살균 또는 항균성 수용액, 물티슈 및 그 제조방법과 제조장치

살균 또는 항균성 수용액, 물티슈 및 그 제조방법과 제조장치{Sterillizing or antibacterial liquid solution, water tissue and the manufacturing method and device of the same}

본 발명은 살균 또는 항균성 수용액, 물티슈 및 그 제조방법과 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 염수가 수용된 전기분해조에서 염수를 전기분해하여 살균 또는 항균수를 생성한 후, 여기에 물티슈 제조용 건티슈를 침잠함으로써 제조하거나, 또는 염수가 수용된 전기분해조에 물티슈 제조용 건티슈를 침잠한 후, 상기 염수를 전기분해하여 살균 또는 항균수를 생성함으로써 제조되는 살균 또는 항균성 수용액, 물티슈 및 그 제조방법과 제조장치를 제공한다.

최근들어 일반 티슈 이외에 소독성분이 포함되어 있는 물티슈가 애용되고 있다. 이러한 물티슈는 수분을 함유함에도 불구하고 쉽게 분해되지 않는 펄프나 부직포를 그 소재로 하여 여기에 소독, 항균, 살균 성능이 있는 물질이 함입되도록 하고, 이를 이용하여 오염 상태를 제거하거나, 또는 인체나 인체와 직접 접촉하는 대상을 제독하는데 사용된다.

이러한 물티슈의 소독, 항균 또는 살균 성분은 포장되어 유통 및 사용되는 과정에서 세균 및 곰팡이가 번식하지 못하도록 통상 벤젠계열 또는 카바메이트계열 등 화학적인 방부제로 하여 사용되어 왔다. 게다가 장기간 수분의 증발을 방지하기 위하여 수분증발방지제인 프로플렌글리콜 등도 사용되어 왔다.

그러나, 이러한 화학적 방부제는 그 사용 기준이 법적으로 허용된 기준량 이하로 하여 사용되었다고 하더라도, 장기간 사용되거나 자주 또는 한꺼번에 많은 양을 사용하는 경우, 피부트러블의 발생, 호르몬 이상, 알러지 반응 등 인체에 유해한 작용을 하게 된다. 특히, 피부가 연약한 소아나 피부질환이 있는 환자의 경우에는 물티슈의 사용과정 중에 이러한 소독성분에 더욱 민감하게 반응하므로 사용상 매우 주의하여야 하는 번거로움이 있다.

한편, 물티슈의 안전한 유통을 위하여 이를 진공포장 하는 등 주의를 기울임에도 불구하고, 유통과정 중 또는 유통 전후 장기간 보관되는 과정에서 발생될 수 있는 세균, 특히 박멸이 매우 어려운 곰팡이의 서식 등의 위험성을 완벽히 제거할 수 없기 때문에, 항 곰팡이 성분을 포함하는 항균 또는 살균 성분을 화학적 방부성 물질에서 찾거나 천연의 항균 또는 살균성 물질과 함께 이러한 화학적 방부성분을 부가적으로 사용하는 것은 거의 불가피한 것으로 여겨지고 있다. 즉, 물티슈의 유통상의 문제 또한 사용상의 문제점과 함께 반드시 고려되어야 하는 실정이다.

따라서, 물티슈의 제조 및 사용과정이 안고 있는 인체의 유해성 문제, 유통상의 문제에 대한 일괄적 해결의 필요성이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 염수를 전기분해함으로써 항균 또는 살균력이 우수하며, 화학적 방부성분이 전혀 포함되어 있지 아니하여 인체에 무해하고, 생체적 안정성이 입증된 차아염소산 및 그 이온 등 활성염소계 성분을 다량 생성시킬 수 있는 살균 또는 항균성 수용액 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 제조된 살균 또는 항균성 수용액을 이용하여 필요할때마다 물티슈를 제조함으로써, 일반 가정에서도 누구나 간편하게 물티슈를 제조하도록 할 수 있는 살균 또는 항균성 수용액을 이용한 물티슈 및 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필요할 때마다 물티슈를 직접 제조하도록 함으로써 물티슈의 유통의 개념을 배제하였으며, 따라서 유통과정 중 또는 유통과정 전후에 물티슈가 오염되거나 변질되는 문제점을 해결할 수 있도록 하는 살균 또는 항균성 수용액, 물티슈 및 그 제조방법과 제조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 장치 및 그 사용방법이 단순하여 누구나 직접 운용이 가능하고, 제작비용이 저렴하여 일반 가정에도 폭넓게 보급될 수 있는 살균 또는 항균성 수용액 및 물티슈의 제조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

특히, 본 발명에 의한 살균 또는 항균성 수용액 및 물티슈의 제조장치는 염수의 전기분해시 적정한 전극간격 및 인가전압을 최적화 하였으며, 살균물질 중 핵심이 되는 차아염소산을 만들어 내기 위한 최적의 염분농도를 모색하였고, 장치의 지속적인 성능유지에 저해요소로 작용하는 장치 스케일을 최소화하였으며, 염수의 전기분해 시 발생되는 염소가스를 최소화하는데 필요한 바람직한 조건과 장치 구성을 통하여 살균 또는 항균성 수용액 제조의 효율성을 극대화하였다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 한쌍의 전극; 상기 전극을 지지 및 고정하는 전극 케이스; 상기 전극에 전류를 공급하여 전압이 인가되도록 하는 전압 제어부; 및 전기분해 대상 수용액 또는 상기 수용액과 함께 티슈를 수용하며, 상기 전극, 전극케이스, 전압 제어부를 내장하는 함체형상의 몸통부;를 포함하여 구성되며, 상기 몸통부는, 전기분해 대상 수용액 또는 상기 수용액과 함께 티슈를 수용하며, 상기 전극과 상기 수용액이 접촉가능하도록 저면에 하나 이상의 통공이 마련된 수용액 수용부; 상기 수용액 수용부와 독립적으로 구획되어 상기 전극, 전극케이스, 전압 제어부를 내장하는 전극 수용부;로 구성되는 살균 또는 항균성 수용액, 물티슈의 제조장치를 제공한다.

상기 몸통부의 상부를 개폐 가능하도록 커버하며, 제조된 물티슈의 인출이 가능하도록 물티슈 인출구가 마련된 몸통부 커버;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 몸통부 커버는 상기 몸통부와 힌지결합하여 상기 힌지를 중심으로 회동하여 개폐되거나, 독립적으로 마련되어 독립적으로 개폐되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 몸통부 커버는 상기 인출구를 개폐 가능하도록 커버하는 인출구 커버;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 한쌍의 전극은 메쉬상, 침상 또는 판상의 형태를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 한쌍의 전극은 1.5mm 초과하고 2.5mm 미만의 간격으로 이격되는 것이 바람직하다.

상기 한쌍의 전극은 상기 몸통부의 수용액 수용부 저면과 수평을 이루면서 설치되고, 각 전극은 상기 수용액 수용부 저면과 수직의 방향으로 이격되는 것이 바람직하다.

상기 한쌍의 전극은 그 하나의 모서리가 전극 고정부재에 끼움결합되는 것이 바람직하다.

각 전극의 하나의 모서리에는 적어도 하나의 돌출부가 더 형성되어 있으며, 상기 전극 고정부재에는 상기 돌출부에 대응되는 홀이 형성되어 있고, 상기 돌출부가 상기 홀에 끼움결합되는 것이 바람직하다.

상기 전극 고정부재는 상기 수용액을 전기분해하는 전극 영역으로부터 상기 돌출부로 누수되는 것을 방지하도록 상기 전극 고정부재와 상기 돌출부는 조임결합되는 것이 바람직하다.

상기 돌출부는 전류를 공급받기 위하여 전기분해가 일어나는 전극 케이스 외부에서 외부 전원과 연결된다.

상기 전극 케이스는 함체 형상으로서 일측이 개방되며, 상기 전극 고정부재는 상기 전극 수용부의 개방된 일측에 수용액의 누수를 방지하도록 끼움결합되는 것이 바람직하다.

상기 전극 고정부재는 탄성 고분자 재질인 것이 바람직하다.

상기 전극 케이스의 상부에는 상기 수용액 수용부에 수용된 수용액의 누수를 방지하기 위한 실링부재 결합용 끼움 홈이 마련되며, 상기 끼움 홈에 실링부재가 설치되고, 상기 실링부재는 수용액 수용부의 저면 배면부와 밀착되는 것이 바람직하다.

상기 몸통부 일측에는 장치의 작동여부를 확인할 수 있는 광 점멸수단 또는 내부 회로부의 광 점멸수단을 관찰할 수 있는 투명창이 더 마련되는 것이 바람직하다.

상기 광 점멸수단은 LED인 것이 바람직하다.

상기 몸통부는 상부 몸통부와 하부 몸통부가 상호 착탈가능하게 분리구성되는 것이 바람직하다.

상기 몸통부의 수용액 수용부 저면은 상기 몸통부와 착탈가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

상기 몸통부의 일측에는 외부 전원과 연결되는 전원 연결부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 몸통부의 전극 수용부 일측에는, 적어도 상기 전극과 연결되어 상기 전극에 전원을 공급하는 배터리용 소켓이 더 마련되는 것이 바람직하다.

상기 몸통부의 저면에는 그 저면이 바닥면에서 이격가능하도록 다리부가 더 마련되는 것이 바람직하다.

상기 전기분해 대상 수용액은 염수(sodium chloride solution)인 것이며, 상기 염수는 기설정된 용량의 소금팩에 포함된 소금과 기설정된 용량의 물로 생성되는 것이 바람직하다.

상기 전압 제어부는 상기 한 쌍의 전극에 인가되는 극성을 미리 정해진 시간간격에 의해 교번되도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 전극 중 전극 케이스의 저면을 기준으로 상부에 위치하는 전극에 (+)극성이 인가되는 시간(t1)과 하부에 위치하는 전극에 (+)극이 인가되는 시간(t2)은 t1 : t2 = 2 : 1 ~ 20 : 1의 비율에 의해 유지되면서 극성이 교번하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 전극과 접촉하는 염수를 전기분해하기 위하여 상기 전극에 전압을 인가하는 단계; 염수의 전기분해를 통하여 염소를 포함하는 항균 또는 살균성 수용액을 제조하는 단계;를 포함하여 구성되되, 상기 염수로부터 전기분해되어 생성되는 항균 또는 살균성 수용액은 유리유효염소농도가 15 ~ 20ppm의 범위인 수용액인 살균 또는 항균성 수용액의 제조방법을 제공한다.

상기 염수는 0.7 ~ 1.0% 농도의 범위이며, 상기 인가되는 전압은 4 ~ 6V의 펄스전압이고, 1.5mm 초과하고 2.5mm 미만의 이격간격을 갖는 한 쌍의 전극을 사용하여 45 ~ 65초간 전압을 인가하는 것이 바람직하다.

상기 전극에 전압을 인가하는 단계는 한 쌍의 전극에 전압의 극성을 교번하여 인가하는 단계인 것이 바람직하다.

상기 항균 또는 살균성 수용액을 제조하는 단계; 이후에, 항균 또는 살균성 수용액에 티슈를 침잠하여 물티슈를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 일정한 농도를 가진 순수염수만을 전기분해함으로써, 방부제 등을 사용하지 않고도 살균 또는 항균성능이 우수한 수용액을 생성하고, 이를 이용하여 물티슈를 제조할 수 있어, 살균 또는 항균성 수용액 또는 이를 이용하여 제조된 물티슈를 사용함에 있어서 인체에 무해하며 친환경적인 작용효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 제조된 살균 또는 항균성 수용액을 이용하여, 일반 가정에서도 필요할때마다 누구나 간편하게 물티슈를 제조하도록 하는 작용효과가 있다.

또한, 필요할 때마다 물티슈를 개인이 누구나 직접 제조하도록 함으로써 물티슈의 유통의 개념을 배제하였으며, 따라서 유통과정 중 또는 유통과정 전후에 물티슈가 오염되거나 변질되는 문제점을 해결하도록 하는 작용효과가 있다.

또한, 살균 또는 항균성 수용액 및 물티슈의 제조장치는 그 구성 및 그 사용방법이 단순하여 누구나 직접 운용이 가능하고, 제작비용이 저렴하여 일반 가정에도 폭넓게 보급될 수 있는 작용효과가 있다.

또한, 전극과 전원의 연결부가 수용액과 접촉되지 않도록 함으로써 반복하여 전기분해하는 과정에서 전원케이블과 연결부에 스케일이 생성되지 않도록 하는 작용효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 살균 또는 항균성 수용액 및 물티슈의 제조장치에 관한 사시도,
도 2는 도 1의 장치의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전극 고정부재에 고정된 전극과 전극 케이스의 부분 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전극 고정부재와 전극의 분해사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의하여 실링부재가 마련된 전극 케이스의 분해사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의하여 몸통부 일측에 마련된 장치의 작동여부를 확인할 수 있도록 하는 광 점멸수단 또는 내부 회로부의 광 점멸수단을 관찰할 수 있는 투명창에 대한 부분도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의하여 수용액 수용부의 저면부가 수용액 수용부와 분리되도록 한 분리 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 몸통부의 저면에 마련된 다리부를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명을 첨부되는 도면 및 바람직한 실시예로부터 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 살균 또는 항균성 수용액 및 물티슈의 제조장치에 관한 사시도를, 도 2에서는 도 1의 장치의 분해사시도를 각각 나타내었다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 살균 또는 항균성 수용액 및 물티슈의 제조장치(100)는 한쌍의 전극(101)과; 상기 전극을 지지 및 고정하는 전극 케이스(102)와; 상기 전극에 전류를 공급하여 전압이 인가되도록 하는 전압 제어부(103); 및 전기분해 대상 수용액 또는 상기 수용액과 함께 티슈를 수용하며, 상기 전극(101), 전극케이스(102), 전압 제어부(103)를 내장하는 함체형상의 몸통부(104);를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 몸통부(104)는, 전기분해 대상 수용액을 전기분해하여 살균 또는 항균성 수용액을 제조하기 위하여 전기분해 대상 수용액을 수용하거나, 전기분해가 완료된 이후 또는 전기분해 중에 물티슈의 원재료가 되는 티슈(예를 들어 건티슈)를 수용하는 수용액 수용부(104-1)와; 상기 수용액 수용부(104-1)와 독립적으로 구획되어 전극(101), 전극케이스(102), 전압 제어부(103) 등 전기분해 운용장치를 내장하는 전극 수용부(104-2);로 구성된다. 여기서, 상기 수용액 수용부(104-1)는 그 저면에 전극(101)과 전기분해 대상 수용액이 접촉가능하도록 하나 이상의 통공(105)이 마련된다.

상기 수용액 수용부(104-1)에 수용된 전기분해 대상 수용액은 통공(105)을 통해 전극 케이스(102)에서 전극(101)에 의해 전기분해된다. 즉, 전극 케이스(102)와 수용액 수용부(104-1)는 수용액의 전기분해 과정에서 상호 연통된다. 후술하는 바와 같이, 전극 케이스(102)를 제외하는 전극 수용부(104-2) 및 내장된 구성요소들에는 수용액이 누수되지 않도록 전극 케이스(102)에 누수 방지 장치를 별도로 마련할 수 있다.

상기 한쌍의 전극(101)은 도시된 바와 같이 메쉬 또는 다수의 홀을 포함하도록 구성되는 것과 같이 비표면적이 많은 형태로 구성되는 것이 바람직할 것이다. 한편, 별도로 도시되지는 아니하였으나, 판상, 침상 등의 변형된 형태로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 전극(101)은 촉매제로서 백금이 코팅되어 전기분해 과정을 촉진시킬 수 있다.

상기 한쌍의 전극(101)은 1.5 ~ 2.5mm의 간격으로 이격되는 것이 바람직하며, 1.75 ~ 2.28mm의 간격으로 이격되는 것이 더 바람직하다.

이와 같이 이격되는 전극(101)의 조건은 생성되는 수용액의 농도와 관련된 것으로서, 위 범위 이상으로 전극(101)의 간격이 벌어지는 경우에는 원하는 살균력 또는 항균력을 보유하는 수용액의 제조가 쉽지 않으며, 위 범위보다 전극(101)간격이 좁은 경우에는 원하는 살균력 또는 항균력을 보유하는 수용액의 제조가 가능하나, 염소가스의 발생 및 그로 인한 악취의 발생의 문제점이 있으며, 인체에도 유해하다. 따라서, 상기 전극(101)의 범위는 위 범위에서 그 임계적 의의가 있으며, 이에 대한 시험결과는 후술하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 한쌍의 전극(101)은 상기 몸통부(104)의 수용액 수용부(104-1) 저면(A)과 수평을 이루면서 설치되고, 각 전극(101)은 상기 수용액 수용부(104-1) 저면(A)과 수직의 방향으로 이격된다. 즉, 판상의 전극(101)의 경우 각 전극(101)의 판면과 수용액 수용부(104-1)의 저면(A)은 수평으로 나란하게 하여 설치된다. 따라서 각 전극(101)간 이격방향은 수용액 수용부(104-1)의 저면(A)을 기준으로 수직 방향으로 이격하게 되는 것이다. 이와 같이 전극을 배치하면, 전극이 수용액에 완전히 잠기도록 하는 데 필요한 양이 적은 경우에도 구동이 가능한 장점이 있다.

도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 전극 고정부재(106)에 고정된 전극(101)과 전극 케이스(102)의 부분 분해 사시도를 나타내었다. 도시된 바와 같이, 상기 한쌍의 전극(101)은 그 하나의 모서리를 전극 고정부재(106)에 끼움결합하여 전극 케이스(102)에 설치한다. 이 때, 상기 전극 케이스(102)는 함체형상으로서 그 일측이 개방되어 있으며, 개방된 부분에 전극 고정부재(106)를 전기분해 대상 수용액이 누수되지 않도록 단단하게 끼움결합되어야 한다. 도시되지는 아니하였으나, 필요에 따라서는 결합부 테두리에 대한 마감조치를 부가적으로 수행할 수 있다.

이와 관련된 본 발명의 의도는 전기분해시 생성되는 수중이온들이 전극표면에 부착되어 전기분해 현상의 저하를 초래하는 것을 방지하고자 하는 것과 연관된다.

메쉬망 또는 침상형, 판형 전기분해 전극(101)에 일정전압의 전류를 공급하기 위해서는 전극(101)과 전원부(미도시)가 접점을 형성하여야만 하는데 통상 이러한 접점부가 전기분해 수조내에 위치하게 된다. 이러한 경우, 전원을 공급하는 케이블 등의 전원공급부에도 전극(101)과 같은 전압, 같은 극성을 유지하게 되는데, 전기분해과정에서 전기분해 전극(101)과 그 접점 및 전원공급부에 수중이온들이 부착되어 스케일을 형성하게 됨으로써 전기분해 효율이 시계열적으로 저하되는 원인이 된다.

따라서, 본 발명에서는 이와 같은 점을 감안하여 전극(101)과 전원의 연결부를 전기분해가 일어나는 수용액과 분리되도록 한 것이다. 즉, 전극 케이스(102)에 수용된 수용액이 전극(101)의 돌출부로 누수되지 않도록 함으로써 전원과 전극의 연결부가 수용액과 접촉되지 않도록 구성한 것이다.

도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 전극 고정부재(106)와 전극(101)의 분해사시도를 나타내었다. 도시된 바와 같이, 상기 전극 고정부재(106)와 결합되는 각 전극(101)의 모서리 부분에는 적어도 하나의 돌출부(107)가 더 마련된다. 상기 돌출부(107)는 이에 대응하여 홀(108)이 형성된 전극 고정부재(106)에 끼움결합되는데, 상기 돌출부(107)는 외부 또는 내부 전원과 연결되는 부분이기 때문에 물과 접촉되어서는 아니되므로, 누수의 방지를 전제로 전극 고정부재(106)에 결합되어야 한다.

상기 전극 고정부재(106)는 고탄성의 고분자 물질, 예를 들어 고무로 제작될 수 있으며, 상기 돌출부(107)가 상기 홀(108)에 끼움결합될 때, 고무의 탄성에 의해 조임결합되도록 함으로써 누수를 방지하거나, 또는 돌출부(107)와 홀(108)의 결합 후 마감처리를 수행함으로써 누수를 방지할 수도 있다.

물론, 상기 전극 고정부재(106)의 재질은 상기 고무로 한정되는 것은 아니며, 수용액과 반응하지 않고, 수용액이 전극 케이스(102)의 외부로 누수되지 않도록 하는 재질이라면 특별히 한정되지 아니한다.

도 1을 참고하면, 상기 전극 케이스(102)의 상부에는 상기 수용액 수용부(104-1)에 수용된 수용액의 누수를 방지하기 위한 실링부재(109) 결합용 끼움 홈(110)이 마련되며, 상기 끼움 홈(110)에 실링부재(109)가 끼움설치되고, 상기 전극 케이스(102)는 상기 실링부재(109)가 수용액 수용부(104-1)의 저면 배면부(B)와 밀착되도록 하여 설치된다. 이로써, 상기 전극 고정부재(106)와 실링부재(109)를 통하여 전극 케이스(102)로부터 전극 수용부(104-2)로의 누수가 완벽히 방지될 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 몸통부(104), 몸통부 커버(111) 및 물티슈 인출구(112)를 나타내는 분해사시도이다. 상기 몸통부 커버(111)는 장치의 가동 중에 또는 물티슈의 보관과정에서 몸통부(104)의 상부를 커버하는 기능을 하는데, 이로써 전기분해 과정에서 수용액이 외부로 누출되거나 보관된 물티슈의 살균 또는 항균 성분이 증발되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 몸통부 커버(111)는 몸통부 커버(111)의 일측에 마련된 고정부(113-1) 및 상기 고정부에 대응되어 마련된 고정부(113-2)에 힌지(미도시)에 의해 암수결합됨으로써 몸통부(104)를 회동에 의해 개폐되도록 할 수 있다. 물론, 상기 몸통부 커버(111)는 상기 몸통부(104)와 독립적으로 착탈되도록 독립 개체로 제조될 수도 있다(미도시).

상기 몸통부 커버(111)는 그 상부에 제조된 물티슈의 인출이 가능하도록 물티슈 인출구(112)가 더 마련될 수 있다.

또한, 상기 물티슈 인출구(112)를 개폐 가능하도록 커버하는 인출구 커버(114)가 더 마련될 수 있는데, 상기 인출구 커버(114)는 상기 몸통부 커버(111)와 마찬가지로 상기 몸통부 커버(111)와 힌지결합되어 힌지를 중심으로 회동하여 개폐될 수 있다. 물론, 상기 인출구 커버(114)는 상기 몸통부 커버(111)와는 별개로 제조되어 독립적으로 개폐되도록 할 수도 있다(미도시).

도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 의하여 몸통부 일측에 마련된 장치의 작동여부를 확인할 수 있도록 하는 광 점멸수단(115-2) 또는 내부 제어부(103)의 광 점멸수단을 관찰할 수 있는 투명창(115-1)에 대한 부분도를 나타내었다. 내부 제어부는 작동시 제어부의 작동을 확인할 수 있도록 자체적인 광 점멸수단을 가지고 있으며, 따라서 위 투명창(115-1)은 제어부의 광 점멸수단을 관찰하기 위하여 마련되는 것이다. 상기 광 점멸수단(115-2)은 구조가 비교적 단순하고 전력 소모량이 크지 않은 LED를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 광 점멸수단(115-2)은 장치(100)가 작동하고 있을 때에는 작동을 나타내도록 점등되고, 장치(100)가 사용되지 않거나, 잠시 작동을 멈추고 있을 대에는 소등되도록 함으로써 장치(100)의 작동여부 및 고장 여부를 확인할 수 있도록 마련된 것이다.

도 1에서는 몸통부(104)가 상부 몸통부(104-3)와 하부 몸통부(104-4)로 분리되는 실시예를 나타내고 있는데, 상기 상부 몸통부(104-3)와 하부 몸통부(104-4)는 상호 볼트 결합 가능하게 제조되며, 다만 결합 방법은 상기와 같은 볼트 결합 이외에도 다양하게 구현될 수 있다.

이와 같이 몸통부(104)를 상, 하부로 분리하는 것은 전극 수용부(104-2) 내에 전극(101), 전극 케이스(102), 제어부(103) 등을 용이하게 설치할 수 있도록 하기 위함이다. 이와 같이 전극 수용부(104-2)내에 각종 장치를 설치하기 위한 다른 실시예로서, 수용액 수용부(104-1)의 저면(A)이 수용액 수용부(104-1)와 분리되도록 구현할 수도 있으며, 이를 도 7에서 나타내었다. 즉, 수용액 수용부(104-1)의 저면(A)을 따로 분리하고, 전극(101) 등 장치를 전극 수용부(104-2)에 설치한 후, 상기 저면(A)을 수용액 수용부(104-1)와 결합하도록 하는 것이다.

그러나, 도 7에서와 같은 방법은 수용액의 누수의 문제가 발생할 수도 있으며, 누수의 문제를 방지하기 위하여 별도로 누수 방지 장치를 마련해야 하는 번거로움이 있을 수 있으므로, 도 1에서와 같이 몸통부(104)를 상하로 분리하는 방법이 더 바람직하다고 볼 수 있다.

한편, 도시되지는 아니하였으나, 본 발명에 의한 장치(100)를 구동하기 위하여 몸통부(104)의 일측에는 외부 전원과 연결되는 전원 연결부가 더 구비되도록 할 수 있으며, 반드시 외부 전원과 연결되도록 하지 않고, 전극 수용부(104-2) 일측에 배터리 결합용 소켓을 별도로 장치하고, 상기 소켓이 전극(101)과 연결되도록 할 수도 있다.

이와 같이 배터리를 사용하는 경우는, 단순화 및 소형화된 본 발명의 장치의 장점을 감안하여 이를 휴대하여 사용하게 될 가능성이 있으므로, 이러한 점을 염두에 둔 것이다. 또한, 충전용 배터리를 사용하는 경우에는 외부 전원과 소켓이 연결되도록 함으로써 실시간 충전하는 것이 가능하며, 따라서 본 발명의 살균 또는 항균성 수용액, 물티슈의 제조장치는 어느 장소에서나 간편하게 사용할 수 있는 장점을 갖는다.

도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 몸통부의 저면에 마련된 다리부(116)를 나타내는 사시도이다. 상기 다리부(116)는 장치의 저면이 접촉하는 바닥면과의 접촉면적을 최소화하기 위하여 마련되는 것이다. 즉, 다리부(116)만 바닥면과 접촉하도록 함으로써 기기의 안정된 운용이 가능하며, 몸통부(104) 외면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 화학적 방부제를 사용하지 않음으로써 친환경적이고 인체에 무해한 항균 또는 살균성분을 함유하고 있는 물티슈를 제조하기 위한 것이라는 점에서, 전기분해 대상 수용액은 염수(sodium chloride solution)를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 염수를 사용하여 전기분해하게 되면, 살균력 또는 항균력이 우수한 차아염소산, 차아염소산이온, 수산기이온 등의 물질이 생성된다.

이와 같은 염수로부터 살균 또는 항균성 수용액을 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 살균 또는 항균성 수용액을 제조하는 방법은, 먼저 한 쌍의 전극(101)과 접촉하는 전기분해 대상 수용액으로서 염수를 선택하고, 상기 염수를 전기분해조(예를 들어 본 발명의 장치의 수용액 수용부)에 수용한 후, 염수를 전기분해하기 위하여 상기 전극(101)에 전압을 인가하며, 염수의 전기분해를 통하여 염소를 포함하는 항균 또는 살균성 수용액을 제조하는 단계로 구성되는데, 상기 염수로부터 전기분해되어 생성되는 항균 또는 살균성 수용액은 유리유효염소농도가 15 ~ 20ppm의 범위가 되도록 제조된다.

이 때, 염수는 0.7 ~ 1.0% 농도의 범위인 것을 사용하여, 인가되는 전압은 4 ~ 6V의 펄스전압에 의하고, 1.5 ~ 2.5mm의 수평이격간격을 갖는 한 쌍의 전극(101)을 사용하여 45 ~ 65초간 전압을 인가함으로써 항균 또는 살균성 수용액을 제조한다.

한편, 상기 전압 제어부는 상기 한 쌍의 전극에 인가되는 극성을 미리 정해진 시간간격에 의해 교번되도록 제어하는 것이 바람직한데, 이와 같이 하는 이유는 먼저, 교번전압을 사용함으로써 전극에 스케일이 생성되는 것을 방지하는 것이다.

다만, 염소이온은 (+)극에서 전자를 잃고 산화되어 염소가스로 배출되는 것이며, 전극 케이스의 저면을 기준으로 하부에 위치하는 전극에 비하여 상부에 위치하는 전극에서 염소가스가 발생되어야 염소가스의 배출이 용이하므로, 상부에 위치하는 전극에 (+)극성이 인가되도록 하는 것이 좋다.

그러므로, 한 쌍의 전극에서 극성이 교번되도록 하되, 상부에 위치하는 전극에 보다 긴 시간 동안 (+)극성이 걸리도록 하는 것이 좋다.

바람직하게는 상부에 위치하는 전극에 (+)극성이 인가되는 시간(t1)과 하부에 위치하는 전극에 (+)극이 인가되는 시간(t2)은 t1 : t2 = 2 : 1 ~ 20 : 1의 비율에 의해 유지되면서 극성이 교번하는 것이 바람직하다고 할 것이다.

위 염수의 농도와 전압 및 그 인가시간의 범위는 염수로부터 생성되는 살균 또는 항균성 수용액의 농도범위와 관련이 있는 것으로서, 대체로 위와 같은 조건하에서 유리유효염소농도를 15 ~ 20ppm의 범위로 맞출 수 있다. 또한 유리유효염소농도의 상기와 같은 범위는 인체에 대한 유해성을 제거함과 동시에 살균 또는 항균성을 유지할 수 있는 수용액의 제조조건이므로, 위 조건은 그 상한과 하한에서 그 임계적 의의가 있는 것이다.

물티슈는 이와 같이 제조되는 상기 항균 또는 살균성 수용액을 제조한 후, 여기에 예를 들어 건티슈를 침잠하여 상기 수용액이 함유되게 함으로써 제조된다.

이와 같이 제조된 항균 또는 살균성 수용액의 유리유효염소(Free Available Chlorine, FAC) 농도를 전극간격 을 변화하면서 각 측정하여 최적의 유리유효염소농도를 도출하기 위한 조건을 모색하였다.

본 발명의 구성을 통하여 생성하는 항균 또는 살균성 수용액의 최적의 유효유리염소는 15 ~ 20ppm이다. pH 농도 6 ~ 9 사이에서 FAC 농도 15ppm은 균을 12초 만에 99.99% 사멸시킬 수 있는 수치를 의미한다. 또한 식품안정청에서 규제하고 있는 유리유효염소의 농도는 200ppm 이상이며, 따라서 본 발명은 상기 수치보다 훨씬 희석된 농도의 수용액을 제조하므로, 장시간 사용하여도 인체에 무해하다. 아울러, 위와 같은 농도범위의 수용액을 제조함에 있어서는 염소가스의 발생을 최소화할 수 있으므로, 염소가스에 의한 유해성을 제거할 수 있음은 물론, 물티슈를 사용할 때에도 불쾌감을 유발시키지 않는다.

따라서, 위 유효유리염소 농도는 인체에 무해하면서도 항균 또는 살균성능을 갖는 수용액의 농도조건에 해당하므로, 그 범위에서 임계적 의의가 있다. 즉, 위 범위를 상회하는 경우에는 수용액의 살균 또는 항균성능이 더 우수하나, 인체에 유해한 경우가 발생될 수 있고, 위 범위를 하회하는 경우에는 인체에는 무해하나 살균 또는 항균력이 현저히 저하되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명에 의해 제조되는 항균 또는 살균성 수용액을 40매의 건티슈에 흡수하고, 상기 티슈가 적당한 수분율과 오차가 적은 염분농도를 유지하기 위하여 인체에 체액과 같은 농도인 0.9%의 염수농도를 유지하도록 하고, 전극에 인가하는 전압은 그 사용량이 가장 많아 경제적으로 가장 저렴한 DC5V 아답터를 채택하였다. 또한 전기분해시간은 45초, 55초, 65초로 하여 그 결과를 검토하였다.

다만, 이와 같이 특정된 수치는 실시예에 불과한 것이며, 바람직하게는 전술한 바와 같은 염수농도와 전압범위로 다소 범위를 확장하여 사용할 수 있는 바, 이로부터 본 발명의 목적은 충분히 달성될 수 있다.

살균 또는 항균성 수용액을 제조하기 위한 시험조건을 정리하면 다음의 표 1과 같다.

상기 표 1과 같은 조건으로 각 전극 간격에 대하여 전기분해시간을 달리하여 각각 항균 또는 살균성 수용액을 제조한 후, 아래의 일련의 표와 같이 나타내었다.

상기 표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 전극간격이 1mm, 1.25mm인 경우에는 살균력이 우수한 염수의 FAC 농도를 도출할 수는 있었으나, 전극간의 간격이 가까워 급격한 전기분해로 인하여 많은 염소가스가 발생하므로, 항균 또는 살균성 수용액으로 사용하거나, 이를 통하여 물티슈를 제조하기에는 적합하지 않음을 알 수 있었다.

위 표 4 내지 표 7에서 알 수 있는 바와 같이, 전극간격을 1.75 ~ 2.25mm 사이로 유지하는 경우에는 염소가스 및 악취의 발생은 미약하거나 발생되지 아니하였으며, 또한 본 발명에서 목적하는 FAC 농도인 15 ~ 20ppm 영역대에 근접한 농도를 나타내고 있었다. 특히 전극간격 2mm 에서는 FAC 농도가 14.3 ~ 20.5로 가장 적합하였다.

표 8 내지 표 10과 같이 전극간격을 2.5 ~ 3mm의 범위로 유지하는 경우, 본 발명에서 목적하는 FAC농도에 미치지 못하는 농도를 나타내고 있다. 다만, 2.5mm간격인 경우에는 전기분해시간을 65초간 유지한 경우와 같이, 항균 또는 살균 수용액으로 사용될 수도 있었다.

위의 시험을 통하여 본 발명의 구성에서 목적하는 FAC 수치는 전극 각격 1.5mm이상에서 2.5mm미만으로 설정되고, 작동시간 45 ~ 65초의 조건에서 양호한 수준의 항균 또는 살균성 수용액을 제조할 수 있었다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 본 발명에 의한 장치를 이용하여 항균 또는 살균성 수용액, 물티슈를 제조할 수 있음은 물론, 장치를 전기분해용도 및 물티슈용 용기로서의 용도 등 다양하게 용도변환할 수 있는 장점이 있으며, 단순화되고 소형화된 장치 구조상 저렴한 가격에 구매가 가능하고, 배터리를 적용함으로써 휴대용으로 간편하게 사용할 수 있으며, 전원이 마련된 장소에서는 충전하여 사용할 수 있는 등 그 작용효과가 우수하다.

또한, 본 발명에 의한 장치의 사용의 편리성을 극대화하기 위하여 전기분해가 일어나는 0.7 ~ 1.1% 농도의 전기분해용 염수를 제조할 수 있도록 염분농도 7 ~ 11%, 중량 25 ~ 35g의 전기분해 염수 제조용 모듈을 파우치 형태로 함께 제공되도록 할 수 있어, 개인적으로 물티슈를 실시간으로 제조하여 사용하도록 할 수 있다.

이와 같이 염수를 전기분해 하는 방법에 있어, 전기분해가 일어나는 수조 내부에 미리 설정된 표시 눈금(예를 들어 265 ~ 275cc, 20cc 간격)에 해수를 제외한 일반적인 음용수 수준의 물을 투여한 후 상기 파우치 내부의 염수를 투여하여 희석하면 전기분해를 일으키는 데 필요한 염분농도 0.9%의 염수를 제조할 수 있다. 본 발명에 의한 파우치 내부의 염수의 농도는 장치의 수용액 수용부의 용량 변화에 따라 1 ~ 30%의 범위에서 변화하여 사용하도록 할 수도 있다. 따라서 본 발명은 산업상 이용가능성이 매우 크다고 할 수 있다.

100 : 물티슈 제조장치 101: 전극
102 : 전극 케이스 103 : 전압 제어부
104 : 몸통부 104-1 : 수용액 수용부
104-2 : 전극 수용부 104-3 : 상부 몸통부
104-4 : 하부 몸통부 105 : 통공
106 : 전극 고정부재 107 : 돌출부
108 : 홀 109 : 실링부재
110 : 끼움 홈 111 : 몸통부 커버
112 : 물티슈 인출구 113-1 : 몸통부 고정부
113-2 : 몸통부 커버 고정부 114 : 인출구 커버
115 -1 : 투명창 115-2 : 광 점멸수단
116 : 다리부