KR200262827Y1 - Apparatus for water sterilization in reservoir of water purification system by electrochemical process - Google Patents
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Abstract
본 고안은 단위 전해셀을 이용하여 정수기 저수조내의 세균을 살균하는 장치로서 이온교환막과 전극으로 이루어져 있으며 튜브내부의 양전극 쪽에 고농도의 소금용액 또는 소금용액과 염화수소 혼합용액을 사용하고 복합산화제를 생성시켜 물을 소독하거나 살균하는 원리를 이용한 기술이다.The present invention is a device for sterilizing bacteria in water purifier water tank using unit electrolytic cell. It consists of ion exchange membrane and electrode. It uses high concentration salt solution or mixed salt and hydrogen chloride solution on both electrode side of tube and generates complex oxidant This technology uses the principle of disinfection or sterilization.
Description
현재 대부분의 정수기들은 정수기내 필터를 통과한 물을 저수조에 저장하고 이 물이 다시 냉각조나 온수조로 보내지며 이 물을 마시게 된다. 하지만 이 저수조가 2차 오염의 원인이 되고 있다. 그래서 본 고안 기술을 이용하여 저수조의 물을 살균하기 위한 것으로서 에너지가 적게 필요하고 안정하며 자주 갈아주는 필터 방식이 아닌 전기화학적 방법을 이용한 것이다.Currently, most water purifiers store the water that has passed through the filters in the water purifiers in the reservoirs, which are then sent back to the cooling or hot water baths. However, this reservoir is causing secondary pollution. Therefore, it is to sterilize the water of the reservoir using the present invention technology, which uses an electrochemical method rather than a filter method that requires less energy, is stable, and frequently changes.
본 고안은 정수기내의 저수조의 물속에 세균 번식이 일어나지 않도록 처리하는 2차 오염 방지용으로서 전기화학적인 방법을 사용하고 있다. 보통 전기화학적인 방법은 물을 전기분해 시켜 산성수와 음용수(알칼리수)를 얻어 알칼리수는 살아있는 물이라 하여 마시고 산성수는 세균을 멸하거나 세정수로 사용한다.The present invention uses an electrochemical method as a secondary pollution prevention treatment to prevent bacterial growth in the water of the reservoir in the water purifier. In general, the electrochemical method is to electrolyze water to obtain acidic water and drinking water (alkaline water), so that alkaline water is called living water, and acidic water is used to destroy bacteria or as washing water.
본 고안은 이와는 달리 물속에 전기화학적으로 복합산화제를 생성시켜 소독 또는 살균하는 방법으로서 도 1 에서와 같이 튜브형 음이온교환막(2)을 사용하고 그 내부를 음전극(6)을 설치하고 외부 튜브형 음이온교환막(2)에는 양전극(1)으로 둘러싸여 있고 외부에는 원통형 외형(3)으로 둘러싸여 있어서 이 전체가 하나의 전해셀의 역할을 하도록 고안되어 있다. 위 쪽에 위치한 외형 튜브(4) 내부에는 5 mol의 NaCl 용액과 1 mol의 HCI 혼합용액(5)으로 채워져 있다. 따라서 용액을 공급해주는 장치 즉 정량펌프가 필요치 않으며 산성수와 알카리수를 얻기 위한 정수기와는 이온교환막 튜브를 통과하는 물의 살균이나 비활성화를 목적으로 사용할 수 있다. 즉 정수기의 저수조 살균용이나 가정용 지하수를 단독으로 사용하는 가정에서의 물을 살균, 정수할 목적으로 사용할 수 있다.Unlike the present invention, a method of disinfecting or sterilizing by generating a complex oxidant in water and electrochemically using a tubular anion exchange membrane 2 as shown in FIG. 1 and installing a negative electrode 6 therein and an outer tube anion exchange membrane ( 2) it is surrounded by a positive electrode (1) and the outside is surrounded by a cylindrical shape (3) is designed to act as a single electrolytic cell as a whole. Inside the outer tube (4) located above is filled with 5 mol of NaCl solution and 1 mol of HCI solution (5). Therefore, a device for supplying a solution, that is, a metering pump is not required, and a water purifier for obtaining acidic and alkaline water may be used for sterilization or deactivation of water passing through an ion exchange membrane tube. That is, it can be used for the purpose of sterilizing and purifying water in households using water tank sterilization of water purifiers or household groundwater alone.
본 고안의 목적은 정수기 내의 저수조의 2차 세균의 오염을 원천적으로 막기 위한 용도로 사용할 수 있다. 특히 원리가 간단하고 장치가 간단하며 설치가 용이하기 때문에 고가인 정량펌프를 사용하는 다른 전해법을 사용하는 장치에 비해 저렴하며 설치가 쉬운 것이 특징이다. 특히 장치의 큰 특징의 하나는 음전극 쪽에 발생하는 OH-의 농도 증가로 인해 OH-과 Cl-이 함께 음이온교환 막을 통과하므로 살균력이 떨어지는 현상을 방지하기 위해 소금용액과 HCl을 함께 섞은 용액을 사용하였다. 혼합용액을 사용할 때 Cl-이 음 이온교환막을 통과하고 남은 수소이온과 OH-이 결합하여 물이 되므로 이러한 현상이 없어진다. 동시에 용액 쪽의 OH-의 농도 증가로 인한 PH의 증가문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이온교환막을 통과한 복합 산화제에 의해 물속의 세균을 비활성화 시키고 세균의 번식을 원천적으로 막아 저수조내의 2차 오염 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.An object of the present invention can be used for the purpose of preventing the contamination of the secondary bacteria in the reservoir in the water purifier. In particular, since the principle is simple, the device is simple, and the installation is easy, the device is inexpensive and easy to install compared with other electrolytic devices using expensive metering pumps. In particular, one of the main features of the device was that a mixture of salt solution and HCl was used to prevent the sterilization from dropping because OH - and Cl - pass through the anion exchange membrane due to the increased concentration of OH - generated on the negative electrode side. . When the mixed solution is used, this phenomenon is eliminated because Cl - passes through the ion exchange membrane and the remaining hydrogen ions and OH - form water. At the same time, it is possible to solve the problem of the increase of pH due to the increase of the concentration of OH -in the solution side, as well as to inactivate the bacteria in the water by the complex oxidant that passed through the ion exchange membrane and to prevent the growth of bacteria at the source, thereby preventing the secondary pollution in the reservoir It can be solved fundamentally.
[도 1]1
(1) 양전극(ANODE)(1) positive electrode (ANODE)
(2) 튜브형 음이온교환막(2) tubular anion exchange membrane
(3) 원통형 외형(3) cylindrical appearance
(4) 원통형 외형(혼합용액부)(4) Cylindrical outline (mixed solution)
(5) 혼합용액(5) Mixed solution
(6) 음전극(CATHODE)(6) Cathode electrode (CATHODE)
(7) 물 입구(7) water inlet
(8) 물 출구(8) water outlet
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 도 1과 같이 단위 전 해셀을 만들어 이를 통과할 때 전해법에 의해 정수기 저수조의 세균을 죽이도록 하였다. 구체적으로 음 이온교환막(2)으로 된 튜브의 내부에 음전극(6)을 설치하고 이 이온교환막을 양전극(1)으로 둘러싸서 만들고 이를 외형튜브(3)로 둘러쌓아 만들었다. 특히 소금물의 공급은 이온교환막 튜브과 연결된 튜브를 통해 공급된다. 이 튜브의 공간에는 5몰의 소금물이나 5 몰의 소금용액과 1몰의 염산용액을 섞어 넣었다. 이 혼합용액은 고 농도이기 때문에 오래 동안 사용할 수 있고, 필요한 경우 용량을 늘리거나 소금물과 염산용액을 섞어 넣어 주면된다. 이 상태에서 직류전원장치에 의해 전원을 공급하면서 물을 입구에서 이온교환막 튜브를 통해 물을 통과시켜 물 출구로 나오도록 한다. 이때 물속에 발생하게 되는 HOCl에 의해 물속의 세균이 죽고 더 이상 생기지 않게 한다.In order to achieve the above object, the present invention was made to kill the bacteria in the water purifier reservoir by the electrolytic method when passing through the cell made as shown in FIG. Specifically, the negative electrode 6 was installed inside the tube of the negative ion exchange membrane 2, and the ion exchange membrane was surrounded by the positive electrode 1, and the outer tube 3 was surrounded. In particular, the brine is supplied through a tube connected to the ion exchange membrane tube. In the space of this tube, 5 mol of salt water or 5 mol of salt solution and 1 mol of hydrochloric acid solution were mixed. This mixed solution is high in concentration and can be used for a long time. If necessary, increase the volume or mix the brine and hydrochloric acid solution. In this state, while supplying power by the DC power supply device, the water passes through the ion exchange membrane tube from the inlet to the water outlet. At this time, the HOCl generated in the water causes the bacteria in the water to die and no longer occur.
이때 양전극(2)에서는At this time, the positive electrode 2
H2O → H++ OH- H 2 O → H + + OH -
4OH-- 4e-→ 2H2O + O2 4OH - - 4e - → 2H 2 O + O 2
H2O + O2- 2e-→O3↑ + 2H+ H 2 O + O 2 - 2e - → O 3 ↑ + 2H +
2Cl-- 2e-→ 2Cl → Cl2 2Cl - - 2e - → 2Cl → Cl 2
Cl2+ H2O → HOCI + H++ Cl- Cl 2 + H 2 O → HOCI + H + + Cl -
또한 음전극(3)에서는In addition, in the negative electrode 3
2H2O + 2e-→ 2OH-+ H2↑ 2H 2 O + 2e - → 2OH - + H 2 ↑
하지만 음전극에서 OH-가 발생하여 PH가 높아지는 것을 이용한 것이 일반적인 전해법에 의한 정수기이고, 이 OH-과 Cl-이 함께 이온교환막을 통해 안쪽으로 동시에 들어가므로 Cl 이온의 농도가 떨어지는 것을 방지하기 위하여 OH-의 농도의 증가를 방지하기 위해 본 고안에서는 HCl 용액을 사용하였고 다음과 같이 생성되는OH-을 HCl의 분해에 의해 생성된 H+과 반응이 일어나므로 OH-의 증가로 인한 pH의 증가와 성능이 떨어지는 현상을 없게 하였다.However, OH - is generated in the negative electrode and the pH is increased, which is a water purifier by a general electrolytic method, and since OH - and Cl - enter together through the ion exchange membrane at the same time, to prevent the concentration of Cl ions from dropping. - because the H + and the reaction produced by the decomposition of HCl up OH - - in the present in order to prevent an increase in the concentration of the devise was used a solution of HCl OH generated as follows: increase in the performance of the pH due to the increase in This fall phenomenon was eliminated.
H+(HCI이 이온화되어 남은 수소이온)+ OH-→H2OH + (the remaining HCI is ionized proton) + OH - → H 2 O
본 고안에서 사용된 양전극과 음전극은 다른 재료의 전극을 사용할 수 있고 본 고안에서는 모두 탄소섬유를 사용하여 제작하였다.The positive electrode and the negative electrode used in the present invention may use electrodes of different materials, and in the present invention, all were manufactured using carbon fiber.
본 고안은 기존 정수기내의 저수조의 세균에 의한 2차 오염을 방지하기 위한 장치로서 또는 규격화된 상수도를 사용하지 않고 가정용 단독 간이 상수도를 이용하는 가정에 설치하여 사용할 수 있는 적은 에너지를 필요로 하는 간단한 장치로서 상기한 목적을 달성할 수 있게 하였다. 특히 정수기 관리에 대한 인식의 부족으로 필터를 제때에 교환하지 않거나 아주 작은 수 세균이라도 일단 저수조에 들어가면 매우 빠른 속도로 세균의 수가 증가하게 되므로 일정한 시간이 흐르면 아주 많은 수의 세균이 살게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상기의 전해셀을 설치하면 저수조에 세균이 들어오는 것을 원천적으로 방지하고 들어온 세균조차도 비활성화하기 때문에 정수기의 세균 문제에서 완전히 해결할 수 있게 된다.The present invention is a device for preventing secondary pollution by bacteria in a water tank in an existing water purifier, or as a simple device requiring little energy that can be installed and used in a household using a simple water supply for home use without using standardized water supply. It was possible to achieve the above object. In particular, due to the lack of awareness of water purifier management, even if the filter is not replaced in time or even a small number of bacteria enters the reservoir, the number of bacteria increases very quickly, and therefore a large number of bacteria live after a certain time. In order to solve this problem, if the electrolytic cell is installed, it prevents bacteria from entering the reservoir and inactivates even the bacteria. Therefore, it is possible to completely solve the bacteria problem of the water purifier.
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KR2020010033083U KR200262827Y1 (en) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Apparatus for water sterilization in reservoir of water purification system by electrochemical process |
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KR2020010033083U KR200262827Y1 (en) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Apparatus for water sterilization in reservoir of water purification system by electrochemical process |
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Cited By (1)
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KR101053430B1 (en) * | 2008-12-05 | 2011-08-02 | (주) 시온텍 | Deposition type strong acid water generator |
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2001
- 2001-10-29 KR KR2020010033083U patent/KR200262827Y1/en not_active IP Right Cessation
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