特表 2021-522988 入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2021-522988(P2021-522988A)

(43)【公表日】2021年9月2日

(54)【発明の名称】入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/461 20060101AFI20210806BHJP

   C25B 9/00 20210101ALI20210806BHJP

   C25B 15/08 20060101ALI20210806BHJP

   E03C 1/10 20060101ALI20210806BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/461 A

   C25B9/00 A

   C25B15/08 302

   E03C1/10

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2020-560154(P2020-560154)

(86)(22)【出願日】2019年11月12日

(85)【翻訳文提出日】2020年10月29日

(86)【国際出願番号】KR2019015293

(87)【国際公開番号】WO2020111573

(87)【国際公開日】20200604

(31)【優先権主張番号】10-2018-0147944

(32)【優先日】2018年11月27日

(33)【優先権主張国】KR

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ

(71)【出願人】

【識別番号】520411445

【氏名又は名称】アルカメディ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100149870

【弁理士】

【氏名又は名称】芦北 智晴

(72)【発明者】

【氏名】キム キファン

(72)【発明者】

【氏名】キム ジョンソプ

【テーマコード（参考）】

2D060

4D061

4K021

【Ｆターム（参考）】

2D060CD02

4D061DA03

4D061DB07

4D061DB08

4D061EA02

4D061EB05

4D061EB12

4D061EB16

4D061EB19

4D061EB26

4D061EB37

4D061EB39

4D061GA02

4D061GC20

4K021AA01

4K021BA02

4K021BC01

4K021DB04

4K021DB31

4K021DB43

4K021DB53

4K021DC01

4K021DC03

4K021EA02

4K021EA06

(57)【要約】

本発明は、入水調整部に流入する水を一定の割合で分配して電解槽モジュールに供給するので、無駄に捨てられる酸性水を最小限に抑え、入水調整部から供給された水が電解槽モジュール内でクロスに通過するので、水の流れを遅延させて電気分解の効率性を向上させ、所望の電極の数だけ電解槽セルを選択的に積層して組み立てることができるので組み立てが簡便であり、ユーザの条件に合わせて利便性を改善し、電解槽モジュールの電極板をフレームに挿入して固定するので組み立てが容易であり、インサート射出工程をなくして製造工程を改善し、入水調整部と流路切換出水部とを連結シャフトで連結して入水調整部と流路切換出水部の流路切換作動を同期化するので、安定的な作動を可能にする、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルタと流量センサを通過して供給される水を一定の割合で分配して電解槽の第１入水口と第２入水口にそれぞれ供給する入水調整部と；
前記入水調整部の第１供給管と第２供給管に固定され、入水調整部から供給される水をクロスに案内しながらアルカリ水と酸性水にそれぞれ電気分解し、第１入水口に流入した水は第２出水口から出水され、第２入水口に流入した水は第１出水口から出水される電解槽モジュールと；
前記電解槽モジュールの上部に固定され、出水分離台が駆動モータの駆動で回転しながら、アルカリ水と酸性水を一定の割合で分配してアルカリ水出水口と酸性水出水口からそれぞれ出水する流路切換出水部と；
前記入水調整部と前記流路切換出水部に装着され、モータの駆動によって入水調整部と流路切換出水部の作動を同期化させる連結シャフトと；で構成され、
前記入水調整部は、
入水ボディと；
前記入水ボディの内部に装着されて連結シャフトの駆動で回転し、一側には供給通路が形成され、前記供給通路の他側には供給抑制片が形成される供給回転部材と；
前記入水ボディの上部に固定されて入水ボディを閉鎖し、中央には、連結シャフトが結合される結合孔が形成され、前記結合孔の一側には、入水ボディの内部に水を供給する水供給ホールが形成されるカバーと；が備えられることを特徴とする、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項2】

前記入水ボディは、
前記水供給ホールから供給された水を一定の割合で分配する分配空間と；
前記分配空間に供給された水を電解槽モジュールの第１入水口へ供給するように第１供給孔が形成された第１供給管と；
前記分配空間に供給された水を電解槽モジュールの第２入水口へ供給するように第２供給孔が形成された第２供給管と；
前記分配空間の下部に貫通する排出孔と；が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項3】

前記電解槽モジュールは、
前記入水調整部から水の供給を受けて流量調節出水部へ出水させるよう、下部に第１、第２入水口がそれぞれ形成され、上部に第１、第２出水口がそれぞれ形成される前面板と；
前記前面板の後方に装着される背面板と；
前記前面板と前記背面板との間に少なくとも３つ積層され、第１、第２入水孔と第１、第２通水孔が互い違いに形成されながら、水の流れをクロスされるようにして電気分解する電解槽セルと；
前記前面板と前記電解槽セルの下部に装着され、電解槽セルの電極板に電圧を供給する端子と；が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項4】

前記電解槽セルは、
フレームと；
前記フレームの前方に装着され、第１入水孔に流入した水が第１通水孔へ流れるようにし、第２入水孔に流入した水が第２通水孔へ流れるようにする止水パッキンと；
前記フレームの前面に位置し、フレームに形成された結合ホールに結合されて固定される電極板と；
前記フレームの後方に位置する隔膜と；
前記隔膜をフレームが固定させる固定フレームと；が備えられることを特徴とする、請求項３に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項5】

前記フレームは、
下部両側に第１、第２入水孔が形成され、上部両側には第１、第２通水孔が形成され、前記第１入水孔と前記第２入水孔との間には、電極板が結合される結合ホールが形成されることを特徴とする、請求項４に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項6】

前記流路切換出水部は、
前記電解槽モジュールの第１出水口に固定される第１排出管が備えられ、前記電解槽モジュールの第２出水口に固定される第２排出管が備えられる連結管路と；
前記連結管路の前方に固定され、アルカリ水と酸性水が移動するようにアルカリ水出水口と酸性水出水口が形成されるハウジングと；
前記ハウジングの収容空間に供給されるアルカリ水と酸性水を一定の割合で分配してアルカリ水出水口と酸性水出水口から出水させるか、或いは浄水をアルカリ水出水口から出水させる出水分離台と；
前記出水分離台のカム軸を回転させるように回転軸が形成される駆動モータと；
前記駆動モータの駆動で回転ディスクが回転しながら、アルカリ水、酸性水及び浄水の出水方向を設定する第１、第２、第３マイクロスイッチと；が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項7】

前記ハウジングは、
前記連結管路を介して供給された酸性水とアルカリ水を出水させる出水ボディと；
前記出水ボディの上部に装着され、カム軸を固定させる上部キャップと；
前記出水ボディの下部に装着されてカム軸を固定させながら、連結シャフトが結合されるようにシャフト挿入孔が形成される下部キャップと；が備えられることを特徴とする、請求項６に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項8】

前記出水ボディは、
前記電解槽モジュールの第１、第２出水口と連通するようにそれぞれ形成される第１、第２出入口と；
前記第１、第２出入口と同一線上に連通して酸性水が排出される第１排出口と；
前記第１排出口の他側に第１、第２出入口と同一線上に連通してアルカリ水または浄水が排出される第２排出口と；
前記第１、第２排出口に連通してアルカリ水と酸性水を出水させるアルカリ水及び酸性水出水口と；が備えられることを特徴とする、請求項７に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項9】

前記出水分離台は、
前記駆動モータの回転軸と連結シャフトに連結され、互いに異なる方向に上部加圧突起と下部加圧突起が形成されるカム軸と；
前記カム軸の上部加圧突起が内周面に位置し、一側には第１止水栓が形成され、他側には第２止水栓が形成される上部止水部材と；
前記カム軸の下部加圧突起が内周面に位置し、一側には第１止水栓が形成され、他側には第２止水栓が形成される下部止水部材と；
前記カム軸の上端部に装着され、第１、第２、第３マイクロスイッチの接地片を加圧するように加圧突起が形成される回転ディスクと；が備えられることを特徴とする、請求項６に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【請求項10】

前記連結シャフトは、
前記流路切換出水部のカム軸に結合される上部連結部材と；
前記入水調整部の供給回転部材に結合される下部連結部材と；
前記上部連結部材と前記下部連結部材との間に装着され、下部連結部材を供給回転部材に弾力的に固定させるスプリングと；が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イオン水器に係り、特に、入水調整部に流入する水を一定の割合で分配して電解槽モジュールへ供給するので、無駄に捨てられる酸性水を最小限に抑え、入水調整部から供給された水が電解槽モジュール内でクロスに通過するので水の流れを遅延させて電気分解の効率性を向上させ、所望の電極の数だけ電解槽セルを選択的に積層して組み立てることができるので組み立てが簡便であり、ユーザの条件に合わせて利便性を改善し、電解槽モジュールの電極板をフレームに挿入して固定するので組み立てが容易であり、インサート射出工程をなくして製造工程を改善し、入水調整部と流路切換出水部とを連結シャフトで連結して入水調整部と流路切換出水部の流路切換作動を同期化するので安定性を確保する、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、アルカリイオン水器は、水道水をクリーンに浄水処理した後、電気分解プロセスを介して浄水、アルカリ水（アルカリ還元水）及び酸性水を作る装置である。

【0003】

このようなイオン水器は、ソレノイドバルブを介して水道水の流入を受け、これをイオン水器内のフィルタを通過させた後、流量センサを経て電解槽に伝達する。

【0004】

すると、イオン水器内の電解槽で、フィルタリングされた水道水が電気分解され、水素イオン指数を意味するｐＨが７である場合には純粋な中性水であり、ｐＨが７よりも小さい場合には酸性水であり、ｐＨが７よりも大きい場合にはアルカリ水である。

【0005】

このようなイオン水（電解水）の中でも、弱アルカリ水は、人々が飲用する場合に人体に非常に有用な特性があるものであって、慢性下痢、消化不良、胃腸内異常発酵及び胃酸過多などの胃腸症状に効果があり、多く使われている。また、強アルカリ水は、農作物の生育を促進し、土壌を改良する可能性があり、合成洗剤を使用することなく汚れ物を洗浄するのにも使われている。

【0006】

一方、酸性水は、主に殺菌目的で使われているものであって、食品製造工程における殺菌、畜産における悪臭の除去及び消毒殺菌など、広範囲に用いられている。

【0007】

このようなイオン水を効果的に製造するための様々なイオン水器が多く開発されており、本出願人は、韓国特許第１０−０８４４３９４号の「極性自動変換による電解槽の流路切換装置」の登録を受けたことがある。

【0008】

入水口に流入する水を電極板で電気分解してアルカリ水と酸性水をそれぞれ生成させ、ケースに固定された流路切換バルブは、吐出通路を介して吐出されるアルカリ水、酸性水及び浄水の移動方向を３方向に設定して出水が行われるように構成される。

【0009】

しかし、前記先登録発明は、原水が供給される入水口が１つ形成されるので、原水が電解槽の二つのチャンバに流入するときに発生するオリフィスの差によって、原水が逆流する現象が発生するので、製品に対する消費者の信頼性が低下するという問題点があった。

【0010】

また、電解槽に供給された原水がアルカリ水と酸性水に電気分解されて流路切換バルブに直ちに排出されるので、電気分解の効率に劣るという問題点があった。

【0011】

また、電解槽の電極板がフレームにインサート射出されるため、製造工程が複雑であるだけでなく、白金がメッキされている電極板の不良時に交換費用が大幅に増加するという問題点があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

そこで、本発明は、かかる従来の諸般問題点を解決するためになされたもので、その目的は、入水調整部に流入する水を一定の割合で分配して電解槽モジュールへ供給するので、無駄に捨てられる酸性水を最小限に抑えて環境にやさしく使用することができる、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器を提供することにある。

【0013】

また、本発明の他の目的は、入水調整部から供給された水が電解槽モジュール内でクロスに通過するので、水の流れを遅延させて電気分解の効率性を向上させる、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器を提供することにある。

【0014】

また、本発明の別の目的は、電極板に印加される電圧の極性を変換して陰極室と陽極室を繰り返し交差するようにするので、陰極室のスケール生成を防止する、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器を提供することにある。

【0015】

また、本発明の別の目的は、所望の電極の数だけ電解槽セルを少なくとも３枚から顧客の要求に応じてそれ以上選択的に積層して組み立てることができるので、組み立てが簡便であり、ユーザの条件に合わせて利便性が改善される、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器を提供することにある。

【0016】

また、本発明の別の目的は、電解槽モジュールの電極板をフレームに挿入して固定するので、組み立てが容易であり、インサート射出工程をなくして製造工程が大幅に改善される、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器を提供することにある。

【0017】

また、本発明の別の目的は、入水調整部と流路切換出水部とを連結シャフトで連結して入水調整部と流路切換出水部の流路切換作動を同期化するので、安定性が確保される、入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明の入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器は、フィルタと流量センサを通過して供給される水を一定の割合で分配して電解槽の第１入水口と第２入水口にそれぞれ供給する入水調整部と；
前記入水調整部の第１供給管と第２供給管に固定され、入水調整部から供給される水をクロスに案内しながらアルカリ水と酸性水にそれぞれ電気分解し、第１入水口に流入した水は第２出水口から出水され、第２入水口に流入した水は第１出水口から出水される電解槽モジュールと；
前記電解槽モジュールの上部に固定され、出水分離台が駆動モータの駆動で回転しながら、アルカリ水と酸性水を一定の割合で分配してアルカリ水出水口と酸性水出水口からそれぞれ出水する流路切換出水部と；
前記入水調整部と流路切換出水部に装着され、モータの駆動によって入水調整部と流路切換出水部の作動を同期化させる連結シャフトと；で構成されることを特徴とする。

【0019】

また、入水調整部は、入水ボディと；前記入水ボディの内部に装着されて連結シャフトの駆動で回転し、一側には供給通路が形成され、前記供給通路の他側には供給抑制片が形成される供給回転部材と；前記入水ボディの上部に固定されて入水ボディを閉鎖し、中央には、連結シャフトが結合される結合孔が形成され、前記結合孔の一側には、入水ボディの内部に水を供給する水供給ホールが形成されるカバーと；が備えられる。

【0020】

ここで、前記入水ボディは、前記水供給ホールから供給された水を一定の割合で分配する分配空間と；前記分配空間に供給された水を電解槽モジュールの第１入水口へ供給するように第１供給孔が形成された第１供給管と；前記分配空間に供給された水を電解槽モジュールの第２入水口へ供給するように第２供給孔が形成された第２供給管と；前記分配空間の下部に貫通する排出孔と；が備えられる。

【0021】

また、前記電解槽モジュールは、前記入水調整部から水の供給を受けて流量調節出水部へ出水させるように、下部に第１、第２入水口がそれぞれ形成され、上部に第１、第２出水口がそれぞれ形成される前面板と；前記前面板の後方に装着される背面板と；前記前面板と背面板との間に少なくとも３つ積層され、第１、第２入水孔と第１、第２通水孔が互い違いに形成されながら、水の流れをクロスされるようにして電気分解する電解槽セルと；前記前面板と電解槽セルの下部に装着され、電解槽セルの電極板に電圧を供給する端子と；が備えられる。

【0022】

ここで、前記電解槽セルは、フレームと；前記フレームの前方に装着され、第１入水孔に流入した水が第１通水孔へ流れるようにし、第２入水孔に流入した水が第２通水孔へ流れるようにする止水パッキンと；前記フレームの前面に位置し、フレームに形成された結合ホールに結合されて固定される電極板と；前記フレームの後方に位置する隔膜；前記隔膜をフレームが固定させる固定フレームと；が備えられる。

【0023】

前記フレームは、下部両側に第１、第２入水孔が形成され、上部両側には第１、第２通水孔が形成され、前記第１入水孔と前記第２入水孔との間には、電極板が結合される結合ホールが形成される。

【0024】

また、前記流路切換出水部は、前記電解槽モジュールの第１出水口に固定される第１排出管が備えられ、前記電解槽モジュールの第２出水口に固定される第２排出管が備えられる連結管路と；前記連結管路の前方に固定され、アルカリ水と酸性水が移動するようにアルカリ水出水口と酸性水出水口が形成されるハウジングと；前記ハウジングの収容空間に供給されるアルカリ水と酸性水を一定の割合で分配してアルカリ水出水口と酸性水出水口から出水させるか、或いは浄水をアルカリ水出水口から出水させる出水分離台と；前記出水分離台のカム軸を回転させるように回転軸が形成される駆動モータと；前記駆動モータの駆動で回転ディスクが回転しながら、アルカリ水、酸性水及び浄水の出水方向を設定する第１、第２、第３マイクロスイッチと；が備えられる。

【0025】

ここで、前記ハウジングは、前記連結管路を介して供給された酸性水とアルカリ水を出水させる出水ボディと；前記出水ボディの上部に装着され、カム軸を固定させる上部キャップと；前記出水ボディの下部に装着されてカム軸を固定させながら、連結シャフトが結合されるようにシャフト挿入孔が形成される下部キャップと；が備えられる。

【0026】

前記出水ボディは、前記電解槽モジュールの第１、第２出水口と連通するようにそれぞれ形成される第１、第２出入口と；前記第１、第２出入口と同一線上に連通して酸性水が排出される第１排出口と；前記第１排出口の他側に第１、第２出入口と同一線上に連通してアルカリ水または浄水が排出される第２排出口と；前記第１、第２排出口に連通してアルカリ水と酸性水を出水させるアルカリ水及び酸性水出水口と；が備えられる。

【0027】

前記出水分離台は、前記駆動モータの回転軸と連結シャフトに連結され、互いに異なる方向に上部加圧突起と下部加圧突起が形成されるカム軸と；前記カム軸の上部加圧突起が内周面に位置し、一側には第１止水栓が形成され、他側には第２止水栓が形成される上部止水部材と；前記カム軸の下部加圧突起が内周面に位置し、一側には第１止水栓が形成され、他側には第２止水栓が形成される下部止水部材と；前記カム軸の上端部に装着され、第１、第２、第３マイクロスイッチの接地片を加圧するように加圧突起が形成される回転ディスクと；が備えられる。

【0028】

また、前記連結シャフトは、前記流路切換出水部のカム軸に結合される上部連結部材と；前記入水調整部の供給回転部材に結合される下部連結部材と；前記上部連結部材と前記下部連結部材との間に装着され、下部連結部材を供給回転部材に弾力的に固定させるスプリングと；が備えられる。

【発明の効果】

【0029】

本発明は、入水調整部に流入する水を一定の割合で分配して電解槽モジュールへ供給するので、無駄に捨てられる酸性水を最小限に抑えて環境にやさしく使用することができるという効果がある。

【0030】

また、本発明は、入水調整部から供給された水が電解槽モジュール内でクロスに通過するので、水の流れを遅延させて電気分解の効率性を向上させるという効果がある。

【0031】

また、本発明は、電極板に印加される電圧の極性を変換して陰極室と陽極室を繰り返し交差するようにするので、陰極室のスケール生成を防止するという効果がある。

【0032】

また、本発明は、所望の電極の数だけ電解槽セルを少なくとも３つから顧客の要求に応じてそれ以上選択的に積層して組み立てることができるので、組み立てが簡便であり、ユーザの条件に合わせて利便性が改善されるという効果がある。

【0033】

また、本発明は、電解槽モジュールの電極板をフレームに挿入して固定するので、組み立てが容易であり、インサート射出工程をなくして製造工程が大幅に改善されるという効果がある。

【0034】

また、本発明は、入水調整部と流路切換出水部とを連結シャフトで連結して入水調整部と流路切換出水部の流路切換作動を同期化するので、安定性が確保されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の斜視図である。

【図2】本発明の入水調整部の分解斜視図である。

【図3】本発明の電解槽モジュールの分解斜視図である。

【図4】本発明の電解槽セルの分解斜視図である。

【図5】本発明の流路切換出水部の分解斜視図である。

【図6】本発明の正面構成図である。

【図7】本発明の側面構成図である。

【図8】本発明の電解槽セルの電極板がフレームに結合された状態の側断面図である。

【図9】本発明によってアルカリ水と酸性水を生成して出水する作動状態図である。

【図10】同上。

【図11】同上。

【図12】同上。

【図13】同上。

【図14】同上。

【図15】本発明によって浄水が出水される作動状態図である。

【図16】同上。

【図17】同上。

【図18】同上。

【図19】本発明によって電極板の極性が変換されながら陰極室と陽極室に交差するように水を供給してアルカリ水と酸性水を生成して出水する作動状態図である。

【図20】同上。

【図21】同上。

【図22】同上。

【図23】同上。

【図24】同上。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、このように構成された本発明による入水口と出水口が区分され且つ積層式電解槽と流路切換装置が備えられたイオン水器の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明を説明するにあたり、関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にするおそれがあると判断された場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述される用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または判例などによって異なり得る。これにより、各用語の意味は、本明細書全般にわたった内容に基づいて解釈されるべきである。

【0037】

まず、本発明は、図２乃至図７に示すように、入水調整部１００、電解槽モジュール２００、流路切換出水部３００、及び連結シャフト４００で構成される。

【0038】

前記入水調整部１００は、水が流入する入水ボディ１１０の一側に、第１供給孔１１２ａが形成された第１供給管１１２が固定され、前記入水ボディの他側には、第２供給孔１１３ａが形成された第２供給管１１３が固定される。

【0039】

前記入水ボディ１１０の下部には、イオン水器内の水を排水する場合に排出管を介して排出されるよう、排出孔１１４が形成される。

【0040】

前記入水ボディ１１０の分配空間１１１には供給回転部材１２０が装着され、一側には供給通路１２１が形成され、他側には供給抑制片１２２が形成されることにより、水を一定の割合で分配して供給する。

【0041】

前記入水ボディ１１０の上部には、入水ボディ１１０を閉鎖するカバー１３０が固定され、流量センサから水が供給されるための水供給ホール１３２、及び連結シャフト４００が結合される結合孔１３１が形成される。

【0042】

前記供給回転部材１２０の中央下部は入水ボディ１１０の内側下部に定着され、前記供給回転部材１２０の中央上部はカバー１３０の結合孔１３１に結合されて回転する。

【0043】

また、前記入水調整部１００の第１、第２供給管１１２、１１３には、入水調整部１００から供給された水を電気分解する電解槽モジュール２００が固定される。

【0044】

前記電解槽モジュール２００の前面板２１０の下部には第１、第２入水口２１１、２１２が穿設され、前記第１入水口２１１は入水調整部１００の第１供給管１１２に固定され、前記第２入水口２１２は第２供給管１１３に固定される。

【0045】

前記前面板２１０の上部には第１、第２出水口２１２ａ、２１１ａが穿設され、前記第１出水口２１２ａは流路切換出水部３００の第１排出管３１１に固定され、第２出水口２１１ａは第２排出管３１２に固定される。

【0046】

前記前面板２１０の後方には、アルカリ水を生成する陰極室の電解槽セル２３０と、酸性水を生成する陽極室の電解槽セル２３０´が少なくとも３つ順次積層されて固定される。

【0047】

前記電解槽セル２３０、２３０´は、フレーム２３１、止水パッキン２３２、電極板２３３、隔膜２３４及び固定フレーム２３５で構成される。

【0048】

前記フレーム２３１の下部には第１、第２入水孔２３１ａ、２３１ｂが形成され、前記第１入水孔２３１ａは前面板２１０の第１入水口２１１と連通し、第２入水孔２３１ｂは第２入水口２１２と連通する。

【0049】

前記フレーム２３１の上部には第１、第２通水孔２３１ｃ、２３１ｄが形成され、前記第１通水孔２３１ｃは第１出水口２１２ａと連通し、第２通水孔２３１ｄは第２出水口２１１ａと連通する。

【0050】

前記フレーム２３１には止水パッキン２３２が装着されることにより、第１入水孔２３１ａと第１通水孔２３１ｃとが連通し、第２入水孔２３１ｂと第２通水孔２３１ｄとが連通する。

【0051】

また、図８に示すように、前記フレーム２３１には電極板２３３が嵌合されるように構成され、前記電極板２３３は、フレーム２３１の前面に位置し、前記フレーム２３１の第１、第２入水孔２３１ａ、２３１ｂの間に形成された結合ホール２３１ｅに、電極板２３３の下部に形成された電極棒２３３ａが結合されて固定される。

【0052】

前記電極棒２３３ａが結合ホール２３１ｅに固定されることにより、電解槽セル２３０の製造の際にインサート射出工程を大幅に無くして製造工程を改善することができる。

【0053】

前記フレーム２３１の背面には隔膜２３４が位置し、前記隔膜２３４は固定フレーム２３５によって固定される。

【0054】

上述したように構成される電解槽セル２３０は、少なくとも３つ積層され、顧客の要求に応じてそれ以上選択的に積層して製品に適用することができ、前記電解槽セル２３０の後方には同じ構成を有しながら、第１、第２入水孔２３１ａ、２３１ｂと第１、第２通水孔２３１ｃ、２３１ｄが互いに異なる方向に形成された電解槽セル２３０´が積層され、前記電解槽セル２３０、２３０´は互いに交互に積層される。

【0055】

上述したように電解槽セル２３０、２３０´が積層されると、入水調整部１００から供給された水が対角線方向に流れながら水の流れを遅延させることになり、このような水の流れの遅延により電気分解の効率性が一層向上する。

【0056】

前記前面板２１０の後方に電解槽セル２３０、２３０´が積層されると、前記電解槽セル２３０の後方に背面板２２０を位置させた後、ボルト／ナットで固定する。

【0057】

前記前面板２１０と電解槽セル２３０、２３０´の下部には、電極板２３３に電源を供給する端子２４０が固定される。

【0058】

また、前記電解槽モジュール２００の第１、第２出水口２１２ａ、２１１ａには、電解槽モジュール２００で分解されて供給されるアルカリ水、酸性水または浄水を出水させる流路切換出水部３００が固定される。

【0059】

前記流路切換出水部３００の連結管路３１０は、一側に第１排出管３１１が形成され、他側には第２排出管３１２が形成され、第１排出管３１１は第１出水口２１２ａに固定され、第２排出管３１２は第２出水口２１１ａに固定される。

【0060】

前記第１排出管３１１の第１排出孔３１１ａは出水ボディ３２１の第１出入口３２１ａと連通し、第２排出管３１２の第２排出孔３１２ａは出水ボディ３２１の第２出入口３２１ａ´と連通する。

【0061】

前記連結管路３１０の前方にはハウジング３２０が固定され、前記ハウジング３２０の出水ボディ３２１の上、下部には第１、第２出入口３２１ａ、３２１ａ´がそれぞれ貫通する。

【0062】

また、前記出水ボディ３２１の上部内側には第１排出口３２１ｂと第２排出口３２１ｃが貫通し、前記第１、第２排出口３２１ｂ、３２１ｃは第２出入口３２１ａ´と連通する。

【0063】

前記出水ボディ３２１の下部内側には第１排出口３２１ｂ´と第２排出口３２１ｃ´が貫通し、前記第１、第２排出口３２１ｂ´、３２１ｃ´は第１出入口３２１ａと連通する。

【0064】

前記第２出入口３２１ａ´に連通した第１排出口３２１ｂと、第１出入口３２１ａに連通した第１排出口３２１ｂ´とは互いに連通し、これらは、出水ボディ３２１の下部に形成された酸性水出水口３２１ｅと連通する。

【0065】

また、第２出入口３２１ａ´に連通した第２排出口３２１ｃと、第１出入口３２１ａに連通した第２排出口３２１ｃ´とは、アルカリ水出水口３２１ｄと連通する。

【0066】

前記第２出入口３２１ａ´が形成された出水ボディ３２１の上部内側には上部止水部材３３２が定着結合され、前記上部止水部材３３２の一側には第１止水栓３３２ａが形成されて第１排出口３２１ｂを開閉し、前記上部止水部材３３２の他側には第２止水栓３３２ｂが形成されて第２排出口３２１ｃを開閉する。

【0067】

前記第１出入口３２１ａが形成された出水ボディ３２１の下部内側には下部止水部材３３３が定着結合され、前記下部止水部材３３３の一側には第１止水栓３３３ａが形成されて第１排出口３２１ｂを開閉し、前記下部止水部材３３３の他側には第２止水栓３３３ｂが形成されて第２排出口３２１ｃ´を開閉する。

【0068】

また、前記上部止水部材３３２と下部止水部材３３３の貫通した中央にはカム軸３３１が垂直に装着され、前記カム軸３３１の上端部は、駆動モータ３４０の回転軸３４１に結合され、カム軸３３１の下端部は、出水ボディ３２１の下部に固定される下部キャップ３２３のシャフト挿入孔３２３ａに挿入される。

【0069】

前記カム軸３３１の外側面の上部には、上部止水部材３３２の内側面を一方向に加圧する上部加圧突起３３１ａが形成され、カム軸３３１の外側面の下部には、下部止水部材３３３の内側面を一方向に加圧するように上部加圧突起３３１ａと反対の方向に下部加圧突起３３１ｂが形成される。

【0070】

また、前記出水ボディ３２１の上部には、第１、第２、第３マイクロスイッチ３５０、３６０、３７０が固定され、前記カム軸３３１の上部には、加圧突起３３４ａが形成された回転ディスク３３４が固定される。

【0071】

前記第１、第２、第３マイクロスイッチ３５０、３６０、３７０が固定された出水ボディ３２１の上部には、カム軸３３１を回転させる駆動モータ３４０が固定され、前記駆動モータ３４０の回転軸３４１は、カム軸３３１の上部に結合される。

【0072】

前記カム軸３３１に結合された回転ディスク３３４は、駆動モータ３４０の駆動で回転しながら、第１、第２、第３マイクロスイッチ３５０、３６０、３７０の接地片を加圧する。

【0073】

また、前記入水調整部１００と流路切換出水部３００との間には、垂直に連結シャフト４００が結合される。

【0074】

前記連結シャフト４００は、上部連結部材４１０、下部連結部材４２０及びスプリング４３０で構成され、前記上部連結部材４１０の上端部は、下部キャップ３２３のシャフト挿入孔３２３ａを通過してカム軸３３１の下端部に結合され、下部連結部材４２０は、上部連結部材４１０の下部内側に結合される構造であり、下部連結部材４２０の下端部は、入水調整部１００の供給回転部材１２０の上端に結合される。

【0075】

前記上部連結部材４１０と下部連結部材４２０との間にはスプリング４３０が装着され、下部連結部材４２０を下方に弾力的に加圧することにより、下部連結部材４２０が入水調整部１００に堅固に結合される。

【0076】

上述したように入水調整部１００と流路切換出水部３００に連結される連結シャフト４００は、前記入水調整部１００と流路切換出水部３００の作動を同期化させる。

【0077】

以下、上述したように構成された本発明の作動状態を詳細に説明する。

【0078】

まず、図９乃至図１４に示すように、イオン水器の制御部（図示せず）を作動させてアルカリ水を飲用する場合には、駆動モータ３４０の駆動で回転軸３４１が回転しながらカム軸３３１を回転させることになり、前記カム軸３３１に連結された連結シャフト４００が同時に回転するとともに、前記連結シャフト４００に連結された入水調整部１００が同期化される。

【0079】

前記連結シャフト１４０が回転すると、供給回転部材１２０の供給通路１２１を第１供給孔１１２ａ側に向けるとともに、供給抑制片１２２は第２供給孔１１３ａに位置し、供給抑制片１２２と第２供給孔１１３ａとの間には少量の水が供給されるように隙間が形成される。

【0080】

すなわち、前記入水調整部１００は、第１供給管１１２に８０％の水が供給されて電解槽モジュール２００の内部に流入し、第２供給管１１３に２０％の水が供給されて電解槽モジュール２００の内部に流入するように設定される。

【0081】

また、前記カム軸３３１が回転しながら、上部加圧突起３３１ａが上部止水部材３３２を第１排出口３２１ｂ側に加圧することにより、前記第１排出口３２１ｂは閉鎖させ、第２排出口３２１ｃは開放させる。

【0082】

また、下部加圧突起３３１ｂが下部止水部材３３３を第２排出口３２１ｃ´側に加圧することにより、第２排出口３２１ｃ´は閉鎖させ、第１排出口３２１ｂ´は開放させる。

【0083】

この時、前記カム軸３３１の回転によって回転ディスク３３４の加圧突起３３４ａが第１マイクロスイッチ３５０の接地片を加圧すると、駆動モータ３４０の駆動が停止する。

【0084】

一方、入水調整部１００の水供給ホール１３２を介して分配空間１１１に流入した水は、供給回転部材１２０によって一定の割合で分配され、前記供給回転部材１２０の回転によってアルカリ水と酸性水の割合を８０：２０に設定することもでき、捨てられる水である酸性水の割合を２０％よりも少なく（例えば、９０：１０または９９：１の割合）最小限に設定することもできる。

【0085】

ここでは、アルカリ水と酸性水の割合を８０：２０を基準にして説明する。

【0086】

供給回転部材１２０の回転により第１、第２供給孔１１２ａ、１１３ａのサイズが調整されてアルカリ水と酸性水が８０：２０の割合で分配され、８０％の水は第１供給管１１２を介して電解槽モジュール２００の第１入水口２１１に流入し、２０％の水は第２供給管１１３を介して電解槽モジュール２００の第２入水口２１２に流入する。

【0087】

前記第１入水口２１１から流入した水が第１通水孔２３１ｃにクロスに流入し、電解槽セル２３０の電極板２３３には、印加される電圧によって陰極（−）が形成されて電気分解されるとともに、水素イオンが還元されながら発生する水素ガスが水中の水素イオンに消費され、水素イオン以外のナトリウム、マグネシウム、カルシウムなどの陽イオンは水素イオン対を形成しながら、アルカリ性を帯びるアルカリ水が生成される。

【0088】

また、前記第２入水口２１２から流入した水が第２通水孔２３１ｄにクロスに流入し、電解槽セル２３０´の電極板２３３には、印加される電圧によって陽極（＋）が形成されて電気分解されるとともに、水酸イオンが還元されながら発生する酸素ガスが水中の水酸イオンに消費され、前記水酸イオン以外の塩素、リン、硫黄などの陰イオンは酸を形成しながら、酸を帯びる酸性水が生成される。

【0089】

上述したように入水調整部１００から流入する水が電解槽モジュール２００の内部でクロスに移動するので、電気分解の効率性を高めることができる。

【0090】

上述したように電気分解されたアルカリ水は、電解槽モジュール２００の第２出水口２１１ａを介して連結管路３１０の第２排出管３１２に排出され、電気分解された酸性水は、電解槽モジュール２００の第１出水口２１２ａを介して第１排出管３１１に排出される。

【0091】

前記第２排出管３１２に排出されたアルカリ水は、第２排出孔３１２ａを介して出水ボディ３２１の第２出入口３２１ａ´に供給され、前記アルカリ水は、第１止水栓３３２ａによって第１排出口３２１ｂが閉鎖された状態なので、第２排出口３２１ｃから出水されるとともにアルカリ水出水口３２１ｄから出水されるのである。

【0092】

また、第１排出管３１１に排出された酸性水は、第１排出孔３１１ａを介して出水ボディ３２１の第１出入口３２１ａに供給され、前記酸性水は、第２止水栓３３３ｂによって第２排出口３２１ｃ´が閉鎖された状態であるため、第１排出口３２１ｂ´から出水されるとともに酸性水出水口３２１ｅから出水されるのである。

【0093】

また、図１９乃至図２４に示すように、陰極室を形成する電解槽セル２３０の内部にスケールが生成される現象を防止するために、電解槽モジュールの電極板に印加される電極の極性を変換する。

【0094】

まず、制御部の制御に基づいて駆動モータ３４０の駆動で連結シャフト４００を回転させる。

【0095】

前記連結シャフト４００が回転すると、供給回転部材１２０の供給通路１２１は第２供給孔１１３ａ側に向けて連通するとともに、供給抑制片１２２は第１供給孔１１２ａに位置する。

【0096】

すなわち、前記入水調整部１００は、第２供給管１１３に８０％の水が供給されて電解槽モジュール２００の内部に流入し、第１供給管１１２に２０％の水が供給されて電解槽モジュール２００の内部に流入するように設定される。

【0097】

また、カム軸３３１が回転しながら、上部加圧突起３３１ａが上部止水部材３３２を第２排出口３２１ｃ側に加圧することにより、前記第２排出口３２１ｃは閉鎖させ、第１排出口３２１ｂは開放させる。

【0098】

また、下部加圧突起３３１ｂが下部止水部材３３３を第１排出口３２１ｂ´側に加圧することにより、第１排出口３２１ｂ´は閉鎖させ、第２排出口３２１ｃ´は開放させる。

【0099】

この時、前記カム軸３３１の回転によって回転ディスク３３４の加圧突起３３４ａが第２マイクロスイッチ３６０の接地片を加圧すると、駆動モータ３４０の駆動が停止する。

【0100】

一方、入水調整部１００の水供給ホール１３２を介して分配空間１１１に流入した水は、供給回転部材１２０によって２０：８０の割合で分配されるとともに、２０％の水は第１供給管１１２を介して電解槽モジュール２００の第１入水口２１１に流入し、８０％の水は第２供給管１１３を介して電解槽モジュール２００の第２入水口２１２に流入する。

【0101】

第１入水口２１１から流入した水が第１通水孔２３１ｃにクロスに流入し、電解槽セル２３０の電極板２３３には印加される電圧によって陽極（＋）が形成されて電気分解されることにより、アルカリ水が生成される。

【0102】

また、第２入水口２１２から流入した水が第２通水孔２３１ｄにクロスに流入し、電解槽セル２３０´の電極板には印加される電圧によって陰極（−）が形成されて電気分解されることにより、酸性水が生成される。

【0103】

上述したように電気分解されたアルカリ水は、電解槽モジュール２００の第１出水口２１２ａを介して連結管路３１０の第１排出管３１１に排出され、電気分解された酸性水は、電解槽モジュール２００の第２出水口２１１ａを介して第２排出管３１２に排出される。

【0104】

前記第１排出管３１１に排出されたアルカリ水は、第１排出孔３１１ａを介して出水ボディ３２１の第１出入口３２１ａに供給され、前記アルカリ水は、第１止水栓３３３ａによって第１排出口３２１ｂ´が閉鎖された状態であるため、第２排出口３２１ｃから出水されるとともにアルカリ水出水口３２１ｄから出水されるのである。

【0105】

また、第２排出管３１２に排出された酸性水は、第２排出孔３１２ａを介して出水ボディ３２１の第２出入口３２１ａ´に供給され、前記酸性水は、第２止水栓３３３ｂによって第２排出口３２１ｃが閉鎖された状態であるため、第１排出口３２１ｂから出水されるとともに酸性水出水口３２１ｅから出水されるのである。

【0106】

したがって、上述したように電解槽モジュール２００の電極板２３３に印加される電極の極性を陽（＋）、陰（−）または陰（−）、陽（＋）に変換すると、スケールの原因である（＋）イオンを外側に押し出し、スケールが生じなくなる。

【0107】

また、イオン水の制御部（図示せず）を作動させて浄水を使用する場合、図１５乃至図１８に示すように、同モータ３４０の駆動で回転軸３４１が回転しながらカム軸３３１を回転させることになり、前記カム軸３３１に連結された連結シャフト４００が同時に回転するとともに、前記連結シャフト４００に連結された入水調整部１００が同期化される。

【0108】

前記連結シャフト１４０が回転すると、供給回転部材１２０の供給通路１２１及び供給抑制片１２２は、第１、第２供給孔１１２ａ、１１３ａと互いに直交するように位置する。

【0109】

すなわち、前記入水調整部１００は、第１供給管１１２に５０％の浄水が供給されて電解槽モジュール２００の内部に流入し、第２供給管１１３にも同じ割合である５０％の浄水が供給されて電解槽モジュール２００の内部に流入するように設定される。

【0110】

また、前記カム軸３３１が回転しながら、上部加圧突起３３１ａが上部止水部材３３２を第１排出口３２１ｂ側に加圧することにより、前記第１排出口３２１ｂは閉鎖させ、第２排出口３２１ｃは開放させる。

【0111】

また、下部加圧突起３３１ｂが下部止水部材３３３を第１排出口３２１ｂ´側に加圧することにより、第１排出口３２１ｂ´は閉鎖させ、第２排出口３２１ｃ´は開放させる。

【0112】

この時、前記カム軸３３１の回転によって回転ディスク３３４の加圧突起３３４ａが第３マイクロスイッチ３７０の接地片を加圧すると、駆動モータ３４０の駆動が停止し、電解槽モジュール２００の電極板２３３に供給される電源が遮断される。

【0113】

フィルタでフィルタリングされて入水調整部１００を介して電解槽モジュール２００の第１入水口２１１に流入した浄水が第１通水孔２３１ｃにクロスに流入し、前記第２入水口２１２に流入した浄水が第２通水孔２３１ｄにクロスに流入して電解槽モジュール２００を通過すると、連結管路３１０の第１、第２排出管３１１、３１２を介して第１、第２出入口３２１ａ、３２１ａ´に供給される。

【0114】

このとき、上部止水部材３３２の第１止水栓３３２ａと下部止水部材３３３の第１止水栓３３３ａは第１排出口３２１ｂ、３２１ｂ´を閉鎖した状態であるため、第２排出口３２１ｃ、３２１ｃ´を介してアルカリ水出水口３２１ｄから出水されて浄水の飲用が可能になる。

【0115】

以上で実施形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明したが、本発明は必ずしもこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく多様に変形実施できる。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術的思想を限定するためのものではなく、説明するためのものである。このような実施形態によって本発明の技術的思想の範囲が限定されない。本発明の保護範囲は請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術的思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【国際調査報告】