KR200412954Y1 - 하이브리드 전해조 방식 이온수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전극격막전해조와 무격막전해조를 하이브리드 방식으로 이용한 하이브리드 전해조 방식 이온수기에 관한 것으로서, 무격막전해조을 이용하여 냉이온수를 생성하거나 또는 전극격막전해조를 이용하여 상온이온수를 생성하도록 하여 사용자의 필요에 따른 선택에 의해 무격막전해조를 이용한 냉이온수와 전극격막전해조를 이용한 상온알칼리성이온수 및 산성이온수를 겸용으로 생성할 수 있게 한 것이다.

본 고안의 하이브리드 전해조 방식 이온수기는, 상온으로 공급되는 수돗물공급관(1)에 정화수필터부(2)를 설치하고, 정화수필터부(2)에 연이어 연결된 정화수공급관(3)에 분기관(4)을 설치하고, 분기관(4)에 제1정화수공급관(5)과 제2정화수공급관(6)을 각각 연결하고, 제1정화수공급관(5)에는 냉이온수 생성에 필요한 냉저수조(8)와 냉이온수공급관(11)과 냉이온수유출구를 연이어 연결 설치하고, 상기 냉저수조(8) 내부 상단 또는 하단부에 무격막전해조(도면도시 생략)를 설치하고, 제2정화수공급관(6)에는 상온이온수 생성에 필요한 솔레노이드밸브(7), 전해조(23)를 연이어 연결 설치하고, 전해조(23)에는 산성수유출구(25)와 알칼리수유출구(24)를 각각 연결 설치하고, 알칼리수유출구(24)에 전자제어키입력부 일체형 파우셋(도면도시생략)을 연결 설치한다.

본 고안의 하이브리드 전해조 방식 이온수기에 의하면, 기존 전극격막전해조방식의 상온이온수기의 단점인 음용을 위해 이온수를 냉장 보관하는 불편함과 냉장 과정에서의 이온수 특성 약화라는 문제가 해결되고, 전극격막전해조방식의 냉이온수기의 단점인 연속 출수시 단수되는 단점과 이온수의 주방 기능수로의 활용 시 알칼리성이온수 및 산성이온수의 활용을 할 수 없는 문제점을 방지할 수 있다.

전극격막전해조, 무격막전해조, 냉이온수, 상온이온수, 하이브리드전해조방식.

Description

하이브리드 전해조 방식 이온수기{Hybrid Electrolysis Water Ionizer}

도1은 본 고안의 기본 실시예에 의한 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구성도.

도2는 본 고안의 응용 실시예에 의한 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구성도.

도3은 본 고안의 다른 실시예에 의한 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 수돗물공급관 2: 정화수필터부

3: 정화수공급관 4: 분기관

5: 제1정화수공급관 6: 제2정화수공급관

7: 솔레노이드밸브 8: 냉저수조

9: 분리판 10:냉매관

11: 냉이온수공급관 12: 제2전해조

13: 모터펌프 14: 냉이온수유출구 15: 냉정화수공급관

17: 드라이어 18: 응축기

19: 압축기 20: 온수통

21: 온수유출구 22: 온수유입관

23: 전극격막전해조 24: 알칼리수유출구

25: 산성수유출구

본 고안은 전극격막전해조와 무격막전해조를 하이브리드 방식으로 이용한 하이브리드 전해조 방식 이온수기에 관한 것으로서, 냉이온수는 무격막전해조를 이용하여 생성하고 상온이온수는 전극격막전해조를 이용하여 생성하도록 하여 사용자의 필요에 따른 선택에 의해 무격막전해조에 의한 냉이온수와 전극격막전해조에 의한 상온이온수를 겸용으로 생성할 수 있게 한 것이다.

최근 생활수준의 향상과 더불어 물에 대한 관심 특히 기능수에 관한 관심이 고조되면서 다양한 이온수기가 개발되어 소개되고 있다. 기존 이온수기의 종류는 크게 전극격막전해조 이온수기와 무격막전해조 이온수기 2종으로 대별할 수 있다.

전극격막방식 이온수기는 일반적인 형태의 이온수기로서 흔히 수돗물 공급관을 통해 공급된 상온의 수돗물을 정화한 후 직류전기를 인가한 +전극판과 -전극판 사이에 전극격막이 있는 전해조를 사용하여 물을 전기분해하여 이온수를 생성한다.

무격막전해조방식 이온수기는 특허이중출원 제20-2005-0013609호 '전해 정수시스템'의 경우와 같이 공급된 수돗물을 정화하는 정수필터부에 전해필터의 형식으로 교번 고주파 전압을 인가한 +전극판과 -전극판 사이에 격막이 없는 무격막전해 조를 설치하여 물을 전기분해하여 이온수를 생성한다.

위에서 대별한 2종의 이온수기는 모두 문제점을 지니고 있는데 전극격막전해조방식 이온수기는 산성이온수와 알칼리성이온수가 분리 생성되어 이온수의 주방조리수로서의 활용이 뛰어난 반면 이온수의 음용을 위해서는 상온의 이온수를 냉장고에 보관하게 되는 과정에서 이온수의 특성이 감소되는 문제점과 산성이온수와 알칼리성이온수가 전극격막에 의해 분리되어 동시에 생성되므로 사용을 위해 택일한 이온수 외의 이온수를 별도로 처리해야하는 불편한 문제점이 있고, 무격막전해조방식 이온수기는 이온수의 음용에는 편리한 대신 이온수 활용에서는 산성이온수와 알칼리성이온수를 분리할 수 있는 격막이 설치되어 있지 않아 산성이온수와 알칼리성이온수가 분리되어 생성되지 못하므로 이온수의 다양한 활용을 할 수 없게 되는 문제를 가지고 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 그 목적은 주방조리수와 같이 산성이온수 또는 알칼리성이온수가 필요할 때는 전극격막전해조방식을 통해 산성이온수와 알칼리성이온수를 생성하여 출수되게 하고, 음용을 위해 냉이온수 생성을 필요로 할 때에는 무격막전해조방식을 통해 알칼리성이온수와 산성이온수가 분리되지 않은 냉이온수를 생성 출수할 수 있게 하여 이온수기 사용자의 편의성과 이온수의 활용성을 높이기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위하여 본 고안의 하이브리드 전해조 방식 이온 수기는, 수돗물이 상온으로 유입되는 수돗물공급관에 정화수필터부를 설치하여 정수하고, 정화수필터부에 정화수를 유입하는 정화수공급관을 연결하고, 정화수공급관으로부터 유입되는 정화수를 두개의 관을 통해 이루어질 수 있도록 하는 분기관을 정화수공급관에 연결 설치하고, 분기관에 제1정화수공급관과 제2정화수공급관을 각각 연결하여 정화수 유입이 두개의 관을 통해 이루어지도록 하고, 제1정화수공급관에 냉이온수를 생성하기 위한 정화수를 보관하며 냉각시키는 냉저수조를 연통하여 연결 설치하고, 냉저수조 내부 상단 또는 하단부에는 무격막전해조를 설치하고, 냉저수조에 생성된 냉이온수를 배출하는 냉이온수공급관을 연통하여 연결하고, 냉이온수공급관에 냉이온수의 유출 또는 차단이 될 수 있게 하는 냉이온수유출구를 연결 설치하고, 제2정화수공급관에 상온의 정화수를 유입 또는 차단할 수 있는 솔레노이드밸브를 연결 설치하고, 솔레노이드밸브에는 상온의 정화수를 산성산화수와 알칼리성환원수로 전기분해할 수 있는 전극격막전해조를 연결 설치하고, 전해조에 전해조 내부에서 생성된 상온의 산성이온수와 알칼리성이온수가 각각 유출될 수 있도록 산성수유출구와 알칼리수유출구를 각각 연결 설치하고 알칼리수유출구에 전자제어키입력부 일체형 파우셋을 연결 설치하여 구성한다.

상기 냉저수조에 설치되는 무격막전해조는 냉저수조와 일체형으로 하여 2개 이상의 전극판으로만 구성될 수도 있다.

상기 냉저수조에는 수중 미네랄 증가를 통한 전해능력 향상과 이온수의 특성 강화를 위해 미네랄봉을 투입할 수 있다.

특히, 정화수공급관에 분기관을 설치하여 제1정화수공급관과 제2정화수공급 관을 통해 정화수가 유입되도록 하고, 제1정화수공급관을 통해 유입된 정화수는 냉각하여 무격막전해조에 의한 냉이온수를 생성하게 하고, 제2정화수공급관을 통해 상온으로 유입된 정화수는 전극격막전해조를 통해 상온이온수를 생성하게 하고, 제1정화수공급관과 제2정화수공급관의 정화수 유입은 솔레노이드밸브와 냉이온수유출구의 선택적 작동에 의해 조절하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 기본 실시예에 의해 구성된 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구조를 도시한 것으로, 수돗물공급관(1)을 통해 유입되는 수돗물을 정화수필터부(2)를 통해 정수 처리하게 구성되고, 상기 정화수필터부(2)는 통상적으로 프리필터와 중공사막필터와 프리카본필터와 포스트카본필터 등 4단계의 필터를 사용하는데 필요에 따라 필터수를 조정하거나 다른 필터로 교체할 수 있다.

정화수필터부(2)에 의해 정화된 정화수의 유입은 정화수공급관(3)에 설치된 분기관(4)에 의해 두개의 관 즉 제1정화수공급관(5)과 제2정화수공급관(6)을 통해 이루어진다.

제1정화수공급관(5)을 통해 유입되는 정화수는 냉이온수를 생성하기위한 것으로 냉저수조(8)에 연결 냉각 보관되고, 냉저수조(8) 내부 상단 또는 하단부에는 무격막전해조(도면도시생략)를 설치하고, 냉저수조(8)에서 생성된 냉이온수는 냉저수조(8)에 연결되어 있는 냉이온수공급관(11)과 냉이온수유출구(14)를 통해 출수된다.

제2정화수공급관(6)을 통해 유입되는 정화수는 상온이온수를 생성하기위한 것으로, 제2정화수공급관(6)에 상온의 정화수를 유입 또는 차단할 수 있는 솔레노이드밸브(7)를 연결 설치하고, 솔레노이드밸브(7)에는 상온의 정화수를 산성이온수와 알칼리성이온수로 전기분해할 수 있는 전극격막전해조(23)를 연결 설치한다.

상기 솔레노이드밸브(7)의 작동은 파우셋일체형 전자제어키입력부(도면 도시 생략)의 조작에 의해 전자제어부(도면 도시 생략)가 작동되어 일어난다.

솔레노이드밸브가 작동되면 상온의 정화수가 전극격막전해조(23)에 유입되어 전기분해가 되어 상온의 산성이온수와 알칼리성이온수가 생성되고, 전극격막전해조(23)에는 상온의 산성이온수와 알칼리성이온수를 배출할 수 있는 산성수유출구(25)와 알칼리수유출구(24)를 각각 연결 설치하고, 알칼리수유출구(24)에 전자제어키입력부 일체형 파우셋(도면도시생략)을 연결 설치한다.

상기 전극격막전해조(23)의 작동은 전자제어키입력부(도면 도시 생략)의 조작으로 전자제어부(도면 도시 생략)가 작동되어 전원공급이 조절됨에 따라 이루어진다.

냉저수조(8)의 냉각은 통상적으로 냉온수기에 적용되는 압축기(19), 응축기(18), 드라이어(17), 냉매관(10) 등으로 구성된 증기가압식 냉동기를 사용하는데, 잘 알려져 있듯이 응축기(18)를 통과한 냉매가 드라이어(17)와 모세관을 거쳐 냉저수조(8) 외측에 권취된 냉매관(10)을 통과하는 기체 액화열에 의해 냉각을 수행하게 된다.

본 고안의 하이브리드 전해조 방식 이온수기에서 온수의 생성 배출은 냉온수 기에 일반적으로 적용되는 냉저수조(8) 내부에 설치된 분리판(9)에 온수유입관(22)을 연결하고, 온수유입관(22)에 온수통(20)을 연결 설치하고, 온수통(20)에 온수유출구(21)를 연결 설치하여 할 수 있다.

도 2는 본 고안의 응용 실시예에 의해 구성된 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구조를 도시한 것으로, 상기 도 1의 본 고안의 기본 실시예에 의해 구성된 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구조에서 냉저수조(8)에 구비된 무격막전해조를 미구비하고, 냉저수조에 냉정화수공급관(15)을 연결하고, 냉정화수공급관(15)에 모터펌프(13)을 연결 설치하고, 모터펌프에 무격막방식의 제2전해조(12)를 연결 설치하고, 제2전해조(12)에 냉이온수유출구(14)를 연결 설치한 구성이다.

도3은 본 고안의 다른 실시예에 의한 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구조를 도시한 것으로서, 상기 본 고안의 응용 실시예에 의해 구성된 하이브리드 전해조 방식 이온수기의 구성에서 냉저수조(8)를 밀폐형냉저수조(도면도시생략)로 대체하고, 모터펌프(13)를 미구비하여 모터소음을 없앤 구성이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 하이브리드 전해조 방식 이온수기에 의하면, 활용되는 이온수의 용도에 따라 냉이온수와 상온이온수를 사용자의 선택에 의한 조작으로 생성할 수 있게 되어 기존 이온수기의 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 전극격막전해조방식 이온수기는 이온수의 주방조리수로서의 활용이 뛰어난 반면 이온수의 음용을 위해서 냉장고에 이온수를 보관하게 되는 과정에서 이온수의 특성이 감소되는 문제점과 산성이온수와 알칼리성이온수가 전극격막에 의해 분리되어 동시에 생성되므로 사용을 위해 택일한 이온수 외의 폐수가 발생되는 문제점이 있고, 무격막전해조방식 이온수기는 이온수의 음용에는 편리한 대신 주방에서의 이온수 활용에서는 산성이온수와 알칼리성이온수가 분리되어 생성되지 않아 이온수의 다양한 활용을 할 수 없게 되는 문제점을 지니고 있는데 반하여 본 고안의 하이브리드 전해조 방식 이온수기에 의하면, 사용자의 선택에 의한 조작에 의해 주방조리수와 같이 산성이온수 또는 알칼리성이온수의 출수를 필요로 할 때에는 전극격막전해조 방식으로 상온이온수를 생성 유출하고 음용을 원할 때에는 무격막전해조 방식에 의한 냉이온수를 생성 유출하여 기존 이온수기의 문제점들을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 수도에 연결되어 유입되는 수돗물을 정화하는 정화수필터부(2); 정화수필터부에 연결되어 정화수를 공급하는 정화수공급관(3); 정화수공급관(3)에 연결되어 정화수의 유입이 제1정화수공급관(5)과 제2정화수공급관(6)을 통해 이루어지도록 하는 분기관(4); 분기관(4)에 각각 연결되어 정화수를 유입시키는 제1정화수공급관(5)과 제2정화수공급관(6); 제1정화수공급관(5)에 연결 설치되어 정화수를 냉각하는 냉저수조(8); 냉저수조(8) 내부 상단 또는 하단부에는 무격막전해조(도면도시생략)를 설치하고, 냉저수조(8)에 연통되게 연결되어 냉각된 정화수를 유출하는 냉이온수공급관(11); 냉이온수공급관(11)에 연결 설치되어 유입되는 냉이온수를 배출하는 냉이온수유출구(14); 제2정화수공급관(6)에 연결 설치되어 상온의 정화수를 전해조로의 유입 또는 차단을 제어하는 솔레노이드밸브(7); 솔레노이드밸브(7)에 연결 설치되어 유입된 상온의 정화수를 상온의 산성이온수와 알칼리성이온수로 전기분해하는 전극격막전해조(23); 전극격막전해조(23)에 각각 연결 설치되어 상온의 산성이온수와 알칼리성이온수를 배출하는 산성수유출구(25)와 알칼리수유출구(24); 알칼리수유출구(24)에 전자제어키입력부 일체형 파우셋(도면도시생략);을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전해조 방식 이온수기.
2. 제1항에 있어서,

   냉저수조(8)에 구비된 무격막전해조(도면도시생략)를 미구비하고, 냉저수조 에 연통되게 냉정화수공급관(15)을 연결하고, 냉정화수공급관(15)에 냉정화수가 제2전해조(12)의 내압을 통과할 수 있게 하는 모터펌프(13)를 연결 설치하고, 모터펌프에 무격막방식의 제2전해조(12)를 연결 설치하고, 제2전해조(12)에 냉이온수유출구(14)를 연결 설치하여 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전해조 방식 이온수기.
3. 제2항에 있어서,

   냉저수조(8)를 밀폐형냉저수조(도면도시생략)로 대체구비하고, 밀폐형냉저수조(도면도시생략)에 냉정화수공급관(15)을 연결하고, 냉정화수공급관(15)에 무격막방식의 제2전해조(12)를 연결 설치하고, 제2전해조(12)에 냉이온수유출구(14)를 연결 설치하여 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전해조 방식 이온수기.

Images