KR101798989B1 - 차아염소산수 생성 장치 - Google Patents

차아염소산수 생성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101798989B1
KR101798989B1 KR1020150165397A KR20150165397A KR101798989B1 KR 101798989 B1 KR101798989 B1 KR 101798989B1 KR 1020150165397 A KR1020150165397 A KR 1020150165397A KR 20150165397 A KR20150165397 A KR 20150165397A KR 101798989 B1 KR101798989 B1 KR 101798989B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
unit
switch
time
aqueous solution
Prior art date
Application number
KR1020150165397A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170060788A (ko
Inventor
김현호
민충기
Original Assignee
주식회사 네오닥터
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 네오닥터 filed Critical 주식회사 네오닥터
Priority to KR1020150165397A priority Critical patent/KR101798989B1/ko
Publication of KR20170060788A publication Critical patent/KR20170060788A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101798989B1 publication Critical patent/KR101798989B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4606—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods for producing oligodynamic substances to disinfect the water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • C25B1/265—Chlorates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612—Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125—Electrical variables
    • C02F2201/4613—Inversing polarity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612—Controlling or monitoring
    • C02F2201/4615—Time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616—Power supply
    • C02F2201/46165—Special power supply, e.g. solar energy or batteries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
    • C02F2209/008—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising telecommunication features, e.g. modems or antennas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 염소 이온이 포함된 수용액을 전기 분해하는 전극부; 및 상기 수용액이 전기 분해되는 도중에 상기 전극부의 전기 극성을 변경하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

차아염소산수 생성 장치{APPARATUS FOR GENERATING HClO}
본 발명은 전기 분해를 이용해 차아염소산수를 생성하는 장치에 관한 것이다.
위생 분야에서 살균력이 우수한 많은 화학 약품들이 등장하고 있으나, 살균력과 세척력이 높을수록 독성이 강한 문제가 있다.
따라서, 각종 살균 세척 공정에 화학 약품 대신 인체에 무해한 수단이 요구된다.
한국공개특허공보 제2003-0044790호에는 염소 가스를 발생하지 않는 차아염소산 살균수 제조 장치가 개시되고 있다.
한국공개특허공보 제2003-0044790호
본 발명은 장기간 사용이 가능한 차아염소산수 생성 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 염소 이온이 포함된 수용액을 전기 분해하는 전극부; 및 상기 수용액이 전기 분해되는 도중에 상기 전극부의 전기 극성을 변경하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 염소 이온이 포함된 수용액을 전기 분해하는 전극부의 전기 극성이 변경될 수 있다.
전기 분해 과정에서 생성된 부산물은 전기 극성의 변경을 통해 특정 전극에 머물기 어렵다. 따라서, 전기 분해로 인해 특정 전극에 증착되는 부산물의 양을 줄일 수 있으므로, 각 전극을 장기간 사용할 수 있다.
설사, 각 전극에 부산물이 증착되더라도 세척 가능한 정도에 불과하므로, 각 전극은 세척을 통해 이론적으로 반영구적으로 사용이 가능하다.
한편, 전기 극성의 변화시 급격하게 변화하는 전압 변화로 인해 전극의 수명 단축에 기여하는 노이즈가 발생될 수 있다. 본 발명에 따르면, 전기 극성이 변경되는 중간에 전극부가 잠시 오프(off)되거나, 전극부의 입력단에 커패시터가 배치될 수 있다. 전극부가 잠시 오프되는 동작, 커패시터의 충방전/평활 기능에 의해 노이즈의 발생이 억제될 수 있으므로, 전극을 장기간 사용할 수 있다.
또한, 노이즈가 배제되므로 재현성이 높은 전기 분해가 가능하다.
도 1은 본 발명의 차아염소산수 생성 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 차아염소산수 생성 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 4는 제어부에서 생성된 제어 신호를 나타낸 개략도이다.
도 5는 전극부에 인가된 전압을 나태낸 그래프이다.
도 6은 노이즈 제거를 위해 제어부에서 생성된 제어 신호를 나타낸 개략도이다.
도 7은 최종적으로 전극부에 인가된 전압을 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 차아염소산수 생성 장치를 나타낸 개략도이다.
전해수는 수도수에 식염 또는 염산 등의 전해조제를 가하고 전기 분해하여 생성된 수용액이다. 전해수는 크게 전해 음용수와 전해 살균수로 나눌 수 있다.
전해 음용수는 음용 목적 위주의 가정용 약알카리 전해수이다. 가정용 약알카리 전해수는 활성탄 등으로 염소를 제거한 물에 글리세린산 칼슘을 첨가하고 약한 전류로 전기 분해하여 생성되며 음용, 피부 세정을 위한 물이다.
전해 살균수는 본 발명의 차아염소산수에 해당되는 것으로 물에 식염 또는 염산의 전해질을 첨가하여 전기 분해했을 때 전극의 양극(+) 쪽에서 생성된다.
전해 살균수는 살균을 목적으로 하며 강산성 전해수, 미산성 전해수와 전해차아염소산나트륨수가 있다.
강산성 전해수는 원수에 염화나트륨을 미량 첨가한 식염수(NaCl 농도 0.2% 이하)를 격막식 전해조 내에서 전기 분해하여, 양극 측에서 얻어진 차아염소산을 유효 성분으로 하는 산성 수용액이다. 강산성 전해수의 유효 성분은 차아염소산(HClO), 염산(HCl), 염소(Cl2)이고, pH는 2.2 ~ 2.7이다. 유효 염소 농도는 20 ~ 60mg/kg이고 무색이며 염소 냄새가 나고 미전해식염을 포함하고 있다.
미산성 전해수는 무격막식 전해조에서 희석 염산을 전기 분해하여 수소 가스 이외의 전해물 전량을 원수에 혼합 용해하는 것에 의하여 얻어진 차아염소산을 주 유효 성분으로 하는 미산성의 수용액이다. 미산성 전해수의 유효 성분은 차아염소산이고 pH는 5.0 ~ 6.5이다. 유효 염소 농도는 10 ~ 30mg/kg이고 무색이며, 대개 무취이나 약간의 염소 냄새가 나기도 한다.
미산성 전해수의 생성 원리를 살펴보면, 무격막 전해조에서 공급되는 희석 염산으로부터 전해에 의하여 양극에서 염소가 발생하고, 음극에서 수소가 생성된다. 생성된 염소는 물에 용해되어, 전해조로부터 고농도의 차아염소산용액이 연속적으로 생성된다. 이를 원수에 희석하면 유효 염소 농도 10 ~ 30ppm의 미산성 전해수가 된다. 전해에 의하여 강산의 염산이 감소하여, 미산성의 차아염소산이 생성된다. 원수 중의 경도 성분에 기인한 완충 작용에 의하여 pH 5.0 ~ 6.5의 미산성이 된다.
차아염소산나트륨수는 유효 성분으로 차아염소산나트륨을 함유한 물을 말하며, 식염수를 전기 분해하여 얻어지는 물도 포함한다. 엷은 녹황색 액체로 염소 냄가를 가지고 있다. 전해차아염소산나트륨수의 생성 원리를 살펴보면, 무격막 전해조에 3%의 식염수를 전기 분해하여 양극에서는 염소가, 음극에서는 수소와 가성 소다가 생성된다. 생성된 염소는 물에 용해되어 가성 소다와 반응하여 약 1% 이하의 차아염소산나트륨수를 생성한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 차아염소산수는 전기 분해에 의해 성성될 수 있다. 전기 분해를 위해 본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 전극부(110)를 포함할 수 있다.
전극부(110)는 염소 이온이 포함된 수용액을 전기 분해할 수 있다. 전극부(110)는 수용액에 침지되는 제1 전극(111)과 제2 전극(112)을 포함할 수 있다.
제1 전극(111)과 제2 전극(112) 중 하나는 양극(+)이 되고, 나머지 하나는 음극(-)이 될 수 있다.
전극부(110)는 전기 분해 과정에서 각종 부산물로 인해 오염되거나 부식될 수 있다. 전극부(110)가 일정 수치 이상으로 오염되거나 부식되면, 전기 분해의 기능이 저하되거나, 전극부(110)로부터 떨어져나온 파티클이 차아염소산수를 오염시킬 수 있다. 따라서, 전극부(110)는 소정 기간 경과 후 교체되는 것이 좋다.
일 예로, 염소 이온의 공급을 위해 수용액에 염화나트륨(NaCl)이 투입될 수 있다. 이에 따르면, 전기 분해 대상은 염화나트륨 0.9% 수용액 등이 될 수 있다.
전극부(110)에 의해 전기 분해된 염화나트륨은 Na+ 이온과 Cl- 이온으로 분리될 수 있다.
Cl- 이온은 양극을 갖는 전극 측에서 생성되고, 차아염소산수의 주요 성분이 될 수 있다. Na+ 이온은 음극을 갖는 전극 측에서 생성되며, 음극 전극에 증착될 수 있다. 표면에 증착된 Na+ 이온은 결과적으로 음극 전극의 표면을 코팅하게 되며, 음극 전극의 정상적인 동작을 방해할 수 있다. 따라서, 음극 전극을 포함한 전극부(110)는 일정 기간 사용된 후 교체될 필요가 있다. 다시 말해, 전기 분해 과정에서 생성된 부산물로 인해 전극부(110)의 수명이 단축될 수 있다.
전극부(110)의 수명을 연장시키기 위해 본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 제어부(130)를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 전극부(110)에 인가되는 전기 신호를 이용해 전극부(110)의 수명을 연장시킬 수 있다.
일 예로, 제어부(130)는 전극부(110)에 의해 수용액이 전기 분해되는 도중에 전극부(110)의 전기 극성을 변경할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 차아염소산수 생성 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
전기 분해되는 제1 시점에서 도 2와 같이 제1 전극(111)이 양극(+)이 되고, 제2 전극(112)이 음극(-)이 될 수 있다.
전기 분해로 인해 생성된 Na+ 이온은 극성의 성질에 따라 음극(-)이 된 제2 전극(112)으로 몰리게 되고, 제2 전극(112)의 표면에 증착되려고 할 것이다.
그런데, 제어부(130)에 의해 제2 시점에서 도 3과 같이 제1 전극(111)은 음극(-)이 되고, 제2 전극(112)이 양극(+)은 될 수 있다. 이때, 제2 전극(112) 측에 몰린 Na+ 이온은 극성의 성질에 따라 새롭게 음극(-)이 된 제1 전극(111)으로 몰리게 된다.
제2 시점 후의 제3 시점에서 제어부(130)는 다시 도 2와 같이 제1 전극(111)을 양극(+)으로 만들고, 제2 전극(112)을 음극(-)으로 만들 수 있다. 따라서, 제2 시점에서 제1 전극(111)에 몰린 Na+ 이온은 다시 제2 전극(112)으로 이동하게 된다.
이상의 과정을 살펴보면, Na+ 이온은 제1 전극(111) 또는 제2 전극(112)에 머무르지 못하고, 제1 전극(111)과 제2 전극(112)을 오가게 된다. 따라서, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)에는 Na+ 이온과 같은 부산물이 증착되지 못한다. 마찬가지로, 전기 분해로 생성된 부산물이 제1 전극(111)과 제2 전극(112)을 부식시킬 수 있는 경우에도, 해당 부산물이 각 전극을 부식시킬 정도로 각 전극에 머무르지 못한다. 따라서, 본 발명의 제어부(130)에 의하면 전극부(110)의 수명을 연장시킬 수 있다.
제어부(130)는 다양하게 형성될 수 있다.
일 예로, 제어부(130)는 전극부(110)에 전기를 공급하는 전원부(150)와 전극부(110)의 사이에 배치되는 제1 스위치(131) 및 제2 스위치(132)를 포함할 수 있다.
제1 스위치(131)는 전원부(150)와 제1 전극(111)의 사이에 배치될 수 있다. 제어부(130)는 제1 스위치(131)를 통해 제1 전극(111)을 전원부(150)의 양극(+)에 연결시키거나 음극(-)에 연결시킬 수 있다.
제2 스위치(132)는 전원부(150)와 제2 전극(112)의 사이에 배치될 수 있다. 제어부(130)는 제2 스위치(132)를 통해 제2 전극(112)을 전원부(150)의 음극(-)에 연결시키거나 양극(+)에 연결시킬 수 있다.
제어부(130)는 제1 전극(111)이 양극이면, 제2 전극(112)이 음극이 되도록 제1 스위치(131)와 제2 스위치(132)를 제어할 수 있다. 제어부(130)는 제1 전극(111)이 음극이면, 제2 전극(112)이 양극이 되도록 제1 스위치(131)와 제2 스위치(132)를 제어할 수 있다.
전극부(110)를 오프(off)시킬 때, 제어부(130)는 제1 스위치(131)와 제2 스위치(132)를 모두 끊을 수 있다. 구체적으로, 제1 스위치(131)와 제2 스위치(132)에는 전원부(150)의 양극에 연결되는 단자와 전원부(150)의 음극에 연결되는 단자가 마련될 수 있다. 이때, 제어부(130)는 각 전극이 위 2개의 단자 모두에 오픈(open)된 상태가 되도록 각 스위치를 제어할 수 있다.
제어부(130)는 제1 스위치(131)와 제2 스위치(132)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 4는 제어부(130)에서 생성된 제어 신호를 나타낸 개략도이다.
전원부(150)로부터 전극부(110)로 제공되는 전기는 제어부(130)에 의해 제어되므로 제어 신호를 추종하는 파형을 가질 수 있다.
전극부(110)는 제1 시간 t1동안 수용액을 전기 분해할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 제1 시간 t1보다 작은 제2 시간 t2마다 제1 전극(111)과 제2 전극(112)의 전기 극성을 변경할 수 있다.
전극부(110)의 전기 극성을 변경하기 위해 제어부(130)는 도 4와 같은 구형파 형태의 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 예로, 제어 신호가 0보다 큰 경우 전극부(110)는 제1 전극(111)이 양극이되고 제2 전극(112)이 음극이 되는 제1 극성을 가질 수 있다. 구체적으로 제어 신호가 0보다 크면, 제1 스위치(131)는 전원부(150)의 양극에 연결되고, 제2 스위치(132)는 전원부(150)의 음극에 연결될 수 있다.
이와 반대로 제어 신호가 0보다 작으면, 전극부(110)는 제1 전극(111)이 음극이 되고 제2 전극(112)이 양극이 될 수 있다. 구체적으로 제어 신호가 0보다 작으면, 제1 스위치(131)는 전원부(150)의 음극에 연결되고, 제2 스위치(132)는 전원부(150)의 양극에 연결될 수 있다.
그런데, 제어 신호가 도 4와 같이 연속된 구형파인 경우 전극부(110)의 전압 변화는 도 5와 같이 나타날 수 있다.
도 5는 전극부(110)에 인가된 전압을 나태낸 그래프이다.
살펴보면, 극성이 뒤바뀌는 순간에 순간적으로 불규칙적이고 높은 전압이 전극부(110)에 인가된다. 일예로 제1 전극(111)이 제1 구간에서 5V였다가 제2 구간에서 0V가 되면 순간적인 5V의 전압 변화로 인해 전압이 출렁거릴 수 있다. 이때의 불규칙적이고 높은 전압을 과전위 또는 노이즈 ⓝ이라 칭할 때, 노이즈 ⓝ으로 인해 제1 전극(111) 또는 제2 전극(112)이 훼손되고 수명이 단축될 수 있다. 또한, 초기 설계치를 벗어난 노이즈 ⓝ으로 인해 정상적인 전기 분해가 방해받을 수 있다.
초기 구동시 발생되는 노이즈 ⓝ은 어쩔 수 없으나, 본 발명에 따르면 전기 분해 도중에 극성 변화가 여러번 발생되므로, 전기 분해 도중에도 수많은 노이즈 ⓝ이 발생될 수 있다.
전극부(110)의 수명 단축을 방지하고, 초기 설계된 전기 분해가 이루어지도록 노이즈 ⓝ은 제거되는 것이 좋다.
도 6은 노이즈 제거를 위해 제어부(130)에서 생성된 제어 신호를 나타낸 개략도이다.
노이즈 ⓝ을 제거하기 위해 제어부(130)는 전극부(110)의 전기 극성이 변경될 때마다 전극부(110)를 잠시 오프(off)시킬 수 있다. 구체적으로, 전극부(110)의 오프를 위해 제1 스위치(131) 또는 제2 스위치(132)는 전원부(150)의 양극 단자 및 음극 단자로부터 이격될 수 있다. 각 스위치의 이격으로 인해 제1 전극(111)과 전원부(150) 사이의 전기적 연결, 제2 전극(112)과 전원부(150) 사이의 전기적 연결이 해제될 수 있다.
전극부(110)에서 특정 전기 극성이 제3 시간 t3동안 유지될 때, 전극부(110)가 오프되는 제4 시간 t4는 제3 시간 t3보다 짧을 수 있다. 왜냐하면, t4 구간은 노이즈 제거를 위한 것으로, 지나치게 길면 전기 분해의 전체 시간이 길어질 수 있기 때문이다. t3와 t4를 합한 값은 극성이 변경되는 주기 t2와 동일할 수 있다. 전극부(110)에 t2, t3, t4별로 다른 전기를 인가하기 위해 제어 신호 역시 t2, t3, t4를 갖는 파형일 수 있다. 일 예로, 제어 신호의 주파수가 1hz이면 t2는 0.5초일 수 있다. t2가 0.5초일 때, t3는 0.45초, t4는 0.05초일 수 있다.
특정 전기 극성이 제3 시간 t3동안 유지된 후 제4 시간 t4동안 전극부(110)가 오프될 수 있다. 그리고, 제4 시간 t4가 경과되면 전극부(110)에는 다른 전기 극성이 인가될 수 있다. 여기서, 특정 전기 극성은 제1 전극(111)이 양극이고 제2 전극(112)이 음극인 상태일 수 있다. 이때, 다른 전기 극성은 제1 전극(111)이 음극이고, 제2 전극(112)이 양극인 상태일 수 있다. 물론, 특정 전기 극성과 다른 전기 극성이 서로 바뀌어도 무방하다.
t4가 배제된 상태에서 제2 전극(112)을 기준으로 전극부(110)의 극성 변경은 일시점에서 제1 전극(111)이 +5V였다가 -5V로 변경되는 것일 수 있다. 이에 따르면, 일시점에서 이루어진 제1 전극(111)의 전압 변화는 총 10V가 된다. 따라서, 제1 전극(111)에서 발생되는 노이즈 ⓝ은 10V의 전위차로 인해 유발된 것일 수 있다.
그런데, 전극부(110)가 오프되는 제4 시간 t4가 극성 변경 사이에 추가되면, 제2 전극(112)을 기준으로 제1 전극(111)이 +5V에서 0V로, 0V에서 -5V로 2번 변경되는 셈이 되고, 각 시점에서 변경되는 제1 전극(111)의 전압 변화는 각각 5V가 된다. 따라서, 제1 전극(111)에서 발생되는 노이즈 ⓝ은 5V의 전위차로 인해 유발된 것으로, 10V 전위차로 인해 유발된 노이즈 ⓝ과 비교하여 작다. 따라서, 본 발명의 제어부(130)에서 제4 시간 t4가 부여된 제어 신호가 생성되면, 각 전극에서 발생되는 노이즈 ⓝ을 줄일 수 있고, 각 전극의 수명 단축이 억제될 수 있다.
또한, 제4 시간 t4가 없이, 제1 전극(111) 또는 제2 전극(112)가 +5V에서 -5로 총 10V만큼 급격하게 변화되면, 각 전극에 과부하가 걸릴 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 제4 시간 t4로 인해 각 전극에는 극성 변경 과정에서 10V의 절반에 해당하는 5V로 인한 부하만 인가되므로, 과부하로 인한 수명 단축과 같은 각종 문제가 방지될 수 있다.
노이즈 ⓝ을 더욱 확실하게 제거하기 위해 전원부(150)와 전극부(110)의 사이에 커패시터(140)가 직렬 또는 병렬로 설치될 수 있다.
도 7은 최종적으로 전극부(110)에 인가된 전압을 나타낸 개략도이다. 도 7은 제1 전극(111)에 인가된 전압의 변화를 나타낸 그래프일 수 있다.
제어 신호에 따라 전원부(150)의 전기는 t3동안 제1 전극(111)에 인가될 수 있다. 전원부(150)로부터 제공된 전기는 커패시터(140)에 의해 충방전되거나 평활화되므로, 구형파가 아니라 라이징 에지(rising edge)와 폴링 에지(falling edge)의 경사가 완만해진 사다리꼴 형상이 될 수 있다. 양 에지의 경사가 완만해지면 불안정한 노이즈 ⓝ이 추가로 감소될 수 있다.
전원부(150)는 전기 분해를 위해 3.3V ~ 9V, 300mA ~ 650mA의 전기를 전극부(110)에 제공할 수 있다. 전극부(110)에 인가된 전기는 제어부(130)와 커패시터(140)에 의해 노이즈 ⓝ이 줄어든 상태가 되므로, 전극부(110)의 수명 단축이 방지될 수 있다.
본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 전극부(110)의 동작 시각을 입력받는 입력부(190)를 포함할 수 있다. 입력부(190)는 전극부(110)의 작동 시각을 예약하는 것일 수 있다. 이때, 제어부(130)는 현재 시각이 입력부(190)에서 입력된 동작 시각을 만족하면 전극부(110)를 구동시킬 수 있다.
또한, 입력부(190)는 전극부(110)에 인가되는 전기의 전압 또는 전류를 선택할 수 있다.
입력부(190)를 조작하기 위해 사용자는 차아염소산수 생성 장치의 근처에 머물러야 한다. 원거리에서 제어부(130) 또는 구동부를 조작하기 위해 본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 통신부(170)를 포함할 수 있다.
통신부(170)는 사용자가 소지한 휴대 단말기(10)와 무선 통신할 수 있다. 통신부(170)는 휴대 단말기(10)의 입력 신호를 제어부(130)로 전달하며, 제어부(130)는 휴대 단말기(10)의 입력 신호에 따라 전극부(110)를 제어할 수 있다.
휴대 단말기(10)에 따르면 원거리에서 차아염소산수 생성 장치를 조작할 수 있으나, 해당 장치의 모니터링이 어렵다. 전기 분해의 특성상 각종 돌발 상황으로 인한 사고가 발생할 수 있으므로, 차아염소산수 생성 장치의 모니터링은 항상 이루어지는 것이 좋다.
본 발명의 차아염소산수 생성 장치는 수용액이 수용되는 투명 재질의 수용부(180) 및 수용부(180)의 외부에서 수용부(180)를 촬영하는 촬영부(160)를 포함할 수 있다.
수용부(180)가 투명 재질로 형성되므로, 촬영부(160)는 수용부(180) 및 수용부(180)에 수용된 수용액을 촬영할 수 있다.
통신부(170)는 촬영부(160)에서 촬영된 영상 데이터를 휴대 단말기(10)로 전송할 수 있다. 이에 따르면, 원거리의 사용자는 휴대 단말기(10)에 표시되는 수용부(180)를 시각적으로 확인할 수 있고, 수용부(180)의 이상 여부, 수용액의 이상 여부를 모니터링할 수 있다.
본 발명의 차아염소산수 생성 장치에는 전극부(110) 및 제어부(130)가 수용된 케이스가 마련될 수 있다. 이때, 용이하게 수용액을 담거나 배출하기 위해 수용부(180)는 케이스에 착탈될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10...휴대 단말기 110...전극부
111...제1 전극 112...제2 전극
130...제어부 131...제1 스위치
132...제2 스위치 140...커패시터
150...전원부 160...촬영부
170...통신부 180...수용부
190...입력부

Claims (7)

  1. 염소 이온이 포함된 수용액을 전기 분해하는 제1 전극과 제2 전극이 마련된 전극부;
    상기 전극부에 전기를 공급하는 전원부;
    상기 수용액이 전기 분해되는 도중에 상기 전극부의 전기 극성을 변경하는 제어 신호를 생성하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전극부의 전기 극성이 변경될 때마다 상기 전극부를 오프(off)시키며,
    특정 전기 극성이 제3 시간 동안 유지될 때, 상기 전극부가 오프되는 제4 시간은 상기 제3 시간보다 짧고,
    상기 제4 시간이 경과되면 상기 전극부에는 다른 전기 극성이 인가되며,
    상기 제어부는 상기 전원부와 상기 전극부 사이에 배치되는 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제1 스위치는 상기 전원부와 상기 제1 전극의 사이에 배치되며,
    상기 제어부는 상기 제1 스위치를 통해 상기 제1 전극을 상기 전원부의 양극(+)에 연결시키거나 음극(-)에 연결시키고,
    상기 제2 스위치는 상기 전원부와 상기 제2 전극의 사이에 배치되며,
    상기 제어부는 상기 제2 스위치를 통해 상기 제2 전극을 상기 전원부의 상기 음극(-)에 연결시키거나 상기 양극(+)에 연결시키며,
    상기 제어부는 상기 제1 전극이 양극이면, 상기 제2 전극이 음극이 되도록 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치(132)를 제어하고, 상기 제어부는 상기 제1 전극이 음극이면, 상기 제2 전극이 양극이 되도록 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 제어하며,
    상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치에는 각각 상기 전원부의 양극에 연결되는 단자와 상기 전원부의 음극에 연결되는 단자가 마련되고,
    상기 제4 시간 동안 상기 전극부가 오프될 때, 상기 제어부는 각 전극이 위 2개의 단자 모두에 오픈(open)된 상태가 되도록 각 스위치를 제어하며,
    상기 전원부와 상기 전극부의 사이에, 상기 제어 신호의 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(falling edge)의 경사가 완만해지게 하는 커패시터가 설치된 차아염소산수 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극부는 상기 수용액에 침지되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
    상기 전극부는 제1 시간 동안 상기 수용액을 전기 분해하며,
    상기 제어부는 상기 제1 시간보다 작은 제2 시간마다 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 전기 극성을 변경하는 차아염소산수 생성 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    휴대 단말기와 무선 통신하는 통신부;를 포함하고,
    상기 통신부는 상기 휴대 단말기의 입력 신호를 상기 제어부로 전달하며,
    상기 제어부는 상기 입력 신호에 따라 상기 전극부를 제어하는 차아염소산수 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수용액이 수용되는 투명 재질의 수용부;
    상기 수용부를 촬영하고, 투명 재질의 상기 수용부를 통해 상기 수용부에 수용된 상기 수용액을 촬영하는 촬영부;
    휴대 단말기와 무선 통신하는 통신부;를 포함하고,
    상기 통신부는 상기 촬영부에서 촬영된 영상 데이터를 상기 휴대 단말기로 전송하는 차아염소산수 생성 장치.
  7. 삭제
KR1020150165397A 2015-11-25 2015-11-25 차아염소산수 생성 장치 KR101798989B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150165397A KR101798989B1 (ko) 2015-11-25 2015-11-25 차아염소산수 생성 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150165397A KR101798989B1 (ko) 2015-11-25 2015-11-25 차아염소산수 생성 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170060788A KR20170060788A (ko) 2017-06-02
KR101798989B1 true KR101798989B1 (ko) 2017-11-20

Family

ID=59222667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150165397A KR101798989B1 (ko) 2015-11-25 2015-11-25 차아염소산수 생성 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101798989B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230083090A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Carbon dioxide electrolytic device, method of electrolyzing carbon dioxide, and valuable material manufacturing system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3758945B2 (ja) * 2000-06-13 2006-03-22 ホシザキ電機株式会社 電解水生成装置
KR100978939B1 (ko) * 2010-06-01 2010-08-30 효림산업주식회사 복합오염 지하수 정화처리 원격 모니터링 및 자동제어장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3758945B2 (ja) * 2000-06-13 2006-03-22 ホシザキ電機株式会社 電解水生成装置
KR100978939B1 (ko) * 2010-06-01 2010-08-30 효림산업주식회사 복합오염 지하수 정화처리 원격 모니터링 및 자동제어장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230083090A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Carbon dioxide electrolytic device, method of electrolyzing carbon dioxide, and valuable material manufacturing system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170060788A (ko) 2017-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3785219B2 (ja) 酸性水及びアルカリ性水の製造方法
US8486252B2 (en) Copper chloride/copper bromide disinfector for swimming pools and control method thereof
JP2012081448A (ja) 殺菌水製造装置および殺菌水の製造方法
JP2013534567A (ja) 次亜塩素酸塩の電気化学的生成用システム
JP2004267956A (ja) 混合電解水の製造方法
KR100634760B1 (ko) 과전위전극 전해셀을 이용한 살균산화수 제조장치
JP2014046227A (ja) 電解水生成装置及び電解水生成方法
JP2006346650A (ja) アルカリ殺菌水製造装置、アルカリ殺菌水製造方法
JPH06343959A (ja) アルカリイオン整水器
KR101798989B1 (ko) 차아염소산수 생성 장치
JP2003062569A (ja) 電解水生成装置
KR100830147B1 (ko) 전해셀과 초음파를 이용한 자외선복합살균기
KR100929118B1 (ko) 전해수 생성장치
JP4181170B2 (ja) 飲用電解水及びその製造方法
JP6831570B2 (ja) 電解水生成装置
WO2010091553A1 (en) Method and apparatus for electrolytically producing alkaline water and use of the alkaline water produced
JP2005313096A (ja) 携帯用電解水生成器
JP2011050807A (ja) 電解水生成装置及びそれを備えた電解水噴霧装置
JP6499990B2 (ja) 電解水生成装置
JPH06296967A (ja) 遊離塩素水製造方法及びその装置
RU2702650C1 (ru) Способ электрохимической обработки воды и устройство для его осуществления
RU2500838C2 (ru) Способ электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов
CN212375401U (zh) 不分腔电解生成有效氯的空间消毒机
KR100801185B1 (ko) 정밀 스위칭 정류기를 이용한 해수, 담수 및 폐수의전해처리방법 및 장치
JP2007160145A (ja) 銀イオン含有水の製造方法および製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right