KR101416980B1 - 환원수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환원수 생성장치에 관한 것으로서, 내부 공간을 갖게 형성된 본체와, 본체 내에 설치되어 원수 유입관을 통해 유입된 원수를 여과하는 여과부와, 여과부를 거쳐 여과된 원수가 유통될 수 있게 형성된 메인 하우징 내에 원수와 접촉될 수 있게 내장된 다수의 세라믹 볼 및 나선형 스프링이 마련된 환원정수 메인 유니트와, 중공을 갖되 내부에 자외선 램프가 장착되어 환원정수 메인 유니트를 거쳐 출수되는 물이 중공을 통해 유출될 수 있게 설치된 살균유니트를 구비한다. 이러한 환원수 생성장치에 의하면, 광물소재에 의해 생성된 환원수에 대한 살균처리를 강화할 수 있으면서 자외선램프와 같은 사용수명이 한정된 부품의 교환시기를 알려줄 수 있어 유지보수가 용이한 장점을 제공한다.

Description

환원수 생성장치{apparatus for generative reduction water}

본 발명은 환원수 생성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상수도, 지하수, 빗물, 저수지물 등을 사용할 시 인증되지 않은 수질의 위해요소를 줄이고 안정된 상태의 수질과 음용수로서의 기능을 유지하는 환원수 생성장치에 관한 것이다.

산업의 발달과 개발의 가속화에 따른 폐해로 자연환경이 파괴되고 인간생명의 원천인 물이 오염되면서 물을 정화하여 사용할 수 있는 각종 정수장치가 다양하게 개발되어 이용되고 있다.

현재까지 개발되어 사용되고 있는 정수장치들은 크게 나누어서 3가지 유형으로 개발되고 있다.

첫째는 가장 많이 사용되는 필터링 방식의 정수기이고, 둘째는 정수된 물을 전기 분해하는 전해 이온수기 또는 정수된 물을 천연 세라믹스를 이용하거나 자석을 이용하여 물을 분해하여 기능수로 환원하는 환원수기이고, 셋째는 바닷물을 정화하여 사용하는 담수용 정수기이다.

이러한 정수장치들은 어떤물을 어떤 방식으로 정수하느냐에 따라 그 기능과 성능이 서로 다르고, 또한, 장단점이 내재되어 있다.

즉, 일반 정수기는 상수도 또는 지하수를 미세한 필터를 통과시켜 불순물을 제거하여 음용수로 사용하는 장치로 필터의 교환비용과 주기적인 관리가 필요하고, 필터의 종류에 따라 각종 미네랄(광물질)까지 제거하여 음용수로서의 기능이 저하되는 문제점을 안고 있다.

또한, 전해 이온수기나 자화수기 및 세라믹 환원수기는 상수도의 인증된 물을 인체에 좋은 영양을 주는 기능수로 환원하는 정수방식이여서 지하수처럼 수질이 인증되지 않은 물을 정수하기가 용이하지 못한 단점이 있다.

한편, 국내 등록특허 제10-0647036호에는 광물소재의 세라믹볼을 이용하여 환원수를 생성하는 장치가 개시되어 있다. 그런데, 이러한 장치는 단순히 광물성분에 의해서만 환원수를 생성하기 때문에 살균 및 항균에 대한 처리가 부족할 수 있는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 인증되지 않은 지하수, 빗물, 저수지 물등의 원수를 이용하여 상용이 가능한 수질의 음용수를 생성할 수 있는 환원수 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광물성소재의 세라믹볼을 이용하여 환원수를 생성하고, 생성된 환원수에 대한 살균처리를 강화할 수 있는 환원수 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용수명이 있는 부품에 대한 교환시기에 대한 알림기능을 제공할 수 있는 환원수 생성장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 환원수 생성장치는 내부 공간을 갖게 형성된 본체와; 상기 본체 내에 설치되어 원수 유입관을 통해 유입된 원수를 여과하는 여과부와; 상기 여과부를 거쳐 여과된 원수가 유통될 수 있게 형성된 메인 하우징 내에 상기 원수와 접촉될 수 있게 내장된 다수의 세라믹 볼 및 나선형 스프링이 마련된 환원정수 메인 유니트와; 중공을 갖되 내부에 자외선 램프가 장착되어 상기 환원정수 메인 유니트를 거쳐 출수되는 물이 상기 중공을 통해 유출될 수 있게 설치된 살균유니트;를 구비한다.

바람직하게는 상기 원수 유입관을 통해 유입되어 상기 여과부를 경유하는 유량을 검출하는 유량센서와; 상기 유량센서의 정보를 이용하여 원수가 유입되고 있다고 판단되면, 상기 살균유니트를 구동하는 램프구동부를 제어하여 상기 자외선램프에 전력이 공급되어 발광되게 하고, 원수의 유입이 중단된 것으로 판단되면 상기 자외선램프로의 전원공급이 차단되게 상기 램프구동부를 제어하는 제어부;를 구비한다.

또한, 상기 제어부는 상기 유량센서를 통해 유입되는 유량을 누적적산하고, 적산된 유량이 설정된 필터 교환조건에 대응되는 값에 도달되면 표시부를 통해 필터교환안내 메시지를 출력하도록 되어 있다.

또한, 상기 본체 내부를 가온시킬 수 있도록 설치된 가열기와; 상기 본체 내부의 온도를 검출하는 내부 온도센서;를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 내부 온도센서로부터 검출된 온도가 설정된 하한 온도에 도달하면 상기 가열기가 가동되게 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 환원수 생성장치에 의하면, 상수도, 지하수는 물론 빗물, 저수지물 등 우리주변에서 활용가능한 원수를 여과, 정수, 환원, 살균 과정을 거쳐 유용하게 활용할 수 있게 하고, 부품의 교환시기 및 교환일정을 알려줄 수 있어 일정한 성능을 유지하기 위한 유지보수가 용이한 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 환원수 생성장치의 개략적인 단면도이고,
도 2는 도 1의 환원수 생성장치의 제어계통 회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 환원수 생성장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 환원수 생성장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 환원수 생성장치의 제어계통 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 환원수 생성장치(100)는 본체(110), 여과부(130), 유량센서(140), 환원정수 메인 유니트(150) 및 살균유니트(160)를 구비한다.

본체(110)는 내부 공간(112)을 갖는 사각 함체 형태로 형성되어 있다.

본체(110)에는 원수가 유입되는 원수유입관(114)과 환원처리된 환원수 유출관(116)이 본체 외부에 노출되게 설치되어 있다.

참조부호 115는 원수 유입관(114)을 개폐하는 밸브로서, 기계식 또는 전자식이 적용될 수 있음은 물론이다.

여과부(130)는 본체(110)의 내부공간(112) 내에 설치되어 원수 유입관(114)을 통해 유입된 원수를 여과하여 후술되는 환원정수 메인 유니트(150)로 공급한다.

여과부(130)는 원수 유입관(114)을 통해 유입된 원수에 함유된 각종 부유물 및 이물질 등을 여과하는 카본 필터(131)와, 카본 필터(131)를 거친 물에 함유된 각종 유해 중금속 및 산화녹물(적청) 등을 여과하는 중금속 필터(133)가 적용되었고, 상세구조는 다양하게 공지되어 있어 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.

유량센서(140)는 원수 유입관(114)을 통해 유입되어 여과부(130)를 경유하는 유량을 검출한다.

도시된 예에서 유량센서(140)는 카본 필터(131)와 중금속 필터(133) 사이의 유로상에 설치되어 이송되는 유량을 검출하여 후술되는 제어부(180)에 제공한다.

환원정수 메인 유니트(150)는 여과부(130)의 중금속 필터(133)를 거쳐 여과된 원수가 유통될 수 있게 형성된 메인 하우징(151) 내에 원수와 접촉될 수 있게 내장된 다수의 세라믹 볼(153), 세라믹으로 소결되어 메인 하우징(151) 내에 수직상으로 상호 이격되게 배치되어 있으며 통수홀이 형성된 디스크 형상의 활성환(152)과, 활성환(152) 사이에 설치된 나선형 스프링(155)이 마련된 구조로 되어 있다.

여기서 다수의 세라믹볼(153)은 토르말린으로 형성된 것, 맥반석으로 형성된 것, 의왕석으로 형성된 것, 원적외선 음이온 볼, 촉매석 등으로 각각 형성된 다종의 세라믹볼이 적용되는 것이 바람직하다.

원적외선 음이온 볼은 용왕석 분말을 소결한 것을 적용하고, 촉매석은 흑요석을 적용한다.

메인 하우징(151)은 산화가 방지되는 스테인레스 소재로 형성된 것을 적용한다.

또한 메인 하우징(151)의 하부 입수부분과, 상부 유출부분에 수직상으로 상호 이격되게 설치된 활성환(152)은 앞서 설명된 토르말린, 맥반석, 의왕석, 용왕석 및 흑요석을 각각 20중량%씩 혼합하여 소결 성형한 것을 적용하는 것이 바람직하다.

참조부호 154는 나선형 스프링(155)의 상단 및 하단에 각각 설치된 다공성 플레이트이다.

환원정수 메인유니트(150)는 천연광석으로 만들어진 상호 다른 종류의 세라믹 볼(153)과 내부의 나선형 스프링(155)이 수류와 수압에 의한 진동 및 소용돌이발생과정에서 원적외선과 전자파가 발생되고, 세라믹볼(153)과 활성환(152) 사이에 물리적 마찰의 반복에 의해 미세한 대전과 방전으로 형성되는 제로자장(에너지를 받아들이기 쉬운 상태)이 형성되어 물을 분해함으로써 환원수를 생성한다.

이러한 물분해과정에서 물분자의 클러스터 구조가 작아진다.

또한, 세라믹볼(153)은 충진공간의 70% 정도만 충진시켜 내부 충진공간의 내부 수압과 외부 대기압의 차이에 의하여 충전된 세라믹 볼(153)이 소용돌이 치고, 나선형 스프링(155)의 탄성에 의해 세라믹 볼(153) 들이 상호 충돌하여 부유물들이 세라믹 볼(153)에 흡착되는 현상을 방지하여 정수 및 환원수 생성능력이 저하되는 것을 억제시킨다.

또한, 메인 하우징(151)의 내벽 및 나선형 스프링(155)의 표면에는 TiO₂로 코팅처리된 코팅층(156)이 형성되어 있어 광촉매 작용에 의해 살균효과가 이루어진다.

살균유니트(160)는 원통형의 서브 하우징(161)과 자외선 램프(165)로 되어 있다.

서브 하우징(161)은 중공을 갖으며 하부에는 메인 하우징의 토출관(158)과 접속되어 있고, 상부에는 배출관(116)과 접속되어 환원수가 하부에서 상부로 유통될 수 있게 되어 있다.

자외선 램프(165)는 환원정수 메인 유니트(150)를 거쳐 출수되는 물이 서브 하우징(161)의 중공을 통해 유출될 수 있게 서브 하우징(161)의 중공 내부에 중공의 내경보다 작은 외경을 갖게 설치되어 있다.

이러한 자외선 램프(165)는 자외선 램프의 외주면과 서브 하우징(161)의 내벽 사이에 흐르는 환원수를 자외선에 의해 각종 유해세균을 살균처리한다.

본체 외측에 마련된 조작패널(171)에는 제어유니트(170)의 일부 요소가 설치되어 있다.

제어유니트(170)는 조작부(172), 표시부(173), 램프 구동부(175), 내부 온도센서(176), 히터 구동부(177), 히터(190)를 구비한다.

조작부(172)는 후술되는 히터의 가동에 의해 내부온도가 설정된 하한온도보다 높게 유지되도록 하는 보온모드의 설정 또는 해제를 선택하는 버튼, 필터(131)(133) 교체에 따른 교체 알림 리셋버튼 등 지원되는 기능을 선택할 수 있는 키가 마련되어 있고, 보온모드를 자동으로 설정하도록 된 경우 생략될 수도 있다.

표시부(173)는 제어부(180)에 제어되어 표시정보를 표시한다.

램프 구동부(175)는 제어부(180)에 제어되어 자외선램프(UV램프)(165)를 온/오프 구동한다.

히터(190)는 본체(110) 내부에 설치되어 본체(110) 내부를 가온시키는 가열기로서 적용된 것이다.

히터 구동부(177)는 제어부(180)에 제어되어 히터(190)를 온/오프 구동한다.

내부 온도센서(176)는 본체(110) 내부의 온도를 검출하고, 검출된 온도정보를 제어부(180)에 제공한다.

제어부(180)는 유량센서(140)의 정보를 이용하여 원수가 유입되고 있다고 판단되면, 살균유니트(160)의 자외선램프(165)를 구동하는 램프구동부(175)를 제어하여 자외선램프(165)에 전력이 공급되어 발광되게 하고, 원수의 유입이 중단된 것으로 판단되면 자외선램프(165)로의 전원공급이 차단되게 램프구동부(175)를 제어한다.

이 경우 원수가 유입될 때만 자외선램프(165)에 전력이 공급되어 가동되게 함으로써, 상시 가동에 비해 전력소모를 줄이고, 자외선램프(165)의 사용수명을 연장할 수 있는 장점을 제공한다.

여기서, 제어부(180)는 자외선 램프(165)의 구동온시간을 자체적으로 누적 적산하면서, 설정된 사용한계 시간에 도달하면 표시부(173)를 통해 교체 안내메시지가 표시되게 처리한다.

일 예로서, 제어부(180)는 자외선 램프(165)의 가동온 누적시간이 9,000시간에 도달하면 교체 안내메시지가 표시부(173)에 표시되게 구축될 수 있다.

또한, 제어부(180)는 유량센서(140)를 통해 유입되는 유량을 누적 적산하고, 적산된 유량이 설정된 필터(131)(133) 교환조건에 대응되는 값에 도달되면 표시부(173)를 통해 필터교환안내 메시지를 출력한다.

이와는 다르게 제어부(180)는 필터(131)(133) 교환조건에 도달하면, 스피커(미도시) 또는 경보등(미도시)을 통해 경보 신호를 출력하도록 구축될 수 있음은 물론이다.

일 예로서, 제어부(180)는 필터링한 유량이 6,000ℓ에 도달하면, 교환조건을 알리는 경보신호를 출력하도록 구축될 수 있다.

또한, 제어부(180)는 동절기에 기기의 동파를 방지하기 위하여 내부 온도센서(176)로부터 검출된 온도가 설정된 하한 온도 예를 들면 영상 2도에 도달하면 히터(190)가 가동되게 히터 구동부(177)를 설정된 시간 또는 설정된 상한 온도에 도달될 때까지 가동되게 제어한다.

110: 본체 130: 여과부
140: 유량센서 150: 환원정수 메인 유니트
160: 살균유니트

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 환원수 생성장치에 있어서,
   내부 공간을 갖게 형성된 본체와;
   상기 본체 내에 설치되어 원수 유입관을 통해 유입된 원수를 여과하는 여과부와;
   상기 여과부를 거쳐 여과된 원수가 유통될 수 있게 형성된 메인 하우징 내에 상기 원수와 접촉될 수 있게 내장된 다수의 세라믹 볼과, 세라믹으로 소결되어 상기 메인 하우징 내에 수직상으로 상호 이격되게 배치되어 있으며 통수홀이 형성된 디스크 형상의 활성환과, 상기 활성환 사이에 배치된 나선형 스프링이 마련된 환원정수 메인 유니트와;
   중공을 갖되 내부에 자외선 램프가 장착되어 상기 환원정수 메인 유니트를 거쳐 출수되는 물이 상기 중공을 통해 유출될 수 있게 설치된 살균유니트와;
   상기 원수 유입관을 통해 유입되어 상기 여과부를 경유하는 유량을 검출하는 유량센서와;
   상기 유량센서의 정보를 이용하여 원수가 유입되고 있다고 판단되면, 상기 살균유니트를 구동하는 램프구동부를 제어하여 상기 자외선램프에 전력이 공급되어 발광되게 하고, 원수의 유입이 중단된 것으로 판단되면 상기 자외선램프로의 전원공급이 차단되게 상기 램프구동부를 제어하는 제어부;를 구비하고,
   상기 제어부는 상기 유량센서를 통해 유입되는 유량을 누적적산하고, 적산된 유량이 설정된 필터 교환조건에 대응되는 값에 도달되면 표시부를 통해 필터교환안내 메시지를 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 환원수 생성장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 본체 내부를 가온시킬 수 있도록 설치된 가열기와;
   상기 본체 내부의 온도를 검출하는 내부 온도센서;를 더 구비하고,
   상기 제어부는 상기 내부 온도센서로부터 검출된 온도가 설정된 하한 온도에 도달하면 상기 가열기가 가동되게 제어하는 것을 특징으로 하는 환원수 생성장치.
   
   
   

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