KR101195294B1 - Apparatus for generating electrolyzed functional water having high concentration hydrogen - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능수 생성시 함께 생성된 여러 종류의 유해이온을 이온교환필터와의 이온교환을 통하여 제거하여 수소이온이나 수소가스와의 반응을 억제함으로써, 기능수에 함유된 수소의 순도가 저하되는 것을 방지하여 기능수의 수소순도를 향상시키고 안정된 기능수를 생성하는 전해기능수의 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 기능수의 생성시 혹은 정수기에 사용시에는 기능수가 수조에 저장되기 이전에 이온교환을 통하여 기능수에 함유된 질소이온이나 암모늄이온을 함께 제거함으로써, 수소이온의 순도가 저하되지 않게 할 뿐만 아니라 불쾌한 냄새를 유발하는 암모니아의 생성을 억제할 수 있게 한 전해기능수 생성장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이온교환수지를 제작함에 있어서 음이온 및 양이온과 이온교환이 가능하도록 음이온교환수지와 양이온교환수지를 동일한 비율을 갖도록 제작함으로써, pH의 변화 없이 유해 이온의 제거효과를 높이면서도 수소순도를 더욱 높일 수 있게 한 전해기능수 생성장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.According to the present invention, various kinds of harmful ions generated together with the generation of functional water are removed through ion exchange with an ion exchange filter to suppress the reaction with hydrogen ions or hydrogen gas, thereby reducing the purity of hydrogen contained in the functional water. It is an object of the present invention to provide an electrolytic functional water generating device that prevents water, improves the hydrogen purity of functional water, and generates stable functional water.
In particular, the present invention is to remove the nitrogen or ammonium ions contained in the functional water through the ion exchange before the functional water is stored in the water tank when the functional water is produced or used in the water purifier, so that the purity of the hydrogen ion is not lowered In addition, it is another object to provide an electrolytic functional water generating apparatus capable of suppressing the production of ammonia causing an unpleasant odor.
In addition, the present invention by producing an ion exchange resin and a cation exchange resin having the same ratio in order to enable ion exchange with anion and cation in the production of ion exchange resin, while increasing the removal effect of harmful ions without changing the pH, the purity of hydrogen Another object of the present invention is to provide an electrolytically functional water generating device that can further increase the rate.

Description

고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치{APPARATUS FOR GENERATING ELECTROLYZED FUNCTIONAL WATER HAVING HIGH CONCENTRATION HYDROGEN}A device for generating electrolytic functional water having a high concentration of dissolved hydrogen {APPARATUS FOR GENERATING ELECTROLYZED FUNCTIONAL WATER HAVING HIGH CONCENTRATION HYDROGEN}

본 발명은 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기분해에 의해 음극에 해리되어 이온화된 전해기능수의 이온을 이온교환필터를 이용하여 이온교환이 이루어지게 하여 이온을 제거함으로써, 해리된 이온들이 수소이온이나 수소가스와 반응하는 것을 억제시켜 수소의 순도를 증가시켜 기능수의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 질소와 암모늄이온 같은 불필요한 이온의 제거로 인하여 암모니아로부터 발생될 수 있는 불쾌한 냄새를 제거하고 고순도의 기능수를 얻을 수 있는 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing electrolytic functional water having a high concentration of dissolved hydrogen, and more particularly to ion exchange of ionized electrolytic functional water by ion dissociation into a cathode by electrolysis using an ion exchange filter. By removing the ions, the dissociated ions are inhibited from reacting with hydrogen ions or hydrogen gas, thereby increasing the purity of the hydrogen to improve the performance of the functional water, as well as the removal of unnecessary ions such as nitrogen and ammonium ions The present invention relates to an apparatus for producing electrolytic functional water having a high concentration of dissolved hydrogen, which can remove unpleasant odors that can be generated from and obtain high purity functional water.

일반적으로 음용수로서 사용되는 기능수에 수소를 발생시키는 방법으로는 물의 전기분해법?물에 수소가스를 용해시키는 방법 그리고 물과 마그네슘을 반응하여 수소가스를 발생시키는 방법 등이 많이 이용되고 있다. 이처럼 물을 이온화한다든가 수소가스를 용융시켜 특정한 기능을 갖도록 활성화된 기능수는 알카리이온수?수소수 그리고 환원수 등 다양한 이름으로 상품화되어 있다.In general, as a method of generating hydrogen in functional water used as drinking water, a method of electrolysis of water, a method of dissolving hydrogen gas in water, and a method of generating hydrogen gas by reacting water with magnesium have been widely used. Thus, functional water activated to have a specific function by ionizing water or melting hydrogen gas is commercialized under various names such as alkaline ionized water, hydrogen water and reduced water.

특히, 전기분해 방법으로 기능수를 생성하는 경우, 수소이온과 수소가스가 생성되고(H2O → H+ + OH-, 2H+ + 2e- → H2), 물 입자뿐만 아니라 물에 함유되어 있는 미세입자까지도 이온화하게 된다. 이렇게 이온화된 미세입자들 중에서 특히, 염소이온?불소이온?질산성이온?암모늄이온 그리고 황산이온 등은 수소이온이나 수소가스와 결합하여 수소수 순도를 저하시킬 수 있는 대표적인 미세입자이다.In particular, in the case of generating the functional water by the electrolytic method, a hydrogen ion and hydrogen gas is produced (H 2 O → H + + OH -, 2H + + 2e - → H 2), as well as water particles contained in the water Even fine particles are ionized. Of these ionized microparticles, in particular, chlorine ions, fluorine ions, nitrates, ammonium ions and sulfate ions are representative microparticles that can reduce hydrogen water purity by combining with hydrogen ions or hydrogen gas.

이러한 종래의 기능수들은 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.These conventional functional numbers may cause the following problems.

1) 기능수의 생성으로 이온화된 미세입자 이온들이 외적요인(가열 또는 초음파처리 등)에 의해 수소이온이나 수소가스와 반응하여 수소의 순도를 저하시키는 요인으로 작용하였고, 이러한 수소의 순도 저하는 기능수의 성능을 저하시키는 요인으로도 작용하였다.1) The fine particle ions ionized by the generation of functional water reacted with hydrogen ions or hydrogen gas by external factors (heating or sonication) to reduce the purity of hydrogen. It also acted as a factor in degrading the performance of water.

Cl- + H+ → HClCl - + H + → HCl

F- + H+ → HFF - + H + → HF

SO4- + H2 → H2SO4SO4 - + H2 → H2SO4

2) 특히, 기능수에 함유되어 있던 암모늄이온과 질소가 수소이온이나 수소가스와 반응하여 암모니아를 생성하였다(N2 + 3H2 → 2NH3, N2 + 6e- → 2NH3). 이러한 암모니아의 반응은, 수소의 순도를 더욱 저감시킬 뿐만 아니라, 암모니아의 특성상 불쾌한 냄새를 유발시켜서 기능수로부터 심미적 혐오감을 유발하는 요인으로 작용하였다.2) In particular, the ammonium ion and nitrogen was contained in the functional water was produced ammonia reacts with the hydrogen ions and hydrogen gas (N 2 + 3H 2 → 2NH 3, N 2 + 6e - → 2NH 3). Such ammonia reaction not only reduces the purity of hydrogen further, but also causes an unpleasant odor due to the nature of ammonia, which acts as a factor inducing aesthetic aversion from the functional water.

3) 또한 음용수에 함유되어 있는 질산성질소(NO3 -)도 수소이온과 반응하여 수소순도를 저하시킨다.(NO3 - + H+ → HNO3)3) addition of nitrate nitrogen contained in the drinking water (NO 3 -) is also to lower the purity of the hydrogen reacts with the hydrogen ions (NO 3 -. + H + → HNO 3)

4) 이와 같이 기능수의 생성으로 이온화된 이온들이 수소이온 또는 수소가스와 반응을 일으키지 않으면서 기능수에 함유된 이온을 제거하기 위한 별도의 장치라든가 반응억제를 위한 새로운 방법을 필요로 하게 되었다.4) As a result of the generation of the functional water, the ionized ions need a separate device for removing the ions contained in the functional water without causing a reaction with the hydrogen ions or the hydrogen gas or a new method for suppressing the reaction.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 기능수 생성시 함께 생성된 여러 종류의 유해이온을 이온교환필터와의 이온교환을 통하여 제거하여 수소이온이나 수소가스와의 반응을 억제함으로써, 기능수에 함유된 수소의 순도가 저하되는 것을 방지하여 기능수의 수소순도를 향상시키고 안정된 기능수를 생성하는 전해기능수의 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and by removing various kinds of harmful ions generated during the generation of functional water through ion exchange with an ion exchange filter to suppress the reaction with hydrogen ions or hydrogen gas, It is an object of the present invention to provide an apparatus for producing electrolyzed functional water, which prevents the purity of hydrogen contained in it from being lowered, thereby improving the hydrogen purity of the functional water and producing stable functional water.

특히, 본 발명은 기능수의 생성시 혹은 정수기에 사용시에는 기능수가 수조에 저장되기 이전에 이온교환을 통하여 기능수에 함유된 질소이온이나 암모늄이온을 함께 제거함으로써, 수소이온의 순도가 저하되지 않게 할 뿐만 아니라 불쾌한 냄새를 유발하는 암모니아의 생성을 억제할 수 있게 한 전해기능수 생성장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In particular, the present invention is to remove the nitrogen or ammonium ions contained in the functional water through the ion exchange before the functional water is stored in the water tank when the functional water is produced or used in the water purifier, so that the purity of the hydrogen ion is not lowered In addition, it is another object to provide an electrolytic functional water generating apparatus capable of suppressing the production of ammonia causing an unpleasant odor.

또한, 본 발명은 이온교환수지를 제작함에 있어서 음이온 및 양이온과 이온교환이 가능하도록 음이온교환수지와 양이온교환수지를 동일한 비율을 갖도록 제작함으로써, pH의 변화 없이 유해 이온의 제거효과를 높이면서도 수소순도를 더욱 높일 수 있게 한 전해기능수 생성장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention by producing an ion exchange resin and a cation exchange resin having the same ratio in order to enable ion exchange with anion and cation in the production of ion exchange resin, while increasing the removal effect of harmful ions without changing the pH, the purity of hydrogen Another object of the present invention is to provide an electrolytically functional water generating device that can further increase the rate.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 전해기능수 생성장치는, 외부로부터 공급받은 물을 해리시켜 얻어진 전해기능수를 외부로 배출시킬 수 있도록 입구부와 출구부가 각각 적어도 하나씩 형성된 몸체; 물이 투과되면서 해리되도록 일정한 간격을 두고 몸체 내부에 설치된 양극과 음극; 음극과 마주보는 양극측에 설치된 이온교환막; 양극과 음극 사이에 충진되는 이온교환수지; 및 양극과 음극 사이에서 절연구역을 형성하여 이 구역에서는 해리가 일어나지 않도록 설치된 절연필름;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Electrolytic functional water generating apparatus according to the first embodiment of the present invention for achieving this object, at least one inlet and outlet are formed so as to discharge the electrolytic functional water obtained by dissociating the water supplied from the outside to the outside Body; Positive and negative electrodes installed inside the body at regular intervals to dissociate as water penetrates; An ion exchange membrane disposed on the anode side facing the cathode; Ion exchange resin filled between the positive electrode and the negative electrode; And an insulating film formed between the positive electrode and the negative electrode so that dissociation does not occur in this area.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치는, 외부로부터 공급받은 물을 해리시켜 얻어진 전해기능수를 외부로 배출시킬 수 있도록 입구부와 출구부가 각각 적어도 하나씩 형성된 몸체; 물이 투과되면서 해리되도록 일정한 간격을 두고 몸체 내부에 설치된 양극과 음극; 음극과 마주보는 양극측에 설치된 이온교환막; 양극과 음극 사이에 충진되는 이온교환수지; 및 이온교환수지로 이루어지고 출구부에 설치된 이온교환필터;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the apparatus for producing electrolytic functional water having a high concentration of dissolved hydrogen according to the second embodiment of the present invention, the inlet and the outlet may respectively discharge electrolytic functional water obtained by dissociating water supplied from the outside. At least one body formed; Positive and negative electrodes installed inside the body at regular intervals to dissociate as water penetrates; An ion exchange membrane disposed on the anode side facing the cathode; Ion exchange resin filled between the positive electrode and the negative electrode; And an ion exchange filter made of an ion exchange resin and installed in the outlet portion.

그리고, 본 발명의 제3실시예에 따른 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치는, 외부로부터 공급받은 물을 해리시켜 얻어진 전해기능수를 외부로 배출시킬 수 있도록 입구부와 출구부가 각각 적어도 하나씩 형성된 몸체; 물이 투과되면서 해리되도록 일정한 간격을 두고 몸체 내부에 설치된 양극과 음극; 및 이온교환수지로 이루어져서 출구부에 설치된 이온교환필터;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 양극과 음극 사이에 이온교환막이 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, in the apparatus for producing electrolytic functional water having a high concentration of dissolved hydrogen according to the third embodiment of the present invention, the inlet and the outlet may respectively discharge electrolytic functional water obtained by dissociating water supplied from the outside. At least one body formed; Positive and negative electrodes installed inside the body at regular intervals to dissociate as water penetrates; And an ion exchange filter formed of an ion exchange resin and installed at an outlet portion. In addition, an ion exchange membrane is further provided between the anode and the cathode.

한편, 본 발명에 따른 전해기능수는 수소수?알카리이온수(전해이온수?전해환원수) 자기수 또는 탈기수인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the electrolytic functional water according to the present invention is characterized in that the hydrogen water, alkaline ionized water (electrolyte ionized water, electrolytic reduced water) magnetic water or degassed water.

그리고, 이온교환필터는 이온교환수지필터?세라믹필터?활성탄 필터 및 멤브레인 필터 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다 이러한 이온교환필터는 양이온 교환수지와 음이온 교환수지가 1:1의 비율로 이루어진 것을 특징으로 한다.The ion exchange filter may include at least one of an ion exchange resin filter, a ceramic filter, an activated carbon filter, and a membrane filter. The ion exchange filter may include a cation exchange resin and an anion exchange resin in a ratio of 1: 1. It features.

본 발명에 따른 전해기능수 생성장치는 다음과 같은 효과가 있다.Electrolytic functional water generating device according to the present invention has the following effects.

1) 기능수에 함유된 질소성분의 제거로 질소이온과 수소이온의 반응을 억제할 수 있기 때문에 수소순도를 향상시켜 준다.1) The purity of hydrogen is improved because the reaction of nitrogen ions and hydrogen ions can be suppressed by the removal of nitrogen in functional water.

2) 기능수에 녹아드는 암모니아의 함유량을 줄일 수 있기 때문에 기능수에서 암모니아로부터 발생되는 불쾌한 냄새를 줄일 수 있게 되어 기능수에 대한 고객 만족도를 높일 수 있다.2) Since the content of ammonia dissolved in the functional water can be reduced, it is possible to reduce the unpleasant odor generated from the ammonia in the functional water, thereby improving customer satisfaction with the functional water.

3) 이온교환필터를 이용하여 불필요한 이온을 제거하기 때문에 기능수의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히, 이 이온교환수지필터는 양이온교환수지와 음이온교환수지를 동일한 비율을 갖도록 제작함으로써, pH의 변화없이 이온의 제거효과를 더욱 높일 수 있다.3) The ion exchange filter is used to remove unnecessary ions, further improving the quality of the functional water. In particular, the ion exchange resin filter is manufactured to have the same ratio as the cation exchange resin and the anion exchange resin, thereby further increasing the ion removal effect without changing the pH.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 장착 상태를 보여주기 위한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위하여 확대한 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위한 단면도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a mounting state of the electrolytic functional water generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view to show the configuration of the electrolytic functional water generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrolytic functional water generating device according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the electrolytic functional water generating device according to a third embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrolytic functional water generating device according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.

(제1실시예)(Embodiment 1)

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 장착 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위하여 확대한 단면도이다. 여기서, 도면부호 "200"은 전해기능수를 저장하였다가 공급하기 위한 수조를, "210"은 본 발명의 전해기능수 생성장치와 수조를 연결하기 위한 연결관을 각각 나타낸다.1 is a cross-sectional view showing the mounting state of the electrolytic functional water generating apparatus according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is to show the configuration of the electrolytic functional water generating apparatus according to the first embodiment of the present invention It is an enlarged cross section. Here, reference numeral 200 denotes a water tank for storing and supplying electrolytic water, and 210 denotes a connection pipe for connecting the electrolytic water generator and the water tank of the present invention.

본 발명의 제1실시예에 따른 전해기능수 생성장치(100)는, 입구부(111)와 출구부(112)가 형성된 몸체(110), 물을 해리하기 위하여 몸체(110) 내부에 구비된 양극(120a)과 음극(120b), 양극(120a)과 음극(120b) 사이에 설치되어 이온교환과 해리를 일으키게 하는 이온교환막(130)과 이온교환수지(140), 그리고 이온교환막(130)과 이온교환수지(140)의 일부 구간에서 해리가 일어나지 않게 하여 유해이온을 제거하기 위한 절연필름(150)을 포함한다.
Electrolytic functional water generating apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, the body 110, the inlet 111 and the outlet 112 is formed, which is provided inside the body 110 to dissociate water Between the anode 120a and the cathode 120b, the anode 120a and the cathode 120b to cause ion exchange and dissociation, the ion exchange membrane 130 and the ion exchange resin 140, and the ion exchange membrane 130 It includes an insulating film 150 for removing harmful ions by dissociation in some sections of the ion exchange resin 140.

이하, 이들 구성요소들에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, these components will be described in more detail.

몸체(110)는 상하에 각각 입구부(111)와 출구부(112)가 구비되고 내부가 빈 중공의 하우징 형태로 형성된다. 특히, 입구부(111)와 출구부(112)는 필요에 따라 다방향으로 전해기능수를 공급하게 하기 위하여 각각 복수개를 형성할 수 있다. 도 1에서는 2개씩 형성된 예를 보여주고 있으며, 물의 흐름은 화살표로 표시하였다.
The body 110 is provided with an inlet 111 and an outlet 112 at the top and bottom, respectively, and is formed in a hollow housing shape. In particular, the inlet 111 and the outlet 112 may be formed in plural in order to supply the electrolytic functional water in multiple directions as necessary. Figure 1 shows an example formed by two, the flow of water is indicated by the arrow.

양극(120a)과 음극(120b)은 외부로부터 전원을 공급받기 위한 것으로, 몸체(110) 내부에 장착된다. 이때, 이들 양극(120a)과 음극(120b)은 서로 나란하게 마주보는 형태가 되도록 설치한다.The anode 120a and the cathode 120b are for receiving power from the outside, and are mounted inside the body 110. At this time, the positive electrode (120a) and the negative electrode (120b) is installed so as to face each other side by side.

특히, 양극(120a)과 음극(120b)은 물이 투과될 수 있게 형성하게 되는데, 이로 인하여 물이 이들 양극(120a)과 음극(120b)을 통과하면서 해리되게 된다.
In particular, the anode 120a and the cathode 120b are formed to allow water to pass therethrough, so that water dissociates while passing through the anode 120a and the cathode 120b.

이온교환막(130)은 양극(120a)과 음극(120b) 사이에 설치되는데, 바람직하기로는 음극(120b)과 마주보는 양극(120a)측에 장착한다. 이러한 이온교환막(130)은 양극(120a)과 음극(120b) 사이에서 이온교환을 통해 해리를 촉진시킨다.
The ion exchange membrane 130 is installed between the anode 120a and the cathode 120b, and is preferably mounted on the side of the anode 120a facing the cathode 120b. The ion exchange membrane 130 promotes dissociation through ion exchange between the anode 120a and the cathode 120b.

이온교환수지(140)는 음이온을 교환하기 위한 음이온교환수지와 양이온을 교환하기 위한 양이온교환수지 그리고 음이온과 양이온을 교환할 수 있는 양이온과 음이온 혼합형 수지를 이용할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 이온교환수지(140)가 질소이온과 이온교환을 할 수 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다.The ion exchange resin 140 may use an anion exchange resin for exchanging anions, a cation exchange resin for exchanging cations, and a cation and anion mixed resin capable of exchanging anions and cations. In particular, in the present invention, it is preferable that the ion exchange resin 140 is one capable of ion exchange with nitrogen ions.

이러한 이온교환수지(140)로는, 예시적으로, 이온교환수지 필터?세라믹필터 활성탄 필터 및 멤브레인 필터와 같이 통상의 기술로 제작된 것 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 이용한다.As the ion exchange resin 140, for example, an ion exchange resin filter, a ceramic filter, an activated carbon filter and a membrane filter containing at least one of those produced by conventional techniques are used.

또한, 이온교환수지(140)는 질소뿐만 아니라 기타 다른 불필요한 미세입자의 음이온과 양이온을 제거하여 전해기능수의 pH의 변화가 없도록 음이온과 양이온 혼합형 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 음이온교환수지와 양이온교환수지로 이루어진 혼합형을 사용한다. 이는 이들의 비율을 1:1의 동일 비율을 갖도록 제작함으로써 질소뿐만 아니라 기타 기능수에 함유된 불필요한 이온을 제거하고 기능수의 pH의 밸런스를 유지할 수 있게 하기 위함이다.In addition, the ion exchange resin 140 is preferably used to mix the anion and cation resin so as not to change the pH of the electrolytic functional water by removing anion and cation of not only nitrogen but other unnecessary fine particles. At this time, a mixed type consisting of an anion exchange resin and a cation exchange resin is used. This is to make these ratios have the same ratio of 1: 1 to remove unnecessary ions contained in nitrogen as well as other functional water and to maintain the balance of the pH of the functional water.

이러한 이온교환수지(140)는 양극(120a)과 음극(120b) 사이에 충진된다.
The ion exchange resin 140 is filled between the anode 120a and the cathode 120b.

절연필름(150)은 양극(120a)과 음극(120b)의 일부 구간을 절연처리함으로써, 이 절연 구간에서 물이 해리되지 않게 하면서 이온교환수지(140)를 통한 이온교환으로 유해이온을 제거한다.The insulating film 150 insulates a portion of the anode 120a and the cathode 120b to remove harmful ions by ion exchange through the ion exchange resin 140 while preventing water from being dissociated in the insulation section.

즉, 절연필름(150)은, 예시적으로 도 1에서와 같이, 양극(120a)과 음극(120b)의 길이의 약 1/3 정도의 높이로 이온교환수지(140)를 감싸도록 설치한다. 이에, 이 절연필름(150)에 의해 싸여진 구간은 절연구간으로서, 양극(120a)과 음극(120b) 사이에서 물의 해리 작용이 일어나지 않게 된다. 하지만, 이 절연구간에서는 이온교환수지(140)에 의하여 이미 해리된 물에 함유되어 있는 유해이온과 이온교환을 통해 수소순도를 저하시키지 않으면서 유해이온을 제거할 수 있게 되는 것이다.
That is, as shown in FIG. 1, the insulating film 150 is installed to surround the ion exchange resin 140 at a height of about 1/3 of the length of the anode 120a and the cathode 120b. Thus, the section enclosed by the insulating film 150 is an insulating section, so that the dissociation action of water does not occur between the anode 120a and the cathode 120b. However, in this insulating section, it is possible to remove harmful ions without degrading hydrogen purity through ion exchange with harmful ions already contained in the water already dissociated by the ion exchange resin 140.

한편, 본 발명에 따른 기능수란 기능수에 이온입자가 함유된 것을 말한다. 이러한 기능수로는 수소수?알카리수이온수(전해이온수?전해환원수)?자기수 및 탈기수를 예로 들 수 있다.
On the other hand, the functional water according to the present invention means that the ion particles are contained in the functional water. Examples of such functional water include hydrogen water, alkaline water ionized water (electrolyte ionized water, electrolytic reduced water), magnetic water and degassed water.

(제2실시예)(Second Embodiment)

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위한 단면도이다. 여기서, 제1실시예의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다.3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electrolytic functional water generating device according to a second embodiment of the present invention. Here, the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 제2실시예에 따른 전해기능수 생성장치(100a)는, 몸체(110)와, 이 몸체(110) 내부에 설치된 양극(120a)과 음극(120b), 음극(120b)과 마주보는 양극(120a)의 일면에 장착된 이온교환막(130), 양극(120a)과 음극(120b) 사이에 충진된 이온교환수지(140), 마지막으로 몸체(110)의 출구측(112)에 장착된 이온교환필터(160)를 포함한다.Electrolytic functional water generating device (100a) according to a second embodiment of the present invention, the body 110, and facing the positive electrode (120a) and negative electrode (120b), the negative electrode (120b) installed inside the body (110) An ion exchange membrane 130 mounted on one surface of the anode 120a, an ion exchange resin 140 filled between the anode 120a and the cathode 120b, and finally mounted on the outlet side 112 of the body 110. An ion exchange filter 160 is included.

여기서, 이온교환필터(160)를 제외한 나머지 구성은 제1실시예에서 절연필름(130)를 삭제한 구성과 동일한 구성이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
Here, the rest of the configuration except the ion exchange filter 160 is the same as the configuration in which the insulating film 130 is removed in the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

이온교환필터(160)는 해리되어 수조(200)로 출수되는 전해기능수에 함유된 유해이온을 이온교환방식으로 제거하기 위한 필터이다.The ion exchange filter 160 is a filter for dissociating harmful ions contained in electrolytic functional water discharged to the water tank 200 by an ion exchange method.

이러한 이온교환필터(160)는 이온교환수지(140)를 이용하여 제작하게 되는데, 이러한 이온교환수지(140)에 대해서는 상기 제1실시예에서 이미 설명하였기 때문에 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
The ion exchange filter 160 is manufactured using the ion exchange resin 140. Since the ion exchange resin 140 has been described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted herein.

(제3실시예)(Third Embodiment)

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electrolytic functional water generating device according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제3실시예에 따른 전해기능수 생성장치(100b)는, 입구부(111)와 출구부(112)가 각각 적어도 하나씩 형성된 몸체(110), 몸체(110) 내부에 나란하게 설치된 양극(120a)과 음극(120b), 그리고 상기 출구부(112)에 구비된 이온교환수지(160)를 포함한다.
Electrolytic functional water generating device 100b according to the third embodiment of the present invention, the body 110, the anode 110 and the outlet 110 are formed at least one each formed in parallel with each other in parallel to the inside 120a, a cathode 120b, and an ion exchange resin 160 provided at the outlet 112.

이러한 전해기능수 생성장치(100b)는, 제2실시예의 구성에서 이온교환막(130)과 이온교환수지(140)를 삭제한 구성으로, 이에 대한 각각의 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다.
The electrolytic functional water generating apparatus 100b is a configuration in which the ion exchange membrane 130 and the ion exchange resin 140 are deleted in the configuration of the second embodiment, and the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 제3실시예에 따른 전해기능수 생성장치(100b)는, 양극(120a)과 음극(120b)에 의해 물을 해리시킨 다음에 수조(200)로 출수시 유해한 이온을 이온교환을 통해 제거하게 된다.
In the electrolytic functional water generating apparatus 100b according to the third embodiment of the present invention, water is dissociated by the anode 120a and the cathode 120b, and then harmful ions are discharged into the water tank 200 through ion exchange. Will be removed.

(제4실시예)(Fourth Embodiment)

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 전해기능수 생성장치의 구성을 보여주기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electrolytic functional water generating device according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 제4실시예에 따른 전해기능수 생성장치(100c)는, 제3실시예의 전해기능수 생성장치(100b)의 기능에서 이온교환막(130)을 더 추가하여 구성한 것이다.
The electrolytic functional water generating apparatus 100c according to the fourth embodiment of the present invention is configured by further adding an ion exchange membrane 130 in the function of the electrolytic functional water generating apparatus 100b of the third embodiment.

즉, 제4실시예에서는, 이온교환막(130)을 양극(120a)과 음극(120b) 사이에 설치하여 해리되는 도중에도 이온교환이 이루어지게 한 것이다.
That is, in the fourth embodiment, the ion exchange membrane 130 is installed between the anode 120a and the cathode 120b so that ion exchange occurs even during dissociation.

(실험결과)(Experiment result)

실험에서 입수구의 공급수는 전도도 40uS/cm이하의 물을 원수로 사용했고In the experiment, the feed water at the inlet was made from raw water having a conductivity of 40 uS / cm or less.

유량은 0.4 l/min로 하여 이온교환필터의 유,무에 따른 출수구의 pH, ORP, DH변화를 측정했다. The flow rate was 0.4 l / min, and the pH, ORP, and DH change of the outlet port with or without the ion exchange filter were measured.

사용된 이온교환필터는 DOWEX(다우코닝사) M450(음이온, 양이온 혼합비율은 1:1) 이었으며,The ion exchange filter used was DOWEX (Dow Corning) M450 (anion, cation mixing ratio of 1: 1),

pH는 GST-2729C(TOA-DKK 일본)를 사용하였고, pH was used GST-2729C (TOA-DKK Japan),

ORP는 PST-2739C(TOA-DKK)를 사용하여 산화환원전위를 측정하였다.ORP was measured redox potential using PST-2739C (TOA-DKK).

그리고 용존수소농도(DH)는 KM2100DH(공영전자연구소, 일본)를 사용하여 용존수소농도를 측정하였다. 측정결과는 다음과 같다.Dissolved hydrogen concentration (DH) was measured by using KM2100DH (Public Electron Research Institute, Japan). The measurement results are as follows.

(테스트1)(Test 1)

도 2와 같은 구조의 전해조에서 전해조 내부에 절연필름의 유,무에 따른 출수구(112) 의 pH, ORP, DH의 변화를 측정했다. In the electrolyzer having the structure as shown in FIG. 2, the pH, ORP, and DH change of the outlet 112 with or without an insulating film in the electrolyzer were measured.

전압 전류 pH ORP DH                 Voltage Current pH ORP DH

절연필름 무 18V 2.0A 6.40 -450mV 0.723 ug/lInsulation film free 18V 2.0A 6.40 -450mV 0.723 ug / l

절연필름 유 18V 2.0A 6.39 -540mV 1.051 ug/l
Insulation Film Oil 18V 2.0A 6.39 -540mV 1.051 ug / l

(테스트2)(Test 2)

도 3과 같은 구조의 전해조에서 이온교환필터를 전해조 출수구 외부에In the electrolyzer having the structure as shown in FIG. 3, the ion exchange filter is placed outside the electrolyzer outlet.

설치하여 설치 전 및 후의 출수구(112)에서 pH, ORP, DH의 변화를 측정했다. The change of pH, ORP, and DH was measured in the outlet port 112 before and after installation.

전압 전류 pH ORP DH                 Voltage Current pH ORP DH

설치 전 18V 2.0A 6.38 -462mV 0.733 ug/l    18V 2.0A 6.38 -462mV 0.733 ug / l Before Installation

설치 후 18V 2.0A 6.35 -560mV 1.066 ug/l
After installation 18V 2.0A 6.35 -560mV 1.066 ug / l

(테스트3)(Test 3)

도 5와 같은 구조의 전해조에서 이온교환필터를 전해조 출수구(112) 외부에In the electrolytic cell having the structure as shown in FIG. 5, the ion exchange filter is disposed outside the electrolytic cell outlet 112.

설치하여 설치 전 및 후의 pH, ORP, DH의 변화를 측정했다. The change of pH, ORP, and DH before and after installation was measured.

전압 전류 pH ORP DH                 Voltage Current pH ORP DH

설치 전 24V 0.8A 7.85 -150mV 0.203 ug/l    24V 0.8A 7.85 -150mV 0.203 ug / l Before Installation

설치 후 24V 0.8A 7.81 -267mV 0.469 ug/l
24V 0.8A 7.81 -267mV 0.469 ug / l after installation

테스트1, 2 및 3에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 전해기능수의 생성장치는 산화환원전위 및 용존수소농도에서 종래기술 대비 현저히 상승된 효과를 보인다.
As can be seen from the tests 1, 2 and 3, the electrolytic functional water generating apparatus according to the present invention shows a significantly increased effect in the redox potential and dissolved hydrogen concentration compared to the prior art.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 이온교환수지를 이용하여 기능수에 이온화되어 있는 불필요한 물질, 특히 질소나 암모늄이온을 제거하여 줌으로써, 기능수에서 용존수소 농도가 저하되는 것을 방지하고, 암모니아에서 발생할 수 있는 불쾌한 냄새를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 이온을 함께 제거할 수 있게 되어 고품질의 기능수를 제공할 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention removes unnecessary substances ionized in functional water, in particular nitrogen or ammonium ions, by using ion exchange resins, thereby preventing the dissolved hydrogen concentration in the functional water from being lowered and may be generated in ammonia. In addition to the removal of unpleasant odors, unnecessary ions can be removed together to provide high quality functional water.

110 : 몸체 111 : 입구부
112 : 출구부 120a : 양극
120b : 음극 130 : 이온교환막
140 : 이온교환수지 150 : 절연필름
160 : 이온교환수지110: body 111: inlet
112: outlet 120a: anode
120b: cathode 130: ion exchange membrane
140: ion exchange resin 150: insulating film
160: ion exchange resin

Claims (7)

외부로부터 공급받은 물을 해리시켜 얻어진 전해기능수를 외부로 배출시킬 수 있도록 입구부(111)와 출구부(112)가 각각 적어도 하나씩 형성된 몸체(110);
물이 투과되면서 해리되도록 일정한 간격을 두고 상기 몸체(110) 내부에 설치된 양극(120a)과 음극(120b);
상기 음극(120b)과 마주보는 양극(120a)측에 설치된 이온교환막(130);
상기 양극(120a)과 음극(120b) 사이에 충진되는 이온교환수지(140); 및
상기 양극(120a)과 음극(120b) 사이에서 절연구역을 형성하여 이 구역에서는 해리가 일어나지 않도록 설치된 절연필름(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치.
A body 110 having at least one inlet 111 and an outlet 112 each configured to discharge electrolytic functional water obtained by dissociating water supplied from the outside to the outside;
Positive electrode (120a) and the negative electrode (120b) installed in the body 110 at regular intervals to dissociate as water is transmitted;
An ion exchange membrane 130 disposed on the anode 120a side facing the cathode 120b;
An ion exchange resin (140) filled between the anode (120a) and the cathode (120b); And
An insulating film 150 formed between the positive electrode 120a and the negative electrode 120b so that dissociation does not occur in this area; and an electrolytic functional water generating device having a high concentration of dissolved hydrogen, comprising: .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전해기능수는 수소수?알카리이온수(전해이온수?전해환원수) 자기수 또는 탈기수인 것을 특징으로 하는 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치.
The method of claim 1,
And said electrolytic functional water is hydrogen water, alkaline ionized water (electrolyte ionized water, electrolytic reduced water), magnetic water or degassed water.
제 1 항에 있어서,
상기 이온교환수지(140)는 이온교환수지필터?세라믹필터?활성탄 필터 및 멤브레인 필터 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치.
The method of claim 1,
The ion exchange resin 140 is a device for producing electrolytic functional water having a high concentration of dissolved hydrogen, characterized in that it comprises at least one of an ion exchange resin filter, ceramic filter, activated carbon filter and membrane filter.
제 6 항에 있어서,
상기 이온교환수지(140)는 양이온 교환수지와 음이온 교환수지가 1:1의 비율로 이루어진 것을 특징으로 하는 고농도의 용존수소를 갖는 전해기능수의 생성장치.The method according to claim 6,
The ion exchange resin 140 is a device for producing electrolytic functional water having a high concentration of dissolved hydrogen, characterized in that the cation exchange resin and the anion exchange resin in a ratio of 1: 1.
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