KR101781012B1 - 전해수 제조 장치, 전해수의 제조 방법 및 전해조 - Google Patents

Abstract

이 전해수 제조 장치(1A)는, 원료수의 전기 분해에 의해 발생한 전해 생성물을 도출구(導出口)(2)로부터 배출시키는 전해조(電解槽)(3)와, 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수로 만드는 혼합부(4)와, 도출구(2)와 연결시키는 구멍부(20)가 형성된 연결부(19)를 가지고, 또한 전해조(3)를 착탈(着脫) 가능하게 장착시키는 장착부(6)를 구비한다. 전해조(3) 또는 연결부(6)를 서로 상대적으로 이동시킴으로써, 도출구(2)와 구멍부(20)가 연통되거나, 또는 연통 해제된다. 또한, 전해조(3)는, 이 전해조(3) 내에 소정량의 원료수가 사전에 충전되어 봉지(封止)된 상태 또한 원료수가 그 내부에 추가 불가능하게 된 상태에서 장착부(6)에 장착된다.

Description

전해수 제조 장치, 전해수의 제조 방법 및 전해조{ELECTROLYZED WATER PRODUCTION DEVICE, ELECTROLYZED WATER PRODUCTION METHOD, AND ELECTROLYTIC BATH}

본 발명은, 원료수를 전기 분해함으로써 전해수를 제조하는 전해수 제조 장치, 전해수의 제조 방법 및 전해조에 관한 것이다.

본원은, 2012년 9월 28일에 일본에 출원된 특원2012-218855호, 및 2012년 9월28일에 일본에 출원된 특원2012-218856호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 염소 이온을 함유하는 원료수를 전해수 제조 장치에 의해 전기 분해하여 얻어지는 전해수는, 저염소 농도의 경우에도 높은 살균 효과를 가지고, 또한 사람에 대해서도 안전성이 높은 등의 유리한 성질을 가지는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 전해수는, 식품 관련 분야 등에 있어서, 식품 또는 이것을 가공하는 기기의 살균 등에 널리 사용되고 있다. 최근에는, 식품 또는 식품을 취급하는 사람의 위생 관리에 대한 의식이 높아지고 있으므로, 일반 가정용이나 중소 규모 설비에서의 업무용으로서 간단하게 이용 및 유지보수할 수 있는 전해수 제조 장치의 개발이 기대되고 있다.

전해수 제조 장치는, 사용 후에 전해조를 유지보수하는 경우나, 전기 분해의 능력을 변경하는 경우 등에 대비하여, 장치 본체로부터 전해조를 착탈(着脫)하여 교환할 수 있도록 구성되어 있다. 전해조를 착탈 가능하게 하는 구성으로서, 예를 들면, 하기 특허 문헌 1∼6에 기재된 구성이 제안되어 있다.

특허 문헌 1에 기재된 전해수 제조 장치는, 원료수의 저장조, 혼합기 및 제어 장치에 전해조를 접속하기 위하여, 전해조를 플렉시블 관이나 접속 단자에 접속하는 구성으로 되어 있다. 전해조의 교환은, 전해조 등의 내부의 약액이나 가스가 누출되어 작업자의 신체나 의복에 부착되지 않도록, 각 부재의 내부를 약액으로부터 물로 치환하는 작업을 거친 후에 행해진다.

또한, 특허 문헌 2∼4에 기재된 전해수 제조 장치는, 전해조를 장치 본체의 끼워맞춤부에 끼워맞춤시켜, 전해조에 설치된 급수관, 산성수 토출관, 알칼리 이온수 토출관 등을, 각각 급수관 삽입공, 산성수 토출관 삽입공, 알칼리 이온수 토출관 삽입공 등에 삽입하여 접속한다.

또한, 특허 문헌 5, 6에 기재된 전해수 제조 장치는, 특허 문헌 2∼4에 기재된 전해수 제조 장치와 마찬가지로, 전해조가 장치 본체의 끼워맞춤부에 착탈 가능하게 구성되어 있다. 그러나, 특허 문헌 5, 6에 기재된 전해수 제조 장치는, 전해조의 급수관이 장치 본체의 일부에 끼워맞추어지는 구조를 구비하고 있지 않으며, 급수관의 개구가 장치 본체의 외부에 설치되어 원료수를 수시로 공급 가능하게 되어 있다.

또한, 최근, 사람이 접촉하는 물건에 대한 살균·제균의 의식이 높아지고 있어, 테이블, 의자, 침구 등의 가구, 천 종류, 화장실, 기타, 일반 가정 또는 점포 등에서 사용되는 다양한 물건을 살균·제균하는 약액, 스프레이 등이 널리 이용되고 있다.

살균수로서는, 알코올을 물로 희석한 액이 일반 가정 등에 널리 보급되어 있고, 그 외에도, 저염소 농도의 경우에도 높은 살균 효과를 가지는 전해수가 알려져 있다. 이 전해수는, 전해수 제조 장치에 의해 제조할 수 있고, 사람에 대해서도 안전성이 높고 식품 또는 식품 가공 기기 외에 많은 용도로 사용할 수 있으므로, 업자 사이에서 널리 사용되고 있다. 또한, 일반 가정 등에도 한층 활용되는 것이 기대되고 있다.

전해수 제조 장치는, 전해조에 있어서 희염산 등의 원료수를 전기 분해하여 염소 등의 전해 생성물을 생성하고, 이 전해 생성물을 희석수에 의해 희석하여 차아염소산수(전해수)로 만드는 장치이다. 그 방식으로서, 연속식으로 불리는 방식과 배치식(batch type)으로 불리는 방식이 있다.

연속식 전해수 제조 장치는, 일정한 농도의 원료수를 전해조의 공급구에 연속적으로 공급하고, 전해 생성물을 도출구(導出口)로부터 연속적으로 인출하는 방법을 이용한 장치이다. 이 방식에서는, 전해조 내에서 일정 농도의 원료수를 전기 분해하므로, 자동 제어가 용이하며, 균일한 농도의 전해수를 대량으로 얻을 수 있다(예를 들면, 하기 특허 문헌 7 참조).

배치식 전해수 제조 장치는, 전해조 내에 소정량 공급된 원료수를 한번에 모두 전기 분해한다. 소정량의 원료를 모두 전기 분해했을 때 얻어지는 전해 생성물의 양을 산정하고, 얻어진 전해 생성물을 소정량의 희석수에 의해 희석하고, 원하는 농도의 전해수를 얻도록 구성되어 있다. 즉, 배치식의 경우에는, 전해조 내의 원료를 모두 분해하는 것에 의해, 얻어지는 전해 생성물의 양을 확정시켜 제조하는 전해수의 농도를 결정한다(예를 들면, 하기 특허 문헌 8 참조).

일본공개특허 제2010-058052호 공보 일본공개특허 평5-329480호 공보 일본 실용신안 등록출원 공개 소62-90794호 공보 일본공개특허 제 소56-152783호 공보 일본 실용신안 등록출원 공개 소56-20692호 공보 일본공개특허 제2007-283167호 공보 일본공개특허 제2010-058052호 공보 일본공개특허 평11-169856호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 전해수 제조 장치에서는, 전해조의 교환 시에 전해조 내부를 물로 치환하는 등의 작업을 필요로 한다. 이 작업은, 전해수 제조 장치의 취급 업자에게는 문제가 없지만, 일반 가정 이용이나 중소 규모 설비의 업무 이용의 사용자에게는 번잡하게 될 경우가 있다. 또한, 전해조와 각종 플렉시블 관이나 접속 단자와의 접속이 복잡하고 곤란한 경우가 있다.

또한, 특허 문헌 2∼6에 기재된 전해수 제조 장치에서는, 전해조와 장치 본체와의 접속 개소(箇所)가 많고, 전해조를 장치 본체에 장착할 때 양자의 위치 어긋남이 생기면 접속 개소가 적절하게 끼워맞추어지지 않고 손상되는 경우가 있다. 또한, 이에 의해, 접속 불량이 생기거나, 고장의 원인이 될 가능성이 있다.

또한, 전해조의 공급구가 항상 개구되어 있거나 또는 공급구에 커버 부재가 배치되어 있을 뿐이므로, 전해조 취급 시에 사용자가 전해조로부터 액이 누출되지 않도록 항상 유의할 필요가 있다. 따라서, 이와 같은 취급은 전해수 제조 장치의 취급 업자에게는 문제가 없지만, 일반 사용자에게는, 전해조의 취급이 용이하지 않고 번잡하게 되는 경우가 있다.

본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 일반 가정용이나 중소 규모 설비에서의 업무용으로서 간단하게 전해조를 교환할 수 있고, 편리성이 높은 전해수 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 특허 문헌 7에 기재된 연속식 전해수 제조 장치에서는, 업무용으로서는 바람직하지만, 원료수를 모아 두는 대형 저장조, 이 저장조로부터 원료수를 전해조에 공급하기 위한 펌프, 및 제어 기구(機構)가 필요하게 되므로, 장치 전체가 대형이 되므로 일반 가정 등에서는 설치가 곤란하게 되는 경우가 있다. 또한, 장치가 고가이므로 일반 가정 등에서는 채용이 곤란하게 되는 경우가 있다.

또한, 연속식 전해수 제조 장치의 성능은, 비교적 소량 이용의 일반 가정용 등에 사용하기에는 과잉으로 되는 경우가 있다.

한편, 특허 문헌 8에 기재된 배치식 전해수 제조 장치에서는, 비교적 소규모 생산에 적합하지만, 전해조에 공급된 원료수 전량을 한번에 연속적으로 전기 분해하여 전해수로 만들기 위하여, 소규모이면서도 가정에서 1회에 사용하는 양 이상의 전해수를 전해조에 모아 둘 필요가 있다. 이 양은 여성이나 아이가 운반하기에 용이한 양을 넘어 그 운반이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 1배치로 생성되는 전해 생성물의 양을 소량으로 할 수 있도록, 전해조 내의 원료수의 양을 소량으로 하면, 전기 분해할 때마다 새롭게 원료수를 충전하는 것이 필요하다. 이 작업은, 업무용 전해수 제조 장치를 취급하는 업자에게 있어서는 특히 문제는 없지만, 염산 등의 원료수의 취급에 서투른 일반 사용자에게는 곤란한 경우가 있다. 즉, 종래의 배치식 전해수 제조 장치는, 가정에서의 이용에 적절한 양으로서 소량씩 전해수를 제조할 수 있도록 하면, 원료수의 충전 또는 전해조의 교환이 빈번하게 필요하여 취급이 번잡해지는 경우가 있다. 이에 대하여, 1배치 분의 원료수를 여유있게 하면 생성된 전해수의 저장 스페이스를 많이 차지하거나, 또는 운반이 불편하게 되므로, 일반 가정용으로서 이용하기 곤란한 경우가 있다.

또한, 전해수 제조 장치에 사용되는 전해조의 사양에 의해, 얻어지는 전해수의 양이 고정되어, 1회에 얻어지는 전해수의 양 또는 전해수의 농도를 조정 또는 변경하는 것이 매우 곤란하다.

본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 전해수의 1회의 사용량이 적은 일반 가정 등에 있어서도 사용 편리성이 양호하고, 간단하게 이용 및 유지보수할 수 있는 전해조 및 전해수 제조 장치를 제공하는 것과, 전해수의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 태양에 따른 전해수 제조 장치는, 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생시키고 이 전해 생성물을 도출구로부터 배출시키는 전해조와, 상기 전해조에서 얻어진 상기 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수로 만드는 혼합부와, 상기 전해조와 상기 혼합부의 사이에 설치되고, 상기 도출구와 연결시키는 구멍부가 형성된 연결부를 가지고, 또한 상기 전해조를 착탈 가능하게 장착시키는 장착부를 구비한다. 상기 전해조 및 상기 장착부는, 상기 전해조 또는 상기 연결부를 서로 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되거나, 또는 연통 해제되도록 구성되어 있다. 또한, 상기 전해조는, 이 전해조 내에 소정량의 원료수가 사전에 충전되어 봉지된 상태에서, 또한 원료수가 그 내부에 추가 불가능하게 된 상태에서 상기 장착부에 장착되도록 구성되어 있다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 전해조의 공급구로부터 새로운 원료수가 추가 불가능하게 봉지된 상태에서 전해조가 상기 장착부에 장착된다. 이에 따라, 전해조에서의 액 누출의 우려가 경감되어, 전해조의 장착부로의 장착 시에 사용자가 전해조를 용이하게 취급할 수 있다. 또한, 전해조의 공급구와 장착부와의 연결을 고려할 필요가 없기 때문에, 전해조의 구조가 간략화되는 동시에, 전해조의 장착부로의 장착이 용이하게 된다.

본 발명의 제2 태양에서는, 상기 제1 태양에 있어서, 상기 장착부에는, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되는 연결 위치를 향해 상기 전해조를 유도하는 가이드부가 구비되어 있다. 또한, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되었을 때 상기 전해조를 상기 장착부에 고정시키는 걸림부가, 상기 전해조 및 상기 장착부 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어 있다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 전해조의 장착부로의 장착을 용이하게 또한 적절하게 행할 수 있다. 또한, 전해조를 장착부에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

본 발명의 제3 태양에서는, 상기 제2 태양에 있어서, 상기 전해조는, 그 하우징의 내부에 복수의 전극판을 구비하고, 이들 복수의 전극판의 한쪽 판면을 일방향을 향해 간격을 두고 배열되고, 상기 복수의 전극판에 있어서 양단에 위치하는 한 쌍의 전극판에 상기 하우징의 외측을 향해 돌출하는 단자가 각각 설치된 복극식 전해조이다. 또한, 상기 가이드부는, 상기 단자를 삽통(揷通)시키고, 또한 이 단자와 접촉하여 상기 전해조에 통전하는 단자 접속부를 구비한 삽통부(揷通部)이다.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 가이드부는, 상기 단자를 삽통시키고, 또한 이 단자와 접촉하여 상기 전해조에 통전하는 단자 접속부를 구비한 삽통부로 되어 있다. 그러므로, 단자의 가이드부로의 삽통에 의해, 전해조를 상기 연결 위치로 적절하게 유도할 수 있고, 또한 단자를 단자 접속부와 접속시킬 수 있다.

본 발명의 제4 태양에서는, 상기 제1∼제3 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 장착부는, 상기 전해조를 회동(回動) 가능하게 괘지(掛止)시키는 고정 괘지부를 가지고 있다. 또한, 상기 전해조는, 상기 고정 괘지부에 괘지하고, 이 고정 괘지부를 지점(支点)으로 하여 이 전해조를 회동시켜 상기 장착부에 장착시키는 가동 괘지부를 가지고 있다.

본 발명의 제4 태양에 따르면, 전해조를 장착부에 간편하게 장착시킬 수 있다.

본 발명의 제5 태양에서는, 상기 제1∼제3 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 장착부는, 상기 연결부가 고정된 판 스프링을 구비한다. 또한, 상기 연결부는, 상기 판 스프링을 상기 장착부에 장착된 상기 전해조에 접근 또는 이격시킴으로써, 상기 연결부의 구멍부와 상기 도출구를 연통시키거나 또는 연통 해제시키도록 구성되어 있다.

본 발명의 제5 태양에 따르면, 연결부가 고정된 판 스프링을 전해조에 대하여 접근 또는 이격시켜 연결부의 구멍부와 도출구를 용이하게 연통시키는 것이 가능하다.

본 발명의 제6 태양에서는, 전해수 제조 장치는, 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생시키고 이 전해 생성물을 도출구로부터 배출시키는 전해조와, 상기 전해조의 동작을 제어하는 제어부와, 상기 전해조에서 얻어진 상기 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수로 만드는 혼합부를 구비한다. 상기 전해조는, 내부에 소정량의 상기 원료수가 사전에 충전되고, 그 내부에 원료수가 추가 불가능하게 된 상태에서 상기 혼합부에 연결할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 상기 제어부는, 상기 전해조에 사전에 충전된 상기 소정량의 원료수 중 일부를 전기 분해하기 위해 소정의 단위 시간 동안 일정 전류값의 전류를 상기 전해조에 공급하고, 또한 상기 소정량의 원료수를 복수 회로 나누어 전기 분해하도록 구성되어 있다.

본 발명의 제7 태양에서는, 상기 제6 태양에서의 전해수 제조 장치가, 상기 도출구와 연통시키는 구멍부가 형성된 연결부를 가지고 또한 상기 전해조가 착탈 가능하게 장착되는 장착부를 더 구비한다. 또한, 상기 전해조 및 상기 장착부는, 상기 전해조 또는 상기 연결부를 서로 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되거나, 또는 연통 해제되도록 구성되어 있는 제6항에 기재된 전해수 제조 장치.

본 발명의 제8 태양에서는, 상기 제7 태양에 있어서, 상기 장착부에는, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되는 연결 위치를 향해 상기 전해조를 유도하는 가이드부가 구비되어 있다. 또한, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되었을 때 상기 전해조를 상기 장착부에 고정시키는 걸림부가, 상기 전해조 및 상기 장착부 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어 있다.

본 발명의 제9 태양에서는, 상기 제6∼제8 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 제어부는, 상기 일정 전류값 및 상기 단위 시간 중 적어도 어느 한쪽을 설정 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 제어부는, 상기 일정 전류값 및 상기 단위 시간 중 적어도 어느 한쪽을 설정함으로써, 상기 소정량의 원료수에 대하여 전기 분해를 행하는 횟수를 설정 가능하다.

본 발명의 제10태양에서는, 상기 제6∼제9 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전해조에 대한 전기적인 접속이 해제되었을 때 상기 일정 전류값 또는 상기 단위 시간을 변경 가능하다.

본 발명의 제11 태양에서는, 상기 제6∼제10 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 혼합부는, 상기 희석수를 저장하는 용기가 되어 있다. 또한, 상기 용기를 착탈 가능하게 설치하는 설치부가 설치되어 있다.

본 발명의 제12 태양에서는, 통전에 의해 내부의 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생하는 전해조는, 상기 전해 생성물이 배출되는 도출구를 가지는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치된 복수의 전극판과, 이들 복수의 전극판의 한쪽 판면을 일방향을 향해 이들 복수의 전극판을 간격을 두고 배열시키는 스페이서와, 인접하는 전극판의 사이에 형성되고 상기 원료수의 전기 분해가 행해지는 전해실을 구비한다. 상기 하우징은, 소정량의 원료수가 충전된 상태에서 액밀(液密)하게 봉지(封止) 가능하다. 또한, 상기 하우징은, 통전 가능 시에 있어서, 그 내부에 상기 원료수를 추가 불가능하게 한 상태에서 상기 전해 생성물을 상기 도출구로부터 배출하도록 구성되어 있다.

본 발명의 제13 태양에서는, 상기 제12 태양에 있어서, 상기 전해실의 외측에 상기 원료수를 저장하는 공간이 형성되어 있다.

본 발명의 제14 태양에서는, 상기 제13 태양에 있어서, 상기 공간은, 상기 전해실의 측방 및 상방 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어 있다.

본 발명의 제15 태양에서는, 상기 제12∼제14 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 복수의 전극판과 복수의 상기 스페이서가 교호적(交互的)으로 배치되어 있다.

본 발명의 제16 태양에서는, 전해수의 제조 방법은, 소정량의 원료수가 충전된 전해조에, 사전에 설정된 단위 시간 동안 일정 전류값의 전류를 상기 전해조에 공급하여 상기 소정량의 원료수 중 일부의 전기 분해를 행하는 전기 분해 공정, 및 상기 전기 분해 공정에서 발생한 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수를 제조하는 혼합 공정을, 원료수를 상기 전해조에 추가하지 않고 복수 회 행함으로써 상기 전해수를 반복적으로 제조하는 제조 공정과, 상기 전기 분해 공정이 복수 회 행해진 후의 전해조를, 소정량의 원료수가 충전된 다른 전해조와 교환하는 교환 공정을 포함한다.

본 발명의 제17 태양에서는, 상기 제16 태양에서의 전해수의 제조 방법은, 상기 제조 공정 후에, 상기 전해조의 교환 시기를 통지하는 통지 공정을 추가로 구비한다.

본 발명의 제18 태양에서는, 상기 제17 태양에 있어서, 상기 통지 공정에서는, 상기 전해조에 흐르는 전류의 전압값 또는 전류값에 기초하여, 상기 전해조의 교환 시기를 통지한다.

본 발명의 제19 태양에서는, 상기 제17 태양에 있어서, 상기 통지 공정에서는, 행해진 상기 전기 분해 공정의 횟수, 또는 상기 단위 시간의 누계 시간에 기초하여, 상기 전해조의 교환 시기를 통지한다.

본 발명의 제20 태양에서는, 상기 제19 태양에 있어서, 상기 전기 분해 공정에서의 상기 일정 전류값 및 상기 단위 시간 중 적어도 한쪽을 설정하고, 또한 설정된 상기 일정 전류값과 상기 단위 시간에 따라, 상기 전해조의 교환 시기까지의, 전기 분해 공정의 횟수 또는 단위 시간의 누계 시간을 설정한다.

본 발명의 제21 태양에서는, 상기 제19 또는 제20 태양에서의 전해수의 제조 방법은, 소정량 및 소정 농도의 원료수를, 상기 전해조에 충전하여 봉지하는 봉지 공정을 추가로 구비한다. 또한, 상기 전해조에 충전되어 있는 원료수의 양 및 농도 중 적어도 한쪽에 따라, 상기 전해조의 교환 시기까지의, 전기 분해 공정의 횟수 또는 단위 시간의 누계 시간을 설정한다.

본 발명의 제22 태양에서는, 상기 제16∼제21 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 전해조의 내부에 설치된 복수의 전극판의 장수에 따라, 상기 전기 분해 공정에서의 단위 시간을 변경한다.

본 발명의 제23 태양에서는, 상기 제16∼제22 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 전해조를 교환한 후의 1회째의 전기 분해 공정에서의 단위 시간은, 2회째 이후의 전기 분해 공정에서의 단위 시간보다 길게 되도록 설정된다.

본 발명의 제24 태양에서는, 상기 제16∼제23 중 어느 하나의 태양에서의 전해수의 제조 방법은, 상기 전해조에 소정량의 원료수를 충전하여 봉지하는 봉지 공정을 추가로 구비한다. 또한, 상기 교환 공정에서는, 상기 봉지 공정에서 봉지된 전해조를, 상기 전해수 제조 장치에 장착되어 있는 전해조와 교환한다.

본 발명의 제25 태양에서는, 상기 제16∼제24 중 어느 하나의 태양에 있어서, 상기 원료수가, 농도 0.75∼21 질량%의 희염산이다.

본 발명에 의하면, 전해조의 내부에 원료수가 추가 불가능하게 봉지된 상태에서, 전해조가 장착부에 장착된다. 그러므로, 전해조로부터의 액 누출의 염려가 경감되어 전해조의 장착부로의 장착시에 사용자가 전해조를 용이하게 취급할 수 있다. 또한, 전해조가 장착되는 장착부에, 전해조의 도출구와 연통되는 구멍부를 가지는 연결부가 설치되어 있으므로, 전해조의 구조가 간략화되는 동시에, 전해조의 장착부로의 장착이 용이하게 된다. 또한, 전해조의 장착 시의 각종 접속부의 접속에 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 소정량의 원료수가 사전에 충전된 전해조에, 소정의 단위 시간 동안 통전하여 전기 분해를 행하므로, 상기 소정량의 원료수의 일부로부터 원하는 농도의 전해수를 제조하기 위해 필요한 전해 생성물을 소량씩 생성할 수 있다. 따라서, 전해수를 소량씩 나누어서 제조할 수 있다.

또한, 소정값의 전류를 전해조에 복수 횟수 통전하여, 상기 소정량의 원료수에 대하여 복수 회의 전기 분해를 실시할 수 있으므로, 전기 분해마다 전해조에 원료수를 추가한 전해조를 교환할 필요가 없다. 따라서, 전해조의 교환 빈도를 억제하여 간편하게 전해수를 제조하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조의 분해사시도이며, 도 3의 반대측로부터 본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치에서의 전해조의 일부를 파단(破斷)하여 내부를 나타낸 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 일부를 파단한 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 일부 확대도이다.
도 8a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 일부를 파단한 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 일부 확대도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 회로도이다.
도 10은 시험예에 있어서 원료수를 전기 분해했을 때의 시간 경과와 전해 전압과의 관계 및 시간 경과와 유효 염소 농도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11은 시험예에 있어서 원료수를 전기 분해했을 때의 유효 염소 농도와 전해 전압과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 12는 시험예에 있어서 염산 농도가 상이한 복수의 원료수를 전기 분해했을 때의 시간 경과와 전해 전압과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 13은 시험예에 있어서 전극판 사이의 거리가 상이한 복수의 전해조에 의해 원료수를 전기 분해했을 때의 시간 경과와 전해 전압과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 16a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 16b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이며, 도 16a와는 상이한 방향으로부터 본 사시도이다.
도 17a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 17b는 도 17a의 일부 확대도이다.
도 18a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 18b는 도 18a의 일부 확대도이다.
도 19a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 19b는 도 19a에서의 전해조의 동작 상태를 나타낸 측면도이다.
도 20은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예의 동작 상태를 나타낸 측면도이다.
도 22는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 23은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치에서의 전해조 및 장착부의 변형예의 동작 상태를 나타낸 사시도이다.
도 24a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 24b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조 및 장착부의 변형예를 나타낸 일부 파단 사시도이다.
도 25는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 일부를 단면(斷面)에서 볼 때의 측면도이다.
도 26은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 일부를 단면에서 볼 때의 측면도이다.
도 27은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 일부를 단면에서 볼 때의 측면도이다.
도 28은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 일부를 파단한 사시도이다.
도 29는 본 발명의 제5 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 적용예를 나타낸 사시도이다.
도 30은 본 발명의 제6 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 일부를 파단한 사시도이다.
도 31은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전해수 제조 장치의 전해조의 접속 구성에서의 변형예를 나타낸 사시도이다.

<전해수 제조 장치>

이하에서, 본 발명의 전해수 제조 장치의 제1 실시형태에 대하여, 도 1∼도 9를 참조하여 설명한다. 그리고, 전해조의 하우징 내부의 상세한 것은, 도 3∼도 6, 도 24a, 24b에서만 나타내고, 도 7a∼도 8b, 도 16a∼도 20, 도 22에서는, 동일한 내부의 상세한 것은 생략하고 있다.

본 발명에 따른 전해수 제조 장치는, 예를 들면, 염화 나트륨 수용액, 염산 수용액 등의 염소 이온을 함유하는 원료수를 전기 분해하고, 전해 산화의 작용에 의해 염소 가스(전해 생성물)를 발생시켜, 발생한 염소 가스를 물 등의 희석수에 용해시켜, 수중에 차아염소산을 생성시킨 전해수를 제조한다. 이하에서 설명하는 각각의 실시형태에 있어서는, 희염산을 원료수로 하여 염소 가스를 생성하고, 염소 가스를 수도수(水道水)에 용해시켜 차아염소산을 생성시키는 전해수 제조 장치를 예로 들어 설명한다.

도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전해수 제조 장치(1A)는, 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생시키고, 또한 이 전해 생성물을 도출구(2)로부터 배출시키는 전해조(3)와, 전해조(3)에서 얻어진 전해 생성물을 희석수와 혼합시켜 전해수로 만드는 탱크(4)(혼합부)와, 전해조(3)와 탱크(4)를 연결시키는 배관(5)과, 전해조(3)를 장착시키는 장착부(6)와, 전해조(3)의 동작을 제어하는 제어부(7)를 구비하고 있다.

도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전해조(3)는, 대략 직육면체 형상의 하우징(30)과, 하우징(30)의 내부에 배치된 복수의 전극판(31)과, 중공(中空) 구멍(32)이 형성된 복수의 스페이서(33)를 구비한 복극식 전해조이다. 전해조(3)는, 하우징(30)의 내부에 사전에 원료수(도시하지 않음. 이하 동일함)가 충전된 상태에서 액밀하게 봉지 가능하게 구성되어 있다.

하우징(30)은, 측판(34A, 34B)과 동체(胴體)(35)를 구비하여 구성되며, 이들은 염화 비닐 수지, 카보네이트 수지, 아크릴 수지 등의 합성 수지에 의해 형성되어 있다.

측판(34A, 34B)는, 소정의 두께를 가지는 외관 직사각형의 판형체이며, 그 폭 방향(수평 방향)의 중앙부이며 높이 방향(수직 방향)의 중앙보다 약간 아래쪽에, 두께 방향으로 관통하는 전극봉 삽입공(36)이 각각 형성되어 있다.

도 5는, 조립 상태의 전해조(3)의 종단면도이며, 전극봉 삽입공(36)의 중심을 지나는 수직면에서의 단면을 나타내고 있다.

동체(35)는, 단면에서 볼 때 직사각형이며, 스페이서(33)보다 높이 치수(수직 방향에서의 길이)가 크게 형성된 통형의 부재이며, 그 일단부측(동체의 중심축 방향에서의 일단측)에 측판(34A)이 고정되고, 타단부 측에 측판(34B)이 고정되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 전극봉 삽입공(36, 36)이 형성된 측판(34A, 34B) 과 직교하는 동체(35)의 한쪽의 측부(35a)(측벽)에는, 대략 원통형상의 돌출 벽부(37)가 형성되어 있다. 돌출 벽부(37)의 내부 공동(空洞)에 의해, 동체(35)의 공간 S와 연통되는 도출구(2)가 형성되어 있다. 측부(35a)에는, 돌출 벽부(37)를 에워싸도록 홈(38)이 형성되어 있고, 그 홈(38) 내에는 O(오) 링(39)이 배치되어 있다.

도 7a, 7b에 나타낸 바와 같이, 도출구(2)(돌출 벽부(37)의 내부)에는, 체크 밸브(27)가 설치되어 있다. 체크 밸브(27)는, 환형으로 형성되고 돌출 벽부(37)의 선단으로부터 그 기단측(基端側)을 향해 돌출된 돌조(突條)(환형의 돌출부)로 이루어지는 밸브 시트(27A)와, 돌출 벽부(37)의 기단측으로부터 밸브 시트(27A)에 접촉하여 도출구(2)를 액밀하게 봉지하는 밸브체(27B)와, 밸브체(27B)를 밸브 시트(27A)를 향해 가압시키는 스프링(27C)를 구비하고 있다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 측부(35a)에 대향하는 측부(35b)에는, 손잡이(40)가 설치되어 있다.

각각의 전극판(31)은, 티탄 합금 등의 금속제의 판체이며, 직사각형(정사각형)으로 형성되어 있다.

복수의 전극판(31)은, 소정 간격을 두고 대향하는 측판(34A, 34B) 사이에, 각각의 한쪽 판면을 측판(34A, 34B)이 서로 대향하는 방향(동체(35)의 중심축 방향)의 일방향을 향해 나란히 배열되어 있다. 즉, 복수의 전극판(31)은, 측판(34A, 34B)과 평행하게 배치되어 있다. 복수의 전극판(31) 중, 상기 대향하는 방향에서의 양단에 배치되는 한 쌍의 전극판(31)에는, 그 대략 중앙부에 금속제의 전극봉(45)(단자)이 각각 고정되어 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 전극봉(45)에는, 그 일단부에 헤드부(46)가 형성되고, 타단부의 외면에 수나사부(47)가 형성되어 있다. 헤드부(46)가 전극판(31)의 중앙부에 고정되어 있다. 즉, 전극봉(45)은, 전극판(31)에 전기적으로 접속되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 스페이서(33)는, 염화 비닐 수지, 카보네이트 수지 등의 합성 수지에 의해 형성된 판형의 부재이다. 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 스페이서(33)는, 하우징(30) 내의 상부에 공간 S1을 남기고 수납되는 높이 치수로 형성되어 있다. 스페이서(33)를 하우징(30) 내에 수납함으로써 형성되는 공간 S1은, 돌출 벽부(37)의 도출구(2)와 연통되어 있고, 공간 S1에서 수집한 전해 생성물을 도출구(2)로부터 배출할 수 있도록 구성되어 있다.

도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스페이서(33)의 중앙부에는, 스페이서(33)의 판면이 서로 대향하는 방향(두께 방향)으로 관통하는 중공 구멍(32)이 형성되어 있다. 중공 구멍(32)은, 그 윤곽이 직사각형(정사각형)이며, 전극판(31)보다 각 변의 치수가 약간 작아지도록 형성되어 있다.

스페이서(33)의 한쪽 판면(33a)에는, 그 두께 방향으로 오목한 스텝부(50)가 형성되어 있다. 스텝부(50)는, 일정한 폭 치수를 가지고 중공 구멍(32)의 각 변을 따라 오목하게 되어 있고, 이 스텝부(50) 내에는, 도 5에 나타낸 바와 같이 전극판(31)이 끼워맞추어진다.

스텝부(50)의 외측 각 변의 치수는, 전극판(31)의 각 변보다 약간 큰 치수로 되어 있다. 이 때문에, 이 스텝부(50) 내에 전극판(31)이 큰 간극없이 끼워맞추어지고, 전극판(31)이 스페이서(33)의 판면을 따른 방향으로 크게 움직이는 것이 방지되어 있다.

또한, 스텝부(50)의 상기 두께 방향의 깊이는, 전극판(31)의 두께와 대략 동일한 치수로 되어 있다. 이 때문에, 전극판(31)이 스텝부(50)에 끼워맞추어졌을 때, 전극판(31)의 판면(스텝부(50)와 반대측의 판면)과 스페이서(33)의 판면(33a)이 면 일치로 된다.

도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스페이서(33)의 한쪽 판면(33a)에는, 스페이서(33)의 서로 대향하는 한 쌍의 코너부 근방에 끼워맞춤 볼록부(51, 51)가 형성되어 있다. 스페이서(33)의 다른 쪽 판면(33b)에는, 한 쌍의 끼워맞춤 볼록부(51, 51)와 대응하는 위치에 끼워맞춤 오목부(52, 52)가 형성되어 있다. 이들 끼워맞춤 볼록부(51), 끼워맞춤 오목부(52)는, 인접하는 스페이서(33, 33)끼리를 결합시키기 위해 사용된다. 인접하는 스페이서(33, 33)에 있어서, 한쪽 스페이서(33)의 끼워맞춤 오목부(52, 52)에 다른 쪽 스페이서(33)의 끼워맞춤 볼록부(51, 51)를 끼워맞춤으로써, 이들 스페이서(33)가 상대적으로 위치 결정된다.

그리고, 복수의 스페이서(33) 중, 측판(34B)에 가장 가까운 스페이서(33)의 끼워맞춤 볼록부(51)는, 측판(34B)에 형성된 도시하지 않은 끼워맞춤 오목부에 끼워맞추어진다. 한편, 측판(34A)에 가장 가까운 스페이서(33)의 끼워맞춤 오목부(52)에는, 측판(34A)에 형성된 도시하지 않은 끼워맞춤 볼록부가 끼워맞추어진다.

끼워맞춤 볼록부(51)는, 스페이서(33)의 판면(33a)으로부터 돌출하는 원기둥형의 부분이며, 그 선단 둘레부는 모따기가 행해져 있다. 끼워맞춤 오목부(52)는, 끼워맞춤 볼록부(51)가 큰 간극없이 끼워맞추어지도록 판면(33b)에 형성된, 평면에서 볼 때 원형의 구멍이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 스페이서(33)에는, 중공 구멍(32)의 하변의 하방이며, 이 하변의 좌우 방향 중앙부에 대응하는 위치에 하방 절결(切缺)(53)이 형성되어 있다.

하방 절결(53)은, 스페이서(33)를 판면(33a, 33b)이 대향하는 방향(스페이서(33)의 판 두께 방향)으로 관통하고 있다. 이 하방 절결(53)과 중공 구멍(32)의 사이는, 판면(33b)에 형성된 하방 유로(53a)에 의해 접속되어 있고, 후술하는 바와 같이 하방 절결(53) 내를 유동하는 원료수가 하방 유로(53a)를 통하여 중공 구멍(32) 내로 안내된다.

하방 유로(53a)는, 하방 절결(53)로부터 중공 구멍(32)을 향해 3 갈래로 분기되어 있다.

또한, 스페이서(33)에는, 중공 구멍(32)의 상변의 상방이며, 이 상변의 좌우 방향 중앙부에 대응하는 위치에 스페이서(33)의 판면(33a, 33b)이 대향하는 방향(상기 판 두께 방향)으로 관통하는 상방 절결(54)이 형성되어 있다. 이 상방 절결(54)과 중공 구멍(32)의 사이도 판면(33b)에 형성된 상방 유로(54a)에 의해 접속되어 있고, 후술하는 바와 같이 중공 구멍(32)으로부터 상방 유로(54a)로 안내된 전해 생성물은 상방 절결(54) 내에 진입할 수 있다.

상방 유로(54a)도, 하방 유로(53a)와 동일하게 구성되며, 상방 절결(54)로부터 중공 구멍(32)을 향해 3 갈래로 분기되어 있다.

또한, 스페이서(33)에는, 중공 구멍(32)의 좌우 양쪽이며, 중공 구멍(32)의 양 측변의 상하 방향 중앙부에 대응하는 위치에 측방 절결(55, 55)이 형성되어 있다.

측방 절결(55)도, 전술한 하방 절결(53), 상방 절결(54)과 마찬가지로 스페이서(33)의 판면(33a, 33b)이 대향하는 방향(상기 판 두께 방향)으로 관통하고 있다. 이 측방 절결(55)과 중공 구멍(32)의 사이도 판면(33b)에 형성된 측방 유로(55a)에 의해 접속되어 있다.

측방 유로(55a)도, 하방 유로(53a), 상방 유로(54a)와 동일한 구성이며, 측방 절결(55)로부터 중공 구멍(32)을 향해 3 갈래로 분기되어 있다.

상기한 각각의 구성 요소로 이루어지는 전해조(3)는, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 하우징(30) 내에 전극판(31), 스페이서(33)를 배치하여 조립되어 있다.

즉, 전해조(3)는, 전극판(31)을 스페이서(33)의 스텝부(50)에 끼워맞춤시켜, 이 스텝부(50)에 배치된 전극판(31)의 끝둘레를 덮도록, 다른 스페이서(33)를 맞닿게 한 상태에서 이들 전극판(31) 및 스페이서(33)를 동체(35) 내에 배치하고 있다. 또한, 동체(35)의 개구 양단을 측판(34A, 34B)에 끼우고, 동체(35)를 액밀하게 봉지하고 있다.

동체(35)의 측판(34A, 34B)에 의한 봉지는, 측판(34A)에 가장 가까운 전극판(31)에 고정된 전극봉(45)을 측판(34A)의 전극봉 삽입공(36)에 삽통시키고, 측판(34B)에 가장 가까운 전극판(31)에 고정된 전극봉(45)을 측판(34B)의 전극봉 삽입공(36)에 삽통시키고, 각각의 전극봉(45)의 수나사부(47)에, 와셔(48A), 원통 스페이서(48C), 와셔(48A), 및 스프링 와셔(48B)를 순차적으로 개재(介在)시킨 상태에서, 너트(49)를 체결함으로써 행하고 있다. 이에 따라, 전극봉 삽입공(36)은 액밀하게 봉지되어 있다.

이 경우에, 도 4에 나타낸 각 스페이서(33)의 끼워맞춤 볼록부(51)는, 도 3에 나타낸 인접하는 스페이서(33)의 끼워맞춤 오목부(52)에 끼워맞추어져 있다. 도 5에 나타낸 측판(34B)에 가장 가까운 스페이서(33)의 끼워맞춤 볼록부(51)는, 측판(34B)의 도시하지 않은 끼워맞춤 오목부에 끼워맞추어지고, 측판(34A)에 가장 가까운 스페이서(33)의 끼워맞춤 오목부(52)에는, 측판(34A)의 도시하지 않은 끼워맞춤 볼록부가 끼워맞추어져 있다. 복수의 스페이서(33)는, 상기한 끼워맞춤 볼록부(51), 끼워맞춤 오목부(52)의 끼워맞춤에 의해 판면끼리 서로 조밀하게 접하고 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각각의 전극판(31)은, 스페이서(33)의 스텝부(50) 내에 끼워맞추어져 있고, 상기한 바와 같이 인접하는 스페이서(33, 33)끼리의 판면이 조밀하게 접하고 있다. 그러므로, 각각의 전극판(31)의 주변 부분이 그 전극판(31)이 끼워맞추어지는 스텝부(50)와 인접하는 스페이서(33)에 의해 협지(挾持)되어, 전극판(31)은 스텝부(50) 내를 이동 불가능하게 유지되어 있다.

그리고, 측판(34A)에 가장 가까운 전극판(31)은, 측판(34A)의 스텝부(56) 내에 끼워맞추어져 있다(도 5 참조).

이상의 구성에 있어서, 각 스페이서(33)의 중공 구멍(32)은, 인접하는 2장의 전극판(31)에 의해 구획되고, 이들 전극판(31, 31) 끼리 간격을 두고 배열되는 것에 의해 형성된 공간이, 원료수를 전기 분해하는 전해실 C를 구성하고 있다. 즉, 전해실 C는 인접하는 전극판(31, 31) 사이에 형성되어 있다. 전해실 C 내에는 원료수가 유지되어 있다.

또한, 각 스페이서(33)의 하방 유로(53a) 및 상방 유로(54a)는, 모두 전극판(31) 및 인접하는 스페이서(33)에 의해 덮혀져 있다. 이에 따라, 하방 유로(53a) 및 상방 유로(54a)는, 하방 절결(53)과 전해실 C의 사이, 및 상방 절결(54)과 전해실 C의 사이를 각각 연통시키는 유체 통로로서 구성되어 있다. 서로 인접하는 스페이서(33, 33)의 하방 절결(53) 및 상방 절결(54)이 각각 연통되어 있으므로, 인접하는 전해실 C는, 하방 유로(53a) 및 하방 절결(53) 및 상방 유로(54a) 및 상방 절결(54)를 통하여 서로 연통되어 있다.

또한, 각 스페이서(33)의 측방 유로(55a)는, 각각 전극판(31) 및 인접하는 스페이서(33)에 의해 덮히고, 측방 절결(55)과 전해실 C를 연통시키는 유체 통로로서 구성되어 있다.

또한, 서로 인접하는 스페이서(33, 33)의 측방 절결(55)이 연통되어 있으므로, 각 스페이서(33)의 전해실 C는, 측방 유로(55a) 및 측방 절결(55)을 통하여 서로 연통되어 있다.

또한, 상방 절결(54)은, 동체(35)의 상부의 공간 S1을 향해 개구되고, 공간 S1이 도출구(2)와 연통되어 있으므로, 전해실 C에서 생성된 전해 생성물은 공간 S1에 수집된 후, 도출구(2)로부터 하우징(30)의 외부로 도출된다.

전해조(3)는, 하우징(30) 내의 상부의 공간 S1에 연통된 도출구(2)에서만 개구 가능하며, 그 외의 개소에 있어서는 항상 액밀하게 봉지되어 있다.

이와 같이 하여 조립 전해조(3)의 하우징(30)의 내부에는, 그 내부의 공기를 뽑으면서 원료수를 도출구(2)의 선단(先端)으로부터 충전하는 전용 지그(도시하지 않음)에 의해, 사전에 소정량의 원료수가 충전되어 있다. 이 경우에, 도출구(2)는 원료수의 공급구로서 사용되고 있다. 이 전해조(3)는, 하우징(30) 내에 원료수가 충전된 후, 장착부(6)에 설치되기 전에, 도출구(2)가 도 7a, 도 7b에 나타낸 체크 밸브(27)에 의해 액밀하게 봉지되어 있다. 이에 따라, 전해조(3)(하우징(30))로부터의 원료수의 액 누출을 방지할 수 있다. 또한, 전해조(3)(하우징(30))는, 전해조(3)의 장착부(6)로의 장착 시에 체크 밸브(27)가 열리고, 하우징(30)으로의 통전 가능 시에 전해 생성물이 도출구(2)로부터 배출 가능하게 되어 있다. 그러므로, 장착부(6)에 전해조(3)를 간단하게 장착할 수 있다.

따라서, 이 전해조(3)에 의하면, 업자가 사전에 원료수를 전해조(3) 내에 충전해 두고 도출구(2)를 액밀하게 봉지하여 일반 가정 등에 유통시킬 수 있다. 그러므로, 원료수의 취급이 서툰 일반 가정 등의 사용자라도 전해조(3)를 간편하게 취급할 수 있다.

이 구성에 있어서, 전해조(3)를 장착부(6)에 장착했을 때, 돌출 벽부(37)가 연결부(19)(도 7a, 7b 참조)의 끼움장착부(25)에 끼움 장착되면, 도출구(2)는 전해 생성물을 외부로 배출하기 위해 사용된다. 또한, 이 상태에서는 새로운 원료수를 하우징 내부에 공급시키기 위한 배관 등을 도출구(2)에 접속할 수 없으므로, 도출구(2)를 원료수의 공급구로서 사용할 수는 없다. 또한, 하우징(30)에 있어서 도출구(2)의 다른 개소는 항상 봉지되어 있다. 따라서, 하우징(30)은, 장착부(6)로의 장착 시(통전 가능 시)에, 원료수를 그 내부에 추가 불가능하게 구성되어 있다.

또한, 상기한 바와 같이 구성되지 않아도, 원료수의 공급구를 도출구(2)와는 별도로 하우징(30)에 형성하고, 소정량의 원료수가 하우징(30) 내에 충전된 후에 커버 부재 등으로 상기 공급구를 폐색하도록 구성될 수도 있다. 이 경우에는, 사용자가 공급구가 쉽게 열리지 않도록, 자물쇠를 가진 캡 등의 개구 제한 수단을 공급구에 설치할 수도 있다.

전해조(3)를 장착부(6)에 장착했을 때는, 전해조(3)의 표면 중 적어도 일부가 장착부(6)에 의해 덮힌다. 예를 들면, 전해조(3)의 장착부(6)에 의해 덮히는 개소에 원료수의 공급구를 형성한 경우, 전해조(3)를 장착부(6)에 장착한 상태에서는 공급구가 외부로 노출되지 않고, 즉 새로운 원료수를 공급시키는 배관 등을 상기 공급구에 접속할 수는 없다. 이와 같은 구성을 사용하여, 하우징(30)을, 장착부(6)로의 장착 시(통전 가능시)에 있어서, 원료수가 추가 불가능하게 구성할 수도 있다.

본 실시형태에서는 도 8a에 나타낸 바와 같이, 장착부(6)에 장착된 전해조(3)의 하우징(30)은, 손잡이(40)가 설치된 측부(35b) 만이 외부로 노출되어 있고, 다른 면은 장착부(6)에 덮혀져 있다. 이 측부(35b) 이외의 면 중 어느 하나에 원료수의 공급구를 설치하면, 전해조(3)를 장착부(6)에 장착한 상태에서는 새로운 원료수가 그 내부로 추가 불가능하게 된다.

그리고, 원료수의 공급구를 도출구(2)와는 별도로 하우징에 설치한 경우, 도출구(2)를 공급구로부터의 원료수의 공급 시의 공기 빼기 구멍으로서 사용할 수도 있고, 또는 도출구(2)와는 별도로 원료수의 공급 시에만 개구시키는 공기 빼기 구멍이 하우징에 설치될 수도 있다.

전해조(3) 내에 충전된 희염산의 농도는, 원하는 전해수의 농도(유효 염소 농도), 전해수의 양, 전기 분해의 횟수, 전류값, 전압의 효율 등에 감안하여 소정 범위 내로 설정되어 있다.

스페이서(33)에는, 하방 절결(53), 측방 절결(55), 하방 유로(53a), 및 측방 유로(55a)가 형성되어 있으므로, 복수의 전해실 C는 이들 절결 및 유로를 통하여 서로 연통되어 있다. 따라서, 복수의 전해실 C 사이에서 원료수의 분량이 상이해도, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이 전해조(3)를 적절한 자세로 정지시키면, 복수의 전해실 C 사이에서 원료수가 유동하여 원료수의 수위(분량)가 균일하게 된다.

본 실시형태에서는, 전해조(3)가 장착부(6)에 설치되었을 때, 체크 밸브(27)가 밸브 개방되어 도출구(2)가 개구된다. 이 상태에서, 전극봉(45)을 통하여 전극판(31)에 통전하면, 전기 분해에 의해 전해실 C에서 염소 가스(전해 생성물)가 생성되고, 이 염소 가스는 도출구(2)로부터 인출된다.

도 7a에 나타낸 바와 같이, 장착부(6)는, 전해조(3)를 장착시켜 고정하는 대략 상자형의 부재이다. 장착부(6)는, 전해조(3)를 탑재시키는 바닥벽(10), 전해조(3)를 삽입 방향(도 7a, 도 8a에서의 X-Y 방향)을 향해 가이드하는 천장벽(9), 바닥벽(10)과 천장벽(9)을 서로 접속하는 측벽(11, 11), 및 전해조(3)를 삽입 방향에서 위치 결정하는 후단벽(장착부(6)의 후단측, 즉 화살표 Y 방향 측에 위치하는 벽)(12)을 구비하고 있다. 장착부(6)의 전단측(화살표 X 방향 측)은 전해조(3) 삽입을 위한 개구부(14)(도 8a 참조)로 되어 있다.

도 8a에 나타낸 바와 같이, 측벽(11, 11)의 높이 방향 중앙부에는, 전해조(3)의 전극봉(45, 45)을 삽통시키는 삽통부(13, 13)가 전해조(3)의 삽입 방향을 따라 형성되어 있다.

삽통부(13)는, 장착부(6)의 개구부(14)로부터 측벽(11)의 폭 방향(X-Y 방향)의 대략 중앙부까지 연장되어 형성된 슬릿이다. 삽통부(13)의 수직 방향에서의 폭은, 상기 중앙부로부터 개구부(14) 근방의 위치까지는 전극봉(45)의 직경보다 약간 큰 일정 치수로 설정되고, 상기 위치로부터 개구부(14)를 향함에 따라 점차 넓어지도록 절결되어 형성되어 있다.

도 8b에 나타낸 바와 같이, 삽통부(13)에는, 도전성이 있는 금속의 판재로 이루어지는 단자 접속부(15)가 배치되어 있다. 단자 접속부(15)는, 삽통부(13)를 형성하는 측벽(11)의 상하 방향에서 서로 대향하는 벽면(11a, 11b)을 따라 대략 U자형으로 절곡되어 있다. 단자 접속부(15)는, 삽통부(13)에서의 개구부(14)와 반대측의 단부에서 절곡되어 있다. 단자 접속부(15)는 탄성을 가지는 부재(판 스프링)로 형성될 수도 있다. 단자 접속부(15)는, 전극봉(45)을 삽통부(13)에 삽통시켰을 때 상하로부터 이 전극봉(45)과 맞닿는다. 또한, 단자 접속부(15)의 절곡부에는, 측벽(11)의 외측으로 돌출하는 돌출편(15p)이 형성되어 있다. 단자 접속부(15)와 돌출편(15p)은 동일한 금속 판재로 구성되어 있다.

상기한 천장벽(9), 바닥벽(10), 측벽(11), 삽통부(13)는, 전해조(3)를 장착부(6) 내에서 이동시키고, 돌출 벽부(37)가 끼움장착부(25)에 끼워넣는 위치(연결 위치)까지 유도하기 위한 가이드부 G를 구성하고 있다.

천장벽(9)의 전단부(前端部)와 이에 대향하는 바닥벽(10)의 전단부에는 전방으로 돌출되도록 걸림부(16A, 16B)가 설치되어 있다. 걸림부(16A, 16B)는, 천장벽(9) 및 바닥벽(10)의 각각의 에지부로부터 그 중앙측을 향해 연장되도록 형성된 한 쌍의 슬릿(17, 17)에 의해 형성되어 있다. 걸림부(16A, 16B)는 상하 방향으로 탄성 변형 가능하게 형성되어 있다.

걸림부(16A)의 하면, 및 걸림부(16B)의 상면에는, 천장벽(9)의 전단(前端) 및 바닥벽(10)의 전단 근방에 클로우부(claw portion)(18)가 각각 설치되어 있다.

클로우부(18)는, 전해조(3)를 장착부(6)에서의 장착 위치에 고정시키기 위해 사용된다. 클로우부(18)는, 후방(화살표 Y 방향)을 향함에 따라 장착부(6)의 상하 방향에서의 중앙을 향해 점차 경사지는 경사면과, 이 경사면의 Y 방향단(端)에 접속되는 수직면을 가지고 있다. 전해조(3)의 장착부(6)로의 삽입 시에는, 전해조(3)가 상기 경사면을 슬라이드 이동하면서 걸림부(16A, 16B)가 벌어지도록 함으로써 그 삽입이 가능하게 된다. 전해조(3)의 삽입이 완료한 시점에서, 걸림부(16A, 16B)는 그 통상의 형상으로 탄성 복귀하고 상기 수직면이 전해조(3)의 측부(35b)에 걸려, 이 전해조(3)의 장착부(6)로부터의 이탈을 방지하여 고정시킨다. 그리고, 이 걸림부(16A, 16B)의 한쪽만이, 천장벽(9) 또는 바닥벽(10)에 형성되어 있어도 된다.

본 실시형태에서는, 전해조(3)를 장착부(6)에 고정시키기 위한 걸림부(16A, 16B)를 장착부(6)에 설치하고 있지만, 이와 같은 걸림부를 전해조(3)에 설치할 수도 있다.

도 7a에 나타낸 바와 같이, 장착부(6)의 후단벽(12)의 상단부에는, 후방(화살표 Y 방향)으로 돌출된 연결부(19)가 형성되어 있다. 연결부(19)는, 배관(5)과의 접속부(5T)를 향해 개구된 관통공(20)(구멍부)을 가지고 있다. 접속부(5T)에서는, 배관(5)이 관통공(20)에 기밀(氣密) 상태에서 끼워맞추어져 있다.

연결부(19)의 내부에는, 후단벽(12)의 내면으로부터 연결부(19)의 돌출 방향(화살표 Y 방향)으로 오목하고, 전해조(3)의 돌출 벽부(37)를 끼워서 장착시키는 끼움장착부(25)가 형성되어 있다. 끼움장착부(25) 내에는, 화살표 X 방향으로 돌출하는 접속관(28)이 설치되어 있다. 접속관(28)의 내부 공동(空洞)인 관통공(26)(구멍부)의 기단측(Y방향 측)은, 관통공(20)과 연통되어 있다. 접속관(28)의 관통공(26)의 선단측(X방향 측)은 끼움장착부(25) 내에 개구되어 있다. 또한, 접속관(28)의 선단 개구부를 형성하는 주위벽에는 X-Y 방향으로 연장되도록 절결된 절결(28a)이 형성되어 있다.

이상의 구성 하에, 장착부(6)는, 전해조(3)가 개구부(14)로부터 장착부(6)내에 삽입될(즉, 전해조(3)를 연결부(19)에 대하여 상대적으로 이동시킬) 때, 천장벽(9), 바닥벽(10), 측벽(11, 11) 및 삽통부(13, 13)에 의해 전해조(3)를 가이드하고, 돌출 벽부(37)를 끼움장착부(25)에 삽입시키도록 구성되어 있다. 또한, 장착부(6)는, 돌출 벽부(37)를 끼움장착부(25)에 삽입시켰을 때, 접속관(28)을 체크 밸브(27)의 밸브체(27B)에 맞닿게 하고, 접속관(28)에 의해 밸브체(27B)를 도출구(2)의 기단측(화살표 X 방향)를 향해 밀어넣고 체크 밸브(27)를 열고, 접속관(28)의 절결(28a)를 통하여 도출구(2)와 접속관(28)의 관통공(26)을 연통시키고, 결과적으로 도출구(2)와 관통공(20, 26)을 연통시키도록 구성되어 있다.

또한, 전해조(3)를 장착부(6)로부터 인출할(즉, 전해조(3)를 연결부(19)에 대하여 상대적으로 이동시킬) 때는, 천장벽(9), 바닥벽(10), 측벽(11, 11) 및 삽통부(13, 13)가 전해조(3)를 가이드하여, 돌출 벽부(37)가 끼움장착부(25)로부터 화살표 X 방향으로 인출되고, 밸브체(27B)로부터 접속관(28)이 이격되는 것에 의해 밸브체(27B)가 밸브 시트(27A)에 다시 접촉하여 체크 밸브(27)를 닫고, 도출구(2)와 관통공(20, 26)과의 연통을 해제한다.

그리고, 전해조(3)에는, 도출구(2)를 액밀하게 봉지하는 봉지 부재를 구비하는 것이 바람직하고, 이와 같은 봉지 부재에 의해 전해조(3) 내의 원료수가 도출구(2)로부터 액이 누출하는 것을 방지할 수 있다. 전술한 도 7b에 나타낸 체크 밸브(27)는, 이와 같은 봉지 부재의 일례이다.

봉지 부재의 다른 예로서는, 도출구(2)를 덮는 막형의 실링 부재(sealing member)를 들 수 있다. 이와 같은 실링 부재를 도출구(2)를 덮도록 도출구(2)에 장착하면, 실링 부재에 의해 도출구(2)로부터의 원료수의 액 누출을 방지할 수 있다. 전해조(3)를 장착부(6)에 장착할 때는, 전해조(3)를 장착부(6)의 개구부(14)에 삽입하고, 또한 도출구(2)를 덮는 실링 부재에 접속관(28)을 맞당게 하여, 전해조(3)를 장착부(6)에 더욱 삽입해 감으로써 접속관(28)이 도출구(2)의 기단측(화살표 X 방향)을 향해 상대적으로 밀어넣어지고, 접속관(28)의 선단에 의해 실링 부재를 파단(破斷)한다. 접속관(28)이 실링 부재를 파단하면, 접속관(28)을 통하여 도출구(2)와 관통공(20)이 연통된다.

그리고, 봉지 부재로서 실링 부재를 사용하는 경우에는, 전해조(3)의 도출구(2)는 상 방향으로 개구되는 것이 바람직하다. 즉, 도 6에 있어서는 전해조(3)의 도출구(2)는, 수평 방향으로 개구되어 있지만, 이 도출구(2)를 전해조(3)의 하우징(30)의 상벽부에 설치하고, 전해조(3)의 상 방향을 향해 개구되도록 구성할 수도 있다. 한편, 장착부(6)는, 개구부(14)가 아래를 향하도록 구성한다. 이 경우, 전해조(3)를 상방향으로 이동시켜 장착부(6)의 개구부(14)에 삽입하여 장착하고, 하방향으로 이동시켜 장착부(6)보다 분리한다. 이와 같은 구성이면 전해조(3)를 장착부(6)로부터 분리할 때 도출구(2)로부터 내부의 액이 망가짐 어려워진다. 그리고, 후술하는 제1 실시형태의 변형예 7이나 변형예 8(도 20∼도 23 참조)에서는, 그 도출구가 상 방향으로 개구되어 있으므로, 상기 실링 부재를 바람직하게 사용할 수 있다.

도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 탱크(4)는, 전해수 제조 시에 희석수 W를 저장하고, 전해 생성물을 희석수 W에 혼합시켜 제조된 전해수를 유지하는 용기이며, 설치부(4J)에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 설치부(4J)의 하부에는, 배관(5)을 통하여 염소 가스(전해 생성물)를 탱크(4)에 도입하는 도입구(8)가 설치되어 있다. 탱크(4) 내에 펌프(57)를 설치하고, 펌프(57)의 동작에 의해 희석수 W와 전해 생성물을 교반·혼합할 수도 있다.

탱크(4)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, PET 등의 수지제 보틀이며, 전해수 제조 후에 설치부(4J)로부터 분리하여 운반할 수 있도록 구성되어 있다.

배관(5)은, 그 일단이 도입구(8)에 착탈 가능하게 접속되고, 타단이 장착부(6)에 접속되어 있다. 배관(5)은, 경질의 수지관 또는 금속관일 수도 있고, 수지제 또는 금속제의 플렉시블 관일 수도 있다. 그리고, 배관(5)은, 경질의 수지관 또는 수지제의 플렉시블 관인 것이 바람직하다.

제어부(7)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 정전류 장치(41) 및 타이머(42)를 가지고 있다. 이들 정전류 장치(41) 및 타이머(42) 등을 별개의 장치로 구성하고 이들 장치를 조합하여 제어부(7)를 구성할 수도 있지만, 시퀀서나 컴퓨터 등에 이들 기능을 모두 구비시키고 제어부(7)를 단일 장치로 구성할 수도 있다. 다만, 정전류 장치(41) 및 타이머(42)를 별개의 장치에 의해 구성하고, 필요한 경우 램프 등의 표시 수단(43a)을 추가하도록 하여, 가능한 한 간단한 부품으로 구성하면 유지보수 등의 면에서 바람직한 경우도 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 전해조(3)는 제어부(7)를 통하여 전원 P와 접속되어 있다. 즉, 전원 P에 전원 스위치 SW를 통하여 타이머(42)가 접속되고, 타이머(42)의 출력측에 정전류 장치(41)가 접속되고, 정전류 장치(41)의 출력측에 전해조(3)가 접속되어 있다. 또한, 펌프(57)는, 전원 스위치 SW를 통하여 전원 P에 접속되어 있다.

타이머(42)는, 전원 스위치 SW가 ON되어 정전류 장치(41)로부터 전해조(3)에 전력의 공급이 개시된 후 소정의 단위 시간(즉 연속적으로 통전되는 1회의 전기 분해의 시간)을 측정하고, 이 소정의 단위 시간이 경과했을 때 통전을 자동적으로 정지한다.

또한, 정전류 장치(41)는, 전원 P로부터 공급되는 전력을 직류 전류로 변환하여, 전류값이 일정하게 되도록 제어된 전류(일정 전류값의 전류)를 전해조(3)에 공급한다.

전해조(3)에 공급되는 전류값은, 전해조(3)와 정전류 장치(41)의 사이에 설치된 전류계 A에 의해 계측된다. 전해조(3)에 일정 전류값의 전류(정전류(定電流)라고도 함)를 공급하기 위하여, 전해조(3)에 흐르는 전류의 전류값이, 사전에 설정된 값(정전류값이라고도 함)으로 유지되도록, 정전류 장치(41)가 전류계 A의 계측 결과를 참조하면서 전해조(3)에 인가되는 전압(전해 전압이라도 함)을 제어한다. 본 실시형태에 있어서, 전류계 A에 의해 측정되는 값이, 전해조(3)에 흐르는 전류값이다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 타이머(42)에 카운터(43)의 기능을 겸용시킨 경우에는, 단위 시간 동안 행해지는 전기 분해가 전해조(3)에서 실시된 횟수를, 타이머(42)가 작동한 횟수로서 카운터(43)의 기능에 의해 카운트하고, 소정의 횟수에 도달한 시점에서 전해조(3)의 교환 시기로 판단할 수 있다.

타이머(42)(제어부(7))는, 전해조(3)에 사전에 충전된 소정량의 원료수를 모두 전기 분해하기 위해 필요한 시간을 소정의 단위 시간마다 나누고, 상기 소정량의 원료수를 전기 분해하는 횟수를 복수회로 설정하고, 또한 전해조(3)에단위 시간마다 일정 전류값의 전류를 통전하도록 구성되어 있다.

또는, 전해조(3)와 정전류 장치(41)의 사이에 설치된 전류계 A에 카운터(43)의 기능을 겸용시킨 경우에는, 단위 시간 동안 흐르는 전류가 전해조(3)에 공급된 횟수를 카운트하고, 소정의 횟수에 도달한 시점에서 전해조(3)의 교환 시기로 판단할 수도 있다.

일정한 전류값 및 단위 시간은, 원하는 전해수의 염소 농도(유효 염소 농도) 및 전해수의 양에 따라, 염산(반응 원료)으로부터 생성되는 필요한 전해 생성물(염소 가스)의 양을 산정하고, 이 양을 생성하는 데 필요한 전기량 Q를 산정함으로써 적절하게 설정할 수 있다. 이에 따라, 정전류 장치(41)와 타이머(42)는, 각각 전류값과 단위 시간의 길이를 원하는 유효 염소 농도 및 전해수의 양에 따라 변경할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 예를 들면, 3 L(리터)의 물을 유효 염소 농도 20 ppm의 차아염소산수로 만들려면, 다음과 같이 하여 필요한 전기량을 산정할 수 있고, 그 결과에 따라 전류값과 단위 시간을 설정할 수 있다.

즉, 패러데이의 법칙에 의해, 전기 분해에 있어서 전해조(3) 내를 이동하는 전기량 Q(단위: 쿨롬)는, 전류 I(단위: 암페어)를 흐르게 한 시간을 t(단위: 초)로 하면, Q=I·t이며, 전자 1 몰의 전기량은 약 96500쿨롬이다.

희염산을 충전한 전해조(3)에 1 암페어의 전류를 1초 통전하면 전기량은 1쿨롬이 되므로, 1쿨롬의 전기량으로 얻어지는 염소 양은, 35.5(염소 가스(Cl₂)의 2분의 1의 분자량)×1/패러데이 상수=약 0.368 mg이 된다.

따라서, 3 L(리터)의 물을 유효 염소 농도 20 ppm의 전해수로 만들려면, 20×3/0.368=163이 되어, 약 163쿨롬의 전기량이 필요하게 된다. Q=I·t이므로, 제어부(7)는, 상기한 바와 같이 전기량 Q를 산정하고, 전극판(31)의 장수 및 전류 효율을 고려하여, 전류값(I) 및 단위 시간(t)을 결정하고, 전해조(3)에 흐르게 할 수 있는 횟수가 결정된다.

표시 수단(43a)은, 단위 시간마다 통전(전기 분해)이 실시된 횟수를 표시할 수 있다. 전해조(3)를 교환한 직후에는 원하는 유효 염소 농도를 가지는 전해수를 얻을 수 없는 경우가 있으므로, 표시 수단(43a)의 표시를 확인함으로써, 원하는 유효 염소 농도를 얻을 수 있을 때까지의 수회의 전기 분해에서의 희석수(전해수)를 폐기할 수도 있다.

또한, 표시 수단(43a)은, 산정된 횟수에 통전 횟수가 도달한 시점에서 원하는 유효 염소 농도를 가지는 전해수를 얻을 수 없게 된 것을 사용자에 알려서, 전해조(3)의 교환 시기를 인식시킬 수 있다.

통전을 1회 행하여 원료수를 전기 분해했을 때 발생하는 전해 생성물의 양은, 정전류의 전류값과 단위 시간의 곱으로 표시되는 전기량과 상관 관계가 있다. 따라서, 얻고자 하는 전해수의 농도(유효 염소 농도) 및 전해수의 양에 따라, 필요한 전해 생성물(염소 가스)의 양을 산정하고, 이 전해 생성물의 양을 생성하는 데 필요한 전기량에 기초하여, 정전류의 전류값 및 단위 시간을 설정할 수 있다.

그러므로, 정전류 장치(41)와 타이머(42)는, 각각 전류값과 단위 시간의 길이를 원하는 값으로 설정할 수 있고, 또한 필요에 따라 이들을 변경할 수 있다. 즉, 제어부(7)는, 전류값(일정 전류값) 및 단위 시간 중 적어도 한쪽을 설정 가능하게 구성되어 있다.

구체적으로 설명하면, 예를 들면, 3 L(리터)의 물(희석수)을 유효 염소 농도 20 ppm의 차아염소산수(전해수)로 만들려면, 다음과 같이 하여 필요한 전기량을 산정할 수 있고, 그 결과에 따라 전류값과 단위 시간을 설정할 수 있다.

즉, 패러데이의 법칙에 의해, 전기 분해에 있어서 전해조(3) 내를 이동하는 전기량 Q(단위: 쿨롬)는, 전류 I(단위: 암페어)를 흐르게 한 시간을 t(단위: 초)로 하면, Q=I·t이다. 1가 이온 1 몰을 전기 분해하는 데 필요한 전기량(전자 1 몰의 전기량(전하))은 패러데이 상수 F(단위: 쿨롬/몰)로 표시되고, 약 96500쿨롬이다.

희염산을 충전한 전해조(3)에 1 암페어의 전류가 1초 통전되었을 때의 전기량은 1쿨롬이 되고, 1쿨롬의 전기량으로 얻어지는 염소(Cl)의 양은, 35.5(염소 가스(Cl₂)의 2분의 1의 분자량)×1/F= 약 0.368 mg이 된다.

따라서, 3 L(리터)의 물을 유효 염소 농도 20 ppm의 전해수로 만들려면, 20×3/0.368=163이 되어, 약 163쿨롬의 전기량이 필요하게 된다. Q=I·t이므로, 제어부(7)는, 상기한 바와 같이 필요한 전기량 Q를 산정하고, 전극판(31)의 장수 및 전류 효율을 고려하여, 통전하는 정전류의 전류값(I) 및 단위 시간(t)을 설정할 수 있다. 전류 효율이란, 전해조(3)에 흐른 전류 중, 목적으로 하는 전극 반응에 이용된 전류를 백분율로 나타낸 비로서, 염소의 이론 발생량에 대한, 양극 측에서 실제로 발생한 염소 양의 비로 정의된다. 전류 효율은 실측값에 기초한 값이며, 동일 구성의 전해조(3)(전극판)에 있어서는 동일한 값으로 된다.

또한, 1회의 통전으로 원료수에 흐르는 전기량으로부터, 1회의 통전으로 소비되는 염소 양을 알 수 있으므로, 1회째의 통전 개시 전의 전해조(3) 내의 원료수의 염소 농도와, 1회의 통전으로 소비되는 염소 양으로부터, 전해조(3)에통전할 수 있는 최대 횟수를 결정할 수 있다.

종래의 배치식 전해조에 있어서, 인가 전압을 일정하게 하여 전기 분해를 행하는 정전압 전기 분해에서의 염소 가스의 발생량은, 시간의 경과와 함께 감소하는 것을 알 수 있다. 한편, 전해조(3)에 흐르는 전류값이 일정하게 되도록 전압을 인가하여 전기 분해를 행하는 정전류 전기 분해의 경우의 염소 가스의 발생량에 대해서는 알려지지 않았었다.

이에, 본 발명자들은, 정전류 전기 분해에서의 염소 발생량의 시간 경과의 변화를 조사하기 위하여, 하기 시험예 1∼3을 행하였다.

시험예 1∼3에 있어서는, 소정량의 희염산(원료수)이 봉입(封入)된 전해조(3)에, 전원으로서 직류 안정화 전원(기쿠스이 전자공업사 제조, 제품명: PAS60-6)을 사용하여, 정전류를 통전하여 전기 분해하고, 발생한 염소 가스를 매분 4리터의 유량으로 흐르는 물(희석수) 중에 연속적으로 공급하고 혼합하여 전해수를 제조하였다. 통전을 개시하고 나서 최초 1분간은 15초마다 전해수를 100 mL 채취하고, 그 후에는 1분마다 전해수를 100 mL 채취하여, 채취한 전해수의 유효 염소 농도를 조사하였다.

유효 염소 농도의 측정은, 염소계(시바타화학사 제조, 제품명: 핸디 수질계 AQ-102)를 사용하여, 이하의 수순으로 행하였다. 먼저, 샘플 셀(용기)에, 채취한 전해수의 샘플 10 mL를 넣는다. 이어서, 상기 염소계에서의 계측용 셀 홀더에 샘플 셀을 세팅하고, 제로점 조정을 행한다. 다음으로, 샘플 셀을 인출하여 발색 시약(시판품)을 넣고 혼합한다. 계측용의 셀 홀더에 샘플 셀을 세팅하고, 농도를 측정한다.

<시험예 1>

본 예에서 사용한 전해조(3)는, 전극판(31)의 판면 치수가 50 ㎜×50 ㎜이며, 인접하는 전극판(31, 31) 사이의 거리가 3 ㎜, 셀(전해실)의 수가 9, 전류 효율은 50%이다. 전해조 내의 희염산(원료수)의 양은 52 ml, 이 희염산(원료수)의 통전 개시 전의 염산 농도는 6 질량%, 전해조에 공급되는 정전류값은 1.0 A로 하였다.

통전을 개시하고 나서의 시간 경과(전해 시간)와 정전류를 전해조에 공급하고 있을 때의 전압(전해 전압)과의 관계 및 시간 경과와 제조된 전해수의 유효 염소 농도와의 관계를 도 10에 나타낸다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 통전의 개시 직후의, 원료수의 염산 농도가 높은 상태에서는, 전류가 흐르기 쉬우므로(저항이 낮으므로) 전해 전압이 12.5 V로 낮고, 유효 염소 농도는 20 ppm 이하로 낮다. 그 후, 전해 전압은 서서히 상승하고, 유효 염소 농도는 전기 분해의 초기(전기 분해 개시 후 2분까지)에 있어서 급격히 상승한다.

원료수 중의 염산이 어느 정도 소비되기까지 전압의 변화가 적고, 염소 가스는 일정한 범위 내에서 생성된다. 즉, 전기 분해 개시 후 2분부터 개시 후 18분까지는, 유효 염소 농도는 서서히 상승한다. 전기 분해 개시 후 18 분의 시점에서 유효 염소 농도가 피크에 도달한 후, 염산(반응 성분)이 부족함에 따라 유효 염소 농도가 급격하게 하강한다.

이 경우의 전해 전압과 유효 염소 농도와의 관계를 도 11에 나타낸다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 유효 염소 농도는, 전해 전압이 17 V∼18 V 부근에서 최대값을 나타내고, 그보다 전해 전압이 큰 범위에서는, 전해 전압이 증대함에 따라 유효 염소 농도가 저하된다. 유효 염소 농도의 최대값(43 ppm)의 70% 이상(30 ppm∼43 ppm)을 얻을 수 있는 전압의 범위는 약 13∼24 V(인접하는 전극간 전압: 약 1.44 V∼2.67 V) 정도이며, 유효 염소 농도의 최대값의 80% 이상(34 ppm∼43 ppm)을 얻을 수 있는 전압의 범위는 약 14∼22 V(인접하는 전극간 전압: 약 1.56 V∼2.44 V) 정도이다. 따라서, 전해 전압이 13 V∼24 V의 범위이면 염소 가스(전해 생성물)를 효율적으로 생성할 수 있고, 14 V∼22 V의 범위이면 염소 가스(전해 생성물)를 효율적으로 생성할 수 있는 동시에 유효 염소 농도의 시간 경과 변동을 더욱 작게 할 수 있다.

<시험예 2>

시험예 1에서의 희염산(원료수)의 통전 개시 전의 염산 농도를 0.75 질량%, 1.5 질량%, 3 질량%, 6 질량%, 9 질량%, 또는 21 질량%로, 정전류값을 1.5 A로 변경하였다.

도 12는, 이 시험예 2의 시험 결과를 나타내고, 통전 개시 전의 염산 농도가 상이한 복수의 원료수(희염산)를 전기 분해한 경우의 시간 경과와 전해 전압과의 관계를 나타내고 있다.

도 12에 의하면, 염산 농도가 0.75∼21 질량% 중 어떤 값을 가지더라도, 상기 염소 가스(전해 생성물)가 효율적으로 생성하는 데 바람직한 전해 전압(약 13 V∼24 V)을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 바람직한 전해 전압(약 13 V∼24 V, 전극간 전압 1.44 V∼2.67 V)을 얻을 수 있는 시간이 긴 관점에서는, 염산 농도는 1.5 질량% 이상이 바람직하고, 6 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 염산 농도가 지나치게 높으면, 통전 직후의 전압이 낮아짐으로써 염소 가스의 생성 효율이 낮고, 상기 바람직한 전해 전압에 도달할 때까지의 시간이 길어지는 경우가 있다. 그러므로, 염산 농도는 9 질량% 이하가 바람직하다.

<시험예 3>

본 예에서 사용한 전해조(3)는, 전극판(31)의 판면 치수를 50 ㎜×50 ㎜로 하고, 인접하는 전극판(31, 31) 사이의 거리를 3 ㎜, 6 ㎜, 9 ㎜, 또는 12 ㎜로 하고, 3개의 전해실 C(셀)를 설치하였다. 전류 효율은 50%이다. 전해조(3) 내의 희염산(원료수)의 양은 각각 17 ml, 35 ml, 52 ml, 또는 70 ml, 이 희염산(원료수)의 통전 개시 전의 염산 농도는 9 질량%, 정전류값은 2.5 A로 하였다.

도 13은, 이 시험예 3의 시험 결과를 나타내고, 인접하는 전극판(31, 31) 사이의 거리가 상이한 복수의 전해조에 의해 전기 분해한 경우의 시간 경과와 전해 전압과의 관계를 나타내고 있다.

도 13에 의하면, 인접하는 전극판(31, 31) 사이의 거리가 작을수록, 전해 전압의 시간 경과 상승률이 크고, 상기 바람직한 전해 전압에 도달할 때까지의 시간이 짧다.

따라서, 인접하는 전극판 사이의 거리를 변경함으로써, 염소 가스를 효율적으로 생성하는 전해 전압에 도달할 때까지의 시간을 조정할 수 있다.

이상의 구성을 가지는 전해수 제조 장치(1A)에 있어서, 전해조(3)를 장착부(6)에 장착하는 경우에는, 도 7a, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 사용자는 하우징(30) 내에 사전에 희염산을 봉입시킨 전해조(3)의 손잡이(40)를 잡고, 돌출 벽부(37)를 장착부(6) 내의 후단벽(12)에 대향시키고 전해조(3)를 장착부(6)의 개구부(14)에 삽입한다. 도 8a에 나타낸 바와 같이, 전해조(3)의 하우징(30)의 상벽부와 하벽부가 각각 걸림부(16A, 16B)의 클로우부(18, 18)와 맞닿고, 걸림부(16A, 16B)를 상하로 탄성 변형시켜 벌림으로써, 전해조(3)의 장착부(6) 내로의 삽입이 가능하게 된다. 전해조(3)는, 장착부(6)의 천장벽(9), 바닥벽(10) 및 양 측벽(11, 11)에 가이드되면서 장착부(6)의 후단벽(12)을 향해 똑바로(X-Y 방향을 따라) 삽입된다.

이 때, 전극봉(45, 45)은, 삽통부(13, 13) 내에 진입하여 단자 접속부(15, 15)에 슬라이드 접촉하면서 화살표 Y 방향으로 진행한다.

전해조(3)가 장착부(6)의 후단벽(12)과 맞닿으면, 도 7a에 나타낸 바와 같이 O(오)링(39)이 후단벽(12)의 내면에 조밀하게 맞닿고, 또한 전해조(3)의 돌출 벽부(37)가 끼움장착부(25)에 끼움 장착된다. 접속관(28)이 돌출 벽부(37)내로 삽입됨으로써, 도 7b에 나타낸 체크 밸브(27)가 열리고, 절결(28a)을 통하여 관통공(20, 26)과 도출구(2)가 연통되고, 전해조(3)의 내부의 염소 가스(전해 생성물)가 전해조(3)로부터 도출 가능하게 된다. 또한, 돌출 벽부(37)가 끼움장착부(25)에 끼움 장착됨으로써, 도출구(2)가 원료수의 공급구로서는 사용할 수 없게 되고, 새로운 원료수가 전해조(3) 내에 추가 불가능한 상태로 된다. 한편, 전해조(3)의 돌출 벽부(37)가 끼움장착부(25)에 끼움 장착되고 관통공(20, 26)과 도출구(2)가 기밀 상태에서 연통될 때, 전해조(3)의 상벽부 및 하벽부가 클로우부(18)의 설치 위치를 통과하여 전해조(3) 전체가 장착부(6) 내에 수납되면, 걸림부(16A, 16B)는 통상의 형상으로 탄성 복귀하고, 클로우부(18)가 전해조(3)의 전단면(측부(35b))에 걸어맞추어져 이 전해조(3)를 걸게 된다.

<전해수의 제조 방법>

다음으로, 전해수 제조 장치(1A)를 사용한 전해수의 제조 방법에 대하여 설명한다.

먼저 도 5에 나타낸 전해조(3)를 준비한다. 구체적으로는, 전해조(3)에 소정량의 원료수(소정 농도의 희염산)를 충전하여 봉지한다(봉지 공정).

전해수 제조 장치(1A)를 운전하려면, 도 8a에 나타낸 바와 같이 전해조(3)를 장착부(6)에 장착시키고, 도 8b에 나타낸 바와 같이 전해조(3)의 전극봉(45, 45)을 단자 접속부(15, 15)에 접속하고, 전해조(3)에 통전 가능한 상태로 한다(전해조 장착 공정).

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이 탱크(4)에 소정량의 희석수 W를 충전하여 설치부(4J)에 설치한다.

이어서, 전해조(3)에 일정 전류값의 전류(정전류)를, 사전에 설정된 단위 시간 동안 통전하여 원료수(희염산)의 전기 분해를 행한다(전기 분해 공정). 이 단위 시간(1회당 통전 시간)은, 전해조(3) 내에 사전에 충전된 소정량의 원료수(희염산) 중의 반응 성분의 일부가 전기 분해에 의해 소비되는 시간이다. 또한, 전해조(3)에 원료수를 추가 공급하지 않고, 이 전기 분해 공정을 복수 회 행한다.

본 실시형태에 있어서, 전기 분해 공정을 복수 회 행할 때의 1회당의 통전 시간(단위 시간)은 일정하게 하고, 실시된 전기 분해 공정의 횟수를 계측한다. 이 때, 타이머(42)가 카운터(43)의 기능을 가진다.

즉, 도 1, 도 9에 나타낸 바와 같이, 먼저, 제어부(7)의 정전류 장치(41)의 전류값 및 타이머(42)의 단위 시간을 설정한 후에 전원 스위치 SW를 켜고 전해조(3)에 정전류를 통전하기 시작한다.

이렇게 되면, 타이머(42)(카운터(43))가 작동하고, 1회째의 통전을 카운트한다.

타이머(42)는, 통전되는 것에 의해 단위 시간의 계측을 개시하고, 또한 정전류 장치(41)에 전력을 공급하고, 정전류 장치(41)는, 일정 전류값의 직류 전류를 전해조(3)에 통전한다. 전해조(3)의 전극봉(45, 45)을 통하여 복수의 전극판(31)에 상기 직류 전류가 흐르면, 사전에 하우징(30) 내에 봉입된 희염산이 전기 분해되어 염소 가스(전해 생성물)가 발생한다. 이 전해 생성물은, 도 5에 나타낸 각 전해실 C의 상방을 향해 유동하고, 전해조(3) 내의 공기를 공간 S1 및 도출구(2)로 밀어내면서 전해조(3) 내에 충만한다.

전해조(3) 내의 기체는, 또한 생성되는 염소 가스(전해 생성물)에 의해 복수의 스페이서(33) 사이에 형성된 상방 유로(54a) 및 도출구(2)를 향해 밀어내어지고, 장착부(6)의 연결부(19)에 형성된 관통공(26) 및 관통공(20)을 통하여 배관(5)으로 유동한다.

전해조(3) 내에서 발생한 전해 생성물은, 배관(5)을 통하여 전해조(3)와 연결된 탱크(4) 내에 공급되고, 펌프(57)에 의해 탱크(4) 내의 희석수 W에 교반되고, 혼합되고 용해하여, 전해수가 생성된다(혼합 공정).

정전류 장치(41)의 전원을 넣고 전력이 공급되기 시작한 후에 소정의 단위 시간이 경과하면, 타이머(42)에 의해 정전류 장치(41)의 전원이 자동적으로 꺼진다(전력 공급이 종료된다). 즉, 1회째의 전기 분해(전해수의 제조)가 종료된다. 전원이 꺼진 후, 탱크(4)를 분리하고, 탱크(4) 내의 전해수를 원하는 용도에 사용한다.

이어서, 새로운 소정량의 희석수 W가 충전된 탱크(4)를 설치부(4J)에 설치하여, 상기와 동일하게 하여 전기 분해 공정 및 혼합 공정을 행함으로써, 2회째의 전해수 제조를 행할 수 있다.

즉, 소정량의 희석수 W가 충전된 탱크(4)를 설치부(4J)에 설치하고, 정전류 장치(41)의 전원을 다시 넣으면, 상기와 마찬가지로 펌프(57), 타이머(42)(카운터(43))가 작동하고, 소정의 단위 시간 동안, 전회와 같은 전류값의 직류 전류가 전해조(3)에 통전되어 전해 생성물이 발생한다(전기 분해 공정). 생성된 전해 생성물은, 1회째의 전기 분해로 전해조(3) 내에 충만하고 있던 전해 생성물과 함께 전해조(3) 내에 충만하고, 순차적으로 생성되는 전해 생성물에 의해 복수의 스페이서(33) 사이에 형성된 상방 유로(54a), 도출구(2)를 향해 밀어내어지고, 도 7a에 나타낸 장착부(6)의 연결부(19)에 형성된 관통공(26) 및 관통공(20)을 통하여 배관(5)으로 유동한다.

전해조(3) 내에서 발생한 전해 생성물은, 배관(5)을 통하여 전해조(3)와 연결된 탱크(4) 내에 공급되고, 펌프(57)에 의해 탱크(4) 내의 희석수 W에 교반, 혼합되어 용해되어, 전해수가 생성된다(혼합 공정).

또한, 탱크(4)를, 새로운 소정량의 희석수 W가 충전된 다른 탱크(4)로 교환하고(희석수의 교환), 전기 분해 공정 및 혼합 공정을 반복함으로써, 전해조(3)를 전해수의 제조마다 교환하지 않고, 즉 전해수의 제조마다 원료수를 추가 공급하지 않고, 전해수의 제조를 반복적으로 행할 수 있다(제조 공정).

전해조 장착 공정에 있어서 전해조(3)를 장착부(6)에 장착한 후, 처음으로 전기 분해를 행할 때는, 전해조(3) 내의 공간 S1 및 도출구(2)에 존재하는 기체는 전해 생성물이 아닌 통상의 공기일 가능성이 높다. 따라서, 1회째의 단위 시간(전기 분해)에서는, 전해조(3)로부터 탱크(4)에 공기만이 공급되어, 탱크(4) 내의 희석수 W는 전해수로 되어 있지 않은 경우가 있다. 또는, 1회째의 단위 시간(전기 분해)에서는, 전해조(3)로부터 탱크(4)에, 공기와 전해 생성물이 공급되고, 농도(유효 염소 농도)가 원하는 값보다 낮은 전해수가 제조되는 경우가 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 1회째의 전기 분해에서의 단위 시간이 경과하여 정전류 장치(41)로의 전력 공급이 타이머(42)에 의해 종료된 후에, 탱크(4)를 분리하여 그 희석수 W 또는 저농도의 전해수를 폐기할 수도 있다. 또는, 1회째의 전기 분해 종료 후에 희석수 W를 교환하지 않고, 1회 이상의 단위 시간의 통전을 추가적으로 행하고, 전기 분해의 개시 직후에 탱크(4)에 전해 생성물이 공급될 때까지 복수 회 연속하여 운전을 행할 수도 있다.

원하는 농도의 전해수를 얻기 위해 몇회의 전기 분해가 필요한지는, 실제 제조 시와 동일 조건 하에서, 전해수의 농도(유효 염소 농도)를 측정하면서 행하는 시험적인 전기 분해를 사전에 행함으로써 알 수 있다.

전해수 제조 장치(1A)에 의하면, 원료수의 공급구와 전해 생성물의 도출구(2)가 공통화되어도 출구(2)로부터 하우징(30) 내에 사전에 희염산이 봉입되어 있다. 따라서, 전해조(3)와 희염산의 공급부와의 접속이 불필요하므로, 전해조(3)의 착탈 시에, 전해조(3)와 장착부(6)와의 접속 개소를 최소한으로 억제하여 전해조(3) 및 장착부(6)의 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 전해조(3) 및 장착부(6)의 구성이 간략화됨으로써, 가정 등에서 일반 사용자가 전해조(3)를 장착부(6)에 용이하게 장착할 수 있다.

또한, 도 7a, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 장착부(6)의 천장벽(9), 바닥벽(10) 및 측벽(11, 11) 및 삽통부(13, 13) 및 전극봉(45, 45)이, 전해조(3)를 장착부(6)에 삽입할 때의 가이드부 G가 된다. 그러므로, 전해조(3)가 적절한 자세로 유지되므로, 전해조(3)의 돌출 벽부(37)를 장착부(6)의 끼움장착부(25)에 정확하게 대향시켜 용이하게 삽입할 수 있어, 접속관(28)을 도출구(2)에 적절하게 삽입하여 도출구(2)를 개구시킬 수 있다. 따라서, 전해조(3)의 돌출 벽부(37), 장착부(6)에 형성된 끼움장착부(25) 및 접속관(28)의 손상을 회피할 수 있다. 또한, 전해조(3)의 장착부(6)로의 용이한 장착이 가능해지는 동시에, 전해조(3)의 전극봉(45, 45)과 단자 접속부(15, 15)와의 전기적인 접속을 행할 수 있다. 즉, 전해조(3)의 장착부(6)로의 장착에 의해, 전해조(3)와 장착부(6)와의 필요한 접속을 동시에 행할 수 있다.

그리고, 본 실시형태에서는 매회의 단위 시간이 일정하지만, 반드시 일정하지 않아도 된다. 예를 들면, 새로운 전해조(3)를 장착부(6)에 장착한 직후의, 1회째의 전기 분해 공정에서의 통전 시간을 2회째 이후의 전기 분해보다 길게 함으로써, 1회째의 전기 분해 공정에서 원하는 농도의 전해수를 얻을 수 있도록 할 수도 있다.

[전해조의 교환 시기의 통지]

상기한 바와 같이 단위 시간마다 전기 분해를 반복하면, 전해조(3)에 사전에 충전된 원료수 중의 반응 성분은 점차 소모되므로, 전해조(3)의 교환이 필요하다. 따라서, 전해수를 반복적으로 제조하는 공정(제조 공정) 후에, 전해조(3)의 교환 시기를 사용자에 통지하는 공정(통지 공정)을 가지는 것이 바람직하다.

전해조(3)의 교환 시기는, 예를 들면, 실시된 전기 분해 공정의 횟수 또는 전해조(3)로의 통전 시간의 누계를 참조함으로써 검지할 수 있다. 바람직하게는 하기와 같이 하여 검지할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이 전기 분해 반응에 있어서는, 원료수에 통전된 전기량 1쿨롬당 1/F 몰의 염소(Cl)가 소비되고, 1/2F몰의 염소 가스(Cl₂)가 생성된다. 따라서, 통전 개시 전의 원료수 중에 존재하는 Cl의 양과 단위 시간에 원료수에 흐르는 전기량으로부터, 전해조(3)를 교환하지 않고 행할 수 있는 전기 분해 공정의 최대 횟수를 구할 수 있다.

단위 시간에 원료수에 흐르는 전기량은, 전해조(3)의 구성(전해조(3)의 구조, 원료수(희염산)의 양 및 농도)이 일정하면, 전해조(3)에 통전되는 전류값(정전류값)과 통전 시간 중 적어도 한쪽이 변경되는 것에 의해 변경된다.

전해조(3)의 구조, 원료수(희염산)의 양 및 농도가 정해져 있을 때, 1회의 단위 시간의 전기 분해에서 얻고자 전해수의 양 및 농도(유효 염소 농도)에 따라, 1회의 전기 분해 공정에서 통전되는 전류값(정전류값)과 통전 시간(단위 시간)이 설정되면, 이들 설정값에 따라, 전기 분해 공정의 최대 횟수가 산출된다. 이 최대 횟수 이하의 범위에서, 전해조(3)의 교환 시기까지의 전기 분해 공정의 횟수의 임계값 N을 설정한다. 또는, 상기 전류값과 통전 시간의 설정값에 따라, 전기 분해 공정의 최대 횟수에 상당하는 통전 시간의 누계의 최대값이 산출된다. 이 통전 시간의 누계의 최대값 이하의 범위에서, 전해조(3)의 교환 시기까지의 전기 분해 공정의 통전 시간의 누계의 임계값 T를 설정한다.

제어부(7)에 있어서, 전기 분해 공정의 횟수 또는 통전 시간의 누계를 계측하고, 상기 전기 분해 공정의 횟수가 임계값 N에 도달한 것, 또는 통전 시간의 누계가 임계값 T에 도달한 것을 검지한 경우, 표시용 램프를 점등시키는 등에 의해, 사용자에게 전해조(3)가 그 교환 시기에 도달한 것을 통지한다(통지 공정).

전해수 제조 장치(1A)는, 전해조(3)의 구성, 전기 분해 공정에서의 전류값(정전류값) 및 통전 시간(단위 시간)이 사전에 결정되어 있어 변경할 수 없도록 구성될 수도 있고, 이들을 변경할 수 있도록 구성될 수도 있다.

전기 분해 공정에서의 전류값(정전류값)과 단위 시간 중 적어도 한쪽을 변경하여 설정 가능하게 구성되어 있는 경우에는, 상기 전류값 또는 단위 시간이 변경되면, 변경 후의 설정값에 따라, 전해조(3)의 교환 시기까지의, 전기 분해 공정의 횟수의 임계값 N 또는 통전 시간의 누계의 임계값 T가 새롭게 설정된다.

전해조(3)의 용량과 희염산(원료수)의 농도에 의해, 전해조(3)에 충전된 소정량의 원료수로부터 얻어지는 염소 가스(전해 생성물)의 총생성량(전기 분해 공정의 최대 횟수)이 정해진다.

따라서, 전해조(3)의 구성이 변경되어, 원료수의 양과 농도 중 적어도 한쪽이 변경되었을 때는, 변경 후의 값에 따라, 전해조(3)의 교환 시기까지의, 전기 분해 공정의 횟수의 임계값 N 또는 통전 시간의 누계의 임계값 T가 새롭게 설정된다.

또한, 전해조(3) 내의 전극판의 장수에 의해 전해 효율이 변화한다. 따라서, 얻고자 하는 전해수의 유효 염소 농도가 일정하면, 전해조(3) 내의 전극판의 장수를 변경함으로써, 상기 유효 염소 농도를 얻기 위한 전해 시간(단위 시간)을 변경할 수 있다.

또는, 전해조(3)의 교환 시기를, 전해조(3)에 정전류가 통전될 때의 전압값, 또는 전류값을 계측함으로써 검지할 수도 있다.

즉, 단위 시간의 전기 분해를 반복함으로써 원료수 중에 존재하는 반응 성분의 양이 적어지면, 전류는 흐르기 어려워지고, 정전류를 전해조(3)에 공급하기 위해 필요로 하는 전압값이 상승한다. 따라서, 전해조(3)에 정전류를 공급하기 위해 인가되는 전압값이 사전에 설정된 임계값보다 높게 된 것을 검지한 경우, 또는 전류값이 사전에 설정된 임계값보다 낮아진 것을 검지한 경우에, 표시용 램프를 점등시킴으로써, 사용자에 전해조(3)가 그 교환 시기에 도달한 것을 통지한다. 상기 전압값의 임계값은, 예를 들면, 상기 시험예 1의 결과를 참조하면, 인접하는 전극간 전압으로 2.7 V 이상이 바람직하고, 2.4 V 이상이 더욱 바람직하다.

그리고, 전해조의 교환 시기를 통지하는 수단·방법으로서는, 이상에서 언급된 수단·방법 외에, 생성하는 전해수의 유효 염소 농도나 pH 등을 측정하거나 또는 검지하는 등의 수단·방법을 채용할 수도 있다.

전해조(3)의 교환은, 장착부(6)의 걸림부(16A, 16B)를 벌려 전해조(3)에 대한 걸림을 해제하고, 전해조(3)의 손잡이(40)를 파지(把持)하여 전해조(3)를 장착부(6)로부터 인출하고, 원료수(희염산)가 충전된 다른 전해조(3)로 교환한다(교환 공정). 다른 전해조(3)를 장착부(6)에 장착시켜 배관(5)을 통하여 탱크(4)와 연결함으로써, 전해수를 다시 제조하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태에 의하면, 전해조(3) 내의 원료수의 전량을 한번에 연속하여 전기 분해하여 전해수를 제조하는 것이 아니라, 전해조(3)에 정전류를 소정의 단위 시간 동안 통전하는 것을 복수 회 수행하는 것에 의해, 원료수를 전해조에 추가 공급하지 않고, 소정량의 전해수의 제조를 반복적으로 행할 수 있다. 따라서, 전해수의 사용량이 적고 다량의 전해수를 한번에 제조할 필요가 없는 일반 가정 등에서도, 전기 분해 시마다 전해조(3)를 교환하지 않고 원하는 양의 전해수를 반복적으로 제조할 수 있다.

또한, 사전에 원료수가 충전된 상태의 전해조(3)가 장착부(6)에 착탈 가능하며, 소정 횟수로 전기 분해한 후에 새로운 원료수가 충전된 전해조(3)에, 용이하게 교환할 수 있다.

또한, 탱크(4)가 착탈 가능하도록 되어 있으므로, 전해수의 제조 후에 탱크(4)를 설치부(4J)로부터 분리하여 원하는 장소에 자유롭게 운반하여 전해수를 이용할 수 있다. 또한, 원하는 형상 및 용량을 가지는 탱크를 설치부(4J)에 설치 또는 접속하여, 이 탱크에 제조한 전해수를 직접 저장할 수 있다.

또한, 봉입된 희염산의 농도 또는 양이 상이한 전해조(3)를 선택하여 장착부(6)에 장착함으로써, 전해조(3)에서 제조할 수 있는 전해수의 농도, 제조 횟수 등을 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 가정 등에서의 전해수 제조 장치의 사용이 현저하게 편리하게 된다.

또한, 본 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)에 의하면, 전해조(3)가 착탈 가능하게 설치되도록 구성되지만, 전해조(3)에 사전에 희염산이 봉입되고, 전해조(3)와 희염산의 공급부와의 접속이 불필요하므로, 전해조(3) 착탈 시에, 전해조(3)와 장착부(6)와의 접속 개소를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 도출구(2)에는 봉지 부재로서 체크 밸브(27)가 형성되어 있고, 전해조(3)를 장착부(6)에 장착했을 때에만 도출구(2)가 개구된다. 따라서, 사용자는 전해조(3)로부터 원료수가 액 누출하는 것을 염려하지 않고, 또한 도출구(2)가 개구되는 방향에 관계없이, 용이하게 전해조(3)를 취급할 수 있다.

또한, 장착부(6)의 천장벽(9), 바닥벽(10), 측벽(11, 11) 및 삽통부(13, 13)가 전해조(3)를 장착부(6)에 삽입할 때의 가이드부 G가 되므로, 전해조(3)를 적절한 자세로 유지하여, 용이하게 전해조(3)의 돌출 벽부(37)를 장착부(6)의 끼움장착부(25)에 정확하게 대향시켜 삽입할 수 있다. 따라서, 전해조(3)의 돌출 벽부(37) 또는 장착부(6)에 형성된 끼움장착부(25)의 손상을 회피할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 탱크(4)가 착탈 가능하게 되어 있으므로, 전해수의 제조 후에 탱크(4)를 설치부(4J)로부터 분리하여 자유롭게 운반하여 전해수를 이용할 수 있다. 또한, 원하는 형상 및 용량을 가지는 탱크를 설치부(4J)에 설치 또는 접속하여, 이 탱크에 제조한 전해수를 직접 저장할 수 있다.

또한, 전해수 제조 장치(1A)에 의하면, 봉입된 희염산의 농도 또는 양이 상이한 전해조(3)를 선택하여 장착부(6)에 장착함으로써, 전해조(3)에서 제조할 수 있는 전해수의 농도, 제조 횟수 등을 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 가정 등에서의 전해수 제조 장치의 사용이 현저하게 편리하게 된다.

또한, 타이머(42)에 의해 정전류 장치(41)의 통전 시간을 자동적으로 제어할 수 있으므로, 제조되는 전해수의 농도를 일정하게 하는 것이 용이해지는 동시에, 1개의 전해조(3)에서 전기 분해할 수 있고 횟수를 산정된 대로 설정할 수 있다.

또한, 카운터(43)에 의해 1개의 전해조(3)에서 단위 시간마다 전기 분해된 횟수를 카운트하고, 이 횟수를 사용자가 알 수 있다. 그러므로, 전해조(3)에서의 첫회의 전기 분해 후의 탱크(4) 내의 희석수가, 원하는 염소 농도의 전해수로 되어 있지 않은 것을 사용자는 인식할 수 있다. 또한, 전해조(3) 내에 반응 원료(염산)가 없어지기 전의 적절한 타이밍에서 전해조(3)를 교환할 수 있다.

또한, 도 7a, 7b, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 전해조(3)의 측부(35a)가 장착부(6)의 후단벽(12)의 내면과 맞닿았을 때, 전해조(3)의 돌출 벽부(37)가 끼움장착부(25)에 확실하게 끼움 장착된다. 또한 이 시점에서, 장착부(6)의 전단에 설치된 상하의 걸림부(16A, 16B)가 전해조(3)에 걸린다. 따라서, 장착부(6)는, 장착된 전해조(3)를 확실하게 고정시킬 수 있다. 또한, 걸림부(16A, 16B)가 상하로 탄성 변형 가능하게 되어 있고, 전해조(3)의 삽입 시에는 탄성 변형되어 벌어지고, 장입(裝入) 완료 시에 통상의 형상으로 탄성 복귀하여 전해조(3)에 걸린다. 그러므로, 전해조(3)가 장착부(6)에 확실하게 장착된 것을 사용자가 확인하기 쉽다.

또한, 단자 접속부(15)가 삽통부(13)에 배치되어 있고, 전해조(3)의 장착부(6)로의 장착에 있어서, 전극봉(45, 45)이 삽통부(13, 13)에 삽통되고 전극봉(45)와 단자 접속부(15)가 접속된다. 따라서, 전해조(3)의 착탈에 있어서 전극봉(45)과 단자 접속부(15)와의 접속 작업을 생략할 수 있다.

전해수 제조 장치(1A)에 의하면, 전해조(3)를 걸림부(16A, 16B)와 걸 때까지 장착부(6)에 삽입하는 것만으로, 전기 분해에 필요한 접속, 즉 전해조(3)와 탱크(4)에 접속된 배관(5)과의 접속 및 전극봉(45)과 단자 접속부(15)와의 전기적 접속을 동시에 행할 수 있다.

<변형예>

다음으로, 상기 제1 실시형태의 변형예 1∼9에 대하여 설명한다. 이들 변형예의 설명에 있어서는, 전술한 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 다른 점에 대해서만 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 변형예 1은, 전해조(3)를 장착부(6a)에 삽입 완료하고 소정의 설치 위치에 배치했을 때의 전해조(3)의 걸림 및 고정 방법에 있어서, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 상이하다.

본 변형예 1의 걸림부로서는, 도 8a에 나타낸 걸림부(16A, 16B) 대신, 장착부(6a)의 천장벽(9)과 바닥벽(10)의 사이에 걸쳐 배치되는 슬라이드 커버(60)가 사용된다. 슬라이드 커버(60)는, 전해조(3)를 장착부(6a) 내에 유지하여 고정시킨다. 또한, 전해조(3)로서, 도 4에 나타낸 손잡이(40)를 가지고 있지 않은 전해조가 사용된다.

슬라이드 커버(60)는, 천장벽(9)의 상면과 맞닿는 상벽부(61)와, 상벽부(61)에 대하여 수직으로 접속되고 바닥벽(10)까지 연장되는 측벽부(62)와, 측벽부(62)에 대하여 수직으로 접속되고 상벽부(61)에 대향하는 하벽부(63)를 구비하고 있다. 상벽부(61) 및 하벽부(63)의 선단부는, 서로 근접하는 방향으로 연장되는 걸어맞춤 클로우(61a, 63a)를 각각 구비하고 있다.

한편, 장착부(6a)의 천장벽(9)의 상면과 바닥벽(10)의 하면에는, 홈(64, 64)이 각각 형성되어 있다. 홈(64, 64)에 걸어맞춤 클로우(61a, 63a)가 삽통된 상태에서, 슬라이드 커버(60)를 장착부(6a)의 전후 X-Y 방향에 대하여 직교하는 수평 방향으로 슬라이드시켜, 측벽부(62)를 천장벽(9) 및 바닥벽(10)의 전단에 맞닿게 한다.

이상의 구성 하에, 본 변형예 1에 있어서는, 전해조(3)를 장착부(6a)에 삽입한 후에, 슬라이드 커버(60)를 장착부(6a)의 개구부(14)에 장착시켜, 전해조(3)를 장착부(6a)에 용이하게 또한 확실하게 고정시킬 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 2에 대하여 설명한다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 변형예 2는, 전해조(3)를 장착부(6b) 내의 소정의 설치 위치에 배치했을 때 전해조(3)를 걸림 및 고정시키는 방법에 있어서, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 상이하다.

변형예 2의 걸림부는, 바닥벽(10)의 전단부 근방의 수평축 주위에 회동 가능하게 된 회동 커버(70)로 이루어진다. 회동 커버(70)는, 전해조(3)를 장착부(6b) 내에 유지하여 고정시킨다.

이 회동 커버(70)는, 베어링부(71)와, 이 베어링부(71)를 지점(支点)으로 하여 회동하고 개구부(14)의 상하 방향에 걸쳐 전해조(3)를 유지하는 유지 고정부(72)와, 장착부(6b)의 천장벽(9)에 걸어서 회동 커버(70)를 장착부(6b)에 고정시키는 걸림 클로우부(73)를 가지고 있다.

베어링부(71)는, 바닥벽(10)의 전단 하면 근방에 고정되어 있고, 바닥벽(10)에 지지되고 수평 방향으로 연장되는 축체(74)를 중심으로 하여 회동 가능하게 되어 있다.

유지 고정부(72)는, 전해조(3)의 손잡이(40)를 사이에 끼우고 개구부(14)의 상하 방향에 걸친 한 쌍의 밴드형체로 이루어지는 평판의 판형체이며, 전해조(3)와 맞닿게 하고 이것을 장착부(6b) 내에 유지하여 고정시킨다.

걸림 클로우부(73)는, 회동 커버(70)가 개구부(14)를 닫은 상태에 있어서 유지 고정부(72)의 단부(상측의 단부)로부터 전방 X 방향으로 연장된 후, 측면에서 볼 때 U자형으로 절곡하여 후방 Y 방향으로 연장되어 형성되어 있다. 걸림 클로우부(73)는, Y 방향으로 연장되어 있는 평판부(73a)의 하면에, 천장벽(9)에 걸림 가능한 클로우부(73b)를 가지고 있다.

한편, 장착부(6b)의 천장벽(9)의 상면 전단측에는, 걸림 클로우부(73)를 그 상방에 위치시켰을 때 걸림 클로우부(73b)를 걸리게 하기 위한 오목부(9t)가 형성되어 있다.

이러한 구성 하에, 변형예 2에 있어서는, 전해조(3)를 장착부(6b)에 삽입할 때, 회동 커버(70)를 바닥벽(10)의 하방으로 이동시켜 개구부(14)를 개구시킨다. 전해조(3)를 개구부(14)로부터 장착부(6b) 내로 삽입한 후에, 베어링부(71)를 지점으로 하여 유지 고정부(72) 및 걸림 클로우부(73)를 회동시켜 상방으로 이동시키고, 천장벽(9)의 오목부(9t)의 전단 에지에 걸림 클로우부(73)를 걸리게 한다. 이 조작에 의해 전해조(3)를 장착부(6b)에 용이하게 또한 확실하게 고정시킬 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 3에 대하여 설명한다.

도 16a, 도 16b에 나타낸 바와 같이, 변형예 3은, 전해조(3)를 장착부(6c) 내의 소정의 설치 위치에 배치했을 때 전해조(3)를 걸림 및 고정시키는 방법에 있어서, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 상이하다.

도 16a에 나타낸 바와 같이, 변형예 3의 걸림부는, 장착부(6c)에 설치된 플랜지(80)의 개구부(81)에 나사 결합 가능한 원판 형상의 커버(82)가 된다. 커버(82)는, 전해조(3)를 장착부(6c) 내에 유지하여 고정시킨다.

장착부(6c)의 전단부에는, 장착부(6c)의 천장벽(9), 바닥벽(10) 및 양 측벽(11, 11)의 각각의 전단부가 외측으로 돌출된 플랜지(80)가 설치되어 있다. 플랜지(80)의 내측은, 전해조(3)가 그 삽입 방향으로 통과 가능한 크기의 원형의 개구부(81)로 되어 있다. 개구부(81)에는, 화살표 X 방향을 향해 소경공(小徑孔)(83)과 대경공(大徑孔)(84)이 순차적으로 형성되어 있다. 대경공(84)의 내주면에는, 암나사부(85)가 형성되어 있다.

장착부(6c) 내에 전해조(3)를 삽입한 후에, 플랜지(80)의 개구부(81)에 원판형의 커버(82)를 나사 삽입함으로써, 전해조(3)를 장착부(6c) 내에 고정할 수 있다.

커버(82)는, 대경부(大徑部)(86)와 소경부(小徑部)(87)에 의해 구성되어 있다. 대경부(86)의 외주면에는 수나사부(88)가 형성되어 있다. 소경부(87)의 외주면에는 전체 주위에 걸쳐 홈(89)이 형성되고, 이 홈(89)에 O링(90)이 장착되어 있다.

또한, 도 16b에 나타낸 바와 같이, 커버(82)의 외측의 판면(82a)에는, 원형의 오목부(91)와 이 오목부(91)의 중심을 지나는 직선형의 파지부(92)가 형성되어 있다. 또한, 커버(82)의 내측의 판면(82b)에는, 오목부(93)가 형성되어 있다. 커버(82)에 오목부(93)가 형성되어 있으므로, 커버(82)를 개구부(81)에 나사 삽입하고 있을 때는 전해조(3)의 손잡이(40)가 판면(82b)과 맞닿아서 마찰되거나 양자가 마모되는 것을 회피할 수 있고, 나사 삽입이 완료하는 시점에서는 오목부(93)의 내면이 손잡이(40)와 맞닿게 하여 전해조(3)를 간편하게 고정할 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 4에 대하여 설명한다.

도 17a, 도 17b에 나타낸 바와 같이, 변형예 4는, 장착부(6d)에 설치된 단자 접속부(100)와 전해조(3)에 설치된 단자(104)에 있어서, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 상이하다.

변형예 4의 단자 접속부(100)은, 장착부(6d)의 천장벽(9)의 하면에 전후 X-Y 방향으로 연장되어 형성된 홈(101) 내를 따르도록 배치되어 있다. 이 단자 접속부(100)는, 그 후단부(102)가 천장벽(9)의 상방으로 돌출되도록 대략 수직으로 절곡되어 있고, 그 전단부(103)가 전방으로 향함에 따라 상방으로 경사지도록 절곡되어 있다. 단자 접속부(100)는, 홈(101)의 천정면(101a)(아래쪽에 대향하는 면)에 고정되어 있다.

한편, 전해조(3)의 상면에는, 도시하지 않은 전극봉에 리드선 등을 통하여 전기적으로 접속된 단자(104)가 돌출되어 설치되어 있다. 단자(104)는 스프링성을 가지는 금속제의 판재에 의해 형성되어 있고, 그 중앙부가 상방으로 팽출(膨出)하도록 절곡되어 있다. 단자(104)는, 전해조(3)가 장착부(6d)에 삽입되었을 때 단자 접속부(100)에 슬라이드 접촉 단자 접속부(100)와의 전기적 통전을 확보한다.

단자 접속부(100)와 단자(104)를 상기한 구성으로 함으로써, 전해조(3)의 장착부(6d)로의 삽입과 동시에 전해조(3)와 도 1에 나타낸 제어부(7)와의 전기적 통전을 적절하게 확보할 수 있다. 따라서, 도시하지 않은 전극봉과 제어부(7)의 사이를 배선 등으로 접속하는 수고를 줄일 수 있다.

그리고, 단자 접속부(100)와 단자(104)를, 바닥벽(10) 측 또는 측벽(11) 측에 상기와 동일한 구성으로 설치할 수도 있으며, 이 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 5에 대하여 설명한다.

도 18a, 도 18b에 나타낸 바와 같이, 변형예 5는, 장착부(6e)에 설치된 단자 접속부(110)와 전해조(3)에 설치된 단자(114)에 있어서, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 상이하다.

변형예 5의 단자 접속부(110)는, 밴드형의 금속제 판 부재를 사용하여 형성되어 있다. 단자 접속부(110)에 있어서, 평탄하게 형성된 본체부(110a)의 일단부(110b)는 본체부(110a)에 대하여 수직으로 절곡되고, 그 타단부(110c)에는 단자 협지부(挾持部)(111)가 용접되어 있다. 단자 접속부(110)의 본체부(110a)는, 장착부(6e)의 후단벽(12)의 내부에 매설되어 있다. 일단부(110b)가 후단벽(12)의 외측(장착부(6e)의 외측)으로 돌출되어 있다. 또한, 단자 접속부(110)의 단자 협지부(111)는, 장착부(6 e)의 내측으로 돌출되어 있다.

단자 협지부(111)는, 도전성을 가지는 밴드형의 금속제 판 부재를 대략 통형으로 절곡하고, 서로 대향하는 한 쌍의 금속 단의 근방을 절곡하여 잘록한 부분을 형성하고, 이 잘록한 부분의 금속판 사이에 간극(112)을 설치하고, 상기 한 쌍의 금속 단을 서로 이격되도록 벌려서 구성되어 있다. 대략 통형으로 절곡된 통부(113)가 본체부(110a)의 타단부(110c)에 용접되어 있다.

한편, 전해조(3)의 단자(114)는, 도전성이 있는 금속 부재에 의해 판형으로 형성되고, 단자 협지부(111)의 간극(112)에 삽입 가능한 위치 및 방향으로, 하우징(30)의 측부(35a)로부터 돌출되도록 고정되어 있다. 이 단자(114)는, 도시하지 않은 리드선 등에 의해 전극봉(45)과 전기적으로 접속되어 있다.

이상의 구성 하에, 변형예 5에 있어서는, 전해조(3)를 장착부(6e)의 소정 위치까지 삽입함으로써, 단자 접속부(110)의 단자 협지부(111)의 간극(112)에 전해조(3)의 단자(114)를 끼움 장착시켜 서로 전기적으로 접속할 수 있다. 그러므로, 전극봉(45)과 도 1에 나타낸 제어부(7)의 사이를 배선 등으로 접속하는 수고를 줄일 수 있다. 또한, 전해조(3)가 장착부(6e)의 소정 위치까지 삽입되지 않는 이상, 즉, 전해조(3)의 돌출 벽부(37)가 장착부(6e)의 끼움장착부(25)에 적절하게 끼움 장착되지 않는 한, 단자(114)는 단자 접속부(110)에 접속되지 않는다. 그러므로, 전해조(3)가 확실하게 장착되어 있지 않은 상태에서 통전되는 것을 회피하여, 오동작을 방지할 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 6에 대하여 설명한다.

도 19a, 도 19b에 나타낸 바와 같이, 변형예 6은, 전해조(3)의 장착부(6f)로의 장착 방법에 있어서 전해수 제조 장치(1A)와 상이하다. 즉, 장착부(6f)는, 전해조(3)를 회동 가능하게 괘지시키는 고정 괘지부(120)를 가지고 있다. 한편, 전해조(3)는, 고정 괘지부(120)에 괘지되는 가동 괘지부(121)을 가지고 있고, 고정 괘지부(120)를 지점으로 하여 회동하여 장착부(6f)에 장착된다.

고정 괘지부(120)는, 장착부(6f)의 후단벽(12)의 상단으로부터 상승하고, 후방 Y 방향으로 절곡되어 있다. 이 고정 괘지부(120)는, X-Y 방향에 대하여 직교하는 수평 방향으로 소정 길이로 연장되어 있다.

장착부(6f)는, 전해조(3)를 상방으로부터 삽입하여 끼움 장착시키도록 구성되어 있으므로, 천장벽(9)을 가지고 있지 않다. 또한, 도 19b에 나타낸 바와 같이, 측벽(11, 11)에는, 금속제의 단자 접속부(123)를 구비한 삽통부(124)가 각각 형성되어 있다. 삽통부(124)는, 가동 괘지부(121)의 선단부를 고정 괘지부(120)의 선단부에 괘지시킨 상태에서, 가동 괘지부(121)의 선단을 중심으로 하여 전해조(3)를 회동시킬 때의 전극봉(45)의 회동 궤적 상에 배치되어 있다.

또한, 바닥벽(10)에는, 도 8a에 나타낸 전해수 제조 장치(1A)의 클로우부(18)와 동일한 구성을 가지는 클로우부(125)가 형성되어 있다.

가동 괘지부(121)는, 장착부(6f)에 장착된 상태의 전해조(3)의 후단측에서의 상면으로부터 상승한 후, Y 방향으로 절곡되고, 또한 고정 괘지부(120)의 선단부에 권취되도록 하방으로 절곡되어 있다.

이러한 구성 하에, 변형예 6에 있어서는, 고정 괘지부(120)에 가동 괘지부(121)를 괘지시키고 고정 괘지부(120)를 지점으로 하여 전해조(3)를 하방으로 회동시키는 것만으로, 전극봉(45)이 단자 접속부(123)와 전기적으로 접속된다. 또한, 측벽(11, 11) 및 삽통부(124)가 전해조(3)를 장착부(6f)의 소정 위치를 향해 확실하게 유도할 수 있다. 또한, 전해조(3)가 바닥벽(10) 및 후단벽(12)과 맞닿았을 때, 돌출 벽부(37)와 끼움 장착부(25)를 기밀 형태로 끼움 장착시킬 수 있고, 또한 클로우부(125)에 의해 전해조(3)를 상하 방향으로 이동시키지 않고 확실하게 유지하여 고정시킬 수 있다. 따라서, 변형예 6에 의하면, 전해조(3)를 간편하게 또한 확실하게 장착부(6f)에 배치할 수 있을 뿐만 아니라, 전해조(3)를 장착부(6f)에 설치하는 것만으로 간단하게 또한 확실하게 필요한 접속을 완료할 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 7에 대하여 설명하는

도 20에 나타낸 바와 같이, 변형예 7은, 전해조(3)의 도출구(130)와 장착부(6g)의 연결부(131)에 있어서 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 상이하다.

전해조(3)의 도출구(130)는, 수평 방향을 향해 형성되는 도 6에 나타낸 공간 S1으로부터 수직 방향 상 방향으로 연장되도록 형성되고, 하우징(30)의 상벽부에 하방으로 오목하게 형성되는 끼움 장착 오목부(132) 내(바닥부)에서 개구되어 있다. 또한, 하우징(30)의 전단 상측에는, X-Y 방향에 대하여 직교하는 가상 축선 L1의 주위에 주위면을 형성하도록 팽출한 팽출부(139)가 형성되어 있다. 축선 L1은, X-Y 방향에 대하여 직교한 수평 방향으로 연장되어 있다. 이 팽출부(139)는, 장착부(6g)의 후술하는 판 스프링(137)을 거는 걸림부를 구성하고 있다.

한편, 장착부(6g)는, 전해조(3)와 연결된 상태에 있어서 하방을 향해 돌출하는 돌출 벽부(133)를 구비한 연결부(131)를 가지고 있다. 연결부(131)가 엘보(134)의 일단에 접속되고, 엘보(134)의 타단에 플렉시블 관(135)이 접속되어 있다.

연결부(131)는, 그 내부에 관통공(131R)(구멍부)을 가지고 있다. 후단벽(12)에 설치된 베어링부(136)에 판 스프링(137)이 회동 가능하게 장착되어 있다. 연결부(131)는, 판 스프링(137)에 고정되어 있다.

판 스프링(137)은, 전해조(3)와 연결된 상태에 있어서 베어링부(136)로부터 전방 X 방향을 향해 연장되고, 그 선단부에 있어서 원호를 그리도록 만곡된 후에 다시 화살표 X 방향으로 연장되고 있다. 판 스프링(137)의 선단부는, 전해조(3)를 고정시키는 피(被)걸림부(138)를 구성하고 있다.

이 구성 하에, 도 21에 나타낸 바와 같이, 연결부(131)는, 엘보(134) 및 플렉시블 관(135)과 함께, 판 스프링(137)이 회동함에 따라 이동한다. 판 스프링(137)을 회동시켜 전해조(3)에 근접시킴으로써, 연결부(131)는 전해조(3)의 끼움 장착 오목부(132)에 간편하게 끼움 장착하고, 판 스프링(137)을 회동시켜 전해조(3)로부터 이격시킴으로써, 연결부(131)는 끼움 장착 오목부(132)로부터 이탈한다.

전해조(3)를 장착부(6g)에 장착하고, 전해조(3)의 도출구(130)와 연결부(131)의 관통공(131R)을 기밀하게 연통시킬 때는, 판 스프링(137)을 들어올려 장착부(6g)를 개구한 상태에서 전해조(3)를 설치한다. 그 후, 판 스프링(137)을 하강시켜 전해조(3)의 끼움 장착 오목부(132)에 돌출 벽부(133)를 끼움 장착시키고, 또한 피걸림부(138)를 팽출부(139)에 걸리게 한다. 즉, 연결부(131)를 전해조(3)에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써, 전해조(3)의 도출구(130)와 연결부(131)의 관통공(131R)이 연통되거나, 또는 연통 해제된다. 이 변형예에 의해서도, 전해조(3)를 장착부(6)에 간편하게 장착할 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 8에 대하여 설명한다.

도 22에 나타낸 바와 같이, 변형예 8은, 전해조(3)의 하우징(140)이 원기둥형으로 형성되고, 장착부(6h)가 하우징(140)의 외부 형상에 맞추어 형성된 천장벽(141)과 측벽(142)을 구비하고 있다.

전해조(3)의 하우징(140)의 상벽부에는, 대략 원기둥 형상의 돌출 벽부(143)가 형성되어 있다. 돌출 벽부(143)는, 그 중심 축선 및 하우징(140)의 중심 축선이 공통의 축선 L2가 되도록 배치되어 있다. 돌출 벽부(143)에는, 도시하지 않은 유로와 연통되는 도출구(144)가 형성되어 있다.

또한, 돌출 벽부(143)의 외주면 상에는, 수나사부(143a)가 형성되어 있다.

도 22, 도 23에 나타낸 바와 같이, 전해조(3)의 하벽부에는, 전해조(3)를 축선 L2를 중심으로 하여 회전시키기 위하여, 손가락을 걸어서 하벽부를 파지하기 위한 복수의 오목부(153)가 형성되어 있다.

또한, 전해조(3)의 하벽부의 중심 부분에는 원형의 도전성 금속판으로 이루어지는 단자(151)가 배치되어 있고, 상기 하벽부의 둘레부에는 링형의 도전성 금속판으로 이루어지는 단자(152)가 배치되어 있다. 이들 단자(151 및 152)는, 전해조(3) 내부의 한 쌍의 전극에 각각 결선(結線)되어 있다.

도 22에 나타낸 바와 같이, 장착부(6h)의 천장벽(141)에는, 상방으로 돌출하는 연결부(145)가 설치되어 있다.

연결부(145)에는, 돌출 벽부(143)을 끼움 장착시키는 끼움장착부(146)가 형성되어 있고, 돌출 벽부(143)를 나사 결합시키기 위한 암나사부(147)가 끼움장착부(146)의 내주면에 형성되어 있다.

암나사부(147)의 상부에는 도출구(144)와 연통되는 관통공(148)(구멍부)이 형성되고, 연결부(145)에 연결된 배관(5)에 관통공(148)을 통하여 염소 가스(전해 생성물)를 유동시킬 수 있다.

도 23에 나타낸 바와 같이, 측벽(142)의 하단부에는, 도 8a, 도 8b에 나타낸 걸림부(16A, 16B)와 동일한 걸림부(149, 149)가 형성되고, 이 걸림부(149, 149)에 의해 전해조(3)를 유지할 수 있다. 또한, 걸림부(149, 149)가 대향하는 방향에 대하여 직교하는 방향으로는, 도 15에 나타낸 회동 커버(70)와 마찬가지로 형성된 회동 커버 (150)가 설치되고, 이 회동 커버(150)는 전해조(3)를 더욱 확실하게 유지할 수 있다.

이 회동 커버(150)에는, 원기둥 형상의 단자 접속부(150a 및 150b)가 관통하여 형성되어 있고, 이 단자 접속부(150a 및 150b)는 도시하지 않은 리드선에 의해 제어부(7)(도 1 참조)에 접속되어 있다.

이상의 구성 하에, 변형예 8에 있어서, 전해조(3)를 장착부(6h)에 장착하는 경우에는, 회동 커버(150)을 하방으로 회동시켜 장착부(6h)를 개구하고, 전해조(3)를 측벽(142)의 내부에 삽입한다. 돌출 벽부(143)가 끼움장착부(146)의 개구부와 맞닿았을 때, 전해조(3)의 하벽부의 오목부(153)에 사용자의 손가락을 넣어 이 하벽부를 파지하고, 전해조(3)를 축선 L2 주위에 회전시켜 돌출 벽부(143)를 끼움장착부(146)에 나사 삽입시킨다. 돌출 벽부(143)가 확실하게 끼움장착부(146)에 나사 삽입되면, 전해조(3) 전체가 장착부(6h) 내로 들어가고, 걸림부(149, 149)가 전해조(3)에 걸어맞추어져 고정된다. 이어서, 회동 커버(150)를 상방을 향해 회동시켜, 측벽(142)에 걸리게 하여 전해조(3)의 고정을 완료시킨다.

회동 커버(150)을 측벽(142)에 걸리게 하면 회동 커버(150)를 관통하여 설치되어 있는 단자 접속부(150a)는, 전해조(3)의 하벽부의 원형의 단자(151)에 접촉하고, 또한 단자 접속부(150b)는, 전해조(3)의 하벽부의 링형의 단자(152)에 접촉한다. 그 후, 단자(151, 152)는 단자 접속부(150a, 150b)를 통하여 통전된다.

이와 같이 구성함으로써, 전해조(3)를 장착부(6h)의 측벽(142)을 가이드부로 하여 용이하게 이 장착부(6h) 내에 장착할 수 있다. 또한, 전해조(3)를 일방향으로 회전시키는 것만으로 돌출 벽부(143)가 끼움장착부(146)에 나사 결합하고, 축선 L2를 공통의 축선으로 하여 전해조(3)를 장착부(6h)에 확실하게 끼움 장착 및 고정시킬 수 있다.

또한, 걸림부(149) 및 회동 커버(150)에 의해 전해조(3)를 더욱 확실하게 유지할 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)의 변형예 9에 대하여 설명한다.

도 24a에 나타낸 바와 같이, 변형예 9에 있어서는, 전기 분해의 대상이 되는 원료수를 저장시키는 저장 스페이스 M(공간)이, 전해조(3i)의 하우징(30i) 내에 형성되어 있다. 저장 스페이스 M은, 하우징(30i) 내에 설치된 복수의 전극판(31) 및 복수의 스페이서(33)를 교호적으로 배치하여 형성되는 복수의 전해실 C(도 5 참조. 이하 동일함)의 밖에 배치되어 있다.

본 변형예에 있어서, 저장 스페이스 M은, 전극판(31)을 스텝부(50)(도 4 참조)에 끼워맞춤시킨 복수의 스페이서(33)를 측판(34B) 측으로 근접시키고 하우징(30i) 내에 서로 인접하여 배치시킨 상태에서, 이들 복수의 스페이서(33) 중 측단(측판(34A)의 가장 근처)에 위치하는 스페이서(33)와 측판(34A)의 사이에 형성되어 있다.

전해조(3i)에는, 각 전해실 C와 저장 스페이스 M에 대략 균일한 농도의 원료수가 충전되어 있다.

전해조(3i)에 통전한 경우에는, 전해실 C 내의 반응 성분이 전기 분해에 의해 감소한다. 이에 따라, 저장 스페이스 M 내의 반응 성분이, 하방 절결(53)(도 3 참조. 이하 동일함) 및 하방 유로(53a) 및 측방 절결(55, 55) 및 측방 유로(55a, 55a)를 통하여 전해실 C 내에 확산시켜 유동한다. 따라서, 본 변형예에 의하면, 내부에 저장 스페이스 M을 가지고 있지 않은 전해조보다, 장시간 전기 분해하여 보다 많은 전해 생성물을 생성할 수 있다. 즉, 전해조(3i)를 교환할 때까지의 사용 기간을 장기화시켜, 더 한층 교환 빈도를 저감시키면서도, 전해수를 소량씩 제조할 수 있다.

그리고, 본 변형예에서는, 저장 스페이스 M을 측단에 위치하는 스페이서(33)의 측방에 설치하였으나, 저장 스페이스 M은, 복수의 스페이서(33)의 상방에 설치되어도 된다. 저장 스페이스 M이 스페이서(33)의 상방에 설치된 경우에는, 염산 등과 같이, 물보다 비중이 무겁고, 물의 하방으로 침하하는 반응 성분을 포함한 원료수를 전해조에 충전하면 전해실 C 내의 반응 성분이 전기 분해됨에 따라 저장 스페이스 M 내의 반응 성분을 하방의 전해실 C에 침하시킬 수 있다. 따라서, 펌프 등을 사용하지 않고 반응 성분을 전해실 C 내에 바람직하게 이동시킬 수 있다.

또한, 저장 스페이스 M은, 측단에 위치하는 스페이서(33)의 측방 및 상방의 양쪽에 설치되어 있어도 된다. 또는, 저장 스페이스 M은, 복수의 스페이서(33)를 하우징(30i)의 측판(34A, 34B)의 양쪽으로부터 이격된 위치에 배치시키고, 이들 양단에 위치하는 스페이서(33, 33)의 양쪽에 설치해도 된다. 이 경우에, 저장 스페이스 M은, 상기 양단에 위치하는 스페이서(33, 33)의 양쪽 및 상방에 설치되어도 된다. 상기 어느 경우라도, 전해조(3)는, 상기한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 하우징(30)에 있어서, 전극판(31)을 끼워맞춤시킨 복수의 스페이서(33)를 인접하여 배치하는 공간 S와, 저장 스페이스 M의 사이는, 도 24b에 나타낸 바와 같이, 개구부(250A)를 구비한 칸막이판(30R)에 의해 구분될 수도 있다. 또는, 복수의 스페이서(33)를 설치하는 공간 S와 저장 스페이스 M이, 적어도 1개의 개구부(250A)를 통하여 내부 공간을 연통시킨 2 이상의 하우징(30B, 30A) 내에 각각 설치되어 있어도 된다. 후자의 태양이라도, 하우징(30A, 30B)에 사전에 원료수가 충전되어 하우징(30A, 30B)에 새로운 원료수가 추가 불가능하게 공급구가 봉지된 상태에서, 하우징(30A)과 하우징(30B)이 일체로 착탈하여 교환되면 된다.

그리고, 이 경우에, 생성된 전해 생성물은 원료수 내에서 부상(浮上)하므로, 전해 생성물을 도출하기 위한 도출구(2)는 전해조(3)에 있어서 가능한 한 높은 위치에 개구되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 하우징(30A)의 최상부에 도출구(2)를개구시킬 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태로서 전해수 제조 장치(1B)에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 설명에 있어서는, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 다른 점에 대해서만 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

도 25에 나타낸 바와 같이, 전해수 제조 장치(1B)에서는, 희석수를 저장하는 탱크(4)가, 배관(5)을 통하여 전해조(3)의 상방으로 착탈 불가능하게 설치되고, 탱크(4)의 바닥부에 연결된 취수구(取水口)(160)로부터 전해액이 인출 가능하도록 되어 있다.

탱크(4)의 상부에는, 개폐 가능한 커버부(162)가 장착되어 있고, 이 커버부(162)를 개방하여 희석수를 탱크(4) 내에 주입할 수 있다. 탱크(4)의 내부에는, 수위 센서(161)가 설치되어 있고, 수위 센서(161)에서 검지되는 수위가 소정의 임계값 이하가 되었을 경우에 제어부(도시하지 않음)에 의해 전해조(3)의 구동이 규제된다. 따라서, 탱크(4) 내의 희석수가 적은 상태 또는 없는 상태에서 전해 생성물이 탱크(4) 내에 공급되어, 원하는 농도 이상의 전해수가 제조되거나, 탱크(4) 내에 전해 생성물만이 충만하는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시형태로서 전해수 제조 장치(1C)에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 설명에 있어서는, 제1 실시형태의 전해수 제조 장치(1A)와 다른 점에 대해서만 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

도 26에 나타낸 바와 같이, 전해수 제조 장치(1C)는, 희석수를 저장하고 희석수의 공급원이 되는 저장부(170)와, 전해조(3)를 착탈시키는 장착부(6)와, 저장부(170) 내의 희석수 및 전해조(3)로부터의 전해 생성물이 공급되는 배관(5)(혼합부)과, 도시하지 않은 제어부와, 상기 전해 생성물과 희석수를 혼합시켜 이루어지는 전해수를 수용하는 포트(171)와, 저장부(170), 전해조(3), 장착부(6) 및 배관(5)을 내부에 수용하고, 포트(171)를 착탈 가능하게 탑재시키는 시트(172)를 가지는 하우징(173)을 구비하고 있다.

저장부(170)는, 직육면체 형상의 조(槽)이며, 내부에 희석수를 빨아올리는 펌프(174)와 수위 센서(175)를 구비하고 있다.

배관(5)의 일단부(5a)가 펌프(174)를 통하여 저장부(170)에 접속되어 있다. 배관(5)은, 그 중심 축선이 상하 방향으로 연장되도록 배치되고, 그 상단에 있어서 절곡하여 수평 방향으로 연장되어 있다.

배관(5)의 일단부(5a)와 타단부(5b)의 사이에는, 분기관(5G)이 설치되어 있다. 이 분기관(5G)에 전해조(3)의 돌출 벽부(37)가 접속되어 있다.

포트(171)는, 바닥판부(171a)와, 바닥판부(171a)의 주위로부터 상승하는 주벽부(周璧部)(171b)와, 주벽부(171b)의 상부 개구를 덮도록 설치되는 커버부(171c)와, 주벽부(171b)의 상단에 접속되는 손잡이(171d)와, 손잡이(171d)의 반대측에서의 주벽부(171b)의 상단으로부터 돌출하는 전해수의 주입·주출구(171e)를 구비한다.

하우징(173)은, 저장부(170)를 수용하는 시트부(173A)와, 배관(5), 도시하지 않은 제어부, 전해조(3) 및 장착부(6)를 수용하는 구동 기구부(173B)를 구비하고 있다. 시트부(173A)의 상부가, 시트(172)로서 구성되어 있다.

상기한 구성 하에, 전해수 제조 장치(1C)의 사용 시에는, 도시하지 않은 전원을 켜서 펌프(174), 도시하지 않은 제어부 및 전해조(3)를 작동시켜, 펌프(174)에 의해 빨아 올려진 희석수와 전해조(3)로부터의 전해 생성물을 배관(5) 내에서 합류시켜, 희석수 및 전해 생성물을 배관(5)의 타단부(5b)로부터 포트(171)의 내부에 낙하시키면서 주입할 수 있다.

따라서, 전해수 제조 장치(1C)는, 희석수의 1회의 공급량에 따라, 전해 생성물의 양을 결정하고, 또한 전해조(3)에 통전하는 단위 시간 및 전류값을 설정한다. 희석수를 배관(5) 내를 상방을 향해 유동시켜, 배관(5)의 도중에 전해 생성물과 합류시킨 후에, 희석수 및 전해 생성물을 포트(171)에 낙하시키면서 주입할 수 있다. 따라서, 이와 같이 주입함으로써 희석수와 전해 생성물을 포트(171) 내에 있어서 확실하게 혼합시킬 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제4 실시형태로서 전해수 제조 장치(1D)에 대하여 설명한다.

제4 실시형태에 따른 전해수 제조 장치는, 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생시키고 이 전해 생성물을 도출구로부터 배출시키는 전해조와, 이 전해조를 장착시키는 장착부와, 이 전해조의 동작을 제어하는 제어부와, 상기 전해조와 연결되고 이 전해조에서 얻어진 상기 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수로 만드는 혼합부와, 이 혼합부에 저장된 상기 희석수를 흡수하는 흡수 배관과, 흡수 배관에 구비된 펌프와, 상기 흡수 배관에 의해 흡수된 상기 희석수와 상기 전해조로부터 도출된 상기 전해 생성물을 합류시키고 상기 혼합부에 도출하는 도출 배관을 구비한다.

상기 전해조와, 상기 펌프와, 상기 도출 배관은 케이싱 내에 고정되어 있다.

이 케이싱은, 상기 혼합부에 착탈 가능하게 설치된다. 이 케이싱은, 상기 혼합부에 장착되었을 때, 상기 흡수 배관의 관로(管路)와 상기 도출 배관의 관로가 각각 상기 혼합부 내와 연통되고, 이들 흡수 배관과 도출 배관에 의해 상기 혼합부 내에 저장된 상기 희석수를 흡수 및 도출 가능하도록 되어 있다.

또한, 상기 전해조는, 이 전해조에 형성된 상기 원료수의 공급구로부터 내부에 소정량의 상기 원료수가 사전에 충전된 상태에서 상기 도출 배관에 접속되고, 상기 공급구로부터 새로운 원료수가 추가 불가능하게 되도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 사전에 충전된 원료수를 전기 분해하기 위해 필요한 시간을 소정의 단위 시간마다 나누고, 상기 사전에 충전된 원료수를 전기 분해하는 횟수를 복수회로 설정하는 동시에, 상기 전해조에 상기 단위 시간마다 일정 전류값의 전류를 통전하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 제어부는, 상기 전해조에 사전에 충전된 원료수 중 일부를 전기 분해하기 위해 소정의 단위 시간 동안 일정 전류값의 전류를 상기 전해조에 공급하고, 또한 상기 사전에 충전된 원료수를 복수 회로 나누어 전기 분해하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 전해수 제조 장치(1D)는, 도 27에 나타낸 바와 같이, 전해조(3)와, 이 전해조(3)를 장착시키는 장착부(6)와, 제어부(7)와, 포트(182)(혼합부)와, 희석수를 흡수하는 흡수 배관(5B)과, 흡수 배관(5B)에 구비된 펌프(180)와, 흡수 배관(5B)에 의해 흡수된 희석수를 포트(182)로 되돌리는 도출 배관(5A)를 구비한다. 전해조(3)가 장착되는 장착부(6), 제어부(7), 펌프(180), 도출 배관(5A), 및 흡수 배관(5B)은, 케이싱(181) 내에 고정되어 있다. 케이싱(181)이, 희석수를 저장한 포트(182)의 상부에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 도출 배관(5A), 흡수 배관(5B)과 각각 접속된 배관(5D, 5C)이, 케이싱(181)의 바닥부로부터 아래쪽으로 돌출되어 포트(182) 내에 삽입되어 있다. 도출 배관(5A)의 상단과 흡수 배관(5B)의 상단이 서로 접속되어, 배관(5)이 구성되어 있다. 또한, 희석수가 사전에 포트(182) 내에 저장되어 있다.

케이싱(181)은, 천정판부(181a)와, 천정판부(181a)의 주위로부터 하방으로 연장되는 측판부(181b)와, 측판부(181b)의 하단에 접속되는 바닥판부(181c)를 구비하고 있다. 바닥판부(181c)의 일부에는 개구가 형성되어 있다. 이 케이싱(181)에, 전해조(3), 펌프(180), 도출 배관(5A) 및 흡수 배관(5B)이 적절하게 고정되어 있다. 케이싱(181)의 하단에는, 포트(182)에 걸어맞추어지는 피걸어맞춤부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

전해조(3)의 도출구(2)에는, 도출 배관(5A)의 상단이 접속되어 있다. 이 도출 배관(5A) 내에, 전해조(3)에서 생성된 전해 생성물을 도출할 수 있다.

펌프(180)는, 흡수 배관(5B)에 설치되어 있다. 흡수 배관(5B)은, 전해조(3)에 접속된 도출 배관(5A)에 접속되어 있다. 펌프(180)의 작동에 의해 포트(182) 내의 희석수 W가 빨아 올려지고, 흡수 배관(5B) 내에서 상방을 향해 유동하고, 도출 배관(5A) 내에 유입된다. 흡수 배관(5B)으로부터 유입된 희석수 W와 전해조(3)에서 얻어진 전해 생성물이 도출 배관(5A)에서 합류하고, 희석수 W 및 전해 생성물이 도출 배관(5A)으로부터 포트(182) 내에 향해 도출된다. 또한, 펌프(180)는, 흡수의 유무를 검출하는 검출부(도시하지 않음)를 구비하고 있고, 검출 결과를 제어부(7)에 송신한다.

제어부(7)는, 펌프(180)에 의해 흡수가 검지된 경우에는 전해조(3)에 통전하고, 펌프(180)에 의해 흡수가 검지되지 않은 경우에는 전해조(3)에 통전하지 않도록 설정되어 있다.

포트(182)는, 상부가 개구부(182k)로 된 용기부(186)와, 용기부(186)의 개구부(182k)에 착탈 가능하게 설치되는 커버부(187)를 구비하고 있다. 용기부(186)는, 바닥판부(182a)와, 바닥판부(182a)의 주위로부터 상승하는 측판부(182b)를 구비하고 있다.

용기부(186)은, 전해조(3)에 적어도 1회 통전하여 소정 농도의 전해수를 제조하기 위해 사용되는 희석수를 저장할 수 있는 내용적(內容積)을 가지고 있다. 용기부(186)는, 그 상단의 일부에, 제조된 전해수를 외부로 주수(注水)하기 위한 주수구(188)를 구비하고 있다.

커버부(187)에는, 연결부(189a, 189b)가 설치되어 있다. 커버부(187)는, 연결부(189a)에 고정된 배관(5C)과 연결부(189b)에 고정된 배관(5D)을 구비하고 있다.

커버부(187)의 상면은, 케이싱(181)을 착탈 가능하게 하는 장착부(187a)로 되어 있다. 케이싱(181)의 포트(182)로의 장착 시에, 연결부(189a)를 통하여 배관(5C)과 흡수 배관(5B)이 접속되고, 양쪽의 관로가 연통하고, 또한 연결부(189b)를 통하여 배관(5D)과 도출 배관(5A)이 접속되고, 양쪽의 관로가 연통된다. 또한, 장착부(187a)에는, 케이싱(181)을 확실하게 고정시키는 걸어맞춤부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 구성 하에, 전해조(3)를 구비한 케이싱(181)은, 그 장착이 가능하도록 전용으로 구성된 포트(182)에 안정적으로 장착되어, 바람직하게 사용할 수 있다.

배관(5C)은, 그 선단(하단)이 포트(182) 내의 소정의 높이에 위치하도록 설치되고, 상기 높이까지 희석수 W가 저장되어 있지 않은 경우에 희석수 W를 흡수할 수 없도록 구성되어 있다.

한편, 배관(5D)은, 그 일단부(5a)에 있어서 절곡하고, 도출 배관(5A) 및 배관(5D) 내에서 하방을 향해 유동하는 희석수 W와 전해 생성물이 일단부(5a)의 내벽에 충돌하고, 난류를 일으키는 것에 의해 효율적으로 혼합되도록 구성되어 있다. 그리고, 배관(5D)(또는 도출 배관(5A))은, 일단부(5a) 이외에서도 굴곡된 부분을 가지고, 희석수 W와 전해 생성물을 내벽에 충돌시켜 보다 양호하게 혼합시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.

또한, 배관(5D)은, 그 일단부(5a)가 포트(182) 내의 하부에 위치하도록 설치되고, 희석수 W와 전해 생성물을 포트(182)에 저장되어 있는 희석수 W 내로 방출함으로써 포트(182) 내의 희석수를 교반할 수 있다.

상기한 전해수 제조 장치(1D)에 의해 전해수를 제조하는 경우, 포트(182) 내에 소정의 높이까지, 즉 소정량의 희석수 W를 저장하고, 케이싱(181)을 포트(182)에 장착하고, 전원 스위치(도시하지 않음)를 넣고 펌프(180) 및 전해조(3)를 구동시킨다. 이렇게 하면, 펌프(180)가 배관(5C)의 선단으로부터 희석수 W를 흡수하고, 희석수 W가 흡수 배관(5B) 내를 도출 배관(5A)과의 접속부를 향해 유동한다.

한편, 전해조(3)는, 일정 전류값의 전류가 소정 시간(단위 시간) 통전되는 것에 의해 전해 생성물을 생성하고, 이 전해 생성물을 순차적으로 도출 배관(5A)에 도출한다. 상기 빨아 올려진 희석수 W와 상기 전해 생성물이 도출 배관(5A)에 있어서 혼합되어 도출 배관(5A) 및 배관(5D) 내를 배관(5D)의 선단을 향해 유동하고, 일단부(5a)에 있어서 배관(5D)의 내벽에 충돌하여 난류를 일으켜 더욱 혼합된다. 그 후, 혼합된 희석수 W와 전해 생성물은, 배관(5D)의 선단으로부터 포트(182) 내의 하부로 방출된다. 혼합된 희석수 W 및 전해 생성물이 배관(5D)으로부터 포트(182)의 희석수 W 내에 소정 시간 연속적으로 방출되면, 포트(182)의 희석수 W에 수류가 형성되어 교반되고, 방출된 희석수 W 및 전해 생성물이 포트(182)의 희석수 W 전체에 분산되어, 점차 소정 농도의 전해 생성물을 포함하는 전해수가 제조된다.

한편, 포트(182) 내에 소정의 높이까지 희석수 W가 저장되어 있지 않은 경우에는, 펌프(180)가 희석수 W를 흡수하고 있지 않은 것을 검출하여 제어부(7)에 그 취지를 나타낸 신호를 보내고, 제어부(7)에 의해 전해조(3)의 작동이 규제된다.

이상의 구성에 의해, 전해수 제조 장치(1D)에 의하면, 케이싱(181)을 전용 포트(182)의 장착부(187a)에 장착하고 고정하는 것만으로, 포트(182)에서의 전해수의 제조 준비를 용이하게 완료할 수 있다.

펌프(180)에 접속된 배관(5C)의 선단으로부터 희석수 W를 흡수할 수 있었던 경우에만 제어부(7)가 전해조(3)에 통전하고, 또한 제어부(7)는 포트(182) 내에 배관(5C)의 선단 위치에 대응하는 높이 이하까지 밖에 희석수 W가 저장되어 있지 않은 경우에 소정량의 희석수가 채워져 있지 않은 것으로 판단하여 전해조(3)의 작동을 규제할 수 있다. 따라서, 소정 농도 이상의 전해수를 생성하거나, 포트(182) 내에 전해 생성물만을 공급하는 것을 방지하여, 간단하게 또한 적절하게 전해수를 제조할 수 있다.

또한, 케이싱(181)이 포트(182)에 착탈 가능하게 구성되어 있는 것에 의해, 전해조(3) 내의 원료수가 이미 사용된 경우에, 새로운 원료수를 충전시킨 전해조(3)를 케이싱(181)과 함께 교환하는 사양으로 할 수 있다. 따라서, 사용자에게 전해조(3)만을 교환시키는 것을 회피하여, 케이싱(181)의 교환 작업을 간편하고 또한 안전하게 행할 수 있다.

그리고, 상기 실시형태에 있어서, 도출 배관(5A)과 배관(5D)은 일체로 형성되어 있어도 되고, 흡수 배관(5B)과 배관(5C)이 일체로 형성되어 있어도 된다.

또한, 전해조(3) 내의 원료수가 이미 사용된 경우에, 케이싱(181)을 분리하여 전해조(3)만을 교환 가능하도록 구성되어 있어도 된다.

이상, 제1∼제4 실시형태 및 그 변형예 1∼9에 있어서는, 희석수 W는 사전에 수도 등으로부터 탱크(4)에 공급해 두도록 구성되어 있다. 그리고, 도 28에 있어서, 제5 실시형태로서 나타낸 바와 같이, 전해수 제조 장치(1E)는, 수도 등으로부터 희석수 W를 장치 내부에 공급하는 배관(190a)과, 희석수 W와 전해 생성물을 합류시켜 이루어지는 전해수를 저장시키는 탱크(도시하지 않음)에 희석수 W 및 전해 생성물을 도출하는 배관(190b)과, 배관(190a, 190b)의 사이에 설치되어 희석수 W 및 전해 생성물을 상기 탱크에 송출하는 펌프(191)를 구비할 수도 있다. 이 경우, 배관(190b)에는 분기관(192)이 설치되고, 전해조(3)에 접속된 배관(5)이 분기관(192)에 접속되어, 직접 염소 가스를 배관(190b)에 공급할 수 있다. 또한, 펌프(191)에는, 흡수한 것을 검지하여 그 취지를 제어부(7)에 통지하는 검지 수단이 설치되어 있고, 흡수를 검지했을 때 제어부(7)가 소정의 전류값(일정 전류값)의 전류를 단위 시간 동안 전해조(3)에 통전하고, 전해 생성물을 생성한다.

이와 같이 구성함으로써, 플렉시블 관 등을 통하여 배관(190a)을 수도에 접속하고, 외부 전원을 장치(1E)에 접속할 수 있는 환경이면, 전해수 제조 장치(1E)를 임의의 장소에 운반하여 전해수를 제조할 수 있다. 예를 들면, 도 29에 나타낸 바와 같이, 욕조 등의 임의의 탱크(4)에 용이하게 전해수를 제조하여 저장시킬 수 있다.

또한, 도 30에 있어서 제6 실시형태로서 나타낸 바와 같이, 전해수 제조 장치(1F)가, 수도꼭지(200)의 토수구(201)에 착탈 가능하게 장착되도록 구성될 수도 있다.

이 경우에, 전해조(3) 및 제어부(7)는, 수도수(水道水)의 토수관(吐水管)(202)의 하방 등의, 토수구(201)로부터의 취수를 방해하지 않는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 제어부(7)는, 건전지 등의 배터리 및 전원 스위치(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 제어부(7)는 배선 등을 사용하여 외부 전원에 접속되어도 되고, 배터리 대신 상기 외부 전원으로부터 제어부(7)에 급전되어도 된다.

배관(203)은, 토수구(201)에 접속된 수도수의 공급구(204)와, 전해수를 토출하는 토출구(205)와, 전해조(3)의 도출구(2)가 연결된 연결부(206)를 향해 수도수를 유동시키고, 또한 도출구(2)로부터 도출되는 염소 가스(전해 생성물)와 수도수를 합류시켜 혼합하면서 토출구(205)로 안내하는 유로(207R)(혼합부)를 구비하고 있다. 이 경우에, 배관(203)에는 도시하지 않은 흡수 검지 수단이 설치되어 있고, 흡수를 검지했을 때 제어부(7)에 신호를 송신하고, 제어부(7)가 전해조(3)에 소정의 전류값의 전류를 단위 시간에 통전하여 전해 생성물을 생성한다.

이 전해수 제조 장치(1F)는, 소정의 용적을 가지는 용기(도시하지 않음)를 토출구(205)의 하방에 설치하고, 이 용기에 소정량의 물(전해수)이 저장되기까지 유수(流水)를 중단시키지 않고 전해 생성물을 포함한 물을 토출시켜 사용할 수 있다. 그리고, 전해조(3)에 의한 전기 분해의 단위 시간은, 용기에 저장되는 전해수의 양이나 전해수의 농도에 따라 설정된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 수도수에 간편하게 전해수 제조 장치(1F)를 장착하고, 예를 들면, 손을 씻을 때 등, 임의의 시기에 도시하지 않은 전원 스위치를 넣음으로써 간편하게 전해수를 제조하여 사용할 수 있다.

또한, 제1∼제6 실시형태, 그 변형예 1∼9 및 전술한 그 외의 예에서의 전해조(3)는, 전해실 C의 용량이나 전극판(31, 31) 사이의 거리가 변경 가능하도록 되어 있어도 된다. 이 변경을 행하기 위하여, 하우징(30)의 크기를 변경하거나, 전극판(31)을 유지하여 인접하는 스페이서(33, 33)의 사이에 전극판(31)을 가지고 있지 않은 스페이서를 배치해도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 전해조(3) 내에 유지할 수 있는 희염산(원료수)의 양을 변경할 수 있으므로, 1개의 전해조(3)를 사용하여 제조할 수 있는 전해수의 제조 횟수를 용이하게 변경할 수 있다.

제1∼제6 실시형태, 그 변형예 1∼9 및 전술한 그 외의 예에서의 전해수 제조 장치(1A) 등은, 일정 전류값(정전류의 전류값) 및 단위 시간의 적어도 어느 한쪽을 선택적으로 변경할 수 있도록 하여, 전해수의 제조 시간이나 전해수의 농도를 적절하게 조정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이 경우에, 일정 전류값 또는 단위 시간의 변경, 즉 제어부(7)의 정전류 장치(41) 및 타이머(42)의 설정 변경 및 카운터(43)의 리셋은, 전해조(3)의 교환 시, 즉 전해조(3)의 전극봉(45, 45)과 장착부(6)의 단자 접속부(15, 15) 등이 이격되어 전기적인 접속이 해제되었을 때 실시할 수 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 전해조(3)의 교환 시 이외에서는 설정의 변경 또는 선택이 방지되고, 전해조(3)의 교환 시에 일정 전류값 또는 단위 시간의 변경 또는 선택이 가능하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 사전에 설정한 횟수로 전해조(3)에 통전이 종료되기 전에 전류값이나 단위 시간이 변경되는 것에 의해, 설정되어 있던 횟수의 전기 분해를 행할 수 없게 되거나 단위 시간에 얻어지는 전해 생성물의 양이 갑자기 변동되어 원하는 염소 농도의 전해수를 얻을 수 없게 되는 것을 방지할 수 있다.

상기한 제1∼제6 실시형태 및 그 변형예 1∼9에 있어서, 전해조(3)에 설치된 돌출 벽부(37), 끼움 장착 오목부(132), 또는 돌출 벽부(143)에는, 전해조(3)로부터의 액 누출을 방지하기 위해 액체의 통과를 방지하고 기체만을 투과시키는 기체 투과성 겸 소수성(疏水性) 필터가 설치되어 있어도 된다. 또는, 돌출 벽부(37, 143), 끼움 장착 오목부(132)의 개구부는, 실링 부재 등에 의해 폐색되고, 전해조(3)의 장착부(장착부(6) 등)로의 장착 시에 상기 실링 부재가 제거되어 상기 개구부와 장착부의 구멍부(관통공(20, 26) 등)를 연통 가능하도록 구성되어 있어도 된다.

이러한 구성으로 함으로써, 전해조(3)에 있어서 액 누출이 일어나기 어려워지므로, 일반 사용자가 전해조(3)로부터의 액 누출을 고려하지 않고 간편하게 전해조(3)를 취급할 수 있다.

또한, 전해조(3)에 원료수를 공급하는 공급구는, 도출구(2)와는 별도로 설치될 수도 있다. 이 경우에, 공급구로부터 소정량의 원료수가 충전된 후, 액밀하게 봉지하여 용이하게 개구할 수 없게 하기 위하여, 공급구에 나사 등을 체결하여 폐색할 수도 있고, 전용의 지그에 의해서만 공급구를 개폐할 수 있도록 구성할 수도 있다.

전술한 바와 같이 구성한 경우라도, 전해조(3)의 장착부(6)로의 끼움 장착 구조가 간략화된다. 또한, 일반 사용자는 상기 공급구의 개폐를 행하지 않으므로 일반 사용자가 전해조(3)의 공급구의 개폐를 고려할 필요가 없어져, 사용자에 있어서 전해조(3)의 취급이 용이하게 된다.

또한, 제1∼제6 실시형태 및 그 변형예1∼9에 있어서, 전해조(3)의 돌출 벽부(37), 143의 선단면에 실링 부재를 접착하여 둠과 동시에, 장착부(6)의 연결부(19)내에 상기 실링 부재를 파단 가능한 선단부를 가지는 접속관(28)을 설치해도 된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 전해조(3)의 장착전에 전해조(3)로부터 액 누출하는 것을 방지할 수 있고, 장착시에는 접속관(28)이 실링 부재를 파단하여 도출구(2, 144)와 관통공(20, 148)을 용이하게 연통시킬 수 있다.

그리고, 제1∼제6 실시형태 및 그 변형예1∼9에 있어서는, 전해조(3)를 전해수 제조 장치에 용이하게 장착하기 위해 장착부(6)를 설치한 구성으로 하였다. 그러나, 예를 들면, 도 31에 나타낸 바와 같이, 전해조(3)는 제1 실시형태의 전해조(3)와 동일한 구성으로 하고, 장착부(6)를 이용하지 않는 구성이라도 된다. 이 경우에, 전해조(3)의 장착 시에는, 전해조(3)의 전극봉(45, 45)을 제어부(7)의 단자 접속부(15, 15)에 접속하고, 또한 배관(5)을 전해조(3)의 도출구(2)에 직접 연결한다.

이와 같은 구성이라도, 전해조(3)를 전해수 제조 장치에 용이하게 장착할 수 있는 효과를 제외하고, 전해수 제조 장치(1A)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기한 변형예 1∼8의 장착부(6a∼6h)는, 적절하게 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

예를 들면, 도 8a, 도 8b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b 등에 나타내는 단자의 걸어맞춤 구조는, 각각 제1 실시형태에 적용할 수 있고, 또한 제2∼제6 실시형태에 대해서도 적절하게 적용할 수 있다.

[실시예]

이하에서, 실시예에 의해, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그리고, 실시예 1에서는 도 2에 나타낸 장치를 사용하고, 마찬가지로 실시예 2에서는 도 1에 나타낸 장치를, 실시예 3에서는 도 29에 나타낸 장치를, 실시예 4∼9에서는 도 1에 나타낸 장치를 각각 사용하였다.

실시예 1∼3에서는, 소정 조건으로 전해조(3)에 정전류를 통전시켰을 경우, 실제로 얻어지는 유효 염소 농도를 이론상 산출되는 유효 염소 농도로부터 추정할 수 있는가를 검증했다. 또한, 실시예 4∼9에서는, 희염산이 봉입된 1개의 전해조(3)를 사용하여, 3리터의 미(微)산성 전해수를 몇회 제조할 수 있는지를 조사하였다.

유효 염소 농도는, 관보 제3378호(헤이세이 14년 6월 10일) 「차아염소산수의 성분 규격」에 나타낸 측정 방법에 의해 측정하였다. 그리고, 유효 염소 농도는, 요오드 적정법(사단법인 일본 수도 협회, 「상수 시험 방법 1993년판」, 218∼219 페이지, 헤이세이 5년 11월 15일)에 의해서도 측정할 수 있다.

[실시예 1]

(전해수 제조 장치)

실시예 1에 있어서는, 전해조(3)로서, 용량이 52 ml이며, 10장의 전극판(31)에 의해 구획된 9개의 전해실 C를 가지는 조를 사용하였다. 탱크(4)로서는, 2리터 용량의 패트병을 사용하였다. 희염산(원료수)으로서는, 3%의 염산을 전해조(3)에 봉입하였다. 전해조(3)의 전류 효율은 50%이다. 전류값은, 0.8 A, 1.6 A, 2.4 A로부터 선택적으로 설정할 수 있도록 구성하였다.

(전기 분해 방법)

3%의 희염산이 충전되고 봉지된 전해조(3)를 장착부(6)에 장착하였다. 패트병에 2리터의 수도수를 넣고 그 개구부에 역류 방지 밸브를 장착하여 설치부(4J)에 설치하였다. 이 상태에서, 소정의 전류값의 정전류를 전해조(3)에 통전하고, 희염산을 15초간 전기 분해하고, 역류 방지 밸브를 제거하였다. 전류값[A]=(필요 유효 염소 농도[ppm]×필요 제조량[L]/(35.5/96500×1000×전해 시간[sec]×셀수×전류 효율[%]/100)이므로, 10 ppm의 전해수를 얻기 위해서는 0.805 A, 20 ppm의 전해수를 얻기 위해서는 1.610 A, 30 ppm의 전해수를 얻기 위해서는, 2.416 A의 전류를 전해조(3)에 흐르게 할 필요가 있다.

총 염소량의 이론값은, 총 염소량[mg]=전해 전류값[A]×35.5/96500×1000×셀수×전해 시간[sec]에 의해 구해진다.

[표 1]

(결과)

전기 분해의 결과는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 전류값이 0.8 A인 경우, 총 염소량의 이론값이 39.7 mg, 전류 효율을 고려한 유효 염소 농도의 이론값이 9.9 ppm일 때, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 9.6 ppm이였다.

또한, 전류값이 1.6 A인 경우, 총 염소량의 이론값이 79.5 mg, 전류 효율을 고려한 유효 염소 농도의 이론값이 19.9 ppm일 때, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 17.9 ppm이였다.

또한, 전류값이 2.4 A인 경우, 총 염소량의 이론값이 119.2 mg, 전류 효율을 고려한 유효 염소 농도의 이론값이 29.8 ppm일 때, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 33.6 ppm이였다.

전술한 바와 같이, 어느 경우에도, 대략 이론값으로부터 상정되는 범위의 유효 염소 농도의 전해수를 얻을 수 있었다.

[실시예 2]

(전해수 제조 장치)

본 예에 있어서는, 전해조(3)로서, 용량이 35 ml이며, 7장의 전극판(31)에 의해 구획된 6개의 전해실 C를 가지는 조를 사용하였다. 탱크(4)로서는, 3리터 용량의 탱크를 사용하였다. 희염산(원료수)으로서는, 6%의 염산을 전해조(3)에 봉입하였다. 전류값은, 2.5 A로 하고, 단위 시간(전해 전압 인가 시간)은, 10초, 20초, 30초부터 선택적으로 설정할 수 있도록 구성하였다.

(전기 분해 방법)

6%의 희염산이 충전되고 봉지된 전해조(3)를 장착부(6)에 장착하였다. 탱크에 3리터의 수도수를 넣고 수중 펌프로 교반을 개시하였다. 전류값 2.5 A를 소정의 단위 시간 동안 흐르게 하여 희염산을 전기 분해하였다. 전해 시간(초)=(필요 유효 염소 농도[ppm]×필요 제조량[L]/(35.5/96500×1000×전류값[A]×셀수×전류 효율[%]/100)이므로, 10 ppm의 전해수를 얻기 위해서는 10.9초, 20 ppm의 전해수를 얻기 위해서는 21.7초, 30 ppm의 전해수를 얻기 위해서는, 30.6초 동안 전류를 전해조(3)에 흐르게 할 필요가 있다.

[표 2]

(결과)

전기 분해의 결과는, 표 2에 나타낸 바와 같이, 단위 시간이 10초인 경우, 총 염소량의 이론값이 55.2 mg, 전류 효율을 고려한 유효 염소 농도의 이론값이 9.2 ppm일 때, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 13.3 ppm이였다.

또한, 단위 시간이 20초인 경우, 총 염소량의 이론값이 110.4 mg, 전류 효율을 고려한 유효 염소 농도의 이론값이 18.4 ppm일 때, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 22.8 ppm이였다.

또한, 단위 시간이 30초인 경우, 총 염소량의 이론값이 165.6 mg, 전류 효율을 고려한 유효 염소 농도의 이론값이 27.6 ppm일 때, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 31.5 ppm이였다.

전술한 바와 같이, 어느 경우에도, 대략 이론값으로부터 상정되는 범위의 유효 염소 농도의 전해 살균수를 제조할 수 있다.

[실시예 3]

(전해수 제조 장치)

실시예 3에 있어서는, 전해조(3)로서, 용량이 140 ml이며, 25장의 전극판(31)에 의해 구획된 24개의 전해실 C를 가지는 조를 사용하였다. 탱크(4)로서는, 400리터 용량(내 치수 1000×850×500 ㎜)의 수조를 사용한(만수일 때 약 400 L의 수조에 8할의 수위에서 사용). 희염산(원료수)으로서는, 6%의 염산을 전해조(3)에 봉입하였다. 전류값은, 2.5 A로 하고, 단위 시간(전해 전압 인가 시간)은 150초로 하였다.

(전기 분해 방법)

6%의 희염산이 충전되고 봉지된 전해조(3)를 전해수 제조 장치(1E)에 설치하였다. 수조에 깊이 400 ㎜(약 340리터)의 수도수를 넣고 수중 펌프로 교반을 개시하였다. 전류값 2.5 A를 150초 흐르게 하여 희염산을 전기 분해하였다. 전기 분해 후, 수중 펌프를 사용하여 수조 내를 1분간 교반하여 종료하였다. 전해조를 교환하지 않고, 탱크(4)로서의 수조를 교환하여 다시 동일한 전기 분해를 행하였다. 이 조작을 반복하여 합계 3회의 전기 분해를 행하였다.

24 셀의 전해조에 2.5 A의 전류를 1초 흐르게 하면, 총 염소량(이론값)은 2.5×35.5/96500×1000×24×1=22.08 mg이 된다. 340 L의 물을 5 ppm의 전해수로 만들려면, 5×340=1700 mg의 염소가 필요하다.

[표 3]

(결과)

전기 분해의 결과는, 표 3에 나타낸 바와 같이, 단위 시간을 150초로 하여 전기 분해를 행하고, 수조의 수도수에 염소를 용해시켰을 경우, 총 염소량의 이론값이 3312 mg, 전류 효율을 고려한 유효 염소 농도의 이론값이 4.9 ppm일 때, 1회째의 전기 분해로 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 5.8 ppm이였다.

또한, 수조 내의 전해수를 폐기하고 새롭게 수도수를 저장하여, 상기한 바와 동일한 조건 하에서 2회째의 전기 분해를 행한 바, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 6.7 ppm이였다.

또한, 동일하게 행하여 3회째의 전기 분해를 행한 바, 실제로 측정된 유효 염소 농도는, 6.2 ppm이였다.

전술한 바와 같이, 어느 경우에도, 대략 이론값으로부터 상정되는 범위의 유효 염소 농도의 전해 살균수를 제조할 수 있다.

[실시예 4∼9]

(전해수 제조 장치)

실시예 4∼9에서는, 희염산이 봉입된 1개의 전해조(3)를 사용하여, 3리터의 전해수(미산성 전해수)를 몇회 제조할 수 있는지를 조사하였다. 실시예 4∼9의 전해조(3), 전류값[A], 단위 시간[초], 염산 농도[%]의 조건을 표 4에 나타내었다.

[표 4]

(전기 분해 방법)

3리터의 탱크(4)에 수도수를 저장시키고, 전해수 제조 장치의 본체에 탱크(4)를 설치하고, 수중 펌프로 탱크(4) 내의 교반을 개시하였다. 소정의 전류값으로 소정의 단위 시간 동안 전기 분해하였다. 전기 분해 후, 수중 펌프를 사용하여 탱크(4) 내를 10초간 교반하여 종료하였다. 그 후, 탱크(4)의 전해수(차아염소산수)를 패트병 등의 다른 용기로 옮기고 비웠다. 상기한 수순을 반복하고, 정전류를 유지할 수 없게 된 시점에서 전해조(3)의 사용을 종료하였다.

[표 5]

(결과)

표 5에 나타낸 바와 같이, 각각의 실시예에 있어서, 사전에 희염산이 충전된 1개의 전해조(3)를 사용하는 것만으로, 복수 회의 전기 분해가 가능하고, 또한 일정 범위의 유효 염소 농도의 전해수를 생성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 전류값과 단위 시간의 조정에 의하여, 제조되는 전해수의 염소 농도를 조정할 수 있는 것을 알았다. 구체적으로 예를 들면, pH 4.0∼7.5(바람직하게는 pH 4.0∼7.5), 염소 농도 1∼60 ppm(바람직하게는 10∼30 ppm, 특히 바람직하게는 10∼20 ppm)의 차아염소산수가 탱크(4)에 생성할 수 있는 것을 알 수 있었다.

[산업상 이용가능성]

본 발명은, 원료수를 전기 분해함으로써 전해수를 제조하는 전해수 제조 장치, 전해수의 제조 방법 및 전해조에 적용할 수 있다.

1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F: 전해수 제조 장치
2, 130, 144: 도출구
3: 전해조
4: 탱크(혼합부, 용기)
4J: 설치부
5: 배관(혼합부)
6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6h: 장착부
7: 제어부
9: 천장벽(가이드부)
10: 바닥벽(가이드부)
11: 측벽(가이드부)
13, 124: 삽통부(가이드부)
15, 123: 단자 접속부
16A, 16B, 70, 82, 125, 139, 149: 걸림부
19, 131, 145, 106: 연결부
20: 관통공(구멍부)
30, 30i: 하우징
31: 전극판
33: 스페이서
45: 전극봉(단자)
120: 고정 괘지부
121: 가동 괘지부
131R: 관통공(구멍부)
137: 판 스프링
148: 관통공(구멍부)
182: 포트(혼합부)
207R: 유로(혼합부)
C: 전해실
G: 가이드부
M: 저장 스페이스(공간)

Claims (25)

1. 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생시키고 상기 전해 생성물을 도출구(導出口)로부터 배출시키는 전해조(電解槽);
   상기 전해조에서 얻어진 상기 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수로 만드는 혼합부; 및
   상기 전해조와 상기 혼합부의 사이에 설치되고, 상기 도출구와 연결시키는 구멍부가 형성된 연결부를 가지고, 또한 상기 전해조를 착탈(着脫) 가능하게 장착시키는 장착부
   를 포함하고,
   상기 전해조 및 상기 장착부는, 상기 전해조 또는 상기 연결부를 서로 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되거나 또는 연통 해제되도록 구성되며,
   상기 도출구에는, 상기 전해조로부터의 액 누출을 방지하기 위해 액체의 통과를 방지하고 기체만을 투과시키는 기체 투과성 겸 소수성(疏水性) 필터가 설치되고,
   상기 전해조는, 상기 도출구 이외가 봉지됨으로써 상기 전해조 내에 소정량의 원료수가 사전에 충전되고 봉지(封止)된 상태에서 또한 원료수가 그 내부에 추가 불가능하게 된 상태에서 상기 장착부에 장착되도록 구성되어 있는, 전해수 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 장착부에는, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되는 연결 위치를 향해 상기 전해조를 유도하는 가이드부가 구비되고,
   상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되었을 때 상기 전해조를 상기 장착부에 고정시키는 걸림부가, 상기 전해조 및 상기 장착부 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어 있는, 전해수 제조 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 전해조는, 그 하우징의 내부에 복수의 전극판을 구비하고, 상기 복수의 전극판의 한쪽 판면을 일방향을 향해 간격을 두고 배열되고, 상기 복수의 전극판에 있어서 양단(兩端)에 위치하는 한 쌍의 전극판에 상기 하우징의 외측을 향해 돌출하는 단자가 각각 설치된 복극식 전해조이며,
   상기 가이드부는, 상기 단자를 삽통(揷通)시키고, 또한 상기 단자와 접촉하여 상기 전해조에 통전(通電)하는 단자 접속부를 구비한 삽통부인, 전해수 제조 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 장착부는, 상기 전해조를 회동(回動) 가능하게 괘지(掛止)시키는 고정 괘지부를 가지고,
   상기 전해조는, 상기 고정 괘지부에 괘지하고, 이 고정 괘지부를 지점(支点)으로 하여 상기 전해조를 회동시켜 상기 장착부에 장착시키는 가동 괘지부를 가지고 있는, 전해수 제조 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 장착부는, 상기 연결부가 고정된 판 스프링을 구비하고,
   상기 연결부는, 상기 판 스프링을 상기 장착부에 장착된 상기 전해조에 접근 또는 이격시킴으로써, 상기 연결부의 구멍부와 상기 도출구를 연통시키거나 또는 연통 해제시키도록 구성되어 있는, 전해수 제조 장치.
6. 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생시키고 상기 전해 생성물을 도출구로부터 배출시키는 전해조;
   상기 전해조의 동작을 제어하는 제어부; 및
   상기 전해조에서 얻어진 상기 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수로 만드는 혼합부
   를 포함하고,
   상기 도출구에는, 상기 전해조로부터의 액 누출을 방지하기 위해 액체의 통과를 방지하고 기체만을 투과시키는 기체 투과성 겸 소수성 필터가 설치되고,
   상기 전해조는 내부에 소정량의 상기 원료수가 사전에 충전되고, 상기 도출구 이외가 봉지됨으로써, 상기 내부에 원료수가 추가 불가능하게 된 상태에서 상기 혼합부에 연결할 수 있도록 구성되며,
   상기 제어부는, 상기 전해조에 사전에 충전된 상기 소정량의 원료수 중 일부를 전기 분해하기 위해 소정의 단위 시간 동안 일정 전류값의 전류를 상기 전해조에 공급하고, 또한 상기 소정량의 원료수를 복수 회로 나누어 전기 분해하도록 구성되어 있는, 전해수 제조 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 도출구와 연통시키는 구멍부가 형성된 연결부를 가지고, 또한 상기 전해조가 착탈 가능하게 장착되는 장착부를 더 포함하고,
   상기 전해조 및 상기 장착부는, 상기 전해조 또는 상기 연결부를 서로 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되거나 또는 연통 해제되도록 구성되어 있는, 전해수 제조 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 장착부에는, 상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되는 연결 위치를 향해 상기 전해조를 유도하는 가이드부가 구비되고,
   상기 도출구와 상기 구멍부가 연통되었을 때 상기 전해조를 상기 장착부에 고정시키는 걸림부가, 상기 전해조 및 상기 장착부 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어 있는, 전해수 제조 장치.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 일정 전류값 및 상기 단위 시간 중 적어도 어느 한쪽을 설정 가능하고,
   상기 제어부는, 상기 일정 전류값 및 상기 단위 시간 중 적어도 어느 한쪽을 설정함으로써, 상기 소정량의 원료수에 대하여 전기 분해를 행하는 횟수를 설정 가능한, 전해수 제조 장치.
10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전해조에 대한 전기적인 접속이 해제되었을 때 상기 일정 전류값 또는 상기 단위 시간을 변경 가능한, 전해수 제조 장치.
11. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합부는, 상기 희석수를 저장하는 용기가 되고,
    상기 용기를 착탈 가능하게 설치하는 설치부가 설치되어 있는, 전해수 제조 장치.
12. 통전에 의해 내부의 원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생하는 전해조로서,
    상기 전해 생성물이 배출되는 도출구를 가지는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 설치된 복수의 전극판;
    상기 복수의 전극판의 한쪽 판면을 일방향을 향해 상기 복수의 전극판을 간격을 두고 배열시키는 스페이서; 및
    인접하는 전극판의 사이에 형성되고 상기 원료수의 전기 분해가 행해지는 전해실
    을 포함하고,
    상기 도출구에는, 상기 전해조로부터의 액 누출을 방지하기 위해 액체의 통과를 방지하고 기체만을 투과시키는 기체 투과성 겸 소수성 필터가 설치되고,
    상기 하우징은, 소정량의 원료수가 충전된 상태에서 상기 도출구 이외를 봉지함으로써 액밀하게 봉지 가능하며,
    상기 하우징은, 통전 가능 시에 있어서, 그 내부에 상기 원료수를 추가 불가능하게 한 상태에서 상기 전해 생성물을 상기 도출구로부터 배출하도록 구성되어 있는, 전해조.
13. 제12항에 있어서,
    상기 전해실의 외측에 상기 원료수를 저장하는 공간이 형성되어 있는, 전해조.
14. 제13항에 있어서,
    상기 공간은, 상기 전해실의 측방 및 상방 중 적어도 어느 한쪽에 설치되어 있는, 전해조.
15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 전극판과 상기 복수의 스페이서가 교호적(交互的)으로 배치되어 있는, 전해조.
16. 전해수의 제조 방법으로서,
    원료수를 전기 분해하여 전해 생성물을 발생시키고 상기 전해 생성물을 배출시키는 도출구를 가지고, 상기 도출구에는 전해조로부터의 액 누출을 방지하기 위해 액체의 통과를 방지하고 기체만을 투과시키는 기체 투과성 겸 소수성 필터가 설치되는 동시에 상기 도출구 이외가 봉지됨에 따라 소정량의 원료수가 추가 불가능하도록 충전된 전해조에, 사전에 설정된 단위 시간 동안 일정 전류값의 전류를 상기 전해조에 공급하여 상기 소정량의 원료수 중 일부의 전기 분해를 행하는 전기 분해 공정과, 상기 전기 분해 공정에서 발생한 전해 생성물을 희석수와 혼합하여 전해수를 제조하는 혼합 공정을, 원료수를 상기 전해조에 추가하지 않고 복수 회 행함으로써 상기 전해수를 반복적으로 제조하는 제조 공정; 및
    상기 전기 분해 공정이 복수 회 행해진 후의 전해조를, 소정량의 원료수가 충전된 다른 전해조와 교환하는 교환 공정
    을 포함하는
    전해수의 제조 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제조 공정 후에, 상기 전해조의 교환 시기를 통지하는 통지 공정을 추가로 포함하는 전해수의 제조 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 통지 공정에서는, 상기 전해조에 흐르는 전류의 전압값 또는 전류값에 기초하여, 상기 전해조의 교환 시기를 통지하는, 전해수의 제조 방법.
19. 제17항에 있어서,
    상기 통지 공정에서는, 행해진 상기 전기 분해 공정의 횟수, 또는 상기 단위 시간의 누계 시간에 기초하여, 상기 전해조의 교환 시기를 통지하는, 전해수의 제조 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 전기 분해 공정에서의 상기 일정 전류값 및 상기 단위 시간 중 적어도 한쪽을 설정하고, 또한 설정된 상기 일정 전류값과 상기 단위 시간에 따라, 상기 전해조의 교환 시기까지의, 전기 분해 공정의 횟수 또는 단위 시간의 누계 시간을 설정하는, 전해수의 제조 방법.
21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    소정량 및 소정 농도의 원료수를, 상기 전해조에 충전하고 봉지하는 봉지 공정을 더 포함하고,
    상기 전해조에 충전되어 있는 원료수의 양 및 농도 중 적어도 한쪽에 따라, 상기 전해조의 교환 시기까지의, 전기 분해 공정의 횟수 또는 단위 시간의 누계 시간을 설정하는, 전해수의 제조 방법.
22. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전해조의 내부에 설치된 복수의 전극판의 장수에 따라, 상기 전기 분해 공정에서의 단위 시간을 변경하는, 전해수의 제조 방법.
23. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전해조를 교환한 후의 1회째의 전기 분해 공정에서의 단위 시간은, 2회째 이후의 전기 분해 공정에서의 단위 시간보다 길게 되도록 설정되는, 전해수의 제조 방법.
24. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전해조에 소정량의 원료수를 충전하고 봉지하는 봉지 공정을 더 포함하고,
    상기 교환 공정에서는, 상기 봉지 공정에서 봉지된 전해조를, 전해수 제조 장치에 장착되어 있는 전해조와 교환하는, 전해수의 제조 방법.
25. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료수가, 농도 0.75∼21 질량%의 희염산인, 전해수의 제조 방법.

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