KR20230117785A - 전기분해를 통한 미산성 차아염소산수의 살균력 유지 장치 - Google Patents

Abstract

전기분해를 통한 미산성 차아염소산수의 살균력 유지 장치가 개시된다.

Description

전기분해를 통한 미산성 차아염소산수의 살균력 유지 장치 {DEVICE FOR MAINTAINING STERILIZING POWER OF STERILIZING AGENT THROUGH ELECTROLYSIS}

본 발명은 전기분해를 통한 미산성 차아염소산수의 살균력 유지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차아염소산수는 무색, 무미, 무취의 폭넓고 강한 살균력을 가지는 것으로 안전하고 친환경적인 살균 및 소독수로 점차 그 사용이 증대되고 있는 추세이다. 아염소산수는 식중독균, 유해미생물, 바이러스, 곰팡이를 99.9% 이상 살균하는 시험 결과를 통해 한국 KFDA, 유럽 EPA, 미국 PDA, 일본후생노동성, FDA-FSIS, USDA 등에서 식품 살균 또는 일반 살균 소독제로 승인 및 인가된 바 있다. 차아염소산수는 염소수를 전해조로 전기분해한 후 이를 물로 희석하여 제조하고 있다.

차아염소산수는 염산 또는 식염수를 전기분해하여 얻어지는 것으로, 유효성분으로 차아염소산을 함유하는 수용액을 말한다. 차아염소산수 품목에는 크게 강산성 차아염소산수(0.2% 이하의 염화나트륨수용액을 격막으로 분리된 양극과 음극에 의해 구성된 유격막 전해조 내에서 전해해서 양극 측으로부터 얻어지는 수용액), 약산성 차아염소산수(적절한 농도의 염화나트륨 수용액을 격막으로부터 분리된 양극 및 음극에 의해 구성된 유격막 전해조 내에서 전해해서 양극 측으로부터 얻어지는 수용액 또는 양극에서 얻어지는 수용액에 음극에서 얻어지는 수용액을 가한 것), 미산성 차아염소산수(염산 또는 염산에 염화나트륨 수용액을 첨가하여 적절한 농도로 조정한 수용액을 무격막 전해조 내에서 전해해서 얻어지는 수용액)이 있다. 이 중 미산성 차아염소산수가 대중이 사용하는 살균제로 활용되고 있다.

이 중 강산성, 약산성 차아염소산수의 제조방법은 유격막 전해조 내에서 전해하고, 미산성 차아염소산수의 제조방법은 무격막 전해조에서 전해하는 것을 특징으로 하며, 이러한 제조방법을 가정에서 수행하기에는 어려움이 있다.

미산성 차아염소산수는 살균력과 안전성이 높아 가정 등에서 살균제로 널리 활용되고 있으나, 물질의 안정성이 약해 짧은 유효기간을 가지고, 환경변화에 민감하여 빛이나 외부 공기에 노출이 많이 되었을 경우 살균력이 약해지는 단점이 있다.

또한, 염산을 전기분해하는 절차가 필요한 미산성 차아염소산수는 가정에서 직접 제조하기는 어려워 완제품을 구매하여 사용하는 것이 일반적이다.

본 발명에 따르면, 살균력과 안전성이 높지만 주성분 물질의 안정성이 약해 짧은 유효기간을 가지거나, 환경변화에 민감하여 빛이나 외부노출이 많이 되었을 경우 살균력이 약해지는 단점을 보완할 수 있는 효과가 있다.

구체적으로, 기존 완제품에서 시간이 지남에 약해진 살균제의 성능을 일시적으로 보완 및 보충하기 위한 장치를 제공함으로써, 기존 완제품의 기능을 복원시키는 장치를 제시함으로써 보다 건강하고 위생적인 주변환경을 유지시키는 데 도움을 주는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차아염소산수 생성 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 분해 유닛의 단면도이다.
도 3은 개시된 실시 예에 따른 미산성차아염소산수 전기분해 살균력 유지장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 개시된 실시 예에 따른 미산성차아염소산수 전기분해 살균력 유지장치를 간략하게 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차아염소산수 생성 장치의 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 분해 유닛의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차아염소산수 생성 장치(EA)는 전기 분해 유닛(100), 제1 저장부(200), 제2 저장부(300), 저장 탱크(400), 분배 유닛(500), 복수의 배관들(L1, L2, L3, L4, L5), 복수의 밸브들(V1, V2, V3), 수압계(AP), 및 저장 용기(BL)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 차아염소산수 생성 장치(EA)는 차아염소산수 생성 장치(EA)에 연결되어 전류를 공급하는 전원공급장치 및 차아염소산수의 생성을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

전기 분해 유닛(100)은 하우징(HU), 내부 전해조(IH), 외부 전해조(EH)를 포함할 수 있다. 도시도지 않았으나, 전기 분해 유닛(100)은 제1 배관(L1)과 연결되어 제2 저장부(300)의 염소수를 내부 전해조(IH)로 공급하는 공급펌프, 상기 염소수의 공급을 제어하는 공급제어 밸브 등을 더 포함할 수 있다.

전기 분해 유닛(100)은 제1 저장부(200)과 제2 저장부(300)에 포함된 용액을 제공받아 전기 분해를 시키는 장치일 수 있다. 예를 들어, 내부 전해조(IH)는 제1 배관(L1)을 통해 제2 저장부(300)와 연결되고, 제2 저장부(300)에 저장된 염소수를 내부 전해조(IH)의 내부(IH-E)로 공급받아, 염소수를 전기 분해시킬 수 있다.

내부 전해조(IH)는 양전극(ED1) 및 음전극(ED2)을 포함하는 무격막 전해조일 수 있다. 양전극(ED1)에 음전극(ED2)에 전기가 인가되면, 내부 전해조(IH)의 내부(IH-E)에서 염소수가 전기분해 되어 염소 가스가 발생된다. 발생된 염소 가스는 외부 전해조(EH)로 제공될 수 있다.

외부 전해조(EH)는 제2 배관(L2)을 통해 제1 저장부(200)와 연결되고, 제1 저장부(200)에 저장된 원수(물)를 외부 전해조(EH)의 내부(EH-E)로 공급받아, 원수를 전기 분해시킬 수 있다. 외부 전해조(EH)는 외부로부터 양극 및 음극의 전기가 인가될 수 있다.

이때, 내부 전해조(IH)로부터 공급된 염소 가스는 물과 함께 전기 분해되어 차아염소산수(HOCl)를 생성할 수 있다. 전기 분해 유닛(100)에서 생성된 차아염소산수의 pH는 5.0 이상 내지 6.5 이하의 미산성일 수 있다.

본 발명에 따르면, 내부 전해조(IH)에서 염소수의 전기 분해가 일어나는 동시에, 내부 전해조(IH)에 제공된 전극과 동일한 동일한 전극을 이용하여 외부 전해조(EH)를 전기 분해시킴에 따라, 공정 효율이 향상된 차아염소산수 생성 장치(EA)를 제공할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 외부 전해조(EH)에 전해지는 양극은, 내부 전해조(IH)의 양전극(ED1)과 연결될 수 있고, 외부 전해조(EH)에 전해지는 음극은, 내부 전해조(IH)의 음전극(ED2)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 내부 전해조(IH)의 양전극(ED1) 및 음전극(ED2)에 전기가 인가되는 동시에 외부 전해조(EH)에도 양극과 음극이 형성될 수 있으며, 외부 전해조(EH)에 제공된 원수가 용이하게 전기 분해될 수 있다.

다만, 차아염소산수를 생성하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 무격막 전해조를 이용하여 차아염소산수를 생산하는 것이면, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 도시되지 않았으나, 제2 저장부(300)에 저장된 염소수의 공급을 제어하는 정량 펌프를 더 포함할 수 있다.

수압계(AP)는 제2 배관(L2)에 연결되어 제1 저장부(200)에서 외부 전해조(EH)로 공급되는 원수의 수압을 측정하며, 제1 밸브(V1)에 의해 원수의 유량을 제어할 수 있다.

전기 분해 유닛(100)에서 생성된 차아염소산수는 제3 배관(L3)을 통해 저장 탱크(400)로 공급될 수 있다. 이때, 제2 밸브(V2)에 의해 차아염소산수의 유량을 제어할 수 있다.

상기와 같은 장치와 방법을 통해 생성되는 차아염소산수는 살균력과 안전성이 높아 가정 등에서 살균제로 널리 활용되고 있으나, 상술한 바와 같이 염산을 전기분해하는 절차가 필요하여 가정에서 직접 제조하기는 어렵고, 완제품을 구매하여 사용하는 것이 일반적이다.

하지만 완제품의 경우 차아염소산수가 가진 물질의 안정성이 약해 짧은 유효기간을 가지고, 환경변화에 민감하여 빛이나 외부 공기에 노출이 많이 되었을 경우 살균력이 약해지는 단점이 있다.

이에 본 발명에서는 차아염소산수의 살균력을 유지시켜줄 수 있는 유지장치 및 이를 이용한 살균력 유지방법을 제안한다.

도 3은 개시된 실시 예에 따른 미산성차아염소산수 전기분해 살균력 유지장치를 도시한 블록도이다. 도 4는 개시된 실시 예에 따른 미산성차아염소산수 전기분해 살균력 유지장치를 간략하게 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 살균력 유지장치(10)는 전원부(12), 제어부(14) 및 전극부(16)를 포함한다.

일 실시 예에서, 전원부(12)는 충전지 및 충전단자부를 포함할 수 있다.

또한, 제어부(14)는 전원부(12)로부터 공급되는 전력을 이용하여 전극부(16)를 통해 일정 전압과 전류를 흘려보내도록 살균력 유지장치(10)를 제어할 수 있다.

다양한 실시 예에서, 살균력 유지장치(10)는 사용자가 일정 전압과 전류를 순간적으로 흘려보낼 수 있도록 제어하는 데 사용되는 입력장치인 버튼부(18)를 더 포함할 수 있고, 살균력 유지장치(10)의 전원을 켜고 끄기 위한 스위치부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 전극부(16)는 미산성 차아염소산수에 직접 접촉하며, 살균력 유지장치(10)는 전극부(16)가 미산성 차아염소산수에 담가질 수 있는 형태와 재질로 구성된다. 예로, 살균력 유지장치(10)의 하우징은 스테인리스 재질로 구성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 살균력 유지장치(10)는 시판되는 미산성 차아염소산수의 용기 주입구를 통해 삽입될 수 있는 직경을 가지며, 다각기둥형 혹은 원기둥형으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 실시 예에서, 전극부(16)의 전극은 평행형이 아닌 수직형 전극으로 구성될 수 있다. 이를 통해, 용기 내의 미산성 차아염소산수의 용량이 많고 적음에 따라 살균력 유지장치(10)를 용이하게 삽입하여 전극부(16)가 전기분해를 수행하도록 할 수 있다.

전극부(16)가 미산성 차아염소산수에 담가지게 되면, 살균력 유지장치(10)는 전극부(16)를 통해 특정 전압과 전류를 흘려보냄으로써 미산성 차아염소산수 용액을 전기분해할 수 있다.

이때, 미산성 차아염소산수 용액이 들어 있는 용기가 무격막 전해조와 같은 역할을 수행하며, 전극부(16)를 통해 특정 전압과 전류가 흘려보내짐으로써 전기분해가 이루어진다. 이를 통해 미산성 차아염소산수는 처음 제조되었을 때와 유사한 상태로 회복될 수 있으며, 이를 통해 약해진 살균력이 회복될 수 있다.

즉, 개시된 실시 예에 따른 살균력 유지장치(10)를 이용하면, 시간이 흐름에 따라 살균력이 약해진 미산성 차아염소산수의 살균력을 회복시킬 수 있다. 이를 통해 기존 완제품에서 시간이 지남에 약해진 살균제의 성능을 일시적으로 보완 및 보충하고, 기존 완제품의 기능을 복원시킴으로써 보다 건강하고 위생적인 주변환경을 유지시키는 데 도움을 줄 수 있다.

또한, 사용법에 있어서도 개시된 실시 예에 따른 살균력 유지장치(10)를 전극부(16)를 아래로 하여 용기의 주입구에 삽입하고, 전극부(16)를 용기 내의 미산성 차아염소산수 용액에 담근 후 버튼부(18)를 눌러 일정 시간 전기분해를 수행하면 되는 것으로, 사용이 간편한 장점이 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

1. 전기분해를 통한 미산성 차아염소산수의 살균력 유지 장치에 있어서,
   전원부;
   제어부; 및
   전극부; 를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 전원부로부터 공급되는 전력을 이용하여 상기 전극부를 통해 일정 전압과 전류를 갖는 전기를 상기 살균제에 흘려보내도록 제어하는, 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 전극부는,
   상기 살균제에 상기 전기를 흘려보냄으로써 상기 살균제에 대한 전기분해를 수행하는, 장치.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 장치는,
   상기 장치의 제어를 위한 버튼부; 및
   상기 장치의 전원을 켜고 끄기 위한 스위치부; 를 더 포함하는, 장치.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 전극부는,
   복수의 수직형 전극을 포함하는, 장치.
   
5. 제1 항의 장치를 이용하는, 전기분해를 통한 살균제의 살균력 유지방법.