KR100928685B1 - A electrolysis water purifier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물을 두 번 전기분해하여 음용 가능한 약알칼리수를 얻을 수 있도록 한 전기분해 정수기에 관한 것으로, 특히 유입수의 유량 변화에 따른 인가전압의 자동 제어로 안정적인 전기분해가 가능하도록 함으로써 양질의 세가지 이온전해수를 안정적이고 경제적으로 생성하여 공급할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an electrolytic water purifier that is capable of obtaining a drinkable weak alkaline water by electrolyzing water twice. Particularly, three ions of high quality are obtained by allowing stable electrolysis by automatic control of an applied voltage according to the flow rate of influent. It is to make and supply electrolytic water stably and economically.
종래에 물을 전기분해하여 음용이 가능한 pH7.4 ~ 8.5의 약알칼리수를 식수로 제공할 수 있도록 한 전기분해 정수기로는 본 출원인이 특허등록 제651654호 등록한 바 있는 것으로, 이러한 정수기의 구조는 전기분해가 일어나는 전해부와 상기 전해부를 통하여 전기분해되어 생성된 약알칼리수를 정수시켜 음용토록 하기 위한 정수부로 구성되어지는 것이다.Conventionally, the present applicant has registered a patent registration No. 651654 for the electrolytic water purifier, which is capable of providing weak alkaline water of pH 7.4 to 8.5, which is drinkable by electrolyzing water, and the structure of the water purifier is electric It is composed of an electrolytic portion that is decomposed and a water purification portion for drinking the purified alkaline water generated by electrolysis through the electrolytic portion for drinking.
이때 상기 전해부에는 한 개의 양극판과 2개의 음극판이 물속에 함유된 이온의 이동만이 가능토록 된 2개의 격막 사이에 설치된 3개의 전극실로 구성토록 되어 2개의 음극 전극실로는 강알칼리수와 약알칼리수가 생성되고, 양극 전극실로는 산성수인 전해이온수가 생성토록 되어 이 중 음용 가능한 약알카리수를 식수로 사용 할 수 있도록 되어 있는 것이다.At this time, the electrolytic part has one positive electrode plate and two negative electrode plates composed of three electrode chambers installed between two diaphragms to allow only the movement of ions contained in water. It is produced, and the anode electrode chamber is to produce the electrolytic ion water, which is acidic water, so that the weakly alkaline water can be used as drinking water.
그러나 이러한 정수기는 3종류의 전해이온수를 생성함에 있어서, 물을 한 번만 전기분해하는 것이어서 유입되는 물의 성질에 따라 음극 부근의 수소이온농도가 일정치 않고, 양이온의 제거가 충분치 않아 산화환원 전위를 낮추기가 어려웠기 때문에 약알칼리수를 안정적으로 얻을 수 없었던 것이었다.However, such a water purifier produces three kinds of electrolytic ion water, which electrolyzes the water only once, so that the concentration of hydrogen ions near the cathode is not constant and the cation is not sufficiently removed according to the nature of the water introduced to lower the redox potential. Because of the difficulty, the weak alkaline water could not be obtained stably.
따라서 이러한 문제점의 해결을 위하여 본 출원인이 등록한 특허등록 제419536호에서는, 두 번의 전기분해를 유도토록 함으로써 안정적인 약알칼리수를 얻을 수 있도록 하였으나, 이러한 구조의 단점은 전기분해되는 과정에서 물의 흐름이 충분한 전기분해를 유도할 수 있는 시간을 갖지 못하게 됨으로써 많은 양의 활성수소와 활성미네랄이 함유되어진 양질의 약알칼리수를 얻지 못했던 것이었다.Therefore, in order to solve this problem, in the Patent Registration No. 4,953,363, which is registered by the applicant, it is possible to obtain a stable weak alkali water by inducing two electrolysis, but the disadvantage of this structure is that the flow of water in the process of electrolysis is sufficient electricity By not having time to induce degradation, they could not obtain high quality alkaline water containing a large amount of active hydrogen and active minerals.
또한 선등록된 특허등록 제651654호에서는, 전기분해를 유도할 수 있는 시간을 확보하게 되었으나, 전해조에 인가되는 전압이 항상 일정하여 설치 장소 및 계절의 변화에 따른 유량 차에 의한 전기분해의 특성이 불규칙적이었던 것이다.In addition, in the pre-registered patent registration No. 651654, the time to induce electrolysis is secured, but the voltage applied to the electrolytic cell is always constant so that the characteristics of the electrolysis due to the flow rate difference according to the change of installation place and season are It was irregular.
따라서 이로 인한 활성수소 및 활성미네랄이 풍부한 양질의 약알칼리수를 안정적으로 얻을 수 없었음은 물론 가변적인 전기분해 상태로 소비전력이 높아 약알칼리수의 식수를 얻기 위한 정수기의 유지 관리 비용에 상당한 비용이 소요되는 문제점이 있었던 것이다.As a result, it was not possible to stably obtain high-quality weak alkaline water rich in active hydrogen and active minerals, as well as high power consumption due to variable electrolysis, resulting in a significant cost for maintenance costs of water purifiers for obtaining weak alkaline water. There was a problem.
따라서 본 발명에서는, 전해부로 유입되는 유입수의 유량에 관계없이 안정적인 전기분해가 가능하도록 하여 낮은 소비전력으로도 음용이 가능한 약알칼리수를 포함한 전해이온수를 항상 안정적이고 경제적으로 얻을 수 있도록 하여 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 전기분해 정수기를 제공하고자 함이다.Therefore, in the present invention, stable electrolysis is possible regardless of the flow rate of the inflow water flowing into the electrolytic unit, so that electrolytic ion water including weak alkaline water, which is drinkable at low power consumption, can always be stably and economically obtained. It is to provide an electrolytic water purifier that can solve the problem.
이를 위하여 본 발명의 전기분해 정수기는, 전해부의 입수라인에 유량센서와, 상기 유량센서를 통하여 입력된 유입수의 유량 값이 입력되어 유입수의 유량 변화에 따라 전해부의 인가전압이 자동으로 조절될 수 있도록 된 제어부를 구비한 것이고, 또한 입수라인에 유입수의 전해질량을 검출하기 위한 전해질검출센서를 구비하여 유입수의 유량에 따른 전해질량의 변화에 따라 제어부에서의 인가전압이 자동으로 조절되도록 한 것이다.To this end, the electrolytic water purifier of the present invention has a flow rate sensor and an input flow rate value of the inflow water input through the flow rate sensor so that the applied voltage of the electrolysis unit can be automatically adjusted according to the flow rate change of the inflow water. And the amount of electrolyte in the inflow water to the inlet line. It is equipped with an electrolyte detection sensor to detect the applied voltage from the control unit automatically according to the change in the amount of electrolyte in accordance with the flow rate of the influent.
본 발명의 정수기는, 유입수의 유량 변화에 따른 인가 전압의 자동 조절이 이루어져 전기분해가 항상 일정하게 이루어지도록 함으로써 안정적인 전기분해를 통하여 소비전력이 종래보다 적게 소비되어짐은 물론 pH가 거의 일정한 3가지의 전해이온수를 얻을 수 있어 음용수로 사용할 수 있는 양질의 약알칼리수 뿐 아니라 세척수로 사용되는 강알칼리수와 세안수로 사용되는 산성수까지도 안정적으로 얻을 수 있어 용도별로 유익하게 사용할 수 있는 것이다. The water purifier of the present invention, the automatic adjustment of the applied voltage according to the flow rate of the inflow water is made so that the electrolysis is always constant, the power consumption is consumed less than the conventional through stable electrolysis as well as three of the constant constant pH It is possible to obtain electrolytic ion water so that it can stably obtain strong alkaline water used for drinking water as well as strong alkaline water used for washing water and acidic water used for cleansing water.
또한 유입수의 유량에 따른 전해질량의 변화에 따라 인가전압이 조절되도록 하여 더욱 안정적인 전해이온수를 얻을 수 있어 활성수소가 풍부한 양질의 약알칼리수를 얻어 음용수로 사용할 수 있는 것이다. In addition, it is possible to obtain a more stable electrolytic ion water by adjusting the applied voltage according to the change of the electrolyte amount according to the flow rate of the inflow water to obtain a high quality weak alkaline water rich in active hydrogen can be used as drinking water.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예를 설명하기로 하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 전기분해 정수기는, 1차전해조(10)와 2차전해조(20)를 통하여 물을 두 번 전기분해하여 강알칼리수, 산성수, 약알칼리수의 3가지 전해이온수를 각각 얻을 수 있는 구조의 전해부(1)를 갖는 전기분해 정수기에 있어서, 상기 전해부(1)의 입수라인(43)에는 입수솔(19)을 통하여 유입되는 유입수의 유입량을 측정하기 위한 유량센서(33)와, 상기 유량센서(33)에 의하여 측정된 유입수의 유량 값이 입력되어 유입수의 유량 변화에 따라 전해부(1)의 인가전압이 자동으로 조절될 수 있도록 하기 위한 제어부(39)가 추가 구성체로 포함된 것이다.As shown in FIG. 1, the electrolytic water purifier of the present invention is electrolyzed twice through the primary
이때 상기 전해부(1)의 전단에는 유입수가 전해부(1)로 유입되기 전에 정수처리되도록 하기 위한 전처리필터(42)가 구비되고, 후단에는 전해부(1)를 통하여 출수되어 음용수로 이용되도록 하기 위한 약알칼리수를 보다 안전하게 음용할 수 있도록 하기 위한 후처리필터(41)가 구비되는 것이다.At this time, the front end of the electrolytic unit 1 is provided with a
이때 상기 전처리필터(42)에서는 유입수의 이물질이나 유기물, 녹, 염소, 냄새 등을 효과적으로 제거할 수 있는 소재의 필터로 이루어져 정수기능을 갖도록 하 였고, 상기 전해부(1)의 전단에 설치되어 전기분해하기 전에 미리 물의 정수가 이루어지도록 함으로써 전해부(1)의 고장 발생을 방지토록 함은 물론 보다 우수한 정수 효과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.At this time, the
이하에서는 상기한 전해부(1)의 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 하겠다.Hereinafter, the structure of the electrolytic unit 1 will be described in more detail.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 포함되어 있는 전해부(1)는, 상부에 개구부(2a)가 형성된 1차격벽(2)과 하부에 개구부(3a)가 형성된 2차격벽(3) 사이에 형성되는 유로(4)에 의하여 1차전해조(10)와 2차전해조(20)로 구분되는 것이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the electrolytic part 1 included in the present invention includes a primary partition wall 2 having an opening 2a formed at an upper portion thereof and a secondary partition wall having an opening 3a formed at a lower portion thereof. 3) is divided into the primary
이때 상기 1차전해조(10)의 하부는 개구되어지고 상부가 막힌 상태에서 상부가 막힌 1차격막(11)에 의하여 2개의 전극실로 분리되어 각각의 전극실에 장착되는 양극판(14)과 음극판(15)에 의하여 1차로 산성수가 생성되는 1차산성수생성전극실(12)과 알칼리수가 생성되는 알칼리수생성전극실(13)로 형성되어지는 것이다.At this time, the lower part of the primary
또한 상기 2차전해조(20)는 하부는 개구되어지고 상부가 막힌 2개의 2차격막(21)(22)에 의하여 3개의 전극실로 분리되고, 각각의 전극실 장착되는 한개의 양극판(26)과 두 개의 음극판(27)(28)에 의하여 2차로 산성수가 생성되는 2차산성수생성전극실(23), 약알칼리수가 생성되는 약알칼리수생성전극실(25), 강알칼리수가 생성되는 강알칼리수생성전극실(24)로 형성되어지는 것이다.In addition, the
또한 상기 1차산성수생성전극실(12)에 형성된 1차산성수배출구(6)에는 1차산성수의 출수량을 조절하기 위한 산성수조절핀(34)이 형성되고, 상기 2차산성수생성전극실(13)에 형성된 2차산성수배출구(7)에는 상기 산성수조절핀(34)을 통하여 출 수되는 1차산성수와 합쳐져 출수되는 2차산성수의 출수량을 조절하기 위한 산성수출수핀(35)이 형성되고, 강알칼리수배출구(8)에는 강알칼리수의 출수량을 조절하기 위한 강알칼리수출수핀(36)이 형성되고, 약알칼리수배출구(9)에는 약알칼리수의 출수량 조절을 위한 약알칼리수출수솔(31)이 형성되어 3가지 전해이온수의 출수비율이 조절되어 있도록 된 것이다.In addition, an acidic
즉, 1차전해조(10)의 산성수배출구(6)에 형성된 산성수조절핀(34)에 의하여 1차전해조(10)에서 생성되는 1차산성수와 알칼리수의 출수량에 대한 비율이 정해지게 되어 1차산성수는 1차전해조(10) 밖으로 배출되어 2차전해조(20)에서 배출되는 2차산성수와 합쳐지게 하고, 알칼리수는 2차전해조(20)로 유입된 후 전기분해를 통하여 3가지 이온전해수(약알칼리수, 강알칼리수, 산성수)로 각각 배출되도록 하는 것으로서, 이때 2차전해조(20)에서 배출되는 2차산성수는 1차전해조(10)의 산성수조절핀(34)을 통한 1차산성수와 합쳐져 산성수출수핀(35)을 거치면서 출수량이 정해지게 되고, 2차전해조(20)에서 배출되는 강알칼리수는 강알칼리수출수핀(36)을 거치면서 출수량이 정해지게 되고, 약알칼리수는 후처리필터(41)를 거치면서 후처리필터 내부의 압손에 의하여 출수량이 정해지게 되는 것이다.That is, by the acidic
이때 상기 약알칼리수출수솔(31)은 출수되는 약알칼리수를 상기 후처리필터(41)로 유입시켜 정수처리 후 출수되도록 하여 정수모드로 작용토록 하거나 후처리필터(41)로의 유입을 차단시키고 잉여수출수라인(45)으로 출수되도록 하여 출수되는 잉여수를 다양한 세정수의 용도로 사용할 수 있도록 하기 위한 세정모드로의 전환 기능을 갖도록 함으로써 정수모드와 세정모드로의 교환이 가능하도록 할 수 있는 것이다.At this time, the weak alkali export water brush 31 introduces the weak alkaline water to the post-treatment filter 41 to be discharged after the purified water treatment so as to operate in the purified water mode or to block the inflow to the post-treatment filter 41 and surplus export. It is possible to exchange the purified water mode and the washing mode by having a function of switching to the washing mode so that the excess water discharged to the water line 45 can be used for various washing water purposes.
또한 상기 산성수조절핀(34)을 통하여 출수되는 1차산성수와 알칼리수의 출수비율은 1: 12~15로 이루어지도록 하는 것이고, 강알칼리수출수핀(36)을 통하여 출수되는 강알칼리수와 약알칼리수배출구(9)를 통하여 출수되는 약알칼리수와 산성수출수핀(35)을 통하여 출수되는 산성수의 출수비율은 1 : 1.5~2 : 1~1.1로 이루어지도록 하는 것이다.In addition, the extraction ratio of the primary acidic water and the alkaline water discharged through the acidic
이때 상기 1차산성수 : 알칼리수의 출수비율 및 강알칼리수 : 약알칼리수 : 산성수의 출수비율 범위를 벗어난 경우에는 출수되는 전해이온수의 pH 변화가 심하게 나타나 3가지 전해이온수를 안정적으로 얻을 수 없는 것이다.At this time, the outflow ratio of the primary acidic water: alkaline water and the strong alkaline water: weak alkaline water: acidic water is out of the ratio range of the outflow ratio of the electrolytic ion water to be discharged is severe, the three electrolytic ion water can not be obtained stably.
또한 상기 1차전해조(10)의 유입구(5)가 형성된 하단 유입부에는, 1차입수조절막(16)이 조립되어 1차산성수생성전극실(12)과 알칼리수생성전극실(13)로 유입되어 물량의 비율이 정해지고, 2차전해조(20)의 하단 유입부에는 2차입수조절막(17)이 조립되어 2차산성수생성전극실(23), 강알칼리수생성전극실(24), 약알칼리수생성전극실(25)로 유입되는 물량의 비율이 정해지게 되는 것이다.In addition, a primary
이때 상기 1차입수조절막(16)과 2차입수조절막(17)은 도 6,6a와 도 7,7a에 도시된 바와 같이 각각의 전극실(12)(13)(23)(24)(25)로 유입되어지도록 동일한 크기로 형성된 통수구(16a)(17a)의 수량으로 물량의 비율이 정해지게 되는 것이다.At this time, the primary
이때 상기 1차입수조절막(16)에는 1차산성수생성전극실(12)과 알칼리수생성전극실(13)로 유입되는 물량의 비율이 1:4으로 이루어지는 수량씩 통수구(16a)가 형성되는 것이고, 상기 2차입수조절막(17)에는 2차산성수생성전극실(23), 강알칼리 수생성전극실(24), 약알칼리수생성전극실(25)로 유입되는 물량의 비율이 1:1:10으로 이루어지는 수량씩 통수구(17a)가 형성되는 것이다.At this time, in the primary water
따라서 이러한 물량의 비율에서, 출수되는 전해이온수의 pH 변화가 크지 않아 안정적인 전해이온수를 얻을 수 있는 것이다.Therefore, the pH change of the electrolyzed ionized water is not large in the ratio of the amount of water, it is possible to obtain stable electrolytic ionized water.
따라서 상기 1차전해조(10)의 유입구(5)를 통하여 유입되어지는 유입수는 1차입수조절막(16)을 통해 1차산성수생성전극실(12)과 알칼리수생성전극실(13)로의 유입수에 대한 물량이 정해져 서서히 채워지면서 충분한 시간 동안 전기분해되어 1차산성수생성전극실(12)에서 생성되는 산성수는 1차산성수생성전극실(12)의 상부에 형성된 1차산성수배출구(6)를 통하여 외부로 배출되어지는 것이고, 알칼리수생성전극실(13)에서 생성되는 알칼리수는 상부가 개구되어진 1차격벽(2)의 개구부(2a)를 통하여 빠져나가면서 유로(4)를 통하여 2차전해조(20)의 하부로 이동되어지는 것이다.Therefore, the inflow water introduced through the inlet 5 of the primary
이후, 1차전해조(10)에서 생성된 알칼리수는 2차전해조(20)의 2차입수조절막(17)을 통해 2차산성수생성전극실(23), 강알칼리수생성전극실(24), 약알칼리수생성전극실(25)로의 유입수에 대한 물량이 정해져 서서히 상방으로 채워지면서 충분한 시간 동안 전기분해가 일어나게 되는 것이고, 이러한 전기분해에 의하여 각 전극실(23)(24)(25)을 통하여 생성되는 산성수, 강알칼리수, 약알칼리수는 각각의 전극실(23)(24)(25) 상부에 형성된 2차산성수배출구(7), 강알칼리수배출구(8), 약알칼리수배출구(9)를 통하여 각각 배출되어지는 것이다.Subsequently, the alkaline water generated in the primary
또한 전해조(1)의 내부 상측면에는 상기 음극판(15)(27)(28) 및 양극 판(14)(26)과 1,2차격막(11)(21)(22) 및 1,2차격벽(2)(3)의 상측면에 밀착되어져 1차전해조(10)의 각 전극실(12)(13)과 2차전해조(20)의 각 전극실(23)(24)(25) 간의 물의 혼입을 방지할 수 있도록 하기 위한 실리콘 패드(18)가 조립되어지게 되는 것이다.In addition, the
또한 상기 전해조(1)의 내측 하단에는 전극판과 격막의 일정한 간격을 유지하여 제품 간의 조립 편차를 줄일 수 있도록 하기 위한 전극판 조립홈(14a)(15a)(26a)(27a)(28a)과 격막 조립홈(11a)(21a)(22a)이 형성되어지는 것이다In addition, electrode
또한 상기 1,2차전해조(10)(20)에 형성된 1,2차격막(11)(21)(22)은 물속에 포함된 이온만이 통과될 수 있는 것이다.In addition, only the ions contained in the water are allowed to pass through the primary and
또한 전해조의 약알칼리수배출구(9)를 통해 출수되어지는 약알칼리수는 약알칼리수출수솔(31)을 통해 후처리필터(41)를 통과하면서 잔재되어 있는 염소 및 미세유기물질을 흡착하여 냄새를 제거하여 물맛을 더욱 좋게하고 은활성탄을 통해 세균의 번식을 억제하도록 되어 있다.In addition, the weak alkaline water discharged through the weak alkaline water outlet 9 of the electrolyzer passes through the post-treatment filter 41 through the weak alkaline water export brush 31 to remove odors by adsorbing the remaining chlorine and fine organic substances. It is designed to improve the taste of water and to suppress the growth of bacteria through silver activated carbon.
따라서 상기와 같이 구성된 본 발명의 정수기를 통하여 얻을 수 있는 전해이온수의 생성과정은 다음과 같다.Therefore, the production process of the electrolytic ion water obtainable through the water purifier of the present invention configured as described above is as follows.
우선, 정수부에서 정수된 물이 전해조(1)의 유입구(5)를 통하여 1차전해조(10)의 하부로 유입되면, 유입된 물은 점진적으로 상측으로 채워지면서 양극판(14)과 음극판(15)에 전원부(40)으로부터 공급된 전원에 의하여 양극판(14)과 1차격막(11) 사이의 1차산성수생성전극실(12)로는 산성수가 생성되고 산성수 배출 구(6)를 통하여 배출되고, 1차격막(11)과 양극판(15) 사이의 알칼리수생성전극실(13)로는 알칼리수가 생성되어 1차격벽(2)의 개구부(2a)로 빠져나가 유로(4)를 통하여 2차전해조(20)의 하방으로 유입되어지는 것이다.First, when the purified water from the purified water flows into the lower portion of the primary
이후, 2차전해조(20)의 2차격벽(3) 개구부(3a)를 통하여 하방으로 유입되는 알칼리수는 앙극판(26)과 음극판(27)(28)로 전원부(40)를 통하여 공급된 전원에 의하여 양극판(26)과 격막(21) 사이의 2차산성수생성전극실(23)로는 산성수가 생성되어 상기 1차전해조(10)에서 생성된 산성수와 합류되어 산성수배출구(7)로 배출되어 세안용으로 사용토록 되고, 2차격막(21)과 음극판(27) 사이와 음극판(27)과 2차격막(22) 사이의 강알칼리수생성전극실(24)로는 강알칼리수가 생성되어 강알칼리수배출구(8)로 배출되어 세척수로 사용토록 되고, 격막(22)과 음극판(28) 사이의 약알칼리수생성전극실(25)로는 약알칼리수가 생성되어 약알칼리수 배출구(9)를 통하여 배출되어 식수용으로 사용토록 되는 것이다.Thereafter, the alkaline water flowing downward through the opening 3a of the secondary partition 3 of the
따라서 2차전해조(20)에서도 전기분해가 하부에서 상부로 점진적으로 채워지는 약알칼리수에서 일어나게 됨으로 안정적인 전기분해가 가능하게 되는 것이고, 충분한 시간으로 인하여 격막을 통하여 이온의 교환이 충분하게 일어나게 되는 것이다.Therefore, even in the secondary
따라서 본 발명의 정수기는, 유량센서(33)를 통하여 유입수의 유량을 측정하여 유입수의 유량 변화에 따른 제어부(39)에서의 인가전압 조절로 전해부에서의 적정 전기분해가 항상 일정하게 되도록 하는 것이다.Therefore, the water purifier of the present invention measures the flow rate of the inflow water through the
즉, 상기 제어부(39)에서는 전달된 유량 값이 적으면 전해조(1)를 통과하는 물의 유속이 느리므로 전해조(1)에 인가되는 전압을 낮춰 전기분해량을 적게하고, 유량 값이 많으면 인가 전압을 높혀 전기분해량을 많게 함으로써 전해조(1)로 유입되는 유량에 관계없이 안정된 약알칼리수, 강알칼리수, 산성수의 pH를 얻을 수 있도록 하는 것이다.That is, in the
이하에서는, 다음의 <실시예1>를 통하여 얻어낸 <표1>과 <표2>의 값을 통하여 본 발명의 정수기가 유입수의 유량 변화에 따른 인가전압의 자동 조절을 통하여 양질의 약알칼리수, 강알리수, 산성수를 안정적으로 출수할 수 있음을 확인할 수 있는 것이다.Hereinafter, through the values of <Table 1> and <Table 2> obtained through the following <Example 1>, the water purifier of the present invention through the automatic adjustment of the applied voltage according to the flow rate change of the influent water of weak alkaline water, It can be confirmed that the aliphatic and acidic water can be stably discharged.
<실시예1>Example 1
시험조건: Exam conditions:
- 전해조로의 총유입수량: 0.8L/min ~ 1.5L/min -Total flow rate into electrolyzer: 0.8L / min ~ 1.5L / min
<표1> 유량에 대한 제어가 없는 기존 전기분해 정수기의 전기분해 특성<Table 1> Electrolysis Characteristics of Existing Electrolytic Water Purifier without Flow Control
<표2> 유량에 대한 제어가 있는 본 발명 전기분해 정수기의 전기분해 특성TABLE 2 Electrolysis Characteristics of Electrolytic Water Purifier of the Present Invention with Control of Flow Rate
상기한 <실시예1>을 통하여 측정된 <표1>과 <표2>는, 유량에 대한 제어가 없는 경우와 유량에 대한 제어를 할 경우의 측정치로서, 유량에 대한 제어가 없어 유입수의 유량이 변해도 전해조에 인가되는 전압이 일정한 기존 정수기<표1>에서는, 유량이 적으면 전기분해가 강하게 되어 출수물의 pH가 높게 되고 유량이 많으면 전기분해량이 적어 출수물의 pH가 낮게 되어 유입수의 유량에 따라 전기분해 특성이 다르게 나타났기 때문에 전기분해에 의한 약알칼리수, 강알칼리수, 산성수의 pH변화가 심하게 나타남을 확인할 수 있는 것이다.<Table 1> and <Table 2> measured through the above-described <Example 1> are measured values when there is no control over the flow rate and when the flow rate is controlled. In the existing water purifier <Table 1> where the voltage applied to the electrolytic cell is constant even if this change is small, the electrolysis becomes strong when the flow rate is low, and the pH of the output water is high. Since the electrolysis characteristics were different, the pH change of the weak alkali water, strong alkali water and acidic water by electrolysis was severe.
반면, 유입수량을 검출하여 유량에 따라 전해조에 인가되는 전압이 변하게 되는 본 발명의 정수기<표2>에서는, 유량이 많으면 전해조에 인가되는 전압이 높아지고, 유량이 적으면 전해조에 인가되는 전압이 낮아 전기분해에 의한 약알칼리수, 강알칼리수, 산성수의 pH변화가 적게 됨으로써 항상 일정한 전기분해 특성을 얻을 수 있음을 확인할 수 있는 것이다.On the other hand, in the water purifier <Table 2> of the present invention in which the voltage applied to the electrolyzer is changed according to the flow rate by detecting the inflow amount, the voltage applied to the electrolyzer is increased when the flow rate is high, and the voltage applied to the electrolyzer is low when the flow rate is low. It can be confirmed that constant electrolysis characteristics can be obtained by reducing the pH change of weak alkali water, strong alkali water and acidic water by electrolysis.
한편, 본 발명의 정수기는 전해부(1)의 입수라인(43)에 유입수의 전해질량을 검출할 수 있도록 하기 위한 전해질검출센서(29)를 추가 형성하여 상기 전해질검출센서(29)를 통하여 측정된 유입수의 전해질 값이 상기 제어부(39)에 입력되어 유입수의 전해질량 변화에 따라 제어부(39)에서의 인가전압 조절로 전해부에서의 적정 전기분해가 항상 일정하게 되도록 하는 것이다.On the other hand, the water purifier of the present invention is the amount of electrolyte in the inflow water to the
이때 상기 전해질검출센서(29)는 도 4에 도시된 바와 같이 상하가 관통된 몸체(29a)의 중앙부에 유입수가 저장될 수 있는 공간이 확보되고, 그곳에 검출핀(29b)이 꼽혀있는 구조로 되어 있다.In this case, as shown in FIG. 4, the electrolyte detection sensor 29 has a space in which the inflow water can be stored in the center of the body 29a through which the upper and lower sides are penetrated, and the
이때 전해질의 검출은 정수기에 전원이 인가되어 동작할 때와 사용 후 작동이 중지되면 샘플링을 통해 전해질을 검출하게 되는 것이다.At this time, the detection of the electrolyte is to detect the electrolyte through sampling when the power is supplied to the water purifier and the operation stops after use.
이때 정수기의 샘플링이 이루어지면 일정시간 동안 전해질검출센서(29) 내부 에 물이 흐르도록 한 후 입수솔(19)을 차단시켜 전해질검출센서(29) 내부에 고여있는 물이 흔들림이 없는 안정된 시간이 되면 검출핀(29b)에 전압을 인가시켜 검출핀 양단에 흐르는 전류값을 측정하여 전해질검출센서(29) 내부에 있는 물의 도전저항값으로 전해질량을 측정하는 것으로, 이때 도전저항값이 낮을수록 전해질이 많은 것이다.At this time, when the sampling of the water purifier is made, the water flows into the electrolyte detection sensor 29 for a predetermined time, and then the
이때 상기 전해조(1)의 전기분해량을 일정하게 하기 위해서는 전류가 일정하게 흐르도록 하여야 하는 것으로, 상기 전해질검출센서(29)를 통하여 유입수의 전해질량이 많으면 전해조(1)에 인가되는 전압 값을 낮추고 반대로 전해질량이 적으면 전해조에 인가되는 전압 값을 높혀 전기분해가 일정하게 유지되도록 하는 것이다.At this time, in order to make the amount of electrolysis of the electrolytic cell 1 constant, the current must flow constantly. When the amount of electrolyte in the inflow water is increased through the electrolyte detection sensor 29, the voltage value applied to the electrolytic cell 1 is lowered. On the contrary, when the amount of electrolyte is small, the voltage value applied to the electrolytic cell is increased to keep the electrolysis constant.
따라서 다음의 <실시예2>는 본 발명의 정수기가 유입수의 전해질량 변화에 따른 전압의 조절로 양질의 약알칼리수를 안정적으로 얻을 수 있다는 것을 <표3>에서 확인할 수 있는 것이다.Therefore, in the following <Example 2> it can be seen in Table 3 that the water purifier of the present invention can stably obtain high quality weak alkaline water by adjusting the voltage according to the change in the amount of electrolyte in the influent.
<실시예2>Example 2
시험조건: Exam conditions:
- 전해조로의 유입수량: 1.4L/min, 유입수의 pH: 7.6-Inflow to the electrolyzer: 1.4 L / min, pH of the influent: 7.6
<표3> 전해질량의 변화에 따른 전기분해 특성<Table 3> Electrolysis Characteristics with Varying Electrolyte Amount
상기 <표3>은 전해조로 유입되는 전해질의 변화(도전저항의 변화)에 따른 전해조에 인가되는 전압과 통전전류의 측정 및 출수물 각각의 pH 특성을 측정하여 전해질량의 변화에 따른 전기분해 특성을 나타낸 것으로서, 전해질량이 적어 도전저항값이 크면 전해조에 인가되는 전압이 높고 반대로 전해질량이 많아 도전저항 값이 작으면 전해조에 인가되는 전압이 낮아짐을 볼 수 있다.Table 3 shows the electrolysis characteristics according to the change in the amount of electrolyte by measuring the voltage and conduction current applied to the electrolyzer according to the change of electrolyte (flow resistance change) flowing into the electrolyzer and measuring the pH characteristics of each of the extracts. As the amount of electrolyte is small, the value of the conductive resistance is high, and the voltage applied to the electrolytic cell is high.
또한 전해질량의 변화에 따른 전해조의 통전 전류값과 출수물 각각의 pH 특성의 편차는 적게 나타났음을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the variation of the current characteristics of the electrolytic cell and the pH characteristics of each of the extracts due to the change in the amount of electrolyte was small.
따라서 상기한 <실시예2>에 의하면, 유입수에 포함되어 있는 전해질량을 검출하여 전해조에서의 전압을 조절하면 유입수에 대한 전해질량이 변하더라도 항상 일정한 전기분해가 이루어져 양질의 전기분해 출수물인 약알칼리수, 강알칼리수, 산성수를 얻을 수 있음을 확인할 수 있는 것이다.Therefore, according to the above <Example 2>, by detecting the amount of electrolyte contained in the influent water and adjusting the voltage in the electrolytic cell, even if the amount of electrolyte to the influent water is always made constant electrolysis, weak alkaline water, which is a good quality electrolysis output water, Strong alkali water, acidic water can be confirmed that can be obtained.
이때 본 발명의 전기분해 정수기는 전해질의 변화에 대하여 전해조에 인가되는 전압은 정수기에 유입되는 유량에 따라 조절되도록 하는 것으로 그 조절 범위는 다음의 <표4> ~ <표7>과 같다.At this time, the electrolytic water purifier of the present invention is such that the voltage applied to the electrolyzer with respect to the change of the electrolyte is adjusted according to the flow rate flowing into the water purifier. The control range is as follows <Table 4> to <Table 7>.
<표4> 유입수량 1.2L 미만일 때의 전해조 인가전압 조절 범위<Table 4> Adjusting range of electrolytic cell applied voltage when inflow amount is less than 1.2L
<표5> 유입수량 1.2L 이상 ~ 1.4L 미만일 때의 전해조 인가전압 조절 범위<Table 5> Adjusting voltage range of electrolyzer when inflow amount is more than 1.2L ~ less than 1.4L
<표6> 유입수량 1.4L 이상 ~ 1.6L 미만일 때의 전해조 인가전압 조절 범위<Table 6> Adjusting range of electrolyzer applied voltage when 1.4L or more and less than 1.6L
<표7> 유입수량 1.6L 이상일 때의 전해조 인가전압 조절 범위<Table 7> Adjusting range of electrolyzer applied voltage when inflow water is over 1.6L
또한, 본 발명의 정수기는, 전기분해에 의한 강알칼리수, 산성수, 약알칼리수의 일정한 출수비율을 제어하여 양질의 많은 양의 활성수소와 활성 미네랄이 포함된 약알칼리수를 얻을 수 있도록 하는 것이다.In addition, the water purifier of the present invention, by controlling a constant extraction ratio of strong alkaline water, acidic water, weak alkaline water by electrolysis to obtain a weak alkaline water containing a large amount of active hydrogen and active minerals of good quality.
즉, 1차전해조(10)의 산성수배출구(6)에 형성된 산성수조절핀(34)에 의하여 1차전해조(10)에서 생성되는 1차산성수와 알칼리수의 출수량에 대한 비율이 정해지게 됨으로써 1차산성수는 1차전해조(10) 밖으로 배출되어 2차전해조(20)에서 배출되는 2차산성수와 합쳐지게 하고, 알칼리수는 2차전해조(20)로 유입된 후 전기분해를 통하여 3가지 이온전해수(약알칼리수, 강알칼리수, 산성수)로 각각 배출되도록 하는 것으로서, 이때 2차전해조(20)에서 배출되는 2차산성수는 1차전해조(10)의 산성수조절핀(34)을 통한 1차산성수와 합쳐져 산성수출수핀(35)을 거치면서 출수량이 정해지게 되고, 2차전해조(20)에서 배출되는 강알칼리수는 강알칼리수출수핀(36)을, 약알칼리수는 후처리 필터(41)를 거치면서 필터 내부의 압손에 의하여 출수량이 정해지게 되는 것이다.That is, by the acidic water control pins 34 formed in the acidic water outlet 6 of the
이때 강알칼리수 : 약알칼리수 : 산성수의 출수비율은, 1 : 1.5~2 : 1~1.1로 이루어지도록 하는 것이다.At this time, the extraction ratio of strong alkaline water: weak alkaline water: acidic water is 1: 1.5 to 2: 1 to 1.1.
이때 상기 강알칼리수 : 약알칼리수 : 산성수의 출수비율 범위를 벗어난 경우에는 출수되는 전해이온수의 pH 변화가 심하게 나타나 안정적인 전해이온수를 얻을 수 없는 것이다.At this time, if the strong alkaline water: weak alkaline water: acidic water out of the ratio ratio range of the outgoing electrolytic ion water is severely changed to obtain a stable electrolytic ion water.
따라서 이와 같이 출수비율이 정해진 출수량은 정수기에 유입되는 총유량에 따라서 강알칼리수, 약알칼리수, 산성수의 출수량이 정해지게 되는데 이를 <표8>로 나타내면 다음과 같다.Therefore, the amount of discharged water with a ratio of water extraction is determined according to the total flow rate of water flowing into the water purifier, and the amount of water discharged from strong alkali water, weak alkali water and acidic water is shown as <Table 8>.
<표8> 정수기로의 총 유입수량에 따라 정해지는 전해이온수의 출수량<Table 8> Output of electrolyzed ionized water determined according to the total inflow of water to the water purifier
이와 같은 출수비율은 본 발명 자동형 전기분해정수기에서 출수되는 강알칼리수의 pH9.0이상 , 강알칼리수의 pH7.4 - 8.5 , 산성수의 pH6.9이하를 안정적으로 출수토록 됨을 확인할 수 있는 것이다.Such withdrawal ratio is to confirm that the pH of the alkaline alkaline water outflow from the automatic electrolytic water purifier of the present invention more than pH9.0, pH7.4-8.5 of the strong alkaline water, pH6.9 or less of the acidic water.
따라서 이러한 출수비율은, 식수로 이용되는 약알칼리수의 출수량이 다른 이온수에 비하여 상대적으로 많게 됨으로써 함으로써 기능수를 사용하지 않는 사용자들의 물에 대한 낭비를 최소화할 수 있는 것이다.Therefore, the withdrawal ratio is to minimize the waste of water of users who do not use the functional water by increasing the amount of water of the weak alkaline water used as drinking water relative to other ionized water.
또한 본 발명의 정수기는 복수 세정방식에 의한 전해조(1)의 스켈링을 방지토록 하는 것이다.In addition, the water purifier of the present invention is to prevent the scaling of the electrolytic cell 1 by the plural cleaning method.
즉, 복수 세정방식에 의한 전해조(1)의 스켈링이 방지토록 할 수 있는 것으로, 복수세정방식에 의한 전해부 스켈링 방지는, 전해조(1)에서 전기분해 시 발생하는 칼슘에 의하여 생기는 스켈링을 방지토록 하는 것으로, 이는 종래에 정수모드와 세정모드의 주기적인 반복 동작을 통해 세정모드 시 전해조에 역전원을 인가하여 전해조 내부에 칼슘이 적체되는 것을 방지하려 하였으나, 일반가정에서의 1일 사용량이 5~20L임을 감안하면 3~5일동안 사용해도 세정모드가 없어 전해조 내부에 칼슘이 고이게 됨으로써 전기분해 성능이 떨어지고 출수구가 막히는 등의 문제점을 해결하기 위하여 정수모드와 세정모드의 주기적인 반복 시 이루어지는 세정과, 동작후 정지될 경우 일정시간 동안 세정모드를 거치게 하는 복수세정방식을 적용하여 전기분해 시 발생하는 전해조 내부의 칼슘에 의한 스켈링이 발생하지 않도록 하는 것이다.That is, the swelling of the electrolytic cell 1 by the plural cleaning method can be prevented, and the electrolytic part skeletal prevention by the plural washing method can prevent the scaling caused by the calcium generated during electrolysis in the electrolytic cell 1. In the conventional method, it was tried to prevent calcium from accumulating inside the electrolyzer by applying reverse power to the electrolyzer during the cleaning mode through periodic repetitive operation of the clean water mode and the clean mode. Considering 20L, there is no cleaning mode even if it is used for 3 ~ 5 days, so calcium builds up inside the electrolytic cell, so that the electrolytic performance decreases and the outlet is clogged. In case of stopping after the operation, it is possible to apply the plural cleaning method to go through the cleaning mode for a certain time. To prevent scaling caused by calcium inside the electrolytic cell does not occur.
도 1은 본 발명 정수기의 일실시예에 따른 개략적 구성을 나타낸 계통도.1 is a schematic diagram showing a schematic configuration according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명 정수기의 전해부 구조도2 is a structural diagram of an electrolytic part of the water purifier of the present invention
도 3은 본 발명 정수기의 전해부 측면도.Figure 3 is an electrolytic part side view of the present invention water purifier.
도 3a는 본 발명 정수기의 전해부 상면도.Figure 3a is a top view of the electrolytic portion of the water purifier of the present invention.
도 4는 본 발명 정수기의 전해질 검출센서의 개략적 구성도.4 is a schematic configuration diagram of an electrolyte detection sensor of the present invention water purifier.
도 5는 본 발명 정수기의 종단면도.5 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention.
도 6은 1차 입수 조절막의 유로를 나타낸 종단면도.Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing a flow path of the primary intake control membrane.
도6a는 1차 입수 조절막의 유로를 나타낸 횡단면도.Figure 6a is a cross-sectional view showing a flow path of the primary intake control membrane.
도 7은 2차 입수 조절막의 유로를 나타낸 종단면도.Figure 7 is a longitudinal sectional view showing a flow path of the secondary water intake control membrane.
도 7a는 2차 입수 조절막의 유로를 나타낸 횡단면도. Figure 7a is a cross-sectional view showing a flow path of the secondary intake control membrane.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 전해부 2: 1차격벽1: electrolytic unit 2: primary bulkhead
3: 2차격벽 4: 유로3: secondary bulkhead 4: euro
5: 유입구 6: 1차산성수배출구5: inlet 6: primary acidic water outlet
7: 2차산성수배출구 8: 강알칼리수배출구7: secondary acidic water outlet 8: strong alkaline water outlet
9: 약알칼리수배출구 10: 1차전해조 9: weak alkaline water outlet 10: primary electrolytic bath
11: 1차격막 12: 1차산성수생성전극실 11: primary diaphragm 12: primary acidic water generating electrode chamber
13: 알칼리수생성전극실 14: 양극판 13: Alkaline water generating electrode chamber 14: Anode plate
15: 음극판 16: 1차입수조절막 15: negative electrode plate 16: primary intake control membrane
17: 2차입수조절막 18: 실리콘패드 17: 2nd water intake control film 18: silicon pad
19: 입수솔 20: 2차전해조 19: Obtained brush 20: Secondary electrolysis tank
21, 22: 2차격막 23: 2차산성수생성전극실21, 22: secondary diaphragm 23: secondary acidic water generating electrode chamber
24: 강알칼리수생성전극실 25: 약알칼리수생성전극실 24: strong alkaline water generating electrode chamber 25: weak alkaline water generating electrode chamber
26: 양극판 27,28: 음극판.26:
29: 전해질검출센서 31: 약알칼리수출수솔29: electrolyte detection sensor 31: weak alkali export water brush
32: 검출핀 33: 유량센서32: detection pin 33: flow sensor
34: 산성수조절핀 35: 산성수출수핀34: acidic water control pin 35: acidic water export pin
36: 강알리수출수핀 39: 제어부36: strong ali export pin 39: control unit
40: 전원부 41: 후처리필터40: power supply section 41: post-processing filter
42: 전처리필터 43: 입수라인42: pretreatment filter 43: inlet line
44: 출수라인 45: 세정수 출수라인44: water outlet line 45: washing water outlet line
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