KR20060003812A - Apparatus and method of producing electrolytic disinfection water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용도에 맞게 정량된 아염소산나트륨(NaClO2)을 일정량의 물이 담긴 용기에 넣은 후 전해셀이 내장된 분무기 형태의 분사모듈을 용기에 연결시켜 사용하는 전해 살균수 제조장치와 그 방법에 관한 것으로, 제어부의 전원 인가로 인한 모터펌프의 구동과 함께 전해셀에서의 전기분해 반응이 순간적으로 이루어져 보다 안전하고 간편하게 살균수를 제조하여 사용할 수 있으며, 또한 휴대가 가능하도록 전원용 배터리의 내장이 가능한 구조로 이루어져 있어 자유롭게 이동하면서 사용이 가능하고, 아울러 살균수의 농도조절 또한 가능하므로 어떠한 세균도 살균할 수 있는 것이다. The present invention is an electrolytic sterilizing water production apparatus and method using a sodium chlorite (NaClO 2 ) quantified according to the application in a container containing a certain amount of water, and then connected to the container using a spray module in the form of a nebulizer The present invention relates to an electrolytic reaction in an electrolytic cell with instantaneous driving of a motor pump by power supply of a control unit, so that sterilizing water can be manufactured and used more safely and conveniently. It is made of a structure that can be used while moving freely, and also control the concentration of the sterilization water is able to sterilize any bacteria.
전기분해, 이산화염소, 살균수, 아염소산나트륨, 분사, 분무Electrolysis, Chlorine Dioxide, Sterilizing Water, Sodium Chlorite, Spraying, Spraying
Description
도 1은 본 발명에 따른 전해 살균수 제조장치의 구성을 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing the configuration of the electrolytic sterilizing water production apparatus according to the present invention
도 2는 도 1의 전해 살균수 제조장치에서 각 구성간 연결관계를 보인 블럭도Figure 2 is a block diagram showing the connection relationship between each component in the electrolytic sterilizing water production apparatus of FIG.
도 3은 도 1의 전해 살균수 제조장치에 구비된 전기분해수단의 구성을 보인 분해사시도 Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the electrolysis means provided in the electrolytic sterilizing water production apparatus of Figure 1
도 4는 도 2에 따른 전기분해수단의 결합 상태 단면도4 is a cross-sectional view of the coupling state of the electrolytic means according to FIG.
도 5는 본 발명의 전해 살균수 제조장치를 통한 전해 살균수 제조과정을 보인 순서도 Figure 5 is a flow chart showing the electrolytic sterilization water production process through the electrolytic sterilization water production apparatus of the present invention
도 6은 본 발명의 수처리장치에 구비되는 전해살균수단의 다른 실시예를 보인 구성사시도, Figure 6 is a perspective view showing another embodiment of the electrolytic sterilization means provided in the water treatment apparatus of the present invention,
도 7은 도 6에 따른 전해살균수단의 분해사시도,Figure 7 is an exploded perspective view of the electrolytic sterilization means according to Figure 6,
도 8은 도 6에 따른 전해살균수단의 결합 및 사용 상태 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the coupling and use state of the electrolytic sterilization means according to FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 저장용기 12 : 콕킹부재10: storage container 12: cocking member
13 : 통공 20 : 분사모듈13: through hole 20: injection module
21 : 캡부재 22 : 분사헤드21: cap member 22: injection head
23 : 분사노즐 24 : 체결부23: injection nozzle 24: fastening portion
26 : 모터펌프 25 : 흡출관26
27 : 전원연결부 28 : 제어기판27: power connection 28: control board
29 : 펌핑레버 30 : 전기분해수단29
31 : 양전극 32 : 음전극31: positive electrode 32: negative electrode
33 : 통과공 34 : 전극홀더33: through hole 34: electrode holder
35 : 공간부 36a,36b : 접속단자35:
본 발명은 전해 살균수 제조장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아염소산나트륨(NaClO2)을 용해시킨 물을 초소형의 무격막 전해셀을 이용하여 전기분해시킴으로써 염소계열 소독제 중 가장 안전하고 살균력이 우수한 이산화염소(ClO2)를 아주 쉽게 순간적으로 용존시켜 살균수를 제조하고 이를 분사하여 사용할 수 있도록 한 전해 살균수 제조장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for producing electrolytic sterilization water and a method thereof, and more particularly, to the most safe of chlorine disinfectants by electrolyzing water dissolved in sodium chlorite (NaClO 2 ) using an ultra-small membrane electrolyte cell. The present invention relates to an electrolytic sterilizing water production apparatus and method for dissolving chlorine dioxide (ClO 2 ) having excellent sterilizing power in an instant and very easily, to prepare sterilizing water and spraying the same.
주지하는 바와 같이 소독제는 살균 목적에 사용되는 물질로서, 이러한 소독제의 종류에는 염소(Cl2), 클로라민(NH2Cl), 이산화염소(ClO2), 오존(O 3) 및 자외선(UV) 등이 있다. As is known, disinfectants are substances used for sterilization purposes, and the types of disinfectants include chlorine (Cl 2 ), chloramine (NH 2 Cl), chlorine dioxide (ClO 2 ), ozone (O 3 ), ultraviolet (UV), and the like. There is this.
일반적으로 수용액에서 1 ppm 이하인 소독제종의 농도는 박테리아, 바이러 스, 곰팡이, 세균 및 포자를 포함하는 매우 다양한 미생물을 소멸할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 수백 ppm 까지 농도를 증가시킨 소독제의 경우에는 폐수나 산업용수(예를 들면 냉각수 등)의 처리, 과일 및 채소 등의 살균, 석유산업의 아황산염 처리, 섬유 또는 의료분야 폐기물 처리 등의 다양한 애플리케이션에 대해 적용되고 있으며, 더욱 높은 살균성능 및 산화효과를 제공하는 것으로 공지되어 있다. Generally, concentrations of disinfectant species of 1 ppm or less in aqueous solution are known to be able to kill a wide variety of microorganisms including bacteria, viruses, fungi, bacteria and spores. In addition, disinfectants with increased concentrations up to several hundred ppm can be used for various applications such as treatment of waste water or industrial water (eg cooling water), sterilization of fruits and vegetables, sulfite treatment in the petroleum industry, and textile or medical waste treatment. It is known to provide higher sterilization and oxidation effects.
한편, 소독제는 페놀 화합물과 반응하여 이를 분해함으로써 물에서 페놀계 맛과 냄새를 제거하게 되는 기능이 있고, 아울러 식수나 폐수에서 청산염(cyanide), 아황산염(sulfied), 알데히드(aldehyde) 및 메르캅탄(mercaptan)을 제거하기 위한 처리 등에 이용되기도 하는데, 이러한 소독제 중에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 염소(Cl2)는 화학적으로 안정된 물질로서, 잔류성을 가지고 제조비용이 저렴하여 주로 수도수의 소독처리나 가정 및 업소 등에서의 소독용으로 사용되고 있다. 또한, 소독제 용도로 사용되는 염소(Cl2)는 대부분 염소가스 또는 차아염소산나트륨(NaOCl)의 용액상태로 이용되며, 차아염소산나트륨(NaOCl) 용액의 경우 통상 고농축 상태로 유통되어지는 바, 취급시 안전상의 상당한 주의가 요구된다.On the other hand, the disinfectant has a function to remove phenolic taste and odor from water by reacting with and breaking down phenolic compounds, and cyanide, sulfide, aldehyde and mercaptan ( Chlorine (Cl 2 ), which is the most commonly used among these disinfectants, is a chemically stable material, and has long-lasting and low-cost manufacturing costs, mainly for disinfection of tap water or homes and businesses. It is used for disinfection in the back. In addition, chlorine (Cl 2 ) used as a disinfectant is mostly used as a solution of chlorine gas or sodium hypochlorite (NaOCl), and sodium hypochlorite (NaOCl) solution is usually distributed in a highly concentrated state, when handling Considerable safety precautions are required.
또한, 차아염소산나트륨(NaOCl) 용액은 휘발성이 높아 장기간 보관하기가 용이하지 않고, 일반적으로 고농도로 제공되므로 실제 사용시에는 매번 이를 희석하여 사용하여야 하는 번거로움이 있으며, 아울러 희석하여 사용하는 경우 그 농도를 항상 일정하게 유지하는 것은 사실상 어려움이 있으므로 그 적용범위 및 용도가 매 우 한정적이라는 문제점이 있다. In addition, sodium hypochlorite (NaOCl) solution is not easy to be stored for a long time due to its high volatility, and is generally provided in high concentration, so it is cumbersome to dilute it every time in actual use, and the concentration when dilute is used. It is difficult to keep it constant at all times, so its scope and use is very limited.
일반적으로 염소(Cl2)는 소독시 발암물질인 소독부산물이 다량 발생되는데, 이러한 소독부산물은 인체에 매우 유해한 것으로 알려져 있다. 또한, 소독제로 염소를 사용할 경우 기존 세균들 중 염소에 내성을 가진 변이종들이 다량 발생될 수 있어 결국 소독의 효과를 떨어뜨리게 되며, 이러한 염소 소독제를 대체하기 위한 다른 소독제의 검토에 있어서는 그 대부분이 매우 고가이거나 또는 소독 효과가 낮으며, 또한 보관 및 관리에 있어서도 어려움이 있어 대체가 용이하지 않다.In general, chlorine (Cl 2 ) is a large amount of disinfection by-products that are carcinogenic when disinfection, these disinfection by-products are known to be very harmful to the human body. In addition, when chlorine is used as a disinfectant, a large amount of mutants resistant to chlorine may be generated among the existing germs, thereby reducing the effectiveness of disinfection, and most of them are very much in the examination of other disinfectants to replace the chlorine disinfectant. It is expensive or has a low disinfection effect and is difficult to replace due to difficulties in storage and management.
한편, 염소 소독제 이외의 대표적인 소독제로는 상술한 바와 같이 오존(O3), 자외선(UV) 등이 있는데, 이러한 오존 또는 자외선과 같은 소독제종의 경우에는 살균이 우수하고 소독부산물의 발생 염려가 없어 안전한 편이나, 잔류성이 없고 비용도 고가이며 처리 공정이 복잡하고 어려워 대부분 산업용으로 이용되고 있다. 특히, 오존(O3)의 경우에는 물에서 불안정한 특성이 있어 수중 세균 재성장의 위험이 있으므로 다른 소독제와 병행하여 사용하여야 하는 불편함이 있다. Representative disinfectants other than chlorine disinfectants include ozone (O 3 ) and ultraviolet (UV) as described above. In the case of disinfectants such as ozone or ultraviolet rays, sterilization is excellent and there is no fear of disinfection byproducts. Although it is safe, it has no residuals, is expensive, and the processing process is complicated and difficult. In particular, ozone (O 3 ) has an unstable characteristic in water, so there is a risk of regrowth of bacteria in the water, which is inconvenient to be used in combination with other disinfectants.
또한, 같은 염소계열의 소독제임에도 불구하고 염소와는 그 성질이 다른 클로라민과 이산화염소의 경우, 비용면에서 비교적 저렴하고 소독부산물이 매우 적게 발생되어 안전하다는 공통점을 가지고 있으나, 클로라민의 경우에는 염소보다 소독 효과가 떨어지고, 이산화염소의 경우에는 소독 효과가 우수한 편이나 물에 잘 녹지 않는 특성이 있기 때문에 그 처리공정이 복잡하고 어려워 가정용이나 업소용으로는 적합하지 않고 대부분 산업용으로 이용되고 있다.In addition, despite the same chlorine-based disinfectant, chloramine and chlorine dioxide, which have different properties from chlorine, have in common that they are relatively inexpensive in terms of cost and are safe because they generate very few disinfection byproducts. Disinfection effect is low, and chlorine dioxide is excellent in disinfection effect, but because it is difficult to dissolve in water, its treatment process is complicated and difficult, and is not suitable for home or business, and is mostly used for industrial purposes.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 초소형의 무격막 전해셀을 내장하고, 이를 통해 아염소산나트륨(NaClO2) 용해수를 전기분해하므로써 이산화염소(ClO2)가 용존된 살균수를 순간적으로 형성 및 분사하여 사용할 수 있는 전해 살균수 제조 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, by embedding an ultra-small diaphragm electrolysis cell, through which the chlorine dioxide (ClO 2 ) by electrolysis of sodium chlorite (NaClO 2 ) dissolved water It is an object of the present invention to provide an electrolytic sterilizing water production apparatus and a method which can instantaneously form and spray dissolved sterilized water.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적은, 일정량의 용액을 담을 수 있는 저장용기와; 상기 저장용기 내부의 용액을 펌핑하기 위한 펌프, 및 상기 펌프의 흡입측 및 토출측으로부터 각각 연장하여서 상기 저장용기의 내부로부터 용액을 흡입하여 인출하도록 된 흡출관을 포함하는 분사모듈과; 그리고 상기 용액의 흡출과정에서 전기분해 반응을 일으켜 순간적으로 살균수를 제조하는 전기분해수단;을 포함하여 이루어진 전해 살균수 제조장치를 제공함으로써 달성된다. An object of the present invention as described above, the storage container that can contain a certain amount of solution; A injection module including a pump for pumping the solution inside the reservoir, and an extraction tube configured to extend from the suction side and the discharge side of the pump to suck and draw the solution from the inside of the reservoir; And it is achieved by providing an electrolytic sterilized water production apparatus comprising a; electrolysis means for producing the sterilized water by causing an electrolysis reaction in the extraction process of the solution.
본 발명에서 전해 살균수 제조장치는 펌프는 모터펌프를 이용하며, 상기 펌프와 전기분해수단 중 적어도 어느 일측에 전기를 공급하는 전원연결부와, 펌프 및 전기분해수단에 대한 전원연결부로부터의 전기 공급을 제어하는 제어부와, 그리고 분사모듈의 내부에서 외측으로 인출된 당김 구조의 펌핑레버를 더 포함하되, 펌핑레버는 제어부를 통해 상기 전기분해수단 및 펌프와 각각 전기적으로 연결되고, 전원연결부는 전해 살균수 제조장치의 휴대 사용이 가능하도록 배터리 장착 구조로서 분사모듈에 내장되어 제공됨이 바람직하다. In the present invention, the electrolytic sterilizing water production apparatus is a pump using a motor pump, the power supply for supplying electricity to at least one side of the pump and the electrolytic means, and the electric power supply from the power connection for the pump and electrolysis means And a pumping lever having a pull-out structure drawn outward from the inside of the injection module, wherein the pumping lever is electrically connected to the electrolytic means and the pump through a control unit, and a power connection part is electrolytic sterilized water. It is preferable that the battery mounting structure is provided in a built-in injection module to enable portable use of the manufacturing apparatus.
분사모듈은 저장용기의 상부 개방측을 커버하는 캡부재와, 상기 펌프 및 펌핑레버를 포함하는 분사헤드로 구성되고, 분사헤드의 토출측 끝단에는 분사노즐이 구비되며, 분사노즐의 일측에 흡출관이 연결되고 상기 분사노즐은 저장용기로부터 펌핑된 용액을 무화하여 분출하는 분무형 노즐로 구성하며, 상기 흡출관은 펌프의 흡입측으로부터 상기 전기분해수단의 상·하단에 각각 연결되되, 흡출관의 흡입 단부는 저장탱크의 내측 바닥부까지 연장하여서 용액 속에 담궈져서 제공된다. The injection module is composed of a cap member covering the upper opening side of the storage container, and an injection head including the pump and the pumping lever, and an injection nozzle is provided at the discharge side end of the injection head, and a discharge pipe is provided at one side of the injection nozzle. The spray nozzle is connected to the spray nozzle for atomizing and pumping the pumped solution from the storage container, the draft tube is connected to the upper and lower ends of the electrolysis means from the suction side of the pump, respectively, The end is provided immersed in solution by extending to the inner bottom of the storage tank.
전기분해수단은 분사모듈의 내부에 구비된 상태로 서로 대향하여 마주하는 양전극과 음전극을 내장하고, 이들 전극을 고정하기 위한 전극홀더를 더 포함하되, 상기 양전극과 음전극은 상호 일정 간격 이격되어서 이들 전극 사이에 형성된 통과공이 상기 전기분해수단의 내부를 관통하며 양방향으로 개방되어 있으며, 상기 전극홀더는 그 내측에 소정 크기의 공간부가 형성되어 이 공간부에 상기 양전극과 음전극이 압입 또는 부착되고, 전극홀더의 양 측면에는 각각의 전극으로부터 연장된 접속단자가 관통하여 외부로 인출되며, 상기 전극홀더의 외표면에는 외장커버가 결합되어서 각각의 전극과 전극홀더를 보호하게 된다.The electrolytic means includes a positive electrode and a negative electrode which face each other in a state provided inside the injection module, and further includes electrode holders for fixing the electrodes, wherein the positive electrode and the negative electrode are spaced apart from each other at a predetermined interval. A through hole formed therebetween penetrates the inside of the electrolysis means and is open in both directions, and the electrode holder has a space portion of a predetermined size formed therein so that the positive electrode and the negative electrode are press-fitted or attached to the space portion, and an electrode holder. Connection terminals extending from the respective electrodes penetrate through the side surfaces of the electrode and are drawn out to the outside, and an outer cover is coupled to the outer surface of the electrode holder to protect each electrode and the electrode holder.
상기 양전극과 음전극은 튜브형상으로 구성하되 음극인 전극튜브가 양극인 전극튜브의 내부에 위치되고, 양극튜브와 음극튜브는 양측이 개방된 중공의 하우징 안에 내장되며, 하우징의 양측 개방단은 캡수단으로서 상기 양극튜브 및 음극튜브의 양단을 고정하기 위한 전극홀더로 밀폐된다. 전극홀더의 표면에는 전해셀 내부로 물이 유입 및 유출되는 통수공이 형성되며, 상기 통수공은 양극튜브와 음극튜브 사이의 공간과 연통하되, 상기 전해셀의 내부로 유입된 물에서 충분한 전기분해가 이루어지도록 양측 전극홀더 상호간에 상·하 대각선 방향으로 배치함이 바람직하다.The positive electrode and the negative electrode are formed in a tube shape, the cathode electrode tube is a cathode is located inside the electrode tube, the anode tube and the cathode tube is embedded in a hollow housing with both sides open, both open ends of the housing cap means It is sealed with an electrode holder for fixing both ends of the positive electrode tube and the negative electrode tube. On the surface of the electrode holder is formed a through hole through which water flows in and out of the electrolytic cell, and the through hole communicates with the space between the anode tube and the cathode tube, and sufficient electrolysis is performed in the water introduced into the electrolysis cell. It is preferable that the two electrode holders are arranged in diagonal directions between the two electrode holders.
본 발명에서 저장용기는 이의 상부 개방측이 뚜껑 형태의 콕킹부재로 커버되고, 상기 콕킹부재는 이의 중앙에 소정 직경의 통공이 형성되어 이 통공을 통해 상기 흡출관이 저장용기 내부의 액체 속으로 인입되고, 캡부재는 이의 상단이 일정 직경의 개방된 구조로 이루어져 상기 펌프 및 분사노즐과 연통하며, 그 내측 하단에 나사산 형태의 체결부가 구비되어 이 체결부가 상기 저장용기의 입구단 둘레면에 형성된 나사산 형태의 고정부와 나합, 고정되는 구조이다.In the present invention, the storage container is covered with a lid-shaped cocking member at its upper open side, and the cocking member has a through hole having a predetermined diameter in the center thereof, through which the draft tube is drawn into the liquid inside the storage container. The cap member has an open structure having a predetermined diameter at its upper end and communicates with the pump and the injection nozzle, and a threaded fastening portion is provided at an inner lower end thereof so that the fastening portion is formed on the circumferential surface of the inlet end of the storage container. It is a structure that is combined with the fixing part of the shape and fixed.
일정량의 용액을 담을 수 있는 저장용기, 상기 저장용기 내부의 용액을 펌핑하여 분출시키는 펌프를 구비한 분사모듈, 상기 용액에 전기분해 반응을 일으키도록 적어도 양전극과 음전극을 가지는 전기분해수단, 상기 펌프 및 전기분해수단에 전원을 공급하는 전원연결부, 상기 펌프 및 전기분해수단에 대한 전원연결부로부터의 전기 공급을 제어하는 제어부, 및 상기 분사모듈의 내부에서 외측으로 인출된 당김 구조의 펌핑레버를 포함하는 전해 살균수 제조장치를 이용하여 상기 저장용기에 일정량의 물을 채우고 여기에 적정량의 아염소산나트륨을 넣어 섞는 단계; 상기 저장용기와 분사모듈을 결합하고 펌핑레버를 잡아당기는 단계; 상기 제어부의 전원 인가에 의해 펌프와 전기분해수단이 작동되는 단계; 상기 펌프의 펌핑압에 의해 저장용기 내부의 아염소산나트륨 용액이 흡출관의 하단으로부터 흡입되어 상기 전기분해수단의 내부로 유입되는 단계; 상기 양전극으로부터 인가된 전류에 의해 아염소산나트륨 용액에 전기분해 반응이 일어나는 단계; 상기 전기분해된 아염소산나트 륨 용액이 살균성이 높은 산화성 혼합물질을 순간적으로 생성하며 살균수로 되는 단계; 상기 살균수가 전기분해수단의 출구측으로 유출되는 단계; 및 상기 유출된 살균수가 펌프를 거쳐 분사모듈의 토출측 끝단에 위치된 분사노즐을 통해 외부로 분출 또는 분무되는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 살균수는 이산화염소(ClO2)를 포함하거나 또는 상기 살균성이 높은 산화성 혼합물질이 이산화염소(ClO2)인 것을 특징으로 한 전해 살균수 제조방법을 제공함으로써 달성된다. A storage container capable of containing a predetermined amount of solution, an injection module having a pump for pumping and discharging the solution inside the storage container, electrolysis means having at least a positive electrode and a negative electrode to cause an electrolysis reaction to the solution, the pump and Electrolysis including a power supply for supplying power to the electrolysis means, a control unit for controlling the supply of electricity from the power connection to the pump and the electrolysis means, and a pumping lever of the pull structure drawn out from the inside of the injection module Filling a predetermined amount of water into the storage container by using a sterilizing water production apparatus and mixing an appropriate amount of sodium chlorite therein; Coupling the storage container and the injection module and pulling a pumping lever; Operating the pump and the electrolytic means by applying power of the controller; The sodium chlorite solution in the storage container is sucked from the lower end of the draft tube by the pumping pressure of the pump and introduced into the electrolysis means; Electrolytic reaction occurs in the sodium chlorite solution by the current applied from the positive electrode; The electrolyzed sodium chlorite solution instantaneously produces a highly bactericidal oxidizing mixture and becomes sterilized water; Outflowing the sterilizing water to the outlet side of the electrolytic means; And ejecting or spraying out the sterilized water through the injection nozzle located at the discharge side end of the injection module via a pump, wherein the sterilized water includes chlorine dioxide (ClO 2 ) or the It is achieved by providing a method for producing electrolytic sterilized water, characterized in that the sterile oxidizing mixture is chlorine dioxide (ClO 2 ).
이와 같이, 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 용도에 맞게 정량된 아염소산나트륨(NaClO2)을 일정량의 물이 담긴 용기에 넣은 후 전해셀이 내장된 분무기 형태의 분사모듈을 용기에 연결시켜 사용하는 것으로, 제어부의 전원 인가로 인한 모터펌프의 구동과 함께 전해셀에서의 전기분해 반응이 순간적으로 이루어져 보다 안전하고 간편하게 살균수를 제조하여 사용할 수 있는 것이다. As such, the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention is used by connecting a spray module of a sprayer type with a built-in electrolytic cell after putting sodium chlorite (NaClO 2 ) quantified according to a purpose into a container containing a predetermined amount of water. By doing so, the electrolysis reaction in the electrolysis cell is instantaneously with the driving of the motor pump by the power supply of the control unit, and thus it is possible to manufacture and use the sterilizing water more safely and simply.
이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 전해 살균수 제조장치의 구성도이며, 도 2는 상기 도 1에 따른 전해 살균수 제조장치에서 각 구성간에 개략적인 연결관계를 보여주는 것으로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 아염소산나트륨(NaClO2)이 혼합된 용액을 방출하는 과정에서 전기분해 반응에 의해 살균성이 높은 산화성 물질인 이산화염소(ClO2)를 순간적으로 발생시켜 살균수를 형성하고 이를 분무 등의 방법으로 분사하여 사용하는 것이다. 상기에서 아염소산나트륨 용액 은 바람직하게는 물(H2O)과 염소계열인 아염소산나트륨(NaClO2)의 혼합물로 구성한다.1 is a configuration diagram of an electrolytic sterilization water production apparatus according to the present invention, Figure 2 shows a schematic connection relationship between each configuration in the electrolytic sterilization water production apparatus according to the Figure 1, the present invention as shown The electrolytic sterilization water production apparatus of instantaneous chlorine dioxide (ClO 2 ), which is a highly bactericidal oxidizing material, is instantaneously generated by the electrolysis reaction in the process of discharging a solution containing sodium chlorite (NaClO 2 ). It is used by spraying by a method such as spraying. The sodium chlorite solution is preferably composed of a mixture of water (H 2 O) and chlorine sodium chlorite (NaClO 2 ).
이러한 전해 살균수 제조장치는 일정량의 용액을 담을 수 있도록 상부가 개방된 저장용기(10)와, 이 저장용기(10) 속에 저장된 용액(S)을 펌핑하여 외부로 분출시키는 분사모듈(20), 그리고 상기 용액(S)의 흡출과정에서 전기분해 반응을 일으켜 순간적으로 살균수를 제조하게 되는 전기분해수단(30)을 포함하여 이루어진다. The electrolytic sterilizing water production apparatus has a
본 발명에서 분사모듈(20)은 펌핑 구조를 가지는 것으로 저장용기(10)의 상단에 결합되며, 그 외형은 도시된 바와 같이 일반 가정용 분무기와 동일 또는 유사한 형태로 구성할 수 있다. In the present invention, the
분사모듈(20)의 구성은, 저장용기(10)의 상부 개방측을 커버하기 위한 캡부재(21)와 이 캡부재(21)의 상단에 구비되는 분사헤드(22)로 이루어진다. 또한, 분사모듈(20)은 전기에너지를 동력원으로 하여 상기 저장용기(10) 내부의 용액을 펌핑하기 위한 모터펌프(26)를 포함한다. The configuration of the
본 발명에서 분사헤드(22)는 도 1에 도시된 바와 같이 캡부재(21)와 일체로 이루어짐이 바람직하다. 또한, 모터펌프(26)는 분사헤드(22)의 내부에 내장된 상태로 제공됨이 바람직하다. 모터펌프(26)의 양 단부, 즉 흡입측 및 토출측 단부에는 상기 저장용기(10)의 내부로부터 용액을 흡입하여 인출하기 위한 흡출관(25)이 각각 연장하여 구비되되, 이들 흡출관(25) 중 일측은 상기 저장용기(10)의 내부로 인입되고 다른 일측은 상기 분사헤드(22)의 토출측 끝단에 구비된 분사노즐(23)에 연결된다. In the present invention, the
분사모듈(20)은 상기 전기분해수단(30)과 모터펌프(26)에 각각 작동원인 전기를 공급하는 전원연결부(27)와, 이 전원연결부(27)로부터의 전기 공급을 제어하면서 상기 전기분해수단(30) 및 모터펌프(26)의 실질적인 작동을 제어하게 되는 제어기판(28;제어부)을 더 포함한다. 또한, 상기 분사모듈(20)은 분사노즐(23)의 하방으로 상기 분사헤드(22)의 내부로부터 인출된 펌핑레버(29)를 구비하며, 이 펌핑레버(29)는 도 2에 도시된 바와 같이 제어기판(28)을 통해 상기 전기분해수단(30) 및 모터펌프(26)와 각각 전기적으로 연결되어 제공된다. 이러한 연결 형태로부터 사용자가 손가락으로 펌핑레버(29)를 잡아당겨 제어기판에 신호가 인가되면 상기 제어기판(28)은 전원연결부(27)로부터의 전원 공급을 인가하게 되어 상기 전기분해수단(30)과 모터펌프(26)의 작동이 이루어지는 것이다. The
캡부재(21)는 이의 내측 하단에 나사산 형태의 체결부(24)가 구비되어 이 체결부(24)가 상기 저장용기(10)의 입구단(11) 둘레면에 형성되는 나사산 형태의 고정부(14)와 나합·고정됨으로써 상기 저장용기(10)와 캡부재(21)의 결합이 이루어지는 것이다. 또한, 캡부재(21)는 이의 상단이 일정 직경의 개방된 구조로 이루어져 있으며, 상기 흡출관(25)을 통해 저장용기(10)와 모터펌프(26) 및 분사노즐(23)과 각각 연통하는 결합구조를 보여준다. The
저장용기(10)는 이의 상단 개방측이 뚜껑 형태의 콕킹부재(cock;12)로 커버된다. 이 콕킹부재(12)는 중앙에 소정 직경의 통공(13)이 형성되어 있어 이 통공 (13)을 통해 상기 흡출관(25)이 저장용기(10) 내부의 액체(S) 속으로 인입된다.
여기서 액체(S)란, 바람직하게는 전기분해를 통한 이산화염소의 생성을 위해 일정량의 물에 아염소산나트륨(NaClO2)을 용해시켜 형성한 아염소산나트륨 수용액을 말한다. The liquid (S) herein preferably refers to an aqueous sodium chlorite solution formed by dissolving sodium chlorite (NaClO 2 ) in a predetermined amount of water for generation of chlorine dioxide through electrolysis.
본 발명에서 전기분해수단(30; 하기되는 도 3 및 도 4의 설명을 참조)은 상기 분사모듈(20)에 내장된 상태로 제공된다. 바람직하게는, 전기분해수단(30)의 상·하 양단에는 상기 흡출관(25)이 연결되어 모터펌프(21)의 구동과 함께 상기 흡출관(25)을 통해 흡입된 용액을 전기분해하게 되는 것이다. In the present invention, the electrolysis means 30 (refer to the description of FIGS. 3 and 4 below) is provided in a state in which the
전원연결부(27)는, 바람직하게는 본 발명의 전해 살균수 제조장치를 휴대하여 사용할 수 있도록 도 1에 도시한 바와 같이 전원용 배터리를 내장하는 구조로 제공한다. 그리고, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 전원연결부(27)는 외부 전원과 직접 연결이 가능하도록 전기콘센트 형태로도 구성될 수가 있다. The
상기 도 1에서 전원연결부(27)와 제어기판(28)은 캡부재(21)의 내부에 내장되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 분사모듈(20)의 내·외부 어느 곳에도 위치시킬 수 있음은 물론이다. In FIG. 1, the
또한, 본 발명에서 흡출관(25)은 도 1에 도시된 바와 같이 모터펌프(26)의 흡입측으로부터 하방으로 연장하여 상기 전기분해수단(30)의 상단과 하단에 각각 연결되되, 전기분해수단(30)의 하단으로부터 연장하는 상기 흡출관(25)의 끝단, 즉 흡입 단부는 저장탱크(10)의 내부 바닥측까지 연장하여서 용액(S) 속에 담궈진 상 태로 제공됨이 바람직하다. 한편, 상기 분사노즐(23)은 저장용기(10)로부터 펌핑된 용액을 무화하여 분출할 수 있도록 그 토출면에 다수의 미세공(미도시)을 갖는 구조로 제공함이 바람직하다. In addition, in the present invention, the
다음에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기분해수단의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다. Next, the configuration of the electrolytic means according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 3 및 도 4는 도 1에 따른 전해 살균수 제조장치에 구비된 전기분해수단의 일 실시예를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 전기분해수단(30)은 서로 다른 극성으로 된 복수의 전극을 구비한다. 이들 전극은 양전극(31)과 음전극(32)으로서, 전기분해수단(30)은 양전극(31)과 음전극(32) 사이에 별도의 이온 투과성 격막(membrane)을 갖지 않는 무격막의 셀 형태(이하 "전해셀"이라 한다)로 제공된다. 3 and 4 show an embodiment of the electrolysis means provided in the electrolytic sterilization water production apparatus according to FIG. 1, as shown in the electrolysis means 30 is a plurality of different polarities An electrode is provided. These electrodes are the
상기 전기분해수단, 즉 전해셀(30)에서 양전극(31)과 음전극(32)은 서로 대향하여 마주한 상태로 상호간에 일정 간격 이격된 상태로 제공되며, 이들 전극(31)(32)간에 이격된 간극(D)으로 인해 상기 전해셀(25)의 내부에는 양방향으로 개방 및 관통되어진 통과공(33)이 제공된다. In the electrolysis means, that is, the
상기 전해셀(25)에서 통과공(33)의 높이, 즉 양전극(31)과 음전극(32) 간에 간극(D)은 이들 전극(31)(32)의 길이단을 따라 전체적으로 일정한 간격으로 제공된다. 즉, 통과공(33)의 높이는 바람직하게는 0.5mm 이하의 간극으로, 더욱 바람직하게는 0.2mm 이하의 간극으로 제공되는데, 이러한 간극(D)을 유지함으로써 이온 농도가 매우 낮은 상태(예를 들어, TDS 농도 기준으로 30mg/L 이하)에 있는 물까지 도 효과적으로 전기분해할 수 있게 된다. In the
한편, 상기 양전극(31)과 음전극(32)은 이들 사이의 통과공(33)을 따라 유동하는 아염소산나트륨 용액(도 4의 '⇒' 참조)을 통해 효과적으로 전기를 전도할 수 있는 형상으로 제공됨이 바람직한데, 이러한 전극(31)(32)의 형상은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 평판형, 또는 원판형이나 다공성 구조 등의 다양한 형태로 구성할 수 있다. 그러나, 상기 전극(31)(32)의 형상은 단지 이들 형태에만 한정하지는 않는다. On the other hand, the
도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에서 전해셀(30)은 그 필요에 따라 상기 양전극과 음전극을 각각 2개 이상씩 구비한 형태로 구성할 수도 있는데, 이 경우 각각의 전극은 전해셀의 내부에서 전극홀더에 의해 이중으로 중첩된 병렬 형태로 배치됨이 바람직하다. Although not shown in the drawing, in the present invention, the
또한, 상기 전해셀(30)에 공급되는 셀전압의 경우 통상 3 내지 24V 정도의 전압으로도 충분하므로 양전극(31)에 대해 고가의 백금전극 대신 티타늄 전극 등의 저가형 전극 사용이 가능한데, 본 발명에서 전해셀(30)의 작동전압은 24V 이내, 바람직하게는 10V 내외 수준으로 하고, 전해셀(30)의 작동전류는 2A 내외로 함이 바람직하다. In addition, in the case of the cell voltage supplied to the
또한, 이러한 전해셀(30)을 통해 산화성 혼합물질인 전해 살균수를 생성하게 되는 본 발명의 전해 살균수 제조장치에서는 별도의 정류기를 사용하지 않고 제어부(28)에 직류전원장치(미도시)를 내장하여 이를 통해 작동전류를 제어하도록 함이 바람직하다. In addition, in the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention, which generates electrolytic sterilizing water of an oxidative mixture through the
상기 전해셀(30)의 구조를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the structure of the
본 발명에서 전해셀(30)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 양전극(31)과 음전극(32)을 고정하기 위한 전극홀더(34)를 구비한다. In the present invention, the
이 전극홀더(34)는 비전도성 재질로 구성함이 바람직하며, 그 내측에 도 4에 도시된 바와 같은 소정 크기의 공간부(35)를 형성하여 이 공간부(35)에 상기 양전극(31)과 음전극(32)을 압입 또는 부착하여 고정시키게 된다. Preferably, the
또한, 상기 전극홀더(34)의 양 측면으로는 각각의 전극(31)(32)으로부터 연장된 접속단자(36a)(36b)가 관통하여 외부로 인출된 형태를 갖는다. 이러한 내부 구성을 갖추고 상기 전극홀더(34)의 외표면에는 외장커버(37)가 결합되어서 상기 각 전극(31)(32)과 전극홀더(34)를 보호하게 된다. In addition, both sides of the
이상의 설명에서와 같이, 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 휴대가 가능하도록 전원용 배터리의 내장이 가능한 구조로 이루어져 있어 자유롭게 이동하면서 사용이 가능한 매우 유용한 장치인 것이다. As described above, the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention is a very useful device that can be used while freely moving because it is made of a structure that can be built in the power supply battery to be portable.
또한, 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 물이 채워진 용기에 적정량의 아염소산나트륨(NaClO2)을 용해시킨 아염소산나트륨 수용액으로부터 살균력이 탁월한 이산화염소(ClO2)가 용존된 살균수를 제조하는 것으로, 이를 위해 무격막 구조의 전해셀을 채용하여 보다 빠르고 용이하게 이산화염소를 생성시킬 수 있으며, 아울러 아염소산나트륨(NaClO2)의 투입량을 조절하여 살균수에 용존된 이산화염소의 농도를 조절할 수가 있으므로 어떠한 세균도 살균할 수 있는 장점이 있다.In addition, the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention to prepare a sterilized water dissolved in chlorine dioxide (ClO 2 ) excellent disinfection power from an aqueous solution of sodium chlorite dissolved in an appropriate amount of sodium chlorite (NaClO 2 ) in a container filled with water For this purpose, it is possible to produce chlorine dioxide more quickly and easily by adopting a membrane-free electrolytic cell, and to adjust the concentration of chlorine dioxide dissolved in sterilized water by adjusting the input amount of sodium chlorite (NaClO 2 ). Therefore, there is an advantage that can sterilize any bacteria.
상기와 같은 전해 살균수 제조장치를 이용하여 본 발명에 따른 살균수의 제조방법 및 과정을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the manufacturing method and process of the sterilizing water according to the present invention using the electrolytic sterilizing water production apparatus as described above are as follows.
첨부도면 도 5는 본 발명의 전해 살균수 제조장치를 이용한 전해 살균수의 제조과정을 도시한 것으로, 저장용기(10)에 일정량의 물(H2O)을 채우고 여기에 첨가제로 적정량의 아염소산나트륨(NaClO2)을 넣어 용해시킨다(S1; 이하 '아염소산나트륨 용액'이라 함). 5 is a view illustrating a process of preparing electrolytic sterilized water using the electrolytic sterilized water production apparatus of the present invention, in which a certain amount of water (H 2 O) is filled in a
이후, 저장용기(10)와 분사모듈(20)을 결합하고 펌핑레버(29)를 잡아 당기면 상기 펌핑레버(29)와 작동상 연결되어 있는 제어부(28)는 전원연결부(27)로부터 모터펌프(26) 및 전해셀(30)에 대해 전기 공급이 이루어지도록 하는 신호를 인가한다(S2). 본 발명에서 모터펌프(26)와 전해셀(30)은 상기 제어부(28)의 전원 인가에 의해 동시에 작동하게 된다(S3).Thereafter, when the
모터펌프(26)의 구동에 위해 발생된 펌핑압은 저장용기(10) 내부의 아염소산나트륨 용액을 끌어올리게 되는데, 이때 아염소산나트륨 용액은 흡출관(27)의 하단으로부터 흡입되어 전해셀(30)의 내부에 유입된다(S4). The pumping pressure generated for driving the
전해셀(30) 내부로 유입된 아염소산나트륨 용액은 양전극(31)과 음전극(32)의 사이에 형성된 통과공(33)을 따라 유동하면서 상기 양전극(31)으로부터 인가된 전류에 의해 전기분해 반응을 일으키게 된다(S5). The sodium chlorite solution introduced into the
전기분해 반응에 의해 상기 아염소산나트륨 용액은 살균성이 높은 산화성 혼합물질인 이산화염소(ClO2)를 순간적으로 생성하며 살균수로 되고(S6), 이 살균수는 전해셀(30)의 출구측으로 유출된다(S7). 일반적으로, 이산화염소(ClO2)는 염소계열 소독제 중 가장 안전하고 살균력도 제일 우수한 것으로 알려져 있다. By the electrolysis reaction, the sodium chlorite solution instantaneously produces chlorine dioxide (ClO 2 ), which is an oxidizing mixture having a high disinfection, and becomes sterilized water (S6), and the sterilized water is discharged to the outlet side of the
상기 유출된 살균수는 모터펌프(26)를 거쳐 분사모듈(20)의 토출측 끝단에 위치된 분사노즐(23)을 통해 외부로 분출 또는 분무하여 사용하게 된다(S8). The outflowed sterilized water is sprayed or sprayed to the outside through the
이상의 각 단계에 대한 설명에서와 같이, 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 용도에 맞게 정량된 아염소산나트륨(NaClO2)을 일정량의 물이 담긴 용기에 넣은 후 전해셀이 내장된 분무기 형태의 분사모듈을 용기에 연결시켜 사용하는 것으로, 제어부의 전원 인가로 인한 모터펌프의 구동과 함께 전해셀에서의 전기분해 반응이 순간적으로 이루어져 보다 안전하고 간편하게 살균수를 제조하여 사용할 수 있는 것이다. As described in each of the above steps, the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention is put in a container containing a predetermined amount of sodium chlorite (NaClO 2 ) quantified according to the application and then sprayed in the form of a nebulizer with a built-in electrolytic cell By using the module connected to the container, the electrolysis reaction in the electrolytic cell is instantaneously with the driving of the motor pump by the power supply of the control unit can be manufactured and used more safely and simply sterilized water.
한편, 아래의 표 1 및 표 2는 본 발명의 전해 살균수 제조장치에서 아염소산나트륨(NaClO2)을 물에 용해시켜 형성한 수용액으로부터 전기분해에 의해 생성되는 이산화염소(ClO2)의 농도를 상기 아염소산나트륨(NaClO2)의 투입량 별로 실험하여 밝힌 예이다. Meanwhile, Tables 1 and 2 below show the concentration of chlorine dioxide (ClO 2 ) produced by electrolysis from an aqueous solution formed by dissolving sodium chlorite (NaClO 2 ) in water in the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention. It is an example revealed by experimenting with the input amount of the sodium chlorite (NaClO 2 ).
먼저 아래의 표 1은 이산화염소 농도를 발생시키기 위해 1L의 일반 수도수에 아염소산나트륨(NaClO2)을 0.04g, 0.08g, 0.16g, 0.32g, 0.64g, 1.00g,으로 정량하여 각각 용해시켜 준비하고, 자동 분무장치인 본 발명의 전해 살균수 제조장치를 작동시켜서 직접측정법(Direct Reading Method #8138) 및 흡광광도법(DPD method #10126)의 측정방법에 준하여 이산화염소의 농도를 측정한 결과를 나타내었다.First, Table 1 below shows the determination of sodium chlorite (NaClO 2 ) as 0.04g, 0.08g, 0.16g, 0.32g, 0.64g, 1.00g, in 1L of general tap water to generate chlorine dioxide concentration. And the concentration of chlorine dioxide in accordance with the measurement method of direct reading method (Direct Reading Method # 8138) and absorbance method (DPD method # 10126) by operating the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention, which is an automatic spraying device. Indicated.
아래의 표 2는 전기분해수단인 무격막 전해셀을 이용하여 전압과 전류를 가변시키면서 이산화염소의 발생 농도를 확인한 실험결과이다. Table 2 below is an experimental result confirming the generation concentration of chlorine dioxide while varying the voltage and current using a non-deposited electrolysis cell as an electrolysis means.
위의 표 2의 실험에서는 이산화염소를 발생시키기 위해 1L의 일반 수도수에 아염소산나트륨을 0.04g, 0.08g, 0.16g, 0.32g, 0.64g, 1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 6g 으로 정량하여 각각 용해시켜 준비하고, 직접측정법(Direct Reading Method #8138)과 흡광광도법(DPD method #10126)의 측정방법에 준하여 이산화염소의 농도 측정결과를 나타내었다.In the experiment of Table 2 above, sodium chlorite was added to 0.04 g, 0.08 g, 0.16 g, 0.32 g, 0.64 g, 1 g, 2 g, 3 g, 4 g, 5 g, and 6 g in 1 L of normal tap water to generate chlorine dioxide. Quantitatively prepared and dissolved, respectively, and the results of the measurement of the concentration of chlorine dioxide in accordance with the direct measurement method (Direct Reading Method # 8138) and the absorbance method (DPD method # 10126).
위의 표 1, 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 투입되어진 아염소산나트륨(NaClO2)의 양에 따라 이산화염소(ClO2)의 발생농도가 일정한 범위를 가지는 것을 알 수 있으며, 같은 양의 아염소산나트륨(NaClO2)을 사용할 경우라도 전압 또는 전류가 높을 경우 이산화염소의 발생농도가 높아짐을 알 수 있다. As shown in Tables 1 and 2 above, the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention can be seen that the concentration of chlorine dioxide (ClO 2 ) has a certain range depending on the amount of sodium chlorite (NaClO 2 ) is added. In addition, even when using the same amount of sodium chlorite (NaClO 2 ) it can be seen that the generation concentration of chlorine dioxide increases when the voltage or current is high.
이러한 결과를 이용하여 셀 특성 및 전기적 사양을 원하는 농도에 맞추어 설정할 수 있으며, 또한 아염소산나트륨의 양을 조정할 수 있어, 사용용도에 따라 살균목적으로의 다양한 응용이 가능하다. Using these results, the cell characteristics and electrical specifications can be set according to the desired concentration, and the amount of sodium chlorite can be adjusted, so that various applications for sterilization purposes are possible depending on the intended use.
아래의 표 3은 이산화염소의 농도에 따른 각각의 사용가능한 용도를 예시한 것으로, 상기 표 1 및 2에서 아염소산나트륨의 양이 많아질수록 이산화염소의 발생농도가 높아지는 것을 알 수 있는 바, 아래의 표 3을 참조하여 원하는 용도에 대해 적정한 양으로 아염소산나트륨의 투입량 결정할 수가 있는 것이다.Table 3 below illustrates the usable uses of each of the chlorine dioxide concentrations, and as the amount of sodium chlorite increases in Tables 1 and 2, it can be seen that the generation concentration of chlorine dioxide increases. With reference to Table 3, the dosage of sodium chlorite can be determined in an appropriate amount for the desired use.
아래의 표 4는 본 발명의 전해 살균수 제조장치를 이용하여 제조한 살균수와 기존 일반 소독제의 살균효과를 비교하여 나타낸 것이다. Table 4 below shows the sterilization effect of the sterilizing water prepared using the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention and the conventional disinfectant.
* N.D : 비검출(Non-Dectectable) * N.D: Non-Dectectable
** 세균종 : Bacillus cereus 혼합종 ** Bacterial species: Bacillus cereus mixed species
위의 표 4는 본 발명에 따라 생성된 이산화염소 살균수와 기존 소독제의 농도를 각각 200mg/L로 제조하여 세균에 도포한 후 즉시 시료를 채취하여 실험한 것으로서, 기존의 소독제에 비해 살균효과가 훨씬 빠르고 뛰어나다는 것을 상기 실험예에서 알 수 있다. Table 4 above was prepared by applying the bacteria to the concentration of chlorine dioxide sterilized water and the existing disinfectant produced in accordance with the present invention to 200mg / L, respectively, and tested immediately, and has a bactericidal effect compared to conventional disinfectants It can be seen from the above experimental example that it is much faster and better.
첨부도면 도 6 내지 도 8은 본 발명의 수처리장치에 구비되는 전해살균수단의 다른 실시예를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 비 멤브레인 형태의 전해셀은 상기 도 3 및 도 4에 도시된 평판 형상의 전극 뿐만 아니라, 이하에서 설명되는 튜브(tube; 관) 형상으로 전극을 구성하여 내장시킬 수 있는 것이다.6 to 8 show another embodiment of the electrolytic sterilization means provided in the water treatment apparatus of the present invention, the non-membrane type electrolytic cell according to the present invention has a flat plate shape shown in FIGS. 3 and 4 In addition to the electrode of the electrode, it is possible to form and embed the electrode in a tube (tube) shape described below.
도 6과 도 7에 따르면, 본 발명의 무격막식 전해셀은 몸체인 하우징(40) 내 부에 각각 양극과 음극으로 분리되는 별도의 외관튜브(41) 및 내관튜브(42)를 구비한다. 본 발명에서 내관튜브(42)는 외관튜브(41)의 내측에 위치한다. 따라서, 외관튜브(41)는 내관튜브(42)에 비해 면적이 넓게 구성된다. 또한, 본 발명의 전해셀에서는 상대적으로 표면적이 넓은 외관튜브(41)를 양전극(+)으로 하고, 면적이 좁은 내관튜브(42)는 음전극(-)으로 구성한다. 이는 전기학적으로 볼 때 이미 주지된 사실로서, 양전극의 면적이 음전극의 면적보다 클 때 더 큰 효율을 보이기 때문이다. 따라서, 양극이 되는 외관튜브(41)를 직류전원장치(미도시)의 플러스단자(+)와 연결하고 음극이 되는 내관튜브(42)를 마이너스 단자(-)와 연결하도록 한다.6 and 7, the membrane-less electrolytic cell of the present invention includes a separate
본 실시예에 따른 튜브형 전해셀은 하우징의 양단에 상기 외관튜브(41)와 내관튜브(42)가 고정되어진 구조로서 제공된다. 하우징(40)은 도 6 및 도 7에서 보여지는 바와 같이 상하 또는 좌우 양방향이 개방된 중공의 원통형 구조를 갖는다. 그러나, 이러한 원통상의 외형은 고정적인 것이 아니며, 사면체나 다각형의 구조로도 제공할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 전해셀은 하우징(40)의 양단에 형성된 개방부(40a)를 밀폐하고 그 내부에는 적정량의 물이 통과하도록 하는 구조를 제공하게 되는데, 이를 위해 하우징(40)의 양단은 소정의 캡수단(cap;43)에 의해 밀폐된다. 본 실시예에서 위의 캡수단(43)은 하우징(40)의 개방부(40a)를 밀폐하는 기능뿐만 아니라, 아래에 설명하는 바와 같이 전극인 외관튜브(41)와 내관튜브(42)를 고정하는 목적으로도 이용되므로 편의상 '전극홀더'로 명명하기로 한다.The tubular electrolytic cell according to the present embodiment is provided as a structure in which the
정수탱크(미도시) 내부의 물이 전해셀의 내부를 통과하도록 하기 위해 전극홀더(43)의 표면에는 그 설치위치에 따라 각각 입수공(43a)과 출수공(43b)이 형성 된다. 입수공(43a)과 출수공(43b)은 그 수에 있어 특별한 제한이 없으며, 다만 전체 직경이 전해셀의 전해능력을 초과하지 않는 범위내에서 물의 유입·유출이 이루어질 수 있는 정도로 제공됨이 바람직하다. 또한, 입수공(43a)과 출수공(43b)은 외관튜브(41)와 내관튜브(42)의 사이에 형성되는 전해공간(44)과 연통되도록 하되, 전해셀의 내부로 유입된 물에 충분한 전기분해가 이루어질 수 있도록 상기 입수공(43a)과 출수공(43b)의 위치를 도 6 또는 도 8에 도시된 바와 같이 전극홀더(43) 상호간에 상·하 대각선 방향으로 배치되도록 함이 바람직하다. 본 발명에서 상기 전해공간(44)의 너비, 즉 외관튜브(41)와 내관튜브(42) 사이의 간극은 0.5mm 이하로 유지함이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.2mm 내지 0.5mm 범위에서 구성하도록 한다.In order to allow the water inside the purified water tank (not shown) to pass through the interior of the electrolytic cell, the
이와 같은 구성에서 상기 입수공(43a)을 통해 유입된 물, 즉 정수수(W)는 전해셀 내부의 전해 공간을 두루 거치면서 양전극인 외관튜브(41)와 음전극인 내관튜브(42) 간에 전기적 작용에 의해서 전기분해된다. 전기분해시 양전극의 주변에는 염소나 잔류염소, 오존, OH 라디칼, 산소 라디칼 등의 산화성 혼합물질이 생성되고, 이로부터 정수수 내의 각종 미생물들을 산화시킬 수 있는 것이다. 물론, 이러한 미생물의 살균은 산화성 혼합물질을 통한 간접산화반응 뿐 아니라, 양전극 자체로 미생물을 직접 산화하게 되는 직접산화반응이 동시에 수행된다.In such a configuration, the water introduced through the
본 실시예에 따른 전해셀에서 양전극인 외관튜브(41)의 재질은 고가인 백금계열의 금속을 이용하는 대신 비용이 상대적으로 저렴한 티타늄 전극이나 일반 사출물을 이용한 저가형 전극 사용이 가능하다. 일반 사출물을 이용한 전극의 경우 에는 사출물 표면에 코팅 물질로서 백금족인 RuO 또는 Pt를 코팅하여 제공될 수 있다. 또한, 역삼투 여과 방식의 정수기에서 정수된 물을 전기분해하는 경우 본 발명의 전해셀에 공급되는 셀전압은 3 내지 24V 정도의 낮은 전압으로도 충분히 운전이 가능하며, 이러한 조건에서도 충분한 양의 산화성 혼합물질을 발생시킬 수 있어 정수수를 효과적으로 살균할 수 있는 것이다.In the electrolytic cell according to the present embodiment, the material of the
이러한 사실은 아래의 실험결과로부터 더욱 분명하게 파악된다.This fact is more clearly understood from the following experimental results.
아래의 표 4는 도 6 내지 도 8에 도시된 본 발명의 전해셀에서 정수수에 대해 특정의 전압과 전류를 인가하여 생성된 산화성 혼합물질의 농도를 보여주는 것이다.Table 4 below shows the concentration of the oxidative mixture produced by applying a specific voltage and current to the purified water in the electrolytic cell of the present invention shown in Figures 6 to 8.
* MO : 산화성 혼합물질* MO: oxidizing mixture
이 실험에서 본 발명의 전해셀에 대한 정수수의 공급 유량은 100 ㎖/min 이며, 정수수 내에 포함된 산화성 혼합물질의 농도는 최초 5 ppm 으로 제공하였다. In this experiment, the supply flow rate of purified water to the electrolytic cell of the present invention was 100 ml / min, and the concentration of the oxidizing mixture contained in the purified water was initially provided at 5 ppm.
위의 표 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 역삼투여과필터나 한외여과필터가 구비된 정수기로부터 채취한 물에 대하여 상기 전해셀을 통해 공급 전압 12V, 16V, 20V 및 24V와 공급 전류 0.02A, 0.06A, 0.09A 및 0.13A를 일정하게 유지한 결과, 산화성 혼합물질을 대략 0.08 내지 0.23 ppm 수준으로 조절하여 발생시킬 수 있었 다. 이 경우에도 물맛은 매우 양호하였으며 우수한 살균성능으로 인해 미생물은 검출되지 않았다. 한편, 상기와 같이 발생된 산화성 혼합물질이 정수탱크와 같이 소정의 밀폐된 공간에서 정수수 내부에 일정기간 이상 용존된 상태로 잔류할 경우 세균에 의한 2차 오염을 자연 억제할 수 있게 된다.As can be seen from Table 4 above, the supply voltage 12V, 16V, 20V and 24V and the supply current 0.02A, 0.06 through the electrolytic cell for the water collected from the water purifier equipped with a reverse osmosis filter or ultrafiltration filter As a result of constant A, 0.09A and 0.13A, the oxidative mixture could be produced by adjusting the level to approximately 0.08 to 0.23 ppm. Even in this case, the taste of water was very good and microorganisms were not detected due to its excellent sterilization performance. On the other hand, when the oxidizing mixture generated as described above remains dissolved in the purified water for a predetermined period of time in a predetermined closed space such as a purified water tank, it is possible to naturally suppress secondary contamination by bacteria.
이상 설명된 본 발명의 전해 살균수 제조장치를 이용하여 이산화염소(ClO2) 용존 살균수를 제조하는 방법은 아염소산나트륨(NaClO2) 수용액으로부터 전기분해를 통해 염소계열 소독제 중에서 가장 안전하고 살균력도 뛰어난 이산화염소(ClO2)를 매우 간단하게 그리고 순간적으로 수중에 용존시켜 살균수를 제조할 수 있으며, 이러한 방법에 의한 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 사용자가 휴대하고 펌핑레버의 당김과 동시에 살균작업을 실행할 수 있으므로 빠르게 살균작업을 진행할 수 있는 것이다. The method for producing chlorine dioxide (ClO 2 ) dissolved sterilizing water using the electrolytic sterilizing water production apparatus described above is the safest and most effective disinfectant among chlorine disinfectants through electrolysis from aqueous sodium chlorite (NaClO 2 ) solution. Disinfectant chlorine dioxide (ClO 2 ) can be dissolved in water very simply and instantaneously to produce sterilized water. The electrolytic sterilized water production apparatus of the present invention by this method is carried by the user and sterilized at the same time as the pumping lever is pulled. Since the work can be executed, the sterilization work can proceed quickly.
그 뿐만 아니라, 본 발명은 아염소산나트륨(NaClO2)의 투입이 용이한 구조를 특징을 가지는 것인 바, 아염소산나트륨(NaClO2) 수용액의 정확한 농도 조절이 가능하여 적용용도상에 제한을 극복할 수 있으며, 아울러 아염소산나트륨(NaClO2)의 사용으로 소독부산물(THM)이 생성을 격감시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 전해 살균수 제조장치를 이용한 전해 살균수 제조방식은 통상 아염소산나트륨(NaClO2)을 이용하는 것인 바, 이를 희석시킬 필요가 없고 휘발성도 최소 수준이어서 사용 및 보관이 매우 용이한 장점이 있는 것이다.Not only that, overcoming the present invention is sodium chlorite (NaClO 2) restriction on the application purpose and can be a bar, sodium chlorite (NaClO 2) precise concentration control of the aqueous solution is having the characteristics of ease of structural injection of In addition, the use of sodium chlorite (NaClO 2 ) can reduce the production of disinfection by-products (THM). In addition, the electrolytic sterilization water production method using the electrolytic sterilization water production apparatus of the present invention is usually using sodium chlorite (NaClO 2 ), there is no need to dilute it and the level of volatility is very easy to use and store. There is an advantage.
이상 본 발명은 첨부된 도면의 바람직한 실시예에 따라 모터펌프와, 펌핑레버의 조작으로 상기 펌프에 전기를 공급하게 되는 전원연결부, 그리고 상기 펌프에 대한 전원연결부로부터의 전기 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 구성을 중심으로 설명하였지만, 단지 이에 한정하지 않고 모터펌프를 이용한 자동펌핑 구조 대신 펌핑레버의 당김 조작에 의해 수동으로 살균수의 펌핑이 이루어지는 수동 펌프, 즉 수동으로 동작하는 왕복 피스톤 방식의 펌핑구조로도 제공할 수 있음은 물론이다. 한편, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 다양한 변형된 형태로 실시할 수 있을 것이다. The present invention includes a motor pump, a power supply for supplying electricity to the pump by the operation of the pumping lever, and a control unit for controlling the electricity supply from the power supply for the pump in accordance with a preferred embodiment of the accompanying drawings Although the configuration has been described, the present invention is not limited thereto, but instead of an automatic pumping structure using a motor pump, a manual pump in which pumping of sterilization water is manually performed by a pumping lever pull operation, that is, a reciprocating piston type pumping structure that operates manually. Of course, can also be provided. On the other hand, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to implement in various modified forms within the scope of the technical idea of the present invention described in the claims below.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 용도에 맞게 정량된 아염소산나트륨(NaClO2)을 일정량의 물이 담긴 용기에 넣은 후 전해셀이 내장된 분무기 형태의 분사모듈을 용기에 연결시켜 사용하는 것으로, 제어부의 전원 인가로 인한 모터펌프의 구동과 함께 전해셀에서의 전기분해 반응이 순간적으로 이루어져 보다 안전하고 간편하게 살균수를 제조하여 사용할 수 있는 것이다. As described above, the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention is put in a container containing a certain amount of sodium chlorite (NaClO 2 ) according to the application in a container containing a predetermined amount of water, the spray module of the atomizer type with a built-in electrolytic cell in the container By using the connection, the electrolysis reaction in the electrolytic cell is instantaneously with the driving of the motor pump by the power supply of the control unit can be produced and used more safely and simply sterilized water.
또한, 본 발명의 전해 살균수 제조장치는 휴대가 가능하도록 전원용 배터리의 내장이 가능한 구조로 이루어져 있어 자유롭게 이동하면서 사용이 가능하고, 아울러 살균수의 농도조절 또한 가능하므로 어떠한 세균도 살균할 수 있는 매우 유용한 장치인 것이다. In addition, the electrolytic sterilizing water production apparatus of the present invention is made of a structure that can be built in the battery for power so that it is portable, can be used while moving freely, and also control the concentration of sterilizing water is very capable of sterilizing any bacteria It is a useful device.
또한, 본 발명은 아염소산나트륨(NaClO2) 수용액으로부터 살균력을 가지는 이산화염소(ClO2)를 생성하기 위해 무격막 형태의 전해셀을 이용함으로써 보다 빠르고 용이하게 이산화염소(ClO2)를 만들어 낼 수 있는 것이다.In addition, the present invention can be produced more quickly and easily chlorine dioxide (ClO 2 ) by using an electrolytic cell in the form of a membrane to produce chlorine dioxide (ClO 2 ) having a bactericidal power from an aqueous solution of sodium chlorite (NaClO 2 ). It is.
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