KR20100094780A - 살균수 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산수용액, 아염소산염 수용액을 단위시간당 일정하게 공급하며, 일정하게 공급된 두 용액의 반응으로 이산화염소가스가 생성되고, 이산화염소가스의 발생 및 배출시간을 단축시켜 원수에 혼입되는 시간이 짧아지도록 하며, 원수에 혼입된 이산화염소가스의 높은 용해도를 확보함으로써 미 용해된 이산화염소가스의 대기중 발산률을 최소화시켜 수용된 원액으로부터 악취를 최소화하고, 반응개시후(가동후) 신속히 정도 높은 농도의 살균수를 제조할 수 있는 살균수 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산수용액, 아염소산염 수용액이 각각 저장되는 용액탱크에서 용액을 인출 공급하는 공급펌프가 콘트롤러로 제어되도록 이루어지는 용액용입부와, 상기 용액용입부에서 공급되는 두 용액이 혼합되고, 버블링 작용으로 두 용액의 혼합을 촉진시켜 이산화염소가스를 생성하는 메인반응조, 상기 메인반응조에서 오버플로우 되는 반응 후 용액이 저장되고 미 반응용액으로부터 이산화염소가스를 추가적으로 생성시켜 메인반응조쪽으로 흐르게 하는 홀딩조로 이루어지는 반응부와, 상기 반응부에서 생성된 이산화염소가스를 흡입하여 정유량조절밸브를 통해 원수에 혼입시키는 이젝터로 이루어지는 가스용입부로 구성되는 것을 특징으로 하여; 메인반응조의 체적을 최소화하여 수용된 원액으로부터 이산화염소가스의 발생 및 배출개시시간이 짧아지도록 하는 효과가 있다.

살균수, 이산화염소, 반응조, 버블러, 용해 및 기액분리기, 농도계

Description

살균수 제조장치{A manufacturing device numerical sterilization}

본 발명은 산수용액, 아염소산염 수용액을 단위시간당 일정하게 공급하며, 일정하게 공급된 두 용액의 반응으로 이산화염소가스가 생성되고, 이산화염소가스의 발생 및 배출시간을 단축시켜 원수에 혼입되는 시간이 짧아지도록 하며, 원수에 혼입된 이산화염소가스의 높은 용해도를 확보함으로써 미 용해 이산화염소가스의 대기중 발산률을 최소화시켜 수용된 원액으로부터 악취 발생을 최소화하는 살균수 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이산화염소는 강한 산화력, 살균소독력, 탈취력이 크고 다른 염소 소독 살균제와는 달리 트리할로메탄(THMs), 할로 아세틱 에스드(HAAs), 할로 아세토 나이트릴(HANs) 등 발암성 유기물을 생성하지 않으며 또 다른 유기물과 반응하여 유기염소화합물을 생성하지 않고, 햇볕이나 온도에 의하여 신속히 분해되어 잔류성이 없는 친환경성 살균소독제로 알려져 있다.

이러한, 이산화염소의 높은 선택적 특성은 인체에 무해한 살균 작용에 있다

즉, 이산화염소는 트리할로메탄(trihalomethanes,THMs), 폴리클로로바이페 닐(polychlorobiphenyls, PCBs)과 같은 원하지 않는 살균 부산물이 생성되지 않는다.

또한, 이산화염소는 넓은 pH범위에 걸쳐 그 효과를 나타내며, 용액에서 해리되지 않고(이온을 형성하지 않고), 빠른 살균 작용을 지니며, 처리 용액에서 축적되지도 않는다. 이산화염소는 그 운반과 저장이 금지되어 있고, 또 그 운반과 저장이 위험하기 때문에 대부분 현지에서 발생장치에 의해 생산되어 진다

더불어, 강한 산화력과 살균성을 지니고 있는 이산화염소는 융점 -59℃, 비점 11℃이고, 상온에서는 가스상의 물질이고, 상온 상압 하에서는 물에 대하여 약 3000ppm(mg/l)의 용해도를 가지며, 공기 중에서는 가스농도 10% 이상에서 폭발성을 가지며, 살균이나 소독용, 탈취용, 표백용 등의 용도에 사용되고 있다

이로 인하여, 이산화염소는 강한 산화력, 살균력, 탈취력이 있고 트리할로메탄(THMs), 할로아세틱액시드(HAAs), 할로아세트니트릴(HANs) 및 유기 염소화합물 등 염소 소독 부산물을 생성하지 않아 좋은 소독제로 인정받고 있으며, 수돗물에 있는 암모니아나 아민도 제거되는 상승효과를 얻을 수 있지만 가격이 비싸다는 단점이 있으므로 이를 경제적으로 유용한 방법으로 제조할 필요성이 있다.

소형의 살균수 제조류에 접합한 이산화염소의 합성 방법으로서는 5NaClO₂ + 4HCl → 4ClO₂ + 5NaCl + 2H₂O의 반응식을 이용하는 것이 가장 적합하다.

그리고, 근래에 들어 이산화염소가스를 생성시켜 원수에 혼합하여 살균수를 제조하는 "살균수 제조장치"는 산수용액, 아염소산염 수용액을 반응조에 투입하여 반응시키는 방식이 많이 사용되며, 반응효율을 높이기 위하여 반응조 내부에 기포를 발생시키는 버블러를 이용하여 가스의 발생률을 증대시킨 것이 사용되고 있다.

이러한, 이산화염소농도 10ppm의 살균수를 분당 10리터의 유량으로 제조할 경우 물에 용해되는 이산화염소가스의 무게는 1000gr×10/1,000,000 = 0.1gr/분이 된다. 즉, 분당 0.1gr의 이산화염소량으로서 이를 대기압 부피로 환산하면 1mol그램=67.46gr=22.4ℓ이므로 0.1/67.46 ×22.4ℓ = 33.2cc가 된다.

즉, 용해율을 100%로 가정할 경우 분당 10ℓ유량의 살균수 제조를 위해서는 분당 0.1gr 또는 33.2cc의 이산화염소가스의 발생이 필요하게 되며, 이를 위해서는 아주 적은 원료약액투입유량(분당 2cc미만)이 예상된다.

만일, 5000cc 부피의 반응조 내에 반응 후 액체가 2000cc가 보지되어 있으며 상부공간부피가 3000cc인 상태에서 반응을 위해 약액이 투입될 경우 투입 약액유량에 비해 큰 부피의 액체로 인한 반응을 느리게 일어날 수밖에 없다. 또한, 이산화염소가스는 공기보다 비중이 약 2.3배 무거운 관계로 발생 후 반응조 상부의 가스배출구로 배출하기까지는 시간이 걸리게 된다.

그러나, 근래의 살균수 제조장치는 이산화염소가스를 발생시키기 위해 반응되는 원료인 산수용액, 아염소산염 수용액을 원하는 농도의 이산화염소가 함유된 살균수를 제조하기 위한 공급량을 정확히 제어하기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 살균수 제조장치는 반응조에서 반응이 완료된 용액을 그대로 보관하던지 또는 여분의 액을 오버플로우시켜 별도의 저장탱크에 저장해야 하는데 이때 오버플로우 배관이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 반응조 내부와 외기의 유통을 차단시키기 위하여 오버플로우 배관은 외부로부터 격리를 위해 U트랩설계를 채택하는 것이 필수적이고, 이젝터의 흡입진공으로 인하여 반응조 내부가 어느 정도의 진공이 되므로 진공을 극복할 수 있는 액주높이가 필요하여 이를 수용하는 배관 형성을 위하여 오버플로우액 저장탱크까지는 소정높이의 위치차이가 필요하므로 저장탱크를 장치의 하단부에 별도로 위치시키거나 장치 내부에 놓게 될 경우 장치의 높이가 높아지게 설계하여야 하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 메인반응조와 반응 후 용액을 저장하는 용기(홀딩조)를 별도로 두고 메인반응조 용적을 작게하여 수용된 원액으로부터 이산화염소가스의 발생 및 배출시간이 짧아지도록 하기 위한 목적이 있다.

더불어, 원액탱크로부터 첨가된 산수용액과 아염소산염 수용액이 메인반응조의 작은 반응 용적에 저장된 액체에 수용되고, 산수용액과 아염소산염이 수용된 액체에 부가적으로 버블작용을 가함으로써 반응효율이 증대되고, 반응으로 발생 된 이산화염소가스를 이젝터로 흡입하여 신속하게 원수에 혼입하도록 하는 목적이 있다.

아울러, 단위시간당 산수용액과 아염소산염 수용액을 일정하게 공급하여 일정오차 범위 내에서 원하는 농도를 갖는 이산화염소수(살균수)를 생성시킬 수 있도록 하는 목적이 있다.

또한, 반응부에 히터를 설치하여 외부의 온도변화에 따라 반응조의 온도를 산수용액과 아염소산염 수용액의 반응 생성물인 이산화염소의 비등점(11℃)이상으로 유지시켜 신속히 가스화할 수 있도록 하는 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 살균수를 제조하는 장치에 있어 서, 산수용액, 아염소산염 수용액이 각각 저장되는 용액탱크에서 용액을 인출 공급하는 공급펌프가 콘트롤러로 제어되도록 이루어지는 용액용입부와, 상기 용액용입부에서 공급되는 두 용액이 혼합되고, 버블링작용으로 두 용액의 혼합을 촉진시켜 이산화염소가스를 생성하는 메인반응조, 상기 메인반응조에서 오버플로우 되는 반응 후 용액이 저장되고 미 반응용액으로부터 이산화염소가스를 추가적으로 생성시켜 메인반응조쪽으로 흐르게 하는 홀딩조로 이루어지는 반응부와, 상기 반응부에서 생성된 이산화염소가스를 흡입하여 정유량조절밸브를 통해 원수에 혼입시키는 이젝터로 이루어지는 가스용입부로 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 메인반응조와 반응 후 용액을 저장하는 용기(홀딩조)를 별도로 두고 메인반응조 용적을 작게하여 수용된 원액으로부터 이산화염소가스의 발생 및 배출시간이 짧아지도록 하기 위한 효과가 있다.

더불어, 원액탱크로부터 첨가된 산수용액과 아염소산염 수용액이 메인반응조의 작은 반응 용적에 저장된 액체에 수용되고, 산수용액과 아염소산염이 수용된 액체에 부가적으로 버블작용을 가함으로써 반응효율이 증대되고, 반응으로 발생 된 이산화염소가스를 이젝터로 흡입하여 신속하게 원수에 혼입시키는 효과가 있다.

아울러, 단위시간당 산수용액과 아염소산염 수용액을 일정하게 공급하여 일정오차 범위 내에서 원하는 농도를 갖는 이산화염소수(살균수)를 생성시킬 수 있도 록 하는 효과가 있다.

또한, 반응부에 히터를 설치하여 외부의 온도변화에 따라 반응조의 온도를 산수용액과 아염소산염 수용액의 반응 생성물인 이산화염소의 비등점(11℃)이상으로 유지시켜 신속히 가스화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이에 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 살균수 제조장치는 살균수를 제조하는 장치로써 용액용입부(10), 반응부(20), 가스용입부(30)로 구성되는 제조장치(100a); 원수흐름감지수단(32)가 포함된 용액용입부(10) , 반응부(20), 가스용입부(30)로 구성되는 제조장치(100b); 용액용입부(10), 반응부(20), 가스용입부(30), 용해 및 기액분리기(40)로 구성되는 제조장치(200); 용액용입부(10), 반응부(20), 가스용입부(30), 용해 및 기액분리기(40), 농도계(50)로 구성되는 제조장치(300); 제조장치(100,200,300)중 어느 하나의 장치에 벤트관(60)이 더 포함되어 제조장치(400)가 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 용액용입부(10)는 산수용액(예로써 염산), 아염소산염 수용액(예로써 아염소산나트륨)이 각각 저장되는 용액탱크(11,12)에서 용액을 인출 공급하는 공급펌프(13,14)로 구성된다.

그리고, 상기 용액탱크(11,12)는 산수용액, 아염소산염 수용액이 각각 저장 된 용기(병)(11a,12a)와, 상기 용기(병)(11a,12a)에 저장된 산수용액, 아염소산염 수용액이 배출되게 용액배출장홀(11b,12b)이 형성된 용액배출핀(11c,12c)을 구비하는 용액배출탱크(11d,12d)가 형성된다.

한편, 용기(병)(11a,12a)의 입구에는 용액을 누수되지 않도록 밀봉하는 밀봉막(11a',12a')이 형성되어 있는데, 상기 용액배출핀(11c,12c)이 밀봉막(11a',12a')을 관통하면 용액배출장홀(11b,12b)을 통해 용액배출탱크(11d,12d)의 내부로 공기가 유입되고 이어 내부액체가 아래로 배출되어 탱크내의 액위가 용기(11a,12a) 뚜껑 단에 이르면 공기유입이 차단되어 더 이상 액체배출이 이루어지지 않아 액위가 상승하지 않는다.

즉, 상기 용액배출장홀(11b,12b)은 용액배출핀(11c,12c)의 길이방향을 따라 길게 형성된 것으로, 용기(병)(11a,12a)의 밀봉막(11a',12a')을 관통하여 용기(병)(11a,12a)의 내부공간과 용액배출탱크(11d,12d)의 내부공간을 서로 연통시켜 용기(병)(11a,12a)내의 용액이 용액배출탱크(11d,12d)의 내부공간으로 배출되며 액위가 'A'레벨에 유지되도록 구성된 것이다. 용기(병)(11a,12a)내의 액체가 비워져서 더 이상 액체 배출이 안되는 상태에서 계속 용액배출탱크(11d,12d)의 액을 사용하면 액위가 점점 하강하여 상기 용액배출탱크(11d,12d)의 외주면에 설치된 액위센서(11e,12e)에 의해 용기(병)(11a,12a)의 교체시기를 콘트롤러가 인지할 수 있도록 구성되어 있다.

도 1a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공급펌프(13,14)는 산수용액, 아염소산염 수용액의 공급유량이 미터링 되는 튜브펌프, 다이아프램펌프 중 하나로 구성될 수 있으며, 콘트롤러에 의해 제어되고, 공급펌프(13,14)의 오차 범위 내로 흐름 유량을 일정하게 유지시킬 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 공급펌프(13,14)는 용액의 정량 공급을 위한 방식으로는 펌프의 회전수를 조절하는 방식, 용액이 흡입되어 배출 유동되는 튜브의 직경을 조절하는 방식, 펌프의 가동을 시간적으로 제어하는 간헐가동 방식 중 어느 하나의 방식으로 조절되도록 구성될 수 있는 것이다.

이때, 간헐가동 방식은 예로써 매 5초마다 1초 가동, 2 ~ 5초 간격으로 가동됨으로써 원하는 시간당 용액의 투입량을 용이하게 조절할 수 있도록, 콘트롤러에 미리 여러 농도에 따른 간헐 자동 모드나 회전수 모드를 프로그램화하여 입력시켜 외부스위치의 조작으로 해당프로그램을 선택함으로써 간단히 공급량을 제어할 수 있는 것이다.

상기 반응부(20)는 용액용입부(10)에서 공급되는 산수용액과 아염소산염 수용액이 혼합되고, 버블링 작용으로 두 용액의 혼합을 촉진시켜 이산화염소가스를 생성하는 메인반응조(21), 상기 메인반응조(21)에서 오버플로우 되는 반응 후 용액이 저장되고 미 반응용액으로부터 이산화염소가스를 추가적으로 생성시켜 메인반응조(21)쪽으로 흐르게 하는 홀딩조(22)로 이루어진다.

먼저, 상기 메인반응조(21)와 홀딩조(22) 내로 공급되는 산수용액과 아염소산염 수용액의 반응효율을 증대시키기 위하여 버블러(25,28)가 각각 메인반응조(21)와 홀딩조(22)의 내부 바닥에 설치되어 압력차로 외부로부터 공기유입관(20a)을 통해 유입되는 공기로 기포를 발생시키는 것이다.

여기서, 상기 버블러(25,28)를 이용하여 기포를 발생시키는 이유는 용액의 반응효율의 증대와, 반응시 생성되는 이산화염소가스에 외부의 공기가 유입되는 폭기시켜 농도를 희석함으로써 폭발의 위험을 제거하며, 폭기된 기체와 더불어 이산화염소가스가 이젝터(33)로의 신속히 흘러가도록 구성된 것이다.

이때, 상기 반응부(20)는 메인반응조(21)를 홀딩조(22)의 내부에 설치되며, 양쪽의 압력을 같게 하여 반응 후 용액이 오버플로우 할 수 있도록 서로의 내부공간이 연통되도록 메인반응조(21)의 상부에 가스통기홀(21a)을 형성하여 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예에 따른 상기 반응부(20)는 메인반응조(21)의 하부에 홀딩조(22)가 별개로 설치되며, 상기 메인반응조(21)에서 오버플로우 되는 용액은 홀딩조(22)로 유동되고, 홀딩조(22)에서 생성되는 이산화염소가스와 폭기 기체가 메인반응조(21)로 흐르도록 구성된다.

여기서, 상기 반응부(20)의 메인반응조(21)의 외주면 일측에 오버플로우관(23d)이 형성되어 메인반응조(21)에 공급되는 원액에 의해 증가되는 량의 용액이 홀딩조(22)로 흘러넘치게 되고, 홀딩조(22)로 흘러들어 저장된 용액 중 미 반응용액에서 산수용액과 아염소산염 수용액이 반응하여 생성된 이산화염소가스는 가스통기관(22a)을 통해 메인반응조(21)로 흐르게 된다.

즉, 상기 홀딩조(22)에 설치된 액위센서(22b:알람경고레벨에 의해 감지되는 레벨)까지의 용적은 산수용액이 저장된 용기(11a)나 아염소산염 용액이 저장된 용기(12a) 중 어느 한 쪽을 교체할 때 홀딩조(22)의 액체를 비워내게 되고 다음에 비울 때까지의 액체를 보지해야 하므로 용기(11a,12a)의 합계보다 크게 하는 것이 바 람직하다.

더불어, 상기 홀딩조(22)의 외부 일측에는 내부온도가 산수용액과 아염소산염 수용액이 반응하여 생성되는 이산화염소의 비등점온도인 11℃ 이하로 내려가면 작동되는 히터(29)가 더 포함되어 구성될 수도 있다.

또한, 상기 홀딩조(22)의 외부 타측에는 용액의 알람 경고 수위를 감지하는 근접스위치로 작동되는 액위센서(22b)가 설치된다.

상기 가스용입부(30)는 반응부(20)에서 생성된 이산화염소가스를 흡입하여 정유량조절밸브(31), 원수흐름감지수단(32)을 통해 유동되는 원수에 혼입시키는 이젝터(33)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

여기서, 상기 가스용입부(30)의 원수흐름감지수단(32)은 플로우스위치, 압력스위치 중 어느 하나로 구성될 수 있는데, 원수흐름감지수단(32)은 수도전밸브(70)에서 살균수를 사용하기 위하여 개방시키면 플로우스위치나 압력스위치에서 원수의 흐름이나 개방시 낮아지는 압력을 감지하여 제조장치(100)가 이를 감지할 수 있도록 한다.

더불어, 상기 원수흐름감지수단(32) 중 플로우스위치의 경우 원수의 유량이 설정 수치 이하의 상태로 유동될 경우 이를 감지하는 기능을 주어 공급펌프(13,14)의 작동을 중지시켜 일정용량의 이산화염소가스가 상대적으로 적은 유량에 용해되어 일정농도 이상의 과도한 이산화염소농도를 갖는 살균수 제조를 방지할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이젝터(33)를 통해 유입된 이산화염소가스의 용해를 촉진하고 기체를 포집하여 반응부(20)쪽으로 되돌리는 용해 및 기액분리 기(40)가 더 포함하여 구성될 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 용해 및 기액분리기(40)를 통과한 살균수의 이산화염소 농도를 측정하는 농도계(50)가 더 포함되어 구성될 수도 있는 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반응부(20)와 용해 및 기액분리기(40)를 연결하는 관로에는 외부 공기의 유입 또는 비 용해가스의 배출을 위한 벤트관(60)이 더 포함되어 구성될 수도 있다.

이러한, 상기 농도계(50)는 살균수 중의 이산화염소 농도를 모니터링하고 원하는 관리농도범위로 유지할 수 있도록 농도결과를 피드백하여 투입 용액용입부(10)의 용액 공급량을 조절을 위한 것이며, 관리농도범위를 벗어날 경우 램프, 경보 등을 통하여 사용자나 관리자가 인식할 수 있도록 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

1) 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 제조장치(100a,100b,200)에 전원을 공급하고 스위치(도면상 미도시)를 ON시킨 상태에서 수도전밸브(70)를 오픈하면 수도관내의 물이 흐르게되며 이젝터(33)에 의해 기체 흡입구 쪽에 진공이 형성되고, 형성된 진공에 의해 메인반응조(21) 상단의 가스토출구로 메인반응조(21) 내의 기체가 이젝터(33) 쪽으로 빨려가게 되어 메인반응조(21)와 이에 통기된 홀딩조(22)의 내부압력은 대기압보다 낮게되어 외부의 공기가 버블러(25,28)를 통하여 폭기된다, 동시에 콘트롤러는 공급펌프(13,14)를 구동하여 산수용액, 아염소산염 수용액이 동시에 반응부(20)의 메인반응조(21) 내부로 공급한다.

이때, 상기 튜브펌프, 다이아프램펌프 중 하나로 구성된 공급펌프(13,14)는 예를 들어 1ppm, 5ppm, 10ppm, 20ppm 등의 다수 농도를 갖는 살균수를 생산하기 위하여 농도에 상응되는 산수용액과 아염소산염 수용액의 공급량을 일정하게 공급될 수 있도록 한다.

이후, 산수용액, 아염소산염 수용액이 반응부(20)의 메인반응조(21) 내부로 공급되면 반응 체적이 작은 메인반응조(21)의 내부에서 공기유입관(20a)으로 공급되는 공기가 버블러(25)를 통과하면서 발생되는 버블링 작용으로 메인반응조(21) 내의 액체를 활발히 유동시켜 높은 반응효율로 반응이 일어나 이산화염소가스가 발생된다.

그리고, 반응 체적이 작은 메인반응조(21) 내에 용액이 공급됨에 따라 산수용액과 아염소산염 수용액이 혼합된 반응 후 용액이 오버플로우관(23d)을 통해 흘러 넘쳐 홀딩조(22)에 떨어진다.

여기서, 상기 제조장치(100)는 상기 홀딩조(22)로 유입되어진 용액은 버블러(28)에 의한 버블작용에 의해 용액을 유통반응이 일어나게 되고, 홀딩조(22)에서 발생되어진 이산화염소가스와 버블기체는 가스통기홀(21a)을 통해 메인반응조(21)로 흐르게 된다.

반면, 상기 제조장치(200)는 상기 홀딩조(22)로 유입되어진 용액은 반응이 일어나는 동시에 버블러(28)를 통과하면서 발생되는 버블작용에 의해 용액을 폭기 혼합시켜 반응효율이 증대되면서 반응이 일어나게 되고, 홀딩조(22)에서 발생되어진 이산화염소가스는 가스통기관(22a)을 통해 메인반응조(21)로 흐르게 된다.

이렇게, 반응부(20)의 메인반응조(21)와 홀딩조(22)에서 생성된 이산화염소가스와 폭기 기체는 상술한 바와 같이 이젝터(33)의 진공흡입력에 의해 흡입되며, 흡입된 이산화염소가스는 정유량조절밸브(31)와 원수흐름감지수단(32)을 순차적으로 거쳐 유동되는 원수 혼입된다.

이때, 상기 이젝터(33)는 반응부(20)의 메인반응조(21)의 상부로 관으로 연결되어 이산화염소가스를 흡입하게 되며, 이젝터(33)의 내부를 관통하여 흐르는 정유량조절밸브(31)에 의해 조절된 일정유량의 원수에 이산화염소가스를 혼입시키면 물에 용해되어 수도전밸브(70)로 부터 원하는 이산화염소농도를 가지는 살균수가 얻어진다.

2) 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 제조장치(100b)는 원수흐름감지수단(32)을 구성하는 플로우스위치가(Flow Switch)가 적용된 것으로, 전원을 인가하고 작동스위치를 ON시키면 즉시 가동 대기상태에 들어간다. 이때 수도전밸브(70)를 오픈하면 수돗물이 토출되면서 수도관내의 물(원수)이 흐르게 된다. 원수흐름감지수단(32)에 의해 일정유량이상의 흐름이 감지되면 콘트롤러에 신호를 전달하여 공급펌프(13,14)를 가동토록 하며 수도전밸브(70)를 닫아 흐름이 정지되게 되면 이를 원수흐름감지수단(32)의 플로우스위치가 감지하여 콘트롤러에 신호를 전달하여 공급펌프(13,14)가동을 중단시킴으로써 수도전밸브(70) 조작에 의해 자동적인 펌프가동이 된다.

3) 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제조장치(300)는 용해 및 기액분리기(40)가 제조장치(100)에 적용된 것으로, 용해 및 기액분리기(40)는 이젝터(33)의 후방 에 위치되어 이산화염소가스가 혼합된 기체가 원수와 함께 내부로 유입되고, 이러한 기체는 다수의 홀을 통과하면서 기포를 발생시켜 원수에 이산화염소가스의 용해도를 촉진시키는 동시에 비 용해되어진 이산화염소가 포함된 기체는 포집되어 반응부(20)의 메인반응조(21)와 홀딩조(22)의 내부에 설치된 버블러(25,28)로 순환시켜 기포를 발생시키는 것이다.

이러한, 상기 버블러(25,28) - 이젝터(33) - 용해 및 기액분리기(40) _ 버블러(25,28)의 순환과정을 거치면서 기체의 습도는 포화 상태에 이르게 되어 버블링 과정 중에 액체의 증발을 억제함으로써 반응 결과물인 염화물(소금)의 농도 증가를 막아 장치의 운전에 지장을 주는 염화물 결정 석출을 방지할 수 있다.

더불어, 상기 용해 및 기액분리기(40)를 통과한 살균수에는 미 용해가스가 최소로 잔존되어 토출 될 수 있어 토출부로부터 미 용해 가스의 대기 중 발산이 최소화되어 악취 발생을 억제한다.

4) 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제조장치(400)는 농도계(50)가 제조장치(300)에 적용된 것으로, 농도계(50)는 용해 및 기액분리기(40)를 통과한 살균수에 함유되어진 이산화염소의 농도를 측정하기 위한 것으로, 사용여건, 사용자의 요구조건에 따라 원하는 이산화염소농도의 살균수가 제조되었는지를 정확하게 파악할 수 있다.

5) 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제조장치(400)는 벤트관(60)이 제조장치(100~300) 중 어느 하나에 적용된 것으로, 본 발명에서는 제조장치(300)에 적용한 것을 예로 들어 설명하면 용해 및 기액분리기(40)를 연결하는 관로에는 기 체의 외부 유입 또는 배출을 위한 것이다.

상기와 같은, 더불어, 상기 제조장치(100~400)는 원수흐름감지수단(32)에서 공급되는 원수의 유동을 감지한 시그널을 콘트롤러를 전달하여 자동으로 살균수제조과정이 가동될 수 있는 (공급펌프(13,14)의 자동운전)자동작동방식과 사용자가 콘트롤러를 직접 조작하며 원수를 공급시켜 살균수가 제조되도록 (공급펌프(13,14)를 가동시키는)하는 수동작동방식으로 구성할 수도 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 살균수 제조장치의 구성도,

도 1b는 도 1a에 원수흐름감지수단이 적용된 살균수 제조장치의 구성도,

도 2는 반응부의 다른 예에 따른 살균수 제조장치의 구성도,

도 3은 도 1b에 용해 및 기액분리기가 적용된 또 다른 예에 따른 살균수 제조장치의 구성도,

도 4는 도 3에 농도계가 적용된 다른 예에 따른 살균수 제조장치의 구성도,

도 5는 용액탱크의 구성을 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 용액용입부 11,12 : 용액탱크

13,14 : 공급펌프 20 : 반응부

21 : 메인반응조 22 : 홀딩조

23d : 오버플로우관 25,27 : 버블러

25a : 버블홀 27b : 버블홀

29 : 히터 30 : 가스용입부

31 : 정유량조절밸브 32 : 원수흐름감지수단

40 : 용해 및 기액분리기 50 : 농도계

60 : 벤트관 70 : 수도전밸브

100,200,300,400 : 제조장치

Claims (15)

1. 살균수를 제조하는 장치에 있어서,

   산수용액, 아염소산염 수용액이 각각 저장되는 용액탱크(11,12)에서 용액을 인출 공급하는 공급펌프(13,14)가 콘트롤러로 제어되도록 이루어지는 용액용입부(10)와,

   상기 용액용입부(10)에서 공급되는 두 용액이 혼합되고, 버블링작용으로 두 용액의 혼합을 촉진시켜 이산화염소가스를 생성하는 메인반응조(21), 상기 메인반응조(21)에서 오버플로우 되는 반응 후 용액이 저장되고 미 반응용액으로부터 이산화염소가스를 추가적으로 생성시켜 메인반응조(21)쪽으로 흐르게 하는 홀딩조(22)로 이루어지는 반응부(20)와,

   상기 반응부(20)에서 생성된 이산화염소가스를 흡입하여 정유량조절밸브(31)를 통해 원수에 혼입시키는 이젝터(33)로 이루어지는 가스용입부(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 용액탱크(11,12)는 용기(11a,12a) 내의 액체가 비워지고 용액배출탱크(11d,12d)의 액위가 용기(11a,12a) 교체 알람 이하로 하강하면 이를 감지하여 용기(11a,12a) 교체 알람을 발생할 수 있는 용액배출탱크(11d,12d)에 설치되는 액위센서(11e,12e)로 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 공급펌프(13,14)는 용액의 공급유량이 미터링 되는 튜브펌프, 다이아프램펌프 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공급펌프(13,14)의 작동은 콘트롤러에 살균수의 여러 가지의 미리 결정된 이산화염소농도에 따라 원료 약액 이송용 공급펌프(13,14)의 공급유량이 변경되도록 미리 작성되어 입력된 프로그램을 선택함으로써 공급펌프(13)의 작동이 변경되어 선택된 이산화염소농도의 살균수가 제조되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 공급펌프(13,14)는 용액의 단위시간당 정량 공급을 위한 조절 방식으로는 펌프의 회전수를 조절하는 방식, 용액이 흡입되어 배출 유동되는 튜브의 직경을 조절하는 방식, 펌프의 가동을 시간적으로 제어하는 간헐가동 방식 중 어느 하나의 방식으로 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 가스용입부(30)는 정유량조절밸브(31)를 통해 흐르는 원수의 흐름을 감지하는 원수흐름감지수단(32)이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 가스용입부(30)의 원수흐름감지수단(32)은 플로우스위치, 압력스위치 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 반응부(20)는 메인반응조(21)를 홀딩조(22)의 내부에 설치되며 서로의 내부공간이 기체가 유통되는 가스통기홀(21a)을 통해 연통되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 반응부(20)는 메인반응조(21)의 하부에 홀딩조(22)가 별개로 설치되며, 상기 메인반응조(21)에서 오버플로우 되는 용액은 오버플로우관(23d)을 통해 홀딩조(22)로 유동되고, 홀딩조(22)에서 생성되는 이산화염소가스는 가스통기관(22a)을 통해 메인반응조(21)로 유동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
10. 제 6항에 있어서, 상기 원수흐름감지수단(32)에 의하여 수도전밸브(70)의 오픈과 동시에 자동으로 공급펌프(13,14)를 가동하고, 수도전밸브(70)의 닫음과 동시에 공급펌프(13,14)의 가동을 중단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
11. 제 8항에 있어서, 상기 홀딩조(22)의 외부 일측에는 내부온도가 산수용액와 아염소산염 수용액이 반응하여 생성되는 이산화염소의 비등점온도인 11℃ 이하로 내려가면 작동되는 히터(29)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
12. 제 1항에 있어서, 상기 이젝터(33)에 의해 용입된 이산화염소가스 함유기체의 이산화염소 가스의 용해촉진 및 비 용해 기체를 포집하여 반응부(20)에 흘러들어가도록 하는 용해 및 기액분리기(40)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장.
13. 제 12항에 있어서, 상기 용해 및 기액분리기(40)는 이젝터(33)의 후방으로 연결된 관에 설치 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
14. 제 12항에 있어서, 상기 용해 및 기액분리기(40) 후단에 이산화염소 농도를 측정하는 농도계(50)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.
15. 제 12항에 있어서, 상기 반응부(20)와 용해 및 기액분리기(40)를 연결하는 관로에는 기체의 유입 또는 배출을 위한 벤트관(60)이 더 포함되어 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 살균수 제조장치.

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