KR100464106B1 - 전기분해장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수돗물과 같은 중성수를 전기분해하여 생성된 알칼리수를 세탁용수로 활용토록 하는 전기분해장치에 관한 것으로서, 내부공간이 격막(11)에 의해 다수개로 분할된 케이스(10)와; 케이스(10) 내로 물을 공급하기 위한 급수관(12)과; 케이스(10) 내의 분할된 공간에 각각 구비되어 급수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 음극판(16) 및 양극판(17)과, 상기 음극판(16)과 양극판(17) 사이에 구비되어 전기분해된 물의 혼합을 방지하는 이온교환막(18)으로 구성된 전기분해수단과; 상기 음극판(16) 및 양극판(17)으로 전원을 공급하는 전원공급장치와; 각 이온교환막(18)을 중심으로 분리형성된 다수개의 알칼리수 생성공간(16a) 및 산성수 생성공간(17a)을 동일특성 공간끼리 유체이동 가능하게 연결하는 알칼리수 유동파이프(161) 및 산성수 유동파이프(171)를 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전기분해장치는 세탁기의 외부에 별도로 장착되거나, 세탁기의 제작시 내부에 장착되어, 세탁기의 각 행정에 맞추어 연동되며, 알칼리수와 산성수를 생성하여, 알칼리수를 세탁에 이용함으로써 세탁효율을 높이고, 산성수를 헹굼에 이용하여 세탁물의 청결도를 높이게 된다.

Description

전기분해장치{Electrolysis apparatus}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세탁용수를 전기분해할 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 때문에 수질오염이 가중되는 등 환경오염에 악영향을 미친다는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 세탁용수를 알칼리수와 산성수로 전기분해하여, 알칼리수를 세탁용수로 이용토록 함으로써 세탁효과를 향상시킬 뿐만아니라, 세제 사용량을 절감할 수 있게 됨으로써 환경오염 방지에 도움이 되는 전기분해장치의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기분해장치의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기분해장치의 구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기분해장치에서 이온교환막의 지지상태를 나타낸 개략도이다.

도 4의 a, b는 본 실시예에 따른 전기분해장치의 장착상태를 나타낸 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 케이스 11: 격막

12: 급수관 14: 배수관

16: 음극판 16a: 알칼리수 생성공간

161: 알칼리수 유동파이프 17: 양극판

17a: 산성수 생성공간 171: 산성수 유동파이프

18: 이온교환막 19: 프레임

20: 산성수 저장용기 21: 산성수 배수관

30: 세탁기

상기 목적을 이루기 위하여 제공되는 전기분해장치는 내부공간이 격막에 의해 다수개로 분할된 케이스와; 케이스 내로 물을 공급하기 위한 급수관과; 케이스 내의 분할된 공간에 각각 구비되어 급수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 음극판 및 양극판과, 상기 음극판과 양극판 사이에 구비되어 전기분해된 물의 혼합을 방지하는 이온교환막으로 구성된 전기분해수단과; 상기 음극판 및 양극판으로 전원을 공급하는 전원공급장치와; 각 이온교환막을 중심으로 분리형성된 다수개의 알칼리수 생성공간 및 산성수 생성공간을 동일특성 공간끼리 유체이동 가능하게 연결하는 알칼리수 유동파이프 및 산성수 유동파이프를 포함하여 이루어진다.

상기 전기분해장치는 세탁기의 외부에 별도로 장착되거나, 세탁기의 제작시 내부에 장착되어, 세탁기의 각 행정에 맞추어 연동된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1부터 도 4까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 전기분해장치는 도 1과 도 2에 나타난 것과 같이 내부공간이 격막(11)에 의해 다수개로 분할된 케이스(10)와, 케이스(10) 내부로 물을 공급하기 위한 급수관(12)과, 공급된 물을 전기분해하여 알칼리수와 산성수를 생성하는 전기분해수단과, 상기 전기분해수단으로 전기를 공급하는 전원공급장치와, 전기분해작용으로 생성된 알칼리수를 배수하기 위한 배수관(14)을 포함하여 이루어진다.

상기 전기분해수단은 케이스(10) 내의 분할된 공간에 각각 구비되어 급수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 음극판(16) 및 양극판(17)과, 상기 음극판(16)과 양극판(17) 사이에 구비되어 전기분해된 물의 혼합을 방지하는 이온교환막(18)으로 이루어진다.

상기 이온교환막(18)은 케이스(10) 내부 공간을 완전히 차단할 수 있는 크기로 이루어지며, 도 3에 나타난 것과 같이 수압에 의해 변형되지 않도록 다수의 격자로 구성된 프레임(19)에 의해 지지되는 구조로 케이스(10)내에 장착되고, 케이스(10) 내의 분할공간은 상기 이온교환막(18)에 의해 분리됨으로써 알칼리수 생성공간(16a)과, 산성수 생성공간(17a)으로 구분된다.

또한, 상기 케이스(10)에는 전기분해된 산성수를 별도 보관하는 저장용기(20)가 연결되고, 상기 저장용기(20)에는 저장된 산성수를 배수하기 위한 산성수 배수관(21)과, 상기 산성수 배수관(21)을 선택적으로 개폐하기 위한 밸브수단(22)이 구비된다.

더불어, 본 실시예에 따른 전기분해장치는, 케이스(10)내에서 각 이온교환막(18)을 기준으로 분리형성된 다수개의 알칼리수 생성공간(16a)이 알칼리수 유동파이프(161)에 의해 서로 직렬로 연결되고, 다수개의 산성수 생성공간(17a) 역시 산성수 유동파이프(171)에 의해 서로 직렬로 연결됨으로써 동일특성 공간끼리 유체이동 가능한 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 알칼리수 유동파이프(161)는 단면적이 산성수 유동파이프(171)의 단면적 보다 크게 구성된다.

상기 급수관(12)은 케이스(10)의 다수개 분할공간 중, 배치구조상 첫번째 분할공간과 연통되고, 배수관(14)은 급수관(12)과 연결된 분할공간으로부터 이격된 반대쪽 즉, 마지막 분할공간과 연통되는데, 급수관(12)의 토출구는 이온교환막(18)을 중심으로, 알칼리수 생성공간(16a)측과 산성수 생성공간(17a)측으로 양분되게 배치되며, 배수관(14)은 알칼리수 생성 공간(16a)에만 연결된다.

이와 같은 본 실시예에 따른 전기분해장치는 도 4의 a에 나타난 것과 같이 세탁기(30)의 제작시 내부에 장착되거나(내장식), 도 4의 b에 나타난 것과 같이 세탁기(30)의 외부에 별도로 장착되어(외장식), 세탁기(30)의 각 행정에 맞추어 연동되는데, 외장식의 경우에는 급수관(12)이 상수도와 연결되고, 배수관(14)이 씰링 커넥터(미도시) 등에 의해 세탁기(30)의 급수밸브와 연결된다.

외장식의 경우에는 세탁기(30)의 기본적인 구조 변경없이 세탁기(30)와 연결하여 사용될 수 있다.

본 실시예에 따른 전기분해장치가 세탁기와 연결된 상태에서의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원공급장치에 의해 각 분할공간내의 음극판(16) 및 양극판(17)에 전원이 연결된 상태에서 급수관(12)을 통해 케이스(10)의 첫 번째 분할공간으로 수돗물(중성수)이 공급되면, 공급된 물은 급수관(12)의 토출구 배치구조상 이온교환막(18)을 중심으로 양분되어 알칼리수 생성공간(16a)(음극판측)과, 산성수 생성공간(17a)(양극판측)으로 각각 유입된다.

케이스(10)내로 유입되는 수돗물은 비교적 강한 압력으로 유동하게 되나, 프레임(19)에 의한 이온교환막(18)의 지지구조상, 이온교환막(18)이 파열되거나, 일측으로 휘어지지 않게 된다.

각 생성공간(16a)(17a)으로 유입되어 각 극판(16)(17)에 접한 물에서는 각종 전해질 성분이 이온화되고, 이온화된 성분이 이온교환막(18)을 통해 반대극성의 극판측으로 이동함으로써 양이온 또는 음이온을 얻어 알칼리수 내지는 산성수가 된다.

첫 번째 분할공간에서 생성된 알칼리수와, 산성수는 각각 알칼리수 유동파이프(161)와, 산성수 유동파이프(171)를 통해 계속해서 다음 분할공간으로 순차적으로 이동하며, 각 분할공간의 음극판(16) 및 양극판(17)에 의해 재차 전기분해됨으로써 마지막 분할공간에서는 고농도의 알칼리수와, 산성수가 생성된다.

마지막 분할공간에서 생성된 알칼리수는 배수관(14)을 통해 세탁기(30)로 공급되어 세탁용수로서 사용되고, 산성수는 별도의 저장용기(20)에 저장되는데, 이와 같이 알칼리수를 세탁용수로서 사용할 경우에는 적은 양의 세제로도 물의 산도특성상 높은 세탁효과를 얻을 수 있게 된다.

여기서, 전해조건 즉, 전극판(16)(17)에 가해지는 전압이나, 전원공급시간 등은 양 생성공간에서 동일하게 유지되나, 알칼리수 유동파이프(161)에 비해 산성수 유동파이프(171)의 유로단면적이 작기 때문에 결과적으로는 산성수에 비해 알칼리수의 생성량이 많게 되는데, 저장용기에 저장된 산성수는 산성수 배수관(21)을 통해 배수되어, 세탁이 끝나고 헹굼 시작전에 세탁용수(알칼리수)와 일부 혼합하여, 배수되는 세탁용수를 중화시키도록 하고, 나머지는 헹굼수로 사용함으로써 살균 및 표백작용을 통해 세탁물의 청결도를 높이게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 전기분해장치의 케이스(10) 내부를 분할하는 격막(11)이 이온교환막으로 이루어지는데, 이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 의하면 각 생성공간에서 생성되는 알칼리수 및 산성수의 농도가 더욱 진해진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기분해장치는 알칼리수 및 산성수를 생성 활용하여, 세탁효율을 높임으로써 세제사용량을 줄일 수 있기 때문에 환경오염방지에 도움이 되며, 세탁기의 기본적인 구조변경 없이 세탁기와 연결되어 사용가능하다는 이점을 제공한다.

Claims (7)

1. 내부공간이 격막에 의해 다수개로 분할된 케이스와;

   상기 케이스 내로 물을 공급하기 위한 급수관과;

   상기 케이스 내의 분할된 다수개의 공간에 각각 구비되어 물을 알칼리수와 산성수로 각각 전기분해하는 음극판 및 양극판과, 상기 다수개의 음극판과 양극판 사이에 다수의 격자로 구성된 프레임에 고정되어 케이스에 장착되며 상기 전기분해된 알칼리수 생성공간 및 산성수 생성 공간의 물이 서로 혼합되는 것을 방지하는 이온교환막으로 구성된 전기분해수단과;

   상기 음극판 및 양극판으로 전원을 공급하는 전원공급장치와;

   각 이온교환막을 중심으로 분리형성된 다수개의 알칼리수 생성공간 및 산성수 생성공간 내의 유체를 동일특성 공간과 직렬로 연결시켜 주어, 상기 직렬 연결된 공간 내의 상기 음극판 및 양극판에 의해 여러 번 전기분해되도록 각각의 유체를 다른 공간으로 유동시켜 주는 알칼리수 유동파이프 및 산성수 유동파이프를 포함하며,

   상기 알칼리수 유동파이프의 유로 단면적이 산성수 유동파이프의 유로 단면적 보다 큰 것을 특징으로 하는 전기분해장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 격막이 이온교환막으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기분해장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 세탁기에 탈착되며 내부공간이 다수개로 분할된 케이스와;

   상기 케이스 내로 물을 공급하기 위한 급수관과;

   상기 케이스 내의 분할된 다수개의 공간에 각각 구비되어 물을 알칼리수와 산성수로 각각 전기분해하는 음극판 및 양극판과, 상기 다수개의 음극판과 양극판 사이에 다수의 격자로 구성된 프레임에 고정되어 케이스에 장착되며 상기 전기분해된 알칼리수 생성공간 및 산성수 생성 공간의 물이 서로 혼합되는 것을 방지하는 이온교환막으로 구성된 전기분해수단과;

   상기 음극판 및 양극판으로 전원을 공급하는 전원공급장치와;

   각 이온교환막을 중심으로 분리형성된 다수개의 알칼리수 생성공간 및 산성수 생성공간 내의 유체를 동일특성 공간과 직렬로 연결시켜 주어, 상기 직렬 연결된 공간 내의 상기 음극판 및 양극판에 의해 여러 번 전기분해되도록 각각의 유체를 유동시켜 주는 알칼리수 유동파이프 및 산성수 유동파이프와;

   마지막 알칼리스 생성공간에 연결되어 여러 번의 전기분해작용으로 생성된 알칼리수를 세탁기로 공급하는 배수관과;

   전기분해작용으로 생성된 산성수를 별도 보관하고 보관된 산성수를 배수하기 위한 저장용기 및 배수관과, 상기 저장용기에 연결된 배수관을 선택적으로 개폐하여 조절하기 위한 산성수 밸브수단을 포함하고,

   세탁기에 부착되거나, 독립적으로 설치된 것을 특징으로 하는 전기분해장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 배수관이 세탁기의 급수구에 조립될 수 있도록 씰링 커넥터가 구비된 것을 특징으로 하는 전기분해장치.
7. 삭제