KR20140027619A

KR20140027619A - 이온수 생성시스템

Info

Publication number: KR20140027619A
Application number: KR1020120087419A
Authority: KR
Inventors: 조규대
Original assignee: 주식회사 바이온텍
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2014-03-07
Also published as: KR101395863B1

Abstract

본 발명은 이온수 생성시스템에 관한 것으로, 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 설정 시간의 경과에 따라 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실에 잔재하여 고여 있는 알칼리 이온수가 일정량씩 배출되도록 하여 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실로 새로 유입되는 냉수에 의해 알칼리 이온수를 초기는 물론 항상 설정된 온도의 냉각 알칼리 이온수가 취출되도록 하여 냉각 알칼리 이온수를 마실 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 유입되는 원수를 필터링하는 정수필터, 필터링된 일반정수를 일정온도로 냉각시는 냉각기, 정수필터에 의해 필터링된 일반정수를 냉각기 전으로부터 이후의 유로로 바이패스시키는 바이패스관, 냉각기에 의해 냉각된 냉각정수 또는 정수필터에 의해 필터링된 일반정수를 전해실의 내부로 유입시켜 전기분해를 통해 알칼리 이온수와 산성 이온수로 이온화시키는 전해조, 냉각기에 의해 냉각된 냉각정수 또는 정수필터에 의해 필터링된 일반정수를 전해조의 전해실로 공급시에는 일정비율로 공급량을 달리하여 공급하는 하는 유량제어밸브, 전해조에 설치된 전극판에 전원을 공급하는 전원공급부 및 시스템 전반을 제어하는 제어부를 포함한 구성으로 이루어진 이온수 생성시스템에 있어서, 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 제어부의 제어를 통해 설정 시간의 경과에 따라 알칼리 이온수의 배출이 이루어지도록 하는 알칼리 이온수 배출수단으로 이루어진다.

Description

이온수 생성시스템{Ion warter an system}

본 발명은 정수필터에 의해 필터링되고 냉각기를 통하여 설정된 온도로 냉각된 냉각수를 전해실을 통하여 이온화시킨 알칼리 이온수를 생성할 수 있도록 한 이온수 생성시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 설정 시간의 경과에 따라 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실에 잔재하여 고여 있는 알칼리 이온수가 일정량씩 배출되도록 하여 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실로 새로 유입되는 냉수에 의해 알칼리 이온수를 초기는 물론 항상 설정된 온도의 냉각 알칼리 이온수가 취출되도록 한 이온수 생성시스템에 관한 것이다.

일반적으로 최근 각종 공해로 인한 환경오염이 가장 중요한 사회문제로 대두되고 있는바, 대기오염이나 토지오염 및 수질오염 등 여러 가지 환경오염 중 특히 하천수나 해수 및 온천수 등 자연수의 오염은 식수인 수돗물의 사용을 제한하는 심각한 문제로 대두되고 있다.

따라서, 수돗물을 직접 마시지 않고 가정이나 학교, 직장, 관공서 등 공공장소에서는 냉온정수기를 설치하여 물을 마시고자 하는 사람의 취향에 따라 냉수와 온수를 선택하여 마실 수 있도록 하고 있다.

그리고, 현대 의학에서 고혈압이나 당뇨병 및 심장병 등 현대인들의 각종 성인병의 원인이 산성식품의 과다섭취로 인한 체질의 산성화로 밝혀짐에 따라 산성체질을 알칼리성 체질로 개선하고자 음용수를 전기분해장치를 이용한 이온수기를 통해 물을 알칼리 이온수로 생성하여 음용하고 있다.

한편, 최근에는 산성 이온수가 피부미용뿐만 아니라 세척에 탁월한 효과가 있는 것으로 밝혀짐에 따라 산성 이온수의 활용 필요성이 제기되고 있으나, 이온수기는 대체적으로 정수를 이온화시키는 과정에서 알칼리 이온수와 산성 이온수가 필수적으로 70 : 30의 비율로 생성되어 알칼리 이온수는 음용 하는 반면, 생성된 산성 이온수는 폐기되어 진다.

전술한 바와 같이 이온화된 알칼리 이온수는 마시는 사람의 취향에 따라 냉각된 시원한 알칼리 이온수와 상온의 알칼리 이온수를 취출하여 음용하게 되는데 냉각된 시원한 알칼리수의 경우에는 냉각하는 방식이 선냉하여 이온화시키는 선냉방식과 이온화된 알칼리 이온수를 냉각시키는 후냉방식이 채택되고 있다.

그리고, 전술한 바와 같은 선냉방식의 경우에는 냉각기를 경유한 정수와 상온수의 정수를 선택적으로 공급할 수 있도록 알칼리 이온 전해실에 연결되고, 상온수의 물은 산성 이온 전해실과 연결되어 시음자가 냉각된 시원한 알칼리 이온수를 선택하면 알칼리 이온 전해실에 냉각기를 통해 냉각된 정수가 공급되고, 산성 이온 전해실에는 상온수가 공급되어 알칼리 이온 전해실에서 이온화된 시원한 알칼리 이온수는 음용하게 되고, 산성 이온 전해실에서 이온화된 산성 이온수는 버리거나 세척수로 사용하게 된다.

그러나, 전술한 바와 같은 경우 이온수기를 연속적으로 사용하지 않고 일정시간 지난 다음, 냉각된 알칼리 이온수의 취출시 전해조에 잔재하고 있던 알칼리 이온 전해실의 알칼리 이온수가 산성 이온 전해실에 잔재하고 있는 상온수와 같이 체류하고 있는 과정 및 전해조 주변의 대기 온도의 영향에 의해 냉각 알칼리 이온수가 상온에 가깝게 되어 냉각된 알칼리 이온수의 초기 취출시 알칼리 이온 전해실에 체류하고 있었던 상온에 가까운 알칼리 이온수가 취출되게되어 시음자가 원하는 냉각된 시원한 알칼리 이온수를 얻지 못하게 되어 초기의 알칼리 이온수를 버리게 되어 알칼리 이온수의 낭비를 초래하였던 문제점 등이 야기되었다.

그리고, 후자와 같은 후냉방식의 경우에는 정수된 상온수를 알칼리 이온 전해실과 산성 이온 전해실에 동시에 투입하여 전해조에 의해 전해한 후 산성 이온 전해실의 이온수인 산성 이온수는 버리고 알칼리 이온수는 별도의 냉동기를 이용하여 알칼리 이온수를 냉각하여 시음토록 하여 초기의 알칼리 이온수를 버리지 않고 시음할 수 있음에 따라 알칼리 이온수의 낭비를 줄일 수 있었으나, 전해된 알칼리 이온수를 냉동기에 의하여 냉각하는 과정에서 알칼리의 농도가 떨어지고, OPR농도가 낮게 되어 알칼리 이온수의 기능을 발휘하지 못하는 문제 점등이 야기되었다.

본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 설정 시간의 경과에 따라 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실에 잔재하여 고여 있는 알칼리 이온수가 일정량씩 배출되도록 하여 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실로 새로 유입되는 냉수에 의해 알칼리 이온수를 초기는 물론 항상 설정된 온도의 냉각 알칼리 이온수가 취출되도록 하여 냉각 알칼리 이온수를 마실 수 있도록 한 이온수 생성시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적으로는 시원한 냉각 알칼리 이온수를 마실 때마다 즉시 냉각된 알칼리 이온수를 생성함에 따라 알칼리 농도 및 OPR농도를 떨어트리지 않게 되어 알칼리 이온수기의 기능을 최대한 발휘할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 이온수 생성시스템은 유입되는 원수에 포함된 각종 이물질을 필터링하여 일반정수로 정화하는 정수필터, 정수필터를 경유하는 가운데 필터링되어 유입된 일반정수를 일정온도로 냉각시는 냉각기, 정수필터에 의해 필터링된 일반정수를 냉각기 전으로부터 이후의 유로로 바이패스시키는 바이패스관, 냉각기에 의해 냉각된 냉각정수 또는 정수필터에 의해 필터링된 일반정수를 전해실의 내부로 유입시켜 전기분해를 통해 알칼리 이온수와 산성 이온수로 이온화시키는 전해조, 냉각기에 의해 냉각된 냉각정수 또는 정수필터에 의해 필터링된 일반정수를 전해조의 전해실로 공급시에는 일정비율로 공급량을 달리하여 공급하는 하는 유량제어밸브, 전해조에 설치된 플러스(+) 전극판과 마이너스(-) 전극판 각각에 플러스(+) 전원과 마이너스(-) 전원을 공급하는 전원공급부 및 시스템 전반을 제어하는 제어부를 포함한 구성으로 이루어진 이온수 생성시스템에 있어서, 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 제어부의 제어를 통해 설정 시간의 경과에 따라 알칼리 이온수의 배출이 이루어지도록 하는 알칼리 이온수 배출수단을 포함한 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같은 구성에서 알칼리 이온수 배출수단은 알칼리 이온 전해실과 산성 이온 전해실로부터 연장 결합되어 일정길이로 연장 설치되어지되 알칼리 이온수의 배출이 이루어지는 알칼리 이온수 배출관; 및 알칼리 이온수 배출관의 두 연결 부위에 설치되어지되 제어부의 제어에 의해 개폐되어 알칼리 이온수의 배출이 이루어지도록 하는 전자밸브의 구성으로 이루어질 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 구성에서 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 제어부를 통해 전자밸브를 가동시켜 알칼리 이온수의 취출이 이루어지도록 하는 것과 동시에 유량제어밸브를 통해 전해조의 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실로는 냉각기에 의해 냉각된 냉각정수의 유입이 이루어질 수 있도록 하는 한편, 전해조의 산성 이온 전해실 또는 알칼리 이온 전해실로는 정수필터에 의해 필터링된 일반정수의 유입이 이루어질 수 있도록 할 수가 있다.

한편, 전술한 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수는 3∼5분 경과시 알칼리 이온수의 50%를 배출시키고, 8∼10분 경과시에는 나머지 알칼리 이온수를 배출시키는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 전술한 알칼리 이온 전해실 내부 또는 산성 이온 전해실의 알칼리 이온수는 3분 경과시 알칼리 이온수의 30%를 배출시키고, 6분 경과시 이온수의 30%를 배출시키며, 10분 경과시에는 나머지 알칼리 이온수를 배출시킬 수 시키는 구성으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 기술에 따르면 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 설정 시간의 경과에 따라 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실에 잔재하여 고여 있는 알칼리 이온수가 일정량씩 배출되도록 하여 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실로 새로 유입되는 냉수에 의해 알칼리 이온수를 초기는 물론 항상 설정된 온도의 냉각 알칼리 이온수가 취출되도록 할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 효과로는 시원한 냉각 알칼리 이온수를 마실 때마다 즉시 냉각된 알칼리 이온수를 생성함에 따라 알칼리 농도 및 OPR농도를 떨어트리지 않게 되어 알칼리 이온수기의 기능을 최대한 발휘할 수가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 이온수 생성시스템을 보인 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 이온수 생성시스템의 정수 공급을 제어하는 유량제어밸브를 설명하기 위한 설명도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이온수 생성시스템을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 이온수 생성시스템을 보인 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 이온수 생성시스템의 정수 공급을 제어하는 유량제어밸브를 설명하기 위한 설명도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이온수 생성시스템(100)은 냉각정수 또는 일반정수를 전해반응을 통해 이온화하여 알칼리 이온수와 산성 이온수로 생성시키는 기술에서 알칼리 이온수의 취출이 장시간 이루어지지 않는 경우 상온화된 알칼리 이온수를 설정된 시간이 경과함에 따라 외부로 배출시킴으로써 새로운 냉각정수가 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실로 유입되도록 하여 언제나 설정된 온도의 냉각 알칼리 이온수가 취출되도록 하는 기술이다.

전술한 바와 같은 기술을 적용하기 위한 구성으로 본 발명에 따른 이온수 생성시스템(100)의 구성을 살펴보면 유입되는 원수에 포함된 각종 이물질을 필터링하여 일반정수로 정화하는 정수필터(110), 정수필터(110)를 경유하는 가운데 필터링되어 유입된 일반정수를 일정온도로 냉각시는 냉각기(120), 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수를 냉각기(120) 전으로부터 이후의 유로로 바이패스시키는 바이패스관(130), 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수 또는 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수를 전해실의 내부로 유입시켜 전기분해를 통해 알칼리 이온수와 산성 이온수로 이온화시키는 전해조(140), 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수 또는 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수를 전해조(140)의 전해실(142, 144)로 공급시에는 일정비율로 공급량을 달리하여 공급하는 하는 유량제어밸브(150), 전해조에 설치된 플러스(+) 전극판(142a)과 마이너스(-) 전극판(144a) 각각에 플러스(+) 전원과 마이너스(-) 전원을 공급하는 전원공급부(160), 마이너스(-) 전극판(144a)과 플러스(+) 전극판(142a)에 공급되는 전원의 극성을 변환하는 극성변환장치(162) 및 시스템 전반을 제어하는 제어부(170)의 구성으로 이루어진 이온수 생성시스템(100)의 구성에 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실(142) 내부의 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 제어부(170)의 제어를 통해 설정 시간의 경과에 따라 알칼리 이온수의 배출이 이루어지도록 하는 알칼리 이온수 배출수단(180)이 포함된 구성으로 이루어진다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 기술에는 극성변환장치(162)를 통해 마이너스(-) 전극판(144a)과 플러스(+) 전극판(142a)에 공급되는 전원의 극성을 변환시키는 경우 알칼리 이온수 출수로(200)와 산성 이온수 출수로(202)의 유로를 전환시키는 유로전환밸브(190)가 구성되어진다. 이러한 유로전환밸브(190)는 극성변환장치(162)를 통해 마이너스(-) 전극판(144a)과 플러스(+) 전극판(142a)에 공급되는 전원의 극성을 변환시키는 경우 극성이 변환되었기 때문에 알칼리 이온수 출수구(210)로 산성 이온수가 배출됨으로써 인체에 해를 끼칠 수 있다는 문제점을 고려한 구성이다.

다시 말해서, 전술한 문제를 감안하여 본 발명의 이온수 생성시스템에서는 알칼리 이온수 출수로(200)와 산성 이온수 출수로(202)의 도중에 유로전환밸브(190)를 설치하여 극성변환장치(162)를 통해 전극판(142a, 144a)의 극성이 전환된 경우 알칼리 이온수 출수구(210)를 산성 이온수 출수로(202)와 연결시키고, 산성 이온수 출수구(212)를 알칼리 이온수 출수로(200)와 연결시킴으로써 전극판(142a, 144a)의 극성 변화에 관계없이 사용자가 항상 알칼리 이온수를 음용할 수 있도록 하고 있다. 여기에서, 유로전환밸브(190)는 제어부(170)에 의한 제어가 가능하도록 전기적 액추에이터, 예를 들어 솔레노이드 밸브로 구현되어질 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 이온수 생성시스템(100)을 구성하는 극성변환장치(162)는 주기적으로 산성 이온 전해실(142)과 알칼리 이온 전해실(144)에 설치되는 플러스(+) 전극판(142)과 마이너스(-) 전극판(144a)의 극성을 변환시켜 산성 이온 전해실(142)에서 산성 이온수 또는 알칼리 이온수가 생성되도록 하고, 알칼리 이온 전해실(144)에서도 알칼리 이온수 또는 산성 이온수가 생성되도록 한다. 이때, 플러스(+) 전극판(142)과 마이너스(-) 전극판(144a)의 극성을 변환되면 스케일이 발생되지 않게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 이온수 생성시스템(100)은 제어부(170)를 통해 극성변환장치(162)를 설정된 시간 주기에 따라 가동시켜 플러스(+) 전극판(142)과 마이너스(-) 전극판(144a)의 극성을 변환시킴으로써 산성 이온 전해실(142)에서 알칼리 이온수가 생성되도록 하고, 알칼리 이온 전해실(144)에서 산성 이온수가 생성되도록 하여 염화물 등의 스케일이 발생되지 않도록 한다.

전술한 바와 같은 이온수 생성시스템(100)의 구성에서 알칼리 이온수 배출수단(180)은 전해조(140)의 내부에서 전해반응을 통해 이온화된 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 제어부(170)는 설정된 시간이 지남에 따라 알칼리 이온수 배출수단(180)을 통해 전해조(140)의 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실(142) 내부에 이온화된 알칼리 이온수를 배출하게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 이온화된 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우에는 알칼리 이온 전해실(144)의 내부에 이온화된 냉각 알칼리 이온수의 온도가 시간이 지남에 따라 상온화되어 실제 취출하여 음용시 냉각 이온수가 아닌 일반 이온수가 되어진다.

따라서, 본 발명에 따른 기술은 전술한 바와 같이 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 상온화된 알칼리 이온수를 설정된 시간이 지남에 따라 이를 일정량씩 배출시키고, 냉각정수가 전해조(140)로 유입되어 이온화되도록 함으로써 언제나 냉각 이온수를 음용할 수 있도록 하는 기술이다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 이온수 생성시스템(100)의 구성에서 알칼리 이온수 배출수단(180)은 알칼리 이온 전해실(144)과 산성 이온 전해실(142)로부터 연장 결합되어 일정길이로 연장 설치되어지되 알칼리 이온수의 배출이 이루어지는 알칼리 이온수 배출관(182) 및 알칼리 이온수 배출관(182)의 두 연결 부위에 설치되어지되 제어부(170)의 제어에 의해 개폐되어 알칼리 이온수의 배출이 이루어지도록 하는 전자밸브(184)의 구성으로 이루어진다. 이때, 제어부(170) 상에는 설정 시간이 프로그램되어 있어 알칼리 이온수의 취출반응이 일어나지 않는 시점으로부터 설정된 시간이 지남에 따라 전자밸브(184)를 작동시켜 알칼리 이온수 배출관(182)을 오픈(open)시킴으로써 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실에 이온화된 알칼리 이온수가 외부로 배출될 수 있도록 한다.

물론, 전술한 바와 같은 알칼리 이온수 배출수단(180)의 작동을 통해 알칼리 이온수를 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실(142)로부터 외부로 배출시키는 경우에는 한 번에 알칼리 이온수 전체를 배출시키는 것이 아니라, 순차적으로 배출하는 것이 보다 양호하다 할 수 있다. 즉, 1차와 2차에 걸쳐 50%씩 배출시킬 수도 있고, 1차와 2차 및 3차에 걸쳐 30%, 30% 그리고 40% 정도로 나누어 배출시킬 수가 있다.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 제어부(170)를 통해 전자밸브(184)를 가동시킴으로써 알칼리 이온수의 취출이 이루어지도록 하는 것과 동시에 유량제어밸브(150)를 통해 전해조(140)의 알칼리 이온 전해실(144)로는 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수의 유입이 이루어질 수 있도록 하는 한편, 전해조(140)의 산성 이온 전해실(142)로는 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수의 유입이 이루어질 수 있도록 할 수가 있다.

한편, 전술한 바와 같은 극성변환장치(162)에 의한 마이너스(-) 전극판(144a)과 플러스(+) 전극판(142a)의 극성이 주기적으로 변화되어 산성 이온 전해실(142)에서 알칼리 이온수의 생성과 알칼리 이온 전해실(144)에서 산성 이온수가 생성이 이루어질 수 있으므로 알칼리 이온수 배출수단(180)의 알칼리 이온수 배출관(182)은 산성 이온 전해실(142)과 알칼리 이온 전해실(144)에 각각 설치되어 전자밸브(184)에 의해 알칼리 이온 전해실(144)에서 알칼리 이온수의 생성이 이루어지면 알칼리 이온 전해실(144)의 알칼리 이온수 배출관(182)을 오픈시키고, 산성 이온 전해실(142)에서 알칼리 이온수의 생성이 이루어지면 산성 이온 전해실(142)의 알칼리 이온수 배출관(182)을 오픈시켜 시간이 지남에 따라 상온화된 알칼리 이온수의 배출이 이루어질 수 있도록 한다.

전술한 바와 같이 전해조(140)의 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실(142)로는 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수의 유입이 이루어질 수 있도록 하는 한편, 전해조(140)의 산성 이온 전해실(142) 또는 알칼리 이온 전해실(144)로는 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수의 유입이 이루어질 수 있도록 하는 경우 알칼리 이온 전해실(144)과 산성 이온 전해실(142) 또는 산성이온 전해실(142)와 알칼리 이온 전해실(144)로 공급되는 일반정수의 공급량은 60∼70 : 30∼40 부피비의 비율로 공급되어진다.

한편, 전술한 바와 같은 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수는 3∼5분 경과시 알칼리 이온수의 50%를 배출하고, 8∼10분 경과시에는 나머지 알칼리 이온수를 배출시키는 구성으로 이루어질 수도 있고, 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실(142) 내부의 알칼리 이온수는 3분 경과시 알칼리 이온수의 30%를, 6분 경과시 이온수의 30%를, 10분 경과시에는 나머지 알칼리 이온수를 배출시킬 수 시키는 구성으로 이루어질 수도 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 이온수 생성시스템(100)에 의한 이온수 또는 냉·정수의 출수 과정을 살펴보면 먼저, 원수의 유입이 이루어지면 원수는 정수필터(110)를 통해 이물질이 필터링되어 정수화된다. 이처럼 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수는 유로관을 통해 냉각기(120)로 유입되어 냉각기(120)에 의해 일정온도로 냉각되어 냉각정수화되어 유량제어밸브(150)로 유입되어진다. 이때, 냉각기(120)는 N-P 반도체소자인 열전소자로 이루어져 순간적으로 냉각시키는 구성으로 이루어진다.

또한, 전술한 바와 같이 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수는 냉각기(120)를 경유하지 않고 바이패스관(130)을 통해 냉각기(120) 이전의 유로관으로부터 냉각기 이후의 유로관으로 바이패스되어 일반정수 상태로 유량제어밸브(150)로 유입되어질 수 있다.

전술한 바와 같이 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수와 바이패스관(130)을 통해 일반정수를 유량제어밸브(150)로 유입될 수 있도록 하는 것은 대체적으로 냉수와 일반정수를 음용하고자 하는 각각의 요구에 대응할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 일 예로 나이 드신 노인의 경우에는 이가 시리기 때문에 냉수보다는 온수나 일반정수를 원하기 때문에 이때는 일반정수를 공급할 수 있어야 한다. 따라서, 일반정수를 냉각시키지 않은 상태로 공급할 수 있는 바이패스관(130)이 별도로 설치된다.

다음으로, 전술한 바와 같이 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수와 정수필터(110)에 의해 필터링된 일반정수가 유량제어밸브(150)로 유입된 상태에서 냉각 알칼리 이온수에 대한 요구가 있게 되면 유량제어밸브(150)는 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수를 전해조(140)의 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해조(144)와 산성 이온수 생성될 전해실(142)로 공급하게 된다. 이때, 전해조(140)의 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해조(144)와 산성 이온수가 생성될 전해실(142)로 공급되는 냉각정수의 공급량은 60∼70 : 30∼40 부피비의 비율로 공급된다.

따라서, 전술한 바와 같은 구성에서와 같이 전해조(140)의 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실(142)에 냉각정수 60∼70 중량%와 산성 이온수가 생성될 산성 이온 전해실(142) 또는 알칼리 이온 전해실(144)에 냉각정수 30∼40 중량%가 공급되어 전해반응에 따른 이온화가 이루어지면 냉각 알칼리 이온수와 냉각 산성 이온수의 생성비율 역시 60∼70 : 30∼40 부피비의 비율로 생성되어진다.

그리고, 일반 상온의 알칼리 이온수에 대한 요구가 있게 되는 경우에는 유량제어밸브(150)는 정수필터(110)에 의해 필터링되어 바이패스관(130)을 통해 바이패스된 일반정수를 전해조(140)의 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해실(142)과 산성 이온수가 생성될 산성 이온 전해실(144)로 공급하게 된다. 이때도 역시 전해조(140)의 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해실(142)과 산성 이온수가 생성될 전해실(144)로 공급되는 일반정수의 공급량은 60∼70 : 30∼40 부피비의 비율로 공급된다.

따라서, 전술한 바와 같이 전해조(140)의 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해실(144) 또는 산성 이온 전해실(142)에 일반정수 60∼70 중량%와 산성 이온수가 생성될 산성 전해실(142) 또는 알칼리 이온 전해실(144)에 일반정수 30∼40 중량%가 공급되어 전해반응에 따른 이온화가 이루어지면 상온의 알칼리 이온수와 산성 이온수의 생성비율 역시 60∼70 : 30∼40 부피비의 비율로 생성되어진다.

물론, 전술한 바와 같이 알칼리 이온수에 대한 요구가 아닌 냉각정수 또는 상온의 일반정수에 대한 요구가 있게 되는 경우에는 유량제어밸브(150)는 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉각정수 또는 정수필터(110)에 의해 필터링되어 바이패스관(130)을 통해 바이패스된 일반정수 100% 그대로를 전해조(140)를 거치지 않고 공급하여 출수가 이루어질 수 있도록 하여 냉각정수 또는 상온의 일반정수를 음용할 수 있도록 한다.

전술한 바와 같이 냉각된 알칼리 이온수에 대한 요구, 상온의 알칼리 이온수에 대한 요구, 냉각기(120)에 의해 냉각된 상태 그대로의 냉각정수에 대한 요구 및 정수필터(110)에 의해 필터링된 상온 상태 그대로의 일반정수에 대한 요구 등의 모드에 따라 제어부(170)는 유량제어밸브(150)를 제어하여 냉각정수 또는 일반정수를 전해조(140)와 전해조(140)를 거치지 않는 경로로 공급하게 된다.

한편, 전술한 바와 본 발명의 구성에서 이온수가 생성될 전해실(142, 144)은 도 1 에 도시된 바와 같이 하나의 전해조(140)에 구성되어진다. 즉, 하나의 하우징에 전기분해에 따른 산성 이온수가 생성될 산성 이온 전해실(142)과 산성 이온 전해실(142)의 내부에 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해실(144)이 분리 구성된다. 이처럼 구성된 전해조(140)는 이온수 음용모드일 경우 냉각정수 또는 일반정수는 전해조(140)의 전해실(142, 144)로 유입되고, 냉각정수 또는 일반정수에 대한 음용모드일 경우 냉각정수 또는 일반정수는 전해조(140)를 경유하지 않고 공급되어진다.

아울러, 전술한 바와 같이 구성된 전해조(140)의 산성 이온수가 생성된 하나 이상의 산성 이온 전해실(142)이 구성되어지되 내부에는 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해실(144)이 구성되어 내부에 마이너스(-) 전극판(144a)이 설치되고, 각각의 산성 이온 전해실(142) 외부 양측에는 플러스(+) 전극판(142a)이 설치되는 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 전해조(140)의 알칼리 이온 전해조(144)는 양측에 부착되는 이온만이 통과되는 격막에 의해 알칼리 이온수가 생성될 전해실이 구성되어 유량조절밸브(150)에 의해 공급되는 냉각정수 또는 일반정수를 알칼리 이온화시키게 되고, 산성 이온 전해실(142)에서는 유량조절밸브(150)에 의해 공급되는 냉각정수 또는 일반정수를 산성 이온화시키게 된다.

한편, 전술한 바와 같은 유량제어밸브(150)의 구성을 살펴보면 도 2 에 도시된 바와 같이 유량제어밸브(150)는 CAM 구동방식에 의한 선택 방식으로 이루어진 것으로, 이러한 유량제어밸브(150)에는 냉각정수 또는 일반정수의 유입이 이루어지는 정수유입구(A), 냉각정수 또는 일반정수의 유출이 이루어지는 정수출수구(1'), 알칼리 이온 전해실(144)로 출수가 이루어지는 알칼리 이온수측 출수구(2') 및 산성 이온수가 생성될 산성 이온 전해실(144)로 출수가 이루어지는 산성 이온수측 출수구(3')가 구성되어진다.

전술한 바와 같이 구성된 유량제어밸브(150)의 구성에서 냉각정수 또는 일반정수의 유입이 이루어지는 정수유입구(A), 냉각정수 또는 일반정수의 유출이 이루어지는 정수출수구(1'), 알칼리 이온 전해실(144)로 출수가 이루어지는 알칼리 이온수측 출수구(2') 및 산성 이온수가 생성될 산성 이온 전해실(142)로 출수가 이루어지는 산성 이온수측 출수구(3') 각각은 솔레노이드 밸브에 의해 전원이 온/오프(On/Off)되어 개폐된다.

전술한 바와 같이 구성된 유량제어밸브(150)의 작동원리를 살펴보면 도 2 에 도시된 바와 같이 이온수 요구 모드에 따라 CAM의 위치가 "1"의 선상에 이르면 정수출수구(1')는 오프(Off : 폐쇄)된다. 반면, 알칼리 이온수측 출수구(2')와 산성 이온수측 출수구(3')가 온(On : 개방)됨에 따라 냉각정수 또는 일반정수는 알칼리 이온수측 출수구(2')에 60∼70% 인가되어 알칼리 이온 전해실(144)로 공급되고, 산성 이온수측 출수구(3')에는 30∼40% 인가되어 산성 이온수가 생성될 산성 이온 전해실(142)로 공급된다.

한편, 전술한 바와 같이 냉각된 알칼리 이온수에 대한 요구 또는 상온의 알칼리 이온수에 대한 요구에 따른 유량제어밸브(150)의 제어에 의해 냉각정수 또는 일반정수가 전해조(140)의 알칼리 이온수가 생성될 알칼리 이온 전해실(144)과 산성 이온수가 생성될 산성 이온 전해실(142)로 60∼70 : 30∼40 부피비의 비율로 공급되면 전원공급부(160)는 전해조(140)의 내부에 교차 설치된 전극판(142a, 144a)에 플러스(+) 전원과 마이너스(-) 전원을 인가하여 전해반응에 따른 정수의 이온화가 이루어져 알칼리 이온수와 산성 이온수의 생성이 이루어질 수 있도록 한다.

전술한 바와 같은 전원공급부(160)의 전원 공급에 따른 전해조(140)의 전해반응에 따라 이온화가 이루어져 알칼리 이온수와 산성 이온수의 생성이 이루어진 후에는 생성된 냉각 알칼리 이온수 또는 상온의 알칼리 이온수는 음용하기 위한 출수구로 출수되고, 산성 이온수는 폐기되거나 다른 용도로 사용되어진다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 이온수 생성시스템(100)은 전해반응을 통해 이온화된 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 제어부(170)는 설정된 시간이 지남에 따라 알칼리 이온수 배출수단(180)을 제어하여 전해조(140)의 알칼리 이온 전해실(144) 내부에 상온으로 변화된 알칼리 이온수를 배출함으로써 언제든 냉각 알칼리 이온수를 취출시켜 음용할 수 있도록 한다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

100. 이온수 생성시스템 110. 정수필터
120. 냉각기 130. 바이패스관
140. 전해조 142. 산성 이온 전해실
142a. 플러스(+) 전극판 144. 알칼리 이온 전해실
144a. 마이너스(-) 전극판 150. 유량조절밸브
160. 전원공급부 162. 극성변환장치
170. 제어부 180. 알칼리 이온수 배출수단
182. 알칼리 이온수 순환관 184. 전자밸브
186. 순환펌프 190. 유로전환밸브
200. 알칼리 이온수 출수로 202. 산성 이온수 출수로
210. 알칼리 이온수 출수구 202. 산성 이온수 출수구

Claims

플러스(+) 전극판이 설치된 산성 이온 전해실과 마이너스(-) 전극판이 설치된 알칼리 이온 전해실을 구비한 전해조, 상기 알칼리 이온 전해실과 연결된 알칼리 이온수 출수로, 상기 산성 이온 전해실과 연결된 산성 이온수 출수로, 상기 알칼리 이온 전해실에서 생성된 알칼리 이온수가 배출되는 알칼리 이온수 출수구, 상기 산성 이온 전해실에서 생성된 산성 이온수가 배출되는 산성 이온수 출수구, 상기 플러스(+) 전극판과 마이너스(-) 전극판에 DC 전원을 공급하는 전원공급부, 상기 전원공급부로부터 공급되는 전원의 극성을 변환하는 극성변환장치, 상기 알칼리 이온수 출수로를 상기 알칼리 이온수 출수구나 상기 산성 이온수 출수구에 연결하고 상기 산성 이온수 출수로를 상기 산성 이온수 출수로나 상기 알칼리 이온수 출수로에 연결하는 유로전환밸브 및 시스템 전반을 제어하는 제어부를 포함하는 이온수 생성시스템에 있어서,
상기 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 상기 제어부의 제어를 통해 설정 시간의 경과에 따라 상기 알칼리 이온수의 배출이 이루어지도록 하는 알칼리 이온수 배출수단을 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온수 생성시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 이온수 배출수단은 알칼리 이온 전해실과 산성 이온 전해실로부터 연장 결합되어 일정길이로 연장 설치되어지되 알칼리 이온수의 배출이 이루어지는 알칼리 이온수 배출관; 및
상기 알칼리 이온수 배출관의 두 연결 부위에 설치되어지되 제어부의 제어에 의해 개폐되어 알칼리 이온수의 배출이 이루어지도록 하는 전자밸브의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온수 생성시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수를 장시간 취출하지 않는 경우 상기 제어부를 통해 상기 전자밸브를 가동시켜 상기 알칼리 이온수의 취출이 이루어지도록 하는 것과 동시에 상기 유량제어밸브를 통해 상기 전해조의 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실로는 상기 냉각기에 의해 냉각된 냉각정수의 유입이 이루어질 수 있도록 하는 한편, 상기 전해조의 산성 이온 전해실 또는 알칼리 이온 전해실로는 상기 정수필터에 의해 필터링된 일반정수의 유입이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이온수 생성시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수는 3∼5분 경과시 알칼리 이온수의 50%를 배출시키고, 8∼10분 경과시에는 나머지 알칼리 이온수를 배출시키는 것을 특징으로 하는 이온수 생성시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 이온 전해실 또는 산성 이온 전해실 내부의 알칼리 이온수는 3분 경과시 알칼리 이온수의 30%를 배출시키고, 6분 경과시 이온수의 30%를 배출시키며, 10분 경과시에는 나머지 알칼리 이온수를 배출시키는 것을 특징으로 하는 이온수 생성시스템.