KR101187433B1 - 소독혼화제 발생장치 - Google Patents

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Abstract

염소이온을 포함하는 원수가 유입되는 원수 유입구와 차아염소산과 과산화수소가 혼합된 소독혼화제가 배출되는 소독혼화제 배출구가 각각 설치된 전해조와, 적어도 일면이 전해조 내에서 원수 유입구를 통해 유입된 원수에 접하도록 설치되며 양극반응에 의해 차아염소산과 산소를 발생시키는 불용성양극과, 불용성양극과 이격되며 적어도 일면이 전해조 내에 위치하도록 설치되며 불용성양극의 양극반응에 의해 생성된 산소와 반응하도록 하는 수소가스가 생성되는 음극반응을 일으키는 가스확산음극 및, 불용성양극에 의해 생성된 차아염소산과 산소를 포함하는 전해수를 가스확산음극 측을 경유하도록 순환시켜서 음극반응에 의해 생성된 과산화수소와 차아염소산이 혼합되도록 하는 전해수 이동경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치가 개시된다. 개시된 소독혼화제 발생장치는 차염소산과 과산화수소를 동시에 생성시켜 혼합시켜서 소독혼화제를 얻을 수 있는 이점이 있다.

Description

소독혼화제 발생장치{A production system of a disinfection compound}
본 발명은 소독혼화제 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차아염소산과 과산화수소를 함께 생성할 수 있는 소독혼화제 발생장치에 관한 것이다.
차아염소산(HClO)은 일반적으로 강산화제로서, 일반 살균, 소독, 탈취 및 토양, 농작물, 화초 등의 살균, 소독 등에 널리 사용되는 소독제이다.
일 예로서, 종래에는 이온(ion) 투과성의 격막을 이용하여 양극판과 음극판을 설치한 전해조에, 전해질로서 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl) 등의 염화물을 포함하는 원수를 공급하고, 공급된 원수를 전해하는 방법에 의해서 양극측으로부터 차아염소산을 포함하는 전해수를 제조하여 사용하였다. 즉, 전해조의 양극측에서는 염화물의 전해생성물로서, 염소(Cl2), 차아염소산(HClO) 등을 포함하는 전해수가 얻어지고, 이러한 전해수는 특별히 염소(Cl2), 차아염소산(HClO)에 의해 강한 살균성을 발휘하게 된다.
한편, 상기와 같은 종래의 제조방법에 의해서 얻어지는 전해수는, 그 살균성이 염소 또는 염소화합물의 살균 작용에 의한 것이므로, 염소 내성균에 대해서는 충분한 살균 효과를 갖지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 차아염소산과 더불어서 염소 내성균에 대해 충분한 살균효과를 가지는 과산화수소를 동시에 생성할 수 있는 소독혼화제 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소독혼화제 발생장치는, 염소이온을 포함하는 원수가 유입되는 원수 유입구와, 차아염소산과 과산화수소가 혼합된 소독혼화제가 배출되는 소독혼화제 배출구가 각각 설치된 전해조와; 적어도 일면이 상기 전해조 내에서 상기 원수 유입구를 통해 유입된 원수에 접하도록 설치되며, 양극반응에 의해 차아염소산과 산소를 발생시키는 불용성양극과; 상기 불용성양극과 이격되며, 적어도 일면이 상기 전해조 내에 위치하도록 설치되며, 상기 불용성양극의 양극반응에 의해 생성된 산소와 반응하도록 하는 수소가스가 생성되는 음극반응을 일으키는 가스확산음극; 및 상기 불용성양극에 의해 생성된 차아염소산과 산소를 포함하는 전해수를 상기 가스확산음극 측을 경유하도록 순환시켜서 음극반응에 의해 생성된 과산화수소와 차아염소산이 혼합되도록 하는 전해수 이동경로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전해조 내부를 상기 불용성양극이 위치되는 양극실과, 상기 가스확산음극이 위치되는 음극실로 구분하도록 상기 전해조 내부에 설치되는 격막을 더 포함하며, 상기 원수 유입구는 상기 양극실에 연통되게 설치되고, 상기 소독혼화제 배출구는 상기 음극실에 연통되게 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 불용성양극은 상기 격막과 마주하는 일면이 상기 양극실 내로 노출되도록 설치되고, 상기 가스확산음극은 상기 음극실을 서로 분리되는 제1 및 제2음극실로 구분하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 전해수 이동경로는, 상기 양극실에서 양극반응으로 생성된 차아염소산 및 산소를 포함하는 전해수를 상기 제1음극실로 이동시키는 제1전해수 이동경로와; 상기 제1음극실로 유입된 차아염소산을 포함하는 전해수를 상기 제2음극실로 이동시키는 제2전해수 이동경로;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 불용성양극은 상기 격막과 마주하는 일면이 상기 양극실 내로 노출되도록 설치되고, 상기 가스확산음극은 상기 격막과 마주하는 일면이 상기 음극실 내로 노출되도록 설치되는 것이 좋다.
또한, 상기 이동경로는 상기 양극실과 상기 음극실을 연결하도록 설치되어, 상기 양극실에서 생성된 차아염소산 및 산소를 포함하는 전해수를 상기 음극실로 이동시키는 것이 좋다.
또한, 상기 가스확산음극은 상기 전해조 내부를 제1전해실과 제2전해실로 구분하도록 상기 전해조 내부에 설치되고, 상기 불용성양극은 상기 가스확산음극과 마주하는 일면이 상기 제1전해실로 노출되도록 설치되며, 상기 원수 유입구와 상기 소독혼화제 배출구는 상기 제1전해실에 연통되게 설치될 수 있다.
또한, 상기 이동경로는 상기 제1전해실과 상기 제2전해실을 연결하도록 설치될 수 있다.
본 발명의 소독혼화제 발생장치는, 전해조 내에서 격막에 의해 격리되도록 불용성양극과 가스확산음극을 설치하여 양극반응과 음극반응이 이루어지도록 함으로써, 유입된 원수를 양극반응시켜 차아염소산을 발생시킴과 동시에, 차아염소산과 함께 발생된 산소를 음극반응시켜 발생되는 수소와 반응하도록 하여 과산화수소를 생성시킬 수 있다.
따라서, 하나의 전해조 내에서 차아염소산과 과산화수소를 동시에 생성하고, 이들이 혼합된 소독혼화제를 발생시킬 수 있게 된다.
특히, 전해조 내의 전해수를 양극 및 음극을 순환하도록 하여 양극반응과 음극반응이 하나의 전해조 내에서 이루어지도록 함으로써 차염소산과 과산화수소를 간단한 구조로 동시에 생성시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 격막식 또는 무격막식 각각의 방식에 구애받지 않고 차염소산과 과산화수소를 동시에 생성시킬 수 있다.
또한, 양극 및 음극을 전해조와 일체로 형성시킴으로써, 전체적인 장치의 구성을 간소화시킬 수 있다.
또한, 산소를 보조적으로 전해조 내로 강제 투입할 수 있는 구성을 가짐으로써, 과산화수소의 발생량을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 소독혼화제 발생장치를 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 소독혼화제 발생장치를 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 소독혼화제 발생장치를 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소독혼화제 발생장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(100)를 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(100)는, 전해조(110)와, 전해조(110)의 내부를 양극실(101)과 음극실(103)로 구분하는 격막(120)과, 양극실(101)에 노출되게 설치되는 불용성양극(130)과, 음극실(103)에 설치되는 가스확산음극(140)과, 제1전해수 이동경로(150) 및 제2전해수 이동경로(160)를 구비한다.
상기 전해조(110)는 격벽(120)에 의해서 양극실(101)과 음극실(103)로 구획될 수 있다. 그리고 양극실(101)에는 염화나트륨수용액 및 염화수소수용액 등의 염소이온을 포함하는 원수가 유입되는 원수 유입구(111)가 형성되고, 음극실(103)에는 생성된 소독혼화제가 배출되는 소독혼화제 배출구(112)가 설치된다.
상기 전해조(110)의 양극실(101)을 이루는 다수의 벽면 중에서 바람직하게는 격벽(120)과 마주하는 벽은 상기 불용성양극(130)으로 이루어진다. 이 불용성양극(130)은 일면이 양극실(101) 내부로 노출되도록 설치됨으로써, 양극 전해를 위한 양극으로서의 역할을 하게 된다.
상기 가스확산음극(140)은 음극실(103)에 설치되며, 바람직하게는 음극실(103)을 제1음극실(103a)과 제2음극실(103b)로 분리하도록 설치된다. 즉, 가스확산음극(140)은 격벽(120)으로부터 일정 거리 이격되어 나란하게 마주하도록 설치되고, 제1 및 제2음극실(103a,103b)을 분리하도록 설치된다.
상기와 같은 가스확산음극(140)은 기체반응 또는 액체반응을 통하여 이온을 만들고 전기화학 반응을 일으키는 전극으로서, 산소가스를 투과시킬 수 있도록 가스투과성을 가진다. 이러한 가스확산음극(140)은 촉매 및 이 촉매를 담지 할 수 있고 전기전도성을 갖는 카본블랙과 같은 도전재, 화학적 내구성이 좋은 PTFE(polytetrafluoroethylene)와 같은 바인더, 전극의 몸체를 구성하고 전기전도가 가능한 집전체로 구성되며, 반응가스가 공급되는 가스층과 전해액이 접촉하는 반응층으로 구분될 수 있다.
상기와 같은 불용성양극(130)과 가스확산음극(140)은 미도시된 전원으로부터 전류를 공급받아서 전해기능을 수행하게 된다.
상기 제1전해수 이동경로(150)는 양극실(101)과 제1음극실(103a)을 연결하도록 설치된다. 이 제1전해수 이동경로(150)를 통해서 양극실(101)에서 불용성양극(120)의 전해기능에 의해 발생된 차아염소산과 산소를 포함하는 전해수를 제1음극실(103a)로 이동시킬 수 있게 된다.
상기 제2전해수 이동경로(160)는 제1음극실(103a)과 제2음극실(103b)을 연결하도록 설치된다. 제2전해수 이동경로(160)를 통해서는 제1음극실(103a)의 차아염소산이 제2음극실(103b)로 이동되도록 한다. 즉, 양극실(101)에서 전해반응에 의해 생성된 차아염소산과 산소를 포함하는 전해수는 제1전해수 이동경로(150)를 통해서 제1음극실(103a)로 이동된다. 그리고 제1음극실(103a)로 이동되어 가스확산음극(140)의 후면과 접하게 되는 차아염소산과 산소 중에서 산소는 가스확산음극(140)을 통과하여 제2음극실(103b)로 유입되고, 차아염소산은 제2전해수 이동경로(160)를 통해 제2음극실(103b)로 이동된다.
한편, 상기 제1음극실(103a)의 산소가 가스확산음극(140)을 통해 제2음극실(103b)로 이동되는 과정에서, 가스확산음극(140)의 전해반응으로 발생되는 수소(H2)와 반응하여 가스확산음극(140)의 전면(격막과 마주하는 면)에서 과산화수소(H2O2)를 생성한다. 그리로 생성된 과산화수소는 제2음극실(103b)에서 차아염소산과 합쳐져서 소독혼화제를 생성하게 된다. 생성된 소독혼화제는 소독혼화제 배출구(112)를 통해서 필요한 곳으로 공급된다.
또한, 상기 양극실(101)에서 생성된 전해수에 산소농도를 높여주기 위해서, 공기를 주입하기 위한 공기 공급부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 공기 공급부(170)는 제1전해수 이동경로(150)에 연결되어, 제1전해수 이동경로(150)를 통해 제1음극실(103a)로 이동되는 전해수(차아염소산과 산소가 포함된 용액)로 공기를 주입함으로써, 제1음극실(103a)로 공급되는 전해수의 산소량을 증가시킬 수 있게 되며, 따라서 가스확산음극(140)에서의 전해반응에 의해 보다 많은 양의 과산화수소를 발생시켜서 차아염소산과 과산화수소의 혼합비율을 조절할 수 있게 된다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 제1실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(100)를 이용하여 소독혼화제를 생성하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 원수 유입구(111)를 통해서 염화나트륨수용액 및 염화수소수용액 등 염소이온을 포함하는 원수가 양극실(101)로 유입된다.
상기 양극실(101)에서는 불용성양극(130)으로 전류를 공급함에 따라서 전해반응이 일어나게 된다. 불용성양극(130)에 의한 전해반응에 의해서, 양극실(101)에는 염소가스(Cl2)와 산소(O2)가 생성되고 염소가스(Cl2)는 물(H2O)과 반응하여 차아염소산(HOCl)이나 차아염소산 이온(OCl-)의 형태로 생성되어 산소와 함께 이동되게 된다.
구체적으로는, 상기 양극실(101)에서 불용성양극(130)에 의해 발생되는 양극반응은 하기의 반응식 1 내지 5를 통해 알 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112010051441684-pat00001
[반응식 2]
Figure 112010051441684-pat00002
[반응식 3]
Figure 112010051441684-pat00003
[반응식 4]
Figure 112010051441684-pat00004
[반응식 5]
Figure 112010051441684-pat00005
즉 상기 반응식 1 내지 5에 나타낸 바와 같이, 양극실(101)에서는 불용성양극(130)에 의한 전해반응에 의해서 차아염소산(HOCl)과 산소(O2)가 발생되는 것을 알 수 있다. 또한 이와 더불어서 오존(O3), 염소(Cl2), 이산화염(ClO2), OH 래디칼(radical) 등도 발생되고, 이와 같이 발생된 물질들이 물(H2O)과 혼합된 전해수의 형태로 제1전해수 이동경로(150)를 통해 제1음극실(103a)로 유입된다.
제1전해수 이동경로(150)를 통해 양극실(101)에서 양극반응하여 생성된 전해수에 상기 산소 공급부(170)를 통해 공기나 산소를 추가 공급함으로써, 산소(O2) 주입량을 증가시킬 수 있다.
상기와 같은 과정에 의해 제1음극실(103a)로 유입된 전해수에 포함된 산소(O2)는 가스확산음극(140)을 통해 제2음극실(103b)로 이동된다.
이때 가스확산음극(140)의 음극반응에 의해서 가스확산음극(140)의 표면에서 발생되는 수소(H2)와 반응하여 가스확산음극(140)의 표면에서 과산화수소(H2O2)를 생성하게 된다.
그리고 제1음극실(103a)로 유입된 전해수 즉, 차아염소산용액은 상기 제2전해수 이동경로(160)를 통해서 제2음극실(103b)로 이동되어 음극반응에 의해 생성된 과산화수소(H2O2)와 혼합되어 소독혼화제를 생성하게 된다.
여기서 상기 음극실(103)에서 가스확산음극(140)에 의한 음극반응은 다음의 반응식 6 및 7을 통해 쉽게 이해될 수 있다.
[반응식 6]
Figure 112010051441684-pat00006
[반응식 7]
Figure 112010051441684-pat00007
즉, 상기 반응식 6 및 7을 통해 알 수 있듯이, 음극실(103)에서는 가스확산음극(140)의 표면에서 음극반응에 의해 수소(H2)가 발생되고, 발생된 수소(H2)는 양극실(101)에서 공급된 산소(O2)와의 반응에 의해 과산화수소(H2O2)를 생성하게 된다.
그리고 상기 반응식 1 내지 5와 같은 반응식에 의해 양극실(101)에서 생성된 차아염소산 즉, 차아염소산나트륨 용액은 제1음극실(103a)에서 제2음극실(103b)로 제2전해수 이동경로(160)를 통해 이동되어 과산화수소와 혼합됨으로써, 소독혼화제를 생성할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(100)는 차아염소산과 과산화수소를 동시에 생성하고, 동시에 생성된 차아염소산과 과산화수소를 바로 혼합시켜서 소독혼화제를 생성할 수 있게 된다.
따라서, 염소, 차아염소산 등에 의한 강한 살균, 소독효과와 더불어서, 염소 내성균에 대해서 충분한 살균 효과를 갖는 과산화수소를 혼합한 소독혼화제를 용이하게 생성하여 공급할 수 있는 이점이 있다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(200)를 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(200)는 전해조(210)와, 전해조(210)를 양극실(201)과 음극실(203)로 구분하도록 전해조(210) 내에 설치되는 격막(220)과, 상기 양극실(201)에 노출되도록 설치되는 불용성양극(230)과, 상기 음극실(203)에 노출되도록 설치되는 가스확산음극(240)과, 양극실(201)과 음극실(203)을 연결하는 전해수 이동경로(250)를 구비한다.
상기 전해조(210)는 격벽(220)에 의해서 양극실(201)과 음극실(203)로 구획된다. 그리고 양극실(201)에는 염소이온을 포함하는 원수가 유입되는 원수 유입구(211)가 형성되고, 음극실(203)에는 생성된 소독혼화제가 배출되는 소독혼화제 배출구(212)가 형성된다.
상기 전해조(210)의 양극실(201)을 이루도록 격벽(220)과 마주하는 벽을 대신하여 상기 불용성양극(230)이 설치된다. 즉, 불용성양극(230)은 일면이 양극실(201) 내부로 노출되도록 전해조(210)에 설치되어 양극실(201)에서 양극 전해를 위한 양극으로서의 역할을 하게 되며, 경우에 따라서는 전해조(210)에 다단의 전해실(양극실)이 구비될 수 있도록 하는 역할도 할 수 있다.
또한 상기 전해조(210)의 음극실(203)을 이루도록 격벽(220)과 마주하게 상기 가스확산음극(240)이 전해조(210)에 설치된다. 즉, 상기 가스확산음극(240)은 일면이 격벽(220)과 마주하도록 음극실(203) 내부로 노출되게 설치된다. 따라서 가스확산음극(240)은 음극실(203)을 전해조(210) 내에서 구획하며, 다단의 음극실이 구획되도록 하는 역할도 할 수 있다.
또한 전해수 이동경로(250)를 통해 양극실(201)에서 양극반응하여 생성된 전해수에 산소 공급부(170)를 통해 공기나 산소를 추가 공급함으로써, 산소(O2) 주입량을 증가시켜 과산화수소의 발생량을 조절할 수 있다.
상기와 같은 불용성양극(230) 및 가스확산음극(240) 각각은 미도시된 전원으로부터 전류를 각각 공급받아 전해반응을 일으키게 된다.
상기 양극실(201)에서는 앞서 도 1을 통해 설명한 바와 같이, 상기 반응식 1 내지 5와 같은 양극반응이 발생 된다. 그리고 양극실(201)에서 양극반응되어 생성된 전해수는 상기 전해수 이동경로(250)를 통해서 음극실(203)로 유입된다.
상기 음극실(203)에서는 가스확산음극(240)에 의한 전해반응 즉, 상기 반응식 6 및 7에 따른 반응이 일어나서 과산화수소를 생성하고, 생성된 과산화수소는 양극실(201)에서 생성되어 유입된 차아염소산과 혼합되어 소독혼화제를 생성할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(200)의 경우에도 차아염소산과 과산화수소를 동시에 생성할 수 있으며, 따라서 이들이 혼합된 소독혼화제를 보다 용이하게 생성하여 공급할 수 있게 된다. 제2실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(200)의 경우에는, 도 1에 도시된 소독혼화제 발생장치(200)와는 달리 가스확산음극(240)의 일면이 하나의 음극실(203)로 노출되도록 한 점에 있어서 차이점이 있다. 이러한 구성에 의하면, 소독혼화제 발생장치(200)를 보다 간단한 구조로 제작할 수 있는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(300)를 나타내 보인 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(300)는, 전해조(310)와, 전해조(310)에 설치되는 불용성양극(330)과, 가스확산음극(340)과, 제1전해수 이동경로(350)와, 제2전해수 이동경로(360)를 구비한다.
상기 전해조(310)는 소위 무격막식 전해조로서, 불용성양극(330)과 가스확산음극(340)이 나란하게 설치되어 직접 마주하도록 설치된다.
상기 전해조(310)의 하부에는 염소이온을 포함하는 원수가 유입되는 원수 유입구(311)가 형성되고, 상부에는 전해조(310) 내부에서 생성된 차아염소산과 과산화수소가 혼합된 소독혼화제가 배출되는 소독혼화제 배출구(312)가 형성된다.
상기 전해조(310)는 가스확산음극(340)에 의해서 제1전해실(301)과, 제2전해실(303)으로 구분된다. 제1전해실(301)은 불용성양극(330)과 가스확산음극(340) 사이에 형성되며, 제2전해실(303)은 가스확산음극(340)을 기준으로 제1전해실(301)의 반대측에 분리되게 형성된다.
상기 원수 유입구(311)는 제1전해실(301)에 형성되고, 바람직하게는 불용성양극(330) 쪽으로 더 가깝게 형성되어, 유입된 원수가 양극반응을 보다 효과적으로 일으킬 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 소독혼화제 배출구(312)는 제1전해실(301)의 상부에 형성되고, 보다 구체적으로는 가스확산음극(340) 측에 더 가깝게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 가스확산음극(340)의 표면에서 과산화수소가 발생되어 차아염소산과 혼합된 소독혼화제를 보다 효과적으로 배출시킬 수 있게 된다.
상기 불용성양극(330)은 일면이 제1전해실(301)의 내부로 노출되어 상기 가스확산음극(340)과 마주하도록 설치된다.
상기 가스확산음극(340)은 불용성양극(330)과 이격되어 나란하게 배치되도록 전해조(310)에 설치되고, 전해조(310) 내부를 제1 및 제2전해실(301,303)로 구분하도록 설치된다.
상기와 같은 불용성양극(330)과 가스확산음극(340) 각각은 미도시된 전원으로부터 전류를 공급받아 전해조(310) 내에서 전기분해 반응을 일으킬 수 있게 된다.
상기 제1전해수 이동경로(350)는 제1전해실(301)과 제2전해실(303) 각각을 연결하여, 제1전해실(301)에서 양극반응에 의해 생성된 차아염소산 및 산소를 포함하는 전해수를 제2전해실(303)로 이동시킨다.
상기 제2전해수 이동경로(360)는 제2전해실(303)로 유입된 전해수를 제1전해실(301)로 재 유입시키기 위한 것으로서, 제1 및 제2전해실(301,303)을 연결한다. 상기 제1 및 제2전해수 이동경로(350,360)는 서로 반대편에 각각 설치되는 것이 바람직하다.
또한 제 1전해수 이동경로(350)를 통해 양극실(301)에서 양극반응하여 생성된 전해수에 산소 공급부(170)를 통해 공기나 산소를 추가 공급함으로써, 산소(O2) 주입량을 증가시켜 과산화수소의 발생량을 조절할 수 있다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 제3실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(300)의 경우, 제1전해실(301)에서는 원수 유입구(311)를 통해 유입된 원수는 불용성양극(330)에 의한 양극반응을 하게 된다. 즉, 상기 반응식 1 내지 5와 같은 양극반응이 일어나서 차아염소산과 산소 등이 생성된다.
그리고 차아염소산과 산소를 포함하는 전해수는 제1전해수 이동경로(350)를 통해 제2전해실(303)로 유입된다. 이와 같이 제2전해실(303) 즉, 가스확산음극(340)의 후면(불용성양극과 마주하지 않는 면) 쪽으로 이동된 전해수 중에 포함된 산소 가스는 가스확산음극(340)을 통해 제1전해실(301)로 이동된다. 이때 가스확산음극(340)의 음극반응에 의해 가스확산음극(340) 표면에서 발생되는 수소가스와 산소가스가 반응하여 과산화수소가 생성된다. 그리고 제2전해실(303)로 유입되었던 전해수는 제2전해수 이동경로(360)를 통해서 제1전해실(301)로 재유입되어, 가스확산음극(340) 표면에서 생성되는 과산화수소와 혼합된다. 이와 같이 가스확산음극(340)에 의한 음극반응은 상기 반응식 6 및 7을 통해 알 수 있으며, 상기와 같은 양극반응 및 음극반응은 제1전해실(301)에서 동시에 이루어질 수 있게 된다.
따라서 제1전해실(301) 내의 전해수가 제1 및 제2전해수 이동경로를 통해 제2전해실(303)을 순환하여 재유입되는 과정이 이루어지도록 하여 차아염소산과 과산화수소를 동시에 생성할 수 있게 된다.
그리고 제1전해실(301)에서 동시에 생성된 차아염소산과 과산화수소가 혼합된 소독혼화제는 소독혼화제 배출구(312)를 통해 필요한 곳으로 공급될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 소독혼화제 발생장치(300)와 같이, 무격막방식의 전해조(310)에서 생성된 차아염소산과 산소를 가스확산음극(340)의 후면으로 공급함으로써, 공기는 가스확산음극(340)을 투과하도록 하여 가스확산음극(340)의 전면 쪽에서 과산화수소가 생성되도록 하고, 차아염소산은 다시 가스확산음극(340)의 전면 쪽으로 재유입시켜서, 생성된 과산화수소와 혼합되도록 할 수 있게 된다. 이와 같이 무격막방식으로서 보다 간단한 구조에 의해서도 차아염소산과 과산화수소를 동시에 생성하여 혼합할 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100,200,300..소독혼화제 발생장치
110,210,310..전해조 120,220..격막
130,230,330..불용성양극 140,240,340..가스확산음극
150,250..제1이동경로 160,260..제2이동경로
350..이동경로

Claims (9)

  1. 염소이온을 포함하는 원수가 유입되는 원수 유입구와, 차아염소산과 과산화수소가 혼합된 소독혼화제가 배출되는 소독혼화제 배출구가 각각 설치된 전해조와;
    적어도 일면이 상기 전해조 내에서 상기 원수 유입구를 통해 유입된 원수에 접하도록 설치되며, 양극반응에 의해 차아염소산과 산소를 발생시키는 불용성양극과;
    상기 불용성양극과 이격되며, 적어도 일면이 상기 전해조 내에 위치하도록 설치되며, 상기 불용성양극의 양극반응에 의해 생성된 산소와 반응하도록 하는 수소가스가 생성되는 음극반응을 일으키는 가스확산음극;
    상기 불용성양극에 의해 생성된 차아염소산과 산소를 포함하는 전해수를 상기 가스확산음극 측을 경유하도록 순환시켜서 음극반응에 의해 생성된 과산화수소와 차아염소산이 혼합되도록 하는 전해수 이동경로; 및
    상기 전해조 내부를 상기 불용성양극이 위치되는 양극실과, 상기 가스확산음극이 위치되는 음극실로 구분하도록 상기 전해조 내부에 설치되는 격막을 포함하며,
    상기 원수 유입구는 상기 양극실에 연통되게 설치되고, 상기 소독혼화제 배출구는 상기 음극실에 연통되게 설치되는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 불용성양극은 상기 격막과 마주하는 일면이 상기 양극실 내로 노출되도록 설치되고, 상기 가스확산음극은 상기 음극실을 서로 분리되는 제1 및 제2음극실로 구분하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전해수 이동경로는,
    상기 양극실에서 양극반응으로 생성된 차아염소산 및 산소를 포함하는 전해수를 상기 제1음극실로 이동시키는 제1전해수 이동경로와;
    상기 제1음극실로 유입된 차아염소산을 포함하는 전해수를 상기 제2음극실로 이동시키는 제2전해수 이동경로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 불용성양극은 상기 격막과 마주하는 일면이 상기 양극실 내로 노출되도록 설치되고, 상기 가스확산음극은 상기 격막과 마주하는 일면이 상기 음극실 내로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동경로는 상기 양극실과 상기 음극실을 연결하도록 설치되어, 상기 양극실에서 생성된 차아염소산 및 산소를 포함하는 전해수를 상기 음극실로 이동시키는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스확산음극은 상기 전해조 내부를 제1전해실과 제2전해실로 구분하도록 상기 전해조 내부에 설치되고,
    상기 불용성양극은 상기 가스확산음극과 마주하는 일면이 상기 제1전해실로 노출되도록 설치되며,
    상기 원수 유입구와 상기 소독혼화제 배출구는 상기 제1전해실에 연통되게 설치되는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이동경로는 상기 제1전해실과 상기 제2전해실을 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 소독혼화제 발생장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 불용성양극에 의해 생성된 차아염소산과 산소를 포함하는 전해수를 상기 가스확산음극 측을 경유하도록 하는 이동경로를 지나는 전해수에 공기 또는 산소를 추가로 공급하는 산소공급부를 더 포함하는 소독혼화제 발생장치.
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