KR102633348B1 - 무격막의 중성 살균수 생성장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 소정의 내부 공간이 형성되어 염수 또는 세척수가 수용되고 세척 대상체가 투입되는 세척 수조, 상기 세척 대상체의 세척을 위한 상기 염수 또는 세척수가 유입되어 전기 분해로 생성되는 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수가 유출 가능한 구조로 형성되는 전해 수조 및 상기 전해 수조에 수용되고 양극부와 음극부로 구성되는 적어도 하나 이상의 단위셀을 포함하되, 상기 단위셀은 양극과 음극이 돌출 형성되는 적어도 2 이상의 전해셀이 소정의 간격으로 적층 형성되는 구조를 포함하는 무격막의 중성 살균수 생성장치를 제공한다.
Description
본 발명은 무격막의 중성 살균수 생성장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 보다 높은 효율로 고농도의 전해수를 생성할 수 있는 무격막의 중성 살균수 생성장치에 관한 것이다.
차아염소산나트륨은 식품의 부패균이나 병원균을 사멸하기 위하여 살균제로서 사용되는 데, 과일, 채소, 식기 등의 살균세척을 위해 사용되거나, 정수장, 하수처리장, 일반 화학공장의 설비, 수영장 등 다양한 사업장에서 폭넓게 사용된다.
이러한 차아염소산나트륨이 함유된 살균수의 생성은 소금용액이 포함된 물을 전기 분해하여 얻을 수 있다. 일정한 소금(NaCl) 농도를 가지는 물을, 음극판과 양극판사이로 통과시키면, 양극에서는 염소이온(Cl-)이 산화되면서 염소(Cl2)가 되고, 음극에서는 나트륨이온(Na+)이 환원되면서 나트륨(Na)이 된다. 환원된 나트륨(Na)은 물(H2O)과 반응하여 수산화나트륨(NaOH)과 수소(H2)를 발생시키며, 양극에서 생성된 염소(Cl2)와 음극에서 생성된 수산화나트륨(NaOH)이 반응하여 차아염소산나트륨(NaOCl)이 생성된다.
그러나, 최근에는 살균 전해수로서 보다 인체에 무해하도록 중성에 가까운 살균수에 대한 요구가 증가되고 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 0001) 대한민국 등록특허공보 제10-1904840호
(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허공보 제10-1738124호
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고용량의 출력이 가능한 복수의 전해셀들로 구성된 단위셀을 이용하여 전기 분해함으로써, 보다 인체에 무해한 고농도의 차아염소산(HOCl)을 포함하는 전해수(Hypochlorous acid water)를 제조할 수 있는 무격막의 중성 살균수 생성장치를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명은, 상기 단위셀이 보관되는 전해 수조 내부에 유입되는 염수의 효율적인 전기분해가 이루어질 수 있는 유로를 형성하도록 하는 무격막의 중성 살균수 생성장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은, 상기 단위셀들이 적층된 형태로 독립적으로 내부 공간에 보관되는 하우징에 보관 가능하도록 함으로써, 용이하게 설치 및 이동이 가능한 무격막의 중성 살균수 생성장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은, 염화수소(HCl)를 생략하여 보다 인체에 무해하도록 중성에 가까운 고농도의 차아염소산(HOCl)을 포함하는 전해수(Hypochlorous acid water)를 제조할 수 있는 무격막의 중성 살균수 생성장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치는,
소정의 내부 공간이 형성되어 염수 또는 세척수가 수용되고 세척 대상체가 투입되는 세척 수조;
상기 세척 대상체의 세척을 위한 상기 염수 또는 세척수가 유입되어 전기 분해로 생성되는 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수가 유출 가능한 구조로 형성되는 전해 수조; 및
상기 전해 수조에 수용되고 양극부와 음극부로 구성되는 적어도 하나 이상의 단위셀;을 포함하되,
상기 단위셀은,
양극과 음극이 돌출 형성되는 적어도 2 이상의 전해셀이 소정의 간격으로 적층 형성되는 구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단위셀의 양극부와 음극부는 상기 전해 수조의 일방향으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 전해셀의 양극과 음극은 상기 단위셀의 양극부와 음극부로 각각 전기적으로 연결되는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전해 수조에는,
상기 염수 또는 세척수가 유입되는 유입구; 및
상기 염수 또는 세척수가 전기 분해되어 생성되는 상기 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수가 배출되는 배출구;가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 유입구는 상기 배출구보다 상부보다 상측 부위에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 유입구는 상기 전해 수조의 양측면 부위에 대향하는 부위에 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 배출구 상에는 여과장치가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 여과장치에서 걸러진 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수는 상기 세척 수조로 유입되거나 전해 수조로 재유입되는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전해 수조에는 NaCl, KCl, NaOH 또는 KOH의 전해질을 첨가하여 고농도의 차아염소산수(HOCl) 용액을 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전해 수조에는 상기 전해셀의 양극 및 음극이 각각 연결되는 버스바가 형성되고, 상기 단위셀의 양극부와 음극부에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단위셀의 전해셀들은 상기 버스바에 각각 독립적으로 연결 및 제거가 가능하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전해셀의 양극 및 음극은 수직 절곡된 형태로 제공되고, 상기 버스바에는 상기 절곡된 부위가 탈착 가능하게 착탈홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 기 전해셀은 상기 버스바로부터 일측 방향으로 슬라이딩 방식으로 삽입 및 제거되는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전해셀 사이에는 수직으로 연장 형성되는 고정 플레이트;가 개재될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 고정 플레이트에는 상기 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수의 유동이 가능하도록 복수의 유동홀이 소정의 간격으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 고정 플레이트에는 필터가 형성되는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전해 수조는 한 쌍의 상부 케이스와 하부 케이스가 상호 결합되는 구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 상부 케이스와 하부 케이스의 접합면 사이에는 밀봉을 보장하는 실링부재가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단위셀에 의한 전기 분해로 생성되는 상기 차아염소산수(HOCl) 용액은 300 내지 1500ppm 범위로 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치는, 고용량의 출력이 가능한 복수의 전해셀들로 구성된 단위셀을 이용하여 전기 분해함으로써, 고농도의 차아염소산(HOCl)을 포함하는 전해수(Hypochlorous acid water)를 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치는, 상기 단위셀이 보관되는 전해 수조 내부에 유입되는 염수 또는 세척수의 효율적인 전기분해가 이루어질 수 있는 유로를 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치는, 상기 단위셀들이 적층된 형태로 독립적으로 내부 공간에 보관되는 하우징에 보관 가능하도록 함으로써, 용이하게 설치 및 이동이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치는, 염화수소(HCl)를 생략하여 보다 인체에 무해하도록 중성에 가까운 고농도의 차아염소산(HOCl)을 포함하는 전해수(Hypochlorous acid water)를 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 세척 수조를 나타내는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 세척 수조를 나타내는 도면들이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 개략적인 구성도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해셀을 보인 도면들이고,
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해수에 대한 시험 및 검사성적서이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해수가 시판되는 제품의 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 세척 수조를 나타내는 도면들이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 개략적인 구성도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해셀을 보인 도면들이고,
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해수에 대한 시험 및 검사성적서이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해수가 시판되는 제품의 사진이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 염화수소(HCl)를 생략하고 물과 소금물만을 사용하여 중성의 살균수를 제조하도록 함으로써, 종래와 비교하여 보다 인체에 무해할 뿐만 아니라 별도의 소금을 추가하여 제조되는 종래의 강알칼리성 전해수 보다 적은양의 수산화나트륨(NaOH)이 생성될 수 있는 중성의 살균수를 제공할 수 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해 수조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해 수조를 나타내는 도면들이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 개략적인 구성도이다.
이들 도면을 참조하면, 전기 분해법을 이용하여 차아염소산(HOCl) 용액을 포함하는 전해수를 제조할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치는, 전해 수조(100), 세척 수조(10), 여과장치(200), 전원공급부(20) 및 제어부(미도시)로 구성된다.
상기 세척 수조(10)는 유입구(미도시)를 통해서 세척수가 내부 챔버로 유입되게 하되 다수개 구비된 분사노즐(미도시)을 통해 분사하여 상기 내부 챔버에 있는 세척 대상체를 효과적으로 세척되게 한다.
상기 세척 대상체의 세척 수조(10) 투입에 있어서는 전용 트레이(미도시)를 사용할 수 있으며, 또한 그물망을 사용할 수 있고, 상기 유입구를 통하여 유입된 세척수는 하기에서 설명하는 전해 수조(100)의 단위셀(300)이 충분이 잠길 수 있도록 한다. 여기서, 상기 세척 대상체의 부피와 전해 수조(10) 부피 및 염분 용출량을 고려하여 상기 세척 대상체의 투입량을 결정하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 세척 대상체는, 전해 수조(10)의 하단 혹은 측면에 설치된 고압의 상기 분사노즐을 통한 살균수의 내부 순환으로 이루어진다.
세척 수조(10)의 하부에는 상기 배출구가 구비되게 하였으며, 그 배출구를 통해서 세척된 상기 세척 대상체와 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수가 배출되게 하였다. 상기 세척된 세척 대상체는 세척 수조(10)의 상부를 개방형태로 이루어지게 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전해 수조(100)는 내부에 단위셀(300)이 수용되는 공간으로 한 쌍의 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)가 상호 결합되는 구조를 형성된다. 또는 경우에 따라, 전해 수조(100)는 세척 수조(10)와 별도의 분리막(미도시)을 통하여 구획되는 독립적인 공간으로 구성될 수도 있다. 전해 수조(100)의 하부 케이스(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 볼트가 스크류 결합 및 해제가 가능하도록 함으로써, 필요에 따라서 설치 장소의 이동 및 설치와 해제가 용이할 수 있다.
전해 수조(100)에는, 상기 염수 또는 세척수가 유입되는 한 쌍의 유입구(101) 및 전기 분해되어 생성되는 상기 차아염소산수(HOCl) 용액이 배출되는 배출구(102)가 형성될 수 있다. 한 쌍의 유입구(101)는, 상기 세척수의 신속한 투입이 가능하도록, 전해 수조(100)의 양측 상단부 부위에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
이 때, 배출구(102)는, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 유입구(101) 보다 하측 부위에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 유입구(101)로 유입되는 상기 염수 또는 세척수가 용출되어 생성된 상기 차아염소산수(HOCl) 용액이 수압에 의하여 보다 용이하게 배출되도록 할 수 있다.
전해 수조(100)의 내부 공간에는 상기 염수 또는 세척수를 전기 분해하여 상기 차아염소산수(HOCl)으로 생성하기 위하여, 복수의 전해셀(도 4: 310)이 적층된 구조의 단위셀(300)이 배치될 수 있다. 이러한 단위셀(300)의 구조에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명한다.
전해 수조(100)의 일측에는 여과장치(200)가 배치될 수 있다. 전해 수조(100)의 상기 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수는 여과장치(200)를 통하여 세척 수조(10)로 직접 유입되거나 전해 수조(100)로 재유입되도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 전해 수조(100)에 NaCl, KCl, NaOH 또는 KOH의 전해질을 첨가하여 고농도의 차아염소산수(HOCl) 용액을 생성하는 일도 가능할 수 있다.
경우에 따라서, 전해 수조(100)에는 pH 측정용 센서(미도시)가 형성되어 생성되는 상기 고농도의 차아염소산수(HOCl) 용액의 농도를 측정할 수 있다. 하나의 예에서, 전해 수조(100) 내에서 형성되는 pH 변화를 실시간 감지하도록 함으로써, 전기분해 과정에서 pH의 과도한 상승을 억제하도록 세척 수조(10)로 유입되는 전해수가 자동 또는 수동으로 조절될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 전해 수조(100) 내의 pH는 대략 6 내지 8 범위의 약산성 또는 중성에 가까운 상태로 유지되는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명에 따른 무격막의 중성 살균수 공급장치(100)로 제조되는 전해수는, 하기 도 7내지 도 12에 나타난 바와 같이, 대략 중성에 가까운 pH 7.8를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 전해수는 거의 중성 성분을 유지하여 인체에 무해한 살균수를 제공할 수 있다.
하나의 예에서, 무격막의 중성 살균수 공급장치(100)는, 전해수의 차아염소산수(HOCl)의 농도(ppm)를 이용하여 특정 농도의 전해수를 제조할 수 있다. 즉, 제조하고자 하는 전해수의 목표 농도에 원하는 농도(ppm)을 입력하고 생산하고자 하는 목표 생산량(liter)을 설정 및 입력하게 되면, 본 발명에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치(100)에서 자동으로 상기 설정값에 따라 소망하는 목표 농도를 갖는 전해수가 제조될 수 있다.
또, 여과장치(200)에도 감지센서(미도시)가 형성될 수 있고, 상기 차아염소산수(HOCl)을 포함하는 전해수의 농도가 측정된 후에 이러한 농도에 따라 세척 수조(10) 또는 전해 수조(100)로 구분되어 유입될 수 있다. 즉, 상기 차아염소산수(HOCl)의 농도는 기 설정된 기준값에 따라 상기 기준값 이상일 경우에는 세척 수조(10)로 직접 유입되고, 상기 기준값 이하일 경우에는 전해 수조(100)로 재유입될 수 있다.
또, 전해 수조(100)의 일측에는 직류 전원공급부(20)가 형성될 수 있다. 여기서, 전원공급부(20)를 통하여 정전류 또는 정전압 조건에서 전기 분해 반응이 일어날 수 있다. 본 발명에 따르면, 하나의 예에서, 전류밀도는 1~15ASD(Ampere per Square Deci-metre) 이내, 바람직하게는 3~10ASD로 인가하여 차아염소산수(HOCl) 용액을 생성할 수 있다. 또, 전원공급부(20)를 통하여 대략 80V의 전원이 인가되어 30 내지 60분 동안 가동되어 차아염소산수(HOCl) 용액을 생성할 수 있다. 전기 분해 운전시간은 10~60분 이내이며, 효율과 경제성을 고려하여 20~40분이 바람직하다.
따라서, 상기와 같이 전원공급부(20)에 의하여 전해셀(310)을 30 내지 60분동안 가동함으로써 차아염소산수(HOCl)을 포함하는 전해수가 지속적으로 상기 세척 대상체에 고압 분사하여 마찰 세정될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치의 전해셀을 포함하는 단위셀을 보인 개략도들이다.
이들 도면을 참조하면, 전술한 본 발명에 따른 무격막의 중성 살균수 생성장치(100)의 전해 수조(100)에는 복수의 전해셀(310)이 수직으로 적층되어 형성되는 단위셀(300)이 보관될 수 있다. 여기서, 전해셀(310)은 양극(312) 및 음극(311)로 구성되어 전해 수조(100) 내부에 설치되어서 수용된 상기 염수 또는 세척수를 전기 분해하여 상기 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수로 생성되게 한다.
이러한 단위셀(300)은 상측 방향으로 복수의 전해셀(310)이 적층되는 구조로 형성되어 있고, 복수의 전해셀(310)의 양극(312)와 음극(311)은 단자부(27)와 연결된 상태로 일측 방향, 즉 버스바(250) 방향으로 연장되어 상호 전기적으로 연결되어 있다. 버스바(250)는 전해셀(310)의 양극(312)과 음극(311)이 각각 연결되는 제1 버스바(250-1)와 제2 버스바(250-2)로 구성되어 있다. 각각의 제1 버스바(250-1)와 제2 버스바(250-2)는 전해 수조(100)의 외부로 연장되는 음극부(140)와 양극부(130)에 각각 연결되어 있다. 따라서, 복수의 전해셀(310)이 적층된 구조로 이루어지는 고용량의 단위셀(300)에 의하여 고농도의 상기 차아염소산수(HOCl) 용액을 생성할 수 있다.
여기서, 전해셀(310)은 비격막식 구조로 이루어져서 전해 수조(100)에 개방형으로 탈착 가능하게 설치되되 전극부에서 발생하는 산소와 수소 가스가 원활하게 방출될 수 있고, 전해 수조(100)로의 빠른 순환을 통하여 반응열이 배출될 수 있다. 구체적인 예에서, 전해셀(310)의 전극부인 양극(312) 및 음극(311)는 판형 또는 메쉬형으로 이루어질 수 있고, 양극과 음극의 극간거리는 1 ~ 10mm 또는 3 ~ 6mm로 이루어질 수 있다.
또한, 이러한 전해셀(310)의 양극(312) 및 음극(311)은 각각의 버스바(250)에 형성된 착탈홈(251)에 슬라이딩 방식으로 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 해당 전해셀(310)의 각각의 독립적인 교체 및 수리가 가능할 수 있다. 즉, 사용 중 스케일 등에 의한 전극의 세척이 필요한 경우에 해당 전해셀(310)만 용이하게 탈거하여 세척 등을 수행할 수 있다.
이와 같은 체결 방식은 전해 살균장치 규격 및 전해셀 규격에 따라 변경할 수 있다.
상기 전해셀(310)의 양극(312)는 티타늄 재질의 기판을 사용할 수 있으며, Pt계열 화합물, 예를 들어 백금, 이리듐, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 첨가제로 티타늄, 주석, 탄탈륨, 니오븀, 지르코늄 등을 코팅하여 제조할 수 있다. 또한, 스케일 제거를 위한 산세정에 의한 전극 수명저하를 방지하기 위한 특수코팅을 수행할 수 있으며, 전해질 내 염소농도가 낮아도 전해효율이 우수하도록 금속촉매활물질 조성이 설계될 수 있다.
상기 전해셀(310)의 음극(311)는 티타늄, 하스텔로이 또는 니켈 재질의 기판이거나 그 기판 위에 Pt계열이 도금된 전극 또는 카본스틸에 니켈이 도금된 전극이 이용될 수 있다.
또, 단위셀(300)의 복수의 전해셀(310) 사이에는 하부를 지지하는 고정 플레이트(500)가 개재될 수 있다. 이러한 고정 플레이트(500)에는 상기 세척수 및 차아염소산수(HOCl) 용액이 원활하게 이동 가능하도록 유동홀(510)이 형성되어 있다. 즉, 본 발명에 따른 고정 플레이트(50)는, 상기 세척수 및 차아염소산수(HOCl) 용액의 유동에 방해를 주지 않으면서도 전해셀(310)의 접촉 시간을 확보하도록, 상기 복수의 전해셀(310)의 양측 단부 부위에 길이 방향으로 형성되고 유동홀(510)을 형성시킴으로써, 높은 효율로 전해수가 생성되도록 할 수 있다. 경우에 따라, 고정 플레이트(500)에는 상기 세척수 등의 이물질이 걸러지도록 필터(210)가 추가로 형성될 수도 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 본 발명의 범위가 실시예로 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
[실시예 A-D]
과일 채소류의 이물질을 간단히 제거하고, 세척 수조(10)에 투입한다. 전해 수조(100)에 염수를 대략 100L투입하여 전해 수조(100) 내부에 있는 단위셀(300)이 충분히 잠기도록 한다. 이 때, 단위셀(300)을 구성하는 전해셀(310)을 설치 환경에 따라서 5개 이상을 적층시켜 고용량의 출력이 가능할 수 있도록 하였고, 전해셀(310) 사이에 유동홀(510)이 형성된 고정 플레이트(500)를 개재하였다.
상수 투입 후, 순환펌프(미도시)를 통하여 200L/min 유속으로 10분 세척한다. 실온에서 정전압조건으로 5V를 인가, 30분 전해 반응하여 농도 600ppm 이상의 차아염소산수(HOCl) 용액을 생성하였다. 먼저 물과 염화나트륨(NaCl) 용액을 혼합하여, 물의 수소기(H+)와 염화나트륨(NaCl)의 염소기(Cl-)에 따른 차아염소산수(HOCl)와 소량의 차아염소산나트륨(NaOCl) 혼합된 혼합용액이 생성됨으로써 중성에 가까운 약 pH 7.8 전해수를 제조하였다.
이때, 생산된 차아염소산수(HOCl) 용액은 실시간으로 상기 과일 채소류에 고압 분사되어 유기물 등을 제거하고자 하였으며, 전해반응 시간에 따른 차아염소산수(HOCl) 용액의 농도를 측정하였다.
[비교예]
유동홀을 형성시키지 않은 고정 플레이트(500)를 실시예와 동일 조건에 전기 분해를 수행하여 차아염소산수(HOCl) 용액의 농도를 측정하였다.
| 시료 | 세척 대상체(kg) | 염수 투입량(L) | 차아염소산수(HOCl) (ppm) | |||
| 10분 | 20분 | 30분 | ||||
| 실시예 | A | 20 | 100 | 170 | 350 | 650 |
| B | 20 | 100 | 170 | 340 | 610 | |
| C | 20 | 100 | 180 | 580 | 780 | |
| D | 25 | 100 | 190 | 610 | 770 | |
| 비교예 | 25 | 100 | 170 | 460 | 510 | |
상기 [표 1]을 참조하면, 상기 과일 채소류의 투입량에 따른 염분농도를 실측하였으며, 상수 투입량 100L 기준으로 염분량(g)을 계산하였다. 전기 분해 결과 시간이 경과할수록 차아염소산수(HOCl) 농도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
또한 실시예 A 내지 D와 같이 20kg 또는 25kg 투입하고, 30분 전해 반응하였을 때, 600ppm이상의 차아염소산수(HOCl) 용액을 생산할 수 있었다.
상기 표 1의 실시예들에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 고용량의 5개의 전해셀이 적층된 단위셀을 구성하는 경우에 보다 높은 농도의 차아염소산수(HOCl) 용액이 생성되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 C는, 비교예와 대비하여, 30분 경과후에는 대략 30% 이상의 높은 농도로 차아염소산수(HOCl) 용액이 생성되었다.
상술한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
10: 세척 수조 20: 전원공급부
100: 전해 수조 101: 유입구
102: 배출구 110: 상부 케이스
120: 하부 케이스 130: 양극부
140: 음극부 200: 여과장치
210: 필터 250: 버스바
250-1: 제1 버스바 250-2: 제2 버스바
251: 착탈홈 270: 단자부
300: 단위셀 310: 전해셀
311: 음극 312: 양극
500: 고정 플레이트 510: 유동홀
100: 전해 수조 101: 유입구
102: 배출구 110: 상부 케이스
120: 하부 케이스 130: 양극부
140: 음극부 200: 여과장치
210: 필터 250: 버스바
250-1: 제1 버스바 250-2: 제2 버스바
251: 착탈홈 270: 단자부
300: 단위셀 310: 전해셀
311: 음극 312: 양극
500: 고정 플레이트 510: 유동홀
Claims (19)
- 소정의 내부 공간이 형성되어 염수 또는 세척수가 수용되고 세척 대상체가 투입되는 세척 수조;
상기 세척 대상체의 세척을 위한 상기 염수 또는 세척수가 유입되어 전기 분해로 생성되는 차아염소산수(HOCl) 용액을 포함하는 전해수가 유출 가능한 구조로 형성되는 전해 수조; 및
상기 전해 수조에 수용되고 양극부와 음극부로 구성되는 적어도 하나 이상의 단위셀;을 포함하되,
상기 단위셀은,
양극과 음극이 돌출 형성되는 적어도 2 이상의 전해셀이 소정의 간격으로 적층 형성되는 구조를 포함하고,
상기 전해 수조에는,
상기 염수 또는 세척수가 유입되는 유입구; 및
상기 염수 또는 세척수가 전기 분해되어 생성되는 상기 차아염소산수(HOCl)용액을 포함하는 전해수가 배출되는 배출구;가 형성되며 상기 유입구는 상기 배출구의 상측 부위에 형성되고,
상기 전해셀 사이에는 수직으로 연장 형성되어 상기 전해셀 하부를 지지하고, 상기 차아염소산수(HOCl) 용액의 유동이 가능하도록 복수의 유동홀이 소정의 간격으로 형성되는 고정 플레이트;가 포함되고,
상기 배출구 상에는 감지센서가 포함되는 여과장치가 형성되어 상기 여과장치에서 걸러진 상기 차아염소산수(HOCl) 용액은 상기 세척 수조로 유입되거나 전해수조로 재유입되되, 상기 치아염소산수(HOCL)의 농도는 기 설정된 기준값에 따라 상기 기준값 이상일 경우에는 세척 수조로 직접 유입되고, 상기 기준값 이하일 경우에는 전해 수조로 재유입되는, 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 단위셀의 양극부와 음극부는 상기 전해 수조의 일방향으로 돌출 형성되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 전해셀의 양극과 음극은 상기 단위셀의 양극부와 음극부로 각각 전기적으로 연결되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 유입구는 상기 전해 수조의 양측면 부위에 대향하는 부위에 적어도 하나 이상으로 형성되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 전해 수조에는 NaCl, KCl, NaOH 또는 KOH의 전해질을 첨가하여 고농도의 차아염소산수(HOCl) 용액을 생성하는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전해 수조에는 상기 전해셀의 양극 및 음극이 각각 연결되는 버스바가 형성되고, 상기 단위셀의 양극부와 음극부에 각각 전기적으로 연결되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 10 항에 있어서,
상기 단위셀의 전해셀들은 상기 버스바에 각각 독립적으로 연결 및 제거가 가능하게 형성되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 전해셀의 양극 및 음극은 수직 절곡된 형태로 제공되고, 상기 버스바에는 상기 절곡된 부위가 탈착 가능하게 착탈홈이 형성되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 전해셀은 상기 버스바로부터 일측 방향으로 슬라이딩 방식으로 삽입 및 제거되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 고정 플레이트에는 필터가 형성되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전해 수조는 한 쌍의 상부 케이스와 하부 케이스가 상호 결합되는 구조를 포함하는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 상부 케이스와 하부 케이스의 접합면 사이에는 밀봉을 보장하는 실링부재가 형성되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 단위셀에 의한 전기분해로 생성되는 상기 차아염소산수(HOCl) 용액은 300 내지 1500ppm 범위의 농도를 포함되는 무격막의 중성 살균수 생성장치.
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