KR19990003668A - 맴브레인 필터 교환시기 표시 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원수를 여과하여 정수를 공급하는데 맴브레인필터를 사용하는 정수기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 여과된 후에 정수탱크에 저장되는 정수의 저항값을 측정하여 이물질유입정도를 파악하고 맴브레인필터의 교환시기를 사용자에게 통보할 수 있는 정수의 측정저항을 이용한 맴브레인필터 교환시기 표시방법에 관한 것이다.

본 발명의 맴브레인필터 교환시기 표시방법은, 정수탱크(10)에 저장된 정수에 한 쌍의 서로 이격된 단부가 접촉되도록 정수탱크(10)의 표면상에 부착된 저항측정수단(21)을 사용하여 정수의 저항을 측정하는 제1단계, 저항측정수단(21)에 의하여 측정된 저항값을 이에 상응하는 전압치로 변환하고 데이타저장부(15)에 미리 저장된 전압기준치와 주제어부(12)에서 비교하는 제2단계, 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 크면 저항측정수단(21)에서 저항치를 계속 측정하며 이에 상응하는 전압치를 주제어부(12)에서 비교과정을 수행하는 제3단계, 및 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 적으면 주제어부(12)에서 디스플레이부(14)에 제어신호를 출력하여 필터교환시기를 통보하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

맴브레인필터 교환시기 표시방법

본 발명은 원수를 여과하여 정수를 공급하는데 맴브레인필터를 사용하는 정수기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 여과된 후에 정수탱크에 저장되는 정수의 저항값을 측정하여 이물질유입정도를 파악하고 맴브레인필터의 교환시기를 사용자에게 통보할 수 있는 정수의 측정저항을 이용한 맴브레인필터 교환시기 표시방법에 관한 것이다.

환경오염으로 인하여 수돗물에 대한 불신이 높아지면서 정수기의 사용이 점차 확산되고 있다. 정수기는 수돗물이나 또는 약수와 같은 자연수(이하 원수라함)를 여과하기 위한 장치로서, 원수를 다양한 종류의 필터링수단을 통과시킴으로써 원수에 포함된 이물질이나 유해물질을 제거하고 인체에 유익한 물질만을 포함하는 음용수를 제공한다.

종래 사용되는 여과용필터는 처리할 수 있는 정수의 양이 필터의 종류, 또는 크기등에 따라서 한정되어 있다. 이것은 특히 다수의 필터가 사용되는 정수기에서는 각각의 필터에 허용되는 처리수량이 상이(相異)하지만, 종래에는 처리수량에 관계없이 일률적으로 일정기간마다 각각의 필터를 교환하였다. 따라서 정수기를 많이 사용한 경우 또는 적게 사용한 경우를 불문하고 필터를 교환함으로서 필터를 적정하게 사용하지 못하는 불합리한 점이 있었다.

또한 맴브레인 필터에 대한 여과행정의 가동시간을 측정하고 측정시간을 누적함으로서 총필터사용시간을 계측하고 맴브레인필터에 대하여 설정된 기준시간과 비교하여 필터교환시기를 결정할 수 있는 방법이 사용되고 있으나 이것은 원수의 오염도를 일정한 것으로 가정함으로서 실제 맴브레인필터에 누적되는 이물질의 양을 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 맴브레인필터를 통과한 정수의 저항값을 측정하여 맴브레인필터의 교체시기를 사용자에게 표시할 수 있는 맴브레인필터 교환시기 표시방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 맴브레인필터 교환시기 표시방법은, 맴브레인필터(6)를 통과한 정수를 저장하는 정수탱크(10)와, 전체 행정을 제어하기 위한 주제어부(12)와, 정수기의 작동상태를 외부에 표시하기 위한 디스플레이부(14)를 포함하는 정수기에 있어서, 정수탱크(10)에 저장된 정수에 한 쌍의 서로 이격된 단부가 접촉되도록 정수탱크(10)의 표면상에 부착된 저항측정수단(21)을 사용하여 정수의 저항을 측정하는 제1단계, 저항측정수단(21)에 의하여 측정된 저항값을 이에 상응하는 전압치로 변환하고 데이타저장부(15)에 미리 저장된 전압기준치와 주제어부(12)에서 비교하는 제2단계, 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 크면 저항측정수단(21)에서 저항치를 계속 측정하며 이에 상응하는 전압치를 주제어부(12)에서 비교과정을 수행하는 제3단계, 및 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 적으면 주제어부(12)에서 디스플레이부(14)에 제어신호를 출력하여 필터교환시기를 통보하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 정수기의 개략적인 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 도 1의 정수기의 부분블록회로도,

도 3은 본 발명에서 정수의 저항을 측정하기 위하여 설치된 저항측정수단의 설치상태를 나타내는 정수탱크의 측단면도,

도 4는 본 발명의 맴브레인필터 교환시기 표시방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 원수밸브, 2 : 고탁도필터,

3 : 침전필터, 4 : 펌프,

5 : 전카본필터, 6: 맴브레인필터,

7 : 폐수조절기, 8 : 후카본필터,

9 : 살균필터, 10: 정수탱크,

11: 밸브, 12: 주제어부,

13: 타이머, 14: 디스플레이부,

15: 데이터저장부, 21: 저항측정수단.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 맴브레인필터 교환시기 표시방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1의 종래 사용되는 맴브레인필터를 사용하는 종래 정수기를 사용하여 작동상태를 간단히 설명한다. 정수기는 수도물이나 자연수와 같은 원수의 공급을 제어하기 위한 원수 밸브(1)와, 상기 원수 밸브(1)를 통과한 원수중의 비교적 큰 입자의 찌꺼기를 여과하기 위한 고탁도 필터(2)와, 상기 고탁도 필터(2)를 통과하면서 여과되지 않은 비교적 작은 입자의 찌꺼기를 여과하기 위한 침전 필터(3)와, 공급되는 원수를 소정의 압력으로 이동시키기 위한 가압용 펌프(4)와, 원수중의 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 전카본 필터(5)와, 상기 전카본 필터(5)를 통과한 원수중에 잔류하는 이온성 중금속을 제거하기 위한 맴브레인 필터(6)와, 상기 맴브레인 필터(6)를 통과하는 원수의 식수대 폐수 분리 비율을 조정하며 폐수를 방류하는 폐수 조절기(7)와, 상기 맴브레인 필터(6)를 통과한 식수중에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 후카본 필터(8)와, 상기 후카본 필터(8)를 통과한 원수중의 세균을 제거하기 위한 살균 필터(9)와, 정수를 저장하기 위한 것으로서, 정수를 방출하는 밸브(11)가 연결된 정수 탱크(10)로 구성되어 있다.

상기 고탁도 필터(2)는 얇은 철망과 같은 것이 사용되며, 커다란 찌꺼기를 여과하는데 이용된다. 또한 침전 필터(3)는 부직포로 구성되며, 모래나 진흙과 같은 비교적 작은 입자의 이물질을 여과하는 것이다. 전카본 필터(5)와 후카본 필터(8)는 탄소를 주원료로 하는 활성탄과 같은 것으로서, 원수중에 포함된 염소 성분 입자나 냄새를 제거한다.

상기 펌프(4)는 원수를 매우 큰 고압으로 원수를 이동시키기 위한 것이다. 이것은 맴브레인 필터(6)의 작동 상태와 관련이 있는 것으로서, 평균 60psi 이상의 압력으로 원수를 공급하여야만 맴브레인 필터(6)에서 정수작용이 이루어지기 때문이다. 맴브레인 필터(6)는 특히 고압에서 작동되며, 온도에 매우 민감하여 5∼40℃의 온도 범위를 이탈하면 필터가 손상된다. 상기 맴브레인필터(6)에서 생성되는 농축수와 생성수의 비율을 조정하기 위하여 사용되는 폐수조절기(7)는 상세히 도시되지 않았지만 농축수의 비율을 조절하기 위한 농축수조절밸브와 맴브레인필터의 세척을 위한 필터드레인밸브로 구성된다. 도 2는 상기와 같은 구성을 가진 정수기의 부분블럭회로도이다.

상기와 같은 구성을 가진 정수기에서 수행되는 본 발명의 방법은 다음과 같은 단계 : 정수탱크(10)에 저장된 정수에 한 쌍의 서로 이격된 단부가 접촉되도록 정수탱크(10)의 표면상에 부착된 저항측정수단(21)을 사용하여 정수의 저항을 측정하는 제1단계, 저항측정수단(21)에 의하여 측정된 저항값을 이에 상응하는 전압치로 변환하고 데이타저장부(15)에 미리 저장된 전압기준치와 주제어부(12)에서 비교하는 제2단계, 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 크면 저항측정수단(21)에서 저항치를 계속 측정하며 이에 상응하는 전압치를 주제어부(12)에서 비교과정을 수행하는 제3단계, 및 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 적으면 주제어부(12)에서 디스플레이부(14)에 제어신호를 출력하여 필터교환시기를 통보하는 제4단계로 구성된다.

본 발명의 제1단계에서는 먼저 정수의 저항값을 측정한다. 저항값은 정수중에 포함된 이물질 또는 전해된 이온에 따라서 변화되는 값으로서 정수는 맴브레인필터(6)에 의하여 이온수준의 중금속입자까지 제거되므로 저항값이 매우 높은 값을 가진다. 통상적으로 이물질이 것의 없는 증류수에서는 저항이 무한대가 됨이 알려져 있다.

저항의 측정은 저항측정수단(21)에 의하여 수행된다. 상기 저항측정수단(21)은 도 3의 측단면도에 도시된 바와 같이 정수탱크(10)의 하부측에 설치된다. 저항측정수단(21)은 정수탱크(10)의 표면에 부착되어 있으며 표면을 관통하여 한 쌍의 금속으로 제조된 전극(211,212)이 정수와 직접 접촉된 상태가 된다.

주제어부(12)로부터 일정전압이 인가되면 전극(211)을 통하여 발산되는 전기가 정수를 통과한 후에 전극(212)에 입력된다. 물론 그 반대방향으로도 전압을 인가할 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 이물질이 완전하게 제거된 정수는 매우 큰 저항치를 가지기 때문에 주제어부(12)로 입력되는 전압치는 매우 낮아진다. 이물질의 여과능력이 하강하면 맴브레인필터(6)를 통과하는 이물질 또는 이온이 증가하여 정수의 저항값을 떨어지며 전압은 상승한다.

상기와 같이 저항측정수단(21)을 통하여 측정된 저항값에 상응하는 전압 측정치가 입력되면 주제어부(12)에서는 미리 실험에 의하여 측정된 기준치를 데이터저장부(15)로부터 판독한다. 상기 데이터저장부(15)는 주제어부(12)로 사용되는 마이크로프로세서에 내장된 메모리소자이거나 또는 외부의 메모리소자가 될 수 있다.

상기 전압 기준치는 맴브레인필터(6)의 이물질여과능력을 판단하는 기준이 되는 임의의 값으로서 기준치 이상의 전압이되면 이물질이 증가하여 저항값이 감소하며 기준치 이하의 전압이 되면 이물질이 감소하여 저항값이 증가함을 의미하는 것이다.

따라서 전압 기준치보다 측정치가 높아지게 되면 내부에 이물질이 증가되며 낮아지면 이물질이 없는 것을 의미한다. 실제로 맴브레인필터(6)를 사용하게 되면 초기에는 이물질이 거의 없다가 정화능력의 저하에 따라서 이물질이 증가하며 저항값은 감소하며 측정치는 증가하게 된다.

주제어부(12)에서의 비교 결과, 전압 기준치가 측정치보다 크면 이것은 이물질이 별로 증가하지 않은 것으로서 맴브레인필터(6)의 여과성능이 저하되지 않은 것을 나타낸다. 따라서 맴브레인필터(6)를 교환할 필요가 없음을 알 수 있다.

상기와 같은 저항값측정은 정수기가 작동되는 동안에 지속적으로 수행된다. 이러한 수행과정중에 전압 기준치가 측정치보다 적어지면 저항값이 감소함을 나타내며 이물질이 증가함을 나타낸다.

주제어부(12)에서는 이물질의 증가에 의한 측정치가 전압 기준치를 초과하는 것으로 감지하면 맴브레인필터(6)를 교체하여야 할 필요가 있는 것으로 판단하고 특정신호를 출력한다. 즉 주제어부(12)에서는 디스플레이부(14)에 제어신호를 출력하여 사용자에게 시각적으로 표시하거나 또는 청각적으로 맴브레인필터(6)의 교체시기를 알려 주게 된다. 이러한 목적을 위하여 주제어부(12)에는 점멸하는 램프, LED를 연결하거나 또는 부저(BUZZER)와 같은 것을 연결할 수 있다.

또한 원수밸브(1)를 오프시켜 원수의 유입을 차단하고 동시에 펌프(4)에 인가되는 전원을 차단하여 역시 원수의 유입을 차단시킬 수 있다. 물론 이러한 차단동작을 수행하지 않고서 정상적으로 정수행정을 유지하면서 단지 맴브레인필터(6)의 교체시기만을 알려 줄 수도 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 맴브레인필터를 통과한 정수의 저항값을 측정하여 맴브레인필터의 교체시기를 사용자에게 표시함으로서 적절한 상태에서 맴브레인필터를 교체할 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (3)

1. 맴브레인필터(6)를 통과한 정수를 저장하는 정수탱크(10)와, 전체 행정을 제어하기 위한 주제어부(12)와, 정수기의 작동상태를 외부에 표시하기 위한 디스플레이부(14)를 포함하는 정수기에 있어서, 정수탱크(10)에 저장된 정수에 한 쌍의 서로 이격된 단부가 접촉되도록 정수탱크(10)의 표면상에 부착된 저항측정수단(21)을 사용하여 정수의 저항을 측정하는 제1단계, 저항측정수단(21)에 의하여 측정된 저항값을 이에 상응하는 전압치로 변환하고 데이타저장부(15)에 미리 저장된 전압기준치와 주제어부(12)에서 비교하는 제2단계, 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 크면 저항측정수단(21)에서 저항치를 계속 측정하며 이에 상응하는 전압치를 주제어부(12)에서 비교과정을 수행하는 제3단계 및 주제어부(12)에서의 비교결과, 전압기준치가 측정치보다 적으면 주제어부(12)에서 디스플레이부(14)에 제어신호를 출력하여 필터교환시기를 통보하는 제4단계로 구성됨을 특징으로 하는 맴브레인필터 교환시기 표시방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 저항측정수단(21)이 정수탱크(10)의 표면에 부착되어 있으며 표면을 관통하여 한 쌍의 금속으로 제조된 전극(211,212)으로서 정수와 직접 접촉된 상태가 되도록 설치됨을 특징으로 하는 맴브레인필터 교환시기 표시방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이부(14)가 주제어부(12)의 신호에 따라서 점멸하는 램프 또는 음향신호를 출력하는 부저인 것을 특징으로 하는 맴브레인필터 교환시기 표시방법.