KR20160123405A - 알칼리 이온수 공급장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모드에 따라 정수 또는 알칼리 이온수를 제공할 수 있는 알칼리 이온수 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필터부와, 상기 필터부로부터 출수된 상온의 정수를 입수하여 알칼리 이온수로 전기 분해하는 전극부를 가진 이온수발생유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 모드에 따라 정수 또는 알칼리 이온수를 제공할 수 있는 알칼리 이온수 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필터부와, 상기 필터부로부터 출수된 상온의 정수를 입수하여 알칼리 이온수로 전기 분해하는 전극부를 가진 이온수발생유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이온수 공급장치(이온수기라고도 하며, 이하 본 발명 명세서에서 혼용함)란, 물을 정수한 후 이를 전해조를 통해 이온화하여 사용할 수 있도록 한 것으로서, 유입된 원수를 전해조를 통해 전기분해하여 양(+) 이온의 무기질이 포함된 알칼리수와 비음용수인 산성수로 분리 배출하도록 작동하는 장치이다.
종래의 이온수기는 원수를 필터링하는 필터로부터 공급된 정수를 냉각시켜 저수탱크에 저장한 후, 저수탱크로부터 공급된 냉수를 전기분해하여 알칼리수와 산성수를 만드는 전해조를 구비한다.
상기와 같은 전해조를 구비하는 이온수기들은 전해조의 구조가 이조식 또는 삼조식 등으로 매우 복잡한 단점이 있었다.
또한, 이러한 종래의 알칼리이온수기의 전해조로부터 산성수가 배출되는데, 이러한 산성수를 별도로 외부에 방출할 수 있는 구조를 갖추어야 하므로 알칼리이온수기의 제조원가를 상승시킬 뿐만 아니라 이러한 산성수의 발생은 물의 낭비를 초래하게 된다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 정수 겸용 알칼리 이온수 공급장치를 제공하되, 구조가 간단하여 작동의 신뢰성을 가지며, 산성수를 별도로 배출할 필요가 없고 나아가, 물의 낭비를 방지할 수 있는 알칼리 이온수 공급장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명 알칼리 이온수 공급장치는, 필터부와, 상기 필터부로부터 출수된 상온의 정수를 입수하여 알칼리 이온수로 전기 분해하는 전극부를 가진 이온수발생유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 알칼리 이온수 공급장치는, 전해조의 구조를 가지지 않으므로 비교적 간단한 구조와 소형화된 부피를 가지는 이온수기를 제작할 수 있으며, 산성수의 배출이 없어 제조원가가 절감될 뿐만 아니라 물의 낭비를 줄일 수 있는 효과를 가진다.
도 1 은 본 발명 알칼리 이온수 공급장치의 구성도,
도 2 는 본 발명 알칼리 이온수 공급장치의 전극부 상세도이다.
도 2 는 본 발명 알칼리 이온수 공급장치의 전극부 상세도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 는 본 발명의 일 실시예에 따른 알칼리 이온수 공급장치의 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명 알칼리 이온수 공급장치는 필터부(10), 냉수탱크(30), 이온수발생유니트(50)를 포함하고, 이들을 연결하는 유로관망과 유로제어용 밸브들을 포함한다.
상기 필터부(10)는 입수된 원수를 필터링하여 정수로 출수하기 위한 것으로, 원수내의 부유물질, 염소, 중금속 등을 필터링하는 역할을 하며, 이러한 필터부(10)는 예를 들어 전처리 필터, UF 필터, 후처리 필터 등이 적용될 수 있다.
상기 냉수탱크(30)는 필터부(10)로부터 입수된 정수를 냉각하여 저장하기 위한 것으로, 냉수탱크(30)에 저장된 물을 냉각하기 위한 냉각부(40)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 냉수탱크(30)는 저장된 냉정수의 상,하 수위를 감지하는 레벨센서(31,32) 및 그 냉정수의 온도를 감지하는 온도센서(33)를 포함할 수 있다.
상기 이온수발생유니트(50)는 필터부(10)로부터 출수된 상온의 정수 또는 냉수탱크(30)로부터 출수된 냉정수를 입수하여 알칼리 이온수로 전기분해한 후 출수하기 위한 것이다.
상기 이온수발생유니트(50)는 입수구(51)와 출수구(52)가 형성되며, 유니트의 내부에 입수구(51)로부터 유입된 물을 전기분해하여 알칼리 이온수로 전기분해하는 전극부(60)가 설치되어 있다.
상기 이온수발생유니트(50)에 설치되는 전극부(60)는 도 2 에 도시된 바와 같이 격막(63)과, 상기 격막(63)의 상부에 위치한 상부전극(61)과 상기 격막(63)의 하부에 위치한 하부전극(62)으로 이루어지고, 상기 상부전극(61)의 상측에 상부커버(64)가 체결되고, 상기 하부전극(62)의 하부에 하부커버(65)가 체결되는 구조이다.
상기 상부전극(61) 및 하부전극(62)은 중앙 부분에 조밀한 간격으로 형성된 다수개의 기공(61a,62a)들이 형성되고, 상기 상부전극(61) 및 하부전극(62)의 중앙 부분의 외주에 상부커버(64) 및 하부커버(65)와의 상호 결합을 위한 관통공이 다수개 형성된다.
또한, 상기 상부전극(61) 및 하부전극(62)의 일측에는 전류의 입력을 위한 전극단자(61b,62b)가 돌출 형성되며, 대략 2V~30V 의 양전압과 음전압이 각각 인가되며, 전압이 커질수록 보다 큰 농도의 알칼리수를 제조할 수 있다.
또한, 미도시되었으나 상기 상부전극(61)과 하부전극(62)의 표면에 절연용 패킹부재(미도시)가 게재되어 상기 상부전극(61)과 하부전극(62)의 단락을 방지한다.
또한, 상기 상부전극(61)과 하부전극(62)에 외주에 형성된 관통공을 통하여 고정볼트(미도시)를 상부커버(64)와 하부커버(65)로 관통시키고 너트(미도시)를 체결함으로써 격막(63)을 통과하는 물의 누출을 방지한다.
따라서, 상기와 같이 이루어진 본 발명 실시예의 전극부(60)는 상부전극(61)과 하부전극(62)의 전극단자(61b,62b)들을 통하여 양전압과 음전압이 각각 인가되면, 유입된 물이 전기분해되면서 알칼리 이온수가 발생되게 된다.
이와 같은 전극부(60)의 상기 상부전극(61)과 하부전극(62)은 수소의 확산이 용이하고 허용전류밀도가 높은 일종의 촉매 전극의 기능을 수행하며, 백금이나 이리듐과 같은 귀금속 재질을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명 실시예는 상기 상부전극(61)으로서 백금 전극을 이용하여 음극을 형성하고, 상기 하부전극(62)으로서 이리듐 전극을 이용하여 양극을 형성한다.
따라서, 물분자가 전기분해되면서 발생되는 수소가 양극인 하부전극(62)으로부터 격막(63)을 통과하여 음극인 상부전극(61)으로 전달되고 상부전극(61)의 기공(61a)를 통하여 이온수발생유니트(50)의 몸체 내부에 유입된 물에 수소가 용해되면서 물을 알칼리 이온수로 변환시키게 된다.
이러한 이온수발생유니트(50)는 상부가 개구된 중공의 몸체를 가지고 있으며, 몸체의 상부 개구는 캡으로 차폐되고, 상기 캡에 몸체로 물을 유입시키는 입수구가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이온수발생유니트(50)의 몸체의 일측에 출수구가 형성되고, 몸체의 하부에 상기의 전극부(60)가 설치되는 것이 좋다.
한편, 상기 격막(63)은 주로 실리콘 재질로 이루어진 고분자막을 채용함이 바람직하다.
또한, 상기 필터부(10), 냉수탱크(30) 및 이온수발생유니트(50) 사이는 제 1 관로(71) 내지 제 7 관로(77)를 통하여 상호 연결된다.
제 1 관로(71)는 필터부(10)의 출수구와 이온수발생유니트(50) 사이의 입수구 사이를 연결하기 위한 관로이다.
제 2 관로(72)는 필터부(10)와 냉수탱크(30)의 사이를 연결하기 위한 것으로, 제 1 관로(71)의 선단부로부터 분기되어 냉수탱크(30)의 상부에 형성된 입수구로 연결된다.
제 3 관로(73)는 냉수탱크(30)와 이온수발생유니트(50)의 사이를 연결하기 위한 것으로, 냉수탱크(30)의 하부에 형성된 출수구와 제 1 관로(71)의 후단부의 사이에 연결된다. 또한, 제 3 관로(73) 상에는 펌프(45)가 설치될 수 있다.
제 4 관로(74)는 이온수발생유니트(50)로부터 출수된 이온수를 외부로 출수하기 위한 것으로, 이온수발생유니트(50)의 출수구에 일단이 연결되고 타단은 외부의 알칼리수 출수구(74a)로 연결된다.
제 5 관로(75)는 이온수발생유니트(50)로부터 출수된 이온수를 냉수탱크(30)로 공급하기 위한 것으로, 제 4 관로(74)으로부터 분기되어 냉수탱크(30) 상부 입수구로 연결된다.
제 6 관로(76)는 필터부(10)로부터 출수된 상온 정수를 외부로 출수하는 유로를 형성하기 위한 것으로, 제 1 관로(71)과 제 3 관로(73)의 공통 연결점의 후단에 위치된 제 1 관로(71)의 부분으로부터 분기되어 외부의 정수 출수구(76a)로 연결된다.
제 7 관로(77)는 수돗물 원수를 필터부(10)에 공급하기 위한 관을 나타낸다.
또한, 상기와 같은 관로로 유동되는 물의 흐름을 제어하기 위하여 관로상에 다양한 밸브들이 설치된다.
상기 밸브는 제 1 관로(71)와 제 2 관로(72)의 분기점(공통 연결점) 상에 설치된 제 1 쓰리웨이밸브(91), 제 1 관로(71)와 제 6 관로(76)의 분기점(공통 연결점) 상에 설치된 제 2 쓰리웨이밸브(92), 제 3 관로(73)과 제 1 관로(71)의 공통 연결점 상에 설치된 T자형 체크밸브(93), 제4 관로(74) 상에 설치된 알칼리이온수밸브(94), 제 5 관로(75) 상에 설치된 솔레노이드밸브(95), 제 6 관로(76)의 말단부 상에 설치된 정수솔레노이드밸브(또는 정수 밸브라 칭함)(96), 및 제 7 관로(77) 상에 설치된 입수솔레노이드벨브(또는 입수밸브라 칭함)(97)와 감압밸브(98)를 포함할 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 알칼리 이온수 공급장치의 작동을 설명한다.
첫째로, 알칼리 이온수 출수 모드에 관하여 설명한다.
사용자에 의해 알칼리 이온수 출수 모드가 선택되고 알칼리수 버튼이 선택되면, 제 1 쓰리웨이밸브(91)가 냉수탱크(30) 방향(또는 냉수 방향이라 칭함)을 폐쇄하고 상온수 방향을 개방하도록 작동하고, 제 2 쓰리웨이밸브(92)가 이온수발생유니트(50) 방향(또는 이온수 방향이라 칭함)을 개방하고 제 6 관로(76) 방향(또는 정수 방향이라 칭함)을 폐쇄하도록 작동하며, 알칼리이온수밸브(94)가 알칼리수 출수구(74a) 방향은 개방하도록 작동하고, 이온수발생유니트(50)는 온(ON)된다.
따라서, 필터부(10)로부터 출수된 상온의 정수가 제 1 관로(71)를 통해 이온수발생유니트(50)로 입수되고, 이온수발생유니트(50)에서 전기분해되어 제 4 관로(74)를 통해 출수된 상온의 알칼리 이온수는 알칼리이온수 출수구(74a)를 통해 외부로 출수되어 사용자에게 공급된다.
둘째로, 냉 알칼리 이온수 출수 모드에 관하여 설명한다.
사용자에 의해 냉 알칼리 이온수 출수 모드가 선택되고 냉수 버튼이 선택되면, 제 1 쓰리웨이밸브(91)가 냉수탱크(30) 방향(또는 냉수 방향이라 칭함)을 개방하고 상온수 방향을 폐쇄하도록 작동하고(또는 냉수탱크(30)의 수위에 따라 냉수 방향도 폐쇄될 수 있음), 제 2 쓰리웨이밸브(92)가 이온수발생유니트(50) 방향(또는 이온수 방향이라 칭함)을 개방하고 제 6 관로(76) 방향을 폐쇄하도록 작동하며, 알칼리이온수밸브(94)가 알칼리수 출수구(74a) 방향은 개방하도록 작동하고, 이온수발생유니트(50)는 온(ON)되며, 펌프(45)가 동작된다.
따라서, 필터부(10)로부터 출수된 상온의 정수가 제 1 관로(71) 및 제 2 관로(72)를 통해 냉수탱크(30)로 공급되고, 냉수탱크(30)로부터 출수된 냉정수는 펌프(45)의 동작으로 제 3 관로(73)를 통해 이온수발생유니트(50)에 공급되며, 이온수발생유니트(50)에서 전기분해되어 제 4 관로(74)을 통해 출수된 냉알칼리수는 알칼리수 출수구(74a)를 통해 사용자에게 공급된다.
셋째로, 정수 출수 모드에 관하여 설명한다.
사용자에 의해 정수 출수 모드가 선택되고 정수 버튼이 선택되면, 제 1 쓰리웨이밸브(91)가 냉수탱크(30) 방향(또는 냉수 방향이라 칭함)을 폐쇄하고 상온수 방향을 개방하도록 작동하고, 제 2 쓰리웨이밸브(92)가 이온수발생유니트(50) 방향(또는 이온수 방향이라 칭함)을 폐쇄하고 제 6 관로(76) 방향(또는 정수 방향이라 칭함)을 개방하도록 작동하며, 제 6 관로(76) 상의 정수밸브(96)가 개방된다.
따라서, 필터부(10)로부터 출수된 상온의 정수가 제 1 관로(71) 및 제 6 관로(76)을 경유하여 정수 출수구(76a)를 통해 외부로 출수되어 사용자에게 공급된다.
넷째, 냉정수 출수 모드에 관하여 설명한다.
사용자에 의해 냉정수 출수 모드가 선택되고 정수 버튼이 선택되면, 제 1 쓰리웨이밸브(91)가 냉수탱크(30) 방향(또는 냉수 방향이라 칭함)을 개방하고 상온수 방향을 폐쇄하도록 작동하고(또는 냉수탱크(30)의 수위에 따라 냉수 방향도 폐쇄될 수 있음), 제2 쓰리웨이밸브(92)가 이온수발생유니트(50) 방향(또는 이온수 방향이라 칭함)을 폐쇄하고 제 6 관로(76) 방향을 개방하도록 작동하며, 제 3 관로(73) 상의 펌프(45)가 동작하고 제 6 관(76) 상의 정수밸브(96)가 개방된다.
따라서, 필터부(10)로부터 공급된 정수가 냉수탱크(30)에서 냉각되어 냉정수로 저장되고, 냉수탱크(30)로부터 출수된 냉정수는 펌프(45)의 동작으로 제 3 관로(73) 및 제 6 관로(76)을 경유하여 정수 출수구(76a)를 통해 외부로 출수되어 사용자에게 공급된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 필터부
30: 냉수탱크
50: 이온수발생유니트
60; 전극부
30: 냉수탱크
50: 이온수발생유니트
60; 전극부
Claims (10)
- 알칼리 이온수 공급장치에 있어서,
상온의 정수를 입수하여 알칼리 이온수로 전기 분해하는 전극부(60)를 가진 이온수발생유니트(50); 를 포함하여 구성되고,
상기 이온수발생유니트(50)의 전극부(60)는,
격막(63)과, 상기 격막(63)의 상부에 위치한 상부전극(61)과 상기 격막(63)의 하부에 위치한 하부전극(62)으로 이루어지고,
상기 상부전극(61) 및 하부전극(62)은 중앙 부분에 다수개의 기공(61a,62a)들이 형성되고,
상기 상부전극(61) 및 하부전극(62)의 일측에는 전류의 입력을 위한 전극단자(61b,62b)가 돌출 형성되는 구성을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 1 항에 있어서,
필터부(10) 및 상기 필터부(10)로부터 입수된 정수를 냉각하여 저장하는 냉수탱크(30); 를 더 포함하고,
상기 냉수탱크(30)로부터 출수된 냉정수가 이온수발생유니트(50)로 입수되는 구성을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 2 항에 있어서,
제 1 관로(71)가 상기 필터부(10)의 출수구와 이온수발생유니트(50) 사이의 입수구 사이를 연결하고,
제 2 관로(72)는 상기 제 1 관로(71)의 선단부로부터 분기되어 냉수탱크(30)의 상부에 형성된 입수구로 연결되고,
제 3 관로(73)는 냉수탱크(30)의 출수구와 제 1 관로(71)의 후단부의 사이에 연결되고,
제 4 관로(74)는 이온수발생유니트(50)의 출수구에 일단이 연결되고 타단은 외부의 알칼리수 출수구(74a)로 연결되고,
제 5 관로(75)는 제 4 관로(74)으로부터 분기되어 냉수탱크(30) 상부 입수구로 연결되고,
제 6 관로(76)는 제 1 관로(71)과 제 3 관로(73)의 공통 연결점의 후단에 위치된 제 1 관로(71)의 부분으로부터 분기되어 외부의 정수 출수구(76a)로 연결되고,
상기 제 3 관로(73) 상에는 펌프(45)가 설치되는 구성을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 3 항에 있어서,
제 1 관로(71)와 제 2 관로(72)의 분기점 상에 설치된 제 1 쓰리웨이밸브(91), 제 1 관로(71)와 제 6 관로(76)의 분기점 상에 설치된 제 2 쓰리웨이밸브(92), 제4 관로(74) 상에 설치된 알칼리이온수밸브(94)를 포함하는 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 4 항에 있어서,
제 5 관로(75) 상에 설치된 솔레노이드밸브(95), 제 6 관로(76)의 말단부 상에 설치된 정수솔레노이드밸브(96) 및 제 7 관로(77) 상에 설치된 입수솔레노이드벨브(97)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 냉수탱크(30)에 저장된 물을 냉각하기 위한 냉각부(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 상부전극(61)의 상측에 상부커버(64)가 체결되고, 상기 하부전극(62)의 하부에 하부커버(65)가 체결되는 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 상부전극(61)과 상기 하부전극(62)은 백금 또는 이리듐으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 이온수발생유니트(50)는 상부가 개구된 중공의 몸체를 가지고 있으며, 몸체의 상부 개구는 캡으로 차폐되고, 상기 캡에 몸체로 물을 유입시키는 입수구가 형성되고,
상기 이온수발생유니트(50)의 몸체의 일측에 출수구가 형성되고, 몸체의 하부에 상기의 전극부(60)가 설치되는 구성을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 격막(63)은 실리콘 재질로 이루어진 고분자막인 것을 특징으로 하는 알칼리 이온수 공급장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150052872A KR20160123405A (ko) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 알칼리 이온수 공급장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150052872A KR20160123405A (ko) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 알칼리 이온수 공급장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160123405A true KR20160123405A (ko) | 2016-10-26 |
Family
ID=57251716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150052872A KR20160123405A (ko) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 알칼리 이온수 공급장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20160123405A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110436581A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 电化学密闭氧化装置及具有其的废水处理系统 |
-
2015
- 2015-04-15 KR KR1020150052872A patent/KR20160123405A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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