KR100308448B1

KR100308448B1 - 이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조.

Info

Publication number: KR100308448B1
Application number: KR1019990039512A
Authority: KR
Inventors: 권순선
Original assignee: 권순선
Priority date: 1999-09-15
Filing date: 1999-09-15
Publication date: 2001-09-26
Also published as: KR20010027653A

Abstract

본 발명은 이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조에 관한 것으로서, 이온수 생성기의 음극실은 스케일이 고착되어 전기분해가 충분히 이루어지지 않게 되므로, 이온수 생성기의 극실을 주기적으로 반전시킴과 동시에 이온수의 이온수라인도 동일하게 반전시키기 위한 별개의 전환장치를 이온수라인에 설치하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 본 발명은 전해조(2)에 원통형의 밸브하우징(10)과 원봉형의 밸브몸체(22)로 이루어진 전환장치를 설치하되, 상기 밸브하우징(10)은 전해조(2)내의 이온수라인(34)(36)과 연통하는 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)을 형성한 차단벽(12)과, 산성수배출관(18)과 알칼리수배출관(20)을 형성한 외주벽으로 이루어지고, 밸브몸체(22)에는 중앙연결관(24)과 환형수로(26)를 형성하여 각각 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)에 연결하는 한편, 밸브몸체(22) 측부에는 상기 각각의 수로와 연결하는 중앙연결공(28)과 연결공(30)을 서로 마주보게 형성하여, 밸브몸체(22)가 스텝모우터(32)의 회전(180°회전)에 따라 회전하면서 중앙연결공(28) 및 연결공(30)과 알칼리수배출관(18) 및 산성수배출관(20)의 연결위치가 서로 전환하도록 한 것으로서, 전해조(2)의 극실이 반전함에 따라 동시에 이온수의 성상이 반전하더라도 알칼리수배출관(20)과 산성수배출관(18)에서는 동일한 성상의 이온수가 배출하는 효과를 얻도록 한 것이다.

Description

이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조.{An elctrolytic bath equipped with a converter of ionized water producer.}

본 발명은 이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이온수의 성상이 반전되더라도 이에 따라 전환장치가 작동하여 최종배출구에서는 선택된 이온수가 고정적으로 배출되도록 하는 이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조에 관한 것이다.

일반적으로 고혈압, 당뇨병, 심장병, 신경통 등의 현대 성인병의 중요원인 중의 하나가 고기류, 생선류등 산성식품의 과다섭취로 인한 체질의 산성화이며, 이러한 산성체질을 약알칼리 체질로 개선하기 위해 이온수 생성기가 개발되어 왔다.

예시도면 도 1 은 이러한 이온수 생성기의 원리를 나타낸 설명도로서, 이온수 생성기는 크게 정수기(1)와 전해조(2)로 구분되어져, 수돗물 등이 정수기(1)에서 정수된 다음 전해조(2)로 이송된 후 여기에서 산성이온수와 알칼리이온수가 생성된다.

여기서, 전해조(2)는 전기적 성질을 가진 이온만 통과할 수 있는 격벽(3)에 의해 양극실(4)과 음극실(5)로 구분되어 있으며, 여기에 전압을 인가하게 되면 물이 전기분해되면서 이온수가 생성되는 것이다.

즉, 양·음극실(4)(5)의 양전극에 전압을 인가시키게 되면 양극실(4)에서는 수산이온이 환원되어 산소가스가 발생되므로 물속의 수산이온이 소비되고, 이때 수산이온 이외의 염소, 인, 유황 등의 음이온은 산을 형성하여 양극실(4)의 물은 산성을 띠게된다.

음극실(5)에서는 수소이온이 환원되어 수소가스가 발생되므로 물속의 수소이온이 소비되고, 이때 수소이온 이외의 나트륨, 마그네슘, 칼슘 등의 양이온은 수소 이온쌍을 형성하여 음극실(5)의 용액은 알칼리성을 띠게 된다.

이렇게 생성된 알칼리이온수는 음료용으로 사용되고, 산성이온수는 피부미용이나 소독수로 사용되며, 특히 음료용으로서의 알카리이온수는 전기분해에 의한 6각 고리구조를 갖춰 건강유지에 탁월한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

그런데, 이러한 이온수를 얻기 위한 전기분해과정에 있어서, 특히 음극실(5)에 있어서는 장기간 전기분해가 일어나면 음극에 칼슘, 마그네슘 등의 스케일이 고착되어 전해전류가 감소되며, 따라서 전기분해가 충분히 이루어지지 않게 된다.

이러한 음극측의 스케일 생성은 필연적인 것이므로, 이러한 스케일에 의한 이온화의 저하를 방지하기 위하여는 주기적인 극성의 반전이 필수적인 것이다.

이렇게 되면 음극실(5)과 양극실(4)이 주기적으로 반전되며, 주기적으로 반전되는 음극실(5)과 양극실(4)에서 배출되는 이온수의 성상도 동일하게 반전된다.

따라서, 산성이온수와 알칼리이온수 2개의 이송라인(6)(7)에서 이온수의 성상이 반전될 때, 별도의 전환밸브가 이송라인(6)(7)상에 설치되어 이송라인(6)(7)이 반전되도록 되어 있으며, 이에 최종배출구에서 선택된 이온수는 일정한 성상으로 유지되는 것이다.

따라서, 본 발명은 이온수의 성상이 반전되더라도 이에 따라 전환장치가 작동하여 최종배출구에서는 선택된 이온수가 고정적으로 배출되도록 하는 이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전해조의 일부분에 원통형의 밸브하우징과 원봉형의 밸브몸체로 이루어진 전환장치를 설치하되, 밸브하우징에는 중앙유입공과 측부유입공을 형성한 차단벽과, 일직선상의 반대방향으로 알칼리수배출관과 산성수배출관을 형성하고, 밸브몸체에는 상기 중앙유입공과 연통되는 돌출형의 중앙연결관과 상기 중앙연결관에 의해 환형수로를 형성하며, 밸브몸체 내부에는 직각을 이루는 중앙연결공과 연결공을 형성하여 상기 밸브하우징의 알칼리수배출관 또는 산성수배출관과 각각 연통되도록 함으로서, 상기 전해조의 극성이 반전될 때 회전하는 스텝모우터의 회전에 따라 밸브몸체가 180°회전되면서 중앙연결공과 연결공이 각각 산성수배출관과 알칼리수배출관의 연통위치가 교환되도록 함으로서 이온수의 수로가 전해조에서 부터 전환되도록 한 것이다.

따라서, 본 발명에서는 전해조의 음극실과 양극실의 극성이 반전되어 생성되는 이온수의 성상이 반전되더라도 알칼리수배출관과 산성수배출관의 이온수 성상이 반전되지 않게 함으로써, 배출되는 이온수라인 상에 별도의 전환밸브를 설치할 필요가 없어 그 구조가 간단하며, 특히 소비자는 최종배출구에서 선택된 이온수를 취수 할 수 있게되는 효과가 있다.

도 1 은 종래 이온수 생성기의 개요도,

도 2 는 본 발명에 따른 전환장치를 갖춘 전해조의 요부 절개사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 전환장치의 요부를 나타낸 일부절개사시도,

도 4 (가)는 본 발명에 따른 전환장치에서 산성수와 알칼리수의 이송경로를나타낸 단면설명도,

(나)는 전환장치를 갖춘 전해조에서 극성이 반전되어 산성수와 알칼리수가 반전되더라도 선택된 이온수가 변동없이 배출되는 것을 나타낸 단면설명도,

도 5 는 도 3 의 A 부 확대설명도,

도 6 는 본 발명에 따른 전해조의 착탈가능한 전환장치의 다른 실시예를 나타낸 요부사시도,

도 7 는 도 6 의 전환장치가 설치된 상태의 종단면도 이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 정수기, 2 - 전해조,

3 - 격벽, 4 - 양극실,

5 - 음극실, 6,7 - 이송라인,

10 - 밸브하우징, 12 - 차단벽,

14 - 중앙유입공, 16 - 측부유입공,

18 - 산성수배출관, 20 - 알칼리수배출관,

22 - 밸브몸체, 24 - 중앙연결관,

26 - 환형수로, 28 - 중앙연결공,

30 - 연결공, 32 - 스텝모우터,

34 - 이온수라인, 36 - 이온수라인,

38 - 끼움턱, 40 - 나사지지환,

42 - 나사선, 44 - 연장지지판,

46 - 연결수로, 48 - 지지관.

이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 설명하면 다음과 같다.

예시도면 도 2 및 도 3 은 본 발명에 따른 전환장치를 갖춘 전해조의 요부 절개사시도와 본 발명에 따른 전환장치의 요부를 나타낸 일부절개사시도이고, 예시도면 도 4 의 (가)와 (나)는 본 발명에 따른 전환장치에서 산성수와 알칼리수의 이송경로를 나타낸 단면설명도이며, 본 발명에 따른 전환장치를 갖춘 전해조에서 극성이 반전되어 산성수와 알칼리수가 반전되더라도 선택된 이온수가 변동없이 배출되는 것을 나타낸 단면설명도 이다.

본 발명은 전해조(2)와 일체로 원통형의 밸브하우징(10)이 형성되고, 상기 밸브하우징(10)에 끼워져 스탭모우터(32)의 회전에 따라 회전되는 원봉형의 밸브몸체(22)로 구성되어 지되, 상기 밸브하우징(10)은 그 선단부에 차단벽(12)이 형성되고, 이 차단벽(12)에는 전해조(2)내의 이온수라인(34)(36)과 연결되는중앙유입공(14)과 측부유입공(16)이 형성되며, 상기 밸브하우징(10)의 외주면에는 서로 마주보는 산성수배출관(18)과 알칼리수배출관(20)이 형성된다.

상기 밸브몸체(22)는 밸브하우징(10)의 차단벽(12)과 접촉하는 단부에 중앙연결관(24)을 내측으로부터 돌출되게 형성하여 그 주위에 환형수로(26)를 형성하고, 상기 중앙연결관(24)및 환형수로(26)는 밸브몸체(22)를 관통하여 형성된 'ㄱ'자형의 중앙연결공(28)및 연결공(30)과 각각 연통되어, 이온수 성상의 반전에 따라 상기 산성수·알칼리수배출관(18)(20)과 중앙연결공(28) 및 연결공(30)의 연결위치가 전환된다.

이와 같이 본 발명은 이온수 생성기의 극실이 주기적으로 반전되더라도, 최종배출구에서 선택된 이온수가 배출되도록 하는 전환장치이다.

상기 전환장치는 전해조(2)내의 이온수라인(34)(36)과 연결되는 수로를 마련하고 이 수로가 극실의 주기적 반전에 따라 전환되도록 된 것으로서, 이러한 수로를 구성하기 위하여 도 2에 표현된 바와 같이 전해조(2)와 일체로 성형되는 밸브하우징(10)과 상기 밸부하우징(10)에 끼워져 작용하는 밸브몸체(22)가 마련되었다.

상기 밸브하우징(10)과 밸브몸체(22)는 도 3과 도 4의 (가)와 (나)에 표현된 바와 같이 원통형과 원봉형으로 형성되어 상기 밸브몸체(22)가 밸브하우징(10)내에서 180°회전됨에 따라 그 수로가 전환된다.

상기 밸브하우징(10)의 선단부에는 차단벽(12)이 설치되며, 이 차단벽(12)에는 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)이 형성되어 이온수라인(34)(36)과 연통된다.

상기 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)은 이온수라인(34)(36)과 독립적으로연결되며, 이 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)이 밸브몸체(22)의 중앙연결관(24)과 환형수로(26)와 연통되어 각각 독립적인 2개의 수로가 형성된다.

즉, 상기 중앙유입공(14)과 연통되는 중앙연결관(24)은 밸브몸체(22)의 단부로 부터 내측에서 돌출되게 형성되어 있어, 이 중앙연결관(24)의 돌출로 인한 환형의 요홈부가 다른 하나의 수로인 환형수로(26)를 형성하여 이것이 측부유입공(16)과 연결되면서 독립된 2개의 수로가 형성되는 것이다.

한편, 밸브몸체(22)의 내부에는 'ㄱ'자형상의 중앙연결관(24)과 연통되는 중앙연결공(28)과 환형수로(26)와 연통되는 연결공(30)이 형성되어 지되, 서로 마주보는 반대방향(종단면상 일직선상에 형성)에 형성되어 밸브하우징(10)의 산성수배출관(18)과 알칼리수배출관(20)과 연통된다.

따라서, 상기 밸브몸체(22)가 밸브하우징(10) 내에서 180°회전됨에 따라 중앙연결공(28)과 연결공(30)은 산성수배출관(18)과 알칼리수배출관(20)과의 맞물림이 전환되며, 이에 따라 수로가 전환되어 산성수배출관(18)과 알칼리수배출관(20)에서는 동일한 이온수가 배출되는 것이다.

여기서, 밸브몸체(22)의 180°회전은 스텝모우터(32)가 수행하게 되며, 스텝모우터(32)의 작동은 상기 극실의 극성반전에 따라 동시에 회전되도록 제어부에 의해 제어되며, 상기 제어부와 극실의 극성을 반전시키는 전기적 구성은 사용자가 이온수를 취수할 때 마다 극성이 반전되도록 되어 있으며, 이 기술은 공지된 인반적인 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 전환장치는 상기한 바와 같이 밸브몸체(22)와밸브하우징(10)은 원통형의 관에 원봉형의 봉이 끼워져서 이루는 수로의 변경이므로, 이러한 밸브몸체(22)와 밸브하우징(10)의 접촉되는 각 부분에는 수밀성을 확보하기 위한 패킹(50)이 각각 장착되어 있다.

상기 패킹(50)은 밸브하우징(10) 내주와 밸브몸체(22) 외주 사이의 수밀을 위하여 밸브몸체(22)의 외주에 장착되어 있으며, 밸브하우징(10)과 밸브몸체(22)가 결합되어 이루어지는 수로의 수밀을 위하여 중앙유입공(14)에 밸브내측으로 연결되는 지지관(48)이 형성되고, 이 지지관(48)과 중앙연결관(24) 사이에도 패킹(50)이 장착된다.

이와 더불어, 상기 밸브하우징(10) 내로의 밸브몸체(22) 장착을 위한 고정수단으로서 도 5 에서와 같이 밸브하우징(10) 개방부의 단부에 경사면이 형성된 끼움턱(38)이 형성되어 있어 밸브하우징(10)에 밸브몸체(22)를 삽입하게 되면 끼움턱(38)이 밸브몸체(22)의 후단부를 고정시켜 밸브몸체(22)가 밸브하우징(10)에서 이탈되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동은 예시도 4의 (가)와 (나)에 표현된 바와 같이, 이온수라인(34)(36)에 의해 유입되는 이온수는 산성이온수와 알칼리이온수로 분리되어 이 중 하나는 중앙유입공(14)을 통해 유입되며, 다른 하나는 측부유입공(16)을 통해 유입된다.

상기 중앙유입공(14)으로 유입된 이온수(산성수)는 중앙연결관(24)이 이루는 수로, 즉 중앙연결공(28)을 통해 산성수배출관(18)으로 배출되며, 측부유입공(16)으로 유입된 다른 이온수(알칼리수)는 환형수로(26)와 이 환형수로(26)에 연결된연결공(30)을 통해 알칼리수배출관(18)으로 배출된다.(도 4의 가)

이 상태에서,이온수라인(34)(36)에 유입되는 이온수의 성상이 반전(전해조의 극성이 반전됨으로 인하여)됨에 따라 상기 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)으로 유입되는 이온수의 성상 역시 반전된다.

이와 동시에 스텝모우터(32)의 작동으로 밸브몸체(22)가 180°회전되며 이에 의해 중앙연결공(28) 및 연결공(30)과 알칼리수배출관(20) 및 산성수배출관(18)의 위치가 전환된다.(도 4 의 나)

이에 의해 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)으로 유입되는 이온수는 처음과는 서로 반대측의 배출관으로 배출되어 결과적으로 이온수라인(34)(36)에서 이온수의 성상이 반전되더라도 알칼리수배출관(20)과 산성수배출관(18)에서의 이온수 성상의 반전은 없게 되는 것이다.

예시도면 도 6 과 도 7 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 요부사시도와 종단면도로서, 밸브하우징(10)이 전해조(2)로 부터 착탈 가능하도록 전해조(2)와 일체를 이루는 나사지지환(40)이 형성되고, 이 나사지지환(40)과 결합되는 나사선(42)이 밸브하우징(10)의 선단부 외주에 형성된다.

또한, 전해조(2)의 측벽에 이온수라인(34)(36)이 관통되어 착탈가능한 밸브하우징(10)의 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)에 연통되며, 이때 중앙유입공(14)을 포함한 일부분이 나사지지환(40)측으로 돌출되어 연장지지관(44)이 형성되어 있다.

상기 밸브하우징(10)을 나사지지환(40)에 결합하면 돌출된 연장지지관(44)에의해 나사지지환(40)과 차단벽(12) 사이에 연결수로(46)가 형성되며, 이 연결수로(46)는 하나의 이온수라인(34)과 측부유입공(16)을 연통시키게 된다.

즉, 나사식으로 밸브하우징(10)을 전해조(2)와 결합하게 되면 중앙유입공(14)은 회전의 중심에 있기 때문에 하나의 이온수라인(36)과는 연통이 되나, 측부유입공(16)은 편심되어 있어 다른 하나의 이온수라인(34)과 연통될 수 없어 별도의 연결수로(46)를 갖춘 것이다.

이하 밸브몸체(22)의 구성과 작용은 전술한 도 2 내지 도 4 의 밸브몸체(22)와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 밸브하우징(10)을 전해조(2)에 탈착시킬 수 있도록 함으로써, 전환장치를 장기간 사용할 때 소모성 부품인 밸브몸체(22)에 다수 장착된 패킹(50)의 마모로 인해 수밀성이 떨어질 경우 간단하게 교환할 수 있다.

여기서 밸브몸체(22)를 회전시키는 구동력을 스텝모우터(32)에 의해 발생되는 것으로 만 설명하였으나, 이것은 소비자의 편의성을 좋게 하기 위해 전해조(2)의 극성이 반전될 때 자동으로 밸브몸체(22)가 회전되도록 한 것일 뿐으로, 이것을 수동으로 하여도 무방하며 그 구성이 밸브몸체(22)의 구동축에 회전노브를 설치하는 정도로 기본 구성은 동일하다.

즉, 밸브몸체(22)의 구동축을 연장하여 그 단부가 이온수기의 전면에 위치하도록 하고, 상기 연장된 단부에 이온수 배출용으로 온/오프스위치 기능을 하는 회전노브를 설치하면, 소비자가 상기 회전노브를 사용하는 순간 전해조의 극성이 반전되면서 밸브몸체(22)도 회전되므로 배출되는 이온수의 성상은 반전없이 동일하다.

이상과 같이 본 발명은 전해조(2)에 원통형의 밸브하우징(10)과 원봉형의 밸브몸체(22)로 구성되는 전환장치를 설치하되, 상기 밸브하우징(10)은 전해조(2)내의 이온수라인(34)(36)과 연통되는 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)이 형성된 차단벽(12)과 산성수배출관(18)과 알칼리수배출관(20)이 형성된 외주벽으로 이루어지고, 밸브몸체(22)에는 중앙연결관(24)과 환형수로(26)를 형성하여 각각 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)에 연결하는 한편, 밸브몸체(22) 측부에는 상기 각각의 수로와 연결되는 중앙연결공(28)과 연결공(30)을 서로 마주보게 형성하여 밸브몸체(22)가 스텝모우터(32)의 회전(180°회전)에 따라 회전하여 중앙연결공(28) 및 연결공(30)과 알칼리수배출관(18) 및 산성수배출관(20)의 연결위치가 서로 전환하는 장치를 전해조(2)에 설치함으로써, 전해조(2)의 극실이 반전함과 동시에 이온수의 성상이 반전하더라도 알칼리수배출관(20)과 산성수배출관(18)에서는 동일한 성상의 이온수가 배출하는 효과가 있다.

Claims

전해조(2)와 일체로 원통형의 밸브하우징(10)을 형성하고, 상기 밸브하우징(10)에 끼워져 스탭모우터(32)의 회전에 따라 회전하는 원봉형의 밸브몸체(22)로 전환장치를 구성하되, 상기 밸브하우징(10)은 그 선단부에 차단벽(12)을 형성하고, 이 차단벽(12)에는 전해조(2)내의 이온수라인(34)(36)과 연결하는 중앙유입공(14)과 측부유입공(16)을 형성하며, 상기 밸브하우징(10)의 외주면에는 서로 마주보는 산성수배출관(18)과 알칼리수배출관(20)을 형성하고, 상기 밸브몸체(22)는 밸브하우징(10)의 차단벽(12)과 접촉하는 단부에 중앙연결관(24)을 내측으로부터 돌출되게 형성하여 그 주위에 환형수로(26)를 갖추게 하고, 상기 중앙연결관(24)및 환형수로(26)는 밸브몸체(22)를 관통하여 형성한 'ㄱ'자형의 중앙연결공(28)및 연결공(30)과 각각 연통하도록 설치하여, 스탭모우터(32)에 의해 밸브몸체(22)가 회전할 때 밸브하우징(10)의 산성수·알칼리수배출관(18)(20)과 밸브몸체(22)의 중앙연결공(28) 및 연결공(30)의 연통위치가 전환하도록 한 것을 특징으로 하는 이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조.
제 1 항에 있어서, 밸브하우징(10)은 전해조(2)로 부터 착탈 가능하도록 전해조(2)의 측벽에 나사지지환(40)을 형성하고, 이 나사지지환(40)과 결합하는 나사선(42)을 밸브하우징(10)의 선단부 외주에 형성하여 탈착가능 하도록 하며, 전해조(2)의 측벽에 이온수라인(34)(36)을 형성하고, 상기 차단벽(12)의 중앙유입공(14)에 돌출형의 연장지지관(44)을 형성하여 이온수라인(36)과 연결하고, 상기 돌출형의 연장지지관(44)과 나사지지환(40)및 차단벽(12)이 형성하는 연결수로(46)를 형성하여 이온수라인(34)과 측부유입공(16)및 연결공(30)을 연결하는 것을 특징으로 하는 이온수 생성기의 전환장치를 갖춘 전해조.