KR101901960B1 - 정수 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 기술은 정수 처리 장치에 관한 것이다. 본 기술은 복수의 수납공간을 구비한 프레임; 상기 수납공간에 탈착가능하도록 장착되는 제어부; 및 상기 수납공간에 탈착가능하도록 장착되며 상기 제어부의 제어에 따라 원수를 처리하는 수처리부;를 포함한다. 본 기술은 공정 모듈화로 구성을 간소화하고 이동성을 확보할 수 있는 정수 처리 장치를 제공할 수 있다. 또한 본 기술은 에너지효율성을 높이고, 적은 동력으로 높은 제거율 및 처리용량을 낼 수 있는 정수 처리 장치를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 정수 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 멤브레인을 구비한 정수 처리 장치에 관한 것이다.
전 세계적으로 해수담수화가 규모가 큰 사업 중 하나가 될 것으로 전망됨에 따라 막분리 기술의 발전이 급속히 이루어져왔다.
일반적으로 정수 장치에 사용되는 멤브레인은 4가지 종류가 있다. 마이크로필터(MF, micro filter), 나노필터(NF, nano filter), 중공사막 방식의 울트라필터(UF, ultra filter), 및 역삼투분리막(RO, reverse osmosis membrane)이다. MF, NF, UF, RO 순으로 입자사이즈가 작다. 필터에 따라 장단점이 있으므로, 정수기용 필터에서부터 대규모 하·폐수처리장 정수 처리에 이르기까지 적합한 종류의 멤브레인이 개별적으로 또는 함께 사용될 수 있다.
기존의 정수처리 기술은 멤브레인을 이용한 막공정 중심의 기술개발에 한정되어 있었다. 현장에서는 과다한 전력량이 소모되는 문제로 인하여 정수처리 기술의 경제성 및 보급률이 떨어지는 문제점이 존재한다.
본 발명의 발명자는 위와 같은 현장의 문제점들을 해결하기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 실시예는 다양한 공정기술에 대해서 각각의 모듈화를 실현하고, 공정구성을 간소화하며 이동성을 확보할 수 있는 정수 처리 장치를 제공한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치는 복수의 수납공간을 구비한 프레임; 상기 수납공간에 탈착가능하도록 장착되는 제어부; 및 상기 수납공간에 탈착가능하도록 장착되며 상기 제어부의 제어에 따라 원수를 처리하는 수처리부;를 포함할 수 있다.
상기 수처리부는, 상기 수납공간들 중 제1 수납공간에 장착되는 제1 수처리부; 상기 수납공간들 중 제2 수납공간에 장착되는 제2 수처리부; 및 상기 수납공간들 중 제3 수납공간에 장착되는 제3 수처리부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 수납공간들 보다 위에 위치할 수 있다.
상기 제1 수처리부는 상기 제2 수처리부보다 위에 위치하고, 상기 제2 수처리부는 상기 제3 수처리부보다 위에 위치할 수 있다.
상기 제1 수처리부는 MF(마이크로 필터), NF(나노 필터) 및 UF(울트라 필터) 중 적어도 하나의 방식을 사용하여 원수를 처리할 수 있다.
상기 제2 수처리부는 RO(역삼투압) 필터 방식을 사용하여 원수를 처리할 수 있다.
상기 제3 수처리부는 자외선 조사 방식을 사용하여 원수를 처리할 수 있다.
상기 수납공간들은 제1 방향으로 일렬로 배열되고, 상기 제어부 및 수처리부는 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 슬라이딩 이동하여 탈착가능하도록 상기 수납공간들에 장착될 수 있다.
상기 프레임은, 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 프레임의 내부 공간을 상기 복수의 수납공간으로 구획하는 선반 부재들; 및 상기 제1 방향으로 연장하며, 상기 선반 부재들의 단부들을 잇는 측부 부재들;을 포함할 수 있다.
상기 제어부 및 수처리부 각각은, 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 선반 부재에 놓여져 슬라이딩 이동하는 트레이; 및 상기 트레이의 단부에 결합되며 상기 제1 방향으로 연장하는 하나 이상의 손잡이;를 포함할 수 있다.
상기 선반 부재와 상기 트레이 사이에는 상기 트레이의 슬라이딩 이동을 지원하는 다수의 롤러가 개재될 수 있다.
상기 롤러들은, 상기 선반 부재로부터 상기 제1 방향으로 돌출되도록 상기 선반 부재에 장착되어 그 상부에서 상기 트레이와 접촉하는 제1 롤러들; 및 상기 선반 부재로부터 상기 제1 및 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 돌출되도록 상기 선반 부재에 장착되어 그 측부에서 상기 트레이와 접촉하는 제2 롤러들;을 포함할 수 있다.
상기 프레임은, 상기 선반 부재들의 일측면을 커버하는 제1 커버; 및 상기 선반 부재들의 타측면을 커버하는 제2 커버;를 더 포함할 수 있다.
상기 프레임은, 상기 선반 부재들 중 최하단의 선반 부재에 결합되는 다수의 바퀴;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 수처리부는 MF, NF 및 UF 중 적어도 하나의 방식을 사용하여 상기 제어부의 제어에 따라 유입되는 원수를 처리하고, 상기 제어부 아래에 위치하며, 상기 제2 수처리부는 RO 필터 방식을 사용하여 상기 제1 수처리부를 거쳐 유입되는 원수를 처리하고, 상기 제1 수처리부 아래에 위치하며, 상기 제3 수처리부는 자외선 조사 방식을 사용하여 상기 제2 수처리부를 거쳐 유입되는 원수를 처리하고, 상기 제2 수처리부 아래에 위치할 수 있다.
상기 제2 수처리부는 상기 제1 수처리부를 거친 원수가 상기 제2 수처리부로 유입되도록 압송하는 펌프를 포함하고, 상기 제3 수처리부는 상기 제2 수처리부를 거친 원수가 수집되는 저수조를 포함하며, 상기 제1 수처리부로부터 상기 제3 수처리부의 상기 저수조로 원수의 이송은 상기 제2 수처리부에 구비된 상기 펌프만에 의해 이루어질 수 있다.
상기 제3 수처리부는 상기 저수조에 수집된 원수에 자외선을 조사하는 UV(ultraviolet) 조사부, 및 상기 저수조에 수집된 원수에 염소를 주입하는 염소 주입부를 구비할 수 있다.
상기 제1 수처리부의 필터와 상기 제2 수처리부의 필터 사이에서 원수의 이송을 가능하게 하는 펌프가 존재하며, 상기 펌프는 상기 제2 수처리부에 구비될 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 수처리부로 유입되어 상기 제3 수처리부의 상기 저수조에 수집되는 원수의 유량을 제어할 수 있다.
본 기술은 공정 모듈화로 구성을 간소화하고 이동성을 확보할 수 있는 정수 처리 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 기술은 에너지효율성을 높이고, 적은 동력으로 높은 제거율 및 처리용량을 낼 수 있는 정수 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치의 분해 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 측면도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선반 부재와 트레이의 슬라이딩 이동 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 정수 처리 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선반 부재와 트레이의 슬라이딩 이동 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 프레임의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치의 측면도를 각 수처리부들을 지나는 원수의 흐름을 중심으로 개략적으로 도시하는 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치의 분해 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 측면도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선반 부재와 트레이의 슬라이딩 이동 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 정수 처리 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선반 부재와 트레이의 슬라이딩 이동 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 프레임의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치의 측면도를 각 수처리부들을 지나는 원수의 흐름을 중심으로 개략적으로 도시하는 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치의 분해 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 측면도를 도시하는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치(10)는 프레임(100), 제어부(200) 및 수처리부들(300, 400 및 500)를 포함한다. 프레임(100)은 복수의 수납공간(110)을 구비하고, 제어부(200)는 수납공간(111)에 탈착가능하도록 장착된다. 수처리부들(300, 400 및 500)도 각각 수납공간들(112, 114 및 116)에 탈착가능하도록 장착되며, 제어부(200)의 제어에 따라 원수(原水)를 처리한다.
먼저 프레임(100)의 구성요소들에 대해 보다 상세히 살펴본다.
프레임(100)은 복수의 수납공간(110), 선반 부재들(120), 측부 부재들(130), 제1 측면 커버(140), 제2 측면 커버(150) 및 상부 커버(160)를 포함한다.
프레임(100)은 전체적으로 도면에 도시된 x방향보다 y방향으로의 길이가 더 긴 직육면체의 형상을 갖는다. 그리고 프레임(100)은 후술하는 트레이들(220, 320, 420, 520)을 수용할 수 있도록 z방향으로 충분한 높이를 갖는다. 트레이들 또한 후술하는 바와 같이 x방향보다 y방향으로의 길이가 더 긴 직육면체의 형상을 갖는다.
프레임(100)은 정수 처리 장치(10)의 전체적인 외형을 결정하는 것이므로, 견고한 재질로 형성될 수 있다. 일례로, 철이나, 스테인리스강 또는 알루미늄으로 형성될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니다.
복수의 수납공간(110)은 제1 수납공간(112), 제2 수납공간(114), 제3 수납공간(116) 및 제4 수납공간(111)을 구비한다. 제1 수납공간(112)에는 후술하는 제1 수처리부(300)가 장착되고, 제2 수납공간(114)에는 제2 수처리부(400)가 장착되며, 제3 수납공간(116)에는 제3 수처리부(500)가 장착된다. 그리고, 제4 수납공간(111)에는 후술하는 제어부(200)가 장착된다. 수처리부들(300 내지 500)과 제어부(200)의 장착 방향은 도면에 도시된 y방향이며, 후술하는 바와 같이 수처리부들과 제어부가 y방향으로 슬라이딩 이동하여 탈착 가능하도록 프레임(100)에는 다수의 롤러가 더 구비될 수 있다.
수납공간들(110)은 수직 방향(도면에 도시된 z방향)으로 일렬로 배열되어 있다. 구체적으로, 수납공간들(110)은 맨 위에 제4 수납공간(111)이 위치하고, 그 아래에 순서대로 제1 수납공간(112), 제2 수납공간(124) 및 제3 수납공간(126)이 위치한다. 제3 수납공간(126)은 수납공간들(110) 중에 맨 아래에 위치한다.
수납공간들(111, 112, 114 및 116) 각각은 수처리부들(300 내지 500)과 제어부(200)를 수용할 수 있도록 전체적으로 x방향보다 y방향으로의 길이가 더 긴 직육면체의 형상을 갖는다.
수납공간들(110)은 선반 부재들(120)에 의해 구획된다. 선반 부재들(120)은 트레이들(220, 320, 420, 520)이 그 위에 안정적으로 놓여질 수 있도록 트레이의 양측 단부를 받치는 y방향으로 긴 2개의 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 트레이의 하부 전면을 받치는 y방향으로 긴 플레이트 형상을 가질 수도 있다. 이 외에도 선반 부재들의 형상은 트레이를 안정적으로 지지하기 위한 엑스자 형상의 바 등 여러 형상을 가질 수도 있다.
선반 부재들(120)은 제1 선반 부재(122), 제2 선반 부재(124), 제3 선반 부재(126) 및 제4 선반 부재(121)를 구비한다. 제1 선반 부재(122)는 제4 선반 부재(121)와의 사이에서 제1 수납공간(112)을 형성한다. 제2 선반 부재(124)는 제1 선반 부재(122)와의 사이에서 제2 수납공간(114)을 형성한다. 제3 선반 부재(126)는 제2 선반 부재(124)와의 사이에서 제3 수납공간(116)을 형성한다. 제4 선반 부재(121)는 상부 커버(160)와의 사이에서 제4 수납공간(111)을 형성한다.
측부 부재들(130)은 도면에 도시된 z방향으로 연장하며, 선반 부재들(120)의 단부들을 잇는다.
상술한 바와 같이 프레임이 전체적으로 직육면체의 형상을 가지므로, 측부 부재들(130)은 프레임의 z방향으로의 모서리들을 규정하는 4개의 바 형상을 가질 수 있다. 즉, 4개의 측부 부재들(130)이 프레임의 전체적인 형상을 결정하는 직육면체의 z방향 모서리들을 규정하고, 이러한 측부 부재들(130)에 각각의 단부들이 연결된 선반 부재들(120)이 프레임의 내부 공간을 구획하여 복수의 수납공간(110)을 형성하게 된다.
각각의 수납공간들(110)에서 트레이(220, 320, 420, 520)를 투입하거나 인출하기 위한 개구를 제외하고는 프레임이 폐쇄 구조를 가질 수 있도록, 프레임의 일측부를 커버하는 제1 측면 커버(140), 프레임의 타측부를 커버하는 제2 측면 커버(150) 및 프레임의 상부면을 커버하는 상부 커버(160)가 형성된다. 즉, 제1 및 제2 측면 커버들(140 및 150)이 프레임의 전체적인 형상을 결정하는 직육면체의 양측면을 규정하고, 상부 커버(160)가 프레임의 전체적인 형상을 결정하는 직육면체의 상부면을 규정할 수 있다. 이러한 커버들(140 내지 160)에 의해 정수 처리 장치(10)는 외부 환경으로부터 보호된다.
계속하여, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제어부(200)는 맨 위에 위치하는 제4 수납공간(111)에 슬라이딩 이동 방식으로 탈착가능하도록 장착된다.
그리고, 제1 수처리부(300)는 상기 제4 수납공간(111)의 바로 아래에 위치하는 제1 수납공간(112)에 슬라이딩 이동 방식으로 탈착가능하도록 장착된다. 동일한 방식으로, 제2 수처리부(400)는 상기 제1 수납공간(112)의 바로 아래에 위치하는 제2 수납공간(114)에 슬라이딩 이동 방식으로 탈착가능하도록 장착되며, 제3 수처리부(500)는 상기 제2 수납공간(114)의 바로 아래에 위치하는 제3 수납공간(116)에 슬라이딩 이동 방식으로 탈착가능하도록 장착된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(200)와 수처리부들(300 내지 500)은 모두 프레임(100)에 z방향으로 순차로 배열된 수납공간들(111, 112, 114 및 116)에 y방향으로 슬라이딩 이동 방식으로 탈착가능하도록 장착된다.
이를 위해, 제어부와 수처리부들(200, 300, 400 및 500)은 트레이들(220, 320, 420 및 520) 및 손잡이들(230, 330, 430, 530)을 포함한다.
구체적으로, 제어부(200)는 제4 트레이(220) 및 제4 손잡이(230)를 포함한다. 제1 수처리부(300)는 제1 트레이(320) 및 제1 손잡이(330)를 포함한다. 제2 수처리부(400)는 제2 트레이(420) 및 제2 손잡이(430)를 포함한다. 그리고, 제3 수처리부(500)는 제3 트레이(320) 및 제3 손잡이(330)를 포함한다. 제어부와 수처리부들 각각의 본연의 기능을 수행하는 구성요소들인 제어부의 제어반(210), 제1 수처리부의 전처리부(310), 제2 수처리부의 본처리부(410) 및 제3 수처리부의 후처리부(510)에 대해서는 후술하기로 한다.
상술한 수납공간들(110)의 배열에 따라, 트레이들(220, 320, 420 및 520)은 프레임 내에 장착되었을 때, 맨위에 제4 트레이(220)가 위치하고, 그 아래로 순서대로 제1 트레이(320), 제2 트레이(420) 및 제3 트레이(520)가 위치한다. 맨 아래에 제3 트레이(520)가 위치하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 트레이들(220, 320, 420 및 520) 각각은 도면에 도시된 y방향으로 연장하며 선반 부재(121, 122, 124 및 126)에 놓여져 y방향으로 슬라이딩 이동한다. 즉, 제4 트레이(220)는 제4 선반 부재(121)에 놓여져 y방향으로 슬라이딩 이동할 수 있고, 제1 트레이(320)는 제1 선반 부재(122)에 놓여져 y방향으로 슬라이딩 이동할 수 있고, 제2 트레이(420)는 제2 선반 부재(124)에 놓여져 y방향으로 슬라이딩 이동할 수 있으며, 제3 트레이(520)는 제3 선반 부재(126)에 놓여져 y방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다.
트레이들(220, 320, 420 및 520) 각각은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 선반 부재(121, 122, 124 및 126)에 안정적으로 놓여 슬라이딩 이동이 가능하도록 해당 수납공간(111, 112, 114 및 116)에 상응하는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 즉, 해당 수납공간에 상응하는 직육면체의 모서리들을 규정하는 8개의 바 형상을 가질 수 있다. 일례로, 양단에서 선반 부재에 접촉하는 2개의 세로 바와, 세로 바들의 상부에서 이들을 마주보도록 형성되는 2개의 세로 바와, 이들 세로 바들의 단부들을 서로 연결하는 4개의 가로 바들을 가질 수 있다. 이때 세로 바들은 y방향으로 연장하고, 가로 바들은 x방향으로 연장할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 손잡이들(230, 330, 430 및 530) 각각은 해당 트레이(220, 320, 420 및 520)의 단부에 결합되며, 도면에 도시된 z방향으로 연장하는 손잡이 형상을 갖는다.
손잡이들(230, 330, 430 및 530) 각각은 2개씩 형성될 수 있다. 정수 처리 장치(10)의 규모를 고려하면, 사용자가 양손으로 트레이를 잡고 y방향으로 밀거나 잡아당겨 탈착할 수 있도록 하는 것이 적절하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선반 부재와 트레이의 슬라이딩 이동 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 정수 처리 장치(10)의 분해 사시도이다.
그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선반 부재와 트레이의 슬라이딩 이동 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 프레임의 사시도이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 제1 선반 부재(122)와 제1 트레이(320)의 슬라이딩 이동 구조를 중심으로 살펴본다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 제1 선반 부재(122)와 제1 트레이(320) 사이에는 제1 트레이(320)의 y방향으로 슬라이딩 이동을 지원하는 다수의 롤러(1222, 1224)가 개재된다.
슬라이딩 이동을 지원하기 위해서는 다수의 롤러(1222, 1224)가 제1 선반 부재(122)에 형성될 수도 있고, 또는 제1 트레이(320)에도 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 목적 중 하나인 각 수처리부를 모듈형으로 구성함으로써 유지 및 보수를 용이하게 함을 달성하기 위해서는, 다수의 롤러(1222, 1224)가 프레임(100)의 제1 선반 부재(122)에 형성되는 것이 모듈의 구조를 간소화할 수 있어서 더욱 바람직하다.
다수의 롤러(1222, 1224)는 선반 부재(122)로부터 z방향으로 돌출되도록 선반 부재에 장착되는 제1 롤러들(1222), 및 선반 부재(122)로부터 x방향으로 돌출되도록 선반 부재에 장착되는 제2 롤러들(1224)를 포함한다.
상부로(z방향으로) 돌출되는 제1 롤러들(1222)은 제1 트레이(320)의 아래에 위치하므로, 제 1롤러들은 상부에서 제1 트레이(320)의 하면과 접촉한다.
측부로(x방향으로) 돌출되는 제2 롤러들(1224)은 제1 트레이(320)의 옆에 위치하므로, 제2 롤러들은 측부에서 제1 트레이(320)의 측면과 접촉한다.
제1 롤러들(1222)은 제1 트레이(320)의 y방향으로 슬라이딩 이동을 가능하게 할 뿐만 아니라, 제1 트레이(320)의 아래에 위치하는 특성상 제1 트레이(320)의 하중도 지지한다.
제2 롤러들(1224)은 제1 트레이(320)의 y방향으로 슬라이딩 이동을 가능하게 할 뿐만 아니라, 제1 트레이(320)의 옆에 위치하는 특성상 제1 트레이를 프레임 외부로부터 내부로 가압함으로써 제1 트레이의 y방향으로의 정렬을 안내한다.
상술한 다수의 롤러(1222, 1224)에 의한 슬라이딩 이동 구조는 다른 선반 부재와 해당 트레이에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 제2 선반 부재(124)와 제2 트레이(420) 사이에 다수의 제1 롤러들(1242) 및 제2 롤러들(1244)이 개재될 수 있고, 제3 선반 부재(126)와 제3 트레이(520) 사이에 다수의 제1 롤러들(1262) 및 제2 롤러들(1264)이 개재될 수 있으며, 제4 선반 부재(121)와 제4 트레이(220) 사이에도 다수의 제1 롤러들(1212) 및 제2 롤러들(1214)이 개재될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프레임(100)은 선반 부재들 중 최하단의 제3 선반 부재 아래에 결합되는 다수의 바퀴(170, 도 6에 도시됨)를 더 포함할 수 있다. 이는 정수 처리 장치가 이동성을 확보할 수 있도록 한다.
이하 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치(10)가 원수를 정수 처리하는 과정을 보다 상세하게 살펴본다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치(10)의 측면도를 각 수처리부들을 지나는 원수(W)의 흐름을 중심으로 개략적으로 도시하는 도면이다. 흐름의 방향은 화살표로 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 정수 처리 장치(10)는 프레임(100), 제어부(200), 제1 수처리부(300), 제2 수처리부(400) 및 제3 수처리부(500)를 포함한다.
상술한 바와 같이 제어부(200)와 수처리부들(300, 400 및 500)은 프레임(100)의 수납공간들(111, 112, 114 및 116)에 y방향으로 슬라이딩 이동하여 탈착가능하도록 장착된다.
수납공간들(111, 112, 114 및 116)은 맨 위에서부터 아래로 순서대로 일렬로 배치된다. 즉, 맨 위에 제4 수납공간(111), 그 바로 아래에 제1 수납공간(112), 제1 수납공간의 바로 아래에 제2 수납공간(114), 그리고 제2 수납공간의 바로 아래에 제3 수납공간(116)이 배치된다. 이러한 수납공간들은 선반 부재들(121, 122, 124 및 126)에 의해 구획됨은 앞서 설명한 바와 같다.
제어부(200)는 맨 위에 위치하는 제4 수납공간(111)에 y방향으로 탈착가능하도록 장착된다. 이를 위해, 제어부(200)는 제4 트레이(220)를 포함한다. 제4 트레이(220)와 제4 선반 부재(121) 사이에 다수의 롤러(1212)가 개재될 수 있다. 다수의 롤러(1212)는 상부로(z방향으로) 돌출되어 있다. 도면에 도시되지 아니하였으나, 측부로(x방향으로) 돌출되는 다수의 롤러가 더 개재될 수 있다. 제어부(200)가 수처리부들(300, 400 및 500) 보다 높은 위치에 배치되는 것은 사용자의 키 높이에 맞추어 제어부 조작의 편의성을 도모한다.
또한, 제어부(200)는 원수(W)가 수처리부들로 유입되고(FEED) 수처리부들을 통하여 정수 처리되는(PRODUCT) 생산 용량을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(200)는 제어반(210)을 포함한다. 제어반(210)은 사용자로부터 정수 처리를 위한 각종 조작을 입력받고 관련 정보를 제공하기 위한 터치 디스플레이부, 내부 정보처리부, 압력 조절부, 유량 조절부 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 최대 생산 용량이 5㎥/day이라는 정보를 사용자로부터 입력받고, 수처리부를 제어할 수 있다. 또한, 제어반(210)은 사용자로부터 정보를 입력받아 정수 처리 모듈이 선택 및 운영되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 일반적인 정수 처리 동작시 수처리부들(300, 400 및 500)이 모두 동작되도록 제어할 수 있고, 수처리부들 중 일부 수처리부의 정비 및 교체시 해당 수처리부의 전원 차단을 제어하여 안전하게 탈거 및 장착되도록 할 수 있다. 또한, 제어반(210)은 사용자로부터 입력을 받거나, 내부 정보처리 과정을 통하여 수처리부의 역삼투압(RO)의 압력을 조절할 수 있다.
다음으로, 제1 수처리부(300)는 제어부(200) 바로 아래에 위치하는 제1 수납공간(112)에 y방향으로 탈착가능하도록 장착된다. 이를 위해, 제1 수처리부(300)는 제1 트레이(320)를 포함한다. 제1 트레이(320)는 제4 트레이(220)와 유사한 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 제1 트레이(320)와 제1 선반 부재(122) 사이에 다수의 롤러(1222)가 개재될 수 있다. 다수의 롤러(1222)는 상부로(z방향으로) 돌출되어 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 측부로(x방향으로) 돌출되는 다수의 롤러가 더 개재될 수 있다.
제1 수처리부(300)는 MF(마이크로 필터), NF(나노 필터) 및 UF(울트라 필터) 중 적어도 하나의 방식을 사용하여 원수(W)를 처리하는 제1 멤브레인부(310)를 포함한다. 예를 들어, 제1 멤브레인부(310)는 마이크로 필터 및 활성탄 필터를 구비할 수 있다. 제1 멤브레인부(310)는 수처리부들(300, 400 및 500)로 유입(FEED)되는 원수(W)를 최초로 처리하는 전처리 공정을 수행한다.
계속하여, 제2 수처리부(400)는 제1 수처리부(300) 바로 아래에 위치하는 제2 수납공간(114)에 y방향으로 탈착가능하도록 장착된다. 이를 위해, 제2 수처리부(400)는 제2 트레이(420)를 포함한다. 제2 트레이(420)는 상술한 트레이들과 유사한 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 제2 트레이(420)와 제2 선반 부재(124) 사이에 다수의 롤러(1242)가 개재될 수 있다. 다수의 롤러(1242)는 상부로(z방향으로) 돌출되어 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 측부로(x방향으로) 돌출되는 다수의 롤러가 더 개재될 수 있다.
제2 수처리부(400)는 RO(역삼투압) 필터 방식을 사용하여 원수(W)를 처리하는 제2 멤브레인부(410)를 포함한다. 예를 들어, 제2 멤브레인부(410)는 BWRO(Sea Water Reverse Osmosis) 또는 SWRO(Brackish Water Reverse Osmosis)를 구비할 수 있다. 제2 멤브레인부(410)는 제1 수처리부(300)를 거친 원수(W)를 처리하는 본처리 공정을 수행한다.
또한, 제2 수처리부(400)는 제1 수처리부(300)를 거친 원수(W)가 제2 수처리부(400)로 유입되도록 압송하는 펌프(440)를 포함한다.
펌프(440)는 원수의 이동 경로상에서 제1 멤브레인부(310)와 제2 멤브레인부(410) 사이에 위치한다.
펌프(440)는 제2 수처리부(400)에 구비되어, 제1 멤브레인부(310)를 통해 전처리된 원수(W)를 빨아들이고 제2 멤브레인부(410)로 이송한다.
제2 멤브레인부(410)는 제1 멤브레인부(310)보다 정수 처리를 위해 상대적으로 고압을 요구할 수 있다. 제2 멤브레인부의 공경이 작기 때문이다. 즉, RO 필터가 MF 필터, NF 필터 및 UF 필터보다 공경이 작다. 따라서, 펌프(440)는 RO 필터에 바로 인접하도록 구비되어 전처리된 원수가 RO 필터로 바로 압송될 수 있도록 한다.
제2 수처리부(400)를 지나 본처리 공정을 마친 원수(W)는 제3 수처리부(500)로 유입된다.
제3 수처리부(500)는 제2 수처리부(400) 바로 아래에 위치하는 제3 수납공간(116)에 y방향으로 탈착가능하도록 장착된다. 이를 위해, 제3 수처리부(500)는 제3 트레이(520)를 포함한다. 제3 트레이(520)는 상술한 트레이들과 유사한 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 제3 트레이(520)와 제3 선반 부재(126) 사이에 다수의 롤러(1262)가 개재될 수 있다. 다수의 롤러(1262)는 상부로(z방향으로) 돌출되어 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 측부로(x방향으로) 돌출되는 다수의 롤러가 더 개재될 수 있다.
제3 수처리부(500)는 자외선 조사 방식을 사용하여 원수를 처리하는 후처리부(510)를 포함한다. 후처리부(510)는 제2 수처리부(400)를 거친 원수(W)가 수집되는 저수조(512) 및 저수조에 수집된 원수에 자외선을 조사하는 UV(ultraviolet) 조사부(514)를 포함할 수 있다. 또한, 후처리부(510)는 저수조에 수집된 원수에 염소를 주입하는 염소 주입부(516)를 더 포함할 수 있다. 염소 주입까지 마친 원수(W)는 정수 처리가 완료된 물(PRODUCT)로서, 사용자에게 음용수 등으로 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전처리를 위해 모듈화된 제1 수처리부(300), 본처리를 위해 모듈화된 제2 수처리부(400) 및 후처리를 위해 모듈화된 제3 수처리부(500)는 제어부(200) 아래에서 순서대로 배치된다. 이러한 배치 방향은 중력을 따라 이송되는 원수(W)의 흐름 방향과 일치한다. 따라서, 원수(W)는 제1 수처리부(200)로부터 제3 수처리부(500)로 중력의 도움을 받으면서 이송될 수 있다.
여기에, 제2 수처리부(400)에 구비된 펌프(440) 압력이 추가로 작용한다. 즉, 펌프(440)는 제1 멤브레인부(310)를 통과한 원수(W)를 뽑아내어 제2 멤브레인부(410)로 압송한다. 결과적으로, 제1 수처리부(300)로 주입된(FEED) 원수(W)는 그 자신에 작용하는 중력과 제2 수처리부(400)에 구비된 펌프(440) 압력의 도움을 받아 제3 수처리부(500)까지 이송될 수 있다.
이와 같이 중력과 펌프 압력을 동시에 활용하여 원수를 이송함으로써 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치(10)는 운전 에너지를 절약할 수 있다. 원수의 이송을 위해 펌프를 여러 개 구비할 필요가 없고, 제2 수처리부(400)에 하나의 펌프(440)만이 구비되어도 충분하다.
원수(W)의 이동 경로를 따라 살펴보면, 제1 수처리부(300)로 주입되는 원수는 그 자체의 주입 압력에 의해 제1 멤브레인부(310)를 통과할 수 있다. 그 후 아래에 위치하는 제2 수처리부(400)로 중력에 의해 이송되면서, 여기에 더하여 제2 수처리부에 구비된 펌프(440) 압력이 작용함으로써 원수(W)는 공경이 가장 작은 제2 멤브레인부(410)도 통과할 수 있다. 제2 멤브레인부를 지난 원수(W)는 다시 그 아래에 위치하는 제3 수처리부(500)로 중력에 의해 이송된다. 이때 남아 있는 펌프(440) 압력에 의해서도 이송될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따른 하나의 펌프(440)가 정수 처리를 위해 모듈화된 여러 수처리부들 중 제2 수처리부(400)에 구비되는 것은 원수(W)의 이동 거리에 따른 압력 손실을 고려한 최적의 위치에 해당한다.
본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치(10)는 여러 수처리 공정들을 개별 모듈화한 제1 수처리부(300), 제2 수처리부(400) 및 제3 수처리부(500)를 포함하며, 이들은 프레임(100)에 슬라이딩 방식으로 탈착 가능한 서랍형으로 구성된다.
모듈화된 수처리부들은 전처리, 본처리 및 후처리 순으로 위에서부터 아래로 일렬로 배열되므로, 원수의 압송을 위한 하나의 펌프(440)만을 사용하더라도 맨 위에 위치하는 전처리 모듈에 주입된 원수가 중력을 따라 흘러 맨 아래에 위치하는 후처리 모듈까지 도달할 수 있다. 이는 에너지효율성을 높이고, 적은 동력으로 높은 제거율 및 처리용량을 낼 수 있는 정수 처리 장치를 제공할 수 있다.
이러한 수처리부들의 최상단에 위치하는 제어부(200)를 통해 수처리부들이 제어되며 이는 사용자의 조작의 편의성을 증대시킨다.
수처리부들(300, 400 및 500)이 각각 전처리, 본처리 및 후처리 공정에 해당하는 요소들을 포함하고 서랍형으로 구성되므로, 사용자는 수리 및 정비시 해당하는 수처리부만을 용이하게 탈거, 수리 후 장착할 수 있다. 또한, 수처리부들을 제어하는 제어부(200)도 수처리부들의 최상단에 서랍형으로 구성되므로, 제어부 역시 용이하게 수리 및 정비될 수 있다.
제어부 및 수처리부들의 모듈화로 간소한 구성을 가지고 이러한 모듈들은 프레임에 수납됨으로써 본 발명의 실시예에 따른 정수 처리 장치는 일반 SUV 차량에도 탑재 가능한 크기의 이동형 정수 처리 장치로 활용될 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예들에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 정수 처리 장치
100 : 프레임
110 : 수납공간
120 : 선반 부재
130 : 측면 부재
140, 150 : 측면 커버
160 : 상부 커버
170 : 바퀴
200 : 제어부
210 : 제어반
220, 320, 420, 520 : 트레이
230, 330, 430, 530 : 손잡이
300, 400, 500 : 수처리부
310, 410 : 멤브레인부
510 : 후처리부
440 : 펌프
100 : 프레임
110 : 수납공간
120 : 선반 부재
130 : 측면 부재
140, 150 : 측면 커버
160 : 상부 커버
170 : 바퀴
200 : 제어부
210 : 제어반
220, 320, 420, 520 : 트레이
230, 330, 430, 530 : 손잡이
300, 400, 500 : 수처리부
310, 410 : 멤브레인부
510 : 후처리부
440 : 펌프
Claims (19)
- 복수의 수납공간을 구비한 프레임;
상기 수납공간에 탈착가능하도록 장착되는 제어부; 및
상기 수납공간에 탈착가능하도록 장착되며 상기 제어부의 제어에 따라 원수를 처리하는 수처리부;를 포함하되,
상기 수처리부는, 상기 수납공간들 중 제1 수납공간에 장착되는 제1 수처리부;
상기 수납공간들 중 제2 수납공간에 장착되는 제2 수처리부; 및
상기 수납공간들 중 제3 수납공간에 장착되는 제3 수처리부;를 포함하고,
상기 제1 수처리부는 MF(마이크로 필터), NF(나노 필터) 및 UF(울트라 필터) 중 적어도 하나의 방식을 사용하여 상기 제어부의 제어에 따라 유입되는 원수를 처리하는 제1 멤브레인부를 포함하고, 상기 제어부 아래에 위치하며,
상기 제2 수처리부는 RO(역삼투압) 필터 방식을 사용하여 상기 제1 수처리부를 거쳐 유입되는 원수를 처리하는 제2 멤브레인부를 포함하고, 상기 제1 수처리부 아래에 위치하며,
상기 제3 수처리부는 자외선 조사 방식을 사용하여 상기 제2 수처리부를 거쳐 유입되는 원수를 처리하는 후처리부를 포함하고, 상기 제2 수처리부 아래에 위치하고,
상기 제1 수처리부의 제1 멤브레인부와 상기 제2 수처리부의 제2 멤브레인부 사이에서 원수의 이송을 가능하게 하는 펌프가 존재하며,
상기 펌프는 상기 제2 수처리부에 구비되는 정수 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수납공간들은 제1 방향으로 일렬로 배열되고,
상기 제어부 및 수처리부는 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 슬라이딩 이동하여 탈착가능하도록 상기 수납공간들에 장착되는 정수 처리 장치. - 제8항에 있어서,
상기 프레임은, 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 프레임의 내부 공간을 상기 복수의 수납공간으로 구획하는 선반 부재들; 및
상기 제1 방향으로 연장하며, 상기 선반 부재들의 단부들을 잇는 측부 부재들;을 포함하는 정수 처리 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제어부 및 수처리부 각각은, 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 선반 부재에 놓여져 슬라이딩 이동하는 트레이; 및
상기 트레이의 단부에 결합되며 상기 제1 방향으로 연장하는 하나 이상의 손잡이;를 포함하는 정수 처리 장치. - 제10항에 있어서,
상기 선반 부재와 상기 트레이 사이에는 상기 트레이의 슬라이딩 이동을 지원하는 다수의 롤러가 개재되는 정수 처리 장치. - 제11항에 있어서,
상기 롤러들은, 상기 선반 부재로부터 상기 제1 방향으로 돌출되도록 상기 선반 부재에 장착되어 그 상부에서 상기 트레이와 접촉하는 제1 롤러들; 및
상기 선반 부재로부터 상기 제1 및 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 돌출되도록 상기 선반 부재에 장착되어 그 측부에서 상기 트레이와 접촉하는 제2 롤러들;을 포함하는 정수 처리 장치. - 제9항에 있어서,
상기 프레임은, 상기 선반 부재들의 일측면을 커버하는 제1 커버; 및
상기 선반 부재들의 타측면을 커버하는 제2 커버;를 더 포함하는 정수 처리 장치. - 제9항에 있어서,
상기 프레임은, 상기 선반 부재들 중 최하단의 선반 부재에 결합되는 다수의 바퀴;를 더 포함하는 정수 처리 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2 수처리부는 상기 제1 수처리부를 거친 원수가 상기 제2 수처리부로 유입되도록 압송하는 펌프를 포함하고,
상기 제3 수처리부는 상기 제2 수처리부를 거친 원수가 수집되는 저수조를 포함하며,
상기 제1 수처리부로부터 상기 제3 수처리부의 상기 저수조로 원수의 이송은 상기 제2 수처리부에 구비된 상기 펌프만에 의해 이루어지는 정수 처리 장치. - 제16항에 있어서,
상기 제3 수처리부는 상기 저수조에 수집된 원수에 자외선을 조사하는 UV(ultraviolet) 조사부, 및 상기 저수조에 수집된 원수에 염소를 주입하는 염소 주입부를 구비하는 정수 처리 장치. - 삭제
- 제16항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 수처리부로 유입되어 상기 제3 수처리부의 상기 저수조에 수집되는 원수의 유량을 제어하는 정수 처리 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170120285A KR101901960B1 (ko) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | 정수 처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170120285A KR101901960B1 (ko) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | 정수 처리 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101901960B1 true KR101901960B1 (ko) | 2018-09-28 |
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