KR100691380B1 - Water sterilizing purifier filter module with electrolyzer - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 정수기의 개략적인 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing a schematic configuration of a conventional water purifier.
도 2는 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈의 외관을 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the electrolytic sterilizing water purifier filter module according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈을 나타낸 분해사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing an electrolytic sterilizing water purifier filter module according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 필터부를 나타낸 정면도 및 단면도.4 is a front view and a cross-sectional view showing a filter unit according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈을 나타낸 부분단면도.5 is a partial cross-sectional view showing an electrolytic sterilizing water purifier filter module according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 전해셀을 나타낸 정면도 및 단면도.6 is a front view and a cross-sectional view showing an electrolytic cell according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 전해셀의 분해사시도. Figure 7 is an exploded perspective view of the electrolytic cell according to the present invention.
도 8은 본 발명에 의한 PCB 보드의 개략적인 구조를 나타낸 도면.8 is a view showing a schematic structure of a PCB board according to the present invention.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10: 1차 필터부 11: 원수유입구10: 1st filter part 11: Raw water inlet
12: 필터 13: 흐름감지센서 결합구12: filter 13: flow sensor coupling
20: 2차 필터부 21: 원수배출구20: secondary filter 21: raw water outlet
22: 필터 23: 과열감지센서 결합구22: filter 23: overheat sensor
30: 전해 살균부 31: 볼트30: electrolytic sterilization part 31: bolt
32: 너트 33: 전해셀32: nut 33: electrolytic cell
33a: 전극판 33a': 통공33a:
33b: 단자결합부 33c: 전극단자33b:
33d: 전극판수용부 33d': 요부33d: electrode
33d": 철부 33d''': 전극판고정부33d '': Iron 33d '' ': Electrode plate fixing part
40: 이격판 41: 통공40: spacer 41: through
42: 보강부 50: PCB 보드42: reinforcement 50: PCB board
51: 인디케이터 단자 52: 전해살균부 전원연결단자51: indicator terminal 52: electrolytic sterilization power supply terminal
53: 과열감지센서 결합단자 54: 흐름감지센서 결합단자53: Coupling terminal for overheat sensor 54: Coupling terminal for flow sensor
55: 전원단자 60: 전해 살균 정수기 필터모듈55: power supply terminal 60: electrolytic sterilizing water filter module
본 발명은 전해 살균 정수기 필터모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원수에 존재하는 세균 등을 전해 살균시키도록 하는 전해 살균 정수기 필터모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic sterilizing water filter module, and more particularly to an electrolytic sterilizing water filter module for electrolytic sterilization of bacteria and the like present in raw water.
원수에는 세균이나 오염물질 등이 존재하므로 이를 제거하여 공급하여만 한다. 이러한 세균이나 오염물질을 제거하기 위한 방법으로 필터나 멤브레인을 이용하여 오염물질을 제거하여 정수하고 세균을 살균하는 방법은 널리 사용되고 있다. Since raw water contains bacteria and pollutants, it must be removed and supplied. As a method for removing such bacteria or contaminants, a filter or membrane is used to remove contaminants to purify and sterilize bacteria.
이러한 종래 정수기의 개략적인 구성을 도시하면 도 1과 같다. 1 shows a schematic configuration of such a conventional water purifier.
도시된 바와 같이, 상수도 및 지하수 등의 물을 수용하여 입자성 물질을 제거하는 침전필터(101), 침전필터(101)로부터 유입되는 물의 수압을 상승시키는 승압펌프(102), 승압펌프(102)로부터 유입된 물에서 염소 및 산화물질을 흡착제거하는 프리카본 필터(103), 프리 카본필터(103)를 통과한 물을 유입하고, 이 물에서 중금속, 이온성물질을 제거하는 멤브레인(104), 멤브레인(104)으로부터 물을 수용하고, 이 물 속에 용해된 가스상의 물질을 흡착 제거하는 포스트 카본필터(105), 포스트 카본필터(105)에서 배출된 물을 수용하고, 이 물에서 미생물 등을 살균처리하는 살균기(106), 살균기(106)에서 살균 처리된 물은 냉수 및 온수저장탱크로 분리 저장되게 된다. As shown, the
특히, 종래 정수기의 구성에서 살균기(106)는 자외선 살균기를 주로 사용하게 되는데 살균효율이 떨어지게 되고 배관이 노후된 경우에는 살균처리가 제대로 이루어지지 않으며 가격이 고가라는 문제점이 있었다.In particular, the
또한, 이러한 살균기(106)를 전극에 의해 전기분해되도록 하는 전해조를 이용하여 사용한 예도 있다. 이렇게 전해조를 이용하는 경우에는 필터(101,103,105) 및 멤브레인(104)을 다단계로 설치하고 전해조를 별도로 구비하여야 하므로 구조가 복잡하며 장치가 대형화되는 문제점이 있었다. In addition, there is an example in which such a
또한, 전해조의 크기 및 전극의 개수가 원수의 수질도, 유량 등의 정수조건에 따라 미리 정해져 있게 됨으로써 정수조건이 변화되면 전해조의 전극의 개수를 임의로 변경하기 어렵게 되며, 정수조건에 따른 살균 효율에 상응하도록 대응하기 어려운 문제점이 있었다. In addition, since the size of the electrolyzer and the number of electrodes are predetermined according to the water purification conditions such as the quality of the raw water and the flow rate, it is difficult to arbitrarily change the number of electrodes of the electrolyzer when the purification conditions are changed. There was a problem that was difficult to respond correspondingly.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 필터부와 전해조를 하나의 모듈로 하여 정수기를 소형화할 수 있도록 하는 전해 살균 정수기 필터모듈을 제공하는 데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention to provide an electrolytic sterilizing water purifier filter module that can be reduced in size by using the filter unit and the electrolytic cell as a module.
본 발명의 다른 목적은 정수조건에 따라 전극의 개수를 임의로 변경가능하도록 하여 정수조건에 따른 살균 효율에 상응하도록 대응할 수 있는 전해 살균 정수기 필터모듈을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an electrolytic sterilizing water purifier filter module that can correspond to the sterilization efficiency according to the water purification conditions by changing the number of electrodes arbitrarily according to the water purification conditions.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원수유입구가 구비되며 필터가 장착된 1차 필터부; 원수배출구가 구비되며 필터가 장착된 2차 필터부; 및 상기 1차 필터부와 상기 2차 필터부 사이에 볼트 체결되며, 전원단자와 결합되는 단자결합부와, 상기 단자결합부와 연결되며 다수의 통공이 형성된 전극판이 수용되는 전극판수용부가 구비된 다수개의 전해셀이 적층되어 구성된 전해 살균부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention is provided with a raw water inlet, the filter is equipped with a primary filter; A secondary filter part having a raw water discharge port and equipped with a filter; And an electrode plate accommodating part which is bolted between the primary filter part and the secondary filter part, a terminal coupling part coupled to a power supply terminal, and an electrode plate accommodating the terminal coupling part and accommodating electrode plates having a plurality of holes. An electrolytic sterilization unit in which a plurality of electrolytic cells are stacked; Characterized in that consists of.
또한, 본 발명의 상기 전해셀의 전극판에 형성된 통공은 다수개의 장공 또는 메쉬형태로 된 것을 특징으로 한다. In addition, the through-hole formed in the electrode plate of the electrolytic cell of the present invention is characterized in that a plurality of long holes or mesh form.
또, 본 발명은 1차 필터부의 소정부위에는 원수유입구로 유입되는 원수의 흐름을 감지하는 흐름감지센서가 결합되는 흐름감지센서 결합구가 더 구비되며, 2차 필터부의 소정부위에는 전해 살균부와 인접하도록 설치되어 전해 살균부의 온도를 감지하며 과열시 전해 살균부로 공급되는 전원을 차단하는 과열감지센서가 결합되는 과열감지센서 결합구가 더 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a predetermined portion of the primary filter portion is further provided with a flow sensor sensor coupling hole coupled to the flow sensor for detecting the flow of raw water flowing into the raw water inlet, the predetermined portion of the secondary filter portion is electrolytic sterilization and It is installed to be adjacent to detect the temperature of the electrolytic sterilization unit is characterized in that it is further provided with an overheat sensor coupled to the overheat detection sensor to cut off the power supplied to the electrolytic sterilization unit when overheated.
또, 본 발명의 상기 전해셀의 전극수용부는 인접한 전해셀의 전극판수용부와 결합되는 요부와 철부가 각각 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, the electrode receiving portion of the electrolytic cell of the present invention is characterized in that the recessed portion and the iron portion coupled with the electrode plate accommodating portion of the adjacent electrolytic cell, respectively.
아울러, 본 발명의 1차, 2차 필터부의 필터는 활성탄 필터로 충전되거나 마이크로 필터, 중공사막필터, 활성탄소섬유필터 및 활성탄/활성탄소섬유필터가 적층되어 충전된 것을 특징으로 한다. In addition, the filter of the primary and secondary filter unit of the present invention is characterized in that it is filled with an activated carbon filter or a micro filter, a hollow fiber membrane filter, an activated carbon fiber filter and an activated carbon / activated carbon fiber filter laminated.
또, 본 발명은 1차, 2차 필터부와 전해 살균부 사이에는 필터부와 전극판이 서로 이격되도록 하는 통공이 형성된 이격판이 더 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that the first and second filter between the filter unit and the electrolytic sterilization unit is further provided with a spacer plate formed with a through hole to be spaced apart from each other.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the electrolytic sterilizing water purifier filter module according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.
도 2는 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈을 나타낸 분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 필터부를 나타낸 정면도 및 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈을 나타낸 부분단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 전해셀을 나타낸 정면도 및 단면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 전해셀의 분해사시도이고, 도 8은 본 발명에 의한 PCB 보드의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다. Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the electrolytic sterilizing water purifier filter module according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing the electrolytic sterilizing water purifier filter module according to the present invention, Figure 4 is a front view showing a filter unit according to the present invention and 5 is a partial cross-sectional view showing an electrolytic sterilizing water purifier filter module according to the present invention, FIG. 6 is a front view and a cross-sectional view showing an electrolytic cell according to the present invention, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the electrolytic cell according to the present invention. 8 is a view showing a schematic structure of a PCB board according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 전해 살균 정수기 필터모듈(60)은 원수유 입구(11)가 구비되며 필터(12)가 장착된 1차 필터부(10); 원수배출구(21)가 구비되며 필터(22)가 장착된 2차 필터부(20); 및 상기 1차 필터부와 상기 2차 필터부 사이에 볼트(31)와 너트(32)에 의해 체결되는 다수개의 전해셀이 적층되어 구성된 전해 살균부(30); 로 구성된다. As shown, the electrolytic sterilization water
상기 1차 필터부(10)는 원수유입구(11)가 구비되며, 필터(12)가 장착되게 된다. 이때, 필터(12)는 활성탄 필터가 충전되며, 물의 정수방식의 하나인 흡착여과방식에 사용되는 4단계의 필터 즉, 마이크로필터, 중공사막필터, 활성탄소섬유필터 및 활성탄/활성탄소섬유필터가 적층되어 충전되어도 무방하다. 상기 1차 필터부(10)는 도면에서는 원통으로 되어 있으나 다각기둥형태로 되어도 무방하며, 재질은 전기절연성이 있는 PVC, ABS 등의 합성수지로 된다. 상기 1차 필터부(10)는 필터(12)가 장착되어 고정되도록 내측에 다수의 돌기(10a)가 구비되는 것이 바람직하다. The
상기 마이크로필터(Micro Filter)는 원수 중의 미세불순물질을 제거하게 되며, 상기 중공사막필터(UF Filter)는 일반 세균 및 미립자 불순물을 제거하게 되고, 상기 활성탄소섬유필터(ACF Filter)는 잔류염소, 유기물, 냄새를 제거하게 되며, 상기 활성탄/활성탄소섬유필터(AC/ACF Filter)는 잔류염소, 유기물, 탁도, 맛, 냄새 등을 제거하게 된다. The micro filter removes fine impurities in raw water, the hollow fiber membrane filter removes general bacteria and particulate impurities, and the activated carbon fiber filter includes residual chlorine, The organic matter and odor are removed, and the activated carbon / active carbon fiber filter (AC / ACF Filter) removes residual chlorine, organic matter, turbidity, taste, and smell.
상기 1차 필터부(10)의 소정부위에는 원수유입구(11)로 유입되는 원수의 흐름을 감지하는 흐름감지센서(미도시됨)가 결합되는 흐름감지센서 결합구(13)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 흐름감지센서는 원수의 흐름이 감지되게 되면 전 해 살균부(30)로 전원을 공급하도록 하고 흐름이 감지되지 않으면 전해 살균부(30)로 공급된 전원을 차단하는 역할을 하게 된다. A predetermined portion of the
상기 2차 필터부(20)는 원수배출구(21)가 구비되며, 필터(22)가 장착되게 된다. 이때, 필터(22)는 상기 1차 필터부(10)와 동일하며 활성탄 필터로 충전되거나 마이크로 필터, 중공사막필터, 활성탄소섬유필터 및 활성탄/활성탄소섬유필터가 적층되어 충전되는 것이 바람직하다. 상기 2차 필터부(20)는 상기 1차 필터부(10)와 마찬가지로 필터(22)가 장착되어 고정되도록 내측에 다수의 돌기(20a)가 구비되는 것이 바람직하다. 또, 2차 필터부(20)의 소정부위에는 전해 살균부(30)와 인접하도록 설치되어 전해 살균부의 온도를 감지하며 과열시 전해 살균부(30)로 공급되는 전원을 차단하는 과열감지센서(미도시됨)가 결합되는 과열감지센서 결합구(23)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 과열감지센서는 전해 살균부(30)의 전극판(33a)에 의한 지속적인 전기분해시 발생된 과열(약 40?? 이상)을 감지하게 되며 과열이 감지되면 전해 살균부(30)로 공급되는 전원을 차단하여 과열을 방지하게 된다. 상기 과열감지센서는 과열이 감지되어 전원차단 후에 일정시간이 경과하면 자동적으로 전원을 공급하도록 세팅될 수 있다. The
상기 전해 살균부(30)의 전극판(33a)은 티타늄재질로 되며 전극판(33a)의 수명을 연장시키기 위해 전극판(33a)의 표면에 산화제인 백금이 도금되어 있다. The
상기 전해 살균부(30)는 상기 1차 필터부(10)와 상기 2차 필터부(20) 사이에 볼트 체결되며, 외측에 전원단자와 결합되는 단자결합부(33b)와, 상기 단자결합부(33b)와 연결되는 전극단자(33c)와, 상기 전극단자(33c)와 결합되며 다수의 통공 (33a')이 형성된 전극판(33a)이 수용되는 전극판수용부(33d)가 구비된 다수개의 전해셀(33)이 적층되어 구성된다. 이때, 상기 전극판(33a)은 무격막으로 설치되게 된다. 상기 전극판수용부(33d)에는 전극판(33a)을 고정하는 전극판고정부(33d''')가 구비되어 있다. 상기 전극판고정부(33d''')은 정수가 전극판(33a)을 거쳐 통과될 수 있도록 "+"자형으로 되어 통공이 형성되어 있다. 또한, 상기 전해셀(33)의 전극판(33a)에 형성된 통공(33a')은 다수개의 장공 또는 메쉬형태로 되어도 무방하다. 이때, 장공형태로 된 통공(33a')은 1차 필터부(10)를 거쳐 1차 정수된 원수의 전기분해 효율을 향상시키도록 서로 엇갈리도록 설치되게 된다. The
이와 같이, 본 발명은 무격막 전해셀(33)을 이용하여 전기분해되도록 함으로써 일반적인 pH의 유지뿐만 아니라 물의 산화환원전위(ORP)를 음(-)값으로 낮추어 수소풍부수를 생성시키게 된다. As described above, the present invention enables electrolysis using the membrane-free
또한, 상기 전해 살균부(30)는 전해셀(33)의 탈착이 가능하여 정수조건에 따라 전해셀(33)의 개수를 달리하여 대응할 수 있게 된다. 이때의 정수조건은 전기분해 효율과 관련이 크며 유량, 전극판의 개수, 전극간격, 원수의 수질, 전극의 크기, 전압의 세기 및 정수의 전해 살균부(30) 내 체류시간 등에 의해 좌우되게 된다. In addition, the
또, 상기 전해 살균부(30)만을 탈거시켜 일반 정수기에 구비된 정수저장조에 넣어 정수저장조에 저장된 정수를 전기분해되도록 할 수도 있다. In addition, only the
1차, 2차 필터부(10,20)와 전해 살균부(30) 사이에는 필터(12,22)와 전극판(33a)이 서로 이격되도록 하여 필터(12,22)를 고정시키는 통공(41)이 형성된 이격 판(40)이 더 구비된 것이 바람직하다. 상기 이격판(40)은 전극판(33a)과는 달리 통공(41)이 크게 형성된 링형태로 되며 상기 이격판(40)의 중앙에는 필터(12,22,)를 고정시키도록 보강부(42)가 구비되어 있다. Between the primary and
상기 전해셀(33)의 전극판수용부(33d)는 도 6에서와 같이 인접한 전해셀(33)의 전극판수용부(33d)와 결합되는 요부(33d')와 철부(33d")가 각각 구비되게 된다. 상기 요부(33d')와 철부(33d")에 의해 전해셀(33)과 인접한 전해셀(33)의 결합을 용이하게 할 수 있으며 견고하게 결합할 수 있게 된다. As shown in FIG. 6, the electrode
도 7에서는 전해셀(33)의 분해사시도로서 전극판(33a)이 전극단자(33c)와 결합되어 전극판수용부(33d)에 수용되는 것을 나타낸다. In FIG. 7, an exploded perspective view of the
도 8은 본 발명에 의한 PCB 보드의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다. 8 is a view showing a schematic structure of a PCB board according to the present invention.
도시된 바와 같이, PCB 보드(50)는 인디케이터 단자(51), 전해살균부 전원연결단자(52), 과열감지센서 결합단자(53), 흐름감지센서 결합단자(54) 및 전원단자(55)가 구비되어 있다. As shown, the
상기 인디케이터 단자(51)는 전해 살균부(30)에 전원이 걸리면 연동되어 빠른 점멸신호가 발생되며 전해 살균부(30)가 과열되면 과열감지센서의 신호를 받아 경고점멸신호가 출력되게 된다. The
상기 전해살균부 전원연결단자(52)는 스위치 A의 선택에 의해 자동으로 DC전원(35~40V/2A)이 상기 전해 살균부(30)로 공급되도록 하는 역할을 한다. The electrolytic sterilizing unit
상기 과열감지센서 결합단자(53)는 상기 전해 살균부(30)의 2차 필터부(20)의 과열감지센서 결합구(23)에 결합되며 과열 감지시 상기 전해 살균부(30)로의 전 원을 차단하도록 하는 과열감지센서와 결합되게 된다. The overheat detection
상기 흐름감지센서 결합단자(54)는 1차 필터부(10)의 흐름감지센서 결합구(13)에 결합되며 원수유입구(11)로부터 유입된 원수를 감지하는 흐름감지센서와 결합되게 된다. The flow
상기 전원단자(55)는 외부로부터 전원을 공급받아 상기 전해 살균부(30)로 전원을 공급하도록 하는 역할을 한다. The
이때, 스위치 A의 선택에 의해 스위치 B와 C로 인한 자동 타임동작기능을 수행하거나 흐름감지센서의 신호에 의해서만 작동되도록 하는 기능을 수행하게 할 수 있다. 자동타임동작의 경우에는, 예를 들어 스위치 B가 OFF되고 스위치 C가 ON되면 20분동작/10분정지되도록 하고, 스위치 B가 OFF되고 스위치 C가 OFF되면 10분동작/20분정지되도록 하는 등의 다양한 조합으로 다양한 모드를 선택할 수 있게 된다. 흐름감지센서의 신호에 의해서 작동하는 경우에는 흐름감지센서에 의해 감지되는 경우에만 전해 살균부(30)가 작동하도록 되어 있다. 스위치 D는 본 발명의 전해 살균 정수기 필터모듈의 세정과 테스트의 기능을 수행하도록 하는 역할을 한다. 이때 세정의 경우에는 역동작이 되도록 하여 전극판의 세정효율을 높이도록 할 수도 있다. At this time, by the selection of the switch A may perform the automatic time operation function by the switch B and C or to perform the function to be operated only by the signal of the flow sensor. In case of automatic time operation, for example, if switch B is turned off and switch C is turned on, 20 minutes of operation / 10 minutes will be stopped, if switch B is turned off and switch C is turned off, 10 minutes of operation / 20 minutes will be stopped, etc. You can select different modes with different combinations of. In the case of operating by the signal of the flow sensor, the
상술한 바와 같이 본 발명은 정수뿐만 아니라 전해 살균이 동시에 가능하며, 구조가 간단하고, 필터와 전해 살균부를 하나의 모듈로 구비됨으로써 장치를 소형 화할 수 있으며, 전해셀의 탈착이 가능하여 정수기의 용량에 따라 전해셀의 개수를 달리하여 대응할 수 있는 장점이 있다. 또한, 원수가 무격막으로 설치된 전극판을 통과하면서 전기분해되도록 함으로써 살균효율을 높일 수 있고 물의 산화환원전위를 음값으로 낮추어 수소풍부수를 생성시킬 수 있다. As described above, the present invention enables not only water purification but also electrolytic sterilization at the same time, the structure is simple, and the filter and the electrolytic sterilization unit are provided as a single module so that the device can be miniaturized. There is an advantage that can be responded to by varying the number of electrolytic cells. In addition, by allowing the raw water to electrolyze while passing through the electrode plate installed as a non-diaphragm, the sterilization efficiency can be increased and the redox potential of the water can be lowered to a negative value to generate hydrogen-rich water.
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