KR100999066B1 - Water purifier using an ion exchane resin menbrane - Google Patents

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신상용
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Abstract

PURPOSE: A water purifying apparatus using an ion exchange resin film is provided to discharge ionized water with a simple device for economically purifying large amount of water. CONSTITUTION: A water purifying apparatus comprises the following: a water purifier main body(10) purifying feed water, and discharging through a clean water outlet; an ion exchange resin film container surrounded by an ion exchange resin film; electrodes(20,30) formed in the inside of the ion exchange resin film container; washing water supplying pipes(25,31) formed on one side of the container; and condensed water discharging pipes(22,32) formed on the other side of the container.

Description

이온교환수지막을 이용한 정수장치 {Water purifier using an ion exchane resin menbrane}Water purifier using an ion exchange resin membrane {Water purifier using an ion exchane resin menbrane}

본 발명은 정수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물속에 포함된 이온들을 전기에 의하여 분리하여 정수시키는 정수기에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifier, and more particularly, to a water purifier for separating and purifying ions contained in water by electricity.

본 발명은 정수장치에 관한 것으로 날로 심각해져 가는 수질오염에 따라 식수하기에 부적합한 물을 식수에 적합한 물로 정수하여 주는 정수 장치로서, 특히 유체 속에 용해되어 있는 이온 성분이나 염을 분리 제거하여 순수하게 처리하는 전기 이온식 이온교환수지막을 이용한 정수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifying device, which purifies water that is not suitable for drinking water according to the increasing water pollution, which purifies the drinking water with water suitable for drinking water. In particular, the ion component or salt dissolved in the fluid is separated and removed for pure treatment. The present invention relates to a water purification device using an electro-ion ion exchange resin membrane.

실험실이나 발전용수 및 정밀화학분야 기타 의약품의 제조시 사용되는 물은 불순물을 포함하지 않은 순수한 물을 사용하여야만 한다. 이와 같은 순수한 물을 얻기 위하여 유체 속에 포함되어 있는 이온이나 염의 성분을 분리하여 정수하는 장치로서 일반적으로 사용하는 장치에는 전극식 정수장치와 이온교환수지를 이용한 정수장치가 있다.
Water used in the manufacture of laboratories, power plants and other pharmaceuticals must use pure water that does not contain impurities. In order to obtain such pure water, a device for separating and purifying components of ions or salts contained in a fluid is generally used as an electrode type water purifier and a water purifier using an ion exchange resin.

도 1은 종래의 전기분해식 정수장치의 원리를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing the principle of a conventional electrolytic water purifier.

오염된 원수(51)를 정수조에 유입하여 일정한 유속으로 전극 사이를 통과시키면, 오염된 원수 속에 포함되어 있던 칼슘과 마그네슘, 철분, 망간 등 주로 양이온 들은 (-)극으로 흡착이 되고, 음이온 들은 (+)극으로 흡착하게 되면서 정수조를 일정시간 거친 배수구에서는 물속에 녹아있는 이온성 물질들을 제거함으로써, 정수 된 물이 배출하게 된다.
When the contaminated raw water 51 flows into the purified water tank and passes between the electrodes at a constant flow rate, mainly cations such as calcium, magnesium, iron, and manganese contained in the contaminated raw water are adsorbed to the negative electrode, and the anions ( The purified water is discharged by removing the ionic substances dissolved in the water in the drain hole through which the purified water is adsorbed to the pole.

그러나 위와 같은 전극식 정수장치는 전극면에 이온들이 달라붙어서 침착됨으로 인하여 전해효율을 떨어뜨리기 때문에 주기적으로 전극을 교체하여 주거나, 또는 전극의 극성을 반대로 하여 재생하여 주는 공정이 필요하게 되며, 이와 같은 재생기간 동안에는 물의 정수처리를 중단하여야 하는 문제점이 있었다.
However, the above electrode type water purifier lowers the electrolytic efficiency because ions adhere to the electrode surface and is deposited, so it is necessary to replace the electrodes periodically or regenerate them by reversing the polarity of the electrodes. During this period, there was a problem that water purification of water should be stopped.

또한, 이온교환수지식 정수장치는 이온교환수지를 이용하여 물에 용해되어 있는 경도성분, 즉 칼슘과 마그네슘, 철분, 망간 등 주로 양이온 성분들을 이온교환수지(ION EXCHANGE RESIN)를 이용하여 흡착 제거하여 정수하는 장치이나, 이온교환수지 역시 교환 용량이 포화상태가 되었을 때 더 이상 흡착, 제거를 하지 못한다. 이때는 소금용액으로 반복재생을 해줌으로써 재사용할 수 있으나, 재생기간 동안 물의 정수처리를 중단하여야 하는 문제점을 가지고 있었다.
In addition, the ion exchange resin water purifier uses ion exchange resins to adsorb and remove the hardness components dissolved in water, namely, cationic components such as calcium, magnesium, iron, and manganese by using ion exchange resin (ION EXCHANGE RESIN). However, the ion exchange resin can no longer be adsorbed or removed when the exchange capacity becomes saturated. In this case, the salt solution can be reused by repeated regeneration, but the water purification process has to be stopped during the regeneration period.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 위와 같이 이온식 정수처리 과정에서 발생하는 이온을 별도의 재생처리 과정을 거치지 않고 간단하게 제거할 수 있는 경제적으로 저렴한 정수장치를 제공하는 것에 있다.
It is an object of the present invention to provide an economically inexpensive water purification device that can simply remove ions generated in the ionized water treatment process as described above without undergoing a separate regeneration process.

본 발명의 일 측면에 따르면 원수유입구로 유입된 원수를 정수하여 정수 배출구로 유출하는 정수기 본체와; 상기 정수기 본체 내에 상기 원수들에 대하여 밀폐된 구조로 설치되며, 이온교환수지막으로 둘러싸인 이온교환수지막 용기와 이온교환수지막 용기 내부에 형성된 전극과, 상기 이온교환수지막 용기의 일측에 형성된 세척수 공급관;과 상기 이온교환수지 용기의 다른 일측에 형성된 농축수 배출관을 포함하며, 상기 이온교환수지막을 통하여 상기 전극 주변으로 유입되는 상기 원수 중에 포함된 이온들을 상기 세척수공급관에서 유입된 수류에 의하여 농축수 배출관으로 배출되는 이온교환수지막을 이용한 정수장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, the water purifier main body for purifying the raw water introduced into the raw water inlet to the purified water outlet; An ion exchange resin membrane container and an electrode formed inside the ion exchange resin membrane container surrounded by an ion exchange resin membrane, and the washing water formed on one side of the ion exchange resin membrane container And a concentrated water discharge pipe formed on the other side of the ion exchange resin container, and concentrates ions contained in the raw water introduced into the periphery of the electrode through the ion exchange resin membrane by the water flow introduced from the washing water supply pipe. Provided is a water purifier using an ion exchange resin membrane discharged to a discharge pipe.

본 발명의 일 측면에 따르면, 원수유입구와 정수 배출구를 갖는 정수기 본체와 상기 정수기 본체 내에서 설치되며, 양이온교환수지막으로 둘러싸인 양이온교환수지막 용기와 음이온교환수지막으로 둘러싸인 음이온교환수지막 용기; 상기 양이온교환수지막 용기 내부에 형성된 음전극; 상기 음이온교환수지막 용기 내부에 형성된 양전극; 상기 이온교환수지막 용기 일측에 형성된 세척수 공급관; 상기 이온교환수지 용기의 다른 일측에 형성된 농축수 배출관;을 포함하며, 상기 양이온교환수지막 및 음이온교환수지막을 통하여 상기 양전극과 음전극 주변으로 유입되는 상기 원수유입구에 유입된 원수 중에 포함된 이온들이 상기 세척수공급관에서 유입된 수류에 의하여 상기 농축수 배출관으로 배출되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a water purifier main body having a raw water inlet and a purified water outlet, and an anion exchange resin membrane container surrounded by a cation exchange resin membrane container and an anion exchange resin membrane installed within the water purifier body; A negative electrode formed inside the cation exchange resin membrane container; A positive electrode formed inside the anion exchange resin membrane container; A washing water supply pipe formed at one side of the ion exchange resin membrane container; Concentrated water discharge pipe formed on the other side of the ion exchange resin container; including, the ions contained in the raw water introduced to the raw water inlet flows around the positive electrode and the negative electrode through the cation exchange resin membrane and anion exchange resin membrane Characterized in that the discharged to the concentrated water discharge pipe by the water flow introduced from the washing water supply pipe.

본 발명의 일 측면에 따르면, 음이온교환수지막 용기와 상기 양이온수지막 용기는 상기 원수유입구로부터 정수 배출구까지 다수 개가 상기 원수의 수류에 대하여 서로 엇갈리는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 이온교환수지막을 이용한 정수장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, the anion exchange resin membrane container and the cation resin membrane container using a ion exchange resin membrane, characterized in that a plurality of staggered from the water inlet to the purified water outlet is installed with each other with respect to the flow of the raw water. A water purifier is provided.

본 발명의 일 측면에 따르면, 정수기 본체 및 양이온교환수지막 용기들 및 음이온교환 수지막 용기들은 밀폐형으로 형성된 것을 특징으로 하는 이온교환수지막을 이용한 정수장치가 제공된다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a water purifier using an ion exchange resin membrane, characterized in that the water purifier body, the cation exchange resin membrane vessels and the anion exchange resin membrane vessels are formed in a sealed type.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이온교환수지막을 이용한 정수장치는 이온수를 간단한 장치에 의하여 실시간으로 배출함으로 인하여, 정수를 중단하고 전극을 교체 또는 세척하거나, 전극의 극성을 반대로 하여 재생하는 종래의 정수장치에 비하여 경제적으로 많은 양의 물을 정수할 수 있으며, 교체나 재생에 소요되는 비용보다 저렴한 비용으로 운영할 수 있으므로 전극을 장시간 사용할 수 있으며, 정수 효율도 높이면서 운영 유지비를 경제적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.Water purifier using an ion exchange resin membrane according to a preferred embodiment of the present invention by discharging the ionized water in real time by a simple device, the conventional water purifier to stop the purified water, replace or wash the electrode, or regenerate the reverse polarity of the electrode Compared to the cost of water purification and lower cost than replacement or regeneration, the electrode can be used for a long time, and the operation and maintenance cost can be economically operated while improving the water purification efficiency. It works.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 유입수가 보다 효율적으로 장시간에 걸쳐 이온교환수지막과 접촉하게 되므로 보다 양질의 정수를 제조하여 정수장치의 품질 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to an embodiment of the present invention, since the influent water is more efficiently contacted with the ion exchange resin membrane for a long time, there is an effect that can improve the quality and reliability of the water purifier by producing a higher quality purified water.

도 1은 종래의 전극식 정수장치의 원리를 설명하기 위한 개략도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 이온교환수지막을 이용한 정수장치의 구조를 나타내기 위한 정면도를 간략하게 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 단면도를 간략하게 도시한 것이다.1 is a schematic view for explaining the principle of the conventional electrode-type water purifier.
Figure 2 is a simplified front view for showing the structure of the water purifying apparatus using the ion exchange resin membrane according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 briefly illustrates a cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, "includes." Or “having”, etc., are intended to indicate the presence of a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, steps, actions, configurations It is to be understood that it does not preclude the presence or possibility of addition of elements, parts or combinations thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 이온교환수지막을 이용한 정수장치의 구조를 나타내기 위한 정면도를 간략하게 도시한 것이다.
Figure 2 briefly shows a front view for showing the structure of the water purification device using an ion exchange resin membrane according to an embodiment of the present invention.

도 2의 정수장치는 소규모의 정수를 필요로 하는 정수장치로서 물속에 포함된 유해 이온을 제거하는 장치로 주로 사용될 수 있다.The water purifier of FIG. 2 is a water purifier requiring a small amount of purified water and may be mainly used as a device for removing harmful ions contained in water.

최근, 수돗물이 공급되지 않는 지역에서 오랫동안 사용하여오던 음용식수가 유해 중금속 등에 오염되어 식수로 사용할 수 없는 지역이 늘고 있는바, 도 2의 정수장치는 일단 부유물이나 찌꺼기 등이 1차로 제거된 원수 중 중금속 성분 등의 이온들을 분리하여 처리하는 장치로 사용될 수 있다.
Recently, drinking water, which has been used for a long time in an area where tap water is not supplied, is contaminated with harmful heavy metals, and thus an area where water cannot be used as drinking water is increasing. The water purification device of FIG. It can be used as a device for separating and treating ions such as components.

도 2에서 정수기 본체(10)는 밀폐식이거나 또는 위를 개방한 일부 개방형태를 취할 수 있다.In FIG. 2, the water purifier body 10 may be hermetically open or partially open with the stomach open.

도 2와 같이 정수기 본체(10)의 일측에는 오염된 원수를 정수기 본체(10)로 유입할 수 있는 원수 유입구(11)가 설치되며, 정수기 본체(10)의 다른 일측에는 정수기 본체(10)에서 이온들이 분리되어 정수된 물을 배출하는 정수 배출구(12)가 설치된다.
As shown in FIG. 2, one side of the water purifier main body 10 is provided with a raw water inlet 11 for introducing contaminated raw water into the water purifier main body 10, and the other side of the water purifier main body 10 includes a water purifier main body 10. The purified water outlet 12 is installed to discharge the purified water by separating the ions.

정수기 본체(10)의 내부에는 유입된 원수를 정수하기 위한 이온교환수지막 용기가 설치된다.An ion exchange resin membrane container for purifying the introduced raw water is installed inside the water purifier body 10.

이온교환수지막 용기는 기본적으로 양이온수지막 용기(33)와 음이온수지막 용기(23)가 설치되게 되는데, 유출입 되는 관을 제외하고 원수 및 세척수가 수밀되는 함체 내에서 처리되도록 하는 모두 밀폐식이거나 또는 상부 일부를 개방한 형태를 취할 수 있다.
The ion exchange resin membrane container is basically the cation resin membrane container 33 and the anion resin membrane container 23 is installed, except that the inflow and outflow pipes are all sealed to allow the raw water and the washing water to be treated in a watertight enclosure. Alternatively, the upper part may be opened.

상술한 정수기 본체(10)를 밀폐식 구조로 할 경우에는 양이온수지막 용기(33)와 음이온수지막 용기(23) 역시 밀폐식으로 제작 설치하게 된다.When the water purifier main body 10 is a sealed structure, the cation resin membrane container 33 and the anion resin membrane container 23 are also manufactured in a sealed manner.

양이온수지막 용기(33)는 주로 직사각형통 형태를 갖추면서 양이온수지막을 지지하여 주는 지지대를 제외하고는 모두 양이온 수지막으로 둘러싸이는 구조이다.The cation resin membrane container 33 has a structure mainly surrounded by a cation resin membrane except for a support having a shape of a rectangular cylinder and supporting a cation resin membrane.

음이온수지막 용기(23) 역시 주로 직사각형통 형태를 갖추면서 음이온수지막을 지지하여 주는 지지대를 제외하고는 모두 음이온 수지막으로 둘러싸이는 구조이다.
The anion resin membrane container 23 also has a structure mainly surrounded by an anion resin membrane except for a support having an anion resin membrane mainly having a rectangular cylindrical shape.

양이온교환수지막은 양이온만을 통과시키는 특성이 있고 음이온교환수지는 음이온만을 통과시키는 특성을 가지고 있는 것으로서, 본 실시예에서 음이온교환수지막은 SYBRON사의 CMC3470L을 사용하였다.
The cation exchange resin membrane has a property of passing only cations and the anion exchange resin has a property of passing only anions. In the present embodiment, CMC3470L of SYBRON Corporation was used.

이온 수지막 용기(23, 33) 내부에는 일측에 세척수 공급관(25, 31)의 토출부가 형성되고, 다른 일측에는 이온수 배출관(22, 32)의 배출구가 형성된다.Discharge portions of the washing water supply pipes 25 and 31 are formed at one side in the ion resin membrane containers 23 and 33, and discharge ports of the ionized water discharge pipes 22 and 32 are formed at the other side.

이온교환수지막 용기 내부에는 전극이 형성되는 데, 양이온수지막 용기(33)의 중심부에는 음전극(30)이 형성되고, 음이온수지막 용기(23)의 중심부에는 양전극(20)이 형성된다.
An electrode is formed inside the ion exchange resin membrane container, and a negative electrode 30 is formed at the center of the cation resin membrane container 33, and a positive electrode 20 is formed at the center of the anion resin membrane container 23.

도 2의 같은 정수장치에서 원수 유입구(11)를 통하여 원수가 유입되어 정수기 본체(10) 내부에 원수가 채워진 상태에서 양전극(20) 및 음전극(30)이 연결된 도선(29. 39)에 직류전압을 가하게 되면, 원수 속에 녹아 있던 이온들은 각각 양이온교환 수지막 용기(33)이나, 음이온수지막 용기(23)를 통과하여 유입된다.
In the same water purifying apparatus of FIG. 2, direct current is introduced through the raw water inlet 11 and the direct current 29. 39 connected to the positive electrode 20 and the negative electrode 30 in a state in which raw water is filled in the water purifier main body 10. When is added, the ions dissolved in the raw water are introduced through the cation exchange resin membrane container 33 or the anion resin membrane container 23, respectively.

(+)이온은 양이온교환 수지막 용기(33)의 양이온교환 수지막을 통과하여 음전극(30) 방향으로 향하게 되는데, 이때 이온들의 이동속도보다 빠른 수류를 형성하게 되면, 양이온교환 수지막을 통과하여 음전극(30) 방향으로 향하던 이온들이 수류를 따라서 밖으로 배출하게 된다.The positive ions pass through the cation exchange resin membrane of the cation exchange resin membrane container 33 and are directed toward the negative electrode 30. At this time, when a water flow is formed faster than the movement speed of the ions, the positive ions pass through the cation exchange resin membrane and the negative electrode ( The ions that are directed toward 30 are discharged out along the water stream.

즉, 일 실시예와 같이 양이온교환 수지막 용기(33)의 하부에 세척수 공급관(35)으로 세척수를 유입하고 이온수 배출관(36)의 배출구를 양이온교환 수지막 용기(33)의 상부에 설치하여 세척수(31)를 공급하고 배출관(35)을 통하여 배출되는 수류를 이온들의 이동속도보다 빠르게 흘려주면, 양이온교환 수지막을 통과하여 음전극(30) 방향으로 향하던 이온들이 음전극(30)에 달라붙기 전에 모두 수류에 의해서 배출관(36)을 통하여 배출하게 되므로, 음전극(30)에는 이온이 침착되지 않는다.
That is, the washing water is introduced into the washing water supply pipe 35 in the lower portion of the cation exchange resin membrane container 33 as in one embodiment, and the outlet of the ionized water discharge pipe 36 is installed on the upper portion of the cation exchange resin membrane container 33 to wash water. When supplying the 31 and flowing the water flow discharged through the discharge pipe 35 faster than the moving speed of the ions, all the water flows through the cation exchange resin membrane toward the negative electrode 30 before sticking to the negative electrode 30 By discharging through the discharge pipe 36, ions are not deposited on the negative electrode 30.

물속에서 분리되는 이온들의 이동 속도는 이온의 크기에 따라 차이는 있으나, 대략 0.1 ~2cm/sec 정도이므로 본 발명의 일실시예에서 이온을 배출하는세척수의 수류는 이보다 상대적으로 빠른 수류를 형성하여 이온수를 배출하였다.The movement speed of the ions separated in the water varies depending on the size of the ions, but is about 0.1 ~ 2cm / sec, so in one embodiment of the present invention the water flow of the washing water discharged ions forms a relatively faster water flow than this Was discharged.

실험결과 세척수 수류의 빠르기는 5cm/sec 미만이 되면 일부 이온들이 전극에 침착할 수 있으므로 5cm/sec 이상으로 하는 것이 바람직하다.As a result of the experiment, the speed of the washing water flow is less than 5 cm / sec, so that some ions may be deposited on the electrode.

세척수 수류의 빠르기를 30cm/sec로 하였을 때는 소이온조차도 전혀 침착되는 현상이 없었다.When the washing water flow was set to 30 cm / sec, even soions were not deposited at all.

따라서, 수류의 빠르기를 30cm/sec 이상으로 하면, 세척수의 낭비로 인한 또 다른 문제점이 유발되므로 수류의 속도는 5cm/sec ~ 30cm/sec로 하는 것이 본 발명의 목적에 부합되면서 경제적이다. Therefore, when the speed of the water flow is 30 cm / sec or more, another problem caused by waste of washing water is caused, so that the speed of the water stream is 5 cm / sec to 30 cm / sec, while being economical.

일 실시예에서는 15cm/sec의 수류를 사용하였으며, 1개월 동안의 실험정수 과정을 통하여 전혀 전극에 이온들이 침착되지 않았다.
In one embodiment, a water flow of 15 cm / sec was used, and no ions were deposited on the electrode at all through a one-month experimental water purification process.

또한, 상기 세척수로 사용되는 물의 양은 실제 정수처리 되는 원수의 수량의 1 ~ 5% 정도 소요되는 것이어서 정수를 중단하고 전극을 교체 또는 세척하거나, 전극의 극성을 반대로 하여 재생하는 것보다 많은 양의 물을 정수할 수 있으며, 교체나 재생에 소요되는 비용보다 저렴한 비용으로 운영할 수 있으므로 정수 효율도 높이면서 운영 유지비를 경제적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the amount of water used as the washing water takes about 1 to 5% of the actual amount of raw water to be purified, so that the amount of water is more than that to stop the purification and replace or wash the electrode, or to reverse the polarity of the electrode It can be purified and can be operated at a lower cost than the cost of replacement or regeneration, thereby increasing the efficiency of water purification and economically operating maintenance costs.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로서 그 구조를 설명하기 위한 단면도를 간략하게 도시한 것이다.3 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure as still another embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 의한 실시예에서 양이온교환 수지막 용기와 음이온교환 수지막 용기를 다수 개 형성한 것이다.
FIG. 3 shows a plurality of cation exchange resin membrane containers and anion exchange resin membrane containers in the embodiment shown in FIG. 2.

음이온교환수지막 용기와 상기 양이온수지막 용기는 상기 원수유입구로부터 정수 배출구까지 다수 개가 상기 원수의 수류에 대하여 음이온교환수지막 용기(104, 141)와 양이온교환수지막 용기(103, 105)가 교대로 서로 엇갈리는 형태로 설치되는 구조이다.
A plurality of anion exchange resin membrane vessels and the cation resin membrane vessels, from the raw water inlet to the purified water outlet, are alternately formed between the anion exchange resin membrane vessels 104 and 141 and the cation exchange resin membrane vessels 103 and 105 with respect to the water flow of the raw water. The structure is installed in a staggered form.

도 3의 정수기 본체(100)의 일측에는 원수가 공급되는 원수유입구(101)가 형성되고, 다른 일측에는 이온교환수지막 용기에는 각각 일측에 세척수 공급관(111, 121, 131, 141,)이 설치되며, 다른 일측에는 이온수 배출관(112, 122, 132, 142)이 설치된다.
One side of the water purifier main body 100 of FIG. 3 is provided with a raw water inlet 101 for supplying raw water, and on the other side, washing water supply pipes 111, 121, 131, and 141 are installed on one side of the ion exchange resin membrane container. On the other side, ionized water discharge pipes 112, 122, 132, and 142 are installed.

도 3의 실시예와 같이 다 수개의 이온교환수지막 용기를 엇갈리는 형태로 설치하게 되면 유입수가 보다 효율적으로 장시간에 걸쳐 이온교환수지막과 접촉하게 되므로 보다 양질의 정수를 제조하여 정수장치의 품질 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
When the plurality of ion exchange resin membrane containers are installed in a staggered manner as in the embodiment of FIG. 3, the inflow water is more efficiently contacted with the ion exchange resin membrane for a long time, thereby producing a higher quality purified water and It can improve the reliability.

10, 102: 정수기 본체 11, 101: 원수 유입구
12, 52: 정수 배출구 20: 양전극
30: 음전극 21, 31: 세척수
22, 32: 이온수 39, 29: 도선
25, 35, 111, 121, 131, 141: 세척수 공급관
26, 36, 112, 122, 132, 142: 이온수 배출관
23, 104, 141: 음이온교환수지막 용기
33, 103, 105: 양이온교환수지막 용기10, 102: water purifier main body 11, 101: raw water inlet
12, 52: purified water outlet 20: positive electrode
30: negative electrode 21, 31: washing water
22, 32: ionized water 39, 29: conducting wire
25, 35, 111, 121, 131, 141: washing water supply pipe
26, 36, 112, 122, 132, 142: ionized water discharge pipe
23, 104, 141: anion exchange resin membrane container
33, 103, 105: cation exchange resin membrane vessel

Claims (7)

원수유입구로 유입된 원수를 정수하여 정수 배출구로 유출하는 정수기 본체와;
상기 정수기 본체 내에 상기 원수들에 대하여 밀폐된 구조로 설치되며, 이온교환수지막으로 둘러싸인 이온교환수지막 용기와;
상기 이온교환수지막 용기 내부에 형성된 전극과;
상기 이온교환수지막 용기의 일측에 형성된 세척수 공급관과;
상기 이온교환수지막 용기의 다른 일측에 형성된 농축수 배출관;을 포함하며;
상기 이온교환수지막을 통하여 상기 전극 주변으로 유입되는 상기 원수 중에 포함된 이온들은 상기 세척수 공급관에서 유입된 세척수 수류에 의하여 상기 농축수 배출관으로 배출되어지고;
상기 이온교환수지막 용기는, 양이온교환수지막으로 형성된 양이온교환 수지용기와 음이온교환수지막으로 둘러싸인 음이온교환수지막 용기가 상기 정수기 본체 내에 각각 설치되는 구조로서, 상기 이온교환수지막 용기 내에 흐르는 상기 세척수 수류의 속도는 5 ~ 30cm/sec 인 것을 특징으로 하는 이온교환수지막을 이용한 정수장치.
A water purifier main body for purifying raw water introduced into the raw water inlet and outflowing the purified water outlet;
An ion exchange resin membrane container installed in the water purifier body in a sealed structure with respect to the raw water and surrounded by an ion exchange resin membrane;
An electrode formed inside the ion exchange resin membrane container;
A washing water supply pipe formed at one side of the ion exchange resin membrane container;
Includes; concentrated water discharge pipe formed on the other side of the ion exchange resin membrane container;
Ions contained in the raw water introduced into the periphery of the electrode through the ion exchange resin membrane are discharged to the concentrated water discharge pipe by the washing water flow introduced from the washing water supply pipe;
The ion exchange resin membrane container has a structure in which a cation exchange resin container formed of a cation exchange resin membrane and an anion exchange resin membrane container surrounded by an anion exchange resin membrane are provided in the water purifier body, respectively, which flow in the ion exchange resin membrane container. Water purification device using an ion exchange resin membrane, characterized in that the speed of the washing water flow is 5 ~ 30cm / sec.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전극은, 상기 양이온교환수지막 용기 내부에는 음전극으로 형성하고, 상기 음이온교환수지막 용기 내부에는 양전극을 형성한 것을 특징으로 하는 이온교환수지막을 이용한 정수장치.
The method of claim 1,
The electrode is a water purification device using an ion exchange resin membrane, characterized in that the positive electrode is formed inside the cation exchange resin membrane container, the positive electrode is formed inside the container.
제1항에 있어서,
상기 음이온교환수지막 용기와 상기 양이온수지막 용기는 상기 원수 유입구로부터 정수 배출구까지 다수 개가 상기 원수의 수류에 대하여 서로 엇갈리는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 이온교환수지막을 이용한 정수장치.
The method of claim 1,
The anion exchange resin membrane container and the cation resin membrane container is a water purification device using an ion exchange resin membrane, characterized in that a plurality of water source from the inlet to the purified water outlet is installed in a staggered form with respect to the water flow of the raw water.
제1항에 있어서,
상기 세척수 공급관에 공급되는 세척수는 상기 정수 배출구에서 배출된 물을 사용하는 것을 특징으로 하는 이온교환수지막을 이용한 정수장치.
The method of claim 1,
The washing water supplied to the washing water supply pipe is a water purification device using an ion exchange resin membrane, characterized in that the water discharged from the purified water outlet.
삭제delete 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정수기 본체와 상기 양이온교환수지막 용기 및 상기 음이온교환수지막 용기는 밀폐형으로 형성된 것을 특징으로 하는 이온교환수지막을 이용한 정수장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
The water purifier main body, the cation exchange resin membrane container and the anion exchange resin membrane container are formed in a sealed type water purifier using an ion exchange resin membrane.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4615786A (en) * 1985-04-18 1986-10-07 Dorr-Oliver Incorporated Non ion selective membrane in an EAVF system
KR200309987Y1 (en) 2003-01-09 2003-04-11 주식회사 동우워터텍 Electrolysis apparatus

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