KR20100088727A

KR20100088727A - 수도꼭지용 전해수기

Info

Publication number: KR20100088727A
Application number: KR1020090007803A
Authority: KR
Inventors: 신태철
Original assignee: 신태철
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2010-08-11

Abstract

본 발명은 도1과 도2에 도시한 바와 같이 작고, 구조가 간단하고 사용이 편리한 전해수기를 수도꼭지에 결합하여 흐르는 수돗물을 촌초에 전해수로 만드는 전해수기로서,

도3에 도시한 바와 같이 망상의 원형알루미늄음전극2개(3)와 도4에 도시한 바와 같이 망상의 사각형티타늄양전극 2개(5)가 서로 쌍을 이루어 두 개의 망상의 원형알루미늄음전극2개(3)는 음전극연결선(11)으로 연결되어 있고, 망상의 사각형티타늄양전극 2개(5)는 양전극연결선(9)에 의하여 연결되어 아래위로 전극지지대(17)에 고정되어 있다.

망상의 원형알루미늄음전극(3)은 건전지(27)의 음극(-)에 접속되어 있고, 망상의 사각형티타늄양전극(5)은 건전지(27)의 양극(+)에 접속되어 있으며, 망상의 원형알루미늄음전극(3)위에 대나무 숯(7)이 임의적으로 내장되어 있고, 배수구(15)에는 거름망(15)있으며, 수도꼭지와 고정을 위한 나사(25)가 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지용 전해수기 이다.

망상의 원형알루미늄음전극. 망상의 사각형티타늄양전극. 대나무 숯. 스위치.

Description

수도꼭지용 전해수기 { Electro-Analysised Water Apparatus using with a faucet}

화학분야

본 발명은 도1과 도2에 도시한 바와 같이 작고, 구조가 간단하고 사용이 편리한 전해수기를 수도꼭지에 결합하여 흐르는 수돗물을 촌초에 전해수로 만드는 수도꼭지용 전해수기 이다.

일반적으로 전해환원수의 생성과정은 : 원수→필터→전해조→격막→알칼리 전해환원수와 산성수로 분리되어 나오게 된다. 이와 같이 전해조 에서 전해를 한다.

대한민국 특허공개 10-2006-0056079호의 「정수살균장치를 구비하는 정수기 및 이에 사용되는 정수살균장치」는 NaCl 수용액을 전해하여 살균 물질을 정수탱크에 공급하여 정수탱크내의 정수된 물을 살균·소독하는 정수살균장치를 구비하는 정수기이므로 이 또한 정수탱크를 갖추고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기위한 것으로, 수도꼭지에 전해수기를 부착하여 흐르는 수돗물을 전해수로 만드는 전해수기로서, 제작비가 저렴하여 경제적이고, 작고 구조가 간단하며, 안전하게 사용할 수 있는 실용적인 수도꼭지용 전해수기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 목적달성을 위하여 아래와 같이 수단을 강구한다.

1. 몸체는 원통형 플라스틱으로 한다.

플라스틱 :강도·탄성뿐만 아니라, 내충격성·내마모성·내열성·내한성·내약품성·전기절연성 등이 뛰어나 그 용도도 가정용품·일반잡화는 물론, 카메라·시계부품·항공기 구조 재·일렉트로닉스 등 각 분야에 걸쳐 사용할 수 있다.

2. 망상의 알루미늄을 원형으로 만들어 음전극으로 사용한다.

Al.Fe.Ni.Cu.Zn또는 Cd등의 금속들을 양극으로 사용하면 금속이 수중으로 용해되는 양극반응이 일어난다. 따라서 Al이나 Fe등의 용해성 전극을 사용한 전기분해는 용해되어 나온 알루미늄이온이나 철이온 등과 응집반응하여 침전 또는 부상된다는 의미에서 전기응집 혹은 전기부상으로 구분한다.

[문헌 1] 최성호. 은 전극 전해반응기를 이용한 음용수 살균특성에 관한 연구. 부경대학교 공학석사학위 논문(2007.8) P25 10. 10∼16 째줄

3. 망상의 티타늄을 사각형으로 만들어 양전극으로 사용한다.

Pt. Au. Ti 등의 금속을 양극으로 사용하였을 경우 일반적으로 약간 용해되거나 전혀 용해되지 않는 것으로 알려져 있다.

[문헌 1] 최성호. 은 전극 전해반응기를 이용한 음용수 살균특성에 관한 연구. 부경대학교 공학석사학위 논문(2007.8) P25 10. 17∼16 째줄

4. 전해수기에 입수된 수돗물이 고루 퍼지면서 전극 전체를 경유하여 흐르도록 대나무 숯을 임의적으로 내장·사용한다.

대나무 숯은 황화수소와 같은 유해가스에 대한 탈취력과 납. 아연. 철. 구리등 중금속에 대한 흡착력이 우수하며, 물을 부드럽게 하고 소독하는 등 수질 정화력이 우수하다. [문헌 2] 박상범. 산림청임업연구소. 대나무 신용도개발/ 대나무 숯의 흡착성 .학술지 산림과학논문집 통권64(2001. 12) (2001. 12)pp. 103-106」

4. 전극지지대는 아크릴을 사용한다.

아크릴의 특성: 1) 무색 투명성이 높고 색조의 종류가 풍부하다.2) 가볍고 강인하고, 성형성이 좋으며 가공성이 좋다.3) 인체에 독성을 가지지 않으며, 내후성이 대단히 높다

5. 건전지는 인가되는 12V·14Ah를 사용한다. 건전지는 일정기간 사용 후 새것으로 교체하여야 하는 불편함을 피하기 위하여 직류전원장치를 사용하면 반영구적으로 할 수 있다.

미생물 수가 동일할 경우 전류를 2A에서 3A로 증가시킴에 따라 사멸하는 시간이 45분에서 15분으로 급속히 감소하는 것을 알 수 있었다. 전류가 증가함에 따라 Cl₂ 와 ClO₂ 의 발생량은 증가 하였다. 즉, 전기분해 조건에서 전류가 증가함에 따라 잔류염소의 농도가 증가 하였으며, 이러한 잔류염소의 영향으로 인해 미생물 의 사멸속도가 급속히 빨라지는 것을 알 수 있었다. [문헌 4] 유석봉. 전기분해를 적용한 가정용정수기의 살균특성연구. 인하대학교 공학석사학위청구논문(2005. 8) P6. 10∼14째 줄.

6. 저전력 고효율화를 위하여 전극간의 간격을 좁게 한다.

7. 대나무 숯을 사용할 때에 숯의 조각의 유출을 막기 위하여 배수구에 거름망을 사용한다.

본 발명에 의한 작고 구조가 간단하며, 사용이 편리한 실용적인 수도꼭지용 전해수기로서, 흐르는 수돗물을 촌초에 전해수로 만들어 바로 마시므로 환원력이 크고, 또한 생성된 전해수는 잔류염소 량이 0.43㎎/ℓ - 0.39㎎/ℓ으로 살균력이 강하여 수인성 전염병균인 콜레라균, 파라티스균, 장염균, Lactis aerogenes 등을 완전히 소멸하고, 수도관 파손으로 인한 미생물의 오염을 예방하거나 소독할 수 있으며, 사용 중에 오염되는 미생물도 소독할 수 있다.

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본 발명은 도1과 도2에 도시한 바와 같이 작고, 구조가 간단하고 사용이 편리한 전해수기를 수도꼭지에 결합하여 흐르는 수돗물을 촌초에 전해수로 만들어서 이용할 수 있는 수도꼭지용 전해수기 이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설 명한다.

도1에 도시한 바와 같이 몸체(1)는 지름6cm·높이5.5cm이고. 밑에 배수구의 지름은1.5cm이고, 높이는 0.5cm이며, 몸체 상부 측면에 지름 0.8cm의 나사(25)가 부착 되어 있다.

도3에도시한 바와 같이 두께1.0㎜. 눈의 크기2.0㎜의 알루미늄 망을 지름5.9㎜의 원형으로 하고, 폭2.0㎜. 길이 6.5cm의 음극전선(19)과 한 몸으로 재단한다. 재단 후 음극전선(19)은 비닐과 접착제로 감싸고 위로 구부렸다. 다른 하나는 위의 지름과 같게 원형으로 재단하여 2개의 망상의 원형 알루미늄음전극을 만든다.

도4에 도시한 바와 같이 두께1.5㎜.눈의 크기 0.5cm의 티타늄 망을 길이5.0cm.폭1.3cm의 사각형으로 하고, 망의 한선을 길이7.0cm의 양극전선(21)을 한 몸으로 재단한다. 재단 후 양극전선(21)은 비닐과 접착제로 감싸서 위로 구부렸다. 다른 하나는 양극전선(21)없이 재단하여 망상의 사각형티타늄양전극 2개를 만든다.

도2의 거름망(13)은 두께1.0㎜. 눈의 크기2.0㎜의 알루미늄 망을 지름4.0cm로 재단하여 원형의 거름망(13)을 만든다.

전극지지대((17)는 두께3.0㎜의 아크릴을 가로0.5cm. 세로 1.5cm로 재단하여 8개를 만들어 든다.

도2의 대나무 숯(7)은 세척하여 건조한 후 두께·가로·세로를 0.4cm내외의 크기로 만든다.

도2에 3과 같이 전극지지대(17)두개의 중앙부에 접착제를 바르고 두 개의 사이를 2cm정도 하여 위에 전선이 없는 망상의 사각형티타늄양전극(5)을 놓고. 그 위 에 또 전극지지대(17)에 위와 같이 접착제를 발라서 접착제를 바른 부분을 아래로 하여 전극지지대(17)사이에 망상의 사각형티타늄양전극(5)을 부착시키고,

그 위에 또 접착제를 바르고 전선이 없는 망상의 원형알루미늄음전극(3)을 놓아 부착시키고, 그 위에 전극지지대(17)의 아래위로 접착제를 발라서 망상의 원형알루미늄음전극(3)을 부착시키고, 위에는 전선이 있는 망상의 사각형티타늄양전극(5)을 부착시킨 다음에, 망상의 원형알루미늄음전극(3)의 중앙에 지름1.0cm의 구멍을 뚫고, 구멍사이로 두 망상의 사각형티타늄양전극(5)을 양전극연결선(9)으로 연결한다.

다음에 그 위에 전선이 있는 망상의 원형알루미늄음전극(3)을 부착시키고, 아래위의 두개의 망상의 원형알루미늄음전극(3)을 음전극연결선(11)으로 도 2의 11과 같이 연결한다.

위와 같이 조립하여 몸체(1)내에 삽입하고 망상의 원형알루미늄음전극(3)위에 대나무 숯 12g∼13g을 넣고 수도꼭지에 결합시켜서 나사(25)로 고정시킨다.

《실험 예 1》잔류염소 측청

스위치(25)를 켜고 흐르는 수돗물을 6∼7초간 500㎖페트병에 담고, 또 하나는 30초 후에 6∼7초간 500㎖페트병에 담아 잔류염소를 측정한 값은 [표 1] 과 같다. (경기도 수원시상수도사업소에서 측정하였음)

표1에서와 같이 계속 흐르는 수돗물을 전해수로 만들어 살균효과와 물맛 유지가 가능하게 될 것이다.

수돗물을 전기분해할 때 양극전극(+)에서는 다음과 같은 반응이 일어난다.

H₂ O → H⁺ + OH^-

4OH^- - 4e^- → O₂

H₂ O + O₂ - 2e^- → O↑ + 2H⁺

2Cl^- - 2e^- → 2Cl → Cl₂ ↑

Cl₂ + H₂ O → HCLO + H⁺ +Cl^- → ClO^- + 2H⁺ + Cl^-

또한 음극전극(-)에서의 반응은 다음과 같다.

2H₂ O + 2e^- → 2OH^- + H₂ ↑

[표 2] 는 잔류염소에 의한 수중세균의 살균효과에 관한 내용이다. 잔류염소농도가 0.2ppm이상이면 매우 뛰어난 살균력을 가지는 것을 알 수 있으며 0.1ppm이하에서도 99％이상은 아니지만 어느 정도의 살균력을 가질 것으로 예상된다.

[문헌 4] 유석봉. 전기분해를 적용한 가정용정수기의 살균특성 연구. 인하대학교 공학석사학위 청구논문(2005. 8) P8. 표2.

본 발명에 의한 흐르는 수돗물을 촌초에 살균력이 강한 전해수로 만들어 음용수와 살균수로 이용할 수 있는 수도꼭지용 전해수기로서, 생성된 전해수를 바로 마시므로 환원력이 크고. 생성된 전해수의 잔류염소 량이 0.43㎎/ℓ - 0.39㎎/ℓ이므로 수인성 전염병균인 콜레라균, 파라티스균. 장염균.Lactis aerogenes 등을 완전히 소멸하고, 수도관 파손으로 인한 미생물의 오염을 예방하거나 소독할 수 있으며, 사용 중에 오염되는 미생물도 소독할 수 있음으로써, 가정과 대중음식점 등에서 사용하는 수저, 식기, 칼, 도마, 행주 등과 각종 식재료를 살균·소독·세척함으로써 위생적으로 관리할 수 있다. 수도꼭지가 있는 곳은 어디에서나 편리하게 사 용할 수 있어 사용범위는 매우 넓다고 사료됨.

도1은 본 발명에 의한 수도꼭지용 전해수기의 사시도

도2는 본 발명에 의한 수도꼭지용 해수기의 종단면도

도3은 본 발명에 의한 망상의 원형 원형알루미늄음극전극의 사시도

도4는 본 발명에 의한 망상의 사각형티타늄양전극의 사시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1. 몸체 3. 망상의 원형알루미늄음전극 5. 망상의 사각형티타늄양전극 7. 대나무 숯 9. 양전극연결선 11. 음전극연결선 13. 거름망 15. 배수구 17. 전극지지대 19. 음극전선 21, 양극전선 23. 스위치 25. 나사 27. 건전지

Claims

흐르는 수돗물을 촌초에 살균력이 강한 전해수로 만들어 음용수와 살균수로 이용할 수 있는 수도꼭지용 전해수기로서,

도3에 도시한 바와 같이 망상의 원형알루미늄음전극2개(3)와 도4에 도시한 바와 같이 망상의 사각형티타늄양전극 2개(5)가 서로 쌍을 이루어 두 개의 망상의 원형알루미늄음전극2개(3)는 음전극연결선(11)으로 연결되어 있고, 망상의 사각형티타늄양전극 2개(5)는 양전극연결선(9)에 의하여 연결되어 아래위로 전극지지대(17)에 고정되어 있다.

망상의 원형 알루미늄음전극(3)은 건전지(27)의 음극(-)에 접속되어 있고, 망상의 사각형티타늄양전극(5)은 건전지(27)의 양극(+)에 접속되어 있으며, 망상의 원형 알루미늄음전극(3)위에 대나무 숯(7)이 임의적으로 내장되어 있고, 배수구(15)에는 거름망(15)있으며, 수도꼭지와 고정을 위한 나사(25)가 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지용 전해수기 이다.
건전지(17)와 직류전원장치를 전원으로 사용할 수 있고, 플라스틱의 탄성으로 수도꼭지와 결합·분리하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지용 전해수기.