KR200335071Y1 - 정수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정수처리장치에 관한 것으로서, 원수 또는 처리수를 보관하는 저수조와; 상기 원수저수조의 물을 시스템에 공급하는 원수펌프와; 상기 원수펌프에서 공급된 물속의 불순물, 찌꺼기 및 부유물질 등을 제거하는 백필터와; 카트리지의 일측에 전극이 연결되어, 상기 백필터에서 처리된 물 속에 함유되어 있는 석회를 전기적인 작용으로 초미립자로 분쇄하여 나노결정을 형성시키는 전극필터와; 상기와 같이 처리된 물을 각 세대로 공급하는 부스터펌프; 및 상기 각 세대별로 설치되어 중금속, 박테리아등의 세균을 제거하는 세라믹필터;로 구성되어, 중앙처리장치에서 원수를 생활용수에 적합하도록 1차적으로 처리하고, 각 세대에서 상기 1차 처리된 물을 공급받아 음용수에 적합하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 물 속에 함유되어 있는 석회를 제어하여 배관의 스케일발생을 방지하고, 미네랄은 그대로 살릴 수 있는 이점이 있다.

Description

정수처리장치{Water treatment system}

본 고안은 정수처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 중앙에서 백필터와 전극필터를 이용하여 물속의 불순물과 찌꺼기 등의 부유물질을 제거하고, 나노결정을 형성시켜 배관의 스케일을 방지하도록 물을 1차 처리한 후, 각 세대마다 설치되어 있는 세라믹필터를 이용하여 음용수에 적합하도록 처리하는 정수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트에 공급되는 물은 수돗물로서, 여기에 존재하는 오염물질은 주로 배관에서 발생하는 철산화물, 정수장에서 사용되는 응집제에 의한 잔류 알류미늄, 아파트의 저수조나 옥내배관에서 발생하는 미생물, 앙금 등이다. 또한, 배관이나 각 가정에 사용되는 여러 제품에 스케일을 발생시키는 석회가 함유되어 있다. 이러한 오염물질이 물 속에 존재함으로써, 이것이 바로 음용수로 이용될 경우 인체에 치명적인 해를 가할 수 있으므로 이러한 오염물질을 제거하기 위해서 아파트 등에서는 중앙정수처리장치를 채택하고 있는 경우가 많다.

종래의 아파트 정수처리장치는 활성탄여과장치나 마이크로필터 등을 이용하여 부유성물질이나 유기물을 제거하고, 역삼투막이나 이온교환수지 등을 이용하여 물속에 함유되어 있는 석회를 처리하고 있다.

그러나 종래의 역삼투나 이온교환과 같은 물처리방식은 역삼투멤브레인이나 이온교환수지 자체의 광물질에 의한 스케일을 발생시키고, 폐수를 발생시키는 문제점이 있다.

또한 나트륨이온을 물 속에 첨가하는 방법은 첨가제의 구입에 별도의 비용이 소요되며, 나트륨이 인체에 들어갔을 때 혈압을 증가시켜서 심장마비나 발작의 확률을 증가시키는 등의 문제점이 있다.

그리고, 종래의 저수조는 원수저수조와 처리수저수조가 각각 별도로 구성되어 저수조가 차지하는 공간이 넓은 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 석회를 제어하여 배관 등의 스케일발생을 방지하면서도 인체에 유익한 미네랄을 함유하고 있는 물을 각 세대로 공급하는 정수처리장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 고안의 목적은 원수저수조와 처리수저수조를 일체로 구성하여 저수조가 차지하는 공간을 줄이는 한편, 불필요하게 낭비되는 물을 줄일 수 있는 정수처리장치를 제공하는데 있다.

도 1는 본 고안에 따른 정수처리장치를 나타낸 정수처리도

도 2는 본 고안에 적용되는 전극필터의 작동원리도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 저수조 20: 원수펌프

30: 백필터 40: 전극필터

50: 부스터펌프 60: 세라믹필터

본 고안은 상기와 같은 목적으로 안출된 것으로서, 본 고안에 따른 정수처리장치는 원수 또는 처리수를 보관하는 저수조와; 상기 원수저수조의 물을 시스템에 공급하는 원수펌프와; 상기 원수펌프에서 공급된 물속의 불순물, 찌꺼기 및 부유물질 등을 제거하는 백필터와; 카트리지의 일측에 전극이 연결되어, 상기 백필터에서 처리된 물 속에 함유되어 있는 석회를 전기적인 작용으로 초미립자로 분쇄하여 나노결정을 형성시키는 전극필터와; 상기와 같이 처리된 물을 각 세대로 공급하는 부스터펌프; 및 상기 각 세대별로 설치되어 중금속, 박테리아등의 세균을 제거하는 세라믹필터;로 구성되어, 중앙처리장치에서 원수를 생활용수에 적합하도록 1차적으로 처리하고, 각 세대에서 상기 1차 처리된 물을 공급받아 음용수에 적합하도록 처리하는 것을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도1은 본 고안에 따른 정수처리장치의 정수처리도이고, 도 2는 본 고안에 적용되는 전극필터의 작동원리도이다.

본 고안의 정수처리장치는 원수 또는 처리수를 저장하는 저수조(10)와 상기 저수조(10)에 저장되어 있는 원수를 시스템에 공급하는 원수펌프(20), 상기 원수펌프(20)로부터 공급된 물을 여과하는 백필터(30) 및 1차여과된 물을 공급받아 처리하는 전극필터(40) 및 처리수저수조(14)로부터 처리수를 각 세대로 공급하는 부스터펌프(50) 및 각 세대에 설치되어 세대에 공급된 물을 음용수에 적합하게 처리하는 세라믹필터(60)로 구성된다.

먼저, 상기 저수조(10)는 원수저수조(12)와 처리수저수조(14)를 공간적으로 분리하여 설치하지 않고, 하나의 저수조에 원수와 처리수가 각각 저장될 수 있도록 구분하여 설치된 것으로서, 일체로 구성되어 저수조(10)가 차지하는 공간적인 비율이 종래에 비해 대폭 축소된다.

또한, 원수저수조(12)와 처리수저수조(14)의 사이에 밸브(16)를 설치하여, 필요할 때마다 개폐할 수 있도록 구성된다. 이것은 일반적으로 저수조의 청소를 하는 경우, 저수조에 저장되어 있는 물을 별도로 저장해 둘 곳이 없는 관계로 저장되어 있는 물을 전부 버리고 청소를 하게 되어 물 낭비가 심한 문제점을 해결하고자 고안된 것이다. 본 고안에 의한 저수조(10)의 경우는 원수저수조(12)와 처리수저수조(14) 각각에 저장되어 있는 물을 한 곳으로 저장한 후에 원수저수조(12) 또는 처리수저수조(14)를 청소할 수 있어 물을 낭비할 염려가 없다.

즉 원수저수조(12)를 청소하려는 경우, 저수조(10)내에 설치되어 있는 밸브(16)를 열어 원수저수조(12)내에 저장되어 있는 물을 처리수저수조(14)에 옮기고 난 후에 청소하게 되면 필요없이 물이 낭비되는 일이 없어진다. 또한 처리수저수조(14)를 청소하고자 하는 경우 상기와 반대의 방법을 채택하면 된다.

상기 원수펌프(20)는 상기 원수저수조(12)에 저장되어 있는 원수를 가압하여 백필터(30)로 물을 공급한다. 상기 원수펌프(20)에 의해 공급된 원수를 백필터(20; BAG FILTER)에서는 불순물 및 찌꺼기 등의 부유물질을 제거한다.

본 고안의 정수처리장치에서 백필터(30)를 채택한 이유는, 백필터(30)는 다른 필터에 비해 필터교환이 간단하여 교체시간이 절약되고, 오물이 백필터(30) 내부에 포집이 되기 때문에 필터를 교환할 때마다 하우징을 세척할 필요가 없고, 폐기가 간단하다는 이점이 있기 때문이다.

상기 백필터(30)를 통과하면서 불순물, 찌꺼기, 부유물질이 제거된 물은 전극필터(40)로 공급된다.

상기 전극필터(40)는 배관 및 가정에 사용되는 여러 가지 제품을 석회로부터 보호하는 장치이며, 경수를 제어하는 장치이다.

경수(Hard Water)는 건물의 배관에 축적되어 위해를 주는 석회를 포함하고 있다. 석회가 배관에 축적됨으로 해서 건물의 배관은 시간이 흐름에 따라 그 관경이 작아지게 되고 그 만큼 에너지 효율은 떨어지게 되며, 실제로 1mm의 석회 침전물은 10%의 에너지를 더 소비하게 한다.

물 속에는 칼슘(Ca++), 칼륨(K+), 나트륨(Na+), 마그네슘(Ma++)과 같은 금속양이온이 함유되어 있고, 특히 Ca++ 이 산소원자나 수산기(-OH)기와 결합한 상태를 석회라고 한다. 석회는 위에서 언급한 것처럼 배관스케일 등을 초래하는 단점도 있지만 기본적으로 석회에는 인체에 꼭 필요한 미네랄(Ca, Mg)을 함유하고 있기 때문에 이를 살릴 필요가 있다.

상기의 전극필터(40)는 전기적인 충격을 가하여 칼슘과 마그네슘의 입자가 서로 엉겨붙는 것을 제어함으로써, 석회스케일의 발생을 방지하는 것을 기본원리로 한다.

즉, 상기의 전극필터(40)는 물속에 함유되어 있는 Ca2+, Mg2+ 등이 결합하여 스케일을 형성하지 못하도록 카트리지의 일측에 전극을 연결하여, 상기 전극에 공급되는 전하를 변화시켜 카트리지를 통과하는 Ca2+, Mg2+ 이온 등의 입자를 미세하게 분쇄할 수 있게 구성된 것으로 스케일방지를 위한 구체적인 내용은 도2의 작동원리도를 보면서 설명하고자 한다.

(a)는 전극필터(40)의 사시도이고, (b)∼(g)는 상기 전극필터(40)의 카트리지부분의 확대도로서, (b)는 카트리지의 일측에 연결된 전극에 직류 충격전류를 가해 카트리지 내부에 전류를 흐르게 하면, 내부의 물은 전극 공간을 통해 흐르게 된다.

(c)는 상기 전극필터(40)의 전극으로 전도성의 입자와 비전도성의 입자로 구성되어져 있으며, 그 전극은 대단히 넓은 표면적을 형성한다.

(d) 그 전극에 전압을 가하면 각각의 전도성의 입자들은 양극을 형성하고, 그래서 전극은 수많은 쌍극극판이 같이 작동하게 된다. 쌍극극판이란 양극과 음극중간에 두어진 극판으로서, 양 극판을 향하는 면은 -로, 음극판을 향하는 면을 +로 작용하는 극판을 말한다.

(e) 상기 전극필터(40)의 극을 바꿈으로서 양 극은 부호를 변경하게 된다. 즉, 양극은 음극으로, 음극은 양극으로 변경된다.

(f) 상기의 과정에서 석회는 붙고 떼고의 과정을 반복한다. 즉, 양 극 중에 음극에 붙어지는 탄산칼슘은 극의 변환으로 다시 떨어지게 되고, 이러한 과정을 반복하게 되면서 나노결정이 생성된다. 참고로 나노(nano)란 10억분의 1을 나타내는 단위로 원자 3∼4개가 들어갈 정도의 크기이다. 그래서 나노입자라 함은 입자의 크기가 수 nm에서 수백 nm 크기의 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산 입자를 의미한다.

(g) 나노결정은 물속에 남게 되며, 여기서 제타퍼텐셜이 나노결정의 넓은 표면위에 발생하는데, 그 제타퍼텐셜은 효과적으로 나노결정이 유착되는 것을 막고 그래서 석회는 용해된 상태로 물 속에 보존되어, 더 이상 배관, 보일러 그리고 가정용품에 석회가 싸이지 않게 된다.

상기와 같이 전극필터(40)까지 거치면서 생활용수에 맞게 처리된 물은 처리수저수조(14)에 보관된다. 상기 처리수저수조(14)에 보관된 물을 필요시마다 각 세대에 공급하기 위한 부스터펌프(50)가 설치된다.

각 세대에서 공급된 물을 음용수로 사용하기 위해서는 세라믹필터(60)를 이용하여 중금속, 박테리아 등의 세균을 제거하여 사용하며, 생활용수로 사용할 때는상기의 세라믹필터(60)를 거치지 않고 바로 사용하면 된다.

상기의 세라믹필터(60)는 싱크대에 설치되는 것이 바람직하다. 즉 각 세대의 싱크대의 배관은 각 가정으로 공급된 물을 바로 사용하는 배관과 세라믹필터를 설치하여 음용수로 사용되는 배관이 분리되어 설치되게 된다.

그리고, 세라믹 필터(60)는 열적, 기계적, 화학적 및 생물학적 안정성이 높고, 세척에 의한 재생이 용이하며 반영구적으로 사용이 가능한 유용성이 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 정수처리장치는 중앙에서 물을 처리하는 단계와 각 세대에서 처리하는 단계로 구분되어 있어, 음용수로 사용되는 물에 한해서만 각 세대에서 별도로 세라믹필터에 의한 정수처리를 하게 함으로써, 생활용수로 사용되는 경우까지 중앙에서 정수하는 경우보다 소요되는 비용이 절감될 뿐 아니라 운용에서도 매우 효율적인 정수처리장치이다. 특히 나노결정을 형성하여 물 속에 함유되어 있는 석회가 스케일을 발생하지 못하도록 하는 전극필터를 적용함으로써, 처리된 물 속에 미네랄이 그대로 함유되어 있어 인체에 유익하다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 정수처리장치에 의한 물처리는 석회를 제어하여 배관 등의 스케일발생을 방지하면서도 인체에 유익한 미네랄은 그대로 물속에 함유되어 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 정수처리장치는 원수저수조와 처리수저수조를 일체로구성하여 저수조가 차지하는 공간을 줄이는 한편, 불필요하게 낭비되는 물을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 중앙정수처리장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (1)

1. 원수 또는 처리수를 보관하는 저수조와;

   상기 원수저수조의 물을 시스템에 공급하는 원수펌프와;

   상기 원수펌프에서 공급된 물속의 불순물, 찌꺼기 및 부유물질 등을 제거하는 백필터와;

   카트리지의 일측에 전극이 연결되어, 상기 백필터에서 처리된 물 속에 함유되어 있는 석회를 전기적인 작용으로 초미립자로 분쇄하여 나노결정을 형성시키는 전극필터와;

   상기와 같이 처리된 물을 각 세대로 공급하는 부스터펌프; 및

   상기 각 세대별로 설치되어 중금속, 박테리아등의 세균을 제거하는 세라믹필터;로 구성되어, 중앙처리장치에서 원수를 생활용수에 적합하도록 1차적으로 처리하고, 각 세대에서 상기 1차 처리된 물을 공급받아 음용수에 적합하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 정수처리장치.