KR101666133B1 - 연수 및 알칼리성 세탁수 공급방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세재가 필요 없고 자동으로 경도성분을 조절하는 세탁기용 세탁수 공급 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 활성탄소전극을 이용하여 세탁수중의 경도성분을 조절하고, 아울러 세탁수의 pH를 알칼리로 조절하여 세탁을 용이하게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 역삼투막법, 이온교환법, 전기투석법, 전기용량법 등이 가지고 있는 단점을 가지고 있지 않으며, 즉 고압의 펌프를 불요로 하고, 화학약품 또는 추가 재생물질을 필요로 하지 않으며, 과다 전기분해 예방을 위한 별도의 물질이 불필요하고, 장치부피가 크지 않다.

Description

연수 및 알칼리성 세탁수 공급방법{The wash water supplies method and apparatus for washing machine with functions of water softening and non-detergents}

본 발명은 세제가 필요 없고 자동으로 경도성분을 조절하는 연수 및 알칼리성 세탁수 공급방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 부피 증가없이 활성 탄소전극을 이용하여 세탁수 중의 경도성분을 자동으로 조절하고, 아울러 세탁수의 pH를 알칼리로 조절하여 세제가 필요 없는 연수 및 알칼리성 세탁수 공급방법에 관한 것이다.

경도가 높은 세탁수로 세탁을 할 경우에는 수산화마그네슘과 수산화 칼륨이 형성되어 세탁이 곤란하다. 이를 제거하는 방법으로 이온교환수지 등을 사용하나 재생시 소금이 필요하고 아울러 경도성분이 많은 세탁수는 경도 제거장치가 너무커서 전체적으로 세탁기의 부피가 증가하는 단점을 가지고 있다.
또한, 역삼투막법은 고농도의 경도성분 제거를 위하여 일반적으로 10 기압 이상의 고압펌프를 필요로 하기 때문에 가정용 세탁기에 적용하기에는 적절하지 않은 문제점이 있다.
또한, 이온교환법은 화학약품 또는 추가 재생물질을 필요로 하기 때문에 가정용으로 점차 사용이 지양되는 추세에 있다.
또한, 전기 투석법은 전기분해 예방을 위한 별도의 물질을 필요로 하는 문제점을 가지고 있기 때문에 이 방법 역시 세탁기용으로 사용하기에는 적절하지 않다.
또한, 전기용량식 방법은 필요량의 경도성분을 제거하기 위하여 부피가 필요 이상으로 커지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 역삼투막법, 이온교환법, 전기투석법 전기용량법 등이 가지고있는 단점을 가지고 있지 않으며, 과다 전기분해 예방을 위한 별도의 물질이 불필요 하고 장치의 부피가 크지 않으면서, 활성 탄소전극을 이용하여 불필요한 경도성분을 제거하고, 처리수의 pH를 알칼리성으로 유지하여 세제가 불필요한 연수 및 알칼리성 세탁수 공급방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 세탁기에 필요한 세탁수 제조방법 및 장치를 제공하는 것으로, 경도성분을 제거하고 알칼리성의 물을 생산 공급하여 세제없이 세탁의 효율을 높일 수 있는 것을 연수 및 알칼리성 세탁수 공급방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법은 셀 지지대에 감아져 원통형상으로 구성되며, 안쪽에서부터 양급전체, 판형전극, 음이온교환막, 유로체, 천형전극, 음급전체, 천형전극, 유로체, 음이온교환막, 판형전극 순으로 배치되는 셀; 상기 셀에 물을 유입하는 물 유입관; 상기 물 유입관으로 유입되도록 구멍이 균일하게 분배된 원형상의 분수판; 상기 셀을 통과하면서 경도성분이 셀에 흡착 제거된 정화된 물을 집수하도록 구멍이 균일하게 분배된 원형상의 집수판; 상기 집수판을 통해서 집수된 물을 배출하는 물 배출관; 및 상기 셀의 양급전체와 음급전체에 각각 연결되는 양전류 급전단자와 음전류 급전단자로 이루어진 활성탄소 전극유닛에 대해 물 유입관을 통해 하부에 배치된 상기 분수판을 통해 상기 물이 균일하게 분배되는 단계; 상기 음전류 급전단자와 양전류 급전단자를 통하여 경도성분의 양 및 세탁수의 pH에 따라 직류 전압이 선택적으로 조절 인가되는 단계; 상기 셀을 통과하면서 상기 경도성분이 제거되고 상기 음이온교환막에 의해서 세탁수의 pH 조절되는 단계; 상기 활성탄소전극유닛의 상부에 배치되는 상기 집수판을 통하여 정화된 물이 집수되는 단계; 상기 물 배출관을 통하여 물이 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경도성분의 양에 따라 상기 활성탄소전극 유닛에 인가되는 직류전압의 크기는 0.1 내지 3.0볼트, 상기 세탁수의 PH는 세탁류의 종류에 따라 상기 활성탄소전극유닛에 인가되는 직류전압의 크기는 1.0 내지 4.0볼트일 수 있다.
이에 따라, 상기 활성탄소 전극식 유닛으로 유입하는 물은 일반 가정용 수도 수압을 사용할 수 있으며, 상기 활성탄소 전극식 유닛으로 유입되는 물의 경도 성분에 따라 상기 활성탄소 전극식 유닛의 운전조건이 조절될수 있으며, 또한 pH 도 조절이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법은, 갈헐세탁에는 하나의 유닛으로 가능하고, 연속세탁을 위하여 두개의 유닛을 병렬로 연결하여 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급장치는 활성탄소전극유닛, 상기 활성탄소전극유닛에 직류전압을 인가하기 위한 직류전원공급장치 등을 포함할수 있다.
상기 활성탄소전극유닛은 급전체, 활성탄소전극, 이온교환막, 유로체를 포함할 수 있으며, 원통형으로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법 및 그 장치에 따르면, 무세재 자동연수형 세탁기로서, 별도의 펌프가 필요 없고, 과다 경도성분으로 인한 스케일 생성이 없으며, 압력손실이 없고, 세탁에 용이한 알칼리수 생산이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법에 사용된 활성탄소전극 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법에 사용된 활성탄소전극 유닛내 셀 구성도이다.

일반적으로 역삼투막법은 고농도의 경도성분 제거를 위하여 10기압 이상의 고압펌프를 필요로 하기 때문에 가정용 세탁기에 적용하기에는 적절하지 않고 이온교환법은 화학약품 또는 추가 재생물질을 필요로 하기 때문에 가정용에서는 점차 사용이 지양되는 추세에 있다. 전기 투석법은 전기분해 예방을 위한 별도의 물질을 필요로 하는 문제점을 가지고 있기 때문에 이 방법 역시 세탁기용으로 사용하기에는 적절하지 않다. 또한, 전기용량식 방법은 필요량의 경도성분을 제거하기 위하여는 부피가 필요 이상으로 커진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법은 이러한 문제점을 해결할 수 있는 무세제 자동연수형 세탁방법 및 장치에 관한 발명이다.

본 발명은 고압펌프 또는 펌프 자체가 필요 없이 수돗물 자체의 압력을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법에 이용되는 활성탄소전극 유닛 내부로 물을 유입시켜 정화하고, 별도의 재생에 필요한 약품을 사용하지 않고 인가된 직류 전류만을 이용하여 물을 알칼리성으로 유지할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법은 고경도수를 원통형으로 구성된 활성 탄소전극유닛으로 유입하고, 유입수를 셀에서 정화하고 알칼리화할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 활성탄소전극 유닛(10)에 물 유입관(12)를 통하여 상기 활성탄소전극 유닛(10) 하부로부터 물을 유입하고 상기 활성탄소전극 유닛(20)의 물배출관(20)을 통하여 물을 배출한다. 상기 물 유입관(12)를 통하여 물이 유입되면 구멍이 균일하게 분배된 원형상의 분수판(14)를 통하면서 물이 균일하게 분배된다.
분배된 물은 셀(16)을 통과하면서 경도성분이 셀에 흡착되어 제거되고, 정화된 물은 상기 분수판(14)에 대응하여 구멍이 균일하게 분배된 원형상의 집수판(18)을 통하여 집수된 후 물배출관(20)을 통하여 배출된다.
상기 셀(16) 내에서 상기 셀(16)에 경도성분이 흡착되기 위하여 양전류 급전단자(26)와 음전류 급전단자(24)를 통하여 직류전압이 인가된다.

상기 활성탄소전극 유닛(10)을 이루는 셀(16)은 도 2에 도시된 바와 같이 구성된다.
상기 활성탄소전극유닛은 급전체인 양급전체(50)와 음급전체(60)와, 활성탄소전극으로 판형상인 판형전극(52)과 천 형상인 천형전극(58), 이온교환막으로 세탁수의 pH를 알카리화하기 위한 음이온교환막(54), 유로체(56)를 포함할 수 있으며, 원통형으로 구성된다.
상기 셀(16)은 셀 지지대(22)와 물배출관(20)에 감아져 상기 활성탄소전극 유닛(10)에 장착된다. 이때 안쪽에서부터 양급전체(50), 판형전극(52), 음이온교환막(54), 유로체(56), 천형전극(58), 음급전체(60), 천형전극(58), 유로체(56), 음이온교환막(54), 판형전극(52) 순으로 배치되도 상기 셀 지지대(22)에 감아지기 때문에 양급전체(50)와 음급전체(60)가 교대로 배치되게 할 수 있어서 바람직하며, 상기 판형전극(52)와 상기 천형전극(58) 사이에 음이온교환막(54)와 유로체(56)를 두는 것이 상기 셀(16)을 통해서 경도성분 흡착 성능과 동시에 pH를 조절하는데 있어서 가장 바람직하다.
아울러 상기 셀(16)의 양급전체(50)과 음급전체(60)가 양전류 급전단자(26), 음전류 급전단자(24), 음전류 급전단자(42), 양전류 급전단자(44)에 연결될 수 있도록 적절한 모양으로 제작될 수 있다.

세탁수의 경우 경도성분의 양에 따라 활성탄소전극 유닛(10)에 인가되는 직류전압의 크기가 달라진다. 경도성분의 양에 따라 직류전압의 크기는 0.1에서 3.0볼트까지 조절이 가능하다. 세탁기의 세제 역할인 계면활성제의 역할을 대신하기 위하여 세탁수의 pH를 알칼리성으로 유지하기 위해서, 세탁류의 종류에 따라 원하는 pH를 조절한다. 원하는 pH에 따라 활성탄소전극에 인가하는 직류전압의 크기는 1.0에서 4.0볼트까지 조절이 가능하다.
즉, 본 발명의 세탁수 중의 경도성분은 활성탄소전극 유닛에 인가되는 직류전압의 크기를 경도성분의 양에 따라 0.1에서 3.0볼트 범위 내에서 최적으로 조절해 주는 과정을 통해 원활하게 제거하게 되고, 또 세탁수의 pH를 알칼리성으로 유지하는 단계에서는, 활성탄소전극에 인가하는 직류전압의 크기는 1.0에서 4.0볼트 범위 내에서 적절히 조절해 주는 과정을 통해 세탁수의 pH를 알칼리성으로 유지하는 것이 가능하게 된다.

10; 활성탄소전극유닛 12:유입관
14 : 분수판 16 : 셀
18 : 집수판 20 : 배출관
22 : 셀지지대 24 : 음전류 급전단자
26 : 양전류 급전단자 50 : 양급전체
52 : 판형전극 54 : 음이온교환막
56 : 유로체 58 : 천형전극
60 : 음급전체

Claims (4)

1. 셀 지지대에 감아져 원통형상으로 구성되며, 안쪽에서부터 양급전체, 판형전극, 음이온교환막, 유로체, 천형전극, 음급전체, 천형전극, 유로체, 음이온교환막, 판형전극 순으로 배치되는 셀; 상기 셀에 물을 유입하는 물 유입관; 상기 물 유입관으로 유입되도록 구멍이 균일하게 분배된 원형상의 분수판; 상기 셀을 통과하면서 경도성분이 셀에 흡착 제거된 정화된 물을 집수하도록 구멍이 균일하게 분배된 원형상의 집수판; 상기 집수판을 통해서 집수된 물을 배출하는 물 배출관; 및 상기 셀의 양급전체와 음급전체에 각각 연결되는 양전류 급전단자와 음전류 급전단자로 이루어진 활성탄소 전극유닛에 대해 물 유입관을 통해 하부에 배치된 상기 분수판을 통해 상기 물이 균일하게 분배되는 단계; 상기 음전류 급전단자와 양전류 급전단자를 통하여 경도성분의 양 및 세탁수의 pH에 따라 직류 전압이 선택적으로 조절 인가되는 단계; 상기 셀을 통과하면서 상기 경도성분이 제거되고 상기 음이온교환막에 의해서 세탁수의 pH 조절되는 단계; 상기 활성탄소전극유닛의 상부에 배치되는 상기 집수판을 통하여 정화된 물이 집수되는 단계; 상기 물 배출관을 통하여 물이 배출되는 단계를 포함하는 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 경도성분의 양에 따라 상기 활성탄소전극 유닛에 인가되는 직류전압의 크기는 0.1 내지 3.0볼트, 상기 세탁수의 PH는 세탁류의 종류에 따라 상기 활성탄소전극유닛에 인가되는 직류전압의 크기는 1.0 내지 4.0볼트인 연수 및 알카리성 세탁수 공급방법.
3. 삭제
4. 삭제

Images