KR20190086985A

KR20190086985A - 전기 탈이온 필터

Info

Publication number: KR20190086985A
Application number: KR1020180005194A
Authority: KR
Inventors: 이상영; 강상현; 김철호; 권태성; 문형민; 문성민; 이준영; 이병필; 모병선; 이국원
Original assignee: 웅진코웨이 주식회사
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-07-24
Also published as: CN111601775A; WO2019139327A1; KR102211117B9; US20200406195A1; KR102211117B1; CN111601775B

Abstract

입수구와 출수구가 구비된 하우징; 상기 하우징 내부에 나선형상으로 설치되는 제1 전극; 상기 하우징 내부에 상기 제1 전극과 이격되어 나선형상으로 설치되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 설치되며, 전기인가에 의해 유입된 물에 포함된 이온성 물질을 흡착하거나 탈착하는 이온교환모듈;을 포함하며, 상기 제1 전극과 제2 전극 중 적어도 하나는 중앙영역이 주변영역보다 조밀한 구조를 갖는 전기 탈이온 필터가 개시된다.
개시되는 전기 탈이온 필터에 의하면, 전기 탈이온 필터의 전극 수명을 늘릴 수 있고 전극 및 관련 부품의 조립이 용이하다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

전기 탈이온 필터 {ELECTRO-DEIONIZATION FILTER}

본 발명은 전기 탈이온 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원수에 포함된 이온성 물질을 전기적 힘을 이용하여 흡착 제거하는 전기 탈이온 필터에 관한 것이다.

최근, 원수에 포함된 이온물질 등을 전기적 인력을 이용하여 제거하는 전기 탈이온 필터에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

일 예로, 본 출원인의 특허출원 제2015-0168858호 등에 개시된 바와 같이 양이온 교환막 및 음이온 교환막을 포함하는 바이폴라(Bipolar) 이온교환막을 사용하는 기술이 제안된 바 있으며, 이러한 이온교환막을 이용하여 탈이온 동작을 수행하는 전기 탈이온 필터가 제안되었다.

그러나, 종래의 전기 탈이온 필터는 단순히 이온교환막에 대한 연구가 이루어지고 있을 뿐이어서, 전극의 수명에 대한 충분한 고려가 이루어지지 않고 있으며, 이로 인해 전극의 수명이 짧다는 문제점이 있다.

KR

2017-0062986

A

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 전극의 수명을 늘릴 수 있는 전기 탈이온 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 전극의 조립이 용이한 전기 탈이온 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 입수구와 출수구가 구비된 하우징; 상기 하우징 내부에 나선형상으로 설치되는 제1 전극; 상기 하우징 내부에 상기 제1 전극과 이격되어 나선형상으로 설치되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 설치되며, 전기인가에 의해 유입된 물에 포함된 이온성 물질을 흡착하거나 탈착하는 이온교환모듈;을 포함하며, 상기 제1 전극과 제2 전극 중 적어도 하나는 중앙영역이 주변영역보다 조밀한 구조를 갖는 전기 탈이온 필터를 제공한다.

그리고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 중앙영역이 주변영역보다 조밀한 구조를 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터는 상기 이온교환모듈의 내부에 설치되며, 상기 이온교환부에서 탈이온된 정수가 배출되는 배출구가 형성되는 코어 부재;를 추가로 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 코어 부재의 외면에 나선형상으로 감겨 설치될 수 있다.

그리고, 상기 제1 전극은 상기 코어 부재에 형성된 고정홈을 통하여 상기 이온교환모듈의 내부로 도입되며, 상기 제1 전극의 중앙영역은 상기 고정홈과 상기 코어 부재의 상측 단부를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제1 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터는 상기 이온교환모듈의 외부에 설치되며 개구부가 형성된 지지부재;를 추가로 포함하며, 상기 제2 전극은 상기 지지부재의 외면에 나선형상으로 감겨 설치될 수 있다.

그리고, 상기 제2 전극은 상기 하우징의 내부의 바닥면에 형성된 제2 전극 설치홀을 통하여 상기 하우징 내부로 도입되며, 상기 제2 전극의 중앙영역은 상기 제2 전극 설치홀과 상기 지지부재의 상측 단부를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제2 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응할 수 있다.

또한, 상기 제1 전극의 중앙영역은 상기 제1 전극이 물과 접촉하는 전체 높이를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제1 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응할 수 있다. 그리고, 상기 제2 전극의 중앙영역은 상기 제2 전극이 물과 접촉하는 전체 높이를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제2 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응할 수 있다.

그리고, 상기 제1 전극과 제2 전극의 주변영역의 전극 간격(pitch)은 중앙영역의 평균 전극간격의 2~10배 범위일 수 있다.

또한, 상기 제1 전극의 중앙영역의 평균 전극 간격(pitch)은 2~10mm 사이이고, 상기 제2 전극의 중앙영역의 평균 전극 간격은 1~3cm 사이일 수 있다.

그리고, 상기 제1 전극의 중앙영역은 상기 제2 전극의 중앙영역보다 조밀한 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 코어 부재는 외주면에 상기 제1 전극의 위치를 고정하는 끼움홈이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 이온교환모듈은 양이온교환수지를 갖는 양이온교환막과 음이온교환수지를 갖는 음이온교환막이 결합되어 형성된 바이폴라 이온교환막을 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징은 상부 및 하부가 개방된 하우징 몸체와, 상기 하우징 몸체의 상부를 덮는 상부 덮개와, 상기 하우징 몸체의 하부를 덮는 하부 덮개를 구비하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 각각 상기 하우징 내부로 도입되는 제1 및 제2 전극 설치부와, 상기 입수구, 그리고 상기 출수구는 상기 하부 덮개에 구비될 수 있다.

다른 측면으로서, 본 발명은 입수구와 출수구가 구비된 하우징; 상기 하우징 내부에 나선형상으로 설치되는 제1 전극; 상기 하우징 내부에 상기 제1 전극과 이격되어 나선형상으로 설치되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 설치되며, 전기인가에 의해 유입된 물에 포함된 이온성 물질을 흡착하거나 탈착하는 이온교환모듈;을 포함하며, 상기 제1 전극과 제2 전극 중 적어도 하나는 일부 영역이 다른 영역보다 조밀한 구조를 갖는 전기 탈이온 필터를 제공한다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전기 탈이온 필터의 전극 수명을 늘릴 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전극 및 관련 부품의 조립이 용이하다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터를 상측에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 전기 탈이온 필터를 하측에서 바라본 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 전기 탈이온 필터를 상측에서 바라본 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 전기 탈이온 필터를 하측에서 바라본 분해 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 전기 탈이온 필터의 종 단면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터의 제1 및 제2 전극의 배치구조를 간략화하여 도시한 정면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터에 구비되는 코어 부재를 도시한 것으로서, (a)는 상측에서 바라본 사시도. (b)는 하측에서 바라본 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터에 구비되는 지지부재의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 탈이온 필터는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(110), 이온교환모듈(120), 제1 전극(130), 제2 전극(140)을 포함하여 구성되며, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 각각 설치하기 위한 코어부재(150)와 지지부재(160)를 추가로 포함할 수 있다.

먼저, 하우징(110)은 원수가 유입되는 입수구(115)와 탈이온된 정수가 토출되는 출수구(116)를 구비한다. 또한, 하우징(110)에는 후술하는 제1 전극(130)과 제2 전극(140)을 각각 설치하기 위하여 제1 전극 설치부(117)와 제2 전극 설치부(118)가 구비된다.

이때, 상기 하우징(110)은 후술하는 이온교환모듈(120) 등의 조립의 편의성을 제공하기 위하여 상부 및 하부가 개방된 하우징 몸체(111)와, 상기 하우징 몸체(111)의 상부를 덮는 상부 덮개(113)와, 상기 하우징 몸체(111)의 하부를 덮는 하부 덮개(112)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 하우징(110)의 입수구(115)와 출수구(116)에 튜빙 등의 연결과, 제1 전극 설치부(117)와 제2 전극 설치부(118)에 설치된 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 전원부(미도시)에의 연결 등, 설치를 용이하게 수행하기 위하여 상기 입수구(115)와 출수구(116), 제1 전극 설치부(117)와 제2 전극 설치부(118)는 하부 덮개(112)에 구비될 수 있다.

이와 같이, 하우징(110)의 외부와 연결되는 각종 부품을 하부 덮개(112)에서 조립할 수 있도록 함으로써 조립성이 개선될 수 있다.

다음으로, 이온교환모듈(120)은 이온교환부(121)를 포함하여 구성된다. 상기 이온교환부(121)는 양이온교환막(121a)과 음이온교환막(121b)이 서로 접합하여 구성되거나, 양이온교환막(121a)과 음이온교환막(121b) 사이에 형성된 물분해 촉매층을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이온교환부(121)는 양이온교환수지를 갖는 양이온교환막(121a)과 음이온교환수지를 갖는 음이온교환막(121b)이 결합되어 형성된 바이폴라 이온교환막을 포함할 수 있다. 또한 이온교환부(121)는 하우징(110) 외부의 물이 하우징(110) 중앙으로 이동하면서 이온교환부(121)에 의해 탈이온될 수 있도록 스페이서 등에 의해 물이 통과할 수 있는 간극(121c)이 형성될 수 있다.

이러한 이온교환부(121)는 원수 내의 이온성 물질을 전기적 힘을 이용한 흡착을 통해 정수 과정을 수행할 수 있으며, 역전압 인가를 통해 재생 과정을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터(100)에 구비되는 이온교환부(121)는 전기 탈이온 작용을 수행할 수 있다면 그 다양한 변경이 가능하며, 전술한 바이폴라 이온교환막 구조에 한정되는 것은 아니다.

한편, 이온교환모듈(120)은 외측으로부터 중앙으로의 유로형성을 위하여 이온교환부(121)의 상부와 하부를 각각 폐쇄하는 하부캡(122) 및 상부캡(123)을 구비할 수 있으며, 하부캡(123)의 그 중앙에 후술하는 코어부재(150)가 삽입되어 배출유로를 형성하는 관통홀(122a)이 형성될 수 있다.

그리고, 제1 전극(130)은 하우징(110) 내부에 나선형상으로 설치되며, 제2 전극(140)은 하우징(110) 내부에 상기 제1 전극(130)과 이격되어 나선형상으로 설치될 수 있다.

예를 들어, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극(130)의 하우징(110)의 내부공간 중 중앙부에 설치될 수 있고, 제2 전극(140)은 하우징(110)의 내부공간 중 외곽부에 설치될 수 있다.

이러한 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 도시되지 않은 전원부에 의해 통전되며, 이에 따라 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이에 설치된 이온교환부(121)에 전기가 인가됨으로써 유입된 물에 포함된 이온성 물질을 이온교환부(121)에 의해 흡착하거나 이온교환부(121)로부터 탈착할 수 있도록 한다.

제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 전기도금, 화학적 증착법, 스프레이 분사법, 붓을 이용한 페인팅 기버 등을 통해 코팅된 와이어 형태를 가질 수 있으며, 와이어 모재는 티타늄으로 굵기는 0.5~3mm이며, 코팅 재료로는 백금, 루테늄, 이리듐, 주석, 코발트 등으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종, 또는 2종 이상의 금속 재료를 사용할 수 있다. 또한, 코팅의 두께는 0.3~500㎛로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터(100)는 상기 이온교환모듈(120)의 내부에 설치되며, 상기 이온교환부(121)에서 탈이온된 정수가 배출되는 배출구가 형성되는 코어부재(150)를 추가로 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 전극(130)은 코어부재(150)의 외면에 나선형상으로 감겨 설치될 수 있다.

도 9에 상세히 도시된 바와 같이, 제1 전극(130)이 미리 설정된 배치로 코어부재(150)에 감겨 설치될 수 있도록 코어부재(150)는 외주면에 제1 전극(130)의 위치를 고정하는 끼움홈(153)이 형성될 수 있다. 이러한 끼움홈(153)을 통하여 제1 전극(130)를 미리 설정된 배치 구조에 대응하도록 용이하게 설치할 수 있게 된다.

구체적으로 코어부재(150)는 중공 구조를 갖는 코어 몸체(151)의 외면에 일정한 간격으로 돌출 형성된 돌출부(152)를 구비할 수 있으며, 상기 돌출부(152)에는 제1 전극(130)의 감김 구조에 대응하도록 끼움홈(153)이 형성될 수 있다. 또한, 코어 몸체(151)의 상단에는 제1 전극(130)이 관통하여 끼워지는 끼움홀(152a)이 형성될 수 있다.

그리고, 코어부재(150)는 하부에 하부캡(122) 및 하부 덮개(112)에 결합될 수 있도록 단턱부(154)가 형성될 수 있으며, 단턱부(154)에는 제1 전극(130)이 이온교환모듈(120)의 내부로 도입될 수 있도록 고정홈(155)이 형성될 수 있다.

따라서, 제1 전극(130)은 하우징(110)의 하부 덮개(112)에 형성된 제1 전극 설치부(117), 제1 전극 설치홀(117a), 고정홈(155)을 통해 이온교환모듈(120)의 내부로 도입되며, 코어부재(150)에 형성된 끼움홈(153)에 끼워져 미리 설정된 배치로 코어부재(150)에 감길 수 있으며, 제1 전극(130)의 끝단은 끼움홀(152a)을 관통하여 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 탈이온 필터(100)는 상기 이온교환모듈(120)의 외부에 설치되며 개구부(162)가 형성된 지지부재(160)를 추가로 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면 지지부재(160)는 격자 형상의 지지몸체(161)에 개구부(162)가 형성된 구조를 갖는다.

이때, 상기 제2 전극(140)은 상기 지지부재(160)의 외면에 나선형상으로 감겨 설치될 수 있다. 즉, 제2 전극(140)은 하우징(110)의 하부 덮개(112)에 형성된 제2 전극 설치부(118), 제2 전극 설치홀(118a)을 통해 하우징(110)의 내부로 도입되며, 지지부재(160)의 외측에 나선형상으로 감기는 구조를 가질 수 있다.

또한, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(110), 코어부재(150), 이온교환모듈(120)의 조립시 누수를 방지하기 위하여 다수의 밀폐부재(OR)가 사용될 수 있다. 그리고, 코어부재(150)에는 밀폐부재(OR)의 설치를 위한 홈부(157)가 형성될 수 있다.

한편, 도 5, 도 9 및 도 10을 참조하면, 하우징(110)의 하부덮개(112)에 형성된 입수구(115)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 물은 지지부재(160)의 개구부(162)를 통과하여 이온교환모듈(120)의 내부로 유입되며, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)에 전원이 인가됨에 따라 유입된 물에 포함된 이온성 물질이 이온교환모듈(120)의 이온교환부(121)를 통해 흡착되고, 이온교환부(121)를 통해 정수된 물이 코어부재(150)의 내부에 형성된 내부공간(156) 및 배출구(156a)를 통해 출수구(116)로 배출될 수 있다.

다음으로, 도 3 내지 도 9을 참조하여, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 설치 구조에 대해 설명한다.

종래의 전기 탈이온 필터는 제1 전극과 제2 전극이 하우징의 일측과 타측에 서로 마주하도록 일정한 거리를 두고 설치하는 방식과, 제1 전극과 제2 전극을 하우징의 중앙부와 외측에 설치하는 방식이 제안된 바 있다.

그러나, 종래의 전기 탈이온 필터는 전극의 수명에 대한 고려가 없이 단순히 2개의 전극을 서로 마주하도록 배치하는 방식만을 제안하고 있을 뿐이어서 전극의 수명에 대한 고려가 이루어지지 않은 실정이다.

본 발명자의 실험에 의하면 하우징의 길이 방향(높이 방향)을 기준으로 할 때 중앙영역의 전극 소모가 큰 것을 확인할 수 있었다.

이를 감안하여, 본 발명은 상기 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 중 적어도 하나는 중앙영역(C, C')이 주변영역(P1, P1', P2, P2')보다 조밀한 구조를 가질 수 있다. 즉, 중앙영역(C, C')의 전극 소모가 크더라도 중앙영역(C, C')에 전극이 조밀한 구조를 가지므로 중앙영역(C, C') 부분의 전체적인 전극 수명을 길게 할 수 있다.

이때, 도 3, 도 4, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 모두 중앙영역(C, C')이 주변영역(P1, P1', P2, P2')보다 조밀한 구조를 가질 수 있다. 즉, 전극의 소모를 고려하여 일부 영역이 다른 영역보다 조밀한 구조를 가질 수 있다.

구체적으로, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 전극(130)의 중앙영역(C)은 코어부재(150)의 고정홈(155)과 코어부재(150)의 상측 단부를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 제1 전극(130)의 주변영역(P1, P2)은 상기 중앙영역(C)의 상부와 하부에 각각 대응할 수 있다.

또한, 제2 전극(140)은 전술한 바와 같이 하우징(110)의 내부의 바닥면에 형성된 제2 전극 설치홀(118a)을 통하여 하우징(110) 내부로 도입되며, 제2 전극(140)의 중앙영역(C')은 상기 제2 전극 설치홀(118a)과 상기 지지부재(160)의 상측 단부를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제2 전극(140)의 주변영역(P1', P2')은 상기 중앙영역(C')의 상부와 하부에 각각 대응할 수 있다.

이때, 상기 제1 전극(130)과 제2 전극(140)의 주변영역(P1, P2, P1', P2')의 전극 간격(pitch)은 중앙영역(C, C')의 평균 전극간격의 2~10배 범위일 수 있다. 만약, 전극 간격의 배수가 2 미만인 경우 중앙영역(C, C')에서의 전극 소모가 커서 전체적인 전극 수명이 짧아지게 되며, 배수가 10을 초과하는 경우에는 주변영역(P1, P2, P1', P2')의 전극이 너무 과소하여 주변영역(P1, P2, P1', P2')에서의 탈이온 효과가 감소하게 된다.

한편, 주변영역(P1, P2, P1', P2')과 중앙영역(C, C') 전극 간격은 변화되는 구조를 가질 수 있으며, 전극 간격이 변화하는 경우 평균 전극간격은 주변영역(P1, P2, P1', P2')과 중앙영역(C, C')에 설치된 전극의 감긴 회수를 각 영역의 높이로 나누어 구할 수 있다. 각 영역의 높이가 3등분되어 동일하므로 감긴 회수를 비교하면 각 영역의 평균 전극간격을 대비할 수 있다.

도 6에 도시된 실시예의 경우 제1 전극(130)의 중앙영역(C)의 전극의 감긴 횟수는 7회이며, 주변영역(P1, P2)의 전극의 감긴 횟수는 끝단을 제외하면 대략 1.5회이고, 도 7에 도시된 실시예의 경우 제1 전극(130)의 중앙영역(C)의 전극의 감긴 횟수는 7회이며, 주변영역(P1, P2)의 전극의 감긴 횟수는 끝단을 제외하면 대략 2.5회이며, 도 8에 도시된 실시예의 경우 제1 전극(130)의 중앙영역(C)의 전극의 감긴 횟수는 7회이며, 주변영역(P1, P2)의 전극의 감긴 횟수는 끝단을 제외하면 대략 3.5회이다.

또한, 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예의 경우 제2 전극(140)의 중앙영역(C')의 전극의 감긴 횟수는 3회이며, 주변영역(P1', P2')의 전극의 감긴 횟수는 대략 1회로 같으나, 감기는 형상에 있어서 약간의 차이가 있다.

한편, 상기 제1 전극(130)의 중앙영역(C)은 상기 제2 전극(140)의 중앙영역(C')보다 조밀한 구조를 가질 수 있다.

즉, 제1 전극(130)은 하우징(110) 내부의 중앙에 위치하여 그 직경이 작고, 제2 전극(140)은 하우징(110) 내부의 외측에 위치하여 그 직경이 크므로, 제1 전극(130)의 중앙영역(C)의 전극 피치를 제2 전극(140)의 중앙영역(C')보다 작게 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 제1 전극(130)의 중앙영역(C)의 평균 전극 간격(pitch)은 2~10mm 사이로 이루어질 수 있으며, 제2 전극(140)의 중앙영역(C')의 평균 전극 간격은 1~3cm 사이로 이루어질 수 있다.

한편, 전술한 바와 달리 중앙영역(C, C')과 주변영역(P1, P2, P1', P2')을 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)이 물과 접촉하는 높이를 기준으로 설정할 수도 있다.

즉, 상기 제1 전극(130)의 중앙영역(C)은 상기 제1 전극(130)이 물과 접촉하는 전체 높이를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제1 전극(130)의 주변영역(P1, P2)은 상기 중앙영역(C)의 상부와 하부에 각각 대응하는 것으로 설정할 수 있다. 그리고, 상기 제2 전극(140)의 중앙영역(C')은 상기 제2 전극(140)이 물과 접촉하는 전체 높이를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제2 전극(140)의 주변영역(P1', P2')은 상기 중앙영역(C')의 상부와 하부에 각각 대응하는 것으로 설정할 수 있다.

이 경우, 하우징(110)의 만수위가 대략 코어부재(150)의 상단 단부에 대응하고 제1 전극(130)이 물과 접촉하는 하단 부분은 단턱부(154)에 형성된 고정홈(155)에 대응하므로 도 6 내지 도 8에 도시된 제1 전극(130)의 중앙영역(C) 및 주변영역(P1, P2)과 거의 유사하게 설정될 수 있다.

또한, 제2 전극(140)이 물과 접촉하는 하단 부분은 제2 전극 설치홀(118a)에 대응하고 제2 전극(140)이 물과 접촉하는 하단 부분은 지지부재(160)의 상단에 대응하므로 도 6 내지 도 8에 도시된 제2 전극(140)의 중앙영역(C') 및 주변영역(P1', P2')과 거의 유사하게 설정될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100... 전기 탈이온 필터 110... 하우징
111... 하우징 몸체 112... 상부 덮개
113... 하부 덮개 115... 입수구
116... 출수구 117... 제1 전극 설치부
117a... 제1 전극 설치홀 118... 제2 전극 설치부
118a... 제2 전극 설치홀 120... 이온교환모듈
121... 이온교환부 121a... 양이온교환막
121b... 음이온교환막 121c... 간극
122... 하부캡 122a... 관통홀
123... 상부캡 130... 제1 전극
140... 제2 전극 150... 코어 부재
151... 코어 몸체 152... 돌출부
153... 끼움홈 154... 단턱부
155... 고정홈 156... 내부공간
156a... 배출구 160... 지지부재
161... 지지몸체 162... 개구부
C, C'... 중앙영역 P1, P1', P2, P2'... 주변영역
OR... 밀폐부재

Claims

입수구와 출수구가 구비된 하우징;
상기 하우징 내부에 나선형상으로 설치되는 제1 전극;
상기 하우징 내부에 상기 제1 전극과 이격되어 나선형상으로 설치되는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 설치되며, 전기인가에 의해 유입된 물에 포함된 이온성 물질을 흡착하거나 탈착하는 이온교환모듈;
을 포함하며,
상기 제1 전극과 제2 전극 중 적어도 하나는 중앙영역이 주변영역보다 조밀한 구조를 갖는 전기 탈이온 필터.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극과 제2 전극은 중앙영역이 주변영역보다 조밀한 구조를 갖는 전기 탈이온 필터.
제2항에 있어서,
상기 이온교환모듈의 내부에 설치되며, 상기 이온교환부에서 탈이온된 정수가 배출되는 배출구가 형성되는 코어 부재;
를 추가로 포함하며,
상기 제1 전극은 상기 코어 부재의 외면에 나선형상으로 감겨 설치되는 전기 탈이온 필터.
제3항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 코어 부재에 형성된 고정홈을 통하여 상기 이온교환모듈의 내부로 도입되며,
상기 제1 전극의 중앙영역은 상기 고정홈과 상기 코어 부재의 상측 단부를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제1 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응하는 전기 탈이온 필터.
제2항에 있어서,
상기 이온교환모듈의 외부에 설치되며 개구부가 형성된 지지부재;
를 추가로 포함하며,
상기 제2 전극은 상기 지지부재의 외면에 나선형상으로 감겨 설치되는 전기 탈이온 필터.
제5항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 하우징의 내부의 바닥면에 형성된 제2 전극 설치홀을 통하여 상기 하우징 내부로 도입되며,
상기 제2 전극의 중앙영역은 상기 제2 전극 설치홀과 상기 지지부재의 상측 단부를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제2 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응하는 전기 탈이온 필터.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극의 중앙영역은 상기 제1 전극이 물과 접촉하는 전체 높이를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제1 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응하는 전기 탈이온 필터.
제1항에 있어서,
상기 제2 전극의 중앙영역은 상기 제2 전극이 물과 접촉하는 전체 높이를 3등분한 지점의 중앙에 대응하고, 상기 제2 전극의 주변영역은 상기 중앙영역의 상부와 하부에 각각 대응하는 전기 탈이온 필터.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전극과 제2 전극의 주변영역의 전극 간격(pitch)은 중앙영역의 평균 전극간격의 2~10배 범위인 전기 탈이온 필터.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극의 중앙영역의 평균 전극 간격(pitch)은 2~10mm 사이이고,
상기 제2 전극의 중앙영역의 평균 전극 간격은 1~3cm 사이인 전기 탈이온 필터.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 코어 부재는 외주면에 상기 제1 전극의 위치를 고정하는 끼움홈이 형성되는 전기 탈이온 필터.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전극의 중앙영역은 상기 제2 전극의 중앙영역보다 조밀한 구조를 갖는 전기 탈이온 필터.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이온교환모듈은 양이온교환수지를 갖는 양이온교환막과 음이온교환수지를 갖는 음이온교환막이 결합되어 형성된 바이폴라 이온교환막을 포함하는 전기 탈이온 필터.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징은 상부 및 하부가 개방된 하우징 몸체와, 상기 하우징 몸체의 상부를 덮는 상부 덮개와, 상기 하우징 몸체의 하부를 덮는 하부 덮개를 구비하며,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 각각 상기 하우징 내부로 도입되는 제1 및 제2 전극 설치부와, 상기 입수구, 그리고 상기 출수구는 상기 하부 덮개에 구비되는 전기 탈이온 필터.
입수구와 출수구가 구비된 하우징;
상기 하우징 내부에 나선형상으로 설치되는 제1 전극;
상기 하우징 내부에 상기 제1 전극과 이격되어 나선형상으로 설치되는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 설치되며, 전기인가에 의해 유입된 물에 포함된 이온성 물질을 흡착하거나 탈착하는 이온교환모듈;
을 포함하며,
상기 제1 전극과 제2 전극 중 적어도 하나는 일부 영역이 다른 영역보다 조밀한 구조를 갖는 전기 탈이온 필터.