KR20100035489A - Ion water generating mathod and apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An ionized water manufacturing method and a device therefor are provided to produce highly functional alkaline water by enabling a user to perform an underwater discharge process before the electrolysis of an electrolytic cell. CONSTITUTION: An ionized water manufacturing method includes the following steps: supplying raw water to an electric discharge tank(20) with a discharge cell(30); forming discharge ionized water by changing the state of raw water into an underwater plasma ion state with an underwater discharge process; supplying the discharge ionized water to an electrolytic cell(70); and separating the discharge ionized water into acidic water and alkaline water. An ionized water manufacturing device includes a discharge cell, an inlet(21), an outlet(22), an alkaline water exhaust port(75) and an acidic water exhaust port(76).

Description

이온수 제조방법 및 장치{Ion water generating mathod and apparatus}Ion water generating method and apparatus

본 발명은 이온수 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전처리필터부를 통해 정화된 정수를 수중 방전 작용으로 플라즈마 이온 상태가 되도록 한 후에 전해조를 통해 산성수와 알카리수로 분리함으로써 전해조에 인가되는 전압을 낮게 하여도 높은 수소 이온 농도 PH(Potential of Hydrogen) 및 ORP(Oxidation Reduction Potential) 값을 가지는 고기능 알카리수를 생성할 수 있는 이온수 제조방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for producing ionized water, and more particularly, a voltage applied to an electrolytic cell by separating purified water purified by a pretreatment filter into a plasma ion state by the action of an underwater discharge and separating the acidic and alkaline water through an electrolytic cell. The present invention relates to a method and apparatus for producing ionized water capable of generating a high-performance alkaline water having a high hydrogen ion concentration of PH (Potential of Hydrogen) and ORP (Oxidation Reduction Potential).

일반적으로 이온수는 물을 전기분해하여 이온화시킴으로써 제조되는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 수돗물 또는 지하수 등의 원수를 전처리필터부(1)에 의해 이물질 및 세균을 제거한 후, 음극단자(2)와 양극단자(3) 사이에 격막(4)을 설치한 전해조(5) 내에 공급하고, 음극단자(2)와 양극단자(3) 사이에 전류를 흘려 원수를 전기 분해하게 되면, 음극단자(2) 쪽에는 칼슘이온, 마그네슘이온, 칼륨이온, 나트륨이온 등 알칼리성 이온 등이 모여 알칼리수가 되고, 양극단자(3) 쪽에는 염화이온, 황이온 등 산성이온이 모여 산성수가 되고, 알칼리수와 산성수는 전해조(5)의 알칼리수배출구(5a)와 산성수배출구(5b)를 통해 각각 분리되어 배출된 다.In general, ionized water is prepared by ionizing water by electrolysis. As shown in FIG. 1, raw water such as tap water or ground water is first removed by a pretreatment filter unit 1, and then a negative electrode terminal 2 is provided. And electrolysis of raw water by flowing a current between the negative electrode terminal 2 and the positive electrode terminal 3 and supplying it to the electrolytic cell 5 provided with the diaphragm 4 between the positive electrode terminal 3 and the positive electrode terminal 3. 2) alkali ions such as calcium ions, magnesium ions, potassium ions, sodium ions and the like are collected into the alkaline water, and acidic ions such as chloride ions and sulfur ions are collected into the alkaline terminal and the alkaline water and the acidic water are formed. Is separated and discharged through the alkaline water outlet 5a and the acidic water outlet 5b of the electrolytic cell 5, respectively.

이와 같이하여 생성된 알칼리수는 물 입자가 작아 체내에 흡수가 빠르며, 활성산소를 제거하는 항산화역할을 하므로 식수로 사용되는 것으로, 커피, 홍차, 녹차 등의 차를 끓일 때, 밥 지을 때, 과음이나 숙취 후, 야채나 과일을 씻을 때, 요리할 때, 술 또는 칵테일을 만들 때 사용하고 있다. 또한 산성수는 살균 및 표백 작용이 있는 것으로, 목욕이나 세수 등을 할 때, 도마·식기·행주 등을 세척할 때, 벌레 물린 곳이나 피부에 상처 난 곳에 사용하고 있다. Alkaline water produced in this way is used for drinking water because it is fast absorbed into the body because of small water particles, and serves as an antioxidant to remove the active oxygen, and when boiling tea, such as coffee, black tea, green tea, when drinking, It is used to wash vegetables and fruits after a hangover, to cook, to make alcohol, or to make cocktails. In addition, acidic water is used for sterilization and bleaching. It is used for bathing, washing face, washing board, tableware, cloth, etc., where insect bites or skin wounds.

특히 알칼리수의 기능은 PH 및 ORP 값을 기준으로 평가하고 있으며, PH 대비 ORP 값이 높을수록 알카리수의 기능이 좋아지며, 전해조(5)에 인가되는 전압 및 전류를 높이게 되면 PH 대비 ORP 값이 높은 알칼리수를 제조할 수 있다. In particular, the function of the alkaline water is evaluated based on the PH and ORP values, and the higher the ORP value than the PH, the better the alkali water function is, and the higher the voltage and current applied to the electrolytic cell (5), the higher the alkaline water is. Can be prepared.

그러나, 상기한 종래의 이온수 제조방법에 의해 생성되는 알칼리수는 고기능 알칼리수를 생성하기 위해 전해조의 음극단자(2)와 양극단자(3)에 고전압 및 고전류를 인가하였던 것으로, 물이 고전압 및 고전류에 의해 이온화되는 과정에서 부산물로서 트리할로 메탄이 생성되고, 이 트리할로 메탄에 의해 이온수에서 냄새가 발생하여 불쾌감을 주는 등 이온수로서의 품질을 저하시키는 문제가 있었다. However, the alkaline water produced by the above-described conventional method for producing ionized water is a high voltage and a high current applied to the negative electrode terminal 2 and the positive electrode terminal 3 of the electrolytic cell in order to generate high functional alkaline water. In the process of ionization, trihalo methane is produced as a by-product, and there is a problem in that the quality of the ionized water is deteriorated, such as an odor occurs in the ionized water by the trihalo methane.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 전해조의 단자에 낮은 전압 및 전류를 인가하여 물을 전기분해하여도 높은 PH 대비 ORP 값을 가지는 고기능 알칼리수를 생성할 수 있도록 함으로써 고전압 및 고전류에 의한 전기분해로 발생하는 불쾌한 냄새를 제거하여 품질을 향상시킬 수 있는 이온수 제조방법 및 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, the object is to apply a low voltage and current to the terminal of the electrolytic cell to produce a high-functional alkaline water having a high pH compared to the pH even if the electrolysis of water high voltage And to provide an ionized water production method and apparatus that can improve the quality by removing the unpleasant odor generated by the electrolysis by high current.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원수를 방전셀이 구비된 방전조에 공급하고 방전셀에 의한 수중 방전 작용으로 원수를 수중 플라즈마 이온 상태가 되도록 하여 방전이온수를 형성하는 수중방전단계; 및 상기 방전이온수를 음극단자와 양극단자 사이에 격막을 구비한 전해조 내에 공급하여 산성수와 알칼리수로 분리하는 전기분해단계를 포함하는 이온수 제조방법에 특징이 있다.The present invention for achieving the above object, the underwater discharge step of supplying the raw water to the discharge tank provided with the discharge cell and to form the discharge ionized water by bringing the raw water into the plasma ion state in the water by the underwater discharge action by the discharge cell; And an electrolysis step of supplying the discharge ionized water into an electrolytic cell having a diaphragm between the negative electrode terminal and the positive electrode terminal to separate the acidic water and the alkaline water.

또한 본 발명은 상기 수중방전단계 전에 원수를 전처리필터부에 유입시켜 세균 및 이물질을 제거하는 원수정화단계를 포함하는 이온수 제조방법에 특징이 있다. In another aspect, the present invention is characterized in the ion water production method comprising a raw water purification step of removing the bacteria and foreign substances by introducing the raw water into the pretreatment filter unit before the underwater discharge step.

또한 본 발명은, 유입구와 배출구가 구비되어 원수가 수용되고, 내부에는 수용된 원수를 수중 방전시킴으로써 원수가 수중 플라즈마 이온 상태가 되어 방전이온수를 형성하는 방전셀이 구비된 방전조; 및 상기 방전조의 배출구와 연결되어 방전이온수가 유입되는 유입구가 형성되고, 내부에는 상기 방전이온수를 산성수와 알 칼리수로 분리하도록 음극단자 및 양극단자 사이에 격막을 설치하며 음극단자 측에 알칼리수배출포트를 형성하고, 양극단자측에 산성수배출포트를 형성한 전해조를 포함하는 이온수 제조장치에 특징이 있다.In another aspect, the present invention, the discharge tank is provided with an inlet and discharge port, the raw water is accommodated, the discharge tank is provided with a discharge cell to form the discharge ionized water in the raw water to the plasma ion state of the water by discharging the received raw water underwater; And an inlet through which discharge ionized water is introduced by being connected to the discharge port of the discharge vessel, and a diaphragm is installed between the negative electrode terminal and the positive electrode terminal to separate the discharged ionized water into acidic water and alkaline water and discharge alkaline water on the negative electrode terminal side. There is a feature of an ionized water production apparatus including an electrolytic cell in which a port is formed and an acidic water discharge port is formed on the anode terminal side.

또한 본 발명은 상기 방전조의 유입구에 연결되어 방전조로 유입되는 원수로부터 세균 및 이물질을 제거하는 전처리필터부를 포함하는 이온수 제조장치에 특징이 있다.In another aspect, the present invention is characterized in that the ionized water production apparatus including a pre-treatment filter unit is connected to the inlet of the discharge vessel to remove bacteria and foreign matter from raw water flowing into the discharge vessel.

또한 본 발명의 상기 방전셀은, 방전판과, 상기 방전판의 주위에 감긴 방전와이어와, 상기 방전판과 방전와이어의 사이를 이격시키는 이격프레임으로 구성되는 이온수 제조장치에 특징이 있다.In addition, the discharge cell of the present invention is characterized by an ionized water production apparatus comprising a discharge plate, a discharge wire wound around the discharge plate, and a spaced frame spaced apart from the discharge plate and the discharge wire.

이러한 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 원수를 방전조내에서 수중 방전을 통해 이온화한 후에 전해조에서 전기분해하여 산성수와 알칼리수로 분리하기 때문에, 전해조에서의 전기분해시 음극단자와 양극단자에 낮은 전압 및 전류를 인가하여도 PH 대비 ORP 값이 높은 알칼리수를 생성할 수 있고, 이로써 고전류 및 고전압에 의한 전기분해시 발생하는 트리할로 메탄의 생성을 최소화하여 불쾌한 냄새가 제거된 고기능 알칼리수를 제조할 수 있다.According to the present invention having such a characteristic configuration, since the raw water is ionized through an underwater discharge in the discharge vessel and then electrolyzed in the electrolytic cell to separate acidic and alkaline water, a low voltage is applied to the negative and positive terminals during electrolysis in the electrolytic cell. And even if the current is applied, it is possible to produce alkaline water with a higher ORP value than PH, thereby minimizing the generation of trihalo methane generated during the electrolysis by high current and high voltage to produce a high-performance alkaline water from which an unpleasant odor is removed. have.

또한 본 발명은 방전조내에서 수중 방전 작용으로 원수가 수중 플라즈마 이온 상태가 되고, 이로 인해 발생된 음이온을 통하여 원수의 세균이나 박테리아 등을 살균하는 기능을 수행하기 때문에, 원수에 대한 정화기능을 더욱 향상시킬 수 있고, 원수로부터 세균을 제거하기 위한 전처리필터부 대용으로 사용하는 경우, 구 성함으로써 더욱 단순화하고 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention performs the function of sterilizing the bacteria or bacteria of the raw water through the anion generated by the raw water by the underwater discharge action in the discharge tank, the negative ions generated thereby, further improves the purification function for the raw water When used as a substitute for a pretreatment filter unit for removing bacteria from raw water, there is an effect that can be further simplified and reduced cost by configuring.

이하, 본 발명의 이온수 제조방법 및 장치를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 먼저 도 2는 본 발명에 따른 이온수 제조장치의 바람직한 실시예를 나타낸 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 이온수 제조장치는, 전처리필터부(10), 방전조(20) 및 전해조(70)로 구성된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the ionized water manufacturing method and apparatus of this invention are demonstrated in detail based on an accompanying drawing. First, Figure 2 is a block diagram showing a preferred embodiment of the ionized water production apparatus according to the present invention, as shown in the ionized water production apparatus of the present invention, the pre-treatment filter unit 10, the discharge tank 20 and the electrolytic cell 70 It consists of.

전처리필터부(10)는 수돗물 또는 지하수 등의 원수로부터 이물질 및 세균을 제거하기 위한 것으로, 블록카본필터(Block Cabon Filter)(11)와 중공사막필터(UF Membrane Filter)(12)로 구성하는 것이 바람직하다.The pretreatment filter unit 10 is for removing foreign substances and bacteria from raw water such as tap water or ground water, and is composed of a block cab filter 11 and a hollow fiber membrane filter 12. desirable.

상기 블록카본필터(11)는 원수로부터 염소성분, 유기화학 물질 등을 흡착 및 제거하는데 적합하고, 상기 중공사막필터(12)는 섬유형태의 여과막으로써 표면기공이 0.01∼0.04㎛(머리카락 굵기의 1/10000크기)의 기공이 1천억개 이상 뚫려있어 초정밀 성능으로 원수 속에 남아있는 각종 세균 및 불순물은 완벽하게 걸러내고 몸에 좋은 미네랄 성분이 그대로 함유된 깨끗한 원수만을 통과시키는 기능이 있다.The block carbon filter 11 is suitable for adsorption and removal of chlorine components, organic chemicals, etc. from raw water, and the hollow fiber membrane filter 12 is a fibrous filtration membrane having a surface pore of 0.01 to 0.04 µm (1 of hair thickness). / 10000 size) has more than 100 billion pores, so it can completely filter out various bacteria and impurities remaining in raw water with ultra-precision performance and pass only clean raw water that contains minerals that are good for the body.

이러한 기능의 전처리필터부(10)는 상기한 블록카본필터(11)와 중공사막필터(12)에 한정하는 것은 아니고, 이중 어느 하나만 설치할 수도 있고, 이와 유사한 기능을 하는 다른 종류의 필터, 예를 들면 침전필터, 활성탄필터, 자외선살균필터 등으로 대체하거나 추가 또는 상호 조합하여 구성할 수 있다.The pretreatment filter unit 10 having such a function is not limited to the above-described block carbon filter 11 and the hollow fiber membrane filter 12, but any one of them may be installed, and another type of filter having a similar function, for example, For example, it may be replaced with a precipitation filter, activated carbon filter, ultraviolet sterilization filter or the like or may be combined with each other.

방전조(20)는 상기 전처리필터부(10)에 의해 정화된 원수를 수용함과 동시에, 수중 방전시켜 수중 플라즈마 이온 상태가 되도록 함으로써 방전이온수를 형성 하기 위한 것으로, 상기 전처리필터부(10)와 연결되어 전처리필터부(10)에 의해 정화된 원수가 유입되는 유입구(21)와, 수정 방전 작용에 의해 형성된 방전이온수를 전해조(70)로 배출하기 위한 배출구(22)를 구비하며, 방전조(20) 내부에는 수중 방전 작용을 수행하기 위한 방전셀(30)이 설치된다.The discharge tank 20 is for forming discharge ionized water by accommodating the raw water purified by the pretreatment filter unit 10 and discharging it under water to bring the plasma ion into water. The pretreatment filter unit 10 and Inlet 21 is connected to the raw water purified by the pre-treatment filter unit 10 and the discharge port 22 for discharging the discharge ion water formed by the crystal discharge action to the electrolytic cell 70, the discharge tank ( 20) Inside the discharge cell 30 for performing the underwater discharge action is installed.

방전셀(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 방전판(31), 방전와이어(32) 및 상기 방전판(31)과 상기 방전와이어(32)를 이격시키는 이격프레임(33)으로 구성된다. 상기 방전판(31)은 백금도금되고 판형상으로 형성되며, 양측 상부 및 하부에 돌출부(31a)가 각각 형성된다.As shown in FIG. 3, the discharge cell 30 includes a discharge plate 31, a discharge wire 32, and a spaced frame 33 spaced apart from the discharge plate 31 and the discharge wire 32. The discharge plate 31 is plated with platinum and formed in a plate shape, and protrusions 31a are formed at upper and lower sides thereof, respectively.

상기 방전와이어(32)는 백금 소재의 선 형상(지름 0.12mm)으로 형성되며, 두 개의 이격프레임(33) 사이에 일정 간격으로 다수 회 권취되어 양면 방전이 가능하도록 되어 있다. 상기 이격프레임(33)은 방전판(31)의 양측에 상하방향으로 수직하게 배치된다. 상기 이격프레임(33)에는 돌출부(31a)가 삽입되는 삽입공(미도시)이 형성된다. 따라서 상기 방전셀(30)은 양측의 이격프레임(33)과 방전판(31) 사이에 일정 간격으로 관통부(34)가 형성된다. The discharge wire 32 is formed in a linear shape of a platinum material (diameter 0.12mm), and is wound several times at regular intervals between two spaced-apart frames 33 to enable double-sided discharge. The spaced frame 33 is vertically disposed on both sides of the discharge plate 31 in the vertical direction. An insertion hole (not shown) into which the protrusion 31a is inserted is formed in the spaced frame 33. Therefore, the discharge cell 30 has a through portion 34 formed at regular intervals between the spaced frame 33 and the discharge plate 31 on both sides.

또한, 이격프레임(33)의 외주면에는 돌기(33a)가 일정 간격으로 형성되어 권취되는 방전와이어(32)의 사이에 돌기(33a)가 배치됨으로써 방전와이어(32) 사이 간격이 유지되도록 한다. 바람직하게 방전판(31)과 방전와이어(32) 사이 간격은 1mm로 유지된다.In addition, the protrusions 33a are formed on the outer circumferential surface of the spaced frame 33 at regular intervals so that the protrusions 33a are disposed between the discharge wires 32 to be wound so that the gaps between the discharge wires 32 are maintained. Preferably, the distance between the discharge plate 31 and the discharge wire 32 is maintained at 1 mm.

그리고 이러한 방전셀(30)은 커넥터(40)에 고정하여 방전조(20)에 설치하는 것이 바람직하다. 상기 커넥터(40)는 원판형상으로 형성되어 방전조(20)의 유입 구(21)와 연결되는 것으로, 외주면에 나사산부(41)가 형성되어 있다. 또한, 커넥터(40) 외주면에는 오링과 같은 실링부재(42)를 구비하여 방전조(20)와 커넥터(40) 사이가 실링되도록 한다.The discharge cell 30 is preferably fixed to the connector 40 and installed in the discharge vessel 20. The connector 40 is formed in a disc shape and connected to the inlet 21 of the discharge vessel 20, and a threaded portion 41 is formed on an outer circumferential surface thereof. In addition, the outer peripheral surface of the connector 40 is provided with a sealing member 42 such as an O-ring to seal between the discharge vessel 20 and the connector 40.

상기 커넥터(40) 중심부에는 유입구(21)에 끼워져 원수를 방전셀(30)로 유입시키는 원수유입관(43)이 관통되어 설치된다. 또한, 커넥터(40)의 원수유입관(43) 양측에는 방전판(31)과 연결되는 제1전극핀(44)과 방전와이어(32)와 연결되는 제2전극핀(45)이 관통되어 설치된다. 이러한 제1전극핀(44)와 제2전극핀(45)을 통해 방전셀(30)의 방전판(31)과 방전와이어(32) 사이에 전원이 인가되어 수중 방전을 일으킬 수 있도록 되어 있다.In the center of the connector 40, a raw water inflow pipe 43 is inserted into the inlet 21 to introduce raw water into the discharge cell 30. In addition, the first electrode pin 44 connected to the discharge plate 31 and the second electrode pin 45 connected to the discharge wire 32 pass through both sides of the raw water inflow pipe 43 of the connector 40. do. The power is applied between the discharge plate 31 and the discharge wire 32 of the discharge cell 30 through the first electrode pin 44 and the second electrode pin 45 to cause underwater discharge.

한편, 방전셀(30)이 손상되는 것을 방지하고 유입되는 물이 충분히 수중 방전되도록 방전셀(30)을 둘러싸는 방전캡(50)이 더욱 구비되어 있다. 상기 방전캡(50)은 하부(53)가 개방되어 원수유입관(43)에 연통되며, 하부(53) 내벽에는 방전캡(50)이 커넥터(40)에 체결되도록 나사산이 형성되어 있다.On the other hand, the discharge cap 30 is further provided to surround the discharge cell 30 to prevent damage to the discharge cell 30 and to discharge the incoming water sufficiently. The discharge cap 50 is open to the lower portion 53 is in communication with the raw water inlet pipe 43, the inner wall of the lower 53 is formed with a thread so that the discharge cap 50 is fastened to the connector 40.

방전캡(50)은 상부에 방전셀(30)이 삽입되는 셀삽입부(51)가 형성된다. 또한, 셀삽입부(51) 상단에는 수중 방전된 물이 유출되는 캡유출구(52)가 형성된다. 방전캡(50)의 하부(53)에 캡유입구(54)가 셀삽입부(51) 양측에 배치되도록 형성된다. 이로 인해 캡유입구(54)는 캡유출구(52)보다 하부에 배치되며, 방전조(20) 바닥면에 근접하도록 배치된다. 따라서 상기 방전조(20) 내부의 물은 상기 캡유입구(54)를 통해 순환한다. 이와 같이 방전셀(30), 커넥터(40) 및 방전캡(50)은 하나로 모듈화하여 방전조(20)내에 조립하여 설치하는 것을 용이하게 한다. The discharge cap 50 has a cell inserting portion 51 into which the discharge cell 30 is inserted. In addition, a cap outlet 52 through which water discharged underwater flows is formed at an upper end of the cell insertion part 51. Cap inlet 54 is formed in the lower portion 53 of the discharge cap 50 to be disposed on both sides of the cell inserting portion (51). For this reason, the cap inlet 54 is disposed below the cap outlet 52 and is disposed to be close to the bottom surface of the discharge vessel 20. Therefore, the water in the discharge vessel 20 circulates through the cap inlet 54. In this way, the discharge cell 30, the connector 40 and the discharge cap 50 is modularized into one to facilitate assembly and installation in the discharge vessel 20.

다시 도 2를 참조하면, 전해조(70)는 상기 방전조(20)의 배출구(22)와 연결관(60)으로 연결된 유입구(71)가 형성되고, 내부에는 상기 방전조(20)로부터 공급되는 방전이온수를 산성수와 알칼리수로 분리하기 위한 음극단자(72)과 양극단자(73)이 설치되고, 이들 양쪽 음극단자(72)과 양극단자(73) 사이에는 격막(74)이 설치되어 있으며, 음극단자(72)측에 알칼리수배출구(75)가 형성되고, 양극단자(73)측에 산성수배출구(76)가 형성되어 있다.Referring back to FIG. 2, the electrolytic cell 70 is formed with an inlet 71 connected to the outlet 22 of the discharge vessel 20 and the connection pipe 60, and is supplied from the discharge vessel 20 therein. A negative electrode terminal 72 and a positive electrode terminal 73 for separating discharge ionized water into acidic and alkaline water are provided, and a diaphragm 74 is provided between both negative electrode terminals 72 and the positive electrode terminal 73. An alkaline water outlet 75 is formed on the negative electrode terminal 72 side, and an acidic water outlet 76 is formed on the positive electrode terminal 73 side.

이때, 방전조(20)의 배출구(22)와 전해조(70)의 유입구(71)를 연결하는 연결관(60)에는 펌프(61)를 설치하여 방전조(20) 내의 방전이온수가 전해조(70)로 강제 유입되도록 하는 것이 바람직하고, 전해조(70)를 방전조(20)의 하부에 설치하는 경우, 중력에 의해 방전조(20) 내의 방전이온수가 배출구(22)를 통해 전해조(70)의 유입구(71)로 공급하는 것이 가능하므로 펌프(61)를 생략하여도 무방하다.At this time, the pump 61 is installed in the connection pipe 60 connecting the outlet 22 of the discharge vessel 20 and the inlet 71 of the electrolytic vessel 70 to discharge the ionized water in the discharge vessel 20. It is preferable to force the flow into the (), and when the electrolytic cell 70 is installed in the lower portion of the discharge vessel 20, the discharge ion water in the discharge vessel 20 by gravity through the discharge port 22 of the electrolytic cell 70 Since the pump 61 can be supplied to the inlet 71, the pump 61 may be omitted.

이러한 구성으로 이루어진 이온수 제조장치의 작용과 이온수 제조방법을 함께 설명하면 다음과 같다. 먼저 본 발명의 이온수 제조방법은 원수로부터 이물질을 제거하는 원수정화단계와, 정화된 원수를 방전조(20)에서 수중 방전시켜 방전이온수를 형성하는 수중방전단계와, 상기 방전이온수를 전해조(70)에서 전기분해하여 산성수와 알칼리수로 분리하는 전기분해단계로 이루어진다.Referring to the operation of the ionized water production apparatus consisting of this configuration and the ionized water production method as follows. First, the ionized water production method of the present invention is a raw water purification step of removing foreign matter from raw water, an underwater discharge step of discharging the purified raw water in the discharge tank 20 to form discharge ionized water, and the discharge ionized water in the electrolytic cell 70 The electrolysis step consists of an electrolysis step that separates acidic and alkaline water.

상기 원수정화단계는 도 2에서와 같이 수돗물 또는 지하수 등의 원수를 전처리필터부(10)에 통과시킴으로써 수행되는 것으로, 원수는 전처리필터부(10)의 블록카본필터(11)를 통과하면서 염소성분, 유기화학 물질 등이 흡착 및 제거되고, 또한 중공사막필터(12)를 통과하면서 각종 세균 및 불순물이 제거된다. 정화된 원수는 방전조(20)의 유입구(21)를 통해 방전조(20)내에 수용된다.The raw water purification step is performed by passing raw water, such as tap water or ground water, through the pretreatment filter unit 10 as shown in FIG. 2, while the raw water passes through the block carbon filter 11 of the pretreatment filter unit 10. , Organic chemicals and the like are adsorbed and removed, and various bacteria and impurities are removed while passing through the hollow fiber membrane filter 12. The purified raw water is accommodated in the discharge vessel 20 through the inlet 21 of the discharge vessel 20.

이어서 수중방전단계는, 방전조(20)의 방전셀(30)에 전원을 인가하여 수중 방전시킴으로써 수용된 원수를 수중 플라즈마 이온 상태가 되도록 하여 방전이온수를 형성하는 것으로, 즉 도 2 및 도 3에서와 같이 방전셀(30)의 방전와이어(32)에 전원을 인가하여 방전판(31)과 방전와이어(32) 사이에서 방전을 일으키게 되면, 유입구(21)를 통해 유입된 원수는 순간 캐소우드(Cathode)의 고온(약 100도~수천도)에서 기화되면서 수중 플라즈마 이온 상태가 된다.Subsequently, in the underwater discharge step, by applying power to the discharge cells 30 of the discharge vessel 20 to discharge the water under water, the received raw water is brought into an underwater plasma ion state to form discharge ionized water, that is, as shown in FIGS. 2 and 3. Likewise, when power is applied to the discharge wire 32 of the discharge cell 30 to cause a discharge between the discharge plate 31 and the discharge wire 32, the raw water introduced through the inlet 21 is instantaneously cathode. ) Vaporizes at a high temperature (about 100 degrees to several thousand degrees) and becomes an underwater plasma ion state.

이로 인해 비중이 낮은 음이온 기체(수소이온, 염소이온, 기름, 세제) 및 비중이 높은 양이온 물질(금속, 미네랄 등)을 포함하는 연속적으로 기화된 수중 방전 이온수가 발생한다. 이때 발생한 수중 방전 활성산소는 짧은 시간 내에 강한 세균 살균력을 가지며 금속 산화물을 생성한다. 그러나, 미네랄(Na, Ca, Mg, K)은 수중에 용해되어 보존된다. This results in continuously vaporized underwater discharge ionized water containing low specific gravity anion gases (hydrogen ions, chlorine ions, oils, detergents) and high specific gravity cationic materials (metals, minerals, etc.). Underwater discharge active oxygen generated at this time has a strong bactericidal power and generates a metal oxide within a short time. However, minerals (Na, Ca, Mg, K) are dissolved in water and preserved.

이러한 과정을 통해 방전조(20)로 유입된 원수는 방전셀(30)을 통과하여 방전이온수로 변환되고 활성 이온과 수소 기체를 생성한다. 방전조(20)에서 생성된 활성 이온은 원수 중에 포함된 세균과 유기물을 산화시키고, 무기물의 구조를 변화시키며, 방전조(20)에서 발생하는 수소이온, 염소이온 기체는 방전조(20)의 빈 공간에 충전된다. 이러한 음이온 기체는 세균의 번식을 막는 역할을 한다.Raw water introduced into the discharge vessel 20 through this process is converted into discharge ionized water through the discharge cell 30 to generate active ions and hydrogen gas. Active ions generated in the discharge tank 20 oxidizes bacteria and organic matter contained in the raw water, changes the structure of the inorganic material, and hydrogen ions and chlorine ion gas generated in the discharge tank 20 are discharged from the discharge tank 20. It is filled in the empty space. This anion gas serves to prevent the growth of bacteria.

이어서, 전기분해단계는 상기 방전이온수를 전해조(70) 내에 공급하여 산성수와 알칼리수로 분리하는 것으로, 도 2에서와 같이 방전조(20)와 전해조(70) 사이를 연결하는 연결관(60)에 설치된 펌프(61)를 구동하여 방전조(20)내의 방전이온수 를 전해조(70)의 유입구(71)를 통해 강제 공급함과 동시에, 전해조(70) 내에 구비된 음극단자(72)와 양극단자(73) 사이에 전류를 흘려 방전이온수를 전기 분해하게 되면, 음극단자(72) 쪽에는 칼슘이온, 마그네슘이온, 칼륨이온, 나트륨이온 등 알칼리성 이온 등이 모여 알칼리수가 되고, 양극단자(73) 쪽에는 염화이온, 황이온 등 산성이온이 모여 산성수가 되며, 산성수와 알칼리수는 전해조(70)의 알칼리수배출구(75)와 산성수배출구(76)를 통해 각각 분리되어 배출됨으로써 이온수를 제조할 수 있게 된다.Subsequently, in the electrolysis step, the discharge ionized water is supplied into the electrolytic cell 70 to separate the acidic water and the alkaline water, and as shown in FIG. 2, a connecting pipe 60 connecting the discharge cell 20 and the electrolytic cell 70. Driving the pump 61 installed in the discharge tank 20 forcibly supplying the discharge ionized water in the discharge tank 20 through the inlet 71 of the electrolytic cell 70, and at the same time, the negative terminal 72 and the positive terminal ( 73) When the electric current is discharged by passing a current therebetween, alkaline ions such as calcium ions, magnesium ions, potassium ions, sodium ions and the like are collected on the negative electrode terminal 72 to form alkaline water, and on the positive terminal 73 side. Acidic ions, such as chloride ions and sulfur ions, become acidic water, and the acidic water and the alkaline water are separated and discharged through the alkaline water outlet 75 and the acidic water outlet 76 of the electrolytic cell 70 to produce ionized water. .

이와 같이 본 발명은 원수를 직접 전해조(70)에서 전기 분해하지 않고, 방전조(20)에서 먼저 수중 방전 작용에 의한 방전이온수를 형성한 후, 이 방전이온수를 전해조(70)로 공급하여 전기 분해함으로써 원수를 직접 전기 분해할 보다 낮은 전압 및 전류로 방전이온수를 전기 분해하여 산성수와 알칼리수로 분리할 수 있다.As described above, the present invention does not directly electrolyze raw water in the electrolytic cell 70, but first forms discharge ion water by the underwater discharge action in the discharge cell 20, and then supplies the discharge ion water to the electrolytic cell 70 to electrolysis. As a result, the discharge ionized water can be electrolyzed at lower voltage and current to directly electrolyze raw water, thereby separating the acidic water and the alkaline water.

아래의 표는 원수와 방전이온수를 전기 분해할 때의 전해조(70)에 인가되는 전압 및 전류 차이를 나타낸 것이고, 표로부터 알 수 있는 바와 같이 종래의 원수를 직접 전기분해할 때보다 낮은 전압 및 전류로 PH 대비 ORP 값이 더욱 높은 알카리수를 제조할 수 있다.The table below shows the voltage and current difference applied to the electrolyzer 70 when electrolyzing raw water and discharge ionized water, and as can be seen from the table, lower voltage and current than when directly electrolyzing conventional raw water. As a result, an alkaline water having a higher ORP value than PH can be produced.

<표1> 종래의 원수를 전기분해한 경우<Table 1> Case of conventional electrolysis of raw water

기능    function PH     PH ORP     ORP 전압    Voltage 전류    electric current 비고    Remarks 알칼리수 1단Alkaline water 1 stage 8.0~8.5  8.0-8.5 100     100 5V     5 V 0.5A    0.5 A 알칼리수 2단Alkaline water two steps 8.5~9.0  8.5-9.0 -50    -50 9V     9 V 0.8A    0.8 A 알칼리수 3단Alkaline water three steps 9.0~9.5  9.0-9.5 -150    -150 18V    18V 1.3A    1.3A 알칼리수 4단Alkaline water four steps 9.5~10.0  9.5-10.0 -220    -220 30V    30 V 1.8A    1.8A

<표2> 본 발명의 방전이온수를 전기분해한 경우Table 2 Electrolysis of Discharged Ion Water of the Present Invention

기능    function PH     PH ORP     ORP 전압    Voltage 전류    electric current 비고    Remarks 알칼리수 1단Alkaline water 1 stage 8.0~8.5  8.0-8.5 -213    -213 5V     5 V 0.1A    0.1 A 알칼리수 2단Alkaline water two steps 8.5~9.0  8.5-9.0 -259    -259 8V     8V 0.3A    0.3A 알칼리수 3단Alkaline water three steps 9.0~9.5  9.0-9.5 -310    -310 12V    12 V 0.5A    0.5 A 알칼리수 4단Alkaline water four steps 9.5~10.0  9.5-10.0 -330    -330 15V    15 V 0.8A    0.8 A

따라서 전해조(70)에 인가되는 전압 및 전류를 낮춤으로써 고전압 및 고전류에 의한 전기분해시 발생하는 트리할로 메탄의 생성을 최소화할 수 있고, 이로써 트리할로 메탄에 의한 불쾌한 냄새가 제거된 고기능 알칼리수를 제조할 수 있다.Therefore, by lowering the voltage and current applied to the electrolytic cell 70, it is possible to minimize the generation of trihalo methane generated during the electrolysis by the high voltage and high current, thereby eliminating the unpleasant odor caused by the trihalo methane high functional alkaline water Can be prepared.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described so far are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and those skilled in the art within the technical spirit and claims of the present invention. It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.

도 1은 종래의 이온수 제조장치를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a conventional ionized water production apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 이온수 제조장치를 나타낸 구성도.Figure 2 is a block diagram showing an ionized water production apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 이온수 제조장치에서 방전셀을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a discharge cell in the ionized water production apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 전처리필터부 20 : 방전조10: pretreatment filter unit 20: discharge tank

30 : 방전셀 31 : 방전판30: discharge cell 31: discharge plate

32 : 방전와이어 33 : 이격프레임32: discharge wire 33: spaced apart frame

70 : 전해조 72 : 음극단자70: electrolytic cell 72: negative electrode terminal

73 : 양극단자 74 : 격막73: bipolar terminal 74: diaphragm

Claims (5)

원수를 방전셀이 구비된 방전조에 공급하고 방전셀에 의한 수중 방전 작용으로 원수를 수중 플라즈마 이온 상태가 되도록 하여 방전이온수를 형성하는 수중방전단계; 및An underwater discharge step of supplying raw water to a discharge tank provided with discharge cells and forming discharge ionized water by bringing the raw water into a plasma ion state in the water by an underwater discharge action by the discharge cell; And 상기 방전이온수를 음극단자와 양극단자 사이에 격막을 구비한 전해조 내에 공급하여 산성수와 알칼리수로 분리하는 전기분해단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수 제조방법.And supplying the discharge ionized water into an electrolytic cell having a diaphragm between the negative electrode terminal and the positive electrode terminal to separate the acidic water from the alkaline water. 제 1 항에 있어서, 상기 수중방전단계 전에 원수를 전처리필터부에 유입시켜 세균 및 이물질을 제거하는 원수정화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수 제조방법. The method of claim 1, wherein the raw water is introduced into the pretreatment filter unit prior to the underwater discharge step, and comprises a raw water purification step of removing bacteria and foreign matter. 유입구와 배출구가 구비되어 원수가 수용되고, 내부에는 수용된 원수를 수중 방전시킴으로써 원수가 수중 플라즈마 이온 상태가 되어 방전이온수를 형성하는 방전셀이 구비된 방전조; 및A discharge tank provided with an inlet and an outlet to receive raw water, and having discharge cells for discharging the received raw water underwater to form plasma ionized water in the raw water; And 상기 방전조의 배출구와 연결되어 방전이온수가 유입되는 유입구가 형성되고, 내부에는 상기 방전이온수를 산성수와 알칼리수로 분리하도록 음극단자 및 양극단자 사이에 격막을 설치하며 음극단자 측에 알칼리수배출포트를 형성하고, 양극단자측에 산성수배출포트를 형성한 전해조를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수 제조장치.An inlet for discharging ionized water is formed by being connected to the discharge port of the discharge tank, and a diaphragm is installed between the negative electrode terminal and the positive electrode terminal to separate the discharge ionized water into acidic and alkaline water, and an alkaline water discharge port is formed on the negative electrode terminal side. And an electrolytic cell in which an acidic water discharge port is formed on the anode terminal side. 제 3 항에 있어서, 상기 방전조의 유입구에 연결되어 방전조로 유입되는 원수로부터 세균 및 이물질을 제거하는 전처리필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수 제조장치.4. The ionized water production apparatus according to claim 3, further comprising a pretreatment filter unit connected to an inlet of the discharge tank to remove bacteria and foreign substances from raw water flowing into the discharge tank. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 방전셀은, 방전판과, 상기 방전판의 주위에 감긴 방전와이어와, 상기 방전판과 방전와이어의 사이를 이격시키는 이격프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온수 제조장치.5. The discharge cell according to claim 3 or 4, wherein the discharge cell comprises a discharge plate, a discharge wire wound around the discharge plate, and a spaced frame spaced apart from the discharge plate and the discharge wire. Ionized water production device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101010330B1 (en) * 2008-12-23 2011-01-25 (주)하이일렉 Electrolyzor for generating ion water
EP3239107A4 (en) * 2014-12-26 2018-07-11 Petrov, Sergey Vasil'evich Mobile water purification station

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