KR100443715B1 - 순환유로가 구비된 전기분해장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 순환유로가 구비되어 전기분해된 물의 산도를 정밀하게 조절할 수 있는 전기분해장치에 관한 것으로서, 케이스(20)와, 상기 케이스(20) 내로 물을 공급하는 급수관(22)과, 급수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 음극판(24) 및 양극판(25)과, 상기 음극판(24)과 양극판(25) 사이에 구비되어 케이스(20) 내부를 알칼리수 생성공간(24a)과, 산성수 생성공간(25a)으로 양분하여 전기분해된 물의 혼합을 방지하는 이온교환막(26)과, 상기 알칼리수 생성공간(24a)에서 생성된 알칼리수와 산성수 생성공간(25a)에서 생성된 산성수를 각각의 생성공간(24a)(25a)으로 재순환시키는 순환유로와, 상기 알칼리수 생성공간(24a)의 순환유로에 구비되어 가압순환작용을 행하는 순환펌프(242)와, 각 생성공간(24a)에서 생성된 알칼리수와 산성수를 배출하는 배수관(243)(253)과, 상기 배수관(243)(253)에 구비된 제어밸브(244)(254)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 산성수 순환유로에 가압순환작용을 행하는 순환펌프(252)가 더욱 구비된 것을 특징으로 하여 이루어진다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전기분해장치에 의하면 알칼리수 및 산성수를 생성 활용할 수 있으며, 생성되는 전해수의 산도를 정밀하게 제어함으로써 세탁효율을 더욱 높일 수 있고, 세제사용량을 줄일 수 있기 때문에 환경오염방지에 도움이 된다는 이점이 있다.

Description

순환유로가 구비된 전기분해장치{Electrolysis apparatus with circulation flow path}
본 발명은 전기분해장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순환유로가 구비되어 전기분해된 물의 산도를 정밀하게 조절할 수 있는 전기분해장치에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기를 이용한 세탁방법은 세탁기의 작동으로 형성되는 세탁용수의 수류에 의한 물리적인 세탁력과, 세탁용수에 혼합되는 세제의 화학적인 세탁력을 함께 이용하는 것으로서, 세탁물의 소재에 따라 수류 및 세제를 달리함으로써 세탁효과를 높이게 된다.
한편, 각종 의류 및 직물의 소재로 사용되는 섬유는 크게 천연섬유와 합성섬유로 구분되는데, 천연섬유에는 면(綿), 마(麻) 등의 식물성 섬유(천연 셀룰로오스 섬유)와, 모(毛), 견(絹) 등의 동물성 섬유가 포함되며, 합성섬유에는 레이온, 아세테이트, 비닐론, 나일론, 아크릴, 폴리에스터, 폴리우레탄 등이 포함된다.
이중에서, 면, 마, 레이온, 비닐론, 나일론, 아크릴, 폴리에스터 및 폴리우레탄 등은 약알칼리성의 세탁조건에서 효과적으로 세탁된다.
그리고, 일반적인 세탁기에서는 세탁효율이 낮은 수돗물 등의 중성수를 그대로 받아들여 세탁용수로 사용하기 때문에, 이러한 세탁용수의 산도특성상 취약점을 보완하기 위해 대개의 경우 알칼리성 세제를 사용하게 된다.
따라서, 이와 같은 종래기술에 의하면 다량의 세제를 사용해야 하기 때문에수질오염이 가중되는 등 환경오염에 악영향을 미친다는 문제점이 발생하므로, 세탁에 사용되는 수돗물 등의 중성 세탁용수를 전기분해하여 생성된, 알칼리수를 세탁용수로 사용함으로써, 세제의 사용량의 줄임과 동시에 세탁효과를 높일 수 있는 전기분해장치가 사용되기도 한다.
일반적인 전기분해장치는 도 1에 나타난 것과 같이 내부공간에 물을 저장하는 케이스(10)와 상기 케이스(10) 내에 일정한 간격을 두고 설치된 음극판(12) 및 양극판(13)과, 상기 음극판(12)과 양극판(13) 사이에 구비되어 전기분해된 물의 혼합을 방지하는 이온교환막(14)으로 구성되어 있다.
이와 같은 종래 전기분해장치에 의하면 케이스(10) 내로 수돗물 등의 중성수를 공급한 다음, 각 전극판(12)(13)에 전원을 공급하여 일정시간 동안 전기분해함으로써 알칼리수와 산성수를 생성하게 되는데, 생성된 알칼리수는 세탁과정에서 세탁용수로서 사용하고, 산성수는 헹굼과정에서 헹굼시에 사용하게 된다.
한편, 물을 전기분해하여 사용할 경우에는 세탁물의 종류나 양에 따라 생성되는 알칼리수 또는 산성수의 농도 즉, 산도를 달리하여야 최적의 세탁효율을 얻을 수 있는데, 산도를 조절하는 방법으로는 전극판(12)(13)의 전원공급 시간을 조절하는 이른바 시간조절방식 또는 전압을 조절하는 전압조절방식을 사용하게 된다.
그러나, 종래기술에 따른 전기분해장치는 각 전극판(12)(13)이 구비된 일정공간내에 물을 단순히 저수한 상태에서, 각 전극판(12)(13)에 전원을 공급하여 일정시간 동안 전기분해한 다음, 세탁기로 공급하므로, 약간의 시간이 흐르면 전기분해과정에서 전극판(12)(13)의 표면에 이온이 점착되어 전기분해되지 않은 중성적인물분자와 전극판(12)(13)의 접촉을 방해하기 때문에 전기분해 시간과 산도가 정확히 비례하지 않게 된다.
따라서, 종래의 전기분해장치에 의하면, 시간조절방식으로는 산도의 정밀한 제어가 어렵고, 전압조절방식으로 산도를 조절하기 위해서는 별도의 전압조절수단을 필요로 하기 때문에 구성이 복잡해진다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 세탁용수를 알칼리수와 산성수로 전기분해하여, 알칼리수를 세탁용수로 이용토록 함과 더불어, 생성되는 전해수의 산도를 정밀하게 조절할 수 있게 됨으로써 세탁효율을 높일 수 있는 전기분해장치의 제공을 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 전기분해장치의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기분해장치의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기분해장치에서 생성된 전해수의 농도와 순환시간과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기분해장치의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20: 케이스 22: 급수관
24: 음극판 24a: 알칼리수 생성공간
241: 순환파이프 242: 순환펌프
243: 배수관 244: 제어밸브
25: 양극판 25a: 산성수 생성공간
251: 순환파이프 252: 순환펌프
253: 배수관 254: 제어밸브
상기 목적을 이루기 위하여 제공되는 전기분해장치는 케이스와, 상기 케이스 내로 물을 공급하는 급수관과, 급수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 양음극판과, 상기 양음극판 사이에 구비되어 케이스 내부를 알칼리수 생성공간과, 산성수 생성공간으로 양분하여 전기분해된 물의 혼합을 방지하는 이온교환막과, 상기 알칼리수 생성공간에서 생성된 알칼리수와 산성수 생성공간에서 생성된 산성수를 각각의 생성공간으로 재순환시키는 순환유로와, 상기 알칼리수 생성공간의 순환유로에 구비되어 가압순환작용을 행하는 순환펌프와, 각 생성공간에서 생성된 알칼리수와 산성수를 배출하는 배수관과, 상기 배수관에 구비된 제어밸브를 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 2부터 도 4까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 전기분해장치는 도 2에 나타난 것과 같이 케이스(20)와, 상기 케이스 내로 물을 공급하는 급수관(22)과, 케이스(20)내에서 급수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 음극판(24) 및 양극판(25)과, 음극판(24) 과 양극판(25) 사이에 구비되어 케이스(20) 내부를 알칼리수 생성공간(24a)과, 산성수 생성공간(25a)으로 양분하는 이온교환막(26)과, 생성된 알칼리수와 산성수를 각각의 생성공간(24a)(25a)으로 재순환시키는 순환유로를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 급수관(22)은 이온교환막(26)에 의해 양분된 케이스(20) 내부공간의 중간에 연결되고, 각 생성공간(24a)의 유입구에는 유입되는 물의 역류 및 각 생성공간(24a)(25a)간 이동을 방지하기 위한 체크밸브(28)가 각각 설치된다.
순환유로는 케이스(20)에 양단이 연결된 별도의 순환파이프(241)(251) 등으로 구성되며, 상기 알칼리수 생성공간(24a)측의 순환파이프(241)에는 순환펌프(242)가 구비된다.
그리고, 각 생성공간(24a)(25a)에는 생성된 알칼리수와 산성수를 배출하는 한쌍의 배수관(243)(253)이 연결되고, 각 배수관(243)(253)에는 제어밸브(244)(254)가 장착된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 전기분해장치는 급수관(22)이 상수도와 연결되고, 각 배수관(243)(253)이 세탁기의 급수밸브와 연결되며, 음극판(24) 및양극판(25)이 세탁기의 전원과 연결된 상태에서 세탁기의 급수행정에 맞추어 작동되는데, 본 실시예에 따른 전기분해장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 급수관(22)을 통해 케이스(20)로 수돗물(중성수)이 공급되면, 공급된 물은 급수관(22)의 배치구조상 이온교환막(26)을 중심으로 양분되어 알칼리수 생성공간(24a)(음극판측)과, 산성수 생성공간(25a)(양극판측)으로 각각 유입된다.
각 생성공간(24a)(25a)으로 유입되어 각 극판(24)(25)에 접한 물에서는 각종 전해질 성분이 이온화되고, 이온화된 성분이 이온교환막(26)을 통해 반대극성의 극판측으로 이동함으로써, 음극판측 공간에서는 음이온을 얻어 알칼리수가 생성되고 되고, 양극판측 공간에서는 양이온을 얻어 산성수가 생성된다.
한편, 각 생성공간(24a)(25a)으로 공급된 물은 전기분해됨과 동시에 순환유로를 통해 순환하게 되는데, 특히 알칼리수 생성공간(24a)에서는 세탁기의 마이컴과 연결된 순환펌프(242)를 통해 물의 순환량을 제어함으로써 생성되는 알칼리수의 산도를 보다 정밀하게 조절하게 된다.
즉, 전기분해된 물이 순환하게 되면, 전기분해과정에서 각 극판(24)(25)에 점착된 이온들이 떨어져 나가면서 새로운 물분자와 각 극판(24)(25)이 지속적으로 접촉하게 되어 안정적이고 고른 전기분해 작용이 이루어진다.
따라서, 도 3에 나타난 것과 같이 알칼리수 생성공간(24a)에서 생성되는 알칼리수의 산도가 물순환시간과 정비례하여 높아지게 되므로, 전극판(24)(25)으로 공급되는 전압을 변화시키지 않고, 필요로 따라 순환펌프(241)에 의해 순환되는 시간을 조절함으로써 알칼리수의 산도를 조절하게 된다.
한편, 전기분해 작동중에 각 배수관(243)(253)의 제어밸브(244)(254)는 차단 상태를 유지하게 되며, 원활한 이온교환을 위해 산성수 측 제어밸브(254)가 개방됨으로써 약 산성수를 배출하는 상태가 될 수도 있다.
전기분해 후에는 우선, 알칼리수 생성공간(24a)측 배수관(243)의 제어밸브(244)가 개방됨으로써 상기 배수관(243)을 통해 알칼리수가 세탁조로 공급되어 세탁용수로서 사용되는데, 이와 같이 알칼리수를 세탁용수로서 사용할 경우에는 적은 양의 세제로도 산도특성상 높은 세탁효과를 얻을 수 있게 된다.
그리고, 세탁이 종료되면, 헹굼 시작전에 산성수 생성공간(25a)측 배수관(253)의 제어밸브(254)가 개방되어 산성수가 세탁조측으로 공급됨으로써 세탁용수(알칼리수)와 혼합되어 예비탈수를 위해 배수되는 세탁용수를 중화시키게 된다.
또한, 예비탈수후에 진행되는 헹굼과정에서는 산성수 생성공간(25a)으로부터 공급되는 산성수가 헹굼수로 사용됨으로써 살균 및 표백작용을 통해 세탁물의 청결도를 높이게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기분해장치는 도 4에 나타난 것과 같이 산성수 생성공간(25a)의 순환유로에도 순환펌프(252)가 구비된 구조로 이루어지는데, 이에 따르면, 산성수의 순환정도를 알칼리수와 마찬가지로 상기 순환펌프(252)를 통해 제어함으로써 산성수의 산도역시 정밀하게 제어할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기분해장치에 의하면 알칼리수 및 산성수를 생성 활용할 수 있으며, 생성되는 전해수의 산도를 정밀하게 제어함으로써 세탁효율을 더욱 높일 수 있고, 세제사용량을 줄일 수 있기 때문에 환경오염 방지에 도움이 된다는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 케이스와;
    상기 케이스 내로 물을 공급하는 급수관과;
    물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 음극판 및 양극판과;
    상기 케이스 내부에 양분되어 상기 공급된 물이 각각 유입되며, 상기 음극판이 구비된 알칼리수 생성공간 및 양극판이 구비된 산성수 생성공간과;
    상기 케이스 내부에 양분된 알칼리수 생성공간 및 산성수 생성공간에서 전기분해된 물의 혼합을 방지하는 이온교환막과;
    각 생성공간에서 생성된 알칼리수와 산성수를 각각 배출하는 배수관 및 각 배수관에 구비된 제어밸브와;
    상기 급수관 및 배수관과는 별도로 유로를 갖고, 상기 알칼리수 생성공간 내에서 생성된 알칼리수와 산성수 생성공간 내에서 생성된 산성수를 각각의 생성공간으로 재순환시키도록, 상기 알칼리수 생성공간의 양측에 연결된 알칼리수 순환유로 및 산성수 생성공간의 양측에 연결된 산성수 순환유로와;
    상기 알칼리수 생성공간에 연결된 알칼리수 순환유로에 구비되어, 상기 알칼리수 생성공간에서 전기분해된 알칼리수를 가압순환작용을 행하는 순환펌프와;
    상기 알칼리수 생성공간에서 생성되는 알칼리수의 산도를 조절할 수 있도록 상기 순환펌프를 통한 물 순환량 및 물순환시간을 제어하기 위한 마이컴
    을 포함하여 이루어진 전기분해장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산성수 순환유로에 상기 산성수 생성공간 내에서 생성되는 산성수의 가압순환작용을 행하는 순환펌프가 더욱 구비된 것을 특징으로 하는 전기분해장치.
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