KR100476097B1

KR100476097B1 - 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조

Info

Publication number: KR100476097B1
Application number: KR10-2002-0084207A
Authority: KR
Inventors: 노응석; 임창배; 김경기; 조민제
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20040057459A

Abstract

본 발명은 물이 유동로를 따라 유입되어 전해공간에서 전기분해되어 알칼리수가 배출되는 알칼리수배출로와 산성수가 배출되는 산성수배출로가 일체로 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부의 상기 전해공간에 설치되어 물을 전기분해하는 이온수생성부를 포함하는 이온수기의 전해조에 있어서, 상기 하우징의 일측에 상기 전해공간과 소통되는 칼슘통이 일체로 구비되어 유입된 물에 칼슘을 첨가하고, 상기 하우징은 유입된 물의 일부가 분기되어 흐르는 가압로와 상기 가압로의 일측에서 분기되어 상기 전해공간과 소통되는 세정로가 일체로 형성되고, 상기 가압로와 상기 세정로 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하도록 상기 가압로의 하단부에 설치되는 배출수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이온수기의 칼슘통 일체형 전해조{Electrolytic cell having integrated calcium-tube for ionizing purifier}

본 발명은 알칼리성 이온수를 생성하기 위한 이온수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칼슘통을 일체로 구성하고, 이온수기의 내부의 전해조에 연결되는 많은 관로를 일체로 형성하여 복잡한 전해조 주변의 유로의 구성을 간편하게 구축하여 인력과 제작시간 및 원자재를 현저히 절감하고, 생산원가를 획기적으로 절감하는 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조에 관한 것이다.

일반적으로, 바람직한 식수는 무색, 무취 상태의 냉수로서 각종 중금속과 유해물질 및 세균 등이 없고 적당량의 미네랄이 함유된 물로서, 그 물속에는 약알칼리성의 Ca+, Na+ 등이 함유된 생수가 이상적인 것으로 알려져 있다.

이를 위해서 물을 전기분해하여 +이온의 무기질이 포함되는 음용수인 알칼리수와 비음용수인 산성수로 분리 배출하도록 하는 전해조를 포함하여 구성되는 이온수기가 널리 사용되고 있다. 최근에는 정수기능과 전해 이온수기 기능을 모두 갖추어, 먼저 정수부를 통과시켜 정수가 이루어진 물을 전해조를 통과시키면서 출수되도록 구성된 이온수기가 널리 사용되고 있다.

이러한 이온수기가 국내 실용신안공보 제 2002-21280호(2002.10.2자 등록)에 상세히 개시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 이온수기는 냉온정수기(미도시)의 냉각수통으로부터 냉각된 정수를 공급받아 곧바로 이온수를 생성시켜 사용자에게 냉각상태의 이온수를 제공하거나 가정용 수돗물로부터 이온수를 생성하여 사용자에게 제공할 수도 있고, 통상적으로 자연수로서 판매되고 있는 생수 등 모든 음용수로부터 이온수를 생성하여 사용자에게 제공하는 것이다.

즉, 통상적인 냉온정수기에 상기 이온수기를 연결하여 냉각정수를 이온수화 할 경우 키입력부(13)의 이온수선택버턴(IW)을 누르게 된다. 그러면 전원표시등(PL)이 점등됨과 더불어 이온수표시등(IL), 냉각이온수가 생성중임을 나타내는 냉각이온수 표시등(HL)이 점등되고, 전원공급부(11)의 전원이 제어부(12) 내에 있는 트랜스포머로 인가되어 트랜스포머로부터 직류전원이 모터펌프(14)로 인가되어 모터펌프(14)가 작동함과 더불어 상기 트랜스포머로부터 교류전원이 솔레노이드밸브(15)로 인가되어 솔레노이드밸브(15)가 열리게 된다. 동시에, 상기 트랜스포머로부터 직류전원이 전해조(16)의 전극판으로 인가된다. 따라서, 냉온정수기(미도시)의 냉각수통에 냉각 저장되어 있는 냉각정수는 모터펌프(14)와 솔레노이드밸브(15)를 거쳐 전해조(16)로 도입되어 전기분해되며, 냉각이온수 표시등(HL)이 점등되어 냉각 이온수가 생성중임을 나타내게 된다.

바람직하게는, 냉온정수기(미도시)와 이온수 생성장치 사이에 연결수단을 통해 연결되는 칼슘통(22)이 구비되어 냉온정수기(미도시)를 통과하여 유입된 물에 칼슘을 첨가할 수 있다.

이러한 이온수기에는 필수적으로 전해조(16)가 설치되는데, 상기 전해조(16)는 전극판(A),(A'),(B),(B')과 격막(C)이 일정한 간격을 두고 서로 교대로 설치된 것으로서, 상기 전해조(16) 내로 도입되는 정수된 냉각수는 ±전원이 인가되는 전해조(16)의 ±전극판에 의해 전기분해되어 + 전극판(A),(A')으로는 산성 이온수를 구성하는 염소나, 황, 인 등의 이온이 이동하여 모이게 되고, - 전극판(B),(B')으로는 알카리성 이온수를 구성하는 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨 등의 이온이 이동하여 모이게 된다. 이후, - 전극판(B),(B')으로 모인 이온수를 취출하여 음용하면, 냉각상태의 알카리성 이온수를 음용할 수 있고, + 전극판(A),(A')으로 모인 이온수를 취출하게 되면, 산성 이온수를 얻을 수 있게 된다. 여기서, 미설명부호 CL은 이온수의 농도표시부이고, CW는 세정선택버튼이고, PW는 이온농도조절버튼이며, 20은 선택수단이고, 21은 PH검출수단이다.

그런데, 이러한 이온수기의 일반적인 구성은 정수된 물은 전기분해하여 알칼리수와 산성수로 분리하는 전해조, 상기 전해조 등을 제어하기 위한 제어부, 구동모터, 유량센서 및 복잡한 유로를 구비한다. 따라서, 이온수기 내부로 유입된 물의 흐름과정에 따르는 이온수기의 유로는 크게 파이프 배관과 유연재질의 호스로 연결되며, 정수부 입수관로, 정수부 출수관로, 전해조 입수관로, 전해조 배수관로 등이 복잡하게 구성될 수밖에 없었다.

따라서, 종래 공지된 기술에 의하면, 이온수기 내부의 좁은 공간에 칼슘통 등이 분리되어 복잡하게 설치되어야 함으로써 조립작업에 많은 인력과 시간이 소요되고, 제품의 컴팩트한 설계를 현저히 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 이온수기의 유로를 구성함에 있어서 많은 파이프 배관 및 호스 등을 결합 연결하여 구성함에 있어서, 파이프 배관부재 및 호스가 복잡하게 구성되며, 이들의 접합부에는 각각 수밀누설 방지를 위하여 필수적으로 오링이 따르고 다수의 볼트를 이용하여 체결됨으로써 이의 조립제작에 제작공수가 막대하게 소요되며, 많은 배관자재가 요구되어 생산원가를 상승시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 이온수기에 설치되는 칼슘통을 전해조에 일체로 성형하여 이온수기의 컴팩트한 설계가 가능하도록 한 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 이온수기의 내부의 전해조에 연결되는 많은 관로를 일체로 형성하여 복잡한 전해조 주변의 유로의 구성을 간편하게 구축하여 조립공수와 제작시간 및 원자재를 현저히 절감하고, 생산원가를 획기적으로 절감하는 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조는 물이 유동로를 따라 유입된 후 전해공간에서 전기분해되어 알칼리수가 배출되는 알칼리수배출로와 산성수가 배출되는 산성수배출로가 일체로 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부의 상기 전해공간에 설치되어 물을 전기분해하는 이온수생성부를 포함하는 이온수기의 전해조에 있어서, 상기 하우징의 일측에 상기 전해공간과 소통되는 칼슘통이 일체로 구비되어 유입된 물에 칼슘을 첨가하고, 상기 하우징은 유입된 물의 일부가 분기되어 흐르는 가압로와 상기 가압로의 일측에서 분기되어 상기 전해공간과 소통되는 세정로가 일체로 형성되고, 상기 가압로와 상기 세정로 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하도록 상기 가압로의 하단부에 설치되는 배출수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 배출수단은 상기 가압로와 상기 산성수배출로에 결합되는 배출코크와, 상기 배출코크 내부에 삽입되어 상기 가압로를 따라 흐르는 물의 가압력에 의해 상기 가압로 또는 상기 세정로를 선택적으로 개폐하는 체크밸브와, 상기 체크밸브가 상하로 작동하게 하는 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 이온수생성부는, 일측에 상기 유동로에 소통되도록 각각 형성된 유입구와 타측에 상기 알칼리수배출구 또는 상기 산성수배출로에 각각 소통되도록 형성된 유출구를 가진 제1 및 제2카트리지와, 상기 제1카트리지와 상기 제2카트리지 사이에 설치되는 격막과, 상기 격막을 사이에 두고 상기 제1 및 제2카트리지의 외측에 각각 설치되는 한쌍의 전극판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조를 상세하게 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조는 하우징(120), 이온수생성부(140) 및 배출수단(160)을 포함한다.

하우징(120)은 상부하우징(120a)과 하부하우징(120b)으로 분리 가능하도록 형성되며, 상기 상부하우징(120a)의 일측에는 물이 유입되는 입구(121)를 가진 칼슘통(122)이 일체로 형성된다. 상기 입구(121)를 통해 유입된 물은 상기 칼슘통(122)을 통과하면서 칼슘이 첨가되어 하부로 이동하게 된다. 상기 칼슘통(122)의 하단에 대응되는 하부하우징(120b)에는 칼슘통(122)을 통과한 물이 배출되는 출구(123)가 형성되고, 상기 출구(123)를 통해 칼슘통(122)을 통과한 물이 흐르는 유동로(124)가 형성된다.

한편, 상기 하우징(120) 내부 중간에는 상기 유동로(124)와 소통되어 전기분해가 이루어지는 전해공간(125)이 형성되며, 후술될 이온수생성부(140)가 상기 전해공간(125)에 삽입된다. 따라서, 전해공간(125)에 유입된 물은 후술될 제1 및 제2 카트리지(141, 142) 내부를 통해 하부에서 상부로 이동하게 된다.

그리고, 상기 하우징(120)에는 전해공간(125)을 통과한 물이 전기분해에 의해 분리되고, 분리된 알칼리수를 외부로 배출시키기 위한 알칼리수배출구(126)와 분리된 산성수를 하부로 이동시키기 위한 산성수배출로(127)가 형성된다.

또한, 상기 하우징(120)에는 상기 입구(121)와 소통되고 칼슘통(122) 내부에서 분기되어 후술될 배출수단(160)을 가압하도록 상하방향으로 가압로(128)가 형성되고, 상기 가압로(128)의 일측에는 상기 전해공간(125)의 하단과 소통되도록 세정로(129)가 형성된다. 세정로(129)는 전기분해 동작이 정지한 상태에서 하우징(120) 내부의 전기분해시 발생되는 오염물이 외부로 배출된다.

이온수생성부(140)는 상기 하우징(120)의 전해공간(125) 내에 설치되는 것으로, 일측에는 상기 유동로(124)에 소통되도록 각각 유입구(141a, 142a)가 형성되고, 타측에는 각각 상기 알칼리수배출구(126) 또는 상기 산성수배출로(127)에 소통되도록 유출구(141b, 142b)가 각각 형성되는 제1 및 제2카트리지(141, 142)와, 상기 제1카트리지(141)와 상기 제2카트리지(142)에 사이에 설치되는 격막(143)과, 상기 격막(143)을 사이에 두고 상기 각 카트리지(141, 142)의 외측에 각각 설치되는 한쌍의 전극판(144, 145)으로 이루어져 전기분해에 의해 이온수를 생성한다.

배출수단(160)은 배출코크(161)와 스프링(162)을 구비한 체크밸브(163)로 구성되어 상기 배출코크(161)에 체크밸브(163)가 장착된 상태로 상기 산성수배출로(127) 및 상기 가압로(128)의 하단부에 결합된다. 상기 체크밸브(163)와 상기 배출코크(161)에는 실링부재(164)가 설치된다.

즉, 스프링(162)을 구비한 체크밸브(163)는 이온수기의 작동시에는 상기 가압로(128)를 통해 유입된 물의 수압에 따라 배출코크(161)를 하방으로 가압하여 폐쇄하고, 이온수기가 작동하지 않는 경우에는 상기 가압로(128)를 폐쇄하고 상기 세정로(129)가 개방되면서 전기분해시 발생된 오염된 물을 상기 배출코크(161)를 통해 외부로 배출시킨다. 여기서, 본 발명의 실시예에서 상기 체크밸브(163)가 설치되는 부분의 유로구성은 스프링(162)을 구비한 체크밸브(163)가 상하로 이동하면서 가압로(128) 또는 세정로(129) 중 어느 하나와 선택적으로 소통되도록 구성하였지만, 본 발명의 기술분야에 속한 당업자라면 솔레노이드 밸브 등을 이용하여 가압로(128) 또는 세정로(129)를 선택적으로 개폐가능하도록 다양하게 변형 설계할 수 있을 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조의 작용은 다음과 같다.

하우징(120)의 일측에 형성된 입구(121)를 통해 유입된 물은 칼슘통(122)을 통과하면서 칼슘이 첨가되고, 칼슘통(122)과 소통되도록 형성된 출구(123)를 통해 유동로(124)로 유입된다. 이후, 유입된 물은 유동로(124)를 따라 하부로 이동하면서 전해공간(125)으로 유입되게 된다. 전해공간(125)에서는 ±전원이 인가되는 이온수생성부(140)의 ±전극판(144, 145)에 의해 전기분해되어 + 전극판(144)이 취부된 제1카트리지(141)로는 유입구(141a)를 통해 산성 이온수를 구성하는 염소나, 황, 인등의 이온이 이동하여 모이게 되고, - 전극판(145)이 취부된 제2카트리지(142)로는 유입구(142a)를 통해 알카리성 이온수를 구성하는 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨 등의 이온이 이동하여 모이게 된다. 따라서, - 전극판(145)에 의해 제2카트리지(142)에 모인 이온수를 알칼리수배출구(126)를 통해 취출하여 마시면, 인체에 유익한 알카리성 이온수를 마실 수 있고, + 전극판(144)에 의해 제1카트리지(141)에 모인 산성 이온수는 산성수배출로(127)를 통해 하부로 이동시켜 외부로 배출시킨다.

또한, 전기분해가 이루어지는 동안에는 입구와 소통된 가압로(128)를 통해 유입된 물이 스프링(162)을 구비한 체크밸브(163)의 상단을 가압하여 배출코크(161)와 소통되는 것을 막게 되고, 결과적으로 가압로(128)를 통해 유입된 물은 세정로(129)를 통해 전해공간(125)의 하단부로 공급된다. 이후, 전기분해 동작이 정지하는 경우에는 가압로(128)를 통해 체크밸브(163)를 가압하던 물의 공급이 중단되면서 체크밸브(163)가 스프링(162)의 탄성에 의해 상측으로 이동하면서 가압로(128)를 폐쇄하고, 동시에 세정로(129)가 배출코크(161)와 소통되도록 체크밸브(163)가 열리면서 전해공간(125)에 유입되었던 물이 세정로(128)를 통해 외부로 배출된다. 따라서, 하우징(120)의 내부로 유입되어 전기분해 과정에서 발생된 오염물이 외부로 자동으로 배출되기 때문에 이온수생성부(140)의 부식을 방지하게 된다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조는 이온수기에 설치되는 칼슘통을 전해조에 일체로 성형하여 이온수기의 컴팩트한 설계가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조는 종래 많은 관로를 일체로 형성하여 복잡한 전해조 주변의 유로의 구성을 간편하게 구축하고, 특히 배수유로에 체크 밸브를 적용하여 조립공수와 제작시간 및 원자재를 현저히 절감하고, 생산원가를 획기적으로 절감하는 다른 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 이온수기의 개략적인 구성을 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조를 도시한 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조를 도시한 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조를 도시한 배면도.

도 6a 및 도 6b는 도 2의 Ⅵa-Ⅵa부분 및 Ⅵb-Ⅵb부분에 따른 단면도.

도 7a 및 도 7b는 도 5의 Ⅶ-Ⅶ부분에 따른 작동상태를 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

120: 하우징 122: 칼슘통

124: 유동로 125: 전해공간

126: 알칼리수배출구 127: 산성수배출로

128: 가압로 129: 세정로

140: 이온수생성부 141, 142: 제1 및 제2카트리지

143: 격막 144, 145: 전극판

160: 배출수단 161: 배출코크

162: 스프링 163: 체크밸브

164: 실링부재

Claims

물이 유동로를 따라 유입되어 전해공간에서 전기분해되어 알칼리수가 배출되는 알칼리수배출로와 산성수가 배출되는 산성수배출로가 일체로 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부의 상기 전해공간에 설치되어 물을 전기분해하는 이온수생성부를 포함하는 이온수기의 전해조에 있어서,

상기 하우징의 일측에 상기 전해공간과 소통되는 칼슘통이 일체로 구비되어 유입된 물에 칼슘을 첨가하고, 상기 하우징은 유입된 물의 일부가 분기되어 흐르는 가압로와 상기 가압로의 일측에서 분기되어 상기 전해공간과 소통되는 세정로가 일체로 형성되고, 상기 가압로와 상기 세정로 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하도록 상기 가압로의 하단부에 설치되는 배출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 배출수단은 상기 가압로와 상기 산성수배출로에 결합되는 배출코크와, 상기 배출코크 내부에 삽입되어 상기 가압로를 따라 흐르는 물의 가압력에 의해 상기 가압로 또는 상기 세정로를 선택적으로 개폐하는 체크밸브와, 상기 체크밸브가 상하로 작동하게 하는 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조.
제 1항에 있어서,

상기 이온수생성부는, 일측에 상기 유동로에 소통되도록 각각 형성된 유입구와 타측에 상기 알칼리수배출구 또는 상기 산성수배출로에 각각 소통되도록 형성된 유출구를 가진 제1 및 제2카트리지와, 상기 제1카트리지와 상기 제2카트리지 사이에 설치되는 격막과, 상기 격막을 사이에 두고 상기 제1 및 제2카트리지의 외측에 각각 설치되는 한쌍의 전극판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온수기의 칼슘통 일체형 전해조.