KR20100065763A - 공기통 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 공기나 산소를 자연적으로 흡입할 수 없는 환경인 수중다이버, 수중 용접, 인명 구조 등을 할 때 사람이 등에 메고 사용하는 공기통에 관한 것으로 더욱 자세하게는 상기 공기통 내부 또는 외부를 항 살균력을 갖는 귀금속(precious metals) 족인 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속을 나노 사이즈로 초 미립자 파티클(particle)화 하여 상기 공기통 몸체에 투입하여 공기통이 항 살균작용을 갖는 것을 특징으로 한다.

공기통, 산소통, 결합, 항균, 살균, 귀금속, 나노

Description

공기통{air tank}

본 발명은 상기하였듯이 공기통에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사람이 자력으로 공기를 흡입하지못할 때 사용하는 공기통 내부 또는 외부를 항 살균력을 갖는 귀금속(precious metals) 족인 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속을 나노 사이즈로 초미립자 파티클(particle)화 하여 상기 공기통 몸체에 투입하여 공기통이 항균작용을 갖는 것을 특징으로 한다.

공기통의 실린더는 사용 후에 물로 잘 헹구고 건조하고 보관하여야하며 습기가 들어가지 않도록 하고 정기적으로 검사를 받도록 해야 한다.

그러나 공기통 실린더는 필연적으로 습기를 동반한 고압의 공기를 보관하기 때문에 부식이 나 산화가 아주 쉽게 일어날 수 있으며 특히 스틸의 경우 합성수지 공기통에 비하여 더 많은 부식을 시키며 산화가 계속되면 밸브와 레귤레이터를 느슨하게 하거나 막히게 할 수 있다.

이처럼 실린더가 산화되었거나 깊이 패인 경우(산화작용으로 금속에 오목한 골이 생긴 경우)에는 실린더 안에 연마제를 넣고 롤러 위에서 깨끗해질 때까지 계속

적으로 회전시키게 되며 이러한 방법들은 불순물과 함께 실린더 벽을 깎아내기 때문에 이 처리 후에는 실린더를 압력 검사를 받도록 해야 한다.

상기 공기통은 물속이나 화재지역 그밖에 호흡하기 어려운 곳에서 사용되며 독자적으로 호흡할 수 있게 공기를 저장해 주는 유용한 장비지만 취급을 잘못하면 엄청난 재난 사고를 불러 일으킬 수 있어 선진국인 미국 운송국(DOT)에서는 공기통의 압력검사를 반드시 5년마다 실시하고, 최종 압력검사일로부터 5년이 지난 공기통은 공기 충전을 해줄 수 없도록 하고 있다.

그러나 우리나라에서는 현재까지 공기통의 압력검사를 담당하는 기관도 없고 부서도 없으며 다만, 우리나라의 고압가스 안전 관리법에는 압력검사 유효기간을 3년으로 규정해 놓고 있는데 이 규정은 공기통을 염두에 두고 정해진 것이 아니라 모든 고압가스통이 여기에 적용을 받게 되는 것이다.

본원 발명 이전의 선행기술을 살펴보면 출원번호 20-2005-0021552

고안의 명칭: 의료용 공기통으로 개시되어있는데 이는 의료용 공기통의 내측을 인체에 무해한 실리콘, 테플론(telflon), 폴리에틸렌 등과 친환경 코팅제로 코팅

함으로써, 공기통 내부에 산화철(Iron Oxide)의 발생을 방지하여 산화철로 인해 오염된 산소를 환자에게 공급하는 것을 원천적으로 방지할 수가 있는 의료용 공기통에 관한 것이다.

상기 의료용 공기통은, 산소가 내부에 압축수용된 용기부와, 상기 용기부의 일측에 형성된 산소 방출부로 이루어진 의료용 공기통에 있어서, 상기 용기부 내측이 인체에 무해한 친환경 코팅제로 코팅된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 친환경 코팅제는 실리콘, 테플론, 폴리에틸렌 중 어느 하나일 수 있으 며, 금, 은 또는 니켈 중 어느 하나를 이용하여 금속 코팅을 할 수도 있다고 기술되어 있으며 상기기술은 의료용 공기통의 내측을 인체에 무해한 실리콘, 테플론(telflon), 폴리에틸렌 등과 친환경 코팅제로 코팅하며 금, 은 또는 니켈 중 어느 하나를 이용하여 금속 코팅을 할 수도 있다고 기술되어있는 반면에 본원발명은 의료용 산소통이 아닌 재난용이나 화학용 수중용으로 사용되는 상기 공기통의 몸체에 항 살균력을 갖는 귀금속(precious metals) 족인 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속을 특히 나노 사이즈로 초미립자 파티클(particle)화 하여 상기 공기통 몸체에 투입하여 공기통이 항 살균작용을 갖는 것을 특징으로 상기 의료용 산소통 기술과는 서로 상이한 기술이라 하겠다.

본 발명은 공기통에 관한 것으로, 더욱 상세하게는

공기통 내부 또는 외부를 항 살균력을 갖는 귀금속(precious metals) 족인 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속을 나노 사이즈로 초미립자 파티클(particle)화 하여 투입하여 특별한 세척이나 살균과정이 필요없이 감염 없이 위생적으로 사용될 수 있는 항 살균성 공기통을 제공하려는데 본원의 목적이 있다.

본 발명자는 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 많은 노력을 기울인 결과 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 공기를 흡입할 수 없는 환경인 수중다이버, 수중 용접, 인명 구조 등을 할 때 사람이 등에 메고 사용하는 공기통의 내측을 친환경적인

귀금속 나노소재로 코팅막을 형성함으로써 공기통 내부에서 산화철(Iron Oxide)의 발생과 세균번식을 원천적으로 방지하여 오염된 공기로 감염을 방지할 수 있는 친환경적인 공기통을 제공하는 것이다.

공기통에 충전되는 공기는 주로 압축기를 이용하여 충전하게 되며 압축기로 공기통에 공기를 공급할 때 압축기의 공기여과필터에 이상이 발생하여 여과기능을 상실하였을 때에는 충전되는 공기 중에 이물질이 혼입돼 이물질에 의한 공기통 내부가 오염되며 오염된 수중에서 작업시에는 상기 공기통 외부에 오염이 발생하게 된다.

또한, 공기를 충전하기 위하여 밸브를 교환하는 과정에서 대기중의 공기에 도포 되어 있는 수분이 공기통 내부로 투입되어 공기통 내에 침적된 이물질과 반응하여 오염을 가속화시킴은 물론, 공기통 내부를 산화 부식시킬 수도 있다.

상기와 같이 공기통 내의 오염이 있을 경우, 호흡기 질환 등을 유발하게 되어 호흡기 감염을 일으키거나 건강을 해치게 된다.

상기와 같은 문제점이 발생함에도 종래에는 공기통을 세척하는 별다른 세척장비가 없어 공기통을 분해하여 건조하거나 세척하고 있는 실정이다.

따라서 본원발명은 상기와 같이 공기통 내부 또는 외부의 오염으로 발생하는 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로 산화나 습기나 오염된 공기에 의해 오염된 공기통 내부를 늘 청결하게 줌으로서, 공기통 오염에 의해 발생할 수 있는 호흡기질환이나 감염을 미연에 방지할 수 있는 귀금속 나노가 코팅된 친환경적인 공기통 을 제공하는 데 있으며 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명은 금속, 합성수지 중 선택된 어느 한 소재로 이루어진 공기통의 내부 또는 외부

표면에 대하여 귀금속 소재인 (은, 백금, 티탄, 금, 팔라듐, 이리듐) 중 어느 한 소재의 상기 귀금속 (precious metals)을 나노사이즈의 분말 또는 용액으로 초미립자 화하여 상기 공기통에 혼입 및 코팅함으로 사람이 사용시에 내 부식성과, 내화학성, 인체 안전성, 살균기능, 나노 사이즈로 인한 귀금속의 소량투입의 원가절감과 갖게 된다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 다양한 문제점들을 극복하여 상기 공기통

에 장기간에 걸쳐 항 살균력을 부여함으로 산화와 공기에 의한 감염을 방지할 수 있도록 하는 안전한 공기통을 제공하는 데 목적이 있다.

상기된 바와 같이 본 발명의 공기통은 공기통 오염에 의해 발생할 수 있는 호흡기질환을 미연에 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기통에 의하면 공기통의 내측을 친환경 코팅제인 나노사이즈의 항균 귀금속이 첨가되므로 구조와 사용이 간단하고 호흡기를 통한 세균 전염이나 교차 감염이 이루어지지 않고 항 살균 효과가 크면서도 제작 및 구비에 대한 단가를 낮출 수 있게 되고, 따라서 사후관리가 필요 없으며 상기 공기통 내부에서 산화철(Iron Oxide)의 발생을 원천적으로 방지하여 오염된 공기의 주입에 따른 감염이나 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본원 발명은 잠수용이나 화재 진압용으로 사용되는 공기통에 관한 것으로

산소 또는 공기가 내부에 압축 수용된 공기통 몸체(10)와, 상기 공기통 몸체(10)일 측에 형성된 공기 입 출입부재(20)로 이루어진 공기통에 있어서,

상기 공기통 몸체(10) 내측이 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속 나노(80)가 투입되는 것을 특징으로 하며;

상기 공기통 몸체 (10)에 0.1 내지 500㎚의 사이즈를 갖는 귀금속 (precious metals)이 나노 파티클(particle)화 되어 상기 공기통(10) 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%가 첨가 또는 코팅된 것을 특징으로 하며;

상기 공기통 몸체(10)의 내부 또는 외부가 귀금속 나노의 투입에 의한 귀금속 층(70)이 형성된 것을 특징으로 하며 공기통(10)의 코팅범위는 공기통의 부자재인 공기 흡입기와 공기 입출 입 부재(20)를 제외한 순수 공기통 몸체(10)를 전체중량%에 대하여 귀금속 나노(80)가 상기 공기통(10) 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%가 첨가 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 공기통에 관한 것이다.

상기 공기통은 재질에 따라 알루미늄 공기통과 강철 공기통, 합성수지 공기통 등

주로 3가지 종류가 있으며 알루미늄이나 합성수지 공기통은 부식 면에서 우수하나 강도와 고압 고열에 약하고 강철 공기통은 부식 면에서는 약하지만, 강도와 고열에는 강한 특장점이 있었다.

상기의 3종류의 공기통은 어떠한 이유에서든 모두 부식이 일어나며 부식은 전문 용어로 산화라고 하며 공기통에 습기가 있거나 물이 들어가면 공기의 높은 압력에

의한 화학적 반응으로 산화가 촉진되며 부식은 공기통의 내외부와 강도를 약화시키 는 위험한 요소인 것만은 분명하다.

일반적으로 공기통을 이용하여 지속적으로 호흡을 하기 위한 장비로는 공기 흡입기가 있으며, 대략 35~45cm 의 길이에 구경이 약 2cm 정도의 튜브를 "J" 자 형태로 형성하여 상단부는 수면위에 위치하도록 하고, 하단부에는 마우스 피스를 구비하여

사용자가 입에 문 상태에서 호흡할 수 있게 한 것이다.

본원에서는 공기통 몸체(10)에 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속 나노(80)가 투입되는 것을 특징으로 하며; 상기 공기통(10)에 0.1 내지 500㎚의 사이즈를 갖는 귀금속 (precious metals)이 나노 파티클(particle)화 되어 상기 공기통 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%가 첨가되며 상기 공기통의 코팅범위는 상기 공기통 부자재를 제외한 순수 공기통 전체중량%로 하여 0.001 내지 8중량%중에 바람직한 어느 하나의 귀금속 나노층(70)이 형성되거나 투입된 것을 특징으로 하는 공기통(10)에 관하여서이다.

이처럼 상기 공기통의 몸체에 항 살균력을 갖는 귀금속(precious metals) 족인 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속을 나노 사이즈로 초미립자 파티클(particle)화 하여 상기 공기통(10) 몸체에 투입한 것에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같고 아래에서는 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 더욱 복잡하게 하거나 불필요하게 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략됨을 이해하여야 할 것이다.

그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 간략하게 정의된 용어들로서 이는 당업자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며 본원의 제조방식은 통상의 바람직한 제조방법에 모두 포함될 수 있는 것이며 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이루어져야 할 것이다.

이하 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원에 내시 된 도면을 살펴보면;

도 1은 본 발명의 공기통에 있어 화재진압이나 화학용 공기통의 일실시 예를 나타낸 사진으로 화재진압용이나 화학용 공기통을 사진으로 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명의 공기통에 있어 수중용 공기통의 일실시 예를 나타낸 사진들을 나타낸 것이며 잠수부가 사용하는 금속소재로 이루어진 공기통을 사진으로 나타낸

것이다.

도 3은 본 발명의 공기통에 있어 합성수지소재의 통상의 공기통을 나타낸 사진으로 합성수지소재로 이루어진 여러 개의 공기통을 사진으로 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명의 공기통에 있어 본원발명의 공기통을 나타낸 사시도를 나타낸 것으로 산소 및 공기가 투입되는 공기통 몸체(10)와 상기 공기를 입출입시 사용되는 공기 입출 입 부재(20)와 공기 및 산소가 압축된 상태에서 담겨지는 공기통

내부(40) 또는 외부와 상기 공기통(10)을 사용자가 파지나 짊어지기 위한 공기통 고정부재(60)와 상기 공기통 내부(40) 또는 외부에 본원 발명의 귀금속 나노(80)가 분사나 침지 또는 함침되어 항균막을 이루는 귀금속 나노층(70)으로 이루어진 본원의 공기통을 사시도로 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명의 공기통에 있어 본원발명의 공기통의 내부를 나타낸 사시 도 이다.

도 6은 본 발명의 공기통의 배합 및 혼입 공정의 블록도를 나타낸 것으로 본원의 공기통 몸체에 귀금속 나노를 상기 공기 입출 입 부재(20)를 제외한 상기 공기통 몸체 (10) 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%중에 바람직한 어느 한 중량 %를 투입한 것을 불록도로 나타낸 것으로 상기 공기통 몸체(10)가 합성수지인 경우에 해당하며 상기 합성수지 소재의 공기통은 이를 가열(120)하여 용융 및 융해(160)하여 연화(140) 후에 교반 장치를 통하여 상기 귀금속 나노(80)와 공기통 소재가 잘 섞이도록 배합하고 이를 사출 기를 통하여 성형모듈(320)에 투입하여 성형(260)하여 완성(340)하거나 또는 완성된 공기통을 소정의 코팅 탱크(100)에 투입하고 여기에 귀금속 나노(80) 바인더를 투입하여 전류를 흐르게 하여 코팅(180)함 또한 바람직하다.

도 7~7-1은 본 발명의 공기통에 있어 공기통의 코팅 공정의 블록도로서 코팅은 습식과 건식코팅이 있으며 본원의 공기통에 모두 바람직하게 선택되어 사용할 수 있으며 먼저 습식코팅과정은 상기 공기통을 세척공정과 헹굼 공정을 거치고 이를 코팅 탱크(100)에 투입하는데 이때 귀금속 나노(80)를 상기 코팅하고자 하는 용매 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%를 투입하여 상기 공기통(10)의 표면에 귀금속 나노층(70)이 형성되게 되는 것이다.

한편, 본원의 건식코팅은 상기 공기통(10)을 세척과 헹굼 공정을 거치고 이를 건조한 후 습식 코팅(180)하고자하는 플라즈마 탱크(100)에 상기 공기통을 투입하고 전원을 작동하여 건식 탱크 내부의 진공을 실시하며 불활성 가스를 주입하고 이때 귀금속 나노 타깃을 부착한 후 프라즈마 방전을 실시한 후에 상기 공기통에 귀금속 나노(80)를 코팅(180)하게 되는 것이다.

도 8은 본 발명의 공기통에 있어 귀금속 나노 100,000배 확대 촬영한 사진.

도 9는 본 발명의 공기통에 있어 귀금속 나노 200,000배 확대 촬영한 사진.

도 10은 본 발명의 공기통에 있어 귀금속 나노 TEM 시험사진.

도 11은 본 발명의 공기통에 있어 은 나노가 투입된 균주의 항균력 시험사진들.

도 12~15는 본 발명의 공기통에 있어 시험성적서의 여러 사진들을 나타낸 것으로 본원의 공기통의 주소재인 금속 편을 공인된 검사기관에서 항균 시험한 데이터를 그림으로 원본 사진으로 나타낸 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 공기통(10)의 여러 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 제작 및 구비에 대한 단가를 낮출 수 있을 뿐 아니라, 또 한 사용 전이나 사후적으로 정밀한 세척이나 살균이 필요 없이 간편하게 인체가 흡입 사용될 수 있도록 하는 귀금속 나노(80)를 첨가할 수 있는 항균 공기통을 제공하려는데 있다.

이처럼 본원의 공기통(10)은 상술하였듯이 공기통 몸체(10)에 귀금속 나노(80)를 첨가나 코팅함으로 오염되거나 감염될 수 있는 상기 공기통을 안전하게 사람에게 흡입 사용될 수 있는 것이다.

한편, 상기 공기통 몸체(10)에는 금, 은, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속을 나노 사이즈로 초미립자 화한 나노 분말 또는 용액이 상기 공기통 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%가 투입되고 상기 귀금속 나노 파티 클이 상기 공기통에 코팅(180)된 것을 더 포함하며 상기 공기통(10)의 코팅범위는 공기통의 부자재인 공기 흡입기 공기 입출 입 부재(20)를 제외한 순수 공기통 몸체(10)를 전체중량%로 하여 실시하는 것이다.

상기 공기통(10)의 표면에 귀금속 나노 파티클이 코팅(180)된 두께는 바람직하게는 0.1(nm) 내지 200㎛ (마이크로)로 하여 공기통을 장기간 사용하여도 귀금속 나노(80)의 강한 항균력으로 세균감염을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상기 귀금속 나노 파티클을 상기 공기통에 코팅(180)하기 위한 바람직한 또 다른 방법으로 는 함침 탱크에 투입하여 상온에서 상기 나 노화된 귀금속이 함유된 바인더 전체용액 100중량 부에 대하여 알코올을 포함한 통상의 휘발성 유, 무기용제 85 내지 95중량 부와 실록산, 아크릴류를 포함한 유, 무기 바인더 1 내지 5중량 부 나노 귀금속 용액 또는 분말을 0.001 내지 8중량 부를 투입하여 교반 과정과 함침 후 건조하여 공기통(10) 표면에 귀금속 나노 파티클이 적층 및 코팅(180)되게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 상기의 많은 장점을 지닌 귀금속 (precious metals) 물질을 본원 발명의 공기통의 제조 공정 중에서 공기통의 원료 전체 중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%의 중량%로 귀금속 파티클을 교반하고 상기 공기통의 투입된 귀금속 나노(80)의 입자의 크기는 0.1 내지 500㎚의 사이즈를 갖고 코팅(180)시 공기통의 코팅 두께는 0.1nm 내지 200㎛ (마이크로미터)의 두께로 공기통에 코팅 막이 형성된 것을 특징으로 하고 바람직하게는 공기통 몸체 전체중량 %에 대하여 귀금속 나노 사이즈의 파티클이 상기 공기통의 코팅부의 코팅 물질 전체중량%에 대 하여 0.001 내지 8중량 %가 코팅(180)된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하며 이해를 돕기 위하여 본원 발명의 구성물질인 귀금속을 자세히 설명하면 다음과 같다.

여기에서 본원 발명의 핵심물질인 귀금속 족 (금, 은, 백금, 티탄, 팔라듐, 이리듐) 잠시 설명하면 다음과 같다.

금 (金, gold) 주기율표 제1B족에 속하는 구리 원소기호: Au, 원자번호: 79, 원자량: 196.9665, 녹는점: 1064℃

끓는점: 2966℃, 비중: 19.3

AG, 주기율표 11족에 속하며 구리 족 원소의 하나.

원자번호 47

원자량 107.868

녹는점 961.9℃

끓는점 2212℃

비중 10.49(20℃)

연실율은 48~54%이며,

재결정 온도는 150℃이다. (20℃)

백금 (白金, platinum)

주기율표 제8족에 속하는 백금 족 원소의 하나.

원소기호 Pt, 원자번호 78, 원자량 195.08

녹는점 1772℃ ,끓는점 3827℃ 비중 21.45, 살균력 풍부,

다음은 팔라듐 (palladium)으로 주기율표 제8족에 속하는 백금 족 원소.

원소기호 Pd, 원자번호 46 원자량 106.42, 녹는점 1555℃ ,

끓는점 3167℃ ,비중 12.03 치과재료로 사용

다음은 이리듐(iridium)으로 주기율표 제8족에 속하는 백금 족 원소.

원소기호 Ir, 원자번호 77, 원자량 192.22

녹는점 2447℃ ,끓는점 4527℃ ,비중 22.42(17℃) 생체용으로 사용.

다음은 티탄이다, 티탄 (titanium)

주기율표 제4A족에 속하는 금속원소. 원소기호 Ti 원자번호 22, 원자량 47.88, 녹는점 1675℃ ,끓는점 3260℃ 비중 4.50(20℃를 갖는다. 생체 적합성을 가짐

본원 발명은 상기하였듯이 공기통 몸체에 상기 귀 금속 족 (금, 은, 백금, 티탄, 팔라듐, 이리듐) 나노는 0.1nm 내지 500nm중에서 선택된 어느 하나의 크기의 입 경을 갖는 초미립자로서 사람이 사용시에 접촉되는 유해 균에 직접 작용하여, 유해 균의 세포막을 직접 녹이고, 유해 균의 전자 전달계를 방해해서 살균을 하므로 항균력이 있다.

상기 귀금속 나노(80)의 주요 항균 메커니즘은 유해 균의 세포막을 녹여서 세포 내의 효소와 작용하여 영양 물질의 대사기능 즉 영양물질유입 및 배출을 차단하고 유해 균의 호흡기능과 생성을 막아 유해 균의 생육정지 및 재생 능력을 파괴하여 유해 균을 사멸한다.

또한, 귀금속 나노(80)는 미립자로부터 지속적으로 항균력을 방출시켜 유해 균을 제어하므로 항균, 제 균 기능의 지속력이 뛰어나다.

따라서 귀금속 나노에는 내성이 생기지 않고 귀금속 나노는 표면 반응을 하여야 효과가 있으며 특히 귀금속 중에서 은이나 백금 금 등은 모든 균을 99%다 죽일 수 있으며, 특히 일반 대장균이나 식중독 균등에 효과가 있다.

백금 코팅하려면 백금 이온이 포함된 용액이 필요하고 금 코팅하려면 금 이온이 포함된 용액이 필요하게 되는데 상기 공기통 을 코팅하기 위해서는 귀금속을 무 전해 코팅 전기 코팅하는 전해 코팅인 습식 코팅 방법 또는 플라스마를 이용한 건식 코팅 방법을 모두 이용할 수 있으며,

본원 발명은 통상의 코팅방법을 따르며 코팅의 종류와 방법이 많아 이를 모두 나열할 수 없기에 본원의 바람직한 한실시 예로 먼저 귀금속을 코팅하는 방법으로는 전해 코팅과 무 전해 코팅으로 나누어지고 전해 코팅은 전류를 사용하고 무전 해

코팅은 말 그대로 전기를 사용하지 않고 화학반응을 통해 코팅되는 방식으로 다시 말해서 코팅이란 금속이온이 전자를 받아서 환원이 되어 특정표면에 달라붙는 것을 말하는데 일반적으로 알고 있는 코팅은 정류기를 통해 나온 전기를 이용하여 코팅하는 방식이 가장 많이 쓰인다.

그러나 기판(substrate)에 전기를 줄 수 없는 본원 발명의 합성수지나 세라믹, 소재로 이루어진 공기통은 전기가 통하지 않아 이 위에 금속이 석출 되어 코팅이 될 수가 없는데 이러한 경우 가장 많이 무 전해 코팅 또는 바인더에 함 침하여 피상체에 코팅을 하게 된다.

무 전해 코팅은 보통 2가지 방법이 있는데 하나는 ①환원 코팅 ②치환 코팅 방식이 있는데 환원 코팅방식은 말 그대로 환원반응을 통해서 금속이 석출이 되는 코팅 방식으로 합성수지 표면의 기름때라든지 지저분한 물질을 세척 화하고 기판 표면을 "+"상태로 활성화해주며. 조절시킬 때 계면활성제 성분을 사용하게 되며 이를 살펴보면,

1) 촉매: 콜로이드 (Colloidal) 성분의 팔라듐(Palladium)을 "+" 활성화된 합성수지 표면에 부착을 시킨다.

2) 엑셀네이트 (Accelerator) :(팔라듐) Palladium 콜로이드에 포함되어 Pd를 보호하고 있는 Sn(Tin)을 제거하고 합성수지 표면에 Pd Metal이 석출이 되게 한다.

3) 무전해 화학코팅: 구리이온, 에틸렌티아민 4초산(EDTA), 수산화 나트륨(NaOH), 포름알데히드 성분들이 들어 있는데 Pd이 촉매 역할을 수행하게 되는데 이때 Na OH가 pH를 11 이상 올려주게 되면 포름 알데히드가 강력한 환원작용이 일어나며 이때 전자가 발생이 되며 이 전자가 구리 이온으로 흘러가 구리 이온이 Pd 촉매 위에 석출이 되어 도포가 되게 된다.

둘째 치환 코팅에 대해서 알아보면 다음과 같다.

치환 코팅 방식은 산화/환원력의 차이에 의해서 발생이 되며 치환 코팅의 대표적인 물질은 Ni/Au, Ag 코팅이 있으며 Ni을 무전 해 화학 동 코팅 방식과 같은 방식을 써서 금속 표면에 전착을 시킨다.

그리고 나서 귀금속 이온이 들어있는 용액에 담가두게 되면 귀금속 이온이 원래 은 그 자체로 존재하려고 하는 환원력이 니켈보다 강하기 때문에 니켈 금속을 가만히 두지 않고 니켈 내부에 있는 전자를 귀금속 이온이 강제적으로 빼앗아 니켈은 산화가 되어 이온이 되고 은은 니켈로부터의 전자를 받아서 환원이 되어 전착이 되는 것이며 상기에서는 공기통에 전반적인 혼입 및 코팅 과정과 구성에 대하여 상세하 게 살펴보았으며 본원 발명의 공기통의 항 살균과 표면 강화와, 윤활 작용, 내열성과 내구성을 위해서는 귀금속이 지극히 바람직하며 그중에서도 항균력이 가장강한 은 나노가 더욱 바람직하며 혼입량은 공기통 전체중량%에 대하여 각각 0.001 내지 8중량 %가 바람직하다.

0.001중량% 이하에서는 공기통(10)의 윤활력과 내구성, 내화학성과 항 살균 효과가 전혀 나타나지 않으며 8중량% 이상에서는 가격상승과 점성이 너무 커지고 단가가 상승하여 본 발명의 공기통을 제조하는 것이 현실적으로 곤란하기 때문이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이며 상기에 기재된 본원 발명은 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석

되어서는 아니 되며, 본원 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 당업자는 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 공기통에 있어 화재진압이나 화학용 공기통의 일실시 예를 나타낸 사진이다.

도 2는 본 발명의 공기통에 있어 수중용 공기통의 일실시 예를 나타낸 사진들이다.

도 3은 본 발명의 공기통에 있어 합성수지소재의 통상의 공기통을 나타낸 사진이다.

도 4는 본 발명의 공기통에 있어 본원발명의 공기통을 나타낸 사시 도이다.

도 5는 본 발명의 공기통에 있어 본원발명의 공기통의 내부를 나타낸 사시 도이다.

도 6은 본 발명의 공기통의 배합 및 혼입 공정의 블록도.

도 7~7-1은 본 발명의 공기통에 있어 공기통의 코팅 공정의 블록도.

도 8은 본 발명의 공기통에 있어 귀금속 나노 100,000배 확대 촬영한 사진.

도 9는 본 발명의 공기통에 있어 귀금속 나노 200,000배 확대 촬영한 사진.

도 10은 본 발명의 공기통에 있어 귀금속 나노 TEM 시험사진.

도 11은 본 발명의 공기통에 있어 은 나노가 투입된 균주의 항균력 시험사진들.

도 12~15는 본 발명의 공기통에 있어 시험성적서의 여러 사진들.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 공기통 몸체 20: 공기 입출 입 부재

40: 공기통 내부 60: 공기통 고정부재

70: 귀금속 나노층 80: 귀금속 나노

100: 탱크 120: 가열

140: 연화 160: 용융 및 융해

180: 코팅 200: 혼입

220: 교반 240: 사출

260: 성형 280: 서냉

300: 침적 320: 모듈 투입

340: 완성

Claims (4)

1. 산소 또는 공기가 내부에 압축 수용된 공기통 몸체(10)와, 상기 공기통 몸체(10)일 측에 형성된 공기 입 출입부재(20)로 이루어진 공기통에 있어서,

   상기 공기통 몸체(10) 또는 외부 측이 은, 금, 백금, 티탄, 이리듐, 팔라듐 중 선택된 어느 하나의 귀금속 나노(80)가 투입되는 것을 특징으로 하는 공기통.
2. 청구항 제1항에 있어서

   상기 공기통 몸체 (10)에 0.1 내지 500㎚의 사이즈를 갖는 귀금속 (precious metals)이 나노 파티클(particle)화 되어 상기 공기통(10) 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%가 첨가 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 공기통.
3. 청구항 제2항에 있어서

   상기 공기통 몸체(10)의 내부 또는 외부가 귀금속 나노층(70) 이 형성된 것을 특징으로 하는 공기통.
4. 청구항 제1항에 있어서

   공기통(10)의 코팅범위는 공기통의 부자재인 공기 흡입기와 공기 입출 입 부재(20)를 제외한 순수 공기통 몸체(10) 전체중량%에 대하여 귀금속 나노(80)가 상기 공기통(10) 전체중량%에 대하여 0.001 내지 8중량%가 첨가 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 공기통.

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