KR102046474B1 - 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템 - Google Patents

전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전기 탈이온 방식 필터를 이용하여 원수를 여과하는 필터링 모드 또는 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질을 제거하는 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하는 제1 타입 필터모듈; 상기 제1 타입 필터모듈과는 반대의 모드로 작동하는 제2 타입 필터모듈; 상기 필터모듈들 중 필터링 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 정수의 유량인 정수량과 재생 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 유량인 재생량의 비율을 변화시키는 유량조절밸브; 원수의 농도에 따라 상기 유량조절밸브를 조절하여 상기 정수량과 상기 재생량의 비율을 제어하는 제어부; 상기 정수를 사용자에게 제공하는 취출부; 및 상기 재생수를 외부로 배출하는 드레인부;를 포함하며, 상기 유량조절밸브는, 상기 제1 타입 필터모듈과 제2 타입 필터모듈의 하류에 위치하고, 상기 취출부의 상류 또는 상기 드레인부의 상류에 위치하고, 상기 제어부는, 원수의 농도가 높을수록 상기 재생량의 비율을 높이고 상기 정수량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하고, 원수의 농도가 낮을수록 상기 정수량의 비율을 높이고 상기 재생량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템에 관한 것이다.

Description

전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템{System of controlling amount of purified water for electro deionization type water purifier}
본 발명은 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전기 탈이온 방식 필터가 원수를 여과하는 모드로 작동하거나 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질을 제거하는 모드로 작동할 수 있는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템에 관한 것이다.
정수기와 같이 원수를 처리하여 정수를 생성하는 수처리 장치는 현재 다양하게 개시되고 있다. 그런데 수처리 장치에 적용되는 방식 중에 최근 각광을 받고 있는 방식은 EDI(Electro Deionization), CEDI(Continuous Electro Deionization), CDI(Capacitive Deionization)와 같은 전기 탈이온 방식이다. 이 중에서도 최근 가장 각광을 받고 있는 것은 바로 CDI 방식이다.
CDI 방식은 전기적인 힘에 의해 전극의 표면에서 이온이 흡착되고 탈착되는 원리를 이용하여 이온(오염물질)을 제거하는 방식을 말한다. 이에 대해서 도 1와 도 2를 참조하여 보다 상술하면, 전극에 전압을 인가시킨 채로 이온을 포함한 염수(brine water)를 전극(양극과 음극)의 사이로 통과시키면, 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이 음이온은 양극으로 이동하고 양이온은 음극으로 이동한다. (즉, 흡착이 일어난다.) 이와 같은 흡착으로 염수 내의 이온들이 제거될 수 있다.
그러나, 전극이 계속적으로 이온을 흡착하게 되면 전극은 더 이상 이온을 흡착할 수 없는 포화상태에 이른다. 이와 같은 상태에 이르면 도 2에서 도시하고 있는 것과 같이 전극에 흡착된 이온들을 탈착시켜 전극을 재생시킨다. (이때 재생수가 생성되어 배출된다.) 이와 같은 재생은 전극에 전압을 인가하지 않거나, 또는 흡착할 때와는 반대로 전압을 인가하는 것으로 달성될 수 있다.
전극은 원수(raw water)를 여과하거나 재생하게 되므로, 만약 이러한 전극이 설치된 필터가 정수기에 단 한 개만 설치된다면, 전극이 재생상태에 있을 때에는 정수를 취출할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 수처리 장치에는 두 개의 필터가 설치되며, 하나의 필터가 재생상태에 있을 때, 나머지 하나의 필터가 원수를 여과하여 사용자가 언제라도 정수를 취출할 수 있게 된다.
한편, 원수의 농도가 낮은 경우에는 전극이 장기간 이온을 흡착할 수 있으나, 원수의 농도가 높은 경우에는 전극이 빠른 시간 내에 포화된다. 종래기술의 경우, 원수의 농도가 낮은 경우에는 정수가 정상적으로 토출될 수 있으나, 원수의 농도가 높은 경우에는 전극이 쉽게 포화상태가 되어 원수가 그대로 토출되거나 충분히 여과되지 않은 정수가 토출되는 문제가 있다.
본 발명은 위와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 원수의 농도에 관계없이 항상 충분히 여과된 정수를 토출할 수 있는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 복수 개의 필터모듈에 흐르는 유량비를 하나의 밸브로 제어할 수 있는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은: 전기 탈이온 방식 필터를 이용하여 원수를 여과하는 필터링 모드 또는 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질을 제거하는 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하는 제1 타입 필터모듈; 상기 제1 타입 필터모듈과는 반대의 모드로 작동하는 제2 타입 필터모듈; 상기 필터모듈들 중 필터링 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 정수의 유량인 정수량과 재생 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 유량인 재생량의 비율을 변화시키는 유량조절밸브; 원수의 농도에 따라 상기 유량조절밸브를 조절하여 상기 정수량과 상기 재생량의 비율을 제어하는 제어부; 상기 정수를 사용자에게 제공하는 취출부; 및 상기 재생수를 외부로 배출하는 드레인부;를 포함하며,
상기 유량조절밸브는, 상기 제1 타입 필터모듈과 제2 타입 필터모듈의 하류에 위치하고, 상기 취출부의 상류 또는 상기 드레인부의 상류에 위치하고,
상기 제어부는, 원수의 농도가 높을수록 상기 재생량의 비율을 높이고 상기 정수량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하고, 원수의 농도가 낮을수록 상기 정수량의 비율을 높이고 상기 재생량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행할 수 있다.
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바람직하게, 상기 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은, 상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈의 상류 측에 설치되어 원수의 농도를 측정하는 원수농도 측정센서를 구비한다.
바람직하게, 상기 원수농도 측정센서는 TDS 센서이다.
바람직하게, 상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈은: 원수가 통과할 수 있는 공간을 두고 서로 이격된 양극과 음극을 구비하는 CDI 전극부와, 상기 CDI 전극부를 수용하는 전극 케이스를 구비한다.
삭제
바람직하게, 상기 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은: 상기 제1 타입 필터모듈의 하류와 상기 제2 타입 필터모듈의 하류에 각각 설치되며, 상기 정수를 상기 취출부 측으로 연통시키거나 상기 재생수를 상기 드레인부 측으로 연통시키는 유로전환밸브를 더 구비한다.
바람직하게, 상기 제1 타입 필터모듈의 하류에 설치된 유로전환밸브의 연통방향과 상기 제2 타입 필터모듈의 하류에 설치된 유로전환밸브의 연통방향은 서로 반대방향이다.
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바람직하게, 상기 필터링 모드와 상기 재생 모드는 동일한 주기를 갖는다.
바람직하게, 상기 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은: 상기 취출부로 공급되는 정수의 농도를 모니터링하기 위하여 상기 취출부의 상류 측에 설치되는 정수농도 측정센서를 구비한다.
바람직하게, 상기 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은, 상기 정수농도 측정센서에 의해 측정된 정수의 농도가 기준치보다 높으면 상기 재생량의 비율을 더 높인다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은: 전기 탈이온 방식 필터로 오염물질을 흡착하여 원수를 정수로 만들거나, 상기 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질이 원수에 혼합 또는 용해된 물인 재생수를 만드는 제1 타입 필터모듈; 상기 제1 타입 필터모듈이 정수를 만들 때는 재생수를 만들고, 상기 제1 타입 필터모듈이 재생수를 만들 때는 정수를 만드는 제2 타입 필터모듈; 상기 제1 타입 필터모듈로부터 배출되는 정수와 상기 제2 타입 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 비율을 조절하거나, 상기 제1 타입 필터모듈로부터 배출되는 재생수와 상기 제2 타입 필터모듈로부터 배출되는 정수의 비율을 변화시키는 유량조절밸브; 상기 정수를 사용자에게 제공하는 취출부; 및 상기 재생수를 외부로 배출하는 드레인부;를 포함하며,
상기 유량조절밸브는, 상기 제1 타입 필터모듈과 제2 타입 필터모듈의 하류에 위치하고, 상기 취출부의 상류 또는 상기 드레인부의 상류에 위치하고,
상기 유량조절밸브는, 상기 원수의 농도가 높을수록 재생수의 비율을 높이고 정수량의 비율을 낮추는 방향으로 제어되고, 원수의 농도가 낮을수록 정수량의 비율을 높이고 재생량의 비율을 낮추는 방향으로 제어될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈은: 원수가 통과할 수 있는 공간을 두고 서로 이격된 양극과 음극을 구비하는 CDI 전극부와, 상기 CDI 전극부를 수용하는 전극 케이스를 구비한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은: 전기 탈이온 방식 필터를 이용하여 원수를 여과하는 필터링 모드 또는 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질을 제거하는 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하는 제1 타입 필터모듈; 상기 필터링 모드 또는 상기 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하는 제2 타입 필터모듈; 상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈이 서로 반대의 모드로 작동하는 경우에, 필터링 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 정수의 유량인 정수량과 재생 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 유량인 재생량의 비율을 변화시키는 유량조절밸브; 상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈이 서로 반대의 모드로 작동하는 경우에, 원수의 농도에 따라 상기 유량조절밸브를 조절하여 상기 정수량과 상기 재생량의 비율을 제어하는 제어부; 상기 정수를 사용자에게 제공하는 취출부; 및 상기 재생수를 외부로 배출하는 드레인부;를 포함하며,
상기 유량조절밸브는, 상기 제1 타입 필터모듈과 제2 타입 필터모듈의 하류에 위치하고, 상기 취출부의 상류 또는 상기 드레인부의 상류에 위치하고,
상기 제어부는, 원수의 농도가 높을수록 상기 재생량의 비율을 높이고 상기 정수량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하고, 원수의 농도가 낮을수록 상기 정수량의 비율을 높이고 상기 재생량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 전기 탈이온 방식 필터는 EDI 필터와 CDI 필터 중 어느 하나이다.
본 발명에 따르면, 원수의 농도에 관계없이 항상 충분히 여과된 정수를 토출할 수 있는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 복수 개의 필터모듈에 흐르는 유량비를 하나의 밸브로 제어할 수 있는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 CDI 방식에서 정수가 이루어지는 원리를 설명하고 있는 개념도이다.
도 2는 CDI 방식에서 재생이 이루어지는 원리를 설명하고 있는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 전기 탈이온 방식의 정수기에는 EDI(Electro Deionization), CDI(Capacitive Deionization) 방식 등이 있다. 따라서, 전기 탈이온 방식 정수기에 사용되는 전기 탈이온 방식 필터로는 EDI 필터, 또는 CDI 필터 등이 채용될 수 있다.
이하에서 설명할 실시예들에서는 설명의 편의를 위하여 CDI 방식을 예로 들어 설명하기로 하나, 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
<제1 실시예>
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예는, 제1 타입 필터모듈(12)과, 제2 타입 필터모듈(14)과, 상기 제1 타입 필터모듈(12)과 상기 제2 타입 필터모듈(14)의 상류 측에 설치되어 원수의 농도를 측정하는 원수농도 측정센서(2)와, 상기 제1 타입 필터모듈(12)의 하류와 상기 제2 타입 필터모듈(14)의 하류에 각각 설치된 유로전환밸브(22, 24)와, 정수의 유량과 재생수의 유량의 비율을 변화시키는 유량조절밸브(8)와, 정수를 사용자에게 취출하는 취출부(34)와, 재생수를 외부로 배출하는 드레인부(32)를 구비한다. 그리고, 제어부(미도시)는 원수의 농도에 따라 유량조절밸브(8)를 조절하여, 정수량과 재생량의 비율을 제어한다.
제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)은, 원수가 통과할 수 있는 공간을 두고 서로 이격된 양극과 음극을 구비하는 CDI 전극부와, 이 CDI 전극부를 수용하는 전극 케이스를 갖는다. CDI 전극부는 기본적으로 양극과 음극을 포함하며, 구체적으로는 양극과 음극이 교대로 적층 되어 있다. 양극과 음극의 사이에는 세퍼레이터가 개재되어 간격을 형성하게 된다. 즉, 양극, 세퍼레이터, 음극, 세퍼레이터, 양극, 세퍼레이터의 순서로 전극과 세퍼레이터가 적층된다.
원수는 세퍼레이터를 통해 양극과 음극 사이를 통과하면서 여과되고, 정수가 생성된다. 예컨대, 양극과 음극은 집전체에 해당하는 흑연포일(graphite foil)의 양면에 활성탄(activated carbon)을 도포하여 형성될 수 있다.
CDI 타입의 필터모듈의 구조는 당업계에 널리 알려져 있으므로, 필터모듈에 대한 더욱 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)은 구조상으로는 동일하게 제조될 수 있다. 그리고, 이 필터모듈들(12, 14)은 CDI 필터를 이용하여 원수를 여과하는 모드인 필터링 모드로 작동하거나, CDI 필터에 흡착된 오염물질을 제거하는 모드인 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동할 수 있다. 그리고, 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)은 서로 반대의 모드로 작동할 수 있다.
예컨대, 제1 타입 필터모듈(12)이 필터링 모드로 작동하면서 정수를 만들면 제2 타입 필터모듈(14)은 재생 모드로 작동하면서 재생수를 만들고, 제1 타입 필터모듈(12)이 재생 모드로 작동하면서 재생수를 만들면 제2 타입 필터모듈(14)은 필터링 모드로 작동하면서 정수를 만들 수 있다. 다만, 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)이 서로 반대의 모드로 작동한다는 것이, 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)이 서로 같은 모드로 작동할 수도 있다는 가능성을 전적으로 배제하는 것은 아니다.
예컨대, 단시간 내에 많은 정수량을 확보하기 위하여 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)이 모두 필터링 모드로 작동할 수도 있고, 두 필터모듈들(12, 14)에 구비된 전극의 표면이 이온을 흡착할 수 없는 포화상태가 된 경우에는 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)이 모두 재생 모드로 작동할 수도 있다.
원수를 CDI 필터로 오염물질을 흡착하면 정수가 생성되며, CDI 필터에 흡착된 오염물질이 CDI 필터로부터 유리되어 원수에 혼합 또는 용해되면 재생수가 생성된다.
원수농도 측정센서(2)로는 예컨대, 원수 내의 부유물의 농도를 측정할 수 있는 TDS 센서가 사용될 수 있으나, 이외에도 원수의 농도를 측정할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있다.
유로전환밸브(22, 24)는, 제1 타입 필터모듈(12)의 하류와 상기 제2 타입 필터모듈(14)의 하류에 각각 설치되며, 정수를 취출부(34) 측으로 연통시키거나, 재생수를 드레인부(32) 측으로 연통시키는 역할을 수행한다. 그리고, 제1 타입 필터모듈(12)의 하류에 설치된 유로전환밸브(22)의 연통방향과 제2 타입 필터모듈(14)의 하류에 설치된 유로전환밸브(24)의 연통방향은 서로 반대방향이 된다. 즉, 제1 타입 필터모듈(12)이 정수를 만드는 경우에 유로전환밸브(22)는 정수를 취출부(34) 측으로 연통시키며, 이 때, 제2 타입 필터모듈(14)은 재생수를 만들고 유로전환밸브(24)는 제2 타입 필터모듈(14)로부터의 재생수를 드레인부(32)로 연통시킨다.
유량조절밸브(8)는, 필터링 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 정수의 유량인 정수량과, 재생 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 유량인 재생량의 비율을 변화시킨다. 그리고, 제어부는 원수의 농도가 높을수록 재생량의 비율을 높이고, 원수의 농도가 낮을수록 정수량의 비율을 높이는 방향으로 유량조절밸브(8)를 제어한다.
유량조절밸브(8)는 드레인부(32)의 상류 측에 설치되며, 제1 타입 필터모듈(12)이 필터링 모드로 작동하고 제2 타입 필터모듈(14)이 재생 모드로 작동하거나, 이와 반대로, 제1 타입 필터모듈(12)이 재생 모드로 작동하고 제2 타입 필터모듈(14)이 필터링 모드로 작동하는 경우, 유량조절밸브(8)의 개도를 높이면 재생량이 늘어나게 된다. 이와 같이, 복수 개의 필터 모듈(12, 14)에 흐르는 유량비를 하나의 유량조절밸브(8)로 조절할 수 있다.
이미 설명하였듯이, 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)은 경우에 따라 동일한 모드로 작동할 수도 있다. 따라서, 유량조절밸브(8)는 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)이 서로 반대의 모드로 작동하는 경우에, 원수의 농도에 따라 정수량과 재생량의 비율을 변화시키도록 제어부에 의하여 가동된다.
즉, 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)이 모두 필터링 모드로 작동할 때, 유량조절밸브(8)는 완전 폐쇄되어 드레인부(32) 측을 차단하고 모든 유량을 취출부(34) 측으로 연통시키며, 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)이 모두 재생 모드로 작동할 때, 유량조절밸브(8)는 완전 개방되어 모든 유량을 드레인부(32) 측으로 연통시킨다.
본 발명에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은, 취출부(34)를 통하여 정수된 물을 사용자에게 곧바로 토출할 수 있도록 설계될 수도 있으며, 취출부(34)의 상류측에 저수조를 설치하여 정수된 물을 미리 보관해 두었다가 사용자에게 토출할 수 있도록 설계될 수도 있다.
드레인부(32)는, 생성된 재생수를 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 외부로 배출시키는 도관(예컨대, 호오스) 타입이 채용될 수도 있으며, 재생수를 소정 공간에 미리 보관해 두었다가 배출하는 타입이 채용될 수도 있다. 이외에도, 재생수를 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 외부로 배출시키기만 한다면, 드레인부(32)는 어떠한 타입으로 제작되더라도 무방하다.
이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 제어방식에 대하여 설명하도록 한다.
필터링 모드와 재생 모드는 동일한 주기로 설정될 수 있으며, 다시 말해, 필터모듈들(12, 14)이 필터링 모드로 작동하는 시간과 재생 모드로 작동하는 시간은 동일하다. 그러므로, 필터모듈들(12, 14)은 필터링 모드와 재생 모드를 동일한 시간 동안 반복하며 가동하게 된다. 예컨대, 필터링 모드와 재생 모드의 주기가 모두 1분이라면, 제1 타입 필터모듈(12)은 필터링 모드로 제2 타입 필터모듈(14)은 재생 모드로 각각 1분간 작동하며, 이후, 제1 타입 필터모듈(12)은 재생 모드로 제2 타입 필터모듈(14)은 필터링 모드로 각각 1분간 작동한다. 그리고, 이러한 작동이 반복된다.
필터모듈(12, 14)이 흡착할 수 있는 오염물질의 양은 정해져 있기 때문에, 만약 필터모듈(12, 14)에 항상 동일한 유량이 흐른다고 가정하였을 때, 원수의 농도가 높으면 필터모듈(12, 14)은 오염물질에 의하여 비교적 빠른 시간 내에 포화상태가 되고, 원수의 농도가 낮으면 비교적 긴 시간이 흐른 후에야 필터모듈(12, 14)이 포화상태가 된다.
따라서, 만약 원수의 농도에 관계없이 특정 필터모듈(12, 14)에 흐르는 유량을 일정하게 제어한다고 가정한다면, 제1 타입 필터모듈(12)이 필터링 모드로 작동하다가 아직 포화상태가 되지 않았는데도 바로 재생 모드로 작동할 수도 있으며, 반대로, 제1 타입 필터모듈(12)이 필터링 모드로 작동하는 중에 급속도로 포화 되었는데도 아직 재생 모드로 전환될 시간이 되지 않아서 여과되지 않은 물이 취출부(34) 쪽으로 공급되는 문제가 발생할 수도 있다. 물론, 제2 타입 필터모듈(14)에서도 동일한 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제가 발생되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은 원수의 농도에 따라 특정 필터모듈(12, 14)에 흐르는 유량을 가변제어한다.
제1 타입 필터모듈(12)이 필터링 모드로, 제2 타입 필터모듈(14)이 재생모드로 작동하고, 1분마다 각 필터모듈의 모드가 전환된다고 가정하여, 정수량과 재생수의 유량의 비율을 변화시키는 제어에 대하여 설명하도록 한다.
원수의 농도가 X이고, 이 때 제1 타입 필터모듈(12)로부터 배출되는 단위시간당 유량이 Y이면, 정확히 1분만에 제1 타입 필터모듈(12)의 표면이 오염물질로 포화된다고 상정하기로 한다. 이 경우, 만약, 원수의 농도가 2X가 되면, 제1 타입 필터모듈(12)로부터 배출되는 단위시간당 유량을 Y/2로 조절하면 정확히 1분만에 제1 타입 필터모듈(12)의 표면이 오염물질로 포화된다. 즉, 원수의 농도가 2배가 되면 제1 타입 필터모듈(12)에 흐르는 유량을 1/2로 조절하게 되며, 이는 결국, 원수의 농도가 높아질수록 정수량의 비율을 낮추고, 재생량의 비율을 높이는 것에 해당한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템에 의하면, 특정 필터모듈(12, 14)을 필터링 모드 또는 재생 모드로 작동하는 주기를 변경할 필요 없이, 특정 필터모듈(12, 14)을 흐르는 정수와 재생수의 비율을 조절하는 것에 의하여 각 필터모듈(12, 14)이 최대로 정수할 수 있는 한계량까지 정수 효율을 끌어올릴 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템은, 원수의 농도에 관계없이 항상 충분히 여과된 정수를 토출할 수 있다는 장점이 있다.
<제2 실시예>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
도 4를 참조하면 알 수 있듯이 제2 실시예는 제1 실시예에 정수농도 측정센서(3)가 추가적으로 구비된 실시예에 해당하며, 이를 제외한 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 중복설명을 피하기 위하여, 전술한 구성과 동일한 (또는 상당한) 부분에 대한 상세한 설명은 되도록 생략하며, 제1 실시예와 차이가 나는 구성 또는 특징을 중점적으로 설명하도록 한다.
정수농도 측정센서(3)는 취출부(34)로 공급되는 정수의 농도를 모니터링하기 위한 구성으로서, 취출부(34)의 상류 측에 설치된다. 원수농도 측정센서(2)는 유량조절밸브(8)에서 정수량 및 재생량의 비율을 조절하는 목적으로 사용되는 것에 비하여, 정수농도 측정센서(3)는, 설정된 기준 이상으로 깨끗한 정수가 취출부(34) 측으로 공급되는지 여부를 재차 검증하기 위한 목적으로 사용된다.
따라서, 만약, 정수농도 측정센서(3)에 의해 측정된 정수의 농도가 설정된 기준보다 높으면 재생량의 비율이 더 높아지도록 제어되며, 이를 통해, 필터모듈이 필터링 모드로 작동하는 시간 동안에는 이 필터모듈(12, 14)로부터 배출되는 정수가 반드시 기준치보다 낮은 농도를 나타내도록 할 수 있다.
<제3 실시예>
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
도 5를 참조하면 알 수 있듯이 제3 실시예는 제2 실시예와 기본적인 구성은 동일하나, 유량조절밸브(8)의 설치위치에 있어서만 차이가 난다. 따라서, 중복설명을 피하기 위하여, 전술한 구성과 동일한 (또는 상당한) 부분에 대한 상세한 설명은 되도록 생략하며, 제2 실시예와 차이가 나는 구성 또는 특징을 중점적으로 설명하도록 한다.
유량조절밸브(8)는 반드시 드레인부(32)의 상류 측에 설치될 필요는 없으며, 도 5에 도시된 것과 같이 취출부(34)의 상류 측에 설치될 수도 있다. 물은 비압축성 유체이기 때문에, 유량조절밸브(8)가 취출부(34)의 상류 측에 설치되든 드레인부(32)의 상류 측에 설치되든 상관없이, 하나의 밸브로 충분히 정수량과 재생량의 비율을 조절할 수 있다.
<제4 실시예>
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템의 간략 구성도이다.
도 6을 참조하면 알 수 있듯이 제4 실시예는 제1 실시예와 기본적인 구성은 동일하나, 유량조절밸브(8)의 설치위치에 있어서만 차이가 난다. 따라서, 중복설명을 피하기 위하여, 전술한 구성과 동일한 (또는 상당한) 부분에 대한 상세한 설명은 되도록 생략하며, 제1 실시예와 차이가 나는 구성 또는 특징을 중점적으로 설명하도록 한다.
제1 실시예 및 제2 실시예에서는 유량조절밸브(8)가 유로전환밸브(22, 24)와 드레인부(32)의 사이에 배치되고, 제3 실시예에서는 유량조절밸브(8)가 유로전환밸브(22, 24)와 취출부(34)의 사이에 배치된다. 즉, 제1, 2, 3 실시예 모두, 유량조절밸브(8)는 필터모듈들(12, 14)을 통과한 이후의 유량을 제어하고 있다.
그러나, 도 6에 도시된 제 4 실시예에 따르면, 유량조절밸브(8)는 제1 타입 필터모듈(12)과 제2 타입 필터모듈(14)의 상류 측에 설치된다. 다만, 원수농도 측정센서(2)에 의하여 측정된 원수의 농도에 따라 정수량과 재생량의 비율을 조절할 수 있도록, 유량조절밸브(8)는 원수농도 측정센서(2)보다는 하류 측에 설치된다.
2 : 원수농도 측정센서 3 : 정수농도 측정센서
8 : 유량조절밸브 12 : 제1 타입 필터모듈
14 : 제2 타입 필터모듈 22, 24 : 유로전환밸브
32 : 드레인부 34 : 취출부

Claims (18)

  1. 전기 탈이온 방식 필터를 이용하여 원수를 여과하는 필터링 모드 또는 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질을 제거하는 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하는 제1 타입 필터모듈;
    상기 제1 타입 필터모듈과는 반대의 모드로 작동하는 제2 타입 필터모듈;
    상기 필터모듈들 중 필터링 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 정수의 유량인 정수량과 재생 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 유량인 재생량의 비율을 변화시키는 유량조절밸브;
    원수의 농도에 따라 상기 유량조절밸브를 조절하여 상기 정수량과 상기 재생량의 비율을 제어하는 제어부;
    상기 정수를 사용자에게 제공하는 취출부; 및
    상기 재생수를 외부로 배출하는 드레인부;
    를 포함하며,
    상기 유량조절밸브는, 상기 제1 타입 필터모듈과 제2 타입 필터모듈의 하류에 위치하고, 상기 취출부의 상류 또는 상기 드레인부의 상류에 위치하고,
    상기 제어부는, 원수의 농도가 높을수록 상기 재생량의 비율을 높이고 상기 정수량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하고, 원수의 농도가 낮을수록 상기 정수량의 비율을 높이고 상기 재생량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하는, 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈의 상류 측에 설치되어 원수의 농도를 측정하는 원수농도 측정센서를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 원수농도 측정센서는 TDS 센서인 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈은,
    원수가 통과할 수 있는 공간을 두고 서로 이격된 양극과 음극을 구비하는 CDI 전극부와, 상기 CDI 전극부를 수용하는 전극 케이스를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타입 필터모듈의 하류와 상기 제2 타입 필터모듈의 하류에 각각 설치되며, 상기 정수를 상기 취출부 측으로 연통시키거나 상기 재생수를 상기 드레인부 측으로 연통시키는 유로전환밸브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 타입 필터모듈의 하류에 설치된 유로전환밸브의 연통방향과 상기 제2 타입 필터모듈의 하류에 설치된 유로전환밸브의 연통방향은 서로 반대방향인 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 필터링 모드와 상기 재생 모드는 동일한 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 취출부로 공급되는 정수의 농도를 모니터링하기 위하여 상기 취출부의 상류 측에 설치되는 정수농도 측정센서를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 정수농도 측정센서에 의해 측정된 정수의 농도가 기준치보다 높으면 상기 재생량의 비율을 더 높이는 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  15. 전기 탈이온 방식 필터로 오염물질을 흡착하여 원수를 정수로 만들거나, 상기 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질이 원수에 혼합 또는 용해된 물인 재생수를 만드는 제1 타입 필터모듈;
    상기 제1 타입 필터모듈이 정수를 만들 때는 재생수를 만들고, 상기 제1 타입 필터모듈이 재생수를 만들 때는 정수를 만드는 제2 타입 필터모듈;
    상기 제1 타입 필터모듈로부터 배출되는 정수와 상기 제2 타입 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 비율을 조절하거나, 상기 제1 타입 필터모듈로부터 배출되는 재생수와 상기 제2 타입 필터모듈로부터 배출되는 정수의 비율을 변화시키는 유량조절밸브;
    상기 정수를 사용자에게 제공하는 취출부; 및
    상기 재생수를 외부로 배출하는 드레인부;
    를 포함하며,
    상기 유량조절밸브는, 상기 제1 타입 필터모듈과 제2 타입 필터모듈의 하류에 위치하고, 상기 취출부의 상류 또는 상기 드레인부의 상류에 위치하고,
    상기 유량조절밸브는, 상기 원수의 농도가 높을수록 재생수의 비율을 높이고 정수량의 비율을 낮추는 방향으로 제어되고, 원수의 농도가 낮을수록 정수량의 비율을 높이고 재생량의 비율을 낮추는 방향으로 제어되는, 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈은,
    원수가 통과할 수 있는 공간을 두고 서로 이격된 양극과 음극을 구비하는 CDI 전극부와, 상기 CDI 전극부를 수용하는 전극 케이스를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  17. 전기 탈이온 방식 필터를 이용하여 원수를 여과하는 필터링 모드 또는 전기 탈이온 방식 필터에 흡착된 오염물질을 제거하는 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하는 제1 타입 필터모듈;
    상기 필터링 모드 또는 상기 재생 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하는 제2 타입 필터모듈;
    상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈이 서로 반대의 모드로 작동하는 경우에, 필터링 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 정수의 유량인 정수량과 재생 모드로 작동하는 필터모듈로부터 배출되는 재생수의 유량인 재생량의 비율을 변화시키는 유량조절밸브;
    상기 제1 타입 필터모듈과 상기 제2 타입 필터모듈이 서로 반대의 모드로 작동하는 경우에, 원수의 농도에 따라 상기 유량조절밸브를 조절하여 상기 정수량과 상기 재생량의 비율을 제어하는 제어부;
    상기 정수를 사용자에게 제공하는 취출부; 및
    상기 재생수를 외부로 배출하는 드레인부;
    를 포함하며,
    상기 유량조절밸브는, 상기 제1 타입 필터모듈과 제2 타입 필터모듈의 하류에 위치하고, 상기 취출부의 상류 또는 상기 드레인부의 상류에 위치하고,
    상기 제어부는, 원수의 농도가 높을수록 상기 재생량의 비율을 높이고 상기 정수량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하고, 원수의 농도가 낮을수록 상기 정수량의 비율을 높이고 상기 재생량의 비율을 낮추는 방향으로 제어를 수행하는, 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
  18. 제1항, 제15항, 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 탈이온 방식 필터는 EDI 필터와 CDI 필터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 탈이온 방식 정수기용 정수량 조절 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105268239A (zh) * 2015-10-21 2016-01-27 沁园集团股份有限公司 净水器滤芯寿命的控制方法
KR101936747B1 (ko) * 2016-12-12 2019-01-11 코웨이 주식회사 정수기 및 이의 유량 제어 방법
KR102554744B1 (ko) * 2017-09-27 2023-07-13 주식회사 경동나비엔 스케일 프리 보일러
KR102641697B1 (ko) * 2017-12-07 2024-02-28 코웨이 주식회사 탈이온 필터를 구비하는 정수기 및 이의 제어 방법
KR101990293B1 (ko) 2018-10-19 2019-09-30 (주) 시온텍 필터케이스, 필터케이스를 이용한 정수 및 연수기
KR101981019B1 (ko) * 2018-12-03 2019-08-28 현대건설주식회사 Ro-cdi 공정을 이용한 농축 폐수 처리 장치 및 처리 방법
US11572287B2 (en) * 2019-03-07 2023-02-07 Kyungdong Navien Co., Ltd. Water-softening system
CN112759042A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 安徽三江水务工程有限公司 一种工业废水除盐设备及运用该设备除盐的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012205996A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Kurita Water Ind Ltd イオン交換装置の運転方法及びイオン交換システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101675749B1 (ko) * 2010-12-30 2016-11-16 코웨이 주식회사 수처리 장치 및 이를 이용한 수처리 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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