KR100463251B1 - 전기투석장치가 부착된 정수시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기투석장치를 구비한 정수시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멤브레인 필터 전단에 전기투석 장치를 장착하여 경도를 제거함으로서 멤브레인 막에 발생하는 스케일을 억제하여 필터의 핵심부재인 멤브레인 필터의 수명과 정수기 부품 수명을 연장시키는 전기투석장치를 구비한 정수시스템에 관한 것이다.

본 발명은 수도전으로부터 원수를 공급받아 세디멘트 필터, 프리 카본 필터, 멤브레인 필터, 포스트 카본 필터를 순차적으로 거쳐 정수된 물을 탱크에 저장하는 정수 시스템에 있어서, 상기 프리카본 필터와 멤브레인 필터 사이에 전기투석장치 및 펌프가 설치되어 원수 속의 경도성 물질을 제거하고, 상기 멤브레인 필터의 분지관에 브라인 솔레노이드 밸브(B/sol) 및 드레인관이 설치되어 전기투석장치에 함유하는 경도성 물질과 멤브레인 필터 막에 존재하는 경도성 물질이 함께 드레인관으로 배출되는 것을 특징으로 하는 정수 시스템이다.

Description

전기투석장치가 부착된 정수시스템{PURIFIED SYSTEM HAVING ELECTRO DIALYSIS}

본 발명은 전기투석장치를 구비한 정수시스템기에 관한 것으로서, 멤브레인필터 전단에 전기투석 장치를 장착하여 경도를 제거함으로서 멤브레인 막에 발생하는 스케일을 억제하여 필터의 핵심부재인 멤브레인 필터의 수명과 정수기 부품 수명을 연장시키는 전기투석장치를 구비한 정수시스템에 관한 것이다.

통상적으로 역삼투압 방식의 정수기는 삼투압현상 즉 농도가 묽은 쪽의 액체가 삼투막을 통하여 농도가 진한 쪽으로 이동되는 자연현상으로부터 착안하여 상기 농도가 진한 쪽에 인위적인 압력을 가하여 고농도의 용액 속의 용매인 물이 삼투막을 통과하여 저농도쪽으로 이동토록 하는 인위적인 작용을 이용하여 정수를 이루는 것으로서, 제1도에는 역삼투압 방식의 정수기가 도시되어 있는데, 이는 수도전(1)으로부터 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통해 먼지, 찌꺼기, 각종 부유 물질이 제거되는 세디먼트필터(110)와, 활성판의 흡착방식을 이용하여 발암물질(THM), 합성세제, 살충제등 인체에 유해한 화학물질과 염소 성분둥을 제거하는 프리카본필터(120), 0.0001미크론의 역삼투막으로 이루어져 납, 비소와 같은 중금속은 물론 나트륨, 박테리아 바이어스, 방사성 물질등을 걸러주며 일부는 드레인관(132)을 통해 수도전(1)측으로 회류시키는 멤브레인 필터(130), 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트카본필터(140)로 이루어지며 상기 세디먼트필터(110)와 프리카본필터(120)사이의 유로에는 솔레노이드 밸브(112) 및 펌프(114)가 설치되어 소정의 압력을 가하며 원수를 공급할 수 있도록 되어 있고, 미설명부호 142는 미네랄투입수단이고, 144는 살균수단이다.

그러나 이와 같은 방식은 상기 정수 단계 중 가장 미세한 구멍을 갖는 멤브레인 필터(130)의 청소기능이 구비되어 있지 않아 멤브레인 필터(130)에 필터링된 물질(박테리아, 바이러스, 방사성물질, 납, 비소 등)이 누적되어 정수효율이 떨어질 뿐만 아니라 특히 위생상태를 저하시킬 우려를 갖고 있었다. 또한 경도성 물질을 다량 함유하고 있는 물을 정수하는데 있어 멤브레인 필터의 작동능력에 한계가 있고 경도성 물질이 멤브레인 필터의 막에 스케일을 발생시켜 조기 막힘을 유발한다. 그리고 이러한 경도가 높은 물은 정수기의 수명과 부품의 수명을 단축시키고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 멤브레인 필터에 제공되는 드레인관(132)상에 유량제어기(134) 및 타이머(135)에 의해 소정시간 간격을 주기적으로 작동하는 배수밸브(136)를 설치하여, 통상의 정수시에는 배수밸브(136)가 닫혀있는 상태에서 멤브레인필터(130)를 통과하여 정수된 물은 포스트카본필터(140)로 공급되고 미정수된 물은 드레인관(132)을 통해 수도전(1)측으로 되돌리게 되고, 청소시에는 상기 배수밸브(136)가 개방되어 원수가 멤브레인 필터(130)를 빠른 속도로 통과토록 하여 청소를 실시하는 정수시스템이 개발되어 있었다. 그러나 이러한 방식은 상기 배수밸브(136)가 미리 설정된 시간을 카운트하여 주기적으로 청소를 실시하게 되므로 불필요한 청소작용을 하는 등 비합리적인 문제를 갖고 있었다.

즉, 청소의 시기는 상기 멤브레인 필터(130)가 소정량의 물을 정수하여 소정의 이물질이 누적되었다고 판단되는 시점에서 실시하는 것이 가장 바람직하고도 효율적인 것이고, 또한 상기 정수방식은 펌프(114)가 작동하는 동안에만 원수가 공급되어 멤브레인 필터(130)의 정수작용이 실시되고 상기 펌프(114)는 물탱크(150)내에 제공되는 수위감지센서(미도시)에 의해 작동 제어되므로 이는 곧 물탱크내의 물이 채워져 있는 상태에는 멤브레인필터(130)가 정수작용을 하지 않고 있음을 의미하게 되므로 멤브레인필터(130)가 정수작용을 지속적으로 이루지 않고, 또한 작동시간도 주기적이지 못한데도 불구하고 청소동작을 주기적으로 실시하게 되므로 합리적이지 못하는 문제점이 있어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 정수시스템으로,

본 발명의 제1목적은 멤브레인 필터 막에 정수과정 중 발생하는 스케일을 제거하는 전기투석장치를 구비한 정수시스템을 제공하는 것이고,

본 발명의 제2목적은 전기투석장치와 멤브레인 필터 막에 걸러진 경도성 물질을 세척하는 브라인 솔레노이드 밸브(B/sol)를 구비한 정수시스템을 제공하는 것이다.

도 1, 2는 종전 정수시스템의 개략도이고,

도 3은 본 발명에 따른 전기투석장치가 부착된 정수시스템의 개략도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

10: 세디먼트 필터 20: 프리카본 필터

21: 전기투석장치 22: 펌프

30: 멤브레인 필터 31: 브라인 솔레노이드밸브(B/sol)

32: 드레인관 33: 분지관

40: 포스트 카본필터 50: 탱크

첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 세디멘트 필터(10), 프리카본 필터(20), 멤브레인 필터(30), 포스트 카본 필터(40)를 순차적으로 거쳐 정수된 물을 탱크(50)에 저장하는 정수 시스템에 있어, 상기 프리카본 필터(20)와 멤브레인 필터(30) 사이에 전기투석장치(21) 및 펌프(22)가 설치되고, 상기 멤브레인 필터(30)의 분지관(33)상에 브라인 솔레노이드 밸브(B/sol)(31)가 설치되고, 상기 전기투석장치(21)에 함유하는 경도성 물질과 멤브레인 필터(30) 막에 존재하는 경도성 물질은 상기 브라인 솔레노이드 밸브(31)가 개방되어 드레인관(32)으로 배출되는 전기투석장치가 부착된 정수 시스템이고, 이하 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 수도전(미도시)으로부터 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통해 먼지, 찌꺼기, 각종 부유 물질이 제거되는 세디먼트 필터(10)와, 활성판의 흡착방식을 이용하여 발암물질(THM), 합성세제, 살충제등 인체에 유해한 화학물질과 염소 성분 등을 제거하는 프리카본 필터(20), 0.0001미크론의 역삼투막으로 이루어져 납, 비소와 같은 중금속은 물론 나트륨, 박테리아 바이러스, 방사성 물질 등을 걸러주는 멤브레인 필터(30)와, 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트카본필터(40)와, 정수된 물을 저장하는 정수탱크(50)로 이루어지되,

상기 프리카본 필터(20)와 멤브레인 필터(30) 사이에 전기투석장치(21) 및펌프(22)가 설치되고, 분지관(33)상에 브레인 솔레노이드밸브(B/sol)(31)가 설치되어 전기투석장치(21)에 함유하는 경도성 물질과 멤브레인 필터(30) 막에 존재하는 경도성 물질이 함께 드레인관(32)으로 배출되는 전기투석장치가 부착된 정수 시스템이다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

수도관(미도시)으로부터 유입된 원수가 상기 세디먼트 필터(10)를 통과하여 제거되고, 상기 세디멘트 필터(10)와 프리카본 필터(20)를 통해 정수된 물은 전기투석장치(21)에서 정수된 물 속의 경도성 물질을 제거하는데, 제거되는 경도성 물질의 양은 멤브레인 필터(30)에 영향을 주지 않는 만큼, 예를들면 원수경도의 1/3정도이다. 상기 경도성 물질이 제거된 물은 멤브레인 필터(30)를 통과하여 2가 이온이나 1가 이온을 제거하게 되고, 이때 전기투석장치(21)에서 원수 속의 경도성 물질을 1/3 가량 제거한 상태이기 때문에 멤브레인 필터(30) 표면에 발생되는 스케일은 현저하게 줄어든다. 이렇게 경도가 제거됨 물은 포스트카본 필터(40)를 통과하면서 물맛과 냄새를 좋게 하고 탱크(50)로 저장되는 시스템이다.

상기 브라인 솔레노이드 밸브(31)는 자동 생활용수밸브와 솔레노이드밸브로 구성되어 있으며 정수할 때 솔레노이드밸브는 닫혀있고, 생활용수 밸브(정수: 폐수비율이 1:3 정도로 맞추어져 있다.)는 항상 열려 있는 것을 특징으로 한다.

탱크(50)에서 만수가 되면 전기장치(미도시)가 브라인 솔레노이드밸브(31)에 신호를 주어 상기 브라인 솔레노이드밸브(31)가 개방되고 전기투석 장치(21)가 오프(off)된다. 이때 멤브레인 필터(30)에 수압이 걸리지 않아 멤브레인 필터(30)에서 정수가 이루어지지 않게 되고, 모든 물이 브라인 솔레노이드밸브(31)쪽으로 흐르게 되어 멤브레인 필터(30) 막에 걸러진 경도성 물질 및 찌거기 등이 제거되어 드레인관(32)으로 배출된다. 또한 상기 브라인 솔레노이드밸브(31)가 개방될 때 상기 전기투석장치(21)의 전원이 off되어 전극에서 잡고 있던 경도성 이온물질이 탈리되고 탈리된 이온물질은 멤브레인 필터(30)를 통하여 멤브레인 필터(30) 막에 존재하는 경도성 물질과 함께 드레인관(32)으로 배출된다. 이렇게 10초 가량 세척한 후, 상기 브라인 솔레노이드밸브(31)가 닫히게 되고 이때 펌프(22)가 멈추게 된다. 상기와 같은 세척 동작은 매번 탱크(50)에 정수수가 만수 됨과 동시에 이루어진다.

브라인 솔레노이드 밸브(31)는 자동 생활용수 밸브와 솔레노이드 밸브로 구성되어 있으며 정수할 때 솔레노이드밸브는 닫혀있고, 생활용수 밸브(정수: 폐수비율이 1:3 정도로 맞추어져 있다.)는 항시 열려 있어 정수된 물은 포스트카본 필터(40)를 통하여 정수탱크(50)로 이동된다. 상기 탱크(50)에 정수수가 만수되었을 때 브라인 솔레노이드 밸브가 열려 상기의 동작들이 이루어진다.

경도성 물질을 다량 함유하고 있는 물을 정수하는 종래의 정수시스템은 필터의 핵심부재인 멤브레인 필터의 작동능력에 한계가 있고 경도성 물질이 멤브레인 필터막에 스케일을 발생시켜 필터의 조기 막힘을 유발하였으나, 본 발명은 상기와 같은 구성을 취함으로서 멤브레인 필터 막에 발생하는 스케일을 억제하여 멤브레인 필터의 수명과 정수기 부품 수명을 연장시킬 수 있다.

또한 상기 전기투석장치와 멤브레인 필터 막에 걸러진 경도성 물질을 세척하기 위하여 브라인 솔레노이드밸브를 분지관상에 장착하여 경도성 물질을 제거할 수 있고, 종전의 정해진 시간에 정해진 간격으로 경도성 물질을 제거할 수 있었던 정수시스템을 일정한 양이 정수된 물이 탱크를 통해 나갈 때 상기 브라인 솔레노이드밸브의 개폐작용에 의해 세척작동을 할 수 있게 하여 불필요한 세척작동을 막을 수 있게 하였다.

Claims (3)

1. 수도전으로부터 원수를 공급받아 세디멘트 필터(10), 프리카본 필터(20), 멤브레인 필터(30), 포스트카본 필터(40)를 순차적으로 거쳐 정수된 물을 탱크(50)에 저장하는 정수 시스템에 있어, 상기 프리카본 필터(20)와 멤브레인 필터(30) 사이에 전기투석장치(21) 및 펌프(22)가 설치된 전기투석장치가 부착된 정수 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 멤브레인 필터(30)의 분지관(33)상에 브라인 솔레노이드밸브(31)가 설치되고, 상기 탱크(50)에서 만수가 되면 전기장치가 신호를 주어 상기 브라인 솔레노이드밸브(31)가 개방되는 것을 특징으로 하는 전기투석장치가 부착된 정수시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 브라인 솔레노이드밸브(31)가 개방될 때 상기 전기투석장치(21)의 전원이 오프(off)되어 전극에서 잡고 있던 경도성 이온물질이 탈리되어 드레인관(32)을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 전기투석장치가 부착된 정수시스템.