KR101937094B1

KR101937094B1 - 차아염소산수 살균 장치

Info

Publication number: KR101937094B1
Application number: KR1020180058277A
Authority: KR
Inventors: 박세웅
Original assignee: 박세웅
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2019-01-09

Abstract

본 발명은 차아염소산수 살균 장치에 관한 것이고, 구체적으로 차아염소산 발생기에서 발생된 차아염소산수의 농도를 조절하여 세척 공정에 투입하여 위생 수준이 요구되는 대상의 살균이 가능하도록 하는 차아염소산수 살균 장치에 관한 것이다. 차아염소산수 살균 장치는 분리 막에 의하여 서로 분리된 전극 유닛에 의하여 차아염소산을 발생시키는 차아염소산 발생기(11); 양극이 설치된 분리 영역과 연결되어 차아염소산수의 배출 수준을 조절하는 양극 배출 조절 유닛(12); 차아염소산수로부터 유해 성분을 분리시키는 필터 유닛(13); 차아염소산수의 농도 및 pH를 조절하는 농도/pH 조절 유닛(14); 농도 및 pH가 조절된 살균수를 분무시키는 노즐 유닛(16); 및 노즐 유닛(16)으로 공기를 주입시키는 공기 주입 유닛을 포함한다.

Description

차아염소산수 살균 장치{An Antibiotic Apparatus with a Hypochlorous Acid Water}

본 발명은 차아염소산수 살균 장치에 관한 것이고, 구체적으로 차아염소산 발생기에서 발생된 차아염소산수의 농도를 조절하여 세척 공정에 투입하여 위생 수준이 요구되는 대상의 살균이 가능하도록 하는 차아염소산수 살균 장치에 관한 것이다.

차아염소산(HClO)은 과일, 식기, 위생 설비 또는 물의 살균을 위하여 사용되는 염소 계통의 살균제로 상용화가 되어 있다. 차아염소산은 강한 살균력으로 인하여 효과적인 살균제에 해당하지만 염소계 화합물의 부산물로 불안정한 상태로 생성되어 저장이 어렵다는 단점을 가진다. 또한 전기분해 반응에 의하여 차아염소산이 생성될 수 있지만 효과적인 살균력을 가지는 수준으로 일정하게 발생시키는 것이 어렵다는 문제점을 가진다. 차아염소산 생성과 관련된 다양한 기술이 이 분야에 공지되어 있고, 특허공개번호 제10-2012-0061636호는 미산성 차아염산수가 생성 및 분사되는 살균 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2013-0049032호는 차아염소산 수용액을 얻기 위한 전극 구조물에 대하여 개시한다. 이와 같은 선행기술 또는 공지된 차아염소산 살균 장치는 일정 수준의 차아염소산을 살균 과정에서 지속적으로 생성시킬 수 있는 구조에 대하여 개시하지 않는다. 차아염소산 살균 장치는 살균 과정에서 차아염소산 발생 수준의 조절이 가능하고 이에 의하여 살균 과정에서 살균력이 유지될 수 있도록 할 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 기술에 대하여 개시하지 않는다.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

선행기술 1: 특허공개번호 제10-2012-0061636호((주)에코인토트, 2012년06월13일 공개) 미산성 차아염소산수가 생성 및 분사되는 살균장치 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2013-0049032호(김희우, 2013년05월13일 공개) 염화나트륨 수용액으로부터 고농도 차아염소산 수용액을 얻기 위한 전극 구조물 및 이를 이용한 살균수 제조 방법

본 발명의 목적은 살균 과정에서 지속적으로 정해진 수준의 차아염소산이 발생되어 살균력이 효과적으로 유지될 수 있도록 하는 차아염소산 살균 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 차아염소산수 살균 장치는 분리 막에 의하여 서로 분리된 전극 유닛에 의하여 차아염소산을 발생시키는 차아염소산 발생기; 양극이 설치된 분리 영역과 연결되어 차아염소산수의 배출 수준을 조절하는 양극 배출 조절 유닛; 차아염소산수로부터 유해 성분을 분리시키는 필터 유닛; 차아염소산수의 농도 및 pH를 조절하는 농도/pH 조절 유닛; 농도 및 pH가 조절된 살균수를 분무시키는 노즐 유닛; 및 노즐 유닛으로 공기를 주입시키는 공기 주입 유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전극 유닛은 한쪽 벽면에 결합되는 제1 전극 및 다른 쪽 벽면에 결합되는 제2 전극으로 이루어지고, 분리 막에 의하여 서로 분리된 공급 통로를 통하여 염수(brine)가 각각 공급된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 나트륨 기를 포함하는 분리 영역은 염수 공급 밸브로 순환된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 노즐 유닛은 공기 주입 홀 및 와류 발생 유닛을 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 분리 막은 다공성 투과 층; 불소 계 보호 층 및 탐지 층으로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전극 유닛은 한쪽이 전도성 연결 층에 의하여 서로 연결된 다수 개의 셀로 이루어진다.

본 발명에 따른 차아염소산 살균 장치는 식품, 위생설비, 대량으로 공급되는 생활용수, 위생업소, 병원, 식당 또는 작업장과 같은 살균 또는 일정 수준의 위생상태의 유지가 필요한 물건, 장소 또는 설비에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 살균 장치는 물에 분무시키거나, 공기 중으로 분무할 수 있다. 본 발명에 따른 살균 장치는 공지의 차아염소산 장치가 가진 불균일한 차아염소산 생성의 문제를 해결하여 차아염소산이 안정적으로 미리 결정된 수준으로 생성이 되도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차아염소산 살균 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 차아염소산 살균 장치에 적용되는 차아염소산 발생기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 살균 장치에 적용되는 노즐, 분리 막 및 전극 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 살균 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차아염소산 살균 장치의 실시 예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 차아염소산 살균 장치는 분리 막에 의하여 서로 분리된 전극 유닛에 의하여 차아염소산을 발생시키는 차아염소산 발생기(11); 양극이 설치된 분리 영역과 연결되어 차아염소산수의 배출 수준을 조절하는 양극 배출 조절 유닛(12); 차아염소산수로부터 유해 성분을 분리시키는 필터 유닛(13); 차아염소산수의 농도 및 pH를 조절하는 농도/pH 조절 유닛(14); 농도 및 pH가 조절된 살균수를 분무시키는 노즐 유닛(16); 및 노즐 유닛(16)으로 공기를 주입시키는 공기 주입 유닛을 포함한다.

차아염소산 발생기(11)는 차아염소산(HClO)의 발생이 가능한 다양한 구조를 가질 수 있고, 양극(Anode) 유닛, 음극(Cathode) 유닛 및 분리 막을 포함할 수 있다. 차아염소산 발생기(11)는 하우징을 가진 밀폐 구조로 만들어질 수 있고, 양극 유닛과 음극 유닛이 설치된 영역은 분리 막에 의하여 분리 영역을 형성할 수 있다. 그리고 각각의 영역으로 염수(brine)가 공급되고, 분리 막은 예를 들어 수소 이온(H⁺)을 선택적으로 투과시켜 양극 유닛이 설치된 영역에서 차아염소산이 발생되도록 할 수 있다. 이와 같이 발생된 차아염소산은 차아염소산 발생기(11)의 외부로 차아염소산수로 배출될 수 있고, 차아염소산수의 배출은 양극 배출 조절 유닛(12)에 의하여 조절될 수 있다.

양극 배출 조절 유닛(12)은 양극 유닛(Anode) 배치 영역에서 발생된 차아염소산을 살균 영역으로 배출시키는 기능을 가질 수 있고, 차아염소산 발생기(11)의 내부 상태를 탐지하여 배출 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어 분리 막의 압력 변화 또는 전극 유닛의 서로 다른 부분에서 발생되는 전위차를 탐지하여 배출되는 차아염소산수의 양이 결정될 수 있다. 예를 들어 양극 배출 조절 유닛(12)은 비례 제어 밸브 또는 이와 유사한 자동 제어 밸브를 포함할 수 있고, 이에 의하여 차아염소산수의 배출 양이 자동으로 조절될 수 있다. 이와 같은 방식으로 배출된 차아염소산수는 필터 유닛(13)으로 유도될 수 있다.

필터 유닛(13)은 차아염소산 발생기(11)에서 차아염소산의 생성 과정에서 또는 염수의 공급 과정에 발생된 이물질을 제거하는 기능을 가질 수 있다. 또한 금속 이온 또는 염소 이온을 제거하는 기능을 가질 수 있다. 이를 위하여 필터 유닛(13)은 예를 들어 비표면적(specific surface area)이 100 내지 500 ㎡/g이 되고, 30 내지 2,000 Å의 평균 기공 홀 직경을 가지면서 두께가 0.01 내지 5 ㎜의 질산알루미나 또는 이와 유사한 알루미나 필터가 활성탄 필터 또는 이와 유사한 이물질 제거 필터와 함께 사용될 수 있다. 이와 같이 이물질이 제거된 차아염소산수는 노즐 유닛(16)으로 유도되어 살균 대상에 분무될 수 있다. 노즐 유닛(16)을 통하여 차아염소산수가 분무가 되기 이전에 차아염소산수의 농도 또는 pH가 조절될 수 있다. 차아염소산수는 산성 특성을 가지면서 차아염소산의 농도가 높은 경우 독성을 가지면서 설비를 부식시킬 수 있다. 그러므로 적절한 농도를 가지도록 희석되어 사용될 필요가 있고 노즐 유닛(16)을 통하여 분무되는 차아염소산수의 농도가 일정하게 유지될 필요가 있다. 농도 조절은 주로 pH 조절을 위한 완충 용액으로 희석시키는 방법으로 이루어질 수 있다. 차아염소산수의 생성 과정에서 pH가 조절될 수 있지만, 추가적으로 예를 들어 탄산수소나트륨(sodium hydrogen carbonate)과 같은 pH 조절 화합물에 의하여 pH가 조절될 수 있고, pH는 예를 들어 7 내지 8 수준으로 조절될 수 있지만 살균 대상에 따라 적절하게 선택될 수 있다.

노즐 유닛(16)을 통하여 차아염소산수를 분무하는 과정에서 노즐에 인가되는 압력이 조절될 수 있고, 이에 의하여 분무되는 형태가 조절될 수 있다. 압력 조절 유닛(15)은 노즐 유닛(16)의 노즐 팁을 통하여 분무되는 차아염소산수의 압력을 조절할 수 있고, 예를 들어 압력 펌프가 같은 수단이 될 수 있다. 차아염소산수는 공기 중으로 분무되거나, 설비에 분무되거나 또는 배관 내로 주입되거나, 물속으로 분무될 수 있다. 그리고 노즐 유닛(16)을 통하여 분무되는 형태에 따라 차아염소산수의 입자 형태 또는 액적 형태가 조절될 필요가 있고, 이를 위하여 압축 공기 유닛(17)이 설치될 수 있다.

압축 공기 유닛(17)을 통하여 노즐 유닛(16)의 내부로 압축 공기가 주입될 수 있고, 압축 공기의 압력에 따라 차아염소산수의 액적 형태가 달라질 수 있다. 예를 들어 공기 중으로 차아염소산수가 분무되는 경우 액적의 직경이 작아질 필요가 있고, 높은 압력을 가진 압축 공기가 주입될 수 있다. 이에 비하여 물속으로 차아염소산수가 분무되는 경우 낮은 압력으로 압축 공기가 주입될 수 있다. 다양한 압력을 가진 압축 공기가 압축 공기 유닛에 의하여 노즐 유닛(16)의 내부로 주입될 수 있고, 주입되는 압축 공기의 압력은 살균 대상에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 차아염소산 살균 장치에 적용되는 차아염소산 발생기의 실시 예를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 전극 유닛은 한쪽 벽면에 결합되는 제1 전극(24a) 및 다른 쪽 벽면에 결합되는 제2 전극(24b)으로 이루어지고, 분리 막(23)에 의하여 서로 분리된 공급 통로(25a, 25b)를 통하여 염수(brine)가 각각 공급된다.

차아염소산 발생기(11)는 전체적으로 박스 형상, 원통 형상, 타원 원기둥 형상 또는 이와 유사한 형상이 될 수 있고, 서로 마주보도록 형성되는 적어도 한 쌍의 전극 벽면(22a, 22b)에 의하여 전제적으로 밀폐 구조를 형성할 수 있다. 분리 막(23)에 의하여 차아염소산 발생기(11)는 서로 분리된 두 개의 전극 공간으로 나누어지고, 각각의 전극 공간에 제1, 2 전극(24a, 24b)이 배치될 수 있다. 제1, 2 전극(24a, 24b)은 각각 양극(anode) 및 음극(cathode) 전극이 될 수 있고, 전기적으로 서로 절연된 서로 마주보는 벽면에 배치될 수 있다. 제1, 2 전극(24a, 24b)은 판 형상이 될 수 있고, 각각 벽면의 안쪽 면에 부착되는 형태로 배치될 수 있다. 차아염소산 발생기(11)의 아래쪽 부분 및 위쪽 부분에 각각 공급 블록(IB) 및 배출 블록(OB)이 배치될 수 있고, 공급 블록(IB) 및 배출 블록(OB)을 서로 연결하는 형태로 분리 막(23)이 배치될 수 있다. 공급 블록(IB)을 기준으로 상하로 서로 다른 전극 영역과 연결되는 1, 2 공급 통로(25a, 25b)가 형성될 수 있다. 그리고 배출 블록을 기준으로 상하로 1, 2 배출 통로(29a, 29b)가 형성될 수 있다. 1 공급 통로(25a) 및 1 배출 통로(29a)는 제1 전극(24a)이 배치된 1 전극 영역과 연결되고, 2 공급 통로(25b) 및 2 배출 통로(29b)는 제2 전극(24b)이 배치된 2 전극 영역과 연결된다. 1, 2 공급 통로(25a, 25b)는 서로 분리된 구조로 배치되고, 각각 염수 공급 밸브(RV)와 연결될 수 있다. 그리고 염수 공급 밸브(RV)에 주 용액 저장 용기(26) 및 염수 저장 용기(27)가 각각 이송 도관(T1, T2)에 의하여 연결될 수 있다, 각각의 이송 도관(T1, T2)에 조절 밸브(V1, V2)가 배치되어 주 용액 및 염수의 공급이 조절될 수 있다. 주 용액은 물이 되면서 염수는 염화나트륨 용액이 될 수 있고, 추가로 주 용액 또는 염수는 소량의 칼륨 이온, 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온을 포함할 수 있다. 주 용액 저장 용기(26) 및 염수 저장 용기(27)로부터 공급된 주 용액 및 염수는 각각 염수 공급 밸브(RV)에서 혼합되어 1 전극 영역 및 2 전극 영역으로 유입될 수 있다. 그리고 1 전극 영역 및 2 전극 영역에서 염수의 농도는 0.1 내지 5 %가 되도록 유지될 수 있다. 1 전극 영역 및 2 전극 영역에 각각 농도 측정기가 설치될 수 있고, 염수 저장 용기(27)에 또한 농도 측정기(271)가 배치되어 1 전극 영역과 2 전극 영역이 미리 결정된 농도 범위로 유지되도록 한다.

제1, 2 전극(24a, 24b)은 미리 결정된 범위의 전압으로 유지될 수 있고, 이에 의하여 주 용액 및 염수가 전기 분해가 될 수 있고, 1 전극 영역에서 일정 수준의 H₂O는 H⁺와 OH^-로 분해될 수 있고, H⁺는 분리 막(23)을 통하여 2 전극 영역으로 이동될 수 있다. 그리고 이와 같은 반응에 의하여 1, 2 전극 영역에 양극액(Anolyte) 및 음극액(Catholyte)이 형성될 수 있다. 이와 같은 반응 결과 양극액은 H₂O, O₂, Cl₂, HCl, 및 HClO₃를 포함하고, 음극액은 H₂O, NaOH 및 H₂를 포함할 수 있다. 이와 같이 생성된 양극액과 음극액이 각각 1, 2 배출 통로(29a, 29b)를 통하여 차아염소산 발생기(11)의 외부로 배출될 수 있다.

차아염소산(HClO)을 포함하는 양극액은 배출 도관(T3)을 통하여 양극 배출 조절 유닛(12)으로 조절된 양으로 배출된 이후 위에서 설명된 노즐 유닛으로 유도될 수 있다. 그리고 음극액은 독립된 저장 용기로 유도되거나 또는 순환 도관(T4)을 경유하여 음극 순환 조절 유닛(28)으로 유도될 수 있다. 음극 순환 조절 유닛(28)은 음극액의 적어도 일부를 염수 공급 밸브(RV)를 통하여 예를 들어 1 전극 영역으로 유도할 수 있고, 필요에 따라 저장 도관(T5)을 통하여 저장 용기로 유도할 수 있다. 음극 순환 조절 유닛(28)과 염수 공급 밸브(RV)를 연결하는 유도 도관(T6)에 온도 조절 유닛(TR)이 설치되어 1, 2 전극 영역의 온도가 순환되는 음극액에 의하여 조절되도록 할 수 있다. 차아염소산의 생성 과정에서 분리 막(23)을 통하여 수소 이온이 1 전극 영역에서 2 전극 영역으로 이동될 수 있고, 분리 막(23)은 수소 이온 투과 막 구조 또는 수소 이온 교환 구조를 가질 필요가 있다. 분리 막(23)은 다공성 세라믹으로 만들어지면서 보호 코팅 층을 가질 수 있다.

아래에서 차아염소산의 발생을 위한 차아염소산 발생기(11)의 구성에 대하여 설명된다.

도 3은 본 발명에 따른 살균 장치에 적용되는 노즐, 분리 막 및 전극 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 노즐 유닛(16)은 공기 주입 홀(32) 및 와류 발생 유닛을 포함한다. 또한 분리 막(23)은 다공성 투과 층(33); 불소 계 보호 층(332a, 332b) 및 탐지 층(331a, 331b)으로 이루어진다. 추가로 전극 유닛은 한쪽이 전도성 연결 층(342a, 342b)에 의하여 서로 연결된 다수 개의 셀로 이루어질 수 있다.

도 3의 (가)를 참조하면, 노즐 유닛(16)은 유도 몸체(161); 유도 몸체(161)로부터 실린더 형상으로 연장되는 경로 유닛(162); 경로 유닛(162)에 결합되는 노즐 몸체(163); 노즐 몸체(163)에 결합되는 고정 유닛(164); 고정 유닛(164)의 앞쪽으로 형성되는 공기 유도 유닛(165); 공기 유도 유닛(165)의 앞쪽에 결합되는 노즐 팁(166); 및 공기 유도 유닛(165)과 노즐 팁(166) 사이에 배치되는 압력 조절 유닛(167)으로 이루어질 수 있다.

경로 유닛(162)은 노즐 팁(166)의 앞쪽으로 돌출되거나 노즐 팁(166)의 안쪽에 인접하도록 연장될 수 있다. 양극액 유도 도관(31)을 통하여 유도된 양극액은 유도 몸체(161)를 경유하여 경로 유닛(162)에 형성된 유도 경로를 따라 유도될 수 있다. 경로 유닛(162)이 일정한 직경을 가지는 액체 유동 경로를 형성하는 것에 의하여 분무 양의 조절이 용이해진다. 압축 공기는 공기 주입 홀(32)을 통하여 주입되어 경로 유닛(162)과 공기 유도 유닛(165)의 사이에 형성된 유동 경로를 따라 유도되어 와류 발생 유닛을 경유하여 배출 유도 팁(162a)의 둘레 면을 따라 와류 형상으로 만들어지면서 배출될 수 있다. 와류 발생 유닛은 중앙에 경로 유닛(162)이 관통하는 관통 홀(H)이 형성되고, 관통 홀(H)의 주위로 바람개비 형상의 다수 개의 와류 날개(W)가 형성된 구조로 만들어질 수 있다. 그리고 압축 공기는 와류 날개(W)의 사이로 유도되어 와류 형상으로 만들어질 수 있고, 와류 발생 유닛은 신축성 폴리머 소재로 만들어져 압축 공기의 압력에 따라 두께가 조절되는 구조로 만들어질 수 있고, 이에 의하여 배출 유도 팁(162a)의 끝 부분과 노즐 팁(166)의 끝 부분의 상대적인 거리가 조절될 수 있다. 그리고 이에 의하여 분무되는 음극액의 액적 형태가 조절될 수 있다. 다양한 구조를 가지는 노즐 유닛(16)에 의하여 차아염소산수가 분무될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

도 3의 (나)를 참조하면, 분리 막은 수소 또는 수소 이온을 선택적으로 투과시키는 기능을 가질 수 있고, 선택적 투과성을 가지는 투과 층(33)을 포함할 수 있다. 투과 층(33)은 예를 들어 0.1 내지 5 ㎚의 균일한 기공을 가지는 알루미늄-규소 계통의 제올라이트 막, 다공성 실리카 막, 다공성 실리콘카바이드 막, 탄소 막, 질화규소 막, 알루미나 막, 세라믹 막, 산화지르코늄 막 또는 이와 유사한 막이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고 선택적 수소 투과가 가능한 다양한 형태의 막이 될 수 있다. 분리 막의 적어도 한쪽 표면은 신축성 합성수지 소재의 탐지 층(331a, 331b)으로 코팅이 될 수 있다. 탐지 층(331a, 331b)은 소수성을 가지는 폴리피롤리돈, 실리콘, 고무, 폴리스티렌, 폴리이미드. 폴리우레탄 또는 이와 유사한 소재로 멤브레인 또는 박막 형태로 만들어질 수 있다. 탐지 층(331a, 331b)은 투과 층(33)에 비하여 충분히 큰 기공을 가질 수 있고, 수소 또는 수소 이온의 이동에 따른 압력에 의하여 또는 양극 영역과 음극 영역 사이의 압력 변화에 의하여 신축이 되는 특성을 가질 수 있다. 탐지 층(331a, 331b)에 가해지는 압력 변화 또는 이온의 이동에 따른 전류의 흐름이 탐지될 수 있고, 이에 의하여 인가되는 양극 유닛과 음극 유닛에 가해지는 전압, 양극 배출 수준, 음극 순환 수준 또는 염수의 공급 수준이 조절될 수 있다. 또한 탐지 층(331a, 331b)의 신축성에 의하여 압력이 높아지는 경우 수소 이온 또는 수소의 이동 수준이 조절될 수 있다. 탐지 층(331a, 331b)에 압력 측정 수단 또는 전류 측정 수단이 연결되어 압력 또는 전류가 탐지되고 이에 의하여 차아염소산의 발생 수준 또는 배출 수준이 일정하게 조절될 수 있다. 탐지 층(331a, 331b)은 다양한 신축성 소재로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 그리고 탐지 층(331a, 331b)은 예를 들어 소수성 또는 친수성 불소 화합물을 포함하는 합성수지, 테트론, 플루오르카본, 폴리스티렌 또는 이와 유사한 소재에 의하여 형성되는 보호 층(332a, 332b)에 의하여 보호될 수 있다. 보호 층(332a, 332b)은 투과 층(33)에 비하여 충분히 큰 기공을 가질 수 있고, 반응 용액이 포함하는 다양한 이온 또는 분자에 대하여 반응성을 가지지 않는 소재로 만들어질 수 있고, 예를 들어 염소에 대하여 반응하지 않는 소재로 만들어질 수 있다.

도 3의 (다)를 참조하면, 차아염소산 발생기는 전체적으로 사각형의 단면을 가지는 기둥 형상이 될 수 있고, 분리 막(23)에 의하여 양극 영역과 음극 영역으로 분리될 수 있다. 그리고 각각의 벽면에 제1 전극(24a)과 제2 전극(24b)이 배치될 수 있다. 제1, 2 전극(24a, 24b) 각각은 절연 소재의 베이스(34a, 34b)에 균일 간격을 다수 개의 셀 전극(A_1 내지 A_N, C_1 내지 C_N)이 배치될 구조로 만들어질 수 있다. 각각의 셀 전극(A_1 내지 A_N, C_1 내지 C_N)은 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있고, 선형 판 형상이 될 수 있다. 제1 전극(24a)을 형성하는 셀 전극(A_1 내지 A_N) 및 제2 전극(24b)을 형성하는 셀 전극(C_1 내지 C_N)은 셀 전극(A_1 내지 A_N, C_1 내지 C_N)의 뒤쪽을 연결하는 전도성 연결 층(342a, 342b)에 의하여 서로 연결되어 동일 전압이 유지된다. 전도성 연결 층(342a, 342b)에 전원이 연결될 수 있고, 이에 의하여 발생기 내부에서 차아염소산의 생성을 위한 반응이 유도될 수 있다. 다양한 구조를 가지는 전극이 발생기에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 에에 제한되지 않는다.

도 4는 본 발명에 따른 살균 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 제어 모듈(41)에 의하여 살균 장치의 전체 작동이 제어될 수 있고, 제어 모듈(41)은 전압 설정 유닛(42)의 작동을 조절하여 각각의 전극 유닛에 인가되는 전압을 설정할 수 있다. 또한 제어 모듈(41)은 공급 조절 유닛(43)의 작동을 제어하여 각각의 전극 영역에 공급되어야 하는 반응 용액의 양을 결정할 수 있다. 공급 조절 유닛(43)은 염수 공급 유닛(44)의 작동에 의하여 공급되는 염수 및 주 용액 저장 용기의 작동을 조절하여 차아염소산 발생기의 내부로 공급되는 반응 용액의 양을 조절할 수 있다. 반응의 진행에 따라 차아염소산이 발생되면 양극 조절 유닛(45a) 및 음극 조절 유닛(45b)의 작동에 의하여 차아염소산을 포함하는 양극 영역에서 배출되는 양극액 및 음극 영역에서 배출되는 음극액의 양이 조절될 수 있다. 양극액은 노즐 제어 유닛(46)의 작동에 따라 노즐 유닛으로 유도될 수 있다. 압축 조절 유닛(461)에 의하여 노즐 유닛의 내부로 유입되는 압축 공기의 압력이 조절되어 차아염소산수의 분무 형태가 조절될 수 있다.

분리 막(23)의 상태가 탐지 유닛(47)에 의하여 탐지될 수 있고, 예를 들어 분리 막(23)에 가해지는 압력, 전류 또는 온도가 탐지될 수 있다. 탐지 정보가 순환 조절 유닛(48)으로 전송되면 순환 조절 유닛(48)은 음극액의 배출을 조절할 수 있고, 탐지 정보 또는 조절 정보가 제어 모듈(41)로 전송될 수 있다. 제어 모듈(41)은 전송 정보에 기초하여 공급을 조절하거나 전압을 조절할 수 있다. 순환 조절 유닛(48)의 음극액의 순환 수준에 따라 농도/pH 설정 유닛(49)에 의하여 염수의 농도 및 pH가 설정되어 공급 조절 유닛(43)을 전송될 수 있다. 공급 조절 유닛(43)은 전송 정보에 기초하여 양극 영역 또는 음극 영역으로 유입되는 염수 또는 주 용액의 농도, 온도 또는 pH를 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 살균 장치는 다양한 방법으로 작동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

11: 차아염소산 발생기 12: 양극 배출 조절 유닛
13: 필터 유닛 14: 농도/pH 조절 유닛
15: 압력 조절 유닛 16: 노즐 유닛
17: 압축 공기 유닛 22a, 22b: 전극 벽면
23: 분리 막 24a, 24b: 제1, 2 전극
25a, 25b: 1, 2 공급 통로 26: 주 용액 저장 용기
27: 염수 저장 용기 28: 음극 순환 조절 유닛
29a, 29b: 1, 2 배출 통로 31: 양극액 유도 도관
32: 공기 주입 홀 33: 투과 층
34a, 34b: 베이스 41: 제어 모듈
42: 전압 설정 유닛 43: 공급 조절 유닛
44: 염수 공급 유닛 45a: 양극 조절 유닛
45b: 음극 조절 유닛 46: 노즐 제어 유닛
47: 탐지 유닛 48: 순환 조절 유닛
49: 농도/pH 설정 유닛 161: 유도 몸체
162: 경로 유닛 162a: 배출 유도 팁
163: 노즐 몸체 164: 고정 유닛
165: 공기 유도 유닛 166: 노즐 팁
167: 압력 조절 유닛 271: 농도 측정기
331a, 331b: 탐지 층 332a, 332b: 보호 층
342a, 342b: 전도성 연결 층 461: 압축 조절 유닛
A_1 내지 A_N, C_1 내지 C_N: 셀 전극
H: 관통 홀 IB: 공급 블록
OB: 배출 블록 RV: 염수 공급 밸브
T1, T2: 이송 도관 T3: 배출 도관
T6: 유도 도관 TR: 온도 조절 유닛
V1, V2: 조절 밸브 W: 와류 날개

Claims

분리 막에 의하여 서로 분리된 전극 유닛에 의하여 차아염소산을 발생시키는 차아염소산 발생기(11);
양극이 설치된 분리 영역과 연결되어 차아염소산수의 배출 수준을 조절하는 양극 배출 조절 유닛(12);
차아염소산수로부터 유해 성분을 분리시키는 필터 유닛(13);
차아염소산수의 농도 및 pH를 조절하는 농도/pH 조절 유닛(14);
농도 및 pH가 조절된 살균수를 분무시키는 노즐 유닛(16); 및
노즐 유닛(16)으로 공기를 주입시키는 공기 주입 유닛을 포함하고,
상기 분리 막은 다공성 투과 층(33); 불소 계 보호 층(332a, 332b) 및 탐지 층(331a, 331b)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차아염소산 살균 장치.
청구항 1에 있어서, 전극 유닛은 한쪽 벽면에 결합되는 제1 전극(24a) 및 다른 쪽 벽면에 결합되는 제2 전극(24b)으로 이루어지고, 분리 막(23)에 의하여 서로 분리된 공급 통로(25a, 25b)를 통하여 염수(brine)가 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 차아염소산 살균 장치.
청구항 1에 있어서, 나트륨 기를 포함하는 분리 영역은 염수 공급 밸브(RV)로 순환되는 것을 특징으로 하는 차아염소산 살균 장치.
청구항 1에 있어서, 노즐 유닛(16)은 공기 주입 홀(32) 및 와류 발생 유닛을 더 포함하는 차아염소산 살균 장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 전극 유닛은 한쪽이 전도성 연결 층(342a, 342b)에 의하여 서로 연결된 다수 개의 셀로 이루어진 것을 특징으로 하는 차아염소산 살균 장치.