KR100297415B1

KR100297415B1 - 수처리시스템의재생제어방법

Info

Publication number: KR100297415B1
Application number: KR1019940701797A
Authority: KR
Inventors: 도날드알.잰키; 프랭크쿠네쉬; 마이클지.버스비
Original assignee: 오토트롤코포레이션
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-23
Publication date: 2001-10-22
Also published as: US5234601A; JP2821023B2; JPH07501746A; EP0614401A1; AU664319B2; CA2123799C; WO1994007602A1; DE69326137D1; CA2123799A1; DE69326137T2; EP0614401B1; AU5137493A

Abstract

수처리 장치는 물이 흐르는 수지상을 포함하는 탱크를 갖는다. 장치는 제 1 및 제 2전도도 측정치를 생성하기 위하여 두 이격된 위치에서 수지상의 전도도를 측정하는 제어기를 갖는다. 두 전도도 측정치의 비율이 계산된다. 수지상이 선행 재생이후에 발생된 최대 및 최소 비율값에 따라, 현 비율을 수지상을 통한 소모 프론트의 동작을 결정하는데 사용한다. 소모 확률이 결정되고, 확률이 소정값을 초과할때, 수지상의 재생이 개시된다. 전도도 측정치가 수지상의 효율이 다했는지를 결정하는데 사용된다. 재생동안, 재생재가 탱크안에 도입되는지를 검출하기 위해 수지상의 한 위치에서의 전도도가 사용된다. 도입되지 않으면 다른 신호를 사용자에게 보낸다.

Description

[발명의 명칭]

수처리 시스템의 재생 제어방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 연수 장치, 특히 연수 장치의 수지의 재생을 제어하는 시스템에 관한 것이다.

우물에서 길어올린 물은 토양내의 광물성 퇴적물로부터 침출된 2가 양이온, 때때로 3가 양이온을 함유한다는 점에서 "경수"로 간주되는 것이 보통이다. 이러한 이온은 통상의 세제 및 비누와 불용성 염을 형성하여 침전물을 생성시킴으로써, 세척을 위해 더 많은 세제 또는 비누가 필요하게 된다. 경수가 보일러에 사용되는 경우, 증발은 스케일로서 축적되기 쉬운 불용성 잔여물의 침전을 일으킨다.

경수가 공급되는 빌딩의 배관 시스템에 연수 장치를 설치하는 것은 일반적이다. 가장 일반적인 유형의 연수 장치는 바람직하지 않은 광물질 및 다른 불순물을 제거하기 위해 경수가 통과되는 수지층이 함유된 탱크를 갖는 이온교환수지형 연수 장치이다. 먼저, 수지층의 결합 자리는 양이온, 일반적으로 나트륨 또는 칼륨 일가 양이온을 함유한다. 경수가 수지로 유입되면, 결합 자리에 대한 경합이 일어난다. 경수내의 2가 양이온 및 3가 양이온은 이들의 높은 전하밀도로 인해 유리하며, 1가 양이온을 치환시킨다. 2개 또는 3개의 1가 양이온이 각각 개개의 2가 양이온 또는 3가 양이온으로 치환된다.

광물질 및 불순물을 흡수하는 수지층의 용량은 한정되어 있으며, 대부분의 자리가 2가 양이온 및 3가 양이온에 의해 점유되는 경우, 연수 작용이 마침내 중지된다. 이 경우, 재생제, 일반적으로 염화나트륨 또는 염화칼륨 용액으로 수지층을 플러싱시킴으로써 수지층을 재충전시키거나 재생시킬 필요가 있다. 재생제내의 1가 양이온의 농도는 바람직하지 못한 정전기적 경합을 상쇄시킬 정도로 충분히 높으며, 결합 자리는 1가 양이온으로 회복된다. 연수 작용이 일어나는, 재생 기간 사이의 시간 간격을 "서비스 사이클(service cycle)"이라 칭한다.

초기 유형의 연수 장치의 재생은 수지층의 처리 용량이 한도를 넘었고 이를 통과한 물이 더 이상 연수가 아니라는 것이 발견된 후에만 수동적으로 이루어졌다. 수동적으로 재생시킬 필요성을 제거하기 위해, 연수 장치 제어 시스템은 연수 장치 재생을 주기적으로 개시시키는 기계식 클록(clock)을 사용하는 연수 장치 제어 시스템이 개발되었다. 이러한 재생의 빈도는 수지층의 공지된 용량 및 연수의 예상 1일 사용량에 따라 설정되었다. 기계식 클록 타입 연수 장치 제어기는 수지층을 수동적으로 재생시킬 필요성을 완화시키는 반면, 이러한 제어기는, 고정된 간격으로 재생시킴으로써, 재생이 물 사용량에 따라 너무 자주 일어나거나 너무 늦게 일어나는 단점을 갖는 경향이 있다. 물을 처리시키기에 충분한 용량이 여전히 존재하는 경우에 연수 장치 수지층을 재생시키는 것은 재생에 사용되는 재생제 및 물을 낭비하는 것이다. 반대로, 수지층 용량이 경수를 처리시키는데 필요한 정도 이하로 감소된 후에 연수 장치를 재생시키지 못하면, 경수가 연수 장치로부터 배출된다.

연수 장치 수지층 재생의 빈도를 더 잘 조절하기 위해, 연수 작용을 수행할 수 있는 연수 장치 수지층의 잔여 용량을 측정하는 디맨드-타입(demand-type) 연수 장치 제어 유니트가 개발되었다. 이러한 개선된 제어 장치의 한 가지 유형이 미국 특허 제 4,426,294호에 기재되어 있으며, 이러한 장치에서, 유량계는 처리시키려는 물의 부피를 측정하고, 이전(以前) 재생이 수행된 이래로 특정 부피의 물이 연수 장치를 통과하는 경우 수지층을 재생시킨다. 이러한 유형의 시스템은 다수의 장치에 있어서 적합하지만, 도시계획 시스템은 다양한 경도를 갖는 물을 함유하는 수 개의 우물로부터 물을 교대로 끌어들일 수 있다. 이 경우, 수지층의 소모는 이전 재생이 수행된 이래 처리된 물의 부푸의 직접적인 함수가 아니다.

수지층의 소모를 직접 측정하기 위한 다른 유형의 제어 시스템이 개발되었다. 예를 들어, 미국 특허 제 4,320,010호는 수지층에 의해 발생된 전압을 검출하기 위해 수지층에 전극을 정위시켰다. 이러한 전압은 수지층이 소모된 경우에 변화하여, 제어 장치가 재생이 필요한 시점을 결정할 수 있게 해주는 메카니즘을 제공한다. 또 다른 제어 기법은 수지층에 상이한 높이로 정위된 두 쌍의 전극 사이의 전도도를 측정하였다. 수지층의 두 위치 사이의 전도도차가 연수 장치의 소모가 일어난 시기를 측정하는 데에 사용되었다. 이러한 유형의 시스템은 미국 특허 제 4,299,698호에 기재되어 있다. 유사한 기법이 미국 특허 제 3,618,769호에 기재되어 있으며, 이 기법에서는 수지층의 두 위치의 전도도의 비가 재생이 일어날 시기를 측정하는 데에 사용되었다.

[발명의 요약]

수처리 장치는 유입구, 배출구 및 유입구로부터 배출구로 물을 통과시키는 수지층을 갖춘 탱크를 갖는다. 제 1 및 제 2 전도도 센서가 유입구와 배출구 사이의 수류 경로를 따라 이격된 두 위치에서 수지층에 정위된다.

장치는 두 센서로부터 전도도 측정치의 비에 해당하는 값을 주기적으로 생성시킨다. 비값은 소모 프론트(exhaustion front)가 제 1 전도도 센서를 통과했을 확률을 계산한 후, 소모 프론트가 제 2 전도도 센서를 통과했을 또 다른 확률을 계산하는 데에 사용된다. 수지층 소모의 확률은 또한 전도도비로부터 계산되며, 상기 후자의 확률이 한계값을 초과한 경우, 메카니즘이 수지층을 재생시키도록 활성화된다.

바람직한 구체예에 있어서, 재생제가 탱크로 유입되는 지를 결정하기 위해 수지층내의 위치에서의 전도도가 재생 동안 모니터된다. 재생제가 유입되지 않은 경우, 경고 시그널이 사용자에게 전달된다.

전류 비가 유효(작업) 범위에 속하는 지를 결정하기 위해 검사가 수행된다. 비가 유효 범위를 벗어난 경우, 전도도 셀 중의 하나 또는 둘 모두가 결함이 있는 것이며, 제어기와 관련된 문제를 나타내는 시그널이 사용자에게 전달된다.

본 발명의 목적은 층의 전도도를 기초로 하여 수지층의 재생을 제어하는 수처리 시스템을 제공하는데에 있다. 이러한 기법은 소모의 정도를 검출하여, 물을 처리할 수 있는 수지층의 능력을 나타낸다.

본 발명의 또 다른 목적은 수지층내의 두 위치에서 전도도를 측정함으로써 이러한 제어 기능을 제공하고, 재생이 일어날 시기를 결정하는 데에 있어서 두 개의 전도도의 비를 사용하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전도도의 비를, 특정한 수처리 시스템과 처리시키려는 물의 특성에 적합화된 한계값과 비교하는 데에 있다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 따른 연수 장치를 재생시키는 시스템의 개략도이다.

제2도는 제1도에 도시된 제어기의 개략적인 블록 다이어그램이다.

제3도는 제2도에 도시된 제어기와 함께 사용되는 전도도 감지 프로브(probe)를 도시한다.

제4도는 연수장치 제어기의 작업의 상태도.

제5도는 연수 장치 수지층내의 두 위치에서의 전도도를 주기적으로 샘플링하기 위해 연수 장치 제어기에서 마이크로컴퓨터에 의해 수행되는 루틴의 흐름도이다.

제6도는 수지층내의 두 전도도 프로브를 통해 흐르는 전류의 비의 그래프이다.

[발명의 상세한 설명]

제 1도를 참조하면, 연수 장치(10)는 이온교환수지 입자의 층(14)을 함유하는 연수 탱크(12)를 포함한다. 배출 튜브(16)는 층의 바닥 근처의 지점으로부터 층(14)을 통해 연장되어 있다. 유입 파이프(18)는 연수 탱크(12)내로 연장되고 수지층(14)의 높이 보다 높은 위치에 배출구를 갖는다. 경수는 유입라인(20)을 통해 전달되며, 처리된 물은 서비스 라인(22)을 통해 전달된다. 유입 라인과 서비스 라인은 보통 닫혀진 제 1 서비스 밸브(24)를 통해 연결된다. 제 2 서비스 밸브(26)는 배출 튜브(16)와 서비스 라인(22) 사이에 위치한다. 제 1 배수 밸브(30)가 함유된 배수 라인(28)은 또한 배출 튜브(16)로부터 연장된다.

경수는 서비스 유입 밸브(32)를 통해 유입 파이프(18)에 전달될 수 있다. 대안적으로, 염수 유입 밸브(38)가 열려있고 서비스 유입 밸브(32)가 닫혀있는 경우,유입 라인(20)으로 유입하는 경수는 인젝터(34)를 통과하여 재생제 용액을 염수 탱크(36)로부터 유도시킬 수 있다. 염수 탱크(36)는 염화나트륨 또는 염화 칼륨과 같은 흔한 염(33)을 함유한다. 유도된 염수는 라인(35)을 통해 연수 장치의 유입 파이프(18)에 전달된다. 또한, 유입 파이프(18)는 보통 닫혀있는 제 2 배수 밸브(39)를 통해 배수구에 연결될 수 있다.

서비스 작업 도중에, 배수 밸브(30 및 39), 제 1 서비스 밸브(24) 및 염수 유입 밸브(38)가 모두 닫혀진다. 이러한 작업 모드에 있어서, 제 2 서비스 밸브(26) 및 서비스 유입 밸브(32)가 닫혀있어서, 경수를 유입 라인(20)으로부터 유입 파이프(18)를 통해 수지층(14)의 상단으로 흐르게 할 수 있다. 물은 층(14)을 통과하고, 처리된물은 배출 튜브(16)를 통해 층(14)의 바닥으로부터 유도되어 서비스 라인(22)으로 유입된다.

수지층(14)은 결국 소모될 것이다. 일반적인 연수 공정에 있어서, 이는 수지층이 나트륨에서 칼슘/마그네슘 상태로 변화됨을 의미한다. 수지층(14)의 전형적인 재생은 세척 단계로부터 시작된다. 이 단계에서, 밸브에 기계적으로 연결된 제어 유니트(40)는 서비스 유입 밸브(32)와 염수 유입 밸브(38)를 폐쇄시키면서; 제 1 서비스 밸브(24)와 제 2 배수 밸브(39)를 개방시킨다. 유입구(20)로부터의 경수가 배출 튜브(16)를 통해 공급되고, 수지층(14)을 통해 위쪽으로 전달되어, 최종적으로 유입 파이프(18)와 이제는 열려있는 제 2 배출 밸브(39)를 통해 배출된다. 이때 물은 처리되고 있지 않지만 서비스 라인(22)에 계속 공급된다.

역세척 다음, 염수화(brining) 및 세정 단계가 이어진다. 이러한 작업의 경우, 제 2 서비스 밸브(26)와 제 2 배수 밸브(39)는 닫혀있는 반면, 염수 유입 밸브(38)와 제 1 배수 밸브(30)는 열려있다. 이러한 상태에서, 경수는 인젝터(34)를 통과하며, 염수가 염수 라인(35)을 통해 탱크(36)으로부터 유도된다. 유도된 염수가 유입 파이프(18)를 통해 연수 탱크(12)내로 배출된다. 염수가 수지층(14)을 통과하고, 배출 튜브(16)와 이제는 열려있는 제 1 배수 밸브를 통해 배수된다. 농축된 염수 용액이 수지내의 2가 양이온 및 3가 양이온을 1가 양이온으로 치환시켜서, 층을 재충전시킨다. 염수 탱크(36)의 내용물이 소모된 경우, 공기가 시스템내로 주입되지 않도록 공기 체크(check) 밸브(37)가 닫히고, 물은 염수가 없는 인젝터(34)를 계속 통과한다. 이러한 물은 탱크로부터 염수 용액을 배출시킨 후, 층(14)을 세정시켜서 잔여 염수를 제거시킨다. 처리되지 않은 물이 작업의 이러한스테이지 동안 열려있는 제 1 서비스 밸브(24)를 통해 서비스 라인(22)에 공급된다.

작업의 다음 스테이지 동안, 염수 탱크(36)가 보충되고, 연수 장치 수지층(14)이 퍼어징(purging)된다. 이는 서비스 유입 밸브(32)와 제 2 서비스 밸브(26)를 개방시킴으로써 달성된다. 그 후, 경수는 열려있는 염수 유입 밸브(38)를 통해 염수 탱크(36)로 유입될 수 있고, 유입 파이프(18)를 통해 탱크(12)로 유입될 수 있다. 수지층(14)을 통과한 물은 열려있는 제 1 배수 밸브(30)를 통해 배출된다. 장치는 제 1 서비스 밸브(24), 제 1 배수 밸브(30) 및 염수 유입 밸브(38)를 폐쇄시킴으로써 서비스 상태로 복귀된다.

제 2도를 참조하면, 제 1도에 도시된 다수의 밸브를 작동시키는 제어기(40)가 마이크로컴퓨터(42)를 중심으로 구성된다. 마이크로컴퓨터는 모토롤라 인코포레이티드(Motorola, Inc)에 의해 제조된 모델 MC68HC705P9와 같은 몇몇 상업적으로 입수가능한 장치 중의 어느 하나를 포함할 수 있으며, 이들은 아날로그 디지털 변환기, 랜덤 액세스 메모리, 읽기 전용 메모리 및 클록 회로(clock dircuit)를 포함한다. 전기적으로 삭제가능하고 프로그램가능한 읽기 전용 메모리(EEPRON, 44)가 데어터의 저장 및 검색을 위해 마이크로컴퓨터(42)에 연결된다.

마이크로컴퓨터(42)의 다른 출력이 본 발명의 참고문헌으로 인용된 하기 문헌에 기재된 바와 같이 발쉬(Walsh) 사인파 합산기에 연결된다["Walsh Function : A Digital Fourier Series", Byte Magazine September 1997, pages 190-198]. 발쉬 사인파 합산기(46)의 출력은 고조파를 제거하기 위해 저역 통과 필터링되어, 주파수가 약 1000Hz이고 진폭이 약 100mv-pk인 본질적으로 순수한 사인파를 남긴다. 화학적 환원이 수지층내의 전극에서 발생하지 않도록 낮은 여기 전압이 선택된다. 전극 이중층 전기용량의 효과를 감소시키도록 비교적 높은 여기 진동수가 선택된다.

발쉬 사인파 합산기(46)로부터의 출력 시그널이 수지층(14)내에 정위된 두 개의 전도도 프로브(probe) 또는 셀(cell)(47 및 48)의 공통 전극에 적용된다. 하부 프로브(8)는 배출 튜브(16)의 바닥에 있는 최상부 유입구와 수지층의 상단 사이의 거리인 층상의 유효 높이(X)의 약 38% 되는 곳에 정위된다. 이 위치는 수지층의 용량의 약 20%가 수처리용으로 남아있는 경우에 하부 전도도 프로브(48)가 전도도 변화를 나타내도록 선택되었다. 수지층의 소모된 섹션과 소모되지 않은 섹션 사이의 경계면이 수지층의 유효 높이의 약 38%로 하강된 경우, 수처리가능한 수지 용량의 80%가 소모된 것으로 발견되었다. 이는 80% 소모 지점이 수지층의 유효 높이의 약 20%의 높이에 해당함을 나타내는 직관적인 추론과는 상반된다. 상부 전도도 프로브(47)는 수지층내에서 하부 프로브(48) 보다 약 6인치 높은 지점에 정위된다.

제 3도를 참조하면, 각각의 전도도 프로브(47 및 48)는 플라스틱 블록(63)에 끼워진 한 쌍의 전극 로드(61 및 62)를 포함한다. 블록의 내부에서, 각각의 전극(61 및 62)은 제어기(40)에 연장되는 2개의 와이어(65 및 66)에 연결되어 있다. 전극(61 및 62)은 금도금된 스테인레스 강으로 제조된다. 스테인레스 강으로 된 전극 구조물은 부식을 방지하며, 금 도금은 표면을 화학적으로 무반응성이 되도록 한다. 그러나, 금은 탱크(12)내에서 물에 의한 습윤을 저해시킨다. 습윤을 개선시키기 위해, 나피온[상표명: Nafion](E.I. du Pont de Neumours & Co., Inc.)과 같은 이온교환 물질의 슬리브(68)가 U-자 형으로 굽혀져서, 각각의 전극에 삽입된다. U-자형 슬리브의 양쪽 단부는 플라스틱 블록(63)에 고정되어 있다. 슬리브(68)는 소수성 금 표면을 "습윤"시키고, 거대 분자를 전극 표면과 이격시킴으로써, 전극 표면을 추가로 안정화시킨다. 슬리브(68)도 비교적 연질의 금 표면을 마모로부터 보호한다. 대안적으로, 이온교환물질의 별도의 슬리브가 각각의 전극(61 및 62)에 정위될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 부식을 일으키지 않는 또 다른 귀금속이 전극을 도금시키는 데에 있어서 금 대신에 사용될 수 있다. 또한, 흑연 로드가 전극으로서 사용될 수 있고, 도금할 필요는 없을 것이다.

제 1도와 제 2도를 참조하면, 각각의 전도도 프로브(47 및 48)의 비공유 전극은 별도의 전류-전압 변환기(50 및 51)에 각각 연결된다. 이러한 각각의 변환기(50 및 51)는 연결된 프로브(47 및 48)를 통과하는 전류의 크기를 상응하는 전압 레벨로 변환시킨다. 전류-전압 변환기(50 및 51)로부터 전압 출력이 내부 아날로그-디지털(A/D) 변환기에 연결되는 마이크로컴퓨터(42)의 입력에 적용된다. 하기 기술되는 바와 같이, 마이크로컴퓨터는 각각의 A/D 변환기가 상응하는 전류-전압 변환기에 의해 발생된 전압의 크기를 주기적으로 판독할 수 있도로 해준다.

마이크로컴퓨터(42)에 대한 또 다른 입력 라인(42)은 연수 장치(10)의 재생이 일어날 때마다 닫혀지는 서비스 스위치(52)에 연결된다. 표시 램프(59)의 세트(59)가 하기 기술되는 바와 같이 마이크로컴퓨터(42)에 의해 활성화된다. 염수 탱크(36) 중의 염의 고갈 및 프로브 고장과 같은 사실을 사용자에게 나타내도록 가청 경보기와 같은 다른 타입의 시그널링 장치가 사용될 수 있다.

마이크로컴퓨터(42)는 전도도 프로브를 통해 흐르는 전류를 검출하는 제어 프로그램을 실행시켜서, 수지층(14)이 재생되어야 할 시기를 결정한다. 마이크로컴퓨터(42)로부터의 제어 프로그램이 재생이 필요한 지를 결정할 때마다, 제어 시그널이 라인(54)을 통해 통상적인 밸브 제어 클록 및 타이머(56)로 전송된다. 이러한 후자의 성분(56)은, 물 사용이 최소인 경우에 수지층을 주기적 간격으로 1일 1회(예를 들어, 오전 2시) 재생시키는 종래의 연수 장치에 사용된 성분과 유사한다. 그러나, 밸브 제어 클록 및 타이머(56)는 하루 중 제어 시그널이 라인(54)에 의해 수신되고 있을 때에만 수지층(14)의 재생을 개시시킬 것이다. 이들 조건이 충족되면, 밸브 제어 클록 및 타이머(56)가 캠 샤프트(58)를 회전시켜서, 수지층을 재생시키도록 제 1도에 도시된 상이한 밸브를 이미 기재한 순서로 개폐시킨다. 밸브 및 밸브 제어 클록과 타이머(56)는 오토트롤 코포레이션(Autotrol corporation, Gelendale, Wisconsinunder part number 24N)에 의해 제조되고, 미국 특허 제 4,426,294호에 기재된 밸브 모듈과 유사하다.

제어기(40)의 작동 동안, 이것의 마이크로컴퓨터(42)는 제 5도의 흐름도에 의해 도시된 전도도 샘플링 루틴을 실행시키도록 정시 중단(timed interrupt)에 의해 주기적으로 중단된다. 8개의 디지털 푸리에(Fourier) 항(term)이 각각의 사인파 사이클 동안 전송된다. 발쉬 사인파 합산기(46)는 예를 들어, 100 밀리볼트 피크간 진폭을 갖는 약 1000Hz의 사인파를 발생시킴으로써 반응한다. 직사각형파가 마이크로컴퓨터(42)에 의해 사인파 합산기(46)로 공급되기 때문에, 기수 고조파만이 출력에 존재하며, 이는 합산기내의 저역 통과 필터에 의해 용이하게 제거되어, 본질적으로 순수한 사인파 출력을 제공할 수 있다. 사인파 합산기(46)의 출력은 사인파 합산기의 출력과 두 전도도 프로브(47 및 48)의 공통 전극 사이에 직렬 연결되는 100 오옴 레지스터(49)를 통해 공급된다. 전극에 가해지는 전압이 전류가 높아짐에 따라 낮아지기 때문에 레지스터(49)는 전도도 시그널의 동적 범위를 증가시킨다.

또한, 프로브(47 및 48)의 공통 전극은, 감지 동적 범위를 감소시켜서 연속 오류를 일으킬 수 있는 A.C. 공급 주파수의 임의의 포유 전류를 제거시키도록 접지된다. 두개의 전도도 프로브(47 및 48)의 공통 전극에 적용된 시그널은 슬리브(68) 및 수지층을 통해 나머지 전극으로 전도된다. 비교적 낮은 여기 전압은 전극의 화학적 환원을 촉진시키지 않으며, 비교적 높은 주파수는 전극이 단락으로서 여겨지도록 이중층 용량의 효과를 감소시킨다. 프로브(47 및 48)를 통과하는 전류는 수지층의 전도도에 정비례하므로, 전도도의 척도로서 사용될 수 있다. 전류-전압 변환기(50 및 51)는 관련된 프로브를 통과하는 전류의 세기에 상응하는 전압 레벨을 갖는 출력 시그널을 생성시키고, 출력 시그널은 마이크로컴퓨터(42)의 A/D 변환기 입력에 적용된다. 전류-전압 변환기(50 및 51)는 적절한 디지털 시그널 처리를 위해 니퀴스트(Nyquist) 주파수 보다 높은 주파수를 제거시키도록 저역 통과 필터를 함유한다.

제 5도의 단계(72)에서, 마이크로컴퓨터는 발쉬 사인파 합산기(46)에 의해 생성된 시그널과 전류-전압 변환기(50 및 51)로부터 수신된 입력 시그널을 동시에 디지털화시킴으로써 각각의 전도도 프로브(47 및 48)로부터의 시그널을 샘플링시킨다. 1,000Hz 여기 시그널의 각각의 사이클 동안 전도도 프로브 전류의 8개 샘플을 수득하도록 샘플링 속도가 선택된다. 시그널 발생 및 샘플링이 위상 일치성이기때문에, 마이크로컴퓨터(42)는 발쉬 사인파 합산기(46)에 의해 발생되지 않은 허위 시그널의 샘플을 거부하는 경향이 있다. 샘플링된 전류 데이터는 단계(74)에서 합산기(46)로부터의 출력 시그널의 위상각의 사인 및 코사인에 의해 증대된다. 생성된 사인 및 코사인 항이 적합한 전도도 프로브에 대한 실수(I_실수) 및 허수(I_허수) 전류값을 위해 마이크로컴퓨터(42)의 레지스터로 합산된다. 그 후, 32,000개의 전도도 샘플(4,000회의 시그널 사이클)이 이러한 서비스 사이클 동안 둘 모두의 프로브(47 및 48)로부터의 전류에 대한 복합 푸리에 계수로 합산되었는 지가 단계(76)에서 마이크로컴퓨터(42)에 의해 결정된다. 합산되지 않은 경우, 다음의 정시 중단 때까지 샘플링 루틴이 종료된다.

전도도 프로브의 전체 전류(I)는로 주어지며, 프로브의 위치에서의 수지층의 전도도에 정비례한다. k는 전류-전압 증폭기의 획득, 아날로그-디지털 배율 및 푸리에 계수 스케일링(scaling)을 나타내는 배율이다. 각각의 전도도 프로브(47 및 48)로부터 32,000개 이상의 샘플이 얻어지면, 샘플링 루틴의 실행이 단계(78)로 진행하며, 여기서, 실수 및 허수 전류 합의 비는 하기 식에 따라 계산된다 :

상기 식에서, 예를 들어, I₁은 하부 프로브(47)로부터의 전류이며, I₂는 상부 프로브(48)로부터의 전류이다. I_R ²의 값은 전류비의 제곱에 정비례하며, 두개의 전도도 프로브의 전도도 비의 제곱에 정비례한다. 비의 제곱을 이용함으로써, 마이크로컴퓨터(42)는 제곱근를 계산하는 데에 관련된 프로세스를 수행할 필요가 없어진다. 생성되는 전류비 I_R ²는, 따뜻한 수지 탱크내로 유입하는 냉각수에 의해 야기된 프로브를 가로지르는 미분 온도 변화와, 같은 비교적 신속한 변화 인자를 제거하기 위해 단계(80)에서 마이크로컴퓨터(42)에 의해 디지털적으로 저역 통과 필터링된다. 필터링된 비는 단계(80)에서 마이크로컴퓨터의 메모리에 저장된다.

그 후, 새로운 전류비 I_R ²의 값이 현재의 서비스 사이클 과정에서 발생하는 최대값 또는 최소값인 지가 결정된다. 상세하게는, 단계(82)에서, 새로운 전류비의 값이 마이크로컴퓨터의 메모리에 저장된 이전의 최대비 값과 비교된다. 새로운 전류비 값이 더 큰 경우, 단계(84)에서 메모리에 이전의 최대비 값을 대체한다. 그 후, 새로운 전류비 값 I_R ²가 단계(86)에서 이전의 최소비 값과 비교하여, 새로운 전류비의 크기가 작은 경우에 단계(88)에서 이전의 값을 대체한다.

두 전도도 센서에서의 전류의 비가 연수 장치 제어기(40)에 대한 작동 상태를 결정한다. 이러한 작동을 이해하기 위해, 수 일의 전형적인 연수 장치 서비스 사이클 전체에 걸친 두 개의 전도도 프로브(47 및 48)로부터의 전류의 비를 나타내는 제 6도가 참조된다. 전도도 프로브가 수중의 광물질에 의한 부식과 화학반응에 대한 민감성을 최소화하도록 설계되었다고 하더라도, 시간이 지남에 따라 프로브는 어느 정도 오염된다. 두 개의 프로브의 오염도가 종종 상이하기 때문에, 두 프로브 위치에서의 수지층의 전도도가 동일한 경우에도 이들의 전류비는 고르지 않을 수 있다. 이는 시간 T1 이전에서 전형적인 그래프에 도시되어 있다.

처리되지 않은 물이 연수 탱크(12)의 상단에서 유입되고, 물을 연화시킬 수 있는 수지층(14)의 상부의 능력이 먼저 소모된다. 소모가 계속됨에 따라, 시간에 따라 소모된 수지와 소모되지 않은 수지 사이의 경계면 또는 프론트가 층을 통해 하향 이동한다. 결국, 시간 T1에서, 소모 프론트가 상부 전도도 프로브(47)를 통과한다. 제 6도의 그래프에 나타난 바와 같이, 이러한 프로브의 전도도가 변화하여, 두 프로브(47 및 48)를 통과하는 전류의 비의 극적인 증가를 생성시킨다. 이러한 증가는 대략 시간 T1에서 비의 파형에 리딩 에지을 생성시킨다. 이러한 비가 증가하는 정도는 양이온을 끌어당길 수 있는 수지의 능력과 같은 다수의 인자에 따라 달라질 것이며, 그래프에 나타난 값은 예시적인 것에 불과하다. 소모 프론트는 수지층(14)을 통해 계속 하향 이동하여, 시간 T2에서 하부 프로브(48)에 이른다. 결과적으로, 이러한 프로브의 전도도가 변화하고, 프로브 전류의 비 I_R ²가 감소한다. 하기 설명되는 바와 같이, 수지층(14)의 재생을 촉진시키는 것은 비 파형의 트레일링(trailing) 에지로서 언급되는 전류비의 이러한 감소이다. 따라서, T2 후 얼마 안 있어서, 수지층(14)이 재충전되고, 두 전도도 프로브의 비가 다시 한번 균일해 진다.

두 전도도 프로브(47 및 48)를 통과하는 전류의 비를 이용하는 것이 단지 두 전류의 차를 이용했던 종래의 시스템 보다 바람직하다. 이러한 비는 연수 탱크(12)로 유입하는 물의 전도도의 변화로 인한 효과를 최소화시키는데, 이는 도시 상수도가 얕은 우물과 깊은 우물 사이를 스위칭하는 경우에 발생할 수 있다. 또한, 비(比) 방법은 두 프로브에 의한 전도도 측정 도중의 온도 변화의 효과를 감소시킨다. 물이 일정기간 동안 불필요한 경우, 연수 장치내의 물은 비교적 따뜻할 것이다. 그 후, 대부분의 물이 사용된 경우, 우물로부터 직접 유도된 차가운 물은 연수 탱크(12)로 유입되어 전도도 프로브의 온도의 큰 변화를 생성시킬 수 있다. 이러한 온도 변화가 절대적 전도도 측정에 영향을 미치지만, 이들 효과는 비 방법에 의해 제거된다. 각각의 프로브(47 및 48)의 전도도가 셀의 전극의 길이와 간격에 의해 결정되는 "셀 상수"의 함수라는 것은 널리 공지되어 있다. 이러한 물리적 특성과 오염도가 전도도 프로브 사이에서 다르기 때문에, 각각의 전도도 프로브(47 및 48)는 약간 다른 셀 상수를 가질 수 있다. 또한, 상이한 셀 상수에 의해 생성된 효과는 본 발명의 방법에 의해 감소된다.

전도도 프로브(47 및 48)로부터의 전류 시그널의 샘플링을 수행하는 중단 루틴은 별도로 하고, 마이크로컴퓨터(42)는 연수 장치 재생의 제어를 수행하는 데에 있어서 스테이트 머신(state machine)으로서 작동한다. 스테이트 머신은 제 4도에 도시된 바와 같이 6개의 스테이트를 갖는다. 연수 장치가 최근 재생되었고, 전도도 비가 거의 균일하다고 가정해보자. 이때, 수지층 수모 프론트가 상부 전도도 프로브(47)에 아직 도달하지 않았고, 스테이트 머신은 시간 T1에서 나타나는 전류비 펄스의 리딩 에지를 기다리는 스테이트(90)에 있다.

리딩 에지가 나타나는 시기를 검출하기 위해, 마이크로컴퓨터(42)는 리딩 에지가 나타나는 확률 P[Ie]를 하기 방정식을 이용하여 결정한다:

P[Ie]의 값이 1 보다 클 경우, 값은 1로 설정되고, P[Ie]이 리딩 에지 한계값(예를 들어, 0.35) 보다 작은 경우, 0으로 설정한다. 이러한 리딩 에지 한계값(LET)이 제 6도에서 점선으로 표시된다. 대안적으로, P[Ie]를 결정하기 위해 최소비 값을 사용하는 대신, 최후 수지층 재생 이래로 계산된 비의 평균이 사용될 수 있다. 비 평균을 사용하면 전류 비 파형의 스파이크가 재생 트립 포인트에 현저하게 영향을 미치지 못하게 된다.

최소비 값에 대한 현재의 전류비 I_R ²의 비가 두 프로브(47 및 48)의 상이한 셀 상수에 대해 비교적 민감하지 않은 것으로 밝혀졌다. 전도도 셀 상수 차는 전류비에 대한 승수 인자이다. 그러나, 프로브 전류비의 비를 이용하여 리딩 에지 확률 P[Ie]을 규정함으로써, 상이한 전도도 셀 상수의 효과가 계산으로부터 제거된다.

제 4도의 스테이트 머신 다이어그램을 다시 참조하면, 마이크로컴퓨터(42)는 스테이트(90)에서, 리딩 에지 한계값을 초과하는 경우에 나타나는 0을 초과하는 리딩 에지 확률 P[Ie]의 값을 기다린다. 이때까지, 마이크로컴퓨터는 스테이트(90)에 머물러 있고, 전류비 I_R ²의 각각의 새로운 값을 사용하여 P[Ie]를 재계산한다.

마이크로컴퓨터(42)가 리딩 에지 확률 P[Ie]가 0이 아닌 지를 결정하면, 스테이트(90)에서 스테이트(91)로의 전이가 일어난다. 이러한 새로운 스테이트에서, 마이크로컴퓨터(42)는 주어진 기간, 예를 들어 1 또는 2시간 동안 P[Ie]를 계속 계산한다. 이 기간 동안 P[Ie]의 값이 리딩 에지 한계값(P[Ie]=0) 미만으로 떨어지는 경우, 마이크로컴퓨터(42)는 스테이트(90)으로 다시 전이되어, 리딩 에지를 다시 한번 기다린다. P[Ie]가 주기 동안 리딩 에지 한계값보다 높은 상태로 존재함을 보장하도록 스테이트(91)에서 대기함으로써, 전류비 I_R ²의 허위 단기간 증가로 인해 연수 장치(10)의 이른 재생이 일어나지 않을 것이다. 예를 들어, 소모 프론트가 물 사용 도중에 탱크(12)내에서하강하고, 흐름이 멈춘 경우에 상승하는 것으로 밝혀졌다.

한 스테이트에서 또 다른 스테이트로 전이가 이루어질 때마다, 마이크로컴퓨터(42)는 EEPROM(44)내의 위치에 새로운 스테이트의 식별을 저장한다. 전원 장애가 일어난 경우, EEPROM(44)에 의해 제공된 비휘발성 메모리가 이러한 스테이트 식별을 보유한다. 전원이 회복되면, 마이크로컴퓨터(42)는 작업을 개시시켜야 할 스테이트를 결정하기 위해 이 EEPROM 저장 위치를 검사하는 파워-업 시퀀스(power-up sequence)를 실행시킨다. 이러한 공정은 전원 이상이 연수 장치 제어의 정상 사이클링에 영향을 주지 않음을 보장한다. 따라서, 재생이 일어나야 하는 지의 여부가 전원 이상에 앞서 결정된 경우, 전력 회복시에 재생이 여전히 일어날 것이다. 하기 기술되는 바와 같이, 이러한 이유로, 제어 프로그램의 실행에 사용되는 다른 중요한 변수에 대한 값은 또한 EEPROM에 저장된다.

리딩 에지 확률 P[Ie]이 전술된 기간 동안 리딩 에지 한계값 보다 큰 상태로 남아있는 경우, 마이크로컴퓨터(42)에 의해 실행되는 스테이트 머신은 스테이트(92)로 전이한다. 이러한 전이시에, 전도도 비의 최소값이 EEPROM(44)에 저장된다. 스테이트(92)에 있는 동안, 마이크로컴퓨터(42)는 전류비 I_R ²의 각각의 새로운 값을 사용하여 전류비 펄스의 높이의 확률 P[rh], 트레일링 에지의 확률 P[te] 및 소모의 확률 P[ex]를 다음과 같이 계산한다.

최대전류비-최소전류비

P[ex] = P[rh]·P[te]

P[rh]의 값이 1 보다 큰 경우, 1로 설정되고, P[rh]의 값이 높이 한계값(예를 들어, 0.45) 보다 작은 경우, 0으로 설정된다. 전류비 펄스 높이 확인률 P[rh] 및 트레일링 에지 확률 P[te]은 모두 최종 재생 이래로 측정된 최소 및 최대 전류비를 이용한다. P[rh]와 P[te]를 계산하기 위해, 최대비 값을 사용하는 대신, 최종 수지층 재생 이래로 계산된 이동 평균치가 사용될 수 있다. 이동 평균치를 사용하면 비 파형에서의 허위 스파이크가 재생 트립 포인트에 현저하게 영향을 미치지 못하도록 해준다.

소모의 확률 P[ex]가 소모 한계값(예를 들어, 0.38)을 초과하는 경우, 경도 프론트가 아마도 바닥 전도도 프로브(48)를 통과하고 있는 것으로 밝혀졌다. P[ex]는 P[rh]와 P[te]를 곱하여 계산되기 때문에, 소모 한계값 보다 큰 소모 확률 P[ex]의 값을 얻기 위해서는, 전류비 펄스 높이 확률 P[rh]의 값이 클수록, 트레일링 에지 확률 P[te]은 더 작을 필요가 있다는 것이 명백하다. 이것은 비의 작은 증가가 있는 경우, 트레일링 에지를 검출하는 데에 있어서의 불확실성에 해당한다. P[ex]의 값이 소모 한계값[et]을 초과하는 지점은 제 6도에 점선으로 표시되어 있다.

마이크로컴퓨터(42)는 소모 확률 P[ex]가 소모 한계값(예를 들어, P[ex] > 0.38)을 초과할 때까지 스테이트(92)에서 대기한다. 이때, 제 4도의 스테이트 머신은 스테이트(93)로 전이하고, 여기서, 마이크로컴퓨터는 P[ex]가 특정 기간, 예를 들어 4시간 동안 소모 한계값 보다 큰 상태로 남아있음을 보장하도록 대기한다. 스테이트(93)는 허위 결과가 P[ex]가 소모 한계값을 순간적으로 초과하여 수지층(14)의 재생을 개시시키지 않음을 보장한다. 소모 확률 P[ex]의 값이 이러한 대기 기간 동안 소모 한계값 미만으로 떨어지면, 스테이트(92)로의 전이가 다시 일어난다. P[ex]가 스테이트(93)에서 특정 기간 동안 소모 한계값 보다 큰 상태로 남아있는 경우, 스테이트 머신은 스테이트(94)로 전이한다. 이러한 전이시에, 현재 최대 전류비 값이 EEPROM(44)에 기록된다.

스테이트(94)로 전이하기 전에, 마이크로컴퓨터(42)는 최종 4회의 서비스 사이클 동안의 전류비 펄스 높이 확률 P[rh]의 이동 평균을 계산한다. 마이크로컴퓨터는 이러한 평균을 현재의 서비스 사이클의 P[rh]의 가장 최근값 P[rh]과 비교한다. 현재의 서비스 사이클의 P[rh]가 이동 평균의 주어진 퍼센트(예를 들어, 22.5%) 보다 작은 경우, 마이크로컴퓨터(42)는 감소된 용량 표시 램프(59)를 켠다. 이 표시 램프는 염수 탱크(36) 중의 염수가 낮은 농도를 갖거나, 수지층(14)이 감소된 연수 용량을 갖거나, 염수의 온전한 농도가 연수 탱크(12)로 유입하지 못하게 하는 결함이 존재함을 사용자에게 가시적으로 표시해준다. 현재의 서비스 사이클 동안의 전류비 펄스 높이 확률 P[rh]가 예를 들어, 0.55 보다 낮은 경우, 감소된 용량 표시 램프(59)가 켜진다.

스테이트(94)에 있는 동안, 마이크로컴퓨터(42)는 제 2도의 라인(54)상의 활성 시그널을 밸브 제어 클록 및 타이머(56)로 전송한다. 이러한 시그널을 수지층의 연수 용량의 약 20%가 남아있는 지점까지 소모되어, 재생이 곧 일어나야 함을 나타낸다. 그러나, 제어 밸브 클록 및 타이머(56)는 라인(54)상의 활성 시그널의 수용시에, 즉시 재생을 개시하지 않고, 대신, 물 소비가 보통 최소로 일어나는 하루 중의 특정 시간(예를 들어, 2 a.m.)까지 대기한다. 이러한 최소 소비 시간까지 대기하는 것이 바람직한데, 이는 재생 공정이 경수 유입 라인을 배출 라인에 직접 연결시키는 제 1 서비스 밸브(24)를 개방시켜서, 처리되지 않은 경수를 일반적으로 연수를 사용하는 다운 스트림 장치로 직접 보내기 때문이다. 밸브 제어 클록 및 타이머(56)는 상기 인용된 오토트롤 코포레이션에 의해 공급되는 장치와 같은 종래의 기계적 장치일 수 있으며, 내부 클록이 하루중 적당한 시기에 재생을 개시할 수 있게 하는 래치(latch)를 작동시켜서 라인(54)상의 시그널에 응답하는 솔레노이드를 제공함으로써 본 발명의 시스템을 위해 변경되었다. 따라서, 재생은 전도도 측정치가 수지층이 거의 고갈되었음을 나타낸 후 하루 중의 바람직한 시간에서 일어날 것이다.

이들 결과 둘 모두가 일어나는 경우, 밸브 제어 클록 및 타이머(56)는 캠 샤프트(58)를 회전시키기 시작하여, 전술한 재생 공정의 스테이지를 통해 제 1도에 도시된 밸브(24,26,30,32,38 및 39)를 작동시킨다. 밸브 제어 클록 및 타이머(56)에 의한 재생 공정의 개시는 보통 열려있는 서비스 스위치(52)를 폐쇄시켜, 입력 시그널을 마이크로컴퓨터(42)에 제공함으로써, 재생이 진행중임을 나타낸다. 또한, 밸브 제어 클록 및 타이머(56)는 재생 사이클을 수동으로 개시시키기 위해 사용자에 의해 조작될 수 있는 메카니즘을 갖는다. 또한, 밸브 제어 클록과 및 타이머(56)의 이러한 수동적 활성화는 서비스 스위치(52)를 폐쇄시킨다. 마이크로컴퓨터(42)가 제 4도에 도시된 6개의 스테이트중 어느 한 단계에 있는 경우에 수동 조작이 일어날 수 있기 때문에, 서비스 스위치(52)가 폐쇄되면, 마이크로컴퓨터(42)를 재생이 진행중에 있는 동안에 머물러 있는 스테이트(95)로 전이시킨다.

마이크로컴퓨터가 스테이트(95)에 있는 재생 사이클 동안, 두 전도도 프로브(47 및 48)로부터의 시그널은 제 5도에 도시된 중단 루틴에 의해 계속 샘플링된다. 이러한 스테이트에 있는 동안 전도도 비를 사용하는 대신, 마이크로컴퓨터(42)는 중단 루틴의 단계(82)에서 결정되는 프로브 중의 하나로 부터의 전체 전류를 제곱한 값을 사용한다. 두 전도도 프로브 중의 하나(47 또는 48)로부터의 전류는 이 지점에서 사용될 수 있다. 샘플링 중단 루틴을 각각 실행시킨 후, 마이크로컴퓨터는 선택된 프로브로부터의 전류가 스테이트(95) 동안 발생하는 전류의 최대 또는 최소값인 지를 결정한다. 재생 스테이트(95) 동안에 새로운 전류 샘플을 이미 저장된 최대 또는 최소값과 비교함으로써 이루어진다. 새로운 값이 전류 최소값 보다 낮거나 이미 저장된 최대값 보다 큰 경우, 적합한 메모리 위치가 새로운 값에 의해 업데이트된다. 두 값중 하나가 업데이트될 때마다, 마이크로컴퓨터는 최대값 대 최소값의 비(I_최대/ I_최소)를 계산한다. 스테이트(95)에서의 재생 사이클의 개시점에서, 이러한 비는 탱크(12)내의 수지층과 물의 전도도가 크게 변하지 않기 때문에 균일하거나, 균일한 값에 매우 가까울 것이다. 그러나, 농축된 염수가 탱크(36)로부터 배출되어, 연수 탱크(12)로 유입됨에 따라, 연수 탱크내의 전도도는 급격히 상승한다. 전류비가, 예를 들어 1.9의 값을 초과하는 경우, 마이크로컴퓨터(42)의 메모리내의 플래그는 염수가 연수 탱크로 유입되었음을 나타내도록 설정된다.

재생 사이클의 완료시에, 밸브 제어 클록 및 타이머 회로(56)는 서비스 스위치(52)를 기계적으로 개방시켜서, 재생이 완료되었음을 나타내는 시그널을 마이크로컴퓨터(42)에 제공한다. 이때, 마이크로컴퓨터는 재생 공정 동안 염수가 탱크로 유입되는 지를 결정하기 위해 플래그 메모리를 검사한다. 이러한 플래그가 설정되지 않은 경우, 재생 동안에 전도도가 현저하게 상승하지 않았음을 나타낸다. 마이크로컴퓨터(42)는 염수 탱크(36)내의 염(33)이 고갈되었거나 염수 용액이 연수 탱크(12)로 유입하지 못하도록 하는 장애가 존재함을 사용자에게 시각적으로 표시하는 염 없음 표시 램프(59)에 활성 시그널을 전송한다.

재생 공정은 주어진 간격 동안 염수를 탱크로부터 수지층(14)을 통해 흐르게 한 후, 염류를 제거하기 위해 또 다른 간격 동안 수지층을 통해 물을 세정시켜서 염수를 제거시키는 것을 포함한다. 상기 기술된 시스템에 있어서, 이러한 간격은 밸브 제어 클록 및 타이머(56)에 의해 종래의 방식으로 결정된다. 대안적으로, 수지층의 감지된 전도도는 세정을 종료시켜야 할 시점을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 염수가 수지층으로 흐르는 경우, 전도도 프로브(47 및 48)를 통한 전류는 급격히 상승하고 염수가 연수 탱크(12)로부터 플러싱될 때까지 고수준으로 남아있는다. 따라서, 프로브 중의 하나, 바람직하게는 하부 프로브(48)로부터의 전류는 세정 과정 도중에 감지될 수 있다. 프로브로부터의 전류가 주어진 수준 미만으로 떨어지는 경우, 사용되고 있는 프로브(예를 들어, 48) 밑의 층(14)의 부분으로부터 염수가 플러싱되었음을 보장하는 짧은 지체 기간 후, 세정이 종료된다. 후자의 기법은 순수한 타이머를 기본으로 하는 기법과 비교하여 연수 탱크(12)를 세정하는 데에 사용되는 물의 양을 감소시킬 뿐만 아니라, 연수 장치를 보다 빨리 서비스 상태로 복귀시킨다.

재생 공정이 종료한 경우, 마이크로컴퓨터는 재생 스테이트(95)로부터 즉시 전이하지 않는다. 수지층(14)이 재생 공정 도중에 오랫동안 세정되었지만, 농축된 염수의 포켓이 수지층(14)내에 남아있을 수 있고, 이는 프로브(47 및 48)에 의한 전도도 측정에 역효과를 미칠 수 있다. 따라서, 마이크로컴퓨터(42)는 서비스 스위치(52)가 개방된 후 4시간 이상 동안 재생 스테이트(95)에 남아있는다. 이러한 지연은 염수의 임의의 잔여 포켓이 연수 탱크(12)를 통한 정상 물 흐름 뿐만 아니라 연수 탱크내에서의 분배에 의해 제거될 수 있게 해준다. 마이크로컴퓨터(42)가 서비스 스위치가 개방된 후 러한 기간 동안 스테이트(95)에서 대기한 후, 스테이트(90)로 전이되며, 여기서, 사이클이 전도도 비 파형에서의 또 다른 리딩 에지를 기다리는 마이크로컴퓨터에 의해 반복된다.

연수 장치 제어기(40)의 작동 도중에, 전도도 비가 0.78 미만으로 떨어지거나 100을 초과하는 경우, 두 전도도 프로브중 하나가 고장나거나 매우 오염되었는 지가 결정된다. 이 경우, 마이크로컴퓨터(42)는 사용자에게 이러한 고장의 시각적인 표시를 제공하는 세트(59)의 표시 램프 중의 하나에 시그널을 전송한다. 프로브가 이러한 방식으로 고장난 경우, 비의 변동이 없기 때문에 재생은 전도도를 기초로 하여 결코 개시되지 않는다. 따라서, 전도도 측정치가 재생을 일으키지 않는 경우 재생이 주기적으로(예를 들어, 4일마다) 일어나게 하도록 오버라이드(override)가 제공된다.

하나의 스테이트에서 또 다른 스테이트로의 전이는 특정한 파라미터가 특정화된 한계값을 통과하는 경우에 발생하는 것으로 기술되었다. 본원에 주어진 한계값은 연수 장치 제어기의 바람직한 구체예에 사용된다. 그러나, 이러한 한계값에 대한 그 밖의 값은 본 발명의 독창적인 개념을 벗어남이 없이 제어기의 만족스러운 작동을 일으킬 것이다.

Claims

하나의 위치에서의 입자층의 전도도를 주기적으로 측정하여 제 1 전도도 측정치를 수득하는 단계; 또 다른 위치에서의 입자층의 전도도를 주기적으로 측정하여 제 2 전도도 측정치를 수득하는 단계; 제 1 전도도 측정치와 제 2 전도도 측정치의 비를 도출하는 단계; 하기 식에 따라, 비를 최소 비값으로 나눔으로써 제 1 확률 P[1]을 수득하는 단계:

(상기 식에서, k는 0 이 아닌 상수이다) ;

하기 식에 따라, 비, 최소 비값 및 최대 비값으로부터 제 2 확률 P[2]를 수득하는 단계:

(상기 식에서, k는 0 이 아닌 상수이며, 비_최소는 최소 비값을 나타내며, 비_최대는 최대 비값을 나타낸다); 제 1 확률이 제 1 한계값 보다 커지고, 제 2 확률이 제 2 한계값 보다 작아지는 것에 반응하여 입자층을 재생시키는 단계를 포함하여, 수처리 시스템내의 입자층의 재생을 제어하는 방법.
제1항에 있어서, 비가 입자층의 이전 재생 이래로 계산된 모든 비의 최소값을 갖는 지를 결정하고, 최소값을 갖는 경우, 그 비를 최소비값으로 보유하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 비가 입자층의 이전 재생 이래로 계산된 모든 비의 최대값을 갖는 지를 결정하고, 최대값을 갖는 경우, 그 비를 최대비값으로 보유하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 재생제가 입자층에 첨가되었는 지를 제 1 및 제 2 전도성 측정치 중의 하나로부터 결정하는 단계; 및 재생제가 입자층에 첨가되지 않은 것으로 결정된 경우, 사용자에게 이를 표시하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 입자층을 재생시키는 단계가 입자층 재생을 개시시키려는 하루 중의 소정 시간까지 대기하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 입자층을 재생시키는 단계가 입자층을 물로 세정시키는 단계를 포함하며, 세정이 제 1 및 제 2 전도도 측정치 중의 하나에 반응하여 종료됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 입자층을 재생시키는 단계가 전도도 측정치에 반응하여 염수가 입자층에 유입되었는 지를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.