KR20100003641U

KR20100003641U - Electrolysis device and water purifier with the same

Info

Publication number: KR20100003641U
Application number: KR2020080012972U
Authority: KR
Inventors: 김찬구; 방명혁
Original assignee: 주식회사 영우워터라인; 주식회사 에이치엘엠씨
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-05

Abstract

본 고안은 전기분해장치 및 이를 이용한 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과열방지기능과 가스폭발방지기능이 구비된 고효율의 전기분해장치 및 이를 이용하여 체내의 활성산소의 제거에 유효한 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolysis device and a water purifier using the same, and more particularly, a high-efficiency electrolysis device equipped with an overheat prevention function and a gas explosion prevention function, and hydrogen-rich water effective for removing active oxygen from the body using the same. It relates to a water purifier to generate a.

본 고안에 따른 전기분해장치는 정수필터를 거친 정수가 일정량을 유지하도록 볼탑을 통해 유입되게 구성된 정수공급통과; 상기 정수공급통의 물이 유입될 수 있도록 설치된 산소발생통과; 양극판과 분리막 그리고 음극판을 경계로 산소발생통과 좌우 대칭구조를 이루며 정수가 유입되지 않는 빈공간으로 이루어진 수소발생통과; 상기 정수공급통과 산소발생통 사이에 설치되되 일 측으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사지게 설치된 차단벽과; 상기 정수공급통의 물이 산소발생통으로 유입될 수 있도록 상기 차단벽을 따라 일정 간격으로 형성되되 일 측으로 갈수록 길이가 길어지는 다수 개의 연통로와; 상기 수소발생통에서 발생하는 수소를 정수에 주입하는 수소기체 유입배관으로 배출시키기 위해 수소발생통에 설치된 제1 수소 배출구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Electrolysis device according to the present invention is a purified water supply passage configured to be introduced through the ball tower to maintain a constant amount of purified water passing through the water filter; An oxygen generation passage installed to allow water from the purified water supply passage to flow therein; Hydrogen passage passing through the oxygen generation passage and forming a symmetrical structure around the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate and consisting of empty spaces in which purified water does not flow; A blocking wall installed between the purified water supply tank and the oxygen generating cylinder, the inclined wall being inclined so that its height increases toward one side; A plurality of communication paths formed at a predetermined interval along the blocking wall to allow water of the purified water supply tank to flow into the oxygen generating cylinder, the lengths of which are longer toward one side; It characterized in that it comprises a first hydrogen outlet installed in the hydrogen generating cylinder for discharging the hydrogen generated in the hydrogen generating cylinder to the hydrogen gas inlet pipe for injecting purified water.

수소풍부수, 정수기, 전기분해, 전해조, 릴리즈밸브 Hydrogen rich water, water purifier, electrolysis, electrolyzer, release valve

Description

ELECTROLYSIS DEVICE AND WATER PURIFIER WITH THE SAME}

최근 들어, 정수기에서 필터링한 물을 재차 전기분해장치를 사용하여 물을 전기분해하여 알칼리수를 음용수로 사용하고 산성수를 살균수나 미용수로 사용하도록 하는 이온정수기가 제안되고 있다.Recently, an ion water purifier has been proposed in which the water filtered by the water purifier is electrolyzed again using an electrolysis device to use alkaline water as drinking water and acidic water as sterilizing water or beauty water.

이러한 이온정수기에 관한 종래기술로는 공지된 대한민국 공개특허 제10-2005-5274호(2005.1.13), 공개특허 제10-2004-110297호(2004.12.31), 등록실용신안 제20-327035호(2003.9.5)등에 잘 나타나 있다.Conventional technologies related to such an ion water purifier are well-known Korean Patent Publication No. 10-2005-5274 (2005.1.13), Patent Publication No. 10-2004-110297 (2004.12.31), Utility Model No. 20-327035 (2003.9.5) and others.

종래의 이온 정수기는 수도꼭지로부터 제공된 원수를 정수필터로 정수한 다음 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크로부터 제공된 정수를 전기분해하여 알칼리수와 산성수를 만드는 전기분해장치와, 상기 전기분해장치에서 배출되는 알칼리수 를 냉각하여 저장하는 냉수탱크를 갖추고 있다.Conventional ion water purifier is a storage tank for purifying and storing the raw water supplied from the faucet with a water filter, an electrolysis device for producing alkaline water and acidic water by electrolyzing the purified water provided from the storage tank, and discharged from the electrolysis device It is equipped with a cold water tank that cools and stores alkaline water.

도 1a는 저장탱크에서 제공된 정수를 전기분해하여 알칼리수와 산성수를 생산하는 전기분해장치의 일반적 구조를 보여주는 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 전기분해장치의 단면구조를 개략적으로 보인 단면도이다.FIG. 1A is a perspective view showing a general structure of an electrolysis device for producing alkaline water and acidic water by electrolyzing purified water provided in a storage tank, and FIG. 1B is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of the electrolysis device shown in FIG. 1A. .

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전기분해장치(B)의 내부에는 산성수를 만들기 위한 양극판(+)이 마련된 양극실(41)과, 알칼리수를 만들기 위한 음극판(-)이 마련된 음극실(40)을 갖추고 있으며, 물의 전해질을 분리 여과하여 이온수를 생성하는 멤브레인(격막:42)이 설치되어 있다.1A and 1B, an anode chamber 41 having a cathode plate (+) for making acidic water and an anode chamber 40 having an anode plate (-) for making alkaline water is provided in the electrolysis device B. And a membrane (membrane: 42) for separating and filtering the electrolyte of water to generate ionic water.

즉, 상기 음극실(40) 및 양극실(41)의 각 전극(40a,41a)에 전압을 인가하면 양극실(41)에서는 수산이온이 환원되어 산소가스가 발생하므로 물속의 수산 이온이 소비되고, 이때 수산이온 이외의 염소, 인, 유황 등의 음이온은 산을 형성하여 양극실(41)의 물을 산성을 띠게 된다. 그리고 음극실(40)에서는 수소이온이 환원되어 수소기체가 발생하므로 물속의 수소 이온이 소비되고, 이때 수소 이온 이외의 나트륨, 마그네슘, 칼슘 등의 양이온은 수소 이온 쌍을 형성하여 음극실(40)의 용액은 알칼리성을 띠게 된다. 이렇게 생성된 알칼리수는 음료용으로 사용되고, 산성수는 피부미용이나 소독수로 사용된다.That is, when a voltage is applied to each of the electrodes 40a and 41a of the cathode chamber 40 and the anode chamber 41, the hydroxide ions are reduced in the anode chamber 41 and oxygen gas is generated. In this case, anions such as chlorine, phosphorus, and sulfur other than hydroxyl ions form an acid to make the water in the anode chamber 41 acidic. In the cathode chamber 40, since hydrogen ions are reduced to generate hydrogen gas, hydrogen ions in water are consumed. At this time, cations such as sodium, magnesium, and calcium other than hydrogen ions form hydrogen ion pairs to form the cathode chamber 40. The solution of becomes alkaline. The alkaline water thus produced is used for beverages, and acidic water is used for skin care or disinfectant water.

이와 같이 종래의 전기분해장치는 알칼리수를 생성하는데 주로 이용되었다. 그러나 종래의 알칼리수는 전기분해 과정에서 물의 pH가 높게 되기 때문에 의료기로 사용되고 있다. 식약청 규정에 의하면 pH가 9.0 이상이면 의료기로 분류되어 정수기의 제조, 판매에 제약을 많이 받게 되는 문제가 있다.As such, the conventional electrolysis apparatus is mainly used to generate alkaline water. However, the conventional alkaline water is used as a medical device because the pH of the water is high during the electrolysis process. According to the KFDA regulations, when the pH is 9.0 or more, it is classified as a medical device, which causes a lot of restrictions in the manufacture and sale of the water purifier.

또한, 종래의 전기분해장치는 산성수와 알칼리수가 동시에 생성되기 때문에 알칼리수만 이용하고자 하는 경우 산성수를 버려야 하는 문제점이 있었다. In addition, the conventional electrolysis device has a problem that the acidic water should be discarded when using only alkaline water because acidic water and alkaline water are generated at the same time.

또한, 알칼리수의 pH가 9 내지 10 정도로 높아서 알칼리수에 대한 과민증 질환이 있는 경우 사용할 수 없으며 광물질 용해도가 낮아 인체에 유용한 미네랄 성분을 음용하기 어려운 단점이 있었다.In addition, the pH of the alkaline water is high to about 9 to 10 can not be used when there is a hypersensitivity disease to the alkaline water and the mineral solubility is low, it is difficult to drink mineral components useful for the human body.

한편, 최근에는 산화환원전위가 낮은 물 즉, 수소환원수 또는 수소풍부수를 음용하는 방법이 알려지고 있다. 수소를 다량으로 함유하는 물은 암을 비롯한 각종 질병의 원인이라고 하는 활성산소를 제거한다. 생체의 신진대사 과정에서 발생한 활성산소는 산화력이 매우 강하여 생체를 구성하고 있는 유전자나 세포를 산화시켜 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다. 그런데, 수소환원수 또는 수소풍부수에 포함되어 있는 활성수소가 체내의 활성산소와 반응하여 순수한 물로서 환원시키므로 활성산소에 의해 세포가 산화되는 것을 방지하는 것이다. 이에 따라, 수소풍부수는 활성산소로 인한 각종 난치병과 노화예방 및 치료에 도움을 줄 수 있다.On the other hand, in recent years, a method of drinking water having a low redox potential, that is, hydrogen reduced water or hydrogen rich water, has been known. Water containing a large amount of hydrogen removes free radicals that are known to cause cancer and other diseases. Free radicals generated during the metabolism of living organisms are known to cause diseases by oxidizing genes or cells constituting the living body due to their strong oxidizing power. By the way, since active hydrogen contained in hydrogen-reduced water or hydrogen-rich water reacts with the active oxygen in the body to reduce it to pure water, the cells are prevented from being oxidized by the active oxygen. Accordingly, hydrogen-rich water may help prevent and cure various incurable diseases caused by free radicals.

본 고안은 수소를 생성하기 위한 전기분해장치와 이를 이용하여 수소풍부수를 만들기 위한 정수기와 관련된다. 일반적으로 물을 전기분해하면 H₂O가 분리되어 다음과 같은 반응이 일어난다.The present invention relates to an electrolysis device for producing hydrogen and a water purifier for producing hydrogen rich water using the same. In general, when water is electrolyzed, H ₂ O is separated and the following reaction occurs.

H₂O → H⁺ + (OH) + e^- _{^{H 2 O → H + + (}} OH) + e -

2(OH) → O₂ + 2H⁺ + 2e^- _{2 (OH) → O 2 +} 2H + + 2e -

2H₂O + 2e^- → H₂ + 2OH^- _{^{2H 2 O + 2e - → H}} 2 + 2OH -

따라서 양극 측에서는 산소(O₂)가 음극 측에서는 수소(H₂)가 발생하게 된다. 이와 같은 반응을 이용하여 산소나 수소를 분리 추출할 수 있으며 이것을 물에 혼입시켜 산소나 수소가 일반 물에 비해 4~10배까지 풍부하게 혼입되어 있는 물을 만드는 것이 가능하다. Therefore, oxygen (O ₂ ) is generated at the anode side and hydrogen (H ₂ ) is generated at the cathode side. By using this reaction, oxygen or hydrogen can be separated and extracted, and it can be mixed into water to make water in which oxygen or hydrogen is abundantly mixed up to 4 to 10 times compared to general water.

예를 들어, 일반 물은 1리터당 6~8mg의 산소가 들어 있다. 이를 6~8ppm이라고 표시하는데, 산소수에는 40~100ppm의 산소를 포함하고 있다. 이와 마찬가지로 수소수도 일반 물에 비해 4~10배까지 풍부하게 수고가 혼입되어 있는 물을 만드는 것이 가능하다. 수소가 풍부한 물을 음용하면 체내에 있는 활성산소(유해산소)를 제거시켜주는 역할을 하는데, 이것은 O₂ ^- + H₂ ⁺ = 2H₂O 반응식과 같이 활성수소가 활성산소와 결합하여 중성인 물을 생성하기 때문이다.For example, regular water contains 6-8 mg of oxygen per liter. This is expressed as 6 ~ 8ppm, oxygen water contains 40 ~ 100ppm oxygen. Similarly, it is possible to produce water in which hydrogen water is mixed in abundance up to 4 to 10 times compared to ordinary water. To the role to hydrogen when drinking the copious water to remove the free radicals (free radicals) in the body, and this O ₂ ^- of the active hydrogen, such as ⁺ H _₂ + = 2H ₂ O scheme in combination with the free radicals neutral water Because it produces

도 2a는 정수를 전기분해하여 산소 및 수소를 생산하는 전기분해장치의 일반적 구조를 보여주는 정단면도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 전기분해장치의 A-A 측단면도이다.FIG. 2A is a front sectional view showing a general structure of an electrolysis device that electrolyzes purified water to produce oxygen and hydrogen, and FIG. 2B is a cross-sectional side view A-A of the electrolysis device shown in FIG. 2A.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 종래의 전기분해장치(1)는 크게 정수공급통(3)과, 산소발생통(5) 및 수소발생통(7)으로 구성된다. 2A and 2B, the conventional electrolysis device 1 is largely composed of a purified water supply cylinder 3, an oxygen generating cylinder 5, and a hydrogen generating cylinder 7. As shown in FIG.

상기 정수공급통(3)은 정수필터를 통해 정수한 물을 저장한다. 산소발생통(5)은 정수공급통(3)에서 물을 공급받을 수 있도록 연결되어 있고, 상기 산소발 생통(5)과 수소발생통(7)은 양극판(21)과 분리막(22) 그리고 음극판(23)을 경계를 좌우 대칭구조를 갖는다. The purified water supply container 3 stores purified water through the purified water filter. Oxygen generating cylinder 5 is connected to receive water from the purified water supply tank (3), the oxygen generating cylinder (5) and hydrogen generating cylinder (7) is the positive electrode plate 21, the separator 22 and the negative electrode plate 23 has a symmetrical structure bordering.

상기 양극판(21)과 음극판(23)은 티타늄 다공판에 백금도금을 하여 전도성과 부식성을 고려한 소재로 이루어진다. 상기 분리막(22)은 수소 기체는 통과시키되 물은 통과시키지 않는 멤브레인 막이다.The positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 23 are made of a material in consideration of conductivity and corrosion by plating platinum on the titanium porous plate. The separation membrane 22 is a membrane membrane that allows hydrogen gas to pass but does not allow water to pass therethrough.

그리고 정수공급통(3)에는 정수가 항상 일정량을 유지하도록 볼탑(부레:31)을 통해 유입되게 구성되고, 정수공급통(3)과 산소발생통(5) 사이에는 산소발생통(5)에서 발생하는 열이 정수공급통(3)으로 전달되는 것을 막기 위한 차단벽(4)이 설치되고, 이 차단벽(4)에는 정수공급통(3)의 물이 산소발생통(5)으로 흘러가도록 다수 개의 연통로(6)가 형성되어 있다.In addition, the purified water supply cylinder 3 is configured to be introduced through a ball tower (bure: 31) so that the purified water always maintains a constant amount, and between the purified water supply cylinder 3 and the oxygen generating cylinder 5 in the oxygen generating cylinder 5. A blocking wall 4 is installed to prevent the generated heat from being transferred to the purified water supply container 3, and the blocking wall 4 is configured such that water from the purified water supply container 3 flows into the oxygen generating container 5. A plurality of communication paths 6 are formed.

그리고 상기 수소발생통(7)에는 수소기체가 용이하게 포집되도록 정수가 유입되지 않는 빈공간으로 구성한다. 상기 수소발생통(7)에는 발생한 산소기체를 수소기체 유입배관으로 배출하기 위한 수소 배출구(73)가 형성되어 있다. In addition, the hydrogen generating cylinder 7 is composed of an empty space in which purified water does not flow in order to easily collect hydrogen gas. The hydrogen generating cylinder 7 is formed with a hydrogen outlet 73 for discharging the generated oxygen gas to the hydrogen gas inlet pipe.

따라서 상기 정수공급통(3)에 저장되어 있는 물이 연통로(6)를 통해 산소발생통(5)에 가득 채워진 상태에서, 양극판(21)과 음극판(23)에 직류전원을 인가하면, 산소발생통(5)에 채워져 있는 물로부터 전기분해에 의해 산소와 수소가 발생하게 되는데 이때 분리막(22)을 경계로 산소는 산소발생통(5)에서 발생하고, 수소는 수소발생통(7)에서 발생하게 된다.Accordingly, when the DC power is applied to the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 23 while the water stored in the purified water supply container 3 is filled in the oxygen generating cylinder 5 through the communication path 6, oxygen is supplied. Oxygen and hydrogen are generated by electrolysis from the water filled in the generator 5, with oxygen generated in the oxygen generator 5 and the hydrogen generated in the hydrogen generator 7. Will occur.

도 3은 종래의 전기분해장치를 이용하여 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기의 구성을 보여준다. 수돗물이 침전과 흡착기능을 갖는 정수필터(11)를 거쳐 깨 끗하게 정수된 물은 대부분 냉각저수조(90)로 유입되거나 정수된 물의 일부는 전기분해를 위해 분리관(50)에 연결된 이온교환수지 필터(12)를 거쳐 전기분해장치(1)로 유입되도록 구성된다. Figure 3 shows the configuration of a water purifier to produce hydrogen-rich water using a conventional electrolysis device. Most of the purified water through the purified water filter 11 having the sedimentation and adsorption function of tap water flows into the cooling reservoir 90 or a part of the purified water is connected to the separation pipe 50 for electrolysis. It is configured to enter the electrolysis device 1 via the filter 12.

그리고 전기분해장치(1)의 수소발생통(7)에서 발생하는 수소는 수소기체주입 배관(61)을 통해 기체 주입관(60)로 주입되어 가압펌프(51)에 의해 공급되는 정수에 주입되도록 구성된다. 그리고 수소가 주입된 정수는 기체 혼합기(80)를 통과시켜 수소기체를 균일하게 혼입시킨 후 냉각저수조(90)에 저장하여 필요시에 출수구(91)를 통해 수소풍부수를 사용할 수 있도록 구성된다.Hydrogen generated in the hydrogen generating cylinder 7 of the electrolysis device 1 is injected into the gas injection pipe 60 through the hydrogen gas injection pipe 61 and injected into the purified water supplied by the pressure pump 51. It is composed. In addition, the purified water injected with hydrogen passes through the gas mixer 80 to uniformly mix the hydrogen gas, and is then stored in the cooling reservoir 90 so that the hydrogen-rich water can be used through the outlet 91 when necessary.

그러나 종래 기술에 따른 전기분해장치와 이를 이용한 정수기는 전기분해 효율이 떨어지고 수소기체의 폭발위험성이 있을 뿐만 아니라 냉각저수조 내의 수소농도가 떨어지는 문제가 있었다. However, the electrolysis device and the water purifier using the same according to the prior art have a problem in that the electrolysis efficiency is lowered and there is a risk of explosion of hydrogen gas, as well as the concentration of hydrogen in the cooling reservoir is lowered.

즉, 종래의 전기분해장치는 수소풍부수의 사용량이 증가할 경우 산소발생통 내부의 온도가 적정온도 범위(60~80℃)를 초과하여 과열되므로 처리효율이 떨어지는 문제가 있다. That is, the conventional electrolysis device has a problem in that the treatment efficiency is lowered because the temperature inside the oxygen generating cylinder is overheated beyond the proper temperature range (60 to 80 ° C.) when the amount of hydrogen rich water is increased.

또한, 종래의 전기분해장치는 수소풍부수의 사용에 따라 냉각저수조 내의 수위가 떨어지면, 원수를 정수하여 공급함과 아울러 전기분해장치를 가동시켜 수소를 정수에 혼입하게 되는데, 이때 냉각저수조의 수위가 정해진 수위에 도달하면 바로 정수의 흐름이 차단되기 때문에 전기분해장치에서 발생하는 수소가 배출되지 못하고 수소발생통 내부에 그대로 잔류하게 된다. 이와 같이, 수소발생통에 수소기체가 충전되어 내부압력이 상승하면 외부의 충격에 의해서 폭발할 위험이 있다.In addition, in the conventional electrolysis device, when the water level in the cooling reservoir drops according to the use of hydrogen-rich water, the raw water is purified and supplied, and the electrolysis device is operated to mix hydrogen into the purified water, where the level of the cooling reservoir is determined. As soon as the water level is reached, the flow of purified water is blocked, so hydrogen generated in the electrolysis device is not discharged and remains inside the hydrogen generating tank. As such, when hydrogen gas is filled in the hydrogen generating cylinder and the internal pressure increases, there is a risk of explosion due to external impact.

아울러, 종래의 정수기는 정수에 수소기체를 혼입하여 냉각저수조에 저장하는 방식이므로 시간의 경과에 따라 냉각저수조에 저장된 수소풍부수의 수소농도가 자연적으로 감소할 경우 이를 보충할 수 없는 문제가 있었다.In addition, the conventional water purifier has a problem that can not be supplemented when the hydrogen concentration of the hydrogen rich water stored in the cooling reservoir is naturally reduced over time because the method of mixing the hydrogen gas in the purified water and storing it in the cooling reservoir.

본 고안은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 고안의 주된 목적은 정수된 물의 전기분해로부터 수소를 발생시키는 고효율의 전기분해장치와 이 전기분해장치에서 생성된 수소(H₂)를 정수에 혼입시켜 항상 일정량의 수소가 혼합되어 있는 수소풍부수를 얻을 수 있도록 한 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the main object of the present invention is a high-efficiency electrolysis device for generating hydrogen from the electrolysis of purified water and the hydrogen (H ₂ ) generated in the electrolysis device It is an object of the present invention to provide a water purifier that generates hydrogen-rich water incorporating water into a purified water so that a hydrogen rich water containing a certain amount of hydrogen is always mixed.

본 고안의 다른 목적은 전기분해장치의 온도를 일정하게 유지하여 수소의 발생효율을 향상시킨 전기분해장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electrolysis device in which the temperature of the electrolysis device is kept constant to improve the generation efficiency of hydrogen.

본 고안의 또 다른 목적은 전기분해장치의 수소발생통 내부에 잔류하는 수소를 냉각저수조으로 배출함으로써 수소기체의 폭발을 방지하고 냉각저수조 내의 수소 농도를 높일 수 있는 정수기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a water purifier that prevents the explosion of hydrogen gas and increases the hydrogen concentration in the cooling reservoir by discharging the hydrogen remaining in the hydrogen generating tank of the electrolysis device to the cooling reservoir.

본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 전기분해장치는 정수필터를 거친 정수가 일정량을 유지하도록 볼탑을 통해 유입되게 구성된 정수공급통과; 상기 정수공급통의 물이 유입될 수 있도록 설치된 산소발생통과; 양극판과 분리막 그리고 음극판을 경계로 산소발생통과 좌우 대칭구조를 이루며 정수가 유입되지 않는 빈공간으로 이루어진 수소발생통과; 상기 정수공급통과 산소발생통 사이에 설치되되 일 측으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사지게 설치된 차단벽과; 상기 정 수공급통의 물이 산소발생통으로 유입될 수 있도록 상기 차단벽을 따라 일정 간격으로 형성되되 일 측으로 갈수록 길이가 길어지는 다수 개의 연통로와; 상기 수소발생통에서 발생하는 수소를 정수에 주입하는 수소기체 유입배관으로 배출시키기 위해 수소발생통에 설치된 제1 수소 배출구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, the electrolysis device according to the present invention is a purified water supply passage configured to be introduced through the ball tower to maintain a constant amount of purified water passing through the water filter; An oxygen generation passage installed to allow water from the purified water supply passage to flow therein; Hydrogen passage passing through the oxygen generation passage and forming a symmetrical structure around the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate and consisting of empty spaces in which purified water does not flow; A blocking wall installed between the purified water supply tank and the oxygen generating cylinder, the inclined wall being inclined so that its height increases toward one side; A plurality of communication paths formed at a predetermined interval along the blocking wall to allow water from the water supply tank to flow into the oxygen generating tank, the lengths of which are longer toward one side; It characterized in that it comprises a first hydrogen outlet installed in the hydrogen generating cylinder for discharging the hydrogen generated in the hydrogen generating cylinder to the hydrogen gas inlet pipe for injecting purified water.

본 고안에 있어서, 상기 수소발생통에는 수소발생통 내부에 충전되어 있는 잔류 수소기체를 냉각저수조로 공급하는 잔류수소기체 유입배관으로 배출시키기 위한 제2 수소 배출구가 더 설치된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the hydrogen generating cylinder is further characterized in that the second hydrogen outlet for discharging the residual hydrogen gas filled in the hydrogen generating cylinder to the residual hydrogen gas inlet pipe for supplying the cooling reservoir.

바람직하게 상기 제2 수소 배출구는 수소기체 유입배관상에 설치된다.Preferably, the second hydrogen outlet is installed on the hydrogen gas inlet pipe.

상기 잔류수소기체 유입배관에는 수소발생통 내부의 압력이 일정 이상으로 상승할 때 작동하는 릴리즈밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.The residual hydrogen gas inlet pipe may be further provided with a release valve that operates when the pressure inside the hydrogen generating cylinder rises above a certain level.

본 고안에 따른 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기는, 수돗물을 정수하기 위한 다수 개의 정수필터와; 상기 정수필터에 의해서 깨끗하게 된 정수를 냉각저수조와 전기분해조를 분리하여 공급하기 위한 분리관; 상기 분리관에 연결되고 제공되는 정수를 전기분해하기 위해서 정수공급통, 산소발생통 및 수소발생통을 포함하여 구성된 전기분해장치와; 상기 수소발생통에서 발생하는 수소기체를 정수에 주입하는 수소기체 유입배관과; 상기 분리관에 연통되어 정수를 일정 압력으로 가압하는 가압펌프와; 상기 가압펌프에 의해 가압된 정수에 수소기체를 주입하기 위해 상기 수소기체 유입배관과 연결된 기체 주입관과; 상기 기체 주입관을 통해 주입된 수소기체를 균일하게 혼합하기 위한 기체 혼합기와; 상기 기체 혼합기를 통해 수소 기체가 균일하게 혼입된 수소풍부수를 저장하는 냉각저수조와; 상기 수소발생통 내부에 충전된 잔류수소기체를 상기 냉각저수조로 공급하기 위한 잔류수소기체 유입배관과; 상기 잔류수소기체 유입배관에 설치되어 수소발생통 내부의 압력이 일정 압력이상으로 상승할 때 잔류수소기체를 냉각저수조로 공급하는 릴리즈밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The water purifier for generating hydrogen-rich water according to the present invention includes: a plurality of water filters for purifying tap water; A separation pipe for separating and supplying purified water purified by the water filter to a cooling water tank and an electrolysis tank; An electrolysis device including a purified water supply cylinder, an oxygen generator, and a hydrogen generator for electrolyzing the purified water connected to the separation pipe; A hydrogen gas inlet pipe for injecting hydrogen gas generated in the hydrogen generating cylinder into a purified water; A pressurizing pump communicating with the separator to pressurize the purified water at a predetermined pressure; A gas injection pipe connected to the hydrogen gas inlet pipe for injecting hydrogen gas into the purified water pressurized by the pressure pump; A gas mixer for uniformly mixing the hydrogen gas injected through the gas injection pipe; A cooling reservoir tank for storing hydrogen-rich water in which hydrogen gas is uniformly mixed through the gas mixer; A residual hydrogen gas inlet pipe for supplying the residual hydrogen gas filled in the hydrogen generating tank to the cooling reservoir; It is installed in the residual hydrogen gas inlet pipe is characterized in that it comprises a release valve for supplying the residual hydrogen gas to the cooling reservoir when the pressure inside the hydrogen generating cylinder rises above a certain pressure.

본 고안에 따르면, 깨끗한 정수와 함께 물의 pH를 중성에 가깝게 유지하고 수소가 풍부하게 혼합되어 있는 수소풍부수를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide the hydrogen rich water in which the pH of the water is kept close to neutral and the hydrogen is richly mixed with the clean purified water.

또한, 본 고안에 따르면 정수저장통과 산소발생통 사이에 대류가 발생하여 전기분해장치의 온도를 일정하게 유지하므로 수소 발생효율이 높아지는 효과가 있다. In addition, according to the present invention convection occurs between the purified water storage tank and the oxygen generating cylinder to maintain a constant temperature of the electrolysis device has an effect of increasing the hydrogen generation efficiency.

본 고안은 또한, 전기분해장치의 수소발생통 내부에 잔류하는 수소를 냉각저수조에 직접 제공함으로써 수소기체의 폭발을 방지하고 냉각저수조 내의 수소 농도를 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention also has an effect of preventing the explosion of hydrogen gas and increasing the hydrogen concentration in the cooling reservoir by providing hydrogen remaining inside the hydrogen generating tank of the electrolysis device directly to the cooling reservoir.

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 전기분해장치와 및 이를 이용하여 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the electrolysis device according to the present invention and a water purifier to produce hydrogen-rich water using the same.

도 4는 본 고안에 따라 정수를 전기분해하여 수소를 생산하는 전기분해장치의 구조를 보여주는 정단면도이다. Figure 4 is a front sectional view showing the structure of an electrolysis device for producing hydrogen by electrolysis of the purified water according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 고안의 전기분해장치(1)는 정수공급통(3)과, 산소발생 통(5) 및 수소발생통(7)을 포함하여 구성된다. 도시된 바와 같이, 정수공급통(3)은 상부에 설치되고, 산소발생통(5)은 정수공급통(5)의 하부에 설치되며, 수소발생통(7)은 산소발생통(5)과 마주보게 설치된다.Referring to FIG. 4, the electrolysis device 1 of the present invention includes a purified water supply cylinder 3, an oxygen generating cylinder 5, and a hydrogen generating cylinder 7. As shown, the purified water supply tank (3) is installed in the upper portion, the oxygen generating cylinder (5) is installed in the lower portion of the purified water supply cylinder (5), the hydrogen generating cylinder (7) and the oxygen generating cylinder (5) and It is installed facing each other.

정수공급통(3)은 정수필터(11)와 이온교환수지필터(12)를 거친 정수가 항상 일정량을 유지하도록 볼탑(부레:31)을 통해 유입되게 구성된다. 그리고 산소발생통(5)은 정수공급통(3)에서 물을 공급받을 수 있도록 다수 개의 연통로(6)를 통해서 연결되어 있다. 상기 산소발생통(5)과 수소발생통(7)은 양극판(21)과 분리막(22) 그리고 음극판(23)을 경계로 좌우 대칭구조를 갖는다. The purified water supply container 3 is configured such that the purified water passing through the purified water filter 11 and the ion exchange resin filter 12 is always introduced through the ball tower (bure 31). And the oxygen generating cylinder (5) is connected through a plurality of communication paths (6) to receive water from the purified water supply tank (3). The oxygen generating cylinder 5 and the hydrogen generating cylinder 7 have a symmetrical structure with respect to the positive electrode plate 21, the separator 22, and the negative electrode plate 23.

상기 분리막(22)은 수소 기체는 통과시키되 물은 통과시키지 않는 멤브레인 막이고, 상기 양극판(21)과 음극판(23)은 티타늄 다공판에 백금도금을 하여 전도성과 부식성을 고려한 소재로 이루어진다. 바람직하게 상기 양극판(21)과 음극판(23)은 도 9에 도시된 바와 같이, 장공이 일정 간격으로 형성된 다공판으로서, 더욱 바람직하게는 양극판(21)에 형성된 장공과 음극판(23)에 형성된 장공이 서로 직교하도록 구성된다. The separator 22 is a membrane membrane that allows hydrogen gas to pass but does not allow water to pass through. The cathode plate 21 and the anode plate 23 are made of a material in which plating and plating are performed on a titanium porous plate in consideration of conductivity and corrosion. Preferably, the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 23 are porous plates having long holes formed at regular intervals, and more preferably, long holes formed in the positive electrode plate 21 and long holes formed in the negative electrode plate 23. These are configured to be orthogonal to each other.

상기 정수공급통(3)과 산소발생통(5) 사이에는 산소발생통(5)에서 발생하는 열이 정수공급통(3)으로 직접 전달되는 것을 차단하기 위한 차단벽(4)이 설치된다. 바람직하게, 상기 차단벽(4)은 플라스틱으로 이루어지며, 일 측으로 갈수록 높이가 높아지는 경사면(71)을 갖는다. 바람직하게 상기 경사면(71)은 차단벽(4)의 상단에 형성된다. 따라서 상기 정수공급통(3)에 저장되는 정수의 양은 정수공급통(3)의 좌,우측에서 다르게 된다. 즉, 경사면(71)의 위쪽은 정수의 양이 적어지게 된다. A blocking wall 4 is installed between the purified water supply cylinder 3 and the oxygen generating cylinder 5 to block the heat generated from the oxygen generating cylinder 5 from being directly transferred to the purified water supply cylinder 3. Preferably, the blocking wall 4 is made of plastic and has an inclined surface 71 that increases in height toward one side. Preferably, the inclined surface 71 is formed on the top of the blocking wall (4). Therefore, the amount of purified water stored in the purified water supply container 3 is different from the left and right sides of the purified water supply container 3. In other words, the upper portion of the inclined surface 71 becomes less positive.

그리고 상기 차단벽(4)에는 정수공급통(3)의 물이 산소발생통(5)으로 자연 유하하도록 다수 개의 연통로(6)가 일정한 간격으로 형성된다. 이때, 상기 차단벽(4)의 상면이 경사져 있으므로 상기 연통로(6)의 길이는 차단벽(4)의 높이에 따라서 일측으로 갈수록 길이가 길어지게 된다. 예를 들어, 도면의 왼쪽에 설치된 연통로는 도면의 오른쪽에 설치되어 있는 연통로(6)보다 길이가 짧다. In addition, a plurality of communication paths 6 are formed in the barrier wall 4 at regular intervals so that the water in the purified water supply tank 3 naturally flows into the oxygen generating cylinder 5. At this time, since the top surface of the blocking wall 4 is inclined, the length of the communication path 6 becomes longer toward one side according to the height of the blocking wall 4. For example, the communication path provided on the left side of the drawing is shorter than the communication path 6 provided on the right side of the drawing.

이와 같이, 본 고안은 정수공급통(3)과 산소발생통(5)을 연결하는 연통로(6)의 길이가 일 측으로 갈수록 길어지게 함으로써 정수공급통(3)과 산소발생통(5)에 채워져 있는 물이 화살표 방향으로 대류현상이 일어나도록 한다. 그리고 이러한 대류는 산소발생통(5)의 온도를 일정하게 유지하는 역할을 한다.As such, the present invention has a length of the communication passage 6 connecting the purified water supply cylinder 3 and the oxygen generating cylinder 5 to one side to be longer to the purified water supply cylinder 3 and the oxygen generating cylinder 5. Filled water causes convection in the direction of the arrow. And this convection serves to maintain a constant temperature of the oxygen generating cylinder (5).

한편, 상기 수소발생통(7)은 물을 통과시키지 않는 분리막(22)에 의해서 빈공간이 형성된다. 그리고 상기 수소발생통(7)에는 수소발생통에서 발생하는 수소를 정수에 주입하는 수소기체 유입배관(61)으로 배출시키기 위한 제1 수소 배출구(73)가 설치된다. 또한, 상기 수소발생통(7)에는 수소발생통 내부에 충전되어 있는 잔류수소기체를 냉각저수조로 공급하는 잔류수소기체 유입배관으로 배출시키기 위한 제2 수소 배출구가 더 설치될 수 있다. 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 잔류수소기체 유입배관(91)에는 수소발생통 내부의 압력에 따라 작동하는 릴리즈밸브(92)가 설치된다. On the other hand, the hydrogen generating cylinder (7) is empty space is formed by the separation membrane 22 that does not pass water. In addition, the hydrogen generating cylinder 7 is provided with a first hydrogen outlet 73 for discharging the hydrogen generated in the hydrogen generating cylinder to the hydrogen gas inlet pipe 61 for injecting water into the purified water. In addition, the hydrogen generating cylinder 7 may be further provided with a second hydrogen outlet for discharging the residual hydrogen gas filled in the hydrogen generating cylinder to the residual hydrogen gas inlet pipe for supplying the cooling reservoir. As shown in Figure 5, the residual hydrogen gas inlet pipe 91 is provided with a release valve 92 that operates in accordance with the pressure inside the hydrogen generating cylinder.

위에서는 수소발생통(7)에 제2 수소 배출구가 더 설치되어 있는 경우를 예시하고 있으나, 더욱 바람직하게는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기한 수소기체 유입관(61)에 잔류수소기체 유입배관(91)을 설치할 수도 있다. 따라서 이 경우에는 제2 수소 배출구를 생략하는 것이 가능하다.Although the second hydrogen outlet is further illustrated in the hydrogen generating cylinder 7 above, more preferably, as shown in FIG. 5, residual hydrogen gas is introduced into the hydrogen gas inlet pipe 61. The pipe 91 can also be provided. In this case, therefore, it is possible to omit the second hydrogen outlet.

또한, 본 고안에서는 수소발생통 내부의 압력에 따라 작동하는 릴리스밸브(92)를 예시하고 있으나, 제어부(100)의 제어신호에 따라 작동하는 솔레노이드밸브를 적용하는 것도 가능하다. In addition, the present invention illustrates a release valve 92 that operates according to the pressure inside the hydrogen generating cylinder, it is also possible to apply a solenoid valve that operates in accordance with the control signal of the control unit 100.

이어, 도 5는 본 고안에 따른 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기를 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 정수기(10)는, 수돗물을 정수하기 위한 다수 개의 정수필터(11)와, 상기 정수필터(11)에 의해서 깨끗하게 된 정수를 냉각저수조(90)와 전기분해장치(1)로 분리하여 공급하는 분리관(50)과, 상기 분리관(50)에 연결되어 정수를 전기분해하는 전기분해장치(1)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성은 종래의 정수기와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Next, Figure 5 is a block diagram showing a water purifier to produce a hydrogen-rich water according to the present invention. As shown, according to the present invention, the water purifier 10 includes a plurality of water filters 11 for purifying tap water, and purified water purified by the water filter 11 for the cooling water storage tank 90 and the electrolysis device. It comprises a separation pipe (50) for separating and supplying to (1), and an electrolysis device (1) connected to the separation pipe (50) for electrolysis of purified water. Since this structure is the same as a conventional water purifier, detailed description is abbreviate | omitted.

상기 전기분해장치(1)는 도 4에서 보는 바와 같이, 정수공급통(3)과 산소발생통(5) 사이에 설치된 차단벽(4)이 일 측으로 갈수록 높이가 높아지도록 경사지게 설치된다. 이에 따라, 상기 차단벽(4)에 일정 간격으로 설치된 다수 개의 연통로(6)는 일 측으로 갈수록 길이가 길어지게 설치된다. 그리고, 상기 수소발생통(7)에는 발생하는 수소를 정수에 주입하는 수소기체 유입배관(61)으로 배출시키기 위한 제1 수소 배출구(61)와, 상기 수소발생통 내부에 충전되어 있는 잔류 수소기체를 냉각저수조(90)로 공급하는 잔류수소기체 유입배관(91)으로 배출시키기 위한 제2 수소 배출구(도시되지 않음)가 설치되고, 상기 잔류수소기체 유입배관(91)에는 수소발생통 내부의 압력에 따라 작동하는 릴리즈밸브(92)가 설치된다. 그 밖의 구성은 전술한 바와 같으므로 상세한 설명을 생략한다. As shown in FIG. 4, the electrolysis device 1 is installed to be inclined such that the blocking wall 4 provided between the purified water supply cylinder 3 and the oxygen generating cylinder 5 increases toward one side. Accordingly, the plurality of communication paths 6 provided at regular intervals on the blocking wall 4 are installed to have a longer length toward one side. In addition, the hydrogen generating cylinder 7 includes a first hydrogen outlet 61 for discharging the generated hydrogen to the hydrogen gas inlet pipe 61 for injecting purified water into a hydrogen gas inlet and a residual hydrogen gas filled in the hydrogen generating cylinder. The second hydrogen outlet (not shown) for discharging to the residual hydrogen gas inlet pipe 91 for supplying to the cooling reservoir 90 is provided, the pressure inside the hydrogen generating cylinder in the residual hydrogen gas inlet pipe (91) According to the release valve 92 is installed. Since other configurations are as described above, detailed descriptions are omitted.

한편, 상기 분리관(50)에는 정수를 일정 압력으로 가압하는 가압펌프(51)와; 상기 가압펌프(51)에 의해 가압된 정수에 수소기체를 주입하기 위하여 상기 수소기체 유입배관(61)과 연결되는 기체 주입관(60)과, 상기 기체 주입관(60)을 통해 주입된 수소기체를 균일하게 혼합하기 위한 기체 혼합기(80)와, 상기 기체 혼합기(80)를 통해 수소기체가 균일하게 혼입된 수소풍부수를 저장하는 냉각저수조(90)가 순차적으로 연결되어 있다.On the other hand, the separation pipe 50 has a pressurizing pump 51 for pressurizing the purified water at a predetermined pressure; A gas injection tube 60 connected to the hydrogen gas inlet pipe 61 and a hydrogen gas injected through the gas injection tube 60 to inject hydrogen gas into the purified water pressurized by the pressure pump 51. The gas mixer 80 for uniformly mixing with the cooling reservoir 90 for storing the hydrogen rich water in which the hydrogen gas is uniformly mixed through the gas mixer 80 is sequentially connected.

그리고 상기 냉각저수조(90)에는 잔류수소기체 유입배관(91)을 통해 수소발생통(7) 내부에 충전된 잔류수소가 유입되는 수소 유입부(93)가 구비된다. 또한, 상기 냉각저수조(90) 내부에는 고수위와 저수위를 측정하기 위한 수위센서(98)가 구비된다. In addition, the cooling reservoir 90 is provided with a hydrogen inlet 93 through which residual hydrogen charged into the hydrogen generating cylinder 7 is introduced through the residual hydrogen gas inlet pipe 91. In addition, the cooling reservoir 90 is provided with a water level sensor 98 for measuring a high water level and a low water level.

본 고안에 있어서, 상기 기체 주입관(60)은 도 6에 도시된 바와 같이, 수소기체를 흐르는 유체에 주입시키기 위한 것으로, 단면 축소배관(벤튜리관)을 이용하여 속도가 빠른 유체의 저압상태에서 수소기체를 유입하도록 구성한다. 상기 기체 주입관(60)의 일 측(62)에는 정수를 일정 압력으로 가압하여 공급하는 가압펌프(51)가 연결되고, 몸체 중앙의 단면 축소부(61)에 관통하도록 설치된 입구(63)에는 수소발생통(7)에서 발생하는 수소기체를 주입시키는 수소기체 유입배관(61)이 연결된다. 그리고 상기 기체 주입관(60)의 타 측(64)에는 기체 혼합기(80)가 연결된다. In the present invention, the gas injection pipe 60 is for injecting hydrogen gas into the flowing fluid, as shown in Figure 6, in the low pressure state of the high-speed fluid using a cross-sectional reduction pipe (venturi pipe) It is configured to introduce hydrogen gas. One side 62 of the gas injection tube 60 is connected to a pressurizing pump 51 for supplying purified water at a predetermined pressure, and an inlet 63 installed to penetrate the end face reduction portion 61 at the center of the body. A hydrogen gas inlet pipe 61 for injecting hydrogen gas generated from the hydrogen generating cylinder 7 is connected. In addition, a gas mixer 80 is connected to the other side 64 of the gas injection pipe 60.

바람직하게, 상기 기체 혼합기(80)는, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 다공체부(81)와 나선 통로부(83)로 구성된다. 액체인 정수에 수소기체를 고농도로 혼 합하는 것은 반응속도와 관련된다. 일반적으로 반응속도는 단위 부피 속에 존재하는 반응 물질의 입자 수가 많으면 입자들 사이의 충돌 횟수가 증가하므로 반응 속도가 빨라진다. 또, 반응 물질의의 표면적이 클수록 반응 물질 간의 충돌 횟수가 증가하여 반응 속도가 빨라진다. 또한, 반응 물질 간의 충돌이 충분히 일어나도록 일정한 반응 시간이 유지되어야 한다. Preferably, the gas mixer 80 is composed of a porous body portion 81 and a spiral passage portion 83, as shown in FIG. High concentrations of hydrogen gas into a liquid purified water are related to the reaction rate. In general, the reaction rate is faster when the number of particles of the reaction material present in the unit volume increases the number of collisions between the particles. In addition, as the surface area of the reactants increases, the number of collisions between the reactants increases, resulting in a faster reaction rate. In addition, a constant reaction time must be maintained to allow sufficient collision between reactants.

상기 다공체부(81)와 나선 통로부(82)는 반응속도를 높이기 위한 수단이다. 즉, 상기 다공체부(81)와 나선 통로부(82)는 수소기체의 크기를 작게 하여 정수와의 접촉 면적을 확대시키고 상기 수소와 정수의 충돌을 강제시킴과 아울러 미세화된 수소 기포와 정수와의 접촉 시간을 충분히 유지함으로써 수소의 용해를 촉진하는 것이다. The porous body portion 81 and the spiral passage portion 82 is a means for increasing the reaction speed. That is, the porous body portion 81 and the spiral passage portion 82 reduce the size of the hydrogen gas to enlarge the contact area with the purified water and forcibly collide with the hydrogen and the purified water, as well as the finer hydrogen bubbles and the purified water. By maintaining the contact time sufficiently, dissolution of hydrogen is promoted.

바람직하게, 상기 다공체부(81)는 PP 재질의 침전필터소재나 중공사막필터 또는 마이크로 멤브레인 재질의 미세 다공질의 구조체로 이루어진다. 즉, 상기 다공체부(81)의 미세공으로 수소가 주입된 정수를 통과시킴으로써 정수의 물줄기를 작게 하여 접촉 면적을 크게 하는 동시에 수소와 정수가 함께 미세공을 통해 빠져나가도록 강제함으로써 접촉 가능성을 높인 것이다.Preferably, the porous body portion 81 is made of a fine porous structure made of a PP filter material, a hollow fiber membrane filter or a micro membrane material. That is, by passing the purified water injected into the micropores of the porous body portion 81, the contact area is increased by reducing the water flow of the purified water, and at the same time, the possibility of contact is increased by forcing the hydrogen and the purified water to escape through the micropores together. .

이어 상기 나선 통로부(82)는 바람직하게, 일정 길이의 나선관으로 이루어진다. 이 나선관은 다공체부(81)를 통과한 수소수가 충전한 상태로 흐를 수 있는 지름을 갖는 관이다. 상기 나선관은 수소수가 나선 방향으로 회전하면서 흐를 수 있도록 본체(84) 내부에 나선방향으로 감겨있다. 또한, 나선관은 수소와 정수가 충분히 접촉하여 용해할 수 있도록 충분한 길이를 갖는다. The spiral passage 82 is then preferably made of a spiral tube of a predetermined length. This spiral tube is a tube having a diameter that can flow in a state where hydrogen water having passed through the porous body portion 81 is filled. The spiral tube is wound in a spiral direction inside the main body 84 so that hydrogen water flows while rotating in the spiral direction. In addition, the spiral tube has a length sufficient to allow hydrogen and purified water to sufficiently contact and dissolve.

도면에는 나선관이 도시되어 있지만 본 고안에 따른 나선 통로부(82)는 나선관으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 나선 통로부(82)의 다른 실시 예는, 일정 크기의 긴 연속 유로가 형성되도록 상기 본체(84) 내부에 교호적으로 설치된 다단형태의 홀이 구성된 판과 공간 형성용 판으로 구성될 수 있다. 다수 개의 홀이 형성된 판과 공간 형성용 판은 수소기체가 혼합된 물을 지그재그식으로 통과하도록 함으로써 수소기체가 물에 균일하게 분산되어 혼입되게 하는 긴 유로를 제공한다.Although a spiral tube is shown in the figure, the spiral passage portion 82 according to the present invention is not limited to the spiral tube. For example, another embodiment of the spiral passage portion 82 is a plate for forming a space and a plate having a multi-stage hole alternately installed in the main body 84 to form a long continuous flow path of a predetermined size. Can be configured. A plate having a plurality of holes and a plate for forming space provide a long flow path for allowing hydrogen gas to be uniformly dispersed and mixed in water by zigzag passing water mixed with hydrogen gas.

이어서, 바람직하게, 상기 냉각저수조(90)의 바닥에는 수소 유입구(93)가 구비된다. 상기 수소 유입구(93)는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 반원 형태의 통 구조로 구성되며, 하부 판(94)에는 물의 유동을 원활하게 하는 다수의 홀(95)이 구성되고, 상부 반원형 판(96)에는 내부로 유입되어 있는 수소기체가 포화상태에서 외부로 이탈되도록 다수의 작은 홀(97)이 형성되어 있다.Subsequently, a hydrogen inlet 93 is provided at the bottom of the cooling reservoir 90. As illustrated in FIG. 8, the hydrogen inlet 93 has a semicircular cylindrical structure, and the lower plate 94 includes a plurality of holes 95 for smoothly flowing water, and an upper semicircular plate. In the 96, a plurality of small holes 97 are formed so that the hydrogen gas introduced into the interior is separated from the saturated state.

아울러, 상기 냉각저수조(90)에는 저수위와 고수위를 측정하기 위한 수위센서(98)가 구비되고, 상기 수위센서(98)의 제어신호에 따라서 원수공급밸브(99)와 가압펌프(51) 그리고 전기분해장치(1)를 제어하기 위한 제어부(100)가 구비된다. 상기 수위센서(98)와 제어부(100)의 구성은 당해 분야에서 널리 사용되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the cooling reservoir 90 is provided with a water level sensor 98 for measuring the low and high water level, according to the control signal of the water level sensor 98, the raw water supply valve 99 and the pressure pump 51 and the electric The control unit 100 for controlling the decomposition device 1 is provided. Since the configuration of the water level sensor 98 and the control unit 100 is widely used in the art, a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 본 고안에 따른 전기분해장치와 정수기의 작용을 간략하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the electrolysis device and the water purifier according to the present invention will be described briefly.

먼저, 사용자가 냉각저수조에 구비된 수소풍부수 배출구(97)을 통해서 수소풍부수를 사용함에 따라 수위센서(98)는 제어신호를 제어부(100)로 전송하고, 제어 부(100)는 원수공급밸브(99)를 열어 수돗물을 공급함과 아울러 전기분해장치(1)로 전기를 인가한다. First, as the user uses the hydrogen rich water through the hydrogen rich water outlet 97 provided in the cooling reservoir, the water level sensor 98 transmits a control signal to the control unit 100, and the control unit 100 supplies raw water. The valve 99 is opened to supply tap water, and electricity is supplied to the electrolysis device 1.

그러면 수돗물은 정수필터(11)를 거쳐 깨끗하게 정수한 다음 분리관(50)을 통해서 일부는 가압펌프(51)에 의해 가압하여 냉각저수조(90)로 유입되고, 일부는 전기분해를 위해 이온교환수지필터(12)를 거쳐 전기분해장치(1)로 유입된다. Then, the tap water is purified through the purified water filter 11, and then, through the separation pipe 50, a part of the tap water is pressurized by the pressure pump 51 to enter the cooling reservoir 90, and a part of the ion exchange resin for electrolysis. The filter 12 is introduced into the electrolysis device 1.

이때, 상기 전기분해장치(1)는 정수공급통(3)에 설치된 볼탑(31)에 의해 정수의 수위를 일정하게 유지한다. 그리고 정수공급통(3)의 물이 연통로(6)를 통해 산소발생통(5)에 가득 채워진 상태에서, 양극판과 음극판에 직류전원이 인가되면, 산소 발생통(5)에 채워져 있는 물로부터 산소와 수소가 발생하고 분리막(22)에 의해 분리된 수소는 수소발생통(7)에서 발생하게 된다. 그리고 발생한 수소기체는 수소발생통(7)에 구비된 제1 수소 배출구(73)를 통해 수소기체 유입배관(61)으로 배출된다.At this time, the electrolysis device 1 maintains a constant water level by the ball tower 31 installed in the purified water supply container (3). And when the DC power is applied to the positive electrode plate and the negative electrode plate in the state that the water of the purified water supply tank (3) is filled in the oxygen generating cylinder (5) through the communication path (6), from the water filled in the oxygen generating cylinder (5) Oxygen and hydrogen are generated and the hydrogen separated by the separator 22 is generated in the hydrogen generator (7). The generated hydrogen gas is discharged to the hydrogen gas inlet pipe 61 through the first hydrogen outlet 73 provided in the hydrogen generating cylinder 7.

그리고, 상기 수소기체 유입배관(61) 내의 수소기체는 기체 주입관(61)을 통해 정수에 주입되고, 수소가 주입된 수소수는 기체 혼합기(80) 내부의 다공체부(81)와 나선 통로부(82)를 통과하는 동안 수소기체가 물에 균일하게 분산되어 혼입된다. 그리고 수소기체가 충분히 혼합된 수소풍부수는 냉각저수조(90)로 유입된다.Then, the hydrogen gas in the hydrogen gas inlet pipe 61 is injected into the purified water through the gas injection pipe 61, the hydrogen water injected hydrogen is the porous body portion 81 and the spiral passage portion inside the gas mixer 80 While passing through 82, the hydrogen gas is uniformly dispersed in the water and incorporated. Hydrogen rich water mixed with the hydrogen gas sufficiently flows into the cooling reservoir 90.

한편, 상기 전기분해장치(1)가 일정 시간 동안 반복적으로 작동하면, 산소발생통(5) 내부의 온도가 상승하게 된다. 예를 들어, 전기분해에 가장 적합한 온도 범위는 60~80℃로 알려져 있다. 그런데 수소풍부수의 사용량이 많은 경우에, 상기 산소발생통(5)의 온도는 80℃이상으로 과열될 수 있다. On the other hand, when the electrolysis device 1 is repeatedly operated for a predetermined time, the temperature inside the oxygen generating cylinder 5 is increased. For example, the most suitable temperature range for electrolysis is known as 60-80 ° C. By the way, when the amount of the hydrogen-rich water is large, the temperature of the oxygen generating cylinder 5 may be overheated to 80 ℃ or more.

그러나 본 고안에 따른 전기분해장치(1)는 도 4에서 보는 바와 같이, 산소발생통(5) 내부의 온도가 상승하는 경우, 일 측으로 갈수록 길이가 길어지는 연통로(6)를 따라 온도가 전달되고 정수공급통(3) 내부가 경사지게 형성되어 있기 때문에 그 위치에 따라 수량과 수압이 다르다. 따라서 정수공급통(3)은 위치에 따라 수온차가 발생하게 되고 이러한 수온차와 수압차는 대류현상을 일으킨다. 또한, 상기 연통로(6)를 통해 산소발생통(5)으로 유입하는 정수에도 온도차가 생기므로 산소발생통(5) 내부와 산소발생통(5)와 정수공급통(3) 사이에서도 대류현상이 나타나게 된다. 그리고 이러한 대류현상은 산소발생통(5)의 온도가 80℃이상으로 과열되는 것을 방지하여 온도를 일정하게 유지시킨다.However, in the electrolysis device 1 according to the present invention, as shown in FIG. 4, when the temperature inside the oxygen generating cylinder 5 rises, the temperature is transmitted along the communication path 6 which is lengthened toward one side. And the inside of the purified water supply container 3 is inclined, the quantity and the water pressure differ depending on the position. Therefore, the water supply tank 3 is a water temperature difference occurs depending on the location and the water temperature difference and the water pressure difference causes a convection phenomenon. In addition, since the temperature difference also occurs in the purified water flowing into the oxygen generating cylinder (5) through the communication path (6) convection phenomenon between the oxygen generating cylinder (5) and the oxygen generating cylinder (5) and the purified water supply cylinder (3). Will appear. The convection phenomenon prevents the temperature of the oxygen generating cylinder 5 from being overheated to 80 ° C. or more, thereby keeping the temperature constant.

또한, 상기 전기분해장치(1)가 작동과 정지를 반복하는 과정에서 수소발생통(7) 내부에 수소기체의 잔류가 불가피하게 되는데, 본 고안의 정수기는 이러한 잔류 수소를 냉각저수조(90)로 공급하여 수소풍부수의 수소농도를 높이거나 보충할 수 있다. 예를 들어, 전기분해장치(1)로 공급되는 전원이 차단되더라도 이미 생성된 수소는 수소발생통(7) 내부에서 잔류할 수밖에 없다. 따라서 수소발생통(7)에 잔류하는 수소기체를 배출하지 않으며, 수소발생통(7) 내부의 압력이 상승하고, 외부에서 충격이 가해질 경우 폭발할 수 있는 위험이 잠재되어 있다. 따라서 본 고안은 수소발생통(7) 내부 압력이 일정 이상으로 상승하면, 수소발생통(7)의 제2 수소 배출구와 연결되는 잔류수소기체 유입배관(91)에 설치된 릴리스밸브(92)가 개방되어 잔류수소를 냉각저수조(90)의 수소 유입구(93)를 통해 냉각저수조로 공급한다. 따라서 본 고안에 따른 정수기(10)는 수소발생통(7)의 폭발을 방지함과 아울러 잔류 수소기체를 냉각저수조(90)에 공급함으로써 수소농도를 높일 수 있다. In addition, in the process of repeating the operation and stop of the electrolysis device 1, the remaining of the hydrogen gas is inevitable in the hydrogen generating cylinder (7), the water purifier of the present invention is such a residual hydrogen to the cooling reservoir 90 The supply can increase or supplement the hydrogen concentration in the hydrogen rich water. For example, even if the power supplied to the electrolysis device 1 is cut off, the hydrogen already generated is inevitably remaining inside the hydrogen generating cylinder 7. Therefore, the hydrogen gas remaining in the hydrogen generating cylinder 7 is not discharged, and the pressure inside the hydrogen generating cylinder 7 rises, and there is a potential to explode when an external shock is applied. Therefore, according to the present invention, when the internal pressure of the hydrogen generating cylinder 7 rises above a certain level, the release valve 92 installed at the residual hydrogen gas inlet pipe 91 connected to the second hydrogen outlet of the hydrogen generating cylinder 7 is opened. The remaining hydrogen is supplied to the cooling reservoir through the hydrogen inlet 93 of the cooling reservoir 90. Therefore, the water purifier 10 according to the present invention may prevent the explosion of the hydrogen generating cylinder 7 and increase the hydrogen concentration by supplying the residual hydrogen gas to the cooling reservoir 90.

이상에서 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 이러한 실시 예 및 도면에 도시된 예로 한정되지 않는다. 또한, 본 고안이 속하는 기술 분야의 전문가라면 본 고안이 개시하는 기술적 사상을 통해서 유사한 실시 예들을 만들 수 있을 것이나 이러한 변형 예들도 본 고안의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is not limited to the examples shown in the embodiment and the drawings. In addition, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make similar embodiments through the technical idea disclosed by the present invention, but such modifications also fall within the scope of the present invention.

도 1a는 저장탱크에서 제공된 정수를 전기분해하여 알칼리수와 산성수를 생산하는 전기분해장치의 일반적 구조를 보여주는 사시도, Figure 1a is a perspective view showing the general structure of the electrolysis device for producing alkaline and acidic water by electrolyzing the purified water provided in the storage tank,

도 1b는 도 1a에 도시된 전기분해장치의 단면구조를 개략적으로 보인 단면도,Figure 1b is a cross-sectional view schematically showing the cross-sectional structure of the electrolytic apparatus shown in Figure 1a,

도 2a는 정수를 전기분해하여 산소 및 수소를 생산하는 전기분해장치의 일반적 구조를 보여주는 정단면도,Figure 2a is a front sectional view showing a general structure of an electrolysis device for producing oxygen and hydrogen by electrolysis of the purified water,

도 2b는 도 2a에 도시된 전기분해장치의 측단면도,Figure 2b is a side cross-sectional view of the electrolysis device shown in Figure 2a,

도 3은 종래의 전기분해장치를 이용하여 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기의 구성도,3 is a block diagram of a water purifier for producing hydrogen-rich water using a conventional electrolysis device,

도 4는 본 고안에 따라 정수를 전기분해하여 수소를 생산하는 전기분해장치의 구조를 보여주는 정단면도,Figure 4 is a front cross-sectional view showing the structure of an electrolysis device for producing hydrogen by electrolysis in accordance with the present invention,

도 5는 본 고안에 따라 전기분해장치를 이용하여 수소가 풍부한 물을 생성하는 정수기의 구성도,5 is a block diagram of a water purifier for producing hydrogen-rich water using an electrolysis device according to the present invention,

도 6은 본 고안에 따른 정수기의 기체 주입관을 보여주는 단면도,6 is a cross-sectional view showing a gas injection tube of the water purifier according to the present invention;

도 7은 본 고안에 따른 정수기의 기체 혼합기를 보여주는 개략적인 단면도,7 is a schematic cross-sectional view showing a gas mixer of the water purifier according to the present invention;

도 8은 본 고안에 따른 정수기의 수소 유입구를 보여주는 단면도,8 is a cross-sectional view showing a hydrogen inlet of the water purifier according to the present invention,

도 9는 본 고안에 따른 전기분해장치에 적용되는 전극판을 보여주는 평면도이다. 9 is a plan view showing an electrode plate applied to the electrolysis device according to the present invention.

****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명******** Description of the symbols for the main parts of the drawings ****

1 : 전기분해장치 3 : 정수공급통1: electrolysis device 3: purified water supply container

4 : 차단벽 5 : 산소발생통4: blocking wall 5: oxygen generating cylinder

6 : 연통로 7 : 수소발생통6: communication path 7: hydrogen generating cylinder

11 : 정수필터 12 : 이온교환수지필터11: water filter 12: ion exchange resin filter

21 : 양극판 22 : 분리막21: positive electrode plate 22: separator

23 : 음극판 31 : 볼탑(부레)23: negative electrode plate 31: ball top (bure)

50 : 분리관 60 : 기체 주입관50: separation tube 60: gas injection tube

61 : 수소기체 유입배관 71 : 경사면61: hydrogen gas inlet pipe 71: inclined surface

73 : 제1 수소 배출구 80 : 기체 혼합기73: first hydrogen outlet 80: gas mixer

90 : 냉각저수조 91 : 잔류수소기체 유입배관90: cooling water tank 91: residual hydrogen gas inlet pipe

92 : 릴리즈밸브 100 : 제어부92 release valve 100 control unit

Claims

A purified water supply passage configured to be introduced through the ball tower to maintain a predetermined amount of purified water passing through the purified water filter;

An oxygen generation passage installed to allow water from the purified water supply passage to flow therein; Hydrogen passage passing through the oxygen generation passage and forming a symmetrical structure around the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate and consisting of empty spaces in which purified water does not flow;

A blocking wall installed between the purified water supply tank and the oxygen generating cylinder, the inclined wall being inclined so that its height increases toward one side;

A plurality of communication paths formed at a predetermined interval along the blocking wall to allow water of the purified water supply tank to flow into the oxygen generating cylinder, the lengths of which are longer toward one side;

Electrolytic device for water purifier, characterized in that it comprises a first hydrogen outlet installed in the hydrogen generating cylinder to discharge the hydrogen generated in the hydrogen generating cylinder to the hydrogen gas inlet pipe for injecting the purified water.

The method of claim 1,

And a second hydrogen outlet for discharging the residual hydrogen gas charged inside the hydrogen generating cylinder to the residual hydrogen gas inlet pipe for supplying the cooling water tank to the hydrogen generating cylinder.

The method of claim 1,

The hydrogen gas inlet pipe is connected to the residual hydrogen gas inlet pipe for supplying the remaining hydrogen gas filled in the hydrogen generating cylinder to the cooling water reservoir is in communication with the electrolytic device for water purifier.

The method of claim 2 or 3,

The residual hydrogen gas inlet pipe is characterized in that the electrolysis device for water purifier, characterized in that the release valve is further installed to operate when the pressure inside the hydrogen generating cylinder rises above a certain level.

A plurality of water filters for purifying tap water;

A separation pipe for separating and supplying purified water purified by the water filter to a cooling water tank and an electrolysis tank;

An electrolysis device including a purified water supply cylinder, an oxygen generator, and a hydrogen generator for electrolyzing the purified water connected to the separation pipe;

A hydrogen gas inlet pipe for injecting hydrogen gas generated in the hydrogen generating cylinder into a purified water;

A pressurizing pump communicating with the separator to pressurize the purified water at a predetermined pressure;

A gas injection pipe connected to the hydrogen gas inlet pipe for injecting hydrogen gas into the purified water pressurized by the pressure pump;

A gas mixer for uniformly mixing the hydrogen gas injected through the gas injection pipe;

A cooling reservoir tank for storing hydrogen-rich water in which hydrogen gas is uniformly mixed through the gas mixer;

A residual hydrogen gas inlet pipe for supplying the residual hydrogen gas filled in the hydrogen generating tank to the cooling reservoir;

Installed in the residual hydrogen gas inlet pipe to produce hydrogen-rich water, characterized in that it comprises a release valve for supplying the residual hydrogen gas to the cooling reservoir when the pressure inside the hydrogen generating cylinder rises above a certain pressure. water purifier.

The method of claim 5,

The electrolysis device,

A first hydrogen outlet provided for discharging hydrogen generated in the hydrogen generating cylinder to a hydrogen gas inlet pipe for injecting purified water into the hydrogen gas inlet pipe;

And a second hydrogen outlet provided for discharging the residual hydrogen gas charged in the hydrogen generating tank to the residual hydrogen gas inlet pipe for supplying the cooling water tank.