KR102043171B1 - 이온수생성장치 및 이온수생성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온수생성장치 및 이온수생성방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치는, 유입된 물을 전기분해하여 산성수 및 알칼리수를 생성하는 전해조; 상기 전해조의 일단과 연결되어 상기 산성수를 토출하는 드레인유로를 개폐하는 드레인밸브; 상기 전해조의 타단과 취출부를 연결하는 제1유로 및 상기 전해조의 타단과 상기 드레인유로를 연결하는 제2유로를 선택적으로 개방하는 유로전환밸브; 및 비활성방지신호가 입력되면, 상기 유로전환밸브의 제2유로를 선택하고, 상기 드레인밸브 및 상기 전해조로 물을 유입시키는 급수밸브를 개방한 후, 상기 전해조에 기 설정된 비활성방지전류가 인가되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

이온수생성장치 및 이온수생성방법 {Apparatus for generating ionized water and method for the same}

본 발명은 이온수생성장치 및 이온수생성방법에 관한 것으로서, 특히 전해조의 비활성화를 방지할 수 있는 이온수생성장치 및 이온수생성방법에 관한 것이다.

이온수기는 물을 전기분해하는 전해조가 구비되어 유입된 물을 이용하여 알칼리수 또는 산성수 등의 이온수를 생성하는 장치이다.

상기 이온수기에서 제조된 알칼리수는 물 입자가 작아 체내 흡수가 빠르며, 활성산소를 제거하는 항산화역할을 한다. 이에 따라, 밥을 지을 때, 커피, 홍차, 녹차 등의 차를 끓일 때, 과음이나 숙취 후에, 채소나 과일을 씻을 때, 요리할 때, 또는 술, 칵테일 등을 만들 때 유용하게 사용할 수 있다.

또한, 상기 이온수기에서 제조된 산성수는 살균 및 표백 작용이 있다. 따라서, 도마, 식기, 행주 등을 세척할 때, 벌레 물린 곳이나 피부에 상처 난 곳에 유용하게 사용할 수 있다.

다만, 종래의 이온수기의 경우, 장시간 미사용시 전해조의 활성이 떨어져 목표로하는 pH를 가지는 알칼리수를 생성하지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0003203호 (2013.01.09)

본 발명은 전해조의 비활성화를 방지할 수 있는 이온수생성장치 및 이온수생성방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치는, 유입된 물을 전기분해하여 산성수 및 알칼리수를 생성하는 전해조; 상기 전해조의 일단과 연결되어 상기 산성수를 토출하는 드레인유로를 개폐하는 드레인밸브; 상기 전해조의 타단과 취출부를 연결하는 제1유로 및 상기 전해조의 타단과 상기 드레인유로를 연결하는 제2유로를 선택적으로 개방하는 유로전환밸브; 및 비활성방지신호가 입력되면, 상기 유로전환밸브의 제2유로를 선택하고, 상기 드레인밸브 및 상기 전해조로 물을 유입시키는 급수밸브를 개방한 후, 상기 전해조에 기 설정된 비활성방지전류가 인가되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 0.2 ~ 0.5 A의 약전류를 상기 비활성방지전류로 설정할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 전해조가 기 설정된 비활성화시간동안 동작하지 않으면, 상기 비활성방지신호를 생성할 수 있다.

여기서 상기 이온수생성장치는, 유입된 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부; 상기 정수를 저장하는 물탱크부; 상기 물탱크부의 수위가 기 설정된 만수위에 도달하면 만수위신호를 생성하는 만수위센서; 및 상기 물탱크부의 수위가 기 설정된 저수위에 도달하면 저수위신호를 생성하는 저수위센서를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 만수위신호가 입력되고, 상기 전해조가 기 설정된 비활성화시간동안 동작하지 않으면, 상기 비활성방지신호를 생성할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 저수위감지신호가 입력되면, 상기 전해조에서의 비활성방지전류의 인가를 중지하도록 제어할 수 있다.

여기서 상기 전해조는, 복수개의 전극과 하나 이상의 이온교환막을 포함하며, 상기 전극의 양단에 기 설정된 전해전류를 인가하여 상기 전기분해를 수행할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 역전세정신호가 입력되면, 상기 전해전류의 역방향으로 전류를 인가하도록 상기 전해조를 제어하고, 상기 유로전환밸브를 제어하여 상기 전해조에서 배출된 물을 상기 제2유로를 통하여 상기 드레인관으로 배출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성방법은, 유입되는 물을 전기분해하여 산성수 및 알칼리수를 생성하는 전해조에 대한 전력인가여부를 감지하여, 상기 전해조에 전력인가가 중단된 때로부터 비활성화시간이 도과하는지 여부를 판단하는 비활성화시간감지단계; 상기 비활성화시간이 도과하면, 상기 전해조에서 생성된 산성수를 배출하는 드레인유로의 개폐를 조절하는 드레인밸브를 개방하고, 상기 전해조에서 취출부를 연결하는 제1유로 및 상기 전해조에서 상기 드레인유로를 연결하는 제2유로를 선택적으로 개방하는 유로전환밸브에서 상기 제2유로를 개방하는 유로전환단계; 상기 전해조로 물을 공급하는 급수공급유로의 개폐를 제어하는 급수밸브를 개방하는 급수밸브개방단계; 및 상기 급수밸브를 통하여 물이 상기 전해조에 유입되면, 상기 전해조에 비활성전류를 인가하는 전류인가단계를 포함할 수 있다.

여기서 상기 유로전환단계는, 상기 전해조에 공급하는 물이 저장되는 물탱크부의 만수위를 감지하는 만수위센서가 만수위신호를 출력하는지 여부를 확인하는 만수위확인단계를 더 포함하고, 상기 만수위신호가 출력되면 상기 드레인밸브 및 유로전환밸브에 대한 유로전환을 수행할 수 있다.

여기서 상기 이온수생성방법은, 상기 전해조에 공급하는 물이 저장되는 물탱크부에 구비된 저수위센서가 저수위를 나타내는 저수위신호를 출력하면, 상기 전해조에 대한 상기 비활성전류의 인가를 중단하는 전류중단단계를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 이온수생성방법은, 상기 비활성전류의 인가가 중단되면, 상기 급수밸브 및 상기 드레인밸브를 폐쇄하고, 상기 유로전환밸브에서 상기 제1유로를 개방하는 밸브폐쇄단계; 및 상기 만수위센서가 만수위신호를 출력할 때까지, 필터부로 유입되는 원수를 여과하여 상기 물탱크부를 채우는 재정수단계를 더 포함할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치 및 이온수생성방법에 의하면, 사용자가 장시간 이온수생성장치를 사용하지 않은 경우에도, 전해조의 활성을 유지하여 사용자가 원하는 때에 적정한 pH를 가지는 알칼리수를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치 및 이온수생성방법에 의하면, 기 설정된 주기마다 물탱크 내부에 저장된 정수를 배출하므로, 전해조, 물탱크 및 유로 내부의 세균발생을 억제할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치를 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이온수생성장치를 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치의 전해조를 나타내는 개략도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치를 나타내는 개략도이다.

도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치는 필터부(10), 물탱크부(20), 전해조(30), 제어부(40), 급수밸브(V1), 드레인밸브(V2) 및 유로전환밸브(V3)를 포함할 수 있다.

이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성장치는, 외부로부터 원수를 공급받을 수 있으며, 상기 유입된 원수는 유로를 따라 이동할 수 있다. 상기 유로를 따라 이동한 원수는 필터부(10)로 공급될 수 있으며, 상기 필터부(10)는 유입된 원수에 포함된 이물질이나 오염물질 등을 여과하여 깨끗한 정수를 생성할 수 있다. 예를들어, 상기 필터부(10)는, 세디먼트 필터(sediment filter), 프리카본 필터(pre-carbon filter), 역삼투 멤브레인 필터(reverse omosis membrane filter), 포스트 카본 필터(post-carbon filter) 및 나노필터(nano filter) 등 다양한 종류의 필터를 포함할 수 있다. 다만, 상기 필터부(10)에 구비되는 필터의 종류, 개수 및 순서는 상기 이온수생성장치의 여과방식 또는 상기 이온수생성장치에 요구되는 여과성능에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 필터부(10)에서 여과된 정수는, 물탱크부(20)로 공급되어 저장될 수 있다. 상기 물탱크부(20)는 상기 정수를 저장하는 동시에, 상기 저장된 정수의 온도를 조절하는 기능을 수행하는 것도 가능하다. 예를들어, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 물탱크부(20)는 정수탱크(21) 및 냉수탱크(22)로 구별될 수 있으며, 상기 냉수탱크(22)에는 별도의 냉각장치를 더 구비하여 상기 냉수탱크(22)에 저장된 정수를 기 설정된 냉각온도로 냉각할 수 있다. 추가적으로 온수탱크를 더 포함하는 것도 가능하며, 별도의 가열장치를 이용하여 상기 온수탱크에 저장되는 정수를 기 설정된 가열온도로 가열하여 저장할 수도 있다. 따라서, 상기 물탱크부(20)를 이용하여 사용자가 요구하는 온도의 물을 제공할 수 있다.

또한, 상기 물탱크부(20)에는, 만수위센서와 저수위센서가 포함될 수 있다. 상기 만수위센서는, 상기 물탱크부(20)가 저장할 수 있는 최대 유량인 만수위에 도달하는지 여부를 감지할 수 있다. 상기 만수위센서는 상기 만수위를 감지하면 만수위신호를 생성하여, 상기 물탱크부(20)가 더 이상 정수를 저장할 수 없음을 알릴 수 있다. 예를들어, 상기 물탱크부(20)의 최대높이로부터 기 설정된 길이만큼 내려온 위치를 상기 만수위로 설정하고, 상기 물탱크부(20)에 저장된 물의 수위가 상기 만수위에 도달하면 상기 만수위신호를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 만수위신호가 입력되면, 상기 이온수생성장치는 상기 원수의 유입을 중단시킬 수 있다.

한편, 상기 저수위센서는, 상기 물탱크부(20)에 저장된 물이 기 설정된 저수위에 도달하는지 여부를 감지할 수 있다. 상기 저수위센서는 상기 저수위를 감지하면 저수위신호를 생성하여, 상기 물탱크부(20)에 저장된 물이 얼마남지 않았음을 알릴 수 있다. 예를들어, 상기 물탱크부(20)의 바닥에서부터 기 설정된 높이만큼의 수위를 상기 저수위로 설정하고, 상기 물탱크부(20)에 저장된 물의 수위가 상기 저수위에 도달하면 상기 저수위신호를 생성할 수 있다. 따라서, 상기 저수위신호가 입력되면, 상기 이온수생성장치는 상기 원수의 유입을 시작하여 상기 물탱크부(20)를 채우도록 할 수 있다.

여기서, 상기 만수위센서 및 저수위센서에서 출력하는 만수위신호 및 저수위신호는 상기 제어부(40)로 전송될 수 있으며, 상기 제어부(40)는 상기 만수위신호 및 저수위신호를 이용하여, 상기 원수의 유입여부를 결정할 수 있다.

다만, 도1 및 도2에서는 상기 물탱크부(20)를 포함하는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 물탱크부(20)의 구성이 생략되는 경우도 있을 수 있다. 즉, 상기 필터부(10)에서 여과된 정수가 직접 전해조(30)로 공급되어 알칼리수 및 산성수를 생성할 수 있다. 나아가, 상기 전해조(30)에서 생성된 이온수를 저장하는 별도의 저장수단이 구비될 수도 있다. 예를들어, 제1유로(P1) 상에 상기 전해조(30)에서 생성된 알칼리수를 저장하는 알칼리수 저장부가 구비될 수 있으며, 상기 드레인유로(Pd) 상에 산성수를 저장하는 산성수 저장부가 구비되는 것도 가능하다.

상기 물탱크부(20)에서 저장된 정수는, 이후 급수공급유로(P)를 따라 전해조(30)로 공급될 수 있으며, 이때 급수밸브(V1)가 상기 전해조(30)로 공급되는 정수의 유량을 조절할 수 있다. 즉, 급수밸브(V1)를 이용하여, 상기 물탱크부(20)에 저장된 정수를 토출하는 급수공급유로(P)를 개폐할 수 있다. 사용자의 출수요청에 따라 상기 급수밸브(V1)는 개폐될 수 있으며, 구체적으로는 제어부(40)의 제어신호(Ctr_V1)에 따라 개방 또는 폐쇄되어, 상기 전해조(30)에 공급되는 유량을 조절할 수 있다.

여기서, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 물탱크부(20) 내부에 정수탱크(21) 및 냉수탱크(22)가 포함된 경우에는, 상기 급수공급유로(P)도 각각의 정수탱크(21)와 냉수탱크(22)에 대하여 구비될 수 있다. 따라서, 상기 급수밸브(V11, V12)도 상기 급수공급유로(P)에 따라 각각 구비될 수 있다. 상기 각각의 급수밸브(V11, V12)도 제어부(40)의 제어신호에 따라 동작할 수 있으며, 사용자의 출수요청에 따라 선택적으로 개폐될 수 있다. 또한, 상기 급수밸브(V11, V12)를 통과하여 공급된 정수 또는 냉수는 추출펌프(50)의 압력에 의하여 전해조(30)로 공급될 수 있다.

상기 급수공급유로(P)를 통하여 정수를 공급받은 전해조(30)는, 상기 정수를 전기분해하여 산성수 및 알칼리수를 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기 전해조(30)는, 도3에 도시된 바와 같이, 복수개의 전극(31, 32)와 하나 이상의 이온교환막(33)을 포함할 수 있다. 상기 전극(31, 32)의 양단에 전력을 공급하면, 상기 유입된 정수는 전기분해되고 상기 정수에 포함된 이온들은 각각 극성에 따라 상기 전극(31, 32)으로 이동하게 된다. 이때, 상기 이온교환막(33)은 양이온 또는 음이온 중 어느 한 쪽만을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 따라서, 상기 전극의 양단에 전류를 흐르게 하면, 양전극 주위에는 수산화이온(OH^-), 인산이온(PO₄ ^{3 -}), 질산이온(NO₃ ^-), 규산이온(SiO₄ ^{4 -}), 황화이온(S₂ ^-), 플루오르화 이온(F^-) 등의 음이온을 다수 포함하는 산성수가 생성되고, 음전극 주위에는 칼슘이온(Ca^{2 +}), 마그네슘이온(Mg⁺), 칼륨이온(K⁺), 나트륨이온(Na⁺), 철이온(Fe2⁺, Fe3⁺) 등의 양이온을 다수 포함하는 알칼리수가 생성될 수 있다. 이때, 상기 전극(31, 32) 의 양단에 기 설정된 크기의 전해전류를 인가하여 상기 전기분해를 수행할 수 있다.

도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 상기 전해조(30)에서 생성된 알칼리수는 제1유로(P1) 또는 제2유로(P2)로 공급될 수 있으며, 상기 전해조(30)에서 생성된 산성수는 드레인유로(Pd)로 공급될 수 있다. 다만, 상기 전해조(30)에 유입된 정수에 대하여 상기 전기분해를 수행하지 않고 상기 정수를 그대로 사용자에게 제공하는 것도 가능하다. 예를들어, 사용자가 알칼리수 대신에 정수를 원하는 경우가 있을 수 있으며, 이 경우 상기 전해조(30)에 대한 전력공급을 수행하지 않은 상태로 상기 정수를 제1유로(P1)로 토출하여 사용자에게 제공할 수 있다. 또는, 상기 물탱크부(20)에서 직접 취출부로 연결되는 추가적인 유로를 더 포함하여, 상기 전해조(30)를 거치지 않고 직접 사용자에게 상기 정수를 공급하도록 하는 것도 가능하다. 이를 통하여, 알칼리수 이외의 일반 정수를 제공받고자 하는 사용자의 의사를 반영할 수 있다.

추가적으로, 상기 전해조(30)는 상기 전기분해 이외에 역전세정동작을 수행할 수 있다. 상기 전해조(30)에서 지속적으로 전기분해를 수행하면 시간이 지날수록 상기 전극(31, 32)이나 이온교환막(33)의 표면에 고형물질 등이 부착될 수 있으며, 이에 따라 상기 전극(31, 32)이나 이온교환막(33)의 표면에서의 전기적 인력이 약화되어 상기 전기분해의 효율이 떨어질 수 있다. 즉, 상기 전해조(30)에서의 알칼리수 및 산성수의 생성이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 상기 역전세정동작을 통하여 상기 전극(31, 32)이나 이온교환막(33)에 부착된 고형물질 등을 제거할 필요가 있다. 구체적으로, 상기 역전세정동작시에는 상기 전극(31, 32)에서 상기 전기분해를 위하여 인가하는 전해전류와 반대방향으로 전류가 흐르게 전력을 공급할 수 있다. 즉, 도3에서 전기분해시에는 양극(32)이었던 전극에 음전위를 인가하고, 음극(31)이었던 전극에는 양전위를 인가할 수 있다. 이 경우, 상기 각각의 전극(31, 32)이나 이온교환막(33)에 부착된 고형물질 등이 전기적 척력에 의하여 떨어져 나올 수 있으므로, 상기 고형물질을 용이하게 제거할 수 있다. 이후, 상기 전해조(30)에서 토출되는 물들에는 상기 고형물질이 포함되어 있으므로, 상기 드레인유로(Pd) 및 제2유로(P2)를 통하여 외부로 배출할 수 있다. 다만, 제1유로(P1)의 경우 사용자에게 제공하는 취출부와 연결되는 유로이므로, 상기 제1유로(P1)가 아닌 제2유로(P2)를 선택하여 배출하도록 할 수 있다.

도1 및 도3에 도시된 바와 같이, 상기 전해조(30)의 일단은 드레인유로(Pd)와 연결될 수 있으며, 상기 전해조(30)에서 생성된 산성수는 드레인유로(Pd)로 공급될 수 있다. 이후, 상기 드레인유로(Pd)의 개폐를 조절하는 드레인밸브(V2)가 개방되면, 상기 산성수는 이온수생성장치 외부로 토출될 수 있다. 상기 드레인밸브(V2)는 상기 제어부(40)의 제어신호(Ctr_V2)에 따라 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

도1에 의하면, 상기 유로전환밸브(V3)는, 상기 전해조(30)의 타단과 연결될 수 있으며, 상기 전해조(30)에서 공급되는 물을 상기 제1유로(P1) 또는 제2유로(P2)로 선택적으로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제1유로(P1)는 상기 전해조(30)와 취출부를 연결하는 유로이고, 상기 제2유로(P2)는 상기 전해조(30)의 타단과 상기 드레인유로(Pd)를 연결하는 유로이다. 상기 유로전환밸브(V3)의 유로선택은 상기 제어부(40)의 제어신호(Ctr_V3)에 의하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 사용자가 알칼리수의 추출을 요청한 경우에는, 상기 유로전환밸브(V3)에서 상기 제1유로(P1)를 개방하고 상기 제2유로(P2)를 폐쇄하여, 상기 전해조(30)가 생성한 알칼리수를 사용자에게 제공할 수 있다. 반대로, 상기 역전세정동작을 수행하는 경우 등에는 상기 제2유로(P2)를 선택하도록 하여, 상기 전극(31, 32)이나 이온교환막(33)의 표면에서 떨어져 나온 불순물 등이 포함된 물을 곧바로 상기 드레인유로(Pd)를 통하여 외부로 배출하도록 할 수 있다.

앞서 살핀 바와 같이, 상기 제어부(40)는 상기 급수밸브(V1), 드레인밸브(V2) 및 유로전환밸브(V3)의 동작을 제어할 수 있으며, 전해조(30)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(40)는 상기 이온수생성장치에 대한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.

특히, 상기 제어부(40)는, 상기 전해조(30)의 비활성화를 방지하는 비활성화방지동작을 수행할 수 있다. 상기 전해조(30)의 경우, 장시간 사용하지 않게되면 비활성화될 수 있으며, 이 경우 상기 전해조(30)에 전해전류 등을 인가하여도 상기 알칼리수 및 산성수를 생성하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(40)는 기 설정된 비활성화시간마다 상기 비활성화방지동작을 수행하여 상기 전해조(30)의 비활성화를 방지할 수 있다.

구체적으로, 비활성방지신호(t_check)가 입력되면, 상기 제어부(40)는 상기 유로전환밸브(V3)의 제2유로(P2)를 선택하고, 상기 드레인밸브(V2) 및 급수밸브(V1)을 개방한 후, 상기 전해조(30)가 기 설정된 비활성방지전류를 인가하도록 제어할 수 있다. 여기서, 상기 비활성방지전류는 전해전류보다 낮은 전류로서, 0.2~0.5A의 약전류일 수 있다.

특히, 상기 제어부(40)는, 상기 물탱크부(20)의 만수위센서를 이용하여 만수위에 해당하는지 여부를 확인하고, 상기 물탱크부(20)를 만수위까지 채운 다음, 상기 물탱크부(20)의 수위가 상기 만수위에서 저수위로 떨어질 때까지 물을 배출하면서, 상기 전해조(30)에 상기 0.2~0.5A 크기의 비활성방지전류를 인가하도록 할 수 있다.

여기서, 상기 저수위의 도달여부는, 상기 물탱크부(20)에 구비된 저수위센서의 저수위신호가 상기 제어부(40)에 입력되는지 여부로 판별할 수 있으며, 상기 저수위신호가 입력되면, 상기 전해조(30)에서의 비활성방지전류의 인가를 중지할 수 있다. 이후, 상기 제어부(40)는 상기 드레인밸브(V2) 및 급수밸브(V1)를 폐쇄하고 상기 제1유로(P1)를 선택할 수 있으며, 상기 필터부(10)로 원수의 유입을 시작하여 상기 물탱크부(20)를 다시 채우기 시작할 수 있다.

상기 비활성방지신호(t_check)의 입력과 관련하여, 상기 제어부(40)는 내부적으로 상기 전해조(30)에 대한 전력공급이 중단된 때부터 시간을 카운트하기 시작할 수 있다. 이후, 상기 카운트한 시간이 상기 비활성화시간을 도과하면, 상기 비활성방지신호(t_check)를 출력하여 상기 제어부(40)가 상기 비활성화방지동작을 수행하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 비활성화시간은 상기 전해조(30)에 전력이 마지막으로 인가된 때로부터 3~5일이 경과한 때로 설정할 수 있다.

또는, 실시예에 따라 상기 이온수생성장치 내부에 살균수 생성장치가 존재하고, 상기 살균수를 이용하여 상기 이온수생성장치 내부의 유로, 물탱크부 및 각 구성에 대한 살균을 주기적으로 수행하는 시스템을 구비한 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 상기 주기적인 살균동작시에 상기 비활성화 방지동작을 추가적으로 수행할 수 있다. 예를들어, 상기 살균수를 상기 물탱크에 만수위까지 채우고 배출한 후, 상기 물탱크 내부를 세척하기 위하여 다시 만수위까지 채우고 저수위까지 배출할 수 있다. 이 경우, 상기 드레인밸브(V2) 및 급수밸브(V1)을 개방한 후, 상기 전해조(30)에 상기 비활성방지전류를 인가하는 방식으로 상기 비활성화 방지동작을 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 물탱크부(20)를 포함하지 않는 직수식의 이온생성장치에 대하여도, 상기 비활성화 방지동작을 적용하는 것이 가능하다. 구체적으로, 상기 이온생성장치 내부에 유량센서가 포함될 수 있으며, 상기 비활성화시간이 도래하면 기 설정된 유량의 물을 배출하면서 상기 전해조에서 비활성방지전류를 인가하는 방식으로 상기 비활성화 방지동작을 수행할 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성방법을 나타내는 순서도이다.

도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성방법은 비활성화시간감지단계(S10), 만수위확인단계(S20), 유로전환단계(S30), 급수밸브개방단계(S40), 전류인가단계(S50), 저수위확인단계(S60), 전류중단단계(S70), 밸브폐쇄단계(S80) 및 재정수단계(S90)를 포함할 수 있다.

이하, 도4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수생성방법을 설명한다.

비활성화시간감지단계(S10)는, 상기 전해조에 대한 전력인가여부를 감지하여, 상기 전해조에 전력인가가 중단된 때로부터 비활성화시간이 도과하는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 전해조에 대한 전력인가가 중단된 때로부터 비활성화시간 이상이 도과한 경우에는, 상기 비활성화동작을 시작할 수 있다.

상기 비활성화시간이 도과되면, 만수위확인단계(S20)를 통하여, 상기 물탱크부에 구비된 만수위센서가 만수위신호를 출력하는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 만수위센서가 만수위신호를 출력하지 않는 경우에는, 상기 이온수생성장치 내부로 원수를 유입하고 필터부로 여과하여 상기 물탱크부가 만수위에 도달하도록 할 수 있다.

상기 만수위신호가 입력되면, 유로전환단계(S30)를 통하여 상기 드레인밸브를 개방하고, 상기 유로전환밸브에서 상기 제2유로를 선택할 수 있다.

이후, 급수밸브개방단계(S40)에서 상기 급수밸브를 개방할 수 있으며, 특히 추출펌프를 구비하는 경우에는 상기 추출펌프를 동작하면 상기 물탱크부에 저장된 정수가 상기 전해조로 유입되기 시작할 수 있다. 다만, 상기 전해조에 물이 유입된 이후에 전력을 공급할 필요가 있으므로, 상기 추출펌프를 동작한 후, 일정시간이 도과한 이후에 상기 전류인가단계(S50)로 진행할 수 있다.

전류인가단계(S50)에서는 상기 정수가 상기 전해조에 유입되면, 상기 전해조에 비활성방지전류를 인가할 수 있다. 앞서 살핀 바와 같이 상기 비활성방지전류는 0.2~0.5A 크기를 가질 수 있다. 상기 전류인가단계(S50) 이후에는 상기 물탱크부에 저장된 물을 계속 배출하면서 상기 전해조에서는 비활성방지전류를 지속적으로 인가할 수 있다.

여기서, 저수위확인단계(S60)를 통하여, 상기 물탱크부에 구비된 저수위센서가 저수위를 나타내는 저수위신호를 출력하는지 여부를 확인할 수 있으며, 상기 저수위신호가 입력되면, 전류중단단계(S70)를 통하여 상기 전해조에 대한 상기 비활성방지전류의 인가를 중단할 수 있다.

상기 비활성방지전류의 인가를 중단한 이후에도, 일정시간동안을 상기 정수를 배출하여야 불순물이 포함된 물이 전부 배출될 수 있으므로, 일정시간이 도과한 이후에 밸브폐쇄단계(S80)로 진행할 수 있다.

밸브폐쇄단계(S80)는, 상기 급수밸브 및 상기 드레인밸브를 폐쇄하고, 상기 유로전환밸브에서 상기 제1유로를 개방할 수 있다. 마찬가지로, 추출펌프를 구비하는 경우에는 상기 추출펌프의 동작을 먼저 중단시키고 상기 급수밸브 및 드레인밸브를 차단할 수 있다.

이후, 재정수단계(S90)를 통하여, 상기 만수위센서가 만수위신호를 출력할 때까지, 필터부로 유입되는 원수를 여과하여 상기 물탱크부를 채울수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

10: 필터부 20: 물탱크부
30: 전해조 40: 제어부
50: 추출펌프 V1: 급수밸브
V2: 드레인밸브 V3: 유로전환밸브
P: 급수공급유로 P1: 제1유로
P2: 제2유로 Pd: 드레인유로
S10: 비활성화시간감지단계 S20: 만수위확인단계
S30: 유로전환단계 S40: 급수밸브개방단계
S50: 전류인가단계 S60: 저수위확인단계
S70: 전류중단단계 S80: 밸브폐쇄단계
S90: 재정수단계

Claims (12)

1. 유입된 물을 전기분해하여 산성수 및 알칼리수를 생성하는 전해조;
   상기 전해조의 일단과 연결되어 상기 산성수를 토출하는 드레인유로를 개폐하는 드레인밸브;
   상기 전해조의 타단과 취출부를 연결하는 제1유로 및 상기 전해조의 타단과 상기 드레인유로를 연결하는 제2유로를 선택적으로 개방하는 유로전환밸브; 및
   상기 유입된 물을 전기분해하기 위한 기 설정된 전해전류가 상기 전해조에 기 설정된 비활성화시간동안 인가되지 않으면 비활성방지신호를 생성하며, 상기 비활성방지신호가 생성되면, 상기 유로전환밸브의 제2유로를 선택하고, 상기 드레인밸브 및 상기 전해조로 물을 유입시키는 급수밸브를 개방한 후, 상기 전해조에 상기 전해전류 보다 작은 전류값을 갖는 기 설정된 비활성방지전류가 인가되도록 제어하는 제어부를 포함하는 이온수생성장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
   0.2 ~ 0.5 A의 약전류를 상기 비활성방지전류로 설정하는 이온수생성장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   유입된 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터부;
   상기 정수를 저장하는 물탱크부;
   상기 물탱크부의 수위가 기 설정된 만수위에 도달하면 만수위신호를 생성하는 만수위센서; 및
   상기 물탱크부의 수위가 기 설정된 저수위에 도달하면 저수위신호를 생성하는 저수위센서를 더 포함하는 이온수생성장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 만수위신호가 입력되고, 상기 전해조가 기 설정된 비활성화시간동안 동작하지 않으면, 상기 비활성방지신호를 생성하는 이온수생성장치.
   
6. 제4항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 저수위신호가 입력되면, 상기 전해조에서의 비활성방지전류의 인가를 중지하도록 제어하는 이온수생성장치.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 전해조는
   복수개의 전극과 하나 이상의 이온교환막을 포함하며, 상기 전극의 양단에 상기 전해전류를 인가하여 상기 전기분해를 수행하는 이온수생성장치.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
   역전세정신호가 입력되면, 상기 전해전류의 역방향으로 전류를 인가하도록 상기 전해조를 제어하고, 상기 유로전환밸브를 제어하여 상기 전해조에서 배출된 물을 상기 제2유로를 통하여 상기 드레인유로로 배출하는 이온수생성장치.
   
9. 유입되는 물을 전기분해하기 위한 전해전류를 인가하여 산성수 및 알칼리수를 생성하는 전해조에 대한 전력인가여부를 감지하여, 상기 전해조에 전력인가가 중단된 때로부터 비활성화시간이 도과하는지 여부를 판단하는 비활성화시간감지단계;
   상기 비활성화시간이 도과하면, 상기 전해조에서 생성된 산성수를 배출하는 드레인유로의 개폐를 조절하는 드레인밸브를 개방하고, 상기 전해조에서 취출부를 연결하는 제1유로 및 상기 전해조에서 상기 드레인유로를 연결하는 제2유로를 선택적으로 개방하는 유로전환밸브에서 상기 제2유로를 개방하는 유로전환단계;
   상기 전해조로 물을 공급하는 급수공급유로의 개폐를 제어하는 급수밸브를 개방하는 급수밸브개방단계; 및
   상기 급수밸브를 통하여 물이 상기 전해조에 유입되면, 상기 전해조에 상기 전해전류 보다 작은 전류값을 갖는 비활성방지전류를 인가하는 전류인가단계를 포함하는 이온수생성방법.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 유로전환단계는
    상기 전해조에 공급하는 물이 저장되는 물탱크부의 만수위를 감지하는 만수위센서가 만수위신호를 출력하는지 여부를 확인하는 만수위확인단계를 더 포함하고,
    상기 만수위신호가 출력되면 상기 드레인밸브 및 유로전환밸브에 대한 유로전환을 수행하는 이온수생성방법.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 전해조에 공급하는 물이 저장되는 물탱크부에 구비된 저수위센서가 저수위를 나타내는 저수위신호를 출력하면, 상기 전해조에 대한 상기 비활성방지전류의 인가를 중단하는 전류중단단계를 더 포함하는 이온수생성방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 비활성방지전류의 인가가 중단되면, 상기 급수밸브 및 상기 드레인밸브를 폐쇄하고, 상기 유로전환밸브에서 상기 제1유로를 개방하는 밸브폐쇄단계; 및
    상기 만수위센서가 만수위신호를 출력할 때까지, 필터부로 유입되는 원수를 여과하여 상기 물탱크부를 채우는 재정수단계를 더 포함하는 이온수생성방법.

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