KR102255518B1 - 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치 - Google Patents

수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102255518B1
KR102255518B1 KR1020190047777A KR20190047777A KR102255518B1 KR 102255518 B1 KR102255518 B1 KR 102255518B1 KR 1020190047777 A KR1020190047777 A KR 1020190047777A KR 20190047777 A KR20190047777 A KR 20190047777A KR 102255518 B1 KR102255518 B1 KR 102255518B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
filter
hydrogen
type desalination
ions
Prior art date
Application number
KR1020190047777A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200124445A (ko
Inventor
정무근
박남수
Original Assignee
알티피코리아주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알티피코리아주식회사 filed Critical 알티피코리아주식회사
Priority to KR1020190047777A priority Critical patent/KR102255518B1/ko
Publication of KR20200124445A publication Critical patent/KR20200124445A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102255518B1 publication Critical patent/KR102255518B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4676—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electroreduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4691—Capacitive deionisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/042—Electrodes formed of a single material
    • C25B11/043—Carbon, e.g. diamond or graphene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/042—Electrodes formed of a single material
    • C25B11/043—Carbon, e.g. diamond or graphene
    • C25B11/044—Impregnation of carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46119—Cleaning the electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
    • C02F2001/46157—Perforated or foraminous electrodes
    • C02F2001/46161—Porous electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

본 발명은 적어도 1이상의 필터가 연결된 필터부, 상기 필터부를 거쳐 얻어진 정수를 저장하는 메인탱크, 및 상기 메인탱크에서 나오는 정수를 가열 또는 냉각하는 열처리부; 및 상기 열처리를 거친 정수에 전해반응에 의해 수소를 공급하는 수소발생기를 포함하는 수소수를 제공하는 정수장치에 있어서, 상기 필터부는 한쌍의 전극판을 포함하되 정수공정에서는 한쌍의 전극판에 전압을 가하여 물속의 이온이 전극표면에 전기적으로 흡착제거되도록 하고, 재생공정에서는 역전압을 인가하여 상기 흡착된 이온을 탈착시켜 제거하는 축전형탈염필터가 포함된 것을 특징으로 하는 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치를 제공한다.

Description

수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치{Purifying Apparatus Providing Hydrogen Water with Increased Life span of Usage of Hydrogen Generator}
본 발명은 수소수 제공 정수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항산화능이 우수한 수소수를 제공하는 정수장치에서 수소발생전극에서의 스케일 형성을 감소시켜 수소발생기의 사용수명을 현저히 개선할 수 있는 수소수 제공 정수장치에 관한 것이다.
최근 전세계적으로 건강에 관심이 증대하고 특히 항산화 작용에 관심이 고조되고 있다. 정수기의 경우에도 건강기능성이 포함된 것을 점차 선호하는 추세이며, 이에 수소발생기능이 있는 정수기에 대한 요구가 증가하고 있다.
하지만, 정수기 내에 수소발생기를 장착할 경우 음극에서 칼슘이나 마스네슘과 같이 원수에 함유된 양이온이 부착되어 스케일이 형성되는 문제가 있다. 이 때문에 원수에 함유된 양이온을 전처리 과정으로써 제거할 필요가 있으며, 이를 위해 역삼투압필터(RO 필터)가 제시될 수 있다.
하지만, 역삼투압필터는 인체에 필수적으로 요구되는 유용한 미네랄 마저 제거하게 되어 오히려 건강에 위해를 가할 수 있고, 뿐만 아니라 필터가 자주 막혀 교체를 자주 해주어 비용면에서도 불리한 단점을 갖고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래 기술이 가지는 이러한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 항산화능이 우수한 수소수를 제공하는 정수장치에서 수소발생전극에서의 스케일 형성을 감소시켜 수소발생기의 사용수명을 현저히 개선할 수 있는 수소수 제공 정수장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
(1) 적어도 1이상이 연결된 필터부, 상기 필터부를 거쳐 얻어진 정수를 저장하는 메인탱크, 및 상기 메인탱크에서 나오는 정수를 가열 또는 냉각하는 열처리부; 및 상기 열처리를 거친 정수에 전해반응에 의해 수소를 공급하는 수소발생기를 포함하는 수소수를 제공하는 정수장치에 있어서,
상기 필터부는 한쌍의 전극판을 포함하되 정수공정에서는 한쌍의 전극판에 전압을 가하여 물속의 이온이 전극표면에 전기적으로 흡착제거되도록 하고, 재생공정에서는 역전압을 인가하여 상기 흡착된 이온을 탈착시켜 제거하는 축전형탈염필터가 포함된 것을 특징으로 하는 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치.
(2) 상기 (1)에 있어서,
전극판은 다공성 탄소제로 이루어진 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서,
전극판은 그 표면에 산화칼륨 1~2중량% 또는 산화마그네슘 1~2중량%가 함유된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
(4) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 축전형탈염필터는,
한쌍의 축전형탈염필터를 병렬로 두고 좌측의 축전형탈염필터가 재생공정을 수행하는 동안에는 우측의 축전형탈염필터를 정수공정으로 가동하여 지속적으로 정수공정이 수행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
(5) 상기 (1)에 있어서,
축전형탈염필터는 양극판과 음극판이 상하 교대로 복수개 배치된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
(6) 상기 (5)에 있어서,
양극판과 음극판의 중앙에 통공이 형성되어 물이 통과될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
본 발명에 의하면, 항산화능이 우수한 수소수를 제공하는 정수장치에서 수소발생전극에서의 스케일 형성을 감소시켜 수소발생기의 사용수명을 현저히 개선할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 수소수 제공 정수장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 축전형탈염필터의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 축전형탈염필터의 일 실시예를 보여주는 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 축전형탈염필터의 다른 실시예를 보여주는 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소수 제공 정수장치의 전체구성을 예시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 필터부(100)는 적어도 1이상의 연속한 필터들로 이루어지며, 바람직하게는 침전필터(10), 제1카본필터(20), 한외여과막(30), 축전형탈염필터(40), 및 제2카본필터(50)로 이루어진다.
침전필터(10)는 1단계 전처리 필터로써 5㎛ 이하의 고밀도 폴리프로필렌으로 제작되며, 대략 5㎛ 이상의 찌꺼기와 오염 물질을 걸러준다. 침전필터(10)는 유입수에 함유되어 있는 먼지, 모래, 수도관에 녹물 등과 같은 부유무질을 제거하여 다음 단계의 필터 수명을 연장시켜주는 역할을 수행한다.
제1카본필터(20)는 1,000℃ 이상의 고온에서 인체에 무해한 야자껍질, 톱밥, 나무, 숯, 석탄 등을 태워 제조하며, 이 과정에서 표면에 틈새가 생겨 활성탄 1g당 표면적이 최고 1천 7백평방m에 이른다. 활성탄의 흡착력은 이 미세한 틈에 오염물질이 끼어들어 가는 과정에서 나타나며 원수 속 녹아 있는 잔류염소 성분, 휘발성 유기화합물 등을 제거하는 역할을 수행한다.
한외여과막(30)은 정밀여과막과 역삼투막의 중간 정도에 해당하며 반투막을 이용하여 처리수에 존재하는 0.1 미크론 이상의 유기화합물, 불순물 및 일반 세균을 제거한다. 본 발명에서는 한외여과막의 재질은 유기막으로는 셀룰로오스계(초산 셀룰로오스 등) 및 합성수지계 [(폴리설폰(polysulfon), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트륨 등], 무기막으로는 세라믹계(산화알루미늄, 산화지르코늄(zirconium) 등)가 사용될 수 있다.
축전형탈염필터(40)는 도 2에 도시한 바와 같이 한쌍의 전극판을 포함한다. 상기 전극판은 바람직하게는 다공성 탄소제로 이루어진다. 보다 바람직하게는 상기 전극판(41,42)은 그 표면에 산화칼륨 1~2중량% 또는/및 산화마그네슘 1~2중량%가 함유된다. 산화칼륨과 산화마그네슘은 물과 접촉하면, 수소를 방출할 수 있는 물질들로 다공성 탄소제의 공극에 코팅시 정수과정에서 처리수 내로 수소를 방출하여 후단의 수소발생기와 함께 수소수를 추가로 공급하는 것이 가능하다.
비록 산화칼륨과 산화마그네슘이 처리수에 부분 용해되어 양이온을 증가시킬 수 있는 우려가 제기될 수 있으나, 미량일 뿐만 아니라, 음극판(41)에 바로 부착이 되므로 문제를 발생하지 않는다.
본 발명의 축전형탈염필터(40)는 정수공정과 재생공정의 두 개의 사이클을 수행할 수 있으며, 사이클의 주기는 수질 혹은 주위 환경에 따라 결정되어질 수 있다.
도 2의 본 발명의 축전형탈염필터에서의 공정을 도시한 바와 같이, 대향하는 한쌍의 전극판(41,42)에 순방향 전압을 가하여 처리수에 존재하는 양이온과 음이온이 각각 음극판(41)과 양극판(42)의 표면에 전기적으로 부착되어 제거되고, 이온이 제거된 처리수는 개방된 공급밸브(43)를 거쳐 후단으로 이송되어진다.
도시된 바와 같이 정수공정의 수행동안에는 공급밸브(43)는 개방되고, 배수밸브(44)는 차단되어진다. 이 과정에서 한쌍의 전극판 중 음극판(41)에서 양이온인 리튬이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 마그네슘이온, 칼슘이온, 암모늄이온과 같은 양이온들이 부착되고, 양극판(42)에서는 음이온인 염화이온, 산화이온, 황화이온, 수산화이온, 질산이온, 탄산이온, 황산이온 등이 부착된다.
반대로 재생공정에서는 세정수를 공급하면서 양 전극판 사이에 정수공정에서와는 반대방향으로 역방향 전압을 인가하면 각 전극판(41,42)에 부착된 이온들은 탈착되어 세정수와 함께 외부로 배출된다. 재생공정의 수행동안 세정수를 공급하는 동안 공급밸브(43)는 차단되고, 배수밸브(44)는 개방되어진다.
도 3에 도시한 바와 같이 축전형탈염필터(40)는 이중으로 운영하는 것이 가능하다. 이 경우 정수공정과 재생공정을 양자가 교대로 수행하여 연속적으로 정수공정을 수행하는 것도 가능하다.
예로, 한쌍의 축전형탈염필터(40, 40')를 병렬로 두고 좌측의 축전형탈염필터(40)가 재생공정을 수행하는 동안에는 우측의 축전형탈염필터(40')를 정수공정으로 가동하여 지속적으로 정수공정이 수행되도록 하는 것이 가능하다. 이 경우, 밸브는 3WAY 혹은 4WAY 자동밸브를 사용하면 한쌍의 축전형탈염필터(40,40')가 교대로 동작할 때 공급과 배수과정을 원활하게 수행할 수 있도록 자동으로 조절하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 축전형탈염필터의 다른 실시예를 보여주는 구성도로써, 전극판은 음극판(41)과 양극판(42)이 상하 교대로 복수개 배치되어진 형태를 갖는다.
바람직하게는 상기 음극판(41)과 양극판(42)의 중앙에 통공이 형성되어 탈염처리된 물이 중앙을 통해 통과될 수 있도록 구성된 것으로 복수개의 음극판과 양극판 사이를 거치는 동안 처리수내에 함유된 각종 이온들이 순차적으로 완벽하게 제거되어질 수 있다.
상기과 같은 과정은 종래 역삼투압필터(RO)를 사용하던 것에 비하여 단순히 전압의 방향만을 전환시켜주는 것에 의해 큰 에너지의 소모없이 간단하고 빠른 시간 안에 세척을 수행할 수 있다는 점에서 경제적이고 효율적이다.
이와 같이 본 발명에 따른 정수공정은 전기적인 처리과정을 통해 물속의 미네랄 함량을 조절하는 것이 가능하여 후속하는 수소발생기에서의 음극에서 스케일이 형성되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
제2카본필터(50)는 정수기 마지막 단계로 세균번식을 방지하고 처리수에 스며든 불쾌한 냄새, 맛, 색소성분 등을 제거하여 무색, 무취의 깨끗한 물을 만드는 기능을 수행하는 필터이다.
상기와 같이 필터부(100)를 거친 정수는 메인탱크(200)에 저수된다.
메인탱크에 저수된 정수는 냉수 및 온수에 따라, 전자의 경우 쿨러(300), 후자의 경우 히터(400)를 거쳐 냉각 및 가열된다.
냉수는 다시 냉수탱크(500)에 저수되고, 온수는 온수탱크(600)에 저수되어진다.
바람직하게는 상기 냉수탱크(500) 혹은/및 온수탱크(600)는 수소발생기(700)가 내부에 장착되어진다. 수소발생기(700)는 정수의 전기분해 공정을 이용하며, 양 전극 중 음극에서는 수소기체가 발생하고, 양극에서는 산소기체가 발생된다.
앞에서 설명한 바와 같이 종래 수소발생기는 음극에서 양이온인 칼슘이온, 마그네슘이온과 같은 양이온 계열이 부착되어 스케일이 형성되므로, 수소발생효율이 현저히 떨어지는 문제가 있었으나, 본 발명에서는 축전형탈염필터(40)에서 RO 필터를 사용하는 것에 비해 저에너지를 이용하여 효율적으로 양이온을 제거할 수 있어 스케일이 형성되는 속도를 현저히 감소시킬 수 있다.
상기와 같이 수소가 함유된 온수 혹은 냉수는 실렉터(800)에 의해 선택적으로 온수, 냉수 혹은 이들을 혼합하여 미온수의 형태로 출수되어진다.
상기와 같은 구성을 통해 항산화능이 우수한 수소수를 제공하는 정수장치에서 수소발생기로 유입되는 정수의 TDS를 90~120ppm 수준으로 조절이 가능하여 수소발생전극에서의 스케일 형성을 감소시켜 수소발생기의 사용수명을 현저히 개선할 수 있게 된다.
상기와 같이 기존의 역삼투압필터를 사용한 장치와 본 발명에 따른 장치를 비교한 결과, 하기 표 1에서의 결과에서와 같이 역삼투압필터를 사용한 정수기의 경우 필터교체주기가 5~6개월 정도로 짧고 이후 수소발생기에 스케일이 형성되기 시작한 것이 육안으로 관찰가능한 반면, 본 발명에 따른 장치는 1년이 경과한 경우에도 수소발생기에서 육안에 의해 관찰시 스케일이 발생하지 않아 오랜기간 동안 지속적으로 수소수 음용수를 제공할 수 있다.
기존 본 발명
필터교체주기 5~6개월 1년 이상에도 정상동작
수소발생기 스케일 형성여부
(육안관찰)		 6개월 경과시에 스케일 육안관찰 1년 경과시에도 스케일 관찰안됨
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 침전필터
20: 제1카본필터
30: 한외여과막
40: 축전형탈염필터
50: 제2카본필터
100: 필터부
200: 메인탱크
300: 쿨러
400: 히터
500: 냉수탱크
600: 온수탱크
700: 수소발생기

Claims (6)

  1. 적어도 1이상의 필터가 연결된 필터부, 상기 필터부를 거쳐 얻어진 정수를 저장하는 메인탱크, 및 상기 메인탱크에서 나오는 정수를 가열 또는 냉각하는 열처리부; 및 상기 열처리를 거친 정수에 전해반응에 의해 수소를 공급하는 수소발생기를 포함하는 수소수를 제공하는 정수장치에 있어서,
    상기 필터부는 1단계 전처리 필터로 5㎛ 이하의 고밀도 폴리프로필렌으로 제작된 침전필터, 1,000℃ 이상의 고온에서 인체에 무해한 야자껍질, 톱밥, 나무, 숯, 또는 석탄을 태워 제조하며, 이 과정에서 표면에 틈새가 생겨 활성탄 1g 당 표면적이 최고 1,700㎡에 이르는 제1카본필터, 반투막을 이용하여 처리수에 존재하는 0.1 미크론 이상의 유기화합물, 불순물, 및 일반세균을 제거하는 한외여과막, 및 물속에 존재하는 양이온과 음이온을 제거하는 축전형탈염필터, 및 마지막 단계로 세균번식을 방지하고 처리수에 스며든 불쾌한 냄새, 맛, 색소성분을 제거하는 제2카본필터를 포함하되,
    상기 축전형탈염필터는,
    적어도 한쌍의 다공성 탄소제로 이루어진 전극판을 포함하되 정수공정에서는 한쌍의 전극판에 전압을 가하여 물속의 양이온은 음극판 표면에, 음이온은 양극판의 표면에 전기적으로 흡착제거되도록 하고, 재생공정에서는 역전압을 인가하여 상기 흡착된 이온을 탈착시켜 제거하는 것을 특징으로 하는 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    전극판은 그 표면에 산화칼륨 1~2중량% 또는 산화마그네슘 1~2중량%가 함유된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 축전형탈염필터는,
    한쌍의 축전형탈염필터를 병렬로 두고 좌측의 축전형탈염필터가 재생공정을 수행하는 동안에는 우측의 축전형탈염필터를 정수공정으로 가동하여 지속적으로 정수공정이 수행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    축전형탈염필터는 양극판과 음극판이 상하 교대로 복수개 배치된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    양극판과 음극판의 중앙에 통공이 형성되어 물이 통과될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 수소수 제공 정수장치.
KR1020190047777A 2019-04-24 2019-04-24 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치 KR102255518B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190047777A KR102255518B1 (ko) 2019-04-24 2019-04-24 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190047777A KR102255518B1 (ko) 2019-04-24 2019-04-24 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200124445A KR20200124445A (ko) 2020-11-03
KR102255518B1 true KR102255518B1 (ko) 2021-05-24

Family

ID=73197698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190047777A KR102255518B1 (ko) 2019-04-24 2019-04-24 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102255518B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102429168B1 (ko) * 2021-10-21 2022-08-04 알티피코리아주식회사 TDS 농도조절 및 pH 조절이 가능한 정수장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101675749B1 (ko) * 2010-12-30 2016-11-16 코웨이 주식회사 수처리 장치 및 이를 이용한 수처리 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110036477A (ko) * 2009-10-01 2011-04-07 장학정 정화장치
KR102211119B1 (ko) * 2013-12-23 2021-02-04 코웨이 주식회사 Cdi 방식의 수처리 장치
KR20160011968A (ko) * 2014-07-23 2016-02-02 (주)디앤더블유 냉.온 및 수소수 공급장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101675749B1 (ko) * 2010-12-30 2016-11-16 코웨이 주식회사 수처리 장치 및 이를 이용한 수처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200124445A (ko) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100521628B1 (ko) 전기탈이온 시스템을 구비한 정수기
KR100973669B1 (ko) 축전 탈이온화 방식을 이용한 간이 상수도의 정수 처리 시스템
KR20120078611A (ko) 수처리 장치 및 이를 이용한 수처리 방법
CN102942276A (zh) 涉及中水回用的锅炉补给水处理方法和处理系统
JP2016019933A (ja) 排水の処理装置及び処理方法
CN104355450A (zh) 一种高盐废水分质回用工艺
KR100507265B1 (ko) 간헐적 재생 방식으로 운전되는 전기 탈이온 정수장치 및 그 간헐적 재생제어방법
KR102255518B1 (ko) 수소발생기의 사용수명이 증가된 수소수 제공 정수장치
CN107352710A (zh) 一种家用净水设备的水净化工艺
CN203866136U (zh) 燃煤电站烟气co2捕集系统的胺液净化回用系统
KR20170076308A (ko) 활성탄의 재생 방법 및 이를 이용한 장치
KR20130107041A (ko) 수처리 장치
CN203976537U (zh) 食材清洗用水净化装置
CN109455788A (zh) 焦化废水脱氨的方法
CN105692975B (zh) 微排放纯水机
CN105668871B (zh) 一种微排放纯水机
CN212151698U (zh) 一种多重离子交换式滤水净化系统及净水器
KR102220165B1 (ko) 전기 탈이온 방식의 수처리 장치
CN111233094A (zh) 一种净水系统及净水器
CN109502903A (zh) 蒸氨废水的脱氨方法
CN109467154A (zh) 焦化废水的净化方法
CN109455786A (zh) 焦化剩余氨水的净化方法
JPH0639372A (ja) 浄水システム
CN109502904A (zh) 剩余氨水除油方法
KR102501340B1 (ko) 축전식 탈염공정의 전처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant