KR100673477B1 - 이온수기의 전극판 자동 클리닝장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수돗물을 전기 분해하여 알칼리수를 얻는 이온수기의 전극판 자동클리닝장치에 관한 것으로, 이온수기에서 수돗물을 산성수와 알칼리수로 분해하는 전해기의 전극판을 이온수가 출수되는 과정에서 별도의 조작없이 자동으로 클리닝 할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 전면판(10)과 후면판(21)사이에 전극판(17)과 이온 교환막(18)이 인써트된 격판(15)을 지그재그로 배치하고 상기 전면판에는 수돗물 유입구(11)와 알칼리수 또는 산성수가 출수되는 배출구(12a)(12b)가 각각 구비된 전해기에 있어서, 일측의 배출구(12a)와 제1호스(23)로 입수구가 연결된 제1솔레노이드밸브(24)와, 상기 제1솔레노이드밸브의 출수구와 제2호스(26)로 연결되고 입수구는 제3호스(28)로 다른 일측의 배출구(12b)와 연결된 제2솔레노이드밸브(25)와, 상기 제2호스와 연결된 알칼리수 출수구(27)와, 상기 배출구(22b)와 연결된 제3호스(28)로부터 분기되는 제4호스(29)와 입수구가 연결된 제3솔레노이드밸브(30)와, 상기 제3솔레노이드밸브의 출수구와 제5호스(31)로 연결되고 입수구는 제6호스(33)로 제1호스와 연결된 제4솔레노이드밸브(32)와, 상기 제5호스와 연결된 산성수 출수구(33)와, 상기 전극판(17)에 인가되는 극성이 달라질 때마다 각 솔레노이드밸브를 교대로 개폐하는 릴레이로 구성된 것이다.

Description

이온수기의 전극판 자동 클리닝장치{omitted}

도 1은 일반적인 전해조의 구성을 나타낸개략도

도 2는 본 발명이 적용된 전해기의 사시도

도 3은 도 2의 종단면도

도 4는 본 발명을 나타낸 구성도

도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명

12a, 12b : 배출구 23 : 제1호스

24 : 제1솔레노이드밸브 25 : 제2솔레노이드밸브

26 : 제2호스 27 : 알칼리수 출수구

28 : 제3호스 29 : 제4호스

30 : 제3솔레노이드밸브 31 : 제5호스

32 : 제4솔레노이드밸브 33 : 산성수 출수구

34, 35 : 체크밸브

본 발명은 수돗물을 전기 분해하여 알칼리수를 얻는 이온수기에 관한 것으로 서, 좀더 구체적으로는 이온수기에서 수돗물을 산성수와 알칼리수로 분해하는 전해기의 전극판을 이온수가 출수되는 과정에서 자동으로 클리닝하는 이온수기의 전극판 자동클리닝장치에 관한 것이다.

산업의 발달로 인해 대기오염은 물론이고 수질오염이 심각화됨에 따라 가정에서는 수돗물을 바로 음용하지 아니하고 정수기를 이용하여 정수하거나, 전해기를 이용하여 알칼리수를 얻어 이를 음용하고 있는 실정이다.

이러한 전해기는 격막의 유무에 따라 음극과 양극 사이에 격막을 갖는 격막식과, 격막을 갖지 않는 무격막식으로 분류할 수 있고, 전극의 배치형식에 따라 한쌍의 전극을 수직으로 나열한 직립식 또는 단극식과, 복수의 전극 쌍을 수평으로 배열한 수평식 또는 복극식으로 대별된다.

여기서, 격막식으로 대표되는 것은 이온수기를 들 수 있고, 비격막식으로 대표되는 것으로는 차아염소산나트륨을 발생시켜 소독 및 탈취에 사용되는 차아염소산나트륨 발생장치를 들 수 있다.

물을 전기 분해하여 알칼리수와 산성수를 얻는 이온수기는 정수기와 전해조를 구비하여 수돗물을 정수기에서는 정수한 다음 전해조에서 전기 분해하여 산성수와 알칼리수를 얻게 된다.

상기 전해조는 전기적 성질을 가진 이온만 통과할 수 있는 격벽에 의해 양극실과 음극실로 구분되어 있으며, 여기에 전압을 인가하면 물이 전기 분해되면서 이온수가 생성되는데, 이렇게 생성된 알칼리수는 식수로 음용되고, 산성수는 피부미용이나 소독수로 사용된다.

도 1은 일반적인 전해조의 구성을 나타낸 개략도로서, 전해조(1)의 상부와 하부에 각각 물의 유입 및 유출을 위한 유입로(1a)와 유출로(1b)가 형성되어 있고 전해조(1)내에는 가로로 배치된 복수 쌍의 양극판(2)과 음극판(3)이 교대로 배치되어 있어 전해기의 가동시 각 전극판(2)(3)에는 전원공급원(4)에 의해 전원이 인가된다.

상기 양극판(2)은 알루미늄 또는 철이 사용되고, 음극판(21)으로는 스테인레스 또는 철이 사용되고 있다.

그러나 이러한 구조를 갖는 전해기에서 전극판의 극성을 항상 일정하게 유지하면 전극판에 이온물질이 달라붙어 부도체로 변하여 전기 분해가 불가능하게 되므로 이온수기를 사용하는 과정에서 사용자가 주기적으로 극성을 달리하여 클리닝하여야만 되었으므로 사용상에 불편함이 수반되었다.

만약, 사용자가 부주의 등으로 전극판의 극성을 달리하는 클리닝작업을 실시하지 않을 경우에는 전극판이 부도체로 변하여 물을 전기 분해할 수 없게 되므로 고가의 전극판을 교체하여야 되는 치명적인 문제점이 발생되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 이온수기를 사용하는 과정에서 릴레이에 의해 전극판에 인가되는 극성을 주기적으로 달리하더라도 알칼리수 및 산성수의 출수구측으로는 항상 동일한 이온수가 출수되도록 구성하여 사용자가 수시로 전극판의 극성을 달리하는 클리닝작업을 실시하지 않아도 전극판에 이물질이 달라붙지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 전면판과 후면판사이에 전극판과 이온 교환막이 인써트된 격판을 지그재그로 배치하고 상기 전면판에는 수돗물 유입구와 알칼리수 또는 산성수가 출수되는 배출구가 각각 구비된 전해기에 있어서, 일측의 배출구와 제1호스로 입수구가 연결된 제1솔레노이드밸브와, 상기 제1솔레노이드밸브의 출수구와 제2호스로 연결되고 입수구는 제3호스로 다른 일측의 배출구와 연결된 제2솔레노이드밸브와, 상기 제2호스와 연결된 알칼리수 출수구와, 상기 배출구와 연결된 제3호스로부터 분기되는 제4호스와 입수구가 연결된 제3솔레노이드밸브와, 상기 제3솔레노이드밸브의 출수구와 제5호스로 연결되고 입수구는 제6호스로 제1호스와 연결된 제4솔레노이드밸브와, 상기 제5호스와 연결된 산성리수 출수구와, 상기 전극판에 인가되는 극성이 달라질 때마다 각 솔레노이드밸브를 교대로 개폐하는 릴레이로 구성된 것을 특징으로 하는 이온수기의 전극판 자동 클리닝장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 2 내지 도 4를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명이 적용된 전해기의 사시도이고 도 3은 도 2의 종단면도이며 도 4는 본 발명을 나타낸 구성도로서, 본 발명이 적용되는 전해기는 발명자에 의해 실용신안 제305739호로 등록된 바 있다.

본 발명이 적용되는 전해기(S)는 전면판(10)의 일측에 수돗물 유입구(11)가 형성되어 있고 상기 수돗물 유입구의 타측에는 전기 분해에 의해 분리된 알칼리수 및 산성수를 배출하는 배출구(12a)(12b)가 나란히 형성되어 있다.

상기 수돗물 유입구(11)와 배출구(12a)(12b)에는 호스(13)가 공지의 컨넥터(14)에 의해 착탈 가능하게 결합된다.

그리고 상기 전면판(10)의 일측에는 전해기의 용량에 따라 적정 개수의 격판(15)이 차례로 조립되는데, 상기 격판(15)의 내부에는 통공(16)이 형성되어 있고 일측에는 배출구(12a)와 일치되는 배출공(도시는 생략함)이 형성되어 있으며 타측에는 배출구(12b)와 일치되게 통공(16)과 통하여진 배출공(도시는 생략함)이 형성되어 있다.

또한, 전면판(10)에 각 배출공이 지그재그로 위치되게 결합되는 격판(15)의 내부에 수돗물 유입구(11)가 보이도록 전극판(17)이 인써트(insert)되게 설치되어 있는데, 상기 전극판(17)으로부터 연장된 단자(17a)는 격판(15)의 외부로 노출되어 있어 상기 단자(17a)를 통해 전원을 인가하도록 되어 있다.

상기 전극판(17)상에는 복수개의 구멍(18)이 형성되어 있는데, 이는 전기 분해시 발생되는 가스가 전극판(17)사이로 교차되도록 하여 배출구(12a)(12b)를 통해 산성수 및 알칼리수의 배출이 원활히 이루어지도록 하기 위함이다.

또한, 각 격판(15)에 형성된 이온 교환막 삽입홈(도시는 생략함)내에 전기분해시 발생되는 이온만을 통과시키는 이온 교환막(18)이 설치되어 있고 최종 격판(15)이 조립되는 후면판(21)은 보울트(19) 및 너트(20)와 같은 체결수단에 의해 일체화되도록 구성되어 있다.

한편, 전극판(17)의 단자(17a)에 이온수기의 구동시 상기 전극판에 인가되는 극성이 주기적으로 달라지도록 릴레이(도시는 생략함)와 연결된 전선이 연결되어 있고 일단이 일측의 배출구(12a)에 연결된 제1호스(23)의 다른 일단은 제1솔레노이드밸브(24)의 입수구와 연결되어 있으며 상기 제1솔레노이드밸브의 출수구에는 제2솔레노이드밸브(25)와 연결된 제2호스(26)가 연결되어 있는데, 상기 제2호스에는 알칼리수 출수구(27)가 연결된다.

또한 제2솔레노이드밸브(25)의 입수구는 다른 일측의 배출구(12b)와 제3호스(28)로 연결되어 있고 상기 제3호스와 분기된 제4호스(29)는 제3솔레노이드밸브(30)의 입수구와 연결되어 있다.

상기 제3솔레노이드밸브(30)의 출수구에 제5호스(31)의 일단이 연결되어 있고 상기 제5호스의 다른 일단은 제4솔레노이드밸브(32)의 출수구와 연결되어 있으며 상기 제5호스에는 산성수 출수구(33)가 연결된다.

그리고 제4솔레노이드밸브(32)의 입수구는 제1호스(23)와 제6호스(33)로 연결되어 있다.

상기 제4호스(29)가 분기되는 제3호스(28)의 입구측과 제6호스(33)가 분기되는 제1호스(23)의 후단부에 각각 체크밸브(34)(35)가 설치되어 있다.

이는, 각 배출구(12a)(12b)를 통해 산성수가 배출되는 과정에서 제1, 2솔레노이드밸브(24)(25)의 입수구측으로 음용이 불가능한 산성수가 유입되는 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 격판(15)에 인써트된 전극판(17)에 전원이 인가됨에 따라 전기 분해가 이루어져 공급된 수돗물로부터 알칼리수와 산성수를 분리 하여 얻는 과정은 실용신안등록 제342557호에 상세히 설명되어 있으므로 이에 대한구체적인 설명은 생략하고 전기 분해에 의해 알칼리수 및 산성수를 얻는 과정에서 릴레이의 구동에 따라 전극판(17)에 인가되는 극성이 달라지더라도 알칼리수 출수구(27) 및 산성수 출수구(33)에 항상 동일한 성분을 갖는 이온수(알칼리수 또는 산성수)가 출수되는지에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 일측의 전극판(17)에 "+"를 그리고 다른 일측의 전극판(17)에는 "-"를 인가함에 따라 공급된 수돗물이 전기 분해되어 알칼리수 및 산성수가 생성되면 생성된 알칼리수가 좌측의 배출구(12a)를 통해 배출되고, 산성수는 우측에 위치된 배출구(12b)를 통해 배출된다고 가정하자.

이 경우에는 전극판(17)에 "+", "-"전원을 주기적으로 변환하면서 인가하는 릴레이에 의해 각 솔레노이드가 연동되어 제1, 3솔레노이드밸브(24)(30)는 온(on)되어 개방되고, 제2, 4솔레노이드밸브(25)(32)는 오프(off)되어 폐쇄된 상태를 유지하고 있으므로 좌측에 위치된 배출구(12a)로 배출되는 알칼리수가 제1호스(23) - 제1솔레노이드밸브(24) - 제2호스(26)를 거쳐 알칼리수 출수구(27)로 배출되고, 우측에 위치된 배출구(12b)로 배출되는 산성수는 제2솔레노이드밸브(25)가 폐쇄되어 있어 제4호스(29) - 제3솔레노이드밸브(30) - 제5호스(31)를 거쳐 산성수 출수구(33)로 출수된다.

이에 따라, 알칼리수 출수구(27) 및 산성수 출수구(33)로 출수되는 알칼리수 및 산성수를 별도의 탱크에 담아 보관하거나, 오버플로우(over-flow)시키게 된다.

일정 시간(약 10-15초)동안 각 배출구(12a)(12b)를 통해 전기 분해에 의해 생성된 알칼리수와 산성수를 배출하다가 릴레이의 구동으로 전극판(17)에 인가되는 극성을 변환하면 전술한 바와는 반대로 좌측에 위치된 배출구(12a)측으로 산성수가 배출되고, 우측에 위치된 배출구(12b)로는 알칼리수가 배출된다.

그러나 이 경우에는 전술한 바와는 반대로 제1, 3솔레노이드밸브(24)(30)는 오프되어 폐쇄된 상태를 유지함과 동시에 제2, 4솔레노이드밸브(25)(32)는 온되어 개방된 상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 좌측에 위치된 배출구(12a)를 통해 배출되는 산성수가 제1솔레노이드밸브(24)가 폐쇄된 상태를 유지하고 있어 제1호스(23)와 연통된 제6호스(33) - 제4솔레노이드밸브(32) - 제5호스(31)를 거쳐 산성수 출수구(22)로 배출된다.

한편, 우측에 위치된 배출구(12b)를 통해 배출되는 알칼리수는 제3솔레노이드밸브(30)가 폐쇄된 상태를 유지하고 있어 제4호스(29)를 통해 출수되지 못하고 제3호스(28)와 입수구가 연결된 제2솔레노이드밸브(25) - 제2호스(26)를 거쳐 알칼리수 출수구(27)로 배출된다.

즉, 본 발명이 적용된 전해기(S)는 사용자가 릴레이의 구동시간을 설정함에 따라 전극판(17)에 인가되는 극성이 주기적으로 변환되더라도 알칼리수 출수구(27)로는 항상 알칼리수가 배출되고, 산성수 출수구(33)측으로는 산성수만이 출수된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 이온수기의 가동시 전극판을 클리닝하기 위해 전극판에 인가되는 극성이 주기적으로 달라지더라도 알칼리수 및 산성수 출수구로는 항상 일정하게 알칼리수 및 산성수가 각각 출수되므로 사용자가 클리닝 에 따른 별도의 조작을 할 필요가 없게 되고, 이에 따라 기기의 조작이 미숙한 주부 또는 노약자들의 이온수기 사용이 편리해지게 됨은 물론 전극판을 장기간 사용하더라도 전극판에 이물질이 달라붙는 현상을 미연에 방지하게 되므로 전극판의 수명을 극대화하게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (2)

1. 전면판과 후면판사이에 전극판과 이온 교환막이 인써트된 격판을 지그재그로 배치하고 상기 전면판에는 수돗물 유입구와 알칼리수 또는 산성수가 출수되는 배출구가 각각 구비된 전해기에 있어서, 일측의 배출구와 제1호스로 입수구가 연결된 제1솔레노이드밸브와, 상기 제1솔레노이드밸브의 출수구와 제2호스로 연결되고 입수구는 제3호스로 다른 일측의 배출구와 연결된 제2솔레노이드밸브와, 상기 제2호스와 연결된 알칼리수 출수구와, 상기 배출구와 연결된 제3호스로부터 분기되는 제4호스와 입수구가 연결된 제3솔레노이드밸브와, 상기 제3솔레노이드밸브의 출수구와 제5호스로 연결되고 입수구는 제6호스로 제1호스와 연결된 제4솔레노이드밸브와, 상기 제5호스와 연결된 산성수 출수구와, 상기 전극판에 인가되는 극성이 달라질 때마다 각 솔레노이드밸브를 교대로 개폐하는 릴레이로 구성된 것을 특징으로 하는 이온수기의 전극판 자동 클리닝장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제4호스가 분기되는 제3호스의 입구측과 제6호스가 분기되는 제1호스의 후단부에 각각 체크밸브를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 이온수기의 전극판 자동 클리닝장치.

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