WO2023101325A1 - 전해수 생성장치 - Google Patents

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WO2023101325A1
WO2023101325A1 PCT/KR2022/018785 KR2022018785W WO2023101325A1 WO 2023101325 A1 WO2023101325 A1 WO 2023101325A1 KR 2022018785 W KR2022018785 W KR 2022018785W WO 2023101325 A1 WO2023101325 A1 WO 2023101325A1
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electrolyzed water
line
circulation
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서재원
서은주
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서재원
서은주
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    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4618—Supplying or removing reactants or electrolyte

Definitions

  • the present invention relates to a device for generating electrolyzed water for various purposes used at home or in a business, and more specifically, depending on the purpose, for example, sterilization and disinfection of food materials and utensils, bleaching of clothes, and quarantine against viruses and bacteria. It relates to an electrolyzed water generating device capable of automatically generating high-concentration electrolyzed water at a set low concentration for various purposes such as hygiene management around living and odor removal in toilets and sewers.
  • the problem to be solved by the present invention is to generate electrolyzed water that can easily and automatically generate electrolyzed water of a target concentration from low to high concentration (several ppm to thousands of ppm) through setting the water supply amount, electrolysis time, and electrolyte concentration It is intended to provide a device.
  • An electrolytic water generator which is a technical solution of the present invention, includes a first storage tank in which water supplied through a first supply line and electrolyzed water are stored for circulation; It is connected to the first storage tank through first and second circulation lines, and electrolyzed water is generated by an electrolytic reaction of salt water circulated through the second circulation line, and the electrolyzed water is transferred to the first storage tank through the first circulation line.
  • circulating electrolyzer An electrolyte is stored by being connected through a second supply line in which a second pump is formed in the second circulation line, and the electrolyte is injected into the water circulated through the second circulation line so that brine is injected into the electrolytic cell.
  • a control unit for controlling the on-drive or off of the first pump and the second pump for circulation of the electrolyzed water is to include
  • first supply line is a water supply line
  • first and second branch lines are branched, and the first branch line and the second branch line are simultaneously or selectively controlled to open and close by the control unit.
  • a valve and a second valve are formed.
  • a third valve controlled by the control unit to open and close and a check valve preventing backflow of electrolyte into the second reservoir are formed in the second supply line.
  • a third branch line and a fourth branch line diverging from the water outlet line are connected to the plurality of water outlets, and the third branch line and the fourth branch line are simultaneously or selectively controlled by the control unit to open and close.
  • the fourth valve and the fifth valve are formed.
  • the water pressure applied to the first storage tank and the electrolytic tank is checked to prevent damage caused by the water pressure of the first storage tank and the electrolytic tank by checking the pressure of the water flowing into the electrolytic tank to the control unit.
  • the sending pressure sensor is formed.
  • control unit controls the electrolysis reaction time of the brine in the electrolytic bath while controlling the input amount of the water and the electrolyte and the on-drive or off of the first pump and the second pump according to a predetermined time by a timer will be.
  • the first storage tank is a cylindrical tank structure having cut surfaces facing each other where the inlet and the outlet are respectively disposed.
  • the first storage tank is a cylinder or pipe-type tank structure in which the inlet and the outlet are disposed on different surfaces.
  • the first storage tank is formed with a movable body that divides the first storage tank into a first storage area and a second storage area while moving according to the water pressure selectively injected through one of the plurality of input ports. It will be.
  • a magnetic material may be formed at an end of the movable body, and at least one or more magnet sensors for measuring a moving position of the movable body through the magnetic material may be formed in the first storage tank.
  • the movable body is a wing-type isolation membrane structure that rotates around an internal central axis of the first storage tank, which is a cylindrical tank structure.
  • the movable body is a piston-type isolation membrane structure that linearly moves in a first direction or in a second direction opposite to the first direction inside the first storage tank, which is a cylinder or pipe-type tank structure.
  • the present invention constitutes an electrolyzed water generating device that automatically generates set electrolyzed water, and through this, it is possible to generate various kinds of electrolyzed water that meets the purpose with a compact design while generating electrolyzed water of a target concentration from low concentration to high concentration. In addition, the effect of increasing the efficiency of generating electrolyzed water with low power can be expected.
  • FIG. 1 is a schematic system diagram of an electrolytic water generator to which a storage tank, which is a cylindrical tank structure without a moving body, is applied as a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic system diagram of an electrolytic water generator to which a storage tank, which is a cylindrical tank structure with a moving body, is applied as a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic system diagram of an electrolytic water generator to which a storage tank, which is a cylinder or pipe-type tank structure with a moving body, is applied as a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic system diagram of an electrolytic water generator to which a storage tank, which is a cylindrical tank structure without a moving body, is applied as a first embodiment of the present invention.
  • the electrolytic water generator includes a first storage tank 10, an electrolysis tank 20, a second storage tank 30, a first pump 40, and a second storage tank 10. It includes a pump 61 and a control unit 50.
  • the first storage tank 10 circulates water after receiving water through a first supply line L1, which is a water supply line, or receives electrolyzed water generated by the electrolyzer 20 and circulates it. Inlets (11, 11'), circulation ports (12, 12'), and outlets (13, 13') are respectively formed.
  • the first supply line L1 which is a water supply line, has a plurality of first and second branch lines L1a and L1b diverged, and the first branch line L1a is connected to one inlet 11,
  • the second branch line L1b may be connected to the other inlet 11'.
  • the first and second branch lines L1a and L1b may be provided with a first valve V1 and a second valve V2 that are simultaneously or selectively opened and closed by the controller 50, respectively.
  • the water supplied from the first supply line L1 is supplied to one end of the first reservoir 10 through the first branch line L1a.
  • the water supplied from the first supply line L1 may be supplied to the inside of the other end of the first reservoir 10 through the second branch line L1b.
  • the first storage tank 10 faces the incision t1 on which one of the plurality of input ports 11 and 11' and the plurality of outlet ports 13 and 13' is disposed around the central axis H1.
  • t2 may be a cylindrical tank structure.
  • the inlets 11 and 11' are formed on the cut surfaces t1 and t2, respectively, and the first branch line L1a and the second branch line L1b can be respectively connected.
  • the circulation ports 12 and 12' are formed at one end and the other end of the first storage tank 10, which is a cylindrical tank structure, respectively.
  • the connected first and second circulation lines (L11, L12) can be connected.
  • the electrolyzed water generated in the electrolyzer 20 can be circulated to the first storage tank 10 through the first circulation line L11.
  • brine mixed with electrolyte is circulated to the electrolytic tank 20.
  • the second circulation line L12 is supplied to the second storage tank 30 through the second supply line L2.
  • the stored electrolyte As the stored electrolyte is introduced, it can be mixed with the water. Accordingly, brine in which the water and the electrolyte are mixed can be injected into the electrolytic cell 20 .
  • the first reservoir 10 is completely filled with water, it is difficult to supply the electrolyte from the second reservoir 30 to the electrolytic cell 20 by pumping the electrolyte in the second reservoir 30 to the second pump 61.
  • the control unit 50 controls so that the first storage tank 10 is not completely filled.
  • the water outlets 13 and 13' are formed on the cut surfaces t1 and t2, respectively, and the third and fourth branch lines L3a and L3b branching from the water outlet line L3 can be respectively connected.
  • a fourth valve V4 and a fifth valve V5 that are simultaneously or selectively controlled to open and close by the controller 50 may be formed in the third and fourth branch lines L3a and L3b, respectively.
  • the control unit 50 controls the opening of the fourth valve V4 and/or the fifth valve V5, Electrolyzed water having a set low concentration or high concentration is discharged to the outside through the third branch line (L3a) and/or the fourth branch line (L3b).
  • a pressure sensor P1 may be formed in the second circulation line L12, and the pressure sensor P1 checks the pressure of the water flowing into the electrolyzer 20 and outputs it to the controller 50.
  • the controller 50 controls the supply of the water through the first supply line L1, and the on/off of the first pump 40 as well as the second supply line L2.
  • the second pump 61 can be turned on or off. This improves the circulation imbalance problem that occurs when the salt water supply from the second circulation line (L12) is supplied into the system without difficulty and the water pressure is applied, and when the electrolytic water is generated in the electrolytic cell 20, the concentration of the generated electrolyzed water is improved. This is to ensure that it is constantly adjusted to a set low or high concentration.
  • the electrolytic cell 20 has an electrode screw terminal connected to a power supply unit, and power is applied through this terminal, and the first circulation line L11 and It can be connected to the second circulation line (L12). After receiving the brine (water + electrolyte) that is repeatedly circulated through the second circulation line (L12), it is electrolytically reacted to generate electrolytic water having a set concentration, and the electrolyzed water is supplied to the target through the first circulation line (L11). It can be repeatedly circulated to the first storage tank 10 to a concentration of
  • the electrolytic cell 20 can circulate the electrolyzed water that does not reach the set low or high concentration to the first storage tank 10 through the first circulation line L11.
  • the process of mixing the electrolyzed water and the water and then mixing with the electrolyte through the second circulation line L12 and then re-injecting into the electrolytic tank 20 is repeated, and this repetition
  • electrolyzed water of low concentration or high concentration set through circulation is generated, it is stored in the first storage tank 10 .
  • the second storage tank 30 is connected to the second circulation line L12 through a second supply line L2 and stores electrolyte, and the second circulation line L12 is stored in the first storage tank 10.
  • the electrolyte is pumped and injected by the second pump 61 into the second circulation line L12 through which the water flows so that the electrolytic water is generated.
  • the second storage tank 30 supplies the electrolyte to the second circulation line L12 through the second supply line L2.
  • the salt water in which the water and the electrolyte are mixed can be repeatedly supplied to the electrolytic cell 20.
  • the second supply line (L2) includes a third valve (V3) controlled by the control unit 50 to open and close, and the second pump 61 controlled to be turned on or off by the control unit 50.
  • a check valve 62 may be formed to prevent backflow of electrolyte into the second reservoir 30 .
  • the second pump 61 when the second pump 61 is turned on and driven in a state where the third valve V3 is opened under the control of the controller 50, the second storage tank is supplied through the second supply line L2.
  • the electrolyte stored in 30 may be pumped into the second circulation line L12 through which water flows.
  • the reverse flow of the electrolyte into the second reservoir 30 can be prevented by the check valve 62 .
  • the first pump 40 is formed in the first circulation line L11, and repeats the electrolytic water generated in the electrolyzer 20 to the first storage tank 10 through the first circulation line L11. When circulating, it is turned on and driven by the control unit 50.
  • the first pump 40 circulates salt water in which water and electrolyte are mixed from the first storage tank 10 to the electrolytic bath 20 through the second circulation line L12 to generate electrolytic water
  • Pumping pressure is provided to repeatedly circulate the electrolyzed water generated in the electrolyzer 20 to the first storage tank 10 through the first circulation line L11, which can be controlled by the control unit 50 will be.
  • the control unit 50 controls the input amount of water into the first storage tank 10, the amount of electrolyte injected into the second storage tank 30, and the first to third valves V1 and V2 so that the salt water or the electrolytic water is repeatedly circulated. , V3), the first and second pumps 40 and 61 are turned on or off, and the fourth and fifth valves V4 formed in the third and fourth branch lines L3a and L3b, It is possible to have a driving program that simultaneously or selectively controls the opening and closing of V5).
  • the controller 50 controls the input amount of the water and the electrolyte and the on/off of the first and second pumps 40 and 61 according to a time set by a timer 51, while controlling the first to second pumps 40 and 61.
  • the fifth valves V1, V2, V3, V4, and V5 may be sequentially opened and closed. Therefore, by setting the electrolysis reaction time of the brine in the electrolytic cell 20, the desired, that is, set low concentration or high concentration electrolytic water can be generated in the electrolytic cell 20, as well as the set low concentration or high concentration electrolytic water in the first 1 is to be able to control the water extraction when stored in the storage tank (10).
  • the electrolyzed water generator according to the first embodiment of the present invention first branched from the first supply line L1 first branch line (L1a) and / or second branch line (L1b) ) through which a predetermined amount of water is supplied into one end or the other end of the first storage tank 10, which is a cylindrical tank structure.
  • the predetermined amount of water may be a capacity that fills the storage capacity in the first storage tank 10 .
  • This is set by the driving program of the control unit 50, and the control unit 50 is a first valve formed on the first and second branch lines L1a and L1b branched from the first supply line L1, respectively. (V1) or the second valve (V2) can be achieved by selectively controlling the opening.
  • the control unit 50 When a predetermined amount of water is stored in one or the other end of the first storage tank 10, the control unit 50 operates a first pump 40 formed in the first circulation line L11, and a second supply line ( The third valve V3 is controlled to open while the second pump 61 formed in the L2 is turned on.
  • the fourth and fifth valves V4 and V5 are formed in the third and fourth branch lines L3a and L3b of the water outlet line L3, respectively. may be controlled to be closed by the controller 50.
  • the water stored in the first storage tank 10 flows through the circulation port 12' and thereby It can be circulated through the connected second circulation line (L12).
  • the electrolyte may be injected and mixed into the second circulation line (L12). Accordingly, while a predetermined amount of saline is supplied to the electrolytic bath 20 connected to the second circulation line L12, the electrolytic bath 20 reacts the supplied saline water to generate electrolytic water having a predetermined concentration. will be.
  • the electrolyzed water generated in the electrolyzer 20 is circulated to the first storage tank 10 according to the pumping pressure according to the on-drive of the first pump 40, and the electrolyzer through the second circulation line L12 ( The introduction of brine into 20) and the injection of electrolyzed water into the first storage tank 10 can be repeated.
  • the repetition as described above may be performed several times for a time set by the timer 51 of the control unit 50 until the electrolyzed water has a set low or high concentration.
  • the controller 50 controls the first branch line L1a or the second branch line L1b of the first supply line L1.
  • the supply of water to the first storage tank 10 may be stopped by controlling the closing of the first valve V1 or the second valve V2 formed in ).
  • the amount of water minus the amount of electrolyte supplied from the second storage tank 30 is filled in the first storage tank 10 .
  • a predetermined amount of electrolyzed water having a set low or high concentration can be stored in the first storage tank 10, and this electrolytic water can be used while being discharged to the outside through the water outlet line L3.
  • the control unit 50 operates the third branch line L3a or the fourth branch line L3a branched from the water outlet line L3.
  • the electrolyzed water stored in the first storage tank 10 is discharged to the outside while controlling the opening of the fourth valve V4 or the fifth valve V5 formed in the branch line L3b.
  • All of the low-concentration or high-concentration electrolyzed water stored in the first storage tank 10 is discharged to the outside in the opposite direction from which the water enters by the pressure pushed into the first storage tank 10 by the pressure of the water supply, that is, the When the first valve (V1) formed in the first branch line (L1a) of the water supply line (L1) is opened, the fifth valve (V5) formed in the fourth branch line (L3b) of the water outlet line (L3) on the opposite side As is opened, water is discharged as much as the input amount of the water.
  • the control unit 50 controls the closing of the fourth valve V4 or the fifth valve V5 and the first valve V1 formed in the first branch line L1a or the second branch line L1b, or The opening of the second valve V2 can be controlled.
  • the electrolyzed water generation process may be performed again. This can be done automatically by a driving program provided in the controller 50 for a time set by the timer 51 .
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention for an electrolytic water generator, which forms a movable body 70 as an isolation membrane structure inside the first storage tank 10A, which is a cylindrical tank structure, and the first storage tank 10A.
  • One storage tank 10A is divided into a first storage area S1 and a second storage area S2 that are expanded or reduced.
  • the movable body 70 prevents mixing of the supplied water and the electrolyzed water for which electrolyzed water has already been generated, and can be moved by the pressure when water is supplied to the first storage region S1 at the pressure of the tap water.
  • the fifth valve V5 formed in the fourth branch line L3b is opened to discharge the electrolyzed water already generated in the second storage region S2 through the water outlet line L3.
  • the movable body 70 is a wing-type isolation membrane structure that rotates around the central axis H1 according to the water pressure selectively injected from the plurality of inlets 11 or 11' formed in the first storage tank 10A.
  • a magnetic body 81 is formed at the end of the moving body 70, and at least one magnet sensor 82 is disposed in the first storage tank 10A, and the moving body 70 moves through the magnetic body 81. location can be identified.
  • the magnet sensor 82 identifies the location according to the rotational movement of the moving body 70 when the magnetic body 81 is rotated in conjunction with the rotational movement of the moving body 70, and then transmits this to the control unit 50. that can be printed out.
  • the water extraction amount may be determined according to the detection position of the magnet sensor 82, and the total amount of water used may also be measured.
  • the controller 50 controls the closing of the second valve V2 formed in the second branch line L1b branched from the first supply line L1, and the second branch branched from the first supply line L1.
  • the opening of the first valve V1 formed in the first branch line L1a may be controlled.
  • the water pressure supplied from the first supply line L1 expands the first storage region S1 of the first storage tank 10A, the water pressure at this time expands the first storage tank 10A.
  • the fifth valve (V5) of the fourth branch line (L3b) the generated electrolyzed water in the second storage area (S2) is discharged to the outside of the device through the water outlet line (L3).
  • the controller 50 turns on the first pump 40 formed in the first circulation line L11 and at the same time turns on the second pump 61 formed in the second supply line L2,
  • the third valve (V3) is controlled to open.
  • the electrolyte is injected into the water, and accordingly, the salt water can be injected into the electrolytic cell 20 connected to the second circulation line L12. There is.
  • the water stored in the first storage region S1 of the first storage tank 10A is circulated through the circulation port 12' and the second circulation line L12 connected thereto, and is converted into water mixed with electrolyte, It may be put into the electrolytic cell 20. Accordingly, the electrolytic cell 20 may generate electrolytic water by electrolytically reacting the water containing the electrolyte.
  • the electrolyzed water generated in the electrolytic cell 20 may expand the first storage tank 10A due to circulation pumping according to the on-drive of the first pump 40 formed in the first circulation line L11. That is, the water containing the electrolyte in the storage space expanded to the maximum by rotating the movable body 70 to pass the position of the circulation port 12' of the second circulation line L12 is electrolytically reacted by the electrolytic bath 20. Electrolyzed water is generated, and the generated electrolyzed water is circulated into the expanded first storage region S1 by the first pump 40 formed in the first circulation line L11.
  • the first valve V1 or the second valve V2 formed in the first branch line L1a or the second branch line L1b of the movable body 70 in the first storage tank 10A is the control unit.
  • the first storage area (S1) and the second storage area (S2) are alternately expanded and contracted, and in this operation, water is filled and the generated electrolyzed water It will repeat the role of the outgoing.
  • the set low-concentration or high-concentration electrolyzed water stored in the first storage region S1 or the second storage region S2 of the first storage tank 10A is connected to the fourth branch line L3b of the water outlet line L3.
  • the fifth valve V5 or the fourth valve V4 formed in the third branch line L3a is selectively controlled to open by the control unit 50, water can be discharged to the outside and used.
  • the controller 50 is formed in the first branch line L1a of the first supply line L1.
  • water is re-injected into the reduced first storage area S1 of the first storage tank 10A.
  • the movable body 70 disposed at one end inside the first storage tank 10A is rotated by the water introduced into the first storage region S1 through the first branch line L1a while moving the first storage tank.
  • the storage space of the second storage area S2 can be reduced by being disposed at the other inner end (left side of the drawing) of 10A. Through this process, electrolyzed water having a desired concentration is generated and discharged.
  • the water introduced through the first branch line L1a passes through the movable body 70 in the first storage tank 10A sufficiently through the circulation port 12' or 12, so that the first circulation line L11 and the first circulation line L11 2
  • the electrolyzed water generated in the electrolyzer 20 is circulated through the circulation line L12 and the circulation port 12 or 12' by driving the first pump 40 without difficulty, and the electrolyzed water up to the desired concentration is perfectly that can be created.
  • water can be circulated through the second circulation line L12 connected to the electrolytic cell 20, and the controller 50 turns on the first pump 40 formed in the first circulation line L11.
  • the third valve (V3) formed in the second supply line (L2) is controlled to open, while the second pump (61) is turned on.
  • the water stored in the first storage area S1 or the second storage area S2 expanded according to the rotational movement of the movable body 70 is supplied to the circulation port 12' or 12 and the second circulation connected thereto.
  • the second pump (61) in the controller (50) so that the electrolyte can be dissolved and injected by being circulated through the electrolytic cell (20).
  • the electrolytic bath 20 converts the electrolytic water obtained by reacting the salt water into the first storage tank. It is possible to generate electrolytic water of a predetermined concentration within (10A).
  • the electrolyzed water generated in the electrolyzer 20 is stored in the expanded first storage area of the first storage tank 10A according to the pumping pressure according to the on-drive of the first pump 40 formed in the first circulation line L11. (S1) or the second storage region (S2) and mixed with the water and then circulated again through the second circulation line (L12) or the first circulation line (L11), the electrolyte may be injected.
  • the circulation process of being reintroduced into the electrolyzer 20 is repeated, and the electrolyzed water having a set low or high concentration is stored in the first storage area S1 or the second storage area S2 of the first storage tank 10A. It can be.
  • the storage areas are divided and the set low-concentration or high-concentration electrolyzed water stored in the first storage area S1 of the first storage tank 10A is formed in the second branch line L1b of the water supply line L1.
  • the second valve (V2) is controlled to open and the fourth valve (V4) formed in the third branch line (L3a) of the water outlet line (L3) is controlled to open, the water can be used while dispensing to the outside.
  • the second embodiment of the present invention expands the first storage area S1 or the second storage area S2 of the first storage tank 10A while rotating the moving body 70 to store water. This can be done.
  • electrolyzed water may be generated through an electrolytic reaction by circulating the water and injecting an electrolyte into the circulated water. At this time, recycling of the electrolyzed water back to the electrolytic cell 20 through the first storage region S1 or the second storage region S2 is repeated. Then, electrolytic water having a required concentration can be generated by storing electrolyzed water having a set low or high concentration in the first storage region S1 or the second storage region S2.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, in which the first storage tank 10B is disposed on different sides of the inlets 11 and 11' and outlets 13 and 13', respectively.
  • Piston-type isolation that is composed of a cylinder or pipe-type tank structure that is linearly moved in a first direction or a second direction opposite to the first direction according to the input pressure of water into the first storage tank (10B)
  • a moving body 70' which is a membrane structure, is formed.
  • the magnetic body 81 is formed at both ends of the movable body 70', while at least one magnet sensor 82 is disposed in the first storage tank 10B, which is a cylinder or pipe-type tank structure, and the magnet The sensor 82 checks the linear movement positions of the magnetic body 51 and the moving body 70' and outputs the result to the control unit 50.
  • the rotational movement inside the first storage tanks 10A and 10B is configured respectively, and all other components may be configured identically.
  • the present invention generates electrolyzed water of a target concentration from low concentration to high concentration through an electrolytic water generator that automatically generates set electrolyzed water, while generating various types of electrolyzed water that meets the purpose with a compact design and generating electrolyzed water with low power. Efficiency can be increased, and thus it is possible to generate electrolyzed water for various uses at home or in businesses.

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Abstract

본 발명은 전해수 생성장치를 개시한다. 이러한 본 발명은 설정된 전해수를 자동 생성하는 전해수 생성장치를 구성한 것이며, 이를 통해 저농도에서 고농도에 이르기까지 목표로 하는 농도의 전해수를 생성하면서 컴팩트한 설계로 목적에 부합하는 여러 종류의 전해수를 생성하는 것이 가능하고 또한 저 전력으로 전해수의 생성 효율성을 높이는 것이다.

Description

전해수 생성장치
본 발명은 가정 혹은 업소에서 사용하는 다양한 용도의 전해수를 생성하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목적에 따라 예를 들면 식재료 및 식기구류의 살균 소독, 의류의 표백, 바이러스 및 박테리아에 대한 생활방역, 생활 주변의 위생 관리, 그리고 화장실, 하수구 등의 악취 제거 등 여러 용도로 사용하기 위한 설정된 저농도에서 고농도의 전해수를 자동으로 생성할 수 있도록 하는 전해수 생성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 현대는 인구가 밀집하여 생활하고 있고, 집단 급식과 매식이 잦으며, 교통 발달로 인구의 이동이 크다. 이에 따라 세균성 전염병이 자주 발생하고, 광역화되고 있는 추세에 있고, 이러한 여건에서 위생의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다.
이와 같은 생활 여건에 따라 현재 여러 종류의 전해수 생성장치가 개발되어 사용되고 있다.
그러나, 종래의 전해수 생성장치들은 설정된 저농도에서 고농도의 전해수를 제대로 생성하지 못하면서 용도에 적합한 상업적 생산량을 맞추지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 용수 공급량과 전해 시간 및 전해질 농도의 설정을 통해 저농도에서 고농도(수 ppm 에서부터 수천 ppm)에 이르기까지 목표로 하는 농도의 전해수를 손쉽게 자동 생성할 수 있도록 하는 전해수 생성장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 기술적 해결 방법인 전해수 생성장치는, 제 1 공급라인을 통해 공급되는 용수 그리고 전해수가 순환을 위해 저장되는 제 1 저장조; 상기 제 1 저장조와 제 1 및 제 2 순환라인으로 연결되며, 상기 제 2 순환라인을 통해 순환되는 염수를 전해 반응시켜 전해수를 생성하고, 상기 전해수를 상기 제 1 순환라인을 통해 상기 제 1 저장조로 순환시키는 전해조; 상기 제 2 순환라인에 제 2 펌프가 형성되는 제 2 공급라인을 통해 연결되는 것으로 전해질이 저장되며, 상기 전해조에 염수가 투입되도록 상기 제 2 순환라인을 통해 순환되는 상기 용수에 전해질을 투입하는 제 2 저장조; 상기 제 1 순환라인에 형성되고, 상기 전해조에서 생성되는 전해수를 상기 제 1 저장조로 순환시키도록 구동되는 제 1 펌프; 및, 상기 용수와 상기 전해질의 투입량을 제어하면서, 상기 전해수의 순환을 위해 상기 제 1 펌프와 상기 제 2 펌프의 온 구동 또는 오프를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 제 1 공급라인은 급수전라인으로 복수의 제 1 및 제 2 분기라인이 분기되고, 상기 제 1 분기라인과 상기 제 2 분기라인에는 각각 상기 제어부에 의해 동시 또는 선택적으로 개폐 제어되는 제 1 밸브와 제 2 밸브가 형성되는 것이다.
또한, 상기 제 1 저장조에는, 상기 제 1 분기라인과 상기 제 2 분기라인이 각각 연결되는 복수의 투입구; 상기 제 1 순환라인과 상기 제 2 순환라인이 각각 연결되는 복수의 순환구; 및, 상기 제 1 저장조로 순환되어 저장되는 상기 전해수를 외부로 출수시키는 복수의 출수구; 가 형성되는 것이다.
또한, 상기 제 2 공급라인에는 상기 제어부에 의해 개폐 제어되는 제 3 밸브와, 상기 제 2 저장조로의 전해질 역류를 방지시키는 역지변이 형성되는 것이다.
또한, 복수의 상기 출수구에는 출수라인으로부터 분기되는 제 3 분기라인과 제 4 분기라인이 각각 연결되고, 상기 제 3 분기라인과 상기 제 4 분기라인에는 각각 상기 제어부에 의해 동시 또는 선택적으로 개폐 제어되는 제 4 밸브와 제 5 밸브가 형성되는 것이다.
또한, 상기 제 2 순환라인에는 상기 전해조로 유입된 상기 용수 압력을 체크하여 상기 제 1 저장조 및 상기 전해조의 수압에 의한 파손 방지를 위하여 상기 제 1 저장조 및 상기 전해조에 걸리는 수압을 체크하여 상기 제어부로 보내는 압력센서가 형성되는 것이다.
또한, 상기 제어부는 타이머에 의해 기 설정된 시간에 따라 상기 용수와 전해질의 투입량, 그리고 상기 제 1 펌프와 상기 제 2 펌프의 온 구동 또는 오프를 제어하면서 상기 전해조에서 상기 염수의 전해 반응 시간을 제어하는 것이다.
또한, 상기 제 1 저장조는 상기 투입구와 상기 출수구가 각각 배치되는 마주하는 절개면을 가진 원통형 탱크 구조물인 것이다.
또한, 상기 제 1 저장조는 상기 투입구와 상기 출수구가 각각 서로 다른 면에 배치되는 실린더 또는 파이프형의 탱크 구조물인 것이다.
또한, 상기 제 1 저장조는, 복수로 이루어진 상기 투입구 중 어느 하나의 투입구를 통해 선택적으로 투입되는 용수 압력에 따라 이동하면서 상기 제 1 저장조를 제 1 저장영역과 제 2 저장영역으로 분할시키는 이동체가 형성되는 것이다.
또한, 상기 이동체의 끝단에는 자성체가 형성되고, 상기 제 1 저장조에는 상기 자성체를 통해 상기 이동체의 이동 위치를 측정하는 적어도 하나 이상의 마그네트 센서가 형성될 수도 있는 것이다.
또한, 상기 이동체는 원통형 탱크 구조물인 상기 제 1 저장조의 내부 중심축을 중심으로 회전하는 날개형의 격리 막 구조물인 것이다.
또한, 상기 이동체는 실린더 또는 파이프형 탱크 구조물인 상기 제 1 저장조의 내부에서 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 직선 이동하는 피스톤 형태의 격리 막 구조물인 것이다.
본 발명은 설정된 전해수를 자동 생성하는 전해수 생성장치를 구성한 것이며, 이를 통해 저농도에서 고농도에 이르기까지 목표로 하는 농도의 전해수를 생성하면서 컴팩트한 설계로 목적에 부합하는 여러 종류의 전해수를 생성하는 것이 가능하고 또한 저전력으로 전해수 생성 효율성을 높이는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 이동체가 없는 원통형 탱크 구조물인 저장조가 적용되는 전해수 생성장치의 개략적인 계통도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예로 이동체가 있는 원통형 탱크 구조물인 저장조가 적용되는 전해수 생성장치의 개략적인 계통도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예로 이동체가 있는 실린더 또는 파이프형 탱크 구조물인 저장조가 적용되는 전해수 생성장치의 개략적인 계통도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 이동체가 없는 원통형 탱크 구조물인 저장조가 적용된 전해수 생성장치의 개략적인 계통도를 도시한 것이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전해수 생성장치는, 제 1 저장조(10), 전해조(20), 제 2 저장조(30), 제 1 펌프(40), 제 2 펌프(61), 제어부(50)를 포함하는 것이다.
상기 제 1 저장조(10)는 급수전 라인인 제 1 공급라인(L1)을 통해 용수를 공급받은 후 이를 순환시키거나 또는 상기 전해조(20)에 의해 생성되는 전해수를 공급받은 후 이를 순환시키는 것으로, 복수의 투입구(11, 11'), 순환구(12, 12'), 출수구(13, 13')가 각각 형성되는 것이다.
급수전 라인인 상기 제 1 공급라인(L1)은 복수의 제 1 및 제 2 분기라인(L1a, L1b)이 분기되면서, 상기 제 1 분기라인(L1a)은 하나의 상기 투입구(11)에 연결되고, 상기 제 2 분기라인(L1b)은 다른 하나의 상기 투입구(11')에 연결될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 분기라인(L1a, L1b)에는 각각 상기 제어부(50)에 의해 동시 또는 선택적으로 개폐 제어되는 제 1 밸브(V1)와 제 2 밸브(V2)가 형성될 수 있는 것이다.
즉, 하나의 상기 제 1 밸브(V1)가 개방되면 상기 제 1 공급라인(L1)에서 공급되는 용수는 상기 제 1 분기라인(L1a)을 통해 상기 제 1 저장조(10)의 일단 내부로 공급될 수 있다. 다른 하나의 상기 제 2 밸브(V2)가 개방되면 상기 제 1 공급라인(L1)에서 공급되는 용수는 상기 제 2 분기라인(L1b)을 통해 상기 제 1 저장조(10)의 타단 내부로 공급될 수 있는 것이다.
상기 제 1 저장조(10)는 중심축(H1)을 중심으로 복수의 상기 투입구(11, 11')와 복수의 상기 출수구(13, 13') 중 어느 하나가 각각 배치되는 마주하는 절개면(t1, t2)을 가진 원통형의 탱크 구조물일 수 있다.
상기 투입구(11, 11')는 상기 절개면(t1, t2)에 각각 형성되면서 상기 제 1 분기라인(L1a)과 상기 제 2 분기라인(L1b)이 각각 연결될 수 있는 것이다.
상기 순환구(12, 12')는 원통형 탱크 구조물인 상기 제 1 저장조(10)의 일단과 타단에 각각 형성되는 것으로, 복수의 상기 순환구(12, 12')에는 각각 상기 전해조(20)와 연결되는 제 1 및 제 2 순환라인(L11, L12)이 연결될 수 있는 것이다.
즉, 상기 제 1 순환라인(L11)을 통해 상기 전해조(20)에서 생성되는 전해수는 상기 제 1 저장조(10)로 순환될 수 있는 것이다. 상기 제 2 순환라인(L12)을 통해서는 상기 제 1 저장조(10)에서 용수 출수시 이에 전해질이 혼합되는 염수가 상기 전해조(20)로 순환되는 것이다.
여기서, 상기 제 2 순환라인(L12)을 통해 상기 전해조(20)로 용수를 순환시킬 때, 상기 제 2 순환라인(L12)에는 제 2 공급라인(L2)을 통해 상기 제 2 저장조(30)에 저장되는 전해질이 투입되면서 상기 용수에 혼합될 수 있는 것이다. 이에 상기 전해조(20)에는 상기 용수와 상기 전해질이 혼합되는 염수 투입이 이루어질 수 있는 것이다. 이 경우 상기 제 1 저장조(10)에 용수가 완전히 채워지게 되면 상기 제 2 저장조(30)의 전해질을 상기 제 2 펌프(61)로 펌핑하여 상기 전해조(20)로 공급하기가 어렵게 됨으로 용수를 상기 제 1 저장조(10)에 완전히 채우지 않도록 상기 제어부(50)에서 조절하도록 하였다.
상기 출수구(13, 13')는 상기 절개면(t1, t2)에 각각 형성되면서 출수라인(L3)으로부터 분기되는 제 3 및 제 4 분기라인(L3a, L3b)이 각각 연결될 수 있는 것이다. 상기 제 1 순환라인(L11)을 통해 상기 전해조(20)에서 생성되는 전해수가 상기 제 1 저장조(10)에 반복 투입시, 반복 투입되는 상기 전해수의 농도가 설정된 저농도 또는 고농도를 가질때 이를 외부로 출수시키는 것이다.
상기 제 3 및 제 4 분기라인(L3a, L3b)에는 각각 상기 제어부(50)에 의해 동시 또는 선택적으로 개폐 제어되는 제 4 밸브(V4)와 제 5 밸브(V5)가 형성될 수 있는 것이다.
즉, 상기 제 1 저장조(10)에 설정된 농도를 가지는 전해수가 투입 저장되면 상기 제어부(50)는 상기 제 4 밸브(V4) 및/또는 상기 제 5 밸브(V5)를 개방 제어하게 되면서, 상기 제 3 분기라인(L3a) 및/또는 상기 제 4 분기라인(L3b)을 통해 외부로, 설정된 저농도 또는 고농도를 가지는 전해수를 출수시키는 것이다.
상기 제 2 순환라인(L12)에는 압력센서(P1)가 형성될 수 있으며, 상기 압력센서(P1)는 상기 전해조(20)로 유입되는 용수의 압력을 체크한 후 이를 상기 제어부(50)로 출력하여 용수 공급용의 제 1 밸브(V1) 또는 제 2 밸브(V2)를 차단하여 수도압에 의한 문제를 차단할 수 있는 것이다. 이에 따라 상기 제어부(50)는 상기 제 1 공급라인(L1)을 통한 상기 용수의 공급, 그리고 상기 제 1 펌프(40)의 온 구동 또는 오프는 물론, 상기 제 2 공급라인(L2)에 형성되는 제 2 펌프(61)의 온 구동 또는 오프시킬 수 있는 것이다. 이는 상기 제 2 순환라인(L12)에서의 염수 공급이 무리없이 계통내로 공급되어 수압이 걸릴 때 발생하는 순환의 불균형 문제를 개선하면서, 상기 전해조(20)에서 전해수를 생성시 그 생성되는 전해수의 농도를 설정된 저농도 또는 고농도로 일정하게 맞추도록 하기 위함인 것이다.
상기 전해조(20)는 도면에는 구체적으로 도시하지는 않았지만 통상적으로 전원부와 연결되는 전극 스크류 단자를 가진 것이며 이 단자를 통해서 전원을 인가하고, 상기 제 1 저장조(10)에 제 1 순환라인(L11) 및 제 2 순환라인(L12)으로 연결될 수 있는 것이다. 상기 제 2 순환라인(L12)을 통해 반복 순환되는 염수(용수+전해질)를 공급받은 후 이를 전해 반응시켜 설정된 농도를 가지는 전해수를 생성하고, 상기 전해수를 상기 제 1 순환라인(L11)을 통하여 목표의 농도가 되게 상기 제 1 저장조(10)로 반복 순환시킬 수 있는 것이다.
즉, 상기 전해조(20)는 설정된 저농도 또는 고농도에 도달하지 않은 전해수가 생성될 때 이를 상기 제 1 순환라인(L11)을 통해 상기 제 1 저장조(10)로 순환시킬 수 있는 것이다. 이때, 상기 제 1 저장조(10)에서는 상기 전해수와 용수가 혼합된 후 다시 제 2 순환라인(L12)을 통해 전해질과 혼합된 후 상기 전해조(20)에 재 투입되는 과정을 반복하는 것이고, 이러한 반복 순환을 통해 설정된 저농도 또는 고농도의 전해수가 생성되면 이를 상기 제 1 저장조(10)에 저장시키는 것이다.
상기 제 2 저장조(30)는 상기 제 2 순환라인(L12)에 제 2 공급라인(L2)을 통해 연결되는 것으로 전해질이 저장되며, 상기 제 1 저장조(10)에서 상기 제 2 순환라인(L12)으로 용수 순환이 이루어질 때 전해수가 생성되도록 용수가 흐르는 상기 제 2 순환라인(L12)에 제 2 펌프(61)에 의해 전해질을 펌핑 투입하는 것이다.
즉, 상기 제 1 저장조(10)에서 상기 제 2 순환라인(L12)으로 용수 출수시, 상기 제 2 저장조(30)는 제 2 공급라인(L2)을 통해 상기 제 2 순환라인(L12)에 전해질을 투입하게 되면서, 상기 전해조(20)에는 상기 용수와 상기 전해질이 혼합된 염수 공급이 반복적으로 이루어질 수 있는 것이다.
상기 제 2 공급라인(L2)에는 상기 제어부(50)에 의해 개폐 제어되는 제 3 밸브(V3), 그리고 상기 제어부(50)에 의해 온 구동 또는 오프 제어되는 상기 제 2 펌프(61), 상기 제 2 저장조(30)로의 전해질 역류를 방지시키는 역지변(62)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 제어부(50)의 제어에 따라 상기 제 3 밸브(V3)가 개방된 상태에서, 상기 제 2 펌프(61)가 온 구동하면, 상기 제 2 공급라인(L2)을 통해 상기 제 2 저장조(30)에 저장된 전해질은 용수가 흐르는 상기 제 2 순환라인(L12)에 펌핑 투입될 수 있다. 더불어 상기 역지변(62)에 의해 상기 전해질은 상기 제 2 저장조(30)로의 역류가 방지될 수 있게 되는 것이다.
상기 제 1 펌프(40)는 상기 제 1 순환라인(L11)에 형성되는 것으로, 상기 제 1 순환라인(L11)을 통해 상기 전해조(20)에서 생성된 전해수를 상기 제 1 저장조(10)로 반복 순환시킬 때 상기 제어부(50)에 의해 온 구동하는 것이다.
즉, 상기 제 1 펌프(40)는 상기 제 1 저장조(10)에서 상기 제 2 순환라인(L12)을 통해 상기 전해조(20)에 용수와 전해질이 혼합되는 염수가 순환되어 전해수가 생성될 때, 상기 전해조(20)에서 생성된 전해수를 상기 제 1 순환라인(L11)을 통해 상기 제 1 저장조(10)로 반복 순환시키도록 펌핑 압력을 제공하는 것으로, 상기 제어부(50)에 의해 제어될 수 있는 것이다.
상기 제어부(50)는 상기 제 1 저장조(10)로의 용수 투입량, 그리고 상기 제 2 저장조(30)에서의 전해질 투입량, 상기 염수 또는 상기 전해수가 반복 순환되도록 상기 제 1 내지 제 3 밸브(V1, V2, V3)의 개폐, 상기 제 1 및 제 2 펌프(40, 61)의 온 구동 또는 오프, 그리고 상기 제 3 및 제 4 분기라인(L3a, L3b)에 형성되는 제 4 및 제 5 밸브(V4, V5)의 개폐를 동시 또는 선택적으로 제어하는 구동프로그램을 가질 수 있는 것이다.
상기 제어부(50)는 타이머(51)에 의해 기설정된 시간에 따라 상기 용수와 상기 전해질의 투입량, 그리고 상기 제 1 및 제 2 펌프(40, 61)의 온 구동 또는 오프를 제어하면서 상기 제 1 내지 제 5 밸브(V1, V2, V3, V4, V5)를 순차적으로 개폐 제어할 수 있다. 따라서 상기 전해조(20)에서 이루어지는 상기 염수의 전해 반응 시간을 설정하여 상기 전해조(20)에서 원하는 즉, 설정된 저농도 또는 고농도의 전해수가 생성될 수 있도록 함은 물론, 설정된 저농도 또는 고농도의 전해수가 상기 제 1 저장조(10)에 저장될 때 이의 출수를 제어할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전해수 생성장치는 첨부된 도 1에서와 같이, 우선 제 1 공급라인(L1)으로부터 분기되는 제 1 분기라인(L1a) 및/또는 제 2 분기라인(L1b)을 통해 원통형 탱크 구조물인 제 1 저장조(10)의 일단 또는 타단 내부로 소정량의 용수를 공급한다.
여기서, 상기 소정량의 용수라 함은, 상기 제 1 저장조(10)내 저장 용량을 채우는 용량일 수 있다. 이는 상기 제어부(50)의 구동프로그램에 의해 설정되면서, 상기 제어부(50)가 상기 제 1 공급라인(L1)으로부터 분기되는 제 1 및 제 2 분기라인(L1a, L1b)에 각각 형성되는 제 1 밸브(V1) 또는 상기 제 2 밸브(V2)를 선택적으로 열림 제어하면서 달성될 수 있는 것이다.
상기 제 1 저장조(10)의 일단 또는 타단 내부에 소정량의 용수가 저장되면, 상기 제어부(50)는 제 1 순환라인(L11)에 형성되는 제 1 펌프(40), 그리고 제 2 공급라인(L2)에 형성되는 제 2 펌프(61)를 온 구동시키면서 제 3 밸브(V3)가 개방되도록 제어한다.
상기 제 1 및 제 2 펌프(40, 61)가 온 구동시, 출수라인(L3)의 제 3 및 제 4 분기라인(L3a, L3b)에 각각 형성되는 제 4 및 제 5 밸브(V4, V5)는 상기 제어부(50)에 의해 닫힘 제어될 수 있다.
한편, 상기 제 1 펌프(40)의 온 구동에 따라 발생하는 펌핑 압력은 상기 제 1 저장조(10)에 전달되므로, 상기 제 1 저장조(10)에 저장되는 용수는 순환구(12')와 이에 연결되는 제 2 순환라인(L12)으로 순환될 수 있는 것이다. 이때, 상기 제 2 순환라인(L12)에는 전해질이 투입되어 혼합될 수 있다. 이에 따라 상기 제 2 순환라인(L12)에 연결되는 전해조(20)에는 소정량의 염수가 공급되면서, 상기 전해조(20)에서는 공급되는 염수를 전해 반응시켜 소정의 농도를 가지는 전해수를 생성할 수 있는 것이다.
상기 전해조(20)에서 생성되는 전해수는 상기 제 1 펌프(40)의 온 구동에 따른 펌핑 압력에 따라 상기 제 1 저장조(10)로 순환되며, 상기 제 2 순환라인(L12)을 통한 상기 전해조(20)로의 염수 투입, 그리고 상기 제 1 저장조(10)로의 전해수 투입은 반복될 수 있는 것이다. 상기와 같은 반복은 상기 전해수가 설정된 저농도 또는 고농도를 가질 때까지 상기 제어부(50)의 타이머(51)에 의해 설정된 시간동안 수회 이루어질 수 있는 것이다.
상기 전해수가 수회 반복 순환을 통해 여러번 전해 반응을 일으켜 설정된 저농도 또는 고농도를 가질 때, 상기 제어부(50)는 상기 제 1 공급라인(L1)의 제 1 분기라인(L1a) 또는 제 2 분기라인(L1b)에 형성되는 제 1 밸브(V1) 또는 제 2 밸브(V2)를 닫힘 제어하여 상기 제 1 저장조(10)로의 용수 공급을 중단시킬 수 있다. 이 경우 상기 제 2 저장조(30)로부터 공급되는 전해질의 량 만큼을 마이너스한 용수의량이 상기 제 1 저장조(10)에 채워지게 한다. 그리 함으로서 용수에 전해질을 투입할 때 무리없이 투입되게 할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 저장조(10)에는 설정된 저농도 또는 고농도를 가지는 소정량의 전해수가 저장될 수 있는 것이고, 이러한 전해수는 출수라인(L3)을 통해 외부로 출수되면서 사용될 수 있는 것이다.
즉, 상기 제 1 저장조(10)의 타단 또는 일단 내부에 설정된 저농도 또는 고농도를 가지는 전해수가 저장되면, 상기 제어부(50)는 출수라인(L3)으로부터 분기된 제 3 분기라인(L3a) 또는 제 4 분기라인(L3b)에 각각 형성되는 제 4 밸브(V4) 또는 제 5 밸브(V5)를 개방 제어하게 되면서, 상기 제 1 저장조(10)에 저장된 상기 전해수를 외부로 출수시키는 것이다.
상기 제 1 저장조(10)에 저장된 저농도 또는 고농도의 전해수가 모두 외부로 출수되는 것은 용수의 수도 압력으로 상기 제 1 저장조(10)의 내부로 밀고 들어오는 압력에 의해 상기 용수가 들어오는 반대방향 즉, 상기 용수공급라인(L1)의 제 1 분기라인(L1a)에 형성되는 제 1 밸브(V1)가 열리면 반대편에 있는 출수라인(L3)의 제 4 분기라인(L3b)에 형성되는 제 5 밸브(V5)가 열리게 되면서, 상기 용수의 투입량 만큼 출수되는 것이다.
상기 용수 공급이 제 2 밸브(V2)의 개방에 따라 제 2 분기라인(L1b)으로 이루어지면 출수는 제 4 밸브(V4)가 개방된 제 3 분기라인(L3a)을 통해 이루어질 수 있는 것이다.
상기 제어부(50)는 상기 제 4 밸브(V4) 또는 상기 제 5 밸브(V5)를 닫힘 제어하면서 제 1 분기라인(L1a) 또는 제 2 분기라인(L1b)에 형성되는 제 1 밸브(V1) 또는 제 2 밸브(V2)를 열림 제어할 수 있다. 이 경우 상기 제 1 저장조(10)의 일단 또는 타단 내부로 용수를 재 공급하면서, 상기 용수에 전해질이 투입되는 염수, 그리고 상기 염수의 전해 반응을 통해 전해수를 다시 반복 순환시키면서 설정된 저농도 또는 고농도를 가지는 전해수 생성 과정을 다시 진행할 수 있다. 이는 상기 타이머(51)에 의해 설정된 시간 동안 상기 제어부(50)에 마련되는 구동프로그램에 의해 자동으로 이루어질 수 있는 것이다.
첨부된 도 2는 전해수 생성장치에 대한 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 것으로, 이는 원통형 탱크 구조물인 상기 제 1 저장조(10A) 내부에 격리 막 구조물인 이동체(70)를 형성하면서, 상기 제 1 저장조(10A)를 확장 또는 축소되는 제 1 저장영역(S1)과 제 2 저장영역(S2)으로 분리시키는 것이다. 상기 이동체(70)는 급수되는 용수와 이미 전해수 생성이 완료된 전해수와의 혼합을 방지하면서 상기 제 1 저장영역(S1)으로 용수가 수도의 압력으로 공급될 때 이 압력에 의해 이동될 수 있는 것이다. 이와 동시에 제 4 분기라인(L3b)에 형성되는 제 5 밸브(V5)를 개방시켜서 상기 제 2 저장영역(S2)에서 기 생성된 전해수를 출수라인(L3)을 통하여 출수시키는 것이다.
상기 이동체(70)는 상기 제 1 저장조(10A)에 형성되는 복수의 투입구(11 또는 11')에서 선택적으로 투입되는 용수 압력에 따라 중심축(H1)을 중심으로 회전 이동하는 날개형 격리 막 구조물일 수 있다. 상기 이동체(70)의 회전 이동에 따라 상기 제 1 저장조(10A)의 제 1 저장영역(S1) 또는 제 2 저장영역(S2)에 투입되는 용수 또는 전해수가 반복 순환될 수 있는 것이다.
상기 이동체(70)의 끝단에는 자성체(81)가 형성되고, 상기 제 1 저장조(10A)에는 적어도 하나 이상의 마그네트 센서(82)가 배치되면서, 상기 자성체(81)를 통해 상기 이동체(70)의 이동 위치를 식별할 수 있도록 할 수 있다.
상기 마그네트 센서(82)는 상기 자성체(81)가 상기 이동체(70)의 회전 이동에 따라 연동하여 회전 이동시, 상기 이동체(70)의 회전 이동에 따른 위치를 식별한 후 이를 상기 제어부(50)로 출력할 수 있는 것이다. 한편 경우에 따라서는 상기 마그네트 센서(82)의 검출 위치에 따라 출수량을 정할 수 있고 또한 전체 사용량을 측정할 수도 있다.
따라서, 상기 이동체(70)가 상기 제 1 저장조(10A)의 내부 일단(도면 기준 좌측)에 배치되어 상기 이동체(70)를 기준으로 제 1 저장영역(S1)은 완전 축소되면 제 2 저장영역(S2)은 확장된 상태가 된다. 이에 상기 제어부(50)는 제 1 공급라인(L1)으로부터 분기된 제 2 분기라인(L1b)에 형성되는 제 2 밸브(V2)를 닫힘 제어하고, 상기 제 1 공급라인(L1)으로부터 분기된 제 1 분기라인(L1a)에 형성되는 제 1 밸브(V1)를 열림 제어할 수 있다.
그러면, 상기 제 1 공급라인(L1)으로부터 공급되는 용수압력으로 상기 제 1 저장조(10A)의 제 1 저장영역(S1)을 확장시키게 되면서 이때의 용수 압력으로 상기 제 1 저장조(10A)의 기 확장된 상기 제 2 저장영역(S2)에 기 생성 완료된 전해수를 제 4 분기라인(L3b)의 제 5 밸브(V5)를 개방시켜 생성이 완료된 상기 전해수를 출수라인(L3)을 통해 장치 외부로 출수를 하게 된다.
상기와 같은 과정을 거처 상기 제 1 저장영역(S1)으로 용수가 수도압 자체의 압력으로 밀고 들어와 상기 제 1 저장영역(S1)을 확장시키게 되고 이와 함께 상기 제 2 저장영역(S2)의 기 생성된 전해수가 모두 출수될 수 있는 것이다.
상기 제어부(50)는 제 1 순환라인(L11)에 형성되는 제 1 펌프(40)를 온 구동시킴과 동시에 제 2 공급라인(L2)에 형성되는 제 2 펌프(61)를 온 구동시키는 한편, 제 3 밸브(V3)를 열림 제어한다.
그러면, 상기 제 2 순환라인(L12)으로는 용수가 순환될 수 있게 되면서 상기 용수에는 전해질이 투입되며, 이에 따라 상기 제 2 순환라인(L12)에 연결되는 전해조(20)에는 염수 투입이 이루어질 수 있는 것이다.
즉, 상기 제 1 저장조(10A)의 제 1 저장영역(S1)에 저장된 용수는 순환구(12') 및 이에 연결되는 제 2 순환라인(L12)을 통해 순환되면서 전해질이 혼합된 용수로 전환되어 상기 전해조(20)에 투입될 수 있다. 이에따라 상기 전해조(20)는 상기 전해질이 포함된 용수를 전해 반응시켜 전해수를 생성할 수 있는 것이다.
상기 전해조(20)에서 생성되는 전해수는 상기 제 1 순환라인(L11)에 형성되는 제 1 펌프(40)의 온 구동에 따른 순환 펌핑으로 인해 상기 제 1 저장조(10A)의 확장될 수 있다. 즉, 이동체(70)가 상기 제 2 순환라인(L12)의 순환구(12') 위치를 지나도록 회전하여 최대로 확장된 저장공간의 전해질이 포함된 용수는 상기 전해조(20)에 의해 전해 반응되어 전해수가 생성되고, 생성된 상기 전해수는 상기 제 1 순환라인(L11)에 형성되는 제 1 펌프(40)에 의해서 확장된 상기 제 1 저장영역(S1) 내로 순환시키게 되는 것이다.
상기 제 2 순환라인(L12)을 통해 상기 전해조(20)에 용수와 전해질이 혼합되는 염수가 순환시, 상기 제 1 순환라인(L11)을 통해서는 상기 제 1 저장조(10A)에 전해 반응으로 생성되는 전해수가 순환될 수 있는 것이다. 상기의 반복적인 순환을 통해 상기 제 1 저장조(10A)의 제 1 저장영역(S1)에는 설정된 저농도 또는 고농도의 전해수가 생성되어 저장될 수 있는 것이다.
이러한 과정 즉, 상기 제 1 저장조(10A)내의 이동체(70)가 제 1 분기라인(L1a) 또는 제 2 분기라인(L1b)에 형성되는 제 1 밸브(V1) 또는 제 2 밸브(V2)가 제어부(50)의 제어신호에 따라 선택적으로 개방될 때, 상기 제 1 저장영역(S1)과 상기 제 2 저장영역(S2)을 번갈아 가며 확장과 수축되고 이러한 동작으로 용수가 채워지고 또 생성된 전해수가 출수되는 역할을 반복하게 된다. 다시 말하면, 상기 제 1 저장조(10A)의 상기 제 1 저장영역(S1) 또는 제 2 저장영역(S2)에 저장된 설정된 저농도 또는 고농도의 전해수는 출수라인(L3)의 제 4 분기라인(L3b)과 제 3 분기라인(L3a)에 각각 형성되는 제 5 밸브(V5) 또는 제 4 밸브(V4)가 제어부(50)에 의해 선택적으로 열림 제어될 때 외부로 출수되면서 그 사용이 이루어질 수 있는 것이다.
한편, 상기 제 1 저장조(10A)의 제 2 저장영역(S2)에 저장된 전해수가 모두 출수되기 위해, 상기 제어부(50)는 제 1 공급라인(L1)의 제 1 분기라인(L1a)에 형성되는 제 1 밸브(V1)만을 개방 제어하여, 상기 제 1 저장조(10A)의 축소된 제 1 저장영역(S1)으로 용수를 재 투입하게 되는 것이다.
그러면, 상기 제 1 저장조(10A)의 내부 일단에 배치된 이동체(70)는 상기 제 1 분기라인(L1a)을 통해 제 1 저장영역(S1)으로 투입되는 용수에 의해 회전 이동하면서 상기 제 1 저장조(10A)의 내부 타단(도면 기준 좌측)에 배치되어 상기 제 2 저장영역(S2)의 저장공간은 축소될 수 있는 것이다. 이러한 과정으로 원하는 농도의 전해수를 생성시켜 출수시키는 것이다.
상기 제 1 분기라인(L1a)을 통해 투입되는 용수는 상기 제 1 저장조(10A)내의 상기 이동체(70)가 충분히 순환구(12' 또는 12)를 지나게 됨으로 상기 제 1 순환라인(L11) 및 제 2 순환라인(L12), 그리고 순환구(12 또는 12')를 통해서 무리 없이 상기 제 1 펌프(40)의 구동으로 상기 전해조(20)에서 생성된 전해수를 순환시키면서 원하는 농도까지의 전해수를 완벽하게 생성시킬 수 있는 것이다. 다시 말하면 용수는 상기 전해조(20)에 연결되는 제 2 순환라인(L12)으로 순환될 수 있는 것이고, 상기 제어부(50)는 제 1 순환라인(L11)에 형성되는 제 1 펌프(40)를 온 구동시킴과 동시에 제 2 공급라인(L2)에 형성되는 제 3 밸브(V3)를 열림 제어하는 한편 제 2 펌프(61)를 온 구동시킨다.
그러면, 상기 제 2 순환라인(L12)으로 순환되는 용수에는 제 2 공급라인(L2)을 통해 펌핑되는 전해질이 투입되면서, 상기 제 2 순환라인(L12)에 연결되는 전해조(20)에는 전해질(염수 혹은 기타) 투입이 이루어질 수 있는 것이다.
즉, 상기 이동체(70)의 회전 이동에 따라 확장된 상기 제 1 저장영역(S1) 또는 상기 제 2 저장영역(S2)에 저장된 용수는 순환구(12' 혹은 12) 및 이에 연결되는 제 2 순환라인(L12) 및 제 1 순환라인(L11)을 통해 순환될 때, 상기 전해조(20)를 통해서 순환됨으로 상기 전해질이 석여서 투입될 수 있게 하기 위하여 상기 제어부(50)에서 상기 제 2 펌프(61)를 온 구동시키게 된다. 이러한 과정으로 펌핑된 전해질이 혼합될 수 있게 되면서, 상기 전해조(20)에는 염수 혹은 기타 전해질이 공급될 수 있는 것이다, 이에 따라 상기 전해조(20)는 상기 염수를 전해 반응시킨 전해수를 상기 제 1 저장조(10A) 내에 정해진 농도의 전해수를 생성할 수 있는 것이다.
상기 전해조(20)에서 생성되는 전해수는 상기 제 1 순환라인(L11)에 형성되는 제 1 펌프(40)의 온 구동에 따른 펌핑 압력에 따라 상기 제 1 저장조(10A)의 확장된 제 1 저장영역(S1) 또는 제 2 저장영역(S2)으로 투입되어 상기 용수와 혼합된 후 다시 제 2 순환라인(L12) 또는 제 1 순환라인(L11)을 통해 순환될 때 전해질이 투입될 수 있다. 상기 전해조(20)로 재 투입되는 순환 과정을 반복하게 되며, 상기 제 1 저장조(10A)의 상기 제 1 저장영역(S1) 또는 제 2 저장영역(S2) 에는 설정된 저농도 또는 고농도를 가지는 전해수가 저장될 수 있는 것이다.
좀더 상세히 저장영역을 나누어 설명하면, 상기 제 1 저장조(10A)의 상기 제 1 저장영역(S1)에 저장된 설정된 저농도 또는 고농도의 전해수는 용수공급라인(L1) 의 제 2 분기라인(L1b)에 형성되는 제 2 밸브(V2)가 열림 제어되고 출수라인(L3)의 제 3 분기라인(L3a)에 형성되는 제 4 밸브(V4)가 열림 제어될 때 외부로 출수되면서 그 사용이 이루어질 수 있는 것이다.
상기의 설명과 같이 본 발명의 제 2 실시예는, 이동체(70)를 회전 이동시키면서 상기 제 1 저장조(10A)의 제 1 저장영역(S1) 또는 제 2 저장영역(S2)을 확장시켜 용수 저장이 이루어질 수 있다. 더불어 상기 용수를 순환시키고, 순환되는 용수에 전해질을 투입하여 전해 반응을 통해 전해수 생성이 이루어질 수 있다. 이때, 상기 전해수를 다시 제 1 저장영역(S1) 또는 제 2 저장영역(S2)을 통해 상기 전해조(20)로 재순환시키는 것을 반복하는 것이다. 그러면 설정된 저농도 또는 고농도를 전해수를 상기 제 1 저장영역(S1) 또는 상기 제 2 저장영역(S2)에 저장시켜, 필요로 하는 농도를 가지는 전해수를 생성할 수 있게 되는 것이다.
한편, 첨부된 도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 것으로, 이는 상기 제 1 저장조(10B)를 투입구(11, 11')와 출수구(13, 13')가 각각 서로 다른 면에 배치되는 실린더 또는 파이프형의 탱크 구조물로 구성하면서, 상기 제 1 저장조(10B)의 내부에 용수의 투입 압력에 따라 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 직선 이동하는 피스톤 형태의 격리 막 구조물인 이동체(70')를 형성하여둔 것이다.
이때, 상기 이동체(70')의 양단에는 자성체(81)를 형성시키는 한편, 실린더 또는 파이프형의 탱크 구조물인 상기 제 1 저장조(10B)에는 적어도 하나 이상의 마그네트 센서(82)를 배치하면서, 상기 마그네트 센서(82)가 상기 자성체(51) 및 상기 이동체(70')의 직선 이동 위치를 체크하여 상기 제어부(50)로 출력할 수 있도록 된 것이다.
이하, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예인 첨부된 도 1 및 도 2에서와 동일 부분에 대하여는 동일 부호로 표시하여 그 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
즉, 본 발명의 제 3 실시예는 본 발명의 제 2 실시예에서와 제 1 저장조(10A, 10B)의 제조 형상을 달리 구성하면서, 상기 제 1 저장조(10A, 10B)의 내부에 회전 이동하는 이동체(70) 또는 직선 이동하는 이동체(70')를 각각 구성한 것이고, 그 이외의 구성요소들은 모두 동일하게 구성될 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 전해수 생성장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
본 발명은 설정된 전해수를 자동 생성하는 전해수 생성장치를 통해 저농도에서 고농도에 이르기까지 목표로 하는 농도의 전해수를 생성하면서 컴팩트한 설계로 목적에 부합하는 여러 종류의 전해수 생성이 가능하고 또한 저전력으로 전해수 생성 효율성을 높일 수 있으며, 이에 가정 혹은 업소에서 사용하는 다양한 용도의 전해수 생성이 가능할 수 있는 것이다.

Claims (13)

  1. 제 1 공급라인을 통해 공급되는 용수 그리고 전해수가 순환을 위해 저장되는 제 1 저장조;
    상기 제 1 저장조와 제 1 및 제 2 순환라인으로 연결되며, 상기 제 2 순환라인을 통해 순환되는 염수를 전해 반응시켜 전해수를 생성하고, 생성된 상기 전해수를 상기 제 1 순환라인을 통해 상기 제 1 저장조로 순환시키는 전해조;
    상기 제 2 순환라인에 제 2 펌프가 형성되는 제 2 공급라인을 통해 연결되는 것으로 전해질이 저장되며, 상기 전해조에 염수가 투입되도록 상기 제 2 순환라인을 통해 순환되는 상기 용수에 전해질을 투입하는 제 2 저장조;
    상기 제 1 순환라인에 형성되고, 상기 전해조에서 생성되는 전해수를 상기 제 1 저장조로 순환시키도록 구동되는 제 1 펌프; 및,
    상기 용수와 상기 전해질의 투입량을 제어하면서, 상기 전해수의 순환을 위해 상기 제 1 펌프와 상기 제 2 펌프의 온 구동 또는 오프를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공급라인은 급수전 라인으로서 복수의 제 1 및 제 2 분기라인이 분기되고,
    상기 제 1 분기라인과 상기 제 2 분기라인에는 각각 상기 제어부에 의해 동시 또는 선택적으로 개폐 제어되는 제 1 밸브와 제 2 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 저장조에는,
    상기 제 1 분기라인과 상기 제 2 분기라인이 각각 연결되는 복수의 투입구;
    상기 제 1 순환라인과 상기 제 2 순환라인이 각각 연결되는 복수의 순환구; 및,
    상기 제 1 저장조로 순환되어 저장되는 상기 전해수를 외부로 출수시키는 복수의 출수구; 가 형성되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 공급라인에는 상기 제어부에 의해 개폐 제어되는 제 3 밸브와, 상기 제 2 저장조로의 전해질 역류를 방지시키는 역지변이 형성되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    복수의 상기 출수구에는 출수라인으로부터 분기되는 제 3 분기라인과 제 4 분기라인이 각각 연결되고,
    상기 제 3 분기라인과 상기 제 4 분기라인에는 각각 상기 제어부에 의해 동시 또는 선택적으로 개폐 제어되는 제 4 밸브와 제 5 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 순환라인에는 상기 전해조로 유입된 상기 용수 압력을 체크하여 상기 제 1 저장조 및 상기 전해조의 수압에 의한 파손 방지를 위하여 상기 제 1 저장조 및 상기 전해조에 걸리는 수압을 체크하여 상기 제어부로 보내는 압력센서가 형성되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 타이머에 의해 기 설정된 시간에 따라 상기 용수와 전해질의 투입량, 그리고 상기 제 1 펌프 및 상기 제 2 펌프의 온 구동 또는 오프를 제어하면서 상기 전해조에서 상기 염수의 전해 반응 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 저장조는 상기 투입구와 상기 출수구가 각각 배치되는 마주하는 절개면을 가진 원통형 탱크 구조물인 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 저장조는 상기 투입구와 상기 출수구가 각각 서로 다른 면에 배치되는 실린더 또는 파이프형의 탱크 구조물인 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 저장조는, 복수로 이루어진 상기 투입구 중 어느 하나의 투입구를 통해 선택적으로 투입되는 용수 압력에 따라 이동하면서 상기 제 1 저장조를 제 1 저장영역과 제 2 저장영역으로 분할시키는 이동체가 형성되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동체의 끝단에는 자성체가 형성되고,
    상기 제 1 저장조에는 상기 자성체를 통해 상기 이동체의 이동 위치를 측정하는 적어도 하나 이상의 마그네트 센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 이동체는 원통형 탱크 구조물인 상기 제 1 저장조의 내부 중심축을 중심으로 회전하는 날개형의 격리 막 구조물인 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 이동체는 실린더 또는 파이프형 탱크 구조물인 상기 제 1 저장조의 내부에서 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 직선 이동하는 피스톤 형태의 격리 막 구조물인 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
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