KR20060105329A - 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치 - Google Patents

정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치는, 원수를 순차적으로 필터링하는 세디먼트필터(100), 프리카본필터(200) 및 멤브레인필터(300)를 포함하는 정수기에 적용되어, 상기 멤브레인 필터를 플러슁하는 장치에 있어서, 상기 세디먼트필터(100)와 상기 프리카본필터(200) 사이에 연결된 원수관의 수압을 검출하여 검출된 수압이 적정수압 이상일 경우에 펌핑 전압을 공급하는 LPS(120); 상기 LPS(120)로부터의 펌핑 전압을 공급받아, 상기 프리카본필터(200)로부터의 원수를 상기 프리카본필터(200)로 펌핑하는 펌프(130); 상기 펌핑 전압이 검출되는 시점부터 기설정된 제1 설정시간 간격으로, 상기 멤브레인필터(300)의 내부 원수의 배출을 기설정된 제1 설정시간 동안 제어하는 제어부(600); 및 상기 제어부(600)의 배출 제어시, 상기 멤브레인필터(300)의 배출관을 개방시키는 배출조절밸브(310)를 포함하여, 상기 멤브레인필터(300)내부의 원수가 상기 배출조절밸브(310)를 통해 배출되는 과정에서, 원수압의 배출력에 의해 상기 멤브레인필터(300)의 스케일을 제거하도록 이루어진다.
정수기, 멤브레인필터, 원수배출, 원수압, 스케일 제거

Description

정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치{AUTOMATIC FLUSHING APPARATUS OF MEMBRANE FILTER IN WATER PURIFIER}
도 1은 종래의 정수기의 정수 처리장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치의 구성도
도 3은 도 2의 제어부의 회로구성도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 세디먼트필터 110 : FLC
120 : LPS 130 : 펌프
200 : 프리카본필터 300 : 멤브레인필터
310 : 배출조절밸브 400 : 포스트카본필터
500 : 정수탱크 600 : 제어부
610 : 전압 검출부 620 : 마이크로 프로세서
630 : 전원 스위치 640 : 배출 전원 공급부
650 : 동작전압 검출부
본 발명은 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치에 관한 것으로, 특히 정수기에 포함된 멤브레인 필터의 정수시간에 따라 일정시간 주기로 멤브레인 필터의 내부 원수를 자동적으로 배출시켜 원수 배출시의 원수압에 의해 멤브레인 필터의 내부 스케일을 주기적으로 자동 제거할 수 있는 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 정수기는 수도수(식수) 등의 원수에 포함되어 있는 유해한 발암물질 등의 이물질(스케일)을 제거하여 정수된 정수수를 공급하는 것으로서, 그 정수 방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 이온교환수지식 및 역삼투압식으로 크게 나누어 볼 수 있다.
이러한 종래의 정수기중 역삼투압식 종래 정수기에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 정수기의 정수 처리장치의 구성도이다. 도 1에 도시된 종래의 정수기 정수 처리장치는, 세디먼트필터(10), 프리카본필터(20), 멤브레인필터(30), 포스트카본필터(40) 및 정수탱크(50)를 포함한다. 이때, 정상적인 정수과정에서, 원수는 각 필터를 순차적으로 거쳐 정수된 후 정수탱크(50)에 저장된다.
여기서, 각 필터의 기능에 대해서 설명하면, 상기 세디먼트필터(10)는 수도 전(미도시)으로부터의 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통해 먼저, 찌꺼기, 각종 부유 물질이 제거한다. 상기 프리카본필터(20)는 상기 세디먼트필터(10)로부터의 물을 공급받아, 활성판의 흡착방식을 이용하여 발암물질(THM), 합성세제, 살충제등 인체에 유해한 화학물질과 염소 성분등을 제거한다. 상기 멤브레인필터(30)는 0.0001미크론의 역삼투막으로 이루어져 납,비소와 같은 중금속을 비롯해 나트륨, 박테리아 바이러스, 방사성 물질 등을 걸러준다. 상기 포스트카본필터(40)는 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거한다.
또한, 정수기는 적절한 정수 처리를 수행하기 위해서, 상기 세디먼트필터(10)와 상기 프리카본필터(20) 사이에 연결된 원수관에 FLC(Float Level Controller)(11), LPS(Low Pressure Sensor)(12) 및 펌프(13)를 포함한다.
상기 FLC(11)는 상기 세디먼트필터(10)와 상기 프리카본필터(20) 사이의 원수관내 수위가 적정수위 이상일 경우에 원수관을 차단한다. 상기 LPS(12)는 상기 세디먼트필터(10)와 상기 프리카본필터(20) 사이의 원수관내 수압이 적정수압 이상일 경우에 펌핑 전압을 공급한다. 그리고, 상기 펌프(13)는 상기 LPS(12)로부터 펌핑 전압을 공급받아, 상기 프리카본필터(20)로부터의 원수를 상기 프리카본필터(20)로 펌핑한다.
한편, 상기 멤브레인 필터(30)는 원수관(WP)을 통해 포스트카본필터(40)에 연결되고, 또한 상기 멤브레인 필터(30)는 배출관(OP)이 연결되고, 이 배출관에는 수동 밸브가 설치되어 있다.
상기 멤브레인 필터는 원수(原水)의 상태에 따라서 수명이 결정되는데, 예를 들어 원수에 석회질과 같은 스케일(이물질)이 많을 경우에, 멤브레인 필터가 빨리 막혀서 제기능을 할 수 없게 되므로, 이러한 스케일을 제거하기 위해서, 상기 수동 밸브를 사용자가 수동으로 직접 주기적으로 열어주어 상기 멤브레인 필터의 내부 원수가 배출되면서 스케일도 배출되도록 하여 스케일을 제거하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 정수기에서, 멤브레인 필터의 내부 스케일 방식은 수동 밸브를 수동조작에 의한 수동 스케일 제거 방식이므로, 항시 스케일 제거 시점을 사용자가 감지하여야 하는 불편함이 있고, 스케일 제거 작업이 번거롭다는 문제점이 있다.
또한, 사용자의 감지에 따라 수동 작업에 의존하므로, 적절한 시기에 스케일 제거를 할 수 없다는 문제점이 있으며, 이에 따라 적절한 시기에 스케일 제거가 이루어지지 않을 경우에는 멤브레인 필터의 수명이 단축되는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 정수기에 포함된 멤브레인 필터의 정수시간에 따라 일정시간 주기로 멤브레인 필터의 내부 원수를 자동적으로 배출시켜 원수 배출시의 원수압에 의해 멤브레인 필터의 내부 스케일을 주기적으로 자동 제거할 수 있고, 이에 따라 멤브레인 필터의 수명을 연장시킬 수 있는 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 정수기의 멤브레인 필터 플러슁 장치는, 원수를 순차적으로 필터링하는 세디먼트필터, 프리카본필터 및 멤브레인필터를 포함하는 정수기에 적용되어, 상기 멤브레인 필터를 플러슁하는 장치에 있어서, 상기 세디먼트필터와 상기 프리카본필터 사이에 연결된 원수관의 수압을 검출하여 검출된 수압이 적정수압 이상일 경우에 펌핑 전압을 공급하는 LPS; 상기 LPS로부터의 펌핑 전압을 공급받아, 상기 프리카본필터로부터의 원수를 상기 프리카본필터로 펌핑하는 펌프; 상기 펌핑 전압이 검출되는 시점부터 기설정된 제1 설정시간 간격으로, 상기 멤브레인필터의 내부 원수의 배출을 기설정된 제1 설정시간 동안 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 배출 제어시, 상기 멤브레인필터의 배출관을 개방시키는 배출조절밸브를 포함하여, 상기 멤브레인필터내부의 원수가 상기 배출조절밸브를 통해 배출되는 과정에서, 원수압의 배출력에 의해 상기 멤브레인필터의 스케일을 제거하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 LPS를 통해 펌프로 공급되는 펌핑 전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 전압 검출부로부터 검출전압이 입력되는 시점부터, 상기 제1 설정시간 간격으로, 상기 제2 설정시간 동안 배출신호를 제공하는 마이크로 프로세서; 상기 마이크로프로세서의 배출신호에 따라, 교류 배출 전압을 공급하는 전원 스위치; 및 상기 전원 스위치로부터의 교류 배출 전압을 직류 배출 전압으로 변환하여 상기 배출 조절 밸브에 공급하는 배출 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 설정시간은, 상기 제2 설정시간보다 길게 설정된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치의 구성도이다, 도 2를 참조하면, 본 발명의 자동 플러슁 장치가 적용되는 정수기는 원수에서 미세 이물질을 제거하는 세디먼트필터(100)와, 상기 세디먼트필터(100)로부터의 원수에서 인체에 유해한 화학물질을 제거하는 프리카본필터(200)와, 상기 프리카본필터(200)로부터의 원수에서 중금속을 제거하는 멤브레인필터(300)와, 상기 멤브레인필터(300)로부터의 원수에서 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트카본필터(400)와, 상기 포스트카본필터(400)를 통한 정수를 저장하는 정수탱크(500)를 포함한다.
또한, 상기 정수기는, 상기 세디먼트필터(10)와 상기 프리카본필터(20) 사이의 원수관내 수위가 적정수위 이상일 경우에 원수관을 차단하는 FLC(110)와, 정수 동작에 필요한 전압을 공급하는 전원부(50)를 포함한다.
이러한 정수기에 적용되는 본 발명의 정수기의 멤브레인 필터 플러슁 장치는, 상기 세디먼트필터(100)와 상기 프리카본필터(200) 사이에 연결된 원수관의 수압을 검출하여 검출된 수압이 적정수압 이상일 경우에 펌핑 전압을 공급하는 LPS(120)와, 상기 LPS(120)로부터의 펌핑 전압을 공급받아, 상기 프리카본필터(200)로부터의 원수를 상기 프리카본필터(200)로 펌핑하는 펌프(130)와, 상기 펌핑 전압이 검출되는 시점부터 기설정된 제1 설정시간 간격으로, 상기 멤브레인필터(300)의 내부 원수의 배출을 기설정된 제1 설정시간 동안 제어하는 제어부(600)와, 상기 제어부(600)의 배출 제어시, 상기 멤브레인필터(300)의 배출관을 개방시키는 배출조절밸브(310)를 포함한다.
이러한 본 발명의 장치에 의하면, 상기 멤브레인필터(300)내부의 원수가 상기 배출조절밸브(310)를 통해 배출되는 과정에서, 원수압의 배출력에 의해 상기 멤브레인필터(300)의 내부 스케일을 제거할 수 있다.
도 3은 도 2의 제어부의 회로구성도이다. 도 3을 참조하면, 상기 제어부(600)는 상기 LPS(120)를 통해 펌프(140)로 공급되는 펌핑 전압을 검출하는 전압 검출부(610)와, 상기 전압 검출부(610)로부터 검출전압이 입력되는 시점부터, 상기 제1 설정시간 간격으로, 상기 제2 설정시간 동안 배출신호를 제공하는 마이크로 프로세서(620)와, 상기 마이크로프로세서(620)의 배출신호에 따라, 교류 배출 전압을 공급하는 전원 스위치(630)와, 상기 전원 스위치(630)로부터의 교류 배출 전압을 직류 배출 전압으로 변환하여 상기 배출 조절 밸브(310)에 공급하는 배출 전원 공급부(640)를 포함한다.
상기 마이크로 프로세서(620)는 집적회로(IC)로 구현될 수 있고, 이때, 상기 전원부(50)로부터 공급되는 동작전압(Vcc)을 검출하기 위한 동작전압(VCC) 검출회로(650)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 마이크로 프로세서(620)는, 동작의 안정성을 위해, 상기 동작전압 검출회로(650)를 통한 전압 크기에 따라, 세트(set) 또는 리세트(reset)될 수 있다.
상기 제1 설정시간은, 상기 제2 설정시간보다 길게 설정되는데, 본 발명의 실제 구현시에는 제1 설정시간을 45분으로 설정할 수 있고, 상기 제2 설정시간을 20초로 설정할 수 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 전압 검출부(610)는 다이오드, 커패시터, 포토 커플러 및 저항으로 이루어질 수 있고, 상기 전원 스위치(630)는 포토 커플러 및 트라이액(triac)으로 이루어질 수 있으며, 그리고, 상기 배출 전원 공급부(640)는 브리지 다이오드로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 장치가 적용되는 정수기에 대한 동작을 간단히 설명하면, 수도수 등의 원수는 세디먼트필터(100), 프리카본필터(200), 멤 브레인필터(300) 및 포스트카본필터(400)를 통해서 정수된 후 정수탱크(500)에 저장된다.
이러한 과정에서, FLC(110)는 상기 세디먼트필터(10)와 상기 프리카본필터(20) 사이의 원수관내 수위가 적정수위 이상일 경우에 원수관을 차단한다. LPS(120)는 상기 세디먼트필터(100)와 상기 프리카본필터(200) 사이에 연결된 원수관의 수압을 검출하여 검출된 수압이 적정수압 이상일 경우에 펌핑 전압을 펌프(130)에 공급한다. 이때, 상기 펌프(130)는 상기 LPS(120)로부터의 펌핑 전압을 공급받아, 상기 프리카본필터(200)로부터의 원수를 상기 프리카본필터(200)로 펌핑한다.
이에 따라, 상기 정수기는 적정수위 이하이고 적정수압 이상에서 상기 펌프(130)에 의해 정상적인 정수 처리가 수행된다.
이하, 멤브레인필터의 내부 스케일 제거 과정을 설명한다.
본 발명의 정수기의 멤브레인 필터 플러슁 장치에서, 본 발명의 제어부(600)는 상기 펌핑 전압이 검출되는 시점부터 기설정된 제1 설정시간 간격으로, 상기 멤브레인필터(300)의 내부 원수의 배출을 기설정된 제1 설정시간 동안 제어하는데, 여기서, 상기 제어부(600)는 상기 LPS(120)로부터의 펌핑 전압을 검출해서 펌프(130)의 동작유무를 감지한다.
상기 제어부(600)의 배출 제어에 따라, 본 발명의 배출조절밸브(310)는 상기 멤브레인필터(300)의 배출관을 개방시키고, 이에 따라 상기 멤브레인필터(300)의 원수는 배출관을 통해 배출되고, 상기 멤브레인필터(300)의 내부 원수가 상기 배출조절밸브(310)를 통해 배출되는 과정에서, 원수압의 배출력 또는 원수압에 의해 상기 멤브레인필터(300)의 내부 스케일도 원수와 함께 배출되어 제거된다.
도 3을 참조하면, 상기 제어부(600)의 전압 검출부(610)는 상기 LPS(120)를 통해 펌프(140)로 공급되는 펌핑 전압을 검출하여 마이크로 프로세서(620)로 출력한다. 상기 마이크로 프로세서(620)는 상기 전압 검출부(610)로부터 검출전압이 입력되는 시점부터, 상기 제1 설정시간 간격으로, 상기 제2 설정시간 동안 배출신호를 전원 스위치(630)로 출력한다. 상기 전원 스위치(630)는 상기 마이크로프로세서(620)의 배출신호에 따라, 교류 배출 전압을 배출 전원 공급부(640)로 공급한다. 그리고, 상기 배출 전원 공급부(640)는 상기 전원 스위치(630)로부터의 교류 배출 전압을 직류 배출 전압으로 변환하여 상기 배출 조절 밸브(310)에 공급한다.
한편, 원수(原水)나 설치장소 등의 환경 등의 여러 가지 조건에 따라 서로 다르게 설정될 수 있지만, 예를 들어, 상기 제1 설정시간이 45분으로 설정되고, 상기 제2 설정시간이 20초로 설정되는 경우, 펌프의 동작 개시시점부터 45분 동안에는 정수 처리가 이루어지고, 45분 간격으로 20초 동안은 상기 멤브레인필터(300)의 내부 원수가 배출되어, 이러한 원수 배출과정을 통해 상기 멤브레인 필터(300)의 내부 스케일이 제거된다.
전술한 바와 같은 본 발명은, 일정시간(예,45분) 동안 정수를 수행하면서 짧은 시간 동안(예,20초)에 멤브레인필터의 내부 원수를 배출시키는 동작을 반복적으로 수행하여, 상기 멤브레인필터의 내부에 발생되는 스케일을 주기적으로 제거할 수 있어, 멤브레인필터의 내부를 항상 청결한 상태로 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 멤브레인 필터의 수명을 연장시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 정수기에 포함된 멤브레인 필터의 정수시간에 따라 일정시간 주기로 멤브레인 필터의 내부 원수를 자동적으로 배출시켜 원수 배출시의 원수압에 의해 멤브레인 필터의 내부 스케일을 주기적으로 자동 제거할 수 있고, 이에 따라 멤브레인 필터의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 원수를 순차적으로 필터링하는 세디먼트필터, 프리카본필터 및 멤브레인필터를 포함하는 정수기에 적용되어, 상기 멤브레인 필터를 플러슁하는 장치에 있어서,
    상기 세디먼트필터와 상기 프리카본필터 사이에 연결된 원수관의 수압을 검출하여 검출된 수압이 적정수압 이상일 경우에 펌핑 전압을 공급하는 LPS;
    상기 LPS로부터의 펌핑 전압을 공급받아, 상기 프리카본필터로부터의 원수를 상기 프리카본필터로 펌핑하는 펌프;
    상기 펌핑 전압이 검출되는 시점부터 기설정된 제1 설정시간 간격으로, 상기 멤브레인필터의 내부 원수의 배출을 기설정된 제1 설정시간 동안 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 배출 제어시, 상기 메브레인필터의 배출관을 개방시키는 배출조절밸브를 포함하여,
    상기 멤브레인필터내부의 원수가 상기 배출조절밸브를 통해 배출되는 과정에서, 원수압의 배출력에 의해 상기 멤브레인필터의 스케일을 제거하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 LPS를 통해 펌프로 공급되는 펌핑 전압을 검출하는 전압 검출부;
    상기 전압 검출부로부터 검출전압이 입력되는 시점부터, 상기 제1 설정시간 간격으로, 상기 제2 설정시간 동안 배출신호를 제공하는 마이크로 프로세서;
    상기 마이크로프로세서의 배출신호에 따라, 교류 배출 전압을 공급하는 전원 스위치; 및
    상기 전원 스위치로부터의 교류 배출 전압을 직류 배출 전압으로 변환하여 상기 배출 조절 밸브에 공급하는 배출 전원 공급부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기의 멤브레인 필터 플러슁 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 설정시간은
    상기 제2 설정시간보다 길게 설정된 것을 특징으로 하는 정수기의 멤브레인 필터 플러슁 장치.
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