KR101648504B1 - 이온교환수지 재생 시스템 및 그 재생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예는 이온교환수지 재생 시스템 및 그 재생 방법을 제공한다. 상기 이온교환수지 재생 시스템은, 원수를 전처리 카본 필터, 이온교환수지 필터, 역삼투압 멤브레인 필터, 및 후처리 카본 필터를 통해 정화하는 정수기에 구성되며, 상기 이온교환수지 필터로 재생액을 공급하여 이온교환수지를 재생하기 위한 이온교환수지 재생 시스템에 관한 것으로서, ⅰ)상기 재생액을 수용하는 제1 공간과, 원수가 유입되는 제2 공간과, 상기 제2 공간과 연결되며 상기 이온교환수지의 재생 소스를 수용하는 제3 공간을 각각 구획 형성하는 케이스와, ⅱ)상기 케이스에 설치되어 상기 제2 공간을 통해 상기 제3 공간으로 수용되는 원수의 하한 레벨 및 상한 레벨을 각각 감지하는 제1,2 수위 센서와, ⅲ)상기 제1 공간 및 제2 공간에 연결되게 구성되며, 상기 제3 공간에서 원수에 재생 소스가 기설정된 농도로서 용해된 재생액을 원수의 하한 레벨과 상한 레벨의 수두 차에 의해 상기 제1 공간으로 유입시키는 관로부재를 포함한다. 따라서, 본 발명의 예시적인 실시예는 원수의 공급량을 조절하여 재생액의 농도가 일정한 재생액을 공급할 수 있으므로 이온교환수지 필터의 이온교환수지 재생 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

이온교환수지 재생 시스템 및 그 재생 방법 {A SYSTEM FOR REGENERATING ION EXCHANGE RESIN AND REGENERATION METHOD OF THE SAME}

본 발명의 예시적인 실시예는 이온교환수지 필터를 포함하는 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온교환수지 필터의 이온교환수지의 이온 교환 능력을 재생하기 위한 이온교환수지 재생 시스템 및 그 재생 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 정수기는 원수 공급부를 통해 유입된 물을 각종 필터들을 통과시켜 정화하고, 그 정화된 물을 정수 탱크에 저장하고 있다가 취수 코크를 통해 외부로 방출하는 장치이다.

이러한 정수기는 수돗물과 같은 생활 용수인 원수를 공급받아 정수로서 여과 처리하는데, 일 예로서 전처리 카본 필터, 이온교환수지 필터, 역삼투압 멤브레인 필터, 및 후처리 카본 필터 등을 구비하고 있다.

여기서, 이온교환수지 필터는 미세한 알갱이 형상의 이온교환수지를 저장하고 있으며, 원수를 이온교환수지와 반응시켜 원수 중의 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등과 같은 경수 성분을 이온교환수지에 포함된 나트륨 이온과 치환하여 제거하는 역할을 한다.

한편, 상기와 같은 이온교환수지 필터를 장시간 사용하게 되면, 이온교환수지의 나트륨 이온이 줄어들고 원수의 경수 성분이 이온교환수지에 결합되므로, 이온교환수지의 능력이 점차 상실된다.

이에, 종래 기술에서는 이온 교환 능력이 상실된 이온교환수지에 나트륨 이온을 포함하는 재생액를 투입하여 이온교환수지가 다시 나트륨 이온과 결합하게 함으로써, 이온교환수지를 교환하지 않고 재생하여 사용할 수 있는 재생 시스템이 개시된 바 있다.

여기서, 상기 재생 시스템은 고체 상태의 재생제가 수용된 재생제통이 구비되는 바, 이온교환수지의 재생시 원수를 재생제통에 공급하여 재생제가 용해된 재생액을 이온교환수지 필터에 공급하여 이온교환수지를 재생하게 된다.

그런데, 종래 기술에서는 재생제통으로 유입되는 원수의 양에 따라 재생제로부터 용해되는 재생액의 양이 일정하지 않으며, 또한 재생액의 농도가 일정하지 않고 재생액을 기설정된 농도로 맞추기까지 많은 시간이 소요되기 때문에, 결과적으로는 이온교환수지의 재생 효율이 저하된다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 재생제통으로 유입되는 원수의 양을 자동으로 조절하여 재생제부터 용해되는 재생액의 양과 농도를 일정하게 유지한 상태로 재생액을 이온교환수지 필터에 공급할 수 있도록 한 이온교환수지 재생 시스템 및 그 재생 방법을 제공한다.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템은, 원수를 전처리 카본 필터, 이온교환수지 필터, 역삼투압 멤브레인 필터, 및 후처리 카본 필터를 통해 정화하는 정수기에 구성되며, 상기 이온교환수지 필터로 재생액을 공급하여 이온교환수지를 재생하기 위한 이온교환수지 재생 시스템에 관한 것으로서, ⅰ)상기 재생액을 수용하는 제1 공간과, 원수가 유입되는 제2 공간과, 상기 제2 공간과 연결되며 상기 이온교환수지의 재생 소스를 수용하는 제3 공간을 각각 구획 형성하는 케이스와, ⅱ)상기 케이스에 설치되어 상기 제2 공간을 통해 상기 제3 공간으로 수용되는 원수의 하한 레벨 및 상한 레벨을 각각 감지하는 제1,2 수위 센서와, ⅲ)상기 제1 공간 및 제2 공간에 연결되게 구성되며, 상기 제3 공간에서 원수에 재생 소스가 기설정된 농도로서 용해된 재생액을 원수의 하한 레벨과 상한 레벨의 수두 차에 의해 상기 제1 공간으로 유입시키는 관로부재를 포함한다.

상기 이온교환수지 재생 시스템에 있어서, 상기 케이스는 상기 제2 및 제3 공간을 각각 구획하며 상기 제2 및 제3 공간의 경계부에서 상기 재생 물질을 받치는 매쉬부재를 포함할 수 있다.

상기 이온교환수지 재생 시스템에 있어서, 상기 관로부재는 상기 제2 공간과 연결되는 유입구와, 상기 제1 공간과 연결되는 유출구와, 상기 유입구와 연결되며 상측으로 연장되는 제1 관로와, 상기 제1 관로와 연결되며 하측으로 연장되고 상기 유출구와 연결되는 제2 관로를 포함할 수 있다.

상기 이온교환수지 재생 시스템에 있어서, 상기 제1 및 제2 공간은 상기 케이스 내부에서 격판에 의해 각각 구획 형성될 수 있다.

상기 이온교환수지 재생 시스템에 있어서, 상기 격판은 상기 관로부재의 유출구와 상호 연결될 수 있다.

상기 이온교환수지 재생 시스템에 있어서, 상기 케이스는 상기 제2 공간으로 원수를 유입시키는 제1 포트와, 상기 제1 공간에 수용된 재생액을 배출시키는 제2 포트를 포함할 수 있다.

상기 이온교환수지 재생 시스템에 있어서, 상기 제1 포트는 제1 연결라인을 통해 원수 공급라인 상의 유도전환밸브와 연결될 수 있다.

상기 이온교환수지 재생 시스템에 있어서, 상기 제2 포트는 제2 연결라인을 통해 상기 이온교환수지 필터와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 방법은, (a) 이온교환수지 재생 시점에, 원수 공급라인 상의 유도전환밸브를 통해 제1 연결라인을 개방하여 원수를 케이스의 제2 공간으로 유입시키는 단계와, (b) 상기 케이스의 제 3 공간에서 원수의 하한 레벨을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하여 상기 유도전환밸브를 통해 상기 제1 연결라인을 폐쇄시키는 단계와, (c) 상기 제3 공간에 원수를 일정 시간 동안 방치하여 원수에 재생 소스가 기설정된 농도 이상으로 용해된 농축액을 생성하는 단계와, (d) 상기 유도전환밸브를 통해 상기 제1 연결라인을 개방하여 원수를 상기 케이스의 제2 공간으로 유입시키는 단계와, (e) 상기 케이스의 제3 공간에서 원수의 상한 레벨을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하여 상기 유도전환밸브를 통해 상기 제1 연결라인을 폐쇄시키는 단계와, (f) 상기 농축액을 원수로서 기설정된 농도로 희석하고 그 희석된 재생액을 관로부재를 통해 제1 공간으로 유입시키며, 상기 재생액을 제2 연결라인을 통해 이온교환수지 필터로 공급하는 단계를 포함한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 재생 소스로 공급되는 원수의 양을 제1 및 제2 수위 센서를 통해 자동으로 조절하여 재생 소스로부터 용해되는 재생액의 양과 농도를 일정하게 유지시킨 상태로 이온교환수지 필터에 공급할 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 재생 소스로 공급되는 원수의 공급량을 자동으로 조절하여 재생액의 양과 농도를 빠른 시간 안에 일정하게 유지시킨 상태에서 재생액을 이온교환수지 필터에 공급할 수 있으므로, 이온교환수지 필터의 이온교환수지 재생 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템이 적용되는 정수기의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템(100)은 원수 공급부(도면에 도시되지 않음)를 통해 유입된 원수를 각종 필터들을 통과시켜 정화하고, 그 정화된 물을 정수 탱크에 저장하고 있다가 취수 코크를 통해 외부로 방출할 수 있는 정수기에 적용된다.

여기서, 상기 필터는 공지 기술에 따른 전처리 카본 필터(1), 이온교환수지 필터(3), 역삼투압 멤브레인 필터(5), 및 후처리 카본 필터(7) 등을 예로 들 수 있다.

상기에서, 이온교환수지 필터(3)는 케이스 내부에 미세한 알갱이 형상의 이온교환수지를 저장하며, 원수를 이온교환수지와 반응시켜 원수 중의 칼슘 이온, 마 그네슘 이온 등과 같은 경수 성분을 이온교환수지에 포함된 나트륨 이온과 치환하여 제거하는 기능을 하게 된다.

이 경우, 상기 이온교환수지 필터(3)를 장시간 사용하는 경우, 이온교환수지의 나트륨 이온이 줄어들면서 원수의 경수 성분이 이온교환수지에 결합되므로, 이온교환수지의 능력이 점차 상실된다.

본 실시예에서, 상기 이온교환수지 재생 시스템(100)은 소금 또는 가성 소다 등과 같이 나트륨 이온을 포함하는 알갱이 형태의 재생제(이하에서는 재생 소스라고 한다)와 원수를 혼합한 재생액을 이온교환수지 필터(3)로 공급하여 이온교환 능력이 상실된 이온교환수지를 재생하기 위한 것이다.

상기와 같은 이온교환수지 재생 시스템(100)은 재생 소스가 원수에 기설정된 농도(대략 15~20%) 이상으로 용해된 농축액을 생성하고, 그 농축액을 기설정된 농도로서 희석한 재생액을 이온교환수지 필터(3)로 공급할 수 있는 구조로 이루어진다.

이하, 상기에서와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템(100)의 구성을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템의 구성을 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 3은 도 2의 전체 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상기 이온교환수지 재생 시스템(100)은 기본적으로, 케이스(10)와, 제1 및 제2 수위 센서(30, 50)와, 관로부재(70)를 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서, 상기 케이스(10)는 양단이 폐쇄된 상태로 내부에 공간을 형성하고 있는 일정 길이의 원통형 바디로서 이루어진다. 물론, 본 발명에서는 케이스(10)가 원통 형상으로 이루어지는 것에 특별히 한정되지 않고 내부에 공간을 지닌 다각 형상이 채택될 수도 있다.

이하에서는 케이스(10)를 세워 놓고 보았을 때를 기준으로 하여 하기의 각종 구성 요소들을 설명하는데, 이러한 기준 방향이 본 실시예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.

여기서, 상기 케이스(10)는 내부에 제1 공간(11), 제1 공간(11)의 상측에 위치하는 제2 공간(12), 및 제2 공간(12)의 상측에 위치하는 제3 공간(13)을 각각 구획 형성한다.

상기 제1 공간(11)은 기설정된 농도의 재생액을 수용하는 공간으로서 형성되고, 제2 및 제3 공간(12, 13)은 서로 연결되면서 제1 공간(11)과 실질적으로 연결된다. 이 경우, 상기 제2 공간(12)은 원수가 유입될 수 있는 공간으로서 형성되며, 제3 공간(13)은 재생 소스(RS)를 수용하는 공간으로서 형성된다.

상기와 같이 케이스(10)의 내부에 각각의 공간(11, 12, 13)을 상하 방향으로 구획 형성하기 위해, 본 실시예에서는 케이스(10)의 내부에 상하 방향으로 이격되게 배치되는 격판(21) 및 매쉬부재(25)를 포함하고 있다.

상기 격판(21) 및 매쉬부재(25)는 케이스(10)의 내부에서 상하 방향으로 일정 간격 이격되게 배치되는 바, 격판(21)은 케이스(10)의 내부에서 하측에 배치되고, 매쉬부재(25)는 격판(21)의 상측에 배치된다.

이 때, 상기 격판(21)는 제1 공간(11)과 제2 공간(12)의 경계부에서 이의 외주가 케이스(10)의 내벽면에 고정되며, 매쉬부재(25)는 제2 공간(12)과 제3 공간(13)의 경계부에서 이의 외주가 케이스(10)의 내벽면에 고정된다.

그리고, 상기 격판(21)은 원형의 판재로서 이루어지고, 매쉬부재(25)는 다수의 매쉬홀들이 형성된 망 형태로서 이루어진다.

따라서, 상기 제1 공간(11)은 케이스(10)의 하부 폐쇄면과 격판(21) 사이에 형성되고, 제2 공간(12)은 격판(21)과 매쉬부재(25) 사이에 형성되며, 제3 공간(13)은 케이스(10)의 상부 폐쇄면과 매쉬부재(25) 사이에 형성된다.

이로써, 상기 제1 공간(11)에는 재생액이 수용되고, 제2 공간(12)에는 원수 공급부로부터 공급되는 원수가 유입되며, 제3 공간(13)에는 알갱이 형태의 재생 소스(RS)가 매쉬부재(25)에 받쳐진 상태로 수용될 수 있는 것이다.

한편, 본 실시예에 의한 상기 케이스(10)는 제2 공간(12)과 연결되는 제1 포트(15)와, 제1 공간(11)과 연결되는 제2 포트(16)를 각각 형성한다.

상기 제1 포트(15)는 제2 공간(12)으로 원수를 유입시키기 위한 유입구이며, 제2 포트(16)는 제1 공간(11)에 수용된 재생액을 배출시키기 위한 유출구이다.

여기서, 상기 제1 포트(15)는 제1 연결라인(L1)을 통해 원수 공급라인(2: 이하 도 1 참조) 상의 유도전환밸브(4: 이하 도 1 참조)와 연결되며, 제2 포트(16)는 제2 연결라인(L2)을 통해 이온교환수지 필터(3: 이하 도 1 참조)와 연결된다.

그리고 상기 제2 연결라인(L2)에는 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 체크 밸브(check valve) 등과 같은 개폐 밸브(8)가 설치된다. 이는 정수기의 정상 가동 시, 원수가 이온교환수지 필터(3)에서 케이스(10)의 제1 공간(11)으로 역류되는 것을 방지하기 위함이다.

상기에서, 원수 공급라인(2)은 원수 공급부(도면에 도시되지 않음)와 언급한 바 있는 전처리 카본 필터(1: 이하 도 1 참조)를 연결하는 관로이며, 유도전환밸브(4)는 전기적인 제어 신호에 따라 원수 공급라인(2)의 유로를 제1 연결라인(L1)과 선택적으로 연결할 수 있는 3―웨이 방식의 솔레노이드 밸브로서 구비된다.

이러한 유도전환밸브(4)는 당 업계에서 널리 사용되는 공지 기술의 솔레노이드 밸브로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도면에서 미설명된 참조 부호 19는 케이스(10)의 내부로 원수를 원활하게 유입시키고, 그 케이스(10) 내부의 재생액을 원활하게 배출시키기 위한 에어 브리드 홀을 나타낸다.

본 실시예에서, 상기 제1 수위 센서(30)는 케이스(10)의 제3 공간(13)으로 수용되는 원수의 하한 레벨(LL: 도면에 점선으로 표시)을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력한다.

이 때, 원수는 유도전환밸브(4)의 작동으로서 원수 공급라인(2)을 통해 제1 연결라인(L1)으로 공급되며, 제1 포트(15)를 통해 제2 공간(12)으로 유입되고, 매쉬부재(25)를 통과하며 제3 공간(13)으로 수용된다.

상기 제2 수위 센서(50)는 앞서 설명한 플로우를 통해 케이스(10)의 제3 공간(13)으로 수용되는 원수의 상한 레벨(HL: 도면에 점선으로 표시)을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 수위 센서(30, 50)는 일 예로서 전기적인 저항을 이용하여 원수의 수위를 감지하는 전기저항 방식의 수위 센서로서 구비되며, 각각의 하한 레벨(LL) 및 상한 레벨(HL)에 대응하여 케이스(10)에 고정 설치된다.

본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 수위 센서(30, 50)가 전기저항 방식으로서 수위를 감지하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에서는 반드시 이에 한정되지 않고 제1 및 제2 수위 센서(30, 50)가 포토 방식, 플로우트 방식, 초음파 방식 등과 같은 다양한 방식으로서 수위를 감지할 수도 있다.

상기에서, 제어기(90)는 본 시스템(100)의 전반적인 운영을 제어하는 컨트롤러 장치로서, 제1 및 제2 수위 센서(30, 50)의 감지 신호 또는 타이머의 신호에 따라 유도전환밸브(4)의 작동을 제어한다.

본 실시예에서, 상기 관로부재(70)는 케이스(10)의 제3 공간(13)에서 원수에 재생 소스(RS)가 기설정된 농도로서 용해된 재생액을 원수의 하한 레벨(LL)과 상한 레벨(HL)의 수두 차에 의해 제1 공간(11)으로 유입시키기 위한 것이다.

상기 관로부재(70)는 제1 공간(11) 및 제2 공간(12)에 연결되게 구성되는 바, 제2 공간(12)에서 격판(21)에 연결되고, 매쉬부재(25)를 관통하며 제3 공간(13)으로 직립하게 배치된다.

이러한 관로부재(70)는 양단이 개방되고 상하 방향으로 겹쳐지게 절곡된 곡관으로서 구비되며, 제2 공간(12)과 연결되는 유입구(71)와, 제1 공간(11)과 연결되는 유출구(72)를 형성한다.

여기서, 상기 유입구(71)는 곡관의 일측 단부로서 제2 공간(12)에 위치되며, 유출구(72)는 곡관의 다른 일측 단부로서 격판(21)을 관통하며 그 격판(21)에 고정된다.

그리고, 상기 관로부재(70)는 유입구(71)와 연결되는 제1 관로(74), 및 제1 관로(74)와 연결되며 유출구(72)로 연결되는 제2 관로(75)를 형성하고 있다.

이 경우, 상기 제1 관로(74)는 유입구(71) 측에서 상측 방향으로 연장되며, 제2 관로(75)는 제1 관로(74)와 연결되면서 하측 방향으로 연장되고 유출구(72)와 연결된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템(100)을 이용한 이온교환수지의 재생 방법을 앞서 개시한 도 1 및 하기의 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 상기 이온교환수지 재생 시스템(100)을 이용한 이온교환수지의 재생 방법을 설명하기에 앞서, 본 실시예가 적용되는 정수기의 평상 시 작동 과정을 살펴 보면, 도 1에서와 같이 원수 공급부(도면에 도시되지 않음)로부터 공급되는 원수는 원수 공급라인(2)을 통해 전처리 카본 필터(1)로 유입된다. 이 때, 원수 공급라인(2) 상의 유도전환밸브(4)는 제어기(90)에 의해 제어되어 제1 연결라인(L1)을 폐쇄한 상태에 있다.

따라서, 원수는 원수 공급라인(2)을 통해 전처리 카본 필터(1), 이온교환수지 필터(3), 역삼투압 멤브레인 필터(5), 및 후처리 카본 필터(7)를 거치며 각종 이물질과 용존물 등이 정화된 상태로 정수 탱크(도면에 도시되지 않음)에 저장된 다.

상기한 과정을 장시간 반복하는 동안, 이온교환수지 필터(3)에 저장된 이온교환수지의 이온교환 능력이 떨어지게 되는데, 이 경우는 본 실시예에 의한 이온교환수지 재생 시스템(100)을 통해 그 이온교환수지를 자동으로 재생할 수 있게 된다.

여기서, 이온교환수지의 재생 시점은 원수 공급라인(2) 상의 유량 측정수단(9)을 통해 측정된 원수의 허용 공급 유량을 기준으로 제어기(90)에 설정될 수 있다.

본 실시예에 따른 이온교환수지의 재생 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 상기와 같은 이온교환수지의 재생 시점에 제어기(90)는 유도전환밸브(4)에 제어신호를 인가하여 유도전환밸브(4)를 작동시킴으로써 원수 공급라인(2)을 폐쇄하고 제1 연결라인(L1)을 개방한다.

그러면, 원수는 제1 연결라인(L1)을 통해 케이스(10)의 제2 공간(12)으로 유입되고, 매쉬부재(25)를 통과하며 제3 공간(13)으로 수용되는데, 제2 공간(12)에서 관로부재(70)의 유입구(71)를 통해 제1 관로(74)로 유입된다.

이 후, 케이스(10)의 제3 공간(13)에서 원수의 수위가 하한 레벨(LL)에 도달하면, 제1 수위 센서(30)는 이를 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력한다.

다음, 제어기(90)는 제1 수위 센서(30)의 감지 신호에 상응하는 제어신호를 유도전환밸브(4)에 인가하여 유도전환밸브(4)를 작동시킴으로써 제1 연결라인(L1) 을 폐쇄한다.

상기와 같이 케이스(10)의 제3 공간(13)에 원수를 하한 레벨(LL)까지 수용한 상태에서 일정 시간 동안 방치하게 되면, 본 실시예에서는 재생 소스(RS)가 원수에 기설정된 농도 이상으로 용해된 농축액을 생성한다.

이렇게 재생 소스(RS)가 원수에 기설정된 농도 이상으로 용해된 농축액을 생성하게 되면, 제어기(90)는 유도전환밸브(4)에 제어신호를 인가하여 제1 연결라인(L1)을 개방한다.

이에, 원수는 제3 공간(13)으로 수용되며 점차 수위가 올라가는데, 제3 공간(13)에서 원수의 수위가 상한 레벨(HL)에 도달하면, 제2 수위 센서(50)는 이를 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력한다.

그러면, 제어기(90)는 제2 수위 센서(50)의 감지 신호에 상응하는 제어신호를 유도전환밸브(4)에 인가하여 유도전환밸브(4)를 작동시킴으로써 제1 연결라인(L1)을 폐쇄한다.

상기한 과정을 거치는 동안, 제3 공간(13)으로 수용되는 물은 언급한 바 있는 농축액을 기설정된 농도로 희석하는데, 이렇게 희석된 재생액은 원수의 하한 레벨(LL)과 상한 레벨(HL)의 수두 차에 의해 관로부재(70)의 제1 관로(74)에서 제2 관로(75)로 유입되고, 유출구(72)를 통해 제1 공간(11)으로 유입된다.

이 후, 상기 재생액은 제1 공간(11)에서 제2 연결라인(L2)을 통해 배출되며, 이온교환수지 필터(3)의 내부로 유입된다. 따라서, 이온교환수지 필터(3)에서는 재생액 중의 나트륨 이온이 이온교환수지와 결합하며 그 이온교환수지를 재생하게 된 다.

마지막으로, 상기 이온교환수지 필터(3)를 통과한 재생액은 역삼투압 멤브레인 필터(5)로 공급되며, 그 역삼투압 멤브레인 필터(5)에서 일부가 정수되고, 그 정수수는 집수관으로 모아지며, 나머지의 농축수는 별도의 배출라인(6)을 통해 배출되면서 외부로 버려지게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템(100)에 의하면, 케이스(10)의 제3 공간(13)으로 유입되는 원수의 양을 제1 및 제2 수위 센서(30, 50)를 통해 자동으로 조절하여 재생 소스(RS)로부터 용해되는 재생액의 양과 농도를 일정하게 유지시킨 상태로, 그 재생액을 이온교환수지 필터(3)에 공급할 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 재생 소스로 공급되는 원수의 공급량을 자동으로 조절하여 재생액의 양과 농도를 빠른 시간 안에 일정하게 유지시킨 상태에서 재생액을 이온교환수지 필터에 공급할 수 있으므로, 이온교환수지 필터(3)의 이온교환수지 재생 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템이 적용 되는 정수기의 필터 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템의 구성을 도시한 부분 절개 사시도이다.

도 3은 도 2의 전체 단면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 이온교환수지 재생 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명>

10... 케이스 11... 제1 공간

12... 제2 공간 13... 제3 공간

15... 제1 포트 16... 제2 포트

21... 격판 25... 매쉬부재

30... 제1 수위 센서 50... 제2 수위 센서

70... 관로부재 71... 유입구

72... 유출구 74... 제1 관로

75... 제2 관로 90... 제어기

Claims (10)

1. 원수를 전처리 카본 필터, 이온교환수지 필터, 역삼투압 멤브레인 필터, 및 후처리 카본 필터를 통해 정화하는 정수기에 구성되며,

   상기 이온교환수지 필터로 재생액을 공급하여 이온교환수지를 재생하기 위한 이온교환수지 재생 시스템에 관한 것으로서,

   상기 재생액을 수용하는 제1 공간과, 원수가 유입되는 제2 공간과, 상기 제2 공간과 연결되며 상기 이온교환수지의 재생 소스를 수용하는 제3 공간을 각각 구획 형성하는 케이스;

   상기 케이스에 설치되어 상기 제2 공간을 통해 상기 제3 공간으로 수용되는 원수의 하한 레벨 및 상한 레벨을 각각 감지하는 제1,2 수위 센서; 및

   상기 제1 공간 및 제2 공간에 연결되게 구성되며, 상기 제3 공간에서 원수에 재생 소스가 기설정된 농도로서 용해된 재생액을 원수의 하한 레벨과 상한 레벨의 수두 차에 의해 상기 제1 공간으로 유입시키는 관로부재를 포함하고,

   상기 관로부재는,

   상기 제2 공간과 연결되는 유입구;

   상기 제1 공간과 연결되는 유출구;

   상기 유입구와 연결되며 상측으로 연장되는 제1 관로; 및

   상기 제1 관로와 연결되며 하측으로 연장되고, 상기 유출구와 연결되는 제2관로를 포함하는 이온교환수지 재생 시스템.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 케이스는,

   상기 제2 및 제3 공간을 각각 구획하며, 상기 제2 및 제3 공간의 경계부에서 상기 재생 소스를 받치는 매쉬부재를 포함하는 이온교환수지 재생 시스템.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 공간은 상기 케이스 내부에서 격판에 의해 각각 구획 형성되는 이온교환수지 재생 시스템.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 격판은 상기 관로부재의 유출구와 상호 연결되는 이온교환수지 재생 시스템.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 케이스는,

   상기 제2 공간으로 원수를 유입시키는 제1 포트; 및

   상기 제1 공간에 수용된 재생액을 배출시키는 제2 포트

   를 포함하는 이온교환수지 재생 시스템.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 제1 포트는 제1 연결라인을 통해 원수 공급라인 상의 유도전환밸브와 연결되고,

   상기 제2 포트는 제2 연결라인을 통해 상기 이온교환수지 필터와 연결되는 이온교환수지 재생 시스템.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 제2 연결라인 상에 설치되어 재생액의 역류를 방지하는 개폐 밸브를 포함하는 이온교환수지 재생 시스템.
9. 제1 항에 있어서,

   상기 케이스 상단에는 외부와 연통되는 에어 브리드 홀을 포함하는 이온교환수지 재생 시스템.
10. 이온교환수지 재생액을 이온교환수지 필터로 공급하여 이온교환수지를 재생하기 위한 이온교환수지 재생 방법에 관한 것으로서,

    (a) 이온교환수지 재생 시점에, 원수 공급라인 상의 유도전환밸브를 통해 제1 연결라인을 개방하여 원수를 케이스의 제2 공간으로 유입시키는 단계;

    (b) 상기 케이스의 제3 공간에서 원수의 하한 레벨을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하여 상기 유도전환밸브를 통해 상기 제1 연결라인을 폐쇄시키는 단계;

    (c) 상기 제3 공간에 원수를 일정 시간 동안 방치하여 원수에 재생 소스가 기설정된 농도 이상으로 용해된 농축액을 생성하는 단계;

    (d) 상기 유도전환밸브를 통해 상기 제1 연결라인을 개방하여 원수를 상기 케이스의 제2 공간으로 유입시키는 단계;

    (e) 상기 케이스의 제3 공간에서 원수의 상한 레벨을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하여 상기 유도전환밸브를 통해 상기 제1 연결라인을 폐쇄시키는 단계; 및

    (f) 상기 농축액을 원수로서 기설정된 농도로 희석하고 그 희석된 재생액을 관로부재를 통해 제1 공간으로 유입시키며, 상기 재생액을 제2 연결라인을 통해 이온교환수지 필터로 공급하는 단계

    를 포함하는 이온교환수지 재생 방법.

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