KR101229740B1 - 실시간 살균 소독 장치 및 이를 이용한 실시간 살균 소독 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실시간 살균 소독 장치에 관한 것으로, 다수의 양극 돌기가 일면에 돌출된 양전극 플레이트와; 상기 다수의 양극 돌기의 선단부와 대향 방향으로 이격되어 상기 다수의 양극 돌기와 서로 마주보는 다수의 음극 돌기가 일면에 돌출된 음전극 플레이트와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트의 사이에 절연 재질로 밀착 개재되어, 두께 방향으로 관통된 영역에 의하여 살균 소독하고자 물이 유입되는 유입구로부터 물이 살균 소독되어 유출되는 유출구에 이르는 2개 이상의 굴곡부가 구비된 지그재그 형태로 외기와 밀폐된 유로를 형성하고, 상기 유로에 상기 다수의 음극돌기와 상기 다수의 양극 돌기가 위치하도록 형성된 굴곡유로 형성부재를; 포함하여 구성되어, 물이 상기 유입구로부터 상기 유출구를 연결하는 유로를 통과하는 짧은 시간 동안에 실시간으로 다량의 오염된 물을 살균 소독하거나 다량의 살균수를 제조하는 실시간 살균 소독 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 실시간 살균 소독 장치에 관한 것으로, 오염된 물을 살균 소독하는 데 있어서 별도의 용기에 수거하여 장시간에 걸쳐 살균 소독하는 것이 아니라 오염된 물을 흐르게 하는 것에 의해 실시간으로 살균 소독할 수 있도록 하며, 간단하고 콤팩트한 구조를 가짐에 따라 차지하는 부피를 최소화할 수 있는 실시간 살균 소독 장치 및 이를 이용한 실시간 살균 소독 방법에 관한 것이다.
최근 대기나 토양의 오염이 심해짐에 따라 알러지나 아토피와 같은 환경성 질환이 늘어나고 있으며, 이에 발맞추어 웰빙의 대한 관심이 높아짐에 따라 건강에 대한 관심도가 나날이 증가하고 있다.
그럼에도 불구하고, 공공 수영장의 물은 6개월에 이르는 장시간동안 새로운 물로 교환하지 않고 다량의 차아염소산 나트륨(락스)을 넣어 살균 소독하여 오랜 기간동안 사용되고 있다. 이와 같이 다량의 차아염소산 나트륨을 수영장의 물에 넣어 오염된 물을 살균 소독을 하는 경우에는 잔류하는 염소에 의하여 수영장에서 수영하는 사람들의 눈이 따갑기도 하고 소독 냄새가 나서 거부감을 불러일으키는 문제가 있었다. 따라서, 수영장에서 수영하는 사람들의 눈이 따가운 문제가 해소되면서 역한 염소의 냄새를 제거할 수 있는 물의 살균 소독 방법이 요구되고 있다.
한편, 선박에는 바닷물을 수용하여 선박의 높이를 조절하거나 선박의 균형을 잡는 벨러스트를 구비하고 있다. 그러나, 벨러스트에 수용되는 벨러스트 수(水)는 매년 100억톤 가량이 되는 데, 벨러스트 수와 함께 유입되는 외래 생물이 해양 환경에 심각한 영향을 미칠 뿐만 아니라 벨러스트에 수용된 벨러스트 수는 장시간 동안 선박에 담긴 상태로 유지되므로 오염될 수 밖에 없는데, 이 벨러스트 수를 다시 바다에 배출하는 과정에서 바다를 오염시키는 원인이 되었다. 이에 따라, 2009년부터는 벨러스트 수의 처리장치의 장착을 의무화하는 입법이 이루어졌다. 그러나, 이와 같은 커다란 선박의 대용량 벨러스트에 채워지는 벨러스트 수를 짧은 시간에 어떻게 배출할 수 있을 지에 대해서는 아직까지 해결 방안이 전무한 실정인 문제가 있다.
그리고, 치과나 대형 병원에서 환자의 치료를 위하여 사용되는 살균수 또는 의료 기기 등의 세척을 위해 사용되는 살균수를 제조함에 있어서, 일일이 규모가 큰 살균수 제조 장치에서 살균수를 제작하여 이를 배관을 통해 공급하여 사용해왔으나, 배관을 통해 공급되는 동안에 살균수가 오염되기도 하고 미리 제조해둔 살균수가 오염되는 문제점도 제기되어 왔다. 이에 따라, 2차 오염이 방지되는 살균수의 공급 방안이 대형 병원이나 치과 등에서 절실히 요구되고 있다.
한편, 곡류를 재배하는 데 있어서 병충해를 예방하기 위하여 살포하는 농약은 인체에 대단히 악영향을 미친다는 사실이 널리 알려져 왔다. 이에 대한 일환으로서, 최근 친환경적인 농작물이 큰 인기를 끌고 있다. 그러나, 농약을 전혀 사용하지 않는 경우에는 병충해에 그대로 노출되어 농작물의 수확량이 줄어드는 문제점이 있다. 이에 따라, 인체에 그대로 흡수되더라도 인체에 무해하지만, 병충을 죽일 수 있는 살균수를 짧은 시간에 대용량으로 제조할 수 있도록 하는 방법의 필요성이 높게 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오염된 물을 즉석에서 그리고 짧은 시간에 많은 양을 살균 소독할 수 있는 실시간 살균 소독 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전기 분해에 의해 오염된 물을 살균함에 있어서 높은 살균력을 구현하는 데 필요한 상호 이격된 양극 돌기와 음극 돌기 사이의 간극을 일정하게 유지하도록 제작하는 것이 용이하며, 동시에 복잡한 유로를 간단히 형성할 수 있는 조립이 편리하고 간단한 구조를 갖는 실시간 살균 소독 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 콤팩트한 구조를 가짐에 따라 다양한 용도에 적용이 편리하고 설치가 쉬운 실시간 살균 소독 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 염소의 함량을 최소화함으로써 실시간으로 살균 소독된 살균수가 인체에 자극적이지 않아 거부감이 없는 살균수를 제조하는 것이다.
한편, 본 발명은 상기와 같이 제작된 실시간 살균 소독 장치를 이용하여 병원의 다양한 치료나 세척을 위하여 신선한 살균수를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 상기와 같이 제작된 실시간 살균 소독 장치를 이용하여 선박의 벨러스트에 수용된 오염된 물을 외부로 배출함에 있어서 살균시켜 배출시켜 주변의 바다 등이 오염되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같이 제작된 실시간 살균 소독 장치를 이용하여 수영장의 물을 사용자의 이용 시간에 관계없이 언제든지 살균할 수 있으며, 살균된 수영장 물이 인체에 자극적이지 않아 이용자들에게 거부감이 없는 물을 즉석에서 대량으로 소독할 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 오리, 닭, 돼지 등의 조류 사육장이나 양돈 사육장 등에 상기와 같이 제작된 실시간 살균 소독 장치를 이용하여 살균수를 다량으로 저렴하게 제조하여 뿌려주어 조류나 가축이 질병에 걸리는 것을 예방하는 것을 가능하게 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 곡류를 재배하는 데 있어서 병충해를 예방하기 위하여 살포하는 농약 대신에 인체에 그대로 흡수되더라도 인체에 무해하지만, 병충을 죽일 수 있는 살균수를 상기와 같이 제작된 실시간 살균 소독 장치를 이용하여 짧은 시간에 대용량으로 제조하여 병충해를 제거, 예방할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 실시간으로 물을 살균 소독하는 장치로서, 다수의 양극 돌기가 일면에 돌출된 양전극 플레이트와; 상기 다수의 양극 돌기의 선단부와 대향 방향으로 이격되어 상기 다수의 양극 돌기와 서로 마주보는 다수의 음극 돌기가 일면에 돌출된 음전극 플레이트와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트의 사이에 절연 재질로 밀착 개재되어, 두께 방향으로 관통된 영역에 의하여 살균 소독하고자 물이 유입되는 유입구로부터 물이 살균 소독되어 유출되는 유출구에 이르는 2개 이상의 굴곡부가 구비된 지그재그 형태로 외기와 밀폐된 유로를 형성하고, 상기 유로에 상기 다수의 음극돌기와 상기 다수의 양극 돌기가 위치하도록 형성된 굴곡유로 형성부재를; 포함하여 구성되어, 물이 상기 유입구로부터 상기 유출구를 연결하는 유로를 통과하는 동안에 실시간으로 살균 소독되는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치를 제공한다.
즉, 구불구불한 관통된 영역이 형성된 상기 굴곡유로 형성부재를 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트 사이에 개재시킴에 따라, 상기 관통된 영역이 물이 통과하는 지그재그 형태의 유로를 형성하고, 이와 같이 유로를 구불구불하게 형성함으로써 상기 유로를 통과하는 물에 와류 등이 많이 발생되는 난류로 유도되어, 물이 상기 유로를 통과하는 시간이 동일하더라도 상기 양극 돌기와 상기 음극 돌기의 사이에서 이루어지는 전기 분해에 의해 생성되는 차아염소산이 물과 보다 많이 접촉하게 되며, 오염된 물의 정화속도를 향상시킬 수 있고 동시에 일반적인 물을 살균력있는 살균수로 제조하는 효율도 보다 향상시킬 수 있으므로, 유로를 통과하는 물이 실시간으로 대량 살균 소독하는 것이 가능해진다.
무엇보다도, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 적은 양의 염소를 이용하여 높은 살균력을 구현하기 위해서는 서로 이격되어 마주보도록 형성된 다수의 양극 돌기와 다수의 음극 돌기 사이의 간극을 일정한 범위로 유지시키는 것이 필요한데, 상기 굴곡유로 형성부재의 두께에 의하여 자동적으로 다수의 양극 돌기와 다수의 음극 돌기 사이의 간극을 일정한 범위로 유지시킬 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 발명자가 고안하여 출원하여 특허받은 특허 제660941호, 제789325호, 제649657호에 나타난 전극에 서로 마주보는 돌기는 일정한 간격으로 이격되어 마주보도록 설치되는 것에 의해 낮은 염소의 함량으로도 살균력이 높은 차아염소산을 보다 많이 생성시킬 수 있어 높은 살균력을 갖는다. 그러나, 서로 마주보는 돌기의 간극이 임계치를 넘어서면 다수의 통전 경로(P)가 형성되지 못하여, 사실상 2개의 판 형상의 전극이 마주보는 것과 유사해지므로, 낮은 함량의 염소를 투여하여 살균력이 높은 차아염소산을 다량으로 생성하는 효과를 얻기 어려워진다.
다시 말하면, 다수의 양극 돌기와 다수의 음극 돌기를 일정한 간격(예를 들어 1mm 내지 3mm)로 유지시키면, 상기 유로에 분포된 서로 마주보는 다수의 앙극 돌기와 다수의 음극 돌기의 사이에는 다수의 통전 경로(P)가 서로 이격되게 다수로 형성됨에 따라, 전기 분해에 의하여 염소 가스(Cl2)는 이들 통전 경로(P) 주변에 소량으로 균일하게 분포되게 발생된다. 이와 같이 염소가스(Cl2)가 상기 유로 내의 물속에 소량으로 넓게 분포됨에 따라, 염소 가스(Cl2)는 물과 반응하는 것이 보다 용이해지며, 이에 따라 염소 가스와 물과 반응하는 것이 보다 활성화되어, 아래 화학식 1에 의하여 염소 가스의 함량이 적더라도 살균력이 높은 차아염소산의 생성량을 극대화할 수 있는 장점이 얻어진다.
[화학식 1]
Cl2 + H2O --> HOCl + H+ + Cl-
이를 위하여, 종래에는, 다수의 양극 돌기와 다수의 음극 돌기가 서로 일정한 간격으로 이격시키기 위하여 종래에는 전극을 고정하는 지지대를 별도로 필요로 하였지만, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 외기와 차단되면서 물이 통과하는 유로를 형성하는 굴곡유로 형성부재에 의하여 자동적으로 다수의 음극 돌기와 다수의 양극돌기가 서로 마주보는 간극을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
그리고, 구불구불한 관통된 영역이 형성된 상기 굴곡유로 형성부재를 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트 사이에 개재시킨 상태로, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트를 단순히 볼트 체결하는 것에 의해, 외기와 밀폐된 구불구불한 유로를 간단히 제작할 수 있게 되어, 간단한 구조로 조립성이 우수해지는 효과도 얻어진다. 이와 동시에, 2개의 플레이트 사이에 구불구불한 유로가 형성되므로, 외형이 깔끔하면서도 콤팩트한 구조의 실시간 살균 소독 장치를 구현할 수 있게 된다.
상기 전원 공급부에 의해 공급되는 전류는 50mA 내지 300mA로 유지된다. 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 형성된 서로 마주보는 다수의 음극 돌기와 양극 돌기의 선단부에 전하가 집중되므로, 낮은 전류를 인가하더라도 양전극 플레이트와 음전극 플레이트가 서로 통전되어 전기 분해가 원활하게 이루어진다. 이를 통해, 전력 소모를 최소화하면서 살균력이 높은 차아염소산을 다량으로 생성할 수 있게 된다.
그리고, 상기 물은 pH 4.0 내지 pH 9.0의 중성 내지 약산성인 수돗물, 지하수 등의 물이 적용될 수 있다. 이는, 중성 내지 약산성에서는 물을 전기분해할 때에 물속의 염소 가스를 살균력이 낮은 차아염소산 이온(ClO-)으로 생성하는 대신 살균력이 높은 차아염소산(HOCl)으로 생성하도록 하기 위함이다.
일반적으로, 바닷물이나 수돗물 등에는 염소를 함유하고 있으므로, 전기 분해에 의해 함유된 염소가 살균력이 높은 차아염소산을 생성하여 오염된 물을 살균 소독하거나 일반적인 물을 살균력이 높은 살균수로 제조할 수 있게 된다. 이 때, 상기 유입구에 유입되는 물이 염소가 부족한 경우에는 염소를 공급하는 염소 공급부가 추가적으로 포함될 수 있다. 이 때, 염소 공급부는 낮은 농도의 소금물을 공급하는 것으로 충분하다.
이 때, 염소를 함유한 물을 전기 분해에 의하여 살균소독액으로 제조하는 것은 전기 분해를 통하여 오존(O3), 과산화수소(H2O2), OH라디칼, 차아염소산(HOCl)과 같은 잔류 염소 등의 산화체(oxidants)의 생성 반응은 다음의 (1) 내지 (5)의 공정에 의하여 이루어진다.
(1) 오존이 생성되는 경로는 물(H2O)을 전기 분해함으로써 시작되어 최종적으로 O와 O2가 결합되는 다음의 공정을 거쳐 오존이 형성된다.
H2O --> H+ + (OH)ads + e-
(OH)ads --> (O)ads + H+ + e-
2(OH)ads --> O2 + 2H+ + 2e-
2(O)ads --> O2
(O)ads + O2 --> O3
(2) 과산화수소는 산소의 전기 분해에 의한 직접적인 경로와, 오존 분해에 의하여 생성된 중간 산물인 OH라디칼의 결합으로 생성되는 간접적인 경로에 의하여 생성된다. 즉,
O2 + e- --> O2 ·-
O2 + 2H+ + 2e- --> H2O2
와 같은 직접적인 경로와,
OH·+ OH· --> H2O2
와 같은 간접적인 경로에 의하여 생성된다.
(3) HOCl은 수중에 존재하는 Cl- 이온이 Cl2로 결합한 후에 H2O와 반응하여 HOCl을 생성하게 된다. 즉,
2Cl- --> Cl2 + 2e-
2H2O + 2e- --> H2 + 2OH-
Cl2 + H2O --> HOCl + H+ + Cl-
(4) OH라디칼은 순간적으로 생성되었다가 사라지기 때문에 직접적으로 측정은 불가능하지만, 오존이 수중에 존재하는 경우에 OH- 또는 과산화수소의 짝염기인 HO2 -와 반응하여 라디칼 체인 사이클을 형성하며 최종적으로는 OH라디칼을 생성한다.
O3 + OH --> 라디칼 체인 반응(Radical Chain Reaction) --> OH·
O3 + HO2 - (H2O2의 짝염기) --> 라디칼 체인 반응 --> OH·
(5) 수중에 존재하는 미생물(microorganism, microorganics)은 생성된 산화체(oxidants)에 의하여 불활성화되거나 제거되며, 다음의 microorganism은 전기적 흡착(electrosorption)에 의하여 제거되며, 다음의 microorganics는 e-과의 반응으로 직접적인 전기 분해 반응에 의하여 제거된다.
즉, Microorgainsm에 대해서는,
M(Microorganism) --> Electrosorption --> Inactivation
또한,
M(Microorganism) + O3 --> Inactivation
M + OH· --> Inactivation
M + HOCl --> Inactivation.
그리고, Microorganics에 대해서는,
M(Microorganics) + e- --> M-
또한,
M(Microorganics) + O3 --> Product
M + OH· --> Product
M + HOCl --> Product
즉, 전기 분해가 이루어지는 동안에 상기 (1) 내지 (5)의 공정에서 생성된 잔류염소(HOCl, OCl-)를 포함하는 산화체(O3, H2O2, HOCl, OCl-, OH라디칼 등)에 의하여 산화 및 살균 작용이 원활하게 이루어지며, 전기 분해가 이루어진 후에는 잔류 염소 중 많은 양을 차지하는 차아염소산(HOCl)의 살균력에 의하여 오염된 물에 잔류하는 곰팡이, 세균, 박테리아, 바이러스, 병원균 등을 멸균시켜 물을 정화시킬 수 있게 된다. 동시에, 상기 실시간 살균 소독 장치의 유로를 통과한 물은 차아염소산의 살균력을 그대로 갖게 되므로, 이 물을 농작물이나 가축, 가금 등에 뿌려주어 농작물이나 가축, 오리 등의 가금 주변의 병충, 바이러스, 병원균, 곰팡이 등을 제거할 수 있다.
여기서, 상기 유입구를 통해 상기 유로로 유입되는 물은 상기 양전극 플레이트에 대하여 수직한 방향으로 유입된다. 이를 통해, 상기 유로를 통과하는 물의 유동 방향이 초입에서부터 급격히 변동되어, 의도적으로 와류를 많이 발생시켜 전기 분해에 의해 발생되는 차아염소산 등의 산화체와의 접촉 면적이 극대화된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 굴곡유로 형성부재에 의해 형성되는 유로를 물이 통과하는 짧은 시간 동안 많은 유량의 물을 살균 소독할 수 있는 유리한 효과가 얻어지므로 다양한 용도로 활용될 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 가금이나 가축을 사육하는 사육장을 실시간으로 살균 소독하는 데 사용될 수 있는데, 상기 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 상기 유입구에 물을 공급하여 상기 유출구를 통해 배출되는 살균수를 상기 사육장의 내부에 뿌려주는 것에 의하여 오리, 닭 등의 가금이나 돼지 등의 가축을 사육하는 사육장의 내부를 각종 병균이나 바이러스로부터 안전하게 살균 소독할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 양전극 플레이트와 음전극 플레이트에 수백mA의 작은 전류를 인가해주는 것에 의하여 살균력이 높은 살균수를 저렴하게 제조할 수 있으므로, 축산 농가에서 부담없이 사육장의 내부를 살균 소독하는 데 활용할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 선박의 벨러스트에 장시간 동안 수용되었던 바닷물을 외부로 배출시킬 때 살균 소독하는 데 사용될 수 있다. 즉, 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 상기 유입구에 상기 밸러스트에 수용되었던 물을 공급하여 상기 유출구를 통해 배출되는 물이 살균, 소독되도록 하여 상기 밸러스트에 장시간 동안 수용되었던 물을 배출시킴으로써, 배출되는 물이 상기 유로를 통과하면서 완전히 살균 소독됨으로써 벨러스트로부터 배출되는 벨러스트 수(水)에 의하여 바닷물이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 병원에서 치아의 헹굼용 물이나 살균, 의료 기기의 살균 소독 등의 용도로 사용될 수 있다. 즉, 살균수 공급을 위한 대용량의 설비를 병원에 갖추지 않더라도, 콤팩트한 소형인 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치를 병원의 각 치료실이나 소독실에 구비하고, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서 상기 유입구에 쉽게 구할 수 있는 약산성 내지 중성인 수돗물을 상기 유로에 통과시키도록 함으로써 신속하게 즉석에서 살균, 소독된 살균수를 제조할 수 있도록 하여, 오염되지 않은 신선한 살균수를 즉석에서 제조하여 병원의 다양한 용도에 활용할 수 있다. 이 때, 약산성 내지 중성인 수돗물이 상기 실시간 살균 소독 장치의 유로를 통과하도록 하는 데 있어서, 수돗물의 수압을 이용할 수 있으므로 별도의 펌프를 사용하지 않더라도 무방하다.
마찬가지로, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 수영장에 담긴 물을 정기적으로 살균 소독하는 데에 사용될 수 있다. 즉, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 수영장에 담긴 물을 도1에 도시된 바와 같이 펌프로 퍼올려 상기 실시간 살균 소독기의 유로를 통과하도록 하고, 상기 유로를 통과하여 살균된 물을 다시 수영장에 공급하는 것에 의하여 간단히 이루어질 수 있다. 이에 따르면, 높은 전류를 인가하지 않고 300mA의 낮은 전류를 양전극 플레이트와 음전극 플레이트에 공급하면 되므로 낮은 전기료로 높은 살균 효과를 얻을 수 있고, 염소의 양이 적더라도 살균력이 높은 차아염소산에 의해 높은 효율의 살균 소독 효과를 얻을 수 있으므로, 수영장에 사람들이 수영하는 동안에도 살균 소독을 꾸준히 지속할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 농작물의 병충해를 제거하는 용도로도 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치를 이용하면 짧은 시간에 병충해를 박멸할 수 있는 다량의 살균수를 저렴하게 제조할 수 있으므로, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 수돗물을 상기 실시간 살균 소독기의 유로를 통과하도록 하고, 상기 유로를 통과하여 살균된 물을 농작물을 뿌려주는 것에 의하여 병충해를 멸균하거나 병충해를 예방할 수 있다. 이와 같이, 병충해를 예방하는 방법으로서 본 발명에 따른 실시간 살균 소독기를 이용함에 따라 인체에 무해한 친환경적인 방법으로 농작물을 경작할 수 있는 잇점이 얻어진다.
그리고, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 인체의 감염부를 치료하는 용도로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치를 이용하면 짧은 시간에 바이러스, 세균 등에 대하여 살균력이 높은 살균수를 실시간으로 다량으로 제조할 수 있으므로, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 식염수를 상기 실시간 살균 소독기의 유로를 통과하도록 하고, 상기 유로를 통과하여 살균된 물을 인체의 감염부 등에 분사하는 것에 의하여 감염부의 바이러스 등을 제거하는 치료를 행할 수 있다. 이는, 인체에 무해한 저농도의 살균수를 계속하여 대량으로 생산할 수 있게 되므로, 대형 병원에서 환자를 연속적으로 환자를 치료하거나, 충분한 장비가 마련되기 어려운 야외 등에서 환자의 감염을 치료하거나 예방하는 데 효과적으로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 개방되거나 밀폐된 공간의 살균 소독하는 용도로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치를 이용하면 짧은 시간에 바이러스, 세균 등에 대하여 살균력이 높은 살균수를 실시간으로 다량으로 제조할 수 있으므로, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 물을 상기 실시간 살균 소독기의 유로를 통과하도록 하고, 상기 유로를 통과하여 살균된 곰팡이 등이 서식하기 좋은 공간에 분무하거나 분사하는 것에 의하여, 집이나 병원, 빌딩 등 위생 관리가 필요한 개방되거나 밀폐된 공간의 살균 소독을 저렴하면서도 인체에 무해하게 행해질 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 낮은 전력 소모에도 불구하고 연속하여 높은 살균력을 가지면서 낮은 농도의 잔류 염소를 함유하여 인체에 무해한 살균수를 대량으로 제조할 수 있으므로, 이를 농작물 재배, 수영장 소독, 환경 오염방지를 위한 밸러스트 수의 살균 소독, 바이러스 질환의 치료, 밀폐되거나 개방된 공간의 살균 소독 등의 다양한 용도에 적용할 수 있다.
한편, 본 발명은, 실시간으로 물을 살균 소독하는 장치로서, 다수의 양극 돌기가 일면에 돌출된 양전극 플레이트와; 상기 다수의 양극 돌기의 선단부와 대향 방향으로 이격되어 상기 다수의 양극 돌기와 서로 마주보는 다수의 음극 돌기가 일면에 돌출된 음전극 플레이트와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트의 사이에 절연 재질로 밀착 개재되어, 두께 방향으로 관통된 영역에 의하여 살균 소독하고자 물이 유입되는 유입구로부터 물이 살균 소독되어 유출되는 유출구에 이르는 2개 이상의 굴곡부가 구비된 지그재그 형태로 외기와 밀폐된 유로를 형성하고, 상기 유로에 상기 다수의 음극돌기와 상기 다수의 양극 돌기가 위치하도록 형성된 굴곡유로 형성부재와; 상기 유출구로부터 연결되고 개폐 밸브가 설치되어, 상기 유로를 통과한 살균수를 선택적으로 분사하거나 분무하는 분출관(管)을; 포함하여 구성되어, 물이 상기 유입구로부터 상기 유출구를 연결하는 유로를 통과하는 동안에 실시간으로 살균 소독되고, 상기 분출관을 통해 원하는 위치에 상기 살균수를 계속하여 공급하는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치를 제공한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다수의 양극 돌기가 일면에 돌출된 양전극 플레이트와; 상기 다수의 양극 돌기의 선단부와 대향 방향으로 이격되어 상기 다수의 양극 돌기와 서로 마주보는 다수의 음극 돌기가 일면에 돌출된 음전극 플레이트와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부와; 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트의 사이에 절연 재질로 밀착 개재되어, 두께 방향으로 관통된 영역에 의하여 살균 소독하고자 물이 유입되는 유입구로부터 물이 살균 소독되어 유출되는 유출구에 이르는 2개 이상의 굴곡부가 구비된 지그재그 형태로 외기와 밀폐된 유로를 형성하고, 상기 유로에 상기 다수의 음극돌기와 상기 다수의 양극 돌기가 위치하도록 형성된 굴곡유로 형성부재를; 포함하여 구성되어, 물이 상기 유입구로부터 상기 유출구를 연결하는 유로를 통과하는 짧은 시간 동안에 실시간으로 다량의 오염된 물을 살균 소독하거나 다량의 살균수를 제조하는 실시간 살균 소독 장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 구불구불한 관통된 영역이 형성된 상기 굴곡유로 형성부재를 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트 사이에 개재시킴에 따라, 상기 관통된 영역이 물이 통과하는 지그재그 형태의 유로를 형성하고, 이와 같이 유로를 구불구불하게 형성함으로써 상기 유로를 통과하는 물에 와류 등이 많이 발생되는 난류로 유도되어, 물이 상기 유로를 통과하는 시간이 동일하더라도 상기 양극 돌기와 상기 음극 돌기의 사이에서 이루어지는 전기 분해에 의해 생성되는 차아염소산이 물과 보다 많이 접촉하게 되므로, 오염된 물의 정화속도를 향상시킬 수 있고 동시에 일반적인 물을 살균력있는 살균수로 제조하는 효율도 보다 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 적은 양의 염소를 이용하여 높은 살균력을 구현하기 위해서는 서로 이격되어 마주보도록 형성된 다수의 양극 돌기와 다수의 음극 돌기 사이의 간극을 일정한 범위로 유지시키는 것이 필요한데, 상기 굴곡유로 형성부재의 두께에 의하여 간단히 다수의 양극 돌기와 다수의 음극 돌기 사이의 간극을 일정한 범위로 유지시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 구불구불한 관통된 영역이 형성된 상기 굴곡유로 형성부재를 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트 사이에 개재시킨 상태로, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트를 단순히 볼트 체결하는 것에 의해, 외기와 밀폐된 구불구불한 유로를 간단히 제작할 수 있게 되어, 간단한 구조로 조립성이 우수해지는 효과도 얻어진다.
또한, 본 발명은, 2개의 플레이트 사이에 구불구불한 유로가 형성되므로, 외형이 깔끔하면서도 콤팩트한 구조의 실시간 살균 소독 장치를 구현할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 전원 공급부에 의해 공급되는 전류를 50mA 내지 300mA로 유지되더라도, 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 형성된 서로 마주보는 다수의 음극 돌기와 양극 돌기의 선단부에 전하가 집중되므로, 낮은 전류를 인가하더라도 양전극 플레이트와 음전극 플레이트가 서로 통전되어 전기 분해가 원활하게 이루어지므로, 전력 소모를 최소화하면서 살균력이 높은 차아염소산을 짧은 시간에 다량으로 생성할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 실시간 살균 소독 장치는 전기 분해에 의해 생성되는 잔류 염소의 농도를 일정한 낮은 범위로 조절하여 살균소독액을 생성함으로써, 이를 사용하여 살균 소독한 농작물 등을 인체에 곧바로 섭취한다고 하더라도, 염소 성분에 따른 악취가 나지 않아 거부감이 적고 인체에 어떠한 부작용을 야기하지 않으므로, 농작물의 병충을 제거하거나 예방하는 용도와 수영장의 물을 살균 소독하고 병원에서 치료 또는 의료 기기 세척을 위한 살균수의 공급용도 등으로 다양하게 활용될 수 있다.
그리고, 본 발명은 차아염소산 이온(OCl-)에 비하여 약 80배나 살균력이 높은 차아염소산(HOCl)의 발생량을 높이기 위하여 pH 4.0 내지 pH 9.0의 중성 내지 약산성의 물을 이용하여 전기 분해시킴으로써, 짧은 시간 동안의 전기 분해에 의하여 차아염소산의 생성량을 극대화하여 살균력을 높힐 수 있다.
또한, 본 발명은 짧은 시간에 다량의 오염된 물을 살균 소독시킬 수 있으므로 선박의 운행에 필요한 벨러스트에 수용된 벨러스트 수(水)를 외부에 배출할 때에 상기 유로를 통과하도록 하는 것에 의하여 오염된 물이 아닌 깨끗한 물로서 배출 시킬 수 있도록 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 살균 소독 장치를 이용하여 탱크에 수용된 물을 살균 소독하는 구성을 도시한 개략도
도2는 도1의 실시간 살균 소독 장치의 외관을 도시한 사시도
도3은 도2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도
도4는 도2의 절단선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면도
도5는 도2의 굴곡유로 형성부재의 구성을 도시한 정면도
도6은 도2의 양전극 플레이트의 구성을 도시한 정면도
도7은 도6의 측면도
도8은 도2의 음전극 플레이트의 구성을 도시한 정면도
도9는 도8의 측면도
도10은 도2의 전극 돌기의 통전 경로(P)를 설명하기 위한 개략도
도11은 도2의 실시간 살균 소독 장치를 이용한 또 다른 실시 형태의 구성을 도시한 개략도
도2는 도1의 실시간 살균 소독 장치의 외관을 도시한 사시도
도3은 도2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도
도4는 도2의 절단선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면도
도5는 도2의 굴곡유로 형성부재의 구성을 도시한 정면도
도6은 도2의 양전극 플레이트의 구성을 도시한 정면도
도7은 도6의 측면도
도8은 도2의 음전극 플레이트의 구성을 도시한 정면도
도9는 도8의 측면도
도10은 도2의 전극 돌기의 통전 경로(P)를 설명하기 위한 개략도
도11은 도2의 실시간 살균 소독 장치를 이용한 또 다른 실시 형태의 구성을 도시한 개략도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 살균 소독 장치(100)를 이용하는 구성이 도1에 도시되어 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 용기(10)내에 담긴 다량의 물(11)은 펌프(20)에 의해 도면부호 11a로 표시된 방향으로 파이프(30)의 내부로 유도되어, 물(11)에 염소(Cl)가 함유되지 않았거나 부족한 경우에는 선택적으로 밸브(151)를 개방하여 소금물을 공급하여 실시간 살균 소독 장치(100)로 유입되는 물(11)의 소금 농도를 0.2~1% 이상으로 조절하고, 실시간 살균기(100)를 거쳐 살균 소독된 물을 도면부호 11b로 표시된 방향으로 다시 용기(10) 내부로 배출하도록 구성된다. 이 때, 용기(10)는 수영장일 수도 있고 선박의 벨러스트 일수도 있으며 그 밖에 다양한 용도로 물을 담는 것일 수도 있다.
상기 실시간 살균 소독 장치(100)는, 도2 내지 도10에 도시된 바와 같이, 다수의 양극 돌기(115)가 내측 일면에 돌출된 양전극 플레이트(110)와, 다수의 양극 돌기(115)의 선단부와 대향 방향으로 도면부호 d만큼 이격되어 다수의 양극 돌기(115)와 서로 마주보는 다수의 음극 돌기(125)가 일면에 돌출된 음전극 플레이트(120)와, 양전극 플레이트(110)와 음전극 플레이트(120)에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부(140)와, 양전극 플레이트(110)와 음전극 플레이트(120)의 사이에 절연 재질로 개재되어 구불구불한 지그재그 형태의 유로(130x)를 형성하는 굴곡유로 형성부재(130)와, 양전극 플레이트(110)와 음전극 플레이트(120)를 밀착시킨 상태로 고정하는 체결 볼트(55)로 구성된다.
상기 양전극 플레이트(110)는 도6 및 도7에 도시된 바와 같이 내측 일면에 유로(130x)를 따라 다수의 양극 돌기(115)가 돌출 형성된다. 그리고, 음전극 플레이트(120)와 볼트 체결에 의해 고정되도록 외부에 다수의 관통공(118)이 형성된다.
상기 음전극 플레이트(120)는 도8 및 도9에 도시된 바와 같이 내측 일면에 유로(130x)를 따라 다수의 음극 돌기(125)가 양극 돌기(115)의 각각과 이격되도록 돌출 형성된다. 마찬가지로, 양전극 플레이트(110)와 볼트 체결에 의해 고정되도록 외부에 다수의 관통공(128)이 형성되며, 용기(10)의 물(11)이 유입되는 유입구 구멍(77a)와 유로(130x)를 통과한 물이 다시 배출되는 유출구 구멍(88a)이 형성된다.
상기 굴곡유로 형성부재(130)는 양전극 플레이트(110) 및 음전극 플레이트(120)의 사이에서 밀착 개재되어 두께 방향으로 관통된 영역(130x)에 의하여 살균 소독하고자 물이 유입되는 유입구(77)로부터 물이 살균 소독되어 유출되는 유출구(88)에 이르는 지그재그 형태의 유로(130x)를 형성한다. 이를 위하여, 굴곡유로 형성부재(130)는 소정의 강도를 가지면서 양전극 플레이트(110) 및 음전극 플레이트(120)의 내측면에 밀착되어, 유로(130x)가 외부로부터 밀폐될 수 있는 재질로 형성되며, 상기 유로(130x)에는 다수의 양극돌기(115)와 다수의 음극 돌기(125)가 위치하도록 배열된다. 그리고, 양전극 플레이트(110)와 음전극 플레이트(120)를 상호 결합시키는 볼트(55)가 함께 관통되도록 이들 플레이트(110,120)의 관통공(118, 128)과 정렬되는 관통공(138)이 형성된다.
이 때, 양전극 플레이트(110)와 음전극 플레이트(120)는 전기적으로 접속되지 않아야 이들 플레이트(110,120) 사이에서 전기 분해가 일어나는데, 절연 재질로 유로(130x)를 형성하는 굴곡유로 형성부재(130)가 그 사이에 개재되는 것에 의하여 이들 플레이트(110,120)는 자동적으로 전기적으로 비접속 상태가 쉽게 구현된다.
상기 전원 공급부(140)는 양전극 플레이트(110)와 음전극 플레이트(120)에 직류 전원을 공급하도록 설치되며, 배터리에 의해 직류 전원이 공급될 수도 있고 교류 전원을 직류 전원으로 변압하여 직류 전원을 공급할 수도 있다. 다만, 상기 양전극 플레이트(110)와 음전극 플레이트(120)는 서로 마주보는 다수의 양극 돌기(115)와 음극 돌기(125)가 형성되어 작은 전류에 의해서도 전기 분해가 일어나 충분한 양의 차아염소산을 포함하는 잔류 염소를 생성하므로, 직류 전압 2.0V 내지 3.5V의 전원을 인가하더라도 충분하다.
상기 실시간 살균 소독 장치(100)에 공급되는 살균 소독하고자 하는 물은 파이프(30)에 의해 공급되는데, 도2에 도시된 바와 같이 유로(130x)의 구불구불한 평면에 대하여 수직하게 유입되도록 파이프(30)의 유입구(77)가 고정된다. 이를 위해, 파이프(30)의 끝단은 나사산이 형성된 체결구(30c)에 고정되고, 체결구(30c)가 음전극 플레이트(120)의 암나사산이 형성된 유입구 구멍(77a)에 씰링 테이프(미도시)를 사이에 두고 고정된다. 이를 통해, 실시간 살균 소독 장치(100)의 유로(130x)에 유입되는 물은 유입당시부터 와류가 많이 발생되어, 구불구불한 유로(130x)를 도면부호 130d로 표시된 방향을 따라 통과하는 동안에 전기 분해에 의해 생성되는 차아염소산(HOCl) 등의 산화체에 접촉 면적이 극대화되어 살균 소독의 효율이 향상된다.
상기와 같이 구성된 실시간 살균 소독 장치(110)는 용기(10)에 담긴 물(11)을 펌프(20)에 의해 파이프(30)를 통해 구불구불한 유로(130x)에 유입시킨 후, 전기 분해에 의해 생성된 차아염소산 등의 잔류 염소와 접촉 면적이 크게 증대된 상태로 유입된 물이 유로(130x)를 통과하도록 하여, 유출구(88)를 통해 배출되는 물에는 바이러스, 세균, 곰팡이, 병원균, 박테리아 등이 모두 살균되거나 이들을 살균할 수 있는 살균력을 갖게 되므로, 짧은 시간에 다량의 살균된 물로 재생성할 수 있는 유리한 효과를 갖는다.
이 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 살균 소독 장치(100)는 구불구불한 유로(130x)를 형성하는 굴곡유로 형성부재(130)를 2개의 전극 플레이트(110,120)사이에 개재시키는 것에 의해 간단히 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 전극 플레이트(110,120)의 내측 일면에 돌출된 돌기(115,125)의 사이의 간극을 일정하게 유지시킬 수 있게 되고, 또한 조립이 간편하고 구조가 단순하며, 작은 공간 내에서 많은 양의 물을 살균 소독할 수 있는 콤팩트한 구조를 구현할 수 있게 된다.
이하, 상기와 같은 실시간 살균 소독 장치(110)를 이용하여 살균수를 제조하여 세균을 제거한 실험 결과를 상술한다.
도3에 도시된 전극 플레이트의 A치수 및 B치수를 각각 91mm, 55mm로 하여 제작된 실시간 살균 소독 장치에 3V의 전원과 80mA 내지 130mA의 낮은 전류를 인가한 상태에서 염도 0.05% 및 0.1%의 수돗물에 물을 자유낙하 방식에 의해 유로(130x)를 통과시켰을 때, 살균력을 갖는 잔류 염소의 농도는 다음 표1과 같이 얻어졌다.
| 염도 농도 | 제1조건 | 제2조건 | 제3조건 | |||
| 0.05% |
인가전류 | 잔류염소농도 | 인가전류 | 잔류염소농도 | 인가전류 | 잔류염소농도 |
| 80mA | 1.7ppm | 80mA | 1.5ppm | 80mA | 1.6ppm | |
| 0.1% |
인가전류 | 잔류염소농 도 |
인가전류 | 잔류염소농 도 |
인가전류 | 잔류염소농 도 |
| 110~130mA | 3.5ppm | 110~120mA | 2.6ppm | 120mA | 2.4ppm | |
즉, 역겨운 냄새가 나거나 인체에 자극적이 되는 것을 방지하기 위하여, 염도의 농도를 0.1%이하로 제한하고 130mA의 낮은 전류를 인가한 상태에서 작은 사이즈로 유로(130x)를 통과시키더라도, 오염된 물의 살균 소독에 필요한 1.5ppm이상의 잔류염소를 생성할 수 있음을 확인하였다.
또한, 도3에 도시된 전극 플레이트의 A치수 및 B치수를 각각 91mm, 55mm로 하여 제작된 실시간 살균 소독 장치에 이보다 약간 높은 0.3%의 소금 농도를 갖는 물을 50초동안 모터를 구동하여 단위시간당 일정 유량의 유속으로 52~85㎖만큼 흘려주고, 5초마다 전류의 방향을 바꿔가면서 100mA 내지 120mA를 인가하여, 상기 유로를 통과하면서 실시간으로 생성된 잔류 염소를 함유한 살균수를 얻었다. 참고로, 이전에 생성한 살균수가 유로에 잔류하는 것을 방지하기 위하여, 살균수를 생성한 이후에는 충분한 헹굼 공정을 거쳤다. 이와 같이 얻어진 살균수의 잔류 염소의 농도는 다음 표2와 같다.
| 인가전류(mA) | 생성 살균수 용)량(㎖) | 잔류염소 농도 (1회) |
잔류염소농도 (2회) |
잔류염소농도 (3회) |
| 100 | 52 | 8.0ppm | 8.1ppm | 8.3ppm |
| 100 | 85 | 5.5ppm | 5.5ppm | 5.4ppm |
| 120 | 52 | 10.2ppm | 10ppm | 10.8ppm |
| 120 | 85 | 7.3ppm | 7.7ppm | 7.7ppm |
즉, 유로를 통과하면서 실시간으로 공급되는 염소를 함유한 물이 다수의 마주보는 전극에서 전기분해가 일어나고, 굴곡부를 지나면서 생성된 잔류염소가 골고루 섞이게 됨으로써, 상기와 같이 구성된 실시간 살균장치를 이용하여 실시간으로 예정된 살균력을 갖는 살균수로 균일하게 제조할 수 있다. 무엇보다도, 위 실험결과에 나타난 바와 같이, 여러차례 반복하더라도 잔류염소의 농도가 5%미만의 잔류 염소의 농도차가 발생될 뿐이어서, 살균력을 원하는 만큼 조절할 수 있다.
또한, 상기와 같이 염소의 농도를 약간더 높여주면, 유로를 통과하는 시간이 보다 짧아지더라도 충분한 살균력을 구현할 수 있는 살균수를 실시간으로 제조할 수 있다.
한편, 상기 표1에서와 같이 생성된 살균수를 이용하여 각종 세균, 병균 등에 대한 멸균 시험을 행한 결과 다음 표3과 같은 결과가 얻어졌다.
| Pathogens |
Initial Count |
Dipping Time (min) | |||||
| 1 | 5 | 10 | |||||
| Test Count | Log reduction |
Test Count |
Log reduction |
Test Count |
Log Reduction |
||
| S. typhimurium ATCC 14028 | 7.48 | 6.34 | 1.14 | 6.12 | 1.36 | 6.09 | 1.39 |
| Escherichia coli O157:H7 ATCC 43894 | 7.48 | 6.57 | 1.27 | 6.30 | 1.54 | 6.22 | 1.62 |
즉, 상기 유로를 통과하는 시간이 1분이 초과하기만 하면, 세균의 99%이상이 모두 소멸된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 살균 소독 장치(100)는 물이 통과하는 시간이 1분 이상으로 유로(130x)의 길이를 설계하는 것에 의하여, 세균, 박테리아, 바이러스 등에 의해 오염된 물을 99%이상 정화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 높은 살균력을 갖는 신선한 살균수를 즉석에서 제조하여 수영장물의 소독이나 병원 살균수의 제조, 농작물이나 가금 및 가축의 사육 위생을 위한 살균수의 제조, 벨러스터 수의 살균 소독 등의 다양한 용도로 활용할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 살균 소독 장치(100)를 도11에 도시된 바와 같이 활용할 수도 있다. 즉, 도11에 도시된 바와 같이, 수돗물과 같이 쉽게 구할수 있으면서 어느정도 염소를 함유한 물(11)을 펌프(20)에 의해 파이프(30)를 통해 실시간 살균 소독 장치(100)의 유입구로 유도하여, 실시간 살균 소독 장치(100)의 유로(130x)를 통과하도록 하여 저농도의 잔류염소를 함유하여 인체에 무해하지만 높은 살균력을 갖는 살균수를 제조한다.
이 때, 펌프(20)에 의해 유도되는 물(11)에 염소(Cl)가 함유되지 않았거나 부족한 경우에는 선택적으로 밸브(151)를 개방하여 소금물을 공급하여 실시간 살균 소독 장치(100)로 유입되는 물(11)의 소금 농도를 적용되는 용도에 맞게 조절한다. 그리고, 인체의 민감한 점막 등에 분무하는 경우에는 생리식염수의 농도인 약 0.9%로 조절하고, 인체에 적용하는 것이 아니라 집안이나 병원 등 건물의 실내외를 살균소독하고자 하는 경우에는 염소의 농도를 약 1~3% 정도로 높게 조절한다.
이와 같이, 실시간 살균기(100)를 거쳐 살균 소독된 살균수는, 감염을 치료하거나 예방하고자 하는 인체의 부위나, 살균 소독하고자 하는 건물의 실내외 공간이나, 병충해를 제거하고자 하는 농작물 등에 대하여, 개폐 밸브(161)를 조절하여 가요성 분출관(hose)의 끝단의 노즐(160)을 통해 실시간으로 제조되면서 분사 또는 분무되어 바이러스, 병원균, 곰팡이, 박테리아 등을 살균한다. 이 때, 상기 실시간 살균기(100)는 사람의 등에 매는 가방의 형태로 착용할 수 있는 휴대용으로 제작되어, 수돗물 공급용 호스(30)를 통해 공급되는 많은 양의 물을 실시간으로 살균하여 살균수로 제조하면서, 여기저기 필요한 곳에 즉석에서 공급할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
100: 실시간 살균소독 장치
110: 양전극 플레이트
115: 양극 돌기
120: 음전극 플레이트
125: 음극 돌기
130: 굴곡유로 형성부재
130x: 관통부
77: 유입구
88: 유출구
140: 전원 공급부
150: 염소 공급부
110: 양전극 플레이트
115: 양극 돌기
120: 음전극 플레이트
125: 음극 돌기
130: 굴곡유로 형성부재
130x: 관통부
77: 유입구
88: 유출구
140: 전원 공급부
150: 염소 공급부
Claims (18)
- 실시간으로 물을 살균 소독하는 장치로서,
다수의 양극 돌기가 일면에 돌출된 양전극 플레이트와;
상기 다수의 양극 돌기의 선단부와 대향 방향으로 이격되어 상기 다수의 양극 돌기와 서로 마주보는 다수의 음극 돌기가 일면에 돌출된 음전극 플레이트와;
상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부와;
상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트의 사이에 2개 이상의 굴곡부가 밀폐되게 형성된 유로를;
포함하여 구성되어, 상기 유로의 유입구로부터 상기 유로의 유출구를 물이 통과하는 동안에 실시간으로 살균 소독되는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트의 사이에 절연 재질로 밀착 개재되고, 살균 소독하고자 물이 유입되는 상기 유입구로부터 물이 살균 소독되어 유출되는 상기 유출구에 이르기까지 2개 이상의 굴곡부가 구비되어, 상기 유로를 지그재그 형태로 외기와 밀폐되도록 형성하고, 상기 유로에 상기 다수의 음극돌기와 상기 다수의 양극 돌기가 위치하도록 형성된 굴곡유로 형성부재를;
추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 유입구는 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 대하여 두께 방향으로 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 유입구에 유입되는 물에 염소를 추가하는 염소 공급부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 유출구에는 분무기나 분사기가 연결 장착된 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 유입구를 통해 상기 유로로 유입되는 물은 상기 양전극 플레이트에 대하여 수직한 방향으로 유입되는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 전원 공급부에 의해 공급되는 전류는 50mA 내지 300mA인 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 물은 pH 4.0 내지 pH 9.0의 중성 내지 약산성의 물인 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 물이 상기 유로에서 1분 이상 머무르도록 상기 유로의 길이가 정해지는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치.
- 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실시간 살균 소독 장치는 인체에 착용가능한 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치.
- 가금이나 가축을 사육하는 사육장의 실시간 살균 방법으로서,
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 상기 유입구에 물을 공급하여 상기 유출구를 통해 배출되는 살균수를 상기 사육장의 내부에 뿌려주는 방법.
- 선박의 밸러스트의 실시간 살균 방법으로서,
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 상기 유입구에 상기 밸러스트에 수용되었던 물을 공급하여 상기 유출구를 통해 배출되는 물이 살균, 소독되도록 하여 상기 밸러스트의 물을 배출하는 방법.
- 병원에 공급하는 살균수의 공급 방법으로서,
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 상기 유입구에 물을 공급하여 상기 유출구를 통해 배출되는 물을 병원 내부의 살균수로 공급하는 방법.
- 수영장의 물을 살균, 소독하는 방법으로서,
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 펌프에 의하여 상기 수영장 의 물을 상기 유입구에 공급하여 상기 유로를 통과하도록 하여 상기 유출구를 통해 배출되는 물을 다시 상기 수영장의 내부로 공급하는 것에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수영장 물의 살균 소독 방법.
- 농작물의 병충해를 제거하는 방법으로서,
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 상기 유입구에 물을 공급하여 상기 유로를 통과하여 상기 유출구를 통해 배출되는 살균수를 농작물에 뿌려주는 것에 의해 농작물의 병충해를 제거하는 방법.
- 삭제
- 밀폐되거나 개방된 공간을 살균 소독하는 방법으로서,
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 실시간 살균 소독 장치의 상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급한 상태에서, 상기 유입구에 물을 공급하여 상기 유로를 통과하여 상기 유출구를 통해 배출되는 살균수를 상기 공간에 분사나 분무의 형태로 뿌려주는 것에 의해 상기 공간을 살균 소독하는 방법.
- 실시간으로 물을 살균 소독하는 장치로서,
다수의 양극 돌기가 일면에 돌출된 양전극 플레이트와;
상기 다수의 양극 돌기의 선단부와 대향 방향으로 이격되어 상기 다수의 양극 돌기와 서로 마주보는 다수의 음극 돌기가 일면에 돌출된 음전극 플레이트와;
상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트에 직류 전원을 공급하는 전원 공급부와;
상기 양전극 플레이트와 상기 음전극 플레이트의 사이에 절연 재질로 밀착 개재되어, 두께 방향으로 관통된 영역에 의하여 살균 소독하고자 물이 유입되는 유입구로부터 물이 살균 소독되어 유출되는 유출구에 이르는 2개 이상의 굴곡부가 구비된 지그재그 형태로 외기와 밀폐된 유로를 형성하고, 상기 유로에 상기 다수의 음극돌기와 상기 다수의 양극 돌기가 위치하도록 형성된 굴곡유로 형성부재와;
상기 유출구로부터 연결되고 개폐 밸브가 설치되어, 상기 유로를 통과한 살균수를 선택적으로 분사하거나 분무하는 분출관(管)을;
포함하여 구성되어, 물이 상기 유입구로부터 상기 유출구를 연결하는 유로를 통과하는 동안에 실시간으로 살균 소독되고, 상기 분출관을 통해 원하는 위치에 상기 살균수를 계속하여 공급하는 것을 특징으로 하는 실시간 살균 소독 장치.
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