KR20020068318A - 전해수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전해수 생성장치에 관한 것으로서, 원료수 도입구와 전해수 도출구를 갖는 전해조, 상기 전해조 내에 설치되고 음극판이 배치된 환원수 생성실, 상기 전해조 내에 설치되고 양극판이 배치된 산성수 생성실, 상기 환원수 생성실과 산성수 생성실을 나누는 격막, 및 상기 전해조 내에 설치되고 상기 원료수가 상기 음극판 및 상기 양극판과의 접촉을 길게 유지하도록 작용하는 유로 규제 수단을 구비하며, 상기 음극판과 양극판의 간격은 0.l mm 내지 3 mm인 것을 특징으로 한다.

Description

전해수 생성장치{Apparatus for producing ionic water}

본 발명은 전해수 생성장치에 관한 것으로, 특히, 우수한 세정 효과 및 살균 효과를 갖는 전해수를 효율적으로 생성할 수 있는 전해수 생성장치에 관한 것이다.

종래, 전해수 생성장치로서 다양한 것이 알려져 있다. 예컨대, 일본국 특개2001-07094l호 공보에는, 생성된 전해수를 저수하는 배치식 전해수 생성장치가개시되어 있다. 이 전해수 생성장치는 배치식이기 때문에 전해수를 연속적으로 취출할 수 없고, 대량의 전해수를 얻기 위해서는 장치를 대형화 하여야 하는 문제가 있다.

또한 일본국 특개 2001-062453호 공보에는, 사용하지 않는 측의 전해수를 더욱 전해함으로써 제균수(除菌水)를 생성하는 전해수 생성장치가 개시되어 있다. 이 전해수 생성장치는, 어느쪽이든 2종류의 전해수를 반드시 생성하는 것이고, 일방의 전해수를 효율적으로 생성하는 것은 불가능하다.

또한, 일본국 특개 2001-288545호 공보에는, 산성수를 얻기 위한 것으로서, 알카리수를 중화제에 의해 중화하여 원료수 탱크로 되돌리는 전해수 생성장치가 기재되어 있다. 그러나, 이 장치는 알카리수의 중화에 의한 순환 사용에 많은 시간이 걸리는 문제가 있다.

이와 같이 어떤 전해수 생성장치에도 문제가 있으며, 또한 생성 효율이 낮고 생성된 전해수도 세정·살균 효과 등에 있어서 만족할만한 것은 아니었다.

본 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 세정·살균 효과가 우수한 전해수를 효율적으로 얻을 수 있는 전해수 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전해수 생성장치의 단면도,

도 2는 도 1 에 있어서, 도출부 근방을 발췌하여 도시한 단면도,

도 3은 도 1의 전해수 생성장치의 측면도,

도 4는 도 3에 있어서, 도입출부를 나타내는 평면도,

도 5는 알카리 환원수 단독 사용 모드에 있어서의 전해수 생성장치의 흐름도,

도 6은 전극 극성 반전시 스케일 제거 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도,

도 7은 스케일 제거후 극성 반전시 알카리 환원수 단독 사용 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도,

도 8은 알카리 환원수 및 산성수 양용 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도,

도 9는 산성수 단독 사용 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도,

도 10은 전해수 생성장치 A 내의 전극면에서의 유체의 흐름을 도시한 도면,

도 11은 전해수 생성장치 B 내의 전극면에서의 유체의 흐름을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 전해수 생성조

2 격막

3 산성수 생성실

4 알카리 환원수 생성실

5 양극판

6 음극판

7 산성수 생성실 도입구

8 산성수 생성실 도출구

9 알카리 환원수 생성실 도입구

10 알카리 환원수 생성실 도출구

11 양극측 전원 접속 터미널

12 음극측 전원 접속 터미널

13 전해용 직류 전원

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전해조 생성장치는, 원료수 도입구와 전해수 도출구를 갖는 전해조, 상기 전해조 내에 설치되고 음극판이 배치된 환원수 생성실, 상기 전해조 내에 설치되고 양극판이 배치된 산성수 생성실, 상기 환원수 생성실과 산성수 생성실을 나누는 격막, 및 상기 전해조 내에 설치되고 상기 원료수가 상기 음극판 및 상기 양극판과의 접촉을 길게 유지하도록 작용하는 유로 규제 수단을 구비하며, 상기 음극판과 양극판의 간격은 0.lmm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치를 제공한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 전해수 생성장치에 의하면, 전해조 내에 유로 규제 수단이 설치됨과 동시에 음극판과 양극판의 간격이, 0.lmm 내지 3mm로 대단히 좁게되어 있기 때문에, 매우 고효율로 대량의 전해수의 연속적 생성이 가능하고, 또한 생성된 전해수, 특히 알카리 환원수는 세정력 및 살균력이 매우 높기 때문에 여러 용도로의 세정, 살균·제균에 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 환원수 생성실 및 산성수 생성실은, 각각 원료수 도입구 및 전해수 도출구를 가지며, 환원수 생성실 및/또는 산성수 생성실은 이용에 사용되지 않는 환원수 또는 산성수를 순환시키는 순환계를 구비하는 것으로 할 수 있다.

이와 같이 순환계를 구비함으로써 환원수 및 산성수 중 어느 하나를 사용하기 위해 회수하고 다른 하나는 순환시킬 수 있기 때문에, 어느 하나의 전해수를 효율적으로 생성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 음극판 및 양극판에 접속되는 전원의 극성을 일정 시간마다 역전시키는 수단을 구비할 수 있다.

이와 같이 음극판 및 양극판에 접속되는 전원의 극성을 일정 시간마다 역전시키는 수단을 동작시킴으로써 음극판 및 양극판의 표면에 부착한 스케일을 효과적으로 제거할 수 있고, 음극판 및 양극판의 수명을 길게 함과 동시에 전해수를 안정적으로 생성할 수 있다. 음극판 및 양극판으로부터 박리된 스케일을 함유하는 물은 전해조 내에서 효율적으로 배출된다.

본 발명에 있어서, 원료수 중에, 탄산 칼슘, 탄산수소나트륨, 염화 나트륨, 및 염화 칼륨으로 이루어지는 군에서 선택된 첨가제와, 제오라이트 또는 점토로 이루어지는 충전제를 포함하는 성형체를 소성하여 얻은 기재를 수용할 수 있다.

이와 같이 하여 첨가제를 포함하는 소성체를 원료수 중에 수용함으로써 소성체에 의하여 첨가제가 서서히 원료수 중에 녹기 시작하므로, 항상 첨가제를 도입하는 조작을 행할 필요가 없어지고, 간편한 조작으로 원료수로의 첨가제의 첨가가 가능하다.

본 발명에 있어서, 상기한 구성을 1유니트로 하여, 복수의 유니트가 접속되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치로 할 수 있다.

이와 같이 필요로 하는 전해수의 특성, 분량 등에 따라 임의의 유니트수로 유니트를 접속함으로써, 원하는 특성의 전해수 몇 종류를 동시에 특성을 유지하면서 대량으로 생성할 수 있다.

이하, 본 발명에 다른 전해수 생성장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전해수 생성장치의 단면도이고, 도 2는 도 1 에 있어서, 도출부 근방을 발췌하여 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 전해수 생성장치의측면도이고, 도 4는 도 3에 있어서, 도입출부를 나타내는 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시의 형태에 따른 전해수 생성장치의 주요부를 이루는 전해수 생성조(1)는, 격막(2)에 의해 산성수 생성실(3)과 알카리 환원수 생성실(4)로 분리되어 있다. 산성수 생성실(3) 내에는 양극판(5)이, 알카리 환원수 생성실(4) 내에는 음극판(6)이 각각 격막(2)을 통하여 대향 배치되어 있다.

산성수 생성실(3)에는 산성수 생성실 도입구(7) 및 산성수 생성실 도출구(8)가 형성되어 있으며, 알카리 환원수 생성실(4)에는 알카리 환원수 생성실 도입구(9) 및 알카리 환원수 생성실 도출구(10)를 각각 구비하고 있다.

또한, 산성수 생성실(3) 및 알카리 환원수 생성실(4) 내에는, 각각에 도입된 원료수가 양극판(5)과 음극판(6) 사이에서 오랫동안 접촉을 유지하도록 작용하는 유로 규제 수단이 배치되어 있다. 도 3에서는, 알카리 환원수 생성실(4) 내의 유로 규제 수단(4a)만이 도시되어 있다.

유로 규제 수단으로서의 유로의 형상으로, 본 실시예에서는, 도 3에 도시된 균등 사행상(蛇行狀)의 유로 규제 수단(4a)이 개시되어 있으나 이는 일 실시예에 불과하고, 불균등 사행상, 또는 소용돌이상(원형, 각형), 파형상, 또는 전극면에 대하여 수직 방향으로 형성된 요철등 여러 형상으로 구현할 수 있다.

양극판(5)은 양극측 전원 접속 터미널(11)을 통하여, 음극판(6)은 음극측 전원 접속 터미널(12)을 통하여 각각 전해용 직류 전원(13)에 접속되어 있다.

여기서, 양극판(5) 및 음극판(6)의 전극 재료로는, 전해에 의해 전극간에 전자 이동이 활발하게 행해지고 산화되기 쉽기 때문에, 티탄 등의 잘 산화되지 않는소재를 선택하고, 그 표면에 백금이나 이리듐 등의 귀금속을 피복하는 것이 바람직하다. 여기서, 음극판 및 양극판은 접속되는 전원의 극성을 일정 시간마다 역전시키는 수단(미도시)과 접속된다. 이 경우 전원의 극성을 역전시킬 때 어느 한극의 피복이 벗겨질 수 있으므로, 음극판(5) 및 양극판(6) 모두 같은 피복을 하는 것이 바람직하다.

음극판(5) 및 양극판(6)의 가공 형상은, 수용액의 성분이 용이하게 유입되도록(용이하게 이온 교환되도록), 익스팬드 또는 원형공, 십자공, 사각공 외에, 슬릿상의 장공이 형성된 것이 바람직하다.

음극판(5) 및 양극판(6)의 간격은, 0.lmm 내지 3mm 이다. 하한이 O.lmm 라고 하는 것은 거의 격막의 두께 정도라고 하는 것이고, 따라서, 각 전극과 격막과의 간격은 O 이어도 된다. 즉, 각 전극과 격막은 접촉되어 있어도 되는 것이다.

음극판(5)과 양극판(6)의 간격이 3mm 를 넘으면, 일정 전압에 의한 경우, 현저하게 전류가 저하됨과 동시에 전해력이 저하된다. 전압을 보다 높게 하면 전해력이 저하되는 것을 해소할 수 있지만, 모든 면에서 비경제적이므로 바람직하지 않다.

본 발명의 전해수 생성장치에 있어서, 격막은, 전해수의 사용 목적에 따라, 각종 이온 교환막, 즉, 양이온 교환막 또는 음이온 교환막을 선정할 수 있고, 또한 사용 빈도 등에 따라 적절히 막두께를 선택할 수 있다. 예컨대, 알카리 전해수를 주로 사용하는 경우에는 양이온 교환막을, 산성 전해수를 주로 사용하는 경우에는 음이온 교환막을, 각각 사용하는 것이 전해 효율의 관점에서 바람직하다.

본 발명의 전해수 생성장치에 있어서, 사용되는 전해용 직류 전원은 정전류식 전원이다. 이 정전류식 전원에 의하면, 전원 입력시는 설정된 전류값을 항상 유지하고, 안정된 전해 상태를 유지할 수 있다. 또한 전극 표면으로의 스케일의 부착 등에 의한 저항 증가에 대해서도, 자동 전압 상승에 의해 설정된 전류값을 유지하는 기능을 가지고, 또한 전극의 악화에 의한 전류의 감소에도 마찬가지로 대응할 수 있다. 예컨대 정전류 설정값을 12A로 하고(정전류 설정값은 설정 가변 가능), 전압 제어 범위를 0∼40V로 할 수 있다.

본 발명의 전해수 생성장치는, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같은 격막(2)에 의해 산성수 생성실(3)과 알카리 환원수 생성실(4)로 분리된 전해수 생성조(1)를 1유니트로 하여, 여러 유니트를 접속할 수 있다. 즉 유니트화할 수 있는 것이다. 따라서, 필요한 전해수의 특성(세정력, 살균·제균력 등)이나, 필요한 생성량에 따라 예컨대 5 유니트, 20 유니트의 접속이 가능하다. 접속은 직렬 또는 병렬 중 어느 것으로 하여도 무방하다.

유니트화된 전해수 생성장치는, 전해수의 인출 위치를, 예컨대 직렬 유니트의 5유니트째, 10유니트째, 15유니트째 등, 적절히 설정함으로써 하나의 장치로 용도에 따른 몇 종류의 전해수를 적절히 취출할 수 있다.

이와 같이 유니트화 한 경우, 1 유니트로 이루어지는 장치에 비해, 4 유니트를 직렬로 접속한 장치를 사용한 경우가 보다 높은 pH 값의 알카리 전해수를 생성할 수 있고, 또한 전해수의 생성량을 늘려도 충분히 높은 pH 값의 알카리 전해수를 생성할 수 있었다.

본 발명의 전해수 생성장치에 의해 전해 처리되는 원료수에는 다양한 첨가제를 첨가할 수 있다. 이 경우, 첨가제를 원료수 중에 직접 첨가하는 것은 아니며, 첨가제, 예컨대 탄산 수소 나트륨을 제오라이트나 점토 등의 충전제와 혼합 성형하고, 소성, 예컨대 3mm∼10mm 정도의 직경의 입체(粒體)로 하고 이를 저수조 또는 유로에 투입해 두는 방법을 채용할 수도 있다. 상기 입체를 저수조 또는 유로에 투입함으로써 입체 내의 탄산수소나트륨은 서서히 원료수 중에 녹기 시작하므로, 첨가제를 원료수 중에 항상 계속적으로 첨가하는 방법에 비해 간단한 방법으로, 동일한 첨가 효과를 얻을 수 있다.

또한 전해수 생성장치의 원료수 공급측에, 상기 소성체를 수용하는 하우징을 장착(교환하기 쉽도록 카트리지로 하는 것이 바람직하다)할 수 있다. 이후, 원료수를 하우징 내에 도입하고 첨가제를 함유시킨 후 전해수 생성장치에 도입하는 방식을 채용할 수도 있다.

상기한 소성체의 제조에 있어서는, 첨가제와 충전제의 혼합 비율을 적절히 바꿈으로써 원료수로의 첨가제의 첨가량을 조정할 수 있다.

이와 같이 첨가제를 포함하는 소성체를 사용함으로써 소성체의 1회의 투입으로 장기간, 투입할 필요가 없으므로, 종래의 수용액의 형태로 첨가하는 방식에 비해 시간을 대폭 단축할 수 있다.

다음, 발명의 전해수 생성장치를 도 5 ∼도 10 을 참조하여 여러 모드에서의 동작을 설명한다. 도 5 ∼도 10 에 있어서, 굵은 선은 각 모드에 사용되는 배관을 표현하고, 검게 칠해져 있는 밸브는 각 모드에서 개폐 동작되는 밸브를 나타낸다.또한, 전해수 생성장치로서, 3개의 유니트(1a, 1b, 1c)가 배치되고, 그 상류측에 수용액 저수조(14) 및 저수조(17)가 배치되어 있으며, 각각 펌프(l6, 18) 및 도입 유로 절환 밸브(19a, 19b)를 통하여 유니트(1a, 1b, 1c)에 접속되어 있다.

또, 수용액 저수조(14)에는, 내부에 첨가제 함유 기재(15a)를 수용하는 첨가제 용기(15)가 설치되어 첨가제 함유수가 공급된다.

유니트(1a)의 알카리 환원수 도출측은, 생성수 저수조 도입 밸브(20a) 및 생성수 저수조 도입 유로 절환 밸브(21a)를 통하여 생성수 흡수밸브(22a) 및 생성수 저수조(23a)에 접속된다. 유니트(1a)의 산성수 도출측은, 생성수 저수조 도입 밸브(20b) 및 생성수 저수조 도입 유로 절환 밸브(21b)를 통하여 생성수 흡수 밸브(22b) 및 생성수 저수조(23b)에 접속되어 있다. 또, 참조 부호 24a, 24b는 드레인 밸브를 나타내고, 25a, 25b 는 드레인 오픈 밸브를 나타낸다.

도 5는 알카리 환원수 단독 사용 모드에 있어서의 전해수 생성장치의 흐름도이고, 도 6은 전극 극성 반전시 스케일 제거 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도이며, 도 7은 스케일 제거후 극성 반전시 알카리 환원수 단독 사용 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도이고, 도 8은 알카리 환원수 및 산성수 양용 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도이며, 도 9는 산성수 단독 사용 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도이다. 그리고, 도 10은 전해수 생성장치 A 내의 전극면에서의 유체의 흐름을 도시한 도면이고, 도 11은 전해수 생성장치 B 내의 전극면에서의 유체의 흐름을 도시한 도면이다.

(1) 알카리 환원수 단독 사용 모드

이 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도를 도 5에 나타낸다. 이 모드에 있어서, 알카리 환원수는 유니트(1a, 1b, 1c)의 알카리 환원수 도출측으로부터 도출되고, 제1급수시스템(가), 제2급수 시스템(나), 제3급수시스템(다)에 각각 공급되어 사용된다. 한편, 산성수는 리턴수(out → in)로서 순환된다.

(2) 전극 극성 반전시 스케일 제거 모드

이 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도를 도 6에 도시한다. 이 모드에서는, 전극에 인가되는 극성이 반전되고, 그 결과, 전극에 부착되어 있던 스케일이 제거되고, 스케일을 함유하는 물이 드레인 밸브(24a, 24b)를 통하여 배출된다.

(3) 스케일 제거후 극성반전시 알카리 환원수 단독 사용 모드

이 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도를 도 7에 나타낸다. 이 모드에서는, 알카리 환원수는 유니트(1a, lb, 1c)의 알칼리 환원수 도출측((1)의 모드에서의 산성수 도출측)으로부터 도출되고, 제1급수시스템(가), 제2급수시스템(나), 제3 급수시스템(다)에 각각 공급되어 사용된다. 한편, 산성수는 리턴수(out → in)로서 순환된다.

(4) 알카리 환원수·산성수 양용(兩用) 모드

이 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도를 도 8에 도시한다. 이 모드에 있어서, 알카리 환원수는 유니트(1a, lb, 1c)의 알카리 환원수 도출측으로부터, 산성수는 유니트(1a, lb, 1c)의 산성수 도출측으로부터, 각각 제1급수시스템(가), 제2급수시스템(나), 제3급수시스템(다)에 각각 공급되어 사용된다.

(5) 산성수 단독 사용 모드

이 모드에서의 전해수 생성장치의 흐름도를 도 9에 도시한다. 이 모드에 있어서, 산성수는 유니트(1a, lb, 1c)의 산성수 도출측으로부터 도출되고, 제1급수시스템(가), 제2급수시스템(나), 제3급수시스템(다)에 각각 공급되어 사용된다. 한편, 알카리 환원수는 리턴수(out → in)로서 순환된다.

다음, 본 발명의 전해수 생성장치의 다른 실시예를 나타내고, 본 발명의 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

실시예 1

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같은 구조를 갖지만 유로 규제 수단(2)을 구비하지 않는 전해수 생성장치 A와, 유로 규제 수단(2)을 구비한 전해수 생성장치 B를 이하와 같이 구성하였다.

전해수 생성장치 A : 유로 규제 수단 없음,

전해조의 깊이 15mm

유체·전극 접촉 면적 180cm²

전해수 생성장치 B : 유로 규제 수단 있음

전해조 유로폭 l5mm×깊이15mm

유체·전극 접촉 면적180cm²

유로 규제 수단으로서, 유체가 전극면 종방향으로 균등하게 사행하도록, 분리벽(두께 3mm)을 전극의 횡방향으로 18mm 간격으로 7 군데 배치하고, 전극으로는 티탄 소재의 표면에 백금을 피복한 치수 200 ×90mm, 두께 1mm 인 것을 사용하였다.

이상의 전해수 생성장치를 1유니트로 하고, 1유니트와, 이를 2개 직렬로 접속한 2유니트를 사용하고 전해수를 생성하며, 그것들의 pH 값 및 산화 환원 전위(ORP)값을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 원료수로는, pH 6.9 ∼7.1, ORP +288 ∼+319mV, 수온 19.3∼20.5℃인 것을 이용하였다. 한편, 도 10 은 전해수 생성장치 A 내의 전극면에서의 유체의 흐름을 도시하고 있고, 도 11은 전해수 생성장치 B 내의 전극면에서의 유체의 흐름을 각각 나타낸다. 도 11 에 있어서, 참조 부호 31은 유로 규제 수단을 나타낸다.

[표1]

전해조구성	유량	유로(A/B)	PH값	ORP값mv
			음극	양극	음극	양극
1유니트(음극1·양극1)	5L/min	A	8.21	5.84	-404	+408
		B	9.34	4.22	-603	+480
	10L/min	A	7.80	6.11	-280	+382
		B	8.97	5.20	-502	+411
2유니트(음극1·양극1)×2(직렬배관)	5L/min	A	8.83	5.02	-489	+409
		B	9.63	3.89	-781	+518
	10L/min	A	8.22	5.83	-455	+407
		B	9.18	4.21	-622	+480
	15L/min	A	8.00	5.91	-344	+360
		B	8.99	4.30	-517	+476

상기 표 1로부터, 1유니트의 경우, 유로 규제 수단을 구비하는 전해수 생성장치 B에서는, 유로 규제 수단을 구비하지 않는 전해수 생성장치 A에 비해, 음극실에서의 알카리수의 pH 값이 높고, ORP 값이 낮으며, 양극실에서의 산성수의 pH 값이 낮고, ORP 값이 높은 것을 알 수 있다.

또한 같은 실험을 3회 반복하자, 유로 규제 수단을 구비하는 전해수 생성장치 B에서는 안정된 수치가 얻어졌지만, 유로 규제 수단을 구비하지 않는 전해수 생성장치 A 에서는 수치에 어느 정도의 불균일이 보였다.

2 유니트의 경우도, 1 유니트의 경우와 같은 경향이 보이며, 유로 규제 수단을 구비하는 전해수 생성장치 B의 보다 현저한 효과가 인정되었다.

이상의 결과로부터, 전해수 생성장치에 유로 규제 수단을 구비함으로써 전해수의 생성을 안정적으로 행할 수 있으며, 또한 보다 양질의 전해수를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

실시예 2

첨가제를 포함하는 소성체를 사용한 경우와, 사용하지 않은 경우에 있어서, 전해 시간에 의한 pH 값의 변동을 비교하는 실험을 행하였다.

알카리 환원수 생성실 및 산성수 생성실에, 매분 2리터의 수돗물(pH 6.8)을 도입하고, 산성수 생성실측은 순환 펌프로 물을 순환하였다. 이 경우, 소성체를 사용하지 않는 경우(시험예 A)와, 산성수 생성실측 배관 경로 중에 소성체를 수용하는 용기를 설치하고 소성체와 순환수가 접촉하도록 한 경우(시험예 B)에서, 각각 전해 시간마다의 pH 값을 각각의 도출구에서 샘플을 채취하여 측정하였다.

우선 정(正)전해를 행하고, 전해 직후, 1분후, 5분후, 15분후, 30분후에 pH 값을 측정하며, 이어서 역(逆)전해를 행하고, 동일한 방법으로 전해 직후, 1분후, 5분후, 15분후, 30분후에 pH 값을 측정하며, 정전해를 행하고, 전해 직후, 1분후, 5분후, 15분후, 30분후에 pH 값을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 또한, 소성체로는 첨가제(염화 나트륨)와 충전제(제오라이트)를 첨가제 2 : 충전제8 의 비율로 혼합하여 얻은 입경 5mm 의 입상체 2kg 을 이용하였다.

[표2]

		전해직후	1분후	5분후	15분후	30분후
정전해	A	음극실	10.08	9.78	9.22	7.89	7.04
		양극실	4.33	4.23	4.06	4.55	4.54
	B	음극실	10.12	10.24	10.50	10.39	10.20
		양극실	7.77	7.35	7.22	6.98	6.92
(30분후)역전해	A	음극실	3.98	4.57	5.88	6.44	6.77
		양극실	8.01	8.75	8.04	7.66	7.49
	B	음극실	3.82	3.80	3.99	3.90	3.87
		양극실	8.70	8.88	9.25	9.51	9.55
(60분후)정전해	B	음극실	10.56	10.77	10.34	10.29	10.21
		양극실	7.89	7.55	7.22	6.98	6.79

상기 표 2로부터, 정전해시에 있어서, 소성체를 사용한 경우(시험예 B)에는, 소성체를 사용하지 않은 경우(시험예 A)에 비해, pH 값이 높은 값(알카리성)에서 안정되어 있음을 알 수 있다. 또한 역전해시에 있어서는, 소성체를 사용한 경우(시험예 B)에는, 소성체를 사용하지 않은 경우(시험예 A)에 비해, pH 값이 낮은 값(산성)에서 안정되어 있음을 알 수 있다.

따라서, 이상의 결과로부터, 소성체를 사용한 경우에는, 높은 기능의 전해수(고 pH 의 알카리 환원수, 저 pH 의 산성수)를 안정적으로 얻을 수 있음을 알 수 있다.

또한 소성체를 이용한 경우(시험예 B), 정전해시에는 소성체로부터 +이온이 녹기 시작하는데, 역전해시에는 녹기 시작한 +이온은 소성체에 흡수되기 때문에 소성체의 효과가 장기간 안정적인 상태에서 이용할 수 있다.

실시예 3

시험기로서 전해유니트(4)조로 이루어지는 전해수 생성장치에 의해 전해수를생성하였다. 우선, 물 10 리터당 20g의 탄산나트륨을 용해한 수도물을 탱크에 수용하고, 펌프로 전해수 생성장치의 양극실에 송수하고, 전해 처리 후는 다시 탱크로 되돌렸다. 음극실에는 양극실과 거의 같은 양의 수도물을 송수하고, 전해수(알카리수)를 생성하였다. 또한, 생성한 알카리수의 pH 값은 10.20이었다. 전해는, 전압 25V, 전류 12A의 조건으로 행하고, 유체의 전극 접촉 거리는 1.92m이었다.

이상과 같이 하여 얻은 pH 10.20 의 알카리수 40 리터를 이용하여 의류의 세탁 시험을 행하였다. 즉, 통상의 세제를 사용해서는 얼룩을 제거할 수 없었던 3 종의 유아용 속옷(흰색, 색깔옷, 무늬옷)을 전자동 세탁기(산요우 덴키샤 제품)에 의해 6분간 세탁하였다.

그 결과, 세제에 의해서는 제거할 수 없었던 얼룩을 완전히 제거할 수 있었다. 또한 본 시험에서는 일부러 헹굼을 행하지 않고 그대로 건조시키고, 건조 후의 상태를 관찰한 바, 세제가 잔류된 경우와 같은 거친감은 발견되지 않았다. 또한 약간 표백 효과를 보였지만, 색깔옷의 변색도 없고, 냄새도 발견되지 않았다.

실시예 4

본 실시예는, 실시예 2의 응용예이고, 세탁기의 세정수로서 정전해로 생성된 고세정력을 갖는 알카리수를 사용하고, 헹굼수로서 역전해에서 생성된 제균·탈취 효과를 갖는 산성수를 사용한 예를 나타낸다.

우선, 전해에 의해 얻은 알카리수를 매분 15∼20 리터의 유량으로 세탁기에 저수하였다. 이어서, 세탁기에 의해 세탁을 행하면서 세탁조 내의 물을 전해조로 되돌려서 전해를 더 행하였다. 세탁 종료 후, 세탁수를 배수하고 탈수를 행하였다.

이어서, 전해에 의해 얻은 산성수를 매분 l5∼2Q리터의 유량으로 세탁기에 저수하였다. 이어서, 세탁기에 의해 세탁을 행하면서, 세탁조 내의 물을 전해조로 되돌려서 전해를 더 행하였다.

또한, 산성수를 세탁조에 송수할 때에는 산성 리턴 탱크로부터 송수하고, 리턴 탱크 내의 수량이 일정 레벨(만수의 약1/3)로 감소한 경우 밸브를 수돗물로 절환하고, 전극도 극성절환을 행하였다.

산성수에 의한 헹굼의 종료후, 헹군물을 배수하고, 탈수를 행하였다.

이상과 같은 순서로, 세탁 및 헹굼을 행함으로써 세탁용 알카리수와 헹굼용 산성수의 생성 효율이 향상되고, 전해조의 콤팩트화 및 저코스트화가 가능하게 된다. 또한 산성 순환 탱크의 수도물도 1회의 세탁마다 교체되고, 알카리수 생성 효율도 개선되며, 전극 세정 역드레인도 생략할 수 있기 때문에, 전극 세정 배수의 낭비를 줄일 수 있다는 다양한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명자들은 다음의 실험을 행하였다.

즉, 생성된, 각각 약 15리터의 전해수(알카리수, 산성수)를, 소정 시간후(5분후, 10분후, 20분후)에 전해조로 되돌리고, 20분간(상정 세탁 시간) 더 전해를 행하고, 각각의 전해수의 pH 값을측정하였다. 그 결과, 표 3 의 값을 얻었다.

[표3]

		5분후	10분후	20분후
알카리수 pH 값	9.32	9.53	9.74	9.90
산성수 pH 값	5.4	4.39	3.90	3.85

이상의 결과로부터, 전해수를 세탁조로부터 전해조로 되돌리고, 세탁중에 전해를 더 행함으로써 pH 를 더욱 높일(낮출) 수 있다. 또한 그만큼 전극조의 수를 줄일 수 있으며. 생성 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 저코스트화를 꾀할 수 있다.

상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 전해수 생성장치에 의하면, 전해조 내에 유로 규제 수단이 설치됨과 동시에, 음극판과 양극판의 간격이, O.lmm 내지 3mm로 매우 좁게 되어 있기 때문에 매우 효율적이며, 대량의 전해수의 연속적 생성이 가능하다.

또한, 생성된 전해수, 특히 알카리 환원수는, 세정력 및 살균력이 매우 높기 때문에, 여러 용도, 예컨대 의류, 조리 기구, 식기, 식품, 산업용 부품, 화장실 변기, 건조물 외벽 등 매우 광범위하게 세정, 살균·제균에 사용할 수 있기 때문에, 그 이용 가치는 매우 높다.

Claims (5)

1. 원료수 도입구와 전해수 도출구를 갖는 전해조, 상기 전해조 내에 설치되고 음극판이 배치된 환원수 생성실, 상기 전해조 내에 설치되고 양극판이 배치된 산성수 생성실, 상기 환원수 생성실과 산성수 생성실을 나누는 격막, 및 상기 전해조 내에 설치되고 상기 원료수가 상기 음극판 및 상기 양극판과의 접촉을 길게 유지하도록 작용하는 유로 규제 수단을 구비하며, 상기 음극판과 양극판의 간격은 0.lmm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 환원수 생성실 및 산성수 생성실은, 각각 원료수 도입구 및 전해수 도출구를 가지며, 상기 환원수 생성실 및/또는 산성수 생성실은 이용에 사용되지 않는 환원수 또는 산성수를 순환시키는 순환계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 음극판 및 양극판에 접속되는 전원의 극성을 일정 시간마다 역전시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 원료수 중, 탄산 칼슘, 탄산수소나트륨, 염화 나트륨, 및 염화 칼륨으로 이루어지는 군에서 선택된 첨가제와, 제오라이트 또는 점토로 이루어지는 충전제를 포함하는 성형체를 소성하여 얻은 기재가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기한 구성을 1 유니트로 하여, 복수의 유니트가 접속되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.