KR101152090B1

KR101152090B1 - 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치

Info

Publication number: KR101152090B1
Application number: KR1020100039101A
Authority: KR
Inventors: 문정아
Original assignee: 문정아
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2012-06-12
Also published as: KR20110119405A

Abstract

본 발명은 필터부 및 전해조를 비롯한 이에 연결되는 각종 연결관 및 밸브 등에서 발생하게 되는 스케일을 원활하게 제거해줄 수 있는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 원수입수구; 상기 원수입수구를 통해 유입된 원수를 통과시켜 불순물을 걸러주는 하나 이상의 필터부; 상기 필터부를 통과한 정수를 전기분해방식으로 산성수와 알칼리수로 분해하여 생성해주는 전해수 생성부; 상기 전해수 생성부를 통해 생성된 전해수를 종류에 따라 각각 배출해주는 복수의 출수구; 상기 출수구와는 선택적인 다른 흐름을 가지도록 별도의 공급라인을 통해 연결되며 상기 전해수 생성부로부터 생성된 전해수에 세정액을 첨가하여 상기 필터부, 전해수 생성부를 포함한 복수의 연결관을 세정해주는 세정부; 및, 상기 제 구성요소를 제어해주는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치 {Electrolytic ion water generator having scale prevention function}

본 발명은 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터부 및 전해조를 비롯한 이에 연결되는 각종 연결관 및 밸브 등에서 발생하게 되는 스케일을 원활하게 제거해줄 수 있는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업이 발전함에 따라 산업 현장으로부터 배출되는 화학 물질로 인해 환경오염이 심각해지고 있으며, 이에 대한 처리 대책이 최근 들어 심각한 문제로 되고 있다. 산업화에 따라 불가결하게 수반되어 발생하는 공해물질은 대기 및 수질 오염을 가져오며, 수질 오염의 경우 수돗물에 대한 불신을 높여 수돗물 정수기나 제품화된 생수의 이용을 늘리고 있다.

정수의 개념은 물속에 포함되어 있는 각종 미세한 이물질이나 인체에 유해한 각종 균 등을 제거하여 사람이 음용하기 좋은 물로 정화하는 것으로, 이러한 정수 공급장치는 그 형태나 정수방식에 따라 다양하게 사용되고 있다.

가장 보편적인 방식 중 하나는 활성탄 등과 같이 여러 가지 재질로 이루어진 정수필터를 설치하여 이에 원수를 통과시킴으로써 원수 속에 포함된 각종 이물질을 제거토록 하는 방식이 있고, 자외선을 이용한 살균처리방식이 제안된바 있다.

한편, 바람직한 식수라 함은 각종 중금속과 유해물질 및 세균이 없고 적당량의 미네랄이 함유된 물로서, 약알칼리성의 Ca+, Na+ 등이 함유된 생수가 가장 이상적인 것으로 알려져 있다.

이를 위해 물을 전기분해하여 +이온의 무기질이 포함되는 음용수인 알칼리수와 비음용수인 산성수로 분리하여 배출되도록 하는 전해수 생성장치가 개발되고 있으며, 최근에는 정수기능과 전해기능을 모두 갖추어 정수가 이루어진 물을 전해조(電解槽, electrolytic cell)를 통해 출수되도록 구성된 정수기능을 가지는 정수 시스템이 출시되어 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 알칼리수 정수 공급장치(1)를 보여주는 구성도로, 이를 참조하면, 유입되는 수돗물을 정수시키는 다수개의 필터로 구성되는 정수수단(10)과, 상기 정수수단(10)에서 정수된 정수를 전기분해하여 알칼리수와 산성수로 분리하는 전해조(20)와, 상기 전해조(20)가 생성하는 알칼리수를 공급받아 저정하는 냉수탱크(30)와, 상기 냉수탱크(30)와 연결되어 냉수탱크를 통과한 전해조에서 전해된 알칼리수를 공급받는 온수탱크(40)로 구성된다.

이와 같이 구성된 알칼리수 정수 공급장치(1)는 유입관으로 유입되는 수돗물이 필터 등의 정수수단(10)에서 정수된 다음 전해조(20)로 유입된 후 여기에서 산성수와 알칼리수가 생성된다. 이때, 상기 산성수는 외부로 배출되고 알칼리수는 내부관을 따라 이동하게 된다.

도 2를 참조하면, 상기 전해조(20)는 전기적 성질을 가진 이온만 통과할 수 있는 격막(23)에 의해 양극실(21) 전극과 음극실(22) 전극으로 구분되어 있으며, 여기에 전압을 인가하게 되면 원수(수돗물)가 전기분해되면서 이온수가 생성되는 것이다.

그러나 종래의 경우 냉, 온수탱크(40)에 저수되는 정수물이 전해조(20)를 통과한 칼슘, 마그네슘 등 금속 양이온을 함유하고 있는 미네랄 워터이므로 장시간 정수 공급장치를 사용하게 되면 상기 탱크(30, 40)의 내벽에 금속 침전물이 고화되어 엉겨붙게 되는 문제가 발생하게 된다.

이를 당 업계에서는 '스케일'이라 부르는데, 자연수에 어느 정도 포함되어 있는 실리카(SiO₂)가 pH가 8을 넘으면 칼슘, 마그네슘, 철, 알루미늄 등과 쉽게 결합하여 불용성 염을 형성시키며 견고한 스케일로 형성된다. 전해조(20)를 통과한 물은 일반적으로 알칼리도가 높은 상태로 알칼리도가 낮으면(산성수) 부식성이 강하며, 알칼리도가 높으면(알칼리수) 칼슘과 결합하여 스케일이 형성된다.

이와 같이 전해조(20)를 통과한 물은 스케일을 형성하며, 이러한 스케일에 의해 수로가 막히게 되는 문제점이 있다. 특히, 상기 스케일은 전해조(20), 탱크(30, 40)의 내벽 및 각종 연결관과 밸브에 둘러붙기 때문에 이를 청소하기 위한 다양한 방법이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 전해조를 통과하여 생성되는 알칼리수 및 산성수의 효능을 최대로 유지함과 아울러 필터부와 전해조를 비롯한 이에 연결되는 각종 연결관 및 밸브 등에서 발생되는 스케일을 용이하게 제거할 수 있도록 한 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치는, 원수입수구; 상기 원수입수구를 통해 유입된 원수를 통과시켜 불순물을 걸러주는 하나 이상의 필터부; 상기 필터부를 통과한 정수를 전기분해방식으로 산성수와 알칼리수로 분해하여 생성해주는 전해수 생성부; 상기 전해수 생성부를 통해 생성된 전해수를 종류에 따라 각각 배출해주는 복수의 출수구; 상기 출수구와는 선택적인 다른 흐름을 가지도록 별도의 공급라인을 통해 연결되며 상기 전해수 생성부로부터 생성된 전해수에 세정액을 첨가하여 상기 필터부, 전해수 생성부를 포함한 복수의 연결관을 세정해주는 세정부; 및, 상기 제 구성요소를 제어해주는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 필터부는, 입수관과 배출관이 형성되는 몸체하우징; 상기 몸체하우징 내부에 결합되며 상, 하측이 개구되고 내부에 수납공간이 형성된 원통형으로 형성됨과 아울러 상측과 하측 중 적어도 일측에 체결부가 형성되어 상하로 두 개 이상 적층되어 결합되되 서로 분리가능하게 결합되는 복수의 필터하우징; 상기 필터하우징 내부에 순차적으로 충진되어 원수 내에 포함된 불순물을 걸러주는 복수의 충진재;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 충진재는, 침전필터와, 1차 카본필터와, 중공사막필터와, 2차 카본필터의 순서로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전해수 생성부는, 전방 상측에 적어도 두 개의 유입구가 형성되고, 후방 하측에는 상기 유입구의 개수에 대응되게 배출구가 형성되는 본체하우징; 상기 유입구를 통해 유입되는 원수를 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성할 수 있도록 내부에 극성이 서로 다른 복수의 전극판이 순차적으로 직렬연결되어 이루어지는 전해조; 및, 상기 전극판과 전기적으로 연결되어 직류 전원을 공급해주게 되는 전원공급부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전극판은, 원수의 유입 또는 배출되는 유로로 사용할 수 있도록 적어도 두 개의 관통공이 상부와 하부에 각각 형성되되 상, 하측이 상기 관통공 중 어느 하나와 선택적으로 연통 형성된 개구부가 마련되는 몸체블록; 및, 상기 개구부에 결합되며 (+) 또는 (-)극성의 전류를 인가받아 유입된 원수를 전기분해해주는 전극부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전극판은, 첫 번째로 배치되는 전극판은 상부 및 하부에 형성된 각각 두 개의 관통공 중 상부 좌측의 관통공과 하부 우측의 관통공이 상기 개구부와 연통되어 제1유로를 형성하고, 그 다음으로 배치되는 전극판은 상부 우측의 관통공과 하부 좌측의 관통공이 개구부와 연통되어 제2유로를 형성하는 방식으로 반복되게 연결되는 것을 포함하여, 상기 입수구를 통해 유입된 원수가 상기 제1유로 및 제2유로를 통해 (+), (-)극성에 따른 별개의 흐름으로 전기분해가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 필터부와 상기 전해수 생성부 사이의 연결라인에는 상기 전해수 생성부에 공급되는 정수에 전해작용의 촉진을 위해 식염수 또는 염화수소, 염화칼륨을 포함한 전해질을 첨가해주는 식염수 첨가부가 더 구비되는 것을 포함한다.

또한 상기 식염수 첨가부는, 상기 식염수가 수납되는 식염수 수납통; 상기 식염수 수납통에 수납된 식염수의 수위를 측정하여 보충해주는 저수위센서; 및, 상기 식염수를 공급해주는 공급펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 식염수 첨가부에는 상기 식염수의 비중을 측정해주는 비중계가 더 구비된 것을 포함한다.

또한 상기 두 개의 배출구에는 솔레노이드 밸브와 배수밸브가 각각 설치된 것을 포함하되, 상기 솔레노이드 밸브에는 알칼리수 또는 일반 정수가 배출되는 출수구가 각각 형성되고, 상기 배수밸브에는 산성수 또는 세정수가 배출되는 출수구가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 세정부는, 상기 알칼리수 및 정수의 출수구와 다른 흐름을 가질 수 있도록 상기 솔레노이드 밸브에 추가로 분기 형성되는 연결라인; 상기 연결라인을 통해 유입되는 전해수에 세정액을 첨가해줄 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 세정액 수납통; 및, 상기 원수입수구의 연결라인에 연통 설치되되 상기 연결라인에 세정액이 첨가된 전해수를 선택적으로 공급해줄 수 있도록 관을 개폐시켜주는 3방밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 세정액은 빙초산 및 구연산인 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치는, 전해조를 통과하여 생성되는 알칼리수 및 산성수의 효능을 최대로 유지해줄 수 있음과 아울러, 필터부와 전해수 생성부를 비롯한 이에 연결되는 각종 연결관 및 밸브 등에서 발생되는 스케일을 용이하게 제거할 수 있고, 이에 따라 양질의 이온수를 얻을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 알칼리수 정수 공급장치를 보여주는 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 전해조를 보여주는 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치의 전체 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 필터부의 내부구성도,
도 5는 본 발명에 따른 전해수 생성부의 외관을 보여주는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 전극판의 결합구조를 보여주는 분해사시도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치의 전체 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 필터부의 내부구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 전해수 생성부의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전극판의 결합구조를 보여주는 분해사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치(100)는, 원수입수구(110)와, 상기 원수입수구(110)를 통해 유입된 원수를 통과시켜 불순물을 걸러주는 하나 이상의 필터부(130)와, 상기 필터부(130)를 통과한 정수를 전기분해방식으로 산성수와 알칼리수로 분해하여 생성해주는 전해수 생성부(150), 상기 전해수 생성부(150)를 통해 생성된 전해수를 각각 배출해주는 복수의 출수구(170)와, 상기 출수구(170)와는 선택적인 다른 흐름을 가지도록 별도의 공급라인을 통해 연결되며 전해수 생성부(150)로부터 생성된 전해수에 세정액을 첨가하여 필터부(130)와 전해수 생성부(150)를 포함한 복수의 연결관을 세정해주는 세정부(190)와, 상기 제 구성요소를 제어해주는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 필터부(130)와 전해수 생성부(150) 사이에 연결되는 연결라인(150a)에는 전해수 생성부(150)에 공급되는 정수에 전해작용의 촉진을 위해 식염수를 첨가해주는 식염수 첨가부(140)가 더 구비될 수 있다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

원수입수구(110)는 원수(지하수 또는 수돗물)이 유입되는 부분으로, 여기서, 바람직하게는 상기 원수입수구(110)의 연결라인(110a)에는 관 속을 흐르는 원수의 압력이 너무 높을 때 저절로 열려서 압력을 조절하는 감압변(미도시) 또는 원수의 입수 여부를 단속하는 개폐밸브(미도시)가 더 구비될 수 있다.

필터부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상부캡(132)이 구비됨과 아울러 하부 일측에 입수관(131a)과 배출관(131b)이 형성되는 몸체하우징(131)과, 상기 몸체하우징(131) 내부에 결합되는 것으로, 상·하측이 개구되고 내부에 수납공간이 형성된 원통형으로 형성됨과 아울러 상·하측 중 적어도 일측에 체결부(133a)가 형성되어 상하로 두 개 이상 적층되어 결합되되 서로 분리가능하게 결합되는 복수의 필터하우징(133)과, 상기 필터하우징(133) 내부에 순차적으로 충진되어 원수 내에 포함된 불순물을 걸러주는 복수의 충진재(135)를 포함하여 이루어진다.

이 경우 상기 필터하우징(133)에 충진되는 충진재(135)는 침전필터와, 1차 카본필터와, 중공사막필터와, 2차 카본필터의 순서로 이루어질 수 있으며, 때에 따라서는 사용자가 원하는 다양한 종류의 충진재가 선택적으로 적용되어 충진될 수 있다.

이와 같은 필터부(130)는 제1필터(130a) 및 제2필터(130b)가 직렬로 연결되어 구성될 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 그 이상의 개수를 순차적으로 연결하여 구성할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 충진재(135)의 교체시기를 산정할 수 있도록 필터부(130)의 연결라인(150a)에는 유량센서(137)를 더 설치할 수 있다. 이러한 상기 유량센서(137)는 1ℓ의 원수가 통과될 때의 흡착 여과능력에 따라 충진재(135)의 수명을 적산하여 상기 충진재(135)의 교환주기를 산정해주게 된다.

전해수 생성부(150)는 도 5에 도시된 바와 같이, 전방 상측에 적어도 두 개의 유입구(151a)가 형성되고, 후방 하측에 유입구(151a)의 개수에 대응되게 배출구(151b)가 형성되는 한 쌍의 커버로 이루어진 본체하우징(151)과, 상기 유입구(151a)를 통해 유입되는 원수를 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성할 수 있도록 내부에 극성이 서로 다른 복수의 전극판(154)이 순차적으로 직렬연결되어 이루어지는 전해조(153)와, 상기 각각의 전극판(154)에 전기적으로 각각 연결되어 직류 전원을 공급해주게 되는 전원공급부(P)를 포함하여 구성된다.

이 경우 상기 전극판(154)은 도 6에 도시된 바와 같이, 원수의 유입 또는 배출되는 유로로 사용할 수 있도록 적어도 두 개의 관통공(155)이 상부와 하부에 각각 형성되되 상, 하측이 상기 관통공(155) 중 어느 하나와 선택적으로 연통 형성된 개구부(156)가 마련되는 몸체블록(157)과, 상기 개구부(156)에 결합되며 (+) 또는 (-)극성의 전류를 인가받아 유입된 원수를 전기분해해주는 전극부재(158)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이러한 구조의 상기 전해조(153)는, 첫 번째로 배치되는 전극판(154)이 상부 및 하부에 형성된 각각 두 개의 관통공 중 상부 좌측의 관통공(155a)과 하부 우측의 관통공(155d)이 개구부(156)와 연통되어 제1유로(L1)를 형성하고, 그 다음으로 배치되는 전극판(154)은 상부 우측의 관통공(155b)과 하부 좌측의 관통공(155c)이 개구부(156)와 연통되어 제2유로(L2)를 형성하는 방식으로 반복되게 연결되는 것을 포함하여, 상기 유입구(151a)를 통해 유입된 불순물이 걸러진 정수가 상기 제1유로(L1) 및 제2유로(L2)를 통해 (+), (-)극성에 따른 별개의 흐름으로 전기분해가 이루어질 수 있게 됨에 따라 알칼리수 및 산성수를 생성할 수 있게 된다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 필터부(130)와 전해수 생성부(150) 사이의 연결라인(150a)상에는 식염수 첨가부(140)가 더 구비된다. 이러한 식염수 첨가부(140)는 전해수 생성부(150)에 공급되는 정수에 식염수를 선택적으로 첨가해줌으로써 전해작용을 촉진하여 강전해수(강산성수, 강알카리수)를 생성할 수 있도록 한 것으로, 이러한 식염수 첨가부(140)는, 소정의 식염수가 수납되는 식염수 수납통(141)과, 상기 식염수 수납통(141)에 수납된 식염수의 수위를 측정하여 기준치 이하일 경우 식염수를 적정수위로 보충해주는 저수위센서(143)와, 상기 식염수를 펌핑하여 공급해주는 공급펌프(145)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 상기 식염수 수납통(141) 내에는 식염수의 비중을 측정하여 적절하게 맞춰줄 수 있도록 비중계(미도시)가 더 구비될 수 있다.

한편, 상기 본 발명에 따른 식염수 첨가부(140)에서는 식염수를 전해질로 사용하여 첨가해주는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 전해작용을 촉진할 수 있는 염화수소, 염화칼륨 등의 염소계 전해질을 사용할 수 있음은 물론이다.

출수구(170)는 전해수 생성부(150)의 배출구(151b)를 통해 배출되는 알칼리수, 산성수 및 일반 정수 등을 각각 분리 배출할 수 있도록 물의 흐름을 제어해주는 것으로, 상기 출수구(170)는 두 개의 배출구(151b)에 각각 솔레노이드 밸브(171) 및 배수밸브(173)가 설치될 수 있다. 즉, 상기 솔레노이드 밸브(171)와 배수밸브(173)는 전해수 생성부(150)를 통해 생성되는 전해수(또는 강전해수), 일반정수 및 후술할 세정부(190)에 의해 소정의 세정작업을 마치고 배출되는 세정수 등 이온수 생성장치(100) 내부에서 생성되는 다양한 생성물이 서로 다른 흐름을 가질 수 있도록 하되, 제어부에 의해 선택적인 배출이 용이하게 이루어질 수 있도록 구비되는 것이다.

예컨대, 상기 솔레노이드 밸브(171)에는 알칼리수 또는 일반 정수가 배출되는 출수구(171a, 171b)가 각각 형성되고, 상기 배수밸브(173)에는 산성수 또는 세정수가 배출되는 출수구(173a, 173b)가 각각 형성될 수 있다.

이 경우 본 발명에서는 상기 출수구(170)의 구성을 솔레노이드 밸브(171)와 배수밸브(173)가 설치된 구조로 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 전해수 생성부(150)를 통과한 다양한 종류의 생성물을 서로 다른 흐름을 가질 수 있도록 용이하게 제어할 수 있는 구조라면 다양한 형태의 밸브를 적용하여 구성할 수 있음은 물론이다.

세정부(190)는 이온수 생성장치(100) 내에 구성된 필터부(130), 전해수 생성부(150) 및 이를 연결하는 각종 연결라인과 밸브 등에 생성된 스케일을 제거할 수 있도록 제어부에 의해 자동 제어되는 것으로, 이러한 세정부(190)는 알칼리수 및 정수의 출수구(171a)(171b)와는 다른 흐름을 가질 수 있도록 솔레노이드 밸브(171)에 추가로 분기 형성되는 연결라인(191)과, 상기 연결라인(191)을 통해 유입되는 전해수에 빙초산 및 구연산 등의 세정액을 소정의 비율로 첨가해줄 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 세정액 수납통(193)과, 원수입수구(110)의 연결라인(110a)에 연통 설치되되 상기 연결라인(110a)의 내부에 세정액이 첨가된 전해수를 선택적으로 공급해줄 수 있도록 관을 개폐시켜주는 3방밸브(195)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 세정부(190)는 원수가 유입되어 불순물이 걸러지고 난 후 강전해되어 생성된 강전해수, 특히 강산성수를 이용하여 이온수 생성장치(100)의 필터부(130), 전해수 생성부(150), 각종 연결라인 및 밸브 등 내부 전체를 순환시켜가며 세정해줌으로써 스케일 제거가 원활치 않은 부위에 생성된 스케일까지 말끔히 제거해줄 수 있게 된다.

그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치의 작용에 대하여 설명해보기로 한다.

첫 번째로, 본 발명의 이온수 생성장치(100)를 이용하여 강전해수 또는 일반 정수를 생성하는 경우를 설명하기로 한다.

원수입수구(110)를 통해 유입된 원수는 필터부(130)내로 유입되어 복수의 충진재(135)가 충진된 필터부(130)를 순차적으로 통과하게 되고, 필터부(130)를 통과한 원수는 내부에 포함된 각종 불순물이 걸러지면서 일반적인 중성의 물인 정수가 된다.

필터부(130)를 통과한 정수는 충진재(135)의 교체시기를 산정할 수 있도록 설치된 유량센서(137)를 거친 후 유입구(151a)를 통해 전해수 생성부(150) 내부로 유입된다. 이와 동시에 식염수 첨가부(140)에서는 전해수 생성부(150)로 유입되는 정수에 소정의 식염수를 첨가해주게 된다.

식염수가 첨가되어 전해수 생성부(150)로 유입된 정수는 복수의 전극판(154)에 의해 전해가 이루어지면서 양극실에서는 강산성수가 생성되고 음극실에서는 강알칼리수가 생성된다. 이와 같이 생성된 강산성수 및 강알칼리수는 일측에 구비된 출수구(173a)(171a)를 통해 각각 배출된다.

한편, 사용자가 일반 정수를 선택할 경우 제어부에서는 전해수 생성부(150)에 전류를 공급하지 않은 상태로 이온수 생성장치(100)를 작동시켜주게 된다. 즉, 필터부(130)를 통과하면서 불순물이 걸러진 정수는 전해수 생성부(150)를 통과하되 전기분해가 이루어지지 않은 상태로 통과하게 되고, 이러한 정수는 출수구(171b)를 통해 배출된다.

두 번째로, 본 발명의 이온수 생성장치(100) 내에서 주기적으로 세정작업을 실시하는 경우를 설명해보기로 한다.

먼저, 세정작업이 시작되면 제어부에서는 복수의 출수구(170) 중에서 세정부(190)로 통하는 하나의 연결라인(191)만을 개방하고 그 이외의 출수구는 모두 닫아주게 된다.

아울러, 제어부에서는 전해수 생성부(150)의 전극판(154)에 공급되는 전류의 (+),(-)극성을 반대로 전환하여 평소 음극실과 양극실의 위치를 바꿔준 상태로 강전해수를 생성해주게 된다. 즉, 평소 알칼리수만을 주로 생성하는 음극실은 양극실에 비해 스케일이 많이 생성되고, 이에 반해 평소 산성수만을 생성하는 양극실은 상대적으로 스케일이 적게 발생하기 때문이다.

이 경우 상기 전해수 생성부(150)는 강전해수가 배출되는 출수구(170)의 위치 또한 바뀌게 된다. 즉 평소 알칼리수가 배출되던 출수구(171a)에서는 산성수가 배출되고, 평소 산성수가 배출되던 출수구(173a)에서는 알칼리수가 배출되게 된다. (상기와 같이 상기 전극판(154)에 공급되는 전류의 극성을 전환해가며 세정작업을 실시하는 경우는 사용자의 설정에 따라 선택적으로 이루어질 수 있다.)

이렇게 생성된 강전해수 중 세정력이 뛰어난 강산성수 만을 세정작업에 이용해주게 되고, 세정작업에 사용되지 않는 알칼리수는 출수구(173a)를 통해 배출해 주게 된다.

그런 후, 상기 세정부(190)의 연결라인(191)으로 강산성수가 유입되면 상기 강산성수에 빙초산 및 구연산으로 이루어진 소정의 세정액이 첨가되고, 세정액이 첨가된 강산성수는 3방밸브(195)를 통해 최초 원수가 유입되는 연결통로(110a)에 공급된다.

이러한 과정으로 유입된 세정액이 첨가된 강산성수는 복수의 필터부(130), 전해수 생성부(150) 및 각종 연결라인과 복수의 밸브를 따라 순환되면서 세정작업을 실시해주게 되고, 이에 따라 평소 세정이 까다로운 부위에 생성된 스케일 및 기타 이물질 등을 말끔하게 제거해주게 된다.

이상과 같은 세정작업이 완료되고난 후의 세정액은 배수밸브(173)에 구비된 별도의 세정액 출수구(173b)를 통해 외부로 배출된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

100 : 이온수 생성장치 110 : 원수입수구
110a, 150a, 191 : 연결라인 130 : 필터부
131 : 몸체하우징 132 : 상부캡
133 : 필터하우징 135 : 충진재
140 : 식염수 첨가부 141 : 식염수 수납통
143 : 저수위센서 145 : 공급펌프
150 : 전해수 생성부 151 : 본체하우징
153 : 전해조 154 : 전극판
170 : 출수구 171 : 배수밸브
173 : 솔레노이드 밸브 190 : 세정부
193 : 세정액 수납통 195 : 3방밸브

Claims

원수입수구;
상기 원수입수구를 통해 유입된 원수를 통과시켜 불순물을 걸러주는 하나 이상의 필터부;
상기 필터부를 통과한 정수를 전기분해방식으로 산성수와 알칼리수로 분해하여 생성해주는 전해수 생성부;
상기 전해수 생성부를 통해 생성된 전해수를 종류에 따라 각각 배출해주는 복수의 출수구;
상기 출수구와는 선택적인 다른 흐름을 가지도록 별도의 공급라인을 통해 연결되며 상기 전해수 생성부로부터 생성된 전해수에 세정액을 첨가하여 상기 필터부, 전해수 생성부를 포함한 복수의 연결관을 세정해주는 세정부; 및
상기 제 구성요소를 제어해주는 제어부;를 포함하되,
상기 전해수 생성부는, 전방 상측에 적어도 두 개의 유입구가 형성되고, 후방 하측에는 상기 유입구의 개수에 대응되게 배출구가 형성되는 본체하우징; 상기 유입구를 통해 유입되는 원수를 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성할 수 있도록 내부에 극성이 서로 다른 복수의 전극판이 순차적으로 직렬연결되어 이루어지는 전해조; 및 상기 전극판과 전기적으로 연결되어 직류 전원을 공급해주게 되는 전원공급부;를 포함하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제1항에 있어서,
상기 필터부는,
입수관과 배출관이 형성되는 몸체하우징;
상기 몸체하우징 내부에 결합되며 상, 하측이 개구되고 내부에 수납공간이 형성된 원통형으로 형성됨과 아울러 상측과 하측 중 적어도 일측에 체결부가 형성되어 상하로 두 개 이상 적층되어 결합되되 서로 분리가능하게 결합되는 복수의 필터하우징;
상기 필터하우징 내부에 순차적으로 충진되어 원수 내에 포함된 불순물을 걸러주는 복수의 충진재;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제2항에 있어서,
상기 충진재는,
침전필터와, 1차 카본필터와, 중공사막필터와, 2차 카본필터의 순서로 이루어진 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전극판은,
원수의 유입 또는 배출되는 유로로 사용할 수 있도록 적어도 두 개의 관통공이 상부와 하부에 각각 형성되되 상, 하측이 상기 관통공 중 어느 하나와 선택적으로 연통 형성된 개구부가 마련되는 몸체블록; 및
상기 개구부에 결합되며 (+) 또는 (-)극성의 전류를 인가받아 유입된 원수를 전기분해해주는 전극부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제5항에 있어서,
상기 전극판은,
첫 번째로 배치되는 전극판은 상부 및 하부에 형성된 각각 두 개의 관통공 중 상부 좌측의 관통공과 하부 우측의 관통공이 상기 개구부와 연통되어 제1유로를 형성하고,
그 다음으로 배치되는 전극판은 상부 우측의 관통공과 하부 좌측의 관통공이 개구부와 연통되어 제2유로를 형성하는 방식으로 반복되게 연결되는 것을 포함하여,
상기 입수구를 통해 유입된 원수가 상기 제1유로 및 제2유로를 통해 (+), (-)극성에 따른 별개의 흐름으로 전기분해가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제1항에 있어서,
상기 필터부와 상기 전해수 생성부 사이의 연결라인에는 상기 전해수 생성부에 공급되는 정수에 전해작용의 촉진을 위해 식염수 또는 염화수소, 염화칼륨을 포함한 전해질을 첨가해주는 식염수 첨가부가 더 구비되는 것을 포함하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제7항에 있어서,
상기 식염수 첨가부는,
상기 식염수가 수납되는 식염수 수납통;
상기 식염수 수납통에 수납된 식염수의 수위를 측정하여 보충해주는 저수위센서; 및
상기 식염수를 공급해주는 공급펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제8항에 있어서,
상기 식염수 첨가부에는 상기 식염수의 비중을 측정해주는 비중계가 더 구비된 것을 포함하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제1항에 있어서,
상기 두 개의 배출구에는 솔레노이드 밸브와 배수밸브가 각각 설치된 것을 포함하되,
상기 솔레노이드 밸브에는 알칼리수 또는 일반 정수가 배출되는 출수구가 각각 형성되고,
상기 배수밸브에는 산성수 또는 세정수가 배출되는 출수구가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제10항에 있어서,
상기 세정부는,
상기 알칼리수 및 정수의 출수구와 다른 흐름을 가질 수 있도록 상기 솔레노이드 밸브에 추가로 분기 형성되는 연결라인;
상기 연결라인을 통해 유입되는 전해수에 세정액을 첨가해줄 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 세정액 수납통; 및
상기 원수입수구의 연결라인에 연통 설치되되 상기 연결라인에 세정액이 첨가된 전해수를 선택적으로 공급해줄 수 있도록 관을 개폐시켜주는 3방밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.
제11항에 있어서,
상기 세정액은 빙초산 및 구연산인 것을 특징으로 하는 스케일 제거 기능을 갖는 이온수 생성장치.