JP5577451B2

JP5577451B2 - イオン水器

Info

Publication number: JP5577451B2
Application number: JP2013500012A
Authority: JP
Inventors: チョンホシン
Original assignee: IONFARMS CO Ltd
Current assignee: IONFARMS CO Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2031-04-06
Also published as: EP2573052A4; EP2573052A2; CN102803150A; KR101020982B1; JP2013522023A; WO2011145805A2; US20130056350A1; CN102803150B; WO2011145805A3; EP2573052B1

Description

本発明はイオン水器に関して、さらに詳しくはイオン水器において、原水を詰めてイオン化することができるように一定の体積を持ち形成したイオン化容器と、前記イオン化容器の一側に備えられて陽極と陰極の中である一つの電極のみ原水と直に接水されるように構成したイオン化電極部と、前記イオン化電極部を制御するイオン水制御部と、前記イオン水制御部で使用者の操作信号を入力する操作部及び、イオン水制御部の制御によってイオン化電極部へ電源を供給する電源部から構成して、イオン水器の携帯ができるようにし、水の損失を防止し、溶存固形物質による電極及びイオン隔膜の損傷が防止できるようにするとともに、アルカリ水と酸性水を選んで提供できるようにすることを目的にした。

一般的に、イオン水器は供給された原水を電気分解によってアルカリ水と酸性水が提供できるようにしたものである。

以上のようなイオン水器は、イオンのみ通過するように構成されたイオン隔膜によって分離された二つの電解セルと、前記各電解セルに電解電極を備えて構成したものである。

しかし、前記のように構成された従来のイオン水器は、そのサイズが大きくて固定式なので、携帯が容易ではない問題点があった。

そして、従来のイオン水器は使用者の必要によってアルカリ水と酸性水を選んで使用するようになっていて、使用していないアルカリ水或は酸性水はほとんど捨てられていて、水の無駄を招いている。

また、原水のイオン化過程において、水の中に含有されたカルシウム、マグネシウムなどのような溶存固形物質が電極に焼け付いたり、イオン隔膜が詰まって損なわれる問題点があった。

ここに、本発明は上述したようにイオン隔膜によって二つの電解セルで分離されている従来のイオン水器は、その構成が複雑で、携帯が容易ではなく、製造されたアルカリ水と酸性水の中で一つのイオン水のみ使用され、ほかの一つのイオン水は捨てられて水の無駄が発生し、溶存固形物質によって電極とイオン隔膜が損なわれる問題点を解決することができるようにしたものである。

即ち、本発明はイオン水器において、原水を詰めてイオン化することができるように一定の体積を持ち形成したイオン化容器と、前記イオン化容器の一側に備えられて陽極と陰極の中である一つの電極のみ原水と直に接水されるように構成したイオン化電極部と、前記イオン化電極部を制御するイオン水制御部と、前記イオン水制御部で使用者の操作信号を入力する操作部及び、イオン水制御部の制御によってイオン化電極部へ電源を供給する電源部から構成したものである。

従って、本発明はイオン水器を一つの電解セルになっているイオン化容器に陽極と陰極の中である一つの電極のみ原水と直に接水されるように構成したイオン化電極部から構成することで、イオン水器の構造が簡単化されて携帯が容易で、イオン水の製造過程において原水の損失が最小化され、使用者の選択によりイオン水を使うことができ、その機能性が向上するものである。

本発明に係る一実施例を示す分解斜視図である。本発明に係る一実施例を示す結合斜視図である。本発明に係る一実施例を示す側断面例示図である。本発明に係る他の実施においてイオン化電極部の外部接触電極の表面に絶縁コーティング層を設けたことを示す側断面例示図である。本発明に係る他の実施においてオゾン分解手段をオゾン分解触媒にして実施したことを示す側断面例示図である。本発明に係る他の実施においてオゾン分解手段を活性炭にして実施したことを示す側断面例示図である。本発明に係る実施においてイオン化電極部を円筒型にして実施したことを示す例示斜視図である。本発明に係る実施においてイオン化電極部を円筒型にして実施したことを示す例示斜視図である。本発明に係る実施においてイオン化電極部を円筒型にして実施したことを示す例示断面図である。本発明に係る実施においてイオン化電極部を円板型にして実施したことを示す例示斜視図である。本発明に係る実施においてイオン化電極部を円板型にして実施したことを示す例示斜視図である。本発明に係る実施においてイオン化電極部を円板型にして実施したことを示す例示断面図である。本発明のイオン化容器をやかんにして実施したことを示す斜視図である。

以下、添付された図面によって詳しく説明すると次のようである。

本発明はイオン水器が携帯できるようにするとともに、イオン水製造過程において原水の損失を最小化し、原水に含有された溶存固形物質による電極及びイオン隔膜の損傷が防止できるようにしたものである。

即ち、本発明は図１乃至３に示したように、イオン水器において、原水を詰めてイオン化することができるように一定の体積を持って一つのイオン化室（１１０）を設けたイオン化容器（１００）と、前記イオン化容器（１００）の一側に備えられて陽極と陰極の中である一つの電極のみ原水と直に接水されるよう構成されたイオン化電極部（２００）と、前記イオン化電極部（２００）を制御することができるようにイオン化容器（１００）の一側に備えられるイオン水制御部（３１０）と、前記イオン水制御部（３１０）で使用者の操作信号を入力することができるようにイオン化容器（１００）の一側に備えられる操作部（３２０）及び、イオン水制御部（３１０）の制御によってイオン化電極部（２００）へ電源を供給することができるようにイオン化容器の一側に備えられる電源部から構成したものである。

ここに、前記イオン化容器（１００）は原水が流入されてイオン水が排出できるように上部に開口形成して、蓋（１２１）を持つ流出口を備えたものとして、その外型は円筒型の瓶あるいは四角形の瓶、桶及び排出口が別に備えられる、図１３に示したようにやかんの中である一つを選んで実施できるものである。

そして、前記イオン化電極部（２００）は図１乃至３に示したように四角板型と、図７乃至９に示したように円筒型及び、図１０乃至１２に示したように円板型の中で、ある一つを選んで実施できるものとして、イオン物質のみ通過される陽性子交換膜（Proton Exchange Membrane）と高分子電解質膜（Polymer Electrolyte Membrane）の中である一つから構成されたイオン隔膜（２１０）の一側に密着結合され原水と接し、イオン物質が通過可能に設けられた原水接触電極（２２０）と、前記原水接触電極（２２０）の反対側でイオン隔膜（２１０）に密着結合して外部へさらされ、イオン化過程で発生した酸素とオゾン又は水素ガスが通過可能に設けられた外部露出電極（２３０）から構成したものである。

前記原水接触電極（２２０）と外部露出電極（２３０）は網板又は多孔板の中である一つを選んで実施できるものとして、図４に示したように原水と接していない外部露出電極（２３０）の外面には酸化及び漏電を防止することができるように絶縁コーティング層（２３１）を設けたものである。

また、前記イオン化電極部（２００）は図１乃至３に示したように、イオン化容器（１００）の一側側壁、又は両側側壁に四角板型電極設置部（１３１）を設け、前記四角板型の電極設置部(１３１)に四角板型のイオン化電極部(２００)が結合されるように構成し、四角板型の電極設置部（１３１）に結合されたイオン化電極部（２００）がさらされないようにかぶせられ、ガスの排出ができるように通気孔（１４３）が形成された四角板型の電極カバー（１４１）を備えて実施できるものである。

また、前記イオン化電極部（２００）は図７乃至９に示したように、イオン化容器（１００）の外面に円筒型の電極設置部（１３２）を設け、前記円筒型の電極設置部（１３２）に円筒型で設けられたイオン化電極部（２００）が挟まれて結合されるように構成し、前記円筒型の電極設置部（１３２）に結合されたイオン化電極部（２００）の外面がさらされないようにかぶせられて、ガスが排出できるように通気孔（１４３）が形成された円筒型の電極カバー（１４２）を備えて実施できるものである。

また、前記イオン化電極部（２００）は図１０乃至１２に示したように、イオン化容器（１００）の下部に円板型の電極設置部（１３３）を設け、前記円板型の電極設置部（１３３）に円板型で設けられたイオン化電極部（２００）が結合されるように構成して実施できるものである。

一方、本発明の実施において、イオン水をアルカリ水で使用する場合には、外部露出電極（２３０）を通して排出される酸素の中に含有されているオゾンを酸素で分解することができるように、図５と図６に示したように外部露出電極（２３０）側にオゾン分解室（４１０）を設けて、前記オゾン分解室（４１０）にオゾン分解手段を備えて実施できるものである。

前記オゾン分解手段は図５に示したように、マンガン酸化物と鉛化合物になっているオゾン分解触媒（４２１）と、図６に示したようにオゾンを吸着して時間によって自然分解されるようにする活性炭（４２２）の中で、ある一つを選んで実施できるものである。

また、前記電源部は外部電源をつなげる外部電源部（３３１）を備えたり、内部に１次電池あるいは２次電池の中で、ある一つになっているバッテリー（３３２）を備えて実施できるものである。

さらに、前記電源部とイオン水制御部（３１０）及び操作部（３２０）は、イオン化容器（１００）の下部に結合されるイオン化容器（１００）の容器座台（１５０）に備えるのが望ましいこととして、容器座台（１５０）は螺旋締結、あるいはネジ締結されるように構成して実施できるものである。

一方、イオン水制御部（３１０）による原水のイオン化は、イオン化容器（１００）の容量によって時間が制御できるように実施したり、別途のアルカリと酸性が感知できるようにしたイオンセンサーを備えて実施できるものである。

以下、本発明の動作課程について説明すると次のようである。

上記したように本発明はイオン水器において、原水を詰めてイオン化するすることができるように一定の体積を持って一つのイオン化室（１１０）を設けたイオン化容器（１００）と、前記イオン化容器（１００）の一側に備えられて陽極と陰極の中である一つの電極のみ原水と直に接水されるよう構成されたイオン化電極部（２００）と、前記イオン化電極部（２００）を制御することができるようにイオン化容器（１００）の一側に備えられるイオン水制御部（３１０）と、前記イオン水制御部（３１０）で使用者の操作信号を入力することができるようにイオン化容器（１００）の一側に備えられる操作部（３２０）及び、イオン水制御部（３１０）の制御によってイオン化電極部（２００）へ電源を供給することができるようにイオン化容器の一側に備えられる電源部から構成することで、その構造が簡単で円筒型の瓶状に製作することができ、容易に携帯できるものである。

以上のように構成された本発明を利用して使用者がアルカリ水を使おうとする場合には、操作部（３２０）を操作してイオン水制御部（３１０）がイオン化電極部（２００）の原水接触電極（２２０）が陰極になるよう制御できるように操作信号を入力する。

この時、使用者の操作部（３２０）の操作による操作信号がイオン水制御部（２００）へ入力されることになると、イオン化電極部（２００）によって原水が電気分解されてイオン化するものである。

前記イオン化電極部（２００）によってイオン化された原水の中で、陰イオン化された酸素イオンがイオン隔膜（２１０）を通過して、陽極の外部露出電極（２３０）側へ移動して電子を出し置き、酸素になって大気中へ放出され、原水中の水素イオンは陰極の原水露出電極（２２０）から電子を得て活性水素に変化され、相対的に水酸化イオンの濃度が増加してアルカリ水になるものである。

一方、本発明の他の実施例のように、外部露出電極の側にオゾン分解室（４１０）を設けてオゾン分解手段を備えて実施することになると、アルカリ水の生成過程において外部露出電極（２３０）へ排出される酸素の中に含有されたオゾンを分解させることで、使用により悪影響を与えられるオゾンを分解して安全性を高めることができる。

一方、本発明を利用して酸性水を生成しようとする場合には操作部（３２０）を操作して、イオン水制御部（３１０）が、イオン化電極部（２００）の原水接触電極（２２０）が陽極になるよう制御できるように操作信号を入力すると、陽極の原水接触電極（２２０）が原水の中に持続的に水素イオンと酸素を発生させ、原水接触電極（２２０）により発生した水素イオンの一部はイオン隔膜（２１０）を通過して陰極の外部露出電極（２３０）へ移動して水素に変ってから大気中へ放出され、原水は水素イオンの濃度が増加して酸性水化されることとして、酸性水は洗面のような美容目的と、殺菌及び消毒などの清掃目的で使えるものである。

また、本発明の他の実施例のように、オゾン分解手段を備えることでアルカリ水の生成過程で発生可能な微量のオゾンを分解して危害性を防止することができる。

Claims

原水を詰めてイオン化することができるように一定の体積を持って一つのイオン化室（１１０）を設けたイオン化容器（１００）と、
前記イオン化容器（１００）の一側に備えられて陽極と陰極の中である一つの電極のみ原水と直に接水されるよう構成されたイオン化電極部（２００）と、
前記イオン化電極部（２００）を制御することができるようにイオン化容器（１００）の一側に備えられるイオン水制御部（３１０）と、
前記イオン水制御部（３１０）で使用者の操作信号を入力することができるようにイオン化容器（１００）の一側に備えられる操作部（３２０）及び、
イオン水制御部（３１０）の制御によってイオン化電極部（２００）へ電源を供給することができるようにイオン化容器の一側に備えられる電源部から構成し、
前記イオン化容器（１００）は原水が流入されてイオン水が排出できるように上部に開口形成して、蓋（１２１）を持つ流出口を備えて、その外型は円筒型の瓶あるいは四角形の瓶、桶及び排出口が別に備えられるやかんの中である一つを選んで形成し、
前記イオン化電極部（２００）は四角板型と円筒型及び円板型の中である一つを選んで形成して、イオン物質のみ通過される陽性子交換膜（Proton Exchange
Membrane）と高分子電解質膜（Polymer Electrolyte
Membrane）の中である一つから構成されたイオン隔膜（２１０）の一側に密着結合され原水と接し、イオン物質が通過可能に設けられた原水接触電極（２２０）と、前記原水接触電極（２２０）の反対側でイオン隔膜（２１０）に密着結合して外部へさらされ、イオン化過程で発生した酸素とオゾン又は水素ガスが通過可能に設けられた外部露出電極（２３０）から構成し、
前記原水接触電極（２２０）と外部露出電極（２３０）は網板又は多孔板の中である一つを選んで形成したことを特徴とし、
原水と接してない外部露出電極（２３０）の外面には酸化及び漏電を防止することができるように絶縁コーティング層（２３１）を形成し、
前記電源部は外部電源をつなげる外部電源部（３３１）又は内部のバッテリー（３３２）のうちいずれか一つを備え、
前記電源部とイオン水制御部（３１０）及び操作部（３２０）はイオン化容器（１００）の下部に結合されるイオン化容器（１００）の容器座台（１５０）に備えたことを特徴とする
イオン水器。
前記イオン化電極部（２００）はイオン化容器（１００）の一側側壁又は両側側壁に四角板型電極設置部（１３１）を設け、前記四角板型の電極設置部（１３１）に四角板型のイオン化電極部（２００）が結合されるように構成し、四角板型の電極設置部（１３１）に結合されたイオン化電極部（２００）がさらされないようにかぶせられ、ガスの排出ができるように通気孔（１４３）が形成された四角板型の電極カバー（１４１）を備えて構成したことと、
イオン化容器（１００）の外面に円筒型の電極設置部（１３２）を設け、前記円筒型の電極設置部（１３２）に円筒型で設けられたイオン化電極部（２００）が挟まれて結合されるように構成し、前記円筒型の電極設置部（１３２）に結合されたイオン化電極部（２００）の外面がさらされないようにかぶせられて、ガスが排出できるように通気孔（１４３）が形成された円筒型の電極カバー（１４２）を備えて構成したことと、
イオン化容器（１００）の下部に円板型の電極設置部（１３３）を設け、前記円板型の電極設置部（１３３）に円板型で設けられたイオン化電極部（２００）が結合されるように構成したことの中で、
あるひとつを選んで構成したことを特徴とする
請求項１に記載のイオン水器。
イオン水をアルカリ水で使用する場合には、外部露出電極（２３０）を通して排出される酸素の中に含有されているオゾンを酸素に分解することができるように、外部露出電極（２３０）側にオゾン分解室（４１０）を形成して、前記オゾン分解室（４１０）にオゾン分解手段を備えたことを特徴とする
請求項１又は２に記載のイオン水器。
前記オゾン分解手段は
マンガン酸化物、鉛化合物になっているオゾン分解触媒（４２１）と、
オゾンを吸着して時間によって自然分解されるようにする活性炭（４２２）の中で、
ある一つを選んで構成したことを特徴とする
請求項３に記載のイオン水器。