KR0140378B1 - 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유량센서를 이용하여 전해조에 대한 통전, 전해능력의 판정과 표시, 필터카드리지 수명의 판정과 표시를 적정히 실시하도록 제어하는 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치에 관한 것으로써, 전해조(5)의 전기회로(10)에 접속되는 제어유닛(40)이 유량센서(4)의 신호와 레인지 전환 스위치(28)의 신호에 의해 전해의 유무를 판정하는 전해 판정수단(42)를 구비하고, 유량과 전해강도의 관계에서 전해상태이면 전해 판정수단(42)에 의하여 판정하는 경우에는 전원스위치(17)를 ON하여 전원회로(10)에 의해 전해조(5)에 통전하여 전기분해한다.

또 비전해상태라고 판정하는 경우에는 전해 판정수단(42)에 의해 전원스위치(17)를 OFF하고 전해조(5)를 비통전의 상태로 유지하도록 되어있다.

Description

연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치

제1도는 본 발명에 관한 연속식 전해 이온수 생성기의 통수경로와 전원회로의 개략을 나타내는 회로도,

제2도는 연속식 전해 이온수 생성기의 제어회로의 개략을 나타내는 회로도,

제3도는 본 발명에 관한 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치의 실시예를 나타내는 블럭도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 입수관2: 필터카트리지

3: 출수관4: 유량센서

5: 전해조6: 음극

7: 양극10: 전원회로

17: 전원스위치23: 리셋스위치

28: 레인지전환스위치40: 제어유닛

41: 유량검출수단42: 전해판정수단

44: 전해능력판정수단46: 통수량산출수단

47: 필터수명판정수단

본 발명은 수돗물 등을 전기분해하여 알칼리이온수와 산성이온수를 연속적으로 생성하는 연속식 전해 이온수 생성기에 있어서, 전해조에 대한 통전이나 전해능력의 판정과 표시나 잔류염소를 제거하는 필터카트리지의 수명의 판정과 표시등을 실시하는 제어장치에 관한 것이다.

의료용 물질 생성기로써 수돗물등의 음료수를 양극과 음극의 전극에 직류전압을 인가하여 전기분해함에 의해 알칼리이온수와 산성이온수를 직접적으로 생성하는 연속식 전해 이온수 생성기가 알려져 있다.

알칼리 이온수는 현대인의 육류 중심의 식생활의 산성체질을 개선하여 건강을 증진시키기 위해 사용하고 산성이온수는 화장용으로서 신체 표면의 세정등에 사용한다.

종래 이 종류의 전해 이온수생성기에 있어서는 통수시에 압력스위치를 사용하여 기준유량 이상의 통수가 있는지 없는지를 검지하고 기준 유량 이상의 통수가 있는 경우에 자동적으로 전해조에 통전하여 이온수를 생성하도록 구성되어 있다.

이 전해조의 전해능력은 통수량이 적을수록 높아지고 또한 전해이온수 pH는 통수량등에 의해 크게 좌우된다.

그래서 전해강도를 전환하는 레인지 전환스위치가 설치되고 사용자가 컵에 유입하는 이온수의 유량을 육안으로 추정하여 레인지 전환스위치를 조작하고 전해능력을 적정화하게 되어 있다.

또한 입수관에는 수돗물에 포함되는 잔류염소를 제거하는 필터카트리지가 장착되어 있지만 이 필터카트리지의 수명에 의한 교환시기는 통수시간에 의해 판정하는 방법이 이용되고 있다.

그런데 상기 종래기술의 경우에 있어서는 통수의 검지에 압력스위치를 사용하고 있기 때문에 수압이 낮은 지역이나 배관경로의 압손(壓損)등이 있는 경우에 압력스위치가 올바로 작동하지 않는 일이 있다.

특히 이온수의 토출구가 막힌 경우에는 통수하지 않은 상태에서 잘못하여 전해조에 통전될 염려가 있다.

또 전해능력의 적정화에 관해서는 유량이 사용자의 느낌에 의존하고 있기 때문에 전해강도의 레인지 전환도 정확히 실시할 수 없고, 수질이 변화하여 그 수질의 변화가 전해능력에 영향을 미치는 경우는 거의 적정화하는 것은 불가능하다.

또한 필터카트리지의 수명의 판정을 통수시간으로 실시하고 있기 때문에 각 가정에서의 통수의 정도, 즉 단위시간당의 유량의 차이에 의해 실제로 사용한 적산 수량과 필터의 능력에 커다란 차이를 발생시키고 모든 경우에 정확히 수명을 판정할 수 없는 등의 문제가 있다.

따라서, 이들 문제를 효과적으로 해결하는 것이 요망된다.

종래 상기한 해결책에 유사하는 것으로써, 예를들어 일본 실개평 1-163494호 공보의 선행기술의 있다.

이 선행기술에서는 전해조에 공급되는 전해전류를 검출하고 전해강도 조절 스위치의 선택에 의해 설정된 전류값에 대하여 전류의 값을 일치시키도록 제어하는 것이 나타내어져 있다.

그러나 상기 선행기술의 것에 있어서는 전해 전류를 전해강도조절 스위치의 선택에 따라서 제어하는 것이기 때문에 전해능력을 여러가지의 사용조건으로 적정화하거나 필터카트리지의 수명을 정확히 판정하여 표시하는 등의 제어는 할 수 없다.

본 발명은 이 점을 감안하여 이루어진 것으로 유량센서를 이용하여 전해조에 대한 통전 전해능력의 판정과 표시, 필터카트리지의 수명의 판정과 표시를 적정히 실시하도록 제어하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 음극과 양극을 갖는 전해조에 대한 통수관로속에 설치되어 통수의 잔류염소를 제거하는 필터카트리지와, 상기 통수관로 속에 설치되어 통수의 유량을 검출하는 유량센서와, 상기 음극과 상기 양극에 직류전압을 인가하는 전원회로와, 상기 전해조의 전해강도를 조절하는 레인지전환스위치와, 유량과 상기 레인지전환스위치의 조작으로 정해지는 전해강도의 관계에 의해 전해 유무를 판정하여 상기 전원회르의 전원스위치를 ON 또는 OFF하는 제어 유닛을 구비하는 것이다.

상기 구성에 기인하여 전해조에 실제로 통수되면 필터카트리지에 의해 통수중의 잔류염소가 제거되고 유량센서의 신호로 유량이 검출된다.

그리고 유량센서의 신호로 유량이 검출되는 동시에 레인지전환스위치가 전해 위치인 경우에 전해 판정수단에 의해 전원스위치가 ON하고 전원회로에 의해 전해조에 통전하여 정상적으로 전기분해한다.

또, 유량센서의 신호로 유량이 검출되지 않는 비통수시, 유량센서의 신호로 유량이 검출되어도 레인지 전환스위치가 비전해 위치인 경우에는 전해판정 수단에 의해 전원스위치가 OFF하여 전해조는 비통전의 상태로 유지되고 이렇게 하여 정확히 전해조에 통전하는 것이 가능해진다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도에 있어서 연속식 전해 이온수 생성기의 전체 구성의 개략에 대하여 설명하면, 수도관등에 접속하여 음료수를 도입하는 통수관로로써의 입수관(1)이 수돗물중의 잔류염소를 제거하는 필터카트리지(2)에 연이어 통해진다. 그리고 이 필터 카트리지(2)의 출구관(3)은 그 도중에 회전식의 유량센서(4)를 구비하여 전해조(5)에 연이어 통해진다.

전해조(5)는 밀폐식이며 그 내부의 출구측을 간막이벽등으로 구획하여 음극(6)과 양극(7)이 각각 설치되고 음극(6)측에 알칼리이온수의 토출구(8)가, 양극(7)측에 산성이온수의 토출구(9)가 각각 설치되고 알칼리이온수와 산성이온수를 취수하는 것이 가능해져있다.

또 전해조(5)의 전원회로(10)에 대하여 설명하면 부호11는 교류전원이며 이 교류전원(11)이 전원 트랜스(12)의 일차측으로 전속되고 전원 트랜스(12)의 이차측이 과열보호용의 써모바이메탈(13)을 통하여 정류회로(14)에 접속되어 있다.

정류회로(14)의 직류전압출력측의 +극과 -극은 평활콘덴서(15)를 통하여 직류공급전력을 제어하는 것으로서 펄스폭 제어형의 스위칭레귤레이터(PWM)(16)에 접속된다.

그리고 스위칭레귤레이터(16)의 출력측이 전원스위치(17), 극성반전스위치(18)를 통하여 각각 양극(7)과 음극(6)에 접속되어 있다.

또 제어용전력을 얻기 위해 전원트랜스(12)의 이차측이 정류회로(19), 평활콘덴서(20)를 통하여 정전압회로(21)에 접속되고 이 정전압회로(21)가 제어유닛(40)에 접속하여 항상 일정한 전압을 공급하게 되어 있다.

제2도에 있어서 전기제어계의 전체구성에 대하여 설명하면, 제1도와 같이 전원트랜스(12)의 2차측에 전해전류를 검출하는 전류센서(22)가 설치되고 이 전류센서(22)의 전해전류가 제어유닛(40)에 입력한다.

필터카트리지(2)에는 그 필터교환시에 리셋하는 리셋스위치(23)가 설치되고 이 스위치 신호가 제어유닛(40)에 입력한다.

유량센서(4)는 통수로속에 설치한 전자날개차(4a)의 회전을 홀소자(46)로 검출하여 펄스를 출력하도록 구성되고, 이 펄스신호가 파형정형회로(24)를 통하여 제어유닛(40)에 입력한다.

제어유닛(40)은 유량센서(4)의 펄스신호의 펄스를 카운트하여 유량을 검출하고 이 유량에 기인하여 릴리에(25)에 의해 전원스위치(17)를 ON, OFF한다.

또 통수의 정지후에 통수량에 따라서 스케일제거시간을 설정하고 이 스케일 제거시간에 기인하여 릴레이(26)에 의해 극성반전스위치(18)를 역접속위치로 전환하고 양극(7)과 음극(6)의 스케일을 자동적으로 제거한다.

또 제어유닛(40)에는 산성이온수와 알칼리수의 한쪽을 사용할때에 작동하는 산-알칼리전환스위치(27), 전해강도를 조절하는 레인지전환스위치(28), 산성이온수의 사용시에 작동하는 멜로디스위치(29)가 접속된다.

한편 표시수단(LED)으로써 유량표시기(30), 레인지표시기(31), 산 알칼리 표시기(32), 스케일제거시의 전극 세정표시기(33), 필터수명표시기(34), 산성이온수의 사용시에 물을 마시는 것을 금지하는 경고를 실시하는 멜로디 표시기(35)및 전원트랜스(12)가 과열된 경우의 이상표시기(36)를 갖고 이들이 제어유닛(40)에 접속되어 있다.

다음으로 제3도에 있어서 본 발명의 제어장치의 실시예에 대하여 설명한다.

제어유닛(40)은 유량센서(4)에서의 펄스신호가 입력하는 유량검출수단(41)을 갖고 이 유량검출수단(41)에 의하여 유량(q)을 검출하고 유량(q)을 펄스수로 하여 전해판정수단(42)에 입력한다.

전해판정수단(42)은 유량(q)에 미리 설정된 기준유량을 비교하는 것으로 기준유량 이하인 경우에 구동회로(43)를 통하여 릴레이(25)에 OFF신호를 출력하고 레인지전환스위치(28)가 전해 위치에 있는 동시에 기준유량 이상인 경우에 ON신호를 출력한다.

유량(q)의 펄스수는 전해능력판정수단(44)에 입력하여 통수시의 유량(q)의 다소에 기인하여 전해능력을 판단한다.

즉 유량(q)이 제1설정값보다 많은 경우는 표시회로(45)르 롱하여 유량표시기(30)의 유량다표시기(30a)에 점등신호를 출력하고 제2설정값보다 적은 경우는 유량소표시기(30b)에 점등신호를 출력한다.

또 유량(q)이 양 설정값 사이에 있는 경우는 전해 능력이 적정한 것으로 판단하여 유량적표시기(30c)에 점등신호를 출력한다.

또한 유량(q), 레인지전환스위치(28), 리셋스위치(23)의 신호는 통수량 산출수단(46)에 입력하고 전해 또는 비전해 레인지의 어느쪽에 있어서도 리셋신호가 입력하기 까지의 사이, 유량(q)을 적산하여 통수량(Q)을 산출한다.

그리고 이 통수량(Q)은 필터수명판정수단(47)에 입력하여 설정값 가까이가 되면 표시회로(45)에 의해 필터수명표시기(34)에 점멸신호를 출력하고 그 설정값을 넘어서 필터의 수명을 판단한 경우는 필터 수명표시기(34)에 점등신호를 출력하도록 구성된다.

다음으로 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

우선 전해조(5)에는 수돗물이 입수관(1)을 통하여 항상 도입되고 있다. 또 전원트랜스(12)의 2차측의 정류회로(19), 정전압회로(21)등에 의해 정전압이 제어유닛(40)에 공급되고 제어가능하게 되어 있다.

그래서 알칼리이온수 또는 산성이온수의 어느쪽도 사용하지 않는 경우에는 유량센서(4)의 펄스신호가 제어유닛(40)에 입력하지 않기 때문에 전해 판정수단(42)에서 비전해를 판단하여 릴레이(25)에 OFF신호가 출력하고, 그 릴레이(25)에 의해 전원스위치(17)가 OFF하여 전해조(5)는 비통전하고 비전해의 상태로 유지된다.

다음으로 통수하면 수돗물은 필터카트리지(2)를 통과하여 수돗물의 잔류염소가 제거되고 전해조(5)에 유입한다.

이때 유량센서(4)에서의 펄스신호가 제어유닛(40)의 유량검출수단(41)에 입력하여 유량(q)이 검출되지만 레인지전환스위치(28)가 비전해 위치인 경우에는 상기와 똑같이 전해판정수단(42)에서 비전해를 판단하여 전해조(5)는 비전해의 상태가 된다.

따라서 이 경우는 염소를 제거한 수돗물이 취수된다.

이 비전해시 및 후술하는 전해시에는 통수량 산출수단(46)에서 유량(q)을 적산하여 통수량(Q)이 산출되고 필터수명판정수단(47)에서 통수량(Q)에 기인하여 필터수명의 유무가 정확히 판단된다.

그리고 필터수명이 판단되면 그 표시기(34)가 최초에 점멸하고 다음으로 점등하여 필터의 수명, 즉 교환시기가 표시되는 것이며 이에 따라 사용자는 적절히 필터카트리지(2)를 교환하는 것이 가능해진다.

그래서 필터카트리지(2)를 새로운 것으로 교환하면 리셋스위치(23)가 작동하여 리셋신호가 통수량산출수단(46)에 입력하고 통수량(Q)이 다시 0부터 적산되게 된다.

한편 통수시에 레인지전환스위치(28)를 소정의 전해 강도레인지로 조작하면 전해판정수단(42)에서 전해를 판단하여 릴레이(25)에 ON신호가 출력하고 이 릴레이(25)에 의해 전원스위치(17)가 ON한다.

그러면 전원트랜스(12)의 2차측의 변압전압이 정류회로(14)에서 직류 전압으로 변화하고 평활콘덴서(15)에서 평활하여 스위칭 레귤레이터(16)에 입력한다.

이때 제어유닛(40)에서 레인지전환스위치(28)의 조작에 따른 펄스폭이 설정되고 이 펄스신호가 스위칭 레귤레이터(16)에 출력하여 ON, OFF작동하여 직류공급전압이 가변제어되는 것이며 이에따라 레인지 전환스위치(28)의 조작에 따른 전해 전압을 출력한다.

그리고 이 소정의 전해전압이 전원스위치(17), 정접속위치의 극성반전스위치(18)를 통하여 전해조(5)의 양극(7)과 음극(6)에 인가하고 그 전해조(5)의 수돗물이 전해전압에 따른 전해 강도로 전기분해되게 한다.

그래서 극성반전스위치(18)에 의해 전극측의 극성을 음극(6)측의 토출구(8)로 전환함에 따라 음이온을 많이 포함한 알칼리 이온수가 취수되고 역으로 양극(7)측의 토출구(9)로 전환하면 양이온을 많이 포함한 산성 이온수가 취수된다.

상기 전해시에는 전해능력 판정수단(44)에 있어서 유량(q)의 다소에 따라서 전해능력이 판단되고 유량(q)이 많은 경우, 적은 경우, 적정한 경우에 각각 각 표시기30a30b또는 30c가 점등신호에 의해 점등하여 표시된다.

그래서 사용자는 이 표시상태를 보고 유량(q)을 조절함에 따라 항상 적정하게 전기 분해한 산성 또는 알칼리 이온수를 취수할 수 있다.

또 수질이 다른 경우에는 이 표시상태를 육안으로 하여 전해강도 레인지와 유량(q)을 조절함에 따라 수질의 차이를 보정하여 전해능력을 최적화하는 것도 가능해진다.

또한 이때 산성이온수와 알칼리이온수의 취수상태, 레인지전환 상태에 따라서 각각 표시되고 산성이온수의 경우에는 멜로디 표시로 물을 마시지 않도록 경고된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 연속식 전해 이온수 생성기에 있어서, 유량센서의 신호로 실제의 통수시의 유량을 검출하고 이것과 전해강도의 레인지 전환스위치의 신호에 의해 전해조의 통전을 제어하도록 구성되기 때문에 수압이나 배관경로의 압손등에 영향받는 일 없이 정확하게 전해조에 통전, 또는 비통전 할 수 있다.

필터 카트리지의 수명은 유량을 적산한 통수량으로 판단하도록 구성되기 때문에 필터능력에 대응하여 적절히 교환할 수 있다.

이 경우에 필터를 교환하면 자동적으로 통수량이 리셋되기 때문에 필터수명의 오판정을 미연에 방지할 수 있다.

유량에 기인하여 전해조의 전해능력을 판정하여 표시하도록 구성되기 때문에 통수량에 대한 전해능력을 정확히 판단하여 항상 최적화할 수 있고 산성, 알칼리 이온수의 신뢰성이 향상된다.

또 이경우의 전해능력의 판정을 육안으로 하여 수질이 다른 경우에도 적절히 보정할 수도 있다.

Claims (4)

1. 음극과 양극을 갖는 전해조에 대한 통수관로속에 설치되어 통수의 잔류염소를 제거하는 필터카트리지와, 상기 통수관로속에 설치되어 통수의 유량을 검출하는 유량센서와, 상기 음극과 상기 양극에 직류전압을 인가하는 전원 회로와, 상기 전해조의 전해강도를 조절하는 레인지 전환스위치와, 유량과 상기 레인지 전환스위치의 조작으로 결정되는 전해강도와의 관계에 의해 전해의 유무를 판정하여 상기 전원회로의 전원스위치를 ON또는 OFF하는 제어유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어유닛이 통수시의 유량을 적산하는 통수량 산출 수단과, 통수량에 의해 필터카트리지 수명의 유무를 판정하여 수명이 다한 경우는 그것을 표시하는 필터수명판정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어유닛이 통수시에 유량에 의해 전해능력을 판정하여 유량의 다소나 적정을 표시하는 전해능력 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 필터카트리지가 필터교환시에 통수량의 적산을 리셋하는 리셋스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치.