KR101323506B1

KR101323506B1 - 미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101323506B1
Application number: KR1020110078112A
Authority: KR
Inventors: 안성은
Original assignee: 주식회사 한국전해수시스템
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-10-29
Also published as: KR20130015840A

Abstract

본 발명은 고품질의 차아염소산수를 대량으로 생산할 수 있도록 하고, 또한 세정과 살균력이 높은 고농도의 차아염소산수를 생성할 수 있도록 한 미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 제조장치는 극성이 같은 양측 전극판(11)과 양측 전극판(11)과는 극성이 다른 중앙 전극판(12)에 의해 구획된 1,2실(10a)(10b)을 구비하는 전해조(10); 상기 전해조(10)의 1실(10a)로 정량의 희염산을 공급하는 염산공급부(20); 상기 전해조(10)의 2실(10b)로 원수를 공급하는 물공급부(30); 상기 전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 수용액을 혼합하여 토출시키는 희석조(40)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제조방법은 전해조(10)의 1실(10a)에 2~9% 희염산을 투입하여 전해하고, 전해조(10)의 2실(10b)에 원수를 투입하여 전해한 후, 상기 전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 수용액을 희석조(40)로 투입 혼합하여 생성하는 것을 특징으로 한다.

Description

미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법{An apparatus and method for producing slight acidic hypochlorous acid water}

본 발명은 미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 고품질의 차아염소산수를 대량으로 생산할 수 있도록 하고, 또한 세정과 살균력이 높은 고농도의 차아염소산수를 생성할 수 있도록 한 미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 차아염소산수(Hypochlorous Acid Water)는 염산 또는 식염수를 전기분해의 방법으로 얻어지는 것으로 차아염소산(HOCl)을 주성분으로 하는 수용액이다.

강산성 차아염소산수는 염화나트륨 수용액을 격막으로 분리된 양극 및 음극에 의해 구성된 유격막 전해조 내에서 전해해서 양극 측으로부터 얻어지는 수용액이며, 미산성 차아염소산수는 2~6% 염산을 격막으로 분리되어 있지 않은 양극과 음극에 의해 구성된 무격막 전해조 내에서 얻어지는 수용액으로서 과실류나 채소류 등 식품과 기구 등의 살균 목적으로 사용될 수 있다.

미산성 차아염소산수는 일가염화물의 전해에 의하여 차아염소산(HOCl)을 10 내지 200ppm 함유하고, pH가 5.0 이상 6.5 이하의 수용액으로서 살균소독제로 사용될 수 있다.

강산성 차아염소산수는 소금을 전해질로 하여 유격막 전해조 장치를 사용하여 제조되고, 미산성 차아염소산수는 염산액을 전해질로 하여 무격막 전해조 장치를 사용하여 제조된다.

동일한 유효염소농도 하에서는 강산성 차아염소산수가 낮은 pH, 높은 산화전위 등으로 다른 것보다 높은 살균력을 보이고 있으나, 유효염소의 안전성에는 미산성 차아염소산수가 우수하다.

차아염소산수는 기존에 보편적으로 사용되고 있는 차아염소산나트륨(NaOCㅣ)에 비하여 생체독성이 낮으면서 살균력은 80~100배 강하며, 식품재료에 이미,이취를 남기지 않으며, 환경부하가 적고, 작업자에게 위해를 주지 않는 점 등으로 인해 식품위생관리에 있어 효율적이고 환경친화적인 살균소독제로서 큰 기여를 할 수 있는 제품이다.

종래의 미산성 차아염소산수 제조장치는, 판형 또는 튜브형 2개의 전극을 사용하여 양극과 음극이 대향되어 있는 1실형 무격막 전해조 내에 염산을 원수에 첨가하여 공급하고, 직류 전류를 공급하여 전해하여 차아염소산수를 제조하고, 원수를 희석하여 용도에 맞춰 사용하는 방법으로, 이는 고농도, 대량생산이 어렵고, 미분해 염화물이 존재할 우려가 있었다.

즉, 염산과 원수를 쉽게 결합하기 위해서는 물의 클러스터를 작게 하여야 하지만, 종래의 미산성 차아염소산수 제조장치에 있어서는 염산만 전기분해하고 원수는 전기분해하지 않은 상태에서 희석하였기 때문에, 물의 클러스터가 커서 고품질의 수용액을 생성할 수 없는 문제점이 있었으며, 또한 이로 인해 대량생산이 어려운 문제점과 미분해 염화물이 존재하여 침투력이 낮아 세정과 살균력이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

2HCl + H2O → HOCl + HCl + H2

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 고품질의 차아염소산수를 대량으로 생산할 수 있도록 하고, 또한 세정과 살균력이 높은 고농도의 차아염소산수를 생성할 수 있도록 한 미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제조장치는, 전해조의 내부 양측과 중앙에 서로 극성이 달리하는 3개의 전극판을 “음극-양극-음극” 또는 “양극-음극-양극” 순서로 배치하여 서로 구획된 1실과 2실을 각각 형성하고, 상기 전해조의 1실에 염산공급부로 정량의 희염산을 공급하며, 상기 전해조의 2실에 물공급부로 원수를 공급하고, 상기 전해조의 1실과 2실에서 각각 전해된 수용액을 희석조로 혼합하여 생성하는 구성이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제조방법은, 전해조의 1실에 2~9% 희염산을 투입하여 전해하고, 전해조의 2실에 원수를 투입하여 전해한 후, 상기 전해조의 1실과 2실에서 각각 전해된 수용액을 희석조로 투입 혼합하여 생성하는 방법이다.

본 발명의 미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법에 따르면, 희염산과 원수를 각각 전해한 후 혼합하여 차아염소산수를 생성하기 때문에, 구조적으로 물의 클러스터를 작게 하여 고품질의 차아염소산수를 대량으로 생산할 수 있으며, 또한 미분해 염화물이 존재하지 않으므로 세정과 살균력이 높은 고농도의 차아염소산수를 생성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극판 배치도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극판 배치도.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 미산성 차아염소산수 제조장치는 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 극성이 같은 양측 전극판(11)과 양측 전극판(11)과는 극성이 다른 중앙 전극판(12)에 의해 구획된 1,2실(10a)(10b)을 구비하는 전해조(10); 상기 전해조(10)의 1실(10a)로 정량의 희염산을 공급하는 염산공급부(20); 상기 전해조(10)의 2실(10b)로 원수를 공급하는 물공급부(30); 상기 전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 수용액을 혼합하여 토출시키는 희석조(40)를 포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 전해조(10)는 희염산과 원수를 각각 전기분해하여 전해시키는 것으로, 이러한 전해조(10)의 내부 양측과 중앙에는 서로 극성이 달리하는 3개의 전극판(11)(12)이 배치되고, 양측 전극판(11)과 중앙 전극판(12) 사이에는 서로 구획된 1,2실(10a)(10b)이 형성된다. 이때, 상기 중앙 전극판(12)은 전극의 역할과 1실(10a)과 2실(10b)을 구획하는 격벽의 역할을 동시에 수행한다.

상기 전해조(10)의 1실(10a)에는 염산공급부(20)와 희석조(40)에 연결되는 입수구와 출수구가 구비되고, 2실(10b)에는 물공급부(30)와 희석조(40)에 연결되는 입수구와 출수구가 구비된다.

상기 전극판(11)(12)은 두께 2㎜ 티타늄판에 백금을 도금한 구조로 이루어지고, 크기는 60×120㎜로 이루어지며, 전극판(11)(12)에는 전해를 위한 전류를 공급하는 제어장치가 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 도 2에서와 같이, 상기 양측 전극판(11)은 음극으로 이루어지고, 상기 중앙 전극판(12)은 양극으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 3개의 전극판(11)(12)은 “음극-양극-음극” 순서로 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 3에서와 같이, 상기 양측 전극판(11)은 양극으로 이루어지고, 상기 중앙 전극판(12)은 음극으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 3개의 전극판(11)(12)은 “양극-음극-양극” 순서로 배치된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 양측 전극판(11)과 중앙 전극판(12)은 3㎜ 간격을 두고 이격되고, 상기 전극판(11)(12)에는 6V의 직류전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 염산공급부(20)는 전해조(10)의 1실(10a)로 정량의 희염산을 공급하는 것으로, 이러한 염산공급부(20)에는 희염산을 정량공급하는 정량펌프(21)가 구비된다. 이때, 상기 희염산은 염산원액(농도38%)을 정제수에 희석하여 6% 희염산 수용액을 조제하였다.

상기 물공급부(30)는 전해조(10)의 2실(10b)로 원수를 공급하는 것으로, 이러한 물공급부(30)에는 원수의 부유물을 제거하는 필터(31)와, 원수를 공급하는 펌프(32)와, 원수의 공급량을 2~4리터로 조절하는 수동밸브(33)와, 전원의 공급 시에만 원수를 공급토록하는 전자밸브(34)와, 원수의 공급량을 관찰할 수 있는 플로미터(35)와, 정상적으로 원수가 공급되는지를 감지하는 압력센서(36)가 구비된다.

본 발명의 실시예에 따르며, 원수는 수돗물(경도70ppm, pH 7.5)을 분당 4리터로 공급하고, 희염산은 원수의 1/2000로 정량공급하여 전기분해하면 염소농도 30ppm, pH 6.0 차아염소산수 240리터/시간당을 생성할 수 있다.

상기 희석조(40)는 전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 수용액을 혼합하여 토출시키는 것으로, 이러한 희석조(40)에는 전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 수용액이 투입된다. 이때, 상기 희석조(40)에는 혼합된 수용액을 토출시키는 토출구가 구비된다.

본 발명의 미산성 차아염소산수 제조방법은, 전해조(10)의 1실(10a)에 2~9% 희염산을 투입하여 전해하고, 전해조(10)의 2실(10b)에 원수를 투입하여 전해한 후, 상기 전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 수용액을 희석조(40)로 투입 혼합하여 생성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

희염산은 염산공급부(20)의 정량펌프(21)에 의해 전해조(10)의 1실(10a)로 정량만큼 투입되고, 이와 같이 전해조(10)의 1실(10a)로 정량 투입된 2~9% 희염산은 1실(10a)에 배치된 일측 전극판(11)과 중앙 전극판(12)에 의해 전기분해되며, 전기분해된 희염산 수용액은 희석조(40)로 투입된다.

원수는 물공급부(30)의 필터(31),펌프(32),수동밸브(33),전자밸브(34),플로미터(35),압력센서(36)를 거쳐 전해조(10)의 2실(10b)로 투입되고, 이와 같이 전해조(10)의 2실(10b)로 투입된 4리터 원수는 2실(10b)에 배치된 중앙 전극판(12)과 타측 전극판(11)에 의해 전기분해되며, 전기분해된 원수 수용액은 희석조(40)로 투입된다. 이때, 본 발명에 따르면 전해조(10)의 2실(10b)을 통해 원수도 전해되기 때문에 물의 클러스터가 작아지고, 이에 의해 원수 수용액과 희염산 수용액이 쉽게 결합할 수 있기 때문에 종래와 달리 미분해 염화물이 존재하지 않는다.

전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 상태에서 희석조(40)로 투입된 희염산과 원수 수용액은 혼합되어 차아염소산수 수용액으로 생성되고, 이와 같이 희석조(40)에서 혼합되어 생성된 차아염소산수 수용액은 희석조(40)의 토출구로 토출된다.

따라서, 이러한 본 발명은 기존 방식의 크기와 소비전력으로 2000배의 량을 생성할 수 있으며, 원수를 별도로 전기분해 과정을 거침으로 물의 클러스터를 작게 하여 고품질의 수용액이 생성되어 침투력이 높아 세정과 살균력을 높일 수 있는 장점이 있다.

2HCl → 2H + 2Cl

Cl2 + H2O → HOCl + HCl

10 : 전해조 10a : 1실
10b : 2실 11,12 : 전극판
20 : 염산공급부 21 : 정량펌프
30 : 물공급부 31 : 필터
32 : 펌프 33 : 수동밸브
34 : 전자밸브 35 : 플로미터
36 : 압력센서 40 : 희석조

Claims

극성이 같은 양측 전극판(11)과 양측 전극판(11)과는 극성이 다른 중앙 전극판(12)에 의해 구획된 1,2실(10a)(10b)을 구비하는 전해조(10); 상기 전해조(10)의 1실(10a)로 정량의 희염산을 공급하는 염산공급부(20); 상기 전해조(10)의 2실(10b)로 원수를 공급하는 물공급부(30); 상기 전해조(10)의 1실(10a)과 2실(10b)에서 각각 전해된 수용액을 혼합하여 토출시키는 희석조(40)를 포함하는 미산성 차아염소산수 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 양측 전극판(11)은 음극으로 이루어지고, 상기 중앙 전극판(12)은 양극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 미산성 차아염소산수 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 양측 전극판(11)은 양극으로 이루어지고, 상기 중앙 전극판(12)은 음극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 미산성 차아염소산수 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 양측 전극판(11)과 중앙 전극판(12)은 3㎜ 간격을 두고 이격되고, 상기 전극판(11)(12)에는 6V의 직류전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 미산성 차아염소산수 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 염산공급부(20)에는 희염산을 정량공급하는 정량펌프(21)가 구비되고, 상기 물공급부(30)에는 필터(31),펌프(32),수동밸브(33),전자밸브(34),플로미터(35),압력센서(36)가 구비된 것을 특징으로 하는 미산성 차아염소산수 제조장치.
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