KR200314463Y1 - 전해수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전해수 생성장치에 관한 것으로서, 전해수를 분리하는 이온격막(11)과, 이온격막(11)의 일측에 제1극판(13)이 설치되며 제1배출라인(14)이 연결되는 제1실(12)과, 이온격막(11)의 타측에 제2극판(17)이 설치되며 제2배출라인(18)이 연결되는 제2실(16)을 가지는 적어도 하나 이상의 전해조(10); 제1,2실(12)(16)로 원수를 공급하는 원수공급라인(20); 및 제1극판(13)과 제2극판(17)에 직류 전압을 인가하는 파워서플라이(40);를 포함하는 전해수 생성장치에 있어서, 하단 일측부에 원수가 유입되는 유입구(32)가 형성되고 하단 타측부에 원수공급라인(20)과 연결되는 유출구(33)가 형성된 하우징(31)과, 하우징(31)에 선택적으로 끼어지는 것으로서 유입구(32)를 통하여 유입되는 원수에 전해질(N)을 공급하기 위한 전해질카트리지(35)를 가지는 전해질공급부(30)를 포함하고, 파워서플라이(40)는, 원수에 전해질(N)이 공급되었을 때 제1,2극판(13)(17)으로 흐르는 전류의 값이 소정값 이상일 때 이를 센싱하는 센서(41)와, 센서(41)에서 발생된 신호를 수신하여 제1극판(13)과 제2극판(17)으로 흐르는 직류 전압을 역전시키는 전압역전부(43)와, 센서(41)와 전압역전부(43)와 유기적으로 연결되는 제어부(45)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전해수 생성장치{Apparatus for manufacturing ionic water}

본 고안은 전해수 생성장치에 관한 것으로서, 약산성수나 약알칼리수는 물론 강산성수나 강알칼리수도 생성할 수 있는 전해수 생성장치에 관한 것이다.

수도수와 같은 원수에 담겨진 전극에 직류 전기를 통하게 되면 원수는 전기분해되어 수소이온(H+)과 수산이온(OH-)이 만들어진다. 산성수란 수소이온이 상대적으로 많이 포함된 물이며, 알칼리수란 수산이온이 상대적으로 많이 포함된 물이다. 이때, 전극 사이에 이온교환성 격막을 설치하면, - 전기가 인가된 전극으로는 수소이온이 이동하고, + 전기가 인가된 전극으로는 수산이온이 이동함으로써, 이온교환성 격막을 경계로 하여 산성수와 알칼리수로 분리된다.

전해수중 약알칼리수는 그 특성상 음용시 인체에 매우 유용하여 위장내 이상 발효방지, 만성 설사, 변비 개선, 제산, 위산과다 억제에 효과적이고, 약산성수는 아스트린제트 효과가 있어 화장수, 세안수 등 미용에 이용할 수 있다.

또, 강알칼리수는 농작물의 생육을 촉진하고 토양 개량 가능성이 있으며 합성세제를 사용하지 않고도 더러워진 물체를 세정하는데도 사용하고 있다. 특히, 강산성수는 살균목적으로 의료수 살균수, 식품제조공정의 살균, 축산의 악취제거, 소독살균등으로도 광범위하게 사용되고 있을 뿐 아니라, 최근에 아토피성 피부염을 비롯한 알레르기성 피부질환을 진정시킬 수 있는 용도로도 사용이 많아지고 있다. 이와 같이, 약산성수나 약알칼리수의 기능이나, 강산성수나 강알칼리수의 기능이 점점 더 밝혀짐에 따라 사용범위가 넓어지고 있으며, 이에 따라 전해수를 약전해수(약산성수, 약알칼리수)나 강전해수(강산성수, 강알칼리수) 효과적으로 제조하기 위한 다양한 전해수 생성장치가 개발되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 추세를 반영하여 안출된 것으로서, 약전해수는 물론 필요에 따라 높은 유효염소농도를 가지는 강전해수도 효과적으로 생성할 수 있는 전해수 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 전해수 생성장치의 구성도,

도 2는 도 1에 있어서, 전해질공급부의 단면도,

도 3은 도 2의 전해질공급부의 분해사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ... 전해조 11 ... 이온격막

12 ... 제1실 13 ... 제1극판

14 ... 제1배출라인 16 ... 제2실

17 ... 제2극판 18 ... 제2배출라인

20 ... 원수공급라인 30 ... 전해질공급부

31 ... 하우징 32 ... 유입구

33 ... 유출구 35 ... 전해질카트리지

36 ... 홀 37 ... 뚜껑

40 ... 파워서플라이 41 ... 센서

43 ... 전압역전부 45 ... 제어부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 전해수 생성장치는,

전해수를 분리하는 이온격막(11)과, 상기 이온격막(11)의 일측에 제1극판(13)이 설치되며 제1배출라인(14)이 연결되는 제1실(12)과, 상기 이온격막(11)의 타측에 제2극판(17)이 설치되며 제2배출라인(18)이 연결되는 제2실(16)을 가지는 적어도 하나 이상의 전해조(10); 상기 제1,2실(12)(16)로 원수를 공급하는 원수공급라인(20); 및 상기 제1극판(13)과 제2극판(17)에 직류 전압을 인가하는 파워서플라이(40);를 포함하는 전해수 생성장치에 있어서,

하단 일측부에 원수가 유입되는 유입구(32)가 형성되고 하단 타측부에 상기 원수공급라인(20)과 연결되는 유출구(33)가 형성된 하우징(31)과, 상기 하우징(31)에 선택적으로 끼어지는 것으로서 상기 유입구(32)를 통하여 유입되는 원수에 전해질(N)을 공급하기 위한 전해질카트리지(35)를 가지는 전해질공급부(30)를 포함하고,

상기 파워서플라이(40)는, 상기 원수에 전해질(N)이 공급되었을 때 제1,2극판(13)(17)으로 흐르는 전류의 값이 소정값 이상일 때 이를 센싱하는 센서(41)와,상기 센서(41)에서 발생된 신호를 수신하여 상기 제1극판(13)과 제2극판(17)으로 흐르는 직류 전압을 역전시키는 전압역전부(43)와, 상기 센서(41)와 전압역전부(43)와 유기적으로 연결되는 제어부(45)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 전해질카트리지(35)의 하단에는 전해질이 나올수 있도록 적어도 2 개 이상의 홀(36)이 형성되고, 그 홀(36)들은 상기 유입구(32)와 유출구(33)에 근접되게 형성된다.

이하, 본 고안에 따른 전해수 생성장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 전해수 생성장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 있어서, 전해질공급부의 단면도이며, 도 3은 도 2의 전해질공급부의 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 전해수 생성장치는, 전해수를 생성하는 적어도 하나 이상의 전해조(10)와, 전해조로 원수를 공급하기 위한 원수공급라인(20)과, 원수공급라인(20)으로 전해질을 선택적으로 공급하기 위한 전해질공급부(30)와, 전해조(10)의 제1,2극판(13)(17)으로 직류 전압을 인가하되 그 직류 전압을 역전시킬 수 있는 파워서플라이(40)를 포함한다.

전해조(10)는 이온격막(11)에 의하여 제1실(12)과 제2실(16)로 분리된다. 제1실(12)에는 제1극판(13)이 설치되고 생성된 전해수가 배출되는 제1배출라인(14)이 연결된다. 제2실(16)에는 제2극판(17)이 설치되고 생성된 전해수가 배출되는 제2배출라인(18)이 연결된다. 즉, 이온격막(11)의 일측에 제1극판(13)이 설치되고,타측에 제2극판(17)이 설치되며, 이들 제1,2극판(13)(17)에서 생성되는 전해수는 이온격막(11)에 의하여 산성수와 알칼리수로 분리되는 것이다.

원수공급라인(20)은, 제1,2실(12)(16)로 각각 원수를 공급하는 것으로서, 후술할 전해질공급부(30)와 연결되어 있다.

전해질공급부(30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하단 일측부에 원수가 유입되는 유입구(32)가 형성되고 하단 타측부에 원수공급라인(20)과 연결되는 유출구(33)가 형성된 하우징(31)과, 하우징(31)에 선택적으로 끼어지며 전해질(N)이 채워진 전해질카트리지(35)와, 전해질카트리지(35)가 하우징(31) 내부로 완전히 수납되도록 하우징(31)에 나사결합되는 뚜껑(37)을 포함한다. 이를 위하여, 뚜껑(37)과 하우징(31) 각각에는 상호 나사결합되는 나사부(37a)(31a)가 형성되어 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 뚜껑(37)을 하우징(31)으로부터 개봉한 후 전해질카트리지(35)를 용이하게 교환할 수 있다.

전해질카트리지(35)는 그 하단에 2개 이상의 홀(36)이 형성된 통 형상을 하고 있으며, 이 홀(36)은 하우징(31)의 유입구(32)와 유출구(33)에 대응되는 위치에 형성된다. 전해질카트리지(35)에는 전해질(N)이 채워져 있으며, 이러한 전해질은 하우징(31)을 경유하는 원수로 공급된다. 전해질의 예로서 NaCl, HCl, KCl 등이 있으며, 본 실시예에서는 NaCl 을 사용한다.

전해질카트리지(35)가 하우징(31)에 설치되어 있지 않을 경우, 하우징(31)을 경유한 원수는 곧바로 원수공급라인(20)을 통해 전해조(10)로 이송되어 약전해수(약산성수, 약알칼리수)로 된다.

전해질카트리지(35)가 하우징(31)에 설치될 경우 전해질(N)은 하우징(31)을 경유하는 원수로 서서히 공급된다. 그러면, 전해질(N)은 원수공급라인(20)을 통해 전해조(10)로 이송되어 강전해수(강산성수, 강알칼리수) 생성에 기여한다.

파워서플라이(40)는 전해조(10)의 제1,2극판(13)(17)에 적절한 직류 전압을 인가하기 위한 것으로서, 제1,2극판(13)(17)에 흐르는 전류가 소정값 이상이 되었을때 이를 검지하는 센서(41)와, 센서(41)에서 발생된 신호를 수신하여 제1극판(13)과 제2극판(17)에 흐르는 직류 전압을 역전시키는 전압역전부(43)와, 센서(41) 및 전압역전부(43)와 유기적으로 연결되는 제어부(45)를 포함한다.

상기한 구조의 전해수 생성장치가 약전해수(약산성수 및 약알칼리수) 또는 강전해수(강산성수 및 강알칼리수)를 생성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

(a) 약전해수(약산성수 및 약알칼리수) 생성시,

약전해수를 생성할 경우 전해조(10)로 유입되는 원수에 전해질을 공급하지 않으며, 제1극판(13)에는 + 전압을 인가하고, 제2극판(17)에는 - 전압을 인가한다. 그리고, 제1,2극판(13)(17) 사이에 인가되는 전압을 4.5V ∼30V 범위로 하였다. 이 경우, 전압에 따라 다르지만 제1극판(13)과 제2극판(17) 사이에 흐르는 전류값은 0.25A ∼3.3A 정도가 된다. 이 상태에서, 제1극판(13)이 위치하는 제1실(12)에는 약산성수가 생성되고, 제2실(16)에는 약알칼리수가 생성된다. 이들 약산성수 및 약알칼리수는 사용자가 사용할 수 있도록 제1배출라인 및 제2배출라인을 통하여 외부로 배출된다.

제1실(12)에 생성된 약산성수의 pH 는 4 ∼6 범위를 가지며, ORP 는 800mV정도를 가진다. 이러한 약산성수에는 염소이온, 황산이온등 음이온 함량이 원수보다 높으며, 아스트린젠트 효과가 있어 화장수, 세안수등 미용 관리에 이용할 수 있다.

제2실(12)에 생성된 약알칼리수의 pH 는 8.5 ∼ 10 범위를 가지며, ORP 는 -50 ∼ -250 mV 정도를 가진다. 이러한 약알칼리수에는 칼슘이온, 마그네슘이온, 칼륨이온, 나트륨이온등 양이온 함량이 원수보다 높으며, 음용시 위장내 이상 발효 방지, 만성설사, 변비개선, 제산, 위산과다 억제에 유효하다.

(b) 강전해수(강산성수 및 강알칼리수) 생성시,

강전해수를 생성할 경우 전해조(10)로 유입되는 원수에 전해질을 공급해야 한다. 즉, 전해질카트리지(35)를 하우징(31)에 끼어넣어 전해질이 원수로 녹아지도록 하여야 하는 것이다.

전해질이 함유된 원수가 전해조(10)로 유입되면, 제1,2극판(13)(17) 사이에 흐르는 전류값은 전해질이 함유되지 않은 원수에 비하여 월등히 크게 된다. 본 실시예에서, 제1,2극판(13)(17) 사이에 인가되는 전압을 4.5V ∼30V 범위로 하였을 때, 제1극판(13)과 제2극판(17) 사이에 흐르는 전류값은 8.5A ∼ 10A 정도가 되었다.

제1,2극판(13)(17) 사이에 흐르는 전류가 7A 이상이 되면, 센서(41)는 이를 감지하고 전압역전부(42)를 가동시키는 신호를 제어부(45)로 전송한다. 그러면, 제어부(45)는 제1,2극판(13)(17)에 흐르는 전압의 극성을 역전시킨다.

이 상태에서, 강산성수 및 강알칼리수가 생성되는데, 약전해수 생성시와는반대로, 제1실(12)에서 강알칼리수가 생성되고, 제2실(16)에서 강산성수가 생성된다. 상기한 전압 및 전류조건에서 생성되는 강산성수는 pH 가 3 이하이며, 유효염소농도는 20 ppm 이상, ORP 는 1000mV 이상이 된다. 강산성수는 제2실(16)에서 생성된 후 제2배출라인을 통하여 외부로 배출된다. 그리고, 강알칼리수는 제1실(12)에서 생성된 후 제1배출라인을 통하여 외부로 배출된다.

강전해수를 생성할 때, 제1극판(13)과 제2극판(17)에 인가되는 전압을 역전시키는 이유는, 제1,2극판(13)(17)이 피로해지는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 약전해수 생성시, 제1극판(13)에는 + 전압이, 제2극판(17)에는 - 전압이 인가되어 제1실(12)에서 약산성수가 제2실(16)에서 약알칼리수가 생성된다. 그런데, 강전해수를 생성할 때 약전해수에서와 마찬가지로 제1극판(13)에서 강산성수가, 제2극판(17)에서 강알칼리수가 생성되게 하면, 각각의 제1,2극판(13)(17)에는 피로도가 축적되어 극판의 수명이 단축된다. 따라서, 극판의 피로도가 축적되지 않도록 약전해수 생성시와 강전해수 생성시 발생되는 산성수와 알칼리수의 생성 위치를 바꾼 것이다.

이와 같이, 강전해수를 생성하기 위하여, 전해질공급부(30)로부터 원수에 전해질이 공급되면 제1,2극판(13)(17) 사이에 흐르는 전류값이 상승하고, 이를 센서(41)가 감지하여 제어부(45)로 알림으로써 제어부(45)는 전압역전부(42)를 가동시킨다. 그러면, 제1,2극판(13)(17)에 인가되는 전극이 자동으로 전환된다. 즉, 약전해수를 생성할 때와 강전해수를 생성할 때, 제1,2극판에 인가되는 전압을 역전시킴으로써, 제1,2극판(13)(17)의 사용수명을 최대한 늘릴 수 있는 것이다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 전해수 생성장치에 따르면, 전해조로 유입되는 원수에 선택적으로 전해질을 첨가하고, 이후 제1,2극판에 인가되는 전압을 역전시킴으로써 약전해수는 물론 강전해수까지 효과적으로 생성할 수 있으며, 더 나아가 이에 따른 제1,2극판의 피로도를 줄여 사용 수명을 연장할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전해수를 분리하는 이온격막(11)과, 상기 이온격막(11)의 일측에 제1극판(13)이 설치되며 제1배출라인(14)이 연결되는 제1실(12)과, 상기 이온격막(11)의 타측에 제2극판(17)이 설치되며 제2배출라인(18)이 연결되는 제2실(16)을 가지는 적어도 하나 이상의 전해조(10); 상기 제1,2실(12)(16)로 원수를 공급하는 원수공급라인(20); 및 상기 제1극판(13)과 제2극판(17)에 직류 전압을 인가하는 파워서플라이(40);를 포함하는 전해수 생성장치에 있어서,

   하단 일측부에 원수가 유입되는 유입구(32)가 형성되고 하단 타측부에 상기 원수공급라인(20)과 연결되는 유출구(33)가 형성된 하우징(31)과, 상기 하우징(31)에 선택적으로 끼어지는 것으로서 상기 유입구(32)를 통하여 유입되는 원수에 전해질(N)을 공급하기 위한 전해질카트리지(35)를 가지는 전해질공급부(30)를 포함하고,

   상기 파워서플라이(40)는, 상기 원수에 전해질(N)이 공급되었을 때 제1,2극판(13)(17)으로 흐르는 전류의 값이 소정값 이상일 때 이를 센싱하는 센서(41)와, 상기 센서(41)에서 발생된 신호를 수신하여 상기 제1극판(13)과 제2극판(17)으로 흐르는 직류 전압을 역전시키는 전압역전부(43)와, 상기 센서(41)와 전압역전부(43)와 유기적으로 연결되는 제어부(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전해질카트리지(35)의 하단에는 전해질이 나올수 있도록 적어도 2 개 이상의 홀(36)이 형성되고, 그 홀(36)들은 상기 유입구(32)와 유출구(33)에 근접되게 형성된 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.