도용조성물, 전해질수용액을 전기분해해서 전해수가 생성되게 전해수 생성장치를 제어하여 강 알칼리성 PH 12.0이상으로 형성된 전해수를 생성하고, 상기 전해수에는 강한 살균력의 성분이 포함되어 있어 농업에서는 농약으로, 식품위생 및 의료분야에서는 살균소독제를 대체하며, 상기 전해수에는 높은 세정력을 가지므로 일반 세탁 및 각종 산업용 소재의 세정제로 활용되고, 상기 전해수의 세정성분에는 계면활성제, 알코올 등의 화학물질이 포함되지 않아 생체에 무해한 친환경적 소재로서 기존의 세정시장을 대체하는 새로운 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치 및 그 제어방법{apparatus for manufacturing ionic water and control method thereof}

본 발명은 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 원수 및 유도용조성물을 수용한 생성수조와, 전해질수용액 및 전극판과 격막을 갖는 전해조와, 상, 하부연통로와, 제어부로 구성되어 원수 및 유도용조성물, 전해질수용액을 전기분해해서 전해수가 생성되게 전해수 생성장치를 제어하여 강알칼리성 PH 12.0이상으로 형성된 전해수를 생성하고, 상기 전해수에는 강한 살균력의 성분이 포함되어 있어 농업에서는 농약으로, 식품위생 및 의료분야에서는 살균소독제를 대체하며, 상기 전해수에는 높은 세정력을 가지므로 일반 세탁 및 각종 산업용 소재의 세정제로 활용되고, 상기 전해수의 세정성분에는 계면활성제, 알코올 등의 화학물질이 포함되지 않아 생체에 무해한 친환경적 소재로서 기존의 세정시장을 대체하도록 하는 것이다.

주지하는 바와 같이, 전해수는 강 알칼리수는 특정 유해 물질(TCE, CFC, HCFC류)로 규정된 산업용 세정제를 대체할 수 있으며 가정용 다목적 세정제로도 탁월한 효능을 발휘하고 식품 첨가물인 차아염소산수로서 식기나 식재료의 살균 소독뿐만 아니라 의료용 내시경 세정 등으로 사용할 수 있는 전해수를 생성하도록 전해수 생정장치를 사용하여 왔다.

상기와 같은 전해수 생성장치인 통상의 물의 전기분해장치는, 전해조 내에 음극과 양극을 형성하는 적어도 한 쌍의 전극판을 설치하고, 각 전극판에 전기를 공급하여 전기분해 하게 된다. 이러한 전기분해장치는 음극과 양극 사이에 격막을 갖는 격막식과, 격막을 갖지 않는 무격막식으로 분류할 수 있다.

상기 무격막 전기분해장치를 이용한 전해방법들은 전압과 전류를 높이고 전극판의 개수 또는 전극판의 표면적을 넓힐 경우, 생성되는 전해 이온수의 양을 늘릴 수 있었으나, 전력이 많이 소모되는 문제점이 있었다.

또한, 전기분해 장치에서 전해질은 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl)과 같은 이온화도가 큰 물질이 사용되며, 생성 수에 기능성을 추가하기 위하여 여러 가지 미네랄 또는 필요한 물질이 첨가되기도 한다.

전해질을 첨가하고 격막을 사용하여 전기분해 할 경우 양극(+)실에는 강산성수가 생성되고 음극(-)실에는 강알칼리수가 생성 된다.

전해질을 첨가하였으나 무격막 전기분해를 할 경우에는 중성이거나 알칼리성 물이 생성되며, 전해질을 첨가하지 않고 격막을 사용하여 전기분해한 경우에는 양극 실에 약산성수가 생성되고 음극(-)실에 약 알칼리수가 생성 되며, 전해질 무첨가 무격막 전기분해를 할 경우에도 약 알칼리수가 생성 된다

전기분해 방식에는 물을 전해조에 연속으로 공급 하면서 전기분해 이온수를 채취하는 연속식과 전해조 내에 물을 넣고 일정시간 전기분해한 후 전기분해이온수를 채취하는 뱃치식이 있다. 그러나 연속식은 생성수가 전해조내의 전극 사이를 통과 하는 시간이 극히 짧기 때문에 생성할 수 있는PH 및 산화환원전위에 한계가 있다.

연속식 제조 장치로 PH가 높은 전기분해이온수를 생성하기 위해서는 전해질의 농도를 올리거나 생성수의 유량을 줄일 필요가 있다.

그러나 전해질의 농도를 높일 경우 전류가 상승하여 전기분해 반응이 촉진 되지만 고농도의염화물이온을 포함하게 되기 때문에 특히 양극(+)실에 심한 자극성 가스가 다량으로 발생하는 문제가 생긴다.

유량을 줄일 경우에는 생성수가 전해조내의 전극사이를 통과하는 시간이 길어져 PH가 높은 물을 얻을 수 있으나, 전극과 전해액의 온도를 상승시키기 때문에 격막에 부담이 가고 장시간 전기분해 할 수 없게 된다.

한편 뱃치식으로는 전기분해 전압을 인가하는 시간을 임의로 정하는 일이 가능하므로 연속식과 비교하여 PH가 높은 전기분해이온수를 생성할 수 있으나 다량의 전기분해 이온수를 제조할 경우 뱃치식으로는 전해조 이외에 부대설비도 크게 설계해야하기 때문에 장치 전체가 대형화된다.

상기와 같은 전해수 세정장치는 대한민국 공개특허 제2001-69567호 '다단식 무격막 전해 이온수 생성장치'로 게시된 바 있다.

이와 같은 이온수 생성장치는 다단으로 전해조를 구성하여 여러 단계의 전해를 실시하므로서, 산화환원전위가 높은 전해조가 개시되어 있으나 이 장치는 설치가 복잡할 뿐만 아니라 전극판의 개수를 늘리지 않고도 전기분해 효율을 높일 수 있는 방법은 제시되지 않는다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 원수 및 유도용조성물을 수용한 생성수조와, 전해질수용액 및 전극판과 격막을 갖는 전해조와, 상,하부연통로와, 제어부로 구성되어 원수 및 유도용조성물, 전해질수용액을 전기분해해서 전해수가 생성되게 전해수 생성장치를 제어하여 강 알칼리성 PH 12.0이상으로 형성된 전해수를 생성하고, 상기 전해수에는 강한 살균력의 성분이 포함되어 있어 농업에서는 농약으로, 식품위생 및 의료분야에서는 살균소독제를 대체하며, 상기 전해수에는 높은 세정력을 가지므로 일반 세탁 및 각종 산업용 소재의 세정제로 활용되고, 상기 전해수의 세정성분에는 계면활성제, 알코올 등의 화학물질이 포함되지 않아 생체에 무해한 친환경적 소재로서 기존의 세정시장을 대체하는 새로운 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치는 원수가 공급되고 밸브가 설치된 원수 유입구와, 유도용조성물이 공급되고 펌프가 설치된 유도용조성물 유입구를 상부타측에 설치되어 내부에 형성된 수용공간부에 상기 원수와 상기 유도용조성물이 수용되고, 외측 타측하부에 배출관이 설치된 생성수조와; 전해질수용액이 공급되고 드레인(drain)밸브 및 펌프가 설치된 전해질수용액 유입구를 일측상부에 설치되고, 내부에 형성된 수용공간부에 상기 전해질수용액이 수용되며 복수개의 전극판이 설치되고 상기 전극판과 상기 전극판의 사이에 설치된 격막으로 구성된 전해조와; 상기 생성수조의 상부와 상기 전해조의 상부를 연결해주는 상부연통로와; 상기 생성수조의 하부와 상기 전해조의 하부를 연결해주고, 순환펌프가 설치된 하부연통로와; 상기 펌프와, 밸브, 드레인밸브, 순환펌프를 제어하고, 상기 전극판에 직류전원을 공급하는 제어부로 구성되어 전해수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전해수는 PH 12.0이상의 강알칼리성으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유도용 조성물은 수산화칼륨인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 순환펌프에는 플로우 센서(flow sensor)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생성수조(의 내측에는 상부에서 하부로 상부레벨스위치와, 중부레벨스위치와, 하부레벨스위치가 순차적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펌프 및 순환펌프와, 밸브, 드레인밸브 및 상, 중, 하부 레벨스위치를 제어하는 비상스위치가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부에는 타이머, 스타트스위치, 타이머스위치, 오퍼레이션(operation)타이머가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관에는 트랜스퍼(transfer)펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 격막(26)의 일측에는 전해질 수용액이 수용되고 그 타측에는 전해질 과 혼합되지 않는 원수만을 통과시키고, 상기 원수측에 양극을 연결하면 산성수로 , 상기 원수측에 음극을 연결하면 알칼리수로 변환되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법은

펌프스위치, 드레인 밸브스위치 및 밸브 스위치, 레벨스위치, 비상스위치를 체크하는 단계와; 전해질 수용액유입구에 설치된 상기 드레인 밸브로 전해질수용액을 전해조에 투입하는 단계와; 유도조성물 유입구에 설치된 펌프를 가동하여 생성수조에 유도조성물을 투입하는 단계와; 원수유입구에 설치된 밸브를 가동하여 생성수조에 원수를 투입하는 단계와; 상기 전해조와 상기 생성수조의 하부를 연결하는 하부연통로에 설치되는 순환펌프로 상기 생성수조에서 유도조성물과 원수의 혼합물을 상기 전해조로 보내고, 상기 전해조와 상기 생성수조의 상부를 연결하는 상부연통로로 상기 전해조의 전해조수용액과 유도조성물과 원수과 혼합물이 전기분해되어 상기 생성수조로 연속순환하는 단계와; 순환펌프에 설치된 플로우 센서를 가동하여 상기 전해조 내측에 설치된 복수개의 전극판에 직류전류를 공급하고 상기 전해질 유입구에 설치된 펌프를 가동하여 소량의 전해질을 상기 전해조에 소량 투입하는 단계와; 제어부에 구성되는 타이머, 타이머스위치, 오퍼레이션타이머를 제어하고, 전해수의 생성의 목표수준 결정하며, 상기 전해조의 전극판에 전기분해 및 순환펌프와, 펌프들을 제어하는 단계와; 상기 전해조에서 전기분해가 멈추면 상기 전해조에서 상기 생성수조로 순환되어 생성된 전해수를 상기 생성수조의 타측하부에 설치된 배출관을 통해 저장탱크에 저장 및 스타트스위치의 작동을 판단하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생성수조내에 상부에서 하부로 설치된 상, 중, 하부 레벨스위치로 인해 상기 생성수조내에 투입되는 유도조성물의 투입량을 결정 하는 단계를 더 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상, 중, 하부 레벨스위치로 인해 상기 생성수조내에 생성된 전해수의 배출량을 배출관에 설치된 트랜스퍼 펌프로 결정하는 단계를 더 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상, 중, 하부 레벨스위치로 인해 상기 생성수조내에 투입되는 원수의 투입량을 결정하는 단계를 더 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 원수 및 유도용조성물을 수용한 생성수조와, 전해질수용액 및 전극판과 격막을 갖는 전해조와, 상, 하부연통로와, 제어부로 구성되어 원수 및 유도용조성물, 전해질수용액을 전기분해해서 전해수가 생성되게 전해수 생성장치를 제어하여 강 알칼리성 PH 12.0이상으로 형성된 전해수를 생성하고, 상기 전해수에는 강한 살균력의 성분이 포함되어 있어 농업에서는 농약으로, 식품위생 및 의료분야에서는 살균소독제를 대체하며, 상기 전해수에는 높은 세정력을 가지므로 일반 세탁 및 각종 산업용 소재의 세정제로 활용되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 전해수의 세정성분에는 계면활성제, 알코올 등의 화학물질이 포함되지 않아 생체에 무해한 친환경적 소재로서 기존의 세정시장을 대체하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 전해수 생성장치를 최적의 제어방법으로 전해수를 생성하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전해수 생성장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 전해조의 격막, 전극판을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 제어부의 개략도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 실시예에 따른 최적의 제어방법을 나타낸 플로우차트.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 안전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다.

또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 전해수 생성장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전해조의 격막, 전극판을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제어부의 개략도이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 실시예에 따른 최적의 제어방법을 나타낸 플로우차트이다.

본 발명에 따른 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치 및 그 제어방법을 도 1 내지 도 4c에 도시된 것을 참조하여 상세하게 설명하면:

본 발명에 따른 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치는 생성수조(10)와, 전해조(20)와, 상부연통로(30)와, 하부연통로(40)와, 제어부(50)로 구성된다.

상기 생성수조(10)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 원수(原水)가 공급되고 밸브(11)가 설치된 원수 유입구(11b)가 상기 생성수조(10)의 타측에 설치되어 구성된다.

상기 밸브(11)는 밸브스위치(11a)가 설치된다.

상기 원수(原水)는 일반적은 수돗물로 구성된다.

상기 원수 유입구(11b)의 하부에 위치하고, 유도용조성물이 공급되고 펌프(12)가 설치된 유도용조성물 유입구(13)를 상부타측에 설치되어 구성된다.

상기 펌프(12)에는 펌프스위치(12a)가 설치된다.

상기 생성수조(10)의 내부에 형성된 수용공간부(14)에 상기 원수와 상기 유도용조성물이 수용되어 구성된다.

또한, 상기 유도용 조성물은 수산화칼륨으로 구성되며 상기 원수 75중량%에 상기 수산화칼슘 25중량%로 구성비로 상기 생성수조(10)내에 수용된다.

상기 수산화칼륨은 2,000ppm 내지 30,000ppm으로 구성된다.

상기 유도용 조성물은 상기 생성수조(10) 및 상기 전해조(20)에서 전기분해에 의해 전해수를 생성시 필요에 따라 양을 가감하여 투여할 수 있다.

상기 생성수조(10)의 외측 타측하부에 배출관(15)이 설치어 구성된다.

또한, 상기 생성수조(10)의 내측에는 상부에서 하부로 상부레벨스위치(10a)와, 중부레벨스위치(10b)와, 하부레벨스위치(10c)가 순차적으로 설치되어 구성된다.

상기 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)는 상기 생성수조(10)의 내측에 수용되는 상기 원수 및 상기 유도용조성물 및 상기 원수와 상기 유도용조성물과, 전해질수용액과 혼합되어 전기분해되어 생성되는 전해수의 수위를 감지하여 후술되는 제어부(50)로 전달하여 상기 제어부(50)에서 제어하도록 구성된다.

상기 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)를 비상으로 제어하도록 비상스위치(10d)가 설치된다.

상기 비상스위치(10d)는 상기 제어부(50)에서 제어된다.

또한, 상기 배출관(15)에는 트랜스퍼(transfer)펌프(15a)가 설치되어 구성된다.

상기 트랜스퍼 펌프(15a)는 상기 생성수조(10)내에서 생성된 전해수를 상기 배출관(15)을 통해 외부의 저장탱크(60)로 저장하여주도록 구성된다.

상기 전해조(20)는 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 전해조(20)는 전해질수용액이 공급되고 드레인(drain)밸브(21) 및 펌프(22)가 설치된 전해질수용액 유입구(23)를 일측상부에 설치되어 구성된다.

상기 드레인 밸브(21)에는 드레인 밸브스위치(21a)가 설치되고, 상기 펌프(22)에는 펌프 스위치(22a)가 설치된다.

또한, 상기 전해조(20)의 내부에 형성된 수용공간부(24)에 상기 전해질수용액이 수용되며 복수개의 전극판(25a,25b)이 설치되어 구성된다.

상기 전극판(25a)과 상기 전극판(25b)의 사이에 설치된 격막(26)으로 구성된다.

또한, 상기 격막(26)의 일측에는 전해질 수용액이 수용되고 그 타측에는 전해질 과 혼합되지 않는 원수만을 통과시키고, 상기 원수측에 양극을 연결하면 산성수로, 상기 원수측에 음극을 연결하면 알칼리수로 변환되게 구성된다.

상기 전극판(25a,25b)에 후술되는 상기 제어부(50)에서 상기 직류공급장치(54)에서 직류전원을 공급하며, -극을 공급할때 상기 전해조(20)내에서 상기 전해질수용액과 원수와 유도용조성물의혼합수는 전기분해에 의해 강 알칼리성의 전해수로 변환된다.

상기 강 알칼리성의 전해수에는 높은 세정력을 가지므로 일반 세탁 및 각종 산업용 소재의 세정제로 활용되게 하고, 상기 강 알카리성 전해수의 세정성분에는 계면활성제, 알코올 등의 화학물질이 포함되지 않아 생체에 무해한 친환경적 소재로서 기존의 세정시장을 대체하도로 하는 것이다.

또한, 상기 전극판(25a,25b)에 후술되는 상기 제어부(50)에서 직류전원을 공급하며, +극을 공급할때 상기 전해조(20)내에서 상기 전해질수용액과 원수와 유도용조성물의혼합수는 전기분해에 의해 강 산성의 전해수로 변환된다.

상기 강 산성의 전해수는 강한 살균력의 성분이 포함되어 있어 농업에서는 농약으로, 식품위생 및 의료분야에서는 살균소독제를 대체할 수 있다.

이러하게 상기 전해질수용액과 원수와 유도용조성물의 혼합수는 전기분해에 의해 강 알칼리성의 전해수는 상기 생성수조(10)와, 상기 전해조(20)를 후술되는 상기 상부연통로(30) 및 하부 연통로(40)를 통해 상기 하부 연통로(40)의 상기 순환펌프에 의해 연속적으로 05~60분정도 전기분해하여 제조되는 상기 전해수가 강 알칼리성인 PH 12.0이상으로 구성된다.

상기 상부연통로(30)는 도 1에 도시하는 바와 같이 상기 생성수조(10)의 상부와 상기 전해조(20)의 상부를 연결해주도록 구성된다.

상기 하부연통로(40)는 도 1에 도시하는 바와 같이 상기 생성수조(10)의 하부와 상기 전해조(20)의 하부를 연결해주고, 순환펌프(41)가 설치되어 구성된다.

또한, 상기 순환펌프(41)에는 플로우 센서(flow sensor)(42)가 더 설치되어 구성된다.

상기 플로우 센서(42)는 상기 순환펌프(41)를 체크하여 상기 전극판(25a,25b)에 상기 제어부(40)에 의해 직류전원을 공급하고, 상기 전해질수용액 유입구(13)에 설치된 상기 펌프(22)를 가동하여 상기 전해조(20)의 소량의 전해질수용액을 미량으로 투입하도록 구성된다.

상기 제어부(50)는 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 펌프와, 밸브, 드레인밸브, 순환펌프를 제어하고, 상기 전극판(25a,25b)에 직류전원을 공급하도록 구성된다.

또한, 상기 펌프(12,22) 및 순환펌프(41)와, 밸브(11), 드레인밸브(21) 및 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)를 제어하는 비상스위치(10d)가 구비되어 구성된다.

상기 제어부(50)에는 타이머(50a), 스타트스위치(51), 타이머스위치(52), 오퍼레이션(operation)타이머(53)와, 직류전원공급장치(54)로 구성된다.

상기 직류전원공급장치(54)는 상기 전극판(25a, 25b)에 직류전류를 공급하도록 구성된다.

본 발명에 따른 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법을 도 4a 내지 4b에 도시된 최적의 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법을 나타낸 플로우차트를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법을 도 4a 내지 도 4c에 도시된 것을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

펌프스위치(12a,22a), 드레인 밸브스위치 및 밸브 스위치(21a,11a), 레벨스위치(10a,10b,10c), 비상스위치(10d)를 체크하는 단계(S100)로 구성된다.

상기 S100 단계는 전해수 생성장치의 제어방법을 시작하여 모든 레벨스위치(10a,10b,10c)를 셋오프(S101)하고, 모든 펌프스위치(12a,22a)들을 턴오프(S102)하며, 비상스위치(10d)의 온/오프상태를 체크(S103)하고, 만일 비상스위치(10d)가 온상태이면 처음으로 복귀하거나 다음으로 진행을 판단(S104)하며, 청소스위치의 온/오프상태를 체크(S105)하고, 만일 청소스위치가 온상태면 S111, S112로 실행하거나 S121로 진행을 판단(S106)한다.

상기 S106에 상기 S121로 진행되면 전해질 수용액유입구(23)에 설치된 상기 드레인 밸브(21)로 전해질수용액을 전해조(20)에 투입하는 단계(S110)로 구성된다.

상기 S110은 드레인밸브를 오픈(S111)(전해조(20)내부에 전해질수용액이 투여된다)주고, 펌프를 5초간 가동(S112)(전해질수용액보충)된다.

상기 S112가 가동되면 유도조성물 유입구(13)에 설치된 펌프(12)를 가동하여 생성수조(10)에 유도조성물을 투입하는 단계(S120)로 구성된다.

상기 S120은 펌프(12)를 턴온(S121)(유도용조성물이 생성수조(10)로 투입)하고, 상기 생성수조(10)내에 상부에서 하부로 설치된 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)로 인해 상기 생성수조(10)내에 투입되는 유도조성물의 투입량을 결정 하는 단계(S120')로 하며, 중간레벨스위치(10b)의 오프상태로 판단(S122)하고, 만일 중간레벨스위치(10b가)가 온이 아니면 1초 간격으로 체크하거나, 만일 중간레벨스위치(10b)가 온상태이면 1초 간격으로 체크(S122a)로 진행후, 펌프(12)턴오프(S123)하여준다.

상기 S123 진행후, 원수유입구(11b)에 설치된 밸브(11)를 가동하여 생성수조(10)에 원수를 투입하는 단계(S130)로 구성된다.

밸브(11)를 오픈(S131)(원수가 상기 생성수조(10)로 유입)하고, 상기 생성수조(10)내의 레벨스위치 온/오프체크(S132)하여 원수투입량 결정하며, 상부레벨스위치(10a)가 온이 아니면 1초 간격으로 체크판단(S133)하고, 만일 상부레벨스위치(10a)가 온이 아니면 1초 간격으로 체크하거나 만일 상부레벨스위치(10a)가 온상태이면 1초 간격으로 체크(S134)로 진행후, 상부레벨스위치(10a)가 온상태이면 밸브(11)를 클로우즈(S135)(원수가 상기 생성수조(10)의 유입을 차단)한다.

상기 전해조(20)와 상기 생성수조(10)의 하부를 연결하는 하부연통로(40)에 설치되는 순환펌프(41)로 상기 생성수조(10)에서 유도조성물과 원수의 혼합물을 상기 전해조(20)로 보내고, 상기 전해조(20)와 상기 생성수조(10)의 상부를 연결하는 상부연통로(30)로 상기 전해조의 전해조수용액과 유도조성물과 원수와 혼합물이 전기분해되어 상기 생성수조(10)로 연속순환하는 단계(S140)로 구성된다.

상기 S140은 순환펌프(41)를 턴온(S141)(생성수조(10)내의 원수 및 유도용조성물을 전해조(20)로 이동시키고 상기 원수 및 유도용조성물에 전해질수용액이 혼합되어 반복적으로 생성수조(10)에서 전해조(20)로 이동되게 된다), 순환펌프의 플로우센서 10초 동안 체크(S142)하며, 만일 플로우센서가 온상태가 아니면 10초 동안 다시 체크판단(S143)하고, 플로우센서(42)가 온상태가 아니면 10초 동안 체크하다가 S142로 복귀(S144)하여준다.

상기 S143 진행후, 순환펌프(41)에 설치된 플로우 센서(42)를 가동하여 상기 전해조(20) 내측에 설치된 복수개의 전극판(25a,25b)에 직류전류를 공급하고 상기 전해질 유입구(23)에 설치된 펌프(22)를 가동하여 소량의 전해질을 상기 전해조(20)에 소량 투입하는 단계(S150)로 구성된다.

상기 S150은 플로우센서(42)가 온이면 직류전류공급(S151)(전해조(20)의 전극판(25a,25b)에 직류전원공급)하고, 펌프(22)턴온(S152)(전해질수용액 전해조(20)에 투입)한다.

상기 S152 진행후, 제어부(50)에 구성되는 타이머(50a), 타이머스위치(52), 오퍼레이션타이머(53)를 제어하고, 전해수의 생성의 목표수준 결정하며, 상기 전해조의 전극판에 전기분해 및 순환펌프와, 펌프들을 제어하는 단계(S160)로 구성된다.

상기 S160은 제어부(50)의 타이머스위치(52)값을 체크저장(S161)하고, 오퍼레이션타이머(53)를 턴온(S162)(전기분해로 전해수생성)하며, 오퍼레이션타이머(53)값체크(S163)하고, 오퍼레이션타이머(53)값 = 타이머스위치값을 판단(S164)하며, 만일 오퍼레이션타이머(53)값 < 타이머스위치값이면 10초 동안 체크(S165)하고, 오퍼레이션타이머(53)값 = 타이머스위치값이면 오퍼레이션타이머를 턴오프(S166)하며, 순환펌프턴오프(S167)하고, 펌프(22)턴오프(S168)하며, 제어부의 파워유니트 턴오프(S169)한다.

상기 S169 진행후, 상기 전해조(20)에서 전기분해가 멈추면 상기 전해조(20)에서 상기 생성수조(10)로 순환되어 생성된 전해수를 상기 생성수조(10)의 타측하부에 설치된 배출관(15)을 통해 저장탱크(60)에 저장 및 스타트스위치(51)의 작동을 판단하는 단계(S170)로 구성된다.

상기 S170은 상기 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)로 인해 상기 생성수조(10)내에 생성된 전해수의 배출량을 배출관(15)에 설치된 트랜스퍼 펌프(15a)로 결정하여 트랜스퍼 펌프 턴온하는 단계(S170')(생성된 전해수가 수용된 생성수조(10)내의 배출관(15)과 연결된 저장탱크로 이동되어 저장하여준다)로 구성하고, 상기 S170 진행후, 생성수조(10)내의 레벨스위치체크(S172)하고, 만일 하부레벨스위치(10c)가 온상태판단(S173)하고, 만일 하부레벨스위치(10c)가 오프상태면 5초 동안 체크(S174) 하며, 하부레벨스위치(10c)가 온이면 트랜스퍼 펌프(15a)를 턴오프(S175)하고, 하부레벨스위치(10c)턴오프(S176)하며, 중부레벨스위치(10b) 턴오프(S177)하고, 상부레벨스위치턴(10a)오프(S178)하며, 일간 가동회수정보에 1더하고(S179), 총 가동횟수정보에 1더하며(S180), 스타트스위치(51)체크(S181)하고, 스타트스위치(51)가 온이면 처음으로 복귀판단(S182)하며, 스타트스위치(51)가 오프면 종료로 진행되어 전해수 생성장치는 작동을 멈추어 더 이상 전해수를 생성하지 않는다.

또한, 상기 전해수는 PH 12.0이상의 강알칼리성으로 형성되고, 상기 유도용 조성물은 수산화칼륨으로 하여 구성한다.

이와 같은 제어방법으로 제어되어 생산된 전해수의 제조에 대한 실시예는 다음과 같다.

생성수조(10)에 원수 20리터를 공급하고, PH 13.5 수준의 유도용 조성물을 2리터를 첨가하면 생성수조(10)에 있는 원수는 유도용 조성물이 갖는 전자적 에너지에 의해 원수 즉 물분자에 존재하는 클리스터를 쪼개며 동시에 이원화함으로서 물의 분자구조가 활성화되어 순각적으로 PH 9.5정도에 도달하게 된다.

이때 순환펌프(40)를 가동하여 15분정도 생성수조(10)의 물이 전해조(20)의 전극을 반복적으로 순환통과하게 되면 물의 전기분해가 지속적으로 되어 PH가 급격히 상승하게 되며, 전기화학적으로 변환된 전해수의 분자구조가 안정화되어 전해수의 특성을 장기간 유지할 수 있는 PH12.5이상으로 생성되는 것이다.

이러하게 생성된 전해수를 살균소독제로 제조하여 한국생활환경시험연구원에 의뢰한 실험데이타는 아래 표 1과 같다.

시험균주	접촉시간	균수(CFU/ml)		살균력(%)
		대조시험액	시험액
Escherichiacoil(ATCC 8739)	초기	2.5x10⁵		99.9
	1분	2.6x10⁵	<10
Staphylococcus aureus(ATCC 6538)	초기	1.5x10⁵		99.9
	1분	1.5x10⁵	<10

상기 표 1에 표시된 바와 같이 상기 전해수를 살균소독제로 사용시 시험균주인 Escherichia coli(ATCC 8739) 및 Staphylococcus aureus(ATCC 6538)에 대해 99.9%의 살균력을 보이는 것을 알 수가 있어서, 상기 전해수를 살균소독제로 유용하게 사용할 수 있는 것이다.

상기 전해수를 살균세척제로 제조하여 한국생활환경시험연구원에 의뢰한 실험테이타는 아래 표 2와 같다.

시험항목	단위	규격기준	시험결과
PH	-	6.0 ~10.5	10.3
메틸알콜	mg/g	1이하	불걺출(검출한계0.1)
형광증백제	-	불검출	기준에 적합
비소(As)	mg/L	0.05이하	기준에 적합
중금속(Pb으로서)	mg/L	1.0이하	기준에 적합
시험방법	보건복지부고시 제 2006-90호

상기 표 2에 표시된 바와 같이 상기 전해수를 살균세척제로 사용시 유해한 메틸알콜, 형광증백제가 불검출되고, 비소 및 중금속이 기준치 범위에 적합하여 살균세척제로 안전하게 사용할 수 있게 한 것이다.

이상에서 설명된 본 발명에 따른 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 그 범위내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 생성수조 10a: 상부레벨스위치
10b: 중부레벨스위치 10c: 하부레벨스위치
10d: 비상스위치 11: 밸브
11b: 원수 유입구 12: 펌프
13: 유도용조성물 유입구 14: 수용공간부
15: 배출관 15a: 트랜스퍼(transfer)펌프
20: 전해조 21: 드레인(drain)밸브
22: 펌프 23: 전해질수용액 유입구
24: 수용공간부 25a,25b: 전극판
26: 격막 30: 상부연통로
40: 하부연통로 41: 순환펌프
42: 플로우 센서(flow sensor) 50: 제어부
51: 스타트(start)스위치 52: 타이머스위치
53: 오퍼레이션(operation)타이머

Claims

원수가 공급되고 밸브(11)가 설치된 원수 유입구(11b)와, 유도용조성물이 공급되고 펌프(12)가 설치된 유도용조성물 유입구(13)를 상부타측에 설치되어 내부에 형성된 수용공간부(14)에 상기 원수와 상기 유도용조성물이 수용되고, 외측 타측하부에 배출관(15)이 설치된 생성수조(10)와;
전해질수용액이 공급되고 드레인(drain)밸브(21) 및 펌프(22)가 설치된 전해질수용액 유입구(23)를 일측상부에 설치되고, 내부에 형성된 수용공간부(24)에 상기 전해질수용액이 수용되며 복수개의 전극판(25a,25b)이 설치되고 상기 전극판(25a)과 상기 전극판(25b)의 사이에 설치된 격막(26)으로 구성된 전해조(20)와;
상기 생성수조(10)의 상부와 상기 전해조(20)의 상부를 연결해주는 상부연통로(30)와;
상기 생성수조(10)의 하부와 상기 전해조(20)의 하부를 연결해주고, 순환펌프(41)가 설치된 하부연통로(40)와;
상기 펌프와, 밸브, 드레인밸브, 순환펌프를 제어하고, 상기 전극판(25a,25b)에 직류전원을 공급하는 제어부(50)로 구성되어 전해수를 생성하는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 전해수는 PH 12.0이상의 강알칼리성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 유도용 조성물은 수산화칼륨인 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 순환펌프(41)에는 플로우 센서(flow sensor)(42)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 생성수조(10)의 내측에는 상부에서 하부로 상부레벨스위치(10a)와, 중부레벨스위치(10b)와, 하부레벨스위치(10c)가 순차적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항 또는 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 펌프(12,22) 및 순환펌프(41)와, 밸브(11), 드레인밸브(21) 및 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)를 제어하는 비상스위치(10d)가 구비되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 제어부(50)에는 타이머(50a), 스타트스위치(51), 타이머스위치(52), 오퍼레이션(operation)타이머(53)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 배출관(15)에는 트랜스퍼(transfer)펌프(15a)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
제 1항에 있어서,
상기 격막(26)의 일측에는 전해질 수용액이 수용되고 그 타측에는 전해질 과 혼합되지 않는 원수만을 통과시키고, 상기 원수측에 양극을 연결하면 산성수로 , 상기 원수측에 음극을 연결하면 알칼리수로 변환되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.
펌프스위치(12a,22a), 드레인 밸브스위치 및 밸브 스위치(21a,11a), 레벨스위치(10a,10b,10c), 비상스위치(10d)를 체크하는 단계(S100)와;
전해질 수용액유입구(23)에 설치된 상기 드레인 밸브(21)로 전해질수용액을 전해조(20)에 투입하는 단계(S110)와;
유도조성물 유입구(13)에 설치된 펌프(12)를 가동하여 생성수조(10)에 유도조성물을 투입하는 단계(S120)와;
원수유입구(11b)에 설치된 밸브(11)를 가동하여 생성수조(10)에 원수를 투입하는 단계(S130)와;
상기 전해조(20)와 상기 생성수조(10)의 하부를 연결하는 하부연통로(40)에 설치되는 순환펌프(41)로 상기 생성수조(10)에서 유도조성물과 원수의 혼합물을 상기 전해조(20)로 보내고, 상기 전해조(20)와 상기 생성수조(10)의 상부를 연결하는 상부연통로(30)로 상기 전해조의 전해조수용액과 유도조성물과 원수과 혼합물이 전기분해되어 상기 생성수조(10)로 연속순환하는 단계(S140)와;
순환펌프(41)에 설치된 플로우 센서(42)를 가동하여 상기 전해조(20) 내측에 설치된 복수개의 전극판(25a,25b)에 직류전류를 공급하고 상기 전해질 유입구(23)에 설치된 펌프(22)를 가동하여 소량의 전해질을 상기 전해조(20)에 소량 투입하는 단계(S150)와;
제어부(50)에 구성되는 타이머(50a), 타이머스위치(52), 오퍼레이션타이머(53)를 제어하고, 전해수의 생성의 목표수준 결정하며, 상기 전해조의 전극판에 전기분해 및 순환펌프와, 펌프들을 제어하는 단계(S160)와;
상기 전해조(20)에서 전기분해가 멈추면 상기 전해조(20)에서 상기 생성수조(10)로 순환되어 생성된 전해수를 상기 생성수조(10)의 타측하부에 설치된 배출관(15)을 통해 저장탱크(60)에 저장 및 스타트스위치(51)의 작동을 판단하는 단계(S170)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법.
제 10항에 있어서,
상기 생성수조(10)내에 상부에서 하부로 설치된 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)로 인해 상기 생성수조(10)내에 투입되는 유도조성물의 투입량을 결정 하는 단계(S120')를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 전기분해 유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)로 인해 상기 생성수조(10)내에 생성된 전해수의 배출량을 배출관(15)에 설치된 트랜스퍼 펌프(15a)로 결정하는 단계(S170')를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 전기분해 유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 상, 중, 하부 레벨스위치(10a,10b,10c)로 인해 상기 생성수조(10)내에 투입되는 원수의 투입량을 결정하는 단계(S132)를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 전기분해 유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법.
제 10항에 있어서,
상기 전해수는 PH 12.0이상의 강알칼리성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치의 제어방법.
제 8항에 있어서,
상기 전기분해유도조성물은 수산화칼륨인 것을 특징으로 하는 전기분해유도조성물을 이용한 전해수 생성장치.