KR102411590B1 - Water purification device using potential energy having a reverse influence function and operation method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치 및 그 정수방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 상부와 하부에 수관이 연결되며 내부에 공간이 형성된 탱크 형태의 본체부, 상기 본체부의 상측에 연결되며 유체가 출입하는 제1유체출입관, 상기 본체부의 상측에 위치하며 일측이 상기 제1유체출입관과 연결되고 수원지로부터 원수를 운반하는 수관인 상부수관, 상기 상부수관에 형성되되 상기 상부수관과 상기 제1유체출입관의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제1밸브, 상기 상부수관에 형성되되 상기 상부수관(300)과 상기 제1유체출입관의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제2밸브, 상기 본체부(100)의 하측에 연결되며 유체가 출입하는 제2유체출입관, 상기 상부수관에 연결되되 상기 제1밸브로부터 상류 방향인 일측에 연결되며 상기 본체부의 하측을 지나는 하부수관, 상기 하부수관에 형성되되 상기 하부수관과 상기 제2유체출입관의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제3밸브, 상기 하부수관에 형성되되 상기 하부수관과 상기 제2유체출입관의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제4밸브, 상기 본체부의 내부에 형성되며 원수를 여과하는 필터와 여재로 구성되는 필터부를 포함하여 구성되는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치 및 그 정수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifying device using potential energy having a backwash function and a water purification method therefor, and more particularly, a tank-shaped body part having a space formed therein with water pipes connected to the upper part and the lower part, and connected to the upper part of the main body part, A first fluid inlet pipe through which fluid enters and exits, an upper water pipe that is located above the main body, one side is connected to the first fluid inlet pipe, and is a water pipe for transporting raw water from a water source, is formed in the upper water pipe and is formed in the upper water pipe and the A first valve formed in an upstream direction from the connection portion of the first fluid inlet pipe, a second valve formed in the upper water pipe and downstream from the connecting portion of the upper water pipe 300 and the first fluid inlet pipe; A second fluid inlet pipe connected to the lower side of the body part 100 and through which fluid flows, a lower water pipe connected to the upper water pipe and connected to one side in an upstream direction from the first valve and passing through the lower side of the body part, the lower part A third valve formed in the water pipe in the upstream direction from the connection part of the lower water pipe and the second fluid inlet pipe, the third valve formed in the lower water pipe, in the downstream direction from the connection part of the lower water pipe and the second fluid inlet pipe It relates to a water purifying apparatus using potential energy having a backwash function comprising a fourth valve formed, a filter formed inside the main body and formed of a filter for filtering raw water and a filter material, and a water purification method therefor.
Description
본 발명은 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치 및 그 정수방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 해발 고도가 높은 수원지와 낮은 곳에 위치한 정수장치간의 낙차로 발생하는 수압을 이용하여 정수장치로 원수를 유입하고 이물질을 제거하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치 및 그 정수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifying device using potential energy having a backwash function and a water purification method therefor, and more particularly, to a water purifying device using the water pressure generated by a fall between a water source located at a high elevation and a water purifying device located at a low elevation above sea level to introduce raw water into the water purifying device. And it relates to a water purification device using potential energy having a backwash function to remove foreign substances and a water purification method therefor.
지구의 70%가 물로 구성되어 있지만 이중 식수로 적합한 수자원은 매우 적게 분포되어 있다. 물은 모든 생물의 생존에 필수요소지만 약 12억명의 인구가 깨끗한 물을 접하고 있지 못하고 있으며, 지구 인구의 80%가 물부족 위험에 직면하고 있다. 또한, 지구 각 지역에서 인구증가, 산업화의 진행, 기후변화 및 생활수준 향상 등으로 점점 식수로 사용할 수 있는 수자원은 줄어들고 있다.Although 70% of the earth is composed of water, of which water resources suitable for drinking are very few. Water is essential for the survival of all living things, but about 1.2 billion people do not have access to clean water, and 80% of the earth's population is at risk of water shortage. In addition, water resources that can be used as drinking water are gradually decreasing in each region of the world due to population increase, industrialization, climate change and improvement of living standards.
안전하고 깨끗한 물 확보는 전 세계가 직면하고 있는 가장 큰 과제 중 하나이지만 지구상의 물은 대부분 염분수이거나 심하게 오염화되어 있어 사용하기 전에 특별한 처리과정을 거쳐야 한다. 그러나 수자원 확보를 위하여 용수원 확보 추진 및 확보된 물을 지역으로 고르게 공급하는 등의 노력을 하고 있지만 오염된 물을 정화하는 정화시설이 턱없이 부족한 실정이다.Securing safe and clean water is one of the biggest challenges facing the world, but most water on Earth is saline or heavily polluted, requiring special treatment before use. However, in order to secure water resources, efforts are being made to secure a water source and evenly supply the secured water to the region, but there are insufficient purification facilities for purifying polluted water.
그러나 대부분의 정수장치는 원수를 정화시키기 위하여 가열장치 및 오존정수장치 등을 사용하여야 하므로 지속적인 동력의 공급이 필요하여 산간 오지 등에 설치하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 원수를 가열하는 과정에서 열을 발생시키기 위한 유지비용이 발생하며 특히 많은 양의 원수를 가열하기 위해서는 많은 비용이 발생하고, 장치의 내부구조 또한 복잡다단하여 유지보수 비용 또한 매우 비싼 단점이 있다.However, since most of the water purifiers need to use a heating device and an ozone water purification device to purify raw water, continuous power supply is required, so it is difficult to install them in mountainous areas. In addition, in the process of heating raw water, there is a maintenance cost for generating heat. In particular, a lot of cost is incurred to heat a large amount of raw water, and the internal structure of the device is also complicated, so the maintenance cost is also very expensive. .
한편, 위치에너지는 퍼텐셜 에너지라고도 하며 다양한 종류가 존재한다. 크게는 중력 퍼텐셜, 탄성 퍼텐셜 및 전기 퍼텐셜 등이 존재하는데, 이 중 물의 흐름은 중력 퍼텐셜 에너지에 의해 이뤄진다. On the other hand, potential energy is also called potential energy, and there are various types. Largely, there are gravitational potential, elastic potential, and electric potential. Among them, the flow of water is made by gravitational potential energy.
상기와 같은 중력에 의한 위치에너지에 따른 물의 흐름을 이용한 정수장치로 대한민국 등록특허 제10-1346312호에서는, 지상으로부터 5-6m 높이의 구조물을 설치하고 구조물 상부에 위치한 원수를 지상에 위치한 정수장치에 유입시켜 중력의 낙차를 동력으로 하여 원수를 필터에 통과시킴으로써 이물질을 제거하는 기술이 공지되어 있다.In Korean Patent Registration No. 10-1346312, a water purification device using the flow of water according to potential energy due to gravity as described above. In Korean Patent No. 10-1346312, a structure 5-6 m high from the ground is installed and raw water located on the top of the structure is transferred to the water purification device located on the ground. A technique for removing foreign substances by passing raw water through a filter using the fall of gravity as a power is known.
또한 또 다른 중력을 동력으로 한 정수장치인 대한민국 등록특허 제10-1748775호에서는, 원수가 저장된 저수부로부터 중력을 이용하여 침전물탱크로 원수를 유입시켜 침전물을 제거하고, 유입된 원수가 일정 수위 이상으로 오버플로우되면 인클라인드 블럭으로 방류하여 인클라인드 플로우 방식을 통해 원수를 정화하는 기술이 공지되어 있다.In addition, in Korean Patent Registration No. 10-1748775, which is another gravity-powered water purification device, raw water is introduced into the sediment tank using gravity from the reservoir in which raw water is stored to remove sediment, and the introduced raw water is above a certain level. A technique for purifying raw water through an incline flow method is known by discharging it to an incline block when it overflows.
그러나 상기한 선행기술들과 같이 일반적으로 중력을 동력으로 한 정수장치에서는 내부의 필터에 침적한 혼탁물을 씻어내는 역세 기능이 포함되어 있지 않아 장기적인 유지보수가 어렵고 비용이 증가하는 문제점이 있었다. 따라서 역세 기능을 가지면서도 위치에너지를 통해 원수를 정수할 수 있는 정수장치의 개발이 필요한 실정이다.However, as in the prior art, in general, gravity-powered water purifiers do not include a backwashing function for rinsing off the turbidity deposited on the filter inside, so long-term maintenance is difficult and costs are increased. Therefore, there is a need to develop a water purification device capable of purifying raw water through potential energy while having a backwashing function.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 원수를 중력에 의한 위치에너지를 이용하여 무동력으로 정수장치에 유입시킬 수 있는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been developed to solve the above-described problems, and an object of the present invention is a water purification apparatus using potential energy having a backwash function that allows raw water to be introduced into the water purification apparatus without power using potential energy due to gravity. aims to provide
또한, 정수장치의 상부와 하부에 유출입관을 형성하고 각 유출입관에 밸브를 형성함으로써 밸브의 조절을 통해 정수장치로의 원수의 유입방향을 상부 또는 하부로 조절하는 것을 목적으로 한다.In addition, by forming inlet and outlet pipes in the upper and lower portions of the water purification apparatus and valves in each inlet and outlet tube, the purpose of controlling the inflow direction of raw water into the water purification apparatus is upper or lower through the control of the valve.
또한, 유출입관을 조절하는 밸브를 전기로 동작하게 하여 사용자가 수동으로 조작하거나 또는 자동으로 유출입관의 개폐를 조절하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose is to operate the valve for controlling the inlet and outlet by electricity, so that the user manually operates or automatically controls the opening and closing of the inlet and outlet.
또한, 태양광 발전으로 생성된 전기를 밸브로 공급하여 밸브의 동력으로 사용하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose is to supply electricity generated by solar power generation to the valve and use it as the power of the valve.
또한, 여재의 내부에 복수 개의 필터 및 필터가 연결된 관을 형성하여 역세 과정에서 역세수가 여재의 내부를 균일하게 통과하며 역세하는 것을 목적으로 한다.In addition, a plurality of filters and a pipe to which the filters are connected are formed inside the filter medium, so that backwashing water uniformly passes through the inside of the filter medium during backwashing and backwashing.
또 다른 본 발명으로 원수를 중력에 의한 위치에너지를 이용하여 무동력으로 정수장치에 유입시킬 수 있는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 정수방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for purifying a water purifying device using potential energy having a backwash function capable of introducing raw water into a water purifying device without power using potential energy due to gravity.
상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 상부와 하부에 수관이 연결되며 내부에 공간이 형성된 탱크 형태의 본체부, 상기 본체부의 상측에 연결되며 유체가 출입하는 제1유체출입관, 상기 본체부의 상측에 위치하며 일측이 상기 제1유체출입관과 연결되고 수원지로부터 원수를 운반하는 수관인 상부수관, 상기 상부수관에 형성되되 상기 상부수관과 상기 제1유체출입관의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제1밸브, 상기 상부수관에 형성되되 상기 상부수관과 상기 제1유체출입관의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제2밸브, 상기 본체부의 하측에 연결되며 유체가 출입하는 제2유체출입관, 상기 상부수관에 연결되되 상기 제1밸브로부터 상류 방향인 일측에 연결되며 상기 본체부의 하측을 지나는 하부수관, 상기 하부수관에 형성되되 상기 하부수관과 상기 제2유체출입관의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제3밸브, 상기 하부수관에 형성되되 상기 하부수관과 상기 제2유체출입관의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제4밸브, 상기 본체부의 내부에 형성되며 원수를 여과하는 필터와 여재로 구성되는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.As a means for solving the above problems, the present invention provides a tank-shaped body part in which a water pipe is connected to an upper part and a lower part and a space is formed therein, a first fluid inlet pipe connected to the upper side of the main body part and fluid flowing in and out, the An upper water pipe that is located on the upper side of the main body, one side is connected to the first fluid inlet pipe, and is a water pipe that transports raw water from a water source, and is formed in the upper water pipe in an upstream direction from the connection part of the upper water pipe and the first fluid inlet pipe A first valve formed in the upper water pipe, a second valve formed in a downstream direction from the connection portion of the upper water pipe and the first fluid inlet pipe, the second valve is connected to the lower side of the main body and the fluid flows in and out A lower water pipe connected to the upper water pipe and connected to one side in an upstream direction from the first valve, passing through the lower side of the main body, formed in the lower water pipe, from the connecting portion of the lower water pipe and the second fluid inlet pipe A third valve formed in the upstream direction, a fourth valve formed in the lower water pipe in the downstream direction from the connection part of the lower water pipe and the second fluid inlet pipe, a filter formed inside the body part and filtering raw water And it characterized in that it comprises a filter unit consisting of a filter medium.
또한, 상기 필터부는 상기 본체부의 내측 상부에 형성되는 상부판, 상기 본체부의 내측 하부에 형성되는 하부판, 상기 상부판과 상기 하부판을 관통하는 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 삽입홀, 상기 삽입홀에 삽입되는 1개 내지 복수 개의 여과필터, 상기 상부판과 상기 하부판의 사이 공간이며 여재가 충진되는 여과층을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the filter unit includes an upper plate formed on an inner upper portion of the main body portion, a lower plate formed on an inner lower portion of the main body portion, one to a plurality of insertion holes formed by holes penetrating the upper plate and the lower plate, and the insertion hole It is characterized in that it comprises one to a plurality of filtration filters inserted into the filtration layer, which is a space between the upper plate and the lower plate and is filled with a filter medium.
또한, 상기 필터부는 일단이 여과층에 형성되고 상기 상부판을 관통하여 타단이 상기 상부판의 상부에 형성되는 역세수배출관, 상기 역세수배출관의 일측으로부터 연결되어 형성되되 여과층 내에 위치하는 1개 내지 복수 개의 역세수흡수관, 상기 역세수흡수관의 표면에 관통된 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 끼움홀, 상기 끼움홀에 삽입되는 1개 내지 복수 개의 흡수필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the filter unit is formed by connecting from one side of a backwash water outlet pipe having one end formed in the filtration layer and penetrating the upper plate and the other end formed on the upper plate of the upper plate, one side of the backwash water outlet pipe being located in the filter layer. to a plurality of backwash water absorption tubes, one to a plurality of fitting holes formed with holes penetrating through the surface of the backwash water absorption tube, and one to a plurality of absorption filters inserted into the fitting holes. .
또한, 상기 제1, 2, 3, 4밸브는 전동밸브로 형성되는 것을 포함하고, 상기 제1, 2, 3, 4밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 정수 과정을 수행하는 경우 상기 제1, 제4밸브를 개방하되 상기 제2, 제3밸브는 폐쇄하고, 역세 과정을 수행하는 경우 상기 제2, 제3밸브를 개방하되 상기 제1, 제4밸브는 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the first, second, third, and fourth valves include those formed as electric valves, and further include a control unit for controlling the first, 2, 3, and 4 valves, wherein the control unit performs a water purification process The first and fourth valves are opened but the second and third valves are closed, and when the backwashing process is performed, the second and third valves are opened but the first and fourth valves are closed. do.
또한, 상기 하부판은 관통된 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 역세보조홀, 상기 하부판의 상부면에 상기 역세보조홀을 덮는 돔 형태의 고무 재질로 형성되는 1개 내지 복수 개의 역세보조부재를 더 포함하고, 상기 역세보조부재는 하단 둘레가 상기 하부판에 밀착되고, 상부면에 관통된 구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the lower plate further includes one to a plurality of backwash auxiliary holes formed of through-holes, and one or more backwash auxiliary members formed of a dome-shaped rubber material covering the backwash auxiliary holes on the upper surface of the lower plate. Including, the backwash auxiliary member is characterized in that the lower periphery is in close contact with the lower plate, and a through hole is formed in the upper surface.
또한, 상기 하부판은 관통된 구멍으로 형성되되 상부 방향으로 갈수록 좁아지는 형태의 분사홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower plate is formed as a through hole, characterized in that it further comprises a spray hole of a shape that becomes narrower toward the upper direction.
또한, 상기 상부판의 상측 및 상기 하부판의 하측에는 수압감지센서를 더 포함하고, 상기 제어부에 설정된 수압의 기준치를 상회하는 수압이 상기 수압감지센서에서 감지되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 수행하고, 역세 과정을 수행하는 중 상기 제어부에 설정된 수압의 기준치에 미달되는 수압이 상기 수압감지센서에서 감지되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 중지하고 정수 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper side of the upper plate and the lower side of the lower plate further include a water pressure sensor, and when the water pressure exceeding the reference value of the water pressure set in the control unit is detected by the water pressure sensor, the control unit performs a backwashing process, When the water pressure sensor detects a water pressure that does not meet the reference value of the water pressure set in the control unit during the backwashing process, the controller stops the backwashing process and performs the water purification process.
또한, 1개 내지 복수 개의 태양광 패널로 형성되는 전력공급부를 더 포함하고, 상기 전력공급부는 상기 제어부 및 상기 제1, 2, 3, 4밸브에 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, it further comprises a power supply unit formed of one to a plurality of solar panels, the power supply unit characterized in that the supply of power to the control unit and the first, second, third, and fourth valves.
또한, 상기 본체부의 내부에 수온을 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부에 설정된 온도 기준치를 하회하는 온도가 상기 온도센서로부터 감지되는 경우에는 30분 또는 1시간 단위로 역세 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, further comprising a temperature sensor for measuring the water temperature in the interior of the main body, when a temperature lower than the temperature reference value set in the control unit is sensed by the temperature sensor, performing the backwashing process every 30 minutes or 1 hour characterized.
또 다른 본 발명으로 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치에서의 정수방법에 있어서, 수원지로부터 취수된 원수가 정수장치의 유입구에 유입되는 단계, 유입된 원수가 필터와 여재를 통과하며 불순물이 제거되는 단계, 불순물이 제거된 정수가 배출구로 배출되는 단계, 수압 또는 유량을 측정하여 정상 수압 또는 유량이 측정되는 경우 지속적으로 정수 과정을 수행하고, 이상 수압 또는 유량이 측정되는 경우 역세 과정을 시작하는 단계, 역세 과정이 시작되는 경우, 원수가 정수장치의 유출구로 유입되는 단계, 공급된 원수가 필터와 여재를 역방향으로 통과하며 필터에 누적된 불순물을 제거하고 운반하는 단계, 불순물이 포함된 원수가 정수장치의 유입구로 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another present invention, in the water purification method in a water purification device using potential energy having a backwash function, the raw water taken from the water source flows into the inlet of the water purification device, and the introduced raw water passes through a filter and a filter medium to remove impurities When the normal water pressure or flow rate is measured by measuring the water pressure or flow rate, the water purification process is continuously performed, and when the abnormal water pressure or flow rate is measured, the backwashing process is started. Step, when the backwashing process starts, the raw water flows into the outlet of the water purification device, the supplied raw water passes through the filter and the media in the reverse direction to remove and transport the accumulated impurities in the filter, and the raw water containing impurities It characterized in that it comprises the step of discharging to the inlet of the water purification device.
또한, 상기 정수장치의 내부에는 원수의 흐름 방향을 결정하는 제어장치, 수압을 측정하는 수압센서, 유량을 측정하는 유량측정기를 더 포함하고, 상기 수압센서 및 상기 유량측정기로부터 상기 제어장치에 설정된 값과 상이한 값이 측정되는 경우 상기 제어장치로부터 역세 과정이 시작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inside of the water purification device further includes a control device for determining the flow direction of raw water, a water pressure sensor for measuring water pressure, and a flow rate meter for measuring the flow rate, and a value set in the control device from the water pressure sensor and the flow rate meter When a different value is measured, the backwashing process is started from the control device.
상기한 수단으로 인한 본 발명의 효과로, 본 발명의 목적은 원수를 중력에 의한 위치에너지를 이용하여 무동력으로 정수장치에 유입시킬 수 있는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치를 제공하는 효과가 있다.With the effect of the present invention due to the above-described means, an object of the present invention is to provide a water purifying device using potential energy having a backwash function that can introduce raw water into the water purifying device without power using potential energy due to gravity. have.
또한, 정수장치의 상부와 하부에 유출입관을 형성하고 각 유출입관에 밸브를 형성함으로써 밸브의 조절을 통해 정수장치로의 원수의 유입방향을 상부 또는 하부로 조절하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of controlling the inflow direction of the raw water to the water purifying device to the upper or lower portion through the control of the valve by forming the inlet and outlet pipes in the upper and lower parts of the water purification device and valves in each of the inlet and outlet pipes.
또한, 유출입관을 조절하는 밸브를 전기로 동작하게 하여 사용자가 수동으로 조작하거나 또는 자동으로 유출입관의 개폐를 조절하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of manually operating the valve for controlling the inlet and outlet pipes by electric operation or automatically controlling the opening and closing of the inlet and outlet pipes.
또한, 태양광 발전으로 생성된 전기를 밸브로 공급하여 밸브의 동력으로 사용하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of supplying electricity generated by solar power generation to the valve and using it as the power of the valve.
또한, 여재의 내부에 복수 개의 필터 및 필터가 연결된 관을 형성하여 역세 과정에서 역세수가 여재의 내부를 균일하게 통과하며 역세하는 효과가 있다.In addition, a plurality of filters and a pipe connected to the filter are formed inside the filter medium, so that backwash water uniformly passes through the inside of the filter medium during backwashing and backwashing.
또 다른 본 발명으로 원수를 중력에 의한 위치에너지를 이용하여 무동력으로 정수장치에 유입시킬 수 있는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 정수방법을 제공하는 효과가 있다.In another aspect of the present invention, there is an effect of providing a water purification method of a water purification apparatus using potential energy having a backwash function that can introduce raw water into the water purification apparatus without power using potential energy due to gravity.
도 1은 본 발명인 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2a는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 내부를 나타낸 절개도이며, b는 내부에 여재가 충진된 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 내부를 나타낸 절개도이다.
도 3은 기존 정수장치의 역세 과정에서의 물의 흐름을 나타낸 측단면도이다.
도 4는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 역세 과정에서의 물의 흐름을 나타낸 측단면도이다.
도 5는 역세보조부재가 형성된 하부판을 나타낸 사시도와 확대도이다.
도 6a는 역세보조부재가 형성된 하부판의 측단면도이며, b, c는 역세 과정에서의 역세보조부재를 나타낸 도면이다.
도 7은 관통홀이 형성된 하부판을 나타낸 사시도와 확대도이다.
도 8a는 관통홀이 형성된 하부판의 측단면도이며, b, c는 역세 과정에서의 관통홀을 나타낸 도면이다.
도 9a는 상부에 전력공급부가 형성된 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치를 나타낸 사시도이며, b는 평면도이다.
도 10은 또 다른 본 발명인 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 정수방법을 나타낸 플로우차트이다.1 is a perspective view showing the appearance of a water purifying device using potential energy having a backwash function according to the present invention.
2A is a cutaway view showing the inside of a water purifying device using potential energy having a backwashing function, and b is a cutaway view showing the inside of a water purifying device using potential energy having a backwashing function with a filter medium filled therein.
3 is a side cross-sectional view showing the flow of water in the backwashing process of the existing water purification apparatus.
4 is a side cross-sectional view showing the flow of water in the backwashing process of a water purifier using potential energy having a backwashing function.
5 is a perspective view and an enlarged view showing a lower plate on which a backwash auxiliary member is formed.
6A is a cross-sectional side view of the lower plate on which the backwashing auxiliary member is formed, and b and c are views showing the backwashing auxiliary member in the backwashing process.
7 is a perspective view and an enlarged view illustrating a lower plate in which a through hole is formed.
8A is a side cross-sectional view of a lower plate in which a through hole is formed, and b and c are views showing the through hole in the backwashing process.
9A is a perspective view showing a water purifying device using potential energy having a backwash function having a power supply unit formed thereon, and b is a plan view.
10 is a flowchart illustrating a water purification method of a water purification apparatus using potential energy having a backwash function, which is another present invention.
본 발명은 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치 및 그 정수방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 해발 고도가 높은 수원지와 낮은 곳에 위치한 정수장치간의 낙차로 발생하는 수압을 이용하여 정수장치로 원수를 유입하고 이물질을 제거하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치 및 그 정수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifying device using potential energy having a backwash function and a water purification method therefor, and more particularly, to a water purifying device using the water pressure generated by a fall between a water source located at a high elevation and a water purifying device located at a low elevation above sea level to introduce raw water into the water purifying device. And it relates to a water purification device using potential energy having a backwash function to remove foreign substances and a water purification method therefor.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as 'comprise' or 'have' are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되었음을 일러둔다.In addition, terms such as first, second, etc. may be used to distinguish and describe various components, but the components should not be limited by the terms. Note that the above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상부와 하부에 수관이 연결되며 내부에 공간이 형성된 탱크 형태의 본체부(100), 상기 본체부(100)의 상측에 연결되며 유체가 출입하는 제1유체출입관(110), 상기 본체부(100)의 상측에 위치하며 일측이 상기 제1유체출입관(110)과 연결되고 수원지로부터 원수를 운반하는 수관인 상부수관(300), 상기 상부수관(300)에 형성되되 상기 상부수관(300)과 상기 제1유체출입관(110)의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제1밸브(310), 상기 상부수관(300)에 형성되되 상기 상부수관(300)과 상기 제1유체출입관(110)의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제2밸브(320), 상기 본체부(100)의 하측에 연결되며 유체가 출입하는 제2유체출입관(120), 상기 상부수관(300)에 연결되되 상기 제1밸브(310)로부터 상류 방향인 일측에 연결되며 상기 본체부(100)의 하측을 지나는 하부수관(400), 상기 하부수관(400)에 형성되되 상기 하부수관(400)과 상기 제2유체출입관(120)의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제3밸브(410), 상기 하부수관(400)에 형성되되 상기 하부수관(400)과 상기 제2유체출입관(120)의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제4밸브(420), 상기 본체부(100)의 내부에 형성되며 원수를 여과하는 필터와 여재로 구성되는 필터부(200)로 구성된다.As shown in Figure 1, the present invention is a tank-shaped
상기 본체부(100)는 일반적인 물탱크의 형태로 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이 원기둥 형태로 형성되는 것에 한정되지 않고 육면체 또는 각기둥의 형태로 형성되는 것도 가능하다.The
상기 본체부(100)의 재질로는 내부면에 에폭시가 코팅된 콘크리트, 폴리프로필렌, 스테인리스 스틸 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 다만 유지보수, 내구성 및 위생을 종합적으로 고려하였을 때 스테인리스 스틸을 사용하는 것이 가장 바람직하다.As a material of the
상기 상부수관(300)은 수원지로부터 원수가 중력에 의해 이동되는 관으로 일단과 타단이 상기 본체부(100)와 직접적으로 연결되지는 않으며, 상기 제1유체출입관(110)이 상기 상부수관(300)의 일측과 상기 본체부(100)의 상부 일측을 연결한다.The
상기 하부수관(400)은 상기 상부수관(300)의 일측에 연결되되 도 1에 도시된 바와 같이 하강하여 상기 본체부(100)의 하측을 지나도록 형성된다.The
상기 제1, 2, 3, 4밸브(310, 320, 410, 420)는 자동으로 동작하는 전동밸브로 형성되며, 상기 제1, 2, 3, 4밸브(310, 320, 410, 420)를 제어하는 제어부를 더 포함한다. 상기 제어부는 정수 과정을 수행하는 경우 상기 제1, 제4밸브(310, 420)를 개방하되 상기 제2, 제3밸브(320, 410)는 폐쇄한다. 상기한 개폐가 수행되면 원수는 상기 상부수관(300)을 따라 이동하다 상기 제2밸브(320)에 차단되어 상기 제1유체출입관(110)으로 이동하고 상기 본체부(100)의 내부로 유입된다. 상기 제3밸브(410)가 차단된 연유로 상기 하부수관(400)으로는 원수가 이동하지 않는다.The first, second, third, and
상기 제어부는 역세 과정을 수행하는 경우 상기 제2, 제3밸브(320, 410)를 개방하되 상기 제1, 제4밸브(310, 420)는 폐쇄한다. 상기한 개폐가 수행되면 원수는 상기 상부수관(300)을 따라 이동하다 상기 제1밸브(310)에 차단되어 상기 하부수관(400)으로 이동한 뒤 상기 제4밸브(420)에 차단되어 상기 제2유체출입관(120)으로 이동하여 상기 본체부(100)의 내부로 유입된다.When the backwashing process is performed, the control unit opens the second and
상기한 과정에서 밸브의 개폐를 제외한 모든 동력은 원수의 위치에너지에 기반한 것이다.In the above process, all power except for the opening and closing of the valve is based on the potential energy of the raw water.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(100)의 내부에는 원수를 여과하는 필터와 여재로 구성되는 필터부(200)가 형성된다.As shown in FIG. 2 , a
도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 필터부(200)는 상기 본체부(100)의 내측 상부와 하부에 각각 상부판(210)과 하부판(220)이 형성된다. 상기 상부판(210) 및 상기 하부판(220)은 상기 본체부(100)의 내벽과 밀착되어 상기 상부판(210)과 상기 하부판(220)의 사이 공간인 여과층(250)을 밀폐한다.As shown in FIG. 2A , in the
상기 상부판(210) 및 상기 하부판(220)에는 관통된 구멍인 1개 내지 복수 개의 삽입홀(230)이 형성되고, 상기 삽입홀(230)에는 원수를 여과하는 1개 내지 복수 개의 여과필터(240)가 1대1로 대응하여 형성된다. 상기 상부판(210) 및 상기 하부판(220)이 상기 본체부(100)의 내벽과 밀착함으로 인해 원수는 상기 여과필터(240)를 통하여서만 상기 상부판(210)과 상기 하부판(220)을 통과한다.One to a plurality of insertion holes 230, which are through-holes, are formed in the
상기 여과층(250)에는 일단이 여과층(250)에 형성되고 타단이 상기 상부판(210)을 관통하여 상기 상부판(210)의 상부에 위치하는 역세수배출관(260), 상기 역세수배출관(260)의 일측으로부터 연결되어 형성되되 여과층(250) 내에 위치하는 1개 내지 복수 개의 역세수흡수관(270), 상기 역세수흡수관(270)의 표면에 관통된 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 끼움홀(271), 상기 끼움홀(271)에 삽입되는 1개 내지 복수 개의 흡수필터(272)를 더 포함한다. 상기 역세수배출관(260) 또한 1개 내지 복수 개로 형성될 수 있다.In the
도 2b에는 상기 여과층(250)에 여재가 충진된 상태가 절개도로 도시되어 있다.2B is a cutaway view showing a state in which the
도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 정수장치는 상기 여과층(250)에 여재만이 충진되어 역세 과정에서 물의 흐름을 유도할 구조가 존재하지 않는다. 따라서 상기 하부판(220)의 상기 여과필터(240)를 통과한 물은 여재의 내부를 불규칙하게 통과하게 되고, 이를 통해 만들어진 유로를 따라서만 지속적으로 물이 흐르게 되어 사실상 여재 내부의 불순물이 부분적으로만 제거된다. 기존 정수장치의 상기 상부판(210)의 복수 개의 상기 여과필터(240) 또한 일부만이 물이 흐르게 되어 이를 제외한 나머지 상기 여과필터(240)의 불순물은 제거되지 않는 문제점이 있었다.As shown in FIG. 3 , in the conventional water purification apparatus, only a filter medium is filled in the
본 발명인 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 측단면도를 나타낸 도 4에 도시된 바와 같이 상기 흡수필터(272)는 상기 여과층(250) 내에 고르게 위치하고, 역세 과정에서 역방향으로 흐르는 원수를 흡수하여 상기 여과층(250) 내에서의 물의 흐름이 퍼지도록 유도한다.4, the
정수 과정에서 상기 역세수배출관(260)과 상기 역세수흡수관(270)의 내부는 원수로 채워지며 이에 따라 여재의 내부보다 상기 역세수흡수관(270)의 내부 압력이 높아지므로 원수의 흐름 방향이 상기 역세수흡수관(270)으로부터 상기 흡수필터(272)를 거쳐 상기 여과층(250)의 내부를 향하게 된다.During the purification process, the inside of the backwash
반면 역세 과정에서는 상기 역세수배출관(260)과 상기 역세수흡수관(270)의 내부가 비워지므로 상기 여과층(250) 내부의 원수가 상기 흡수필터(272)로 흡수되어 상기 역세수흡수관(270)을 채우고 상기 역세수배출관(260)으로 이동한다. 이후 상기 역세수배출관(260)이 채워짐에 따라 원수는 상부 방향으로 역행하여 상기 제1유체출입관(110)으로 배출된다.On the other hand, in the backwashing process, since the inside of the backwash
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부판(220)에 돔 형태의 고무 재질로 형성되는 1개 내지 복수 개의 역세보조부재(222)를 더 포함한다.As shown in FIG. 5 , the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하부판(220)에 관통된 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 역세보조홀(221)을 형성하고, 상기 역세보조부재(222)로 상기 역세보조홀(221)을 덮는다. 상기 역세보조부재(222)의 하단부 지름은 상기 역세보조홀(221)의 지름보다 크게 형성되고, 상기 역세보조부재(222)의 하단 둘레는 상기 하부판(220)에 완전히 밀착된 상태로 접착된다. 상기 역세보조부재(222)의 상부면에는 1개 내지 복수 개의 관통된 구멍이 형성되고, 상기 관통된 구멍의 지름은 정수 과정에서의 원수가 통과하지 않도록 50㎛ 내지 200㎛로 형성된다.As shown in FIG. 6 , one to a plurality of backwashing
또한, 정수과정에서의 원수가 관통된 구멍을 통과하지 않도록 상기 역세보조부재(222)의 외측면을 소수성으로 코팅하는 것을 더 포함한다. 소수성 코팅의 제형은 폴리실록산, 플루오로 알킬실란, 플루오로 중합체 중 어느 하나 이상으로 형성되며, 상기한 소재는 높은 방수성, 내부식성, 내오염성의 물성을 가지므로 정수장치 내부에 형성되기 적합하다.In addition, the method further includes hydrophobically coating the outer surface of the backwashing
도 6a에서는 상기 역세보조부재(222)가 형성된 하부판(220)의 측단면도가 도시되어 있으며, 역세 과정이 진행되면 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 하부판(220)의 하부에 물이 차오르게 된다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 물이 상기 역세보조홀(221)을 통과하여 상기 역세보조부재(222)의 내부를 채우고 고무 재질인 상기 역세보조부재(222)를 부풀게 하면 차오르는 물의 수압과 수축력에 의해 상기 역세보조부재(222)의 관통된 구멍으로 높은 수압의 물이 상기 여과층(250)을 향해 분사된다. 이를 통해 역세 과정에서 강한 수압으로 여재의 불순물을 제거하는 효과가 있다.6A is a cross-sectional side view of the
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 하부판(220)에 관통된 구멍으로 형성되되 상부 방향으로 갈수록 좁아지는 형태인 분사홀(223)을 더 포함한다. 상기 분사홀(223)의 최상단부의 지름은 정수 과정에서의 원수가 통과하지 않도록 50㎛ 내지 200㎛로 형성된다.As shown in FIG. 7 , the
도 8a에서는 상기 분사홀(223)이 형성된 하부판(220)의 측단면도가 도시되어 있으며, 역세 과정이 진행되면 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 하부판(220)의 하부에 물이 차오르게 된다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 물이 상기 분사홀(223)을 채우면 차오르는 물의 수압에 의해 상기 분사홀(223)로 높은 수압의 물이 상기 여과층(250)을 향해 분사된다. 이를 통해 역세 과정에서 강한 수압으로 여재의 불순물을 제거하는 효과가 있다.8A is a cross-sectional side view of the
또한, 1개 내지 복수 개의 태양광 패널로 형성되는 전력공급부(500)를 더 포함하고 상기 제어부와 상기 제1, 2, 3, 4밸브(310, 320, 410, 420)에 전력을 공급하는 것을 더 포함한다. 상기 전력공급부(500)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 본체부(100)의 상부면에 형성될 수 있으나, 상기 정수장치 부근의 건물 지붕, 창문 또는 언덕과 같이 설치 장소를 한정하지 않는다. 그러나 본 발명인 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치를 이동시키거나 운반하는 경우의 편의성을 위해서는 상기 전력공급부(500)가 상기 본체부(100)의 상부면에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, further comprising a
또한, 상기 상부판(210)의 상측 및 상기 하부판(220)의 하측 중 어느 하나 이상의 위치에 수압을 감지하는 수압감지센서를 설치한다. 상기 수압감지센서는 상기 제어부와 연결되어 제어되는 것을 포함한다. 상기 제어부에 설정된 수압의 기준치를 상회하는 수압이 상기 수압감지센서에서 감지되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 수행하고, 역세 과정을 수행하는 중 상기 제어부에 설정된 수압의 기준치에 미달되는 수압이 상기 수압감지센서에서 감지되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 중지하고 정수 과정을 수행하는 것을 더 포함한다.In addition, a water pressure sensor for detecting water pressure is installed at any one or more positions of the upper side of the
또한, 상기 제1유체출입관(110) 또는 상기 제2유체출입관(120) 중 어느 하나 이상의 위치에 유량을 측정하는 유량측정장치를 설치한다. 상기 유량측정장치는 상기 제어부와 연결되어 제어되는 것을 포함한다. 상기 제어부에 설정된 유량의 기준치에 미달되는 유량이 상기 유량측정장치에서 측정되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 수행하고, 역세 과정을 수행하는 중 상기 제어부에 설정된 유량의 기준치에 도달한 유량이 상기 유량측정장치에서 감지되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 중지하고 정수 과정을 수행하는 것을 더 포함한다.In addition, a flow rate measuring device for measuring the flow rate is installed at any one or more positions of the first
또한, 상기 본체부(100)의 내부에 1개 내지 복수 개의 온도센서를 설치하고, 상기 제어부에 설정된 온도 기준치를 하회하는 온도가 상기 온도센서로부터 감지되는 경우에는 30분 단위 또는 1시간 단위의 제어부에서 설정한 시간단위로 역세 과정을 수행한다. 상기 제어부에 설정되는 온도 기준치는 -4℃ 내지 4℃ 의 범위 중 어느 하나로 설정된다. 상기 온도센서의 온도 감지를 통한 역세 과정의 수행으로 인해 영하의 온도에서도 배관의 동파를 방지할 수 있으며, 역세 과정에서는 정수 과정 및 역세 과정이 2회 이상 번갈아 반복 수행되도록 설정함으로써 배관의 동파를 방지함과 동시에 역세 기능 또한 극대화하는 것이 가능하다.In addition, one or more temperature sensors are installed inside the
또 다른 본 발명으로 도 10의 플로우차트에 도시된 바와 같이, 수원지로부터 취수된 원수가 정수장치의 유입구에 유입되는 단계(S110), 유입된 원수가 필터와 여재를 통과하며 불순물이 제거되는 단계(S120), 불순물이 제거된 정수가 배출구로 배출되는 단계(S130), 수압 또는 유량을 측정하여 정상 수압 또는 유량이 측정되는 경우 지속적으로 정수 과정을 수행하고, 이상 수압 또는 유량이 측정되는 경우 역세 과정을 시작하는 단계(S140), 역세 과정이 시작되는 경우, 원수가 정수장치의 유출구로 유입되는 단계(S150), 공급된 원수가 필터와 여재를 역방향으로 통과하며 필터에 누적된 불순물을 제거하고 운반하는 단계(S160), 불순물이 포함된 원수가 정수장치의 유입구로 배출되는 단계(S170)로 구성되는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 정수방법을 개시한다.As another invention, as shown in the flowchart of Figure 10, the raw water taken from the water source is introduced into the inlet of the water purifying device (S110), the introduced raw water passes through the filter and the filter media and impurities are removed ( S120), the step of discharging the purified water from which impurities are removed (S130), the water pressure or flow rate is measured to continuously perform the water purification process when the normal water pressure or flow rate is measured, and when abnormal water pressure or flow rate is measured, the backwashing process (S140), when the backwashing process is started, the raw water flows into the outlet of the water purification device (S150), the supplied raw water passes through the filter and the media in the reverse direction to remove impurities accumulated in the filter and transport Disclosed is a water purification method of a water purifying device using potential energy having a backwashing function, which consists of a step (S160) and a step (S170) of discharging raw water containing impurities to the inlet of the water purification device.
또한, 상기 정수장치의 내부에는 원수의 흐름 방향을 결정하는 제어장치, 수압을 측정하는 수압센서, 유량을 측정하는 유량측정기를 더 포함하고, 상기 수압센서 및 상기 유량측정기로부터 상기 제어장치에 설정된 값과 상이한 값이 측정되는 경우 상기 제어장치로부터 역세 과정이 시작되는 것을 더 포함한다.In addition, the inside of the water purification device further includes a control device for determining the flow direction of raw water, a water pressure sensor for measuring water pressure, and a flow rate meter for measuring the flow rate, and a value set in the control device from the water pressure sensor and the flow rate meter The method further includes starting the backwashing process from the control device when a value different from the value is measured.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been mainly described with reference to the accompanying drawings, it is apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention from these descriptions. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the appended claims including examples of many such modifications.
그러므로 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.Therefore, within the scope that does not change the technical gist of the present invention, it is clear that even in the case of various design changes, addition or deletion of known technologies, and simple numerical limitation, it falls within the protection scope of the present invention.
100: 본체부
110: 제1유체출입관
120: 제2유체출입관
200: 필터부
210: 상부판
220: 하부판
221: 역세보조홀
222: 역세보조부재
223: 분사홀
230: 삽입홀
240: 여과필터
250: 여과층
260: 역세수배출관
270: 역세수흡수관
271: 끼움홀
272: 흡수필터
300: 상부수관
310: 제1밸브
320: 제2밸브
400: 하부수관
410: 제3밸브
420: 제4밸브
500: 전력공급부100: body part
110: first fluid inlet pipe
120: second fluid inlet pipe
200: filter unit
210: upper plate
220: lower plate
221: backwash auxiliary hall
222: backwash auxiliary member
223: injection hole
230: insertion hole
240: filter filter
250: filter layer
260: backwash water discharge pipe
270: backwash water absorption pipe
271: fitting hole
272: absorption filter
300: upper water pipe
310: first valve
320: second valve
400: lower water pipe
410: third valve
420: fourth valve
500: power supply
Claims (11)
상기 본체부(100)의 상측에 연결되며 유체가 출입하는 제1유체출입관(110);
상기 본체부(100)의 상측에 위치하며 일측이 상기 제1유체출입관(110)과 연결되고 수원지로부터 원수를 운반하는 수관인 상부수관(300);
상기 상부수관(300)에 형성되되 상기 상부수관(300)과 상기 제1유체출입관(110)의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제1밸브(310);
상기 상부수관(300)에 형성되되 상기 상부수관(300)과 상기 제1유체출입관(110)의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제2밸브(320);
상기 본체부(100)의 하측에 연결되며 유체가 출입하는 제2유체출입관(120);
상기 상부수관(300)에 연결되되 상기 제1밸브(310)로부터 상류 방향인 일측에 연결되며 상기 본체부(100)의 하측을 지나는 하부수관(400);
상기 하부수관(400)에 형성되되 상기 하부수관(400)과 상기 제2유체출입관(120)의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제3밸브(410);
상기 하부수관(400)에 형성되되 상기 하부수관(400)과 상기 제2유체출입관(120)의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제4밸브(420);
상기 본체부(100)의 내부에 형성되며 원수를 여과하는 필터와 여재로 구성되는 필터부(200);를 포함하고,
상기 필터부(200)는,
상기 본체부(100)의 내측 상부에 형성되는 상부판(210);
상기 본체부(100)의 내측 하부에 형성되는 하부판(220);
상기 상부판(210)과 상기 하부판(220)을 관통하는 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 삽입홀(230);
상기 삽입홀(230)에 삽입되는 1개 내지 복수 개의 여과필터(240);
상기 상부판(210)과 상기 하부판(220)의 사이 공간이며 여재가 충진되는 여과층(250);
일단이 여과층(250)에 형성되고 상기 상부판(210)을 관통하여 타단이 상기 상부판(210)의 상부에 형성되는 역세수배출관(260);
상기 역세수배출관(260)의 일측으로부터 연결되어 형성되되 여과층(250) 내에 위치하는 1개 내지 복수 개의 역세수흡수관(270);
상기 역세수흡수관(270)의 표면에 관통된 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 끼움홀(271);
상기 끼움홀(271)에 삽입되는 1개 내지 복수 개의 흡수필터(272);로 구성되는 것을 포함하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치.The body part 100 in the form of a tank having a water pipe connected to the upper part and the lower part and having a space therein;
a first fluid inlet pipe 110 connected to the upper side of the body part 100 and through which a fluid enters and exits;
an upper water pipe 300 located above the main body 100 and having one side connected to the first fluid inlet pipe 110 and being a water pipe for transporting raw water from a water source;
a first valve 310 formed in the upper water pipe 300 and formed in an upstream direction from the connection portion of the upper water pipe 300 and the first fluid inlet pipe 110;
a second valve 320 formed in the upper water pipe 300 and formed in a downstream direction from the connecting portion of the upper water pipe 300 and the first fluid inlet pipe 110;
a second fluid inlet pipe 120 connected to the lower side of the body part 100 and through which fluid enters and exits;
a lower water pipe 400 connected to the upper water pipe 300 and connected to one side in an upstream direction from the first valve 310 and passing through the lower side of the body part 100;
a third valve 410 formed in the lower water pipe 400 and formed in an upstream direction from the connection portion between the lower water pipe 400 and the second fluid inlet pipe 120;
a fourth valve 420 formed in the lower water pipe 400 and formed in a downstream direction from the connection portion of the lower water pipe 400 and the second fluid inlet pipe 120;
It is formed inside the body part 100 and the filter part 200 is composed of a filter and a filter material for filtering raw water;
The filter unit 200,
an upper plate 210 formed on the inner upper portion of the main body 100;
a lower plate 220 formed on an inner lower portion of the main body 100;
one to a plurality of insertion holes 230 formed as holes penetrating the upper plate 210 and the lower plate 220;
one to a plurality of filtering filters 240 inserted into the insertion hole 230;
a filtering layer 250 that is a space between the upper plate 210 and the lower plate 220 and is filled with a filter medium;
a backwash discharge pipe 260 having one end formed in the filtration layer 250 and penetrating the upper plate 210 and having the other end formed on the upper plate 210;
one to a plurality of backwash water absorption pipes 270 connected from one side of the backwash water discharge pipe 260 and located in the filtration layer 250;
one to a plurality of fitting holes 271 formed as holes penetrating through the surface of the backwash water absorption tube 270;
A water purifying device using potential energy having a backwashing function, comprising: one to a plurality of absorption filters (272) inserted into the fitting hole (271).
상기 제1, 2, 3, 4밸브(310, 320, 410, 420)는 전동밸브로 형성되는 것을 포함하고,
상기 제1, 2, 3, 4밸브(310, 320, 410, 420)를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
정수 과정을 수행하는 경우 상기 제1, 제4밸브(310, 420)를 개방하되 상기 제2, 제3밸브(320, 410)는 폐쇄하고,
역세 과정을 수행하는 경우 상기 제2, 제3밸브(320, 410)를 개방하되 상기 제1, 제4밸브(310, 420)는 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치.According to claim 1,
The first, second, third, and fourth valves (310, 320, 410, 420) include those formed as electric valves,
A control unit for controlling the first, second, third, and fourth valves (310, 320, 410, 420); further comprising,
The control unit is
When performing a water purification process, the first and fourth valves 310 and 420 are opened, but the second and third valves 320 and 410 are closed,
When the backwashing process is performed, the second and third valves 320 and 410 are opened but the first and fourth valves 310 and 420 are closed. A water purification device using potential energy having a backwashing function .
상기 본체부(100)의 상측에 연결되며 유체가 출입하는 제1유체출입관(110);
상기 본체부(100)의 상측에 위치하며 일측이 상기 제1유체출입관(110)과 연결되고 수원지로부터 원수를 운반하는 수관인 상부수관(300);
상기 상부수관(300)에 형성되되 상기 상부수관(300)과 상기 제1유체출입관(110)의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제1밸브(310);
상기 상부수관(300)에 형성되되 상기 상부수관(300)과 상기 제1유체출입관(110)의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제2밸브(320);
상기 본체부(100)의 하측에 연결되며 유체가 출입하는 제2유체출입관(120);
상기 상부수관(300)에 연결되되 상기 제1밸브(310)로부터 상류 방향인 일측에 연결되며 상기 본체부(100)의 하측을 지나는 하부수관(400);
상기 하부수관(400)에 형성되되 상기 하부수관(400)과 상기 제2유체출입관(120)의 연결부위로부터 상류 방향에 형성되는 제3밸브(410);
상기 하부수관(400)에 형성되되 상기 하부수관(400)과 상기 제2유체출입관(120)의 연결부위로부터 하류 방향에 형성되는 제4밸브(420);
상기 본체부(100)의 내부에 형성되며 원수를 여과하는 필터와 여재로 구성되는 필터부(200);를 포함하고,
상기 필터부(200)는,
상기 본체부(100)의 내측 상부에 형성되는 상부판(210);
상기 본체부(100)의 내측 하부에 형성되는 하부판(220);
상기 상부판(210)과 상기 하부판(220)을 관통하는 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 삽입홀(230);
상기 삽입홀(230)에 삽입되는 1개 내지 복수 개의 여과필터(240);
상기 상부판(210)과 상기 하부판(220)의 사이 공간이며 여재가 충진되는 여과층(250);로 구성되는 것을 포함하고,
상기 하부판(220)은 관통된 구멍으로 형성되는 1개 내지 복수 개의 역세보조홀(221);
상기 하부판(220)의 상부면에 상기 역세보조홀(221)을 덮는 돔 형태의 고무 재질로 형성되는 1개 내지 복수 개의 역세보조부재(222);를 더 포함하고,
상기 역세보조부재(222)는 하단 둘레가 상기 하부판(220)에 밀착되고, 상부면에 관통된 구멍이 형성된 것을 포함하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치.The body part 100 in the form of a tank having a water pipe connected to the upper part and the lower part and having a space therein;
a first fluid inlet pipe 110 connected to the upper side of the body part 100 and through which a fluid enters and exits;
an upper water pipe 300 located above the main body 100 and having one side connected to the first fluid inlet pipe 110 and being a water pipe for transporting raw water from a water source;
a first valve 310 formed in the upper water pipe 300 and formed in an upstream direction from the connection portion of the upper water pipe 300 and the first fluid inlet pipe 110;
a second valve 320 formed in the upper water pipe 300 and formed in a downstream direction from the connecting portion of the upper water pipe 300 and the first fluid inlet pipe 110;
a second fluid inlet pipe 120 connected to the lower side of the body part 100 and through which fluid enters and exits;
a lower water pipe 400 connected to the upper water pipe 300 and connected to one side in an upstream direction from the first valve 310 and passing through the lower side of the body part 100;
a third valve 410 formed in the lower water pipe 400 and formed in an upstream direction from the connection portion between the lower water pipe 400 and the second fluid inlet pipe 120;
a fourth valve 420 formed in the lower water pipe 400 and formed in a downstream direction from the connection portion of the lower water pipe 400 and the second fluid inlet pipe 120;
It is formed inside the body part 100 and the filter part 200 is composed of a filter and a filter material for filtering raw water;
The filter unit 200,
an upper plate 210 formed on the inner upper portion of the main body 100;
a lower plate 220 formed on an inner lower portion of the main body 100;
one to a plurality of insertion holes 230 formed as holes penetrating the upper plate 210 and the lower plate 220;
one to a plurality of filtering filters 240 inserted into the insertion hole 230;
It is a space between the upper plate 210 and the lower plate 220 and the filter layer 250 is filled with a filter medium;
The lower plate 220 includes one to a plurality of backwash auxiliary holes 221 formed of through holes;
It further includes; one to a plurality of backwash auxiliary members 222 formed of a dome-shaped rubber material covering the backwash auxiliary hole 221 on the upper surface of the lower plate 220;
The backwash auxiliary member 222 is a water purifying device using potential energy having a backwashing function, including a lower periphery of which is in close contact with the lower plate 220, and a through hole is formed in the upper surface.
상기 하부판(220)은 관통된 구멍으로 형성되되 상부 방향으로 갈수록 좁아지는 형태의 분사홀(223);을 더 포함하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치.According to claim 1,
The lower plate 220 is a water purification device using potential energy having a backwashing function further comprising a spray hole 223 formed as a through hole and narrowing in the upper direction.
상기 상부판(210)의 상측 및 상기 하부판(220)의 하측에는 수압감지센서;를 더 포함하고,
상기 제어부에 설정된 수압의 기준치를 상회하는 수압이 상기 수압감지센서에서 감지되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 수행하고,
역세 과정을 수행하는 중 상기 제어부에 설정된 수압의 기준치에 미달되는 수압이 상기 수압감지센서에서 감지되는 경우 상기 제어부는 역세 과정을 중지하고 정수 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치.5. The method of claim 4,
The upper side of the upper plate 210 and the lower side of the lower plate 220 include a water pressure sensor;
When the water pressure exceeding the reference value of the water pressure set in the control unit is detected by the water pressure sensor, the control unit performs a backwashing process,
During the backwashing process, when the water pressure sensor detects a water pressure that does not meet the reference value of the water pressure set in the controller, the controller stops the backwashing process and performs a water purification process. Potential energy having a backwashing function water purifier used.
1개 내지 복수 개의 태양광 패널로 형성되는 전력공급부(500);를 더 포함하고,
상기 전력공급부(500)는 상기 제어부 및 상기 제1, 2, 3, 4밸브(310, 320, 410, 420)에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치.5. The method of claim 4,
A power supply unit 500 formed of one to a plurality of solar panels; further comprising,
The power supply unit 500 supplies power to the control unit and the first, second, third, and fourth valves (310, 320, 410, 420).
상기 본체부(100)의 내부에 수온을 측정하는 온도센서;를 더 포함하고,
상기 제어부에 설정된 온도 기준치를 하회하는 온도가 상기 온도센서로부터 감지되는 경우에는 30분 또는 1시간 단위로 역세 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치.5. The method of claim 4,
It further includes; a temperature sensor for measuring the water temperature in the interior of the body part 100
A water purification device using potential energy having a backwash function, characterized in that when a temperature lower than the temperature reference value set in the control unit is sensed by the temperature sensor, the backwashing process is performed every 30 minutes or 1 hour.
수원지로부터 취수된 원수가 정수장치의 유입구에 유입되는 단계(S110);
유입된 원수가 필터와 여재를 통과하며 불순물이 제거되는 단계(S120);
불순물이 제거된 정수가 배출구로 배출되는 단계(S130);
수압 또는 유량을 측정하여 정상 수압 또는 유량이 측정되는 경우 지속적으로 정수 과정을 수행하고, 이상 수압 또는 유량이 측정되는 경우 역세 과정을 시작하는 단계(S140);
역세 과정이 시작되는 경우, 원수가 정수장치의 유출구로 유입되는 단계(S150);
공급된 원수가 필터와 여재를 역방향으로 통과하며 필터에 누적된 불순물을 제거하고 운반하는 단계(S160);
불순물이 포함된 원수가 정수장치의 유입구로 배출되는 단계(S170);를 포함하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 정수방법.In the water purification method in a water purification apparatus using potential energy having a backwash function according to any one of claims 1 to 9,
The step of introducing the raw water taken from the water source into the inlet of the water purification device (S110);
Step (S120) of the incoming raw water passing through a filter and a filter medium to remove impurities;
Discharging the purified water from which impurities are removed to the outlet (S130);
When the normal water pressure or flow rate is measured by measuring the water pressure or flow rate, the water purification process is continuously performed, and when the abnormal water pressure or flow rate is measured, the backwashing process is started (S140);
When the backwashing process is started, the step of introducing raw water into the outlet of the water purification device (S150);
The supplied raw water passes through the filter and the media in the reverse direction, removing impurities accumulated in the filter and transporting (S160);
A method of purifying a water purifying apparatus using potential energy having a backwashing function, comprising: discharging raw water containing impurities to an inlet of the water purifying apparatus (S170).
상기 정수장치의 내부에는 원수의 흐름 방향을 결정하는 제어장치, 수압을 측정하는 수압센서, 유량을 측정하는 유량측정기를 더 포함하고,
상기 수압센서 및 상기 유량측정기로부터 상기 제어장치에 설정된 값과 상이한 값이 측정되는 경우 상기 제어장치로부터 역세 과정이 시작되는 것을 특징으로 하는 역세 기능을 갖는 위치에너지를 이용한 정수장치의 정수방법.11. The method of claim 10,
The inside of the water purifying device further includes a control device for determining the flow direction of raw water, a water pressure sensor for measuring water pressure, and a flow meter for measuring the flow rate,
A method of purifying a water purifying device using potential energy with a backwash function, characterized in that when a value different from the value set in the control device is measured from the water pressure sensor and the flow meter, the backwashing process is started from the control device.
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2022
- 2022-01-18 KR KR1020220007226A patent/KR102411590B1/en active IP Right Grant
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