KR20050061471A - 환원성 용액 보존중의 산화 방지법 및 장기 안정화를 위한보존 용기 - Google Patents

Abstract

환원 처리 용액의 공기중 산소에 의한 재산화를 방지하기 위해서, 용액의 중량으로 형상이 자유롭게 변화하는 막으로 외부 공기와 구획한 주머니형의 내부 용기(4)와, 이것을 정형적으로 유지하는 외부 껍질 용기(1), (2), (3)를 조합한 보존 용기에서, 외부의 공기가 용기내로 침입하는 것을 막는 구조로, 용액의 환원 처리 효과를 장기 지속시키는 방법 및 용기.

보존 용기에는 보호 규모별로, 보틀(bottle) 형상의 소형 용기, 운반형 용기, 저수조형 대형 저장 용기가 있다.

Description

환원성 용액 보존중의 산화 방지법 및 장기 안정화를 위한 보존 용기{METHOD OF PREVENTING A REDUCING SOLUTION FROM BEING OXIDIZED DURING STORAGE AND A CONTAINER FOR STABLY STORING THE SOLUTION FOR A LONG TIME}

환원성의 물은 공기중의 산소에 의해 다시 산화되고 환원 기능을 잃는다. 식품 및 음료는 품질 향상, 장기간 보장(保藏)성의 향상을 위해서 환원성의 가공 용수를 필요로 하고 있다. 환원성 용수는 상수도, 맨션 등에서 수도관이 녹스는 것을 방지하는데 도움이 되고, 호텔, 여관, 일본요리집, 식당에서는 조리 용수의 안정적인 공급과, 공장에서는 질이 좋은 공업 용수의 안정적인 확보가 필요하고, 저장하는 용수의 환원 기능 보호에 관한 것이다.

본 발명자가 과거에 발명한 「환원성 수소수 제조장치」로 제조된 환원성의 용액은, 통상적인 물의 보장(保藏) 용기나 저수조를 사용하고 있으면, 공기중의 산소와 접촉하여 급속히 산화되고, 환원력이 낮아져, 용수로서의 기능성이 쇠약해진다.

이것을 막으려면 , 환원 처리 용액과 외부 공기가 접촉 혹은 혼합하는 것을 막는 용기가 필요하다. 환원 용액을 대량으로 휴대 혹은 운반하거나, 대용량의 저장을 하는 용액 산화 방지의 용기는 아직 제안되어 있지 않다. 현재의 상태로서는, 물을 사용할 때 마다, 환원 처리를 행하는 것이 필요하다.

환원 용기와 공기의 접촉을 방지하고, 산화를 막는 방법으로서는, 수압에 견디는 외부 껍질과 물의 침입·배출에 따른 신축성의 내막으로 이루어지는 이중구조의 수조에서, 물은 내막의 안쪽에, 공기는 외부 껍질과 내막의 사이를 출입하고, 환원수와 공기의 접촉을 방지하는 것이 바람직하다.

도 1은 보틀 형상의 소형 용기의 환원 처리액을 충전중인 상태를 도시한 도면이다.

도 2는 보틀 형상의 소형 용기에 액체를 채워 마개를 덮은 도면이다.

도 3은 보틀 형상의 소형 용기를 역상으로 하여 내부의 액체를 배출중인 도면이다.

도 4는 환원 용액 저장 운반형 용기의 환원 처리액을 충전중인 상태를 나타내는 도면이다.

도 5는 환원 용액 저장 운반형 용기에 액체를 채워 마개를 덮은 도면이다.

도 6은 환원 용액 저장 운반형 용기를 설치하여 내부의 액체를 배수중인 도면이다.

도 7은 환원 용액 저수조형 대형 용기의 물이 감소한 상태를 도시한 도면이다.

도 8은 원용액 저수조형 대형 용기를 만수(滿水)로 한 상태를 도시한 도면이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1:외부 껍질 용기 상부 2:외부 껍질 용기 하부

3:외부 껍질 용기 상하 접합부 4:내부 용기

5:외부 껍질 용기 상부 통기 소 구멍

6:외부 껍질 용기 하부 통기 소 구멍

7:보틀, 운반형 용기 환원 처리액 주입구 8:보틀, 운반형 용기의 마개 덮개

9:보틀, 운반형 용기의 보장환원액 배출구 10:역류 방지판

11:수도꼭지마개 밸브

12:운반형 용기의 인출 가능한 수도꼭지 파이프

13 보틀, 운반형 용기 손잡이 14:운반형 용기 다리

15:수조의 외부 껍질 용기 16:수조의 막 형상 내부 용기

17:내부 용기내의 물 18:수조의 통기 소 구멍

19:수조의 용기 보호 캡 20:다공질의 단열자재

21:수조의 환원 처리액 주입 파이프 22:수조의 환원 처리액주입 개폐 밸브

23:수조에의 환원 처리액 주입구 24:수조로부터 각 수도꼭지에의 배수구

25:수조로부터 각 수도꼭지에의 배수 개폐 밸브

26:수조로부터 각 수도꼭지에의 배수 파이프

27:물때 「침전물」을 제거하는 배출구(드레인)

28:드레인 배출 개폐 밸브

29:드레인 배출 파이프 30:수조 용기를 지지하는 철골 지주

31:만수 센서를 작동시키는 플로우트 32:만수 센서

33 수조 설치면

본 발명은 환원 처리액의 공기중 산소에 의한 재산화를 막기 위해서, 용액의 중량을 지지하는 외부 껍질의 강고한 용기와 용액의 중량에 의해 형상이 자유롭게 변화하는 주머니 형상의 내막으로 이루어지고, 내막에서 용액과 외부 공기를 구획하여 용액에 공기중의 산소가 용해하지 않는 구조이다. 즉, 주머니 형상의 내부 용기와 이것을 정형적으로 유지하는 외부 껍질 용기를 조합한 환원 처리 용액의 보존 용기를 제안하였다.

보존 용기에는 보장 규모별로, 용적 5리터 이하의 환원 용액을 보장하는 보틀 형상의 소형 용기, 용적 5리터에서 2킬로리터의 용액을 보장하는 환원 용액 저장 운반형 용기, 용적 2킬로리터 이상 100킬로리터까지의 대량 용액을 보장하는 것을 가능하게 하는 환원 처리수의 저수조형 대형 저장 용기가 있다.

도 1, 도 2, 도 3에 도시한 보틀(bottle) 형상의 소형 용기는 기본 구조가 외부 껍질 용기(1), (2), (3)와 내부 용기(4)로 이루어지고, 도면중의 회색 부분은 물 또는 그 외의 용액이 차지하는 부분이다.

외부 껍질 용기는 단단하고 굳은 플라스틱, 양철, 스텐레스, 유리 섬유, 카본 섬유 등의 소재를 이용한다. 보틀은 상부 용기(1)와 하부 용기(2)로 분할되는 세퍼레이트 용기로, 접합부(3)에서 나사 삽입 또는 접착재로 접합된다. 상부 용기(1)와 하부 용기(2)에는 각각 공기가 자유롭게 통과하는 통기 소 구멍(5), (6)이 설치되어 있고, 보틀을 세우거나 넘어뜨리거나 하여 내부 용기를 변형시켜도, 여기로부터 공기가 외부로 나오거나 들어가거나 하여 외부 껍질 용기내의 압력의 변화에 대응하는 구조로 되어 있다.

내부 용기의 형성에는 염화 비닐, 폴리에틸렌, 폴리 프로피렌 등의 합성 섬유, 유리 섬유, 카본 섬유, 고무 등의 소재를 조합하여 변형이 자유로운 강력한 막을 형성하고 있다. 용액의 주입은 보틀 주입구(7)에서 행하고, 용액의 배출은 보틀 배출구(9)에서 행한다.

도 1은 환원 처리액의 충전중인 상태를 도시한 도면이다. 환원 처리액은 보틀 주입구(7)에서 주입한다. 액은 막 형상의 내부 용기(4)내에 들어가고, 막은 점차 부풀어 올라 온다. 막 형상의 내부 용기내와 외부 껍질 용기 사이에 있는 공기는 막(4)이 부풀어 오름에 따라 액의 주입량에 알맞은 용적량이 작은 구멍(5)을 통해서 외부 껍질 용기 밖으로 배출된다.

도 2는 물을 채워 마개 덮개(8)를 실시한 도면이다. 내부 용기내의 물은 외부 공기와의 접촉이 끊어지고, 산화 환원 전위(Eh)의 변화는 거의 일어나지 않는다.

도 3은 보틀을 넘어뜨려 내부의 용액을 배출중인 도면이다. 용액은 보틀 배출구(9)로부터 배출되고, 액량의 배출량에 알맞은 공기가 작은 구멍(6)을 통해서 외부 껍질 용기내로 흡입된다. 내부 용기내의 물이 배출되면 막 형상의 내부 용기(4)는 축소되어 위축된다.

보틀을 넘어뜨려 내부의 용액을 배출한 후 보틀을 원래와 같이 세우면, 내부 용기(4)내에 공기의 재침입을 막기 위해 역류 방지판(10)을 마련하였다. 보틀의 사용을 용이하게 하기 위해 손잡이(13)를 마련하였다.

도 4, 도 5, 도 6에 도시한 환원 용액 저장 운반형 용기는 기본 구조는 보틀 형상의 소형 용기와 마찬가지이다. 환원 용액 저장 운반형 용기는 용액의 주입구와 용기 본체의 중간에 인출 가능한 배수 파이프(12)와 이것에 연결되는 수도꼭지마개 밸브(11)를 가지고, 공기의 용기내에의 침입을 소형 용기보다 확실하게 방지할 수 있다.

도 4는 환원 처리액을 충전중인 상태를 도시한 도면이다. 환원 처리액은 주입구(7)로부터 주입한다. 용액은 막 형상의 내부 용기(4)내에 들어가고, 막은 점차 부풀어 올라 온다. 막 형상의 내부 용기내와 외부 껍질 용기 사이에 있는 공기는 막(4)이 부풀어 오름에 따라 용액의 주입량에 알맞은 용적량이 작은 구멍을 통해서 외부 껍질 용기 외부로 배출된다.

참조 부호 (12)는 인출 가능한 수도꼭지 파이프, 참조 부호 (11)은 수도꼭지마개 밸브, 참조 부호 (13)은 손잡이, 참조 부호 (14)는 용기 설치시의 다리이다.

도 5는 환원 용액 저장 운반형 용기에 용액을 채워 마개 덮개(8)를 실시한 도면이다. 내부 용기내의 액은 외부 공기와의 접촉이 끊어지고, 산화 환원 전위(Eh)의 변화는 거의 일어나지 않는다.

도 6은 환원 용액 저장 운반형 용기를 설치하여 내부의 용액을 배출중인 도면이다. 용기를 설치다리(14)로 세우고, 수도꼭지 파이프(12)를 인출하고, 수도꼭지마개 밸브(11)를 비틀어, 수도꼭지(9)로부터 용액을 배출한다. 배출량에 알맞은 공기가 작은 구멍(6)을 통해서 외부 껍질 용기내로 흡입된다. 내부 용기내의 용액이 배출되면 막 형상의 내부 용기(4)는 축소하여 위축된다.

도 7, 도 8에는 환원 용액 저수조형 대형 용기를 도시하였다. 저수조는 2톤 이상 100톤에 이르는 대 수량(水量)이므로, 큰 강도를 필요로 한다. 수조의 규모에 따라서는, FRP, 스텐레스, 철근 콘크리트, 강철제의 단독 또는 조합에 의한 선택으로, 성형된 용기와 지지대로 구성된다.

도 7은 환원 처리액의 저수조형 대형 저장 용기이고, 액의 사용에 의해 액체가 감소한 상태를 도시한 도면이다. 수조 용기는 외부 껍질 용기(15)와 막 형상의 내부 용기(16)로 이루어지고, 내부 용기에 용액(17)을 담는다. 외부 껍질 용기의 상부 천정에는 공기가 출입하는 작은 구멍이 있고, 여기에서 액의 증감에 따른 외부 껍질 용기와 막 형상의 내부 용기 사이의 공기가 출입한다. 또한, 외부 껍질 용기의 상부에는 용기 보호 캡 천정(19)을 실고, 캡 천정의 내측을 다공질의 단열 자재(20)로 충전하고, 외부 껍질 용기내에의 동물, 곤충, 진애(塵埃)의 침입을 방지하고, 공기 여과의 역할을 한다. 외부 껍질 용기의 상부 천정에는, 만수(滿水)시에 수조에의 송수 펌프를 정지시키는 검지 장치(32)와, 이것을 작동시키는 센서 플로우트(31)를 배치하고 있다.

막 형상의 내부 용기(16)는 물이 감소할 때에는 주름 상태로 수면 상부를 덮고, 공기와 액을 격리한다. 환원 처리액은 주입 파이프(21)를 통해 주입 밸브(22)로 조작한다. 액은 주입구(23)에서 막 형상의 내부 용기(16)내로 들어가고, 수위의 상승에 따라 막은 점차 부풀어 올라 온다. 주입구(23)는 내부 용기(16) 막의 상하에 지장이 없는 낮은 위치에 개구하고 있다.

막 형상의 내부 용기내와 외부 껍질 용기 사이에 있는 공기는 막(16)의 부풀어 오름에 따라 액의 주입량에 알맞은 용적이 외부 껍질 용기의 상부 천정의 작은 구멍(18)을 통해서 외부 껍질 용기 외부로 배출된다. 각 수도꼭지에 배수하고, 수위가 저하하는 시점에서는 이 반대로 작은 구멍(18)을 통해서 내부 용기와 외부 껍질 용기 사이에 외부 공기가 흡인된다.

개개의 수도마개에의 배수는 배수구(24)로부터 배수 파이프(26)를 통해서 배수하고, 배수 밸브(25)로 조작한다. 배수구(24)는 청정수를 흡입하기 위해 기저(基底)가 아닌, 기저보다 30cm 이상의 높은 위치에 개구하고 있다.

하부의 수조 바닥의 개구부(27)는 장기 저수중에 침강하는 물때 「침전물」을 제거하는 배출구이다. 참조 부호 (28)은 배출 밸브, 참조 부호 (29)는 배출 파이프이다. 참조 부호 (30)은 수조 용기를 지지하는 철골 지주이다. 저수조형 대형 용기 하측에 있는 회색 부분은 저수조 설치 기반(31)이다.

도 8은 환원 용액의 저수조형 대형 저장 용기를 수위가 상승하고, 만수로 한 상태를 도시한 도면이다.

각부의 설명은 도 7과 동일하다. 수위가 상승한 만수시에는 외부 껍질 용기 천정에 설치한 만수 센서(32)가 기능하고, 환원 처리수의 새로운 공급을 스톱시킨다. 센서의 작동은 플로우트(31)의 상하에 달려 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에서는 환원 처리한 액체가 대기중의 산소의 영향으로, 점차 환원력을 잃고, 장기 보장중 처리전의 산화 조건의 액체로 되돌아오는 것을 방지하는 기술이다.

환원성의 유지는 각종 환원 조건하에서의 가공이 고품질이 되는 산업에 있어서 중요한 조건이며, 본기술의 활용 장면은 다음의 각 항목에 나타내는 산업 등에 적용할 수 있다.

1. 고품질화를 필요로 하는 식품 가공, 조리 용수.

2. 환원 조건을 필요로 하는 공업용수.

3. 약환원 조건에 의해 수도 관내의 녹 방지용수(상수도, 맨션, 호텔, 여관 등에의 배수).

Claims (5)

1. 단단하여 변형하지 않는 외부 껍질 용기와 막 형상의 변형 가능하고 내용물 수납 기능을 가지는 내부 용기로 이루어지고, 내부 용기내에 환원성 용액을 채운 후, 용액을 용기 외부로 배출 사용하여도 막 형상의 내부 용기가 변형하고, 내부 용기내에 외부 공기가 침입하는 것을 방지하는 구조이며, 원리는, 용액의 자중(自重)으로 내부 용기의 용액이 외부로 밀려 나올때, 외부 껍질 용기와 내부 용기 사이에 외부의 공기가 들어가는 것으로, 공기의 내부 용기내로의 침입을 방지하고, 이것에 기초하여, 공기가 환원성 용액과 접촉하는 것을 방지하는 방식으로, 용기 외부 대기와 환원성 용액을 격리하여, 환원성 용액의 산화를 방지하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   공기가 용기내에 침입하는 것을 방지하는 것에 의해 환원성 용액의 산화를 방지하고, 산화에 의한 용액의 환원성 강도의 저하를 방지하는 것을 목적으로 하고, 외부 껍질 용기와 내부 용기의 이중구조를 특징으로 하는 환원 용액의 보존 용기.
3. 제 1 항에 있어서,

   용적 5리터 이하의 환원 용액을 보장하는 보틀 형상의 소형 용기.
4. 제 1 항에 있어서,

   장거리 운반에 편리하고, 옥외 생활에도 활용 가능한 용적 5리터에서 2 키로리트의 용액을 보장하는 환원 용액 저장 운반 용기.
5. 제 1 항에 있어서,

   호텔, 여관, 식당, 공장, 맨션, 빌딩 등, 건축(건설)물 옥상 및 주변에 설치하는 것이 가능한 용적 2킬로리터 이상 100 킬로리터까지의 대량의 용액을 보장하는 것이 가능한, 환원 처리 용액의 저수조형 대형 저장 용기.