KR100251899B1 - 음료수 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

통상의 역삼투 음료수 처리장치에서 격막이 현저한 역압을 발생시키지 않으면서 작동하도록 하기 위해, 본 발명에 의해 침투물이 역삼투 유니트의 유출라인(2)에 현저한 역압을 발생시키지 않으면서 펌프(7)에 의해 압력탱크(7)로 이송된다.

Description

음료수 처리 장치
본 발명은 역삼투 유니트, 농축물 배출라인에 설치된 압력유지 밸브 및 침투물 용기로서 압력탱크를 포함하는 음료수 처리 장치에 관한 것이다.
이러한 음료수 처리 장치는 독일 제 37 34 600 C2 호에 개시되어 있다. 예컨대, 통상의 관의수압인 6바아하에 있는 역삼투막은 사용될 정수를 수용하는 압력탱크를 채운다. 여기서는, 생성물의 양 및 침투물의 질이 격막의 한 측면 및 다른 측면에 작용하는 차압에 상당히 의존한다. 즉, 차압이 작으면 작을수록 질 및 생성물의 양이 더 저하된다.
압력탱크의 충전에 의해 상승된 압력이 역삼투막에 작용한다. 따라서, 역삼투막에 약 1.2 내지 2바아의 차압이 작용하면 장치를 차단시키는 수압식 차단 밸브를 역삼투막과 저장탱크 사이의 라인 및 미처리수 공급라인에 접속하는 것이 이미 공지되어 있다.
선행기술에 속한 시스템에서는 압력탱크를 10리터의 정수로 채우기 위해 90리터 이상의 폐수가 생성되는 것으로 나타났다. 이러한 공정은 거의 5시간을 필요로한다. 2리터의 배출량은 3시간이 지난 후에야 다시 보상된다. 여기서는 57리터의 폐수가 생기는데, 이것은 단지 3.4%의 수율에 상응한다.
역삼투막에 있어서 생성물의 양 및 침투물의 질이 차압에 상당히 의존하기 때문에, 본 발명의 목적은 역삼투 유니트 침투물 측면에 현저한 역압이 생기지 않음에도 불구하고 시스템이 송출측에서 압력탱크로 작동하는 음료수 처리 장치를 만드는 것이다.
상기 목적은 역삼투유니트로 부터 배출되는 침투물이 관의 압력하에 놓인 농축물에 의해 작동되는 펌프에 의해 압력탱크로 간헐적으로 이송됨으로써 달성된다.
바람직한 실시예는 특허청구의 범위 종속항에 제시되어 있다.
달리 표현하면, 막의 유출측에 현저한 역압을 발생시키지 않으면서 정수, 즉 침투물을 펌프에 의해 압력탱크로 이송시키는 것이 제시된다. 상기 해결책은 펌프에 대한 작동 에너지로서, 폐수 또는 역삼투 유니트의 농축물이 놓인 관의 압력을 이용함으로써간단히 이루어진다. 이경우, 펌프는 격막(diaphragm)펌프로 형성되는 것이 바람직하다. 펌프실은 압력하에서 역삼투 유니트로 부터 유출되는 침투물을 수용하며, 이때 펌프 격막은 서서히 한 방향으로 휘어진다. 이러한 격막의 휘어짐이 그것의 세팅가능한 최대거리에 이르면, 그것이 스토퍼에 작용하고, 상기 스토퍼에 의해 농축물의 유출 라인에서 펌프뒤에 접속된 압력유지 밸브가 폐쇄된다. 역삼투 유니트 및 펌프사이에 접속된 압력유지 밸브를 새게함으로써 동압력에 의해 펌프의 작동측면에 압력이 형성되거나, 또는 여기에 접속된 압력유지 밸브가 개방됨으로써, 이것을 통해 압력이 펌프의 작동측면에 가해진다.
따라서, 휘어진 격막이 반대방향으로 휘어지고 이제 펌프의 펌핑측면에 모여진 물-침투물-을 상응하는 라인을 통해 압력탱크로 이송시키는 펌프로 작용한다. 동시에, 라인에서 역삼투 유니트로 부터 펌프의 펌핑측면으로 접속된 첵 밸브를 폐쇄시킨다.
펌핑단계동안 역삼투 유니트 침투물 측면에 보다 높은 동압력이 형성되지 않도록 하기 위해, 본 발명의 또다른 특징에 따르면 일시 저장탱크가 역삼투 유니트와 펌프의 펌핑측면 사이의 라인에 설치될 수 있다. 상기 일시 저장탱크는 펌핑단계동안 역삼투 유니트로 부터 유출된 침투물을 수용한다.
전술한 실시예에서 압력탱크는 시스템을 작동시키는 관의 압력가지 채워진다. 역삼투 유니트의 침투물 측면에는 탱크와 관의 압력사이의 작은 압력차에 의해 충전부의 단부에 대항하는 무시할 수 있는 미미한 역압이 생긴다. 두 측면상의 압력보상으로 인해 격막 펌프가 더이상 움직이지 않게되면 시스템이 차단된다. 따라서, 압력유지 밸브에 대한 전술한 제어과정이 중단된다.
전술한 시스템의 단점은 압력탱크로 부터 배출된 각각의 최소량이 즉시 생성된다는 것이다. 그러나, 역삼투의 작동중 처음 10 내지 15분은 최상의 물을 생성하지 않기 때문에, ½ 리터이하의 일정배출량이 저장탱크내의 물을 서서히 오염시킨다.
이러한 단점을 피하기 위해, 본 발명의 또다른 특징에 따르면 역삼투 유니트에 대한 미처리수 공급라인 및 펌프와 압력탱크 사이의 라인에 수압식 차단밸브가 삽입된다. 상기 수압식 차단밸브는 상기 탱크압력과 라인압력의 차가 일정값일때, 예컨대 차가 1.2 내지 2바아일때 역삼투 유니트로의 물공급을 차단한다. 그후에 물의 배출에 의해 탱크압력이 약 1 바아 정도 떨어지면, 다시 미처리수 공급이 이루어진다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.
도면에는 예비필터(1)가 접속되어 있는 미처리수 공급라인(17)이 도시되어 있다. 예컨대, 6바아의 라인압력하에 있는 상기 미처리수 공급라인(17)은 역삼투 유니트(2)의 유입라인으로 뻗는다.
상기 역삼투 유니트(2)의 맞은편 측면에는 펌프(4)로 뻗은 침투물용 유출라인(12)이 설치되어 있다. 역삼투 유니트(2)와 펌프(4) 사이에는 일시저장탱크(19)가 접속되며, 또한 역삼투 유니트(2)를 흐름방향으로 펌프(4)에 대해 개방시키는 첵 밸브(10)가 접속되는데, 이경우 상기 첵 밸브(10)는 펌프(4)내에 내장될 수도 있다. 침투물 라인(14)은 펌프(4)로 부터 압력탱크(7)로 뻗으며 거기서 부터 필터(8)를 가져 유출부(9)로 뻗는다.
흐름방향으로만 압력탱크(7)에 대해 개방되는 첵 밸브(11)는 펌프(4)를 벗어난 직후에 상기 침투물 라인(14)에 또는 펌프(4)내에 배치된다.
펌프(4)는 펌핑측면(5)과 작동측면(6)을 가지며, 이 두 공간은 격막(21)에 의해 서로 분리된다. 작동측면(6)에는 농축물 공급라인(15)이 연결되며, 도시된 실시예에서 상기 농축물 공급라인(15)에는 일정하게 물이 새는 압력유지 밸브(3)가 접속된다. 또한, 마찬가지로 압력유지 밸브(18)가 접속되어 있는 유출라인(16)이 작동측면(6)에 연결된다.
부가로, 수압식 차단밸브(20) 또는 조절가능한 차압스위치가 미처리수 공급라인(17) 및 침투물 라인(14)에 접속됨으로써, 미처리수 공급라인(17)내의 압력과 압력 탱크(7) 또는 라인(14)내의 압력사이의 차압이 선택가능한 일정값일때 장치가 정지된다.
도시된 장치의 작동방식은 하기와 같다.
역삼투 유니트(2)로 부터 라인(12)을 통해 유출된 침투물은 거의 압력없이 개방된 첵 밸브(10)를 통해 펌프(4)의 펌핑 측면(5)내로 흐르고 여기에서 작은 동압력에 의해 0 위치로 도시된 격막(21)을 좌측으로 휘어지게 한다. 격막(21)이 그것의 설정된 최대거리에 이르면, 기계적, 전기적 또는 수압식 장치에 의해 지금까지 개방되었던 압력유지 밸브(18)가 폐쇄되므로, 펌프(4)의 작동측면(6)에 작동압력이 생길수 있다. 이로인해, 펌프(4)내의 격막(21)이 우측으로 이동되고 펌핑측면(5)상에 있는 침투물이 첵 밸브(11)를 통해 침투물 라인(14)내로 그리고 압력탱크(7)내로 이송된다. 격막(21)이 우측으로 그것의 최대거리에 이르면, 스위칭장치를 다시 전환 스위치시키므로 압력유지 밸브(3)가 폐쇄되고 압력유지 밸브(18)가 개방된다. 이제, 라인(12)을 통해 펌핑측면(5)에 재차 압력이 제공되면 격막(21)이 다시 다른 방향으로 이동될 수 있고 그에따라 작동측면(6)에 있는 농축물을 유출라인(16)내로 유출시킨다.
일시저장탱크(19)는 밸브(10)의 폐쇄시 역삼투 유니트(2)로 부터 유출된 침투물을 수용하는데 사용되므로, 펌핑 단계 동안에도 역삼투 유니트(2)가 계속 작동할 수 있고 역삼투 유니트(2)의 침투물 측면에 보다 높은 동압력이 형성되지 않을 수 있다.

Claims (5)

  1. 역삼투 유니트(2), 농축물 배출라인에 설치된 압력유지 밸브(3) 및 침투물 용기로서 압력탱크(7)를 포함하는 음료수 처리 장치에 있어서, 역삼투 유니트(2)로 부터 배출되는 침투물이 관의 압력하에 놓인 농축물에 의해 작동되는 펌프(4)에 의해 압력탱크(7)로 간헐적으로 이송되는 것을 특징으로 하는 음료수 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 펌핑측면(5)에는 역삼투 유니트(2)로 뻗은 라인(12) 및 압력탱크(7)로 뻗은 라인(14)이 중간에 첵 밸브(10,11)가 접속된 채로 연결되는 한편, 작동측면(6)에는 역삼투 유니트(2)로 부터 나온 라인(15) 및 유출라인(16)이 연결되고, 상기 라인들(15,16)은 각각 하나의 압력유지 밸브(3,18)를 가지는 펌프(4)로서 격막 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료수 처리 장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 미처리수 공급라인(17)에 그리고 펌프(4)로 부터 압력탱크(7)로의 라인(14)에 접속된 수압식 차단 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료수 처리 장치.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 역삼투 유니트(2)와 펌프(4) 사이에 접속된 일시저장탱크(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료수 처리 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 역삼투 유니트(2)와 펌프(4) 사이에 접속된 일시저장탱크(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음료수 처리 장치.
KR1019930704012A 1992-04-25 1993-04-22 음료수 처리 장치 KR100251899B1 (ko)

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