KR20050022496A

KR20050022496A - 전해수 제조장치

Info

Publication number: KR20050022496A
Application number: KR1020030060971A
Authority: KR
Inventors: 황현배; 박호원; 정종령
Original assignee: 바이오닉스(주)
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-03-08
Also published as: KR100533706B1

Abstract

본 발명에 따르면, 전해수 제조장치는 유량제어수단을 가지는 원수 공급관과 연결되며 내부가 적어도 두 개의 이온분리 격막에 의해 분리되어 적어도 세 개의 제1,2,3전극실을 가지는 전해조와, 상기 세 개의 전극실에 각각 설치되는 제1,2,3전극들과, 상기 제1,2,3전극들 중 제1,3전극에 서로 다른 극의 전압을 인가하고, 상기 제2전극에 그라운드 전압 또는 음극, 양극 중의 하나의 극을 인가하는 전압인가수단을 포함하는 전해수 제조수단과; 상기 제1,2,3전극실로부터 토출되는 산성수, 중성수, 알카리수의 페하 값을 측정하는 측정센서와, 상기 측정센서에 의해 측정된 산성수, 중성수, 알카리수의 pH 값들과 설정된 pH 값들을 비교하여 상기 유량제어수단에 의한 유량을 제어함으로써 산성수, 중성수, 알카리수의 각 pH 값을 제어하는 제어수단을 포함한다.

Description

전해수 제조장치{manufacturing apparatus of electrolyzed-reduced water}

본 발명은 전해수 제조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전해수의 페하(pH; potential of hydrogen, 이하 pH라 약칭함)의 제어가 가능한 전해수 제조장치(manufacturing apparatus of electrolyzed-reduced water) 에 관한 것이다.

일반적으로 전기분해에 의해 형성되는 전해수중 양극수는 산화성을 갖기 때문에 높은 산화 환원 전위를 나타내고 음극수는 환원성을 갖기 때문에 낮은 산화 환원 전위를 나타낸다.

통상적으로 음료수로 이용 가능한 알카리수와 세정용 또는 소독, 살균용으로 이용 가능한 산성수를 제조하기 위한 전해수 제조장치는 수도 등의 급수설비에 접속되어 흐르는 물 상태에서 전해를 하여 산성수나 알칼리수를 생성하는 유수식(流水式)과, 물이 체류된 상태에서 전해하는 뱃치(batch) 방식이 있다.

상기 유수식 전해수 제조장치는 전해조의 내부를 이온 투과성 격막으로 분할한 음극실과 양극실에 음전극과 양전극을 설치되고, 원수가 전해조의 내부로 지속적으로 공급되고 있는 상태에서 음극 및 양전극에 소정의 전류가 공급되는 공급됨으로써 격막을 사이에 전기분해되어 산성수와 알카리수를 제조하게 된다.

한국 공개 특허 제2003-0037063호에는 전기 분해 정수기의 일예가 개시되어 있다.

개시된 전기분해 정수기는 전해부의 유입구로 유입되는 물이 알카리수와 산성수로 분리토록 한 개의 양 전극판과 음전극판이 설치되어진 전극실이 이온분리 격막에 의하여 2개의 전극실로 이루어진 1차 전해부와, 상기 1차 전해부에서 생성된 알카리수 만을 유입하여 3가지의 전해 이온수인 강 알카리수, 약 알카리수, 산성수로 분리토록 한 개의 양전극판과 두 개의 음전극판이 설치된 2극실이 두 개의 이온 분리 격막에 의하여 3개의 전극실로 형성되어 진 2차 전해부로 구성된다.

이와 같이 구성된 전기분해 정수기는 2차 전해부가 세 개의 전극과 세 개의 전극실로 이루어져 있으나 인접하는 두 개의 전극에 동전위가 인가된 상태이므로 중성수를 제조할 수 없으며, 강산성수와 강알카리수의 제조가 어렵다.

한국 공개 특허 제 2003-0064640호, 제2002-0020163호, 한국 실용신안 등록 제20-0250783호에는 전해수 생성장치들이 개시되어 있다.

상기와 같은 특허들에 개시된 전해수 생성장치들은 전기분해의 원리를 이용하여 산성수와 알카리수를 제조할 수 있으나 전해가 원수를 공급하는 수도관 또는 급수 수단과 직결되어 있으므로 원수의 공급량이 균일하지 않을 경우 산성수와 알카리수의 pH 값이 불균일하게 되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 전해수 생성방법과 그 장치가 대한민국 등록특허 제 0133975호에 개시되어 있다.

개시된 전해수 생성방법은 격막으로 분할된 적어도 하나의 양극실과 적어도 하나의 음극실이 있고, 이 음극실에 음극전극을 설치하고 이 양극실에 양극전극을 설치한 전해조에 원수를 연속적으로 공급하고 이 음극전극과 양극전극간에 전류를 인가하고, 이 원수에 전해질 수용액을 주입 첨가하고, 원수 또는 전해수의 전해도를 측정하면서 측정한 수치에 의하여 원수의 취수량, 전해수의 토출량, 전해질 수용액량의 유량의 적어도 하나를 제어하고, 이렇게 하여 양극실의 산성수, 음극실의 알카리수 적어도 어느 한쪽 전해수의 전해도 내지 생성량을 제어한다.

이러한 전해수의 제조장치는 원수의 취출량, 전해수 토출량, 전해질의 수용액량의 적어도 하나를 제어하여 전해도와 산성수 또는 알카리수의 생성량을 제어하게 된다. 이와 같은 방법은 단순히 원수의 공급량과 전해수 토출량, 전해도 및 생산량을 제어하게 되므로 산성수와 알카리수의 pH 값의 제어가 어렵다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 산성수, 중성수 및 알카리 수를 제조가 가능하며, 산성수와 알카리수의 pH 값의 조정이 용이한 전해수 제조 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 전극간의 이온교환을 활성화 시켜 전해수의 제조효율을 높일 수 있으며, 산성수와 알카리수를 선택적으로 제조할 수 있는 전해수 제조 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전해질 용액의 농도를 조절하여 강산성수와 강알카리수의 제조가 가능한 전해수 제조 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전해수 제조장치는,

유량제어수단을 가지는 원수 공급관과 연결되며 내부가 적어도 두 개의 이온분리 격막에 의해 분리되어 적어도 세 개의 제1,2,3전극실을 가지는 전해조와, 상기 세 개의 전극실에 각각 설치되는 제1,2,3전극들과, 상기 제1,2,3전극들 중 제1,3전극에 서로 다른 극의 전압을 인가하고, 상기 제2전극에 그라운드 전압 또는 음극, 양극 중의 하나의 극을 인가하는 전압인가수단을 포함하는 전해수 제조수단과;

상기 제1,2,3전극실로부터 토출되는 산성수, 중성수, 알카리수의 페하값을 측정하는 측정센서와, 상기 측정센서에 의해 측정된 산성수, 중성수, 알카리수의 pH 값들과 설정된 pH 값들을 비교하여 상기 유량제어수단에 의한 유량을 제어함으로써 산성수, 중성수, 알카리수의 각 pH 값을 제어하는 제어수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 유랑제어수단은 전해조와 연결된 관로상에 설치되는 유량센서 및 유량제어밸브를 포함한다. 상기 세 개의 제1,2,3전극실은 인라인 상으로 배치함이 바람직하고, 상기 제어수단에 의해 상기 제1,2,3전극에 인가되는 전압을 제어함이 바람직하다.

대안으로 본 발명에 따른 전해수 제조장치의 다른 특징은,

유량제어수단을 가지는 원수 공급관과 연결되며 격막에 의해 분리되어 적어도 세 개의 전극실을 가지는 전해조와, 상기 세 개의 전극실에 각각 설치되는 제1,2,3전극들과, 상기 제1,2,3전극들 중 제1,3전극에 동일 극성의 전압이 인가되고 이들의 사이에 위치되는 제2전극에 제1,3전극과 다른 극성의 전압을 인가하는 전압 인가부와, 상기 제2전극이 위치되는 제2전극실에 전해질 용액을 공급하는 전해질 용액 공급부 포함하는 전해수 제조수단과;

상기 제1, 3전극실로부터 토출되는 산성수 또는 알카리수의 pH값을 측정하는 측정센서와, 상기 측정센서에 의해 측정된 산성수 또는 알카리수의 pH 값들과 설정된 pH 값들을 비교하여 상기 유량제어수단에 의한 유량을 제어함으로써 산성수 또는 알카리수의 각 pH 값을 제어하는 제어수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전해수 제조장치의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전해수 제조장치는 산성수, 중성수, 알카리수와 같은 전해수를 제조하기 위한 것으로 그 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 전해수 제조장치(10)는 내부가 적어도 두 개의 이온분리 격막(11)(12)에 의해 분리되어 적어도 세 개의 전극실(21)(22)(23)을 가지는 전해조(20)와, 상기 세 개의 제1,2,3전극실(21)(22)(23)에 각각 설치되는 제1,2,3전극(31)(32)(33)들과, 상기 제1,2,3전극(31)(32)(33)들 중 제1,3전극(31)(33)에 서로 다른 극의 전압을 인가하고, 상기 제2전극(32)에 그라운드 전압 또는 상대적으로 낮은 음극, 양극 중의 하나의 극을 인가하는 전압인가부(40)와, 상기 전해조(20)의 제1,2,3전극실에 원수를 공급하는 원수 공급부(50)과, 상기 전해조(20)의 각 전극실(21)(22)(23)로부터 각 전해수를 배출하는 배출부(60)를 가지는 전해수 제조수단(80)를 구비한다. 그리고 상기 제1,2,3전극실로부터 토출되는 산성수, 중성수, 알카리수의 pH값을 측정하는 측정센서(91)(92)(92)와, 상기 측정센서(91)(92)(93)에 의해 측정된 산성수, 중성수, 알카리수의 pH 값들과 설정된 pH 값들을 비교하여 상기 유량제어부(95)에 의한 유량을 제어함으로써 산성수, 중성수, 알카리수의 각 pH 값을 제어하는 제어수단(100)을 포함한다.

상술한 바와 같이 구성된 전해수 제조장치(10)를 구성요소별로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 전해조(20)는 내부 공간부가 두 개의 이온분리 격막(11)(12)에 의해 인라인상으로 구획된 세 개의 전극실(21)(22)(23)을 가지는 것으로, 원수와 전해질 및 생성되는 전해수에 내성을 가지는 것이면 어느 것이나 가능하다. 예컨데. 폴리염화비닐, 폴리 프로필렌, 아크릴 수지등의 유기 재료와 세라믹, 유리등의 무기재료, 표면이 절연피막이 형성된 금속재로 이루어질 수 있다. 상기 전해조는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 전극실들을 가지며 전극 및 격막을 지지할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. 예컨데, 후술하는 실시예와 같이 다수개의 분할된 성형플레이트를 이용하여 제작할 수도 있다.

그리고 상기 전해조(20)의 내부 공간을 구획하는 이온분리 격막은 셀룰로오즈, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 불소 수지등의 고분자 재료와 세라믹 등의 무기 재료등으로 이루어진 필터 또는 기공이 있는 필름, 이온 교환막 등을 이용할 수 있다.

그리고 상기 제1,2,3전극실(21)(22)(23)의 내부에 설치되는 제1,2,3전극(31)(32)(33)은 금속, 합금, 금속 산화물 등, 또는 이들 금속 등으로 이루어진 판부재에 도금 또는 코팅한 것과 소결 탄소등의 도전성 재료를 이용할 수 있으며, 이 형상으로는 판 형상, 펀칭 플레이트, 메쉬 등을 이용할 수 있다, 특히 양극이 인가되는 전극 즉, 제1전극(31)의 재질로서는 내산성이 우수하고, 산화되기 어려운 것이 바람직하며, 예를 들면 Pt, Pd, Ir, β-PbO2, NiFe2O4등을 가장 적합하게 이용할 수 있고, 음극이 인가되는 전극 즉, 제3전극의 질로서는 내알칼리성이 우수한 것이 바람직하며, 예를들면, Pt, Pd, Au, 탄소강, 스테인레스, Ag, Cu, 그라파이트, 유리질 탄소 등의 사용이 바람직하다. 상기 제1,3전극(31)(33)은 티타늄(Ti)으로 이루어진 판부재에 Pt를 코팅하여 제작할 수도 있다. 그리고 상기 제1,3전극(31)(33)의 사이에 위치되는 상기 제2전극은 백금, 이리듐으로 이루어지거나 이리듐으로 이루어진 판부재에 백금(Pt)이 코팅되어 이루어질 수 있다.

상기 전압인가부(40)는 상기 제1,2,3전극(31)(32)(33)에 각각 직류전압을 인가하기 위한 것으로, 상기 제1전극(31)에는 양극을 직류전압을 인가하고 상기 제3전극에는 직류 음극전압을 인가하기 위한 전원들을 구비한다. 여기에서 상기 제1,2전극(31)(33)에는 필요에 따라 인가되는 극을 바꿀 수도 있다. 그리고 상기 중간의 전극실(22)에 장착되는 제2전극(22)에는 그라운드 전압이 인가되거나 음극 또는 양극의 직류전압이 인가될 수 있다. 한편, 상기 제2전극(22)에는 이의 표면에 슬러지 등이 부착되는 것을 방지하기 위하여 주기적( 2 내지 10초간격)으로 극성을 교번시키는 것이 바람직하다. 상기 전압인가부는 토출되는 전해수의 pH 값을 조정하기 위하여 후술하는 제어수단에 의해 제어됨으로써 각 전극들에 인가되는 직류 전압이 조정될 수 있다.

상기 원수 공급부(50)는 전해조(20)의 제1,2,3전극실(21)(22)(23)에 수돗물, 지하수, 바닷물 등을 공급하기 위한 것으로, 원수의 공급을 위한 메인관(51)과, 상기 메인관(51)과 연결되며 세 개의 제1,2,3전극실(21)22)(23)를 각각 연결하는 제1,2,3분기관(52)(53)(54)들을 포함한다. 상기 메인관(51)에는 필터 유니트(55)와 유량제어부(95)가 설치되는데, 이 유량제어부(95)는 유량제어밸브(95a)와 유량센서(95b) 또는 유량계로 이루어질 수 있다.

그리고 순수를 전기분해하여 전해수를 얻기 위해서는 고전압이 요구되므로 상기 제2분기관(53)에는 이를 통하여 전해질을 공급하기 위한 전해질 투입관(57)을 연결하여 전해질을 공급함으로써 전기 분해에 따른 전압을 낮추는 것이 바람직하다.

그리고 상기 전해수 배출부(60)는 세 개의 전극실(21)(22)(23)에 각각 연결되는 제1,2,3배출관(61)(62)(63)을 구비하며, 상기 제1,2,3배출관(61)(62)(63)중의 적어도 하나와 상기 메인관(51)을 연결하는 전해수 리턴관(64)를 더 구비할 수 있다.

상기 제어수단(100)은 각 제 1, 2, 3 배출관(61)(62)(63)을 통하여 배출되는 전해수의 pH 값을 검출하여 전해조(20)로 공급되는 원수량을 제어하는 것으로, 상기 제1,2,3배출관(61)(62)(63)에 설치되어 배출되는 전해수의 pH 값을 특정하기 위한 상기 측정센서(91)(92)(93)와, 상기 측정센서(91)(92)(93)로부터 측정된 각 전해수의 pH 값과 미리 설정된 pH 값을 비교하여 상기 유량제어밸브(95a)를 제어하는 콘트롤러(110)을 포함한다. 이 콘트롤러(110)는 마이크로 프로세서로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 그리고 상기 제어수단은 메인관(51)에 설치되는 유량을 측정하는 유량센서(95b)와, 각 제1,2,3 배출관(61)(62)(63)에 설치되어 토출되는 유량을 제어하는 유량제어밸브(61a)(62a)(63a)들을 더 구비할 수 있다. 한편, 상기 제어수단은 산성수, 알카리수 등의 pH 등을 설정하기 위한 조작패널(111)과, 설정된 pH 값 유량 등을 나타내기 위한 디스플레이 수단(112)을 더 구비할 수 있다. 또한 상기 제어수단은 상술한 바와 같이 상기 각 전극실로부터 토출되는 전해수의 pH 값에 따라 전압을 제어할 수 있다. 상기 제어수단은 전해질 투입관(57)에 설치되는 밸브(57a)을 제어함으로써 전해질 투입관(57)을 통하여 투입되는 전해질의 양을 제어할 수 있다.

한편, 배출되는 전해수의 pH 값을 측정하기 위한 측정센서(91)(92)(93) 즉, pH 센서는 유리막형 pH 센서가 이용되거나 폴리염화비닐 주에 트리 도데인 아민을 분산시킨 막을 사용한 센서가 이용될 수 있다. 그리고 이 측정센서는 모스 에프 이티의 게이트 전극 대신에 Si304, Al₂O_3,Ta₂O₃등의 막을 형성시킨 에프이티센서(FET sensor)가 이용될 수 있다. 상기 유리막 센서는 안정적이고 수명이 길지만 임피던스가 높기 때문에 다소 응답속도가 늦으므로 에프 이 티 센서를 사용함이 바람직하다. 상기 에프 이 티 센서는 초소형화와 고속응답이 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전해 장치를 이용하여 전해수를 산성수 중성수 및 알카리수 등과 같은 전해수를 제조하기 위해서는 먼저 조작패널(111)과 디스플레이 수단(112)을 이용하여 각 전해수의 pH 값을 설정한다.

이와 같이 하면, 상기 제1, 3전극(31,33)에 양극와 음극의 직류전압이 인가되고, 상기 제2전극(2)에는 그라운드 전압 또는 임의 극성의 전압이 인가된다. 따라서 상기 제1전극(31)이 설치된 전극실(21)에는 원수에 포함된 염소, 황산, 유황 등의 음이온이 모이게 되고, 수산이온이 제1전극에 의해 전자를 빼앗겨 산화반응이 일어나서 산소분자로 되기 때문에 수소이온 농도가 높아져 산성수가 생성된다. 그리고 상기 제3전극(33)이 설치된 제3전극실(23)에는 원수 내의 칼슘, 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 성분의 양이온이 모이게 되고 수소이온 이 제3전극(33)에 의해 전자를 얻어 활성수소가 생성되고 수소이온의 농도가 낮아져 알카리수가 생성된다. 그리고 중간의 위치되는 제2전극실(22)에는 중성수가 생성된다.

이 과정에서 원수 공급부(50)를 통하여 공급되는 원수의 공급이 불안정하게 되는 경우 각 전극실(21)(22)(23)로부터 생성되는 전해수의 pH 값이 가변되는데, 상기 제어수단에 의해 전해수의 설정된 pH 값에 따라 원수의 공급량을 제어하여 전해수의 pH 값을 균일하게 제어할수 있다. 즉, 상기 전해조(20)로부터 토출되는 전해수들의 pH 값이 배출관(61-63)들에 설치된 측정센서(91)(92)(93)에 의해 측정되고 컨트롤러(120)에 의해 이 측정된 값과 설정된 pH값을 비교하고, 유량선세에 의해 감지된 공급량에 근거하여 유량제어밸브(56a)를 제어함으로써 pH값을 설정하게 된다. 여기에서 상기 pH 값의 조정을 위하여 컨트롤러(110)에 의해 제1,2,3 전극(31)(32)(33)에 인가되는 전압을 조절할 수도 있다.

이와 같은 방법으로 본 발명에 따른 전해수 제조장치는 각 전해수 즉, 산성수, 중성수 및 알카리수의 pH 값을 설정된 값으로 조정할 수 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 전해수 제조장치의 다른 실시예를 나타내 보였다. 본 실시예에 있어서, 상술한 실시예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 가르킨다.

도면을 참조하면, 전해수 제조장치(10)는 내부가 적어도 두 개의 이온분리 격막(11)(12)에 의해 분리되어 적어도 세 개의 제1,2,3전극실(21)(22)(23)을 가지는 전해조(20)와, 상기 각 전해조(20)의 상기 제1,2,3전극실(21)(22)(23)에 각각 설치되는 제1,2,3전극(31)(32)(33)들과, 상기 제1,2,3전극(31)(32)(33)들 중 제1,3전극(31)(33)에 동일 극성의 전압이 인가되고 이들의 사이에 위치되는 제2전극(32)에 제1,3전극(31)(33)과 다른 극성의 전압을 인가하는 전압인가부(40)를 포함한다. 그리고 상기 제1,3전극실(21)(23)에는 전해수를 제조하기 위한 원수를 공급하기 위한 원수공급부(50)와 연결되는데, 이 원수공급부(50)는 분기되어 제1,3전극실(21)(23)에 원수를 공급하는 메인관(51)을 구비한다. 이 메인관(51)에는 필터 유니트(55)와 유량제어부(95)가 설치되는데, 이 유량제어부(95)는 유량제어밸브(95a)와 유량센서(95b)로 이루어질 수 있다. 상기 전해조(20)의 제1,3전극(31)(33)이 설치되는 제1,3전극실(21)(23)들로부터 산성 또는 알카리성 전해수를 배출하기 위하여 제1,3전극실(21)(23)과 연결되는 배출관(121)을 가지는 전해수 배출부(120)가진다. 상기 전해수 배출관(121)은 분기되어 제1,3전극실(21)(23)과 연결된다.

한편, 상기 제2전극(32)이 위치되는 제2전극실(22)에 전해질 용액을 공급하는 전해질 용액 공급수단(130)을 포함하며, 배출관(121)을 통하여 배출되는 산성수 또는 알카리수의 pH 값과 유량을 제어하여 균일한 pH값을 가지는 전해수를 제조하기 위한 제어수단(140)을 더 구비한다.

상기 전해질 용액 공급수단(130)은 상기 전해조(20)의 제2전극실(22)에 지속적으로 NaCl 등과 같은 전해질이 함유된 전해질 용액을 지속적으로 공급하기 위한 것으로, 전해질 용액 탱크(131)와, 상기 전해질 용액탱크(131)와 상기 제2전극(32)이 위치되는 제2전극실(22)에 연결하여 폐회로를 이루는 연결관(132)과, 상기 연결관(132)에 설치되어 전해질용액을 순환시키기 위한 순환펌프(133)를 포함한다. 상기 전해조(20)의 제2전극실(22)와 연결되는 연결관(132)의 입구와 출구는 제2전극실의 상하부 또는 제2전극실(22)에 대해 대각방향으로 설치되도록 함이 바람직하다. 그리고 상기 전해질 용액탱크(131)에는 전해질을 보충하기 위한 보충부(135)가 더 구비되는데, 이 보충부(135)는 전해질 용액탱크의 내부에 설치되며 전해질을 보충하기 위한 보충관(135a)과 연결되는 보조탱크부(135b)를 구비한다. 이 보조탱크부의 적어도 일측은 전해질 용액탱크(131) 내의 전해질 용액과 연통되는 개구들이 형성된다. 그리고 상기 전해질 용액 탱크(131)의 하부에는 밸브를 가지는 드레인관(131a)이 더 구비된다.

상기 제어수단(140)은 배출관(121)을 통하여 배출되는 전해수의 pH 값을 센싱하여 전해조(20)로 공급되는 원수량을 제어하는 것으로, 상기 배출관(121)에 설치되어 배출되는 전해수의 pH 값을 특정하기 위한 측정세서(141)와, 상기 측정센서(141)로부터 측정된 각 전해수의 pH 값과 미리 설정된 pH 값을 비교하여 상기 유량제어밸브(95a)를 제어하는 콘트롤러(142)를 포함한다. 그리고 상기 제어수단은 메인관(51)에 설치되는 유량을 측정하는 유량센서(95b)와, 배출관(121)에 설치되어 토출되는 유량을 제어하는 유량제어밸브(143)들을 더 구비할 수 있다.

그리고 상기 제어수단은 상술한 실시예와 같이 산성수, 알카리수 등의 pH 등을 설정하기 위한 조작패널(111)과, 설정된 pH 값 유량 등을 나타내기 위한 디스플레이 수단(112)을 더 구비할 수 있다. 또한 상기 제어수단은 전해질 용액의 농도를 조절할 수 있도록 전해질 용액의 농도 감지센서(145)와 상기 보충관(135a)에 설치되어 전해질의 공급을 제어하는 제어밸브(146)를 더 구비할 수 있다. 한편, 상기 측정센서는 상기 실시예와 같이 에프 이 티 센서를 사용함이 바람직하며 전압인가부가 상기 실시예와 같이 제어수단에 의해 제어될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전해 장치(10)를 이용하여 먼저 산성수를 제조하기 위해서는 제어수단의 조작패널을 이용하여 설정된 pH 값을 설정한다. 이와 같이 하면 전압인가부(40)에 의해 제1, 3전극(31)(33)에 양극의 직류전압을 인가되고, 이들의 사이에 위치되는 제2전극(32)에는 음극의 직류전압이 인가된다. 그리고 메인관(51)을 통하여 수돗물, 지하수 중의 하나인 원수을 전해조의 제1,3전극실(21)(23)로 공급됨과 아울러 전해수 용액 공급수단(130)의 순환펌프(133)가 구동되어 제2전극실(22),(121)에 전해질 용액이 순환된다.

이와 같이 하면, 상기 제2전극실(22)을 흐르는 전해질 용액으로부터 격막(11)(12)을 통하여 제1,3전극실(21)(23)을 흐르는 원수 측으로 염소이온이 이동되고, 상기 원수에 포함된 나트륨 이온이 제2전극(32)이 설치된 제1전극실(22),(111)측으로 이동되어 산성수가 제조되게 되는데, 이때에 상기 배출관( 121)에 설치된 측정센서(141)의해 산성수의 pH 값이 측정되고 이 측정된 정보와 설정된 pH 값이 컨트롤러(142)에 의해 비교된다. 이 비교된 값에 근거하여 메인관(51)에 설치되는 유량제어밸브(95a)를 제어하여 메인관(51)로부터 공급되는 원수가 전해조에 머무르는 시간을 조정함으로써 설정된 pH 값으로 전해수의 pH 값을 조정하게 된다. 이 과정에서 전해수의 pH 값을 조정하기 위하여 상기 컨트롤러(142)에 의해 상기 제1,3전극 및 제2전극에 인가되는 전압과 전해질 공급수단(130)의 보충관(135b)에 설치되는 제어밸브(146)를 제어함으로써 제2전극실(22)로 공급되는 전해질의 농도를 조정할 수도 있다.

그리고 알카리수를 제조하기 위해서는 상기 제1,3전극(31)(33)과 제2전극(32)에 인가되는 전압의 극성을 조정하고 상술한 바와 같은 제어방법으로 균일한 설정된 pH 값을 가지는 전해수를 제조할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전해수 제조장치는 사용 목적에 따라서 산성수, 알카리수, 및 중성수의 제조가 용이하고 각 전해수의 pH 농도를 일정하게 유지할 수 있는 이점을 가진다.

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

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전해수의 pH의 조정이 가능한 전해수 제조장치를 나타내 보인 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 전해수의 pH의 조정이 가능한 전해수 제조장치의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 전해수 제조장치 20; 전해조

31; 제1전극 32; 제2전극

33; 제3전극 40; 전압인가부

50; 원수공급부 60; 전해수 배출부

100;

Claims

유량제어수단을 가지는 원수 공급관과 연결되며 내부가 적어도 두 개의 이온분리 격막에 의해 분리되어 적어도 세 개의 제1,2,3전극실을 가지는 전해조와, 상기 세 개의 전극실에 각각 설치되는 제1,2,3전극들과, 상기 제1,2,3전극들 중 제1,3전극에 서로 다른 극의 전압을 인가하고, 상기 제2전극에 그라운드 전압 또는 음극, 양극 중의 하나의 극을 인가하는 전압인가수단을 포함하는 전해수 제조수단과;

상기 제1,2,3전극실로부터 토출되는 산성수, 중성수, 알카리수의 pH 값을 측정하는 측정센서와, 상기 측정센서에 의해 측정된 산성수, 중성수, 알카리수의 pH 값들과 설정된 pH 값들을 비교하여 상기 유량제어수단에 의한 유량을 제어함으로써 산성수, 중성수, 알카리수의 각 pH 값을 제어하는 제어수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 유랑제어수단은 전해조와 연결된 메인관 상에 설치되는 유량센서 및 유량제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 측정센서는 에프 이 티 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.
상기 제1,2,3전극에 인가되는 전압인가부가 전해수의 농도에 따라 제어수단에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.
유량제어수단을 가지는 원수 공급관과 연결되며 격막에 의해 분리되어 적어도 세 개의 전극실을 가지는 전해조와, 상기 세 개의 전극실에 각각 설치되는 제1,2,3전극들과, 상기 제1,2,3전극들 중 제1,3전극에 동일 극성의 전압이 인가되고 이들의 사이에 위치되는 제2전극에 제1,3전극과 다른 극성의 전압을 인가하는 전압 인가부와, 상기 제2전극이 위치되는 제2전극실에 전해질 용액을 공급하는 전해질 용액 공급부 포함하는 전해수 제조수단과;

상기 제1, 3전극실로부터 토출되는 산성수 또는 알카리수의 페하 값을 측정하는 측정센서와, 상기 측정센서에 의해 측정된 산성수 또는 알카리수의 pH 값들과 설정된 pH 값들을 비교하여 상기 유량제어수단에 의한 유량을 제어함으로써 산성수또는 알카리수의 각 pH 값을 제어하는 제어수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.
제 7항에 있어서,

상기 유랑제어수단은 전해조와 연결된 메인관 상에 설치되는 유량센서 및 유량제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.
제 5항에 있어서,

상기 측정센서는 에프 이 티 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.
제 5항에 있어서,

상기 제어수단은 전해질 용액의 농도를 검출하기 위한 전해질 농도 감지센서와 전해질용액의 농도를 제어하기 위한 수단을 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전해수 제조장치.