KR200386852Y1 - 자동 역전세정 전자 이온수처리기 - Google Patents

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KR200386852Y1 KR20-2005-0007794U KR20050007794U KR200386852Y1 KR 200386852 Y1 KR200386852 Y1 KR 200386852Y1 KR 20050007794 U KR20050007794 U KR 20050007794U KR 200386852 Y1 KR200386852 Y1 KR 200386852Y1
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Abstract

본 고안은 자동 역전세정 전자 이온수처리기에 관한 것으로서, 전기를 공급하고 전자 이온수 처리기를 제어하며, 음극 및 양극에 흐르는 전류를 감지하여 스케일이 생성된 것으로 감지되면 양극과 음극을 일정시간 동안 순간적으로 바꾸어 주도록 하여 역전세정되도록 구성된 전기공급 및 제어장치와, 이온수 처리기 내측으로 물이 유입되는 입구와 유입된 물을 이온수 처리하여 배수하는 배수구가 있는 음극과, 음극을 구성하는 원통속에 천공된 관을 내삽하여 구성된 양극과, 음극과 양극 사이에 구성되며 양극에 수집된 산성성분의 물과 음극에 수집된 알칼리성 성분의 물이 구분되도록 한 스크린으로 구성되며, 이온 알칼리수 및 이온 산성수를 구분하여 배수할 수 있으므로 사용 목적에 다른 맞춤형 처리수를 얻을 수 있으며, 자동으로 스케일을 제거하는 효과가 있다.

Description

자동 역전세정 전자 이온수처리기{ELECTRONIC ION WATER TREATER USING AUTOMATIC CLEANING DEVICE}
본 고안은 자동 역전세정 전자 이온수처리기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물의 전기분해 방식을 이용하여 물 속에 용해되어 있는 이온을 통전시켜 육각수를 형성하고 음극과 양극에 집적되는 성분을 대량으로 분리하여 배출시키도록 하여 알칼리수, 약알칼리수 및 산성수 등을 용도에 맞게 대량으로 생산할 수 있는 자동 역전세정 전자 이온수처리기에 관한 것이다.
일반적으로, 물속에 포함된 고형 현탁물은 필터에 의해 걸러지지만 용해되어 있는 미네랄은 이온상태로 존재하기 때문에 정화되지 않고 전자의 이동에 의하여 원소로 환원되거나 금속은 산화, 즉 부식하게 된다.
전자의 이동을 방지할 수 있는 방법은 원소가 지니고 있는 자유전자가 이동하지 못하도록 하는 것인 데, 이를 위해서 원소 주변에 충분한 전자를 공급하면 산화와 환원작용을 막을 수 있다.
도체 내에 양극(+)과 음극(-) 사이에 직각으로 미약한 전류를 흘리면 전자가 양극(+)에서 음극(-)으로 이동하면서 물속에 전자를 보충시켜 물의 분자구조가 재배치(small cluster)되며 물은 안정된 상태의 육각수(Refreshed Water)로 변화된다.
이와같이, 이온수처리기에 의해 처리된 물인 알칼리성 이온수는 잘 알려진 육각수의 형태를 띠게 되며, 물의 입자(cluster)가 작고 미세하기 때문에 몸에 흡수가 빠르게 된다.
또한, 알칼리성 이온수는 건강에 이로운 필수 미네랄이 전기적 에너지를 띠고 있기 때문에 조직 세포에 흡수가 빠르다.
또한, 알칼리성 이온수는 강력한 전기적 에너지를 가진 미네랄과 수소에 의해 몸속에 있는 유해활성 산소를 제거하는 항산화제 역할을 하기 때문에 인체가 알칼리성으로 변하도록 하는 데에 도움을 준다.
또한, 알칼리성 이온수는 골프장 화훼단지 등 식물 및 동물들에게 공급하면 성장이 빨라지고 질병에 대한 면역력이 증가한다.
또한, 알칼리수의 특징은 물의 입자의 크기가 작고 전기적 에너지를 띄고 있어 음용할 경우 필수 미네랄의 흡수가 빠르며 또한 산화환원전위(Oxidation Reduction Potential ; ORP)가 높아 몸속의 활성산소를 제거하여 인체의 면역능력을 증가시킨다. 식물이나 동물에 줄 경우 성장속도가 빠르고 질병에 강하다는 장점이 있다.
한편, 산성 이온수의 특징은 유황, 염소 성분 때문에 살균작용이 뛰어나 식기 또는 도마 등의 위생기구의 살균을 돕는 역할을 하며, 또한 산성이온수는 살균작용으로 목욕물 및 세면수로 사용하면 피부병을 예방하는 동시에 보습효과를 갖는다.
또한, 산성수의 특징은 유황, 염소성분 때문에 살균작용이 뛰어나 안면세척이나 목욕수로서 적합하다.
또한, 산성 이온수는 냉각수 등에 서식하는 레지오넬라균의 서식을 억제한다.
수돗물에는 순수한 물 분자(H2O) 외에 수십 종의 미네랄이 용해되어 있다. 이 미네랄에 미약한 전류를 통과시키면 전기적인 성질을 띠며 양이온(+)과 음이온(-)으로 나뉜다. 이온수처리기란 물에 전극(+, -)을 구성하고 전류를 흘리면 전기분해 작용이 일어나고 미네랄은 전기를 띄고 음극(-) 쪽에는 Ca, Mg, K, Si 등의 성분이 모여 알칼리성 이온수로 변화되고, 한편 양극(+) 쪽에서는 Cl, S, P 등의 음이온 성분이 모이고 발생기 산소가 증가 되고 수소 이온이 많아지게 되어 산성 이온수가 된다.
이온수처리기의 구조는 양극(+)과 음극(-)을 직각으로 배치할 수 있는 구조와 전자의 방출을 최대화시킬 수 있는 특정 전류의 공급장치가 주요 핵심기술이다.
시중에 유통되고 있는 대부분의 전자장 이온수처리기는 외형상으로 대동소이하나 전자방출을 최대화할 수 없는 전기 공급 장치를 사용함으로써 본래의 기능을 발휘하지 못하고 있다. 예컨대, 이온수처리기에 고전압(1,000V ~ 30,000V)을 공급함으로써 안정상의 문제가 있을 뿐만 아니라(이러한 방식은 정전장 방식임), 구조에 적합하지 않은 전류를 공급함으로써 이온수처리기의 효과가 떨어지는 경우가 많다.
또한, 양극(+)과 음극(-) 사이에서 순간적인 전기 분해 작용에 의하여 음극(-)에서는 Ca++, Mg+, K+ 등 알칼리성 이온이 집적되어 pH가 상승하며 알칼리수로 변하고 양극(+)에서는 Cl-, S-, P- 등 산성 이온이 집적하여 산성 이온수로 변한다.
Ca, Mg, K, Si 등을 함유하는 약알칼리수(pH7.4 ~ pH8.5)는 인체에 필요한 음용수로는 적합하지만 이와 같은 성분을 함유하는 약알칼리수는 배관에는 부적합하다. 이는 장비 내부에 스케일 형성의 원인이 되므로 열교환 장치, 보일러 등의 고장원인을 제공하는 문제점이 있다.
반면, 양극에 집적된 산성 이온수는 음용수로서는 부적합하지만 세척수 및 수영장에 채워지는 물로는 적합하다.
이러한 장비구조상의 문제와 적절치 못한 전류 공급 장치의 사용으로 전자장 이온수처리기 본래의 기능을 기능을 발휘하지 못하고 있는 문제점이 있다.
따라서, 사용될 물의 용도에 따라 전자장 이온수처리기 구조도 바뀌어야 할 필요가 있다.
또한, 기존의 전기분해식 전자식이온수처리기를 순환처리하는 시스템에서 처리된 물이 통과하는 배관 장비를 가정에서 사용하는 경우에는 그 사용량이 적기 때문에 스케일 생성에 대한 위험성이 적으나 건물 등에 사용하는 경우에는 그 사용량이 많기 때문에 스케일 생성으로 인해서 이온수처리기의 성능이 저하되거나, 또는 pH 도를 높이는 역할 등을 적절하게 조절하지 못하게 되는 문제점이 발생한다.
또한, 대용량의 이온수처리기에 있어서는 물이 통과하는 배관 장비에 스케일이 형성되지 않으나 원소로 환원되어 부착하기 직전에 성분이 배출되지 않기 때문에 순환라인에는 스케일이 형성된다는 문제점이 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하고 전술한 바와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 안출한 것으로, 특수 파형을 가진 저전압 저전류의 전원을 공급하고 전기분해 반응을 최대화하고 전극면을 확대할 수 있는 구조를 통하여 물의 성질을 변화시켜 가장 안정적인 상태의 이온 육각수로 변화시키고 음극(-)에 집적된 강 알칼리수와 양극(+)에 집적된 강산성수를 대량으로 분리 배수함으로써 스케일 및 부식 방지는 물론 목적에 기능성 물을 대량으로 제공할 수 있는 자동 역전세정 전자 이온수처리기를 제공하는 데에 그 목적이 있는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 이온수처리기의 양극으로 사용되는 원통형의 관에 구멍을 비균등하게 형성하고, 또한, 양극과 음극 사이에 설치된 원통형의 스크린에도 비균등하게 구멍을 형성하여 입수되어 이온수처리되는 물이 순환하도록 하여 스케일 등의 불순물이 베럴로 이루어진 음극에 형성되는 것을 최대한 방지하는 자동 역전세정 전자 이온수처리기를 제공하는 데에 있는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 안정적인 상태의 이온 육각수로 변화시키고 음극(-)에 집적된 강 알칼리수와 양극(+)에 집적된 강산성수의 농도를 조절할 수 있도록 하고, 대량으로를 필요에 따라 강알칼리, 약알칼리, 강산성 및 약산성의 물을 대량으로 얻을 수 있도록 구성한 자동 역전세정 전자 이온수처리기를 제공하는 데에 있는 것이다.
본 고안은 양극에는 산성성분의 물이 수집되도록 하고, 음극에는 알칼리성 성분의 물이 수집되도록 구성된 전자 이온수처리기에 있어서, 전기를 공급하고 전자 이온수 처리기를 제어하며, 음극 및 양극에 흐르는 전류를 감지하여 스케일이 생성된 것으로 감지되면 양극과 음극을 일정시간 동안 순간적으로 바꾸어 주도록 하여 역전세정되도록 구성된 전기공급 및 제어장치와, 이온수 처리기 내측으로 물이 유입되는 입구와 유입된 물을 이온수 처리하여 배수하는 배수구가 있는 음극과, 음극을 구성하는 원통속에 천공된 관을 내삽하여 구성된 양극과, 음극과 양극 사이에 구성되며 양극에 수집된 산성성분의 물과 음극에 수집된 알칼리성 성분의 물이 구분되도록 한 스크린으로 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성에 대하여 보다 상세하게 기술하기로 한다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
물속에 이온상태로 용해되어 있는 Ca++, Mg++, K+, Na+, Fe+++ 등의 미네랄은 전자를 받아 원소상태로 환원되며 음극(30)의 인력(Condensing Power)에 의하여 음극에 집적되며 이러한 강알칼리(pH9 - pH10)의 성분은 자동밸브를 통하여 배출됨으로써 스케일 생성성분을 배출시켜 pH의 상승을 막아 강알칼리의 물이 되는 것을 방지한다.
한편, 양극(10)에는 염산(HCL), 황산(H₂SO₄) 등의 성분이 증가되어 강산성으로 변하므로 양극(10), 즉 어노드(anode) 내측에서 밸브를 통하여 강산성 성분을 자동 배출시키도록 하여 강산성 성분의 증가를 방지할 수 있도록 한다. 즉, 양극(10) 및 음극(30)측에서 pH의 조절이 가능하도록 구성한다.
또한, 양극(10)과 스크린(20) 사이를 통과하는 물은 약알칼리 성분의 물로써 인체에 유익할 뿐 아니라 스크린(20)에 의해 스케일 성분을 제거함으로써 스케일 형성을 방지할 수 있다.
용도에 따라 강알칼리, 강산성화를 방지하기 위하여 배출량을 조절함으로써 장비 및 용도에 적합한 물을 공급할 수 있도록 구성한 것이다. 예컨데, 음용수 또는 식물재배용, 수영장, 보일러, 냉각탑 등에 연결하는 경우에 따라 각각 다르게 그 알카리 및 산성 농도를 조절할 수 있도록 구성한다.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 위에서 바라본 평면도이며, 도 3는 본 고안의 일실시예에 따른 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 정면에서 나타낸 투시 정면도이다.
도 2 및 도 3를 참조하여 보면, 본 고안의 구성은 크게 전기공급 및 제어장치(100)와 원통형 음극(30)과, 그 내부에 구성된 원통형 양극(10)과, 알칼리수와 산성수를 구분하여 배수하기 위한 스크린(20)과, 음극(30)과 양극(10)에 각각 집적된 강알칼리수와 강산성수의 배수를 조절할 수 있는 밸브/전동 밸브로 구성되며, 입구(140)와 배출구(110, 120, 130)가 있는 음극인 원통 속에 양극인 천공된 관을 내삽하여 구성된다.
음극(30)과 양극(10) 사이에 크기가 다르게 형성되고, 밀도에서도 비균등하게 구성된 다수의 구멍을 갖는 스크린(20)을 설치한다. 예컨대, 하부에서 상부로 갈수록 구멍의 크기를 크게 하고 밀도 또한 높임으로써, 무게가 무거운 산성수는 잘 스크린(20)을 잘 통과하지 못하도록 하고, 알카리수는 음극으로 쉽게 배수될 수 있도록 구성한다. 또한, 이와 같이 스크린(20)을 구성하면, 제2 배수구(112)와 제3 배수구(114)를 통해 역으로 알칼리 또는 산성수를 배수할 때 양극(10)과 음극(30) 사이의 약알칼리수의 배수는 제한을 받고 강알칼리 및 강산성수만을 배수할 수 있게 된다. 또한, 양극(10)의 관도 다수의 구멍이 형성되어 있으며 상부와 하부가 구멍의 수 및 구멍의 크기에 있어서 모두 비균등하게 형성되어 있다. 이렇게 비균등 배치된 구멍을 형성하는 것은 배수구(120, 130)를 통하여 입구(140) 근처의 처리되지 않은 물 보다는 상부에 처리된 물이 먼저 배수되도록 하기 위함이며, 또한, 순환이 잘 되도록 하여 스케일의 생성을 최대한 방지하기 위함이다.
한편, 이온수처리기는 각각의 제2 배수구(120)와 제3 배수구(130)의 전단에 있는 각각의 제2 및 제3 배수구밸브(122, 132)를 전동밸브로 하고 전원공급 및 제어장치(100)에 구성된 타이머와 연결시키도록 하여 처리수의 pH 자동 조절이 가능하도록 구성한다. 또한, 전원공급 및 제어장치(100)에서 공급되는 전원은 대량으로 물을 전기분해 하기 위해 필요한 300V 이상의 맥동 직류를 공급할 수 있는 전원 공급 장치이다. 각각의 pH 센서(114, 124, 134) 및 배수구밸브(112, 122, 132)는 상기 전원공급 및 제어장치(100)와 연결되어 산성수와 알칼리수로 분리하여 처리된 처리수의 pH 농도를 조절할 수 있게 된다.
각각의 제2 및 제3 배수구밸브(112, 122, 132) 전단에 pH를 감지하는 제1 내지 제3 pH 센서(112, 124, 134)를 각각 설치한다. 그리고, 사용되는 물을 제2 및 제3 배수구(120, 130)로부터 받아 배수하는 제1 배수구(110)와 산성수를 배수하는 제2 배수구(120) 및 알칼리수를 배수하는 제3 배수구(130)를 연결하여 알칼리수 및 산성수를 용이하게 만들 수 있도록 구성하고, 이의 배수의 조절은 각각의 배수구밸브(112, 122, 132)의 개폐를 통해 조절한다.
또한, 배수구밸브(112, 122, 132)는 전술한 바와 같이 전원공급 및 제어장치(100)로부터 그 전단에 있는 각각의 제1 내지 제3 pH센서(112, 124, 134)의 정보에 따라 그 배수량을 제어받게 된다. 즉 제1 내지 제3 pH센서(112, 124, 134)가 각각 감지하여 일정 농도에 이르렀음을 감지하면 자동으로 밸브(112, 122, 132)에 전원이 공급되어 개폐도록 하므로써 처리결과물로 나오는 처리수의 알칼리도와 산도를 기설정된 설정값에 맞도록 자동으로 조절할 수 있다.
예컨대, 알칼리수를 원할 때는 제3 배수구(130)를 제1 배수구(110)에 연결하면, 제1 배수구(110)를 통해 알칼리수를 얻을 수 있으며, 강산성수는 제2 배수구(120)를 통하여 배출된다. 또한, pH를 설정하여 놓으면, 그 배수량을 제2 및 제3 배수구(120, 130)를 통해 유출되는 물의 양이 틀려지기 때문에 pH를 조절하여 제1 배수구(110)를 통해 원하는 물을 얻을 수 있다. 즉, 복합적으로 강알칼리, 약알칼리, 강산성수 및 약산성수를 모두 원할 경우에는 제1 배수구(110)의 구경, 제2 배구수(12)의 구경 및 제3 배수구(130)의 구경을 각각의 제1 밸브(112), 제2 밸브(122) 및 제3 밸브(132)를 통해 조절하여 각각에 배수구(110, 120, 130)로 배수되는 물의 수압 및 량을 조절할 수 있도록 하여 강알칼리, 약알칼리, 강산성수 및 약산성수를 제1 배수구(110)를 통하여 모두 얻을 수 있다.
물이 순환을 한다고 하여도 장기 운전할 경우에는 음극과 양극(30, 10)에 스케일 성분이 퇴적되는 데 이는 전원장치 및 제어장치(100)에서 음극과 양극(30, 10)의 극성을 바꾸어 줄 수 있도록 구성한다. 즉, 전원공급 및 제어장치(100)는 음극과 양극의 전류를 감지하여 전류가 낮아지는 것으로 감지되면, 스케일이 생성된 것으로 인식하고, 양극(10)과 음극(30)을 순간적으로 바꾸어 주도록 하여 자동으로 역전세정되도록 한다.
한편, 물이 장치의 입구(140)를 통하여 스크린(20), 음극 및 양극(30, 10) 사이를 통과하면 전기분해 작용이 일어나 물은 전자 세례를 받고 가장 안정된 상태인 이온 육각수로 변한다. 처리된 물은 구조적으로 안정되어 입자가 적은 상태로 변화되어 외부적 여건에 의해 쉽게 전자를 잃거나 받지 않는 음용수와 공업용수로 변화한다.
여기서, 전기 분해된 처리수가 어떤 작용을 하는 지 기술하고자 한다. 전술한 바와 같이 스케일이란 물에 용존하는 Ca, Mg, Si, Fe 등이 전자를 받아 원소로 환원되며, 음극(장비, 배관)에 부착되어 결정체로 형성되는 것을 말한다. 스케일은 통상 배관에 균일하게 형성되며 물의 성분에 따라 스케일의 형태와 성분은 달라질 수 있다.
용존하는 Ca, Mg, Si, Fe 등의 양이온은 원소로 환원되는 과정에서 끌어당기는 인력에 의하여 음극(30) 즉 배관, 장비의 내벽으로 이동하는 데, 부착되기 직전에 제3 배수구(130)를 통하여 배출함으로서, 스케일 형성을 예방할 수 있다.
또한, 도체가 배관을 통과하면 직각방향으로 기전력이 유도되는데 이 기전력은 배관, 장비의 금속이 자유전자를 잃으면서 이온으로 변화되며 이 자유전자 방출을 억제할 수 있는 방법은 자유전자가 나갈 수 있는 공간에 전자를 충분히 채워주면 자유전자의 이동이 정지되므로 금속의 이온화, 즉 부식을 방지할 수 있는 것이다.
특히, 금속은 고유의 전위를 가지고 있다. 예를 들어 K, Ca, Na, Mg, Al 등의 금속은 전위가 높아 전자를 놓아 주는 경향이 크며, 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu) 등의 금속은 전위가 낮아 전자를 탈취하는 경향이 강하고 이온화 경향이 적다.
물에는 산소가 항상 존재하여 이 산소는 전위가 낮아 타 원소로부터 전자를 탈취하는 경향이 높다. 따라서, 산소는 항상 부식의 가장 큰 원인이 된다. 부식은 음극(배관)의 전자가 움직여 전자가 적어진 전자량 만큼 금속이 녹는 산화반응인데, 수중에서의 철의 반응을 보면 수중에는 많은 수소 및 산소가 용해되어 있으면 전해질인 물의 수소이온(H+)과 산소(O)는 전위가 낮기 때문에 양극이 되어 음극인 배관(철)에 전자를 빼았겨 부식하면서 수소 가스가 발생한다.
철(Fe)의 이온화 반응, 즉 부식반응을 보면 다음의 화학식 1과 같다.
Fe → Fe2+ + 2e (양극반응)
O2 + 2H2O + 4e → 4 OH- (음극반응)
2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe+ + 4OH- → 2Fe(OH)2 (수산화제일철)
2Fe(OH)2 + H2O + 1/2 O2 → 2Fe(OH)3 (수산화제이철)
본 고안의 장치는 이미 형성된 스케일을 제거하는 효과도 있는데 그 원리는 연질의 스케일은 본 고안에 의한 장치로 처리된 물이 통과하게 되면 배관 장비에 부착된 스케일 성분이 다시 전하를 띄고 이온으로 환원되기 때문이다. 산화철의 경우 수산화제이철(Fe(OH)3)이 수산화 제일철(2Fe(OH)2)로 일부 환원되는 현상이 나타나며 이러한 방응은 기존의 스케일 박리현상으로 나타나게 된다. 스케일의 형성 환경은 매우 다양하다. 일반적으로 청관재 화공약품을 사용하지 않은 보일러에 형성된 스케일은 박리가 쉽지만 약품을 사용한 경우 스케일 박리현상이 잘 일어나지 않는다.
본 고안은 전기분해 방식의 일종이다. 즉, 물이 본 고안의 장치를 지속적으로 반복 순환되는 시스템인 경우에(예 : 냉각수) 양극주위에는 OH- 이온이 증가하고 음극 주위에는 H2가 증가한다. 즉 양극에는 다음과 같은 반응이 발생한다.
OH- + OH- → H2O + O
O + O →O2
이 때 발생되는 발생기 산소(O)는 살균작용을 하게 된다. 이는 냉각탑 냉각수에서 서식하는 냉방 병균(레지오넬라균 등의 균)을 살균하기 위한 오존(O3)을 사용하는데 오존은 분해되면서 다음의 화학식 3과 같이 발생기 산소가 발생된다.
O3 → O2 + O
이는 발생기 산소가 살균작용을 하는 원리와 동일하다.
즉, 냉각탑에 본 고안의 장치를 설치하는 경우 물이 맑아지고 레지오넬라균 류가 서식하지 않게 된다.
(실시예 1)
도 4는 본 고안의 일실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하여 보면, 본 고안의 장치를 연결하여 음용수로 사용하고자 하는 경우에는 몸에 가장 이로운 약알카리를 유지하여야 한다.
따라서, 양극(10)의 안쪽에 집적된 물은 강산성이므로 제2 배수구(120)를 통해 배출하고, 음극(30)에 집적된 물은 강알칼리성 물이므로 제3 배수구(130)를 제1 배수구(110)에 연결하고 제3 pH 센서(134)가 pH를 감지하여 감지된 pH에 따라 제3 자동밸브(132)를 통해 배출되는 알칼리수의 양을 조절하는 방식으로 약알칼리성으로 조절하여 제1 배구수(110)를 통해 배수하여 음용수로 사용한다.
(실시예 2)
도 5는 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하여 보면, 이 실시예는 냉각탑에 이온수처리기를 설치하는 경우이다. 냉각탑에는 레지오넬라균을 포함하여 각종 세균 및 미생물이 번식하므로 이를 억제할 수 있는 약산성(pH7 이하)의 상태를 유지해야 한다.
음극(30)에 집적된 물은 Ca, Mg, Si 등의 성분을 포함한 강알칼리 성분으로 제3 배수구(130)를 통해 배수하고, 양극(10)에 집적된 물은 산성을 갖는다. 따라서, 제2 배수구(120)를 제1 배수구(110)에 연결하여 제1 배수구(110)를 통해 산성의 물이 배수되어 냉각탑에 사용될 수 있도록 한다. 이 때, 제2 배수구(120) 및 제1 배수구(110)를 통해 강산성의 물이 배수되면, 관로에 부식의 염려가 있기 때문에 제2 pH 센서(124)가 pH를 감지하여 감지된 pH에 따라 제2 자동밸브(122)를 통해 배출되는 산성수의 양을 조절하는 방식으로 pH를 조절함으로써 관로의 부식을 방지할 수 있다.
(실시예 3)
도 6은 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6를 참조하여 보면, 본 고안의 장치를 연결하여 보일러 관수로 사용하고자 하는 경우에는 중성 또는 약알카리를 유지하여야 한다.
보일러 관수는 알칼리수에 의한 부식보다는 산성수에 의한 부식이 더 위험하다. 따라서 관수는 특수한 경우를 제외하고는 알칼리성이다.
양극(10)에 집적된 산성수보다는 음극(30)쪽에 집적된 스케일 성분이 더 유해하므로 관수의 상태를 제3 pH센서(134) 및 제2 pH센서(124)를 통해 pH를 감지하여 pH7 이상을 유지하도록 하면서 제3 배수구(130) 또는 제3 배수구(130)와 제2 배수구(120)를 통해 제1 배수구(110)를 통해 배수되도록 한다. 즉 기본적으로는 제3 배수구(130)와 제1 배수구(110)를 연결하여 약칼리성의 물을 배수시키되 필요한 경우에는 약알칼리성 또는 중성의 물로 조절될 수 있도록 제3 배수구(130)와 제2 배수구(120)를 통해 배수되도록 하여 중성의 물이 배수될 수 있도록 함으로써, 중성 또는 약알칼리성의 물이 제1 배수구(110)를 통해 배수되도록 한다.
(실시예 4)
도 7은 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7를 참조하여 보면, 본 고안의 장치를 연결하여 골프장 또는 화훼단지 등의 식물에 사용하고자 하는 경우에는 약알카리수 또는 강알카리수를 유지하여야 한다.
양극(10)에 집적된 산성수를 배수시키면, 처리된 물은 약알카리성으로 변화된다. 양극측(30)에 집적된 물은 강알카리성이므로 제3 배수구(130)를 통과하여 제1 배수구(110)를 통해 배출하여 사용함으로써, 항상 약알칼리수 또는 강알칼리수를 사용할 수 있다.
(실시예 5)
도 8은 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하여 보면, 본 고안의 장치를 연결하여 수영장 등에 사용하고자 하는 경우에는 인체에서 나온 유기물이 증식하는 것을 방지하여야 하므로 약산성을 유지하여야 한다.
본 고안의 이온수처리기는 물에 용존된 염소(Cl)의 증발을 억제하므로 염소 투입량을 어느정도 감소시켜도 적정 염소농도를 유지할 수 있다.
산성수는 세균 및 미생물의 증식을 억제하므로 제3 배수구(130)를 통하여 강알칼리수를 배출하고 제2 배수구(120)를 제1 배수구(110)에 연결하여 항상 산성수를 배수할 수 있도록 한다.
따라서, 본 고안의 장치는 이온 알칼리수 및 이온 산성수를 구분하여 배수할 수 있으므로 사용 목적에 다른 맞춤형 처리수를 얻을 수 있다. 즉, 음극과 양극 사이에 다수의 구멍이 균등하게 배치된 스크린을 설치하면 음극과 스크린사이에는 강 알칼리수가 양극 내부 및 주이에는 강산성수가 집적되는데 이를 분리배수하면 알칼리/산성수를 얻을 수 있다.
또한, 본 고안의 장치가 아파트, 건물, 개인주택 및 음용수 공장 등에 설치되는 경우 인체에 유익한 살균된 알칼리수를 공급할 수 있고 배관은 부식되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 장치가 냉각탑에 설치되는 경우에는 수산이온 및 경도 성분의 증가에 따른 알칼리 성분을 배출하고 산성화함으로써 레지오넬라균의 서식을 억제하고 열교환기, 배관 내부의 스케일 및 부식을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 고안의 장치를 보일러에 설치하는 경우에는 관수의 산성화에 의한 부식과 활성수 공급에 따른 이온화에 따른 부식을 예방하여 장비의 수명을 연장할 뿐만 아니라, 스케일이 형성되지 않아 열효율이 높아지며 에너지 절약이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 고안의 장치를 골프장 또는 화훼단지 등에 설치할 경우 알칼리성의 물을 공급하여 식물 등의 성장 발육을 촉진할 수 있으며 병충해에 강한 면역을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 작동원리를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 위에서 바라본 평면도.
도 3는 본 고안의 일실시예에 따른 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 정면에서 나타낸 투시 정면도.
도 4는 본 고안의 일실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 5는 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 6은 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 7은 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 8은 본 고안의 다른 실시예를 설명하기 위하여 자동 역전세정 전자 이온수처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 양극 20 : 스크린
30 : 음극 100 : 전기공급 및 제어장치
110, 120, 130 : 배수구 112, 122, 132 : 배수구밸브
114, 124, 134 : pH 센서

Claims (4)

  1. 양극(10)에는 산성성분의 물이 수집되도록 하고, 음극(30)에는 알칼리성 성분의 물이 수집되도록 구성된 전자 이온수처리기에 있어서,
    전기를 공급하고 상기 전자 이온수 처리기를 제어하며, 상기 음극(30) 및 상기 양극(10)에 흐르는 전류를 감지하여 스케일이 생성된 것으로 감지되면 양극(10)과 음극(30)을 일정시간 동안 바꾸어 주도록 하여 역전세정되도록 구성된 전기공급 및 제어장치(100)와;
    상기 이온수 처리기 내측으로 물이 유입되는 입구(140)와 유입된 물을 이온수 처리하여 배수하는 배수구(110, 120, 130)가 있는 음극(30)과;
    상기 음극(30)을 구성하는 원통속에 천공된 관을 내삽하여 구성된 양극(10)과;
    상기 음극(30)과 상기 양극(10) 사이에 구성되며 상기 양극(10)에 수집된 산성성분의 물과 상기 음극(30)에 수집된 알칼리성 성분의 물이 구분되도록 한 스크린(20)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 역전세정 전자 이온수처리기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양극(10)을 구성하는 원통과 상기 스크린(20)을 구성하는 원통에 구멍을 다수 형성하고, 그 구멍의 크기 및 밀도를 비균등하게 구성한 것을 특징으로 하는 자동 역전세정 전자 이온수처리기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구멍의 크기는 위로 갈수록 크며, 상기 구멍의 위치하는 밀도도 위로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 자동 역전세정 전자 이온수처리기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배수구(110)와 산성수를 배수하는 제2 배수구(120) 및 알칼리수를 배수하는 제3 배수구(130)를 연결하여 구성하고, 상기 각각의 제1 내지 제3 배수구밸브(112, 122, 132) 전단에 pH를 감지하는 대응하는 각각의 제1 내지 제3 pH센서(112, 124, 134)를 구성하며, 상기 제1 내지 제3 pH센서(112, 124, 134)를 통해 감지한 정보에 따라 배수구밸브(112, 122, 132)의 개폐를 통해 조절하여 pH를 조절하는 것을 특징으로 하는 자동 역전세정 전자 이온수처리기.
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