KR100233775B1 - Apparatus for producing sterilized water - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정수기 살균장치에 관한 것으로, 특히 물저장 탱크내부에 번식하는 세균을 전기화학적으로 수중에서 발생시킨 라디칼과 금속 이온을 이용하여 물탱크 내부의 세균을 살균하고 위생적으로 어떠한 공해도 남기지 않도록 한 역삼투압정수기의 살균 장치에 관한 것이다. 본 발명의 정수기 살균장치에서 전극으로 사용되는 전극 재료로 페라이트 재질의 것을 사용함으로서 경제성과 무공해를 실현할 수 있으며, 본 발명에서 응용되는 라디칼은 산화력이 높아 살균에 관여 하지만 라디칼과 세균의 접촉이 가장 중요한 것이기 때문에 라디칼 처리를 받지 않은 세균에 대해서도 금속 이온의 올리고 다이나믹 효과까지를 겸한 장치를 구성함으로써 세균의 완벽한 처리를 가능하게 한다.The present invention relates to a water purifier sterilization apparatus, and in particular to sterilize bacteria in the water tank using radicals and metal ions electrochemically generated in the water of bacteria that propagate inside the water storage tank, so as not to leave any pollution sanitarily. It relates to a sterilization device of the reverse osmosis water purifier. Economical and pollution-free can be realized by using ferrite material as an electrode material used as an electrode in the water purifier sterilizer of the present invention. The radicals applied in the present invention are involved in sterilization due to high oxidation power, but the contact between radicals and bacteria is the most important. Therefore, even if the bacteria are not subjected to radical treatment, a device that combines the oligodynamic effect of metal ions can be configured to enable the complete treatment of the bacteria.

Description

정수기 살균장치Water Purifier Sterilizer

제1도는 종래의 기술에 따른 정수기 살균장치의 배면도.1 is a rear view of the water purifier sterilizer according to the prior art.

제2도는 상기 제1도에 도시된 기존 정수기의 정수처리 계통도.2 is a schematic diagram of a water treatment system of the existing water purifier shown in FIG.

제3(a)도는 본 발명의 기술에 따른 정수기 살균장치의 배면도.Figure 3 (a) is a rear view of the water purifier sterilization apparatus according to the technology of the present invention.

제3(b)도는 본 발명에 따른 정수기 살균장치의 측면도.Figure 3 (b) is a side view of the water purifier sterilization apparatus according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 정수기 살균장치의 정수처리 계통도.4 is a water treatment system diagram of a water purifier sterilizer according to the present invention.

제5(a)도는 본 발명에 따른 정수기 살균장치의 다른 실시예를 도시한 도면.Figure 5 (a) is a view showing another embodiment of the water purifier sterilization apparatus according to the present invention.

제5(b)도는 상기 제5(a)도에 도시된 정수기 살균장치의 배면도.Figure 5 (b) is a rear view of the water purifier sterilization apparatus shown in the fifth (a).

제6도는 양극의 전극반응을 나타낸 이온의 반응 원리도.6 is a reaction principle diagram of ions showing the electrode reaction of the positive electrode.

제7도는 음극의 전극반응을 나타낸 이온의 반응 원리도.7 is a reaction principle diagram of ions showing the electrode reaction of the cathode.

제8도는 본 발명의 양전극간에 이온 교환을 나타낸 원리도.8 is a principle diagram showing ion exchange between the positive electrodes of the present invention.

제9도는 본 발명의 살균 상태를 염소살균과 비교한 결과를 도시한 그래프도.9 is a graph showing the results of comparing the sterilization state of the present invention with chlorine sterilization.

제10도는 본 발명의 기술에 따른 전극의 구조를 도시한 상세도.10 is a detailed view showing the structure of an electrode according to the technique of the present invention.

제11도는 본 발명의 양 전극에서 발생되는 전극반응의 원리를 설명하기 위한 개략도.11 is a schematic view for explaining the principle of the electrode reaction generated in the positive electrode of the present invention.

제12도는 본 발명에 따른 전원 공급을 위한 블록도.12 is a block diagram for power supply according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 양극 2 : 물탱크 뚜껑1: anode 2: water tank lid

3,42 : 살균처리조(물탱크) 4 : 음극3,42: sterilization tank (water tank) 4: cathode

5 : 냉수통 6 : 온수통5: cold water bottle 6: hot water bottle

7,8,10,30,32,44,47 : 카본필터 9,31,46 : 역삼투막 필터(R/O 멤브레인)7,8,10,30,32,44,47: carbon filter 9,31,46: reverse osmosis membrane filter (R / O membrane)

11,29,48 : 마이크로 필터 12 : 물저장 보조탱크11,29,48: Micro filter 12: Water storage auxiliary tank

13 : 폐수 탱크 14 : 물역류 방지밸브13: wastewater tank 14: water backflow prevention valve

15 : 전극(음극, 양극) 16 : 물급수 조절밸브15: electrode (cathode, anode) 16: water supply control valve

17 : 물 층수공 18 : 물냉각탱크17: water layer work 18: water cooling tank

19 : 물출수 조절밸브 20 : 급수 분리변19: water output control valve 20: water supply separation valve

21 : 배수 조절변 22 : 가압펌프21: drain control valve 22: pressure pump

23 : 물받이 24 : 콤프렛셔23: drip tray 24: compressor

25 : 물저장소 26 : 출수변25: water storage 26: water outlet

27,33 : 케이스 28 : 필터27,33 Case 28 Filter

35 : 물통 36 : 전극35: bucket 36: electrode

37 : 전극지지 프라스틱 38 : 실리콘 패킹37: electrode support plastic 38: silicon packing

39 : 조임나사 40 : 전극홀더39: tightening screw 40: electrode holder

41 : 전원인가 터미널 45 : 자외선(U/V)필터41: power supply terminal 45: ultraviolet (U / V) filter

50 : 단열재 53,54 : 이온이동 화살표50: insulation 53,54: ion transfer arrow

본 발명은 수중의 세균을 살균하기 위한 정수기 살균장치에 관한 것으로, 특히 최근들어 사용이 증가하고 있는 역삼투압 방식의 가정용 정수기에 있어서 물탱크내의 세균을 살균하기 위한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water purifier sterilization apparatus for sterilizing bacteria in water, and more particularly, to an apparatus for sterilizing bacteria in a water tank in a reverse osmosis type home water purifier, which has recently increased in use.

이러한 세균의 문제를 해결하기 위한 종래의 정수기 살균장치의 일예로 제1도에 도시된 바와 같은 살균장치가 있다.An example of a conventional water purifier sterilizer for solving such a problem of bacteria is a sterilizer as shown in FIG.

상기 제1도는 종래의 기술에 따른 정수기 살균장치의 배면도이고, 제2도는 상기 제1도에 도시된 기존 정수기의 정수처리 계통도이다.1 is a rear view of a water purifier sterilizer according to the related art, and FIG. 2 is a flow diagram of a water treatment system of the conventional water purifier shown in FIG.

상기 도면을 참조하면, 수도관으로부터 공급된 수도수는 1차 부유물 및 모래 기타의 고형물을 제거하기 위하여 마이크로 필터(48)로 제거한 후 가압펌프에서 가압된 물이 다시 카본필터(47)로 보내진다. 이때 상기 카본필터(47)는 상기 마이크로 필터(48)에서 제거하지 못한 맛, 색도염소 및 기타 유독성 유기물질을 대부분 제거하여 비교적 깨끗해진 물을 역삼투막 필터(R/O멤브레인)(46)로 보내져 상기 멤브레인 필터(46)에서는 상기 카본필터(47)에서 제거하지 못한 중금속 및 기타 금속 이온과 그리고 세균등과 같은 미세한 유기 및 무기물질은 제거하게 된다.Referring to the drawings, the tap water supplied from the water pipe is removed by the micro filter 48 to remove the primary suspended solids and sand and other solids, and the pressurized water from the pressure pump is sent back to the carbon filter 47. At this time, the carbon filter 47 removes most of the taste, chromatic chlorine and other toxic organic substances which are not removed from the micro filter 48, and sends the relatively clean water to the reverse osmosis membrane filter (R / O membrane) 46. The membrane filter 46 removes heavy metals and other metal ions that are not removed from the carbon filter 47 and fine organic and inorganic materials such as bacteria and the like.

상기와 같이 처리된 물은 다시 2차 좀더 확실한 처리를 위하여 카본필터(44)를 통과한 후에 물저장탱크, 즉 살균처리조(42)로 보내져 저장된다.The water treated as described above is passed back to the water storage tank, that is, the sterilization tank 42 and stored after passing through the carbon filter 44 for the second more reliable treatment.

상기와 같은 종래의 수처리 공정에 있어서는, 마이크로 필터(48)를 통과한 후에 자외선 살균 필터(45)를 설치하여 살균을 도모하고, 그리고 물저장탱크(42)로 보내져 장시간 저장되게 되어 있었으나, 이 경우 물저장탱크(42)로 유입되기전에는 역삼투막(R/O멤브레인)필터(46)에서 세균을 제거하고, 그리고 다시 자외선 필터(45)에서 살균을 행한 다음 저장되게 되어 있다. 이 경우 초기에는 세균이 제거된 상태라 할 수 있으나 물저장탱크(42)에 물이 장시간 저장되는 동안 물탱크(42)내에서 발생한 균과 공기중에 부유하는 균이 유입되어 일정시간이 경과 후에는 탱크(42) 내부에 세균이 많이 증가하게 되는 문제가 발생하게 된다.In the conventional water treatment process as described above, after passing through the micro filter 48, the ultraviolet sterilization filter 45 is installed to sterilize, and is sent to the water storage tank 42 to be stored for a long time. Before entering the water storage tank 42, bacteria are removed from the reverse osmosis membrane (R / O membrane) filter 46, and then sterilized by the ultraviolet filter 45 and then stored. In this case, the bacteria may be initially removed, but after the water is stored in the water storage tank 42 for a long time, bacteria generated in the water tank 42 and bacteria floating in the air flow into the water storage tank 42. There is a problem that a lot of bacteria increase in the tank 42.

즉, 정수기에서 역삼투막 필터(46)를 통과한 물이 다시 자외선 살균기(필터)(45)를 거치며 상당량 살균이 되지만, 상기 이 자외선 살균기(45)를 통과한 물이 물저장탱크(42)에 저장되어 장시간 시간이 지나면서 공기중에 있는 일반세균 및 대장균 등 병원성 세균이 물탱크(42) 내부에 침투 서식하게 된다. 따라서 상기의 상태에서 장시간 사용했을 경우에 이 물저장탱크(42)는 세균으로 오염되므로 사실상 세균에 관한 피해를 달리 처리할 방법이 없다.That is, the water passing through the reverse osmosis membrane filter 46 in the water purifier passes through the ultraviolet sterilizer (filter) 45 to be sterilized in a considerable amount, but the water passing through the ultraviolet sterilizer 45 is stored in the water storage tank 42. After a long time, pathogenic bacteria such as general bacteria and Escherichia coli in the air are infiltrated into the water tank 42. Therefore, when used for a long time in the above state, the water storage tank 42 is contaminated with bacteria, so there is virtually no way to deal with damage to bacteria.

특히 멤브레인을 사용하는 정수기는 물의 생산량이 대단히 적기 때문에 상당히 오랜 시간 물을 저장해야 하고, 상기 저장하는 물은 필터내와 멤브레인에 의해 상수 처리장에서 살균을 하기 위하여 투입하는 염소등을 제거함과 동시에, 오히려 물중에 포함되어 항균능력을 보유 하고 있는 무기물 즉 미네랄의 대부분을 제거하게 됨으로서 탱크내부의 정수 후 저장된 물은 초기상태는 대단히 깨끗하다 할 수 있으나 시간이 지남에 따라 항균물질 제거에 따는 세균의 성장조건을 잘 충족시켜 주는 이율 배반적인 문제를 가지고 있었다.In particular, water purifiers using membranes have to store water for a very long time because the amount of water produced is very small, and the storing water removes chlorine, etc., which are added for sterilization in the water treatment plant by the membrane and by the membrane. By removing most of the minerals, or minerals, contained in the water, which have antibacterial properties, the water stored after purification in the tank may be very clean in its initial state, but the growth conditions of bacteria due to the removal of the antimicrobial substances over time It had a problem of betrayal that well satisfies.

또한 상기한 문제점을 해결하기 위한 종래의 또 다른 방법으로는, 물탱크내에 오존 가스를 투입하는 방법도 있으나, 이 역시 음용바로 직전에 저장하는 탱크이기 때문에 음용시 수중에 오존 냄새를 남기는 문제와 오존가스를 계속 불어넣기 위하여 사용되는 콘프레셔 등으로부터 공기중에 오염 물질을 오히려 불어넣게 됨으로서 또다른 문제를 야기시키게 된다. 뿐만 아니라, 오존 가스에 의해 물탱크의 산화라든지 비릿한 냄새 등을 유발시키는 되는 문제점이 있다.In addition, there is another conventional method for solving the above problems, there is a method of injecting ozone gas into the water tank, but this is also a tank for storing immediately before the drinking bar, leaving ozone odor in the water during drinking and ozone Another problem is caused by the rather blowing of contaminants into the air from a compressor or the like used to continuously blow the gas. In addition, there is a problem that the oxidation of the water tank or the fishy smell is caused by ozone gas.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 전기화학을 응용하여 수중에 수산기(하이드록실 라디칼)를 증가시켜 세균을 살균하고, 살균후에는 분해 또는 환원에 의하여 원래로 돌아오는 전기화학의 순환 사이클을 이용함으로서 음용하는 식수중에 아무런 장해를 남기지 않고 그리고 다른 부산물도 만들지 않는 획기적인 식수 살균장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, the present invention in view of the above problems by applying electrochemistry to increase the hydroxyl group (hydroxyl radicals) in water to sterilize the bacteria, and after sterilization using a cycle of electrochemistry that returns to the original by decomposition or reduction The aim is to provide a groundbreaking drinking water sterilizer that does not cause any obstacles in drinking water and produces no other by-products.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정수기 살균장치는, 수도관과 연결되어 공급되는 수도수내에 포함된 부유물이나 기타의 고형물로 된 불순물을 1차 제거하는 마이크로 필터와; 상기 마이크로 필터를 통과한 물이 유입되는 펌프와; 상기 펌프에 의해 가압된 물이 다시 유입되어 상기 마이크로 필터에서 제거되지 못한 염소 및 기타 대부분의 유기물질 성분을 2차로 제거하는 제1카본필터와; 상기 제1카본필터를 통과한 물이 유입되며, 상기 제1카본필터에서 제거되지 못한 금속이온 및 기타 유독성 유기물질 등을 제거하는 역삼투막 필터와; 상기 역삼투막 필터를 통과한 물이 다시 유입되는 제2카본필터와; 상기 제2카본필터를 통과한 물이 저장되며, 내부에 전압을 인가할 수 있는 양극과 음극의 두 전극이 설치되고, 상기 양 전극에 의해 수중에서 전기 화학반응으로 일어나는 수산기 및 산소, 수소 등의 라디칼에 의해서 세균살균이 이루어지는 살균처리조와; 상기 살균처리조로 부터 정화된 물이 공급되는 냉수 및 온수탱크를 포함한 구성으로 됨을 특징으로 한다.Water purifier sterilization apparatus of the present invention for achieving the above object is a micro filter for primary removal of impurities made of suspended solids or other solids contained in the tap water supplied in connection with the water pipe; A pump into which water passing through the micro filter is introduced; A first carbon filter which secondly removes chlorine and most other organic substances which are not removed from the micro filter by flowing water pressurized by the pump again; A reverse osmosis membrane filter into which water that has passed through the first carbon filter is introduced and removes metal ions and other toxic organic substances which are not removed from the first carbon filter; A second carbon filter into which water passed through the reverse osmosis membrane filter is introduced again; Water passing through the second carbon filter is stored, and two electrodes, a positive electrode and a negative electrode, which are capable of applying a voltage therein, are installed. A sterilization tank in which bacteria are sterilized by radicals; Characterized in that the configuration including the cold water and hot water tank supplied with purified water from the sterilization treatment tank.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 정수기 살균장치의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the water purifier sterilizer according to the present invention.

우선, 본 발명의 목적을 달성하는데 필요한 기본적인 기술에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, the basic technology required to achieve the object of the present invention will be described.

일반적으로 한 개의 물통 내부에 전극을 설치하고, 여기에 전기 에너지를 가하면 두전극에서 서로 다른 화학반응이 일어나게 된다. 즉 (+)전기를 가한 양극(Anode)에서는 산화반응(Oxydation)이 일어나고, (-)전기를 가한 음극(Cathode)에서는 환원 반응(Reduction)이 일어나게 되며, 수소가 발생하여 수중에 수산기(OH-), 즉 하이록실 라디컬이 증가한다. (4H2O→4OH+2H2↑)(제11도 참조)In general, when an electrode is installed inside a bucket and electrical energy is applied thereto, different chemical reactions occur at the two electrodes. I.e. (+) it occurs and the oxidation reaction in the positive electrode (Anode) was added electricity (Oxydation), (-), and a reduction (Reduction) In the cathode (Cathode) was added electricity occurs, and a hydroxyl group in water and hydrogen is generated (OH - ), Ie, the hydroxyl radical increases. (4H 2 O → 4OH + 2H 2 ↑) (See Fig. 11)

좀더 설명하면, 양극반응(Anode Reaction)은 OH-의 방전이라 하는데 이것은 Anion방전에 의한 양극반응(Anode Reaction)과정은 물론 간단히 설명될 수 없지만 수용액에서는 많은 경우 OH-의 방전이 일어난다. 이때 전체적인 반응은 4OH-→2H2O+O2+4e로 가역전위자는 E02R=R2 0+(RT/4F) In(a2H2OㆍPO2/a4OH-)로 표시되고 240C에서 E42 0=0.3976V 정도이다.In more detail, the anode reaction is called OH discharge, which cannot be explained simply by the process of anode reaction by Anion discharge, but in many cases, OH discharge occurs in aqueous solution. The overall reaction is 4OH - → 2H 2 O + O 2 + as 4e The reversible potential E 02R = R 2 0 + ( RT / 4F) In (a 2 H2O and PO 2 / a 4 OH -) shown as being 24 0 In C, E4 2 0 = 0.3976V.

상기 전극전압은 전류 밀도나 전극재료와 전극의 표면상태 또 그의 실험 조건에 따라서도 물론 다르지만 H+ 방전의 경우 정규칙성(程規則性)을 갖지 않는다. 이때에는 대체적으로 Co, Fe 및 Cu에서는 보다적고 Pt, Au에서는 크다. 또한 음극반응(Cathode Reaction)은 앞서 말했듯이 수소 이온(ion)의 방전(수소과전압)으로 전체적인 반응은 2H3O++2e→H2+H2O로 된다.The electrode voltage, of course, also varies depending on the current density, the surface state of the electrode material and the electrode, and the experimental conditions thereof, but does not have regularity in the case of H + discharge. In this case, they are generally smaller in Co, Fe, and Cu and larger in Pt and Au. In addition, cathode reaction is a discharge of hydrogen ions (hydrogen overvoltage) as described above, and the overall reaction is 2H 3 O + + 2e → H 2 + H 2 O.

한편, 수소 과전압의 특징을 설명하면, 온도 상승과 더블어 저하하고 전극의 화학적성질, 실험조건, 재질의 순도에 따라 다르지만 IN HCL 용액 I=1x10-2A/㎠의 밀도에서 실험에 의한 과전압의 크기는 대체적으로 Pt-Pt, Rh, Au, W, Dt, Ni, Mo, Fe, Ag, Al, Be, N3, Ta, Cu, C, Bi, Pb, Sn, In, Tl, HG, Cd 순서로 크기 때문에 본 발명에 적용하기 위하여는 이 문제를 면밀히 체크해볼 필요가 있다.On the other hand, when explaining the characteristics of hydrogen overvoltage, the magnitude of the overvoltage experimentally at a density of IN HCL solution I = 1x10 -2 A / cm2, depending on the temperature of the electrode and lowering and depending on the electrode chemical properties, experimental conditions, and purity of the material Are generally Pt-Pt, Rh, Au, W, Dt, Ni, Mo, Fe, Ag, Al, Be, N3, Ta, Cu, C, Bi, Pb, Sn, In, Tl, HG, Cd Because of its size, it is necessary to check this problem closely in order to apply the present invention.

또한 극의 표면 상태 전처리, 수소압, 용매의 성질, 용액중의 전해질 적은 촉매독으로 영향을 주는 물질에 의해서 영향을 받지만 제한된 경우외에 PH에 영향은 없기 때문에 과전압에 의한 주요 과정을 다음과 같이 생각할 수 있다.In addition, the main process due to overvoltage can be considered as follows because it is influenced by substances affecting the surface condition pretreatment of the pole, hydrogen pressure, solvent properties, and the amount of electrolytes in the solution. Can be.

1) H+의 전극 금속 M에 흡착되어 H로의 환원1) Adsorption on electrode metal M of H + to reduction to H

H3O++e+M→H(M)+H2OH 3 O + + e + M → H (M) + H 2 O

2) H의 분자상 수소가 H2와의 결합2) Molecular hydrogen of H bonds with H2

H(M)+H(M)→2M+H2 H (M) + H (M) → 2M + H 2

또는 (b2)H+가 전극상의 H와 결합하고 동시에 환원된다.Or (b2) H + combines with H on the electrode and is simultaneously reduced.

H(M)+H3O++e→M+H2+H2O의 과정이 있고, 물론 앞에서도 기술한 바와 같이, 상기한 반응의 결과는 전해질의 량 즉 수중에 포함된 금속 이온(METALION)의 전기전도성 물질의 양에 따라서 크게 되는 것이 사실이다.There is a process of H (M) + H 3 O + + e → M + H 2 + H 2 O, and of course, as described above, the result of the above reaction is the amount of electrolyte, that is, the metal ions contained in water ( It is true that the amount becomes large depending on the amount of the electrically conductive material of METALION).

그러면 본 발명에 응용 하고자 하는 R/O 타입의 멤브레인 사용 정수기 수조에 있어서, 전기 전도성물질, 즉 금속 이온의 양은 일반물에 비하여 대단히 낮다. 왜나하면 멤브레인에 의해서 금속 이온이 상당량 제거되었기 때문에 효율좋은 전극반응을 유도하기 위하여 충분한 에너지를 가하지 않으면 안된다. 그러나 이때 주위해야할 또다른 사실은 고전압을 인가할 때 만약 어떤 이상현상이 발생하여 멤브레인에 의해 처리되지 않은 본래의 물이 수조내에 들어오거나 또는 소금등이 들어가거나 했을 경우에는, 전기 전도가 증가하여 물이 끊거나 하는 문제를 야기 시킬 수 있기 때문에 이에 대한 보호장치가 되어있어야 한다.Then, in the R / O type membrane water purifier tank to be applied to the present invention, the amount of electrically conductive material, that is, metal ions is very low compared to the general. Because significant amounts of metal ions have been removed by the membrane, sufficient energy must be applied to induce an efficient electrode reaction. However, another thing to be aware of here is that if an abnormality occurs when the high voltage is applied and the original water that is not treated by the membrane enters the tank or the salt enters, the electrical conduction increases and the water Since this can cause problems, it should be protected against this.

본 발명에서는 상기한 문제점을 감안하여 보호장치를 별도로 설계하고, 특히 물이 없을 때 전극이 노출됨으로서 발생될 수 있는 문제등을 고려하여 아무런 장해가 발생하지 않도록 구성되어 있다.In the present invention, in consideration of the above-mentioned problems, the protective device is designed separately, and in particular, it is configured so that no obstacle occurs in consideration of problems that may occur when the electrode is exposed when there is no water.

아울러, 음극과 양극에서 일어나는 전극반응으로 환원전극(-)에서는 장시간 사용할 경우 (+)이온이 전극에 달라붙어 전기 전도를 방해하는 문제가 있기 때문에 이 문제해결을 위하여 30분 혹은 1시간 또는 적당한 간격으로 전극에 인가되는 극성을 교체되도록(교번되도록) 회로를 구성하여 주기적으로 전류의 방향을 바뀌게 하여 줌으로써 전극에서 석출되는 금속이온의 부착을 방지하고, 전극의 성능을 반영구적으로 유지하게 한다.In addition, in the cathode (-) due to the electrode reaction occurring at the cathode and anode, there is a problem that (+) ions stick to the electrode and interfere with electrical conduction when used for a long time, so 30 minutes or 1 hour or an appropriate interval for solving this problem By configuring the circuit so that the polarity applied to the electrode is replaced (alternately), the current direction is periodically changed to prevent the adhesion of the metal ions deposited from the electrode and to maintain the performance of the electrode semi-permanently.

또한, 전극전압의 극성을 일정간격으로 교차시키는 또다른 이유는 환원 전극에서 석출된 금속 이온을 다시금 수조내에 방출시켜 올리고, 다이나믹 효과에 의한 세균의 살균 효율을 좀더 상승시키는 이유도 있는 것이다.In addition, another reason for crossing the polarity of the electrode voltage at regular intervals is that the metal ions precipitated at the reduction electrode are released again in the water tank, and there is also a reason for further increasing the sterilization efficiency of bacteria due to the dynamic effect.

또한, 멤브레인의 찢어짐이나 다른 원인으로 전도도가 상승할 경우에는 전극반응이 훨씬 증가하는 문제가 발생하지만, 전기적인 회로에 의하여 이를 차단하고 장시간 사용하는 물탱크 내부의 세균을 살균하기 위한 목적만은 달성하기 위한 것임으로 과도한 적극반응을 유도할 필요는 없다.In addition, when the conductivity is increased due to tearing of the membrane or other causes, the electrode reaction is much increased, but only the purpose of blocking the electric circuit and disinfecting bacteria in the water tank for a long time is achieved. It is not necessary to induce excessive aggressive reactions.

여기서 얻고자하는 것은 전극반응에 따라 발생하는 OH-라디칼과 산소등의 라디칼이다.What is to be obtained here are radicals such as OH - radicals and oxygen generated by the electrode reaction.

아래의 표 1에서 보는 바와 같이, OH 라디칼은 불소(F2)다음으로 산화전위가 높은 물질로서 세균을 살균하는 작용을 한다. 물론 오존이나 염소(Cl)등도 살균에 잘 관여하지만, 표에서와 같이 그 산화전위가 OH 라디칼보다 낮기 때문에 살균력은 OH 라디칼이 높다고 할 수 있다. 그러나 여기서 한가지 더 알고 있어야 할 다른 방법으로, 이러한 전극반응에 의해서도 오존을 발생시키는 방법은 오래전부터 알려져 있는데, 이에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.As shown in Table 1 below, the OH radical acts to sterilize bacteria as a material having a high oxidation potential next to fluorine (F 2 ). Of course, ozone or chlorine (Cl) is also involved in sterilization, but as shown in the table, since the oxidation potential is lower than that of OH radicals, the sterilizing power is high in OH radicals. However, as another method to be aware of here, the method of generating ozone by this electrode reaction has been known for a long time, briefly described as follows.

황산 등의 산성용액을 전해하면 통상, 물이 분해되어 다음식과 같은 산소, 수소 발생 반응을 일으킨다.Electrolyzing an acidic solution such as sulfuric acid usually causes water to decompose to produce an oxygen and hydrogen generating reaction as shown in the following equation.

양극 2H2O→O2+4H++4e-E0=1.23VAnode 2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e - E 0 = 1.23V

음극 4H++4e→2H2E0=0.00VCathode 4H + + 4e → 2H 2 E 0 = 0.00V

전방응 2H2O→O2+2H2E0=1.23VForward 2H 2 O → O 2 + 2H 2 E 0 = 1.23V

한편, 특수한 조건하에서 산소 발생과 병발하여 일어나는 오존 발생은 다음과 같은 식에 의한다.On the other hand, ozone generation in combination with oxygen generation under special conditions is based on the following equation.

3H2O→O3+6H++6e-E0=1.5IV3H 2 O → O 3 + 6H + + 6e - E 0 = 1.5IV

상기와 오존 발생 반응전위는 산소 발생 반응보다 높고, 평행론적으로는 산소 발생이 우선적으로 일어 나기 때문에 오존 발생을 목적으로 하는 전해에서는 산소 발생을 가능한 억제하는 특수한 조건이 필요하다. 이 때문에 오존 발생을 일으키기 위하여는 양극전위를 높게, 즉 과대한 전류밀도와 전해를 보다 저온에서 행하는 것이 필요한다.Since the ozone generation reaction potential is higher than that of the oxygen generation reaction, and in parallel, oxygen generation occurs preferentially, in electrolysis for the purpose of ozone generation, special conditions for suppressing oxygen generation as much as possible are necessary. For this reason, in order to generate ozone, it is necessary to make the anode potential high, that is, excessive current density and electrolysis at a lower temperature.

일반적으로 전해의 방법보다 수배에서 수십배의 큰 전류밀도는 매우 큰 발열을 수반하기 때문에 액체의 냉각만으로는 불충분하고 그 자체를 냉각하는 내부 냉각방식을 채용해야 하기 때문에 사실상 본 발명에 적용하기는 다소 어려우나 다른 장치에는 응용할 수 있다.In general, since the current density of several times to several tens of times than the electrolytic method involves very large heat generation, the cooling of the liquid is insufficient and the internal cooling method that cools itself must be adopted. Applicable to the device.

이때 전해질용액은 고농도의 황산, 과염소산, 인산 등이 이용되고 있고, 양극 재료로는 산소 과전압이 높은 백금으로 한정되어 있다. 따라서 전해법에 의한 오존 발생은 본 발명의 정수장치에 적용하기에는 다소 문제가 있으나, 이산화연의 양극과 고농도의 인산수용액을 이용하면 비교적 온화한 조건에서도 오존이 발생할 수 있으나 이때에는 식수로 사용되는 정수기에 이용하기에는 다소 냄새라든가 맛이라든가에 있어 영향이 있으므로 이용하는데 문제가 있다.At this time, a high concentration of sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid and the like are used as the electrolyte solution, and the cathode material is limited to platinum having a high oxygen overvoltage. Therefore, ozone generation by electrolytic method is somewhat problematic to apply to the water purification device of the present invention, when using a positive electrode of lead dioxide and a high concentration of phosphate aqueous solution, ozone may be generated even in relatively mild conditions, but in this case it is used in drinking water used as drinking water In the following, there is a problem in using it because it has an effect on smell or taste.

또한 맴브레인을 통과한 물의 전도도는 상당히 낮은 상태이기 때문에 상기와 같은 조건을 충족시키기에는 문제가 있고, 특히 멤브레인 타입의 정수기에서 멤브레인을 거쳐 충분히 필터링된 물이 물탱크에 저장되었다가 바로 출구로 흘러나와 용수로 사용되기 때문에 물에 어떤 냄새나 맛을 남기지 말아야 되는 제한적인 조건이 주어진 상태에서는 이것 또한 약간의 문제를 가지고 있다.In addition, the conductivity of the water passing through the membrane is very low, which is a problem to meet the above conditions, especially in the membrane-type water purifier, through the membrane, enough filtered water is stored in the water tank and flows directly to the outlet It also has some problems, given that it is used as water and has limited conditions that should not leave any smell or taste in the water.

그러나 본 발명에서는, 제3(a)도와 제3(b)도에 도시된 바와 같이 공해를 전혀 일으키지 않는 재질로 된 전극(1,4)을 살균처리조(물탱크)(3)내에 설치하고, 직류전류를 일정간격으로 교번하여 흘러주면 양전극(1,4)에서는 전극반응이 일어난다.However, in the present invention, as shown in FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b), the electrodes 1, 4 made of materials which do not cause any pollution are installed in the sterilization tank (water tank) 3 When alternating DC current flows at regular intervals, the electrode reaction occurs at both electrodes 1 and 4.

이때 앞서 말했듯이 발생되는 산소가스와 수소가스는 공기중에서 하이드록실라디칼 가스(HO-)로 탱크(3)내부로 유입되는 일반세균 즉 낙하균 포도구균등을 일차살균하고, 수중에는 전극에서 발생한 OH-라디칼이 수중에서 또한 세균을 살균하게 된다. 이때 상기 OH 라디칼은 그 반응 속도가 매우 빠르기 때문에 수중에 아무런 공해를 남기지 않는 특징과 곧바로 H2O로 환원되기 때문에 수중에서 문제없이 살균의 목적을 달성하는 것이 가능하다.At this time, before it said oxygen gas and hydrogen gas generated is the hydroxyl radical gas (HO -) in the air during the bacteria that is falling bacteria Staphylococcus aureus or the like from entering the inside of the tank (3) primary and disinfection, occurring at the electrode OH - is a radical also sterilize the bacteria in the water. At this time, since the OH radical is very fast in its reaction rate, it does not leave any pollution in water and is directly reduced to H 2 O, so it is possible to achieve the purpose of sterilization without problems in water.

한편, 전극반응에 의하여 이동하는 금속이온, 예를들면 Ca+, Mg+, Ag+, K+등과 같은 플러스 금속 이온이 전극의 교번하는 극성에 따라 수중에서 좌에서 우로 우에서 좌로 제8도에 도시된 바와 같이 이동하게 된다. 이때 발생하는 금속이온의 올리고 다이나믹효과(카본에 음이온을 흡착시켜서 수중에 음이온을 방출함으로 세균의 번식을 억제하거나 살균하는 방법으로 이용되어 오고 있음)에 의하여 세균의 살균 및 억제효과를 나타내게 된다.On the other hand, metal ions, such as Ca + , Mg + , Ag + , K + , which are moved by the electrode reaction, move from left to right to left in FIG. 8 depending on the alternating polarity of the electrode. It is moved as shown. At this time, the oligodynamic effect of the metal ions generated (adsorbed anion to the carbon to release the anion in the water has been used as a method of inhibiting or sterilizing the growth of bacteria) shows the bactericidal and inhibitory effect of the bacteria.

특히 상기 전극에서 발생되는 하이드록실 라디칼은 수중에서 살균에 관여하고 잔류 라디칼은 곧 반응하여 안정한 상태로 되돌아 온다. 이 라디칼의 살균력은In particular, hydroxyl radicals generated at the electrode are involved in sterilization in water, and the remaining radicals react and return to a stable state. The sterilizing power of this radical

[표 1. 산화제의 산화환원 전위]Table 1. Redox potential of oxidant

상기의 표 1에서 알수 있듯이 산화력이 가장 센 물질은 불소이고 그 다음이 하이드록실 라디칼 개스 그리고 액체상태이다. 오존과 염소는 산화전위면에서 달리말하면 살균력과 매우 밀접한 관계가 있고, 이 산화력에 의해서 세균의 세포벽을 망가뜨려 살균시키는 것이다.As can be seen from Table 1, the most oxidizing substance is fluorine, followed by hydroxyl radical gas and liquid state. Ozone and chlorine, in other words, are closely related to bactericidal power in terms of oxidation potential, and this oxidative power destroys and sterilizes cell walls of bacteria.

여기서 OH-래디칼의 살균기전에 대하여 조금더 설명하면 다음과 같다.Here will be described a little more about the sterilization mechanism of OH - radical.

현재 많이 행해지고 있는 염소 살균에 의해서 일어나는 살균기전은 염소(Cl2)가 세균의 세포벽을 관통하여 산소가 손상을 받음으로서 사멸하게 된다. 또한 메치시린으로 대표적인 -락탑계의 항생물질에 의한 살균도 있으나, 이것은 새포벽 합성 산소의 활성부위에 이 항생물질이 결합하여 새포벽 합성을 정지시켜 버림으로서 기능이 파괴되어 일어안다.The sterilization mechanism caused by chlorine sterilization, which is currently performed a lot, is killed when chlorine (Cl 2 ) penetrates the cell walls of bacteria and oxygen is damaged. In addition, there is also the sterilization of antibiotics of the rock-top system, which is typical of methicillin. However, this antibiotic is bound to the active site of synaptic synth and stops the synaptic wall synthesis.

또한 오존에 의한 살균은 래디칼의 살균 기전과 비슷하며 세균을 구조적으로 파괴한다. 즉 래디칼이 세균의 세포벽을 구조적으로 파괴하거나 혹은 강력한 산화력에 의해 분해하는 것에 의해서 산소의 활성이 손실되어 핵산(核酸)이 불활성화(不活性化)되는 것으로 일어난다. 소위 멀티 포인터(multi point) 공격이 가능하게 된다.In addition, ozone sterilization is similar to radical sterilization mechanism and structurally destroys bacteria. That is, radicals destroy the cell walls of bacteria or decompose by strong oxidative force, resulting in loss of oxygen activity and inactivation of nucleic acids. So-called multi-point attacks are possible.

중성역에서의 오존 라디칼의 주요한 반응형식은 분자상의 라디칼의 반응과 같기 때문에 세균의 세포벽이나 세포막의 구성 성분이 되는 지질과의 반응이 생긴다. 우선 래디칼은 불포화결합으로 반응하고 생성된 과산화물 자유 래디칼(Free Radical)의 생성이 있고 따라서 연쇄반응이 시작된다. 동시에 세균의 세포벽이나 세포막의 구성 성분이 되는 단백질에도 반응이 일어난다. 래디칼과 단백질과의 반응을 고려한 경우는 구체적으로는 레디칼 역반응성(易反應性 : 쉬운반응성)의 아미노산 잔기(殘期)와의 반응을 의미하기 때문에 즉 래디칼의 부하량이 많으면 역반응성의 관능기(官能基)를 필요로 하여 그속에 침입하여 반응한다. 특히 구아닌이나 치민의 반응성이 높다. 이처럼 래디칼의 미생물 살균 작용 기구는 염소의 기전과는 전혀 다르다.Since the main reaction form of ozone radicals in the neutral region is the same as that of molecular radicals, reactions with lipids, which are components of bacterial cell walls and cell membranes, occur. First, radicals react with unsaturated bonds and there is the production of the resulting peroxide free radicals, thus the chain reaction begins. At the same time, the reaction also occurs to proteins that are components of bacterial cell walls and membranes. Considering the reaction between radicals and proteins specifically refers to the reaction of radical reverse reactivity with amino acid residues, i.e., when the radical load is high, the reverse reactive functional group Reacts by breaking into it. Guanine and chimine are particularly reactive. As such, the mechanism of radical microbial sterilization is completely different from the mechanism of chlorine.

다음 표에 염소와 래디칼의 살균력의 관계를 농도와 비교하여 나타낸 것이다. 염소는 농도가 증가함에 따라 살균력이 증가하지만 래디칼의 경우 어느 농도까지는 효과가 잘 나타나지 않지만 그 이상의 농도가 되면 급격히 살균되는 효과가 증가되는 특징이 있다.The following table shows the relationship between the chlorine and radical sterilizing power compared to the concentration. Chlorine increases the sterilization power as the concentration increases, but in the case of radicals, the effect does not appear well up to a certain concentration, but when the concentration is higher, the sterilization effect is increased.

이상과 같은 내용을 종합하면 세균이나 진균의 경우는 래디칼의 작용을 최초로 받는 것은 세포 표층부의 제성분이 되고, 세균막 및 세포벽 구성성분의 단백질의 분해 및 불포화 지방산 잔기의 산화에 의한 불활성등이 래디칼의 살균 기구로 되는 것이다. 바이러스의 래디칼에 의한 불활화(不活化)는 주로 RNA 혹은 DNA의 파괴 단백질코드의 손상에 의한 것이다.In summary, in the case of bacteria and fungi, the first action of radicals becomes a constituent of the cell surface layer, and the deactivation of radicals by degrading proteins of bacterial membranes and cell wall components and oxidation of unsaturated fatty acid residues. It becomes a sterilization apparatus. Radial inactivation of viruses is mainly due to damage to RNA or DNA breakdown protein codes.

또한 특히 래디칼은 수중에서 급속히 자연 분해하고 산소 혹은 물로 되돌아가지만 분해 속도는 수온, PH, 불순물의 존재여부에 따라 다르지만 상온, 상압의 조건에서 반감기는 수초이내이다. 또한 래디칼에 의한 살균은 화학반응에 의하여 소비량이 증가하여 살균 효과가 상승하는 경우가 있다. 그러나 래디칼이 일정한 경우는 래디칼과 미생물의 접촉효율이 문제가 된다. 또 래디칼 용해도가 상승하는 것이 통상의 실험에서는 저온쪽이 살균 효율이 높다. 이러한 래디칼에 의한 살균을 이용하는 본 발명에 관하여 좀더 상세히 설명하면 주로 멤브레인을 사용하는 정수기에서는 멤브레인의 정수량이 매우 적기 때문에 물의 생산량도 매우 작다. 때문에 반드시 장시간 물을 생산하여 저장해둘 수조가 필요하다. 그러나 멤브레인을 사용하지 않아도 물을 저장하는 정수기도 있으나 본 발명은 멤브레인을 사용하는 역삼투압 정수기의 물통내부의 세균을 살균하기 위한 방법인데, 이는 멤브레인을 통과할 때 금속이온이 이 멤브레인에 대다수 제거되어 정숙된 물에는 전기전도성을 갖는 금속이온은 상당량 제거되어 도전율은 상당히 낮다. 그렇기 때문에 이러한 조건을 충족시키기 위하여 설계된 전기회로의 전원 공급을 여기에 맞추어 설계하지 않으면 안되기 때문이다. 그것은 전기전도가 낮기 때문에 충분한 전력공급을 위한 회로로 설계하지 않으면 안되다. 그러나 이러한 목적만을 위한 회로로서는 만약 전해질의 농도가 높은 물이 유입되면 전극반응이 격력하게 일어나 문제를 야기시킨다. 그것은 열을 발생시켜 끊게 만든다든지 또는 물속에 잔류물을 석축시킨다든지 또는 과도한 전류의 흐름에 따른 회로부품의 열발생 손상등이 발생하기 때문에 멤브레인용 장치와 일반 정수기용의 회로 및 구조설계를 별도로 할 필요가 있으나 어느쪽에도 적용이 가능하다.In particular, radicals naturally decompose rapidly in water and return to oxygen or water, but the decomposition rate varies depending on the water temperature, PH and the presence of impurities, but the half-life is within a few seconds at room temperature and atmospheric pressure. In addition, sterilization by radicals may increase consumption due to chemical reactions, which may increase the sterilization effect. However, when the radical is constant, the contact efficiency between the radical and the microorganism becomes a problem. In addition, the higher the radical solubility, the higher the sterilization efficiency at the lower temperature in the usual experiment. In more detail with respect to the present invention using the sterilization by radicals, since the water purification amount of the membrane is very small in the water purifier mainly using the membrane, the production of water is also very small. For this reason, it is necessary to have a tank to produce and store water for a long time. However, although there is also a water purifier to store water without using a membrane, the present invention is a method for sterilizing bacteria in the water tank of the reverse osmosis water purifier using the membrane, which is the majority of metal ions are removed to the membrane as it passes through the membrane Quiet water removes significant amounts of electrically conductive metal ions, and the conductivity is quite low. Therefore, the power supply of the electric circuit designed to satisfy these conditions must be designed accordingly. It must be designed as a circuit for sufficient power supply because of its low electrical conductivity. However, as a circuit for this purpose only, if a high concentration of electrolyte is introduced, the electrode reaction is violently causing problems. It generates heat and breaks, deposits residues in water, or heat generation damage of circuit components due to excessive current flow. Therefore, it is necessary to separate circuit and structural design for membrane device and water purifier. It is necessary but can be applied to either side.

일반적으로 멤브레인을 통과한 물에서는 전극반응은 대략 250V에서 5mA이상의 조건에서 반응이 적당하다. 물론 이보다 낮은 방법으로도 가능하지만 충분한 살균효율을 도모하고 회로에 별영향을 주지않는 측면에서 적당하다 할수 있다. 여기서 원래의 멤브레인의 역할은 수중의 금속이온과 세균 기타 불순물을 완전히 제거한다고 알려져 있으나 본 발명을 위한 실험에서는 금속이온이 대략 80%정도 제거됨을 확인하였기 때문에 전원 공급을 위한 회로도 여기에 맞추어 설계하여야 한다.In general, in water passing through the membrane, the electrode reaction is appropriate at a condition of 5 mA or more at approximately 250V. Of course it is possible to use a lower method, but it is suitable in terms of achieving sufficient sterilization efficiency and not affecting the circuit. Here, the role of the original membrane is known to completely remove metal ions, bacteria and other impurities in the water, but the experiment for the present invention confirmed that approximately 80% of metal ions were removed, so the circuit for power supply should be designed accordingly. .

제12도는 전원공급을 위한 회로를 볼 수 있도록 나타낸 본 발명에 따른 전원 공급을 위한 블록도이고, 제11도는 본 발명의 살균조내에서의 양 전극에서 발생되는 전극반응의 원리를 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 12 is a block diagram for power supply according to the present invention, in which a circuit for power supply can be seen, and FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the principle of electrode reaction generated at both electrodes in the sterilization tank of the present invention. .

이때 이 탱크내부의 수면상부에 가스가 저장되는 공간을 음금(Cathode)에서 발생되는 수소가스와 양극(Anode)에서 발생되는 HO 가스는 공간내에서 살균에 잘 관여하고, 반응후에는 H+와 가스상태의 OH-가 반응하여 H2O로 다음식과 같이 환원됨으로 아무런 장해나 문제를 야기시키지 않는다.At this time, the HO gases generated a space where the gas is stored in the surface top of the tank in the hydrogen gas and the positive electrode (Anode) generated in eumgeum (Cathode) are well involved in the disinfection in the space, and the reaction is H + and the gas after The state of OH reacts and is reduced to H 2 O as shown in the following equation, which does not cause any obstacles or problems.

4OH-+4H+→4H2O 4OH - + 4H + → 4H 2 O

이때 음극과 양극에 가해진 전기 에너지에 의해서 음극(Cathode)에서는 제7도에서와 같이, 환원 반응이 일어나 플러스 이온인 Ca2+, Mg2+, K2+등과 같은 금속 이온(Metal ion)들은 전자의 수수에 의하여 전극에 부착하여 금속으로 석출하고 수소 가스가 발생하여 수중에는 수산기 이온(OH-)가 아래식과 같이 증가한다. (4HO→2H2O+O2↑)At this time, due to the electrical energy applied to the cathode and the anode, a reduction reaction occurs in the cathode as shown in FIG. 7, and metal ions such as Ca 2+ , Mg 2+ , and K 2+ that are positive ions are electrons. by cane is attached to the electrode during the deposition of a metal can and a hydrogen gas is generated in the hydroxyl ion (OH -) is increased as the following expression. (4HO → 2H 2 O + O 2 ↑)

또한, 수조내에서 수중의 세균은 수조내에 설치된 음극과 양극에 의해 일어나는 전극반응에 의하여 제8도에서와 같은 전자의 수수에 따른 이온의 이동반응이 일어난다. 이때 (+)이온은 (-)전극을 향하여 이동하게 되고 (-)이온은 (+)전극을 향하여 이동하게 됨으로, 이때 이온의 이동에 따른 올리고 다이나믹 효과를 유발하여 세균의 살균 및 억제효과를 도모한다.In addition, the bacteria in the water in the tank is a reaction reaction of the ions according to the transfer of electrons as shown in Figure 8 by the electrode reaction caused by the cathode and the anode installed in the tank. At this time, the (+) ion moves toward the (-) electrode and the (-) ion moves toward the (+) electrode. At this time, the oligodynamic effect is caused by the movement of the ions, thereby promoting the bactericidal and suppressing effect of bacteria. do.

또한, 본 발명은 상기 전극반응에 의하여 발생하는 수소가스와 산소가스 그리고 OH 라디칼의 산화작용으로 세균을 살균시키는 매우 과학적이고 위생적이며 정확한 방법을 제공하며, 특히 상기 전극반응을 야기시킬 때 일어나는 전극의 산화에 의해서 2차 오염을 일으킬 수도 있으나 이것은 잘 선택된 전극의 재질에 의해서 해결될 수 있고, 그 결과 물속에는 아무런 장해난 오염도 남기지 않는 장점을 가지고 있다.In addition, the present invention provides a very scientific, hygienic and accurate method for sterilizing bacteria by the oxidation of hydrogen gas, oxygen gas and OH radicals generated by the electrode reaction, in particular when the electrode reaction occurs Secondary contamination may be caused by oxidation, but this can be solved by the material of a well-selected electrode, which has the advantage that no disturbing contamination is left in the water.

그러나 이러한 반응이 유기될 때 전극에 가해지는 전기적인 에너지에 의하여 발생하는 이온의 정전인력에 따른 부착 현상으로 장시간 사용할 때 전극의 신뢰도를 떨어뜨리는 문제가 발생할 수 있으나 그것은 제6도와 제7도에 도시된 셀프크리닝(Self cleaning)의 원리도에 의하여 수조내에 설치된 전극에 공급되는 전류극성을 일정한 간격으로 회로에 의하여 교환하여 인가하게함으로서 이온의 등극끼리의 반발력에 따른 현상으로 부착된 금속이온은 수중에 다시 방출하게 되어 올리고 다이나믹 효과를 증가 시키게 하는 이점과 또한 이 전극은 장시간 별다른 유지보수없이 연속적으로 사용할 수 있도록 설계하는 것이다.However, this reaction may cause a problem of deteriorating the reliability of the electrode when used for a long time due to the adhesion phenomenon due to the electrostatic force of the ions generated by the electrical energy applied to the electrode, but it is shown in FIG. 6 and FIG. According to the principle of self cleaning, the current polarity supplied to the electrode installed in the water tank is exchanged and applied by the circuit at regular intervals, so that the metal ions attached to the water due to the phenomenon of repulsion between the positive poles of the ions are The advantage is that it releases again and increases the dynamic effect, and the electrode is designed for continuous use without long maintenance.

한편, 제12도는 본 발명에 따른 전원공급을 위한 블록도이다.12 is a block diagram for power supply according to the present invention.

본 발명은 사용도중 탱크 내부에 실수 혹은 기타의 원인에 의하여 유입되는 멤브레인을 통과하지 않는 물이나 또는 실수에 의해 유입되는 소금 기타의 금속 이온을 다량 포함한 물질의 유입으로 발생될 수 있는 과전류 흐름으로 고열의 발생부품의 손실 기타의 문제점을 해결하기 위하여 상기 제12도에 도시된 회로에 의하여 전원 공급을 차단하게 하므로서 기기상의 아무런 문제발생이 없도록 하고, 또한 사용자의 요구에 따라 내부청소 및 전극의 노출시에도 전원회로상에서 차단시켜 아무런 문제가 없도록 설계할 수 있다.The present invention is a high temperature overcurrent flow that can be caused by the inflow of a material that contains a large amount of water or salt or other metal ions introduced by mistake, or water that does not pass through the membrane introduced into the tank by mistake or other causes during use In order to solve the other problem of the loss of parts, the power supply is cut off by the circuit shown in FIG. It can be designed so that there is no problem by cutting off the power supply circuit.

그러나 수조내부에 물이 저장되어 있을 경우에는 모든 회로가 정상으로 동작하고, 만약 이때에는 사용자가 수조내에 손이나 기타의 감전을 일으킬 수 있는 물질이 닿았을 경우에도 전기를 가하는 도중에 손을 넣어도 아무런 장해가 없음을 확인하였다. 왜냐하면 우선 전류가 낮고 또한 물이 도체로 작용함으로 물을 통해 흐르기 때문이다.However, if water is stored in the tank, all the circuits will operate normally. If this happens, the user may put his hand in the middle of applying electricity even if the user touches a substance that may cause electric shock. It was confirmed that there is no. This is because first, the current is low and water flows through the water as a conductor.

한편, 본 발명의 정수기 살균장치에서, 제3(a)도와 제3(b)도에 도시된 바와 같이 수도관으로부터 공급된 수도수는 1차 부유물 및 모래 기타의 고형물을 제거하기 위하여 마이크로 필터(11)로 제거한 후, 가압펌프(22)에서 가압된 물이 다시 제1카본필터(10)로 보내진다.On the other hand, in the water purifier sterilization apparatus of the present invention, the tap water supplied from the water pipe as shown in the 3 (a) and 3 (b) is a micro filter (11) to remove the primary suspended solids and sand and other solids. ), And the water pressurized by the pressure pump 22 is sent to the first carbon filter 10 again.

이때 상기 제1카본필터(10)는 마이크로 필터(11)에서 제거하지 못한 맛, 색도염소 및 기타 유독성 유기물질을 대부분 제거하여 비교적 깨끗해진 물을 역삼투막 필터(R/O 멤브레인)(9)로 보내지고, 상기 역삼투막 필터(9)에서는 제1카본필터(10)에서 제거하지 못한 중금속 및 기타 금속이온과 그리고 세균등과 같은 미세한 유기 및 무기물질은 제거하게 된다. 상기와 같이 처리된 물은 다시 2차 좀더 확실한 처리를 위하여 제2카본필터(7.8)를 통과한 후에 물저장탱크, 즉 살균처리조(3)로 보내져 저장된다.At this time, the first carbon filter 10 removes most of the taste, chromatic chlorine and other toxic organic substances which are not removed from the micro filter 11, and sends relatively clean water to the reverse osmosis membrane filter (R / O membrane) 9. The reverse osmosis membrane filter 9 removes heavy metals and other metal ions that are not removed from the first carbon filter 10, and fine organic and inorganic materials such as bacteria. The water treated as described above is passed to the water storage tank, that is, the sterilization tank 3 and stored after passing through the second carbon filter 7.8 for the second more reliable treatment.

이때, 본 발명에서는 종래의 설치되는 자외선 살균필터(45)는 설치하지 않고 물저장 살균 반응조(3)에 저장되는 동안 전기분해작용에 의해 살균되도록 처리한다.At this time, in the present invention, the conventional UV sterilization filter 45 is installed to be sterilized by electrolysis while being stored in the water storage sterilization reaction tank 3 without being installed.

즉 물저장 살균 반응조(3)에 물이 유입되어 저장되면 센서에 의해 물의 유무를 검지하고 물이 있을 경우에는 전극 자체에 의하여 물의 전도도(傳導度)를 마이콤에서 감지하게 된다. 이때 마이콤에 의하여 물의 전도도에 따른 물의 저항값을 인지함으로써 멤브레인을 통과하여 유입된 물인지 혹은 불순물(소금, 기타) 유입이 안된 물인지를 마이컴 자체적으로 확인한 다음 이상이 없을 때 전극(양극, 음극)(1,4)에 각각 전원을 공급하게 되고, 그에 따라 전극반응 즉 산화반응(양극)과 환원 반응(음극)이 일어나게 된다. 이 전극 반응에 의해서 제11도에서와 같이 양극에서는 산소 가스(O2)가 발생하고 따라서 수중에는 OH-라티칼 이온이 증가한다.That is, when water is introduced into and stored in the water storage sterilization reaction tank 3, the sensor detects the presence of water, and if there is water, the conductivity of the water is detected by the microcomputer by the electrode itself. At this time, by checking the resistance value of water according to the conductivity of water by the microcomputer, the microcomputer checks whether the water flows through the membrane or whether the impurities (salt, etc.) do not flow. Power is supplied to (1, 4), respectively, so that an electrode reaction, that is, an oxidation reaction (anode) and a reduction reaction (cathode) occurs. Increases radical ion by the electrode reaction in the positive electrode as in the FIG. 11 is an oxygen gas (O 2) occurs and therefore can during OH.

이때 수중에 존재하는 플러스이온과 마이너스 이온은 서로 반대 전극을 향해서 화살표(53,54)와 같이 이동하게 되고 음극에서는 석출되어 전극(4)표면에 달라 붙는다. 그리고 이때 음극에서는 수소 가스(H2)를 발생시킨다. 이렇게 하여 수중 즉 양전극(1,4)사이에서 발생된 수소 가스와 산소 가스가 결합하여 과산화수소(H2O2)나 혹은 라디칼(OH, O etc)등을 만들어 수중에서 반응을 일으켜 세균을 살균하고 일부는 탱크내부 공기중으로 나와 탱크내부의 공기를 살균하게 된다.At this time, the positive ions and the negative ions present in the water move toward the opposite electrodes as shown by arrows 53 and 54, and precipitate at the cathode and adhere to the surface of the electrode 4. At this time, the cathode generates hydrogen gas (H 2 ). In this way, hydrogen gas and oxygen gas generated between water, i.e., the positive electrode (1,4), are combined to form hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or radicals (OH, O etc) to react in water to sterilize bacteria. Some come out of the air in the tank and sterilize the air in the tank.

이때 전극 반응에 의하여 발생된 산화력이 높은 라디칼등은 반응시간이 매우 빠르기 때문에 반응후에는 아무런 문제가 없는 안정한 상태로 즉 물(H2O)이나 산소(O2)등으로 환원되기 때문에 수중에서 그리고 공기중에서 아무런 문제도 남기지 않는 매우 위생적이고 간단한 장치인 것이다.At this time, the radicals with high oxidative power generated by the electrode reaction have a very fast reaction time, so that they are reduced to water (H 2 O) or oxygen (O 2 ) in a stable state without any problem after the reaction. It's a very hygienic and simple device that leaves no problems in the air.

한편, 본 발명의 장치를 장시간 전극에 같은 극성의 전압을 인가했을 경우에 금속이 석출하여 전극에 달라붙는 문제를 해결하고 그리고 수중에 올리고 다이나믹 효과에 의한 세균의 살균 목적을 동시에 달성할 수 있는 즉 일석 이조의 효과를 발생시키기 위한 방법으로 전압의 극성을 일정 간격으로 전극에 교번하여 흘러주면 이온이 방출하거나 또는 전극에 흡착하거나 하는 것을 반복하게 함으로서 이 금속 이온의 올리고 다이나믹 효과에 의한 살균의 효과를 증가시키고 또한 전극에 부착되어 석출되는 금속이온에 따른 효율 저하의 문제등을 자동적으로 해결 할 수 있다.On the other hand, when the device of the present invention is applied to the electrode for a long time and the same polarity voltage is solved the problem that the metal precipitates and adheres to the electrode, and can achieve the purpose of sterilization of bacteria by the oligodynamic effect In order to generate the effect of two stones, the polarity of the voltage is alternately flowed to the electrode at regular intervals, and the ion is released or adsorbed to the electrode to repeat the effect of sterilization by the oligodynamic effect of the metal ion. In addition, the problem of efficiency decrease due to the metal ions deposited and attached to the electrode can be automatically solved.

Claims (3)

정수기 살균장치에 있어서, 수도관과 연결되어 공급되는 수도수내에 포함된 부유물이나 기타의 고형물로 된 불순물을 1차 제거하는 마이크로 필터와; 상기 마이크로 필터를 통과한 물이 유입되는 펌프와; 상기 펌프에 의해 가압된 물이 다시 유입되어 상기 마이크로 필터에서 제거되지 못한 염소 및 기타 대부분의 유기물질 성분을 2차로 제거하는 제1카본필터와; 상기 제1카본필터를 통과한 물이 유입되며, 상기 제1카본필터에서 제거되지 못한 금속이온 및 기타 유독성 유기물질 등을 제거하는 역삼투막 필터와; 상기 역삼투막 필터를 통과한 물이 다시 유입되는 제2카본필터와; 상기 제2카본필터를 통과한 물이 저장되며, 내부에 전압을 인가할 수 있는 양극과 음극의 두 전극이 설치되고, 상기 양 전극에 의해 수중에서 전기 화학반응으로 일어나는 수산기 및 산소, 수소 등의 라디칼에 의해서 세균살균이 이루어지는 살균처리조와; 상기 살균처리조로 부터 정화된 물이 공급되는 냉수 및 온수탱크를 포함한 구성으로 되는 정수기 살균장치.A water purifier sterilizer, comprising: a micro filter for firstly removing impurities such as suspended solids and other solids contained in tap water supplied in connection with a water pipe; A pump into which water passing through the micro filter is introduced; A first carbon filter which secondly removes chlorine and most other organic substances which are not removed from the micro filter by flowing water pressurized by the pump again; A reverse osmosis membrane filter into which water that has passed through the first carbon filter is introduced and removes metal ions and other toxic organic substances which are not removed from the first carbon filter; A second carbon filter into which water passed through the reverse osmosis membrane filter is introduced again; Water passing through the second carbon filter is stored, and two electrodes, a positive electrode and a negative electrode, which are capable of applying a voltage therein, are installed. A sterilization tank in which bacteria are sterilized by radicals; Water purifier sterilizer comprising a cold water and hot water tank supplied with purified water from the sterilization treatment tank. 제1항에 있어서, 상기 살균 처리조내에 설치된 양극과 음극의 양 전극에 가해지는 전극 극성은 일정한 간격으로 교번하여 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 정수기 살균장치.The water purifier sterilizer according to claim 1, wherein the electrode polarities applied to both the positive and negative electrodes installed in the sterilization tank are alternately applied at regular intervals. 제1항에 있어서, 상기 양극과 음극의 양 전극은 수소 과전압이 높고 산화될 염려가 없는 백금티타늄 합금 또는 페라이트 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 정수기 살균장치.The water purifier sterilizer of claim 1, wherein the positive and negative electrodes of the positive electrode and the negative electrode are formed of a platinum titanium alloy or a ferrite material having high hydrogen overvoltage and no oxidization.
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