KR20010076626A - 공기방울 자동 역세척 정수 시스템 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
본 발명은 공기방울 자동 역세척 정수 시스템에 관한 것으로, 하나의 수유입관에는 A,B 필터라인이 병렬로 연결되며, 그 사이에는 A,B 필터라인중 어느 일측으로 공급수가 유입되도록 개폐 밸브가 설치되는 한편, 필터를 세척한 세척수가 배출되는 세척수 배출관 및 밸브가 장착되고, A,B 필터라인과 수배출관의 사이에는 정화된 물이 수배출관에 배출되도록 안내하는 3-way 밸브가 설치되며, 3-way 밸브와 A,B 필터라인의 사이에는 에어 펌프를 통해 공기가 공급되는 공기공급관이 각각 분기되고, 공기공급관에는 체크밸브가 설치되며, 필터라인에는 공기저장탱크가 뒤집혀 꽂히게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, A 필터라인에서 정화가 이루어지는 경우 B 필터라인에는 3-way 밸브 케이스 내부의 물과 공기공급관을 통해 공급된 공기가 유입되어 필터 내부의 활성탄을 흔들면서 활성탄에 붙어 있는 이물질을 제거 및 염소를 녹이게 된다. 특히, A,B 필터라인이 정화 및 세척이 바뀌는 시점에서 수압에 의해 공기저장탱크에 압축된 공기가 순간적으로 큰힘으로 유입되어 필터의 세척 성능이 향상된다.
Description
본 발명은 정수 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정수 성능을 극대화하는 동시에, 유지 비용을 절감할 수 있도록 한 공기방울 자동 역세척 정수 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 정수기는 활성탄, 이온막 등을 갖춘 필터를 이동하여 산화물, 중금속, 찌꺼기 등을 정화시키는 것으로, 필터층에 일정한 양 이상의 오염물이 축적되면 필터를 교환시키거나 재생하여야만 정수기능이 발휘되고 있다.
따라서, 수도물 또는 지하수 등의 오염상태에 따라 다르지만 대개의 경우 수일내지 수개월내에 필터를 교체하여야 하며, 교체시기를 놓치는 경우 오히려 균 등이 번식하여 수질을 더욱 악화시키는 단점이 있다.
이러한 단점을 개선하기 위하여 일정 주기별로 방문판매원이 방문하면서 필터의 상태를 파악 및 교체하는 경우가 있으나, 실제는 인력관리상의 문제 등을 이유로 거의 실행이 되지 못하고 있다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 본 출원인은 복수대의 필터를 수유입관과 병렬로 설치하면서 정화가 이루어지지 않는 필터측으로 물을 역류시켜 필터를 세척하는 기술을 선출원(출원번호 20-1996-33614)하여 등록받은 바 있다.
이 선출원을 간략히 설명하면, 하나의 수유입관에 병렬로 연결되어 독립적으로 작용되는 A,B필터라인으로 이루어진다.
수유입관에는 조절밸브와 압력센서가 직렬로 연결되는 한편, 복수대의 필터가 병렬로 연결되고, 수유입관에는 유입된 물이 A,B 라인중 어느 하나의 라인으로 통과하도록 제 1,2밸브가 설치되고, 필터와 제 1,2밸브 사이에는 세척수 배출관이 각각 분기되며, 세척수 배출관은 제 3,4밸브에 의해 개폐된다.
그리고, 복수의 필터와 수배출관의 사이에는 필터측의 출구관을 선택적으로 개방시키는 3-way 밸브가 설치된다.
3-way 밸브는 중앙의 코일스프링을 매개로 하여 좌우 양측에 밸브구가 결합되어 구성되며, 양단부에 A,B필터라인의 출구관과 수배출관이 연결되는 케이스의 내부에 설치되어 유입되는 물의 압력에 의해 코일스프링의 탄성력을 이기면서 이동되어 유입구를 개방시키게 되는 것이며, A,B 라인의 출구관과 연결되는 케이스의 내부에는 패킹이 결합되고, 패킹에는 오리피스가 각각 형성되어 케이스 내부의 물이 필터로 역류되도록 안내하게 된다.
이와 같이 구성된 역세척 정수기의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.
수유입관을 통해 유입된 공급수는 A,B 필터라인중 어느 한 라인을 통해서만 유입되며, 이때, 물이 공급되지 않는 라인에서는 필터에 물이 유입되어 세척이 이루어진다.
타이머 컨트롤러는 A,B 필터라인중 어느 한 라인은 정수가 이루어지도록 하는 나머지 라인은 필터의 세척이 이루어지도록 제어한다.
타이머 컨트롤러는 제 1유로개폐용 밸브와 제 4세척수 개폐용 밸브를 개방시켜 A 필터라인에서 정화가 이루어지도록 하고, 이에 따라, 공급수는 제 1밸브를 통해 필터를 통과하면서 여과되고, 압력에 의해 3-way의 밸브구를 밀고 케이스로 유입된다.
케이스에 유입된 물은 수배출관에 유입되어 사용자에게 공급되고, 케이스에 유입된 물의 일부는 B 필터라인측의 오리피스를 통해 B 필터라인의 필터로 유입되어 필터를 세척하게 되며, 이어서, 세척수 배출관을 통해 배출된다.
이와 같은 방법으로 정수/세척이 이루어지며, 일련의 동작은 일정한 시간을주기로 하여 번갈아가면서 이루어지게 되는 것으로, 설정 시간이 경과되면 제 2유로개폐용 밸브와 제 3세척수 배출용 밸브가 개방되어 A,B 라인의 역할이 바뀌게 된다.
이와 같은 방법의 역세척 정수기에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.
물의 압력에 의해 필터의 활성탄을 세척하는 것으로, 물에 의한 세척은 물리적인 세척 즉, 물의 흐름에 의해 활성탄이 흔들리면서 활성탄에 붙어 있는 이물질이 제거되는 것인데, 이때, 물은 일정한 방향성을 갖기 때문에 활성탄을 전체적으로 세척하지 못하고 물의 유로상에 존재하는 활성탄만 세척하게 되어 실질적으로 필터의 세척 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
그리고, A,B 라인의 역할이 바뀌는 시점에서 3-way 밸브 케이스 내부의 압력 변화에 의해 케이스 내부의 물이 순간적으로 역류하여 필터에 유입 및 오리피스를 통해 유입되면서 필터를 세척하게 되는데, 케이스 내부에서의 압력 변화로 발생되는 힘이 매우 미약함과 아울러, 오리피스를 통해 유입되는 물의 양이 적기 때문에 필터가 효과적으로 세척되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 필터의 활성탄에 붙어 있는 이물질을 효과적으로 제거하여 필터를 교체하지 않도록 한 공기방울 자동 역세척 정수 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 공기방울 자동 역세척 정수시스템은, 수유입관에 병렬로 연결되는 복수의 필터라인과;
상기 수유입관과 필터라인의 사이에 설치되어 공급수가 어느 일측의 필터 라인으로 공급되도록 안내하는 제 1밸브수단과;
상기 필터라인의 출구측과 수배출관의 사이에 설치되어 상기 필터라인을 통해 정수된 물을 상기 수배출관에 배출시키는 한편, 다른 필터 라인에 물을 공급하여 세척되도록 안내하는 제 2밸브수단과;
상기 필터라인과 제 2밸브수단의 사이에 연결되어 상기 필터라인으로 역류되는 세척수에 공기를 공급하기 위한 공기공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 공기방울 자동 역세척 정수 시스템에 따르면, 수유입관에 유입된 물은 제 1밸브수단을 통해 어느 일측의 필터라인에 공급되어 정화된 후 제 2밸브수단의 안내를 받으면서 수배출관에 배출된다. 이와 동시에, 정화가 이루어지지 않는 필터라인에는 공기공급수단에 의해 공기가 공급되며, 이 공기는 제 2밸브수단을 통해 공급되는 물과 함께 필터라인에 공급되어 필터를 세척하게 되고, 공기는 일정한 방향성없이 필터의 활성탄을 휘저으면서 활성탄에 붙어 있는 이물질을 제거함과 아울러, 염소를 녹이게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 정수기의 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 정수기에 따른 정수/세척의 흐름을 보인 구성도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 수유입관 2,3,4 : 세척수 배출관
5,6 : 정화수 배출관 7 : 수배출관
10 : 3-way 밸브 11 : 코일스프링
12 : 밸브 케이스 V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8 : 밸브
40 : 공기공급장치 41,42 : 공기공급관
41a,42a : 체크밸브 43 : 에어 펌프
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 공기방울 자동 역세척 정수 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 정수 시스템의 외관 사시도이며, 도 2는 본 발명의 정수 시스템에 따른 물의 흐름을 보인 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명 정수기는, 독립적으로 정수 및 역세척이 이루어지는 A, B필터라인으로 구성되어진다. 즉, A 라인에서 정수/역세척이 이루어지는 경우 B 라인에서는 반대로 역세척/정수가 이루어지고, 이러한 일련의 동작은 제어부에 의해 일정 시간을 주기로 하여 자동으로 번갈아가면서 작동되도록 제어된다.
이러한 시스템의 구성을 설명하면, 복수대의 필터(A1)(A2)(B1)(B2)가 갖추어진 A,B 라인이 하나의 수유입관(1)에 병렬로 연결되며, 수유입관(1)과 A,B 라인의 사이에는 공급수가 어느 한 라인에만 공급되도록 개폐시키는 제 1,2유로 개폐 밸브(V1)(V2)가 설치되고, 이어서, 필터(A1)(A2)(B1)(B2)를 세척한 세척수 배출관(2)(3)이 각각 분기되고, 세척수 배출관(2)(3)에는 제 3,4세척수 배출용 밸브(V3)(V4)가 설치되는 한편, 세척수 배출관(2)(3)은 하나의 배출관(4)으로 이어지게 된다.
여기서, A,B 라인의 필터(A1)(A2)(B1)(B2)가 서로 반대로 작용하게 되므로 A 라인 필터(A1)(A2)의 정수시에는 A 라인 개폐용 제 1유로 개폐 밸브(V1)가 개방되는 한편, B 라인의 세척수 배출용 제 4밸브(V4)가 개방되고, B 라인의 정수시에는 B 라인 개폐용 제 2유로 개폐 밸브(V2)가 개방됨과 아울러, A 라인의 세척수 배출용 제 3밸브(V3)가 개방되고, 이러한 일련의 동작이 일정시간을 주기로 하여 반복수행되면서 정수/세척이 이루어지게 된다.
계속해서, A,B 라인의 출구관(5)(6)과 수배출관(7)의 사이에는 정화된 물의 배출 및 세척을 안내하는 3-way 밸브(10)가 설치되고, 수배출관(7)을 통해 취출되기 이전에 2차 정수 및 살균 과정을 거치도록 2차 필터(20) 및 자외선 살균 램프(30)가 장착되고, 2차 필터(20)에는 투명의 커버(21)가 결합된다.
3-way 밸브(10)는, A,B 라인의 출구관(5)(6)과 수배출관(7)이 연결되는 케이스(12)와, 케이스(12)의 내부에 설치되어지며 중앙의 코일스프링(11)을 매개로 하여 좌우 양측에 결합되는 밸브구(V5)(V6)로 구성되며, 밸브구(V5)(V6)는 케이스(12)의 내부에 유입되는 물의 압력에 의해 코일스프링(11)의 탄성력을 이기면서 이동되어 유입구를 개방시키게 되는 것이다.
그리고, A,B 라인의 출구관(5)(6)과 연결되는 케이스(12)의 내부에는 패킹(13)(14)이 결합되고, 패킹(13)(14)에는 오리피스(13a)(14a)가 각각 형성되어 케이스(12) 내부의 물이 A 라인에서 필터링이 이루어지는 경우에는 B 라인측 오리피스(14a)를 통해 필터(B1)(B2)로 역류되도록 안내하는 한편, B 라인에서 필터링이 이루어지는 경우에는 A 라인측 오리피스(13a)를 통해 A 라인측 필터(A1)(A2)에 역류되도록 안내하게 된다.
그리고, A,B 라인의 출구관(5)(6)와 3-way 밸브(10)의 사이에는 공기공급장치(40)가 연결되며, 공기공급장치(40)는, 출구관(5)(6)에서 각각 분기되는 공기공급관(41)(42)과, 공기공급관(41)(42)에 공기를 일정 압력으로 공급하는 에어 펌프(43)와, 공기공급관(41)(42)에 공기를 선택적으로 공급하기 위한 체크밸브(41a)(42a)를 포함하여 구성되고, 출구관(5)(6)과 공기공급관(41)(42)의사이에는 투명의 공기저장탱크(44)(45)가 각각 연결되며, 이 공기저장탱크(44)(45)는 케이스(100)의 상부에 뒤집힌 상태로 꽂히게 된다.
이렇게 되면, 정수가 이루어지는 라인측의 공기저장탱크(44)(45)에는 물이 공급되며, 이 수압에 의해 내부에 충진된 공기가 상측으로 이동하면서 압축되어 정수 라인의 변경시 공기가 압력에 의해 순간적으로 큰 힘을 발생하면서 필터측으로 역류하게 된다.
한편, 수유입관(1)의 입구측에는 물을 일정한 압력을 맞추기 위한 유입압력조절밸브(50)가 설치되며, 또한, 자외선 살균 램프(30)를 지난 수배출관(7)에는 개폐밸브(V7), 압력조절밸브(V8)가 연이어 설치된다.
도면중 미설명 부호 70은 컨트롤러이며, 컨트롤러(70)는 타이머에 의해 일정한 시간을 주기로 하여 정수 및 역세척이 바꾸도록 제어한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 정수 시스템의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.
펌프에 의해 펌핑된 공급수는 수유입관(1)에 유입되며, 이때, 유입압력조절밸브(50)에 의해 일정한 압력으로 조절되어 유입된다.
계속해서, 공급수는 필터를 거쳐 정수되는데, A 라인에서 필터링이 이루어지는 경우 B 라인에서는 역세척이 이루어지고, B 라인에서 필터링이 진행되는 경우 A 라인에서는 역세척이 진행된다.
A 라인에서 정수가 이루어지는 경우 제 1 및 제 4밸브(V1)(V4)가 개방되어 공급수는 A 라인 필터(A1)(A2)를 거치면서 정수되고, 압력에 의해 물이 공기저장탱크(44) 내부에서 분수처럼 비산되며, 공기저장탱크(44)에 물이 차게 되면서 공기가 상승함에 따라 압축되고, 이는, 정수 라인의 변경시 필터(A1)(A2)의 세척을 준비하게 된다.
이어서, 정수된 물은 3-way 밸브(10)의 A 라인측 밸브구(V5)를 밀면서 밸브 케이스(12)의 내부에 유입된다.
케이스(12)에 유입된 물은 케이스(12)를 빠져 나와 2차 필터(20)를 거치면서 여과되고, 최종적으로 자외선 램프(30)에 의해 살균되어 수요자에게 공급된다.
이때, 밸브 케이스(12) 내부의 물중 일부는 오리피스(14a)를 통해 B 라인의 필터(B1)(B2)측으로 역류된다.
또한, B 라인 필터(B1)(B2)의 세척을 위하여 B 라인측 체크밸브(42a)가 개방되어 공기는 공기공급관(42)을 따라 B라인에 공급되고, 오리피스(14a)를 통해 유입된 물과 함께 필터(B1)(B2)에 유입되어 필터(B1)(B2)를 세척하게 된다.
물과 공기는 필터(B1)(B2)의 활성탄을 휘젓고, 흔들면서 활성탄에 붙어 있는 이물질을 제거하며, 특히, 공기는 그 성질에 의래 활성탄에 포함된 염소 성분을 녹여 제거하게 되고, 필터(B1)(B2)를 세척한 세척수는 세척수 배출관(3)(4)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 타이머에 의해 A 라인의 정수시간이 완료되면, 타이머 컨트롤러(70)에 의해 자동적으로 A 라인에서는 필터(A1)(A2)의 세척이 이루어지게 되고, B 라인의 필터(B1)(B2)에서는 정수작용이 이루어지게 된다.
정수가 A 라인에서 B 라인으로 변환되도록 제 2,3밸브(V2)(V3)는 개방되는동시에, 제 1,4밸브(V1)(V4)는 폐쇄되어 압력이 떨어지게 되며, 이로써, 3-way 밸브(10)의 코일스프링(11)의 복원력에 의해 A 라인측 밸브구(V5)가 A 라인측 유입구를 폐쇄시키게 된다.
한편, A 라인측의 체크밸브(41a)가 개방되어 공기가 A 라인에 공급되며, 이때, A 라인측에 물이 공급되지 않으므로 압력차에 의해 A 라인측의 공기저장탱크(44)에 압축된 공기가 순간적인 강한 힘으로 필터(A1)(A2)측으로 역류하여 물과 함께 필터(A1)(A2)를 세척하게 된다.
필터(A1)(A2)의 세척을 위한 물은 필터(A1)(A2)의 활성탄에 묻어 있는 이물질을 씻어서 제거하게 되며, 또한, 공기는 필터(A1)(A2) 내부를 일정한 방향성없이 자유롭게 유동되면서 활성탄을 흔들고, 비비면서 활성탄에 묻어 있는 이물질을 제거함과 동시에, 활성탄에 존재하는 염소를 녹여 제거하게 된다.
한편, B 라인 필터(B1)(B2)를 거쳐 여과된 물은 3-way 밸브(10)의 B 라인측 밸브구(V6)를 밀고 케이스(12) 내부로 유입된 후 밸브(V7)(V8)를 거치면서 수배출관(7)을 통해 배출된다.
그리고, A 라인의 가동시와 마찬가지로 B 라인을 거쳐 정수되어 3-way 밸브 케이스(12)에 유입된 물중 일부는 오리피스(13a)를 통해 A 라인측으로 유동 및 공기와 함께 A 라인의 필터(A1)(A2)로 유입되어 필터(A1)(A2) 내부의 활성탄을 세척하게 되며, 이어서, 세척수 배출관(2)(4)를 따라 외부로 배출된다.
따라서, 종래에는 물에 의해 필터의 활성탄을 휘저으면서 물리적인 반응에 의해서만 활성탄에 붙어 있는 이물질을 제거하는데 반해, 본 발명에 의하면, 물과함께 공기가 필터(A1)(A2)(B1)(B2) 내부의 활성탄을 세척하게 되며, 공기는 그 성질에 의해 일정한 방향성없이 필터(A1)(A2)(B1)(B2) 내부를 흐르며 활성탄을 비비면서 활성탄에 붙어 있는 이물질을 제거하는 동시에, 염소를 녹여 제거하게 되어 종래보다 세척 효율이 향상된다.
그리고, 필터(A1)(A2)(B1)(B2)의 역할이 바뀌는 시점에서 공기저장탱크(44)(45)에 압축되어 있는 공기가 순간적으로 빠른 속도 및 큰힘으로 필터(A1)(A2)(B1)(B2)에 유입되어 활성탄의 흔들림이 커지게 되며, 결과적으로 활성탄에 붙어 있는 이물질이 효과적으로 제거된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 공기방울 자동 역세척 정수 시스템에 의하면, 공기에 의해 필터가 물리적 반응 및 화학적 반응에 의해 세척되어 세척의 효율성이 향상됨에 따라 결과적으로 필터의 교체가 불필요해져 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 아울러, 반영구적으로 사용할 수 있다.
그리고, 세척시 압축된 공기가 순간적인 큰 힘을 기반으로 필터에 유입되면서 필터를 세척하게 되어 세척 성능을 향상시킬 수 있다.
더불어, 투명의 공기저장탱크 내부에서 물이 분수처럼 비산되는 것을 통해 기기의 작동 여부를 확인할 수 있으며, 아울러, 시각적인 다채로움을 보여줄 수 있는 등의 현저한 효과가 있다.
Claims (3)
- 수유입관에 병렬로 연결되는 복수의 필터라인과;상기 수유입관과 필터라인의 사이에 설치되어 공급수가 어느 일측의 필터 라인으로 공급되도록 안내하는 제 1밸브수단과;상기 필터라인의 출구측과 수배출관의 사이에 설치되어 상기 필터라인을 통해 정수된 물을 상기 수배출관에 배출시키는 한편, 다른 필터 라인에 물을 공급하여 세척되도록 안내하는 제 2밸브수단과;상기 필터라인과 제 2밸브수단의 사이에 연결되어 상기 필터라인으로 역류되는 세척수에 공기를 공급하기 위한 공기공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기방울 자동 역세척 정수 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 공기공급수단은 상기 필터라인의 출구관과 제 2밸브수단의 사이에서 각각 분기되는 공기공급관과; 상기 공기공급관에 공기를 일정 압력으로 공급하는 에어 펌프와; 상기 공기공급관을 택일하여 개방시키는 체크밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기방울 자동 역세척 정수 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 필터라인의 출구관과 공기공급관의 사이에 뒤집혀있는 공기저장탱크를 포함하여 상기 필터라인을 통해 정화된 물이 공기저장탱크 내부에서 비산되면서 공기가 압축되도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기방울 자동 역세척 정수 시스템.
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