KR102241366B1 - 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치에 관한 것으로, 소금탱크(110)에 저장된 소금 또는 해수와 물을 혼합하여 염수를 제조 및 저장하는 염수탱크(130); 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산을 포함하는 1차처리수를 생성하는 전기분해장치(150); 상기 전기분해장치 내부에 구비된 전극판에 전압을 인가하는 전원공급장치(151); 상기 전기분해장치(150)의 1차처리수를 공급받아 저장하는 제1저장탱크(160); 상기 제1저장탱크(160)에 구비되어 상기 제1저장탱크(160)에 저장된 1차처리수의 차아염소산 농도를 검출하는 제1센서(161); 상기 제1저장탱크(160)의 1차처리수를 공급받아 전기분해하여 이산화염소를 발생시키는 전기분해장치로 이루어진 반응기(170); 상기 반응기(170)를 거쳐 이산화염소를 포함하는 소독수가 저장되는 제2저장탱크(190) 및 상기 제1센서(161)의 출력을 입력받아 상기 전원공급장치(151)를 제어하여 상기 전기분해시 인가되는 전압, 전압이 인가되는 시간, 인가되는 전압의 극성을 포함하는 전기분해 조건을 제어하는 제어부(180);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 물에 소금이나 해수를 첨가하여 염수를 제조한 후, 이 염수를 전기분해시켜 차아염소산이 생성되도록 한 다음, 이 처리수를 다시 전기분해함으로써 이산화염소를 생성케 된다.
본 발명에 의해, 물에 소금이나 해수를 첨가하여 염수를 제조한 후, 이 염수를 전기분해시켜 차아염소산이 생성되도록 한 다음, 이 처리수를 다시 전기분해함으로써 이산화염소를 생성케 된다.
Description
본 발명은 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치에 관한 것이다.
이산화염소는 강한 살균력, 탈취 및 표백력을 갖는다. 기존의 살균제나 소독제로 사용되는 염소는 트리할로메탄과 같은 발암물질이 생성되는 문제가 있지만, 상기 이산화염소의 경우에는 발암물질 생성과 같은 문제점을 갖지않는다.
따라서 이산화염소는 대체 살균제로, 또 염소계 소독제를 대체할 수 있는 물질로 주목받고 있다.
이산화염소 가스 또는 용액을 생산하는 방식으로, 종래에는 염소산나트륨을 환원하는 방식이 주로 사용되었으나, 이 방법은 염산 또는 황산과 같은 강산을 사용할 필요성이 있으며, 이로 인해 안전사고 발생 가능성이 있다.
이러한 방식의 문제점을 회피하기 위한 기술로, "이산화염소 가스 및 이산화염소수 발생 장치 및 방법"(한국 등록특허공보 제10-1806283호, 특허문헌 1)에는 자외선 램프를 클로라이트 용액이나 아염소산나트륨 용액에 직접 담구어 이산화염소 가스를 발생시키는 방법이 제시되어 있다.
그러나, 자외선 램프에서 발생되는 자외선은 램프에 가까운 곳과 먼 곳에서의 반응이 고르게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 물에 소금이나 해수를 첨가하여 염수를 제조한 후, 이 염수를 전기분해시켜 차아염소산이 생성되도록 한 다음, 이 처리수를 재차 전기분해함으로써 이산화염소를 생성케 하려는 것이다.
본 발명의 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치는 상기한 과제를 해결하기 위하여, 소금탱크(110)에 저장된 소금 또는 해수와 물을 혼합하여 염수를 제조 및 저장하는 염수탱크(130); 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산을 포함하는 1차처리수를 생성하는 전기분해장치(150); 상기 전기분해장치 내부에 구비된 전극판에 전압을 인가하는 전원공급장치(151); 상기 전기분해장치(150)의 1차처리수를 공급받아 저장하는 제1저장탱크(160); 상기 제1저장탱크(160)에 구비되어 상기 제1저장탱크(160)에 저장된 1차처리수의 차아염소산 농도를 검출하는 제1센서(161); 상기 제1저장탱크(160)의 1차처리수를 공급받아 전기분해하여 이산화염소를 발생시키는 전기분해장치로 이루어진 반응기(170); 상기 반응기(170)를 거쳐 이산화염소를 포함하는 소독수가 저장되는 제2저장탱크(190) 및 상기 제1센서(161)의 출력을 입력받아 상기 전원공급장치(151)를 제어하여 상기 전기분해시 인가되는 전압, 전압이 인가되는 시간, 인가되는 전압의 극성을 포함하는 전기분해 조건을 제어하는 제어부(180);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
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또는, 소금탱크(110)에 저장된 소금 또는 해수와 물을 혼합하여 염수를 제조 및 저장하는 염수탱크(130)와; 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산을 포함하는 1차처리수를 생성하도록 구성되되, 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수가 공급되는 염수유입구(154)가 일측면 벽면에 형성되어 있는 본체(152)와, 상기 본체(152) 내부로 유입된 염수를 전기분해 시키기 위해 상기 본체(152) 내부에 설치되어 있는 다수 개의 전극판(153)으로 구성된 전기분해장치(150)와; 상기 전기분해장치(150) 내부에 구비된 전극판(153)에 전압을 인가하는 전원공급장치(151)와; 상부는 상기 전기분해장치(150)의 본체(152) 바닥면을 관통하여 상기 본체(152) 천정면과 이격된도록 설치되고, 하부는 상기 본체(152) 하부로 하향 연장되어 형성되어 있으며, 내부에 중공부(201)를 형성하는 원형 관 형태의 중공관(200)과; 상기 본체(152) 상부 외측에 설치되어 있는 작동모터(211)와; 상기 작동모터(211)에 연결되어 있으며 상기 중공부(201) 내부를 통과하도록 설치되어 있고 상기 작동모터(211)의 작동에 의해 회전하는 회전축(212)과; 상기 회전축(212)을 감싸도록 연결되어 있으며, 하부가 뾰족한 원추 형상을 취하는 가이드부재(214)와; 상기 전기분해장치(150)의 본체(152) 하부로 돌출된 상기 중공관(200) 하부가 상부를 통해 내부로 관입되어 있어 상기 중공관(200)을 통해 1차처리수가 유입되도록 이루어져 있고, 측면 일측에 생산된 소독수가 배출되는 소독수배출구(221a)가 형성되어 있는 반응기본체(221)와, 상기 반응기본체(221) 내부에 수직으로 설치되어 있고 원통형의 형상을 취하며, 하단은 상기 반응기본체(221) 하부로부터 상측으로 이격되고, 상부는 상기 반응기본체(221) 상부로부터 하측으로 이격되게 설치되는 다수 개의 제1전극판(222)과, 상기 각 제1전극판 내부를 관통하는 제2전극판(223)과, 상기 제1전극판(222)들 사이의 상부 공간을 밀폐시키는 상부차단판(224)과, 상기 제1전극판(222)들 사이의 하부 공간을 밀폐시키는 하부차단판(225)과, 상기 제2전극판(223)을 회전시키는 회전모터(226)으로 구성되어 상기 중공관(200) 내부를 통과한 1차처리수를 전기분해하는 반응기(170);를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 물에 소금이나 해수를 첨가하여 염수를 제조한 후, 이 염수를 전기분해시켜 차아염소산이 생성되도록 한 다음, 이 처리수를 다시 전기분해함으로써 이산화염소를 생성할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치를 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 작동 순서를 나타낸 순서도.
도 3 내지 4는 본 발명에서 반응기의 실시예들을 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에서 1차 전기 분해, 2차 전기 분해가 연속으로 이루어지는 일 실시예를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 작동 순서를 나타낸 순서도.
도 3 내지 4는 본 발명에서 반응기의 실시예들을 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에서 1차 전기 분해, 2차 전기 분해가 연속으로 이루어지는 일 실시예를 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치는 소금탱크(110)에 저장된 소금 또는 해수와 물을 혼합하여 염수를 제조 및 저장하는 염수탱크(130); 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산을 포함하는 1차처리수를 생성하는 전기분해장치(150); 상기 전기분해장치 내부에 구비된 전극판에 전압을 인가하는 전원공급장치(151); 상기 전기분해장치(150)의 1차처리수를 공급받아 저장하는 제1저장탱크(160); 상기 제1저장탱크(160)에 구비되어 상기 제1저장탱크(160)에 저장된 1차처리수의 차아염소산 농도를 검출하는 제1센서(161); 상기 제1저장탱크(160)의 1차처리수를 공급받아 전기분해하여 이산화염소를 발생시키는 전기분해장치로 이루어진 반응기(170); 상기 반응기(170)를 거쳐 이산화염소를 포함하는 소독수가 저장되는 제2저장탱크(190) 및 상기 제1센서(161)의 출력을 입력받아 상기 전원공급장치(151)를 제어하여 상기 전기분해시 인가되는 전압, 전압이 인가되는 시간, 인가되는 전압의 극성을 포함하는 전기분해 조건을 제어하는 제어부(180);를 포함하여 구성된다.
상기 소금탱크(110)에 소금이 저장된 경우, 물 저장탱크(120)에 저장된 물이 소금과 함께 상기 염수탱크(130)에 공급되어 염수를 제조하게 되며, 상기 소금탱크(110)에 해수가 저장된 경우, 해수 자체가 염수로 사용될 수 있으며, 해수와 상기 물 저장탱크(120)에서 공급된 물이 혼합되어 희석된 해수가 염수로 사용될 수 있다.
이때, 상기 염수탱크(130)에서 염수를 제조하기 위한 물의 공급원으로 물 저장탱크(120)를 도시하였으나, 통상적인 물 공급관일 수 있다.
상기 염수탱크(130)에서 제조된 염수는 염수공급펌프(10)의 작동 또는 밸브의 개폐에 의해 상기 전기분해장치(150)로 일정량 이송되게 되며, 상기 전기분해장치(150)는 염수를 전기분해하여 살균 소독작용을 하는 차아염소산을 함유하는 1차처리수를 생성하게 된다.
구체적으로, NaCl 성분이 전기분해 되면서 양극에서는 산화반응이 일어나 염소가스가 발생하고, 음극에서는 수소가스가 수산기와 함께 발생하게 되며, 염소가스와 수산기가 화학반응을 일으켜 산화력이 강한 차아염소산(HClO)를 생성하게 된다.
상기 전기분해장치(150)의 전기분해 조건, 즉, 전기분해장치(150)에 구비된 전극판(미도시)에 인가되는 전압의 크기, 전압의 파형, 전압 인가 시간, 인가되는 전압의 극성등은 전원공급장치(151)에 의해 제어되게 된다.
전기분해장치(150)에서 생성된 상기 1차처리수는 처리수공급펌프(20)의 작동 또는 밸브의 개폐에 의해 제1저장탱크(160)로 이송, 저장되게 되는데, 이때, 제1저장탱크(160)에 구비된 차아염소산 농도를 측정하여 출력을 생성하는 제1센서(161)에 의해 제1저장탱크(160)에 저장된 1차처리수의 차아염소산 농도가 측정되게 된다.
상기 제1센서(161)의 출력은 상기 제어부(180)에 입력되는데, 상기 제어부(180)는 기 입력 저장된 차아염소산의 농도값 데이터를 비교하게 된다.
삭제
또한, 제어부(180)는 제1저장탱크(160)와 반응기(170) 사시에 처리수이송펌프(40)가 구비되어 제1저장탱크(160)의 1차처리수를 상기 반응기(170)에 공급할 수 있으며, 밸브가 구비되어 밸브 개폐에 의해 1차처리수가 제1저장탱크(160)로부터 반응기(170)로 이송될 수 있다.
이때, 제어부(180)는 상기 처리수이송펌프(40)의 작동 여부를 제어해주게 된다.
또한, 상기 처리수공급펌프(20) 및 상기 염수공급펌프(10)도 상기 제어부(180)에 의해 작동 여부가 제어되어 염수의 제조, 1차처리수의 제조, 제조된 1차처리수의 이송등이 상기 제어부에 의해 자동 제어되어, 일정한 농도의 차아염소산을 함유하는 1차처리수가 자동 제어에 의해 제조되게 된다.
한편, 반응기(170)는 상술한 것처럼 차아염소산을 포함하는 1차처리수를 전기분해하여 이산화염소를 포함하는 소독수를 제조하는 전기분해장치로 이루어져 있다.
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이때, 상기 반응기(170)는 반응조(172) 내부에 양전극과 음전극이 교대로 배치된 무격막식 전기분해셀로 이루어질 수 있다.
이때, 염수의 전기분해에 따른 차아염소산의 생성, 이산화염소를 생성하는 과정을 하나의 장치로써 구성할 수 있다.
도 5에는 이를 위한 구성이 도시되어 있다.
우선 도 1에 도시된 것처럼 소금탱크(110)에 저장된 소금 또는 해수와 물을 혼합하여 염수를 제조 및 저장하는 염수탱크(130)가 구비된다.
더하여, 전기분해장치(150)는 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산을 포함하는 1차처리수를 생성하도록 구성되되, 도시된 바와 같이 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수가 공급되는 염수유입구(154)가 일측면 벽면에 형성되어 있는 본체(152)와, 상기 본체(152) 내부로 유입된 염수를 전기분해 시키기 위해 상기 본체(152) 내부에 설치되어 있는 다수 개의 전극판(153)으로 구성될 수 있다.
더하여 전원공급장치(151)는 상기 전기분해장치(150) 내부에 구비된 전극판(153)과 연결되어 이들에 전압을 인가한다.
아울러, 상기 전기분해장치(150)에 중공관(200)이 연결된다.
중공관(200)은 도시된 바와 같이 상부는 상기 전기분해장치(150)의 본체(152) 바닥면을 관통하여 상기 본체(152) 천정면과 이격된도록 설치되고, 하부는 상기 본체(152) 하부로 하향 연장되어 형성되어 있으며, 내부에 중공부(201)를 형성하는 원형 관 형태를 취한다.
상기한 중공관(200)에는, 상기 본체(152) 상부 외측에 설치되어 있는 작동모터(211)와, 상기 작동모터(211)에 연결되어 있으며 상기 중공부(201) 내부를 통과하도록 설치되어 있고 상기 작동모터(211)의 작동에 의해 회전하는 회전축(212)을 포함하다.
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더불어, 상기 회전축(212)을 감싸도록 연결되어 있으며, 하부가 뾰족한 원추 형상을 취하는 가이드부재(214)가 설치되어 있다.
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한편, 중공관(200)의 하부에는 1차처리수를 전기 분해하여 이산화염소를 생성하는 제2반응기(220)가 연설되어 있다.
상기 제2반응기(220)는 상기 전기분해장치(150)의 본체(152) 하부로 돌출된 상기 중공관(200) 하부가 상부를 통해 내부로 관입되어 있어 상기 중공관(200)을 통해 1차처리수가 유입되도록 이루어져 있고, 측면 일측에 생산된 소독수가 배출되는 소독수배출구(221a)가 형성되어 있는 반응기본체(221)를 포함한다.
더불어, 상기 반응기본체(221) 내부에 수직으로 설치되어 있고 원통형의 형상을 취하며, 하단은 상기 반응기본체(221) 하부로부터 상측으로 이격되고, 상부는 상기 반응기본체(221) 상부로부터 하측으로 이격되게 설치되는 다수 개의 제1전극판(222)을 포함하여 구성된다.
아울러, 제2전극판(223)이 각 제1전극판 내부를 관통되도록 설치된다.
또한, 상기 제1전극판(222)들 사이의 상부 공간을 밀폐시키는 상부차단판(224)과, 상기 제1전극판(222)들 사이의 하부 공간을 밀폐시키는 하부차단판(225)을 포함하여 구성된다.
상부차단판(224)과 하부차단판(225)을 형성하는 경우 전극판들 사이 공간 외의 유체의 이동하는 면적을 줄여 전기분해 효율을 높여줄 수 있게 된다.
또한, 제1전극판(222)이 반응기본체(221) 중간에 설치되는 경우 공간이 3등분으로 분할되게 되는데, 이는 중공관(200)을 통해 1차처리수가 내부로 유입될 때 유입되는 흐름으로 인해 특정 전극판 측의 유체 흐름이 빨라져 전기분해 효율이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 아래 쪽에 체류공간을 형성함으로써 충분한 반응 시간을 더 줄 수 있게 된다.
이때, 상기 제2전극판(223)을 회전시키는 회전모터(226)가 더 구비될 수 있다.
또한, 제2전극판(223)에는 원추형의 형상을 취하는 하부가이드부재(227)가 설치될 수 있다.
회전모터(226)의 작동에 의해 원추형 하부가이드부재(227)가 회전함에 따라 전기분해가 이루어지는 공간에서 유체가 고르게 교반되어 전기 분해 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또, 이러한 하부가이드부재(227)가 설치될 경우 제2전극판(223)과 제1전극판(222) 사이의 전기분해 반응에 의해 형성된 이산화염소 가스를 일시적으로 가두워 가스의 이동에 의한 전기분해 효율 저하를 방지할 수 있도록 한다.
이상과 같이 구성된 제2반응기(220)는 상기 중공관(200) 내부의 제1반응기(210)를 통과한 1차처리수를 전기분해하게 된다.
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더불어, 제2반응기(220)에서 배출된 이산화염소를 포함한 소독수는 도 1과 같이 제2저장탱크(190)로 공급되어 저장될 수 있다.
아울러, 도 6의 실시예의 경우도 각 장치들을 제어함에 있어서 차아염소산 및 이산화염소의 농도를 측정하는 센서를 각각 설치하고, 이 센서들의 측정값에 따라 모터, 펌프 등을 제어하도록 할 수 있음은 자명하다 하겠다.
10 : 염수공급펌프 20 : 처리수공급펌프
40 : 처리수이송펌프
110 : 소금탱크 120 : 물 저장탱크
130 : 염수탱크 150 : 전기분해장치
151 : 전원공급장치 152 : 본체
153 : 전극판 154 : 염수유입구
160 : 제1저장탱크 161 : 제1센서
170 : 반응기
172 : 반응조 175 : 전극
180 : 제어부
190 : 제2저장탱크 200 : 중공관
201 : 중공부 210 : 제1반응기
211 : 작동모터 212 : 회전축
214 : 가이드부재
220 : 제2반응기 221 : 반응기본체
221a : 소독수배출구 222 : 제1전극판
223 : 제2전극판 224 : 상부차단판
225 : 하부차단판 226 : 회전모터
227 : 하부가이드부재
40 : 처리수이송펌프
110 : 소금탱크 120 : 물 저장탱크
130 : 염수탱크 150 : 전기분해장치
151 : 전원공급장치 152 : 본체
153 : 전극판 154 : 염수유입구
160 : 제1저장탱크 161 : 제1센서
170 : 반응기
172 : 반응조 175 : 전극
180 : 제어부
190 : 제2저장탱크 200 : 중공관
201 : 중공부 210 : 제1반응기
211 : 작동모터 212 : 회전축
214 : 가이드부재
220 : 제2반응기 221 : 반응기본체
221a : 소독수배출구 222 : 제1전극판
223 : 제2전극판 224 : 상부차단판
225 : 하부차단판 226 : 회전모터
227 : 하부가이드부재
Claims (4)
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- 전기분해를 이용한 살균 소독수 제조장치에 있어서,
소금탱크(110)에 저장된 소금 또는 해수와 물을 혼합하여 염수를 제조 및 저장하는 염수탱크(130)와;
상기 염수탱크(130)에 저장된 염수를 공급받아 전기분해하여 차아염소산을 포함하는 1차처리수를 생성하도록 구성되되, 상기 염수탱크(130)에 저장된 염수가 공급되는 염수유입구(154)가 일측면 벽면에 형성되어 있는 본체(152)와, 상기 본체(152) 내부로 유입된 염수를 전기분해 시키기 위해 상기 본체(152) 내부에 설치되어 있는 다수 개의 전극판(153)으로 구성된 전기분해장치(150)와;
상기 전기분해장치(150) 내부에 구비된 전극판(153)에 전압을 인가하는 전원공급장치(151)와;
상부는 상기 전기분해장치(150)의 본체(152) 바닥면을 관통하여 상기 본체(152) 천정면과 이격된도록 설치되고, 하부는 상기 본체(152) 하부로 하향 연장되어 형성되어 있으며, 내부에 중공부(201)를 형성하는 원형 관 형태의 중공관(200)과;
상기 본체(152) 상부 외측에 설치되어 있는 작동모터(211)와;
상기 작동모터(211)에 연결되어 있으며 상기 중공부(201) 내부를 통과하도록 설치되어 있고 상기 작동모터(211)의 작동에 의해 회전하는 회전축(212)과;
상기 회전축(212)을 감싸도록 연결되어 있으며, 하부가 뾰족한 원추 형상을 취하는 가이드부재(214)와;
상기 전기분해장치(150)의 본체(152) 하부로 돌출된 상기 중공관(200) 하부가 상부를 통해 내부로 관입되어 있어 상기 중공관(200)을 통해 1차처리수가 유입되도록 이루어져 있고, 측면 일측에 생산된 소독수가 배출되는 소독수배출구(221a)가 형성되어 있는 반응기본체(221)와, 상기 반응기본체(221) 내부에 수직으로 설치되어 있고 원통형의 형상을 취하며, 하단은 상기 반응기본체(221) 하부로부터 상측으로 이격되고, 상부는 상기 반응기본체(221) 상부로부터 하측으로 이격되게 설치되는 다수 개의 제1전극판(222)과, 상기 각 제1전극판 내부를 관통하는 제2전극판(223)과, 상기 제1전극판(222)들 사이의 상부 공간을 밀폐시키는 상부차단판(224)과, 상기 제1전극판(222)들 사이의 하부 공간을 밀폐시키는 하부차단판(225)과, 상기 제2전극판(223)을 회전시키는 회전모터(226)으로 구성되어 상기 중공관(200) 내부를 통과한 1차처리수를 전기분해하는 반응기(170);를 포함하여 구성된,
전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치.
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| KR102241366B1 true KR102241366B1 (ko) | 2021-04-16 |
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| KR1020200065904A KR102241366B1 (ko) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | 전기분해에 따른 이산화염소를 이용한 살균 소독수 제조장치 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100842423B1 (ko) * | 2007-12-26 | 2008-07-01 | 길대수 | 전기분해를 이용한 살균 소독수의 제조방법 및 장치 |
| KR101806283B1 (ko) | 2015-12-09 | 2017-12-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 이산화염소 가스 및 이산화염소수 발생 장치 및 방법 |
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2020
- 2020-06-01 KR KR1020200065904A patent/KR102241366B1/ko active
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