KR100223822B1 - 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치 - Google Patents

잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수돗물에 포함된 잔류염소를 제거하는 시스템(system)의 잔류 염소농도 측정장치에 관한 것으로 수돗물의 공급시 수돗물에 포함된 잔류 염소농도를 측정하여 잔류 염소농도가 일정치 이상일 경우 잔류 염소제거제를 통과시켜 잔류염소를 제거하고, 일정치 이하일 경우에는 잔류 염소제거제를 통과시키지 않고, 바이패스시킬 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 수돗물의 공급경로(12)상에 구비되어 상기 수돗물 공급경로를 따라 유동하는 수돗물의 일부를 취출하는 수돗물 취출부(13)와, 상기 취출부에 의해 취출된 수돗물의 유동경로상에 구비되어 상기 유동하는 수돗물에 함유되어 있는 염소이온의 농도를 측정하는 염소이온 농도 센싱부(14)와, 상기 수돗물의 공급경로상에 구비되어 염소이온 농도 센싱부(14)로부터 측정된 염소이온의 농도치에 따라 상기 수돗물의 공급경로를 절환하도록 제어부(15)의 제어를 받는 절환부(30)로 구성하여서 된 것이다.

Description

잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치{Device for measuring density of residual chlorine in residual chlorine removal system}
본 발명은 수돗물에 포함된 잔류염소를 제거하는 시스템(system)에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 수돗물의 공급시 수돗물에 포함된 잔류 염소농도를 측정하여 잔류 염소농도가 일정치 이상일 경우 잔류 염소제거제를 통과시켜 잔류 염소를 제거하고, 일정치 이하일 경우에는 잔류 염소제거제를 통과시키지 않고, 바이패스시킬 수 있도록 한 잔류 염소농도 측정장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 세탁기를 개략적으로 나타낸 종단면도로써, 본체역할을 하는 케이스(1)와, 상기 케이스내에 설치되며 세탁진행시 세탁물과 세탁수가 담겨지는 외조(2)와, 상기 외조내에 회전가능하게 설치되어 세탁 및 탈수행정을 수행하는 세탁조(3)와, 상기 세탁조의 바닥면에 좌,우 교반가능하게 설치되어 세탁행정시 수류를 형성하는 펄세이터(4)와, 상기 펄세이터가 교반하도록 회전력을 가하는 구동모터(5)와, 상기 케이스의 외부로 노출되게 설치되어 급수밸브(도시는 생략함)의 개방에 따라 세탁수를 외조의 내부로 급수하는 급수구(6)와, 상기 급수구와 통하여지게 설치되어 세탁행정을 위한 급수시 세탁수와 함께 세탁조내로 투입되도록 세제를 담아 두는 세제 투입조(7)와, 상기 외조의 하부 일측에 연결되어 배수밸브(8)의 개방에 따라 세탁완료된 폐수를 외부로 배출하는 배수호스(9) 등으로 구성된다.
이와 같이 구성된 세탁기는 사용자가 세탁조(3)내에 세탁을 위한 세탁물을 투입한 상태에서 세탁코스를 선택한 후 동작버튼을 온(ON)시킴에 따라 센서에 의해 세탁물의 양을 감지하여 세탁방법을 자동으로 설정하므로 세탁수를 세탁물의 양에 따라 적절한 수위까지 급수한 후, 마이콤(도시는 생략함)의 제어에 따라 세탁행정을 수행하게 된다.
그러나 이러한 세탁기를 이용하여 유색의류를 세탁한 경우, 수돗물에 포함된 잔류염소성분에 의해 탈색이 일어나므로 근래에는 상기 수돗물에 포함된 잔류염소를 제거하기 위한 시스템을 세탁기에 적용하고 있다.
도 3은 수돗물에 포함된 잔류 염소성분을 제거하기 위한 염소제거제가 충진된 카트리지를 나타낸 종단면도로써, 수돗물에 포함된 잔류염소를 제거하기 위해 수돗물의 공급라인상에 환원제 또는 활성탄(10)이 내장된 카트리지 필터(11)를 설치하였다.
상기 카트리지 필터(11)에 내장된 환원제 또는 활성탄(10)은 수돗물이 카트리지필터를 통과할 때 원수(原水)상태에서 소독을 위해 계절별로 차이는 있지만 수돗물에 투입된 염소성분을 제거하게 된다.
그러나 이러한 시스템은 수돗물에 포함된 염소농도의 많고, 적음에 무관하게 세탁을 위한 수돗물의 공급시 반드시 카트리지 필터(11)를 통과하므로 인해 염소성분의 제거효율이 점진적으로 저하되었고, 이에 따라 카트리지 필터를 자주 교체하여야 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 공급되는 수돗물에 포함된 염소농도를 측정하여 염소농도가 일정치 이상일 경우에만 수돗물에 포함된 염소성분을 제거할 수 있도록 하여 카트리지 필터의 사용수명을 연장시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 수돗물의 공급경로상에 구비되어 상기 수돗물 공급경로를 따라 유동하는 수돗물의 일부를 취출하는 수돗물 취출부와, 상기 취출부에 의해 취출된 수돗물의 유동경로상에 구비되어 상기 유동하는 수돗물에 함유되어 있는 염소이온의 농도를 측정하는 염소이온 농도 센싱부와, 상기 수돗물의 공급경로상에 구비되어 염소이온 농도 센싱부로부터 측정된 염소이온의 농도치에 따라 상기 수돗물의 공급경로를 절환하도록 제어부의 제어를 받는 절환부를 구비한 것을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치가 제공된다.
도 1은 종래의 세탁기를 개략적으로 나타낸 종단면도
도 2는 종래 세탁기의 급수라인 구성을 나타낸 블록도
도 3은 염소제거제가 충진된 카트리지를 나타낸 종단면도
도 4는 본 발명의 구성을 나타낸 개략도
도 5는 본 발명에 적용되는 센싱부의 일 예를 나타낸 회로도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 수돗물 공급경로 13 : 취출부
14 : 염소이온 농도 센싱부 15 : 제어부
17 : 프로펠라 18 : 유도관
19 : 유도부 20 : 히터
21 : 환원성 이온센서소자 30 : 절환부
이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 4 및 도 5를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 구성을 나타낸 개략도이고 도 5는 본 발명에 적용되는 센싱부의 일 예를 나타낸 회로도로써, 본 발명은 수돗물 공급경로(12)를 따라 유동하는 수돗물의 일부를 취출하도록 상기 수돗물의 공급경로(12)상에는 수돗물 취출부(13)가 구비되어 있고, 상기 수돗물 취출부에 의해 취출된 수돗물의 유동경로상에는 상기 유동하는 수돗물에 함유되어 있는 염소이온의 농도를 측정하도록 염소이온 농도 센싱부(14)가 구비되어 있다.
또한, 상기 수돗물의 공급경로상에는 염소이온 농도 센싱부(14)로부터 측정된 염소이온의 농도치에 따라 상기 수돗물의 공급경로를 절환하도록 절환부(30)가 구비되어 있고, 상기 절환부는 제어부(15)에 의해 제어를 받도록 구성되어 있다.
상기 수돗물 취출부(13)를 본 발명의 일 실시예에서는 수돗물의 공급경로(12)상에 축(16)을 중심으로 회전가능하게 프로펠라(17)를 설치하여 수돗물이 공급됨에 따라 프로펠라(17)가 수압에 의해 회전되어 수돗물의 일부를 취출하도록 구성하였으나, 반드시 이에 국한하지 않는다.
이는, 수돗물 공급경로(12)상에 에어펌프 또는 초음파에 의해 구동하는 산포기(도시는 생략함)를 설치하여 염소이온 만을 취출할 수도 있기 때문이다.
그리고 상기 수돗물 취출부(13)와 염소이온 농도 센싱부(14)는 유도관(18)으로써 상호간을 연결하고, 유도관(18)상에는 수돗물 취출부(13)에 의해 취출된 수돗물의 일부를 염소이온 농도 센싱부(14)측으로 신속하게 이동시키도록 팬과 같은 유도부(19)를 설치한다.
또한, 상기 센싱부(14)는 도 5에 도시한 바와 같이 히터(20)의 열에 의해 환원성 미립자가 활성을 띠는 환원성 이온센서소자(21)를 적용한다.
이와 같이 구성된 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 밸브(22)의 개방으로 수돗물이 수돗물 공급경로(12)를 통해 유입되면 상기 공급경로(12)상에 축(16)을 중심으로 회전가능하게 설치된 프로펠라(17)가 수돗물의 이송압력에 의해 회전하게 되므로 수돗물의 일부가 취출되어 공급경로(12)와 통하여지게 연결된 유도관(18)을 통해 염소이온 농도 센싱부(14)측으로 이동된다.
이에 따라 상기 수돗물은 염소이온 농도 센싱부(14)를 통과하게 되고, 이와 같은 과정중 상기 염소이온 농도 센싱부에 의해 수돗물에 함유된 염소이온의 농도가 측정된다.
상기에서 취출부에 의해 취출된 수돗물의 일부가 유도관(18)을 통해 센싱부(14)측으로 이동될 때 상기 유도관(18)상에 설치된 팬과 같은 유도부(19)가 구동하게 되므로 보다 신속하게 염소이온 농도 센싱부(14)측으로 이동됨은 이해 가능하다.
상기와 같이 하여 취출된 수돗물이 염소이온 농도 센싱부(14)측으로 이동되면 도 5에 도시한 바와 같은 환원형 이온센서소자(21)가 상기 수돗물 속에 함유된 염소이온의 농도를 판단하게 된다.
즉, 환원형 이온센서소자(21)는 n형 반도체의 환원형 미립자의 성형물질이 결합되어 있어 염소이온이 통과하지 않을 경우, 상기 환원형 이온센서소자(21)사이의 전류는 환원형 미립자의 접합부를 통과하기 때문에 반도체 입자표면의 환원성원자의 흡착에 의해 입자 계면의 전압장벽이 높아 전자의 이동을 방해하게 되므로 높은 저항치를 나타낸다.
이러한 상태에서 차아 염소산이온 등의 산화형 염소이온이 통과하면 히터(20)의 열에 의해 환원형 미립자가 활성을 띠고 있어 환원형 미립자 표면의 이온분자와의 환원반응으로 전압장벽이 낮아지게 되고, 이에 따라 전자의 이동이 용이하게 되어 환원형 이온센서소자(21)의 저항치가 낮아지게 된다.
이와 같은 원리에 의해 수돗물에서 취출된 염소이온의 농도인 환원형 이온센서소자(21)의 저항치의 변화폭을 출력전압으로 판단하여 제어부(15)에 염소이온의 농도를 알리게 되므로 상기 제어부가 수돗물의 유로를 결정하게 된다.
예를 들어, 수돗물에 함유된 염소이온의 농도가 설정치 이상이면 이를 파악한 제어부(15)는 공급되는 수돗물의 유동경로가 염소성분을 제거하는 카트리지 필터(11)를 통과할 수 있도록 절환부(30)를 제어하여 상기 수돗물의 공급경로(12)를 절환하게 된다.
또한, 상기와는 반대로 수돗물에 함유된 염소이온의 농도가 설정치 이하이면 이를 파악한 제어부(15)는 공급되는 수돗물의 공급경로(12)가 카트리지 필터(11)를 통과하지 않고 직접 세탁조(3)내부로 공급되도록 절환부(30)를 제어하게 된다.
결국, 전술한 바와 같은 각 작용에 의해 염소 제거부인 카트리지 필터(11)는 필요한 시기에만 그 작용을 수행할 수 있도록 됨으로써 상기 카트리지 필터의 수명은 연장될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 염소 제거부가 구비된 수처리시스템에서 수돗물의 공급경로상에 수돗물에 포함된 염소성분의 농도를 측정하는 장치를 설치하여 수돗물에 포함된 염소성분이 기준치 이상일 경우에만 수돗물이 염소 제거부를 통과하도록 되어 있어 동절기와 같이 염소성분의 농도가 낮은 계절에는 수돗물이 염소 제거부를 통과하지 않게 되므로 염소 제거부인 카트리지 필터의 사용수명을 연장시키게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (9)

  1. 수돗물의 공급경로상에 구비되어 상기 수돗물 공급경로를 따라 유동하는 수돗물의 일부를 취출하는 수돗물 취출부와,
    상기 취출부에 의해 취출된 수돗물의 유동경로상에 구비되어 상기 유동하는 수돗물에 함유되어 있는 염소이온의 농도를 측정하는 염소이온 농도 센싱부와,
    상기 수돗물의 공급경로상에 구비되어 염소이온 농도 센싱부로부터 측정된 염소이온의 농도치에 따라 상기 수돗물의 공급경로를 절환하도록 제어부의 제어를 받는 절환부를 구비한 것을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수돗물 취출부는 수돗물의 공급경로상에 축을 중심으로 회전가능하게 설치된 프로펠라임을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    수돗물 취출부는 수돗물의 공급경로상에 설치되어 에어가 분출되는 산포기임을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    산포기의 구동원이 에어펌프임을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    산포기의 구동원이 초음파임을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    수돗물 취출부와 염소이온 농도 센싱부는 유도관에 의해 연결됨을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    유도관상에 유도부를 설치하여 취출된 염소이온이 상기 유도부에 의해 센싱부측으로 신속하게 이동되도록 한 것을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    유도부는 모터의 구동에 따라 회전하는 팬임을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    염소이온 농도 센싱부는 히터의 열에 의해 환원성 미립자가 활성을 띠는 환원성 이온센서소자임을 특징으로 하는 잔류 염소제거 시스템에서의 잔류 염소농도 측정장치.
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