KR20040016108A

KR20040016108A - 살균수기

Info

Publication number: KR20040016108A
Application number: KR1020020048336A
Authority: KR
Inventors: 최혁
Original assignee: (주)에코에이드
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2004-02-21

Abstract

본 발명은 살균수기에 관한 것으로, 케이싱(100)과, 수도수를 공급받아 여과하는 전처리장치(200)와, 상기 수도수 연결관(140)을 개폐하는 개폐부재(150)와, 상기 전처리장치(200)를 통과한 물에 전기분해작용에 의해 오존 및 복합적인 산화제를 생성시키는 오존발생장치(300)를 포함하여, 사용이 간편하고, 살균효율이 우수하며, 손세척을 위해 사용된 후 2차적인 오염문제가 발생되지 않도록 된 것이다.

Description

살균수기{ A cleaner with sterilizing water }

본 발명은 손이나 야채 등 살균과 세척이 필요한 용도로 사용할 수 있는 살균수기에 관한 것으로, 특히 살균소독할 수 있는 물을 공급하는 살균수기에 관한 것이다.

최근 들어 국내외에서 음식물의 비위생적 처리로 인한 식중독 사고가 날로 증가하고 있으며, 특히 식품취급자의 손에 존재하는 미생물에 의한 오염으로 인하여 발생되는 식중독 사고가 전체의 13%이상을 차지하여 식품취급자의 위생관리가 강조되고 있다.

그러나, 종래의 손세척용 세정제 중 계면활성제를 이용한 세정제는 3분이상 손세척을 하더라도 유해 미생물을 완전히 제거하지 못하고, 단순히 소독을 목적으로 에탄올을 이용하여 손세척하는 경우에는 단시간내에 유해 미생물을 제거할 수 있는 효과는 있으나 에탄올 특유의 냄새에 의한 거부감과 피부 접촉시에 발생하는 피부건조증 등으로 인하여 현실적으로 많이 사용되지 못할 뿐 아니라, 에탄올 성분 자체에서는 계면활성력을 기대할 수 없어 지방 및 기타 화학적 오염물질을 제거할수 없는 문제점이 있었다.

이에 따라 최근에는 에탄올과 계면활성제를 혼합하여 세정 및 살균기능을 혼합한 세정제 제조기술(대한민국 특허 제249351호, 공개특허 20001-44514호)이 보고되고 있으며, 이러한 세정제를 분사,토출시키는 장치에 관한 기술 등이 보고되고 있다.

종래의 세정제 제조기술(대한민국 특허 등록번호 10-0249351, 공개번호 특20001-0044514)의 경우, 세정액을 사용하기 위한 별도의 장치와 계속적인 세정액 사용에 따른 비용문제 등이 있고, 이를 사용하기 위해 별도의 저장용기와 이송수단이 필요하며 세정제의 생산, 저장, 사용이 복잡하고 번거로운 단점이 있다.

또한, 살균소독이 필요한 식자재의 처리에 있어서도 효율적인 세정방안이 시급한 실정이다.

이에 본 발명은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 수도물의 이물질을 1차 처리한 후 간편한 동작으로 수도물을 살균수로 가공하여 공급할 수 있고 사용후 2차적인 오염을 야기시키지 않도록 된 살균수기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수도수를 공급받아 여과하는 전처리장치와, 상기 수도수 연결관을 개폐하는 개폐부재와, 상기 전처리장치를 통과한 물에 전기분해작용에 의해 오존 및 복합적인 산화제를 생성시키는 오존발생장치를 포함하고 있다.

따라서, 상기 전처리장치로 수도수를 1차로 처리하고, 상기 오존발생장치로 2차 처리한 물로 손이나 야채 등을 위생적으로 살균세정할 수 있고, 전기분해작용을 이용하는 오존발생장치를 사용함으로써 2차적인 오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 살균수기의 일실시예를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 살균수기의 일실시예를 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 살균수기의 일실시예의 전기분해셀을 나타낸 분해사시도,

도 4는 본 발명에 따른 살균수기의 일실시예의 전기분해셀을 분해한 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 살균수기의 다른 일실시예를 나타낸 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 케이싱 110 : 개폐스위치

120 : 동작표시램프 130 : 직류전원부

140 : 수도수 연결관 150 : 개폐부재

160 : 살균수 공급관 200 : 전처리장치

300 : 오존발생장치 310 : 셀하우징

320 : 전기분해셀 321 : 셀케이스

321a : 체결돌기 322 : 전극판 수용홈

323 : 관통홀 324 : 결합돌기

325 : 결합홈 326 : 전극판

326a : 체결홀 327 : 슬릿

328 : 단자부 329 : 스페이서

329a : 체결홀 400 : 염화물 혼합탱크

410 : 필터부재 420 : 펌프

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

[실시예1]

본 실시예에 따른 살균수기는, 케이싱(100)과, 수도수를 공급받아 여과하는 전처리장치(200)와, 상기 수도수 연결관(140)을 개폐하는 개폐부재(150)와, 상기 전처리장치(200)를 통과한 물에 전기분해작용에 의해 오존 및 복합적인 산화제를 생성시키는 오존발생장치(300)를 포함한다.

상기 케이싱(100)은 일측에 개폐스위치(110)와 동작표시램프(120)를 노출되게 구비하고 있고, 내부에 전처리장치(200)와 개폐부재(150) 및 오존발생장치(300)를 내장하고 있다.

상기 케이싱(100)은 일측으로 외부의 수도라인과 연결되는 수도수 연결관(140)이 관통되어 설치되고, 다른 일측에 살균수를 배출하는 살균수 공급관(160)이 관통되어 설치되어 있다.

상기 전처리장치(200)는 상기 수도수 연결관(140)에 연결되어 수도수의 이물질을 여과하고 이온교환수지를 구비한 1차 정화장치이다.

상기 수도수 연결관(140)에는 개폐부재(150)가 연통되게 설치되어 수도수의 공급을 개폐하게 된다.

상기 개폐부재(150)는 상기 개폐스위치(110)에 의해 전원이 인가되어 작동하게 된다.

상기 오존발생장치(300)는 상기 전처리장치(200)를 통과한 수도수가 통과하도록 관형상으로 된 셀하우징(310)이 구비되고, 상기 셀하우징(310)의 내부에 한개 또는 2개 이상의 전기분해셀(320)을 서로 소정간격을 두고 구비하고 있다.

상기 전기분해셀(320)은 서로 포개어져 결합되는 셀케이스(321)와, 상기 셀케이스(321)의 내부에 소정간격을 두고 서로 대향되게 설치되는 1쌍의 전극판(326)과, 상기 1쌍의 전극판(326) 사이에 끼워지는 스페이서(329)를 포함한다.

상기 셀케이스(321)는 1쌍이 서로 포개어져 결합되고, 일측에 전극판 수용홈(322)이 각각 형성되며, 수도수가 통과하는 관통홀(323)이 각각 형성되고, 일측 셀케이스(321)에는 결합돌기(324)가 돌출되게 형성되며 타측 셀케이스(321)에는 결합홈(325)이 형성되어 서로 결합된다.

상기 각 전극판(326)은 수평방향으로 형성된 슬릿(327)이 수직방향을 따라 일정간격을 두고 다수개 형성되어 있고, 상단 일측에 전기선이 연결되는 단자부(328)가 연장되어 형성되어 있다.

상기 스페이서(329)는 대략 사각리브 형상으로 되어 중앙부로 수도수가 통과할 수 있게 되고, 1쌍의 전극판(326)의 사이에 끼워져 두 전극판(326)의 간격을 유지시키게 된다.

상기 전극판(326)의 중심부와 스페이서(329)의 중심부에는 체결홀(326a,329a)이 각각 형성되고 상기 셀케이스(321)의 중심부에는 체결구(321a)가 형성되어, 셀케이스(321)에 두개의 전극판(326)과 스페이서(329)가 결합될 때 체결구(321a)가 체결홀(326a,329a)을 관통하여 고정시키게 된다.

상기 오존발생장치(300)의 일단에 오존발생장치(300)를 통과한 물을 배출하는 살균수 공급관(160)이 연결되어 케이싱(100)의 외부로 살균된 물을 공급함으로써 사용자가 손과 과일 야채 등을 세척할 수 있게 된다.

상기 케이싱(100)의 내부에는 상기 전기분해셀(320)과 개폐부재(150)에 전원을 공급하는 직류전원부(130)가 구비되어 있다.

상기 직류전원부(130)는 외부에서 전기선으로 교류전원을 공급받아 전기분해셀(320)의 대향하는 전극판(326)에 양전하와 음전하를 각각 인가하게 된다.

상기 개폐부재(150)는 상기 직류전원부(130)로부터 전원을 공급받아 작동하게 되고, 개폐스위치(110)에 의해 작동하게 된다.

즉, 사용자가 개폐스위치(110)를 켜게 되면, 개폐부재(150)가 개방되면서 외부 수도라인에서 상기 전처리장치(200)로 수도수를 공급하게 되고, 이와 동시에 상기 전기분해셀(320)에 전원이 인가되어 전기분해작용이 이루어지게 됨으로써 전처리된 수도수가 전기분해작용을 거쳐 살균수 공급관(160)을 통해 사용자에게 공급된다.

<표 1> 수도수의 온도 변화에 따른 살균수기에서 공급되는 살균수중의 오존,염소 및 기타 산화제의 농도

수온(℃)	오존(mg/L as O₃)	총염소(mg/L as Cl₂)	기타산화제(mg/L as O₃)
5	0.10	1.77	0.23
10	0.09	1.74	0.22
200	0.08	1.60	0.21

상기 표 1에서 오존은 인디고법(Indigo colorimetric method. Standard Methods for Examination of water and wastewater, 19^thEd., APHA-AWWA-WPCF., pp 4-104 ~ 4-106), 총염소는 (DPD Colorimetric method. Standard Methods for Examination of water and wastewater, 19^thEd., APHA-AWWA-WPCF., pp 4-45~ 4-46), 기타 산화제는 총산화제 농도(Total Residual Oxidants )를 측정하여 상기 분석법으로 측정된 오존과 총염소값을 뺀후 오존으로 환산하여 나타낸 것이다.

본 실시예는 대표적인 실시예에 불과하며 용도 및 목적에 따라서 오존 등의 농도는 다르게 할 수 있다.

<표 2> 살균수기에서 공급되는 살균수에 의한 접촉조건 및 미생물 종류에 따른 살균 효과

시험 미생물	처리시간(초)	초기농도(CFU/mL)	처리후 농도
대장균(Escherichia Coli DH5α)	60		0
대장균(Escherichia Coli DH5α)	1200		0
대장균(Escherichia Coli DH5α)	60		0
대장균(Escherichia Coli 0-157toxin(-)ATCC 43888)	60		0
Proteus vulgarisKCTC 2512	30		0
Pseudomonas syringae	30		0
Salmonella typhimuriumATCC 19113	60		0
Shigella sonnei	30		0
Vibrio para	30		0
Bacillus cereus ATCC 11778	10		0
Listeria monocytogenesATCC 19113	30		0
Staphylococcus aureusATCC 25923	60		0
일반세균	0.5		0

상기 표 2의 실험은 20℃의 실온을 기준으로 수행 되었으며, 본 발명의 살균수기에서 제공되는 살균수 9.9mL와 상기 표2에서 제시한 각각의 미생물 농축액 0.1mL를 혼합하여 처리시간이 경과된 시점에서 세균수를 측정한 것이다.

모든 실험은 3회 반복하여 실험하였으며, 상기의 실험방법에서 살균수 대신 수도수 9.9mL와 미생물 농축액 0.1mL를 혼합한 대조구 실험도 같이 실시하여 정균한 결과이다.

따라서, 상기 표 1의 성분을 가지는 상기 살균수기에서 공급되는 살균수는 상기 표 2에서 입증한 살균력을 가짐으로써 대장균 및 일반세균에 대한 탁월한 살균능력을 가짐을 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 살균수기에서 공급되는 살균수는 수도수를 전기분해하여 오존과 복합적인 산화제를 생성시키는데, 이때 물분자는 수소결합에 의해 클러스터(cluster : 복수개의 분자가 응집하여 형성되는 분자의 집합체)를 형성하여 거대분자와 같은 성질을 나타내고, 이러한 물을 전기분해하면 다음 식(1), 식(2), 식(3)으로 표현되는 전기화학반응이 전개되어 물분자는 수소, 산소 가스를 생성하며, 클러스터가 파괴되어 물의 표면장력이 감소하여 계면활성효과가 생성되어 화학적 오염물질에 대한 침투성 및 용해성이 향상되는 것이다.

식(1) H₂O→ H⁺+ OH^-

식(2) 2H⁺+ 2e^-→ H₂

식(3) 4OH^-→ 4 e^-+ O₂+ 2H₂O

한편, 상기 전기분해셀(320)의 전기분해 과정에서 생성된 수소가스, 산소가스, 오존가스 등은 미세한 기포 상태로 풍부히 존재하기 때문에, 캐비테이션 작용(기포가 핵이 되어 무수한 진공에 가까운 미세공동이 발생하여 이 공동이 파괴될 때 충격력을 발생하는 현상)에 의하여 화학적 오염물의 제거가 용이해 진다.

[실시예2]

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 전처리장치(200)를 통과한 수도수에 염화물을 혼합하는 염화물 혼합탱크(400)와, 필터부재(410), 오존발생장치()로 수도수를 가압하여 공급하는 펌프(420)를 더 포함하고 있다.

상기 염화물 혼합탱크(400)는등의 염화물 첨가제를 원료수에 투입하여 제조되는 살균수 중의 일정 산화물의 농도를 높여서 살균효과를 증대시킬 수 있게 된다.

< 표3 > 첨가제 변화에 따른 살균수기에서 공급되는 살균수 중 오존, 염소 및 기타 산화제의 농도

염화물농도	오존(mg/L as)	총염소(mg/L as)
	0.30	50
	0.25	50
	0.27	50

상기 표 3에서 오존은 인디고법(Indigo colorimetric method. Standard Methods for Examination of water and wastewater, 19^thEd., APHA-AWWA-WPCF., pp 4-104 ~ 4-106), 총염소는 (DPD Colorimetric method. Standard Methods for Examination of water and wastewater, 19^thEd., APHA-AWWA-WPCF., pp 4-45~ 4-46), 기타 산화제는 총산화제 농도(Total Residual Oxidants )를 측정하여 상기 분석법으로 측정된 오존과 총염소값을 뺀후 오존으로 환산하여 나타낸 것이다.

<표 4> 살균수기에서 공급되는 살균수에 의한 접촉조건 및 미생물 종류에 따른 살균 효과

시험 미생물	처리시간(초)	초기농도(CFU/mL)	처리후 농도
대장균(Escherichia Coli DH5α)	60		0
대장균(Escherichia Coli DH5α)	120		0
대장균(Escherichia Coli DH5α)	60		0
대장균(Escherichia Coli 0-157toxin(-)ATCC 43888)	60		0
Proteus vulgarisKCTC 2512	30		0
Pseudomonas syringae	30		0
Salmonella typhimurium	60		0
Shigella sonnei	30		0
Vibrio para	30		0
Bacillus cereus ATCC 11778	10		0
Listeria monocytogenesATCC 19113	30		0
Staphylococcus aureusATCC 25923	60		0
일반세균	0.5		0

상기 표 4의 실험은 20℃의 실온을 기준으로 수행 되었으며, 본 발명의 살균수기에서 제공되는 살균수 9.9mL와 상기 표3에서 제시한 각각의 미생물 농축액 0.1mL를 혼합하여 처리시간이 경과된 시점에서 세균수를 측정한 것이다.

모든 실험은 3반복 실험하였으며, 상기의 실험방법에서 살균수 대신 수도수 9.9mL와 미생물 농축액 0.1mL를 혼합한 대조구 실험도 같이 실시하여 정균한 결과이다.

따라서, 상기 표3,4에서 보여지는 바와 같이 첨가제 투여로 인해 일정 산호물 농도가 증대되고 보다 높은 농도의 유해균 사멸이 가능하며, 각종 유해 유기화합물 등의 처리에도 유용하게 응용되어 질 수 있다.

상기 필터부재(410)는 상기 염화물 혼합탱크(400)를 통과한 수도수의 불순물을 여과하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 살균수기에 의하면, 사용이 간편하여 손과 과일 및 야채 등을 간단하게 살균할 수 있고, 살균효율이 우수하며, 세척을 위해 사용된 물이 2차적인 오염문제를 발생시키지 않는 효과가 있다.

Claims

외부의 수도라인과 수도수 연결관(140)으로 연결되어 수도수를 공급받아 여과하는 전처리장치(200)와;

상기 수도수 연결관(140)을 개폐하는 개폐부재(150)와;

1쌍의 전극판(326)이 각각 대향된 적어도 1개 이상의 전기분해셀(320)을 구비하여 상기 전처리장치(200)를 통과한 물에 전기분해작용에 의해 오존 및 복합적인 산화제를 생성시키는 오존발생장치(300) 및;

상기 오존발생장치(300)를 통과한 물을 배출하는 살균수 공급관(160);

상기 전기분해셀(320)에 전원을 공급하는 직류전원부(130);

상기 전기분해셀(320)의 전원을 온오프하는 개폐스위치(110);를 포함하는 살균수기.
제1항에 있어서, 살균수에 염화합물을 혼합하는 염화물 혼합탱크(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균수기.