KR100592811B1 - Ionized water generator having nano filter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나노 필터를 구비한 필터부와; 상기 필터부에 연통되어 정수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 전해조와; 상기 필터부와 전해조 사이에 구비되되, 상기 필터부에 연통되어 정수된 물이 임시 저장되는 정수탱크; 및 상기 정수탱크에 연통되어 상기 전해조로 공급되는 유량을 조절하는 유량조절펌프를 포함하고, 상기 유량조절펌프를 통해 공급되는 낮은 유량의 정수에 의해 상기 전해조에서 체류시간을 늘리고 충분한 전기에너지가 공급되도록 하여 전기분해가 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 한다. The present invention is a filter unit having a nano filter; An electrolytic cell communicating with the filter unit to electrolyze the purified water into alkaline water and acidic water; A purified water tank provided between the filter part and the electrolytic cell, in which water purified by communicating with the filter part is temporarily stored; And a flow rate control pump communicating with the water purification tank and adjusting the flow rate supplied to the electrolytic cell, and increasing residence time in the electrolytic cell and supplying sufficient electric energy by the low flow rate purified water supplied through the flow rate control pump. It characterized in that the electrolysis is made smoothly.

이온수기, 전해조, 알칼리수, 산성수, 필터, 전해질, 전기분해Water ionizer, electrolytic cell, alkaline water, acidic water, filter, electrolyte, electrolysis

Description

나노 필터를 구비한 이온수기{Ionized water generator having nano filter}Ionized water generator having nano filter

도 1은 본 발명에 따른 나노 필터를 구비한 이온수기의 개략적인 구성을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ionizer equipped with a nano-filter according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 필터부 11: 전처리 필터10: filter section 11: pretreatment filter

12: NF 필터 13: 포스트카본 필터12: NF Filter 13: Post Carbon Filter

15: 가압펌프 20: 정수탱크15: pressurized pump 20: purified water tank

30: 유량조절펌프 40: 전해조30: flow rate control pump 40: electrolytic cell

45: 드레인관 50: 냉/온수탱크45: drain pipe 50: cold / hot water tank

본 발명은 이온수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노 필터로 여과된 물을 정수탱크에 임시 저장하고 저장된 정수를 유량조절펌프에 의해 전해조로 유입시켜 전기분해가 원활하게 이루어지도록 한 나노 필터를 구비한 이온수기에 관한 것이다. The present invention relates to an ionizer, and more particularly, the nano-filter provided with a nano-filter to temporarily store the water filtered by the nano-filter in the purified water tank, and the stored purified water flows into the electrolytic cell by the flow control pump to facilitate the electrolysis. It relates to an ionizer.

일반적으로, 이온수기는 내부에 구비된 전해조에서 물을 전기분해하여 알칼 리수와 산성수로 만드는 의료기의 일종으로, 통상의 이온수기는 정수기와 마찬가지로 원수를 정수하는 필터시스템을 갖추고 있다. In general, an ionizer is a kind of medical device that electrolyzes water in an electrolytic cell provided therein to make alkaline water and acidic water. A conventional ionizer is equipped with a filter system that purifies raw water, similar to a water purifier.

이하, 이온수기에 구비된 필터시스템의 구성을 살펴보면, 세디멘트 필터(sediment filter), 프리카본 필터(pre-carbon filter), 한외여과막 필터(ultra filter; 이하 'UF 필터'이라 함)나 나노 필터(nano filter; 이하 'NF 필터'이라 함) 및 포스트카본 필터(post-carbon filter) 등이 순차적으로 배열된 구조를 이루고 있다. 이러한 구성을 가지는 종래 이온수기의 필터시스템은 각각의 필터 역할에 따라 원수를 정수하는 기능을 수행하게 된다. Hereinafter, the structure of the filter system provided in the ionizer includes a sediment filter, a pre-carbon filter, an ultra filtration filter (hereinafter referred to as an UF filter) or a nano filter ( nano filter (hereinafter referred to as an 'NF filter') and a post-carbon filter (post-carbon filter), etc., are sequentially arranged. The conventional ionizer filter system having such a configuration performs a function of purifying raw water according to each filter role.

한편, 이러한 이온수기는 전해조의 성능 구현을 위한 적정 유량과 전해질의 농도를 맞추기가 어려워 NF 필터를 구비한 필터 시스템을 이용한 전해조 개발은 거의 이루어지지 않았다. 이러한 단점들 때문에 이온수 제조를 위한 필터 시스템은 주로 UF 필터를 장착한 정수시스템을 적용하여 연구, 개발되어 온 것이 대부분이다. On the other hand, such an ionizer is difficult to match the appropriate flow rate and the concentration of the electrolyte for the performance of the electrolytic cell, so the development of the electrolytic cell using the filter system equipped with the NF filter is hardly made. Due to these shortcomings, the filter system for producing ionized water is mostly researched and developed by applying a water purification system equipped with an UF filter.

다시말해, 이온수기의 전해조는 물속에 적당량의 전해질이 함유되어 있어야 전해가 가능한데, NF 필터는 중금속 물질 뿐만 아니라 미네랄 등의 전해질 물질까지도 여과하기 때문에 NF 필터를 적용함에 많은 문제점이 있었다. In other words, the electrolyzer of the ionizer can be electrolyzed only when an appropriate amount of electrolyte is contained in the water. Since the NF filter filters not only heavy metal materials but also electrolyte materials such as minerals, there are many problems in applying the NF filter.

이러한 필터 시스템을 적용할 경우 전해질이 농도가 낮아져 일반적인 UF 필터 시스템 조건에서 제대로 전해가 되지 않는 경우가 발생할 뿐만 아니라, NF 필터 시스템에서 정제되어 나오는 유량이 종래의 UF 필터 시스템에 비해 적어 이온수기에 적용함에 많은 문제점이 있었다. When the filter system is applied, the electrolyte concentration is lowered, so that the electrolyte may not be properly delivered under general UF filter system conditions, and the flow rate purified from the NF filter system is less than that of the conventional UF filter system, and thus it is applied to the ionizer. There were many problems.

따라서, 종래 이온수기의 필터 시스템은 대부분 고급 필터 시스템을 적용하더라도, UF 필터 및 활성탄 등의 복합 필터 시스템을 채택하고 있으며, 그 밖에는 섬유상 활성탄 필터(ACF 필터) 혹은 활성탄 필터(CF 필터)로 여과하는 방식을 채택하고 있는 실정이다. Therefore, most of the conventional ionizer filter systems adopt a composite filter system such as UF filter and activated carbon, even if the advanced filter system is applied, and the method of filtration with a fibrous activated carbon filter (ACF filter) or activated carbon filter (CF filter). The situation is adopted.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 이온수기에 NF 필터 시스템을 적용하더라도 전해조에서 전기분해가 원활하게 이루어지는 나노 필터를 구비한 이온수기를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an ion water group having a nano filter that facilitates electrolysis in an electrolytic cell even when the NF filter system is applied to the water ionizer.

또한, 본 발명은 이온수기에 NF 필터를 적용한 경우 정제되어 나오는 유량이 적어 음용시 소비자의 이온수에 대한 추출량이 적은 문제점을 최소화한 나노 필터를 구비한 이온수기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, the present invention is another object to provide an ionizer with a nano-filter minimizing the problem that the flow rate is purified when the NF filter is applied to the ionizer to reduce the amount of extraction for the consumer's ionized water when drinking.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 나노 필터를 구비한 이온수기는 나노 필터를 구비한 필터부와; 상기 필터부에 연통되어 정수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 전해조와; 상기 필터부와 전해조 사이에 구비되되, 상기 필터부에 연통되어 정수된 물이 임시 저장되는 정수탱크; 및 상기 정수탱크에 연통되어 상기 전해조로 공급되는 유량을 조절하는 유량조절펌프를 포함하고, 상기 유량조절펌프를 통해 공급되는 낮은 유량의 정수에 의해 상기 전해조에서 체류시간을 늘리고 충분한 전기에너지가 공급되도록 하여 전기분해가 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above objects, the ionizer with a nano-filter according to the present invention includes a filter unit having a nano-filter; An electrolytic cell communicating with the filter unit to electrolyze the purified water into alkaline water and acidic water; A purified water tank provided between the filter part and the electrolytic cell, in which water purified by communicating with the filter part is temporarily stored; And a flow rate control pump communicating with the water purification tank and adjusting the flow rate supplied to the electrolytic cell, and increasing residence time in the electrolytic cell and supplying sufficient electric energy by the low flow rate purified water supplied through the flow rate control pump. It characterized in that the electrolysis is made smoothly.

상기 정수탱크에 연통되어 상기 정수탱크로부터 공급되는 정수를 냉수 또는 온수로 저장하는 냉/온수탱크가 더 구비된 것을 특징으로 한다. It is characterized in that the cold / hot water tank is further communicated to the purified water tank for storing purified water supplied from the purified water tank as cold water or hot water.

상기 전해조 내부의 전극에 인가하는 전류세기를 조절하여 약알칼리, 중알칼리, 강알칼리 중 어느 하나의 이온수를 선택적으로 추출하는 것을 특징으로 한다. It is characterized by selectively extracting any one of weak alkali, heavy alkali, strong alkali by adjusting the current strength applied to the electrode inside the electrolytic cell.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나노 필터를 구비한 이온수기를 상세하게 설명한다. 여기서, 도 1은 본 발명에 따른 나노 필터를 구비한 이온수기의 개략적인 구성을 도시한 구성도이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the ionizer with a nano-filter according to a preferred embodiment of the present invention. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ionizer equipped with a nano-filter according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 나노 필터(이하, 'NF 필터'라 함)를 구비한 이온수기는 필터부(10)와, 상기 필터부(10)에 연통되어 정수된 물이 임시 저장되는 정수탱크(20)와, 상기 정수탱크(20)에 연통되어 유량을 조절하는 유량조절펌프(30)와, 상기 유량조절펌프(30)에 연통되어 정수된 물을 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 전해조(40)로 구성된다. As shown, the ionizer equipped with a nano-filter (hereinafter referred to as 'NF filter') according to the present invention is a purified water in which the purified water communicated with the filter unit 10 and the filter unit 10 temporarily stored An electrolytic cell that communicates with the tank 20, the purified water tank 20 to adjust the flow rate, and the electrolyzed water that communicates with the purified water control pump 30 to alkaline water and acidic water. It consists of 40.

그리고, 상기 필터부(10)는 크게 전처리 필터(11), NF 필터(12), 포스트카본 필터(13)로 이루어지고, 상기 전처리 필터(11)는 원수의 부유물질 및 잔류 염소 등을 제거하고, NF 필터(12)는 원수에 포함된 중금속 및 2가 이온 등을 제거하여 원수에 포함될 수 있는 유해물질을 제거하며, 마지막으로 은이 함유된 포스트카본 필터(30)를 통과하면서 잔류 유해물질을 제거함으로써 일반세균의 성장을 억제함과 동시에 물맛을 좋게 하는 역할을 수행하게 된다. In addition, the filter unit 10 is mainly composed of a pretreatment filter 11, NF filter 12, post carbon filter 13, the pretreatment filter 11 to remove the suspended solids and residual chlorine and the like in the raw water , NF filter 12 removes heavy metals and divalent ions contained in the raw water to remove harmful substances that may be included in the raw water, and finally removes the residual harmful substances while passing through the post carbon filter 30 containing silver By doing so, it inhibits the growth of general bacteria and at the same time serves to improve the taste of water.

그리고, 상기 전처리 필터(11)와 상기 NF 필터(12) 사이에는 공급된 원수를 가압하여 중금속 및 유해물질을 분리하는 것을 도와주는 가압펌프(15)가 설치된다. In addition, a pressure pump 15 is installed between the pretreatment filter 11 and the NF filter 12 to help separate heavy metals and harmful substances by pressurizing the supplied raw water.

이하, 본 발명의 주요한 기술적 특징부에 대해 좀 더 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the main technical features of the present invention will be described in more detail.

즉, 상기 필터부(10)와 전해조(40) 사이에는 정수탱크(20)와 유량조절펌프(30)가 구비되는데, 상기 정수탱크(20)는 상기 필터부(10)에 연통되어 정수된 물이 임시 저장되며, 상기 유량조절펌프(30)는 상기 정수탱크(20)에 연통되어 상기 전해조(40)로 공급되는 유량을 조절하는 기능을 수행하게 된다. 즉, 필터부(10)를 통과하기 위해 가압펌프(15)에 의해 가압된 유량을 정수탱크(20)에서 임시로 저장하고, 이후 상기 유량조절펌프(30)에 의해 적정 유량으로 전해조(40)로 공급하게 된다. That is, between the filter unit 10 and the electrolytic cell 40 is provided with a purified water tank 20 and a flow control pump 30, the purified water tank 20 is in communication with the filter unit 10 purified water This is temporarily stored, the flow control pump 30 is in communication with the purified water tank 20 is to perform a function to adjust the flow rate supplied to the electrolytic cell 40. That is, temporarily storing the flow rate pressurized by the pressure pump 15 to pass through the filter unit 10 in the purified water tank 20, and then the electrolytic cell 40 at an appropriate flow rate by the flow rate control pump 30 To be supplied.

따라서, 사용자는 전해조(40)를 통해 추출된 이온수를 직접 추출하여 음용할 수 있게 된다. 즉, 나노 필터(12)의 경우 이온수 추출량이 종래 UF 필터에 비해 다소 떨어지기는 하지만, 별도로 구비된 정수탱크(20)와 유량조절펌프(30)에 의해 저유량의 단점을 해소하게 된다. Therefore, the user can directly extract and drink the ionized water extracted through the electrolytic cell 40. That is, in the case of the nano filter 12, although the amount of ionized water extraction is slightly lower than that of the conventional UF filter, the disadvantage of low flow rate is eliminated by the purified water tank 20 and the flow control pump 30 separately provided.

한편, 정수탱크(20)에는 상기 정수탱크(20)에 연통되어 정수된 물을 냉수 또는 온수로 저장하는 냉/온수탱크(50)가 더 구비될 수 있다. Meanwhile, the purified water tank 20 may further include a cold / hot water tank 50 communicating with the purified water tank 20 to store purified water as cold water or hot water.

그리고, 상기 전해조(40)를 통해 추출되는 이온수를 직접 추출하지 않고 상기 냉/온수탱크(50)를 통해 추출되도록 할 수도 있을 것이다. In addition, instead of directly extracting the ionized water extracted through the electrolytic cell 40, the cold / hot water tank 50 may be extracted.

한편, 전해조(40)에서 전기분해되어 분리된 산성수는 드레인관(45)을 통해 외부로 배출된다. On the other hand, the acidic water electrolytically separated from the electrolytic cell 40 is discharged to the outside through the drain pipe (45).

이러한 구성의 본 발명에 따른 나노 필터를 구비한 이온수기의 작용을 상세 히 설명하면 다음과 같다. Referring to the action of the ionizer with a nano-filter according to the invention of such a configuration in detail as follows.

즉, 종래 UF 필터는 제균, 제탁의 목적으로 사용되며, 총용존 고형물(total dissolved solution; 이하 'TDS'라 함) 제거율은 거의 0%인 반면, 나노 필터(이하, 'NF 필터'라 함)의 경우에도 제균, 제탁은 기본 기능이며 TDS 제거율이 20∼95%까지 다양하게 조절하여 만들 수 있다. That is, the conventional UF filter is used for the purpose of sterilization and depositing, and the total dissolved solution (hereinafter referred to as 'TDS') removal rate is almost 0%, while the nano filter (hereinafter referred to as 'NF filter') Even in the case of sterilization, decontamination is a basic function and can be made by varying the TDS removal rate from 20 to 95%.

한편, 본 발명의 실시예에서 필터부(10)에 NF 필터(12)를 적용한 경우, 상기 NF 필터(12)를 통과하면서 여과된 정수는 TDS가 대략 30∼40mg/L인 경우, 종전 UF 필터에 비해 전해조(40)에서 전기분해가 다소 어렵게 된다. On the other hand, when the NF filter 12 is applied to the filter unit 10 in the embodiment of the present invention, the purified water filtered while passing through the NF filter 12 is a conventional UF filter when the TDS is approximately 30 to 40 mg / L In comparison, electrolysis in the electrolyzer 40 becomes somewhat difficult.

이를 해결하기 위해 본 발명에서는 전해조(40)로 공급되는 유량을 대략 1∼2.7LPM 정도로 정수된 물이 공급되도록 하여 상기 전해조(40) 내부에서 체류하는 시간을 상대적으로 늘려주게 되고, 동시에 충분한 전기 에너지가 공급되도록 하여 전해질이 충분하지 않더라도 전기분해가 원활하게 이루어진다. 이후, 출수되는 이온수의 유량은 대략 0.7∼2.0LPM 정도이다. In order to solve this problem, in the present invention, the water supplied to the electrolyzer 40 is supplied with purified water having a flow rate of approximately 1 to 2.7 LPM so that the time of staying in the electrolyzer 40 is relatively increased, and at the same time, sufficient electric energy is provided. Is supplied so that the electrolysis is smooth even if the electrolyte is not sufficient. Thereafter, the flow rate of the ionized water withdrawn is about 0.7 to 2.0 LPM.

그리고, 전해조(40)로부터 전기분해된 이온수의 유량이 상대적으로 적어지는 불편을 최소화하기 위해 정수탱크(20)에서 임시로 정수된 물을 저장하고, 이후 유량조절펌프에 의해 상기 전해조(40)로 정수된 물을 공급함으로써, 사용자의 음용시 이온수의 추출량을 증대시키게 된다. Then, in order to minimize the inconvenience that the flow rate of the electrolyzed ionized water from the electrolyzer 40 is relatively small, the purified water is temporarily stored in the purified water tank 20, and then the electrolyzer 40 by the flow control pump. By supplying purified water, the amount of extraction of ionized water is increased when the user drinks.

따라서, 사용자가 최종적으로 이온수를 추출하고자 하는 경우 유량이 낮아 추출량이 적은 불편함을 해결할 수 있다. Therefore, when the user finally wants to extract the ionized water, the flow rate is low, it is possible to solve the inconvenience of small extraction amount.

한편, 도시하진 않았지만, 이온수를 전해조(40)로부터 바로 추출하기보다는 냉수 또는 온수형태로 추출하고자 하는 경우, 상기 전해조(40)와 냉/온수탱크(50)를 서로 연결하여 상기 냉/온수탱크(50)를 통해 이온수가 추출되게 할 수도 있다. On the other hand, although not shown, if you want to extract the ionized water in the form of cold water or hot water rather than directly from the electrolytic cell 40, by connecting the electrolytic cell 40 and the cold / hot water tank 50 to each other the cold / hot water tank ( 50) may be used to allow ionized water to be extracted.

그리고, 상기 이온수의 추출의 경우 전해조(40) 내부의 전극에 인가되는 전류의 세기를 단계적으로 변화시켜 사용자가 원하는 단계의 이온수를 추출한다. 즉, 일반적으로 이온수의 경우 낮은 단계에서 높은 단계로 음용하기 때문에, 초기에는 전해조(40) 내부의 전극에 인가되는 전류의 세기를 낮게 설정하여 약알칼리가 추출되도록 하고, 이후 단계적으로 인가되는 전류의 세기를 높여 중알칼리, 강알칼리로 바꾸어 음용하게 된다. In the case of the extraction of the ionized water, the intensity of the current applied to the electrode inside the electrolytic cell 40 is changed in stages to extract the ionized water at a step desired by the user. That is, in general, in the case of ionized water, the drinking is performed from a low level to a high level. Initially, the weak alkali is extracted by setting the strength of the current applied to the electrode inside the electrolytic cell 40 to be low, and then, Increasing the intensity, heavy alkali, strong alkali to drink.

따라서, 사용자는 이온수의 단계를 설정하여 점차적으로 사용자가 원하는 이온수를 섭취할 수 있게 된다. Accordingly, the user can gradually intake the desired ionized water by setting the stage of the ionized water.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 나노 필터를 구비한 이온수기는 NF 필터로 인해 정수된 물에 포함된 전해질이 다소 낮더라도 정수탱크와 유량조절펌프에 의해 전해조에서 전기분해가 원활하게 이루어지는 효과가 있다. The ionizer equipped with the nano-filter according to the present invention as described above has an effect that the electrolysis is smoothly performed in the electrolytic cell by the purified water tank and the flow control pump even if the electrolyte contained in the purified water due to the NF filter is somewhat low.

또한, 본 발명은 이온수기에 유량조절펌프를 적용한 경우 정제되어 나오는 유량이 적은 경우 정수탱크 및 유량조절펌프를 구비하여 소비자의 음용시 이온수의 추출량이 적은 문제점을 최소화시킬 수 있는 또 다른 효과가 있다. In addition, the present invention has another effect of minimizing the problem of having a small amount of extraction of ionized water when drinking water for the consumer provided with a purified water tank and a flow rate control pump when the flow rate is purified when the flow rate control pump is applied to the ionizer.

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 발 명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains may vary without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims below. It may be changed.

Claims (3)

원수를 여과하는 나노 필터가 구비된 필터부;A filter unit having a nano filter for filtering raw water; 상기 필터부에 설치되어 원수를 상기 나노필터에 압송하는 가압펌프;A pressurizing pump installed in the filter unit and pumping raw water to the nanofilter; 상기 필터부에서 여과되는 정수를 저장하는 정수탱크;A purified water tank storing purified water filtered by the filter part; 상기 정수탱크와 연결되고, 상기 정수탱크로부터 공급되는 정수를 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 전해조;An electrolytic cell connected to the purified water tank and electrolyzing the purified water supplied from the purified water tank into alkaline water and acidic water; 상기 정수탱크와 연결되고, 상기 정수탱크로부터 공급되는 정수를 냉수 또는 온수로 저장하는 냉/온수탱크; 및A cold / hot water tank connected to the purified water tank and storing purified water supplied from the purified water tank as cold water or hot water; And 상기 정수탱크에 연통되어 상기 전해조로 공급되는 정수의 유량을 조절하는 유량조절펌프를 포함하고,A flow rate control pump communicating with the purified water tank and controlling a flow rate of purified water supplied to the electrolytic cell, 상기 유량조절펌프를 통해 공급되는 낮은 유량의 정수에 의해 상기 전해조에서 체류시간을 늘리고 충분한 전기에너지가 공급되도록 하여 전기분해가 원활하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 필터를 구비한 이온수기.Ionizer with a nano-filter characterized in that the electrolysis is smoothly by increasing the residence time in the electrolytic cell by supplying a low flow rate of water supplied through the flow control pump to supply sufficient electrical energy. 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전해조 내부의 전극에 인가하는 전류세기를 조절하여 약알칼리, 중알칼 리, 강알칼리 중 어느 하나의 이온수를 선택적으로 추출하는 것을 특징으로 하는 나노 필터를 구비한 이온수기. Ionizer with a nano-filter characterized in that the selective extraction of any one of weak alkali, heavy alkali, strong alkali by adjusting the current strength applied to the electrode inside the electrolytic cell.
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