KR100936731B1 - 전해 차아염소산 살균수 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전해 차아염소산 살균수 제조 장치에 관한 것으로, 염화나트륨이 투입되는 투입구를 일측에 가지고 있으며, 타측에 투입된 상기 염화나트륨이 배출되는 배출구를 가지는 공급 호퍼, 물이 공급되는 물 공급원에 연결되어 있는 물 공급관, 상기 공급 호퍼의 타측에 위치하고 있으며, 상기 배출구와 상기 물 공급관이 연결되어 공급된 상기 염화 나트륨과 상기 물이 혼합되는 혼합 수조, 상기 혼합 수조의 일측에 위치하고 있으며, 상기 혼합 수조와 연결되어 혼합된 염화나트륨수를 전기 분해시켜 차아염소산 수가 배출되는 전기 분해 장치, 그리고 상기 공급 호퍼, 상기 물 공급관 및 상기 전기 분해 장치에 연결되어 있으며, 상기 차아염소산 수의 제조가 제어되는 제어 장치를 포함하며, 상기 전기 분해 장치는 공급된 상기 염화 나트륨이 전기 분해되어 살균수인 차아염소산 수를 생성시킬 수 있다.

전기 분해, 차아염소산, 공급 호퍼, 혼합 수조, 분해 격벽

Description

전해 차아염소산 살균수 제조 장치{Manufacturing Apparatus of Electrolysis Hypochlorous Acid Sterilization Water}

본 발명은 전해 차아염소산 살균수 제조 장치에 관한 것이다.

살균(殺菌, sterilization)은 미생물에 물리적, 화학적 자극을 가하여 이를 단시간 내에 멸살(滅殺)시키는 일이다. 정도에 따라, 대상을 완전히 무균상태로 하는 멸균과 거의 무균상태에 이르도록 하는 소독으로 구별한다. 살균은 균체의 기계적 파괴, 단백질의 강한 변성(變性), 효소의 비활성화(非活性化) 등에 의하며, 방법으로는 물리적인 것과 화학적인 것이 있다. 물리적인 살균은 대상 물체에 건조, 일광조사, 자외선, 및 방사선 등을 사용하여 균이 멸균되는 물리적 환경을 제공한다. 화학적인 살균은 살균제, 살균 가스 등을 사용하여 균을 멸균시킬 수 있는 화학적 환경을 제공한다.

살균은 주로 인체에 해를 주는 유해균을 제거하는 것으로, 음식물의 경우에는 세척을 통해서 제거하고 있다. 유해 세균이 남아 있으면, 식중독, 수인성 질병 등의 원인이 될 수 있다. 즉, 수인성 질병을 일으키는 균과 식중독을 일으키는 균이 식기, 식품 가공기구, 조리기구, 식품공장 제조기기, 집단 급식 시설 등에 남게 되면 식중독이나 수인성 질병이 발병된다. 따라서, 식중독과 수인성 질병을 방지하기 위해서는 식기, 식품 가공기구, 조리기구, 식품공장 제조기기, 집단 급식 시설 등에 균을 멸살하여야 한다. 상기와 같은 멸균은 물리적, 화학적 방법이 주로 사용되고 있으나, 이는 살균에 따른 장치와 설비가 필요하고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.

이에 따라 최근에는 각종 조리 설비를 용이하게 세척시킬 수 있는 세척수를 살균수로 대체하여 세척과 동시에 살균을 실시함으로써, 살균 효율을 높인다. 식품의 경우에도 안전성 확보에 따른 살균소독이 필요하기 때문에 현재 살균 소독제는 식품 위생법상 관리 대상으로 지정하고 있다.

일상적으로 공급되어 세척에 사용되는 상수도의 살균은 염소(Cl₂) 소독 방법이 사용되고 있다. 염소는 미생물 세포막의 투과성을 변화시킴으로써 미생물을 살균하거나 불활성화 시킨다. 염소 소독은 소독 기능의 잔류성과 경제성이 우수하여 물 소독제로 널리 사용되고 있다.

그러나, 염소로 소독되는 원수의 유기 화합물과 염소의 반응에 의해 발암 물질인 트리할로메탄(Trihalomethane; THM)이 생성되는 것이 알려졌다. 특히, 트리할로메탄은 염소의 공급량이 증대될수록 그 량이 증대된다. 또한, 염소는 특유의 냄새를 가지고 있어, 소독 후에도 남아 있다. 따라서, 발암 물질의 생성을 최소화 하면서 냄새가 억제되기 위해서 소독에 사용되는 염소의 사용량을 줄이고 있는 실정이다. 대체소독법으로는 오존(O₃), 자외선(UV light), 이산화염소(ClO₂), 차아염 소산나트륨(NaOCl) 소독법 등이 있다.

이에 따라, 염소의 사용량의 축소로 인해 소독 효과가 감소되고, 잔류되는 염소량이 줄어들어 상수도의 이송 중의 배관에서 남아있는 균이 살균되지 않고 오염될 위험성이 높아진다. 따라서, 살균 효과를 높이기 위해서는 살균시키는 물질이 포함된 살균수를 사용하게 된다. 살균수는 오염된 물질이나 식품에 사용되는 조리 기구 및 음식물 재료에 있는 균을 소독하여 식중독이나 수인성 질병을 유발시키는 균을 살균하여 안정성을 향상시킨다.

종래의 살균수는 차아염소산나트륨을 이용한 소독법을 주로 사용하고 있다. 차아염소산나트륨(Sodium Hypochlorite)은 식품의 부패균이나 병원균의을 사멸하기 위한 살균제로 사용되는 것으로, 음료수, 채소 및 과일, 용기, 기구, 식기 등에 사용된다. 차아염소산나트륨음 물에 잘 녹으며, 수용액은 저장 중 분해되어 염소가스를 발생하므로 장기간 보관하게 되면 살균제로서 효력이 없어진다. 살균력은 수소 이온 농도(pH)와 유효염소량에 영향을 받는데, 비해리 상태이며, 수소 이온 농도(pH)가 낮을수록 살균력이 강하다.

차아염소산나트륨 소독법은 시판되는 차아염소산나트륨(NaOCl)을 주입하는 방법과 현장에서 전기분해로 직접 발생시켜 사용하는 방법이 있다. 살균력을 높이기 위해서는 다량의 차아염소산나트륨을 사용하여야 함으로써, 살균수를 생산시키는 설비가 커진다. 큰 생산 설비에 따라 생산되는 살균수는 한번의 가동으로 많은 량의 살균수가 제조되어야 생산비를 줄일 수 있다. 따라서, 많은 량으로 제조된 살균수를 저장 및 이동시키는 장치가 필요하였다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 차아염소산나트륨을 생산하기 위한 전기 분해 시에 소량으로 생산되면서 살균력이 높은 차아염소산을 이용하는 살균 장치(대한민국 등록특허 제789,325호, 미국 특허공개 제2004-013707호)가 사용되고 있다.

차아염소산(HOCL)은 차아염소산나트륨(NaOCL)을 생성하기 위한 전기 분해 과정에서 수소(H) 및 차아염소산이온(OCL^-)과 함께 생성된다. 차아염소산은 차아염소산나트륨에 비해서 약 70배의 살균력을 가지고 있다. 또한, 차아염소산은 수소이온농도(pH)에 따라 살균력의 차이가 크며, pH를 4.3 ~ 5.9 일 때 최대의 살균력을 가진다.

따라서, 차아염소산을 사용하여 살균수를 제조하게 되면 적은 량의 차아염소산으로 살균력이 높은 살균수가 제조됨에 따라 살균수 제조 장치의 크기가 축소되고, 소량의 살균수의 제작이 용이함에 따라 이동 및 저장에 따른 장치 없이 제조가 가능하다.

그러나, 차아염소산은 소량으로 생성될 뿐만 아니라, 대량으로 생산되는 차아염소산나트륨과 혼합됨에 따라 이를 분리하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 차아 염소산은 수소이온 농도에 따라 살균력의 차이가 커진다. 즉, 수소 이온 농도가 최대의 살균력을 가진 4.3 ~ 5.9의 범위를 벗어나면 살균수에 적합하지 못할 정도로 살균력이 떨어져 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수소 이온 농도가 제어되면서 차아염소산나트륨과 분리된 차아염소산 수를 전기 분해로 생성시켜 살균력이 높은 살균수를 자동을 생성시키는 전해 차아염소산 살균수 제조 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 전해 차아염소산 살균수 제조 장치는 염화나트륨이 투입되는 투입구를 일측에 가지고 있으며, 타측에 투입된 상기 염화나트륨이 배출되는 배출구를 가지는 공급 호퍼, 물이 공급되는 물 공급원에 연결되어 있는 물 공급관, 상기 공급 호퍼의 타측에 위치하고 있으며, 상기 배출구와 상기 물 공급관이 연결되어 공급된 상기 염화 나트륨과 상기 물이 혼합되는 혼합 수조, 상기 혼합 수조의 일측에 위치하고 있으며, 상기 혼합 수조와 연결되어 혼합된 염화나트륨수를 전기 분해시켜 차아염소산 수가 배출되는 전기 분해 장치, 그리고 상기 공급 호퍼, 상기 물 공급관 및 상기 전기 분해 장치에 연결되어 있으며, 상기 차아염소산 수의 제조가 제어되는 제어 장치를 포함하며, 상기 전기 분해 장치는 공급된 상기 염화 나트륨이 전기 분해되어 살균수인 차아염소산 수를 생성시킬 수 있다.

또한, 상기 공급 호퍼의 내부에 설치되어 있으며, 내부에 공급된 상기 염화 나트륨을 교반시키는 공급 교반 장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 공급 교반 장치는 상기 제어 장치로 작동이 제어되도록 연결될 수 있다.

그리고, 상기 공급 호퍼는 상기 배출구의 일측에 연결되어 있으며, 타측이 상기 혼합 수조와 연통되어 있는 배출관, 상기 배출관의 내부에 위치하고 있으며, 상기 배출관으로 배출되는 상기 염화 나트륨의 배출량을 조절시키면서 배출되는 배출 스크류, 그리고 상기 배출관의 타측에 배치되어 있으며, 상기 배출 스크류를 회전시키도록 연결되어 있는 배출 모터를 더 구비할 수 있으며, 상기 배출 모터는 상기 제어 장치로 작동이 제어되도록 연결될 수 있다.

아울러, 상기 혼합 수조의 내부에 위치하고 있으며, 상기 물 공급관에 연결되어 공급되는 물의 수량이 조절되는 공급 밸브를 더 구비할 수 있으며, 상기 공급 밸브는 상기 제어 장치로 작동되어 상기 물의 공급량이 조절되도록 연결될 수 있다.

더불어, 상기 혼합 수조와 상기 전기 분해 장치 사이에 연결되어 있으며, 상기 혼합 수조에서 공급되는 상기 염화 나트륨수가 여과되는 공급 필터를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 혼합 수조와 상기 전기 분해 장치 사이에 연결되어 있으며, 상기 혼합 수조에서 혼합된 상기 염화 나트륨 수가 저장되는 저장체를 더 구비할 수 있다.

그리고, 상기 혼합 수조와상기 전기 분해 장치 사이에 배치되어 있으며, 상기 혼합 수조에서 배출되는 상기 염화나트륨 수의 공급 압력을 제공하는 공급 펌프를 더 구비할 수 있다.

아울러, 상기 전기 분해 장치는 상기 혼합 수조의 타측에 연결되어 있으며, 혼합된 염화 나트륨수가 수납되는 분해 공간을 가지는 분해 몸체, 상기 분해 몸체의 내부에 설치되어 있으며, 상기 분해 공간을 나누는 분해 격벽, 상기 분해 공간의 내부에 배치되어 있으며, 상기 분해 격벽으로 나누어진 각각의 상기 분해 공간 에 다른 극성을 가지도록 배치된 전극, 상기 전극에 연결되어 있으며, 극성이 다른 각각의 상기 전극에 전력을 공급시키는 전력 공급기, 그리고 상기 분해 몸체의 타측에 연결되어 있으며, 상기 분해 공간에서 분해된 상기 살균수가 배출되는 살균수 배출관을 포함할 수 있으며, 상기 분해 격벽에는 적어도 하나의 격벽공이 형성되어 있어, 상기 분해 격벽으로 나누어진 각각의 상기 분해 공간 사이로 전기 분해되도록 상기 염화 나트륨수가 교환될 수 있다.

더불어, 상기 살균수 배출관에 연결되어 있으며, 상기 살균수가 여과되어 배출되는 배출 필터를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 공급 호퍼의 내부에 배치되어 있으며, 상기 공급 호퍼의 내부에 남아 있는 상기 염화 나트륨 량이 감지되는 공급 센서, 및 상기 공급 수조의 내부에 배치되어 있으며, 상기 물 공급관에서 공급되는 상기 물의 수위가 감지되는 수위 센서를 더 구비할 수 있으며, 상기 공급 센서 및 상기 수위 센서는 상기 제어 장치에 연결되어 있어, 상기 염화나트륨의 잔량 및 상기 물의 공급량에 따른 신호를 상기 제어 장치로 보낼 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 차아염소산수를 제조하기 위해서 염화나트륨과 물의 혼합 및 전기 분해 과정을 자동으로 진행되어 살균수의 간편하고 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전기 분해에 사용되는 염화나트륨 수를 혼합시키기 위해서 염화 나트륨과 물의 공급량을 조절하면서 자동으로 공급됨으로 써, 차아염소산수로 생성되는 최적의 염화나트륨과 물의 혼합 비율을 유지시킴에 따라 살균수 생성 효율이 증대되는 이점이 있다.

그리고, 비율이 유지되는 염화 나트륨수가 공급되어 전기 분해되는 전기 분해 장치에 극성이 다른 전극이 설치된 공간을 물리적으로 분리시켜 각 극성에 맞게 차아염소산수와 차아염소사나트륨수를 분리하여 살균력이 뛰어난 차아염소산수의 순도를 높이고, 전기 분해에따른 차아염소산수의 생산량을 증대시킴으로써, 살균수의 제조 설비를 축소시킬 수 있어 소량으로 생산이 가능하여 활용성과 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.

아울러, 염화 나트륨의 잔량, 공급수의 공급량을 제어하면서 자동으로 살균수가 제조되고, 고장이나 이상 작동에 의해 살균수에 과도한 염소에 투입으로 인해 부산물이 발생되는 것을 방지하기 위해서 제조 장치 자체를 정지시킴으로써, 안전성을 향상시키는 장점이 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 전해 차아염소산 살균수 제조 장치는 도 1 내지 도 3를 참고하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전해 차아염소산 살균수 제조 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 전해 차아염소산 살균수 제조 장치를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전해 차아염소산 살균수 제조 장치(100)는 공급부(110), 혼합부(120), 전기 분해부(130), 그리고 제어부(140)를 포함한다.

공급부(110)는 염화나트륨을 공급시키는 공급 호퍼(111), 공급 교반 장치(113), 배출관(115), 배출 스크류(116), 그리고 배출 모터(117)를 포함한다. 공급 호퍼(111)는 내부에 염화 나트륨이 공급되도록 저장된다.

염화 나트륨(sodium chloride ; NaCL)은 나트륨과 염소의 화합물로써, 식염, 즉 소금을 말한다. 염화 나트륨은 조미료, 된장ㅇ간장의 원료, 식품 저장 등에 사용되며, 이밖에 도자기의 유약, 비누의 염석(鹽析) 등 실용적인 용도가 매우 넓다.

공급 호퍼(111)의 상부에는 염화 나트륨이 투입되는 투입구(112)가 형성되어 있고, 공급 호퍼(111)의 하부에는 염화 나트륨이 배출되는 배출구(114)가 형성된다. 염화 나트륨은 공급 호퍼(111)의 투입구(112)로 투입되어 내부에 저장되어 있다가 배출구(114)를 통해서 배출된다.

공급 교반 장치(113)는 공급 호퍼(111)의 내부에 배치되어 있다. 공급 교반 장치(113)는 염화 나트륨이 저장된 공급 호퍼(111)의 내부에서 구동되어 염화 나트륨을 교반시킨다. 공급 교반 장치(113)는 염화 나트륨이 공급 호퍼(111)의 내부에서 결정화 되지 않도록 교반시킨다.

여기서, 본 명세서에서는 모터로 회전되는 프로펠러 형태의 공급 교반 장치(113)가 개시되어 있다. 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 공급 교반 장치(113)는 통상의 염화 나트륨을 교반시킬 수 있는 통상의 모든 장치가 포함될 수 있다.

배출관(115)은 배출구(114)의 하부에 위치하고 있다. 배출관(115)은 일측이 배출구(114)와 연결되어 있으며, 타측이 개방되어 혼합부(120)와 연결되어 있다. 공급 호퍼(111)의 내부에 저장된 염화 나트륨은 배출구(114)를 통해서 배출관(115)의 일측으로 배출되고, 배출관(115)을 통해서 혼합부(120)로 공급된다.

배출 스크류(116)는 배출관(115)의 내부에 위치하고 있다. 배출 스크류(116)는 배출관(115)의 내부에 공급된 염화 나트륨을 회전에 의해 일측에서 타측으로 이송시키면서 염화 나트륨을 공급 호퍼(111)에서 혼합부(120) 측으로 공급시킨다. 배출 스크류(116)는 회전되는 회전 수에 따라 염화 나트륨의 공급량이 조절된다.

배출 모터(117)는 배출관(115)의 일측에 배치되어 있으며, 배출 스크류(116)와 연결되어 있다. 배출 모터(117)는 배출 스크류(116)를 회전시키도록 작동된다. 배출 모터(117)는 제어부(140)와 연결되어 있다. 제어부(140)는 배출 모터(117)의 작동을 제어하여 배출 스크류(116)가 회전되는 회전수가 제어된다. 배출 모터(117)의 작동에 의해 회전되는 배출 스크류(116)는 회전되는 회전수에 따라 염화 나트륨의 공급되는 공급량이 조절된다.

혼합부(120)는 염화 나트륨과 물이 혼합되는 혼합 수조(121), 물 공급 관(123), 공급 밸브(124), 수조 교반 장치(125), 수조 배출관(126), 공급 펌프(128), 저장체(127), 그리고 공급 필터(129)를 포함한다. 혼합 수조(121)는 공급 호퍼(111)의 하부에 위치하고 있으며, 배출관(115)의 개방된 타측과 연결되어 있다. 혼합 수조(121)의 상부에는 배출관(115)의 개방된 타측에 연결되어 염화 나트륨이 공급되는 수조 공급구(122)가 형성되어 있다. 염화 나트륨은 혼합 수조(121) 내부에서 물과 혼합될 수 있도록 수조 공급구(122)를 통해서 공급된다.

물 공급관(123)은 혼합 수조(121)의 상부에 연결되어 있으며, 물을 혼합 수조(121)에 내부로 공급시킨다. 물 공급관(123)의 일측은 물이 공급되는 물 공급원(미도시됨)에 연결되어 있고, 타측은 혼합 수조(121)의 내부와 연통되어 있다. 물 공급관(123)은 물 공급원에서 공급된 물을 염화 나트륨이 수납된 혼합 수조(121)로 공급시킨다. 물 공급원에서 공급된 물은 물 공급관(123)을 통해서 혼합 수조(121)에 공급되어 염화 나트륨과 혼합된다.

여기서, 물 공급원은 통상적으로 물이 공급될 수 있는 상수도, 물이 저장된 물 저장고 등이 포함될 수 있는 것으로, 물이 공급되는 통상적인 모든 공급원이 포함될 수 있다.

공급 밸브(124)는 혼합 수조(121)의 내부에 위치하고 있으며, 물 공급관(123)의 공급 측에 설치되어 있다. 공급 밸브(124)는 물 공급관(123)에서 공급되는 물의 공급량을 조절한다. 공급 밸브(124)는 제어부(140)에 연결되어 있다. 물 공급관(123)을 통해서 공급된 물은 공급 밸브(124)의 작동에 의해 공급량이 조절되면서 혼합 수조(121)의 내부로 공급된다.

따라서, 제어부(140)는 공급 호퍼(111)에서 공급되는 염화 나트륨과 물 공급관(123)에서 공급되는 물의 공급량을 제어하여 염화 나트륨과 물의 혼합되는 비율을 조절한다.

수조 교반 장치(125)는 혼합 수조(121)의 내부에 배치되어 있다. 수조 교반 장치(125)는 혼합 수조(121)에 공급된 염화 나트륨과 물을 혼합시켜 염화 나트륨 수를 생성시킨다. 수조 교반 장치(125)는 혼합 수조(121)의 내부에서 염화 나트륨과 물을 혼합될 수 있도록 교반시킨다.

여기서, 본 명세서에서는 모터로 회전되는 프로펠러 형태의 수조 교반 장치(125)가 개시되어 있다. 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 수조 교반 장치(125)는 통상의 염화 나트륨과 물을 혼합하여 염화 나트륨수를 만들 수 있는 통상의 모든 장치가 포함될 수 있다.

수조 배출관(126)은 혼합 수조(121)의 하부에 연결되어 있으며, 혼합 수조(121)에서 혼합된 염화 나트륨 수를 배출시킨다. 수조 배출관(126)은 혼합 수조(121)와 전기 분해부(130)를 연결시키고 있다. 혼합 수조(121)에서 혼합된 염화 나트륨 수는 수조 배출관(126)을 통해서 전기 분해부(130)로 배출된다.

저장체(127)는 혼합 수조(121)와 전기 분해부(130) 사이에 배치되어 있으며, 수조 배출관(126)에 연결되어 있다. 저장체(127)는 혼합 수조(121)에서 혼합되어 전기 분해부(130)에 공급되는 염화 나트륨 수가 저장될 수 있다. 전기 분해부(130)에 공급되는 염화 나트륨 수는 저장체(127)에 저장됨으로써, 전기 분해부(130)에 공급되는 염화 나트륨 수의 공급 유량이 확보될 수 있다. 따라서, 전기 분해부(130)에서 공급되는 염화 나트륨 수는 혼합 수조(121)에서 혼합되어 저장체(127)에 저장되어 있음에 따라 유량 부족으로 살균수의 생성이 지체되는 것이 방지된다.

여기서, 저장체(127)는 혼합 수조(121)에서 발생되는 염화 나트륨 수를 일시적으로 저장하는 것으로 당업자가 필요에 따라 설치된다. 따라서, 저장체(127)는 당업자의 필요에 따라 설치가 생략될 수 있다.

공급 펌프(128)는 혼합 수조(121)와 전기 분해부(130) 사이에 배치되어 있으며, 수조 배출관(126)에 연결되어 있다. 혼합 수조(121)에서 혼합된 염화 나트륨 수가 전기 분해부(130)로 공급되는 압력은 공급 펌프(128)로 제공된다. 즉, 혼합 수조(121)에서 혼합된 염화 나트륨 수는 공급 펌프(128)의 압력으로 전기 분해부(130)로 공급된다. 따라서, 전기 분해부(130)에 공급되는 염화 나트륨 수의 공급 압력을 제공하여 공급 효율이 향상된다.

공급 필터(129)는 혼합 수조(121)와 전기 분해부(130) 사이에 배치되어 있으며, 수조 배출관(126)에 연결되어 있다. 공급 필터(129)는 혼합 수조(121)에서 혼합된 염화 나트륨 수를 여과시킨다. 혼합 수조(121)에서 혼합되는 염화 나트륨 수는 혼합 시에 염화 나트륨이 결정화될 수 있으며, 내부의 불순물이 혼합될 수 있다. 공급 필터(129)는 결정화된 염화 나트륨과 불순물을 여과시킨다. 따라서, 염화 나트륨수에 불순물은 공급 필터(129)로 제거된 상태로 전기 분해부(130)로 공급되어 전기 분해 효과를 향상시킨다.

전기 분해부(130)는 공급되는 염화 나트륨 수를 전기 분해시켜 차아염소산 수가 생성되는 분해 몸체(131), 분해 격벽(133), 분해 공간(135), 전극(136), 전력 공급기(137), 살균수 배출관(138), 그리고 배출 필터(139)를 포함한다. 분해 몸체(131)는 혼합 수조(121)의 일측에 위치하고 있으며, 수조 배출관(126)에 연결되어 있다. 분해 몸체(131)의 일측에는 수조 배출관(126)에 연결되는 분해 공급구(132)가 형성되어 있으며, 내부에는 전기 분해되는 분해 공간(135)이 형성되어 있다. 분해 몸체(131)는 연결된 수조 배출관(126)에서 염화 나트륨 수가 공급되어 차아염소산 수가 생성되도록 전기 분해된다. 즉, 수조 배출관(126)에 연결된 분해 공급구(132)를 통해서 분해 공간(135)의 내부로 염화 나트륨 수가 공급된다.

분해 격벽(133)은 분해 몸체(131)의 내부에 설치되어 있으며, 분해 공간(135)이 나누어 진다. 분해 격벽(133)은 분해 공간(135)을 음극 공간(135b)과 양극 공간(135a)으로 양분시키도록 분해 몸체(131)의 내부에 설치된다. 분해 공급구(132)에서 공급된 염화 나트륨 수는 분해 격벽(133)으로 나누어진 음극 공간(135b)과 양극 공간(135a)에 각각 공급된다. 분해 격벽(133)에는 적어도 하나 이상의 격벽공(134)이 형성되어 있다. 격벽공(134)은 분해 격벽(133)으로 나누어진 음극 공간(135b)과 양극 공간(135a)이 서로 통할 수 있도록 형성되어 있다. 격벽공(134)은 양극 공간(135a)과 음극 공간(135b)에 공급된 염화 나트륨 수가 상호 교환될 수 있도록 관통되어 있다. 즉, 분해 공간(135)으로 공급된 염화 나트륨수는 양극 공간(135a)과 음극 공간(135b)에 각각 수납되고, 수납된염화 나트륨 수는 격벽공(134)으로 상호 교환된다.

전극(136)은 분해 몸체(131)의 내부에 설치되어 있으며, 분해 공간(135)의 안쪽에 위치하고 있다. 전극(136)은 분해 공간(135)의 내부에 극성이 다르게 설치되어 염화 나트륨 수를 수소, 차아염소산, 차아염소산나트륨, 차아염소산이온으로 전기 분해시킨다. 분해 격벽(133)으로 나누어진 양극 공간(135a)에는 양극 전극(136a)이 설치되고, 음극 공간(135b)에는 음극 전극(136b)이 설치된다.

전력 공급기(137)는 분해 몸체(131)의 일측에 위치하고 있으며, 전극(136)에 전력을 공급시키도록 연결되어 있다. 전력 공급기(137)는 분해 격벽(133)으로 분리된 양극 공간(135a)과 음극 공간(135b)에 설치된 전극(136)이 극성을 가지도록 전력을 공급시킨다. 전력 공급기(137)는 극성에 맞는 전력을 공급시켜 양극 공간(135a)에 위치한전극(136)은 양극 전극(136a)이 되고, 음극 공간(135b)에 위치한 전극(136)은 음극 전극(136b)이 된다. 전력 공급기(137)에서 공급된 전력으로 양극 전극(136a)와 음극 전극(136b)의 극성에 맞게 염화 나트륨 수가 전기 분해된다. 전기 분해된 염화 나트륨 수는 양극 전극(136a) 측에서 생성되는 차아염소산 수는 양극 공간(135a)에 위치하고, 음극 전극(136b) 측에서 생성되는 차아염소산나트륨 수는 음극 공간(135b)에 위치한다. 이때, 분해 격벽(133)은 차아염소산 수와 차아염소산나트륨 수가 서로 썩이지 않도록 분해 공간(135)을 분리시킨 상태로 전기 분해되도록 한다. 이렇게, 양극 공간(135a)과 음극 공간(135b)이 물리적으로 분리된 상태로 전기 분해를 실시하게 되면 차아염소산나트륨과 비교하여 살균력이 70배 높은 차아염소산을 분리 배출할 수 있다. 또한, 차아염소산 수의 수소이온농도(pH)는 살균력이 높일 수 있도록 물리적으로 분리된 분해 격벽(133)의 격벽공(134)으로 교환되면서 조절된다.

살균수 배출관(138)은 분해 몸체(131)의 타측에 배치되어 있으며, 분해 공간(135)에 연결되어 있다. 살균수 배출관(138)은 분해 공간(135)에서 전기 분해된 살균수를 배출시키도록 분해 공간(135)에 연결되어 있다. 살균수 배출관(138)은 분해 격벽(133)으로 분리된 음극 공간(135b)과 연결된 음극 살균수 배출관(138) 및 양극 공간(135a)과 연결된 양극 살균수 배출관(138)을 포함한다. 음극 살균수 배출관(138)은 음극 전극(136b)으로 전기 분해된 차아염소산나트륨 수가 배출된다. 양극 살균수 배출관(138)은 양극 전극(136a)으로 전기 분해된 차아염소산 수가 배출된다.

배출 필터(139)는 살균수 배출관(138)에 연결되어 있으며, 배출되는 살균수가 여과된다. 배출 필터(139)는 차아염소산 수가 배출되는 양극 살균수 배출관(138)에 설치되어 있다. 살균수로 사용되도록 배출되는 차아염소산 수를 여과하여 전기 분해 시에 발생될 수 있는 불순물을 제거시킬 수 있다.

제어부(140)는 공급부(110), 혼합부(120), 그리고 전기 분해부(130)에 연결되어 살균수 제조를 제어하는 제어 장치(141), 공급 센서(142), 그리고 수위 센서(143)를 포함한다. 제어 장치(141)는 혼합 수조(121)의 일측에 배치되어 있으며, 공급부(110), 혼합부(120), 그리고 전기 분해부(130)에 연결되어 있다. 제어 장치(141)는 배출 모터(117)에 연결되어 작동을 제어한다. 배출 모터(117)는 연결된 배출 스크류(116)를 회전시킨다. 회전되는 배출 스크류(116)의 회전수에 따라 염화나트륨의 공급량이 결정된다. 즉, 제어 장치(141)의 작동에 의해 배출 모터(117)를 작동시켜 염화 나트륨의 공급량을 제어한다. 제어 장치(141)는 공급 밸 브(124)에 연결되어 작동을 제어한다. 공급 밸브(124)는 물 공급관(123)에 연결 설치되어 물의 공급량을 조절시킨다. 제어 장치(141)는 공급 밸브(124)에 연결되어 물 공급관(123)으로 공급되는 물의 공급량을 제어한다. 제어 장치(141)는 전력 공급기(137)에 연결되어 전력의 공급을 제어한다. 전력 공급기(137)는 전극(136)의 극성에 맞는 전력을 공급시킨다. 제어 장치(141)는 전력 공급기(137)에 연결되어 전극(136)에 전력의 공급이 제어된다.

공급 센서(142)는 공급 호퍼(111)의 내부에 설치되어 있으며, 제어 장치(141)에 연결되어 있다. 공급 센서(142)는 공급 호퍼(111)에 공급된 염화 나트륨이 배출구(114)로 배출된 후에 부족되는 것이 감지되어 염화 나트륨의 보충될 시기가 감지된다. 제어 장치(141)는 공급 센서(142)를 통해서 공급 호퍼(111)에 공급된 염화 나트륨의 부족한 것을 감지한다. 감지된 신호에 따라 사용자는 공급 호퍼(111)의 투입구(112)에 염화 나트륨을 공급시킨다. 따라서, 염화 나트륨의 부족으로 인해 살균수의 제조가 지연되는 것을 방지시킨다.

수위 센서(143)는 혼합 수조(121)의 내부에 배치되어 있으며, 제어 장치(141)에 연결되어 있다. 수위 센서(143)는 물 공급관(123)으로 공급되는 수위가 감지되고, 감지된 신호를 제어 장치(141)로 보내진다. 그 신호에 따라 제어 장치(141)는 물 공급관(123)으로 공급되는 물의 수위에 따라 공급 밸브(124)의 작동을 제어한다. 따라서, 물 공급관(123)에서 공급되는 물의 공급량이 조절되어 과 공급되는 것을 방지시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 전해 차아염소산 살균수 제 조 장치의 염화 나트륨 혼합 상태는 도 4를 참고하여 살펴본다.

도 4는 도 1의 전해 차아염소산 살균수 제조 장치의 염화 나트륨 혼합상태를 나타내는 사용 상태도이다.

도 4를 참고하면, 공급 호퍼(111)의 투입구(112)를 통해서 염화 나트륨이 공급되어 내부에 저장되고, 저장된 염화 나트륨은 배출구(114)를 통해서 배출된다. 공급 호퍼(111)의 내부에는 공급 교반 장치(113)가 설치되어 있어 공급된 염화 나트륨을 교반시킨다. 배출구(114)에서 배출된 염화 나트륨은 배출관(115)의 내부에 위치한다. 염화 나트륨의 설정된 공급량에 따라 배출 스크류(116)를 회전되는 회전량이 결정되고, 그 회전량에 따라 제어 장치(141)로 배출 모터(117)를 작동시킨다. 배출 모터(117)가 작동되면 배출 스크류(116)가 회전되면서 염화 나트륨을 혼합 수조(121)의 수조 공급구(122)로 공급시킨다. 혼합 수조(121)에 공급되는 염화 나트륨은 공급 호퍼(111)에서 남은 량이 부족하게 되면 공급 센서(142)에서 감지하여 제어 장치(141)로 신호를 보내서 사용자가 염화 나트륨을 공급 호퍼(111)에 공급시킴으로써, 염화 나트륨의 부족으로 제조 장치(141)의 작동이 중단되는 것을 방지시킨다.

혼합 수조(121)는 염화 나트륨이 공급된 상태로 제어 장치(141)로 공급 밸브(124)를 작동시키고, 공급 밸브(124)의 작동에 의해 물 공급관(123)을 통해서 물이 공급된다. 혼합 수조(121)에는 수위 센서(143)가 설치되어 있어 물 공급관(123)으로 공급되는 물의 수위가 측정되면서 물이 공급된다. 공급된 물의 수위가 설정된 수위가 되면 공급 밸브(124)를 작동시켜 물의 공급이 중단된다. 혼합 수조(121)의 내부에 위치한 수조 교반 장치(125)를 작동시켜 물과 염화 나트륨이 혼합되어 염화 나트륨 수가 생성된다.

혼합 수조(121)에서 혼합된 염화 나트륨 수는 수조 배출관(126)을 통해서 배출되어 전기 분해부(130)로 공급된다. 이때, 수조 배출관(126)에 설치된 공급 펌프(128)에서 공급되는 압력이 제공되어 염화 나트륨 수가 원활하게 공급되어 공급 효율이 향상된다. 또한, 수조 배출관(126)에는 공급 필터(129)가 설치되어 있어 염화 나트륨 수에 남아있는 불순물을 제거한 상태 전기 분해부(130)로 공급됨에 따라 불순물이 제거된 상태로 전기 분해 되어 살균수의 순도를 향상시킨다. 그리고, 수조 배출관(126)에는 저장체(127)가 설치되어 있다. 저장체(127)는 수조 배출관(126)으로 배출되는 염화 나트륨 수가 일시적으로 저장될 수 있는 공간을 가지고 있다. 염화 나트륨 수는 혼합 수조(121)에서 생성된 후에 저장체(127)에서 저장되어 있다가 전기 분해부(130)로 공급된다. 따라서, 전기 분해부(130)에 공급되는 염화 나트륨 수의 유량을 저장체(127)에서 확보되어 염화 나트륨 수의 부족으로 전기 분해의 속도 저하가 방지된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 전해 차아염소산 살균수 제조 장치의 차아염소산 살균수 생성 상태는 도 5를 참고하여 살펴본다.

도 5는 도 1의 전해 차아염소산 살균수 제조 장치의 차아염소산수 생성 상태를 나타내는 사용 상태도이다.

도 5를 참고하면, 수조 배출관(126)으로 공급되는 염화 나트륨 수는 분해 공급구(132)를 통해서 분해 공간(135)으로 공급된다. 분해 공간(135)은 적어도 하나 이상의 격벽공(134)을 가지는 분해 격벽(133)으로 양극 공간(135a)과 음극 공간(135b)으로 나누어져 있다. 염화 나트륨 수는 양극 공간(135a)과 음극 공간(135b)에 각각 공급된다. 양극 공간(135a)과 음극 공간(135b)에는 각각 전극(136)이 설치되어 있으며, 전극(136)은 전력 공급기(137)와 연결되어 전력이 공급된다. 전력 공급기(137)는 양극 공간(135a)에설치된 전극(136)에 양극의 극성을 가지도록 전력을 공급시켜 양극 전극(136a)이 되도록 하고, 음극 공간(135b)에 설치된 전극(136)에 음극의 극성을 가지도록 전력을 공급시켜 음극 전극(136b)이 되도록 한다. 분해 공간(135)으로 유입된 염화 나트륨 수는 양극 전극(136a)과음극 전극(136b)에서 전기 분해된다.

염화 나트륨 수가 전기 분해되면 수소, 차아염소산이온, 차아염소산나트륨, 차아염소산으로 분리된다. 양극 전극(136a)이 설치된 양극 공간(135a)에는 염화 나트륨 수에서 전기 분해된 차아 염소산 수가 위치하고, 음극 전극(136b)이 설치된 음극 공간(135b)에는 염화 나트륨 수에서 전기 분해된 차아염소산나트륨이 위치한다. 이때, 염화 나트륨 수의 전기 분해는 분해 격벽(133)에 적어도 하나 이상으로 설치된 격벽공(134)을 통해서 양극 공간(135a)과음극 공간(135b)에 상호 교환되면서 이루어진다. 염화 나트륨 수는 염화 나트륨의 농도에 따라 전력 공급기(137)에서 차아염소산 수의 살균력이 최대로 높은 4.3 ~ 5.9가 유지될 수 있는 기 설정된 전력량으로 공급된다.

상술한 바와 같이, 양극 공간(135a)에는 차아염소산 수가 위치하고, 음극 공간(135b)에는 차아염소산나트륨 수가 위치하며, 양극 공간(135a)과 음극 공 간(135b)은 분해 격벽(133)으로 나누어져 있다. 따라서, 차아염소산 수와 차아염소산나트륨 수가 혼합되는 것이 방지된다. 음극 공간(135b)에는 음극 살균수 배출관(138)이 연결되어 차아염소산나트륨 수가 배출된다. 양극 공간(135a)에 위치한 차아염소산은 차아염소산나트륨과 비교해서 살균력이 70배 정도 높다. 차아염소산 수는 살균력이 높아 적은 사용량으로도 살균 효과를 높일 수 있다. 차아염소산 수가 모이는 양극 공간(135a)에는 양극 살균수 배출관(138)이 연결되어 있다. 양극 살균수 배출관(138)은 양극 공간(135a)에 모아진 차아염소산 수가 배출된다. 양극 살균수 배출관(138)에는 배출 필터(139)가 형성되어 있어, 배출되는 차아염소산 살균수를 여과하여 불순물을 제거한다. 따라서, 살균력이 높은 차아염소산 수를 이용하여 살균을 실시함으로써, 살균수의 제조를 마친다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전해 차아염소산 살균수 제조 장치를 나타내는 사시도.

도 2는 도 1의 전해 차아염소산 살균수 제조 장치를 나타내는 정면도.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도.

도 4는 도 1의 전해 차아염소산 살균수 제조 장치의 염화 나트륨 혼합상태를 나타내는 사용 상태도.

도 5는 도 1의 전해 차아염소산 살균수 제조 장치의 차아염소산수 생성 상태를 나타내는 사용 상태도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 제조 장치 110 : 공급부

111 : 공급 호퍼 112 : 투입구

113 : 공급 교반 장치 114 : 배출구

115 : 배출관 116 : 배출 스크류

117 : 배출 모터 120 : 혼합부

121 : 혼합 수조 122 : 수조 공급구

123 : 물 공급관 124 : 공급 밸브

125 : 수조 교반 장치 126 : 수조 배출관

127 : 공급 펌프 128 : 저장체

129 : 공급 필터 130 : 전기 분해부

131 : 분해 몸체 132 : 분해 공급구

133 : 분해 격벽 134 : 격벽공

135 : 분해 공간 135a : 양극 공간

135b : 음극 공간 136 : 전극

136a : 양극 전극 136b : 음극 전극

137 : 전력 공급기 138 : 살균수 배출관

138a : 양극 살균수 배출관 138b : 음극 살균수 배출관

139 : 배출 필터 140 : 제어부

141 : 제어 장치 142 : 공급 센서

143 : 수위 센서

Claims (10)

1. 염화나트륨이 투입되는 투입구를 일측에 가지고 있으며, 타측에 투입된 상기 염화나트륨이 배출되는 배출구를 가지는 공급 호퍼,

   물이 공급되는 물 공급원에 연결되어 있는 물 공급관,

   상기 공급 호퍼의 타측에 위치하고 있으며, 상기 배출구와 상기 물 공급관이 연결되어 공급된 상기 염화 나트륨과 상기 물이 혼합되는 혼합 수조,

   상기 혼합 수조의 일측에 위치하고 있으며, 상기 혼합 수조와 연결되어 혼합된 염화나트륨수를 전기 분해시켜 차아염소산 수가 배출되는 전기 분해 장치, 그리고

   상기 공급 호퍼, 상기 물 공급관 및 상기 전기 분해 장치에 연결되어 있으며, 상기 차아염소산 수의 제조가 제어되는 제어 장치

   를 포함하며,

   상기 전기 분해 장치는 공급된 상기 염화 나트륨이 전기 분해되어 살균수인 차아염소산 수를 생성시킬 수 있고,

   상기 전기 분해 장치는

   상기 혼합 수조의 타측에 연결되어 있으며, 혼합된 염화 나트륨수가 수납되는 분해 공간을 가지는 분해 몸체,

   상기 분해 몸체의 내부에 설치되어 있으며, 상기 분해 공간을 나누는 분해 격벽,

   상기 분해 공간의 내부에 배치되어 있으며, 상기 분해 격벽으로 나누어진 각각의 상기 분해 공간에 다른 극성을 가지도록 배치된 전극,

   상기 전극에 연결되어 있으며, 극성이 다른 각각의 상기 전극에 전력을 공급시키는 전력 공급기, 그리고

   상기 분해 몸체의 타측에 연결되어 있으며, 상기 분해 공간에서 분해된 상기 살균수가 배출되는 살균수 배출관

   을 포함하며,

   상기 분해 격벽에는 적어도 하나의 격벽공이 형성되어 있어, 상기 분해 격벽으로 나누어진 각각의 상기 분해 공간 사이로 전기 분해되도록 상기 염화 나트륨수가 교환될 수 있는

   전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공급 호퍼의 내부에 설치되어 있으며, 내부에 공급된 상기 염화 나트륨을 교반시키는 공급 교반 장치를 더 포함하며,

   상기 공급 교반 장치는 상기 제어 장치로 작동이 제어되도록 연결될 수 있는

   전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 공급 호퍼는

   상기 배출구의 일측에 연결되어 있으며, 타측이 상기 혼합 수조와 연통되어 있는 배출관,

   상기 배출관의 내부에 위치하고 있으며, 상기 배출관으로 배출되는 상기 염화 나트륨의 배출량을 조절시키면서 배출되는 배출 스크류, 그리고

   상기 배출관의 타측에 배치되어 있으며, 상기 배출 스크류를 회전시키도록 연결되어 있는 배출 모터

   를 더 구비하며

   상기 배출 모터는 상기 제어 장치로 작동이 제어되도록 연결될 수 있는

   전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 혼합 수조의 내부에 위치하고 있으며, 상기 물 공급관에 연결되어 공급되는 물의 수량이 조절되는 공급 밸브를 더 구비하며,

   상기 공급 밸브는 상기 제어 장치로 작동되어 상기 물의 공급량이 조절되도록 연결될 수 있는

   전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 혼합 수조와 상기 전기 분해 장치 사이에 연결되어 있으며, 상기 혼합 수조에서 공급되는 상기 염화 나트륨수가 여과되는 공급 필터를 더 구비하는 전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 혼합 수조와 상기 전기 분해 장치 사이에 연결되어 있으며, 상기 혼합 수조에서 혼합된 상기 염화 나트륨 수가 저장되는 저장체를 더 구비하는 전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 혼합 수조와 상기 전기 분해 장치 사이에 배치되어 있으며, 상기 혼합 수조에서 배출되는 상기 염화나트륨 수의 공급 압력을 제공하는 공급 펌프를 더 구비하는 전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,

   상기 살균수 배출관에 연결되어 있으며, 상기 살균수가 여과되어 배출되는 배출 필터를 더 구비하는 전해 차아염소산 살균수 제조 장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 공급 호퍼의 내부에 배치되어 있으며, 상기 공급 호퍼의 내부에 남아 있는 상기 염화 나트륨 량이 감지되는 공급 센서, 및

    상기 공급 수조의 내부에 배치되어 있으며, 상기 물 공급관에서 공급되는 상기 물의 수위가 감지되는 수위 센서

    를 더 구비하며,

    상기 공급 센서 및 상기 수위 센서는 상기 제어 장치에 연결되어 있어, 상기 염화나트륨의 잔량 및 상기 물의 공급량에 따른 신호를 상기 제어 장치로 보낼 수 있는

    전해 차아염소산 살균수 제조 장치.

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