KR102315928B1 - Water purifier for manufacturing hydrogen containing water and ozone containing water - Google Patents
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Abstract
수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기 및 이를 포함하는 침전조가 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기는, 내부에 제1 수용공간이 형성되는 전해조, 전해조의 상부에 결합되어 제2 수용공간을 형성하는 저수조, 제1 수용공간에 공급되는 물의 공급통로를 형성하는 물 공급관, 제1 수용공간에서 생성되는 오존의 배출통로를 형성하는 오존 배출관, 제1 수용공간에서 생성되는 산소의 배출통로를 형성하는 산소 배출관, 전해조와 저수조의 사이에 형성되는 연결통로를 폐쇄하는 이온교환막, 연결통로에서 이온교환막을 중심으로 제1 수용공간 측에 배치되는 양전극 및 제2 수용공간 측에 배치되는 음전극을 포함한다.Provided are a water purifier equipped with a production function of hydrogen-containing water and ozone water, and a sedimentation tank including the same. According to one aspect of the present invention, the water purifier having a function for producing hydrogen-containing water and ozone water includes an electrolytic cell having a first accommodating space therein, a water storage tank coupled to the upper part of the electrolytic cell to form a second accommodating space, and a first accommodating space. A water supply pipe forming a supply path for water supplied to the space, an ozone discharge pipe forming a discharge path for ozone generated in the first accommodating space, an oxygen discharging pipe forming a discharging path for oxygen generated in the first accommodating space, an electrolytic cell and a water storage tank an ion exchange membrane for closing the connection passage formed between
Description
본 발명은 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifier equipped with a function for producing hydrogen-containing water and ozone water.
사람의 몸 상태는 사람이 마시는 물과 밀접한 연관성을 가질 수 있는 것으로 알려져 있다.It is known that a person's physical condition can have a close relationship with the water a person drinks.
먼저, 사람의 몸은 금속 이온의 균형을 통해 세포 내 삼투압 작용을 조절하는데, 이를 위해 사람의 몸에 필요한 각종 미네랄 성분, 예를 들어 칼슘, 칼륨, 마그네슘 등은 사람이 마시는 물을 통해 상당량 공급될 수 있다.First, the human body regulates intracellular osmotic pressure through the balance of metal ions. For this purpose, various minerals necessary for the human body, such as calcium, potassium, magnesium, etc., must be supplied in a significant amount through the human drinking water. can
다음으로, 사람의 몸은 대부분 산성으로 이루어졌기 때문에, 이를 중화하기 위하여 약 알칼리성 물을 마시는 것이 바람직하다. 약 알칼리성 물은 중화 효능 이외에도 암을 억제하고 항산화 물질과 체내 효소의 활동에 도움을 주며 음식물 분해와 소화 흡수능력을 향상시켜 면역력 강화에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다.Next, since the human body is mostly made of acid, it is desirable to drink weakly alkaline water to neutralize it. In addition to the neutralizing effect, weak alkaline water is known to inhibit cancer, help the activity of antioxidants and enzymes in the body, and also help strengthen immunity by improving digestion and absorption of food.
수소함유수는 상술한 효능들을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 당시에 방사능 유출로 인한 방사능의 체내 오염 문제가 국제적으로도 심각한 사회 문제로 대두되었을 때에는 수소함유수가 방사능 해독 효능도 가지고 있음이 밝혀짐으로써 수소함유수에 대한 국제사회의 수요 증가가 급격하게 가속화되고 있다.Hydrogen-containing water not only can exert the above-mentioned effects, but also when the problem of radioactive contamination in the body due to radiation leakage at the time of the Fukushima nuclear accident in Japan in 2011 emerged as a serious social problem internationally, the hydrogen-containing water also has a radioactive detoxification effect. As this was revealed, the increase in the international community's demand for hydrogen-containing water is rapidly accelerating.
수소함유수는 체내 활성산소를 물로 변환하여 체내로 흡수되거나 체외로 배출되게 할 수도 있다. 구체적으로, 수소는 세포막을 통과할 수 있기 때문에 세포 안에 있는 유해한 활성산소와 결합할 수 있고, 수소와 결합된 활성산소는 물로 변환될 수 있다. 따라서, 수소함유수는 과도한 체내 활성산소를 원인으로 하는 암, 당뇨, 뇌경색 등의 각종 질병에도 우수한 효과를 가져오는 것으로 밝혀져 더욱 각광받고 있는 것이 현실이다.Hydrogen-containing water can convert active oxygen in the body into water to be absorbed into the body or discharged out of the body. Specifically, since hydrogen can pass through the cell membrane, it can combine with harmful active oxygen in the cell, and the active oxygen combined with hydrogen can be converted into water. Therefore, it is a reality that hydrogen-containing water has been found to have excellent effects on various diseases such as cancer, diabetes, and cerebral infarction caused by excessive free radicals in the body, and thus is receiving more attention.
본 발명은 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a water purifier equipped with a function for producing hydrogen-containing water and ozone water.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 제1 수용공간이 형성되는 전해조; 상기 전해조의 상부에 결합되어 제2 수용공간을 형성하는 저수조; 상기 제2 수용공간에 물을 공급하는 입수관; 상기 제1 수용공간과 상기 제2 수용공간을 연결하여, 상기 제2 수용공간의 물을 중력에 의해 상기 제1 수용공간에 공급하는 물 공급관; 상기 제1 수용공간에서 생성되는 오존 가스의 배출통로를 형성하는 오존 배출관; 상기 제1 수용공간에서 생성되는 산소 가스의 배출통로를 형성하는 산소 배출관; 내부에 물을 수용하는 제3 수용공간이 형성되고, 오존 가스가 상기 오존 배출관에서 상기 제3 수용공간 내의 물 속으로 기포처럼 배출되어 오존수가 생성되는 오존수 탱크; 상기 오존수 탱크의 오존수를 외부로 배출하는 오존수 배출관; 상기 오존수 배출관을 개폐하는 오존수 밸브; 상기 전해조와 상기 저수조의 사이에 형성되는 연결통로를 폐쇄하는 이온교환막; 상기 연결통로에서 상기 이온교환막을 중심으로 상기 제1 수용공간 측에 배치되는 양전극 및 상기 제2 수용공간 측에 배치되는 음전극을 포함하는 전기분해부를 포함하고, 상기 저수조는 상기 저수조의 저면에서 상기 제1 수용공간 내로 하향 돌출되어 상기 연결통로를 형성하는 돌출부를 구비하고, 상기 이온교환막은 상기 돌출부의 하단에 결합되고, 상기 오존 배출관은 상기 돌출부의 외측면과 상기 전해조의 내측면 사이에 형성되는 상기 제1 수용공간의 상부에 연결되는 것을 특징으로 하는 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, an electrolytic cell having a first accommodation space formed therein; a water storage tank coupled to an upper portion of the electrolytic cell to form a second accommodating space; an inlet pipe for supplying water to the second accommodation space; a water supply pipe connecting the first accommodating space and the second accommodating space to supply water from the second accommodating space to the first accommodating space by gravity; an ozone discharge pipe forming a discharge passage for ozone gas generated in the first accommodation space; an oxygen discharge pipe forming a discharge passage for oxygen gas generated in the first accommodation space; an ozone water tank in which a third accommodating space for accommodating water is formed therein, and ozone gas is discharged from the ozone discharge pipe into the water in the third accommodating space like bubbles to generate ozone water; an ozone water discharge pipe for discharging the ozone water from the ozone water tank to the outside; an ozone water valve that opens and closes the ozone water discharge pipe; an ion exchange membrane closing a connection passage formed between the electrolyzer and the water storage tank; and an electrolysis unit including a positive electrode disposed on the side of the first accommodating space and a negative electrode disposed on the side of the second accommodating space with the ion exchange membrane as the center of the ion exchange membrane in the connection passage, wherein the water storage tank is disposed on the bottom surface of the water storage tank. 1 has a protrusion protruding downward into the receiving space to form the connection passage, the ion exchange membrane is coupled to a lower end of the protrusion, and the ozone discharge pipe is formed between the outer surface of the protrusion and the inner surface of the electrolytic cell There is provided a water purifier equipped with a production function of hydrogen-containing water and ozone water, characterized in that it is connected to the upper portion of the first accommodation space.
수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기는 내부에 제3 수용공간이 형성되어, 오존 배출관을 통해 배출되는 오존을 제3 수용공간 내의 물에 용존시키는 오존수 탱크, 오존수 탱크의 오존수를 외부로 배출하는 오존수 배출관, 오존수 배출관을 개폐하는 오존수 밸브를 더 포함할 수 있다.A water purifier equipped with a production function of hydrogen-containing water and ozone water has a third accommodating space inside, and an ozone water tank that dissolves ozone discharged through the ozone discharge pipe in water in the third accommodating space, and the ozone water in the ozonated water tank to the outside. It may further include an ozone water discharge pipe that discharges, an ozone water valve that opens and closes the ozone water discharge pipe.
수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기는 저수조에서 생성되는 수소함유수를 공급받아 온도를 높여 보관하는 온수 탱크, 온수 탱크의 온수를 외부로 배출하는 온수 배출관, 온수 배출관을 개폐하는 온수 밸브를 더 포함할 수 있다.A water purifier equipped with a production function of hydrogen-containing water and ozone water is a hot water tank that receives the hydrogen-containing water generated from the storage tank and raises the temperature to store it, a hot water discharge pipe that discharges the hot water from the hot water tank to the outside, and a hot water valve that opens and closes the hot water discharge pipe may further include.
저수조는 전해조 및 온수 탱크보다 높은 곳에 위치하며, 저수조 내의 수소함유수는 물 공급관을 통해 전해조 및 온수 탱크에 중력을 이용하여 자동 공급될 수 있다.The water storage tank is located higher than the electrolytic cell and the hot water tank, and the hydrogen-containing water in the water tank may be automatically supplied to the electrolytic cell and the hot water tank through the water supply pipe by using gravity.
수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기는 제어부를 더 포함하며, 제어부는 전기분해부에 전원을 공급하는 시간을 제어하는 타이머를 포함할 수 있다.The water purifier having a function for producing hydrogen-containing water and ozone water further includes a control unit, and the control unit may include a timer for controlling the time for supplying power to the electrolysis unit.
수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기는 저수조의 수위를 측정하는 수위센서, 저수조에 물을 추가로 공급하는 공급통로를 제공하는 입수관, 입수관에 설치되는 수위조절밸브를 더 포함하며, 제어부는 수위센서로부터 전송받은 수위 측정값이 기설정값 미만이면, 저수조에 물이 추가로 공급되도록 수위조절밸브를 제어할 수 있다.A water purifier equipped with a production function of hydrogen-containing water and ozone water further includes a water level sensor for measuring the water level in the water storage tank, an inlet pipe providing a supply passage for additionally supplying water to the water tank, and a water level control valve installed in the water intake pipe, , when the measured water level transmitted from the water level sensor is less than a preset value, the controller may control the water level control valve to additionally supply water to the water storage tank.
수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기는 이온교환막과 음전극의 사이에 개재되어, 이온교환막과 연결통로의 내주면에 밀착되는 제1 실링부재, 이온교환막과 양전극의 사이에 개재되어 이온교환막과 연결통로의 내주면에 밀착되는 제2 실링부재를 더 포함할 수 있다.A water purifier equipped with a production function of hydrogen-containing water and ozone water is interposed between the ion exchange membrane and the negative electrode, the first sealing member is in close contact with the inner circumferential surface of the ion exchange membrane and the connection passage, and the ion exchange membrane and the positive electrode are interposed between the ion exchange membrane and the positive electrode. It may further include a second sealing member in close contact with the inner peripheral surface of the connection passage.
본 발명의 실시예들에 따르면, 정수기의 저수조와 전해조는 이온교환막이 설치된 연결통로를 중심으로 상하로 분리되는 구조로 이루어짐으로써, 수소함유수는 제2 수용공간에서 생성되고, 제1 수용공간에서 부수적으로 생성되는 오존은 오존배출관을 통해 오존수 탱크로 보내져 오존수 탱크 내의 물에 용존되어 오존이 제거될 수 있다. 또한, 이렇게 생성된 오존수는 청소 등 여러 용도로 활용될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the water storage tank and the electrolytic cell of the water purifier have a structure that is vertically separated around a connection passage in which an ion exchange membrane is installed, so that hydrogen-containing water is generated in the second accommodation space, and in the first accommodation space Ozone generated incidentally is sent to the ozone water tank through the ozone discharge pipe, and dissolved in the water in the ozone water tank, so that ozone can be removed. In addition, the generated ozone water can be used for various purposes, such as cleaning.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 제1 수용공간의 물은 전기분해 과정에서 소모되는데, 물 공급관은 저수조의 수소함유수를 제1 수용공간으로 자동으로 공급할 수 있다. 또한, 저수조는 전해조보다 높은 곳에 설치됨으로써, 저수조의 수소함유수는 물 공급관을 통해서 제1 수용공간에 중력, 즉 자유낙하를 이용하여 자동으로 공급될 수 있다. 따라서, 물을 공급하기 위한 별도의 펌프나 에너지가 필요 없다.According to some embodiments of the present invention, water in the first accommodating space is consumed in the electrolysis process, and the water supply pipe may automatically supply the hydrogen-containing water in the water storage tank to the first accommodating space. In addition, since the water storage tank is installed higher than the electrolytic cell, the hydrogen-containing water in the water tank can be automatically supplied to the first accommodation space through the water supply pipe using gravity, that is, free fall. Therefore, there is no need for a separate pump or energy for supplying water.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조, 저수조, 이온교환막 및 전기분해부의 결합구조를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 4는 제어부를 도시한 것이다.1 is an exploded perspective view showing a water purifier equipped with a function for producing hydrogen-containing water and ozone water according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a coupling structure of an electrolytic cell, a water storage tank, an ion exchange membrane, and an electrolysis unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of part A of FIG. 2 .
4 shows a control unit.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조, 저수조, 이온교환막 및 전기분해부의 결합구조를 도시한 것이다.1 is an exploded perspective view showing a water purifier equipped with a function for producing hydrogen-containing water and ozone water according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a coupling structure of an electrolytic cell, a water storage tank, an ion exchange membrane, and an electrolysis unit according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기(100)는 전해조(110), 저수조(120), 물 공급관(132), 오존 배출관(134), 산소 배출관(136), 이온교환막, 전기분해부(140)를 포함하며, 저수조(120)에 물을 추가로 공급하는 공급통로를 제공하는 입수관(114) 및 이러한 입수관(114)을 통해 입수되는 물을 정수하기 위한 필터부(180) 등을 추가로 포함할 수 있다.1 and 2 , the
전해조(110)는 저수조(120)의 하부에 결합된다. 전해조(110)의 내부에는 물을 수용하기 위한 제1 수용공간(111)이 형성된다.The
물 공급관(132)은 제1 수용공간(111)에 물을 보충하는 기능을 한다. 즉, 물 공급관(132)은 제1 수용공간(111) 내의 물이 전기분해부(140)의 전기분해 공정에서 소모되어 부족한 경우에 부족분을 다시 채우는 기능을 한다. 이를 위해, 물 공급관(132)은 전해조(110) 상부의 저수조(120)에 결합되어 저수조(120)의 수소함유수를 전해조(110)의 제1 수용공간(111)에 보충할 수 있다. 여기서, 저수조(120)는 전해조(110)보다 높은 곳에 설치됨으로써, 저수조(120)의 수소함유수는 물 공급관(132)을 통해서 전해조(110)의 제1 수용공간(111)에 중력, 즉 자유낙하를 이용하여 자동으로 공급될 수 있다. 따라서, 별도의 펌프나 에너지가 필요 없는 이점이 있다.The
저수조(120)는 전해조(110)의 상부에 결합된다. 저수조(120)의 내부에는 외부와 연결된 입수관(114)을 통해 외부로부터 공급받은 물을 수용하는 제2 수용공간(122)이 형성된다. 제2 수용공간 내의 물은 전기분해를 통해서 수소함유수로 바뀌고 냉수 배출관(113)과 냉수 밸브(112)를 통해 사용자에게 공급될 수 있다.The
도 2를 참조하면, 제1 수용공간(111)과 제2 수용공간(122)은 연결통로(130)를 중심으로 하측과 상측에 배치될 수 있다. 즉, 제1 수용공간(111)은 제2 수용공간(122)의 하측에 배치될 수 있고, 연결통로(130)는 제1 수용공간(111)과 제2 수용공간(122)의 사이에 배치될 수 있다. 한편, 본 명세서에서는 별도의 설명이 없는 한 상하 구분은 도 1 및 도 2를 기준으로 설정된 것으로 본다.Referring to FIG. 2 , the first
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 것이다.FIG. 3 is an enlarged view of part A of FIG. 2 .
도 3을 참조하면, 전해조(110)와 저수조(120)의 사이에는 연결통로(130)가 형성되고, 이온교환막 및 전기분해부(140)는 연결통로(130) 상에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 3 , a
이온교환막은 물을 통과시키진 않지만 양이온, 예를 들어 수소이온(H+)을 통과시킬 수 있다.The ion exchange membrane does not pass water but can pass cations, such as hydrogen ions (H+).
이온교환막(141)은 양이온 교환막일 수 있다.The
이온교환막(141)은 전해조(110)와 저수조(120)의 사이에서 연결통로(130)를 폐쇄할 수 있다. 따라서, 이온교환막(141)에 의해 가로막혀, 제2 수용공간(122)에 수용된 물은 제1 수용공간(111)으로 이동할 수 없고, 제1 수용공간(111)에 수용된 물은 제2 수용공간(122)으로 이동할 수 없게 된다.The
전기분해부(140)는 제1 수용공간(111) 및 제2 수용공간(122)에 수용된 물을 전기 분해할 수 있다.The
전기분해부(140)는 양전극(142) 및 음전극(143)을 포함할 수 있다. 양전극(142) 및 음전극(143)은 각각 연결통로(130)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 양전극(142)은 연결통로(130)에서 이온교환막(141)을 중심으로 제1 수용공간(111) 측에 배치될 수 있고, 음전극(143)은 연결통로(130)에서 이온교환막(141)을 중심으로 제2 수용공간(122) 측에 배치될 수 있다.The
음전극(143) 및 양전극(142)에서의 화학 반응식은 다음과 같다.Chemical reaction equations in the
[반응식 1][Scheme 1]
음전극: 4H2O + 4e- → 2H2 + 4OH- Negative electrode: 4H 2 O + 4e - → 2H 2 + 4OH -
양전극: 2H20 → O2 + 4H+ + 4e- Positive electrode: 2H 2 0 → O 2 + 4H + + 4e -
상기 반응식 1을 참조하면, 연결통로(130)의 제2 수용공간(122) 측에서는 수소(H2)와 수산화이온(OH-)이 생성될 수 있고, 연결통로(130)의 제1 수용공간(111) 측에서는 산소(O2)가 생성될 수 있다. 한편, 연결통로(130)의 제1 수용공간(111) 측에서 생성된 산소(O2) 중 일부는 제1 수용공간(111)에 수용된 물과 반응하여 하기 반응식 2에서와 같이 오존(O3)으로 변환될 수 있다.Referring to Scheme 1, hydrogen (H 2 ) and hydroxide ions (OH − ) may be generated on the
[반응식 2][Scheme 2]
O2 + H20 → O3 + 2H+ + 2e- O 2 + H 2 0 → O 3 + 2H + + 2e -
상기 반응식 1 및 2를 참조하면, 연결통로(130)의 제1 수용공간(111) 측에서는 산소(O2) 외에 수소이온(H+)이 생성될 수 있다. 이러한 수소이온(H+)은 이온교환막(141)을 통해 연결통로(130)의 제2 수용공간(122) 측으로 이동하여 음전극(143)에서 수소(H2)로 변환될 수 있다. 수소(H2)는 물에 대한 용해도가 높기 때문에 제2 수용공간(122)에 수용된 물에 용해되어 수소함유수를 생성할 수 있고, 특히 제2 수용공간(122)에는 수산화이온(OH-)이 함께 존재하므로 약 알칼리성을 띠는 수소함유수를 생성할 수 있다. 이에 반해, 산소(O2)는 상온에서 대부분 기체 상태로 존재하기 때문에 제1 수용공간(111)의 압력을 상승시킬 수 있다. 한편, 오존(O3)은 그 자체로 불안정한 상태이기 때문에 대부분 물에 용해되어 분해되거나 자발적으로 환원되어 산소(O2)로 변환될 수 있다. 하지만, 오존(O3)은 극히 미량으로도 특유의 냄새로 인해 불쾌감을 유발하거나 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있으므로, 이에 대한 적절한 처리 방안이 요구된다.Referring to Schemes 1 and 2, hydrogen ions (H + ) in addition to oxygen (O 2 ) may be generated on the side of the
오존 배출관(134)은 전해조(110)에 결합되어 제1 수용공간(111)에서 생성되는 오존을 외부로 배출하는 배출통로를 형성한다. 본 실시예에 따르면, 전기분해로 인해 제1 수용공간(111)에 생성되는 오존은 오존 배출관(134)을 통해 오존수 탱크(150)로 배출되고 오존수 탱크(150)에서 물에 용존되어 오존수로 활용될 수 있다. 오존수는 강력한 살균효과를 가지므로 청소, 세균 억제, 냄새 제거 등의 용도로 활용될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기(100)는 오존수 탱크(150), 오존수 배출관(152) 및 오존수 밸브(154)를 추가로 포함할 수 있다.The
오존수 탱크(150)는 내부에 제3 수용공간이 형성되어 물을 수용하는 용기이다. 오존수 탱크(150)는 오존 배출관(134)과 결합되어 배출된 오존을 제3 수용공간 내의 물에 용전시킬 수 있다. 즉, 오존 배출관(134)에서 배출된 오존은 제3 수용공간 내의 물 속에서 기포처럼 배출되면서 물 속에 자연스럽게 용존되어 오존수를 생성할 수 있다.The
오존수 배출관(152)은 오존수 탱크(150)에서 생성된 오존수를 외부로 배출하는 관이다.The ozone
오존수 밸브(154)는 오존수 배출관(152)에 설치되어 오존수 배출관(152)을 개폐함으로써 생성된 오존수를 필요에 따라 외부로 배출하는 기능을 한다.The
한편, 제1 수용공간(111)에서 생성되는 산소는 상온에서 대부분 기체 상태로 존재하기 때문에 제1 수용공간(111)의 압력을 상승시키고, 이러한 압력으로 인해 제1 수용공간(111)에 배치되거나 접하는 각종 장치, 예를 들어 이온교환막(141) 등이 손상될 수 있다.On the other hand, since oxygen generated in the first
산소 배출관(136)은 전해조(110)에 결합되어 제1 수용공간(111)에서 생성되는 산소의 배출통로를 형성한다. 즉, 산소 배출관(136)은 제1 수용공간(111)에서 생성되는 산소를 포집하여 외부로 배출함으로써 제1 수용공간(111)의 압력 상승을 방지하여 각종 장치의 손상을 방지한다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기(100)는 온수 탱크(160), 온수 배출관(162) 및 온수 밸브(164)를 추가로 포함할 수 있다.The
온수 탱크(160)는 저수조(120)에서 생성되는 수소함유수를 공급받아 온도를 높여 보관하는 용기이다. 온수 탱크(160)는 물 공급관(132)을 통해서 저수조(120)와 결합될 수 있으며, 물 공급관(132)을 통해 공급되는 수소함유수를 일정 온도 이상으로 가열하여 보관할 수 있다.The
온수 배출관(162)은 온수 탱크(160)내의 가열된 수소함유수를 외부로 배출하는 관이다.The hot
온수 밸브(164)는 온수 배출관(162)에 설치되어 온수 배출관(162)을 개폐함으로써 가열된 수소함유수를 필요에 따라 외부로 배출하는 기능을 한다.The
도 1을 참조하면, 저수조(120)는 전해조(110) 및 온수 탱크(160)보다 높은 곳에 설치되며, 물 공급관(132)은 저수조(120)와 전해조(110)의 사이뿐만 아니라 저수조(120)와 온수 탱크(160)의 사이도 연결시킬 수 있다. 구체적으로, 물 공급관(132)은 예를 들어 T자처럼 하나의 공급처에서 여러 곳의 수요처로 물을 공급할 수 있는 다기관 구조일 수 있다. 따라서, 저수조(120) 내의 수소함유수는 하나의 물 공급관(132)을 통해서 복수의 수요처, 즉 전해조(110) 및 온수 탱크(160)에 중력을 이용하여 자동으로 공급될 수 있다. 따라서, 별도의 펌프나 에너지가 필요 없는 이점이 있다.Referring to FIG. 1 , the
도 4는 제어부를 도시한 것이다.4 shows a control unit.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기(100)는 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
제어부(170)는 전기분해부(140)의 작동을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 타이머(174)를 포함할 수 있다.The
타이머(174)는 전기분해부(140)에 전원을 공급하는 시간을 제어할 수 있다. 구체적으로, 타이머(174)에 의하여 사용자가 임의대로 설정하여 수소가 발생되는 시간이 조절될 수 있다.The timer 174 may control the time for supplying power to the
예를 들어 전원공급 시간을 길게 하는 경우, 음전극(143)에서 발생되는 수소량은 증가될 수 있지만 수소는 밀도가 낮은 물질이므로, 장시간 방치하는 경우 쉽게 증발될 수 있다. 따라서 전원공급 시간을 조절할 필요가 있다. 효율성을 높이기 위해 예를 들어 타이머(174)는 10분 가동 5분 정지의 패턴으로 설정될 수 있고, 제어부(170)는 이러한 시간설정에 맞추어 전원 공급을 인가하고 차단하는 제어를 반복할 수 있다.For example, when the power supply time is lengthened, the amount of hydrogen generated from the
타이머(174)를 포함하는 제어부(170)는 본체 프레임(101)의 전면 패널에 설치되는 버튼부(176)로부터 조작신호를 입력받을 수 있다. 버튼부(176)는 사용자에 의하여 조작될 수 있으며, 복수 개일 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기(100)는 수위센서(미도시) 및 수위조절밸브(118)를 더 포함할 수 있다.The
수위센서는 제2 수용공간(122)에 수용된 물의 수위를 감지할 수 있다. 수위센서는 저수조(120) 내에 설치될 수 있다.The water level sensor may detect the level of water accommodated in the
수위조절밸브(118)는 저수조(120)로 인입되는 입수관(114)에 설치될 수 있다. 수위조절밸브(118)는 제어부(170)의 제어신호에 따라 입수관(114)을 개폐할 수 있다.The water
제어부(170)는 수위센서로부터 수위 측정값을 전송받을 수 있다. 수위센서로부터 전송받은 측정값이 기설정값 미만이면, 제어부(170)는 수위조절밸브(118)에 제어신호를 전송하여 입수관(114)을 개방시킬 수 있다.The
도 3을 참조하면, 음전극(143)과 양전극(142) 사이에는 누수 방지를 위해 제1 실링부재(144) 및 제2 실링부재(145)가 개재될 수 있다.Referring to FIG. 3 , a
제1 실링부재(144)는 이온교환막(141)과 음전극(143) 사이에 개재되어 이온교환막(141)과 연결통로(130)의 내주면에 밀착될 수 있고, 제2 실링부재(145)는 이온교환막(141)과 양전극(142) 사이에 개재되어 이온교환막(141)과 연결통로(130)의 내주면에 밀착될 수 있다. 제1 실링부재(144) 및 제2 실링부재(145)는 제1 수용공간(111)에 수용된 물과 제2 수용공간(122)에 수용된 물이 전해조(110)와 저수조(120) 및 이온교환막(141) 사이의 결합 부분을 통해 누수 되어 상호간에 혼합되는 것을 방지할 수 있다.The
제1 실링부재(144) 및 제2 실링부재(145)는 예를 들어 실리콘 재질의 오링(O-ring)으로 이루어질 수 있다.The
도 1을 참조하면, 입수관(114)은 필터부(180)를 경유하도록 설치된다.Referring to FIG. 1 , the water inlet pipe 114 is installed to pass through the
필터부(180)는 예를 들어 프리 필터(181), 카본블럭 필터(182), R/O멤브레인 필터(183), 포스트카본 필터(184)를 포함할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기(100)는 컴프레셔, R/O부스터 펌프, 압력스위치를 더 포함할 수 있다. R/O부스터 펌프는 입수관(114)을 통해 인입되는 원수(예를 들어, 수돗물)의 수압이 약할 때 이를 순간 끌어올려주는 역할을 하며, 원수가 필터부(180)를 경유하여 저수조(120)로 공급되록 끌어올려주는 역할을 한다.The
입수관(114)과 필터부(180)에는 오토shut-off 밸브와 퇴수저항 밸브 등이 추가로 설치될 수 있다.An auto shut-off valve and a drain resistance valve may be additionally installed in the inlet pipe 114 and the
온수 탱크(160)에는 드레인 밸브가 설치되어 온수 탱크(160) 내부의 잔존 온수를 배출하는데 사용될 수 있다.A drain valve is installed in the
상술한 바와 같이, 본 발명의 구현에 따른 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기는 몸에 이로운 수소함유수를 냉수 및 온수로 공급할 뿐만 아니라 부수적으로 발생하는 오존, 즉 인체에 유해한 오존을 오존수로 재활용할 수 있다.As described above, the water purifier equipped with the production function of hydrogen-containing water and ozone water according to the embodiment of the present invention not only supplies hydrogen-containing water beneficial to the body as cold water and hot water, but also generates incidental ozone, that is, ozone harmful to the human body. Ozone water can be recycled.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, the preferred embodiments of the present invention have been described, but those of ordinary skill in the art may add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by the present invention, and this will also be included within the scope of the present invention.
100: 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기
101: 본체 프레임 110: 전해조
111: 제1 수용공간 112: 냉수 밸브
113: 냉수 배출관 114: 입수관
118: 수위조절밸브 120: 저수조
121: 저수조 뚜껑 122: 제2 수용공간
130: 연결통로 132: 물 공급관
134: 오존 배출관 136: 산소 배출관
140: 전기분해부 141: 이온교환막
142: 양전극 143: 음전극
144: 제1 실링부재 145: 제2 실링부재
150: 오존수 탱크 152: 오존수 배출관
154: 오존수 밸브 160: 온수 탱크
162: 온수 배출관 164: 온수 밸브
170: 제어부 174: 타이머100: Water purifier equipped with hydrogen-containing water and ozone water production function
101: body frame 110: electrolytic cell
111: first accommodation space 112: cold water valve
113: cold water discharge pipe 114: inlet pipe
118: water level control valve 120: water tank
121: water tank lid 122: second accommodation space
130: connecting passage 132: water supply pipe
134: ozone discharge pipe 136: oxygen discharge pipe
140: electrolysis unit 141: ion exchange membrane
142: positive electrode 143: negative electrode
144: first sealing member 145: second sealing member
150: ozone water tank 152: ozone water discharge pipe
154: ozone water valve 160: hot water tank
162: hot water discharge pipe 164: hot water valve
170: control unit 174: timer
Claims (7)
상기 전해조의 상부에 결합되어 제2 수용공간을 형성하는 저수조;
상기 제2 수용공간에 물을 공급하는 입수관;
상기 제1 수용공간과 상기 제2 수용공간을 연결하여, 상기 제2 수용공간의 물을 중력에 의해 상기 제1 수용공간에 공급하는 물 공급관;
상기 제1 수용공간에서 생성되는 오존 가스의 배출통로를 형성하는 오존 배출관;
상기 제1 수용공간에서 생성되는 산소 가스의 배출통로를 형성하는 산소 배출관;
내부에 물을 수용하는 제3 수용공간이 형성되고, 오존 가스가 상기 오존 배출관에서 상기 제3 수용공간 내의 물 속으로 기포처럼 배출되어 오존수가 생성되는 오존수 탱크;
상기 오존수 탱크의 오존수를 외부로 배출하는 오존수 배출관;
상기 오존수 배출관을 개폐하는 오존수 밸브;
상기 전해조와 상기 저수조의 사이에 형성되는 연결통로를 폐쇄하는 이온교환막;
상기 연결통로에서 상기 이온교환막을 중심으로 상기 제1 수용공간 측에 배치되는 양전극 및 상기 제2 수용공간 측에 배치되는 음전극을 포함하는 전기분해부를 포함하고,
상기 저수조는 상기 저수조의 저면에서 상기 제1 수용공간 내로 하향 돌출되어 상기 연결통로를 형성하는 돌출부를 구비하고,
상기 이온교환막은 상기 돌출부의 하단에 결합되고,
상기 오존 배출관은 상기 돌출부의 외측면과 상기 전해조의 내측면 사이에 형성되는 상기 제1 수용공간의 상부에 연결되는 것을 특징으로 하는 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기.an electrolytic cell having a first accommodating space therein;
a water storage tank coupled to an upper portion of the electrolytic cell to form a second accommodating space;
an inlet pipe for supplying water to the second accommodation space;
a water supply pipe connecting the first accommodating space and the second accommodating space to supply water from the second accommodating space to the first accommodating space by gravity;
an ozone discharge pipe forming a discharge passage for ozone gas generated in the first accommodation space;
an oxygen discharge pipe forming a discharge passage for oxygen gas generated in the first accommodation space;
an ozone water tank in which a third accommodating space for accommodating water is formed therein, and ozone gas is discharged from the ozone discharge pipe into the water in the third accommodating space like bubbles to generate ozone water;
an ozone water discharge pipe for discharging the ozone water of the ozone water tank to the outside;
an ozone water valve that opens and closes the ozone water discharge pipe;
an ion exchange membrane closing a connection passage formed between the electrolyzer and the water storage tank;
and an electrolysis unit including a positive electrode disposed on the side of the first accommodating space and a negative electrode disposed on the side of the second accommodating space with respect to the ion exchange membrane in the connection passage,
The water storage tank has a protrusion that protrudes downward from the bottom surface of the water tank into the first accommodation space to form the connection passage,
The ion exchange membrane is coupled to the lower end of the protrusion,
The ozone discharge pipe is connected to an upper portion of the first accommodation space formed between the outer surface of the protrusion and the inner surface of the electrolytic cell.
상기 저수조에서 생성되는 수소함유수를 공급받아 온도를 높여 보관하는 온수 탱크;
상기 온수 탱크의 온수를 외부로 배출하는 온수 배출관;
상기 온수 배출관을 개폐하는 온수 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기.According to claim 1,
a hot water tank receiving the hydrogen-containing water generated in the water storage tank and storing it by increasing the temperature;
a hot water discharge pipe for discharging the hot water of the hot water tank to the outside;
The water purifier with a production function of hydrogen-containing water and ozone water, characterized in that it further comprises a hot water valve for opening and closing the hot water discharge pipe.
상기 저수조는 상기 전해조 및 상기 온수 탱크보다 높은 곳에 위치하며,
상기 저수조 내의 수소함유수는 상기 물 공급관을 통해 상기 전해조 및 상기 온수 탱크에 중력을 이용하여 자동 공급되는 것을 특징으로 하는 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기.4. The method of claim 3,
The water storage tank is located higher than the electrolytic tank and the hot water tank,
The hydrogen-containing water in the water storage tank is automatically supplied to the electrolytic cell and the hot water tank through the water supply pipe using gravity.
제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 전기분해부에 전원을 공급하는 시간을 제어하는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기.According to claim 1,
It further comprises a control unit,
The control unit is a water purifier equipped with a function for producing hydrogen-containing water and ozone water, characterized in that it includes a timer for controlling the time for supplying power to the electrolysis unit.
상기 저수조의 수위를 측정하는 수위센서;
상기 저수조에 물을 추가로 공급하는 공급통로를 제공하는 입수관;
상기 입수관에 설치되는 수위조절밸브를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 수위센서로부터 전송받은 수위 측정값이 기설정값 미만이면, 상기 저수조에 물이 추가로 공급되도록 상기 수위조절밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기.6. The method of claim 5,
a water level sensor for measuring the water level in the water tank;
an inlet pipe providing a supply passage for additionally supplying water to the water storage tank;
It further comprises a water level control valve installed in the water inlet pipe,
When the measured water level transmitted from the water level sensor is less than a preset value, the control unit controls the water level control valve to additionally supply water to the water storage tank. water purifier.
상기 이온교환막과 상기 음전극의 사이에 개재되어, 상기 이온교환막과 상기 연결통로의 내주면에 밀착되는 제1 실링부재; 및
상기 이온교환막과 상기 양전극의 사이에 개재되어, 상기 이온교환막과 상기 연결통로의 내주면에 밀착되는 제2 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소함유수 및 오존수의 제조 기능이 구비된 정수기.According to claim 1,
a first sealing member interposed between the ion exchange membrane and the negative electrode to be in close contact with an inner circumferential surface of the ion exchange membrane and the connection passage; and
and a second sealing member interposed between the ion exchange membrane and the positive electrode and in close contact with the inner circumferential surface of the ion exchange membrane and the connection passage.
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