KR20180059989A - 플라즈마 살균수 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 살균수 제조장치에 관한 것으로서, 원수의 유입관과 유출관 사이에 배치되는 전해조; 및, 상기 전해조의 유입관에 연결되어 전해질을 공급하는 전해질 공급부를 포함하되, 상기 전해질 공급부는, 전해질 저장부; 상기 전해질 저장부에 연결되는 전해질 주입관; 및, 측면에서 상기 전해질 주입관과 연결되며 유입관의 일부 구간에 설치되는 벤츄리관을 포함하며, 상기 원수가 벤츄리관을 통과할 때 발생하는 차압에 의해 상기 전해질 저장부로부터 전해질 주입관을 통해 전해질이 공급되는 것을 특징으로 하므로, 정확한 양의 전해질을 공급함으로써 소정의 성질을 갖는 살균수를 제조할 수 있으며, 내구성이 우수하여 유지보수에 소요되는 시간이 크게 줄어 생산성을 높일 수 있다는 이점이 있다.

Description

플라즈마 살균수 제조장치{AN APPARATUS FOR PRODUCING PLASMA STERILIZATION WATER}
본 발명은 플라즈마 살균수 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원수의 속도 변화에 따른 차압에 의해 전해질을 공급하고 전해함으로써 원수의 살균력을 높이는 플라즈마 살균수 제조장치에 관한 것이다.
차아염소산(HOCl)은 우리 인체의 면역시스템이 만들어내는 핵심적인 살균 성분이다.
우리 인체에서 백혈구의 60-70%를 차지하고 있는 호중구(Neutrophils)가 인체 내의 과산화수소(H2O2)를 기질로 하여 myeloperoxidase라는 효소에 의해 차아염소산(HOCl)을 만들어 내며, 이는 외부로부터 유해세균의 침입을 받으면 제일 먼저 작동하는 매우 유용한 면역시스템이다.
차아염소산(HOCl)은 인체 내에서 끊임없이 생성되어 세균을 파괴시키는 강력한 살균력을 지니고 있으며, 잉여분은 체내의 유기물과 결합하여 곧바로 중화되어 물로 환원되는 성질을 가지고 있다.
따라서, 차아염소산은 우리의 생명활동에는 아무런 지장을 주지 않으면서 세균의 침입에 확실한 방어수단이 되고 있다.
한편, 염소계의 살균성분은 세균의 세포막의 투과성에 장애를 주고 원형질성분을 산화시키며 효소반응을 저해함으로써 살균력을 발휘하는 기작으로 알려져 있으며, 염소계 살균제의 유리염소성분으로는 염소가스(Cl2), 차아염소산(HOCl), 차아염소산이온(OCl-)의 3종류가 있는데, 이 중 차아염소산 (HOCl)과 차아염소산이온 (OCl-) 제품이 일반적으로 널리 쓰이고 있다.
각각의 유리염소 성분은 pH에 의해 성분비율이 결정되는데 pH 6.5 이하에서는 차아염소산의 형태로, 반면에 PH 8.5 이상에서는 차아염소산이온의 형태로 존재한다.
그런데, 차아염소산(HOCl)은 차아염소산이온(OCl-)보다 월등한 살균력을 보이고 있으며, 미국 환경청(EPA) 자료에 의하면, 세균을 대상으로 실험한 결과 차아염소산(HOCl)은 차아염소산이온(OCl-)보다 70~80배의 살균력을 가지고 있음이 입증되었다.
시중에 유통되는 의료용, 식품용 살균제 중 차아염소산은 일반세균은 물론, 곰팡이와 바이러스, 특히 고압고온처리가 필요한 포자형성균까지 3분 이내에 사멸시키는 성질이 있다.
또한, 차아염소산은 세균 또는 유기물과 접촉하면 살균 후 바로 물로 환원되어 잔류하지 않아 폐수 처리에 부담이 없으며, 따라서 정화조나 폐수처리장에 영향을 미치지 않으며 주변 환경유지에 친화적이다.
또한, 차아염소산이 함유하는 염소 성분이 냄새 성분을 파괴시켜주므로 뛰어난 냄새제거 효과가 있으며, 특히 가정에서 쉽게 없어지지 않는 생선구이 냄새와 각종 조리 중에 발생하는 냄새를 단시간에 깨끗이 없애주고, 주방의 싱크대 하수구나 음식쓰레기 등에 분무해주면 냄새 제거는 물론 세균의 증식도 막아준다.
또한, 차아염소산 살균수는 기존의 알코올 등의 살균제에 비해 피부자극성이 매우 적다.
또한, 여럿이 사용하므로 불결해지기 쉬운 학교의 화장실, 쓰레기장과 같은 곳이나 교실과 복도와 같이 균이 많이 있는 바닥걸레 등에 사용하면 위생적이고 청결한 환경을 이룰 수 있다.
한편, 차아염소산은 전해질로서 염산을 전기 분해하거나, 소금을 물에 녹인 염수를 전기 분해하여 얻는 것이 일반적이다.
예를 들어 전해질로서 염수를 이용하는 경우, 염수 내에 음전극과 양전극을 설치하고 전류를 인가하면 오존, 과산화수소, OH 라디컬, 차아염소산, 차아염소산나트륨 등의 산화제가 생성된다.
그러나, 종래에는 상기 전해질을 솔레노이드 밸브에 의해 공급했기 때문에 원수의 공급량에 따라 대응하기 매우 어려웠고, 솔레노이드 밸브가 사용중 고장을 일으키는 경우 보수에 시간이 소요되었기 때문에 생산성이 크게 저하되는 단점이 있었다.
1. 한국공개특허공보 제10-2013-0049031호 (2013.05.13)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 전자밸브식 전해질 공급에 의해 발생하는 오류를 방지하고 정확한 양의 전해질을 공급함으로써 소정의 성질을 갖는 살균수를 제조하기 위한 플라즈마 살균수 제조장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 플라즈마 살균수 제조장치는,
원수의 유입관과 유출관 사이에 배치되는 전해조; 및,
상기 전해조의 유입관에 연결되어 전해질을 공급하는 전해질 공급부를 포함하되,
상기 전해질 공급부는,
전해질 저장부;
상기 전해질 저장부에 연결되는 전해질 주입관; 및,
측면에서 상기 전해질 주입관과 연결되며 유입관의 일부 구간에 설치되는 벤츄리관을 포함하며,
상기 원수가 벤츄리관을 통과할 때 발생하는 차압에 의해 상기 전해질 저장부로부터 전해질 주입관을 통해 전해질이 공급되는 것을 특징으로 한다.
상기 전해질 주입관에는 전해질 조절기구가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 유출관에 설치되는 전기 전도도 측정센서 또는 수질분석 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전해질은 염화나트륨(NaCl), 염산(HCl), 염화칼륨(KCl), 해양 심층수 또는 염도가 있는 지하수 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
원수를 저장하는 원수 저장부와 상기 원수 저장부로부터 원수를 공급하기 위한 펌프를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전해질 주입관에는 유량감지센서가 설치되어 상기 유량감지센서에 의해 전해질의 유무가 감지되며, 그 신호가 제어부에 전달되어 상기 전해조에 인가되는 전원을 단속하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 원수의 속도 변화에 따른 차압에 의해 정확한 양의 전해질을 공급함으로써 소정의 성질을 갖는 살균수를 제조할 수 있으며, 내구성이 우수하여 유지보수에 소요되는 시간이 크게 줄게 되므로 생산성을 크게 높일 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 살균수 제조장치의 일 예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 살균수 제조장치의 다른 예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전해질 공급부의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 살균수 제조장치의 일 예를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 살균수 제조장치의 다른 예를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전해질 공급부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 살균수 제조장치(1000)는, 원수의 유입관(110)과 유출관(120) 사이에 배치되는 전해조(100) 및, 상기 전해조(100)의 유입관(110)에 연결되어 전해질을 공급하는 전해질 공급부(200)를 포함한다.
상기 전해질은 염화나트륨(NaCl), 염산(HCl), 염화칼륨(KCl), 해양 심층수 또는 염도가 있는 지하수 중에서 선택되며, 상기 전해조(100)에서 전해되어 원수의 살균력을 향상시키는 기능을 수행한다.
예컨대, 전해조(100)에 희석염산이나 염화나트륨과 같은 전해질을 전기분해하면 양극에서 염소(Cl2)가 생성되는데, 이 염소가 물에 용해되면서 고농도의 차아염소산(HOCl) 용액이 연속적으로 생성된다.
도 1과 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 전해질 공급부(200)는, 전해질 저장부(210), 상기 전해질 저장부(210)에 연결되는 전해질 주입관(220) 및, 측면에서 상기 전해질 주입관(220)과 연결되며 유입관(110)의 일부 구간에 설치되는 벤츄리관(230)을 포함한다.
벤츄리관(230)은 직관인 상기 유입관(110) 내에 잘록하게 형성된 특수한 관으로서, 상기 유입관(110) 내를 유동하는 원수의 속도가 빨라지면서 차압이 발생한다.
구체적으로, 본 발명에 따르면 원수가 벤츄리관(230)을 통과할 때 발생하는 차압에 의해 상기 전해질 저장부(210)로부터 전해질 주입관(220)을 통해 전해질이 공급된다.
특히, 벤츄리관(230)에 흐르는 원수의 유속이 증가함에 따라 차압이 커지게 되므로(엄밀하게는 속도의 제곱에 비례) 전해질을 자동으로 적절한 양 공급하는 것이 가능하다.
상기 전해질 주입관(220)에는 전해질 조절기구(240)가 설치되어 전해질의 공급량을 원천적으로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 전해질 조절기구(240)는 일반 의료용 링거액 유량 조절기와 유사한 구조가 채택될 수 있으나 그 외의 공지된 다양한 구조가 채택 가능하다.
또한, 상기 유출관(120)에는 전기 전도도 측정센서 또는 수질분석 센서(300)를 설치하여 소정 비율의 차아염소산의 양을 벗어나는 경우 상기 전해질 조절기구(240)를 사용하여 적절히 조절할 수 있다.
한편, 원수는 연속적으로 공급되는 배관에 연결되어 수도 직결식으로 구성할 수도 있으나, 도 2에 도시한 바와 같이, 원수를 저장하는 원수 저장부(410)와 상기 원수 저장부(410)로부터 원수를 공급하기 위한 펌프(420)를 추가적으로 포함하여 제어부(600)를 통해 펌프(420)의 ON/OFF가 제어될 수도 있다.
한편, 상기 전해질 주입관(220)에는 유량감지센서(500)가 설치되어 상기 유량감지센서(500)에 의해 전해질의 유무가 감지될 수 있다.
즉, 상기 유량감지센서(500)에 의해 전해질이 전해질 저장부(210)에 없는 것으로 판단되는 경우, 그 신호가 제어부(600)에 전달되어 상기 펌프(420) 및 전해조(100)에 인가되는 전원이 차단되도록 함으로써 적합하지 않은 물이 배출되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100... 전해조
200... 전해질 공급부
210... 전해질 저장부
220... 전해질 주입관
230... 벤츄리관
240... 전해질 조절기구
300... 전기 전도도 측정센서 또는 수질분석 센서
410... 원수 저장부
420... 펌프
500... 유량감지센서
1000... 플라즈마 살균수 제조장치

Claims (6)

  1. 원수의 유입관과 유출관 사이에 배치되는 전해조; 및,
    상기 전해조의 유입관에 연결되어 전해질을 공급하는 전해질 공급부를 포함하되,
    상기 전해질 공급부는,
    전해질 저장부;
    상기 전해질 저장부에 연결되는 전해질 주입관; 및,
    측면에서 상기 전해질 주입관과 연결되며 유입관의 일부 구간에 설치되는 벤츄리관을 포함하며,
    상기 원수가 벤츄리관을 통과할 때 발생하는 차압에 의해 상기 전해질 저장부로부터 전해질 주입관을 통해 전해질이 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균수 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전해질 주입관에는 전해질 조절기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균수 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유출관에 설치되는 전기 전도도 측정센서 또는 수질분석 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균수 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전해질은 염화나트륨(NaCl), 염산(HCl), 염화칼륨(KCl), 해양 심층수 또는 염도가 있는 지하수 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균수 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    원수를 저장하는 원수 저장부와 상기 원수 저장부로부터 원수를 공급하기 위한 펌프를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균수 제조장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전해질 주입관에는 유량감지센서가 설치되어 상기 유량감지센서에 의해 전해질의 유무가 감지되며, 그 신호가 제어부에 전달되어 상기 전해조에 인가되는 전원을 단속하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균수 제조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3234025B2 (ja) * 1993-02-24 2001-12-04 日本インテック株式会社 電解水の生成装置
KR20130049031A (ko) 2011-11-03 2013-05-13 김희우 약산성 차아염소산 수용액을 얻기 위한 살균 소독제 조성물 및 이를 이용한 살균수 제조 방법

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일본 특허공보 특허 제 3234025호(2001.12.04.) 1부. *

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