KR102211393B1 - 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치 - Google Patents

친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 희석시키기 위한 원수를 공급하는 원수 공급원(20)과, 전극체(P1,P2)을 구비하고, 염산수 공급원(10)으로부터 공급되는 염산수용액을 전기 분해하여서 미산성 차아염소산수를 생성하는 전해조(100)와, 전해조(100)에 구비된 전극체(P1,P2)에 전력을 공급하는 전원공급부(Ps)를 포함하여 구성되는 미산성 차아염소산수 생성장치에 있어서, 전해조(100)에는, 전원공급부(Ps)와 연결된 전극체(P1,P2)가 내장되어 있고, 염산수 공급원(10)과 연결된 유입관(311)과 연결되어서, 염산수 공급원(10)으로부터 공급되는 염산수용액을 전기분해하는 전해공간(Sa)이 형성되어 있고, 전해공간(Sa)에 내장된 전극체(P1,P2)를 외포하면서 전해공간(Sa)의 내부를 순환하도록 전해공간(Sa)의 내부에 구비되면서 상기 전해공간(Sa)을 입출하도록 구비되며, 원수 공급원(20)의 원수를 냉각수로 사용하여서 내부에는 원수가 흘러서 전극체(P1,P2)에 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각수 순환호스(320)가 더 포함되어서 구성되고, 이에 의하면 같이 전력 효율을 향상시키고 전력 소모를 낮춤으로써 친환경 차아염소산수 생성 장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치{Eco-friendly device for producing slightly weak acidic hypochlorous acid water}
본 발명은 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 관한 것으로, 특히 전력 효율을 향상시키고, 전력 소모를 줄여서 에너지를 절감할 수 있도록 하기에 적당하도록 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 미산성 차아염소산수(slightly weak acidic hypochlorous acid water)는 2 내지 6 %의 희석 염산용액을 음극과 양극이 대면한 무격막 전해조에 정량펌프로 송입시키고 전극체에 전하를 인가하여 pH 5.0 ~ 6.0의 미산성으로 제조된다.
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 생성 장치의 수요도 매우 크게 부각되고 있다.
그러나, 종래의 미산성 차아염소산수 생성 장치의 경우 전해조에서의 전력에 의한 열을 냉각시키는 기술이 개발되지 못한 실정이다. 또한 종래의 종래의 미산성 차아염소산수 생성 장치의 전해조에서는 전기분해에 의해서 용액이 부글부글 끓어서 압력이 높아지는데, 이 높아진 압력을 적절하게 낮출 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
문헌1: 등록특허공보 제10-1517676호(공고일: 2015년 05월0 4일) 문헌2: 등록특허공보 제10-0970708호(공고일: 2010년 07월 16일)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치의 목적은,
첫째, 전해공간의 전극체에서 발생하는 전열을 냉각할 수 있도록 함으로써 전력 효율을 향상시킬 수 있고, 전력 소모를 줄일 수 있도록 하며, 그리하여 에너지 효율이 향상된 친환경 차아염소산수 생성 장치를 구현할 수 있도록 하며,
둘째, 냉각수 순환호스를 통하여 냉각수(원수)가 무전력으로 자동으로 공급될 수 있도록 함으로써, 냉각수 공급을 위한 펌프와 전기에너지를 이용하지 않아도 되므로 에너지 효율이 향상된 친환경 차아염소산수 생성 장치를 제공할 수 있도록 하며,
셋째, 원수를 공급하는 기왕의 원수공급관을 이용하여서 냉각수를 공급할 수 있도록 함으로써 부품수를 줄이고 제작 비용을 절감할 수 있도록 하며 또한 제품을 소형화를 구현할 수 있도록 하며,
넷째, 냉각수 순환호스를 순환하면서 냉각 작용을 수행한 원수(냉각수)는 버려지지 않고, 다시 원수와 합쳐져서 차아염소산수를 희석하는 용도로 재활용할 수 있도록 함으로써, 희석수인 원수를 절약할 수 있도록 하여서 에너지 절감형 친환경 차아염소산수 생성 장치를 제공할 수 있도록 하며,
다섯째, 차아염소산수의 공급을 전기에 의하지 않고 물리적인 압력차에 의해서 수행할 수 있도록 하여 에너지 절감형 친화경 시스템을 구현할 수 있도록 하며,
여섯째, 전해공간을 통해서 차아염소산수를 직접 배출하는 방식이 아닌 버퍼공간을 통해서 배출할 수 있도록 함으로써 전해액에서의 기체를 균일하게 혼합할 수 있도록 하며,
일곱째, 전해공간을 통해서 차아염소산수를 직접 배출하는 방식이 아닌 버퍼공간을 통해서 배출할 수 있도록 함으로써 기체를 신속하게 배출하여서 전해공간의 내부의 압력을 낮출 수 있도록 하며,
여덟째, 이송관을 버퍼공간과 전해공간에 걸쳐서 설치하되 L 자형으로 형성함으로써, 전해공간의 차아염소산수가 L 자형의 이송관의 수평관부를 덮는 경우(수평관부가 차아염소산수에 의해서 잠기는 경우), 특히 전해조가 넘어지거나 기울어져서 수평관부가 차아염소산수에 의해서 잠기게 되는 경우에는, 큰 압력차에 의해서 차아염소산수를 신속하게 배출할 수 있도록 하며,
아홉째, 이송관의 특유의 L 자형 특징에 의해서 전해공간 내부의 기체(염소 기체 및 수소 기체)의 고압에 의해서 팽창되어서 폭발되는 것을 방지할 수 있도록 하며,
열 번째, 전해조에서 생성된 기체와 전해액과 원수를 무동력으로 균일하게 혼합할 수 있는 있도록 하며,
열한 번째, 균일한 pH 값과 균일한 농도(ppm)값을 갖는 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치는, 염산수용액을 공급하는 염산수 공급원과, 원수를 공급하는 원수 공급원과, 전극체를 구비하고, 상기 염산수 공급원으로부터 공급되는 염산수용액을 전기 분해하여서 미산성 차아염소산수를 생성하는 전해조와, 상기 전해조에 구비된 전극체에 전력을 공급하는 전원공급부를 포함하여 구성되는 미산성 차아염소산수 생성장치에 있어서, 상기 전해조에는, 전원공급부와 연결된 전극체가 내장되어 있고, 상기 염산수 공급원과 연결된 유입관과 연결되어서, 염산수 공급원으로부터 공급되는 염산수용액을 전기분해하는 전해공간이 형성되어 있고, 상기 전해공간에 내장된 전극체를 외포하면서 전해공간의 내부를 순환하도록 전해공간의 내부에 구비되면서 상기 전해공간을 입출하도록 구비되며, 상기 원수 공급원의 원수를 냉각수로 사용하여서 내부에는 원수가 흘러서 전극체에 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각수 순환호스가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전해공간의 전극체에서 발생하는 전열을 냉각할 수 있도록 함으로써 전력 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 전력 소모를 줄일 수 있으며, 그 결과 에너지 효율이 향상된 친환경 차아염소산수 생성 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 냉각수 순환호스를 통하여 냉각수(원수)가 무전력으로 자동으로 공급될 수 있도록 함으로써, 냉각수 공급을 위한 펌프와 전기에너지를 이용하지 않아도 되므로 에너지 효율이 향상된 친환경 차아염소산수 생성 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 원수를 공급하는 기왕의 원수공급관을 이용하여서 냉각수를 공급할 수 있어서 부품수를 줄일 수 있고, 제작 비용을 절감할 수 있으며 또한 제품을 소형화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 냉각수 순환호스를 순환하면서 냉각 작용을 수행한 원수(냉각수)는 버려지지 않고, 다시 원수와 합쳐져서 차아염소산수를 희석하는 용도로 재활용할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 희석수인 원수를 절약할 수 있어서 에너지 절감형 친환경 차아염소산수 생성 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 차아염소산수의 공급을 전기에 의하지 않고 물리적인 압력차에 의해서 수행할 수 있어서 에너지 절감형 친화경 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 전해공간을 통해서 차아염소산수를 직접 배출하는 방식이 아닌 버퍼공간을 통해서 배출할 수 있도록 함으로써 전해액에서의 기체를 균일하게 혼합할 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 전해공간을 통해서 차아염소산수를 직접 배출하는 방식이 아닌 버퍼공간을 통해서 배출할 수 있도록 함으로써 기체를 신속하게 배출하여서 전해공간의 내부의 압력을 낮출 수 있는 효과가 있다.
여덟째, 이송관을 버퍼공간과 전해공간에 걸쳐서 설치하되 L 자형으로 형성함으로써, 전해공간의 차아염소산수가 L 자형의 이송관의 수평관부를 덮는 경우(수평관부가 차아염소산수에 의해서 잠기는 경우), 특히 전해조가 넘어지거나 기울어져서 수평관부가 차아염소산수에 의해서 잠기게 되는 경우에, 큰 압력차에 의해서 차아염소산수를 신속하게 배출할 수 있는 효과가 있다.
아홉째, 이송관의 특유의 L 자형 특징에 의해서 전해공간 내부의 기체(염소 기체 및 수소 기체)의 고압에 의해서 팽창되어서 폭발되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
열 번째, 전해조에서 생성된 기체와 전해액과 원수를 무동력으로 균일하게 혼합할 수 있는 효과가 있다.
열한 번째, 균일한 pH 값과 균일한 농도(ppm)값을 갖는 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치의 개략적인 개념 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 전해조(100)의 커버(101)가 분리된 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 전해조(100)의 요부 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에서 A-A'선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치의 전해조(100)에 있어서, 메인 플레이트(110)의 정면도(내면도) 및 이 메인 플레이트(110)에 결합되는 본체(120)의 배면도(내면도)이다.
도 6은 도 1에서 합수관체(210)의 단면도이다.
도 7은 도 1에서 혼합통체(220)의 구성도로서, 도 7의 (a)는 단면도이고, 도 7의 (b)는 혼합자(225)의 평면도이며, 도 7의 (c)는 혼합자(225)의 사시도이다.
도 8은 도 1에서 냉각수 자동 공급관체(230)의 단면도이다.
다음은 본 발명인 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치는, 희석된 염산수용액을 공급하는 염산수 공급원(10)과, 희석시키기 위한 원수를 공급하는 원수 공급원(20)과, 전극체(P1,P2)가 구비되어 있고, 상기 염산수 공급원(10)으로부터 공급되는 염산수용액을 전기 분해하여서 미산성 차아염소산수를 생성하는 전해조(100)와, 상기 전해조(100)에 구비된 전극체(P1,P2)에 전력을 공급하는 전원공급부(Ps)를 포함하여 구성되어서 pH 5.0 ~ 6.0의 미산성 차아염소산수를 생성하는 미산성 차아염소산수 생성장치에 있어서, 상기 전해조(100)에는, 전원공급부(Ps)와 연결된 전극체(P1,P2)가 내장되어 있고, 상기 염산수 공급원(10)과 연결된 유입관(311)과 연결되어서, 염산수 공급원(10)으로부터 공급되는 염산수용액을 전기분해하는 전해공간(Sa)이 형성되어 있고, 상기 전해공간(Sa)의 일 지점에서 들어가서 전해공간(Sa)의 타 지점으로 나오며, 상기 전해공간(Sa)에 내장된 전극체(P1,P2)를 외포하면서 전해공간(Sa)의 내부를 순환하도록 전해공간(Sa)에 구비되고, 상기 원수 공급원(20)의 원수를 냉각수로 사용하여서 내부에는 원수(냉각수)가 흘러서 전극체(P1,P2)에 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각수 순환호스(320)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 전해공간(Sa)의 전극체(P1,P2)에서 발생하는 전열을 냉각함으로써 전력 효율을 향상시킬 수 있고, 전력 소모를 줄일 수 있는 이점이 있다. 이와 같이 전력 효율을 향상시키고 전력 소모를 낮춤으로써 친환경 차아염소산수 생성 장치를 구현할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 원수 공급원(20)에 연결되어서 원수가 공급되는 원수공급관(313)과 연결되고, 상기 냉각수 순환호스(320)의 일단과 타단이 각각 연결되어서, 원수공급관(313)에서 유입되는 원수의 일부를 상기 냉각수 순환호스(320)로 무동력에 의해서 자동으로 공급하는 냉각수 자동 공급관체(230)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 냉각수 자동 공급관체(230)에는, 원수가 통과하는 제2 관통홀(231: 231a,231b,231c)이 길이 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제2 관통홀(231)은 원수가 유입되는 제2 유입홀(231a)과 상기 제2 유입홀(231a)과 연통되는 제2 중앙홀(231b)과 상기 제2 중앙홀(231b)과 연통되어 원수가 유출되는 제2 유출홀(231c)로 구성되어서 상기 제2 유입홀(231a)로 유입된 물을 상기 제2 유출홀(231c)로 통과시키고, 상기 제2 유입홀(231a)의 내경은 상기 제2 중앙홀(231b)의 내경보다 더 크게 형성되되 원수의 흐름 방향으로 점차 작아지도록 경사 형성되고, 상기 제2 유출홀(231c)의 내경은 상기 제2 중앙홀(231b)의 내경보다 더 크게 형성되되 원수의 흐름 방향으로 점차 커지도록 경사 형성되며, 상기 제2 유입홀(231a)과 연통하도록 냉각수 배출홀(232a)이 형성되어 있는 공급분기관(232)이 제2 유입홀(231a)이 형성된 냉각수 자동 공급관체(230)의 외주면의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어 있고, 상기 제2 유출홀(231c)과 연통하도록 냉각수 환수홀(233a)이 형성되어 있는 환수분기관(233)이 제2 유출홀(231c)이 형성된 냉각수 자동 공급관체(230)의 외주면의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어 있으며, 상기 냉각수 순환호스(320)의 일단이 상기 공급분기관(232)에 연결되고 상기 냉각수 순환호스(320)의 타단이 상기 환수분기관(233)에 연결되어서, 상기 원수공급관(313)을 통해서 제2 유입홀(231a)로 유입된 원수의 일부는 제2 관통홀(231)을 통해서 흘러가고, 원수의 나머지는 압력차에 의해서 자동으로 냉각수 공급홀(232a)로 흘러가서 상기 냉각수 순환호스(320)를 순환한 후에 냉각수 순환호스(320)의 타단을 통해서 냉각수 환수홀(233a)로 환수되어서 제2 관통홀(231)을 빠져나가는 원수와 합쳐져서 합수관체(210)으로 공급되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제2 관통홀(231)의 제1 유입홀(211a)에서는 내경이 점차 좁아지다가 이후 제2 유출홀(231c)에서는 반대로 넓어지도록 구성함으로써, 제2 유입홀(231a)에서는 원수 공급 방향으로 유속의 저항이 갑자기 커지게 되고, 이러한 유로 저항에 의해서 원수의 일부가 내부의 저항에 의해서 자동으로 냉각수 공급홀(232a)로 빠져나가서 냉각수 순환호스(320)로 냉각수(원수)가 자동으로 공급될 수 있게 된다. 따라서 냉각수 공급을 위한 펌프와 전기에너지를 이용하지 않아도 되므로 무동력 친환경 제품을 구현할 수 있는 것이다.
또한, 기왕의 원수공급관(313)에 냉각수 자동 공급관체(230)가 설치되므로, 별도로 장치를 구비하지 않아도 되어서 부품수를 줄이고 제품의 제작 비용을 절감할 수 있는 이점이 있고 또한 제품을 소형화 할 수 있는 이점도 있다.
나아가, 냉각수 순환호스(320)를 순환하면서 냉각 작용을 수행한 원수(냉각수)는 버려지지 않고, 다시 원수와 합쳐져서 차아염소산수를 희석하는 용도로 재활용할 수 있으므로, 희석수인 원수를 절약할 수 있어서 에너지 절감형 친환경 차아염소산수 생성 장치를 구현할 수 있는 것이다.
그리고 제2 유출홀(231c)에서는 유속이 급격하게 빨라져서 진공에 가까운 압력이 형성되므로 냉각수 순환호스(320)를 순환하는 냉각수(원수)는 무동력으로 압력차에 의해서 자동으로 순환될 수 있으므로, 시스템의 작동 에너지를 전기를 이용하지 않고도 물리적인 압력차에 의해서 얻을 수 있어서 에너지 절감형 친화경 시스템을 구현할 수 있는 것이다.
상기 냉각수 자동 공급관체(210)는 원형관으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 차아염소산수를 배출하는 배출관(312)이 연결되고, 상기 전해공간(Sa)의 상측에 형성되며, 상기 전해공간(Sa)과 구획벽(123)으로 구획 분리되어 있는 버퍼공간(Sb)이 형성되어 있고, 상기 구획벽(123)에는 전해공간(Sa)과 버퍼공간(Sb)을 연통하도록 제1 체결홀(123a)이 형성되어 있으며, 상기 제1 체결홀(123a)에는 상기 전해공간(Sa)의 차아염소산수를 상기 버퍼공간(Sb)으로 이송하기 위한 이송관(130)이 설치되어 있으며, 상기 전해공간(Sa)에서 전기분해된 상태의 차아염소산수가 상기 이송관(130)을 통해서 상기 버퍼공간(Sb)으로 이송되고, 버퍼공간(Sb)으로 이송되는 기체(염소 기체와 수소 기체)가 전해액에 대하여 균일하게 혼합되어서 배출관(312)을 통해서 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 전해공간(Sa)을 통해서 곧바로 차아염소산수를 배출하는 방식이 아닌, 이송관(130)을 통해서 올라온 차아염소산수를 전극체(P1,P2)에 영향을 받지 않는 구획된 공간인 버퍼공간(Sb)을 통해서 배출하므로, 기체를 균일하게 혼합할 수 있는 이점이 있다.
즉, 차아염소산수가 전극체(P1,P2)의 영향을 받지 않는 별도의 공간을 통해서 배출되므로, 전기분해된 용액과 전기분해 되지 않은 용액이 균일하게 혼합되어서 배출되므로, 기체를 균일하게 혼합하여 배출하게 되는 것이다.
이와 같이 기체가 전해액에 대해서 균일하게 혼합되면 균일한 pH 값과 균일한 농도(ppm)값을 갖는 미산성 차아염소산수를 생성할 수 있는 것이다.
또한, 상기의 이송관(130)과 버퍼공간(Sb)에 의하면 전해공간(Sa)의 내부의 기체에 의한 압력을 낮출 수 있는 이점이 있다.
종래에서와 같은 전해공간(Sa)에서는 전기분해에 의해서 용액이 부글부글 끓어서 기체의 압력이 높아지는데, 배출관(312)과 전해공간(Sa)에 의하면 전해공간(Sa)의 내부의 압력을 낮출 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 원수 공급원(20)의 원수공급관(313)에 연결되고, 전해조(100)의 버퍼공간(Sb)에서 출수되는 차아염소산수를 배출하는 배출관(312)에 연결되어서 원수와 차아연소산수를 합치는 합수관체(210)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 합수관체(210)는, 원수가 공급되는 원수공급관(313)과 연결되고, 길이 방향으로 제1 관통홀(211)이 형성되어 있으며, 상기 제1 관통홀(211)은 원수가 유입되는 제1 유입홀(211a)과 상기 제1 유입홀(211a)과 연통되는 제1 중앙홀(211b)과 상기 제1 중앙홀(211b)과 연통되어 원수가 유출되는 제1 유출홀(211c)로 구성되어서, 상기 제1 유입홀(211a)로 유입된 물을 상기 제1 유출홀(211c)로 통과시키고, 상기 제1 유출홀(211c)의 내경은 상기 제1 중앙홀(211b)의 내경보다 더 크게 형성되되 원수의 흐름 방향으로 점차 커지도록 경사 형성되며, 상기 제1 유출홀(211c)과 연통하도록 합수홀(212a)이 형성되어 있는 합수지관(212)이 제1 유출홀(211c)이 형성된 합수관체(210)의 외주면의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 합수관체의 구조에 의하면, 제1 유출홀(211c)에서는 유속이 급격하게 빨라져서 진공에 가까운 압력이 형성되므로, 배출관(312)으로 유입되는 차아염소산수를 압력차에 의해서 무동력으로 버퍼공간(Sb)에서 합수관체(210)으로 배출할 수 있으므로, 전해조(100)에서 생성된 차아염소산수를 펌프의 전기에너지를 이용하지 않고도 물리적인 압력차에 의해서 얻을 수 있어서 에너지 절감형 친화경 시스템을 구현할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 이송관(130)은, 차아염소산수의 전해액과 기체가 빠져나가는 출구인 상단이 상기 버퍼공간(Sb)에 위치하도록 상기 제1 체결홀(123a)에 나사 체결되는 일자형의 수직관부(131)와, 상기 수직관부(131)에서 가로방향으로 수직 절곡 형성되어서, 차아염소산수가 유입되는 입구가 전해공간(Sa)에 위치하는 수평관부(132)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이송관(130)에 있어서, 그 출구는 버퍼공간(Sb)에 위치하고 그 입구는 전해공간(Sa)에 위치하는 L 자형으로 형성함으로써, 전해공간(Sa)의 차아염소산수에 의해서 L 자형의 이송관(130)의 수평관부(132)가 잠기는 경우[도 4의 전해공간(Sa)의 전해액이 수평관부(132)에 대해서 F1 높이로 차 있는 경우], 합수관체(210)와의 압력차가 최대로 되어서 차아염소산수를 매우 신속하게 배출할 수 있다.
특히 전해조(100)가 넘어지거나 기울어지는 경우에, 수평관부(132)가 차아염소산수에 의해서 잠기게 되는데, 이때 합수관체(210)와의 큰 압력차가 발생하고, 이 압력차에 의해서 차아염소산수가 신속하게 배출된다.
예컨대 도 4에 도시된 예시와 같이, 전해공간(Sa)의 차아염소산수의 레벨이 F1 높이로 올라오면 이송관(130)은 모두 차아염소산수로 잠겨서 압력이 매우 크게 작용하고, 합수관체(210)에서는 압력이 낮으므로, 이와 같은 큰 압력차에 의해서 차아염소산수가 빠르게 배출될 수 있고, 그 결과 전해공간(Sa) 내부의 높은 압력을 빠르게 낮출 수 있는 것이다.
도 4에서 F2 높이는 이송관(130)의 수평관부(132)가 잠기지 않는 상태의 차아염소산수의 레벨의 예시이다.
또한, 이송관(130)의 특유의 형상적 특징에 의해서 차아염소산수가 전해공간(Sa)을 완전히 채우는 경우에 전해공간(Sa) 내부의 기체(염소 기체와 수소 기체)의 고압에 의해서 팽창되어서 폭발되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 합수관체(210)는 원형관으로 구성되고, 혼합통체(220)의 입구와 나사체결될 수 있도록 상기 합수관체(210)의 외주면 또는 상기 제1 관통홀(211)의 내주면에는 나사부(도면번호 미병기)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 합수관체(210)에서 유출되는 희석된 원수와 기체와 전해액을 무동력으로 균일하게 혼합하기 위한 무동력 혼합통체(220)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 혼합통체(220)는, 상기 합수관체(210)에서 유출되는 원수와 차아염소산수가 유입되는 유입구(221a)와, 균일하게 혼합된 희석된 차아염소산수가 유출되는 유출구(221b)가 형성되어 있고, 상기 유입구(221a)와 연통되도록 체결공(221c)이 하측으로 형성되어 있으며, 상기 유입구(221a)로 유입된 희석된 차아염소산수가 유출구(221b)로 곧바로 진입하는 것을 차단하기 위한 차단벽(221d)이 형성되어 있는 관체부(221)와, 상기 관체부(221)에 체결되는 통 형상의 원통(222)과, 상기 원통(222)의 내부에 배치되고, 상기 관체부(221)의 체결공(221c)에 체결되어서 상하로 관통 형성되어 있는 원형관 형상의 유로안내관(223)과, 상기 유로안내관(223)의 내부에 끼움 고정되어서, 수류를 나선형으로 회전시켜서 원수와 기체와 전해액을 균일하게 혼합하기 위한 혼합자(225)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 유입구(221a)로 유입된 희석된 차아염소산수는 상기 혼합자(225)를 통과하면서 원수와 기체와 전해액이 1차로 혼합되고, 또한 유로안내관(223)을 통과하여 유로 방향이 전환되고 이후 다시 유출구(221b)로 빠져나가면서 유로 방향이 전환되면서 또다시 원수와 기체와 전해액이 균일하게 혼합될 수 있는 것을 특징으로 한다.
전해조에서 생성된 차아염소산수와 원수를 무동력으로 기구적 구조에 의해서 기체를 원수에 대하여 균일하게 혼합할 수 있는 이점이 있다.
이에 의하면, 생성되는 미산성 차아염소산수의 pH 값과 농도(ppm)값이 균일하게 되어서, 신뢰성 있는 미산성 차아염소산수를 얻을 수 있다.
그리고, 혼합자(225)는, 상기 유로안내관(223)에 내접하여서 끼움 결합되는 끼움링(225a)과, 상기 끼움링(225a)의 중앙에 위치하는 링축(225d)과, 외측이 상기 끼움링(225a)에 체결되고 타측이 상기 링축(225d)에 체결되어서 고정되며, 나선형으로 형성되어서 통과하는 유체(원수, 전해액, 기체)가 소용돌이 유로가 형성되도록 하기 위한 나선형 유로가이드(225b)를 포함하여 구성되고, 상기 나선형 유로가이드(225b) 사이에는 유체통과홀(225c)이 형성되어 있어서, 원수와 기체와 전해액이 통과되면서 균일하게 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 유체(원수와 기체와 전해액)가 혼합자(225)를 통과하면서 기포를 발생하게 되며, 이와 같이 혼합통(220)에서 발생하는 기포를 시각적으로 확인하여서 현재 차아염소산수의 생성 반응이 수행되고 있음을 시각적으로 확인할 수 있다.
그리고, 상기 관체부(221)의 유입구(221a)에는 나사(221a')가 형성되어 있어서 상기 합수관체(210)의 제1 유출홀(211c) 측과 바로(directly) 체결된다.
상기 전극체(P1,P2)는 전원공급부(Ps)와 연결되는 한 쌍의 전극봉(P1)과, 상기 전극봉(P1)에 체결되는 전극판(P2)으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 전해조(100)는, 유입관(311)이 연결되는 유입공(111)과 배출관(312)이 연결되는 유출공(112)이 형성되며, 전극체(P1,P2)를 이루는 한 쌍의 전극봉(P1)이 삽입 통과하기 위한 삽입공(113)이 형성되어 있는 메인 플레이트(110)와, 상기 메인 플레이트(110)에 형성된 유입공(111), 유출공(112) 및 삽입공(113)을 내포도록 상기 메인 플레이트(110)에 결합되고, 상기 메인 플레이트(110)와의 결합(예컨대 나사 결합)에 의해서 상기 전해공간(Sa) 및 버퍼공간(Sb)을 형성하는 본체(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 본체(120)는, 상기 유입공(111) 및 삽입공(113)을 외포하여서 메인 플레이트(110)와 형합하여서 전해공간(Sa)을 형성하는 전해본체부(121)와, 상기 전해본체부(121)에서 상측으로 형성되고 상기 유출공(112)을 외포하여서 메인 플레이트(110)와 형합하여서 버퍼공간(Sb)을 형성하는 버퍼본체부(122)로 구성되며, 상기 전해본체부(121)에는 상기 냉각수 순환호스(320)의 입출을 위한 한 쌍의 입출공(121e)이 형성되어 있다.
상기 구획벽(123)은 상기 전해본체부(121)와 버퍼본체부(122)를 구획하도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 본체(120)의 배면 가장자리를 따라서 후방[메인 플레이트(110)가 있는 방향]으로 돌출된 끼움돌테(125)와, 상기 끼움돌테(125)에 끼움 결합되도록 상기 메인 플레이트(110)에서 본체(120)의 가장자리가 접촉하는 곳을 따라서 메인 플레이트(110)에 요입 형성된 끼움홈테(115)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면 메인 플레이트(110)와 본체(120)의 위치 포지셔닝 및 체결 작업을 쉽고 편리하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 원통(222)의 바닥에 구비되어서 상기 전원공급부(Ps)와 연결되고, 전극봉(P1)에 전력이 공급되면 자동적으로 발광하는 발광부(227)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면 혼합통체(220)에서 혼합되는 것을 시각적으로 명확하게 인식할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치에 있어서, 상기 메인 플레이트(110)에는 제1 손잡이(110a)가 형성되고, 상기 제1 손잡이(110a)에 대응되도록 제2 손잡이(101a)가 형성되어 있고, 상기 본체(120)를 외포하여서 상기 메인 플레이트(110)에 체결하는 커버(101)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 손잡이홀(110a,101a)이 형성되어 있어서 전해조(100)의 휴대 및 운반이 편리할 수 있다.
상기 커버(101)와 메인 플레이트(110) 사이에 개재되어서 커버(101)와 메인 플레이트(110) 간의 이격 공간을 잡아주는 지지링(102)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 최종적으로 상기 혼합통체(220)의 유출구(221b)를 통해서 유출된 균일 혼합되어서 희석된 차아염소산수는 배관(314)을 통해서 수조(30)로 공급된다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 염산수 공급원 20 : 원수 공급원
30 : 수조 Ps : 전원공급부
100 : 전해조
P1 : 전극봉 P2 : 전극플레이트
Sa : 전해공간 Sb : 버퍼공간
101 : 커버 101a : 제2 손잡이
102 : 지지링
110 : 메인 플레이트 110a : 제1 손잡이
111 : 유입공 112 : 유출공
113 : 삽입공
120 : 본체 121 : 전해본체부
121e : 입출공 122 : 버퍼본체부
123 : 구획벽 123a : 제1 체결홀
125 : 끼움돌테
130 : 이송관 131 : 수직관부
132 : 수평관부
210 : 합수관체 211 : 제1 관통홀
211a : 제1 유입홀 211a' : 나사부
211b : 제1 중앙홀 211c : 제1 유출홀
212 : 합수지관 212a : 합수홀
220 : 혼합통체 221 : 관체부
221a : 유입구 221b : 유출구
221c : 체결홀 221d : 차단벽
222 : 원통 223 : 유로안내관
225 : 혼합자 225a : 끼움링
225b : 나선형 유로가이드 225c : 통과홀
225d : 링축
230 : 냉각수 자동 공급관체
231 : 제2 관통홀 231a : 제2 유입홀
231b : 제2 중앙홀 231c : 제2 유출홀
232 : 공급분기관 232a : 냉각수 공급홀
233 : 환수분기환 233a : 냉각수 환수홀
311 : 유입관 312 : 배출관
313 : 원수공급관 314 : 배관
320 : 냉각수 순환호스

Claims (6)

  1. 염산수용액을 공급하는 염산수 공급원(10)과, 희석시키기 위한 원수를 공급하는 원수 공급원(20)과, 전극체(P1,P2)을 구비하고, 상기 염산수 공급원(10)으로부터 공급되는 염산수용액을 전기 분해하여서 미산성 차아염소산수를 생성하는 전해조(100)와, 상기 전해조(100)에 구비된 전극체(P1,P2)에 전력을 공급하는 전원공급부(Ps)를 포함하여 구성되는 미산성 차아염소산수 생성장치에 있어서,
    상기 전해조(100)에는, 전원공급부(Ps)와 연결된 전극체(P1,P2)가 내장되어 있고, 상기 염산수 공급원(10)과 연결된 유입관(311)과 연결되어서, 염산수 공급원(10)으로부터 공급되는 염산수용액을 전기분해하는 전해공간(Sa)이 형성되어 있고,
    상기 전해공간(Sa)에 내장된 전극체(P1,P2)를 외포하면서 전해공간(Sa)의 내부를 순환하도록 전해공간(Sa)의 내부에 구비되면서 상기 전해공간(Sa)을 입출하도록 구비되며, 상기 원수 공급원(20)의 원수를 냉각수로 사용하여서 전극체(P1,P2)에 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각수 순환호스(320)가 더 포함되어서 구성되고,
    차아염소산수를 배출하는 배출관(312)이 연결되고, 상기 전해공간(Sa)의 상측에 형성되며, 상기 전해공간(Sa)과 구획벽(123)으로 구획 분리되어 있는 버퍼공간(Sb)이 형성되어 있으며,
    상기 구획벽(123)에는 전해공간(Sa)과 버퍼공간(Sb)을 연통하도록 제1 체결홀(123a)이 형성되어 있으며,
    상기 제1 체결홀(123a)에는 상기 전해공간(Sa)의 차아염소산수를 상기 버퍼공간(Sb)으로 이송하기 위한 이송관(130)이 설치되어 있으며,
    상기 전해공간(Sa)에서 전기분해된 상태의 차아염소산수가 상기 이송관(130)을 통해서 상기 버퍼공간(Sb)으로 이송되고, 버퍼공간(Sb)으로 이송된 차아염소산수의 기체와 전해액이 균일하게 혼합되어서 배출관(312)을 통해서 배출되며,
    상기 원수 공급원(20)의 원수공급관(313)에 연결되고, 전해조(100)의 버퍼공간(Sb)에서 출수되는 차아염소산수를 배출하는 배출관(312)에 연결되어서 원수와 차아연소산수를 합치는 합수관체(210)가 더 포함되어서 구성되고,
    상기 합수관체(210)는,
    원수가 공급되는 원수공급관(313)과 연결되고, 길이 방향으로 제1 관통홀(211)이 형성되어 있으며,
    상기 제1 관통홀(211)은, 원수가 유입되는 제1 유입홀(211a)과, 상기 제1 유입홀(211a)과 연통되는 제1 중앙홀(211b)과, 상기 제1 중앙홀(211b)과 연통되어 원수가 유출되는 제1 유출홀(211c)로 구성되어서, 상기 제1 유입홀(211a)로 유입된 물을 상기 제1 유출홀(211c)로 통과시키고,
    상기 제1 유출홀(211c)의 내경은 상기 제1 중앙홀(211b)의 내경보다 더 크게 형성되되 원수의 흐름 방향으로 점차 커지도록 경사 형성되며,
    상기 제1 유출홀(211c)과 연통하도록 합수홀(212a)이 형성되어 있는 합수지관(212)이 제1 유출홀(211c)이 형성된 합수관체(210)의 외주면의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어 있으며,
    상기 이송관(130)은,
    차아염소산수가 빠져나가는 출구인 상단이 상기 버퍼공간(Sb)에 위치하도록 상기 제1 체결홀(123a)에 체결되는 일자형의 수직관부(131)와,
    상기 수직관부(131)에서 가로방향으로 수직 절곡 형성되어서, 차아염소산수가 유입되는 입구가 전해공간(Sa)에 위치하는 수평관부(132)로 구성되며,
    상기 합수관체(210)에서 유출되는 기체와 전해액과 원수를 무동력으로 균일하게 혼합하기 위한 무동력 혼합통체(220)가 더 포함되어서 구성되고,
    상기 혼합통체(220)는,
    상기 합수관체(210)에서 유출되는 희석된 차아염소산수가 유입되는 유입구(221a)와, 균일하게 혼합된 희석된 차아염소산수가 유출되는 유출구(221b)가 형성되어 있고, 상기 유입구(221a)와 연통되도록 체결공(221c)이 하측으로 형성되어 있으며, 상기 유입구(221a)로 유입된 희석된 차아염소산수가 유출구(221b)로 곧바로 진입하는 것을 차단하기 위한 차단벽(221d)이 형성되어 있는 관체부(221)와,
    상기 관체부(221)에 체결되는 통 형상의 원통(222)과,
    상기 원통(222)의 내부에 배치되고, 상기 관체부(221)의 체결공(221c)에 체결되어서 상하로 관통 형성되어 있는 원형관 형상의 유로안내관(223)과,
    상기 유로안내관(223)의 내부에 끼움 고정되어서, 수류를 나선형으로 회전시켜서 원수와 기체와 전해액을 균일하게 혼합하기 위한 혼합자(225)를 포함하여 구성되고,
    유입구(221a)로 유입된 희석된 차아염소산수는 상기 혼합자(225)를 통과하면서 원수와 기체와 전해액이 1차로 혼합되고, 또한 유로안내관(223)을 통과하여 유로 방향이 전환되고 이후 다시 유출구(221b)로 빠져나가면서 유로 방향이 전환되면서 또다시 원수와 기체와 전해액이 균일하게 혼합될 수 있는 것을 특징으로 하는 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    원수 공급원(20)에 연결되어서 원수가 공급되는 원수공급관(313)과 연결되고, 상기 냉각수 순환호스(320)의 일단과 타단이 각각 연결되어서, 원수공급관(313)에서 유입되는 원수의 일부를 상기 냉각수 순환호스(320)로 무동력에 의해서 자동으로 공급하는 냉각수 자동 공급관체(230)가 더 포함되어서 구성되고,
    상기 냉각수 자동 공급관체(230)에는, 원수가 통과하는 제2 관통홀(231: 231a,231b,231c)이 길이 방향으로 형성되어 있으며,
    상기 제2 관통홀(231)은, 원수가 유입되는 제2 유입홀(231a)과, 상기 제2 유입홀(231a)과 연통되는 제2 중앙홀(231b)과, 상기 제2 중앙홀(231b)과 연통되어 원수가 유출되는 제2 유출홀(231c)로 구성되어서, 상기 제2 유입홀(231a)로 유입된 물을 상기 제2 유출홀(231c)로 통과시키고,
    상기 제2 유입홀(231a)의 내경은 상기 제2 중앙홀(231b)의 내경보다 더 크게 형성되되 원수의 흐름 방향으로 점차 작아지도록 경사 형성되고,
    상기 제2 유출홀(231c)의 내경은 상기 제2 중앙홀(231b)의 내경보다 더 크게 형성되되 원수의 흐름 방향으로 점차 커지도록 경사 형성되며,
    상기 제2 유입홀(231a)과 연통하도록 냉각수 배출홀(232a)이 형성되어 있는 공급분기관(232)이 제2 유입홀(231a)이 형성된 냉각수 자동 공급관체(230)의 외주면의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어 있고,
    상기 제2 유출홀(231c)과 연통하도록 냉각수 환수홀(233a)이 형성되어 있는 환수분기관(233)이 제2 유출홀(231c)이 형성된 냉각수 자동 공급관체(230)의 외주면의 일측에서 외향으로 돌출 형성되어 있으며,
    상기 냉각수 순환호스(320)의 일단이 상기 공급분기관(232)에 연결되고 상기 냉각수 순환호스(320)의 타단이 상기 환수분기관(233)에 연결되어서,
    상기 원수공급관(313)을 통해서 제2 유입홀(231a)로 유입된 원수의 일부는 제2 관통홀(231)을 통해서 흘러가고,
    원수의 나머지는 압력차에 의해서 냉각수 공급홀(232a)로 흘러가서 상기 냉각수 순환호스(320)를 순환한 후에 냉각수 순환호스(320)의 타단을 통해서 냉각수 환수홀(233a)로 환수되어서 제2 관통홀(231)을 빠져나가는 원수와 합쳐져서 합수관체(210)로 공급되는 것을 특징으로 하는 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합자(225)는,
    상기 유로안내관(223)에 내접하여서 끼움 결합되는 끼움링(225a)과,
    상기 끼움링(225a)의 중앙에 위치하는 링축(225d)과,
    외측이 상기 끼움링(225a)에 체결되고 타측이 상기 링축(225d)에 체결되어서 고정되며, 나선형으로 형성되어서 통과하는 유체가 소용돌이 유로가 형성되도록 하기 위한 나선형 유로가이드(225b)를 포함하여 구성되고,
    상기 나선형 유로가이드(225b) 사이에는 유체통과홀(225c)이 형성되어 있어서, 원수와 기체와 전해액이 통과되면서 균일하게 혼합되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 친환경 미산성 차아염소산수 생성 장치.
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