KR0144196B1 - 역삼투압 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역삼투압 정수기에 관한 것으로서, 역삼투막필터에 의해 분리된 농축수를 재활용하도록 시스템 구성을 일부 추가하여 상기 재활용되는 농축수 만큼의 새로운 물(수도수)량을 줄일 수 있도록 함에 따라 침전필터 및 선카본필터의 수명이 연장되도록 함과 함께 물의 소비량도 감소되도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 급수밸브의 전방에 설치되어 가압펌프를 통과하기 전 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하는 전방TDS센서와, 상기 가압펌프의 후방에 설치되어 가압펌프를 통과한 후 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하는 후방TDS센서와, 배수호스에 설치되어 전방TDS센서에 의해 감지된 전용해 공형분의 량과 후방TDS센서에 의해 감지된 전용해 고형분 량의 차이 값이 기 설정된 값 이상일 경우에만 제어기의 제어신호를 받아 상기 배수호스의 유로를 개방시켜 주는 배스밸브와, 일단이 유량제한기와 배수밸브 사이의 배수호스에 연결되고 다른 일단이 급수밸브와 가압펌프 사이의 연결호스에 연결되어 상기 배수밸브에 의해 배수호스의 관로가 폐쇄되어 있을 때 농축수를 안내하여 가압펌프 쪽으로 재유입시켜주는 안내호스와, 상기 배수밸브와 연동되도록 안내호스에 설치되어 배수밸브가 배수호스의 관로를 개방시켜 주었을 때는 제어기의 제어신호를 받아 안내호스의 관로를 폐쇄시켜주고 배수호스의 관로를 폐쇄시켜 주었을 대는 안내호스의 관로를 개방시켜 주는 보조급수밸브를 포함하여 구성된 것이다.

Description

역삼투압 정수기

제 1 도는 종래 역삼투압 정수기의 시스템 구성도

제 2 도는 종래 역삼투압 정수기의 동작 흐름도

제 3 도는 본 발명 역삼투압 정수기의 시스템 구성도

제 4 도는 본 발명 역삼투압 정수기의 동작 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 급수호스 3 : 급수밸브

4 : 가압펌프 12 : 연결호스

13 : 배수호스 14 : 유량제한기

15 : 제어기 16 : 전방TDS센서

17 : 후방TDS센서 18 : 배수밸브

19 : 안내호스 20 : 보조급수밸브

21 : 압력조절밸브

본 발명은 수도수를 정화하여 음용수화 하는 수처리기술인 역삼투압 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시스템 구성을 일부 추가하여 침전필터 및 선카본필터의 수명이 연장되도록 함과 함께 물소비량도 감소되도록 한 것이다.

종래 역삼투압 정수기는 첨부도면 제1도와 같이 수도수가 급수되도록 급수호스(1)가 설치되어 있고, 상기 급수호스를 통해 급수되는 물속의 입자성물질을 걸러주도록 침전필터(2)가 설치되어 있으며, 상기 침전필터의 후방에는 전기적으로 개폐되도록 급수밸브(3)가 설치됨과 함께 급수되는 물의 압력을 높여주도록 가압펌프(4)가 설치되어 있고, 상기 가압펌프의 후방에는 물속의 잔류염소성분을 걸러주도록 선카본필터(5)가 설치되어 있으며, 상기 선카본필터의 후방에는 물속의 이온성분을 분리하여 주도록 역삼투막필터(6)가 설치되어 있고, 상기 역삼투막필터의 후방에는 물속의 냄새 및 불쾌한 맛을 제거하여 주도록 후카본필터(7)가 설치되어 있으며, 상기 후카본필터의 후방에는 관로 및 물속에 존재하는 각종 세균을 살균하여 주도록 자외선램프가 내장된 살균필터(8)가 설치되어 있고, 상기 살균필터의 후방에는 취출콕(9)을 갖이면서 각 필터를 통과하여 정수된 물을 저장하도록 저장탱크(10)가 설치되어 있으며, 상기 저장탱크에는 저장되는 물의 수위를 감지하도록 수위센서(11)가 설치되어 있고, 상기 급수밸브(3)와 가압펌프(4) 그리고 살균필터(8)는 제어기(12)에 의해 제어되도록 되어 있으며, 각 구성체는 연결호스(13)로서 일체화되어 있다.

또한 역삼투막필터(6)에는 상기 역삼투막필터에 의해 걸러진 농축수를 배수시켜 주도록 배수호스(14)가 연결되어 있고, 상기 배수호스 상에는 농축수의 배수량을 제한하여 주도록 유량제한기(15)가 설치되어 있다.

따라서 급수호스(1)를 수도콕에 연결한 다음 전원을 인가하면 저장탱크(10)에 설치되어 있는 수위센서(11)가 상기 저장탱크(10)내의 수위를 감지하여 제어기(12)로 보내주는데, 이때 감지된 수위가 M이상일 때는 제어기(12)의 제어신호에 의해 각종부하인 급수밸브(3)와 가압밸브(4) 그리고 살균필터(8)로 인가되는 전원이 차단되고 이와는 반대로 감지된 수위가 M이하일때는 연결호스(13)에 의해 일체화된 급수밸브(3)와 가압밸브(4) 그리고 살균필터(8)에 전원이 인가된다.

상기한 과정에서 저장탱크(10)의 수위가 M이하임에 따라 급수밸브(3)와 가압밸브(4) 그리고 살균필터(8)로 인가되는 상기 급수밸브(3)가 온(ON)됨에 따라 급수호스(1)를 통해 물(수도수)이 급수됨과 함께 가압밸브(4)가 온됨에 따라 급수된 물이 일정압력(통상 4-6㎏/㎠이상)으로 가압되는데, 이 급수된 물은 침전필터(2)를 통과하면서 상기 물속에 함유된 입자성 불순물(모래, 보푸라기등)이 제거되고 계속해서 연결호스(13)의 안내를 받아 선카본필터(5)를 통과하면서 물속에 함유된 잔류염소성분(소독약 성분)이 제거되며 계속해서 연결호스(13)의 안내를 받아 역삼투막필터(6)를 통과하면서 물속에 함유된 이온성분(금속성분)이 물과 분리되므로 여과수와 농축수로 나뉘어진다.

이와 같이 하여 침전필터(2)와 선카본필터(5) 그리고 역삼투막필터(6)를 차례로 통과하면서 여과된 여과수는 계속해서 연결호스(13)의 안내를 받아 후카본필터(7)를 통과하면서 여과수에 함유된 냄새 및 불쾌한 맛이 흡착 제거된 다음 계속해서 연결호스(13)의 안내를 받아 살균필터(8)를 통과하는데, 이때 살균필터 내의 자외선램프가 점등된 상태이므로 자외선에 의해 관로 및 여과수에 존재하는 각종 세균이 살균되면서 저장탱크(10)에 채워져 저장된다.

한편 역삼투막필터(6)에서 이온성분이 분리된 농축수는 상기 역삼투막필터에 연결된 배수호스(14)를 따라 안내되어 배수되는데, 이때 상기 배수호스상에 유량제한기(15)가 설치되어 있으므로 농축수의 배수는 자연상태로 이루어지지 않고 상기 유량제한기(15)에 의해 일정량씩 소량으로 이루어 진다.

이상에서 설명된 바와 같은 작용에 의해 저장탱크(11)에 여과수가 저장될 때 수위센서(11)에서 감지된 수위가 H가 되면 이 감지값을 제어기(12)가 받아 급수밸브(3)와 가압펌프(4) 그리고 살균필터(8)에 인가되는 전원을 차단하여 주므로 급수호스(1)를 통해 물이 더 이상 급수되지 않게 됨과 함께 여과수가 저장탱크(10)에 더 이상 채워지지 않는데, 상기한 저장탱크 내의 여과수를 취출콕(9)을 통해 취출시켜 마시게 되면 그 량에 따라 저장탱크(10)에 저장된 여과수의 수위는 점점 내려가고 상기 저장탱크의 수위가 L까지 내려가게 되면 H가 될 때까지 다시 저장탱크(10)로 여과수로 채워짐을 반복한다.

그러나 종래 이와 같은 역삼투압 정수기는 농축수대 여과수의 유량비가 3-5:1 정도임을 감안할 때 상기 농축수가 전량 배수되는 구조임에 따라 계속적으로 새로운 물(수도수)의 급수가 이루어져야 하고 상기 계속적으로 급수되는 물에 포함된 입자성물질을 침전필터가 걸러주어야 함은 물론 잔류염소성분을 선카본필터가 걸러주어야 하므로 상기 침전필터 및 선카본필터의 수명이 짧아지는 문제점이 있음은 물론 물의 소비량도 증대되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 역삼투막필터에 의해 분리된 농축수를 재활용하도록 시스템 구성을 일부 추가하여 상기 재활용되는 농축수만큼의 새로운 물(수도수)량을 줄일 수 있도록 함에 따라 침전필터 및 선카본필터의 수명이 연장되도록 함과 함께 물의 소비량도 감소되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면, 급수밸브의 전방에 설치되어 가압펌프를 통과하기 전 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하는 전방TDS센서와, 상기 가압펌프의 후방에 설치되어 가압펌프를 통과한 후 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하는 후방TDS센서와, 배수호스에 설치되어 전방TDS센서에 의해 감지된 전용해 고형분의 량과 후방TDS센서에 의해 감지된 전용해 고형분 량의 차이 값이 기 설정된 값 이상일 경우에만 제어기의 제어신호를 받아 상기 배수호스의 유로를 개방시켜 주는 배스밸브와, 일단이 유량제한기와 배수밸브사이의 배수호스의 유로를 개방시켜 주는 배수밸브와, 일단이 유량제한기와 배수밸브사이의 배수호스에 연결되고 다른 일단이 급수밸브와 가압펌프 사이의 연결호스에 연결되어 상기 배수밸브에 의해 배수호스의 관로가 폐쇄되어 있을 때 농축수를 안내하여 가압펌프 쪽으로 재유입시켜 주는 안내호스와, 상기 배수밸브와 연동되도록 안내호스에 설치되어 배수밸브가 배수호스의 관로를 개방시켜 주었을 때는 제어기의 제어신호를 받아 안내호스의 관로를 폐쇄시켜 주고 배수호스의 관로를 폐쇄시켜 주었을 때는 안내호스의 관로를 개방시켜 주는 보조급수밸브를 포함하여 구성된 본 발명 역삼투압 정수기가 제공된다.

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제3도 내지 제4도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제3도는 본 발명 역삼투압 정수기의 시스템 구성도이고 제4도는 본 발명 역삼투압 정수기의 동작 흐름도로서, 본 발명 구성중 기 설명된 종래의 구성과 동일한 구성의 설명은 생략하고 다만 도면상에 종래에서 부여한 번호를 그대로 부여하기로 한다.

이하 본 발명의 요부 구성을 설명하면 다음과 같다.

급수밸브(3)의 전방에 전방TDS센서(TDS: Total Dissolved Solids)(16)를 설치하여 상기 전방TDS센서가 가압펌프(4)를 통과하기 전 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량(물속에 녹아 있는 물질의 총량)을 감지하도록 하고, 상기 가압펌프(4)의 후방에는 후방TDS센서(17)를 설치하여 상기 후방TDS센서가 가압펌프(4)를 통과한 후 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하도록 하며, 배수호스(14)의 유량제한기(15) 후방에는 배수밸브(18)를 설치하여 전방TDS센서(16)에 의해 감지된 전용해 고형분의 량과 후방TDS센서(17)에 의해 감지된 전용해 고형분 량의 차이 값이 기 설정된 이상일 경우에만 상기 배수밸브(18)가 제어기(12)의 제어신호를 받아 열리면서 배수호스(14)의 유로를 개방시켜 주도록 하고, 상기 배수호스의 유량제한기(15)와 배수밸브(18) 사이에 안내호스(19)의 일단을 연결함과 함께 공급호스(12)의 급수밸브(3)와 가압펌프(4) 사이에는 안내호스(19)의 다른 일단을 연결하여 상기 배수밸브(18)에 의해 배수호스(14)의 관로가 폐쇄되어 있을 때 농축수가 안내호스(19)에 안내되어 가압펌프(4) 쪽으로 재유입되도록 하며, 상기 안내호스(19)에는 보조급수밸브(20)를 설치하여 배수밸브(18)가 배수호스(14)의 관로를 개방시켜 주었을 때는 상기 보조급수밸브(20)가 안내호스(19)의 관로를 폐쇄시켜 주도록 함과 함께 배수호스(14)의 관로를 폐쇄시켜 주었을 때는 보조급수밸브(20)가 안내호스(19)의 관로를 개방시켜 주도록 하고, 상기 급수호스(1)의 침전필터(2) 전방에는 압력조절밸브(21)를 설치하여 상기 압력조절밸브가 급수호스(1)를 통해 급수되는 물의 압력을 조절하여 주도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용중 급수호스(1)를 통해 급수된 물(수도수)이 여과되어 저장탱크(11)에 저장되기까지의 과정은 기 설명된 종래의 과정과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하고 이하에서는 역삼투막필터(6)에서 분리된 농축수가 재활용되기까지의 과정만을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

급수된 물이 여과될 때 급수밸브(3)의 전방에 설치된 전방TDS센서(16)가 가압펌프(4)를 통과하기 전 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지함과 함께 상기 가압펌프의 후방에 설치된 후방TDS센서(17)가 가압펌프(4)를 통과한 후 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하여 이 감지값을 제어기(12)로 보내면 상기 제어기는 전방TDS센서(17)가 감지한 전용해 고형분의 량과 후방TDS센서(17)가 감지한 전용해 고형분의 량과의 차이값을 산출하여 이 차이값을 기 설정된 값과 비교하는데, 이때 산출된 차이값이 설정된 값 이상이 되면 배수호스(14)에 설치된 배수밸브(18)는 제어기(12)의 제어신호를 받아 열리면서 상기 배수호스(14)의 관로를 개방시켜 줌과 함께 안내호스(19)에 설치된 보조급수밸브(20)는 제어기(12)의 제어신호를 받아 닫히면서 상기 안내호스(19)의 관로를 폐쇄시켜 주므로 역삼투막필터(6)의 압력이 증가하면서 농축수는 배수호스(14)를 통해 배수된다.

또한 상기와 반대로 산출된 차이값이 설정된 값 이하가 되면 배수호스(14)에 설치된 배수밸브(18)는 제어기(12)의 제어신호를 받아 닫히면서 상기 배수호스(14)의 관로를 폐쇄시켜 줌과 함께 안내호스(19)에 설치된 보조급수밸브(20)는 제어기(12)의 제어신호를 받아 열리면서 상기 안내호스(19)의 관로를 개방시켜 주므로 역삼투막필터(6)의 압력이 감소하면서 농축수는 배수호스(14)와 안내호스(19)를 연속적으로 통해 다시 가압펌프(4)로 들어가므로 농축수가 재활용되는데, 이때 재활용되는 농축수량만큼 새로운 물의 급수는 이루어지지 않는다.

한편 재활용되는 농축수는 선카본필터(5)를 이미 한번 통과했던 물이기 때문에 잔류연소성분이 거의 존재하지 않은 상태임은 이해 가능하다.

그러므로 본 발명은 역삼투막필터에 의해 분리된 농축수를 재활용할 수 있으므로 상기 농축수가 재활용되는 동안에는 새로운 물의 급수가 이루어지지 않으므로 침전필터와 선카본필터의수명이 물의 통과유량에 따라 결정됨을 감안할 때 상기 필터의 수명은 종래에 비해 상당기간 효과가 있음은 물론 물의 소비량도 대폭 절감되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 급수밸브의 전방에 설치되어 가압펌프를 통과하기 전 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하는 전방TDS센서와, 상기 가압펌프의 후방에 설치되어 가압펌프를 통과한 후 상태에서의 물속에 함유된 전용해 고형분의 량을 감지하는 후방TDS센서와, 배수호스에 설치되어 전방TDS센서에 의해 감지된 전용해 고형분의 량과 후방TDS센서에 의해 감지된 전용해 고형분 량의 차이 값이 기 설정된 값 이상일 경우에만 제어기의 제어신호를 받아 상기 배수호스의 유로를 개방시켜 주는 배수밸브와, 일단이 유량제한기와 배수밸브 사이의 배수호스에 연결되고 다른 일단이 급수밸브와 가압펌프 사이의 연결호스에 연결되어 상기 배수밸브에 의해 배수호스의 관로가 폐쇄되어 있을 때 농축수를 안내하여 가압펌프 쪽으로 재유입시켜 주는 안내호스와, 상기 배수밸브와 연동되도록 안내호스에 설치되어 배수밸브가 배수호스의 관로를 개방시켜 주었을 때는 제어기의 제어신호를 받아 상기 안내호스의 관로를 폐쇄시켜 주고 배수호스의 관로를 폐쇄시켜 주었을 때는 안내호스의 관로를 개방시켜 주는 보조급수밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 역삼투압 정수기.
2. 제1항에 있어서, 급수호스에 압력조절밸브를 설치하여 상기 급수호스를 통해 급수되는 물의 압력이 압력조절밸브에 의해 조절되도록 한 역삼투압 정수기.