KR20010096437A - Water purification port by titanium dioxide photocatalist - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수도물 등의 음료용수에 혼입된 유기질성의 불순물 등을 광촉매 작용에 의하여 분해, 제거하는 기능을 보유한 수질정화 포트에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 수도물 등의 음료용수를 넣어 이용하는 포트로서, 포트의 내부에 이산화티탄 부재, 및 광조사 수단을 배치하여 포트 내에서 광을 조사함으로써 발생하는 광촉매 작용에 의거하여 포트 내의 물을 정화하도록 한 것을 특징으로 하는 새로운 형태의 수질정화 포트에 관한 것이다.The present invention relates to a water purification pot having a function of decomposing and removing organic impurities and the like mixed in drinking water such as tap water by a photocatalytic action. More specifically, the present invention is a pot for drinking water, such as tap water, and the like, which is based on a photocatalytic action generated by arranging a titanium dioxide member and a light irradiation means to irradiate light in the pot. It relates to a new type of water purification pot, characterized by purifying water.
수도물의 수질 문제를 생각할 경우, 크게 두 가지 요소로 나누어 생각할 필요가 있다. 하나는, 공급되고 있는 수도물 자체의 수질 문제이고, 다른 하나는, 실제로 수도꼭지로부터 나오는 물의 수질 문제이다.When considering water quality problems, it is necessary to think into two main factors. One is the water quality problem of the tap water itself being supplied, and the other is the water quality problem of water actually coming out of the tap.
제 1의 수도물 자체의 수질 문제에 대해서는, 후생성에 의한 수도물의 수질기준에 의해 안정성은 확보가 되어 있지만, 수도의 원수 내에 존재하여 있던 것 중 표준적인 정화 처리에 의해 완전히 제거될 수 없는 것이 있기 때문에 수도물 중에 소위, 정수처리 대응 곤란성 물질이 잔존할 가능성이 있다는 문제가 있다. 이들 물질 중에서 건강에 영향을 주는 것은 예컨대, 수은 등의 중금속, 농약, 제초제, 트리클로로에틸렌 등의 유기 화합물, 벤젠 등의 합성 화합물, 황산성 질소, 비루스As for the water quality problem of the first tap water itself, stability is ensured by the water quality standard of the tap water by the after-generation, but there exist some which existed in the raw water of tap water and cannot be completely removed by standard purification treatment. There exists a problem that there exists a possibility that what is called a water purification treatment difficult material remains in tap water. Among these substances, those which affect health are, for example, heavy metals such as mercury, pesticides, herbicides, organic compounds such as trichloroethylene, synthetic compounds such as benzene, sulfuric acid nitrogen, and virus
(병원체)등이 열거된다. 특히, 유기 염소계 화합물에는 발암성을 갖는 것이 있어 문제가 된다. 또, 조류 등의 생물에 유래되는 이취미(異臭味) 원인 물질, 무기염류, 부식성에 관련하는 산성, 알칼리성 물질 등이 문제가 될 가능성이 있다.(Pathogen) are listed. In particular, organic chlorine compounds have carcinogenic properties, which is a problem. In addition, odor-causing substances derived from organisms such as algae, inorganic salts, acidic and alkaline substances related to corrosiveness, and the like may be problematic.
제 2의 실제로 수도꼭지로부터 급수되는 물의 수질에 대해서는, 납관에 의한 납의 용출 및 철관의 부식에 따르는 적수의 발생 등의 이차적인 오염의 문제가 열거된다. 또, 수조 등의 속에서 물이 정체하는 죽은 수역에 있어서 수질이 악화되는 문제나 옥상의 수조 등에서 물풀(말)이 발생하는 문제 등이 지적되고 있다.As for the water quality of the water actually supplied from the second faucet, problems of secondary pollution such as elution of lead by lead pipes and generation of water droplets due to corrosion of iron pipes are listed. In addition, problems such as deterioration of water quality in a dead water where water stagnates in a tank or a problem of generating water grass in a rooftop tank or the like have been pointed out.
음료용수로서 '안전하고 맛있는 물'은 오랜 세월의 주제로 되어 있지만, 현재는 반드시 그 목적이 달성되어 있다고 말할 수 없다. 그 요인으로서, 수원에 기인한 것, 정수기에 기인한 것이 열거된다. 우선, 수원지에서 소독제로서 사용되어 있는 염소는 살균 작용이 뛰어나며, 현 시점에서는 다른 것으로 대체할 수 있는 것은 존재하지 않는다. 그러나, 이 염소가 수중의 수생 미생물 및 푸민질과 반응하여 생성되는 트리할로메탄 (클로로 포름, 브로모디클로로메탄, 디브로모클로로메탄, 브로모포름 등)은 발암성 물질이고 또, 수도물 속에 함유되어 있는 암모니아가 염소와 반응하여 삼염화질소를 생성하고, 자극이 강한 알칼리 악취를 발생시키며, 염소의 장점은 인정되면서도 현재는 단점이 개선되지 않은 상황이다.As safe drinking water, 'safe and delicious water' has been the subject of many years, but it is not always said that the purpose is achieved. As a factor, the thing originating in a water source and the thing originating in a water purifier are enumerated. First, chlorine, which is used as a disinfectant in a water source, has excellent sterilization action, and at this point, there is no substitute for another. However, the trihalomethanes (chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane, bromoform, etc.) produced by the reaction of this chlorine with aquatic microbes and fuminzil in water are carcinogenic and The contained ammonia reacts with chlorine to produce nitrogen trichloride, generates an irritating alkaline odor, and although the merits of chlorine are recognized, the disadvantages are not improved at present.
한편, 현재 시판되고 있는 일본 수도 협회에서 인정한 정화기는 '활성탄 또는 활성탄과 그 밖의 납재를 조합한 물처리 기구이고, 급수관으로 직결하는 것 및급수전에 설치하는 것'이다. 활성탄은 흡착 능력면에서는 뛰어나지만, 활성탄 표면의 세공 크기나 입경 분석의 차이에 의하여 특정 물질에 대한 지향성이 있고, 통수 후의 시간의 경과와 아울러 흡착장소가 매장되어 버려, 제거능력이 저하되므로 활성탄 카트리지의 적시 교환이 요구되는 물처리 시스템이다. 또, 이 활성탄은 염소를 분해, 제거하는 작용이 있고, 그 결과 세균은 사멸되지 않고 미량의 유기물질을 흡착한 활성탄은 세균의 먹이 장소, 생활 장소가 되고 결과적으로, 세균 오염의 상황을 나타낸다. 이런 것은 당초 후생성이 문제시 한 점이다.On the other hand, purifiers recognized by the Japan Water Supply Association, which are currently commercially available, are 'water treatment mechanisms combining activated carbon or activated carbon and other lead materials, and are directly connected to a water supply pipe and installed in a water supply.' Activated carbon is superior in terms of adsorption capacity, but due to the difference in pore size and particle size analysis on the surface of activated carbon, the activated carbon cartridge has a directivity to a specific material, and the adsorption site is buried with the passage of time after passing through, and the removal ability is lowered. This is a water treatment system that requires timely replacement. In addition, this activated carbon has a function of decomposing and removing chlorine, and as a result, the activated carbon obtained by adsorbing a small amount of organic substances without being killed is a food feeding place and living place of the bacteria, and consequently, the state of bacterial contamination. This is a problem in the beginning.
이 세균 오염을 저지하기 위하여 등장한 것이 중공 사막이라고 하는 특수 필터이다. 이것은 0.1 미크론 지름의 미세공을 지닌 중공사막 필터로 수 미크론의 세균의 통과를 차단해 버리는 구조로 되어 있지만, 완전히 세균의 유입을 저지할 수 는 없고 또, 정화기 내에 쌓인 세균은 며칠 정화기를 사용하지 않으면 증식하여 버린다.The special filter called hollow desert appeared to prevent this bacterial contamination. This is a hollow fiber membrane filter with 0.1 micron diameter pores that blocks the passage of several microns of bacteria, but cannot completely prevent the inflow of bacteria, and the bacteria accumulated in the clarifier are not used for several days. If not, it multiplies.
수도물은 음료용수 및 생활용수 두 면의 용도가 있으며, 수도꼭지로부터 급수되는 수도물을 전부 정화하는 현재 정화처리 방식은 상기 수원 및 정수기의 현재의 상태에서 한계가 있다.Tap water has two uses for drinking water and domestic water, and the present purification method for purifying all tap water supplied from the tap is limited in the current state of the water source and the water purifier.
수도물 등의 음료용수에 대해서는, 성인이 하루에 필요로 하는 물은About drinking water such as tap water, water that adult needs in a day
1.5 - 1.8ℓ인 것으로 하면, 그 필요량을 다른 수조에 분리하여 보다 더 효율이 높고, 정화처리가 가능한 새로운 정화 시스템을 확립하는 것이 우선 과제이다.In the case of 1.5-1.8 L, the priority is to separate the required amount into other water tanks and to establish a new purification system which is more efficient and can be purified.
이와 같은 상황에서, 본 발명자들은 음료용수로서 '안전하고 맛있는 물'을공급하는 것을 실현하기 위하여 포트 내에서 수질을 정화하는 것이 가능한 새로운 정화 시스템을 확립하는 것을 목표로 예의 연구를 거듭한 결과, 광촉매 작용을 보유한 이산화티탄 부재와 광조사 수단을 주소재로서 조합시킴으로써 소기의 목적을 달성할 수 있는 것을 찾아 내고, 본 발명을 완성하였다.In such a situation, the present inventors have diligently researched with the goal of establishing a new purification system capable of purifying water quality in a pot in order to realize supply of 'safe and delicious water' as drinking water. By combining the titanium dioxide member having the action and the light irradiation means as an address material, it was found that the desired object can be achieved and the present invention was completed.
즉, 본 발명은 수질정화기능을 보유하는 포트로서, 음료용수로서 '안전하고 맛있는 물'을 공급하는 것을 가능하게 하는 새로운 수질정화기능을 보유한 포트를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.That is, an object of the present invention is to provide a port having a new water purification function, which makes it possible to supply 'safe and delicious water' as drinking water as a port having a water purification function.
즉, 본 발명은 비등수 및 상온수의 수질정화를 가능하게 하는 새로운 형태의 수질정화 포트를 제공하는 것을 목적으로 한다.That is, an object of the present invention is to provide a new type of water purification pot which enables the water purification of boiling water and room temperature water.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 아래의 기술적 수단으로 구성된다.The present invention for solving the above problems is composed of the following technical means.
(1) 수질정화 기능을 보유한 포트로서, 적어도 포트 본체, 이산화티탄 부재, 및 광조사 수단을 구성요소로서 보유하고, 포트의 내부에 이산화티탄 부재, 및 광조사 수단을 배치하여 포트내에서 광을 조사함으로써 발생하는 광촉매 작용에 의거하여 포트 내의 물을 정화하도록 한 것을 특징으로 하는 수질 정화 포트.(1) A port having a water purification function, which holds at least the port body, the titanium dioxide member, and the light irradiation means as a component, and arranges the titanium dioxide member and the light irradiation means in the inside of the port to provide light in the port. A water purification pot, characterized in that to purify water in the pot based on the photocatalytic action generated by irradiation.
(2) 수질정화 기능을 보유한 포트로서, 적어도 포트 본체, 이산회티탄 부재로서의 이산화티탄 코팅 무기질재, 및 광조사 수단을 구성 요소로 보유하고, 포트 내부에 이산화티탄 코팅 무기질재 및 광조사 수단을 내장시켜 포트 내에서 광을 조사함으로써 발생하는 광촉매 작용에 의거하여 포트 내의 물을 정화하도록한 상기 (1)에 기재된 수질정화 포트.(2) A pot having a water purification function, comprising at least a pot body, a titanium dioxide coated inorganic material as a titanium dioxide member, and a light irradiation means as a component, and a titanium dioxide coated inorganic material and a light irradiation means inside the pot. The water purification pot according to the above (1), which is built in and purifies water in the pot based on a photocatalytic action generated by irradiating light in the pot.
(3) 이산화티탄 코팅 무기질재가 벌집 구조, 다공질 구조, 파이버 구조, 스폰지 구조 중에서 어느 1 종의 구조를 보유하고, 아나타제형 또는 루틸형 이산화티탄을 코팅한 상기 (2)에 기재된 수질정화 포트.(3) The water purification pot according to the above (2), wherein the titanium dioxide coated inorganic material has any one of a honeycomb structure, a porous structure, a fiber structure, and a sponge structure and is coated with anatase or rutile titanium dioxide.
(4) 이산화티탄 코팅 무기질재를 적당한 수단으로 포트내에서 회전시키도록 한 상기(2)에 기재된 수질정화 포트.(4) The water purification pot according to the above (2), wherein the titanium dioxide coated inorganic material is rotated in the pot by suitable means.
(5) 수질정화 기능을 보유한 포트로서, 적어도 포트본체, 이산화티탄 부재로서의 이산화티탄 피막, 및 광조사 수단을 구성 요소로 보유하고, 포트의 내벽에 이산화티탄 코팅 피막을 형성하고, 포트 내에서 광조사 수단을 내장시켜 포트 내에 광을 조사함으로서 발생하는 광촉매 작용에 의거하여 포트 내의 물을 정화하도록 한 상기 (1)에 기재된 수질정화 포트.(5) A port having a water purification function, comprising at least a pot body, a titanium dioxide film as a titanium dioxide member, and a light irradiation means as a component, forming a titanium dioxide coated film on the inner wall of the port, and forming a light in the port. The water purification pot according to the above (1), wherein the water in the pot is purified based on a photocatalytic action generated by embedding the irradiation means and irradiating light into the pot.
(6) 이산화티탄 부재가 아나타제형 또는 루틸형 이산화티탄 부재인 상기 (1)에서 (5)중의 어느 하나에 기재된 수질정화 포트.(6) The water purification pot according to any one of (1) to (5), wherein the titanium dioxide member is an anatase type or rutile titanium dioxide member.
(7) 포트내에서 물을 적당한 수단으로 대류시키도록한 상기(1)에서 (6) 중의 어느 하나에 기재된 수질정화 포트.(7) The water purification pot according to any one of (1) to (6), wherein the water is convection in a pot by suitable means.
(8) 광조사 수단이 자외광을 조사하는 램프 또는 발광 다이오드(LED)인 상기 (1)에서 (6)중의 어느 하나에 기재된 수질정화 포트.(8) The water purification port according to any one of (1) to (6), wherein the light irradiation means is a lamp or a light emitting diode (LED) that irradiates ultraviolet light.
다음에 본 발명에 대하여 더 자세히 설명한다.Next, the present invention will be described in more detail.
상기한 바와 같이, 본 발명은 주로 광촉매에 의한 산화, 환원 작용을 이용하여, 포트 내의 음료용수 중에 함유되는 유기질성 불순물의 분해, 제거, 금속 이온의 산화 결정화에 의한 제거 및 물분자의 세분화 등에 의하여 음료수의 정화 및 식감(食感)의 향상화를 달성하는 것을 특징으로 하는 것이다.As described above, the present invention mainly utilizes oxidation and reduction by photocatalyst to decompose and remove organic impurities contained in drinking water in a pot, to remove metal ions by oxidative crystallization and to refine water molecules. It is characterized by achieving the purification of the drink and the improvement of the texture.
본 발명은 기본적 메카니즘으로 기존의 정화기가 각종 필터에 의하여 유기질성, 무기질성 불순물이나 각종 세균 등의 흡착제거를 실시하는 제품이 주류를 이루는데 비하여 예컨대, 포트의 흡입부에 있어서 0.1 mm이상의 불순물을 여과지 등의 필터를 사용하여 제거하고, 0.1 mm이하의 유기물, 세균 등은 필터에 통과시켜 포트본체 중에서 광촉매 반응에 의하여 분해하고 또, 금속이온은 포트 본체 중에서 똑같이 광촉매 반응에 의하여 산화물 미립자로 하고, 포트 주입구에 장착된 여과지 등의 필터에 의해 제거하도록 한 것이다. 이 여과지 등의 필터는 적당히 교환하여 사용할 수 있다. 또, 광촉매 작용에 의하여 물 분자의 수소결합은 끊어지고, 그 클러스터는 작아지며, 그것에 의하여 식감의 향상과 아울러 생체의 세포막을 통과하기 쉬운 크기나 구조로 세분화되고, 생체에 흡수되기 쉬운 물로 변화한다.The present invention is a basic mechanism of the existing purifier is a product that performs the adsorption removal of organic, inorganic impurities, various bacteria, etc. by various filters, the mainstream, for example, impurities of 0.1 mm or more in the suction portion of the port Removed by using a filter such as a filter paper, organic matter and bacteria of 0.1 mm or less are passed through the filter to be decomposed by the photocatalytic reaction in the pot body, and metal ions are formed as oxide fine particles by the photocatalytic reaction in the pot body. It is to be removed by a filter such as filter paper attached to the port inlet. Filters, such as this filter paper, can be used interchangeably. Further, the photocatalytic action breaks the hydrogen bonds of the water molecules, and the clusters become smaller, thereby improving the texture and subdividing them into sizes and structures that are easy to pass through the cell membranes of the living body, thereby changing to water that is easily absorbed by the living body. .
본 발명에 사용되는 기구는 기본적으로 포트 본체, 이산화티탄 부재, 및 광조사 수단을 구성 요소로서 보유하고 있으며 예컨대, 산화티탄 코팅 무기질재, 자외선 조사기구, 물의 대류장치, 포트 본체 및 여과지 등의 필터를 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 본 발명은 적어도 이들의 수단을 구성 요소로서 함유하고, 그밖에 적당한 수단을 부가할 수 있다.The apparatus used in the present invention basically has a pot body, a titanium dioxide member, and a light irradiation means as a component, for example, a filter such as a titanium oxide coated inorganic material, an ultraviolet irradiating apparatus, a convection apparatus of water, a pot body, and a filter paper. It is characterized by having a. This invention contains at least these means as a component, and can add other suitable means.
포트 내에 물의 대류 방식으로서, 비등형 형태의 포트에 있어서는 가열에 의하여 물의 대류를 발생시키는 것, 인공적으로 물의 대류를 일으키는 장치 또는 이산화티탄 코팅 무기질재 자체를 회전시켜서 물의 대류를 일으키는 장치등을 사용하고, 상온형 형태의 포트에 있어서도 마찬가지의 장치를 사용하는 것이 바람직하다.As a convection method of water in a pot, in a pot of boiling type, water convection is generated by heating, a device which artificially causes water convection, or a device which causes water convection by rotating the titanium dioxide-coated inorganic material itself. In the pot of the room temperature type, it is preferable to use the same apparatus.
본 발명의 수질정화 포트는 구체적으로 예컨대, 이산화티탄 코팅 무기질재, 매우 바람직하게는 벌집 구조, 다공질 구조, 파이버 구조, 스폰지 형상 구조의 이산화티탄 코팅 무기질재, 380 mm이하의 파장, 바람직하게는 250-360 mm의 파장의 광조사기 및 비등형 또는 상온형 포트 본체로 구성된다.The water purification pot of the present invention is specifically a titanium dioxide coated inorganic material, for example, a honeycomb structure, a porous structure, a fiber structure, a titanium dioxide coated inorganic material of a sponge shape, a wavelength of 380 mm or less, preferably 250 It consists of an irradiator with a wavelength of -360 mm and a pot body of boiling or room temperature type.
본 발명의 음료용수 정화 포트는 1개의 가장 바람직한 상태로서 내부 금속 층에 이산화티탄 피막을 형성하고, 인산 칼슘 아퍼타이트를 부여한 이산화티탄을 세라믹 폼에 코팅한 기재를 포트 내에 배치하고, 235 - 375 nm의 파장의 광을 조사하는 램프를 그 내부에 설치함으로써 제작된다. 수류의 발생방식은 대류형, 순환형, 어느 것도 사용할 수 있지만, 그 속도는 예컨대, 3분에 1회전하는 정도의 완만한 것이 바람직하다. 사용하는 여과지 등의 필터는 예컨대, 흡입부에서는 0.1 mm로 하고, 주입부에서는 0.5 ㎛로 한다. 또 어느 것도 교환 가능하게 하고, 사용 수량 1회 20리터의 경우, 평균 2 - 3개월에 한번 교환하면 된다. 또, 포트 내에서 광 조사시간은 약 1시간을 목표로서 조사시키지만, 램프의 출력을 조정함으로써, 약 15분-30분의 조사에서도 광촉매 효과는 충분히 발휘된다.The potable water purification pot of this invention forms a titanium dioxide film in the inner metal layer as one of the most preferable states, arrange | positions the base material which coated titanium dioxide which gave calcium phosphate apatite to the ceramic foam in the pot, 235-375 nm It is produced by providing therein a lamp for irradiating light having a wavelength of. Although the generation method of water flow can use either a convection type | mold or a circulation type | mold, The speed | rate is preferable that it is a moderate degree, for example, about 1 rotation every 3 minutes. Filters such as filter paper to be used are, for example, 0.1 mm at the suction part and 0.5 µm at the injection part. Anything can be exchanged, and in the case of 20 liters of water used once, it can be replaced once every two to three months. In addition, although light irradiation time is made to irradiate about 1 hour as a target in a pot, the photocatalytic effect is fully exhibited even by irradiation of about 15 minutes-30 minutes by adjusting the output of a lamp.
포트 본체는 내층, 외층 이층 구조로 하고, 내층은 내부식성을 보유하며, 가공성이 높은 금속 예컨대, 스테인레스, 알루미늄이 바람직하다. 외층은 자유로운 형태가 가능하며, 그 용량에 의하여 가정용, 영업용을 선택할 수 있다.The pot body has an inner layer and an outer layer two-layer structure, and the inner layer has corrosion resistance and is preferably a metal having high workability such as stainless steel or aluminum. The outer layer can be freely formed, and the capacity can be selected for home or commercial use.
본 발명의 수질정화 포트는 내구성, 경제성, 정화능력이 우수하고, '안전하고 맛있는 물'을 실현함과 아울러 음료용수를 체세포에 흡수되기 쉬운 물로 변하시키는 것을 가능하게 한다.The water purification pot of the present invention is excellent in durability, economical efficiency and purification ability, and realizes 'safe and delicious water', and also makes it possible to change the drinking water into water which is easily absorbed by somatic cells.
여기서, 이산화티탄으로서는 예컨대, 입자 지름이 5-60 nm의 이산화티탄, 특히 아나타제형의 이산화티탄 입자 또는 그것을 주체로 하는 것이 가장 바람직한 것으로 사용되지만, 이들로 한정되지 않고, 이것과 동일한 효과인 것 즉, 광촉매 반응을 발생하는 이산화티탄이면 그 형태, 성상을 불문하고 마찬가지로 사용할 수 있다. 이 경우에 입자 지름이 작은 것은 고활성을 기대할 수 있고, 부착되는 양이 적게 끝낼 수 있고, 사용량을 저감시킬 수 있는 등의 이점이 있어 특히 바람직하다. 또, 인산칼슘 화합물로 코팅된 이산화티탄 미립자는 물질의 보족력이 뛰어나며, 효율이 높다.Here, as titanium dioxide, for example, titanium dioxide having a particle diameter of 5-60 nm, especially anatase-type titanium dioxide particles or those having the main one are used as the most preferable ones, but not limited to these, and the same effect as that Titanium dioxide that generates a photocatalytic reaction can be used similarly regardless of its form and properties. In this case, a small particle diameter is particularly preferable because it has advantages such as high activity can be expected, a small amount of adhesion can be completed, and the amount of use can be reduced. In addition, the titanium dioxide fine particles coated with the calcium phosphate compound are excellent in supporting force of the material and have high efficiency.
이산화티탄 무기질재는 이산화티탄 입자를 코팅하고, 유기티탄 화합물 등으로 조제된 티타니아졸 또는 과산화티탄을 코팅하여 열처리함으로써 제조된다. 상기 이산화티탄 무기질재의 형상, 설치 개수, 포트 내에서의 설치 장소는 물의 대류 장치와의 조합에 의해 적당히 조절 및 경이가 가능하다. 또 포트 내에 배치하는 광조사 램프의 종류는 석영 램프, 저압수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 등(halide lamp), 할로겐 램프, 발광 다이오드(LED)등의 파장이 180-500 nm, 저소비 전력이 8-100W인 것이 가장 바람직한 것으로 예시된다.The titanium dioxide inorganic material is prepared by coating titanium dioxide particles and heat-treating the coating with titania sol or titanium peroxide prepared with an organic titanium compound or the like. The shape, the number of installations, and the place of installation of the titanium dioxide inorganic material can be appropriately adjusted and changed by combination with a convection device of water. In addition, the type of light irradiation lamp disposed in the port has a wavelength of 180-500 nm, low power consumption of quartz lamp, low pressure mercury lamp, ultra high pressure mercury lamp, metal halide lamp, halogen lamp, light emitting diode (LED), etc. 8-100W is illustrated as the most preferred.
상기 램프와 포트 본체와의 조합은 비등형 포트, 상온형 포트 및 포트의 용량에 의하여 적당히 변경할 수 있다.The combination of the lamp and the port body can be appropriately changed by the capacity of the boiling port, the room temperature type port and the port.
본 발명의 수질정화 포트는 상기 이산화티탄코팅 무기질재 또, 이산화티탄을 코팅하여 피막을 형성한 내벽층과 광조사기를 조합시켜 포트 내에 배치한 것이 특징이다. 포트 본체의 형태, 색조, 소재는 특히 제한되는 것이 아니다.The water purification pot of the present invention is characterized in that the titanium dioxide-coated inorganic material and the titanium dioxide-coated inner wall layer and the light irradiator are combined and disposed in the port. The shape, color tone and material of the pot body are not particularly limited.
또, 광의 조사 시간, 조사 회수는 포트 내의 수량(적량), 비등형, 상온형 각각에 따라서 적당히 설정하면 된다.Moreover, what is necessary is just to set suitably the irradiation time and the frequency | count of irradiation of light according to each quantity (property), boiling type, and normal temperature type in a pot.
본 발명의 물 정화 포트는 음료용수, 조리용수의 수질정화에 유효하며, 그들의 수질을 안전하고, 간편하게 정화하며, 효과도 뛰어나다.The water purification pot of the present invention is effective for water purification of drinking water and cooking water, and safely and simply purifies their water quality, and is excellent in effect.
본 발명의 수질정화의 주된 작용은 이산화티탄의 광촉매 작용과 중파장의 자외선 및 단파장의 자외선의 광 살균작용(생물학적 효과)과의 상승효과에 의한 수질 정화 작용이다.The main action of the water purification of the present invention is water purification by synergistic effect of photocatalytic action of titanium dioxide and light sterilization action (biological effect) of ultraviolet light of medium wavelength and ultraviolet light of short wavelength.
이산화티탄에 광을 조사하면 전자와 정공을 발생하고, 그것이 물이나 수중의 용존산소와 반응하여 활성산소가 발생한다. 이 활성산소는 오존보다도 훨씬 강력한 산화력을 지니고, 거의 모든 유기물을 탄산가스로 산화 분해할 수 있다. 밴드캡When light is irradiated on titanium dioxide, electrons and holes are generated, which react with water or dissolved oxygen in water to generate free radicals. This active oxygen has a much stronger oxidizing power than ozone and can oxidatively decompose almost all organic matter into carbon dioxide. Band cap
(band cap)이 비교적 큰 n형 반도체 산화티탄 코팅 무기질재이라도 예컨대, 스폰지 형상구조 등에 따르는 반응 표면적의 증대와 자외선의 조사에 의하여 쉽게 강력한 산화력을 보유한 활성 산소를 발생하고, 전하 분리, 전자 홀의 이동도, 프로톤이나 수산기와의 반응성 등의 값은 확실하게 상승되고, 광촉매 작용은 촉진된다.Even with a relatively large n-type semiconductor titanium oxide coated inorganic material (band cap), active oxygen having strong oxidizing power is easily generated by increasing the reaction surface area due to the sponge-like structure and irradiation with ultraviolet rays, and thus, charge separation and electron hole movement. Also, values such as reactivity with protons and hydroxyl groups are reliably raised, and photocatalytic action is promoted.
그런데, 수도물의 오염은 이취미(異臭味)와 밀접하게 관련되어 있다. 아래 표에 그 원인을 표시한다.By the way, pollution of tap water is closely related to taste. The cause is indicated in the table below.
이산화티탄을 코팅한 예컨대, 허니콤 구조, 다공질 구조, 파이버 구조, 바람직하게는 스폰지 형상 구조의 무기질재는 그 표면적을 증대하고, 광촉매에 의한 산화, 환원작용에서 오염 물질을 분해하여, 정화가 실시된다. 본 발명은 이것에For example, a honeycomb structure, a porous structure, a fiber structure, preferably a sponge-like inorganic material coated with titanium dioxide increases its surface area, decomposes contaminants during oxidation and reduction by a photocatalyst, and is purified. . The present invention is in this
의하여 수질의 이취미에 관여하는 유기성 이취미에 대하여 높은 촉매작용을 야기할 수 있다. 본 발명에 사용되는 산화티탄으로서는 광촉매 작용을 보유한 아나타제형의 산화티탄 입자가 바람직하지만, 강배향의 주상정의 루틸형이라도 좋다.As a result, high catalysis can be caused for organic tastes that are involved in water taste. As titanium oxide used for this invention, the anatase type titanium oxide particle which has a photocatalytic effect is preferable, but the rutile type of columnar crystal of a strong orientation may be sufficient.
또, 본 발명에 있어서 인산칼슘 화합물로는 Ca10(PO4, X)6(OH4,X)2(X=CO3)로 표시되는 오르트 인산화합물로서 예컨대, 수산 아퍼타이트(Ca10(PO4)6(OH2)), 불화아퍼타이트, 탄산 아퍼타이트, 은 아퍼타이트 등의 아퍼타이트나 인산 칼슘 등이 바람직한 것으로 예시된다. 이들은 인산이온, 칼슘이온을 함유하는 용액에 산화티탄을 침지하고, 산화티탄의 표면에 아퍼타이트의 결정을 석출시켜서 제조되지만, 그 표면에 전체에 균일하게 아퍼타이트가 코팅되어 있는 것은 아니고, 일정한 간격을 두고, 아퍼타이트 결정이 붙여지며, 장미 꽃잎 현상을 나타내고 있다. 그것에 의하여 아퍼타이트의 표면적이 확대됨과 아울러 스폰지 형상 구조의 무기질재의 형상과 서로 작용하여 한층 더 표면적이 확대되고, 유기물도 아퍼타이트에 흡착되기 쉽게 되며 이것을 사용함으로써 산화티탄 단일체에서는 기대할 없는 뛰어난 상승효과를 발휘할 수 있다.In the present invention, the calcium phosphate compound is an ort phosphate compound represented by Ca 10 (PO 4 , X) 6 (OH 4, X) 2 (X = CO 3 ). For example, an apatite (Ca 10 ( Aperites such as PO 4 ) 6 (OH 2 )), apatite fluoride, apatite carbonate and silver apatite, calcium phosphate and the like are exemplified as preferred. They are produced by immersing titanium oxide in a solution containing phosphate ions and calcium ions, and depositing apatite crystals on the surface of titanium oxide. Aperite crystals are attached, indicating a rose petal phenomenon. This increases the surface area of apatite and interacts with the shape of the inorganic material of the sponge structure to further increase the surface area, and the organic material is also easily adsorbed by the apatite. Can be exercised.
또, 스폰지 구조의 무기질재로서는, 표준 재질로서 코우제라이트(2MgO2Al2O3 5SiO2)와 알루미나(Al2O3)의 블랜드 형태, 알루미나, 물라이트, 코제라이트, 탄화 규소질 등이 있다. 그 특징으로서, 내열성과 대약성이 우수하며, 원주, 원통 그 밖에 각종 형상이 생기며 구조적인 특징으로서, 연속 기공(4개/25mm - 30개/25mm)의 3차원적 골격 구조로서, 무게가 가벼우며 또한 표면적이 크고, 높은 접촉 반응률이 얻어진다.In addition, as an inorganic material of a sponge structure, kozelite (2MgO) is used as a standard material. 2Al 2 O 3 5SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) blend form, alumina, mullite, cozelite, silicon carbide and the like. As its characteristic, it is excellent in heat resistance and weakness, and it has various shapes such as cylinders, cylinders, etc., and it is a structural feature. It is a three-dimensional skeletal structure of continuous pores (4 / 25mm-30 / 25mm). In addition, the surface area is large and a high contact reaction rate is obtained.
본 발명에 사용되는 광의 광원(조사기구)으로서 일반적으로 백열등, 형광등, 석영램프, 할로겐 램프, 키세논 램프, 메탈 할라이드 등, 수은등, UV램프, LED, 반도체 레이저 등이 예시되지만, 조사되는 광으로서는 광촉매 작용에 의한 활성산소의 발생 및 그 산화작용의 점에서 자외선 등 에너지가 큰 단파장을 다량 함유한 광이 바람직하고 예컨대, 석영 램프, 수은등, UV램프가 가장 바람직한 것으로 예시된다.As a light source (irradiation mechanism) of the light used in the present invention, incandescent lamps, fluorescent lamps, quartz lamps, halogen lamps, xenon lamps, metal halides and the like, mercury lamps, UV lamps, LEDs, semiconductor lasers and the like are exemplified. In view of the generation of active oxygen due to the photocatalytic action and its oxidation, light containing a large amount of short wavelengths such as ultraviolet rays is preferable, and quartz lamps, mercury lamps, and UV lamps are exemplified as most preferable.
아래에 비등형 포트 및 상온형 포트의 제작 예를 표시한다.An example of the manufacture of a boiling pot and a room temperature pot is shown below.
(1) 포트 본체(1) port body
포트 본체로서 높이 25cm, 한 변 10cm의 장방혀이고, 두께 1mm의 철합금제인포트를 사용하였다.A pot made of iron alloy having a height of 25 cm and a side of 10 cm as a main body and having a thickness of 1 mm was used.
(2) 이산화티탄 부재(2) titanium dioxide member
이산화티탄 부재로서 포트 내벽의 금속층에 이산화티탄 피막이 형성된 것을 사용하였다.As a titanium dioxide member, one having a titanium dioxide film formed on the metal layer on the inner wall of the pot was used.
(3) 광조사 수단(3) light irradiation means
광조사용 램프로서 UV램프 W×2(파장 253-360 nm)를 사용하였다.UV lamp W × 2 (wavelength 253-360 nm) was used as a light irradiation lamp.
(4) 물의 대류장치(4) water convection device
물의 대류장치로서 간이 프로펠러에 의한 믹서 방식의 대류장치(회전수 50R/m)를 사용하였다.As a convection device for water, a mixer-type convection device (rotational speed 50 R / m) using a simple propeller was used.
상기 (1)-(4)의 수단을 조합시키고 또, 포트의 흡입부 및 주입부에 여과지(0.1 mm 및 0.5 ㎛)를 사용하여 비등형 포트 및 상온형 포트를 조립하여 본 발명의 수질정화 기능을 보유하는 포트를 제작하였다.Water purification function of the present invention by combining the means of (1)-(4) and assembling the boiling type port and the normal temperature type port by using filter paper (0.1 mm and 0.5 µm) at the suction part and the injection part of the port. A pot holding was prepared.
그 외의 예로서, 이산화티탄 부재로서 이산화티탄 코팅 무기질재, 광조사 수단으로서 LED, 여과지 등을 사용하여 마찬가지로 하여 수질정화 기능을 보유하는 비등형 포트 및 상온형 포트를 제작하였다.As another example, using a titanium dioxide coated inorganic material as a titanium dioxide member, an LED, a filter paper as a light irradiation means, and the like, a boiling pot having a water purification function and a normal temperature pot were similarly produced.
본 발명은 수질정화기능을 보유하는 포트로서 적어도 포트 본체, 이산화티탄 부재, 광조사 수단을 구성 요소로서 보유하고, 포트의 내부에 이산화티탄 부재, 및 광조사 수단을 배치하여 포트 내에서 광을 조사함으로써 발생하는 광촉매 작용에 의거하여 포트 내의 물을 정화하도록 한 것을 특징으로 하는 수질정화 포트에 관한것으로서 본 발명에의하면 1) 음료용수의 수질정화에 관한 새로운 정화방법이 제공된다. 2) 이산화티탄 코팅재는 반 영구적으로 사용되므로 교환할 필요가 없다.According to the present invention, a port having a water purification function has at least a port body, a titanium dioxide member, and light irradiation means as a component, and a titanium dioxide member and a light irradiation means are disposed inside the port to irradiate light within the port. The present invention relates to a water purification pot characterized by purifying water in a pot based on a photocatalytic action generated by the present invention. According to the present invention, 1) a new purification method for water purification of beverage water is provided. 2) Titanium dioxide coating is semi permanently used and does not need to be replaced.
3) 광원으로서 LED를 이용할 수 있으므로 반 영구적으로 사용할 수 있다. 4) 다른 광원이라도 장시간(2000시간 이상)사용할 수 있다. 5) 단 시간에 높은 수질 개선 효과가 얻어진다. 6) 비등수 및 상온수의 수질정화가 가능하다. 7) 밀폐형이므로 재오염이 발생하지 않는다. 8) 그 안전성, 유지관리의 간이성, 물의 정화 효과가 뛰어나다는 등의 각별한 효과가 얻어진다.3) Because LED can be used as light source, it can be used semi-permanently. 4) It can be used for a long time (more than 2000 hours) even with other light sources. 5) High water quality improvement effect is obtained in a short time. 6) Water purification of boiling water and room temperature is possible. 7) Since it is a closed type, no recontamination occurs. 8) Special effects such as safety, simplicity of maintenance, and excellent water purification effect are obtained.
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