WO2014021655A1 - 미산성 차아염소산수 생성장치 - Google Patents

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water
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Definitions

  • the present invention relates to an electrolytic water production apparatus for producing hypochlorous acid-containing hypochlorous acid using hydrochloric acid as an electrolyte in an electrolytic water production apparatus, and more specifically, electrolyzed by generating a dilute hydrochloric acid into an electrolytic cell of a membrane.
  • the present invention relates to a production apparatus for producing a non-acidic hypochlorous acid by diluting a high concentration of chlorine solution with water.
  • Slightly weak acidic hypochlorous acid water is prepared by feeding 2-6% dilute hydrochloric acid solution into the membrane-free electrolytic cell facing the cathode and anode with a metering pump and applying an electric charge to the electrode.
  • the hydrogen generation reaction occurs in the negative electrode as follows.
  • the chlorine ion in the hydrochloric acid solution is oxidized in the positive electrode as follows.
  • part of the Cl 2 produced at the positive electrode reacts with water to generate hypochlorous acid.
  • the reaction produces a high concentration of chlorine solution and hypochlorous acid solution in the membrane-free electrolytic cell, and dilutes the resulting mixture with water appropriately to react the chlorine solution with water to further produce hypochlorous acid.
  • hypochlorous acid HOCl
  • Hypochlorite is more than 80 times stronger and has less sterilizing effect and less than 1/100 of toxicity to bacteria, fungi and viruses compared to chlorine disinfectant chlorine (Cl 2 ) and sodium hypochlorite (NaOCl). It is a bactericidal disinfectant characterized by having extremely low environmental load because it exerts instantaneous disinfecting power on all microorganisms and decomposes into harmless substances.
  • microacidic hypochlorous acid containing hypochlorous acid is used for food hygiene, disinfection of food and raw materials of food, sterilization of food utensils, containers and equipment, and also for growing crops and livestock industry. It is used as a substitute for disinfectant pesticides and other disinfectants, and is widely used for air defense such as disinfecting medical instruments, treating skin such as wounds and bedsores, preventing infection in the hospital, sterilizing air by spraying air and removing odors.
  • the non-acidic hypochlorous acid production apparatus is one of the industrially effective apparatuses.
  • Industrial non-acidic hypochlorous acid production apparatus has an output of 500 to 10,000 liters per hour, and may reach 50,000 liters in large capacity. However, in addition to the industrial use of such a capacity, the small-acid microacid hypochlorous acid production apparatus of 50 to 200 liters per hour that can be economically used in homes, small catering establishments, small-scale facility cultivation, clinics, dental hospitals, nurseries, nursing homes, etc. Demand is also very high.
  • the amount of electrolyte hydrochloric acid supplied to the non-diaphragm electrolyzer is required to be 1 to 2 ml per minute based on the 3% concentration. If the injection pressure is also reduced, there is a problem that does not mix well when diluting the high concentration chlorine solution generated in the electrolytic cell with water.
  • FIG. 4 is a block diagram of a conventional non-acidic hypochlorous acid production apparatus, the conventional apparatus is a dilution water supply pipe (1), hydrochloric acid tank (5), hydrochloric acid supply pump (7), electrolytic cell housing (9), electrode (10) And a power supply device 11, a water inlet 14, a water outlet 16, a lead pipe 17, a gas-liquid contact member 21, and the like.
  • the electrolyte (hydrochloric acid) is higher than the pressure passing through the dilution water supply pipe 1. If the injection pressure of the feed pump 7 is not strong, the phenomenon that the high concentration chlorine solution is not mixed with the dilution water occurs, there is a difficulty in generating the appropriate acidic hypochlorous acid water. In a small capacity non-acidic electrolyzed water generating apparatus, it is very expensive to use a pump having a high discharge pressure while producing a small amount of discharge amount, so there is a problem in commercialization.
  • an object of the present invention is to provide a device capable of reducing the production cost of a small capacity non-acidic hypochlorous acid production device and stably producing the non-acidic hypochlorous acid water.
  • the present invention is a hydrochloric acid barrel containing hydrochloric acid as an electrolyte to achieve the above object;
  • An electrolytic cell connected with the hydrochloric acid barrel, having an electrode, and producing an acidic hypochlorous acid water containing a high concentration of chlorine solution by electrolysis of hydrochloric acid;
  • a hydrochloric acid supply pump installed between the hydrochloric acid tank and the electrolytic cell to supply hydrochloric acid to the electrolytic cell;
  • a neck connected between the inlet and the outlet through which the dilution water passes and having a smaller diameter than the inlet and the outlet, and an outlet tube communicating with the neck and the electrolytic cell, wherein the dilution water passes through the neck.
  • It provides a non-acidic hypochlorous acid generating device including a Venturi tube (Venturi tube) to inhale and dilute while dilute with dilution water generated in the electrolytic cell by the pressure drop.
  • Venturi tube Venturi tube
  • the apparatus for generating non-acidic hypochlorous acid comprises: a discharge pipe connected to an outlet of a venturi pipe; And insert into outlet It is preferable to further include a screw blade which is installed and promotes the contact reaction between the high concentration chlorine solution and the dilution water discharged from the membrane-free electrolytic bath, wherein the screw blade is preferably made of a flexible plastic material.
  • the non-acidic hypochlorous acid generating device is a dilution water supply pipe connected to the inlet of the venturi tube; And an electronic valve, a static pressure valve, and a flow sensor installed in the dilution water supply pipe to control the flow rate or the pressure of the dilution water.
  • the non-acidic hypochlorous acid generating device includes a power supply for supplying power to the electrode of the electrolytic cell; And it may be further provided with a current sensor connected to the electrode of the electrolytic cell to measure the current value.
  • non-acidic hypochlorous acid generator may be further provided with a hydrochloric acid supply pump, an electronic valve, a constant pressure valve, a power supply device and a control device connected to the current sensor and a signal line to control them.
  • non-acidic hypochlorous acid generating device is connected to the control device operating the operation panel for operating the control device; And it may be further provided with a liquid crystal display panel connected to the operation control panel to display a variety of information.
  • the diameter of the venturi tube neck is preferably 2.2 to 2.8 mm.
  • the hydrochloric acid supply pump has a discharge capacity of 1 to 25 mL / min, a maximum discharge pressure of 10 to 30 kPa, a 10 to 30 V geared motor, a roller number of 1 to 5, a minimum stroke of 1 to 5 per minute, and a discharge amount of 0.1 to 1 per stroke.
  • Preferred is a mL tube pump.
  • a distilled water passes by installing a venturi tube having a neck having a smaller diameter than that between these inlets and an outlet through which dilution water passes, and an outlet tube orthogonal to the neck to communicate with the electrolytic cell. Due to the pressure drop generated in the neck, it is possible to discharge the non-acidic hypochlorous acid generated in the electrolytic cell with low extrusion force, so that the pump, which is a means for supplying chlorine to the electrolytic cell, is pumped with a low extrusion and a small discharge pump. Can be replaced.
  • gas-liquid contact can be efficiently performed without the installation of a complicated gas-liquid contact device, thereby realizing a small-sized device and cost and maintenance of the device.
  • the maintenance cost can be reduced, thereby increasing the merchandise.
  • FIG. 1 is a block diagram of a non-acidic hypochlorous acid production apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line a-a ', b-b' and c-c 'in FIG. 1.
  • FIG 3 is a perspective view of a screw blade installed in the discharge pipe of the non-acidic hypochlorous acid production apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a conventional non-acidic hypochlorous acid water production apparatus.
  • Figure 1 shows the configuration and process flow of the non-acidic hypochlorous acid production apparatus according to the present invention.
  • the apparatus for producing non-acidic hypochlorous acid water of the present invention is an electrolytic unit consisting of a membraneless electrolyzer (III) and a venturi tube (IV) connected to the top of the membraneless electrolyzer (III), It consists of a dilution water supply part (I), a hydrochloric acid supply part (II), and a gas-liquid contacting part (V).
  • the membraneless electrolytic cell (III) is a place for producing an acidic hypochlorous acid solution containing a high concentration of chlorine solution by electrolysis of hydrochloric acid, and is essentially provided with an electrolytic cell housing 9, an electrode 10, and a power supply 11.
  • the current sensor 12, the control device 100, the driving operation panel 101 and the liquid crystal display panel 102 may be further provided.
  • the electrolytic cell housing 9 is a reaction tank in which electrolysis of hydrochloric acid occurs, and there is no septum between the electrodes 10.
  • a hydrochloric acid supply port 8 is opened at the lower end side surface of the electrolytic cell housing 9, and a hydrochloric acid supply pipe 6 is connected to the hydrochloric acid supply port 8 to be connected to the hydrochloric acid tank 5.
  • the electrode 10 is installed inside the electrolytic cell housing 9 and can be fixed and supported by conventional fixing means.
  • the electrode 10 is composed of a cathode 10-1 and an anode 10-2, and the cathode 10-1 and the anode 10-2 are set to face each other at regular intervals. 10) is equipped with an electrode terminal capable of supplying electricity.
  • the power supply device 11 is connected to the electrode terminal to supply power to the electrode 10, preferably to DC power.
  • the current sensor 12 is installed on the connection line of the anode 10-2 and the power supply device 11 to measure the current.
  • the control device 100 may be connected to the electronic valve 2, the positive pressure valve 3, the hydrochloric acid supply pump 7, the power supply device 11 and the current sensor 12 and the signal line 103 to control them.
  • the driving control panel 101 is connected to the control device 100 to operate the control device 100, and the liquid crystal panel 102 is connected to the driving control panel 101 to display various types of information.
  • Venturi tube (IV) is installed on the upper part of the electrolytic cell housing (9), it can be combined with the electrolytic cell housing (9) by welding or the like, it can also be manufactured integrally with the electrolytic cell housing (9).
  • Venturi tube (IV) is provided with a water inlet 14 and a water outlet 16 having a large diameter on the left and right sides, and a neck 15 having a smaller diameter than that between the water inlet 14 and the water outlet 16 communicates. It is. It is preferable that the water inlet part 14 and the water outlet part 16 are comprised so that the diameter may become narrow toward the neck part 15, respectively.
  • the center of the neck 15 is orthogonal to the drawer tube 17, and the lower part of the drawer tube 17 is opened into the membrane-free electrolytic cell III, so that the high concentration chlorine solution generated by the hydrochloric acid is transferred to the drawer tube ( 17) it is intended to erupt. That is, when the dilution water passes through the venturi tube (IV), the non-acidic hypochlorous acid generated in the membrane-free electrolytic cell (III) is sucked into the venturi tube (IV) by the pressure drop generated in the neck portion 15, and the dilution water is introduced into the dilution water. Diluted.
  • the gas-liquid contacting portion (V) includes a product water discharge pipe (18) connected to the venturi pipe (IV), and in the discharge pipe (18), a screw blade for promoting gas-liquid contact so that a high concentration of chlorine solution and dilution water can react well. (19) is inherent.
  • the generated water that has passed through the gas-liquid contact portion V is stored in the generated water storage container 20.
  • the dilution water supply section (I) has a dilution water supply pipe (1) connected to the venturi tube (IV), and the dilution water supply pipe (1) has a solenoid valve (2), a positive pressure valve (3), and a dilution water supply direction.
  • the flow rate sensor 4 is provided in order, respectively, and can control the flow volume or pressure of dilution water through these.
  • the solenoid valve 2 may be a solenoid valve as a solenoid valve.
  • the hydrochloric acid supply section (II) has a hydrochloric acid tank (5) containing hydrochloric acid as an electrolyte, and the hydrochloric acid supply port (8) of the hydrochloric acid tank (5) and the electrolytic cell housing (9) is connected by a hydrochloric acid supply pipe (6).
  • the hydrochloric acid supply pump 7 is installed in the hydrochloric acid supply pipe 6, and the hydrochloric acid of the hydrochloric acid barrel 5 is supplied into the membrane-free electrolytic cell III by the operation of the hydrochloric acid supply pump 7.
  • the solenoid valve 2 on the pipeline of the dilution water supply pipe 1 is turned on so that the dilution water passes through the positive pressure valve 3 and the flow sensor 4 to enter the venturi tube IV.
  • the neck which is a flow path narrowing the diameter between the inlet and the outlet of the venturi tube (IV) into which the dilution water is introduced
  • the pressure drop occurs in the neck portion 15 by the configuration of the lead pipe 17, which is a vertical tube connected between (15) and the neck portion 15 and in communication with the membrane-free electrolytic cell III, so that the hydrochloric acid supply pump 7 Even if the discharge pressure is small, the high concentration chlorine solution generated in the membrane-free electrolytic cell III is ejected from the membrane-free electrolytic cell III and discharged to the outlet of the venturi tube IV together with the dilution water.
  • the high concentration chlorine solution containing chlorine in the gaseous phase produced in the membrane-free electrolytic cell III is diluted by the screw blade 19 which is a gas-liquid contact promotion means installed in the product water discharge pipe 18 connected to the venturi tube IV.
  • the screw blade 19 which is a gas-liquid contact promotion means installed in the product water discharge pipe 18 connected to the venturi tube IV.
  • the positive pressure valve 3 is manually reduced and adjusted so that the predetermined amount flows.
  • the flow sensor 4 detects it and transmits it to the control device 100 through the signal line 103, and based on the signal from the control device 100, the electronic valve 2 is opened. OFF, the electricity supply to the electrode 10 is cut off and the operation of the manufacturing apparatus is stopped.
  • the electrode Since the current value flowing through 10) becomes lower or higher, the current sensor 12 detects this and lowers the current, so that the control device 100 causes the stroke of the hydrochloric acid supply pump 7 to increase and the current value remains constant even if the stroke increases. If it does not rise longer than the elapsed time, a message of lack of hydrochloric acid is displayed on the liquid crystal panel 102.
  • the stroke of the hydrochloric acid supply pump 7 is lowered to restore normal operation.
  • the diameter of the venturi tube neck 15 is preferably 2.2 to 2.8 mm, the reason for this will be described below.
  • the target generation amount per hour of the generator is set to 120 liters (L)
  • the dilution water supply amount is 2.0 L per minute
  • the inner diameter (D 1 ) of the dilution water supply pipe ( 1 ) is 7.0.
  • the pressure P 1 in the dilution water supply pipe 1 was found to be 0.36 kgf / cm 2, and the flow rate was 0.80 to 0.9 m per second, consistent with 0.86 calculated by the continuous equation.
  • V 1 represents the flow rate per second (m / s) in the inlet portion 14 of dilution water
  • Q represents the dilution water supply amount (m 3 / s)
  • a 1 is the cross-sectional area of the inlet portion 14 ( M 2).
  • the flow velocity in the neck 15 was proportional to the inverse of the square of the ratio of the diameter of the neck 15 to the diameter of the inlet 14.
  • the pressure increased more than 1.5 times the diameter increase rate as the diameter increased.
  • the pressure inside the pipe becomes negative, so that the hydrochloric acid in the hydrochloric acid barrel 5 is not operated, i.e., uncontrolled, by the supply pump 7. Since it is possible to reach the neck 15 along the lead pipe 17 through the inside, this is excluded in the present invention. Moreover, when the diameter of the neck part 15 is 3.0 mm, the pressure in the neck part 15 is high and there exists a problem in the selection of the hydrochloric acid supply pump 7.
  • the pipe diameter of the venturi tube neck 15 is preferably 2.2 to 2.8 mm, which can be controlled within this range and the hydrochloric acid extrusion pressure of the pump 7 Is less. More preferably, the diameter of the venturi tube neck 15 is 2.5 mm.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line a-a ', b-b' and c-c 'in FIG. 1, and when the inner diameter of the dilution water supply pipe 1 is 7 mm, the diameter of the venturi tube neck 15 is 2.5. The best diameter is mm, and the diameter of the lead pipe 17 is preferably 1 mm.
  • the hydrochloric acid supply pump 7 may be a diaphragm pump, a gear pump, a vane pump, a piston pump, a tube pump, a finger pump, etc., in which the liquid contact part is made of an acid resistant material, but the amount of the non-acidic hypochlorous acid per minute is 120 to 150 L.
  • the amount of hydrochloric acid supplied into the electrolytic cell 9 is only 1.5 to 4.0 mL per minute, based on 2 to 6% of dilute hydrochloric acid, and by using the venturi tube (IV), Since the pressure of the neck 15 orthogonal to 17) is lowered by 60% or more than the pressure of the dilution water supply pipe 1, the hydrochloric acid injection pressure of the pump is sufficient to be 0.15 to 0.20 kgf / cm2 or more, so that the compact having the following specification Developed the pump.
  • the pump suitable for this is determined as a tube (hose) pump that is relatively easy to manufacture and can be produced at a low price, and the result of the installation test on the microacidic hypochlorous acid generator of the present invention using a tube pump having various performances
  • the objective of the present invention was realized by developing a tube pump having the following performance.
  • the hydrochloric acid supply pump 7 preferred in the present invention has a discharge capacity of 1 to 25 mL / min, a maximum discharge pressure of 10 to 30 kPa, a 10 to 30 V geared motor, a roller number of 1 to 5, a minimum stroke of 1 to 5, A tube pump having a discharge amount of 0.1 to 1 mL per stroke, and a tube pump having the conditions shown in Table 2 is more preferable.
  • Another feature of the invention is the use of screw blades 19. If the high concentration chlorine solution produced by electrolysis in the membrane-free electrolytic cell (III) does not sufficiently react during the mixing reaction with the dilution water, unreacted chlorine is mixed in the generated water in the solution phase, and then the production water reservoir 20 Evaporation reduces the chlorine concentration in the non-acidic hypochlorous acid water.
  • the screw blade 19 shown in Figure 3 was installed in the product water discharge pipe 18, the high concentration by the screw blade (19) By allowing the chlorine solution and the dilution water to proceed while causing a rotational vortex in the discharge pipe 18, it was possible to cause a sufficient reaction to lower the unreacted chlorine content.
  • Figure 3 shows an example of a screw blade usable in the present invention
  • the screw blade 19 is a blade 19 formed spirally along the axis 19-1 and the longitudinal direction of the axis 19-1. -2).
  • the screw blade 19 is installed in the discharge pipe 18, and the high concentration chlorine solution and the dilution water pass through the spiral passage formed by the inner wall of the discharge pipe 18, the blade shaft 19-1 and the blade 19-2. Due to the vortices generated, the dilution reaction is promoted.
  • the screw blade 19 is inserted into the discharge pipe 18 to have the same shape according to the pipe shape such as the straight line, the curve, the U-shape of the discharge pipe 18, polyethylene (PE) and polyvinyl chloride (PVC) having flexibility in bending It is preferably made of a plastic material such as).
  • the effective chlorine concentration of the non-acidic hypochlorous acid water to which the technique of the present invention was applied was 1 day after the production.
  • the acidic hypochlorous acid water without applying the technique of the present invention was only 80%. This is because the non-acidic hypochlorous acid water to which the present invention is not applied does not have sufficient gas-liquid contact and volatilizes unreacted chlorine in a short time.
  • the rate of reduction of effective chlorine concentration after two days of retention was the same regardless of the application or non-application of the present technology.
  • the effective chlorine concentration was measured by a digital colorimeter at a predetermined time every day, while keeping each product in 200 mL of 500 mL beakers in an open and dark state.
  • the screw blade which is a simple gas-liquid contact member
  • gas-liquid contact can be efficiently performed without the installation of a complicated gas-liquid contact device, thereby miniaturizing the apparatus and realizing the apparatus.
  • the manufacturing cost and maintenance cost can be reduced, thereby increasing the merchandise.
  • the present invention is a simple gas-liquid contact member screw blade in the production apparatus for producing a non-acidic hypochlorous acid by diluting the high-concentration chlorine solution with water by electrolyzing by introducing a dilute hydrochloric acid into the electrolytic cell of the membrane membrane venturi tube
  • the gas-liquid contact can be made efficiently without the installation of complicated gas-liquid contacting device. Therefore, the device can be miniaturized and the industrial manufacturing cost and maintenance cost can be reduced. Do.

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Abstract

본 발명은 전해수 제조장치 중 염산을 전해질로 하여 차아염소산을 함유한 차아염소산수를 생성하는 전해수 제조장치에 관한 것으로, 전해질로서 염산을 수용하는 염산통; 염산통과 연결되고, 전극을 구비하며, 염산의 전기분해에 의해 고농도 염소용액을 함유하는 미산성 차아염소산수를 생성하는 전해조; 염산통과 전해조 사이에 설치되어 전해조에 염산을 공급하는 염산공급펌프; 및 전해조의 상부에 접속되고, 희석수가 통과하는 입구와 출구 사이에 형성되고 입구와 출구보다 관경이 작은 목부 및 이 목부와 전해조를 연통하는 도출관을 구비하며, 희석수가 통과할 때 목부에서 발생하는 압력저하에 의해 전해조에서 생성된 고농도 염소용액을 흡입하여 희석수로 희석시키면서 배출시키는 벤츄리관을 포함하는 미산성 차아염소산수 생성장치를 제공한다. 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성장치는 벤츄리관의 출구에 접속되는 배출관; 및 배출관에 삽입 설치되고, 무격막전해조에서 토출되는 고농도 염소용액과 희석수와의 접촉반응을 촉진시키는 스크류 블레이드를 추가로 구비하는 것이 바람직하고, 이때 스크류 블레이드는 유연성의 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

Description

미산성 차아염소산수 생성장치
본 발명은 전해수 제조장치 중 염산을 전해질로 하여 차아염소산을 함유한 차아염소산수를 생성하는 전해수 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무격막의 전해조에 희염산을 송입시키어 전기분해하고 이에 의하여 생성된 고농도의 염소용액을 물로 희석 반응시키어 미산성 차아염소산수를 생성하는 제조장치에 관한 것이다.
미산성 차아염소산수(slightly weak acidic hypochlorous acid water)는 2 내지 6%의 희석 염산용액을 음극과 양극이 대면한 무격막 전해조에 정량펌프로 송입시키고 전극에 전하를 인가하여 제조된다.
상세하게 설명하면, 음전극에서는 다음과 같이 수소발생 반응이 일어난다.
[반응식 1]
2H2O → 2H2 + 4OH-
양전극에서는 다음과 같이 산소발생 반응이 일어난다.
[반응식 2]
2H2O → O2 + 4H+
동시에 양전극에서는 다음과 같이 염산용액의 염소이온이 산화된다.
[반응식 3]
2Cl- → Cl2 + 2e
또한, 양전극에서 생성된 Cl2의 일부는 다음과 같이 물과 반응하여 차아염소산이 생성된다.
[반응식 4]
Cl2 + H2O → HOCl + HCl
상기의 반응으로 무격막 전해조 내에는 고 농도의 염소용액과 차아염소산 용액이 생성되고, 생성된 상기 혼합액을 물로 적절히 희석하여 염소용액을 물과 반응시킴으로써 더욱 차아염소산이 생성되게 하고, 생성용액의 pH를 5.0 내지 5.5에 맞춤으로써 생성수의 함유 염소성분이 차아염소산(HOCl)만으로 구성된 미산성 차아염소산수를 제조하게 되는 것이다.
차아염소산은 염소계 살균소독제인 염소(Cl2), 차아염소산나트륨(NaOCl) 등에 비하여, 살균력이 80배 이상 강하고, 자극취가 미미하며, 인축에 대한 독성은 1/100 이하이면서, 세균, 진균, 바이러스 등 모든 미생물에 순시적으로 살균력을 발휘하고, 무해한 물질로 분해되기 때문에 환경부하가 매우 적은 것을 특성으로 하는 살균소독제이다.
상기의 특성으로 인하여 차아염소산수를 함유한 미산성 차아염소산수는 식품위생, 즉 식품 및 식품의 원부재료의 소독, 식품용 기구, 용기와 설비 등의 살균소독에 사용되고, 또한 농작물 재배 및 축산업에 있어서 살균 농약제 및 기타 소독제의 대체용으로 사용되며, 의료용 기구의 소독, 창상과 욕창 등의 피부 치료, 원내 감염 방지, 공기 중 분무에 의한 공기 살균 및 악취 제거 등의 공중 방역용으로 광범위하게 사용될 수 있으므로, 미산성 차아염소산수 제조장치는 산업적으로 매우 유효한 장치 중의 하나이다.
산업용 미산성 차아염소산수 제조장치는 시간당 그 생산량이 500 내지 10,000 리터의 규모로서, 대용량으로는 50,000 리터에 이르는 것도 있다. 그러나, 이와 같은 용량의 산업용 용도 이외에, 가정, 소규모 요식업체, 소규모 시설재배, 의원, 치과병원, 보육원, 양로원 등에서 경제적으로 사용할 수 있는 시간당 50 내지 200 리터 생산의 소용량 미산성 차아염소산수 제조장치의 수요도 매우 크게 부각되고 있다.
그러나, 이러한 소용량의 제조장치의 경우, 무격막 전해조 내에 공급되어 소요되는 전해질 염산량이 3% 농도 기준 분당 l 내지 2 ml의 미량으로서, 공급펌프의 용액 사출량이 극히 적은 것을 채택하여야 하며, 사출량이 적으면 사출압력 또한 감소되기 때문에 전해조 내에서 생성된 고농도 염소용액을 물로 희석 반응시킬 때 잘 혼합되지 않는 문제점이 있다.
도 4는 종래의 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성도로서, 종래 장치는 희석수 공급관(1), 염산통(5), 염산공급펌프(7), 전해조 하우징(9), 전극(10), 전원장치(11), 입수부(14), 출수부(16), 도출관(17), 기액 접촉부재(21) 등으로 구성된다.
도 4에서 보는 바와 같이, 희석수 공급관(1)과 고농도 염소용액 도출관(17)이 직교하는 상태 하에서 혼합반응을 하는 종래의 방법으로는, 희석수 공급관(1) 통과 압력보다 전해질(염산) 공급펌프(7)의 사출압력이 강하지 않으면, 고농도 염소 용액이 희석수와 혼합되지 못하는 현상이 일어나 적정의 미산성 차아염소산수를 생성할 수 없는 어려움이 있게 된다. 소용량의 미산성 전해수 생성장치에 있어서는, 미량의 토출량을 내면서 토출압이 높은 펌프를 사용하는 것은 매우 고가이기 때문에 상품화에 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 소용량 미산성 차아염소산수 생성장치의 제조원가를 저감시키고 미산성 차아염소산수를 안정적으로 생성할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 전해질로서 염산을 수용하는 염산통; 염산통과 연결되고, 전극을 구비하며, 염산의 전기분해에 의해 고농도 염소용액을 함유하는 미산성 차아염소산수를 생성하는 전해조; 염산통과 전해조 사이에 설치되어 전해조에 염산을 공급하는 염산공급펌프; 및 전해조의 상부에 접속되고, 희석수가 통과하는 입구와 출구 사이에 형성되고 입구와 출구보다 관경이 작은 목부 및 이 목부와 전해조를 연통하는 도출관을 구비하며, 희석수가 통과할 때 목부에서 발생하는 압력저하에 의해 전해조에서 생성된 미산성 차아염소산수를 흡입하여 희석수로 희석시키면서 배출시키는 벤츄리관(Venturi tube)을 포함하는 미산성 차아염소산수 생성장치를 제공한다.
본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성장치는 벤츄리관의 출구에 접속되는 배출관; 및 배출관에 삽입 설치되고, 무격막전해조에서 토출되는 고농도 염소용액과 희석수와의 접촉반응을 촉진시키는 스크류 블레이드를 추가로 구비하는 것이 바람직하고, 이때 스크류 블레이드는 유연성의 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성장치는 벤츄리관의 입구에 접속되는 희석수 공급관; 및 희석수 공급관에 설치되어 희석수의 유량 또는 압력을 제어하는 전자변, 정압변 및 유량센서를 추가로 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성장치는 전해조의 전극에 전원을 공급하는 전원장치; 및 전해조의 전극과 연결되어 전류치를 측정하는 전류센서를 추가로 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성장치는 염산공급펌프, 전자변, 정압변, 전원장치 및 전류센서와 신호선을 통해 연결되어 이들을 제어하는 제어장치를 추가로 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성장치는 제어장치와 연결되어 제어장치를 조작하는 운전 조작반; 및 운전 조작반과 연결되어 각종 정보를 표시하는 액정표시판을 추가로 구비할 수 있다.
본 발명에서 희석수 공급관의 내경이 7 mm일 때, 벤츄리관 목부의 관경은 2.2 내지 2.8 mm인 것이 바람직하다.
본 발명에서 염산공급펌프는 토출용량 1 내지 25 mL/min, 최대 토출압 10 내지 30 kPa, 10 내지 30 V 기어드모터, 롤러수 1 내지 5, 분당 최저 스트로크 1 내지 5, 스트로크당 토출량 0.1 내지 1 mL의 튜브 펌프인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 희석수가 통과하는 입구와 출구 사이에 이들보다 관경이 작은 목부 및 이 목부와 직교하여 전해조를 연통하는 도출관을 구비하는 벤츄리관을 무격막 전해조의 상부에 설치함으로써, 희석수가 통과할 때 목부에서 발생하는 압력저하에 의해 전해조에서 생성된 미산성 차아염소산수를 낮은 압출력으로도 토출시킬 수 있으며, 이에 따라 전해조에 염소를 공급하는 수단인 펌프를 저압출 및 소량 토출의 펌프로 대체할 수 있다.
또한, 간단한 기액 접촉부재인 스크류 블레이드를 벤츄리관과 연결되는 출수부에 설치함으로써, 복잡한 기액 접촉장치의 설치 없이도 기액 접촉이 효율적으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 장치의 소규모화가 실현되고 장치 제조비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있어 상품성을 높이게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에서 a-a'선, b-b'선, c-c'선 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 제조장치의 배출관에 설치되는 스크류 블레이드의 사시도이다.
도 4는 종래의 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 제조장치의 구성 및 공정 흐름을 나타낸 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 미산성 차아염소산수 제조장치(A)는 무격막 전해조(Ⅲ)와 이 무격막 전해조(Ⅲ) 정상부에 접속되는 벤츄리관(Ⅳ)으로 이루어진 전해유니트, 희석수 공급부(Ⅰ), 염산 공급부(Ⅱ) 및 기액 접촉부(Ⅴ)로 구성되어 있다.
무격막 전해조(Ⅲ)는 염산의 전기분해에 의해 고농도 염소용액을 함유하는 미산성 차아염소산수를 생성하는 곳으로, 전해조 하우징(9), 전극(10) 및 전원장치(11)를 필수적으로 구비하고, 바람직하게는 전류센서(12), 제어장치(100), 운전 조작반(101), 액정 표시판(102)을 추가로 구비할 수 있다.
전해조 하우징(9)은 염산의 전기분해가 일어나는 반응조로서, 전극(10) 사이에 격막이 없다. 전해조 하우징(9)의 하단부 측면에는 염산 공급구(8)가 개구되어 있고, 이 염산 공급구(8)에 염산 공급관(6)이 접속되어 염산통(5)과 연결된다.
전극(10)은 전해조 하우징(9) 내부에 설치되고 통상의 고정수단에 의해 고정 및 지지될 수 있다. 전극(10)은 음극(10-1))과 양극(10-2)으로 구성되고, 음극(10-1))과 양극(10-2)은 일정한 간격을 두고 대면하도록 설정되어 있으며, 전극(10)에는 전기를 공급할 수 있는 전극단자가 부착되어 있다.
전원장치(11)는 전극단자와 연결되어 전극(10)에 전원을 공급하며, 바람직하게는 직류전원을 공급한다.
전류센서(12)는 양극(10-2)과 전원장치(11)의 연결선에 설치되어 전류를 측정한다.
제어장치(100)는 전자변(2), 정압변(3), 염산공급펌프(7), 전원장치(11) 및 전류센서(12)와 신호선(103)을 통해 연결되어 이들을 제어할 수 있다.
운전 조작반(101)은 제어장치(100)와 연결되어 제어장치(100)를 조작하며, 액정 표시판(102)은 운전 조작반(101)과 연결되어 각종 정보를 표시하는 역할을 한다.
벤츄리관(Ⅳ)은 전해조 하우징(9)의 상부에 설치되는데, 전해조 하우징(9)과 용접 등의 방법으로 결합될 수 있고, 또한 전해조 하우징(9)과 일체로 제작될 수도 있다.
벤츄리관(Ⅳ)은 관경이 큰 입수부(14)와 출수부(16)를 좌우측에 구비하고, 입수부(14)와 출수부(16) 사이에는 이들보다 관경이 작은 목부(15)가 연통되어 있다. 입수부(14)와 출수부(16)는 각각 목부(15)를 향해 그 관경이 좁아지도록 구성되는 것이 바람직하다.
목부(15)의 중앙은 도출관(17)과 직교되어 있으며, 도출관(17)의 하부는 무격막 전해조(Ⅲ) 내부로 열려 있어서, 염산이 전해되어 생성된 고농도 염소용액이 이 도출관(17)을 통해 분출하도록 되어 있다. 즉, 희석수가 벤츄리관(Ⅳ)을 통과할 때, 목부(15)에서 발생하는 압력저하에 의해 무격막 전해조(Ⅲ)에서 생성된 미산성 차아염소산수가 벤츄리관(Ⅳ)으로 흡입되면서 희석수로 희석된다.
기액 접촉부(Ⅴ)는 벤츄리관(Ⅳ)과 연결되는 생성수 배출관(18)을 구비하고, 이 배출관(18) 내에는 고농도 염소용액과 희석수가 잘 혼합 반응할 수 있도록 기액 접촉을 촉진하는 스크류 블레이드(19)가 내재되어 있다. 기액 접촉부(Ⅴ)를 통과한 생성수는 생성수 저장통(20)에 저장된다.
희석수 공급부(Ⅰ)는 벤츄리관(Ⅳ)과 연결되는 희석수 공급관(1)을 구비하고, 이 희석수 공급관(1)에는 희석수의 공급방향으로 전자변(2), 정압변(3) 및 유량센서(4)가 각각 차례대로 배설되어 있으며, 이들을 통해 희석수의 유량 또는 압력을 제어할 수 있다. 전자변(2)은 전자밸브로서 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)일 수 있다. 전자변(2), 정압변(3) 및 유량센서(4)의 적절한 제어에 의해, 벤츄리관 입구로 희석수가 인입될 때 항시 일정량이 인입될 수 있고, 이에 따라 벤츄리관 목부(15)의 압력저하가 일정하게 유지될 수 있다.
염산 공급부(Ⅱ)는 전해질인 염산을 담아놓는 염산통(5)을 구비하고, 이 염산통(5)과 전해조 하우징(9)의 염산 공급구(8)는 염산 공급관(6)으로 연결되어 있으며, 이 염산 공급관(6)에는 염산공급펌프(7)이 설치되고, 염산통(5)의 염산은 염산공급펌프(7)의 작동으로 무격막 전해조(Ⅲ) 내로 공급된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 미산성 차아염소산수 생성유니트(A)의 작동과정을 구체적으로 설명한다.
*전원장치(11)의 전원을 ON하게 되면, 전극(10)에 직류전원이 인가되고, 무격막 전해조(Ⅲ)에서 염산이 전기분해되면서 생성된 고농도의 염소용액이 희석수와 혼합반응하여 미산성 차아염소산수가 생성된다.
동시에, 희석수 공급관(1)의 관로상에 있는 전자변(2)이 ON되어 희석수가 정압변(3)과 유량센서(4)를 통과하여 벤츄리관(Ⅳ)으로 진입하게 된다. 무격막 전해조(Ⅲ)의 상부에 T자형으로 접속된 벤츄리관(Ⅳ)에 희석수가 통과하게 되면, 희석수가 인입되는 벤츄리관(Ⅳ)의 입구와 토출되는 출구 사이에 관경이 좁아지는 유로인 목부(15)와 이 목부(15) 중간에 접속되어 무격막 전해조(Ⅲ)와 연통하는 수직관인 도출관(17) 구성에 의하여, 목부(15)에서는 압력저하가 일어나서, 염산공급펌프(7)의 토출압이 작아도, 무격막 전해조(Ⅲ) 내에서 생성된 고농도 염소용액이 무격막 전해조(Ⅲ)로부터 분출되어 희석수와 함께 벤츄리관(Ⅳ) 출구로 토출된다.
벤츄리관(Ⅳ)과 연결되는 생성수 배출관(18)에 설치된 기액 접촉 촉진수단인 스크류 블레이드(19)에 의해, 무격막 전해조(Ⅲ) 내에서 생성된 기상의 염소를 함유한 고농도 염소용액이 희석수와 효율적으로 혼합됨으로써, 차아염소산의 생성이 더욱 증가된다. 이와 같이 생성된 미산성 차아염소산수는 최종적으로 생성수 저장통(20)에 저장된다.
한편, 희석수의 공급량이 많아 희석수 공급관(1)의 통과 압력이 소정의 압력보다 강하게 되면, 정압변(3)을 수동으로 삭감 조정하여 소정의 양이 흐르게 한다. 반대로 희석수의 통과유량이 부족하면, 유량센서(4)에서 이를 감지하여 신호선(103)을 통해 제어장치(100)에 전달되고, 제어장치(100)로부터의 신호에 근거하여 전자변(2)을 OFF시키며, 전극(10)으로의 전기공급을 단절하여 제조장치의 작동은 정지하게 된다.
또한, 염산공급펌프(7)의 작동불량으로 무격막 전해조(Ⅲ) 내에 염산공급이 적거나 많아지게 되는 경우, 혹은 염산탱크(5)에 염산이 없어 염산공급이 중단되는 경우 등에 있어서는, 전극(10)에 흐르는 전류치가 낮아지게 되거나 높아지게 되므로, 전류센서(12)가 이를 감지하여 낮아진 경우 제어장치(100)로 하여금 염산공급펌프(7)의 스트로크를 높이게끔 하고, 스트로크를 높여도 전류치가 일정 경과시간 이상 상승되지 않을 경우, 염산부족의 메시지를 액정표시판(102)에 표시하게 된다. 전류치가 높아진 경우에는 염산공급펌프(7)의 스트로크를 낮추어 정상운전으로 회복하게 한다.
소정량의 희석수가 벤츄리관(Ⅳ)의 관경이 큰 입수부(14)를 지나 관경이 작은 벤츄리관의 목부(15)을 통과할 때에는, 하기 연속방정식(수학식 1)과 베르누이 방정식(수학식 2)에 따라 목부(15)에서의 희석수의 통과 속도는 빨라지고 압력은 감소하게 된다.
[수학식 1]
Q = Q1 = Q2, A1V1 = A2V2, π/4D1 2V1 = π/4D2 2V2
[수학식 2]
P1/ρ + 1/2V1 2 = P2/ρ + 1/2V2 2
본 발명에서 희석수 공급관(1)의 내경이 7 mm일 때, 벤츄리관 목부(15)의 관경은 2.2 내지 2.8 mm인 것이 바람직한데, 이하 그 이유를 설명한다.
본 발명의 미산성 전해수 생성장치에 있어서, 생성장치의 시간당 목표 생성량을 120 리터(L)로 정하여, 희석수 공급량을 분당 2.0 L로 하고, 희석수 공급관(1)의 내경(D1)을 7.0 mm로 하였을 때, 희석수 공급관(1) 내의 압력(P1)을 실측한 결과 0.36 kgf/㎠이였으며, 유속은 초당 0.80 내지 0.9 m로 연속방정식으로 계산한 0.86과 일치하였다.
즉, V1 = Q/A1 =〔0.000033 ㎥/s〕÷ 〔(0.007 m)2(π/4)〕= 0.86 m/s
여기에서, V1은 희석수의 입수부(14)에서의 초당 유속(m/s)을 나타내고, Q는 희석수 공급량(㎥/s)을 나타내며, A1은 입수부(14)의 단면적(㎡)을 나타낸다.
희석수 공급관(1)의 내경(D1)을 7.0 mm로 고정하고, 목부(15)의 관경(D2)을 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm으로 변화시켰을 때, 목부(15)에서의 유속(V2)과 관내 압력(P2)은 하기 베르누이 방정식에 의해 계산되었으며, 그 결과는 표 1과 같다.
[수학식 3]
P1 = P2 + 1/2ρ ( V2 2-V1 2)
상기 식에서 ρ는 물의 밀도(1,000 kg/㎥)이다.
표 1
D(mm) V2(m/s) P2
D1 D2 Pa(파스칼) kgf/㎠
7.0 2.0 10.5 -1,950 -0.2
7.0 2.5 6.7 13,200 0.135
7.0 3.0 4.7 24,600 0.250
상기 표에서 보는 바와 같이, 목부(15)의 관경이 좁아질수록 목부(15)에서의 유속은 입수부(14) 관경에 대한 목부(15) 관경의 비율의 자승의 역수에 비례하였고, 목부(15)에서의 관내 압력은 관경이 커짐에 따라 관경 증가율의 1.5배 이상 압력이 증가하였다.
목부(15)의 관경을 2.0 mm으로 하였을 경우에는, 관내 압력이 마이너스로 되고, 이에 따라 염산통(5)의 염산이 공급펌프(7)의 작동 없이, 즉 제어되지 않는 상태에서 전해조(9) 내를 통과하여 도출관(17)을 따라 목부(15)에 도달할 가능성이 있으므로, 본 발명에서는 이를 배제하였다. 또한, 목부(15)의 관경이 3.0 mm인 경우에는, 목부(15)에서의 압력이 높아 염산공급펌프(7) 선택에 문제가 있다.
따라서, 희석수 공급관(1)의 내경이 7 mm일 때, 벤츄리관 목부(15)의 관경은 2.2 내지 2.8 mm인 것이 바람직하고, 이 범위 내에서 제어가 가능하고 펌프(7)의 염산 압출 압력이 적게 된다. 더욱 바람직하게는, 벤츄리관 목부(15)의 관경은 2.5 mm이다.
도 2는 도 1에서 a-a'선, b-b'선, c-c'선 단면도로서, 희석수 공급관(1)의 내경이 7 mm일 때, 벤츄리관 목부(15)의 관경은 2.5 mm인 것이 가장 좋으며, 도출관(17)의 관경은 1 mm인 것이 좋다.
상기의 설계 조건은 생성장치의 시간당 미산성 차아염소산수 생성용량을 120 L로 하였을 때에 설정된 것으로, 생성용량의 대소에 따라 연속방정식 및 베르누이 방정식에 의거 변화가 가능한 것이다.
염산공급펌프(7)로는 접액부가 내산성의 재질로 이루어진 다이어프램펌프, 기어펌프, 베인펌프, 피스톤펌프, 튜브펌프, 핑거펌프 등을 사용할 수 있으나, 분당 미산성 차아염소산수의 생성량이 120 내지 150 L 정도인 본 발명의 전해수 생성장치에 있어서는, 전해조(9) 내로의 염산공급량이 2 내지 6%의 희염산을 기준으로 분당 1.5 내지 4.0 mL에 지나지 않고, 벤츄리관(Ⅳ)의 사용에 의해 도출관(17)과 직교하는 목부(15)의 압력이 희석수 공급관(1)의 압력보다 60% 이상 낮아지기 때문에, 펌프의 염산 사출압력은 0.15 내지 0.20 kgf/㎠ 이상이면 충분하므로, 하기의 스펙을 가진 소형의 펌프를 개발하게 되었다.
여기에 적합한 펌프로는 제조가 비교적 용이하고 저렴한 가격으로 생산이 가능한 튜브(호스)펌프로 정하였고, 여러 성능을 갖는 튜브펌프를 이용하여 본 발명의 미산성 차아염소산수 생성장치에 설치 시험한 결과, 다음과 같은 성능의 튜브펌프를 개발함으로써 본 발명의 목표를 실현할 수 있었다.
즉, 본 발명에서 바람직한 염산공급펌프(7)는 토출용량 1 내지 25 mL/min, 최대 토출압 10 내지 30 kPa, 10 내지 30 V 기어드모터, 롤러수 1 내지 5, 분당 최저 스트로크 1 내지 5, 스트로크당 토출량 0.1 내지 1 mL의 튜브펌프이며, 표 2와 같은 조건을 갖는 튜브펌프가 더욱 바람직하다.
표 2
토출용량 1.0 ~ 25.0 mL/min
최대토출압 30 kPa
모터 24 V 기어드모터
롤러수 0.3
분당 최저 스트로크 0.3
스트로크당토출량 0.33 mL
장점 전해조 내 온도상승 등의 이유로배압 발생시 압출량의 변동 없음
본 발명의 또 다른 특징은 스크류 블레이드(19)의 사용이다. 무격막 전해조(Ⅲ)에서 전해에 의하여 생성된 고농도 염소용액이 희석수와 혼합 반응 시에 충분한 반응이 일어나지 않으면, 미반응의 염소가 생성수에 용액 상으로 혼재되어 있다가, 생성수 저장통(20)에서 기화하여 미산성 차아염소산수의 염소농도를 저감시키게 된다. 이로 인해 생성수의 살균력을 약화시키므로, 이러한 현상을 방지하기 위하여, 본 발명에서는 도 3에 도시된 스크류 블레이드(19)를 생성수 배출관(18) 내에 설치하였으며, 이 스크류 블레이드(19)에 의해 고농도 염소용액과 희석수가 배출관(18) 내에서 회전 와류를 일으키면서 진행하게 함으로써, 충분한 반응을 일으키어 미반응의 염소 함량을 낮출 수 있었다.
도 3은 본 발명에서 사용가능한 스크류 블레이드의 일 예를 도시한 것으로, 이 스크류 블레이드(19)는 축(19-1)과 이 축(19-1)의 길이방향을 따라 나선형으로 형성된 블레이드(19-2)로 이루어질 수 있다.
스크류 블레이드(19)는 배출관(18) 내에 설치되고, 배출관(18)의 내벽과 블레이드 축(19-1) 및 블레이드(19-2)에 의하여 형성된 나선형 통로를 고 농도 염소용액과 희석수가 회전통과하면서 생기는 와류로 인하여 희석반응이 촉진되는 기능을 갖게 된다.
스크류 블레이드(19)는 배출관(18) 내에 삽입되어 배출관(18)의 직선, 곡선, U자 등 배관 형상에 따라 형상을 동일하게 가져야 되므로, 휨 유연성을 갖는 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC) 등의 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
스크류 블레이드(19)를 사용한 후에는 생성수에서 자극성 염소취가 감소하였고, 다음 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 기술을 적용한 미산성 차아염소산수의 유효염소농도는 생성 후 1일이 경과하였을 때 생성초기 농도의 96%를 유지하고 있었으나, 본 발명의 기술을 적용하지 않은 미산성차아염소산수는 80%에 지나지 않았다. 이는 본 발명 불적용 미산성차아염소산수는 충분한 기액접촉이 이루어지지 않아 미반응의 염소가 빠른 시간 내에 휘발되었기 때문이다. 보존기간 2일 이후의 유효염소농도 감소속도는 본 발명 기술의 적용과 불적용에 관계없이 동일하였다. 표 3의 시험방법을 설명하면, 각각의 생성수를 500 mL 비이커에 200 mL씩 담아 개방 및 암 상태에서 보존하면서, 매일 일정 시간에 디지털 비색계로 유효염소농도를 측정하였다.
표 3
보존기간 미산성차아염소산수 유효염소농도(mg/L)
스크류 블레이드 불삽입 스크류 블레이드 삽입
0 25(100.) 25(100.0)
1일 20(80.0) 24(96.0)
2일 18(72.0) 23(92.0)
3일 17(68.0) 22(88.0)
4일 16(64.0) 21(84.0)
5일 15(60.0) 20(80.0)
종래의 기액접촉 효율성 향상을 위한 방법으로는, 예를 들어 도 4의 기액접촉부재(21)와 같이, 배출관에 아크릴 섬유나 폴리에스테르 섬유 등으로 제작된 부직포 또는 발포제를 충전하는 방법을 이용하였다. 그러나, 종래의 경우에는 사용시간이 누적됨에 따라 계속되는 압축의 결과로 부직포의 공간이 소멸되고, 희석수에 함유된 미세한 고형 이물질이 부직포의 공극을 차지함으로써, 수시로 새것으로 교환해 주지 않으면, 관내 내압이 높아져 생성수가 용이하게 배출되지 아니하고, 전해조 내에 배압을 형성하는 단점을 가져다주었다.
이와 달리, 본 발명에서는 간단한 기액 접촉부재인 스크류 블레이드를 벤츄리관과 연결되는 출수부에 설치함으로써, 복잡한 기액 접촉장치의 설치 없이도 기액 접촉이 효율적으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 장치의 소규모화가 실현되고 장치 제조비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있어 상품성을 높이게 되는 효과가 있다.
본 발명은 무격막의 전해조에 희염산을 송입시키어 전기분해하고 이에 의하여 생성된 고농도의 염소용액을 물로 희석 반응시키어 미산성 차아염소산수를 생성하는 제조장치에 간단한 기액 접촉부재인 스크류 블레이드를 벤츄리관과 연결되는 출수부에 설치함으로써, 복잡한 기액 접촉장치의 설치 없이도 기액 접촉이 효율적으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 장치의 소규모화가 실현되고 장치 제조비용 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있으므로 산업상 이용이 가능하다.

Claims (1)

  1. 전해질로서 염산을 수용하는 염산통;
    염산통과 연결되고, 전극을 구비하며, 염산의 전기분해에 의해 고농도 염소용액을 함유하는 미산성 차아염소산수를 생성하는 전해조;
    염산통과 전해조 사이에 설치되어 전해조에 염산을 공급하는 염산공급펌프;
    전해조의 상부에 접속되고, 희석수가 통과하는 입구와 출구 사이에 형성되고 입구와 출구보다 관경이 작은 목부 및 이 목부와 전해조를 연통하는 도출관을 구비하며, 희석수가 통과할 때 목부에서 발생하는 압력저하에 의해 전해조에서 생성된 미산성 차아염소산수를 흡입하여 희석수로 희석시키면서 배출시키는 벤츄리관;
    벤츄리관의 출구에 접속되는 배출관;
    배출관 내에 삽입 설치되고, 미산성 차아염소산수의 배출 흐름에 회전와류를 일으키게 함으로써, 고농도 염소용액에 함유된 기상의 염소 및 희석수 사이의 기액 접촉을 촉진하는 스크류 블레이드; 벤츄리관의 입구에 접속되는 희석수 공급관;
    희석수 공급관에 설치되어 희석수의 유량 또는 압력을 제어하는 전자변, 정압변 및 유량센서;
    전해조의 전극에 전원을 공급하는 전원장치;
    전해조의 전극과 연결되어 전류치를 측정하는 전류센서;
    염산공급펌프, 전자변, 정압변, 전원장치 및 전류센서와 신호선을 통해 연결되어 이들을 제어하는 제어장치;
    제어장치와 연결되어 제어장치를 조작하는 운전 조작반; 및
    운전 조작반과 연결되어 각종 정보를 표시하는 액정표시판을 추가로 구비하며, 희석수 공급관의 내경이 7 mm일 때, 벤츄리관 목부의 관경은 2.2 내지 2.8 mm이고, 염산공급펌프는 토출용량 1 내지 25 mL/min, 최대 토출압 10 내지 30 kPa, 10 내지 30 V 기어드모터, 롤러수 1 내지 5, 분당 최저 스트로크 1 내지 5, 스트로크당 토출량 0.1 내지 1 mL의 튜브 펌프인 것을 특징으로 하는 미산성 차아염소산수 생성장치.
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