KR101847924B1 - 고농도 복합 살균수의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고농도 복합 살균수의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 묽은 염산과 전해질을 포함하는 묽은 염산 혼합수용액을 1차적으로 전기분해하여 살균성 기체를 생성하고, 2차적으로 선회류식접촉기를 이용하여 초미세버블을 형성시킴으로써 살균성 기체의 용해성 및 농도를 향상시킨 고농도 복합 살균수의 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고농도 복합 살균수의 제조장치는 묽은염산과 전해질을 포함하는 묽은염산 혼합수용액을 수용하는 혼합수용액 저장탱크(10)와 상기 묽은염산 혼합수용액을 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조(20)와 상기 복합 산화수를 저장하는 제 1저장 탱크(30)와 상기 제 1저장탱크에 구비되어 상기 전해 반응조로부터 이송된 복합 산화수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(40)와 상기 제 1저장 탱크와 상기 선회류식접촉기를 연결하며, 소정의 압력으로 복합 산화수를 순환시키기 위한 가압펌프(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고농도 복합 살균수의 제조장치{Apparatus for manufacturing sterilized water}

본 발명은 고농도 복합 살균수의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 묽은 염산과 전해질을 포함하는 묽은 염산 혼합수용액을 1차적으로 전기분해하여 살균성 기체를 생성하고, 2차적으로 선회류식접촉기를 이용하여 초미세버블을 형성시킴으로써 살균성 기체의 용해성 및 농도를 향상시킨 고농도 복합 살균수의 제조장치에 관한 것이다.

대부분의 식자재는 병원성 미생물 및 농약 등에 노출되어 있으며, 이를 소독 및 세정하기 위하여 다양한 방법이 사용되고 있다.

현재 소개된 소독 방법으로는 오존(O3), 자외선(UV), 염소(Cl2), 차아염소산나트륨(NaOCl) 소독법 등이 알려져있다.

과거부터 병원성 미생물을 살균소독에 대한 대책으로 락스라고 불리어지는 차아염소산나트륨(NaOCl)용액(알칼성 용액)을 많이 사용해 왔으나, HOCl에 비해 40-80배 소독 효과가 낮은 OCl-의 분율이 높아 살균 효과가 제한적인 한계가 있었다.

오존은 자기분해의 과정에서 발생하는 원자상태 산소의 작용에 의해 그 자체로 강력한 산화력을 유지하여 탁월한 살균효과를 지닌 것으로 알려져있으며, 주로 오존 기체를 수중에 용해시켜 오존수로 이용하고 있다. 하지만 오존수의 경우, 오존의 잔류시간이 짧아 제조 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 세정 능력을 향상시키기 위하여 마이크로 버블을 이용할 수 있는데, 마이크로 버블이란 50마이크로미터 이하의 육안으로 확인할 수 없는 초미세기포를 뜻하며, 일반 기포는 수중에서 상승해 표면에서 파열되지만, 마이크로 버블은 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키며 소멸한다. 이러한 마이크로 버블의 특징을 이용하여 축적된 이물질 및 세균 등을 제거하는 세정제로 사용되고 있다.

한국등록특허공보 제10-0843970호에서는 낮은 탱크 압력에서 공기, 오존, 순 산소등의 기체를 수중에 버블화 함으로써, 적은 동력으로 대량의 고농도 기포수를 발생시키는 마이크로 버블 발생장치가 개재되어 있으며, 상기 특허는 원료수에 담수된 마이크로버블장치에 오존을 공급한 것으로 이루어지는 오존 마이크로버블수와, 염산을 전해 처리하고 희석한 pH 5.0~6.5의 미산성 전해수와, 물의 전해에 의하여 생성된 수소이온(H+)과 소금의 전해에 의하여 생성된 차아염소산(HOCl)을 혼합한 강산성 전해수등을 선택적으로 사용한다.

하지만, 상기의 오존 마이크로 버블수는 시간의 경과에 따라 쉽게 분해되어 효과 재현에 어려움이 많고 오존이 석출되어 주변 환경을 오염시킨다. 상기 미산성 전해수는 산화력은 장기간 유지되나 세정능력이 매우 떨어지며, 상기 강산성 전해수는 염분농도(NaCl)가 높아 사용 후 염분제거를 위한 린스과정이 필요하며 염소냄새가 환경을 오염시키는 등 또 다른 문제점이 제기되고 있는 실정이다.

한국등록특허공보 제10-0843970호(마이크로 버블 발생장치)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 살균성 기체(치아염소산, 오존)의 발생 효율을 높이기 위한 복합 살균수의 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 초미세버블을 발생시켜 발생된 살균성 기체의 용존성을 높이기 위한 복합 살균수의 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고농도 복합 살균수의 제조장치는 묽은염산과 전해질을 포함하는 묽은염산 혼합수용액을 수용하는 혼합수용액 저장탱크(10)와; 상기 묽은염산 혼합수용액을 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조(20)와; 상기 복합 산화수를 저장하는 제 1저장 탱크(30)와; 상기 제 1저장탱크에 구비되어 상기 전해 반응조로부터 이송된 복합 산화수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(40)와; 상기 제 1저장 탱크와 상기 선회류식접촉기를 연결하며, 소정의 압력으로 복합 산화수를 순환시키기 위한 가압펌프(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복합 살균수 제조 장치는 상기 제 1저장 탱크로부터 순환된 복합 산화수를 이송받아 초음파를 가하여 나노 버블화한 복합 산화수를 저장하는 제 2저장 탱크(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2저장 탱크(60)는 상기 복합 산화수의 농도를 낮추기 위한 물공급부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 물 공급부(70)는 물의 압력을 낮추기 위한 감압부(71)와; 물의 양을 감지하기 위한 유량센서(72)와; 온오프를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(73)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 선회류식접촉기(40)는 중공의 내부공간을 갖는 원통의 본체부(41);와, 본체부로부터 하측방향으로 직경이 점차 협소해지는 토출부(42);와, 토출부 하단과 동일한 직경으로 하향 돌출되는 배출부(43);로 이루어지되, 본체부의 상측에는 전해 반응조로부터 이송된 복합 산화수를 공급받는 복합 산화수 유입관(44)이 접선방향으로 구비되며, 본체부의 하측에는 제1저장탱크에 저장된 복합 산화수를 가압펌프(50)로부터 가압하여 공급받는 가압수공급관(45)이 복합 산화수 유입관과 대응되는 타측 외주연에 더 구비되어, 복합 산화수가 접선방향으로 구비된 복합 산화수 유입관과 가압수공급관을 통해 유입 시 본체부의 내면을 선회하며 중심부에 공동현상이 발생되는 와류형태로 혼합되고, 상기 공동현상이 발생하는 본체부의 중공부에 본체부의 단부면에서 토출부에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하는 기체흡입구(46)를 연결하여 마이크로버블을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고농도 복합 살균수의 제조장치에 의하면, 묽은 염산과 전해질을 포함하는 묽은 염산 혼합수용액을 1차적으로 전기분해하여 살균성 기체를 생성하고, 2차적으로 선회류식접촉기를 이용하여 초미세버블을 형성시키고, 살균성 기체의 용해성 및 농도를 향상시킨 고농도 복합 살균수를 제조하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고농도 복합 살균수의 장치의 실시예를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 고농도 복합 살균수의 장치의 다른 실시예를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 선회류식접촉기를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 선회류식접촉기의 횡방향 단면도.
도 5는 본 발명에 의해 제조된 복합 살균수의 미생물에 대한 살균 효과를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명에 의해 제조된 복합 살균수의 대기 유해성 측정 결과를 보여주는 사진.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 고농도 복합 살균수의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 묽은 염산과 전해질을 포함하는 묽은 염산 혼합수용액을 1차적으로 전기분해하여 살균성 기체를 생성하고, 2차적으로 선회류식접촉기를 이용하여 초미세버블을 형성시킴으로써 살균성 기체의 용해성 및 농도를 향상시킨 고농도 복합 살균수의 제조장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고농도 복합 살균수의 장치의 실시예를 보여준다.

본 발명에 따른 고농도 복합 살균수는 묽은염산과 전해질을 포함하는 묽은염산 혼합수용액을 수용하는 혼합수용액 저장탱크(10)와 상기 묽은염산 혼합수용액을 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조(20)와 상기 복합 산화수를 저장하는 제 1저장 탱크(30)를 포함한다.

또한, 상기 제 1저장탱크에 구비되어 상기 전해 반응조로부터 이송된 복합 산화수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(40)와 상기 제 1저장 탱크와 상기 선회류식접촉기를 연결하며, 소정의 압력으로 복합 산화수를 순환시키기 위한 가압펌프(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

살균 효과가 뛰어난 묽은염산(HCl + H₂O)을 전기 분해 효율을 높이기 위하여 전해질과 혼합하여 묽은염산 혼합수용액을 제조 및 수용하는 혼합수용액 저장탱크(10)으로부터 본 발명의 공정은 시작된다.

묽은염산 혼합수용액은 살균성, 환경 및 인체 유해성을 고려하여 12%(w/v)미만이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.4 내지 2.2%(w/v)가 바람직하다.

전해질의 용매에 녹였을 때 전기 전도성을 나타내는 물질이라면 그 종류는 한정하지 않으나, 바람직하게는 염화 나트륨(NaCl), 염화 마그네슘(MgCl₂), 염화 칼륨(KCl), 염화 칼슘(CaCl₂) 중 어느 하나 이상일 수 있다.

상기 혼합수용액 저장탱크(10)에 저장된 묽은염산 혼합수용액은 공급펌프에 의해 전해 반응조(20)로 이송되며, 상기 전해 반응조(20)에서는 상기 묽은염산 혼합 수용액에 소정의 전압과 전류를 공급함으로써, 전극의 촉매반응에 의해 음극에서는 수소(H₂)가 발생하고, 양극에서는 염소(Cl₂)와 산소(0₂)등의 살균성 기체가 발생된다.

하기의 화학식 1은 전기분해에 의해 발생되는 반응들을 보여준다.

이러한 기체는 수중에 일부가 용해되거나 혹은 수중에 섞여있는 상태로 제 1 저장탱크(30)로 이동된다.

상기 전해 반응조(20)에서 전기 분해되어 발생된 살균성 기체가 용해된 복합 산화수는 제 1저장 탱크(30), 보다 상세하게는, 제 1저장 탱크 내에 구비되는 선회류식접촉기(40)를 통해 제 1저장 탱크로 이동한다. 상기 전해 반응조(20)의 구조는 하기의 실시예에서 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 선회류식접촉기의 도시한 것으로서, 상기 선회류식접촉기(40)는 중공 원통의 본체부(41)와, 본체부로부터 하측방향으로 직경이 점차 협소해지는 토출부(42)와, 토출부 하단과 동일한 직경으로 하향 돌출되는 배출부(43)로 이루어지되, 본체부의 상측에는 전해 반응조(20)로부터 이송된 복합 산화수를 공급받는 복합산화수 유입관(44)이 접선방향으로 구비되며, 본체부의 하측에는 제1 저장탱크에 저장된 복합 산화수를 가압펌프(50)로부터 가압하여 공급받는 가압수 공급관(45)이 복합산화수 유입관과 대응되는 타측 외주연에 더 구비된다.

이로써 복합 산화수가 접선방향으로 구비된 복합 산화수유입관과 가압수공급관을 통해 유입 시 본체부의 내면을 선회하며 중심부에 공동현상이 발생되는 와류형태로 혼합되고, 상기 공동현상이 발생하는 본체부의 단부면에서 토출부에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하는 기체흡입구(46)를 연결하여 초미세버블을 발생시키는 것에 특징이 있다.

더불어, 상기 제1저장탱크(30)에서부터 가압수공급관(45)까지 파이프로 상호 연결하고, 상기 파이프에 복합 산화수가 유동될 수 있도록 가압펌프(50)를 더 구비하여, 제 1저장탱크에 저장된 복합 산화수를 일정 이상의 압력으로 가압하여 가압수공급관을 통해 선회류식접촉기로 제공한다.

상기와 같이, 접선방향으로 구비된 복합산화수유입관(44)에 의해 유입된 복합 산화수는 본체부(41)의 상측 내면을 선회하며 와류형태로 제공되고, 이에 대응되는 타측 하단에는 접선방향으로 구비된 가압수공급관(45)을 통해 일정 이상의 압력으로 유입되는 복합산화수가 본체부의 하측 내면을 강하게 선회하며 상기 복합산화수유입관으로부터 제공된 와류형태의 복합 산화수에 더 강력한 힘을 가하게 된다.

이로 인해, 상기 복합 산화수는 강한 선회류가 형성되고, 선회류의 중심부분에는 진공형태의 공동현상(Cavitation)이 발생한다. 상기 공동현상이 발생하는 중심부에 본체부(41)의 단부에서부터 배출부(43)에 이르는 지점까지 수 개의 천공이 형성된 파이프 형태로 이루어진 기체흡입구(46)를 연결하고, 기체흡입구를 통해 외부로부터 오존이나 공기 또는 산소를 제공하면, 전해 반응조(20)로부터 공급된 전해 기체가 용해되거나 또는 초미세 및 마이크로 버블 형태로 복합 산화수에 제공되어 제 1저장탱크(30)로 배출된다.

또한, 이에 그치지 않고 1차적으로 마이크로 버블이 내포된 복합 산화수를 제 1저장탱크(30)와 가압수공급관(45)에 구비된 가압펌프(50)를 통해 반복적으로 선회류식접촉기(40)로 순환시켜, 시간이 경과함에 따라 복합 산화수에 각종 기체가 고밀도의 초미세 버블로 제공될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 선회류식접촉기(40)의 토출부(42)는 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(42a)으로 연속되게 형성함으로써 선회류의 속도를 증가시켰다.

도 3에 도시된 바와 같이, 선회류식접촉기(40)는 본체부(41)의 단부면에서 하측방향으로 45°각도의 CONE 형태로 절개하고, 본체부의 단부에서부터 배출부(43)에 이르는 지점까지 수 개의 천공이 형성된 파이프 형태로 이루어진 기체흡입구(46)를 연결하였다.

상기와 같이 본체부(41)의 단부를 CONE 형태로 절개함으로써, 복합 산화수가 본체부의 내면을 따라 선회하면서 발생하는 힘을 선회류의 중심부로 원활하게 이동시키는 것을 유도할 뿐만 아니라, 기체흡입구(46)를 통해 공급되는 각종 기체가 CONE 형태로 제공되는 본체부의 내면을 따라 복합 산화수로 유입되는 것을 유도토록 하는 것에 큰 효과가 발생한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 선회류의 속도는 가압수의 공급량과 압력에 비례하기 때문에 선회류식접촉기(40)의 가압수공급관(45)과 본체부(41)간의 접선면은 약 50%이상이 막혀있는 것이 바람직하다. 상기와 같이 가압수공급관(45)을 통해 선회류식접촉기(40)의 내부로 유입되는 복합 산화수는 가압수공급관(45)과 본체부(41)간의 접선면을 통과하면서 유속이 빨라지고, 이로 인해 선회류식접촉기(40)의 내부에 발생하는 선회류의 속도를 가중시킬 수가 있다.

도 2는 본 발명에 따른 고농도 복합 살균수의 제조장치의 실시예를 보여준다.

본 발명에 따른 고농도 복합 살균수의 제조장치는 상기 제 1저장 탱크로부터 순환된 복합 산화수를 이송받아 초음파를 가하여 나노 버블화한 복합 산화수를 저장하는 제 2저장 탱크(60)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제 2저장 탱크(60)는 초음파 발진기(80)를 더 구비하여, 상기 선회류접촉기(40)에 의해 미세버블을 포함하는 복합 산화수를 보다 초미세화 및 나노화할 수 있다.

상기 초음파 발진기(80)는 상기 제 2저장 탱크(60)뿐만 아니라 상기 제 1저장 탱크(30)에 구비하여 나노 버블의 생성을 보다 촉진시킬 수 있다.

또한, 상기 제 2저장 탱크(60)는 상기 복합 산화수의 농도를 제어하기 위한 물공급부(70)를 더 포함할 수 있다.

전기분해, 선회류식접촉기 및 초음파를 조사받은 복합 산화수는 농도가 높기 때문에 물을 공급받아 희석시켜 요구하는 농도의 복합 산화수를 얻을 수 있다.

상기 물공급부(70)는 물의 압력을 낮추기 위한 감압부(71)와 물의 양을 감지하기 위한 유량센서(72)와 온오프를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(73)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 수도수의 압력은 3 kg/㎠ 이상 되기 때문에 감압부(71)를 구비하여 압력을 낮추고 일정 유량이 흐르는 것을 감지하기 위해 유량 센서(72)를 연결하고, 온오프(ON-OFF)를 제어하기 위해 솔레노이드 밸브(73)를 구비함으로써, 요구되는 복합 산화수의 농도를 제어할 수 있게 된다.

이러한 공정을 거쳐 생성된 복합 산화수 중 용해도가 낮은 수소는 물에서 분리 석출되어 대기중으로 방출된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 효과를 첨부한 도면과 표를 참고로 상세하게 설명하기로 한다.

전해 반응조의 준비

전극은 다음과 같이 준비하였다. 양극의 경우, 티타늄표면에 lrO₂ + RuO₂ 를 주성분으로 하는 전극 촉매 물질을 코팅하였으며, 코팅의 두께는 30㎛ 였다. 음극의 경우 재질은 STS316을 사용하였다. 양극과 음극 모두 규격은 6cm*20cm*0.5t로 구성하였다. 전극의 전류밀도는 0.1~0.2 A/㎠ 였으며, 전극 간격은 3mm를 유지하였다. 이렇게 구성된 전극을 100W*30D*300H 규격의 아크릴 전해 반응조에 설치하였다.

전압과 염산(HCl)의 농도에 따른 산화제 수율

표 1은 전압 4 - 5V, HCl 0.4 내지 2.2% 하에서 살균성 기체의 함량 및 산화제 수율 데이터를 보여주고, 표 2는 전압 2 - 3V, HCl 0.4 내지 2.2% 하에서 살균성 기체의 함량 및 산화제 수율 데이터를 보여준다.

표 1과 표 2의 데이터에서 보여주는 것과 같이, 모든 조건에서 산화제 수율은 5분 이후에 감소한 것을 보아, 전기 분해 시간은 1분 내지 5분이 바람직할 것으로 판단하였으며, 최적의 염산(HCl)의 농도는 3 ~ 5 V 에서 2.2%, 2V에서는 0.4 %로 확인되었다. 이 중 수율이 가장 높은 조건은 3V, HCl 2.2 %, 5분으로 확인되었다.

도 5-a는 본 발명에 따른 복합 살균수의 미생물에 대한 살균 효과를 보여준다.

오염원(원수)은 G 시 소재 G 하수 처리장 유입수를 실험에 사용하였으며, 원수의 특성은 표 3과 같다.

미생물 살균 실험에서 사용된 복합 살균수는 0.9% 의 염산과 미량의 염화 나트륨을 넣은 묽은염산 혼합 수용액을 전압 3V 에서 5분간 전기 분해하여 제조된 복합 산화수를 선회류식접촉기에서 10분간 순환시키고 2분간 초음파를 조사하였다.

소독 실험은 1 L 비커에 하수처리장 유입수 500 mL와 복합 살균수를 50ml 넣고, Jar tester (JT6, MTop)를 이용하여 150 rpm으로 교반하면서 회분식으로 수행하였다.

소독 실험 시 초기 pH는 1 M NaCO₃로 6.0-7.0으로 조절하였으며, SS, 총대장균군, COD 농도는 별도로 조절하지 않았다. 초기 온도는 20 ℃로 조절하였으며, 소독 실험 종료 시까지 온도가 유지됨을 확인하였다. 실험에 사용한 염산(HCl)은 Duksan에서 구입하였다. 총대장균군은 3M PetrifilmTM coliform count plate를 이용하여 계수하였고, SS, COD는 Standard Methods에 따라 측정하였다. 소독 시간에 따른 대장균 제거 결과는 일차 반응 속도식을 통해 해석되었다.

도 5-b 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 살균수를 이용하였을 때, 1분 안에 대장균수가 모두 사멸하는 것으로 확인되었다.

표 4는 본 발명에 따른 복합 살균수의 살균성 기체의 보존함량을 보여주는 것이다.

1L 암병에 샘플링 한 후 25, 35℃ 조건에서 24시간 보관하며 주기적으로 염소 및 오존의 농도를 분석하였다.

그 결과, 복합산화수의 초기 농도는 HOCl 0.138 g Cl₂/L 였으며 오존의 경우 0.194 mg/L 였다. 보관 24시간 후의 HOCl 농도는 25℃ 보관 시 0.112 g Cl₂/L, 35℃ 보관 시 0.099 g/L로, 감소되어 손실률은 각각 18.8%, 28.3%였다. 오존 농도는 모든 조건에서 변화없이 초기값을 계속 유지하였음을 알 수 있었다. 복합산화수의 경우 제조 즉시 사용하는 것이 가장 바람직하나, 적용 현장의 상황에 따라 연속 운전이 불가능, 또는 불필요할 경우 위 손실률을 고려하여 간헐적으로 운전하는 것이 가능하다고 판단된다.

복합 살균수의 대기 유해성 측정

대기중 오존 농도가 목표치 0.06 ppm 이하로 유지되는지 검증하는 실험을 수행하였다. 가장 높은 농도의 염소 및 오존을 생성한 조건(HCl 2.2%, 3 V, 체류시간 5분)에서 전기분해를 실시한 복합 산화수를 선회류식접촉기에서 10분간 순환시키고 2분간 초음파를 조사하여 제조된 복합 살균수를 사용하였다.

복합 살균수를 1 L 비커에 샘플링 한 즉시 휴대용 가스농도측정기(C16 potable gas leak detector, ATI)를 이용하여 상부의 오존 농도를 측정하였다.

도 6에 도시된 바와 같이, 수표면으로부터 10 cm 이격하여 측정하였을때의 오존의 농도는 0.04 ppm으로 나타났으며 이는 목표치인 0.06 ppm이하를 만족하는 수치였다. 따라서 생성된 복합 살균수는 대기중으로 배출되는 오존의 양이 극히 미미하여 제조 장치를 사용하는 작업장의 노동자에게 큰 해가 가지 않을 것이라는 결론을 내릴 수 있었다.

상기의 제조 장치에 의해 제공되는 복합 살균수는 농작물을 재배하거나 생산된 식재료를 세정할 때 사용하여 생산성을 높이거나 깨끗한 위생환경을 확보하게 해주는 경제성과 기능성을 나타냄은 물론, 작물 재배 시 식물 뿌리에 적합한 미산성역의 수소이온농도를 가질 뿐만 아니라, 초미세마이크로버블에 의해 공기 중의 질소를 보다 쉽게 융해시켜 질소비료의 시비 효과가 있어, 재배 식물의 성장속도를 증가 시킬 수 있다.

또한, 세정능력과 높은 산화력에 의해 농산물 표면에 잔존하는 세균, 잔류농약 및 먼지등을 분해하는 능력에 탁월한 효과 뿐만 아니라, 복합산화에 용존된 HOCl은 물론 전해질에 둘러쌓인 오존수의 농도도 장시간 유지되어 효과의 재현이 일정하다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

10 : 혼합수용액 저장탱크
20 : 전해 반응조
30 : 제 1저장 탱크
40 : 선회류식접촉기
41 : 본체부
42 : 토출부
43 : 배출부
44 : 복합 산화수 유입관
45 : 가압수 공급관
46 : 기체 흡입구
50 : 가압펌프
60 : 제 2저장 탱크
70 : 물 공급부
80 : 초음파 발진기

Claims (4)

1. 살균성이 향상된 복합 살균수를 제조하는 복합 살균수 제조 장치에 있어서,
   묽은염산과 전해질을 포함하는 묽은염산 혼합수용액을 수용하는 혼합수용액 저장탱크(10)와;
   상기 묽은염산 혼합수용액을 전기 분해하여 복합 산화수를 발생시키는 전해 반응조(20)와;
   상기 복합 산화수를 저장하는 제 1저장 탱크(30)와;
   상기 제 1저장탱크에 구비되어 상기 전해 반응조로부터 이송된 복합 산화수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(40)와;
   상기 제 1저장 탱크와 상기 선회류식접촉기를 연결하며, 소정의 압력으로 복합 산화수를 순환시키기 위한 가압펌프(50)와;
   상기 제 1저장 탱크로부터 순환된 복합 산화수를 이송받아 초음파를 가하여 나노 버블화한 복합 산화수를 저장하는 제 2저장 탱크(60)를 포함하며,
   상기 선회류식접촉기(40)는
   중공의 내부공간을 갖는 원통의 본체부(41)와, 본체부로부터 하측방향으로 직경이 점차 협소해지는 토출부(42)와, 토출부 하단과 동일한 직경으로 하향 돌출되는 배출부(43)로 이루어지되, 본체부의 상측에는 전해 반응조로부터 이송된 복합 산화수를 공급받는 복합 산화수 유입관(44)이 접선방향으로 구비되며, 본체부의 하측에는 제1저장탱크에 저장된 복합 산화수를 가압펌프(50)로부터 가압하여 공급받는 가압수공급관(45)이 복합 산화수 유입관과 대응되는 타측 외주연에 더 구비되어, 복합 산화수가 접선방향으로 구비된 복합 산화수 유입관과 가압수공급관을 통해 유입 시 본체부의 내면을 선회하며 중심부에 공동현상이 발생되는 와류형태로 혼합되고, 상기 공동현상이 발생하는 본체부의 중공부에 본체부의 단부면에서 토출부에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하는 기체흡입구(46)를 연결하여 마이크로버블을 발생시키는 것을 특징으로 하며,
   상기 선회류식접촉기(40)는
   본체부(41)의 단부면에서 하측방향으로 45°각도의 CONE 형태로 절개 구성하여 복합 산화수가 본체부(41)의 내면을 따라 선회하면서 발생하는 힘을 선회류의 중심부로 원활하게 이동시킴과 아울러, 기체흡입구(46)를 통해 공급되는 기체가 CONE 형태로 제공되는 본체부(41)의 내면을 따라 복합 산화수로 유입되는 것을 유도토록 구성되도록 하며,
   상기 토출부(42)는 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(42a)으로 연속되게 형성된 것을 특징으로 하며,
   상기 전해 반응조의 전압은 2 내지 3V, 전기 분해 시간은 1분 내지 5분으로 제어되며,
   상기 혼합 수용액 저장탱크에 저장되는 묽은 염산의 농도는 0.4 내지 2.2%(w/v) 이며,
   상기 제 2저장 탱크(60)는
   상기 복합 산화수의 농도를 낮추기 위한 물공급부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 물 공급부(70)는
   물의 압력을 낮추기 위한 감압부(71)와;
   물의 양을 감지하기 위한 유량센서(72)와
   온오프를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(73)를 포함하고,
   상기 제1저장탱크에 포함된 복합산화수를 상기 가압수공급관에 구비된 가압펌프를 통해 반복적으로 선회류식접촉기로 순환시켜, 시간이 경과함에 따라 상기 복합 산화수가 고밀도 마이크로 버블로 제공되는 것을 특징으로 하는
   고농도 복합 살균수의 제조장치.
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