KR20030066870A - 이온수 생성기의 전환 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온수 생성기의 전환밸브에 관한 것으로서, 이온수 생성기의 전기분해 과정에 있어 음극측의 스케일 생성은 필연적이며, 상기 스케일에 의한 이온화의 저하를 방지하기 위해 극성을 주기적으로 반전시켜 어느 한쪽에 스케일이 고착되는 것을 방지할 필요가 있다.

이에 본 발명은 예시 도면 도2 내지 도4 에서와 같이 솔레노이드밸브를 응용하여 극실의 반전에 따라 이온수의 이송경로를 전환시킨 것으로, 이송라인(6, 7)과 연결되는 한쌍의 밸브하우징(10)을 위시하여 2개의 수로를 구성하는 배출라인(14, 16)과 배출라인(14, 16)의 입구를 개폐하는 밸브몸체(22), 그리고 밸브몸체(22)를 작동시키기 위한 가동철심(20)과 이 가동철심(20)을 작동시키는 솔레노이드하우징 (18)으로 구성하되, 상기 가동철심(20)에는 2개의 배출라인(14, 16)이 동시에 반대로 개폐되도록 장구형상의 밸브몸체(22)가 설치되어 있으며, 상기 솔레노이드하우징(18)에 전압이 공급되면 상기 밸브몸체(22)에 의해 개폐상태가 반대로 되며, 이에 의해 극실의 반전에 따른 수로의 반전이 수행되도록 함으로써, 전해조의 극실이 반전됨과 동시에 이온수의 성상이 반전되더라도 최종배출관에서는 선택된 이온수가 배출되도록 한 것이다.

Description

이온수 생성기의 전환밸브{CHANGE VALVE FOR ION WATER PRODUCER}

본 발명은 이온수 생성기의 전환밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극실의 반전에 따라 이온수의 성상이 반전되더라도 최종배출구에서는 선택된 이온수가 고정적으로 배출되도록 솔레로이드밸브를 이용한 이온수 생성기의 전환밸브에 관한 것이다.

일반적으로 고혈압, 당뇨병, 심장병 등 현대 성인병의 중요원인 중의 하나가 고기류, 생선류 등 산성식품의 과다섭취로 인한 체질의 산성화이며, 이러한 산성체질을 약알칼리 체질로 개선하기 위해 이온수 생성기가 개발되어 왔다.

예시 도면 도1은 이러한 이온수 생성기의 원리를 나타낸 설명도로서, 이온수 생성기는 크게 정수기(1)와 전해조(2)로 구분되어 지는데, 수돗물 등이 정수기(1)에서 정수된 다음 전해조(2)에서 산성이온수와 알칼리이온수로 분리되도록 되어 있다.

좀더 상세히 설명하면, 전해조(2)는 전기적 성질을 가진 이온만 통과할 수 있는 격벽(3)에 의해 양극실(4)과 음극실(5)로 구분되어 있으며, 여기에 전압을 인가하게 되면 물이 전기분해 되면서 이온수가 생성되는 것이다.

즉, 양,음극실(4, 5)의 각 전극에 전압을 인가시키게 되면 양극실(4)에서는 수산이온이 환원되어 산소가스가 발생되므로 물속의 수산이온이 소비되고, 이때 수산이온 이외의 염소, 인, 유황 등의 음이온은 산을 형성하여 양극실(4)의 물은 산성을 띠게된다.

음극실(5)에서는 수소이온이 환원되어 수고가스가 발생되므로 물속의 수소이온이 소비되고, 이때 수소이온 이외의 나트륨, 마그네슘, 칼슘 등의 양이온은 수소 이온쌍을 형성하여 음극실(5)의 용액은 알칼리성을 띠게 된다.

이렇게 생성된 알칼리이온수는 음료용으로 사용되고, 산성이온수는 피부미용이나 소독수로 사용되며, 특히 음료용으로서의 알칼리이온수는 전기분해에 의한 6각 고리구조가 갖추어져 건강유지에 탁월한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

그런데, 이러한 이온수를 얻기 위한 전기분해과정에 있어서, 특히 음극실(5)에 있어서는 장기간 전기분해에 의한 음극의 칼슘, 마그네슘 등의 스케일 고착 때문에 전해전류가 감소되는 현상이 발생되며, 이러한 경우 전기분해가 충분히 이루어지지 않게 된다.

이러한 음극측의 스케일 생성은 필연적인 것이므로, 상기 스케일에 의한 이온화의 저하를 방지하기 위하여는 주기적으로 음극과 양극을 반전시켜 어느 한쪽에 스케일이 고착되는 것을 방지시켜 줄 필요가 있는 것이다.

이렇게 되면 음극실(5)과 양극실(4)이 주기적으로 반전되는데, 이러한 경우 알칼리이온수와 산성이온수의 최종배출구에서도 이온수의 성상이 반전되므로, 수요자가 선택된 이온수를 얻기 위해서는 최종배출구와 연결되는 배출라인은 극실의 주기적 반전에 따라 교환되어야 한다.

이에 따라 이송라인(6, 7) 상에 전환밸브가 설치되어 왔으며, 전압인가의 반전에 따라 이송라인(6, 7)이 효율적으로 전환되도록 하는 전환밸브는 계속 개발되고 있는 추세이다.

이에 본 발명은 이온수의 성상이 반전되더라도 이에 따라 배출라인이 교환되도록 하여 최종배출구에서는 선택된 이온수가 고정적으로 배출되도록 하는 이온수 생성기의 전환밸브를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위한 본 발명은 솔레노이드밸브를 응용하여 극실의 반전에 따라 이온수의 이송경로를 교환시킨 것으로, 이송라인과 연결되는 밸브하우징을 위시하여 2개의 수로를 구성하는 배출라인과 배출라인의 입구를 개폐하는 장구형의 밸브몸체, 그리고 밸브몸체를 작동시키기 위한 가동철심과 이 가동철심을 작동시키는 솔레노이드하우징 등으로 이루어진 것이다.

여기서, 가동철심에는 2개의 배출라인이 동시에 반대로 개폐되도록 상·하단부로 이루어진 장구형의 밸브몸체가 형성되어 있으며, 상기 솔레노이드하우징에 전압이 공급되면, 상기 밸브몸체에 의해 개폐상태가 반대로 되며, 이에 의해 극실의 반전에 따른 수로의 반전이 수행되는 것이다.

따라서, 본 발명에서는 전해조의 극실이 반전됨과 동시에 이온수의 성상이 반전되더라도 최종배출관에서는 선택된 이온수가 배출되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도1은 종래 이온수 생성기의 개요도.

도2는 본 발명에 따른 전환밸브의 분해사시도.

도3은 본 발명에 따른 이온수 생성기가 장착된 상태를 나타낸 개요도.

도4 (가)는 본 발명에 따른 전환밸브에서 알칼리이온수의 이송경로를 나타낸 확대 단면설명도.

도4 (나)는 본 발명에 따른 전환밸브에 의해 이온수의 성상이 반전되었을 때, 산성수이온수의 이송경로를 나타낸 확대 단면설명도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 정수기

2 : 전해조

3 : 격벽

4 : 양극실

5 : 음극실

6, 7 : 이송라인

10 : 밸브하우징

12 : 유입구

14 : 알칼리수 배출라인

16 : 산성수 배출라인

18 : 솔레노이드하우징

20 : 가동철심

22 : 밸브몸체

23 : 몸체상단부

24 : 몸체하단부

26 : 패킹

28 : 밸브시이트

30 : 상부스페이서

32 : 하부스페이서

34 : 알칼리수 배출구

36 : 산성수 배출구

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

예시 도면 도2는 본 발명에 따른 전환밸브를 나타낸 분해사시도이고, 예시도면 도3은 본 발명에 따른 전환밸브가 설치된 전해조의 개요도이며, 예시도면 도4는 본 발명에 따른 전환밸브의 작동상태를 나타낸 설명도이다.

본 발명은 음극실(5)과 양극실(4)로 구분되고 각각의 이송라인(6, 7)과 연통되는 구조를 갖춘 통상의 전해조(2)에 설치되는 이온수 생성기의 전환밸브로서, 한쌍의 통형상으로 형성된 밸브하우징(10)이 전해조(2)에 설치되고, 상기 한쌍의 밸브하우징(10)은 그 측부에 유입구(12)가 형성되며, 상부에는 알칼리수 배출라인(14)이 형성되고, 하부에는 산성수 배출라인(16)이 형성됨과 더불어, 상기산성수 배출라인(16)은 솔레노이드하우징(18)에 관통되어 설치된다.

여기서, 산성수 배출라인(16)에는 상기 솔레노이드하우징(18)의 전원공급에 의해 작동되는 가동철심(20)이 하부스페이서(32)에 연장되어 설치되고, 상기 하부스페이서(32)의 상방으로는 어느 하나의 배출라인 입구가 폐쇄되면 다른 하나의 배출라인 입구가 개방되도록 일정간격으로 이격되어 몸체상단부(23)와 몸체하단부 (24)로 이루어진 장구형의 밸브몸체(22)가 형성되어 있다.

상기 밸브몸체(22)에는 수밀을 위한 패킹(26)이 각각 설치되고, 상·하측 배출라인의 입구에는 상기 패킹(26)이 밀착되도록 각각의 밸브시이트(28)가 형성된다.

또한, 밸브몸체(22)의 상부에는 밸브몸체(22)가 상승할 때, 몸체상단부(23)가 안정된 상태로 안착을 유도하는 상부스페이서(30)가 형성되어 있으며, 상기 상부스페이서(30)은 알칼리수 배출라인(14)에 삽입되어 있다.

이와 같이 본 발명은 솔레노이드 밸브를 응용한 것으로서, 이송라인에(6, 7) 별개로 설치되어 지며, 이러한 솔레노이드 밸브에는 2개의 수로가 갖추어져 알칼리이온수와 산성이온수가 차별되도록 하였다.

이를 위한 본 발명은 이송라인(6, 7)과 연결되는 한쌍의 밸브하우징(10)을 위시하여 2개의 수로를 구성하는 배출라인과 배출라인의 입구를 개폐하는 밸브몸체(22), 그리고 밸브몸체(22)를 작동시키기 위한 가동철심(20)과 이 가동철심(20)을 작동시키는 솔레노이드하우징(18) 등으로 이루어진 것이다.

밸브하우징(10)에는 유입구(12)가 형성되어 이송라인과 연결되며,유입구(12)를 통해 밸브하우징(10) 내로 유입된 이온수는 그 성상에 따른 사용자의 제어에 의해 수로가 변경되도록 하였다.

수로는 상술된 바와 같이 밸브하우징(10)의 상하부에 형성된 알칼리수 배출라인(14)과 산성수 배출라인(16)이며, 배출라인의 선택적 개폐는 솔레노이드하우징(18)의 전원공급에 따른 가동철심(20)의 승강작동과 이와 일체로 작동하는 밸브몸체(22)가 수행하도록 되어 있다.

여기서, 가동철심(20)은 산성이온수의 수로인 산성수 배출라인(16)에 내장되어짐이 바람직한 것이며, 이는 상술된 바와 같이 산성이온수 측에는 스케일 등의 이물질 고착 염려가 적을뿐더러, 산성이온수는 음료용의 목적 보다는 소독수 등을로 사용되기 때문이다.

이러한 가동철심(20)은 하부스페이서(32)에 연장되어 산성수 배출라인(16)에 내장된 형태이고, 이 하부스페이서(32)의 위치에 솔레노이드하우징(18)이 산성수 배출라인(16)에 관통되게 설치되어 있다.

따라서, 솔레노이드하우징(18)에 전원을 공급하게 되면 이것이 전자석으로 변환됨에 따라 가동철심(20)이 솔레노이드하우징(18) 측으로 상승하게 되고, 이 가동철심(20)과 일체로 형성된 밸브몸체(22)가 작동되는 것이다.

상기 밸브몸체(22)는 2개의 수로를 개폐시키기 위해 장구형상으로 1쌍의 몸체상단부(23)와 몸체하단부(24)로 형성되어 지며, 어느 하나의 배출라인이 개방되면 다른 하나의 배출라인이 폐쇄되도록 일정간격으로 이격되어 있다.

한편, 수밀을 위하여 각 밸브몸체(22)의 몸체상·하단부(23, 24)에는패킹(26)이 각각 설치되며, 각 배출라인의 입구에는 패킹(26)과 밸브몸체(22)의 안착을 위한 밸브시이트(28)가 각각 형성되어 있다.

상기 가동철심(20)에 의한 밸브몸체(22)의 승강작동에 있어 가동철심(20)의 승강이동경로가 수로와 중복되기 때문에 기존의 솔레노이드 밸브와 같이 가동철심(20)의 승강이동 경로를 확실하게 결정시켜 주지는 못한다.

따라서, 본 발명에서는 어느 정도 직선화된 승강이동 경로를 유지시키기 위하여 상부 밸브몸체(22)의 상부에 상부스페이서(30)가 형성되어 있으며, 이 상부스페이서(30)는 가동철심(20)이 하강되어 알칼리수 배출라인(14)이 개방되더라도 알칼리수 배출라인(14)에 일부 삽입된 상태이며, 알칼리수 배출라인(14)을 폐쇄시킬 때 밸브본체(22)의 상승을 유도하여 밸브시이트(28)에 밸브몸체(22)가 안착되도록 유도시키는 것이다.

한편, 본 발명의 가동철심(20)에 있어서, 상승은 솔레노이드의 자력으로 수행하고 하강은 가동철심(20)과 밸브몸체(22)등의 자중에 의하도록 되어 있으나, 여기에 국한 되는 것은 아니다.

즉, 밸브몸체(22)에 스프링 등을 설치하면 밸브몸체(22)가 자중에 의한 자중에 의해 이동되는 것을 극복할 수 있으며, 이 경우 상하배열이 아니라 측방배열도 가능하다.

이하 본 발명에 전환밸브의 작동을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4 의 (가)와 (나)에 표현된 바와 같이 알칼리수 배출라인(14)는 최종배출관인 알칼리수 배출구(34)와 연결되어 있고, 산성수 배출라인(16)은 산성수배출구(36)와 연결되어 있다.

(가)에서와 같이 알칼리이온수가 밸브하우징(10)으로 유입된 경우에는 솔레노이드하우징(18)에 전원이 공급되어 있지 않아 산성수 배출라인(16)이 폐쇄되어 있어 유입된 알칼리이온수는 알칼리 배출라인(14)을 통해 알칼리수 배출구(34)측으로 유입된다.

그런데, 극실이 반전되어 이온수의 성상이 반전되면 솔레노이드하우징(18)에 전원이 공급되고 이에 의해 가동철심(20)이 상승되며, 따라서 알칼리 배출라인(14)이 폐쇄되고 산성수 배출라인(16)이 개방되어 산성수 배출구(36)측으로 산성이온수가 유입되는 것이다.(도 4 의 "나")

이러한 전환밸브가 각 극실의 이송라인(6, 7)에 별개로 설치되고 이 두개의 전환밸브 조합으로 수요자는 최종배출구인 산성수 배출구(34)와 알칼리수 배출구(36)에서 선택된 이온수를 취할 수 있게 되는 것이다.

이와 더불어, 본 발명에 따른 전환밸브는 솔레노이드밸브의 응용으로서, 전압인가에 따른 극실의 반전에 따른 신호와 연동하여 솔레노이드하우징(18)으로의 전원공급 제어가 용이하므로 극실의 반전에 따라 수로의 전환이 용이하게 되는 것이다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

상술된 바와 같이 본 발명은 이송라인(6, 7)과 연결되는 밸브하우징(10)을 위시하여 2개의 수로를 구성하는 배출라인(14, 16)과 배출라인(14, 16)의 입구를 개폐하는 밸브몸체(22), 그리고 밸브몸체(22)를 작동시키기 위한 가동철심(20)과 이 가동철심(20)을 작동시키는 솔레노이드하우징(18) 등으로 이루어져 솔레노이드하우징(18)의 전원공급에 따라 배출라인(14)(16)이 전환되도록 되어있다.

이러한 본 발명은 솔레노이드밸브의 응용으로서, 전압인가에 따른 극실의 반전에 따른 신호와 연동하여 솔레노이드하우징(18)으로의 전원공급 제어가 용이하므로 극실의 반전에 따라 수로의 전환이 용이하게 되는 것이며, 따라서, 본 발명에서는 전해조의 극실이 반전됨과 동시에 이온수의 성상이 반전되더라도 최종배출구에서는 선택된 이온수가 배출되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 각각의 이송라인(6, 7)과 연결되는 통형의 밸브하우징(10)이 마련되어 이 밸브하우징(10)의 측부에는 상기 이송라인과 연결되는 유입구(12)가 형성되고 상부에는 알칼리수 배출라인(14)이 형성되며, 하부에는 산성수 배출라인(16)이 형성됨과 더불어, 상기 산성수 배출라인(16)은 솔레노이드하우징(18)에 관통되어 설치되는 한편, 산성수 배출라인(16)에는 상기 솔레노이드하우징(18)의 전원공급에 의해 작동되는 가동철심(20)이 설치되어 지되, 상기 가동철심(20)은 몸체상단부(23)와 몸체하단부(24)로 이루어진 장구형상의 밸브몸체(22)의 하부가 연장된 하부스페이서(32)에 일체로 설치되고, 상기 밸브몸체(22)의 상부에는 상부스페이서(30)가 설치되어 알칼리수 배출라인(14)의 내부에 삽입되며, 상기 하부스페이서(32)를 포함한 가동철심(20)은 산성수배출라인(16)의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 이온수 생성기의 전환밸브.