KR20060131687A - 살균방법 및 전해수 방출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캐소드, 및 전해수를 제조하기 위해 전도성 다이아몬드를 함유하는 부분을 적어도 갖는 애노드를 포함하는 전기분해 유니트를 사용하여 원수(raw water)를 전기분해하는 단계 및 전해수를 살균시키고자 하는 물체로 방출시키는 단계를 포함하는, 전해수의 살균방법 및 전해수 방출장치를 제공한다.
살균, 캐소드, 애노드, 전도성 다이아몬드, 전기분해 유니트, 전해수 방출장치.

Description

살균방법 및 전해수 방출장치 {Method of sterilization and electrolytic water ejecting apparatus}
도 1은 본 발명의 전해수 분무장치의 제1 양태를 예시하는 수직 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 격막 및 전극을 예시하는 확대도이다.
도 3은 본 발명의 전해수 분무장치의 제2 양태를 예시하는 수직 단면도이다.
도 4a는 도 3에 도시된 장치의 애노드의 확대도이다.
도 4b는 예로서 또 다른 애노드를 나타내는 확대도이다.
본 발명은 살균, 세정, 표백 등에 사용되는 오존과 같은 전기분해 생성물이 고농도로 용해되어 함유되어 있는 전해수의 살균방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전해수를 방출시키는 방출장치에 관한 것이기도 하다.
통상의 세균은 자연계에서 토양, 강, 호수 및 늪 등에 광범위하게 서식한다. 이에 따라, 이러한 통상의 세균을 살균시킬 수 있거나 제균성이 있을 뿐만 아니라 인체에 안전한 기술에 대한 관심이 더해지고 있다. 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘 및 디클로로이소시아누르산나트륨과 같은 염소계 살균제가 광범위한 환경에서 살균제/소독제로서 널리 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 염소계 살균제를 다량으로 사용하는 것은 문제가 있다. 예를 들면, 식자재를 다량으로 취급하는 공장 및 소매상에서는 100ppm을 초과하는 농도의 차아염소산나트륨 용액을 사용하여 세정을 수행하는데, 이는 식자재의 향미를 손상시킬 뿐만 아니라 살균이 위험을 증가시킨다는 문제(트리할로메탄(THM)의 증가)를 야기한다.
최근, 전기분해에 의해 생성되는 전해수가 농업, 식품 등의 분야에서 유용한 것으로 알려지고 있다. 전해수의 탁월한 살균/소독 활성이 주목을 끌고 있으며, 임상 활동 및 가정에서의 물의 사용에 대해 연구가 이루어지고 있다. 연구되고 있는 이의 사용 예에는 병변 부위, 벤 상처 부위, 고정 카테터용 경피 개구부 등의 살균/소독 및 주방용품, 유아용품 및 가구와 같은 가정용품과 욕실용품 및 욕조와 같은 가정 설비의 살균/소독이 포함된다.
식품 첨가제로서 허용되는 전해수의 종류에는 다음의 세 가지가 있다.
(1) 약알칼리성 전해 하이포워터(hypo-water)(부가명: 전해 차아염소산나트륨 수; 20 내지 200ppm; pH > 7.5; 격막을 사용하지 않고서 0.2 내지 2% 염화나트륨 수용액으로부터 전기분해에 의해 생성됨)
(2) 약산 전해수(부가명: 약산 차아염소산 수; 10 내지 30ppm; pH = 5 내지 6.5; 격막을 사용하지 않고서 2 내지 6% 염산으로부터 전기분해에 의해 생성됨)
(3) 강산 전해수(부가명; 강산 차아염소산 수; 20 내지 60ppm; pH < 2.7; 격 막형 셀 속에서 0.2% 염화나트륨 수용액으로부터 양극 전해수(anolyte water)로서 생성됨)
이러한 전해수의 종류 중에서 산성 수는 다음과 같은 장점을 갖는다.
(1) 산성 조건하에서 THM이 덜 발생하기 때문에, 산성 수는 안전성이 더 우수하다.
(2) 내성 세균이 덜 발생하며 현장-조작(on-site management)이 용이하다.
(3) 물을 알칼리성 전해수와 함께 처리에 사용할 수 있다.
(4) 물을 수돗물과 같이 사용할 수 있으며 손이나 손가락에 냄새를 남기지 않는다.
(5) 직전에 물을 사용하는 것으로 충분하다(살균 시간이 짧다).
차아염소산나트륨 용액을 사용한 종래의 처리에서는, 식품 첨가제로서 200ppm 이하의 농도를 갖는 이러한 화학물질을 사용하는 것이 허용되었다. 그러나, 이것을 첨가하면 향미가 손상되고 화학물질이 잔류하기 쉽다. 이와 달리, 전해수는 이를 사용하려면 제조 장치에 있어 초기 투자가 필요하지만, 저농도에서도 살균 효과가 높아 유리하다.
이러한 전해수는 용해시 이온을 발생하는 용질(예를 들면, 염화나트륨)이 첨가되어 있는 물(가수분해시키고자 하는 원수)를 임의로 pH 조절용 산과 함께 전기분해함으로써 수득된다. 전기분해는 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 이루어진 전극 쌍을 갖는 전해 셀 또는 애노드, 캐소드 및 이들 사이에 배치된 격막을 포함하는 구성을 갖는 전해 셀을 사용하여 수행된다.
이러한 전해수 제조용 장치는 규모가 크므로 임상 활동 또는 가정에서 보다 용이하게 살균/소독 등을 수행하기 위해 이를 사용하기가 곤란하다. 이러한 상황하에서, 휴대용 소형 전해수 분무장치가 제안되었다(아래 참조문헌 1 내지 3 참조).
[참조 문헌 1] 일본 공개특허공보 제2000-79393호
[참조 문헌 2] 일본 공개특허공보 제2000-197889호
[참조 문헌 1] 일본 공개특허공보 제2001-276826호
그외에, 공지된 기술에는 일본 공개특허공보 제2004-129954호(전기분해에 필요한 전력을 발생하는 디바이스를 갖는 장치), 일본 공개특허공보 제2004-130263호(셀 실린더 부분의 용적, 단면적 등에 대한 피스톤의 내부 용적의 비가 명시되어 있다), 일본 공개특허공보 제2004-130264호(pH 조절제, 계면활성제, 염소 화합물 및 물을 포함하는, 전기분해하고자 하는 원수를 사용하여 pH 3 내지 8.5의 전해수를 수득한다), 일본 공개특허공보 제2004-130265호(일본 공개특허공보 제2004-130264호에 기재된 전해수를 발포 상태에서 사용한다), 일본 공개특허공보 제2004-130266호(전극에 대한 전압 인가 방향이 교호적으로 바뀐다), 일본 공개특허공보 제2004-148108호(전극에 인가되는 전압이 변할 수 있다), 일본 공개특허공보 제2004-148109호(전극이 흡입 통로에 배치되어 있다), 일본 공개특허공보 제2003-93479호, 일본 공개특허공보 제2003-266073호, 일본 공개특허공보 제2002-346564호(분무 부분에 실린더형 전극을 갖는 세퍼레이션 타입) 및 일본 공개특허공보 제2001-47048호(비-방출 기간에 막히는 것을 방지하도록 고안된, 모터가 장착되어 있 는 건(gun) 타입)가 포함된다.
그러나, 차아염소산염을 살균에 장기간 사용하면 차아염소산염 화학물질에 내성이 있는 세균이 생긴다. 이에 따라, 이러한 화학물질의 살균 효과가 불충분해져서 이의 효능이 의심스러워진다.
다른 한편으로, 오존 함유 수(ozone-containing water)가 식품 첨가제 명부에 올라 있으며, 식품 저장/제조 단계에서 살균제로서 사용하기 위해 미국의 FDA(식품의약청)의 승인을 받게 되었다. 오존 함유 수는 이미 식품 공장의 살균 및 식품 자체의 살균을 위해 실용화되었다. 최근, 오존 함유 수가 피부 과학, 안과학 및 치과학과 같은 임상 분야에서 사용시 이전의 살균수와 효과면에서 동일하거나 더 우수하고 생체에 가해지는 부담을 줄이는 데 효과적이라는 사실에 주의가 집중되고 있다.
오존 함유 수는 다음의 두 가지 장점이 있다.
(1) 오존(OH 라디칼)의 살균 효과는 셀 벽의 산화적 파괴에 기초하며, 이러한 무차별한 활동은 내성 세균을 생성하지 않는 것으로 생각된다.
(2) 오존은 잔류 경향을 갖지 않는다.
오존 함유 수가 필요에 따라 잔류 경향을 갖는 산화제(예를 들면, 차아염소산염, 과황산염 또는 과탄산염)와 함께 사용되는 경우, 보다 효과적인 살균 처리가 가능하다.
따라서, 오존 함유 수의 사용이 상기한 문제를 없애는 데 있어서 한 가지 조치가 될 수 있다. 그러나, 오존 함유 수를 제조하기 위해서는 대규모 장치가 필요 하며 오존 함유 수는 장시간 존재하지 못한다는 단점이 있다. 따라서, 오존 함유 수를 일반 가정에 보급하기가 곤란하다.
오존 함유 수를 제조하기 위한 종래의 방법
오존 함유 수는 통상적으로 방전식 오존 가스 발생기를 사용하여 일반적으로 제조되었다. 농도가 수 ppm인 오존 함유 수는 공정에 의해 용이하게 제조될 수 있으며, 정수 처리 및 식품 세정 분야에서 이용되고 있다. 그러나, 장치는 다음과 같은 이유로 인해, 즉각-반응 특성이 탁월하고 고농도 오존 함유 수를 생성하는 편리한 오존 처리수(ozonized-water) 제조 장치로서 사용하기에는 부적절하다.
(1) 오존 처리수를 제조하는 데에는 두 가지 단계, 즉 가스로서 오존을 발생하는 단계 및 가스를 물에 용해시키는 단계를 필요로 한다.
(2) 오존 함유 수는 아래에 기재된 전해법에 의해 제조된 것보다 농도가 낮으며, 이에 따라 물로의 고압 사출 및 물에서의 용해를 통해 물이 제조되어야 한다.
(3) 오존 발생을 위한 전원이 높은 전압과 높은 주파수를 가지므로, 크기를 축소시키기가 곤란하다.
(4) 방전을 기초로 하는 오존 처리수 제조 장치에서, 오존 가스 발생 능력이 안정화되도록 하기 위해서는 일정한 시간(수 분의 스텐바이 시간)이 필요하므로, 특정 농도를 갖는 오존 함유 수를 즉시 제조하기가 곤란하다.
전기분해에 의한 오존 제조방법
이와 달리, 전해법은 전력 소모율이 방전법보다 낮지만 고농도 오존 가스와 오존 함유 수를 용이하게 생성한다. 전해법은 일반적으로, 예를 들면, 전자 부품 세정과 같은 특별한 분야에 사용된다. 방법의 원리상 직류 저전압 전원이 사용되기 때문에, 장치는 즉각-반응 특성 및 안전성이 탁월하며, 소형 오존 가스 발생기 또는 소형 오존 처리수 제조 장치로서 사용될 것으로 기대된다. 용도에 따라, 구동 모드가 배터리 구동, 전력 발생기 구동 및 AC-DC 변환 구동으로부터 선택될 수 있다.
오존 가스 발생 효율을 위해서는, 적절한 촉매 및 전해질을 선택하는 것이 필수적이다. 귀금속, 예를 들면, 백금, α-이산화납, β-이산화납, 또는 플루오로탄소로 함침된 유리질 탄소가 전극 물질로서 사용되고, 반면에 황산, 인산 또는 불소 그룹 함유 용질의 수용액이 전해질로서 사용된다. 그러나, 이들 물질은 취급성이 불량하고, 이의 확산이 느리다.
다른 한편으로, 격막으로서 고체 중합체 전해질을 사용하고 공급 물질로서 순수(pure water)를 사용하는 수 전해 셀이 취급 및 관리가 용이하여 일반적으로 사용되고 있다[문헌 참조; J. Electrochem. Soc., 132, 367 (1985)]. 이러한 수 전해 셀에서조차, 촉매로서 이용되는 이산화납이 사용되는 경우 농도가 12% 이상으로 높은 오존 가스가 수득된다. 그러나, 이산화납은 대단히 불안정하므로, 전해 성능 및 전류 효율을 유지하기 위해 보호 전류를 적용하는 것이 필요하다.
직접 전해 시스템(direct electrolysis system)이라고 불리는 시스템에서는, 전극 주변에 위치한 용액이 충분한 속도로 유동하여 오존 함유 수로서 인출된다(일본 공개특허공보 제(평)8-134677호 참조). 그러나, 이에 사용될 수 있는 촉매는 당해 촉매가 물을 오염시키는 것을 방지하기 위해 귀금속과 같은 안정한 촉매로 제한되기 때문에, 당해 시스템은 전류 효율 및 농도가 낮다. 당해 시스템은 추가로 정치시 전극 활성이 감소하는 현상이 있다는 문제점도 갖고 있다. 이러한 현상을 피하기 위해 백업 보호 전류를 항시 적용하는 조치를 취할 수 있지만, 이것은 장치를 복잡하게 만들므로 크기를 축소하는 데 장애가 된다.
추가로, 순수가 아니라 원수가 전해 시스템에 공급되는 경우에는, 귀금속 전극 촉매 자체의 활성이 물의 품질에 의해 영향을 받는다. 따라서, 수명 및 효율과 같은 전해 성능이 변동한다는 사실에 주의해야 한다.
다이아몬드 전극 및 전해수/전해 처리에 관한 공지된 기술
문헌[참조; Journal of Electrochemical Society, Vol. 141, 3382-, (1994)]에는 산 전해질 용액 중의 다이아몬드의 안정성이 보고되어 있고, 반면에 미국 특허 제5,399,247호에는 애노드 물질로서 다이아몬드를 사용하여 유기 폐수를 분해할 수 있다고 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 제1997-268395호에는 다이아몬드가 기능수(오존 함유)를 제조하기 위한 전극으로서 유용하다고 기재되어 있다. 일본 공개특허공보 제2000-254650호에는 다이아몬드 애노드를 사용하여 제조된 과산화수소 수용액과 산화제를 사용하여 물을 처리하는 것에 대해 기재되어 있다. 일본 공개특허공보 제2001- 192874호에는 다이아몬드 전극이 과황산을 합성하기 위한 전극으로서 유용하다고 기재되어 있다.
추가로, 일본 공개특허공보 제2004-211182호에는 다이아몬드 전극이 과탄산을 합성하기 위한 전극으로서 유용하다고 기재되어 있다. 일본 공개특허공보 제2005-046730호에는 옥시산 이온을 함유하는 전해수를 사용한 전해 살균에 대해 기재되어 있다.
상기한 바와 같이, 살균시키고자 하는 물체 등을 살균하기 위해 전해수를 사용하는 것은 공지되어 있다. 그러나, 전해수 중의 하나인 오존 함유 수는 불안정하며 저장하기가 곤란하다. 따라서, 오존 함유 수를 사용하는 경우 사용 직전에 오존 함유 수를 합성하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기한 오존 발생기에 기인하는 다양한 문제점 때문에, 지금까지 작고 안정한 오존 처리수 제조 장치가 개발된 적이 없다. 살균/표백 능력을 갖춘 오존 함유 수를 포함한 다양한 종류의 전해수를 제조하기 위한 원위치형(on-site type) 장치가 제안되기는 하였지만, 이러한 모든 장치는 오존 등의 농도가 낮은 전해수를 전해수를 생성하며 만족스러운 살균 또는 제균 기능을 갖지 못한다. 이들 중 어떤 것도 실용화되지 못하였다.
본 발명의 목적은 상기한 관련 기술상의 문제가 없고 전해 종, 예를 들면, 오존을 물체의 살균 또는 제균 처리를 만족스러운 수준으로 수행할 수 있는 높은 농도로 전기분해에 의해 생성할 수 있는 전해수 방출장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 문제를 해결하기 위해 예의 검토하였다. 그 결과, 상기한 목적이 다음과 같은 살균방법 및 전해수 방출장치에 의해 달성될 수 있음을 발견하였다. 이러한 발견사항에 의해, 본 발명이 완성되었다.
본 발명은 주로 다음에 관한 것이다:
1. 캐소드, 및 전해수를 제조하기 위해 전도성 다이아몬드를 함유하는 부분을 적어도 갖는 애노드를 포함하는 전기분해 유니트를 사용하여 원수(raw water)를 전기분해하는 단계 및
전해수를 살균시키고자 하는 물체로 방출시키는 단계를 포함하는, 전해수의 살균방법.
2. 제1 항목에 있어서, 원수가 순수(pure water)이고, 전해수가 오존 함유 수인 방법.
3. 제2 항목에 있어서, 오존 함유 수의 오존 농도가 0.1ppm 이상인 방법.
4. 제1 항목에 있어서, 전기분해 유니트가, 인가되는 전압을 조절하여 제조하고자 하는 전해수의 양을 조절하기 위한 전압 변화 장치를 추가로 포함하는 방법.
5. 제1 항목에 있어서, 원수가 pH 조절제 및 계면활성제 중의 하나 이상을 함유하는 방법.
6. 원수를 함유하는 용기,
캐소드, 및 전도성 다이아몬드를 함유하는 부분을 적어도 갖는 애노드를 포함하는 전기분해 유니트 및
전기분해 유니트를 사용하여 원수를 전기분해하여 제조된 전해수를 방출하기 위한 헤드를 포함하는 전해수 방출장치.
7. 제6 항목에 있어서, 시트형 격막 부재를 추가로 포함하며, 애노드가 로드 형태이고, 캐소드가 와이어 형태이며, 시트형 격막 부재가 애노드 주위에 배치되어 있고, 캐소드가 시트형 격막 부재 주위에 배치되어 있는 전해수 방출장치.
본 발명을 아래에서 보다 상세하게 설명할 것이다.
본 발명의 방법에서, 전도성 다이아몬드를 포함하는 부분을 적어도 갖는 애노드를 사용하여 전해수를 생성한다. 본 발명에서, 전해수는 바람직하게는 오존 함유 수이며, 이는 전기분해 유니트에 전압을 인가함으로써 생성된다. 이러한 전도성 다이아몬드 전극을 사용함으로써, 활성 종, 예를 들면, 오존이 고농도로 효율적으로 합성되며, 이에 의해 살균/표백 능력이 있는 전해수가 용이하게 제조될 수 있다.
본 발명의 방법 및 전해수 방출장치는 방 내부, 물-관련 시설, 식탁용 기구, 의류 등의 가정용 또는 사업용 탈취, 살균 또는 표백이나, 인체 일부, 예를 들면, 손 또는 손가락의 살균 또는 소독과 같은 용도에 광범위하게 사용될 수 있다. 상기한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 살균방법에서 "살균"이라는 용어는 살균 이외에도 탈취, 표백, 소독 등을 포함한다.
전기분해 유니트에서의 전형적인 애노드 반응은 다음과 같다.
물은 반응식 1 내지 2에 따라 반응하여 산소와 오존을 생성한다.
2H2O = O2 + 4H+ + 4e
3H2O = O3 + 6H+ + 6e
클로라이드 이온이 존재하는 경우, 이는 반응식 3에 따라 반응하여 차아염소산을 형성한다.
Cl- + H2O = ClO- + 2H+ + 2e
황산이 첨가되는 경우, 이는 반응식 4에 따라 반응하여 과황산을 생성한다.
2SO4 2- = S2O8 2- + 2e
탄산 이온이 존재하는 경우, 이는 반응식 5에 따라 반응하여 과탄산을 형성한다.
2CO3 2- = C2O6 2- + 2e
통상적으로 사용되는 전극 물질 대신에 전도성 다이아몬드를 사용하면 반응 식 1 내지 5로 나타낸 반응들을 용이하게 실시할 수 있어, 과산화물이 전기분해에 의해 매우 효율적으로 생성된다. 이러한 전기분해에 의해 생성된 화학종 이외에, OH 라디칼 및 전해질의 산화형이 다이아몬드 전극에서 발생한다. 이러한 라디칼 및 산화형의 살균/표백 효과와 상기 전기분해에 의해 생성된 화학종의 살균/표백 효과는 상승적으로 이용될 수 있다.
이렇게 하여 생성된 전해수는 전기분해에 의해 생성된 화학종을 고농도로 함유하고 있으며, 장치로부터 살균시키고자 하는 물체로 방출된다. 바람직하게는, 전해수는 분쇄된 상태로 물체에 분무된다. 전해수의 제조 및 방출은 연속적으로 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 트리거(trigger)와 맞물린 스위치가 작동하여 전압을 전기분해 유니트에 인가하여 전기분해에 의해 생성된 화학종을 고농도로 함유하는 전해수를 생성하고, 제조와 동시에 또는 제조한 후에 전해수를 살균시키고자 하는 물체로 방출하거나 분무한다. 그 결과, 살균시키고자 하는 물체가 전기분해에 의해 생성된 고농도 화학종에 의해 살균되어, 목적이 달성된다.
조건, 예를 들면, 전해질을 적절하게 선택함으로써, 식품 첨가제로서 허용된 산성수 이외에, 전기분해에 의해 생성된 두 가지 이상의 화학종, 예를 들면, 산소, 오존, 차아염소산 및 과산화물을 함유하는 전해수가 본 발명에 따라 효율적으로 생성될 수 있다.
또한, 살균 성능을 개선시킬 목적으로 pH를 조절하기 위해 유기 산/계면활성제를 첨가함으로써 또는, 예를 들면, 살균 성능 또는 상쾌한 느낌을 개선시킬 목적으로 알콜 등을 첨가함으로써 신규한 살균/세정 효과가 나타날 수 있다.
다른 한편으로, 원수로서 순수를 사용하여 전기분해를 수행하는 경우에, 오존 함유 수만이 주로 생성되고 분무된다. 이러한 경우에는 분무시 염과 같은 잔류물이 잔류하지 않는 잇점이 있다.
본 발명은 추가로 다음의 특징을 갖는다.
(1) 산화납 또는 백금 촉매가 불안정하고 필수불가결하게 백업을 필요로 하지만, 애노드 물질로서 전도성 다이아몬드를 사용하는 본 발명의 전해수 방출장치는 개선된 전극 내구성을 갖는다.
(2) 본 발명의 전해수 방출장치는 안전하고 소형이며 경량이다; 이러한 특성은 방전을 통해 오존 함유 수를 생성하는 장치에서는 불가능하다.
(3) 본 발명의 전해수 방출방치는 탁월한 즉각-반응 특성을 갖는다. 즉, 전전해수의 전기분해적 생성 및 전해수의 방출 또는 분무가 실질적으로 동시에 수행될 수 있다. 방전을 통해 오존 함유 수를 생성하는 장치는, 오존 가스가 방전에 의해 발생되고 이러한 가스가 물에 용해되어 오존 함유 수를 생성하기 때문에, 즉각-반응 특성을 갖지 않는다.
(4) 구동 공급원이 배터리 구동, 전력-발생기 구동 및 AC 전원 구동(어댑터)를 포함하여 광범위하게 선택될 수 있고, 스위치가 트리거와 연결될 수 있다.
(5) 사용되는 조건에 따라, 다음과 같은 고도로 활성인 전해수가 생성될 수 있다.
(a) 알칼리성 전해수(전해질 선택에 따라 두 가지 이상의 과산화물을 함유하는 전해수 : 클로라이드 이외에 설페이트, 카보네이트 등)
(b) 산성 전해수(전해질 선택에 따라 두 가지 이상의 과산화물을 함유하는 전해수 : 클로라이드 이외에 설페이트, 카보네이트 등)
(c) 고농도 오존 함유 수(잔류 경향을 갖지 않음, 차아염소산 시스템의 살균 활성의 10배 이상의 살균 활성을 가지며, 표백 효과도 가짐; 공존하는 물체에 따라, 오존 반감기가 연장되어 개선된 체류 효과를 나타냄)
(d) 신규한 복합 전해수(살균 성능을 개선시킬 목적으로 pH를 조절하기 위해 유기 산/계면활성제를 첨가함으로써 또는, 예를 들면, 살균 성능 또는 상쾌한 느낌을 개선시킬 목적으로 알콜 등을 첨가함으로써 신규한 살균 효과가 야기됨)
본 발명의 전해수 방출장치는 소형 전해수 분무기로서 사용하기에 가장 적합하다. 그러나, 장치가 앞서 구체적으로 나타낸 특성들을 나타내기 때문에, 장치는 가정용의 소형 분무기로 제한되지 않는다. 상기한 기술에 근거하여 장치의 규모를 증대시킴으로써, 장치를 연속적인 대량 생산이 요구되는 분야, 예를 들면, 식품 공장, 농업 및 의료 활동에 사용 가능하도록 만들 수 있다.
본 발명에 따르면, 애노드 물질의 적어도 일부로서 전도성 다이아몬드를 사용하기 때문에, 전기분해에 의해 생성된 화학종, 예를 들면, 오존 및 과산화물이 고농도로 용해되어 있는 전해수가 전기분해에 의해 매우 효율적으로 생성될 수 있다. 이러한 전해수를 살균시키고자 하는 물체로 방출 또는 분무시킴으로써, 물체를 전기분해에 의해 생성된 고농도 화학종으로 살균시킬 수 있다.
도면에 사용되는 참조 번호는 각각 다음을 나타낸다:
1, 21 전해수 분무장치
2 원수
3 용기
4 헤드
5, 22 수송관
6, 28 전기분해 유니트
7, 24, 24' 애노드
8, 27 격막
9, 26 캐소드
12 분무 노즐
13 트리거 암(trigger arm)
17 트리거와 맞물린 스위치
발명의 상세한 설명
본 발명의 전해수 방출장치의 부재에 대해 아래에서 설명할 것이다. 그러나, 본 발명에서 부재의 구성이 하기한 바와 같이 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
애노드
본 발명의 전기분해 유니트는 애노드와 캐소드를 포함하며, 임의로 격막을 포함한다.
이들 부재 중에서, 애노드는 애노드 물질이 전적으로 또는 부분적으로 전도성 다이아몬드로 이루어진 것이다. 이러한 애노드 물질이 애노드 기판위에 부착되어 애노드를 생성한다. 본 발명에서, 전도성 다이아몬드를 함유하는 부분을 적어도 갖는 전극을 간단히 "다이아몬드 전극"이라 할 수 있다.
다이아몬드는 열 전도성, 광학 투명성 및 고온와 산화에 대한 내성이 탁월하며, 이의 전기전도성은 특히 도핑에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 다이아몬드는 반도체 장치 및 에너지 전환 부재에 사용할 수 있을 것으로 기대되는 물질로서 간주된다. 다이아몬드 전극은 물 분해 반응에 있어서 불활성이다. 앞서 인용한 문헌에 기재되어 있는 바와 같이, 전해 산화에서 다이아몬드 전극은 산소 이외에 오존과 과산화수소를 생성하는 것으로 보고되어 있다.
애노드의 일부로서 전도성 다이아몬드가 존재하는 것만으로 충분하며, 기판은 부분적으로 노출될 수 있다.
기판은 규소(단결정성 또는 다결정성)로 제한되지 않으며, 이의 유용한 예에는 니오븀, 탄탈, 지르코늄, 티탄, 몰리브덴, 텅스텐, 흑연 및 각종 카바이드가 포함된다. 용도에 따라 적합한 물질을 선택할 수 있다. 메쉬, 파이프, 로드 또는 비드와 같이 일반적인 용도로 목적하는 형태를 갖는 이러한 기판의 표면에 전극 물질을 부착시킬 수 있다.
다이아몬드 제조를 위한 전형적인 방법인 열-필라멘트 CVD법에 의해 애노드를 제조하는 것에 대해 아래에 설명되어 있다.
탄소 공급원으로서 작용하는 유기 물질, 예를 들면, 탄화수소(예: 메탄 CH4) 또는 알콜을 수소 가스와 함께 CVD 챔버에 도입한다. 챔버의 대기를 환원 대기로 유지시키면서, 필라멘트를 가열하여 대기를 탄소 라디칼이 발생하는 온도, 즉 1,800 내지 2,400℃로 되도록 가열한다. 다이아몬드 부착이 일어나는 온도(750 내지 950℃)를 갖는 부위에 전극 기판을 배치한다. 수소 가스의 농도는 수소를 기준으로 하여 바람직하게는 0.1 내지 10용적%이고, 압력은 바람직하게는 20 내지 1,013hPa(1atm)이다.
다이아몬드에 만족스러운 전도성을 부여하기 위해서는, 원자가가 상이한 원소, 예를 들면, 붕소(B) 또는 인(P)을 소량으로 첨가하는 것이 필요하다. 원소의 함량은 바람직하게는 10 내지 10,000ppm, 보다 바람직하게는 100 내지 3,000ppm이다.
트리메틸붕소[(CH3)3B]가 붕소 공급원 화합물로서 사용될 수 있다. 또한, 덜 독성인 산화붕소(B2O3)도 유용하다. 인 공급원 화합물의 유용한 예에는 오산화이인(P2O5)이 포함된다.
캐소드
캐소드 반응은 주반응으로서 수소 방출을 포함한다. 따라서, 수소에 의해 약화되지 않는 전극 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 바람직한 전극 촉매의 예에는 백금족 금속, 니켈, 스테인리스 강, 티탄, 지르코늄, 금, 은 및 탄소 가 포함된다. 캐소드 기판은 스테인리스 강, 지르코늄, 탄소, 니켈, 티탄 및 다이아몬드와 같은 물질로 제한된다. 본 발명의 전해수 방출장치에서, 캐소드는 물에 용해되어 있는 오존 및 과산화물을 함유하는 물과 접촉하도록 배치되어 있기 때문에 탁월한 내산화성을 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
격막
전극 반응에 의해 발생된 활성 성분이 상대 전극과 접촉되는 것을 방지하고 안정한 상태를 유지하도록 하기 위해서는, 전극 사이에 중성 격막 또는 이온교환 막 성분을 개재시키는 것이 바람직하다.
격막은 플루오로수지 막 또는 탄화수소 수지 막일 수 있다. 그러나, 오존 및 과산화물에 대한 내식성 측면에서 플루오로수지 막이 바람직하다. 이온교환 막은 애노드 또는 캐소드에서 발생된 성분이 상기한 바와 같이 상대 전극에서 소모되는 것을 방지하는 역할을 할 뿐만 아니라 액체가 전도성이 낮은 경우에도 신속하게 전기분해가 신속하게 진행되도록 하는 역할을 한다. 따라서, 전도성인 불량한 공급 물질, 예를 들면, 순수가 사용되는 경우에는 이온교환 막을 사용하는 것이 효과적이다.
전극/격막의 형태
전기분해 유니트가 튜브로 구성된 원수용 흡입/수송 통로(수송관)에 수용되어 있는 것이 바람직하다.
두 가지 전극 및 격막의 형태 및 이의 상대적인 위치는 전해수의 제조에 부정적인 영향을 미치지 않는 한 특별히 제한되지 않는다.
애노드가 로드(rod) 형태를 갖는 것이 바람직하다(이하, 간단히 "로드 애노드"라고 한다). 또한, 격막이 시트형 격막 부재이고, 시트형 격막이 애노드 주위에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 게다가, 캐소드가 시트형 격막 부재 주위에 배치되어 있는 와이어 캐소드인 것이 바람직하다. 로드 애노드가 사용되는 경우, 물 흐름을 보장하기 위해, 폭이 1 내지 10mm인 스트립 형태의 이온교환 막이 바람직하게 사용된다. 이러한 이온교환 막을 인접한 스트립 가장자리 사이의 간격이 1 내지 10mm로 유지되도록 로드 주위에 나선형으로 권취시키는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 와이어 캐소드가 사용되며, 이는 애노드 반대편의 스트립 격막면과 접촉되도록 배치된다.
전극은 평편한 형태를 가질 수 있다. 그러나, 격막이 사용되는 경우, 전극은 바람직하게는 원수가 통과하는 개구부를 갖는다. 이 경우에 홈 또는 천공이 형성될 수 있다. 전극이 평행 판인 경우에는, 방출되는 가스 성분을 제거하고 공급 물질로서 전해질 용액 성분을 공급할 목적으로 다공성 격막을 사용하는 것이 바람직하다.
이온교환 능력을 갖는 고체 다공성 물질(고체 중합체 전해질)을 전극 사이의 공간에 충전할 수 있다. 다공성 물질의 예에는 시판 이온교환 수지 입자가 포함되며, 이러한 수지에는 탄화수소 수지, 예를 들면, 스티렌 수지, 아크릴산 수지 및 방향족 중합체가 포함된다. 그러나, 플루오로수지로 이루어진 이온교환 입자가 내 식성 측면에서 바람직하다. 또한, 적당한 다공성 지지 부재상에 이온교환 능력을 갖는 성분을 부착시키는 것도 가능하다. 또한, 웹 형태의 섬유 물질도 편리하다. 다공성 물질의 다공도는, 액체의 균일한 분산 및 저항률 측면에서, 바람직하게는 20 내지 90%이다. 공극 또는 물질 입자의 크기는 바람직하게는 0.1 내지 10mm이다.
전해 조건
전해 온도 및 전류 밀도는, 생성되는 과산화물의 안정성 측면에서, 각각 바람직하게는 0 내지 60℃ 및 0.01 내지 1A/㎠이다. 전극 간격은 저항 손실을 낮추도록 가능한 작아야 한다. 그러나, 물 공급시 압력 손실의 감소를 달성하고 균일한 유동 분포를 유지하기 위해 전극 간격을 0.1 내지 5mm로 조절하는 것이 바람직하다.
후술되는 전기분해 유니트가 배치되어 있는 원수 수송관의 재료는 탄화수소 수지, 예를 들면, PP, PVC 또는 PE, 플루오로수지 등이다. 그 안에 원수 저장용 탱크가 배치되어 있는 경우, 탱크의 재료는 원수에 내성을 갖는 물질로부터 선택된 것이다.
본 발명의 전기분해 유니트는 바람직하게는 인가되는 전압을 조절하여 생성하고자 하는 전해수의 양을 조절하기 위한 전압 변화 장치를 갖는다.
생성되는 원수 및 전해수
특별히 본 발명에서 원수에 전해질을 용해시킬 필요는 없다. 순수한 오존 함유 수를 수득하기 위해, 증류수 또는 이온교환수와 같은 공급 물질이 사용될 수 있으며, 이온교환 수지 성분을 갖는 전기분해 유니트에 공급될 수 있다.
용기에 함유되는 용액(원수)이 순수인 경우, 이러한 순수의 품질은 통상의 이온교환 수지를 사용하여 달성되는 수준인 것이 바람직하다. 구체적으로, 이의 품질은, 전도성 측면에서, 바람직하게는 0.1MΩcm 이상, 특히 바람직하게는 1MΩcm 이상이다. 순수 이외에, 전해질 용액이 차아염소산 및 과산화물을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 염의 예에는 염화나트륨, 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화칼슘, 염화암모늄, 황산나트륨, 탄산나트륨, 염산, 황산, 수산화나트륨, 암모니아 등으로부터 선택된 하나 이상의 구성분이 포함된다. 원수 중의 염 농도는 바람직하게는 0.1 내지 10중량%이다.
제조하고자 하는 전해수의 조성 및 농도는 의도하는 용도에 따라 조절할 수 있다. 전해수를 식품 처리에 사용하고자 하는 경우에는, 보건복지부(Ministry of Health and Welfare)에서 허용하는 알칼리성 차아염소산염 전해수, 약산성 전해수 또는 오존 함유 수로서 제조되어야 한다. 전해수를 살균/표백에 사용하고자 하는경우에는, 처리하고자 하는 물체에 적합한 과산화물을 생성하도록 전해질을 선택해야 한다. 수득된 전해수의 오존 농도가 0.1ppm 이상, 보다 바람직하게는 0.1 내지 100ppm인 것이 바람직하다. 게다가, 수득된 전해수의 차아염소산 농도가 1 내지 1,000ppm이고, 과황산 농도가 1 내지 1,000ppm이고/이거나 과탄산 농도가 1 내지 1,000ppm인 것도 바람직하다. 이들 활성 종의 농도가 하한치보다 낮은 경우에는, 살균 효과가 나타나지 않는 경우가 있다.
본 발명에서, 원수는 바람직하게는 하기의 이유로 pH 조절제 및 계면활성제를 추가로 함유한다.
pH 조절제에 대해, 아래에서 보다 상세하게 설명된다. 원수를 전기분해하여 차아염소산을 생성하고자 하는 경우, 원수로서 산 용액을 사용하면 차아염소산염보다는 차아염소산이 다량으로 존재하는 반면에, 알칼리성 용액을 사용하면 차아염소산보다는 차아염소산염이 다량으로 존재한다. 살균 능력은 용액의 성질에 따라 다양하다. 일반적으로, 산 용액이 종종 알칼리성 용액보다 살균 능력이 더 높다. 특히 포자 등의 억제에 있어서는, 산 용액이 알칼리성 용액보다 더 높은 살균 활성을 갖는다. 이와 달리, 곰팡이에 대한 살균 활성에 대해서는, 알칼리성 용액이 산 용액보다 더 활성이다. 따라서, 방출 또는 분무를 통해 처리하여 개선된 살균 활성을 부여하고자 하는 물체에 따라 산성 또는 알칼리성으로 되도록 용액의 성질을 적절하게 조절하는 것이 바람직하다.
산도를 과도하게 증가시키기 위해 용액에 강산을 가하여 용액을 산성으로 되도록 조절하는 경우, 차아염소산이 분해되어 염소 가스가 발생하고, 그 결과, 차아염소산의 살균 능력을 가져오는 산화 능력이 손상된다. 차아염소산의 산화 능력을 유지하면서 살균 능력을 증진시키기 위해서는, 20℃에서 pH가 3 내지 7로 되도록 용액을 조절하는 것이 바람직하다. 이러한 pH로 되도록 용액을 조절하기 위해서는, pH 조절제를 사용하는 것이 바람직하다. pH 조절제의 예에는 pH 조절 용이성 측면에서 해리도가 낮은 수용성 유기 약산이 포함된다. 수용성 유기 산의 예에는 숙신산, 락트산, 아세트산, 시트르산 및 타르타르산이 포함된다.
게다가, 알칼리성으로 되도록 용액을 조절하기 위해서는, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산암모늄 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 탄산염은 전기분해를 통해 과탄산으로 산화된다.
계면활성제에 대해, 아래에서 보다 상세하게 설명된다. 살균 능력을 더욱 개선시키기 위해 계면활성제를 용액에 첨가할 수 있다. 계면활성제를 용액에 첨가하면 전기분해후에도 방출 또는 분무를 통해 처리하고자 하는 물체를 습윤화시키는 용액의 능력이 개선될 뿐만 아니라 곰팡이 및 미생물의 세포막에 대한 용액의 친화력도 개선된다. 따라서, 살균 효과가 더욱 향상된다.
계면활성제의 유용한 예에는 음이온성 계면활성제, 예를 들면, 알킬벤젠설폰산 염 및 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산 염, 양이온성 계면활성제, 예를 들면, 벤즈알코늄 클로라이드, 양쪽성 계면활성제, 예를 들면, 아민 옥사이드(예를 들면, 알킬디메틸아민 옥사이드) 및 비이온성 계면활성제, 예를 들면, 폴리글리세롤 지방산 에스테르 및 알킬글리코사이드가 포함된다. 용액 중의 계면활성제의 농도는 바람직하게는 0.01 내지 10중량%이다.
이러한 성분 이외에, 예를 들면, 살균 능력 및 상쾌한 느낌을 개선시킬 목적으로 알콜이 용액에 첨가될 수 있다. 또한, 예를 들면, 향료, 착색제, 계면활성제 이외의 살균제, 증점제, 효소, 표백제, 칼레이트화제, 염소 화합물 이외의 전해질, 녹 방지제, 빌더 및 방부제, 예를 들면, 에탄올 또는 파라벤과 같은 첨가제가 필요에 따라 첨가될 수 있다. 저장 안정성 측면에서, 전해수가 방부제를 함유하는 것 이 특히 바람직하다.
사전에 탄산, 아세트산, 에탄올 등을 물에 용해시킴으로써, 오존 이용효율 및 오존 안정성이 개선되는 것으로 공지되어 있다. 이는 이러한 성분에서의 오존의 용해도가 물에서보다 더 높아서 오존 가스가 오존 함유 수로서 효과적으로 이용될 수 있기 때문이거나, 이러한 성분이 오존 분해를 촉진시키는 OH 라디칼을 포획하는 역할을 하여 오존 함유 수를 안정화시키기 때문이다. 따라서, 이러한 성분을 사전에 적당한 양으로 원수에 용해시키는 것이 바람직하다.
금속 이온을 다량으로 함유하는 원수, 예를 들면, 수돗물, 우물물 또는 해수가 사용되는 경우, 수산화물 또는 탄화물이 캐소드의 표면에 부착되어 반응을 억제할 가능성이 있다. 또한, 실리카와 같은 산화물이 애노드 표면에 부착된다. 이러한 문제점을 없애기 위해, 역전류(reverse current)를 적당한 시간 간격(1분 내지 1시간)으로 흐르게 하여 성분이 캐소드에서는 산성화되고 애노드에서는 알칼리화되도록 하는 것이 바람직하다. 그 결과, 가스 방출 및 공급수 유동이 일어나 반응이 촉진된다. 따라서, 부착물을 제거하기 위한 반응이 용이하게 진행된다.
장치는 전극으로의 전압 인가 방향을 역전시키는 디바이스가 결합되어 있는 것이거나 디바이스가 이로부터 별도로 배치되어 있는 것일 수 있다.
경질 광물을 함유하는 수돗물 등이 그대로 용기에 공급되는 경우, 이러한 광물이 시간 경과에 따라 막과 캐소드에 달라붙어 전류가 흐르는 것을 방해한다. 또한, 생성된 부착물이 분무기를 막을 가능성이 있다. 이러한 단점을 방지할 목적으로 튜브 또는 용기에 이온교환 수지 또는 활성탄을 배치하는 것이 바람직하다. 이 러한 조치는 공급수가 산인 경우에는 불필요하다. 또한, 용기를 산으로 간헐적으로 세정하는 것이 바람직하다.
분무장치
본 발명의 전해수 방출장치 또는 전해수 발생기/분무기 장치는, 전극을 포함하고 임의로 격막을 포함하는 전기분해 유니트가 원수를 함유하는 용기에 배치된 수송관에 배치되어 있는 장치이다. 헤드가 용기의 개구부에 연결되어 있으며, 생성하고자 하는 전해수를 방출 또는 분무하기 위한 노즐이 헤드에 배치되어 있다.
헤드는 그 안에 장칙된 배터리를 가질 수 있다. 그러나, 장치에는, 전원으로서 배터리를 사용하지 않고도, 예를 들면, 트리거의 작동시 전기분해를 위한 전력을 발생하는 디바이스가 장착될 수 있다. 디바이스의 예에는 트리거와 맞물려 작동하는 모터가 포함된다. 이러한 모터는 통상적으로 트리거 분무기에 배치되어 있으며, 수동 트리거 작동에 의해 회전하여 에너지를 발생한다. 이러한 에너지가 전기분해에 사용된다.
배터리 구동의 경우, 배터리는 충전 가능한 2차 배터리일 수 있다. 또한, AC 전원으로부터 DC 전력을 공급할 수 있는 어댑터를 사용하여 장치를 작동시키는 것도 가능하다.
본 발명의 장치는 전기분해가 수행되고 있음을 나타내기 위한 수단을 추가로 갖는다. 수단의 예에는 트리거 작동에 의해 전압 인가 동안 켜지는 LED 램프가 포함된다.
수송관의 용기측 말단이 점점 가늘어지거나 가느다란 것이 바람직하다. 다른 다른 말단은 헤드에 연결되어 있다.
체크 밸브가 바람직하게는 튜브의 하부 부분에 배치되어 있어, 튜브에 존재하는 액체가 아래로 흘러내려가 튜브에서 막을 건조시키는 것을 방치한다. 또한, 하부 부분을 길게 하여 접어서 역류(backflow)를 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 장치가 바람직하게는 트리거 타입이지만, 또 다른 타입일 수도 있다.
당해 장치는 다음의 메카니즘에 의해 작동한다. 장치는, 예를 들면, 트리거 작동에 의해 스위치가 켜져서 회로를 통해 전류를 흐르게 한다. 그 결과, 전기분해 유니트에서 전극을 통해 전류가 흘러 전기분해를 수행한다. 수송관에 존재하는 원수는 거의 즉시 전기분해되어 전해수로 전환된다. 이러한 전해수는 임의로, 예를 들면, 펌프력의 도움으로 피스톤/실린더 메카니즘에 의해 헤드의 노즐을 통해 분쇄되거나 액체 상태로 외부로 방출된다. 즉, 전기분해는 분무(방출) 작업(예를 들면, 트리거 작업)과 동시에 수행된다. 전기분해에 의해 생성된 전해수가 트리거 작업을 개시한지 1초내에 분무(방출)되기 시작하는 것이 바람직하다.
인가되는 전압 및 전류의 값은 분무시키고자 하는(방출된 전해수로 처리되는) 물체에 적합한 소정의 살균 활성을 수득하기에 적합한 농도, 분무(방출)의 목적, 예를 들면, 탈취 또는 살균 및 전기분해시키고자 하는 용액의 용적 등에 따라 적절하게 결정된다. 1회의 트리거 작업으로 전해수 0.1 내지 1cc가 분무(방출)되고, 전극 사이에 약 3 내지 25V가 인가되는 것이 바람직하다. 전극에 인가되는 전 압을 변화시키기 위한 장치가 상기한 바와 같은 회로에 배치될 수 있다.
전극으로의 전압 인가를 개시/종결시키기 위한 스위치는 장치가 사용중일 때에만 전압이 인가되도록 트리거 분무기에 배치될 수 있으며, 즉 트리거를 자동으로 잡아 당기면 스위치가 켜지고, 트리거를 복귀시키면 스위치가 꺼진다.
트리거 분무기가 장착된 분무장치로서의 본 발명의 오존 발생기/분무기 장치는 다양한 구성을 가질 수 있다.
다양한 메카니즘을 갖는 트리거 분무기가 있다. 트리거 분무기는 이의 메카니즘에 따라 액체 통과, 트리거 받침(fulcrum)의 위치 등이 상이하다. 그러나, 트리거가 본 발명에 사용되는 경우, 어떠한 목적하는 트리거 분무기라도 사용 가능하다.
다음의 장치는 상기한 본 발명의 전해수 발생기/분무기 장치의 한 가지 양태이다.
당해 장치는 원수를 함유하는 용기 주 몸체 및 주 몸체의 개구부에 부착된 트리거 분무기(헤드)를 포함한다. 트리거 분무기는 수평 채널과 수직 채널이 연결되어 있고 수평 채널과 수직 채널에 액체를 공급하기 위한 피스톤/실린더 메카니즘을 추가로 갖는 분무기 주 몸체; 분무기 주 몸체에 바퀴 모양으로 부착된 트리거; 수평 채널 앞에 부착된 스핀 부재; 스핀 부재 앞에 부착된 노즐 부재; 수직 채널에 부착된 흡입구(물 흡입 부재); 및 흡입구에 연결된 튜브를 포함한다. 분무기 주 몸체와 흡입구는 외부 공기를 용기 주 몸체에 도입하기 위한 외부 공기 도입 홀을 갖는다. 장치는 튜브에 배치되어 있는, 원수를 전기분해하기 위한 전극을 갖는 전 기분해 유니트를 추가로 갖는다. 각 분무 작업시, 이러한 장치는 전기분해에 의해 생성된 생성물, 예를 들면, 오존 및 과산화물을 함유하는 용액을 분무한다.
본 발명의 전해수 방출장치(전해수 분무장치)를 도면에 도시된 양태를 참조로 하여 아래에 설명한다.
도 1은 본 발명의 전해수 분무장치의 제1 양태를 예시하는 수직 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 장치의 격막 및 전극을 예시하는 확대도이다. 도 3은 본 발명의 전해수 분무장치의 제2 양태를 예시하는 수직 단면도이다. 도 4a는 도 3에 도시된 장치에 사용되는 전극을 나타내는 경사도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 전해수 분무장치(1)는 원수(2)가 함유되어 있는 용기(3) 및 상기 용기(3)의 상부 개구부에 연결되어 있는 헤드(4)를 포함한다. 용기(3)의 재료는 경질 재료 또는 가요성 재료일 수 있다. 그러나, 용기(3)는 다양한 경질 수지, 금속, 유리 또는 세라믹과 같은 경질 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 용기(3)의 용량은 바람직하게는 약 100 내지 1,000㎖, 보다 바람직하게는 200 내지 500㎖이다. 원수(2)는 순수이거나, 하나 이상의 전해질, 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼륨 및 염화마그네슘이 용해되어 있는 물일 수 있다.
용기(3)에는 수송관(5)이 배치되어 있다. 수송관(5)의 하부 말단은 원수(2)로의 개구부에 위치하는 반면에, 수송관의 상부 말단은 직경이 감소되어 있고 헤드(4)로 뻗어있다. 애노드, 캐소드 및 격막을 포함하는 전기분해 유니트(6)가 이러한 수송관(5)에 수용되어 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이러한 전기분해 유니트(6)는 전도성 다이아몬드가 부착되어 있는 금속 로드인 애노드(7), 애 노드(7) 주변에 권취된 스트립-발포체 이온교환 막인 격막(8) 및 격막(8) 주변에 권취된 금속 와이어를 포함하는 캐소드(9)를 포함한다. 도 2의 격막(8)이 인접 스트립 가장자리 사이의 간격이 일정하지 않도록 애노드(7) 주변에 권취되어 있기는 하지만, 이는 일정한 간격이 되도록 권취될 수 있다.
수송관(5)의 직경이 작은 상부 부분은 수직 채널(10)로서 작용하고, 이의 하부 말단은 헤드(4)에서 수평 채널(11)에 연결되어 있다.
수평 채널(11)의 다른 말단에는 분무 노즐(12)이 배치되어 있다. 트리거 암(13)의 받침(14)은, 트리거 암(13)이 받침(14) 주변에서 회전하면서 이동 가능하도록 분무 노즐(12)의 약간 내측에 배치되어 있다. 트리거 암(13)은 피스톤 로드(15)가 트리거 암(13)의 이동에 따라 실린더(16)에서 움직이도록 안쪽으로 뻗어있는 피스톤 로드(15)에 연결되어 있다.
숫자 17은 트리거 암(13)과 접촉하도록 배치된 트리거와 맞물린 스위치를 나타내고, 18은 헤드(4)에 배치된 전원 배터리를 나타내며, 19는 전기분해가 진행중인 경우에만 켜지는 LED를 나타낸다.
이러한 구성을 갖는 전해수 분무장치(1)를 손에 쥐고, 집게 손가락과 가운뎃 손가락으로 트리거 암(13)에 안쪽으로 힘을 적용한다. 그 결과, 트리거 암(13)이 받침(14) 주변을 회전하면서 이동하고, 이에 따라 트리거와 맞물린 스위치(17)가 켜져 전압이 전기분해 유니트(6)에 인가된다. 이와 동시에, 실린더(16)의 피스톤이 이동하여 용기(3)에 존재하는 원수(2)를 수송관(5)에 있는 전기분해 유니트(6)로 보내고, 여기서 원수(2)가 전기분해되어 전해수를 생성한다. 이러한 전기분해 유니트(6) 속의 애노드(7)는 이의 표면에 형성된 전도성 다이아몬드 층을 갖는다. 이러한 전도성 다이아몬드의 작용에 의해, 그 안에 고농도로 용해된 오존 또는 기타 활성 종을 함유하는 전해수가 수득된다.
생성된 전해수는 즉시 수직 채널(10)과 수평 채널(11)을 통과하여 분무 노즐(12)을 통해 살균시키고자 하는 물체에 분무된다.
도 3에 도시되어 있는 전해수 분무장치는 도 1에 도시되어 있는 장치를 수정한 것이다. 도 1에서의 부재와 같이, 숫자로 명기되어 있으나 이에 대한 설명은 생략하였다. 도 4a는 도 3에서의 애노드의 확대도이고, 반면 도 4b는 또 다른 애노드의 확대도이다.
이러한 전해수 분무장치(21)의 용기(3)는 그 안에 배치된 수송관(22)을 갖는다. 수송관(22)의 하부 말단은 점점 가늘어지거나 가느다랗고, 원수(2)로의 개구부에 위치하며, 반면에 이의 상부 말단은 직경이 감소되어 있고 헤드(4)로 뻗어있다. 이러한 수송관(22)에는 다수의 개구부와 전도성 다이아몬드 층이 형성되어 있는 애노드(24), 평판 형태의 캐소드(26) 및 애노드(24)와 캐소드(26)를 서로 분리시키는 다공성 격막(27)을 포함하는 전기분해 유니트(28)가 배치되어 있다.
이러한 전해수 분무장치(21)에서, 또한 트리거 암(13)에 힘이 적용되는 경우, 트리거와 맞물린 스위치(17)가 켜져서 전압이 전기분해 유니트(28)에 인가된다. 이와 동시에, 용기(3)에 존재하는 원수(2)가 수송관(22)에 있는 전기분해 유니트(28)로 보내져, 여기서 원수(2)가 전기분해되어 전해수를 생성한다. 생성된 전해수는 즉시 수직 채널(10)과 수평 채널(11)을 통과하여 분무 노즐(12)을 통해 살균시키고자 하는 물체에 분무된다.
부수적으로, 애노드(24)는 평판을 굴곡시켜 그 안에 홈(25)을 형성함으로써 수득된 애노드(24')로 대체될 수 있다.
실시예
본 발명에 따르는 전해수 분무장치를 사용한 전해수의 제조 및 전해수를 사용한 살균에 관한 실시예 및 비교 실시예가 하기에 예시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다.
실시예 1
전도성 다이아몬드(다이아몬드의 두께 3㎛, 도판트 붕소 농도 500ppm)가 배치되어 있는 니오븀으로 이루어진 로드(직경 2mm, 길이 10cm)를 애노드로서 사용하였다. 이온교환 막의 스트립(Nafion 350, 제조원; Dupont, 두께 0.4mm, 폭 1mm)을 애노드 주위에 격막으로서 권취시켰다. 시판 백금 와이어(직경 0.5mm)를 격막에 캐소드로서 권취시켜 애노드, 막 및 캐소드를 일체화하였다. 이러한 조립체(전기분해 유니트; 유효 전극 면적 6㎠)를 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 트리거형 분무장치에서 PE 수지 수송관의 내부에 고정시켰다.
9V 직사각형 배터리를 트리거형 분무장치의 헤드에 장착하였다. 회로 부분에서, 전극 단자를 배선으로 가변 레지스터 및 스위치에 접속시켰다. 용기를 순수 500cc로 채웠다. 트리거를 당겨, 회로를 켜고 배터리와 전기분해 유니트 사이에 전류를 흐르게 하였다. 이와 동시에, 순수(전해수)를 분무시켰다. 분무된 물의 양은 약 0.5cc였으며, 이러한 작업 동안 흐른 전기의 양은 0.15C(0.5s ×0.3A)였다. 전기분해 유니트의 극전압(terminal voltage)은 7V였다.
상기 작업을 10회 반복 수행하였다. 그 결과, 약 5cc에 이르는 분무된 전해수 중의 오존 농도는 2.5ppm(10%의 전류 효율에 상응함)이었다. 트리거 작업은 2,000회 반복하였으며, 이후 측정한 오존 함유 수의 농도는 2.5ppm이었다. 0.1Ar(360C)인 한 개의 배터리의 용량으로 작업을 2,400회 수행할 수 있었다. 오존 함유 수를 밀봉된 유리 용기에 넣고 실온에서 저장하였다. 그 결과, 저장을 개시한지 2시간 후에 오존 농도는 0.2ppm 이하로 낮아졌다.
각 실시예 및 비교 실시예에서, 자외선 분광 광도계를 사용하여 오존 농도 및 차아염소산 농도를 측정하였다.
실시예 2
용기를 0.1g/ℓ의 아세트산을 함유하는 순수로 채우는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 생성된 용액 중의 오존 농도는 3.5ppm이었다. 전기분해 유니트의 극전압은 7V였으며, 전류는 0.3A이었다. 오존 함유 수를 밀봉된 유리 용기 속에서 실온에서 저장하였다. 그 결과, 2시간 후에도 초기 농도가 유지되었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였다. 그 결과, 각 작업에서의 전류 효율이 초기 값과 거의 동일하였다.
실시예 3
용기를 2g/ℓ의 염화나트륨을 함유하는 수돗물로 채우는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 생성된 용액 중의 오존 농도 및 차아염소산 농도는 각각 0.8ppm 및 20ppm이었다. 전기분해 유니트의 극전압은 6.5V였으며, 전류는 0.35A이었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였다. 그 결과, 각 작업에서의 전류 효율이 초기 값과 거의 동일하였으며, 전기분해 유니트의 캐소드에서 칼슘 및 마그네슘 화합물의 침착물이 관찰되었다.
실시예 4
용기를 2g/ℓ의 염화나트륨과 0.1g/ℓ의 아세트산을 함유하는 수돗물로 채우는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 생성된 용액 중의 오존 농도 및 차아염소산 농도는 각각 1ppm 및 20ppm이었다. 전기분해 유니트의 극전압은 6.5V였으며, 전류는 0.35A이었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였다. 그 결과, 각 작업에서의 전류 효율이 초기 값과 거의 동일하였으며, 전기분해 유니트의 캐소드에서 칼슘 및 마그네슘 화합물의 침착물이 관찰되지 않았다.
실시예 4
용기를 0.5g/ℓ의 황산나트륨을 함유하는 순수로 채우는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 생성된 용액 중의 오존 농도 및 과황산 농도는 각각 1.6ppm 및 20ppm이었다. 과황산은 이를 산 조건하에서 황산티탄 과 반응시켜 생성된 유색 용액의 흡광도를 시험함으로써 측정하였다. 전기분해 유니트의 극전압은 6V였으며, 전류는 0.4A이었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였다. 그 결과, 각 작업에서의 전류 효율이 초기 값과 거의 동일하였다.
실시예 6
용기를 0.5g/ℓ의 탄산나트륨을 함유하는 순수로 채우는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 생성된 용액 중의 오존 농도 및 과탄산 농도는 각각 1.6ppm 및 15ppm이었다. 과탄산은 이를 산 조건하에서 탄산티탄과 반응시켜 생성된 유색 용액의 흡광도를 시험함으로써 측정하였다. 전기분해 유니트의 극전압은 6V였으며, 전류는 0.4A이었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였다. 그 결과, 각 작업에서의 전류 효율이 초기 값과 거의 동일하였다.
실시예 7
계면활성제로서의 숙신산 및 라우릴디메틸아민 옥사이드[Anhitol 20N, 제조원; Kao Corp.]를 각각 50ppm의 양으로 용기에 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 전기분해 유니트의 극전압은 7V였으며, 전류는 0.3A이었다. 생성된 용액 중의 오존 농도는 3ppm이었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였다. 그 결과, 각 작업에서의 전류 효율이 초기 값과 거의 동일하였다.
비교 실시예 1
산화이리듐(5g/㎡) 촉매가 침착되어 있는 티탄으로 이루어진 로드를 애노드로서 사용하는 것을 제외하고는, 순수를 공급 물질로서 사용하여 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 전기분해 유니트의 극전압은 6V였으며, 전류는 0.4A이었다. 용액 중의 오존 농도는 0.1ppm 이하였으며, 실시예에서보다 훨씬 낮았다.
비교 실시예 2
산화이리듐(5g/㎡) 촉매가 침착되어 있는 티탄으로 이루어진 로드를 애노드로서 사용하고 0.1g/ℓ의 염화나트륨을 함유하는 수돗물을 원수로서 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 전기분해 유니트의 극전압은 5.5V였으며, 전류는 0.45A이었다. 생성된 용액 중의 차아염소산 농도 및 오존 농도는 각각 24ppm 및 0.1ppm 이하였다. 오존 농도는 실시예에서보다 훨씬 낮았지만, 차아염소산 발생 효율은 더 높았다.
비교 실시예 3
백금(20g/㎡) 촉매가 침착되어 있는 티탄으로 이루어진 로드를 애노드로서 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 전기분해 유니트의 극전압은 6V였으며, 전류는 0.4A이었다. 용액 중의 오존 농도는 0.8ppm이었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였으며, 그 결과 오존 농도는 0.4ppm으로 감소하였다. 오존 농도는 실시예에서보다 훨씬 낮았으며 이의 안정성도 불량 하였다.
비교 실시예 4
백금(20g/㎡) 촉매가 침착되어 있는 티탄으로 이루어진 로드를 애노드로서 사용하고 0.1g/ℓ의 염화나트륨을 함유하는 수돗물을 원수로서 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 시험을 수행하였다. 그 결과, 전기분해 유니트의 극전압은 5.5V였으며, 전류는 0.45A이었다. 생성된 용액 중의 차아염소산 농도 및 오존 농도는 각각 3ppm 및 1ppm이었다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였으며, 그 결과 오존 농도는 0.4ppm으로 감소하였다. 차아염소산 발생 효율 및 오존 농도는 실시예에서보다 낮았다.
비교 실시예 5
백금(20g/㎡) 촉매가 침착되어 있는 티탄으로 이루어진 로드를 애노드로서 사용하는 것을 제외하고는 실시예 5에서와 동일한 방식으로 전기분해를 수행하였다. 그 결과, 전기분해 유니트의 극전압은 5.5V였으며, 전류는 0.45A이었다. 생성된 용액 중의 오존 농도 및 고황산염 이온 농도는 각각 0.8ppm 및 1ppm 이하였다. 오존 농도 및 과황산 농도는 실시예에서보다 낮았다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였으며, 그 결과 오존 농도는 0.4ppm으로 감소하였다.
비교 실시예 6
백금(20g/㎡) 촉매가 침착되어 있는 티탄으로 이루어진 로드를 애노드로서 사용하는 것을 제외하고는 실시예 6에서와 동일한 방식으로 전기분해를 수행하였다. 그 결과, 전기분해 유니트의 극전압은 5.5V였으며, 전류는 0.45A이었다. 생성된 용액 중의 오존 농도 및 과탄산 농도는 각각 0.6ppm 및 2ppm이었다. 오존 농도 및 과탄산 농도는 실시예에서보다 낮았다. 트리거 작업을 2,000회 반복하였으며, 그 결과 오존 농도는 0.3ppm으로 감소하였다.
실시예 8
티탄으로 이루어진 로드(직경 3mm, 길이 10cm)를 애노드 기재로서 사용하였다. 전도성 다이아몬드(다이아몬드의 두께 3㎛, 도판트 붕소 농도 1,300ppm)를 기판에 부착시켜 애노드를 수득하였다. 친수성 격막의 스트립(Poreflon, 제조원; Sumitomo Electric Industries, Ltd., 두께 0.2mm, 폭 1mm)을 애노드 주위에 격막으로서 권취시켰다. 스테인리스 강 와이어(직경 0.5mm)를 격막에 캐소드로서 권취시켰다. 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 이러한 조립체를 트리거형 분무장치에서 PE 수지 수송관의 내부에 고정시켰다. 용기를 0.5g/ℓ의 염화나트륨을 함유하는 수돗물로 채웠다. 트리거를 당겨, 전기분해를 수행하였다. 이러한 전기분해 동안, 전기분해 유니트의 극전압은 5V였고, 전류는 0.5A였다. 차아염소산의 농도는 40ppm이었다. 트리거 작업은 2,000회 반복하였다. 그 결과, 전류 효율은 초기 값과 거의 동일하였다. 전기분해 유니트의 캐소드에서 칼슘 및 마그네슘 화합물의 침착물이 관찰되었다.
실시예 9
두께가 3㎛인 전도성 다이아몬드로 피복되어 있으며, 길이가 10cm이고, 폭이 5mm이며, 두께가 1mm인 전도성 실리콘 플레이트 애노드를 애노드와 동일한 치수의 스테인리스 강 플레이트인 캐소드와 함께 사용하였다. 전극 사이에 격막으로서 다공성 이온교환 수지 막을 개재시켰다. 이러한 조립체를 실시예 1에서와 동일한 방식으로 트리거 분무장치의 수송관에 배치하였다. 전극 간격은 1mm로 조절하였다. 순수를 원수로서 사용하였다. 분무량을 약 0.1cc로 변경하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에서 분무 작업을 50회 반복하였다. 약 5cc에 이르는 분무된 용액 중의 오존 농도는 10ppm이었다.
살균 시험
이. 콜리(E. coli)(IFO3972) 또는 바실루스 세레우스(Bacillus cereus)(IFO13494)를 시험 미생물로서 사용하였다. 미생물을 통상의 방법으로 처리한 다음 시험에 사용하였다. 이. 콜리의 경우, 예비배양한 후 한 개의 백금 귀이개 양(platinum earpick amount)을 취하여 SCD 배양 배지(제조원; Nihon Pharmaceutical Co., Ltd.)에 접종하고, 37℃에서 24시간 동안 진탕시키면서 배양하였다. 그후, 배양한 세포를 원심분리에 의해 회수하여, 시험에 사용하기 위해 제제의 농도가 107세포/㎖로 되도록 조절하였다. 다른 한편으로, 바실루스 세레우스의 경우, SCD 한천 배지(제조원; Nihon Pharmaceutical Co., Ltd.)에서 예비배양 한 미생물로부터 한 개의 백금 귀이개 양을 취하여 살균수 1㎖에 현탁시키고, 65℃에서 30분 동안 열처리한 다음, 2회 원심분리/세척하여, 시험하고자 하는 세포 현탁액을 제조하였다. 시험에 사용하기 위한 이러한 포자 세포 현탁액을 농도가 107세포/㎖로 되도록 조절하였다.
두 개의 세포 현탁액 각각에 대하여, 이로부터 0.1㎖의 분취량을 취하여 치수가 50mm ×50mm인 스테인리스 강 플레이트(SUS304)에 도포하였다. 실시예 1의 분무장치를 사용하여, 실시예 1 내지 7 및 비교 실시예 1 내지 6에서 수득한 전해수를 스테인리스 강 플레이트에 분무하였다. 바실루스 세레우스 또는 이. 콜리의 경우에 각각 5분 또는 1분 동안 각각의 플레이트 표면을 물과 접촉시킨 후, 살균된 면봉으로 닦았다. 이러한 면봉을 3.3% 나트륨 티오설페이트 수용액이 첨가된 SCD LP 배지에 침지시켜, 부착된 성분을 배지에서 충분히 소산시켰다. 이러한 배지를 배양을 위해 37℃에서 48시간 동안 방치한 다음 세균 성장에 대해 시험하였다. 다음의 기준에 기초하여 살균 활성을 평가하였다.
A: 완전 살균(세균 성장이 전혀 관찰되지 않음)
B: 불완전 살균(세균 성장이 관찰됨)
실시예 1 내지 7 및 비교 실시예 1 내지 6에서 수득한 전해수의 오존 농도 및 살균 시험 결과가 표 1에 요약되어 있다.
오존 농도(ppm) 결과 비고
실시예 1 2.5 A 순수만
실시예 2 3.5 A 아세트산으로 산성화
실시예 3 0.8 A 차아염소산 20ppm
실시예 4 1 A 아세트산으로 산성화+차아염소산 20mm
실시예 5 1.6 A 과황산 20ppm
실시예 6 1.6 A 과탄산 15ppm
실시예 7 3 A 첨가제 사용
비교 실시예 1 < 0.1 B 순수만
비교 실시예 2 < 0.1 A 차아염소산 24ppm
비교 실시예 3 0.6(평균) B 순수만
비교 실시예 4 0.7(평균) B 차아염소산 3ppm
비교 실시예 5 0.5(평균) B 과황산 ≤1ppm
비교 실시예 6 0.45(평균) B 과황산 2ppm
본 발명을 상세한 설명 및 이의 구체적인 양태를 참조로 하여 기술하였지만, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변화 및 수정이 이루어질 수 있음이 당해 기술분야의 숙련가들에게 자명할 것이다.
본 출원은 2005년 6월 16이라로 출원된 일본 특허출원 제2005-176801호를 기초로 하며, 이의 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다.
본 발명에 따르는 전해수 방출장치에 의해, 오존을 성분의 살균 또는 제균 처리를 만족스러운 수준으로 수행할 수 있는 높은 농도에서 전기분해에 의해 생성할 수 있다.

Claims (7)

  1. 캐소드(cathode), 및 전해수를 제조하기 위해 전도성 다이아몬드를 함유하는 부분을 적어도 갖는 애노드(anode)를 포함하는 전기분해 유니트를 사용하여 원수(raw water)를 전기분해하는 단계 및
    전해수를 살균시키고자 하는 물체로 방출시키는 단계를 포함하는, 전해수의 살균방법.
  2. 제1항에 있어서, 원수가 순수(pure water)이고, 전해수가 오존 함유 수인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 오존 함유 수의 오존 농도가 0.1ppm 이상인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 전기분해 유니트가, 인가되는 전압을 조절하여 제조하고자 하는 전해수의 양을 조절하기 위한 전압 변화 장치를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 원수가 pH 조절제 및 계면활성제 중의 하나 이상을 함유하는 방법.
  6. 원수를 함유하는 용기,
    캐소드, 및 전도성 다이아몬드를 함유하는 부분을 적어도 갖는 애노드를 포함하는 전기분해 유니트 및
    전기분해 유니트를 사용하여 원수를 전기분해하여 제조된 전해수를 방출하기 위한 헤드를 포함하는 전해수 방출장치.
  7. 제6항에 있어서, 시트형 격막 부재를 추가로 포함하며, 애노드가 로드 형태이고, 캐소드가 와이어 형태이며, 시트형 격막 부재가 애노드 주위에 배치되어 있고, 캐소드가 시트형 격막 부재 주위에 배치되어 있는 전해수 방출장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200446573Y1 (ko) * 2009-03-18 2009-11-11 이상의 온수 찜질팩
US7964068B2 (en) 2006-09-20 2011-06-21 Permelec Electrode Ltd. Membrane-electrode assembly, electrolytic unit using the same, electrolytic water ejecting apparatus, and method of sterilization
KR101292059B1 (ko) * 2007-11-15 2013-08-01 도쿠리츠교세이호징 고쿠리츠코토센몬갓코키코 막-전극 어셈블리, 이를 채택하는 전해 셀, 전해수 분무기 및, 살균 방법
KR101406146B1 (ko) * 2012-10-11 2014-06-12 주식회사 텍포러스 살균 및 세척수 제조 분사기
US9297085B2 (en) 2007-11-15 2016-03-29 De Nora Permelec Ltd. Membrane-electrode assembly, electrolytic cell employing the same, electrolytic-water sprayer, and method of sterilization

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8420699B1 (en) 2002-06-19 2013-04-16 Irvine L. Dubow Composition and methods of treatment using deionized and ozonated solution
US7897642B1 (en) * 2002-06-19 2011-03-01 Dr. Irvine Dubow Compositions and methods for dry eye syndrome
WO2010096503A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-26 Mcalister Technologies, Llc Electrolytic cell and method of use thereof
JP4903405B2 (ja) 2005-08-10 2012-03-28 東海旅客鉄道株式会社 オゾン水生成方法及びオゾン水生成装置
US8016996B2 (en) * 2006-02-10 2011-09-13 Tennant Company Method of producing a sparged cleaning liquid onboard a mobile surface cleaner
US8012340B2 (en) * 2006-02-10 2011-09-06 Tennant Company Method for generating electrochemically activated cleaning liquid
US8007654B2 (en) * 2006-02-10 2011-08-30 Tennant Company Electrochemically activated anolyte and catholyte liquid
US7836543B2 (en) * 2006-02-10 2010-11-23 Tennant Company Method and apparatus for producing humanly-perceptable indicator of electrochemical properties of an output cleaning liquid
US7891046B2 (en) 2006-02-10 2011-02-22 Tennant Company Apparatus for generating sparged, electrochemically activated liquid
US8025786B2 (en) * 2006-02-10 2011-09-27 Tennant Company Method of generating sparged, electrochemically activated liquid
US8025787B2 (en) 2006-02-10 2011-09-27 Tennant Company Method and apparatus for generating, applying and neutralizing an electrochemically activated liquid
US8156608B2 (en) * 2006-02-10 2012-04-17 Tennant Company Cleaning apparatus having a functional generator for producing electrochemically activated cleaning liquid
US8046867B2 (en) 2006-02-10 2011-11-01 Tennant Company Mobile surface cleaner having a sparging device
KR100772322B1 (ko) 2006-06-29 2007-10-31 엄환섭 살균 및 세척을 위한 전리오존수의 냉각 및 냉동
JP4599369B2 (ja) * 2006-11-22 2010-12-15 株式会社フラックス 還元水生成装置
US20100135869A1 (en) * 2007-05-28 2010-06-03 Linxross, Inc. Ozone generators
MX2009013743A (es) * 2007-06-18 2010-02-17 Tennant Co Sistema y proceso para producir alcohol.
DE102007041828A1 (de) * 2007-09-03 2009-03-05 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abbau von Schadstoffen in einer Flüssigkeit sowie Verwendung einer solchen Vorrichtung
WO2009046279A2 (en) 2007-10-04 2009-04-09 Tennant Company Method and apparatus for neutralizing electrochemically activated liquids
CN101909503A (zh) * 2007-11-09 2010-12-08 坦南特公司 使用电化学活化水的软地板预喷射装置和软地板清洁方法
JP2009125628A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Permelec Electrode Ltd 膜−電極接合体、これを用いる電解セル、オゾン水生成装置及び殺菌方法
JP2009131736A (ja) * 2007-11-28 2009-06-18 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 水処理用電解ユニット及びそれを用いた電解式水処理装置
GB2457885A (en) * 2008-02-26 2009-09-02 Dyson Technology Ltd Spray dispenser for dispensing hydrogen peroxide-bearing water
JP5308708B2 (ja) * 2008-04-30 2013-10-09 株式会社エコログ・リサイクリング・ジャパン エタノールの製造方法
WO2009137497A2 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 Tennant Company Charge movement detector for electrochemically activated liquids
WO2009149327A2 (en) 2008-06-05 2009-12-10 Global Opportunities Investment Group, Llc Fuel combustion method and system
CA2728742A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 Tennant Company Hand-held spray bottle electrolysis cell and dc-dc converter
JP5670889B2 (ja) 2008-06-19 2015-02-18 テナント カンパニー 同心電極を含む管状電解セルおよび対応する方法
WO2010011927A1 (en) 2008-07-25 2010-01-28 Noventis, Inc. Compositions and methods for the prevention and treatment of cardiovascular diseases
KR20110059609A (ko) * 2008-08-28 2011-06-02 텐난트 컴파니 전기분해 전지 및 액체를 통하여 조명하는 지시등을 갖는 장치
DE102008047148A1 (de) * 2008-09-12 2010-04-15 Condias Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Desinfektion eines Behälters
JP5308282B2 (ja) * 2008-10-06 2013-10-09 クロリンエンジニアズ株式会社 オゾン発生装置の運転方法及びオゾン発生装置
ITBO20080688A1 (it) 2008-11-13 2010-05-14 Gima Spa Cella elettrochimica
US20100147700A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-17 Tennant Company Method and apparatus for applying electrical charge through a liquid having enhanced suspension properties
US8371315B2 (en) 2008-12-17 2013-02-12 Tennant Company Washing systems incorporating charged activated liquids
JP5592611B2 (ja) * 2009-01-05 2014-09-17 オルガノ株式会社 過硫酸製造装置及び過硫酸製造方法
US8075750B2 (en) 2009-02-17 2011-12-13 Mcalister Technologies, Llc Electrolytic cell and method of use thereof
US9040012B2 (en) 2009-02-17 2015-05-26 Mcalister Technologies, Llc System and method for renewable resource production, for example, hydrogen production by microbial electrolysis, fermentation, and/or photosynthesis
KR101352231B1 (ko) 2009-02-17 2014-01-15 맥알리스터 테크놀로지즈 엘엘씨 전기분해 중에 핵화를 제어하기 위한 장치 및 방법
US20110095225A1 (en) * 2009-04-20 2011-04-28 Origin Oil, Inc. Systems, apparatuses, and methods for extracting non-polar lipids from an aqueous algae slurry and lipids produced therefrom
US20110048959A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Tennant Company Electrochemically-Activated Liquids Containing Fragrant Compounds
US10005682B1 (en) 2009-10-02 2018-06-26 Tersano Inc. Holding tank-less water ozonating system
ITMI20100109A1 (it) * 2010-01-28 2011-07-29 Industrie De Nora Spa Apparato per la disinfezione delle mani
JP5221591B2 (ja) * 2010-04-23 2013-06-26 ペルメレック電極株式会社 養殖魚に寄生する外部寄生虫の駆除方法
JP5386435B2 (ja) * 2010-05-24 2014-01-15 ペルメレック電極株式会社 電解ユニットを製造する方法及び装置
JP2013532661A (ja) 2010-07-22 2013-08-19 リベン ファーマシューティカルズ インコーポレイテッド 磁気双極子安定化溶液の使用を含む疾患を処置または改善する方法および行動を向上させる方法
US20120129244A1 (en) * 2010-10-17 2012-05-24 Michael Phillip Green Systems, methods and apparatuses for dewatering, flocculating and harvesting algae cells
EP2635312B1 (en) 2010-11-02 2017-09-27 Tersano Inc. Holding tank-less water ozonating system using electrolytic decomposition of water
US20120102883A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-03 Stokely-Van Camp, Inc. System For Producing Sterile Beverages And Containers Using Electrolyzed Water
ES2652601T3 (es) * 2010-12-03 2018-02-05 Electrolytic Ozone Inc. Celda electrolítica para la producción de ozono
EP2646373A1 (de) * 2010-12-03 2013-10-09 Brita GmbH Elektrolysezelle zum erzeugen von ozon zur behandlung einer flüssigkeit
JP5374527B2 (ja) * 2011-02-08 2013-12-25 ペルメレック電極株式会社 電解水生成吐出装置及び電解水吐出方法
EP2697730A4 (en) 2011-04-15 2015-04-15 Advanced Diamond Technologies Inc ELECTROCHEMICAL SYSTEM AND METHOD FOR PROPORTION OF OXIDIZERS AT HIGH CURRENT DENSITY
JP2012241206A (ja) * 2011-05-16 2012-12-10 Kobe Steel Ltd オゾン生成装置
USD669364S1 (en) 2011-05-17 2012-10-23 Global Oppurtunities Investment Group, LLC Spray apparatus
GB2490913B (en) * 2011-05-17 2015-12-02 A Gas Internat Ltd Electrochemical cell and method for operation of the same
CN103857630A (zh) * 2011-08-25 2014-06-11 电解臭氧股份有限公司 用于产生和输送臭氧水的装置
CN103987664B (zh) 2011-12-06 2017-03-08 德尔塔阀门公司 龙头中的臭氧分配
CN102631835A (zh) * 2012-04-19 2012-08-15 浙江大学 一种臭氧和电解水的混合物的喷淋除臭方法及装置
CN103518565A (zh) * 2012-07-05 2014-01-22 李朝良 温室可自动施肥浇水、消毒杀菌的离子膜发生器
JP5616405B2 (ja) * 2012-08-13 2014-10-29 学校法人愛知学院 生体親和性に優れたインプラント材料の処理方法
US9127244B2 (en) 2013-03-14 2015-09-08 Mcalister Technologies, Llc Digester assembly for providing renewable resources and associated systems, apparatuses, and methods
JP5876431B2 (ja) * 2013-03-29 2016-03-02 国立大学法人福井大学 小型電解水生成装置
US20150099010A1 (en) 2013-10-07 2015-04-09 Reoxcyn Discoveries Group, Inc Redox signaling gel formulation
GB2535568B (en) * 2014-12-09 2019-10-23 Ozo Innovations Ltd Electrolyzed water composition
GB2533280A (en) * 2014-12-09 2016-06-22 Ozone Purification Ltd Electrolyzed water composition
GB2533281B (en) * 2014-12-09 2019-08-28 Ozo Innovations Ltd Electrolyzed water composition
GB2539978B (en) * 2014-12-09 2019-08-07 Ozo Innovations Ltd Electrolyzed water composition
US10239772B2 (en) 2015-05-28 2019-03-26 Advanced Diamond Technologies, Inc. Recycling loop method for preparation of high concentration ozone
FR3039992B1 (fr) * 2015-08-12 2018-06-15 Karine Courtin Dispositif de sterilisation bi-matiere
CN105088267B (zh) * 2015-09-30 2018-05-15 钟建华 用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置
CA2910853A1 (en) 2015-10-30 2017-04-30 E2Metrix Inc. Apparatus and method for electrodisinfection
CA3007437C (en) 2015-12-21 2021-09-28 Delta Faucet Company Fluid delivery system including a disinfectant device
CN105543885A (zh) * 2016-01-19 2016-05-04 沈阳溢源设备制造有限公司 一种电解食盐水喷头
US10858744B2 (en) 2016-10-20 2020-12-08 Advanced Diamond Technologies, Inc. Ozone generators, methods of making ozone generators, and methods of generating ozone
JP6897927B2 (ja) * 2016-12-12 2021-07-07 青島海爾洗衣机有限公司ＱｉｎｇＤａｏ Ｈａｉｅｒ Ｗａｓｈｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 洗濯機
JP6178528B1 (ja) * 2017-01-20 2017-08-09 伯東株式会社 オゾン水製造方法及びオゾン水を用いた殺菌方法
CN106835184A (zh) * 2017-02-15 2017-06-13 武汉大学 一种内燃机用电解液
CN110958890B (zh) * 2017-07-28 2021-10-08 松下知识产权经营株式会社 电解水喷洒装置
WO2019040953A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-28 Log Six Pty Ltd METHOD AND APPARATUS FOR DECONTAMINATION
TW201927344A (zh) * 2017-12-22 2019-07-16 日商松下知識產權經營股份有限公司 攜帶用電解水噴霧器
JP2019111474A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 携帯用電解水噴霧器
CN108265311A (zh) * 2018-01-22 2018-07-10 蓝栋林 一种新型灭菌水的生产工艺
US11383993B2 (en) * 2018-02-26 2022-07-12 Z Intellectual Property Holding Company, Llc Systems and methods for providing a magnetically treated electrolyzed water
FR3088543B1 (fr) * 2018-11-21 2021-03-19 Waterdiam France Traitement des affections de la peau à base d’eau électrolysée
JP7359364B2 (ja) * 2018-07-18 2023-10-11 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所 布の漂白方法及び漂白後の布の色戻り低減方法
US10506811B1 (en) 2018-11-21 2019-12-17 Pur Products LLC Anti-microbial solution for seeds, crops, livestock and processed foods
CN109987681A (zh) * 2019-05-06 2019-07-09 王珍 氧化电位水及其制备方法
JP6890793B1 (ja) * 2019-12-28 2021-06-18 株式会社Ｈｂコーポレーション オゾン水の生成方法、生成噴霧器及び生成噴霧装置
JP7340744B2 (ja) * 2020-02-10 2023-09-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 携帯用電解水噴霧器
US12012661B2 (en) 2020-06-27 2024-06-18 Aquamox Inc. Electrolytic generators
US20220194821A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-23 Professional Server Certification Corporation Apparatus and method for modifying a sprayer bottle into an ozonating sprayer bottle and for making a water reservoir into an ozonated water reservoir

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3109791A (en) * 1960-07-27 1963-11-05 Hooker Chemical Corp Method of preparing phosphine
US3282825A (en) * 1963-04-03 1966-11-01 American Mach & Foundry Electrodialysis process and apparatus using a helically formed membrane
US4260468A (en) * 1979-09-10 1981-04-07 Bradley James A Gas induction swimming pool chlorinator
JP3181796B2 (ja) * 1994-10-28 2001-07-03 日本電気株式会社 電解水製造装置
KR100504412B1 (ko) * 1996-04-02 2005-11-08 페르메렉덴꾜꾸가부시끼가이샤 전해용전극및당해전극을사용하는전해조
JPH09268395A (ja) 1996-04-02 1997-10-14 Permelec Electrode Ltd 電解用電極及び該電極を使用する電解槽
JP2000197889A (ja) 1998-11-05 2000-07-18 Terumo Corp 電解水供給装置および消毒・除菌方法
JP3913923B2 (ja) 1999-03-15 2007-05-09 ペルメレック電極株式会社 水処理方法及び水処理用装置
JP2001192874A (ja) 1999-12-28 2001-07-17 Permelec Electrode Ltd 過硫酸溶解水の製造方法
EP1351893B1 (en) 2000-12-12 2009-08-12 Tersano Inc. Device for generating and applying ozonated water
JP4116266B2 (ja) 2001-05-25 2008-07-09 株式会社オメガ 携帯可能な殺菌洗浄水の生成方法と其の装置
JP2003062573A (ja) * 2001-08-29 2003-03-04 Mikuni Corp 電解水生成器
JP2003266073A (ja) 2002-03-13 2003-09-24 Sanyo Electric Co Ltd 電解水生成装置
JP2004129954A (ja) 2002-10-11 2004-04-30 Kao Corp 次亜塩素酸生成噴霧器
JP3844303B2 (ja) 2003-01-07 2006-11-08 ペルメレック電極株式会社 過炭酸化合物の電解合成方法及び電解合成セル
US20040213698A1 (en) 2003-04-25 2004-10-28 Tennakoon Charles L.K. Electrochemical method and apparatus for generating a mouth rinse
JP4116949B2 (ja) 2003-07-29 2008-07-09 ペルメレック電極株式会社 電気化学的殺菌及び制菌方法
KR200342518Y1 (ko) * 2003-11-11 2004-02-18 김정욱 물의 전기분해용 전극

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7964068B2 (en) 2006-09-20 2011-06-21 Permelec Electrode Ltd. Membrane-electrode assembly, electrolytic unit using the same, electrolytic water ejecting apparatus, and method of sterilization
KR101292059B1 (ko) * 2007-11-15 2013-08-01 도쿠리츠교세이호징 고쿠리츠코토센몬갓코키코 막-전극 어셈블리, 이를 채택하는 전해 셀, 전해수 분무기 및, 살균 방법
US9297085B2 (en) 2007-11-15 2016-03-29 De Nora Permelec Ltd. Membrane-electrode assembly, electrolytic cell employing the same, electrolytic-water sprayer, and method of sterilization
KR200446573Y1 (ko) * 2009-03-18 2009-11-11 이상의 온수 찜질팩
KR101406146B1 (ko) * 2012-10-11 2014-06-12 주식회사 텍포러스 살균 및 세척수 제조 분사기

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