KR20190008688A - 전해조 및 전해조 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전해조에 관한 것으로써, 특히, 이온교환막을 포함하는 제1전해조가 격막을 포함하는 제2전해조의 상류에 구비되어, 제1전해조에 공급되는 원수의 압력을 높게 하여 용존 수소의 함량을 높일 수 있는 동시에 제1전해조를 통과하면서 물의 압력은 낮아지게 되어 제2전해조에서 양극실에서 생성된 산성수가 음극실로 유입되는 것이 방지되는 전해조에 관한 것이다.

Description

전해조 및 전해조 제어방법{Electrolyzer and control method of electrolyzer}

본 발명은 전해조에 관한 것으로써, 특히, 이온교환막을 포함하는 제1전해조가 격막을 포함하는 제2전해조의 상류에 구비되는 전해조에 관한 것이다.

종래, 정수기로서는 연속적으로 전해수를 취수 가능하게 한 전해조를 구비하는 것이 일반적이고 그 일례로서 전해조 내에 양전극을 배설해 산성수를 생성하는 양극실과 음전극을 배설해 알칼리성수를 생성하는 음극실에 격막을 통해 구획 형성하고 상기 양극실 및 음극실에 도수관을 연통 연결해 원수를 유입시킴과 동시에, 각 실에 연통 연결한 취수관에서 산성수, 알칼리성수를 각각 취수 가능하게 한 것이 있었다.

또한, 용존 수소 농도를 향상시킨 알칼리성수를 제공하기 위해 이온 교환막으로 구성되는 격막을 이용하여 양극실에서 발생한 수소이온을 전기 침투에 의해 음극실로 이동시켜서 음극수(알칼리성수) 중에 용존 수소 가스입자를 포함시키도록 한 정수기가 제안되어 있다. 그러나, 이러한 장치는 산화환원 물질을 첨가하기 위한 장치가 필요하고 장치가 복잡한 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 일본등록특허공보 제4417707호에는 두 개의 전해조를 직렬로 연결하여 음극수 중에 용존 수소 가스입자를 포함시키도록 한 것이 나타나 있다.

정수기(1)은 주된 구성요소로서 원수를 정화하는 카트리지 타입으로 한 정수조(20)를 구비하는 정수부(2)와 정화된 원수를 전기 분해하는 주전해조(30)을 구비하는 전해부(3)을 구비하고 있어 이들을 대략 상자형 케이싱(10) 내에 수납 배설하고 있다.

전해부(3)은 양극실과 음극실을 가지는 주전해조(30)으로 구성되는 제1 전해부와 주전해조(30) 음극실에서 생성한 알칼리성수의 용존 수소 농도를 향상시키는 부전해조(40)로 구성되는 제2 전해부로 구성된다.

부전해조(40)는 입수부가 되는 제1 입수구(41 a)와 출수로가 되는 제1 출수로(42 a)를 돌설한 제1케이스와 입수부가 되는 제2 입수구(41 b)와 출수로가 되는 제2 출수로(42 b)를 돌설한 제2케이스를 수밀형이 되도록 맞대어 구성하고 있어 주전해조(30)의 정상부에 가상 중심축선이 직교하는 상태에서 설치하고 있다.

미설명부호 11은 도수관이고, 12는 송수관이고, 13은 첨가제 수용 케이스이고, 14a는 취수구이고, 15는 산성수 취수관이고, 15a는 선단 취수구이고, 16은 연통관이고, 17은 밸브 본체이고, 50은 클립식 접속구이다.

이러한 종래의 정수기는 부전해조(40)에 공급되는 물의 수압을 높이기 위해서는 주전해조(30)에 공급되는 원수의 수압을 높게 해야 한다. 그러나, 이와 같이 수압을 높일 경우에 주전해조(30)의 격막은 물이 통과할 수 있으므로 양극실의 산성수가 음극실의 알칼리수에 유입되는 문제점이 있다.

일본등록특허공보 제4417707호 한국공개특허공보 제10-2017-0048264호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 용존 수소의 함량을 높일 수 있는 동시에 양극실에서 생성된 산성수가 음극실로 유입되는 것을 방지할 수 있는 전해조를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전해조는, 제1,2전극과 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치되는 이온교환막을 포함하는 제1전해조와, 제3,4전극과 상기 제3전극과 상기 제4전극 사이에 배치되는 격막을 포함하는 제2전해조를 포함하고, 상기 제1전해조에서 생성된 용존수소가 포함된 전해수는 상기 제2전해조에 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1전해조에서 생성된 전해수를 상기 제2전해조에 공급하는 유로는 상기 제1전해조와 상기 제2전해조에서 마주보는 면 중 하나에 형성될 수 있다.

상기 유로는 장공형상으로 형성될 수 있다.

상기 제3전극과 상기 제4전극 중 적어도 하나는 상기 격막과 이격되게 배치될 수 있다.

상기 제2전해조의 제3실과 제4실을 제1출수관과 제2출수관에 선택적으로 접속하는 상기 유로전환밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 복수 개 형성되고, 상기 돌기 중 적어도 하나는 상기 제1케이스 또는 상기 제2케이스에 형성된 입수구 또는 출수구의 직경보다 길게 형성될 수 있다.

상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 복수 개 형성되고, 상기 돌기 중 적어도 하나는 상기 제1케이스 또는 상기 제2케이스에 형성된 입수구 또는 출수구의 적어도 일부를 둘러싸도록 굴곡지게 형성될 수 있다.

상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 복수 개 형성되고, 상기 돌기 중 적어도 두 개의 돌기는 물의 흐름 방향으로 어긋나게 배치될 수 있다.

상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성되며, 상기 구멍은 사선 방향으로 길게 형성될 수 있다.

상기 제1전극과 상기 제2전극 중 나머지 하나에도 물이 통과할 수 있는 제2구멍이 형성되며, 상기 제1구멍은 상기 제2구멍과 연통되는 연통부와 상기 제2구멍과 연통되지 않는 비연통부를 포함하며, 상기 비연통부는 상기 연통부의 양측에 배치될 수 있다.

상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성되며, 상기 제1구멍은 복수 개 형성되며, 인접한 두 개의 상기 제1구멍은 물이 흐르는 방향으로 갈수록 사이 간격이 멀어지거나 가까워지도록 형성될 수 있다.

상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 마주보는 면 중 적어도 하나에는 상기 제1전극 또는 상기 제2전극과 마주보게 배치되는 돌기가 형성되고, 상기 제1전해조에는 물이 유입되는 입수구와 출수구가 형성되며, 상기 돌기는 복수 개 형성되되 이격되게 배치되어 물이 흐르는 통로가 형성되며, 상기 입수구 또는 상기 출수구에 근접하게 배치되는 상기 통로의 단면적 보다 상기 입수구 또는 상기 출수구에 멀게 배치되는 상기 통로의 단면적이 클 수 있다.

상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고, 상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 마주보는 면 중 적어도 하나에는 상기 제1전극 또는 상기 제2전극과 마주보게 배치되는 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 복수 개 형성되되 이격되게 배치되어 물이 흐르는 통로가 형성되며, 상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성되며, 상기 제1구멍은 상기 통로와 연통될 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전해조 제어방법은, 제1전해조를 통해 용존수소가 포함된 전해수를 생성하고, 상기 제1전해조를 통해 생성된 전해수를 제2전해조를 통해 전기분해하는 제1전기분해단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1전기분해단계는 상기 제2전해조의 제3실에서 생성된 전해수는 제1출수관을 통해 출수되도록 하고, 상기 제2전해조의 제4실에서 생성된 전해수는 제2출수관을 통해 출수되도록 하며, 상기 제1전기분해단계 이후에, 일정시간 또는 일정량의 전기분해 후에 상기 제1전해조 및 상기 제2전해조의 전극의 극성을 역전시키는 역전단계와, 상기 제3실에서 생성된 전해수는 상기 제2출수관을 통해 출수되도록 하고, 상기 제4실에서 생성된 전해수는 상기 제1출수관을 통해 출수되도록 하는 제2전기분해단계를 더 포함하고, 상기 역전단계는 상기 제3실의 물과 상기 제4실의 물을 외부로 퇴수시키는 것을 포함할 수 있다.

상기 역전단계는 역전 이전에 퇴수하며, 퇴수시에는 상기 전극에 전원을 인가하지 않을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전해조에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

이온교환막을 포함하는 제1전해조가 격막을 포함하는 제2전해조의 상류에 구비되어, 제1전해조에 공급되는 원수의 압력을 높게 하여 용존 수소의 함량을 높일 수 있는 동시에 제1전해조를 통과하면서 물의 압력은 낮아지게 되어 제2전해조에서 양극실에서 생성된 산성수가 음극실로 유입되는 것이 방지된다. 따라서, 생성수의 품질 및 pH가 향상된다.

상기 제1전해조에서 생성된 전해수를 상기 제2전해조에 공급하는 유로는 상기 제1전해조와 상기 제2전해조에서 마주보는 면 중 하나에 형성되어, 장치의 부피가 감소하고, 장치의 구조가 단순해진다.

상기 유로는 장공형상으로 형성되어, 유량조절밸브와 유로전환밸브를 장치의 양측에 각각 배치할 수 있게 되어, 장치의 부피가 더욱 감소할 수 있다.

제1케이스와 제2케이스 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 복수 개 형성되고, 상기 돌기 중 적어도 하나는 상기 제1케이스 또는 상기 제2케이스에 형성된 입수구 또는 출수구의 직경보다 길게 형성되어, 구조가 단순해지며, 물을 고르게 분산시킬 수 있다.

상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 마주보는 면 중 적어도 하나에는 상기 제1전극 또는 상기 제2전극과 마주보게 배치되는 돌기가 형성되고, 상기 제1전해조에는 물이 유입되는 입수구와 출수구가 형성되며, 상기 돌기는 복수 개 형성되되 이격되게 배치되어 물이 흐르는 통로가 형성되며, 상기 입수구 또는 상기 출수구에 근접하게 배치되는 통로의 단면적 보다 상기 입수구 또는 상기 출수구에 멀게 배치되는 상기 통로의 단면적이 커서, 물을 고르게 분산시킬 수 있다.

상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성되며, 상기 구멍은 사선 방향으로 길게 형성되어, 전기 분해가 더욱 효과적으로 될 수 있다.

상기 제1구멍은 상기 통로와 연통되어, 전기분해로 인해 발생되어 상기 제1구멍 내부에 배치되는 기포가 상기 통로를 통해 이동되는 물과 함께 배출될 수 있어서, 상기 제1구멍이 상기 기포에 의해 막히는 것이 방지된다.

일정시간 또는 일정량의 전기분해 후에 전극의 극성을 역전시키고, 역전시 양극실과 음극실 내부의 물을 퇴수시켜서 전해조 내부에 스케일이 발생하지 않도록 할 수 있는 동시에, 전해조 내부에 남아 있는 산성수가 사용자에게 공급되지 않도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 정수기의 내부를 투시한 설명도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 제1전해조 분리 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 제1케이스의 후면 및 제2케이스의 전면을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 제1케이스의 정면도.
도 7은 도 6의 A-A 단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조에서 제1케이스를 생략한 상태를 보여주는 정면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 제1전해조의 단면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 제2전해조의 분리사시도.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 제2전해조에서 제3케이스를 제거한 상태의 사시도.
도 12는 도 11의 B-B 단면도.
도 13은 도 11의 C-C 단면도.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 유량조절밸브 어셈블리 사시도.
도 15는 도 14의 D-D 단면도.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 유로전환밸브 어셈블리 사시도.
도 17은 도 16의 E-E 단면도.
도 18은 도 16의 F-F 단면도.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조의 개략도.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 좀더 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90도회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전해조는, 제1,2전극(230, 250)과 상기 제1전극(230)과 상기 제2전극(250) 사이에 배치되는 이온교환막(240)을 포함하는 제1전해조(200)와, 제3,4전극(330, 360)과 상기 제3전극(330)과 상기 제4전극(360) 사이에 배치되는 격막(390)을 포함하는 제2전해조(300)를 포함하고, 상기 제1전해조(200)는 상기 제2전해조(300) 상류에 배치되고, 상기 제1전해조(200)에서 생성된 용존수소가 포함된 전해수는 상기 제2전해조(300)에 공급되는 것을 특징으로 한다.

< 제1전해조 >

제1전해조(200)는 전기분해를 통해 음극수에 용존 수소 함량을 높인다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1전해조(200)는 제1,2케이스(210, 270)와, 제1케이스(210)와 제2케이스(270) 사이에 배치되는 제1,2전극(230, 250)과, 상기 제1전극(230)과 상기 제2전극(250) 사이에 배치되는 이온교환막(240)을 포함한다.

제1전해조(200)는 제1케이스(210), 제1전극(230), 이온교환막(240), 제2전극(250), 제2케이스(270)가 전후방향으로 순차적으로 배치된다.

제1전극(230)과 이온교환막(240)과 제2전극(250)은 서로 접촉되도록 배치된다. 즉, 제1,2전극(230, 250)과 이온교환막(240) 사이에 간격이 없도록 밀착되어 배치된다.

제1,2케이스(210, 270)는 좌우길이보다 상하길이가 긴 직사각형의 판형상으로 형성되며, 수직하게 배치된다.

제2케이스(270)는 제1케이스(210)의 후방에 배치된다.

제2케이스(270)는 제1케이스(210)보다 상하길이가 더 길게 형성된다.

제1,2케이스(210, 270)는 볼트 등의 체결수단을 통해 서로 결합된다. 상기 체결수단이 삽입되는 체결공은 제1,2케이스(210, 270)의 가장자리를 따라 복수 개 형성된다.

제1,2케이스(210, 270)의 내부에는 보강부재(201)가 각각 삽입된다.

보강부재(201)는 스텐레스와 같은 금속재질로 형성된다.

이러한 보강부재(201)로 인해 제1,2케이스(210, 270)에 압력이 가해지더라도 제1,2케이스(210, 270)가 휘어지는 것이 방지된다.

보강부재(201)는 제1,2케이스(210, 270)의 중간 부분에 배치된다.

보강부재(201)는 상하길이보다 좌우길이가 긴 직사각형의 판형상으로 형성된다.

보강부재(201)는 상부 및 하부 가장자리와 모서리 부분에 원호형상의 절개홈이 형성된다. 또한, 보강부재(201)에는 상하방향으로 관통공이 복수 개 형성되고, 상기 관통공 중 하나에는 상기 체결부재가 관통된다.

제1케이스(210)의 전면 및 제2케이스(270)의 후면에는 보강리브가 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1케이스(210)에서 제2케이스(270)와 마주보는 면인 후면에는 전기분해가 이루어지는 제1실이 형성된다.

제2케이스(270)에서 제1케이스(210)와 마주보는 면인 전면에는 전기분해가 이루어지는 제2실이 형성된다.

제1,2케이스(210, 270)에는 둘레를 따라 전해실 벽(213, 273)이 후방 또는 전방으로 돌출되게 형성되어 상기 제1실 또는 상기 제2실이 형성된다. 전해실 벽(213, 273)은 제1,2케이스(210, 270)의 가장자리로부터 이격되게 배치된다. 전해실 벽(213, 273)은 상기 체결공보다 내측에 배치된다.

제1케이스(210)의 후면 및 제2케이스(270)의 전면에는 전해실 벽(213, 273)을 따라 제1실링부재(260a) 또는 제2실링부재(260b)가 각각 안착되는 실링부재 안착홈(212, 272)이 형성된다. 실링부재 안착홈(212, 272)은 제1,2케이스(210, 270)의 가장자리와 전해실 벽(213, 273) 사이에 배치된다.

제1케이스(210)의 좌측 하부에는 상기 제1실로 원수(수도수)를 공급하는 제1원수 입수구(211b)가 형성된다. 제1원수 입수구(211b)는 상하방향으로 관통되게 형성된다.

제2케이스(270)의 우측 하부에는 상기 제2실로 원수를 공급하는 제2원수 입수구(271a)가 형성된다. 제2원수 입수구(271a)는 상하방향으로 관통되게 형성된다.

제1원수 입수구(211b)는 상기 제1실과 단차지게 형성된다. 제1원수 입수구(211b) 보다 상기 제1실은 후방에 배치된다.

제2원수 입수구(271a)는 상기 제2실과 단차지게 형성된다. 제2원수 입수구(271a)보다 상기 제2실은 전방에 배치된다.

또한, 제1케이스(210)의 후면에는 상기 제1실과 제1원수 입수구(211b)를 연통시켜주는 유입공간부(211c)가 형성된다. 유입공간부(211c)는 홈형상으로 형성되고, 후방이 개방되도록 형성된다. 유입공간부(211c)의 좌우폭은 제1원수 입수구(211b)의 외경보다 크나 상기 제1실의 좌우폭보다는 작게 형성된다.

제2케이스(270)의 전면에는 상기 제2실과 제2원수 입수구(271a)를 연통시켜주는 유입공간부(271c)가 형성된다. 유입공간부(271c)는 홈형상으로 형성되고, 전방이 개방되도록 형성된다. 유입공간부(271c)의 좌우폭은 제2원수 입수구(271a)의 외경보다 크나 상기 제2실의 좌우폭보다는 작게 형성된다.

제1케이스(210)의 하부 우측에는 제2원수 입수구(271a)가 안착되는 입수구 안착홈(211a)이 형성된다. 입수구 안착홈(211a)은 후방 및 하부가 개방되도록 형성된다.

제2케이스(270)의 하부 좌측에는 제1원수 입수구(211b)가 안착되는 입수구 안착홈(271b)이 형성된다. 입수구 안착홈(271b)은 전방 및 하부가 개방되도록 형성된다.

제1케이스(210)의 상부 우측에는 제1전해조의 제1출수구(215)가 형성된다. 제1전해조의 제1출수구(215)는 전후방향으로 관통되게 형성된다. 제1전해조의 제1출수구(215)는 상기 제1실보다 외측에 배치된다. 제1전해조의 제1출수구(215)는 실링부재 안착홈(212) 내부에 배치된다.

제2케이스(270)의 상부 좌측에는 제1전해조의 제2출수구(275)가 형성된다. 제1전해조의 제2출수구(275)는 전후방향으로 관통되게 형성된다. 제1전해조의 제2출수구(275)는 상기 제2실 내부에 배치된다. 즉, 제1전해조의 제1출수구(215)는 제1전해조의 제2출수구(275)보다 상부에 배치된다.

제1케이스(210)의 후면에는 상기 제1실과 제1전해조의 제1출수구(215)를 연통시켜주는 유출공간부가 형성된다. 상기 유출공간부는 후방이 개방된 홈형상으로 형성된다. 상기 유출공간부의 좌우폭은 제1전해조의 제1출수구(215)의 좌우폭보다는 크나 상기 제1실의 좌우폭보다는 작게 형성된다. 상기 유출공간부의 좌우폭은 유입공간부(211c)의 좌우폭보다 작게 형성된다. 상기 유출공간부는 물을 모아서 제1출수구(215)로 배출시키는 역할을 한다.

제2케이스(270)의 전면에는 상기 제2실과 제1전해조의 제2출수구(275)를 연통시켜주는 유출공간부가 형성된다. 상기 유출공간부는 전방이 개방된 홈형상으로 형성된다. 상기 유출공간부의 좌우폭은 제1전해조의 제2출수구(275)의 좌우폭보다 크나 상기 제2실의 좌우폭보다는 작게 형성된다. 상기 유출공간부의 좌우폭은 유입공간부(271c)의 좌우폭과 동일 또는 유사하게 형성된다.

제1,2원수 입수구(211b, 271a)와 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)는 대각선상(또는 사선상)에 배치된다.

제1케이스(210)와 상기 제2케이스(270) 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스(210)와 상기 제2케이스(270) 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성된다. 본 실시예에서는 제1,2케이스(210, 270) 각각에 상기 돌기가 형성된다. 본 실시예에서 물은 하부에서 상부로 흐른다. 따라서, 본 실시예에서 상기 돌기는 좌우방향으로 길게 형성된다.

상기 돌기는 제1케이스(210)와 제2케이스(270)의 마주보는 면 중 적어도 하나에 제1전극(230) 또는 제2전극(250)과 마주보게 배치된다. 본 실시예에서는 상기 돌기는 제1케이스(210)의 후면과 제2케이스(270)의 전면에 각각 형성된다. 또한, 제1케이스(210)의 후면에 형성된 돌기는 제1전극(230)과 마주보게 배치되고 맞닿는다. 제2케이스(270)의 전면에 형성된 돌기는 제2전극(250)과 마주보게 배치되고 맞닿는다.

상기 돌기는 상기 제1실 또는 상기 제2실 내부에 배치되며, 복수 개 형성된다.

상기 돌기는 전해실 벽(213, 273)으로부터 이격되게 배치되고, 복수 개의 상기 돌기는 서로 이격되게 배치되어 물이 흐르는 통로(p1, p2)가 형성된다. 즉, 상기 돌기의 일측 또는 양측에 상기 통로(p1, p2)가 형성된다.

상기 돌기의 전후길이는 전해실 벽(213, 273)의 전후길이와 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 상기 물은 통로(p1, p2)로 이동하게 된다.

나아가, 상기 돌기의 전후길이는 0.5mm~1mm가 되도록 형성된다. 즉, 상기 제1실 및 상기 제2실의 깊이는 0.5mm~1mm이다. 이로 인해, 상기 케이스와 상기 전극 사이를 흐르는 물이 고르게 전기분해 될 수 있고 장치의 부피가 축소될 수 있고 물이 원활하게 흐를 수 있다. 상기 돌기의 전후길이가 본 실시예보다 더 길 때에는 물이 전기분해되지 않고 그대로 통과될 수 있으며, 장치의 부피가 커지게 된다. 상기 돌기의 전후길이가 본 실시예보다 더 짧을 때에는 물이 원활하게 흐를 수 없게 된다.

상기 제1실 및 상기 제2실에는 제1,2원수 입수구(211b, 271a)에서 유입된 물이 분배되는 분배구간(b1)과, 분배된 물이 통과하는 통과구간과, 통과된 물이 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)로 수렴하는 수렴구간(b2)이 형성된다. 상기 통과구간은 상기 분배구간(b1)보다 상부에 배치되고, 수렴구간(b2)은 상기 통과구간보다 상부에 배치된다. 상기 돌기는 상기 분배구간(b1)과 통과구간과 수렴구간(b2)에 각각 형성된다.

상기 돌기의 좌우방향 길이는 상기 제1실의 좌우방향길이보다 짧게 형성된다.

상기 돌기 중 적어도 두 개의 돌기는 물의 흐름 방향으로 어긋나게 배치된다. 상세하게는, 상기 돌기 중 물의 흐름 방향으로 근접한 두 개의 돌기는 어긋나게 배치된다.

상기 돌기는 장 돌기와, 상기 장 돌기보다 길이가 짧은 단 돌기(217, 277)를 포함한다.

단 돌기(217, 277)의 양측 상부와 하부에는 경사면이 형성되어 있다.

상기 통과구간에는 복수 개의 단 돌기(217, 277)가 형성된다.

제1케이스(210)에 형성된 상기 통과구간의 단 돌기(217)와, 제2케이스(270)에 형성된 상기 통과구간의 단 돌기(277)는 동일 또는 유사하게 배치된다.

분배구간(b1)과 수렴구간(b2)에는 상기 장 돌기와, 단 돌기(217, 277)가 형성된다.

분배구간(b1)과 수렴구간(b2)에 형성된 상기 돌기 중 최하단에 배치되는 상기 돌기와 최상단에 배치되는 상기 돌기는 유입공간부(211c, 271c)와 유출공간부의 상하폭과 동일 또는 유사한 길이만큼 전해실 벽(213, 273)으로부터 이격되게 배치된다.

상기 장 돌기의 좌우길이는 제1,2원수 입수구(211b, 271a) 또는 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)의 직경(d)보다 길게 형성된다. 제1,2원수 입수구(211b, 271a) 또는 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)의 직경(d)은 상기 제1실 또는 상기 제2실에 가장 근접한 부분의 직경이다.

분배구간(b1)과 수렴구간(b2)에서 제1,2원수 입수구(211b, 271a) 또는 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)에 근접하게 배치되는 통로(p1)의 단면적보다 제1,2원수 입수구(211b, 271a) 또는 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)에 멀게 배치되는 통로(p2)의 단면적이 크게 형성된다. 본 실시예에서는 제1,2원수 입수구(211b, 271a) 또는 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)로부터 멀어질수록 통로(p1, p2)의 단면적은 커지도록 형성된다. 이로 인해 물이 균등하게 분배되어 전기분해가 더욱 원활하게 될 수 있다.

상기 장 돌기는 제1장 돌기(214, 274)와 제2장 돌기(216, 276)를 포함한다.

제1장 돌기(214, 274)는 직선형상으로 형성되고, 제2장 돌기(216, 276)는 굴곡지게 형성된다.

제1장 돌기(214, 274)와 동일 수평선상에 배치되는 돌기 중 적어도 하나는 제1장 돌기(214, 274)와 좌우길이가 다르게 형성된다. 본 실시예에서는 제1장 돌기(214)의 좌측 또는 우측에는 단 돌기(217, 277)보다 좌우길이가 짧은 돌기가 배치된다.

제1장 돌기(214)는 제1원수 입수구(211b)보다 상부에 배치된다.

제1장 돌기(214)는 분배구간(b1)의 하류에 배치된다. 제1장 돌기(214)의 전단에는 단 돌기(217) 두 행이 배치된다.

상기 돌기 중 적어도 하나는 제1,2원수 입수구(211b, 271a) 또는 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)의 적어도 일부를 둘러싸도록 굴곡지게 형성된다. 본 실시예에서는 제2장 돌기(216, 276)가 제1전해조의 제1,2출수구(215, 275)의 하부 및 측부 일부를 둘러싸도록 굴곡지게 형성된다. 제2장 돌기(216, 276)는 상기 유출공간부의 가장자리와 일정간격을 유지하도록 굴곡지게 형성된다.

제2장 돌기(216, 276)는 수렴구간(b2)의 하류에 배치된다.

제2장 돌기(216, 276)의 좌측 또는 우측 끝단은 상부로 굴곡지게 형성되고, 제2장 돌기(216, 276)의 좌측 또는 우측에는 직선형상의 장 돌기가 배치된다.

제2케이스(270)의 제2장 돌기(276)와 제1전해조의 제2출수구(275) 사이에는 단 돌기(277)가 배치된다.

나아가, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1케이스(210)의 우측 상부 전면에는 제1전해조의 제1출수구(215)에 연통되는 연통유로(218)가 형성된다.

연통유로(218)는 도넛형상으로 형성되며, 전방이 개방되도록 형성된다.

제1케이스(210)의 우측 상부에는 제1연결통로(218a)가 전후방향으로 관통되게 형성된다. 제1연결통로(218a)는 연통유로(218)에 연통되게 형성된다.

연통유로(218)의 하부에 제1전해조의 제1출수구(215)가 배치되고, 연통유로(218)의 상부에 제1연결통로(218a)가 배치된다.

제1연결통로(218a)는 제1,2실링부재(260a, 260b)보다 상부에 배치된다. 따라서, 제1,2실링부재(260a, 260b)에 상기 제1실에서 전기분해된 물이 통과하기 위한 통로를 만들지 않아도 되므로 구조가 단순해지는 이점이 있다.

연통유로(218)는 캡(219)에 의해 전방이 막힌다. 캡(219)은 볼트와 같은 체결부재에 의해 제1케이스(210)의 전면에 탈착가능하게 설치된다.

제2케이스(270)에는 제1연결통로(218a)에 삽입되는 제1연결통로 삽입관(278)이 전방으로 돌출되게 형성된다. 제1연결통로 삽입관(278)에는 물이 통과하는 유로가 전후방향으로 관통되게 형성된다.

제1,2전극(230, 250)은 좌우길이보다 상하길이가 긴 직사각형의 평판부재로 형성된다.

제1,2전극(230, 250)은 상기 제1실 또는 상기 제2실보다 크게 형성된다. 즉, 제1,2전극(230, 250)의 가장자리는 전해실 벽(213, 273)보다 외측으로 돌출되게 된다.

평판형상의 제1,2전극(230, 250)은 이온교환막(240)에 밀착되게 된다.

제1,2전극(230, 250)의 우측 하부 또는 상부에는 단자(231, 251)가 외측으로 돌출되게 형성된다.

단자(231, 251)의 상부 및 하부에는 미세 돌출부가 형성된다.

제1전극(230)과 제2전극(250) 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성된다. 제1전극(230)과 제2전극(250) 중 나머지 하나에도 물이 통과할 수 있는 제2구멍이 형성된다. 본 실시예에서는 상기 제1구멍이 제1전극(230)에 전후방향으로 관통되게 형성되며, 상기 제2구멍이 제2전극(250)에 전후방향으로 관통되게 형성된다. 즉, 제1전극(230)과 제2전극(250)은 타공판으로 구비된다. 상기 제1구멍은 상기 제1실 내부에 배치되고, 상기 제2구멍은 상기 제2실 내부에 배치된다. 이러한 제1,2전극(230, 250)으로 인해 전극 표면간 거리가 일정하게 유지할 수 있는 동시에 상기 제1,2구멍을 통해 이온을 원활하게 교환할 수 있다.

상기 제1구멍과 상기 제2구멍은 사선 방향으로 길게 형성된다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1구멍과 상기 제2구멍은 교차되게 배치되어, 상기 제1구멍은 상기 제2구멍과 연통되는 연통부와 상기 제2구멍과 연통되지 않는 비연통부를 포함한다. 상기 제2구멍도 상기 제1구멍과 연통되는 연통부와 상기 제1구멍과 연통되지 않는 비연통부를 포함한다.

상기 비연통부는 상기 연통부의 양측에 배치된다.

상기 제1,2구멍은 복수 개 형성된다.

상기 제1,2구멍은 제1사선구멍(232a, 252b)과, 제2사선구멍(232b, 252a)을 각각 포함한다.

제1사선구멍(232a, 252b)은 상단이 하단보다 좌측에 배치된다. 제2사선구멍(232b, 252a)은 상단이 하단보다 우측에 배치된다.

제1전극(230)과 제2전극(250)에는 제1사선구멍(232a, 252b)과, 제2사선구멍(232b, 252a)이 교대로 배치된다. 제1전극(230)과 제2전극(250)에는 좌우방향을 따라 제1사선구멍(232a, 252b)과, 제2사선구멍(232b, 252a)이 교대로 배치되고, 상하방향을 따라 제1사선구멍(232a, 252b)과, 제2사선구멍(232b, 252a)이 교대로 배치된다.

따라서, 좌우방향으로 인접한 두 개의 상기 제1,2구멍은 물이 흐르는 방향으로 갈수록 사이 간격이 멀어지거나 가까워지도록 형성된다.

상기 돌기는 상하방향으로 인접한 상기 제1,2구멍 사이에 배치되거나, 상기 돌기의 좌측 또는 우측에 형성되는 상기 통로(p1, p2)가 상기 제1구멍 및 제2구멍에 연통되도록 배치된다. 즉, 좌우방향으로 인접한 두 개의 상기 돌기 사이에 상기 제1구멍 및 상기 제2구멍이 배치된다. 상기 제1구멍 및 상기 제2구멍은 상기 통로와 연통되어, 전기분해로 인해 발생되어 상기 제1구멍 또는 상기 제2구멍 내부에 배치되는 기포가 상기 통로를 통해 이동되는 물과 함께 배출된다. 상기 제1구멍 또는 상기 제2구멍이 상기 기포에 의해 막히는 것이 방지된다.

제1,2실링부재(260a, 260b)의 중심에는 전해실 벽(213, 273)이 삽입되는 관통공이 전후방향으로 관통되게 형성된다.

제1,2실링부재(260a, 260b)에는 제1,2전극(230, 250)이 안착되는 전극안착홈(261)이 상기 관통공에 연통되도록 형성된다. 전극안착홈(261)은 후방 또는 전방이 개방되도록 형성된다.

나아가, 제1실링부재(260a)의 가장자리에는 테두리 돌출부가 후방으로 돌출되고, 제2실링부재(260b)에는 상기 테두리 돌출부가 안착되는 테두리 안착홈(262)이 형성된다. 상기 테두리 돌출부와 테두리 안착홈(262)으로 인해 실링이 더욱 효과적으로 될 수 있다.

또한, 제1,2실링부재(260a, 260b)의 가장자리에는 외측으로 돌출된 외측 돌출부가 복수 개 형성된다. 제1실링부재(260a)에 형성된 외측 돌출부와 제2실링부재(260b)에 형성된 외측 돌출부는 엇갈리게 배치된다. 이러한 상기 외측 돌출부로 인해 제1,2실링부재(260a, 260b)를 제1케이스(210) 또는 제2케이스(270)에 형성된 실링부재 안착홈(212, 272)에 끼울 때 제1,2실링부재(260a, 260b)가 한쪽으로 몰려서 제1,2실링부재(260a, 260b)의 두께가 불균등해 지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 실링이 균등하게 될 수 있다.

제1,2실링부재(260a, 260b)에는 제1전극 접촉부(263)와 제2전극 접촉부(264)가 외측으로 돌출되도록 형성된다.

제1전극 접촉부(263)에는 제1전극(230)의 단자(231)의 전면 및 후면이 접촉되고, 제2전극 접촉부(264)에는 제2전극(250)의 단자(251) 전면 및 후면이 접촉된다.

제1실링부재(260a)에 형성된 제1전극 접촉부(263)에는 제1전극(230)의 단자(231)가 안착되는 단자안착홈이 형성된다.

제2실링부재(260b)에 형성된 제2전극 접촉부(264)에는 제2전극(250)의 단자(251)가 안착되는 단자안착홈(264a)이 형성된다.

제1전극 접촉부(263)와 제2전극 접촉부(264)에는 단자(231, 251)에 접촉되는 미세 돌기(263a)가 둘레방향을 따라 형성된다. 미세 돌기(263a)는 두 개가 형성되며, 단자(231, 251)를 가로지르도록 배치된다. 이러한 미세 돌기(263a)로 인해 실링이 더욱 효과적으로 될 수 있다.

제2케이스(270)의 상부에는 제2전해조의 제1,2출수부 관통공(279b, 279a)이 전후방향으로 관통되어 형성된다. 제2전해조의 제1,2출수부 관통공(279b, 279a)은 상기 제2실보다 상부에 배치된다.

이온교환막(240)은 양이온을 교환하는 양이온 교환막으로 구비된다.

이온교환막(240)을 통해서는 물이 통과하지 못한다.

< 제2전해조 >

도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 제2전해조(300)는 제3,4케이스(310, 380)와, 제3케이스(310)와 제4케이스(380) 사이에 배치되는 제3,4전극(330, 360)과, 상기 제3전극(330)과 상기 제4전극(360) 사이에 배치되는 격막(390)을 포함한다.

상기 제1전해조(200)는 상기 제2전해조(300)의 상류(전단)에 배치되고, 상기 제1전해조(200)에서 생성된 용존수소가 포함된 전해수는 상기 제2전해조(300)에 공급된다. 상세하게는, 제1전해조(200)와 제2전해조(300)는 직렬 연결된다. 즉, 제1전해조(200)의 음극실에서 출수된 물(용존수소가 포함된 전해수)은 제2전해조(300)의 음극실로 공급되고, 제1전해조(200)의 양극실에서 출수된 물은 제2전해조(300)의 양극실로 공급된다.

제3케이스(310)는 제1전해조(200)의 제1,2전극(230, 250)과 제2전해조(300) 의 제3,4전극(330, 360) 사이에 배치된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제3케이스(310)의 전면에는 제1전해조(200)의 음극실과 양극실에서 생성된 전해수를 제2전해조(300)의 음극실과 양극실에 공급하는 유로가 형성된다. 상기 유로는 제1유로(311a)와 제2유로(311b)를 포함한다. 즉, 제1전해조(200)에서 생성된 전해수를 제2전해조(300)로 공급하는 유로는 제1전해조(200)와 제2전해조(300)에서 서로 마주보는 면 중 하나에 형성된다.

제1유로(311a)는 우측에 배치되고 제2유로(311b)는 좌측에 배치된다.

제1유로(311a)와 제2유로(311b)는 상하방향으로 긴 장공형상으로 형성된다.

제1유로(311a)와 제2유로(311b)는 제3케이스(310)의 전면의 일부가 제1유로(311a)와 제2유로(311b)의 둘레를 따라 전방으로 돌출되어 형성된다.

제1유로(311a)와 제2유로(311b) 전방이 개방되도록 형성된다. 제1유로(311a)와 제2유로(311b)의 전방은 제2케이스(270)의 후면에 의해 막힌다.

제1유로(311a)는 제2유로(311b)보다 상단의 높이가 더 높도록, 제2유로(311b)보다 더 길게 형성된다.

제1유로(311a)는 제1연결통로 삽입관(278)에 연통된다. 따라서, 상기 제1실에서 생성된 전해수는 제1유로(311a)로 유입된다.

제2유로(311b)는 제1전해조의 제2출수구(275)에 연통된다. 따라서, 상기 제2실에서 생성된 전해수는 제2유로(311b)로 유입된다.

제1유로(311a)와 제2유로(311b)의 하단에는 전후방향으로 관통공이 형성된다. 따라서, 상기 관통공을 통해 제1유로(311a)와 제2유로(311b)를 따라 이동된 전해수는 제2전해조(300)의 제3실과 제4실에 각각 공급된다.

제3케이스(310)의 전면에는 제2전해조의 제1,2출수부(319b, 319a)가 전방으로 돌출되도록 형성된다. 제2전해조의 제1,2출수부(319b, 319a)는 전후방향으로 관통되도록 형성된다. 제2전해조의 제1,2출수부(319b, 319a)는 제2전해조의 제1,2출수부 관통공(279b, 279a)에 삽입된다.

제3케이스(310)와 제4케이스(380) 사이에는 제1프레임(340)과 제2프레임(370)이 교대로 배치된다. 본 실시예에서는 제1프레임(340)과 제2프레임(370)이 두 개씩 구비되어, 제3케이스(310), 제1프레임(340), 제2프레임(370), 제1프레임(340), 제2프레임(370), 제4케이스(380)가 전후방향으로 순차적으로 배치된다.

제3,4케이스(310, 380)와, 제1,2프레임(340, 370)은 가장자리를 따라 형성된 체결공에 삽입되는 체결부재(볼트 등)에 의해 서로 결합된다.

제1프레임(340)과 제2프레임(370)으로 인해 상기 제3실과 상기 제4실이 각각 형성된다.

제1,2프레임(340, 370)의 중심부에는 전후방향으로 관통된 제3,4실이 형성되고, 상기 제3,4실 내부에는 제3,4전극(330, 360)이 배치된다. 제1,2프레임(340, 370)의 상기 제3,4실 내부의 양측에는 제3,4전극(330, 360)의 가장자리를 지지하는 전극 지지돌기(346)가 각각 형성된다. 전극 지지돌기(346)에는 제3,4전극(330, 360)의 가장자리가 삽입되는 삽입홈이 상하방향으로 관통되게 형성된다.

제1,2프레임(340, 370)의 하부 우측에는 제1입수구(341, 371)가 전후방향으로 관통되도록 형성되고, 하부 좌측에는 제2입수구(342, 372)가 전후방향으로 관통되도록 형성된다.

제1프레임(340)에 형성된 제1입수구(341)는 상기 제3실에 연통되도록 형성되고, 제2입수구(342)는 상기 제3실에 연통되지 않는다.

제2프레임(370)에 형성된 제1입수구(371)는 상기 제4실에 연통되지 않고, 제2입수구(372)는 상기 제4실에 연통된다.

제1,2프레임(340, 370)의 상부 우측에는 제2출수구(343, 373)가 전후방향으로 관통되도록 형성되고, 상부 좌측에는 제1출수구(344, 374)가 전후방향으로 관통되도록 형성된다. 제1입수구(341, 371)와 제1출수구(344, 374)는 제1대각선상에 배치되는 두 개의 모서리에 각각 근접하게 배치되고, 제2입수구(342, 372)와 제2출수구(343, 373)는 제2대각선상에 배치되는 두 개의 모서리에 각각 근접하게 배치된다.

제1프레임(340)에 형성된 제2출수구(343)는 상기 제3실에 연통되지 않고, 제1출수구(344)는 상기 제3실에 연통된다.

제2프레임(370)에 형성된 제2출수구(373)는 상기 제4실에 연통되고, 상기 제1출수구(374)는 상기 제4실에 연통되지 않는다.

제2프레임(370)의 전면에는 이격돌기(377)가 전방으로 돌출되게 형성된다. 이격돌기(377)는 제2입수구(372)의 둘레의 일부 및 제2출수구(373)의 둘레의 일부에 형성된다.

제1,2프레임(340, 370)의 전면에는 상기 제3,4실에 연통되도록 격막 안착홈(349)이 형성된다. 격막 안착홈(349)에는 중성의 격막(390)이 안착된다. 격막 안착홈(349)은 상기 제3,4실보다 전방에 배치되고, 제1,2입수구(341, 371, 342, 372) 및 제1,2출수구(344, 374, 343, 373)보다 전방에 배치된다.

중성의 격막(390)을 통해서는 물이 통과할 수 있다.

격막 안착홈(349)은 제1입수구(341) 및 제1출수구(344)에 연통되거나 제2입수구(372) 및 제2출수구(373)에 연통된다.

제1,2입수구(341, 371, 342, 372)는 격막 안착홈(349)보다 하부에 배치되고, 제1,2출수구(344, 374, 343, 373)는 격막 안착홈(349)보다 상부에 배치된다.

격막 안착홈(349)은 제3,4전극(330, 360)보다 더 크게 형성된다.

이와 같이 제1,2프레임(340, 370)에는 격막(390)이 안착되고, 격막(390) 후방에 제3,4전극(330, 360)이 배치된다. 가장 전방에 배치되는 제1프레임(340)에는 격막(390)이 설치되지 않는다.

제1,2프레임(340, 370)의 전면에는 제1,2오링(320, 350)이 안착되는 오링 안착홈(345)이 형성된다.

제1,2프레임(340, 370)의 후면에는 상기 제3,4실의 온 둘레를 둘러싸는 미세돌기가 형성된다. 이러한 미세돌기로 인해 격막(390)이 견고하게 고정될 수 있다. 상기 미세돌기는 복수 개(예를 들어 두 개) 형성될 수 있다.

제1오링(320)에는 제2입수구(342)의 온둘레를 둘러싸는 제2입수구 실링부(322)와 제2출수구(343)의 온둘레를 둘러싸는 제2출수구 실링부(323)가 형성된다.

제2오링(350)에는 제1입수구(371)의 온둘레를 둘러싸는 제1입수구 실링부(351)와 제1출수구(374)의 온둘레를 둘러싸는 제1출수구 실링부(354)가 형성된다.

제3,4전극(330, 360)의 상부 좌측 또는 상부 우측에는 단자(331)가 상부로 돌출되게 형성된다. 단자(331)는 제1,2프레임(340, 370)을 관통하여 제1,2프레임(340, 370)의 외부로 인출된다.

제3,4전극(330, 360)에는 복수 개의 관통구멍(332)이 전후방향으로 관통되게 형성된다.

제3,4전극(330, 360)에는 스페이서(333)가 설치된다.

스페이서(333)는 상하방향으로 길게 형성되며, 두 개가 구비된다.

스페이서(333)의 전면과 후면은 제3,4전극(330, 360)의 전면과 후면보다 돌출되도록 형성된다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제3전극(330)에 설치된 스페이서(333)와 제4전극(360)에 설치된 스페이서(333)는 제3전극(330)과 제4전극(360) 사이에 배치되는 격막(390)에 맞닿는다. 따라서, 제3전극(330)과 제4전극(360)은 이격되게 배치된다.

또한, 제3전극(330)과 제4전극(360) 중 적어도 하나는 격막(390)과 이격되게 배치된다. 본 실시예에서는 제3,4전극(330, 360)이 격막(390)으로부터 이격되게 배치된다.

제4케이스(380)에는 제1,2입수구(381, 382)와, 제1,2출수구(384, 383)가 형성되고, 제1,2입수구(381, 382) 및 제1,2출수구(384, 383)는 전방이 개방되고 후방이 막히도록 형성된다.

제4케이스(380)의 전면에는 제2오링(350)이 안착되는 오링 안착홈이 형성된다.

제3케이스(310)와 제4케이스(380)에서 서로 마주보는 면에는 돌출부(388)가 형성된다. 즉, 제3케이스(310)의 후면에 돌출부가 형성되고 제4케이스(380)의 전면에 돌출부(388)가 형성된다. 제3케이스(310)에 형성되는 돌출부는 최전방에 배치되는 제3전극(330)과 접촉되고, 제4케이스(380)에 형성되는 돌출부(388)는 최후방에 배치되는 제4전극(360)에 접촉된다. 제3케이스(310)에 형성된 돌출부는 제1프레임(340)에 형성된 상기 제3실에 삽입되고, 제4케이스(380)에 형성된 돌출부(388)는 제2프레임(370)에 형성된 상기 제4실에 삽입된다. 돌출부(388)에는 전극 지지돌기(346)가 삽입되는 지지돌기 안착홈(388b)이 형성된다. 지지돌기 안착홈(388b)은 돌출부(388) 가장자리에 형성되어 있다. 또한, 돌출부(388)에는 스페이서(333)의 전방 또는 후방이 삽입되는 스페이서 안착홈(388a)이 형성되어 있다.

제어부(미도시)는 제1전해조(200)와 제2전해조(300)의 전극에 인가되는 전원을 독립적으로 제어한다. 이로 인해, 수소수의 농도를 일정하게 할 수 있고 알칼리 이온수의 pH를 안정적으로 유지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 제1전해조(200)에는 전력을 공급하고, 제2전해조(300)에는 전력을 공급하지 않아서 pH는 중성인 용존수소가 풍부한 수소수가 생성되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 일정시간 또는 일정유량 사용후에 제1전해조(200)와 제2전해조(300)의 전극의 극성을 변경하여, 상기 제1,2,3,4실에 스케일이 쌓이지 않도록 할 수 있다.

<유량조절밸브 어셈블리>

본 실시예의 전해조는 유량조절밸브 어셈블리(100)를 더 포함한다. 유량조절밸브 어셈블리(100)는 유로를 전환하는 3방 밸브와 제1전해조(200)에 공급되는 원수의 양을 조절하는 유량조절밸브(110a, 110b)를 포함한다. 본 실시예의 전해조는 유량조절밸브(110a, 110b)를 포함하여 제1전해조(200)의 음극실로 많은 양의 물을 공급하고 제1전해조(200)의 양극실에 상기 음극실보다 적은 양의 물을 공급하여 폐수의 양을 최소화할 수 있다.

상기 3방 밸브는 밸브몸체와, 상기 밸브몸체에 대해 슬라이딩하는 플런저(140)와 코일(130)을 포함하는 솔레노이드 밸브로 구비된다.

유량조절밸브(110a, 110b)는 밸브몸체와, 상기 밸브몸체에 대해 회전하는 유량조절봉(111)을 포함한다.

상기 3방 밸브의 밸브몸체와 유량조절밸브(110a, 110b)의 밸브몸체는 일체로 형성된다.

상기 3방 밸브 및 유량조절밸브(110a, 110b)는 2개가 각각 구비되어 제1전해조(200)의 상기 제1실과 상기 제2실에 물을 각각 공급한다.

상기 3방 밸브는 각각 독립적으로 on/off제어가 가능하다.

유량조절밸브 어셈블리(100)는 제1전해조(200) 및 제2전해조(300)의 하부에 배치된다.

도 14에 도시된 바와 같이, 유량조절밸브 어셈블리(100)는 밸브몸체(120)와, 밸브몸체(120)에 설치되는 플런저(140) 및 코일(130)과, 밸브몸체(120)에 설치되는 유량조절봉(111)을 포함한다.

밸브몸체(120)에는 물이 공급되는 관이 연결되는 입수 유로(101)가 형성된다. 입수 유로(101)는 밸브몸체(120)의 우측 하부에 배치된다. 입수 유로(101)는 좌우방향으로 형성된다.

도 15에 도시된 바와 같이, 밸브몸체(120)에는 플런저(140)가 이동되는 공간부가 형성되고, 상기 공간부는 밸브몸체(120)의 좌측 및 우측에 각각 형성된다. 우측에 배치되는 상기 공간부는 입수 유로(101)에 연통된다. 상기 공간부에는 밸브시트(150)가 삽입된다. 플런저(140)는 코일(130)에 의해 이동되며, 밸브시트(150)를 관통하도록 설치된다.

밸브몸체(120)에는 연결유로(122)가 형성된다. 연결유로(122)는 두 개의 상기 공간부를 연통시킨다. 따라서, 입수 유로(101)로 공급된 물은 두 개의 상기 공간부로 공급된다. 전방이 개방되도록 형성된 연결유로(122)는 연결유로 커버(121)에 의해서 전방이 막힌다.

밸브몸체(120)에는 유량조절 유로(123)가 형성된다. 유량조절 유로(123)는 두 개가 형성되어, 두 개의 상기 공간부에 각각 연통된다.

유량조절 유로(123)에는 유량조절봉(111)이 설치된다. 유량조절봉(111)은 밸브몸체(120)에 형성된 유량조절봉 설치구멍에 설치된다. 상기 유량조절봉 설치구멍은 유량조절 유로(123)에 연통된다. 상기 유량조절봉 설치구멍은 전후방향으로 형성된다. 유량조절봉(111)은 머리부에는 공구 등이 삽입될 수 있는 공구홈이 형성되고, 외주면의 일부에는 조절봉 유로(111a)가 형성되어 있다. 조절봉 유로(111a)는 유량조절봉(111)의 외주면 일부가 절개되어 형성된다. 조절봉 유로(111a)의 수직 단면형상은 반원이 될 수 있다. 유량조절봉(111)을 회전시킴에 따라 연통되는 면적이 변화되어 유량이 조절된다. 또한, 유량조절봉(111)의 조절봉 유로(111a)의 중간에는 받침대(111b)가 돌출되어 형성된다. 이러한 상기 받침대(111b)로 인해 유량조절봉(111)이 수압에 의해 휘어지는 것이 방지되고 유량 조절이 용이해진다. 밸브몸체(120)에는 유량조절봉(111)의 머리부를 둘러싸는 유량표시부(112)가 설치된다. 유량표시부(112)의 표면에는 사용자가 유량 및 온/오프를 쉽게 알 수 있도록 눈금 또는 숫자 또는 문자가 표시되어 있다. 유량표시부(112)는 유량조절봉(111)이 밸브몸체(120)로부터 이탈되지 않도록 하는 역할도 한다.

밸브몸체(120)에는 원수 유출유로(124)가 상하방향으로 형성된다. 원수 유출유로(124)는 두 개가 형성되어, 두 개의 상기 공간부에 각각 연통된다. 우측에 배치되는 원수 유출유로(124)의 끝단에는 제1원수 출구(103)가 형성되고, 좌측에 배치되는 원수 유출유로(124)의 끝단에는 제2원수 출구(102)가 형성된다. 원수 유출유로(124)의 입구는 밸브시트(150)에 형성된 유로에 연통된다.

제1원수 출구(103)는 제1원수 입수구(211b)에 끼워져서, 제1원수 입수구(211b)에 연통된다.

제2원수 출구(102)는 제2원수 입수구(271a)에 끼워져서, 제2원수 입수구(271a)에 연통된다.

유량조절 유로(123)의 출구는 원수 유출유로(124)에 합류된다.

플런저(140)는 유량조절 유로(123)의 입구를 막거나 밸브시트(150)에 형성된 유로의 입구를 막는다. 즉, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 3방 밸브는 유입된 물을 바로 원수 유출유로(124)로 유출시키거나, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 유량조절 유로(123)로 유출시켜서 유량을 조절한 후에 유출시킨다.

상기 제어부는 제1전해조(200)의 음극이 인가되는 전극이 배치되는 실보다 양극이 인가되는 전극이 배치되는 실에 물이 적게 유입되도록 유량조절밸브 어셈블리(100)를 제어한다. 이로인해 폐수의 양은 최소화하고 용존수소가 풍부한 알칼리수의 양은 최대화할 수 있다. 예를 들어, 제1전극(230)에 음극이 인가되고, 제2전극(250)에 양극이 인가될 경우에 상기 제어부는 유량조절밸브 어셈블리(100)를 제어하여 좌측에 배치되는 유량조절 유로(123)의 입구를 막아서 물이 원수 유출유로(124)로 배출되도록 하고, 우측에 배치되는 유량조절 유로(123)의 입구를 열어서 물이 유량조절 유로(123)를 통해 원수 유출유로(124)로 배출되도록 한다.

<유로전환밸브 어셈블리>

제2전해조(300)의 하류(출구)에는 유로전환밸브 어셈블리(400)가 설치된다.

유로전환밸브 어셈블리(400)는 3방 밸브로 구비되는 유로전환밸브와 체크밸브(425)를 포함한다.

상기 유로전환밸브는 제2전해조(300)의 제3실과 제4실을 제1출수관(404)과 제2출수관(403)에 선택적으로 접속되도록 한다.

상기 유로전환밸브는 솔레노이드밸브로 구비된다.

상기 유로전환밸브 및 체크밸브(425)는 2개가 각각 구비되어 제2전해조(300)의 제3실과 제4실에서 생성된 전해수를 각각 배출한다. 상기 유로전환밸브는 각각 독립적으로 on/off제어가 가능하다.

상기 유로전환밸브와 체크밸브(425)의 밸브몸체는 일체로 형성된다.

유로전환밸브 어셈블리(400)는 제2케이스(270)의 전면 상부에 설치된다.

유로전환밸브 어셈블리(400)는 제1케이스(210)의 상부에 배치된다.

도 16에 도시된 바와 같이, 유로전환밸브 어셈블리(400)는 밸브몸체(420)와, 밸브몸체(420)에 설치되는 플런저(440) 및 코일(430)과, 밸브몸체(420)에 설치되는 체크밸브(425)를 포함한다.

밸브몸체(420)에는 상기 제3실에서 생성된 전해수가 공급되는 제1입수구(402)와, 상기 제4실에서 생성된 전해수가 공급되는 제2입수구(401)가 형성된다.

제1입수구(402)와 제2입수구(401)는 전후방향 형성된다.

제1입수구(402)는 제2전해조의 제1출수부(319b)에 끼워져서 연통되고, 제2입수구(401)는 제2전해조의 제2출수부(319a)에 끼워져서 연통된다.

도 17에 도시된 바와 같이, 밸브몸체(420)에는 플런저(440)가 이동되는 공간부가 형성되고, 상기 공간부는 밸브몸체(420)의 좌측 및 우측에 각각 형성된다. 우측에 배치되는 상기 공간부는 제2입수구(401)에 연통되고, 좌측에 배치되는 상기 공간부는 제1입수구(402)에 연통된다.

상기 공간부에는 밸브시트(450)가 삽입된다. 플런저(440)는 코일(430)에 의해 이동되며, 밸브시트(450)를 관통하도록 설치된다.

밸브몸체(420)에는 제1출수관 연결유로(423)가 형성된다. 제1출수관 연결유로(423)는 좌우방향으로 형성된다. 제1출수관 연결유로(423)의 입구는 두 개의 상기 공간부에 연통되고, 제1출수관 연결유로(423)의 출구는 제1출수관(404)에 연통된다. 따라서, 좌측 공간부 또는 우측 공간부의 물이 제1출수관(404)으로 출수된다. 제1출수관(404)은 사용자에게 음용수를 제공하는 출수콕 등에 연결된다.

밸브몸체(420)에는 제2출수관 연결유로(405, 406)가 각각 형성된다. 제2출수관 연결유로(405, 406)는 두 개의 상기 공간부에 각각 연통된다. 제2출수관 연결유로(405, 406)는 전후방향으로 형성된다.

도 18에 도시된 바와 같이, 제2출수관 연결유로(405, 406)에는 체크밸브(425)가 각각 설치된다. 체크밸브(425)는 전후방향으로 배치된다. 체크밸브(425)는 물이 역류하는 것을 방지하여 상기 제3실에서 생성된 전해수와 상기 제4실에서 생성된 전해수가 섞이는 것을 방지할 수 있다.

제2출수관 연결유로(405, 406)는 체크밸브(425)의 출구 측에서 합류되어, 제2출수관(403)에 연결된다.

체크밸브(425)가 설치되는 부분인 합류되는 부분(422)은 전방이 개방되도록 형성되고, 커버(421)에 의해 전방이 막힌다.

합류되는 부분(422)을 통해 배출되는 전해수의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브(410)가 밸브몸체(420)에 설치된다. 유량조절밸브(410)의 각 구성은 전술한 유량조절밸브 어셈블리(100)의 유량조절밸브(110a, 110b)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이와 같이 폐수가 출수되는 부분에 유량조절밸브(410)를 구비하여 폐수의 양을 최소화할 수 있다.

나아가, 상기 제어부는 유로전환밸브 어셈블리(400)를 제어하여 음극이 인가되는 전극이 배치되는 실에서 배출되는 물은 제1출수관(404)으로 출수되도록 하고, 양극이 인가되는 전극이 배치되는 실에서 배출되는 물은 제2출수관(403)으로 출수되도록 한다. 예를 들어, 제3전극(330)에 음극이 인가되고, 제4전극(360)에 양극이 인가되면, 상기 제어부는 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이 좌측에 배치되는 플런저(440)를 상부로 이동시켜서 제1출수관 연결유로(423)를 통해 알칼리 이온수가 배출되도록 하고, 우측에 배치되는 플런저(440)는 하부에 배치되도록 하여 제2출수관 연결유로(405)로 폐수(산성수)가 배출되도록 한다. 상기 제어부는 제1,2전해조(200, 300)의 전극의 극성을 변경할 경우에는 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 전술한 바와 반대로 제어한다.

나아가, 상기 제어부는 상기 전극의 극성을 변경할 경우에는 알칼리 이온수 출수가 입력되지 않을 때(사용자가 사용하지 않을 때) 변경시점으로부터 일정시간 동안 제1전해조(200)에 원수를 공급하고 상기 제3실과 상기 제4실이 상기 제2출수관(403)에 접속되도록 유로전환밸브 어셈블리(400)를 제어하여, 상기 제3실과 상기 제4실에서 생성된 전해수를 모두 제2출수관(403)으로 배출되도록 할 수 있다. 이로 인해, 전해조 내부에 남아있는 산성수가 사용자에게 공급되는 것이 방지된다.

상기 제어부는 상기 일정시간이 지난 후에는 상기 제3실은 상기 제2출수관(403)에 접속되도록 하고, 상기 제4실은 상기 제1출수관(404)에 접속되도록 유로전환밸브 어셈블리(400)를 제어한다.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.

이하에서는 제1,3전극(230, 330)에는 음극이 인가되고, 제2,4전극(250, 360)에는 양극이 인가되는 경우를 예로 들어 설명한다.

제1원수 입수구(211b)를 통해 상기 제1실에 물이 공급되면, 물은 상기 돌기에 의해 고르게 분배된다. 분배된 물은 상기 제1실에서 전기분해되어 용존 수소 함량이 높아진다. 상기 제1실의 전해수는 제1전해조의 제1출수구(215)를 통해 출수되어, 연통유로(218)와 제1연결통로(218a)를 거쳐 제3케이스(310)의 제1유로(311a)로 공급된다. 제1유로(311a)로 공급된 전해수는 제1유로(311a)의 하단에 형성된 관통공을 통해 복수 개의 제1프레임(340)의 제1입수구(341)로 유입된다.

제1입수구(341)로 유입된 전해수는 상기 제3실로 공급되어 제3전극(330)을 통해 한번 더 전기분해되어 용존수소 함량이 높은 알칼리 이온수가 된다. 알칼리 이온수는 제1출수구(344)로 출수되어 제2전해조의 제1출수부(319b)로 배출된다.

제2전해조의 제1출수부(319b)로 배출된 용존수소 함량이 높은 알칼리 이온수는 제1출수관(404)을 통해 사용자에게 제공된다.

제2원수 입수구(271a)를 통해 상기 제2실에 물이 공급되면, 물은 상기 돌기에 의해 고르게 분배되어 전기분해된다. 상기 제2실의 전해수는 제1전해조의 제2출수구(275)를 통해 출수되어 제3케이스(310)의 제2유로(311b)로 공급된다. 제2유로(311b)로 공급된 전해수는 제2유로(311b)의 하단에 형성된 관통공을 통해 복수 개의 제2프레임(370)의 제2입수구(372)로 유입되어 상기 제4실로 공급된다. 상기 제4실로 공급된 전해수는 한번 더 전기분해되어 산성수가 된다. 산성수는 제2출수구(373)를 통해 배출되어 제2전해조의 제2출수부(319a)로 배출된다.

제2전해조의 제2출수부(319a)로 배출된 산성수는 제2출수관(403)을 통해 배수구로 배출된다.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 전해조 제어방법을 설명한다.

본 실시예의 전해조 제어방법은, 제1전해조(200)를 통해 용존수소가 포함된 전해수를 생성하고, 상기 제1전해조(200)를 통해 생성된 전해수를 제2전해조(300)를 통해 전기분해하는 제1전기분해단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1,3전극(230, 330)에는 음극이 인가되고, 제2,4전극(250, 360)에는 양극이 인가된다.

상기 제어부는 유로전환밸브 어셈블리(400)를 제어하여, 상기 제1전기분해단계에서 상기 제2전해조(300)의 상기 제3실에서 생성된 전해수는 제1출수관(404)을 통해 출수되도록 하고, 상기 제2전해조(300)의 제4실에서 생성된 전해수는 제2출수관(403)을 통해 출수되도록 한다. 즉, 용존 수소 함량이 높은 알칼리수는 제1출수관(404)을 통해 출수되고, 산성수는 제2출수관(403)을 통해 출수된다.

상기 제1전기분해단계 이후에, 일정시간 또는 일정량의 전기분해 후에 상기 제1전해조(200) 및 상기 제2전해조(300)의 전극의 극성을 역전시키는 역전단계와, 상기 제3실에서 생성된 전해수는 상기 제2출수관(403)을 통해 출수되도록 하고, 상기 제4실에서 생성된 전해수는 상기 제1출수관(404)을 통해 출수되도록 하는 제2전기분해단계를 더 포함한다.

상기 역전단계는 상기 제3실의 물과 상기 제4실의 물을 외부로 퇴수시키는 것을 포함한다.

상기 역전단계는 역전 이전에 퇴수하며, 퇴수시에는 상기 전극에 전원을 인가하지 않는다.

즉, 상기 제어부는 유로전환밸브 어셈블리(400)를 제어하여, 일정시간 또는 일정량의 전기분해 후에 상기 제3실의 물과 상기 제4실의 물을 외부로 퇴수시킨다.

상세하게는, 상기 제어부는 상기 제3실과 상기 제4실이 모두 제2출수관(403)에 접속되도록 하여 퇴수시킨다.

상기 제어부는 정해진 양 또는 정해진 시간동안 퇴수시킨다.

상기 제어부는 제1,3전극(230, 330)에는 양극이 인가되도록 하고, 제2,4전극(250, 360)에는 음극이 인가되도록 역전시킨다.

이와 다르게, 역전을 시킨 후에 퇴수할 수도 있다.

상기 제어부는 유로전환밸브 어셈블리(400)를 제어하여, 상기 제1전기분해단계와 동일하게, 용존 수소 함량이 높은 알칼리수는 제1출수관(404)을 통해 출수되고, 산성수는 제2출수관(403)을 통해 출수되도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명의 전해조는 이온수기 등에 적용될 수 있으며, 본 발명의 전해조의 전극은 전해조 뿐만 아니라 배터리 등에도 적용될 수 있다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 유량조절밸브 어셈블리 101: 입수 유로
102: 제2원수 출구 103: 제1원수 출구
110a, 110b: 유량조절밸브 111: 유량조절봉
111a: 조절봉 유로 111b: 받침대
112: 유량표시부 120: 밸브몸체
123: 유량조절 유로 124: 원수 유출유로
130: 코일 140: 플런저
150: 밸브시트 200: 제1전해조
201: 보강부재 210: 제1케이스
211a, 271b: 입수구 안착홈 271a: 제2원수 입수구
211b: 제1원수 입수구 211c, 271c: 유입 공간부
212, 272: 실링부재 안착홈 213, 273: 전해실 벽
214, 274: 제1장 돌기 215: 제1전해조의 제1출수구
216, 276: 제2장 돌기 217, 277: 단 돌기
218: 연통유로 218a: 제1연결통로
219: 캡
230: 제1전극 231, 251: 단자
232a, 252b: 제1사선구멍 232b, 252a: 제2사선구멍
240: 이온교환막 250: 제2전극
260a: 제1실링부재 260b: 제2실링부재
261: 전극안착홈 262: 테두리 안착홈
263: 제1전극 접촉부 263a: 미세 돌기
264: 제2전극 접촉부 264a: 단자안착홈
270: 제2케이스 275: 제1전해조의 제2출수구
279a: 제2전해조의 제2출수부 관통공 279b: 제2전해조의 제1출수부 관통공
300: 제2전해조 310: 제3케이스
311a: 제1유로 311b: 제2유로
319a: 제2전해조의 제2출수부 319b: 제2전해조의 제1출수부
320: 제1오링 322: 제2입수구 실링부
323: 제2출수구 실링부 330: 제3전극
331: 단자 332: 관통구멍
333: 스페이서 340: 제1프레임
341, 371, 381: 제1입수구 342, 372, 382: 제2입수구
343, 373, 383: 제2출수구 344, 374, 384: 제1출수구
345: 오링 안착홈 346: 전극 지지돌기
349: 격막 안착홈 350: 제2오링
351: 제1입수구 실링부 354: 제1출수구 실링부
360: 제4전극 370: 제2프레임
377: 이격돌기 380: 제4케이스
388: 돌출부 388a: 스페이서 안착홈
388b: 지지돌기 안착홈 400: 유로전환밸브 어셈블리
401: 제2입수구 402: 제1입수구
403: 제2출수관 404: 제1출수관
405, 406: 제2출수관 연결유로 410: 유량조절밸브
420: 밸브몸체 421: 커버
422: 합류되는 부분 423: 제1출수관 연결유로
425: 체크밸브 430: 코일
440: 플런저 450: 밸브 시트

Claims (16)

1. 제1,2전극과 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치되는 이온교환막을 포함하는 제1전해조;
   제3,4전극과 상기 제3전극과 상기 제4전극 사이에 배치되는 격막을 포함하는 제2전해조를 포함하고,
   상기 제1전해조에서 생성된 용존수소가 포함된 전해수는 상기 제2전해조에 공급되는 것을 특징으로 하는 전해조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1전해조에서 생성된 전해수를 상기 제2전해조에 공급하는 유로는 상기 제1전해조와 상기 제2전해조에서 마주보는 면 중 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 유로는 장공형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3전극과 상기 제4전극 중 적어도 하나는 상기 격막과 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 전해조.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2전해조의 제3실과 제4실을 제1출수관과 제2출수관에 선택적으로 접속하는 상기 유로전환밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해조.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며,
   상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고,
   상기 제1케이스와 상기 제2케이스 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성되고,
   상기 돌기는 복수 개 형성되고,
   상기 돌기 중 적어도 하나는 상기 제1케이스 또는 상기 제2케이스에 형성된 입수구 또는 출수구의 직경보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며,
   상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고,
   상기 제1케이스와 상기 제2케이스 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성되고,
   상기 돌기는 복수 개 형성되고,
   상기 돌기 중 적어도 하나는 상기 제1케이스 또는 상기 제2케이스에 형성된 입수구 또는 출수구의 적어도 일부를 둘러싸도록 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며,
   상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고,
   상기 제1케이스와 상기 제2케이스 중 적어도 하나에는 상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이를 흐르는 물의 흐름에 수직한 방향으로 긴 돌기가 형성되고,
   상기 돌기는 복수 개 형성되고,
   상기 돌기 중 적어도 두 개의 돌기는 물의 흐름 방향으로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 전해조.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성되며,
   상기 구멍은 사선 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 중 나머지 하나에도 물이 통과할 수 있는 제2구멍이 형성되며,
    상기 제1구멍은 상기 제2구멍과 연통되는 연통부와 상기 제2구멍과 연통되지 않는 비연통부를 포함하며,
    상기 비연통부는 상기 연통부의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전해조.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성되며,
    상기 제1구멍은 복수 개 형성되며,
    인접한 두 개의 상기 제1구멍은 물이 흐르는 방향으로 갈수록 사이 간격이 멀어지거나 가까워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며,
    상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고,
    상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 마주보는 면 중 적어도 하나에는 상기 제1전극 또는 상기 제2전극과 마주보게 배치되는 돌기가 형성되고,
    상기 제1전해조에는 물이 유입되는 입수구와 출수구가 형성되며,
    상기 돌기는 복수 개 형성되되 이격되게 배치되어 물이 흐르는 통로가 형성되며,
    상기 입수구 또는 상기 출수구에 근접하게 배치되는 상기 통로의 단면적 보다 상기 입수구 또는 상기 출수구에 멀게 배치되는 상기 통로의 단면적이 큰 것을 특징으로 하는 전해조.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1전해조는 제1케이스와 제2케이스를 포함하며,
    상기 제1케이스와 상기 제2케이스 사이에는 상기 제1,2전극이 배치되고,
    상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 마주보는 면 중 적어도 하나에는 상기 제1전극 또는 상기 제2전극과 마주보게 배치되는 돌기가 형성되고,
    상기 돌기는 복수 개 형성되되 이격되게 배치되어 물이 흐르는 통로가 형성되며,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 중 적어도 하나에는 물이 통과할 수 있는 제1구멍이 형성되며,
    상기 제1구멍은 상기 통로와 연통되는 것을 특징으로 하는 전해조.
14. 제1전해조를 통해 용존수소가 포함된 전해수를 생성하고, 상기 제1전해조를 통해 생성된 전해수를 제2전해조를 통해 전기분해하는 제1전기분해단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해조 제어방법.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1전기분해단계는 상기 제2전해조의 제3실에서 생성된 전해수는 제1출수관을 통해 출수되도록 하고, 상기 제2전해조의 제4실에서 생성된 전해수는 제2출수관을 통해 출수되도록 하며,
    상기 제1전기분해단계 이후에,
    일정시간 또는 일정량의 전기분해 후에 상기 제1전해조 및 상기 제2전해조의 전극의 극성을 역전시키는 역전단계와,
    상기 제3실에서 생성된 전해수는 상기 제2출수관을 통해 출수되도록 하고, 상기 제4실에서 생성된 전해수는 상기 제1출수관을 통해 출수되도록 하는 제2전기분해단계를 더 포함하고,
    상기 역전단계는 상기 제3실의 물과 상기 제4실의 물을 외부로 퇴수시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해조 제어방법.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 역전단계는 역전 이전에 퇴수하며,
    퇴수시에는 상기 전극에 전원을 인가하지 않는 것을 특징으로 하는 전해조 제어방법.

Images