KR20060119226A - Apparatus for measuring consentration of soft water of water softening device - Google Patents

Apparatus for measuring consentration of soft water of water softening device Download PDF

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Abstract

A concentration measuring system of soft water of a water softener is provided to determine a regeneration time of the water softener simply and inexpensively by directly measuring TDS(total dissolved solids) values of raw water and soft water using a nano-filter membrane and a TDS detector, or grasping a removal ratio difference between before and after raw water or soft water passes through a nano-filter membrane unit. In a water softener(30) which can supply soft water to a shower(20) by softening hard water supplied from a faucet(10), and has a regenerable ion exchange resin, a concentration measuring system(100) of soft water of the water softener comprises: a nano-filter membrane unit(40) capable of selectively removing ions contained in raw water before the passage of the water softener, or ions contained in soft water after the passage of the water softener; and a detection unit(50) that is in communication with the nano-filter membrane unit to detect an amount of TDS(total dissolved solids) dissolved into water. The nano-filter membrane unit is in communication with a first line(60) on which a first valve(62) is installed, and through which raw water supplied from the faucet flows, and a second line(70) on which a second valve(72) is installed, and through which soft water coming out of the water softener flows.

Description

연수기의 연수 농도 측정 장치{Apparatus for measuring consentration of soft water of water softening device}Apparatus for measuring consentration of soft water of water softening device

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a soft water concentration measuring apparatus of a water softener according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of the soft water concentration measuring apparatus of the water softener according to a second embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나노 필터 멤브레인 유니트 및 검출 유니트 부위를 개략적으로 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view schematically showing a nano filter membrane unit and a detection unit site according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 변형예를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10...수전금구 20...샤워기 30...연수기10 ... Focus bracket 20 ... Shower 30 ... Water softener

40...나노 필터 멤브레인 유니트 50...검출 유니트40 ... nano filter membrane unit 50 ... detection unit

60...제1 라인 70...제2 라인 80...제2 검출 유니트60 ... 1st line 70 ... 2nd line 80 ... 2nd detection unit

90...드레인 라인90 ... drain line

본 발명은 연수기의 연수 농도 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 계측기를 이용하여 연수기에 의해 생산되는 연수의 농도를 직접 측정하고 그 측정된 값을 바탕으로 재생 주기를 결정할 수 있도록 구조가 개선된 연수기의 연수 농도 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the soft water concentration of a softener, and more particularly, a structure is improved to directly measure the concentration of soft water produced by the softener using a measuring instrument and determine a regeneration cycle based on the measured value. It is related with the soft water concentration measuring apparatus of a water softener.

일반적으로, 물 속에 경도 유발 물질들이 많이 녹아 있는 경우 센물 또는 경수라고 부른다. 경도 유발 물질은 대표적으로 칼슘(Ca2+), 마그네슘(Mg2+) 등이 있다.Generally, when a lot of hardness-inducing substances are dissolved in water, it is called hard water or hard water. Hardness causing materials are typically calcium (Ca 2+ ), magnesium (Mg 2+ ), and the like.

또한, 연수기는 물 속에 경도 유발 물질이 많이 포함된 경수를 이온교환수지를 이용하여 연수로 변환시키는 장치이다. 가정용 연수기는 대부분 강산성 양이온교환수지를 사용한다. 이온교환수지는 원하는 이온을 교환시킴으로써 사용자가 원하는 물질 즉, 선택적으로 이온을 제거하는 기능을 수행하며, 기본적으로 제거하고자 하는 이온을 교환시키기 때문에 전체 이온의 양에는 변함이 없다. 예를 들어, 물 속의 이온을 모두 제거하여 초순수를 만드는 공정에서는, 양이온 교환수지 및 음이온 교환수지가 혼용된다. 여기서, 칼슘(Ca2+), 마그네슘(Mg2+) 등의 양이온은 양이온 교환수지에 의해 양이온(H+)으로 교환되고, 염소(Cl-) 등의 음이온은 음이온 교환수지에 의해 음이온(OH-)으로 교환된다. 이와 같이, 양이온 교환수지 및 음이온 교환수지에 의해 물 속의 이온들이 모두 양이온(H+)과 음이온(OH-)으로 교환되면, H+이온과 OH-이온은 서로 결합하여 다시 H2O를 형성함으로써 순수한 물만 존재하게 된다.In addition, the water softener is a device that converts hard water containing a lot of hardness-inducing substances into soft water by using an ion exchange resin. Most household water softeners use strong acid cation exchange resins. The ion exchange resin performs a function of selectively removing ions, that is, a user's desired material by exchanging desired ions, and basically, since the ions are to be removed, the total amount of ions does not change. For example, in the process of removing all the ions in the water to make ultrapure water, cation exchange resins and anion exchange resins are mixed. Here, cations such as calcium (Ca 2+ ) and magnesium (Mg 2+ ) are exchanged with cations (H + ) by a cation exchange resin, and anions such as chlorine (Cl − ) are anions (OH) by an anion exchange resin. - ). In this way, by the cation exchange resin and an anion exchange resin to all ions in the water are positive ions (H +) and negative ions (OH -) - by forming the ions again H 2 O combined with each other, H + ions and OH when exchanging the Only pure water exists.

그러나, 가정용 연수기의 경우, 칼슘(Ca2+), 마그네슘(Mg2+) 등과 같은 경도 유발 물질만을 제거하는 것이 목적이고, 이 경우 양이온(H+)으로 이온교환을 하게 되면, H+이온의 양이 증가함으로써 수소이온농도(pH)가 낮아져 물이 극단적으로 산성화되기 때문에 대부분의 연수기의 경우 치환기를 H+이온이 아닌 Na+이온을 사용한다. 결과적으로, 가정용 연수기로 공급되는 Ca2+, Mg2+ 등의 같은 경도 유발 물질은 Na+으로 치환되게 된다.However, if the water softener for domestic, calcium (Ca 2+), magnesium, and the goal is to remove only the hardness causing substances, such as (Mg 2+), in this case the ion exchange of cations (H +), of the H + ion As the amount increases, the hydrogen ion concentration (pH) is lowered and the water becomes extremely acidic, so most water softeners use a substituent Na + ion instead of H + ion. As a result, hardness-inducing substances such as Ca 2+ and Mg 2+ supplied to domestic water softeners are replaced with Na + .

그런데, 이온교환수지는 고유의 이온교환 능력을 가지기 때문에, 일정 기간 사용하게 되면 그 수명을 다하게 된다. 이 경우, 일반적인 연수기의 경우, 새로운 Na+을 공급시켜 이온교환수지를 재생시키고 있는 바, 통상적으로 소금(NaCl)이 많이 이용된다.By the way, since the ion exchange resin has an inherent ion exchange capacity, when used for a certain period of time, the end of life. In this case, in the case of general water softeners, since the ion exchange resin is regenerated by supplying fresh Na + , salt (NaCl) is commonly used.

종래의 연수기들은 사용자에게 사용중 물의 미끄러움이 없어지면 재생 안내를 하였다. 그러나, 이러한 방식은 사용자의 부정확한 느낌에 의한 인위적인 방법으로서 연수기의 연수능력 및 재생주기에 대한 소비자의 불만을 해소할 수 없었다. 또한, 연수기의 수명을 재생 후 일정 기간(2개월 등)으로 제시하거나 연수기가 사 용한 물의 양을 측정함으로써 이온교환수지를 재생시키는 방법도 제시되었다. 일부 제품의 경우에, 연수기를 설치할 때 공급수의 경도를 미리 파악함으로써 '저,중,고' 등의 3단계로 설정함으로써 연수기의 재생 시기를 보다 합리적으로 측정하는 방법이 제시되었다.Conventional water softeners guide users to regeneration when water slips off during use. However, this method is an artificial method due to the inaccurate feeling of the user and could not solve the consumer's dissatisfaction with the water softener's training capacity and regeneration cycle. In addition, a method of regenerating the ion exchange resin by presenting the water life of the water softener for a certain period of time (2 months, etc.) or measuring the amount of water used by the water softener was also proposed. For some products, a method of more reasonably measuring the regeneration time of the water softener has been proposed by setting the water softener in advance in three stages such as 'low, medium and high' when the water softener is installed.

그러나, 이러한 종래의 방법들은 연수기로 공급되는 공급수(수돗물 또는 지하수)의 경도가 각각 다를 수 있기 때문에, 연수기의 수명에 대한 소진 여부의 기준 마련이 매우 어려운 문제점이 있었다. 예를 들어, 팔당 상수원을 사용하는 수도권의 경우 경도가 60ppm 전후이지만, 천안 및 화성 지역 지하수의 경도는 1000ppm을 초과하는 경우가 있으며, 영월 지역의 경우는 수돗물의 경도가 200ppm을 상회하는 등 유입수의 경도가 서로 많은 차이가 남으로써 사용 물량에 따른 연수의 수명을 산정하는 것은 매우 힘든 문제점이 있다. 또한, 공급수의 경도를 미리 파악하였다고 하더라도 계절에 따른 공급수의 경도 차이가 발생하므로 정확한 예측은 어려운 실정이다.However, since the hardness of the feed water (tap water or ground water) supplied to the water softener may be different from each other, there is a problem that it is difficult to prepare a criterion for the life of the water softener. For example, in the Seoul metropolitan area where Paldang water resources are used, the hardness is around 60 ppm, but the hardness of groundwater in Cheonan and Hwaseong is over 1000 ppm. In Yeongwol, the hardness of tap water exceeds 200 ppm. Since the hardness remains a lot different from each other, it is very difficult to calculate the life of soft water according to the quantity used. In addition, even if the hardness of the feed water is determined in advance, it is difficult to accurately predict the difference in the hardness of the feed water according to the season.

따라서, 계측기를 이용하여 연수기를 통해 생산되는 연수의 농도를 직접 측정함으로써 이온교환수지의 재생주기를 결정할 수 있는 방안이 연구되고 있다. 연수의 정도, 즉 경도를 측정하는 대표적인 방법으로서 적정법이 있으나 이는 제품화가 어려운 단점이 있다. 또한, 표준전극과 비교전극, 멤브레인 및 수용액을 이용한 전극법이 있으나 제품화하기에는 고가이고, 가정용 연수기의 사용환경상 고온 및 고압에 노출될 수 있기 때문에 그 적용이 매우 어려운 문제점이 있다.Therefore, a method for determining the regeneration cycle of the ion exchange resin by directly measuring the concentration of soft water produced through the water softener using a measuring instrument has been studied. There is a titration method as a representative method for measuring the degree of softening, that is, hardness, which is difficult to commercialize. In addition, although there is an electrode method using a standard electrode, a comparative electrode, a membrane and an aqueous solution, it is expensive to commercialize, and there is a problem that its application is very difficult because it may be exposed to high temperature and high pressure in the use environment of the home water softener.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 나노 필터 멤브레인을 이용하여 연수화되기 전의 경수 중에 포함된 칼슘 이온 및 마그네슘 이온 등의 제거율과 연수화된 연수 중의 나트륨 이온 등의 제거율의 차이를 파악하거나 물속에 녹아 있는 총 고형물질(TDS)을 직접 비교함으로써, 궁극적으로 연수의 정도를 파악할 수 있도록 구조가 개선된 연수기의 연수 농도 측정 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and the difference between the removal rate of calcium ions and magnesium ions in hard water and the removal rate of sodium ions in softened soft water before softening using a nano-filter membrane. The purpose of the present invention is to provide an apparatus for measuring the soft water concentration of water softeners whose structure has been improved to ultimately determine the degree of soft water by identifying or directly comparing total solids (TDS) dissolved in water.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치는, 수전금구로부터 공급되는 경수를 연수화시켜 샤워기로 공급할 수 있으며, 재생가능한 이온교환수지를 가진 연수기에 있어서; 상기 연수기를 통과하기 전의 원수 또는 상기 연수기를 통과한 후의 연수에 각각 포함된 이온을 선택적으로 제거할 수 있는 나노 필터 멤브레인 유니트; 및 상기 나노 필터 멤브레인 유니트에 연통되도록 설치되어, 물 속에 녹아 있는 총 고형 물질의 양을 검출할 수 있는 검출 유니트;를 구비한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for measuring soft water concentration of a softener, wherein the soft water supplied from the faucet may be softened and supplied to a shower, and the softener having a renewable ion exchange resin; A nano filter membrane unit capable of selectively removing ions contained in raw water before passing through the softener or in soft water after passing through the softener; And a detection unit installed to communicate with the nanofilter membrane unit to detect the total amount of solid substance dissolved in water.

바람직하게, 본 발명에 따른 연수 농도 측정 장치는, 상기 나노 필터 멤브레인 유니트의 전단에 설치된 제2 검출 유니트를 더 구비한다.Preferably, the soft water concentration measuring apparatus according to the present invention further comprises a second detection unit provided in front of the nano-filter membrane unit.

바람직하게, 상기 검출 유니트 및/또는 제2 검출 유니트는 TDS(Total Dissolved Solids), 전기전도도, 전류, 전압, 저항 중 어느 하나를 측정함으로써 물 속의 이온 상태를 판단할 수 있는 TDS 측정기, 전기전도도기, 전류 측정기, 전압 측정기, 저항 측정기 중 어느 하나이다.Preferably, the detection unit and / or the second detection unit is a TDS measuring device, an electrical conductivity measuring device that can determine the ion state in the water by measuring any one of TDS (Total Dissolved Solids), electrical conductivity, current, voltage, resistance , Current meter, voltage meter, or resistance meter.

바람직하게, 상기 나노 필터 멤브레인 유니트는 내부에 잔존하는 제거수를 배출시킬 수 있는 드레인 라인을 더 구비한다.Preferably, the nano-filter membrane unit further includes a drain line for discharging the remaining water remaining therein.

바람직하게, 본 발명에 따른 연수 농도 측정 장치는, 상기 드레인 라인을 선택적으로 개폐하기 위한 체크 밸브를 더 구비한다.Preferably, the soft water concentration measuring apparatus according to the present invention further comprises a check valve for selectively opening and closing the drain line.

바람직하게, 상기 나노 필터 멤브레인 유니트와 상기 측정 유니트는 일체로 마련된다.Preferably, the nano filter membrane unit and the measurement unit are provided integrally.

바람직하게, 상기 측정 유니트의 저면은 상기 나노 필터 멤브레인 유니트의 상면과 같거나 높게 위치된다.Preferably, the bottom of the measuring unit is located at or above the top of the nano filter membrane unit.

바람직하게, 상기 측정 유니트는 내부에 잔존하는 생성수를 외부로 배출시킬 수 있는 생성수 배출구를 더 구비한다.Preferably, the measuring unit further includes a product water outlet for discharging the product water remaining inside.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for measuring soft water concentration of a softener according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing an apparatus for measuring soft water concentration of a water softener according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치(100)는 수전금구(10)로부터 공급되는 경수를 연수화시켜 샤워기(20)로 공급할 수 있으며, 재생가능한 이온교환수지를 가진 연수기(30)와, 연수기(30) 통과 전, 후의 원수 또는 연수에 포함된 이온을 선택적으로 제거할 수 있는 나노 필터 멤브레인 유니트(40), 및 나노 필터 멤브레인 유니트(40)에 연결되며 물 속에 녹아 있는 고형 물질의 양을 검출할 수 있는 검출 유니트(50)를 구비한다.Referring to Figure 1, the soft water concentration measuring apparatus 100 of the water softener according to the present embodiment may soften the hard water supplied from the faucet 10 to supply to the shower 20, having a renewable ion exchange resin It is connected to the water softener 30, the nano filter membrane unit 40 which can selectively remove the ions contained in the raw water or the soft water before and after the water softener 30, and the nano filter membrane unit 40 is dissolved in water A detection unit 50 capable of detecting the amount of solid matter present is provided.

상기 연수기(30)는 재생통(미도시)에 의해 이온교환수지가 재생될 수 있는 통상의 구조를 가진 것으로서, 지금까지 알려지거나 사용되고 있는 모든 연수기들의 구조를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 다만, 본 실시예에 사용되는 연수기는 본 출원인이 2005년 4월 22일 각각 출원한 대한민국 특허출원 제10-2005-0033572호(자동재생 가능한 연수 장치 및 방법) 및 특허출원 제10-2005-0033571호(연수 장치 및 방법)에 개시된 연수기 또는 연수 장치인 것이 바람직하다.The water softener 30 has a conventional structure in which an ion exchange resin can be regenerated by a recycling vessel (not shown), and should be interpreted as including a structure of all softeners known or used so far. However, the water softener used in this embodiment is Korean Patent Application No. 10-2005-0033572 (Automatically Renewable Training Apparatus and Method) and Patent Application No. 10-2005-0033571 filed by the applicant on April 22, 2005, respectively. It is preferable that it is the softener or water softener disclosed in the arc (softening apparatus and method).

상기 나노 필터 멤브레인 유니트(40)는 수전금구(10)로부터 공급되는 원수가 유동될 수 있는 제1 라인(60)과 연수기(30)로부터 나오는 연수가 유동될 수 있는 제2 라인(70)에 각각 연통되도록 설치된다. 나노 필터 멤브레인 유니트(40)는 원수 대비 이온을 약 70% 정도 제거할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.The nano filter membrane unit 40 is respectively provided in a first line 60 through which raw water supplied from the faucet fitting 10 may flow, and a second line 70 through which soft water flowing from the water softener 30 may flow. It is installed to communicate. Nano filter membrane unit 40 preferably has a structure that can remove about 70% of ions compared to raw water.

상기 제1 라인(60)에는 원수를 선택적으로 유동시키기 위한 제1 밸브(62)가 설치되고, 제2 라인(70)에는 연수를 선택적으로 유동시키기 위한 제2 밸브(72)가 설치된다.The first line 60 is provided with a first valve 62 for selectively flowing raw water, and the second line 70 is provided with a second valve 72 for selectively flowing soft water.

상기 검출 유니트(50)는 나노 필터 멤브레인 유니트(40)에 의해 제거되고 난 물의 TDS(Total Desoved Solids), 전기전도도, 전류, 전압, 저항 중 어느 하나를 측정함으로써 물 속의 이온 상태를 판단하기 위한 것으로서, TDS 측정기, 전기전도도기, 전류 측정기, 전압 측정기, 저항 측정기 중 어느 하나인 것이 바람직하다.The detection unit 50 is to determine the ion state in the water by measuring any one of total desoved solids (TDS), electrical conductivity, current, voltage, and resistance of the water removed by the nano-filter membrane unit 40. , TDS measuring instrument, electric conductivity, current measuring instrument, voltage measuring instrument, resistance measuring instrument.

본 실시예에 따른 연수 농도 측정 장치(100)는 사용자가 연수기(30)를 사용하지 않은 시간대에 미도시된 제어부에 의해 작동되는 타이머에 의해 주기적으로 작동되도록 구성될 수 있다. 물론, 사용자가 연수기(30)를 사용하고 있는 동안에도 필요한 경우, 본 실시예에 따른 연수 농도 측정 장치(100)는 수동으로 작동될 수 있도록 구성될 수 있음은 물론이다. 본 실시예에 따른 연수 농도 측정 장치(100)가 적절한 용량을 가진다고 가정할 때, 통상적으로 소정 시간 동안 측정함으로써 연수의 농도를 측정할 수 있다.The soft water concentration measuring apparatus 100 according to the present exemplary embodiment may be configured to be periodically operated by a timer operated by a controller not shown in a time zone in which the user does not use the water softener 30. Of course, if the user needs while using the water softener 30, the soft water concentration measuring apparatus 100 according to the present embodiment may be configured to be manually operated. Assuming that the soft water concentration measuring apparatus 100 according to the present embodiment has an appropriate capacity, the concentration of soft water can be measured by measuring for a predetermined time.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the soft water concentration measuring device of the water softener according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 연수기의 농도를 측정하지 않을 경우에는 제1 밸브(62) 및 제2 밸브(72)는 폐쇄된 상태이다. 즉, 이러한 상태는 연수기(30)가 정상적으로 작동하거나 적어도 대기 상태로 간주될 수 있다.First, when the concentration of the water softener is not measured, the first valve 62 and the second valve 72 are in a closed state. That is, this state may be regarded as the water softener 30 is operating normally or at least as a standby state.

이러한 상태에서 사용자가 수동으로 또는 타이머에 의해 자동적으로 연수기(30)의 연수의 농도 측정을 위한 모드로 전환되면, 연수기(30)로 유입되기 전의 원수를 농도 측정 장치(100)로 공급시킨다. 이를 위해, 제1 밸브(62)를 개방하고 제2 밸브(72)를 폐쇄시킨다. 그러면, 소정량의 원수가 제1 라인(60)을 통해 나노 필터 멤브레인 유니트(40)로 공급된다. 이렇게 공급된 원수는 나노 필터 멤브레인에 의해 소정량 제거되게 된다. 이와 동시에, 검출 유니트(50)는 나노 필터 멤브레인 유니트(40)에 의해 이온이 제거된 물의 TDS값, 전기전도도, 전류, 전압 또는 저항을 측정하여 그 정보를 제어유니트로 전송하게 된다.In this state, when the user is manually or automatically switched to the mode for the concentration measurement of the soft water of the water softener 30 by the timer, the raw water before flowing into the water softener 30 is supplied to the concentration measuring apparatus 100. To this end, the first valve 62 is opened and the second valve 72 is closed. Then, a predetermined amount of raw water is supplied to the nano filter membrane unit 40 through the first line 60. The raw water thus supplied is removed by the nano filter membrane in a predetermined amount. At the same time, the detection unit 50 measures the TDS value, electrical conductivity, current, voltage or resistance of the water from which the ions are removed by the nano filter membrane unit 40 and transmits the information to the control unit.

다음, 연수기(30)를 통과한 연수의 농도 측정 장치(100)로 공급시키기 위해, 제1 밸브(62)를 폐쇄하고 제2 밸브(72)를 개방시킨다. 그러면, 전술한 바와 같이, 소정량의 연수가 나노 필터 멤브레인 유니트(40)로 공급되어 그 속의 이온이 제거 되고 검출 유니트(50)에 의해 그 농도에 해당되는 값을 구할 수 있다.Next, in order to supply to the concentration measuring apparatus 100 of the soft water which passed the water softener 30, the 1st valve 62 is closed and the 2nd valve 72 is opened. Then, as described above, a predetermined amount of soft water is supplied to the nano filter membrane unit 40 to remove ions therein, and the value corresponding to the concentration may be obtained by the detection unit 50.

예를 들어, 원수에 대하여 나노 필터 멤브레인 유니트(40)를 통과시킨 후 검출 유니트(50)를 이용하여 TDS를 검출하면 68ppm이고, 연수에 대하여 나노 필터 멤브레인 유니트(40)를 통과시킨 후 검출 유니트(50)를 이용하여 TDS를 검출하면 40ppm을 얻을 수 있었다. 수명이 다한 연수기의 경우 나노 필터 멤브레인 유니트(40)를 통과시켜 검출 유니트(50)로 TDS값을 측정하면 약 70ppm(한계값)을 얻을 수 있다.For example, if the TDS is detected using the detection unit 50 after passing the nano filter membrane unit 40 with respect to raw water, it is 68 ppm, and after passing the nano filter membrane unit 40 with respect to the soft water, the detection unit ( 50 ppm was obtained when TDS was detected using 50). In the case of the end-of-life water softener, when the TDS value is measured by the detection unit 50 through the nano filter membrane unit 40, about 70 ppm (limit value) can be obtained.

이와 같이, 해당 측정 기간에 있어서, 농도 측정 장치(100)에 의해 측정되는 원수 및 연수의 TDS값을 직접 대비함으로써 연수기(30)의 수명의 정도를 알 수 있다. 즉, 연수기(30)를 통과한 연수의 TDS값이 원수의 TDS값 또는 수명이 다한 연수기의 TDS값(한계값)에 근사할 수록 연수기(30)의 재생 모드 작동 여부를 판단하게 된다.In this manner, in the measurement period, the degree of life of the water softener 30 can be known by directly comparing the TDS values of the raw water and the soft water measured by the concentration measuring apparatus 100. That is, as the TDS value of the soft water passing through the water softener 30 approximates the TDS value of the raw water or the TDS value (limit value) of the softener that has reached the end of its life, it is determined whether the water softener 30 is operated in the regeneration mode.

도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.2 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for measuring soft water concentration of a softener according to a second exemplary embodiment of the present invention. The same components as those described in FIG. 1 are the same members with the same functions.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 농도 측정 장치(200)는 제1 실시예의 구성 외에 나노 필터 멤브레인 유니트(40)의 전단에 제2 검출 유니트(80)가 더 설치된다. 제2 검출 유니트(80)의 구조 및 기능은 전기 실시예의 검출 유니트(50)와 동일하다.2, in the concentration measuring apparatus 200 according to the present exemplary embodiment, a second detection unit 80 is further installed in front of the nanofilter membrane unit 40 in addition to the configuration of the first exemplary embodiment. The structure and function of the second detection unit 80 are the same as those of the detection unit 50 of the foregoing embodiment.

다만, 제2 검출 유니트(80)는 연수기(30)가 수동 또는 자동에 의해 재생 작 동이 이루어지는 경우, 아무리 린스 모드를 거친다 해도, 그러한 재생 작동 과정에 의해 연수기(30) 내부에 소금(나트륨)이 잔존할 확률이 높기 때문에 원수 또는 연수의 TDS값을 직접 비교하게 되면 연수 성능이 소진된 상태로 오인하는 것과 같은 오차 발생 가능성을 염두에 둔 것이다. 즉, 본 실시예에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치(100)는 각각의 원수 및 연수의 나노 필터 멤브레인 유니트(40) 통과 전후의 TDS값을 측정하고, 나노 필터 멤브레인 유니트(40)가 이온을 제거하는 비율을 비교함으로써 궁극적으로 연수의 농도를 측정하기 위한 것이다.However, when the water softener 30 is regenerated by manual or automatic operation, the second detection unit 80 has no salt (sodium) in the water softener 30 by such a regeneration operation process, no matter how the rinse mode goes through. Because there is a high probability of remaining, if you directly compare the TDS values of raw or soft water, you have the possibility of error, such as mistaken the soft water performance. That is, the soft water concentration measuring apparatus 100 of the water softener according to the present embodiment measures the TDS values before and after the passage of the nano filter membrane unit 40 of each raw water and soft water, and the nano filter membrane unit 40 removes ions. This is to ultimately measure the concentration of soft water by comparing the ratios.

예를 들어, 수명이 다한 연수기의 경우 제2 검출 유니트(80)에 의해 측정되는 TDS값이 127ppm이고, 나노 필터 멤브레인 유니트(40)를 통과한 후 검출 유니트(50)에 의해 측정되는 TDS값이 70ppm으로써 그 제거율이 44.9%(기준 제거율)라고 가정을 한다.For example, in the case of the end-of-life water softener, the TDS value measured by the second detection unit 80 is 127 ppm and the TDS value measured by the detection unit 50 after passing through the nano filter membrane unit 40 is 70 ppm is assumed and the removal rate is 44.9% (reference removal rate).

이 상태에서, 제2 검출 유니트(80)에 의해 측정되는 원수의 TDS값이 122ppm이고, 나노 필터 멤브레인 유니트(40)를 통과한 후 검출 유니트(50)에 의해 측정되는 TDS값이 68ppm이면 원수의 이온 제거율은 44.3%이다.In this state, if the TDS value of the raw water measured by the second detection unit 80 is 122 ppm and the TDS value measured by the detection unit 50 after passing through the nano filter membrane unit 40 is 68 ppm, The ion removal rate is 44.3%.

또한, 제2 검출 유니트(80)에 의해 측정되는 연수의 TDS값이 121ppm이고, 나노 필터 멤브레인 유니트(40)를 통과한 후 검출 유니트(50)에 의해 측정되는 TDS값이 40ppm이면 연수의 이온 제거율은 67%이다.Further, when the TDS value of the soft water measured by the second detection unit 80 is 121 ppm and the TDS value measured by the detection unit 50 after passing through the nano filter membrane unit 40 is 40 ppm, the ion removal rate of the soft water is Is 67%.

따라서, 연수의 제거율이 기준 제거율의 소정 범위로 근접하게 되면 연수기의 재생 시점을 판단할 수 있게 된다.Therefore, when the water removal rate approaches the predetermined range of the reference removal rate, it is possible to determine the regeneration time of the water softener.

도 3은 전기 실시예들의 농도 측정 장치에 사용되는 나노 필터 멤브레인 유 니트 및 검출 유니트 부위를 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a portion of a nano filter membrane unit and a detection unit used in the concentration measuring device of the above embodiments.

도 3을 참조하면, 나노 필터 멤브레인 유니트(40)와 검출 유니트(50)가 일체로 제작되고, 나노 필터 멤브레인 유니트(40)의 본체(42)에는 드레인 라인(90)이 연결 설치되고, 드레인 라인(90)에는 체크 밸브(92)가 설치된 소위 배치(batch type) 구조이다.Referring to FIG. 3, the nano filter membrane unit 40 and the detection unit 50 are integrally manufactured, and the drain line 90 is connected to the main body 42 of the nano filter membrane unit 40, and the drain line is provided. 90 has a so-called batch type structure in which a check valve 92 is provided.

상기 나노 필터 멤브레인 유니트(40)와 검출 유니트(50)가 일체로 마련됨으로써, 장치의 부피 및 제조 비용이 감소되고, 설치 공간 및 유지 보수의 효율성을 제고할 수 있다.Since the nano filter membrane unit 40 and the detection unit 50 are integrally provided, the volume and manufacturing cost of the device can be reduced, and the installation space and maintenance efficiency can be improved.

상기 나노 필터 멤브레인 유니트(40)는 소정 길이로 각각 내장된 멤브레인 필름(44)과, 중앙의 수직 형태의 집수봉(43)과, 입구(46)와 연통부(48)를 가진 본체(42)를 구비한다. 상기 본체(42)의 저면에는 제거수가 정체되는 공간(41)이 형성되고, 바닥에는 드레인 라인(90)이 설치될 수 있는 드레인 포트(43)가 마련된다.The nano filter membrane unit 40 is a main body 42 having a membrane film 44 embedded in a predetermined length, a collecting rod 43 having a central vertical shape, and an inlet 46 and a communication portion 48. It is provided. The bottom surface of the body 42 is formed with a space 41 in which the removal water is stagnant, and a drain port 43 in which the drain line 90 may be installed is provided at the bottom.

상기 검출 유니트(50)는 연통부(48)에 의해 나노 필터 멤브레인 유니트(40)와 일체로 연결되며, 생성수 공간(52)이 내부에 마련되고 생성수에 접촉될 수 있는 TDS 전극 등과 같은 센서(54)가 내부에 설치된 밀폐형 구조를 가진다.The detection unit 50 is integrally connected with the nano-filter membrane unit 40 by a communication unit 48, and a sensor, such as a TDS electrode, having a generating water space 52 therein and which may be in contact with the generated water. 54 has a sealed structure installed therein.

상기 드레인 라인(90)은 나노 필터 멤브레인 유니트(40)의 내부에 잔존하는 제거수를 배출시키기 위한 것이다.The drain line 90 is for discharging the removal water remaining in the nano filter membrane unit 40.

상기 체크 밸브(92)는 드레인 라인(90)을 선택적으로 개폐하여 나노 필터 멤브레인 유니트(40) 내부의 제거수를 외부로 배출시키기 위한 것이다.The check valve 92 selectively opens and closes the drain line 90 to discharge the removal water inside the nano filter membrane unit 40 to the outside.

상기 체크 밸브(92)는 압력 감지용 체크 밸브인 것이 바람직하다. 즉, 상기 체크 밸브(92)는 연수기(30)의 연수 농도를 측정할 경우, 나노 필터 멤브레인 유니트(40) 내부에 차단 압력을 형성함으로써 생성수를 보다 용이하게 생성할 수 있다. 그러므로, 일정 시간이 경과되어 농도 측정 작업이 완료되면, 제1 밸브(62) 및 제2 밸브(72) 또는 경우에 따라서는 입구(46) 측에 설치된 유입 밸브(94)를 차단한 후 체크 밸브(92)를 개방시킴으로써 나노 필터 멤브레인 유니트(40)의 본체(42) 내부의 제거수를 드레인 할 수 있다.The check valve 92 is preferably a pressure sensing check valve. That is, when the check valve 92 measures the soft water concentration of the water softener 30, the check valve 92 may generate the generated water more easily by forming a blocking pressure inside the nano filter membrane unit 40. Therefore, when the concentration measurement operation is completed after a certain time has elapsed, the check valve after shutting off the first valve 62 and the second valve 72 or, in some cases, the inlet valve 94 provided on the inlet 46 side. By removing the opening 92, the removal water inside the main body 42 of the nanofilter membrane unit 40 can be drained.

도 3에 도시된 바와 같이, 유입 밸브(94)가 개방되면 원수 또는 연수가 본체(42) 내부로 유입되고 나노 필터 멤브레인 유니트(40)를 거쳐 검출 유니트(50)로 유동된다. 이 과정에서 나노 필터 멤브레인 유니트(40)의 본체(42) 내부로 유입되는 원수 또는 연수는 나노 필터 멤브레인 필름(44)을 거쳐 집수봉(43)으로 유입되어 검출 유니트(50)로 유입된다.As shown in FIG. 3, when the inlet valve 94 is opened, raw water or soft water flows into the body 42 and flows to the detection unit 50 through the nano filter membrane unit 40. In this process, raw water or soft water introduced into the body 42 of the nanofilter membrane unit 40 is introduced into the collecting rod 43 through the nanofilter membrane film 44 and introduced into the detection unit 50.

또한, 검출 과정이 완료되면, 유입 밸브(94)가 폐쇄됨과 동시에 체크 밸브(92)가 개방된다. 그러면, 나노 필터 멤브레인 유니트(40)에 잔존하는 제거수가 드레인 라인(90)을 통해 배출된다. 이 경우, 검출 유니트(50)에 남아 있는 생성수는 집수봉(43)을 거쳐 드레인 라인(90)을 통해 배출된다. 이러한 생성수의 배출은 압력과 무관하게 삼투압 현상으로 설명될 수 있다. 이를 위하여, 검출 유니트(50)의 하면은 나노 필터 멤브레인 유니트(40)의 상면과 같거나 높게 위치되는 것이 바람직하다.In addition, when the detection process is completed, the check valve 92 is opened while the inlet valve 94 is closed. Then, the removal water remaining in the nano filter membrane unit 40 is discharged through the drain line 90. In this case, the generated water remaining in the detection unit 50 is discharged through the drain line 90 via the collecting rod 43. This discharge of generated water can be explained by osmotic pressure regardless of pressure. For this purpose, the lower surface of the detection unit 50 is preferably located at the same or higher than the upper surface of the nano-filter membrane unit 40.

도 4는 도 3의 변형예를 도시한 단면도이다. 도 3에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.4 is a cross-sectional view illustrating a modification of FIG. 3. The same components as the reference numerals described in FIG. 3 are the same members with the same functions.

도 4를 참조하면, 본 실시예는 연속적인 농도 측정이 가능한 소위, continuous type 구조로서, 원수 또는 연수가 유입 밸브(94)를 통해 나노 필터 멤브레인 유니트(40)로 유입되어 검출 유니트(50)로 유동된 후 생성수 공간이 채워지게 되면 검출 유니트(50)의 상측에 형성된 생성수 배출구(56)를 통해 배출시킴으로써 연속적인 농도 측정이 가능한 구조이다.Referring to FIG. 4, the present embodiment is a so-called continuous type structure capable of continuously measuring concentration, and raw water or soft water flows into the nano filter membrane unit 40 through the inlet valve 94 to the detection unit 50. After the flow is filled with the product water space is a structure capable of measuring the continuous concentration by discharging through the product water outlet 56 formed on the upper side of the detection unit (50).

물론, 연수 농도 측정이 완료되면, 유입 밸브(94)가 폐쇄됨과 동시에 체크 밸브(92)가 개방되면서 검출 유니트(50)에 남아 있는 생성수는 나노 필터 멤브레인 유니트(40)의 집수봉(43)을 거쳐 드레인 라인(90)으로 배출된다.Of course, when the soft water concentration measurement is completed, the generated water remaining in the detection unit 50 while the inlet valve 94 is closed and the check valve 92 is opened, the collecting rod 43 of the nano-filter membrane unit 40 It is discharged to the drain line 90 via.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연수기의 연수 농도 측정 장치는 나노 필터 멤브레인 및 TDS 검출기를 이용하여 원수 및 연수의 TDS값을 직접 측정하거나 나노 필터 멤브레인 유니트 통과 전후의 제거율의 차이에 의해 연수기의 재생 시기를 간단하고 저렴하게 판단할 수 있는 효과를 가진다.As described above, the soft water concentration measuring apparatus of the water softener according to the present invention uses a nano filter membrane and a TDS detector to directly measure the TDS value of raw water and soft water or to regenerate the soft water by a difference in the removal rate before and after passing through the nano filter membrane unit. It is effective to judge the timing simply and inexpensively.

Claims (8)

수전금구로부터 공급되는 경수를 연수화시켜 샤워기로 공급할 수 있으며, 재생가능한 이온교환수지를 가진 연수기에 있어서;In a softener having soft water supplied from the faucet bracket can be softened and supplied to the shower, having a renewable ion exchange resin; 상기 연수기를 통과하기 전의 원수 또는 상기 연수기를 통과한 후의 연수에 각각 포함된 이온을 선택적으로 제거할 수 있는 나노 필터 멤브레인 유니트; 및A nano filter membrane unit capable of selectively removing ions contained in raw water before passing through the softener or in soft water after passing through the softener; And 상기 나노 필터 멤브레인 유니트에 연통되도록 설치되어, 물 속에 녹아 있는 총 고형 물질의 양을 검출할 수 있는 검출 유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.And a detection unit installed to communicate with the nano-filter membrane unit and capable of detecting the total amount of solid substance dissolved in water. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노 필터 멤브레인 유니트의 전단에 설치된 제2 검출 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.And a second detection unit provided in front of the nano-filter membrane unit. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 검출 유니트 및/또는 제2 검출 유니트는 TDS(Total Dissolved Solids), 전기전도도, 전류, 전압, 저항 중 어느 하나를 측정함으로써 물 속의 이온 상태를 판단할 수 있는 TDS 측정기, 전기전도도기, 전류 측정기, 전압 측정기, 저항 측정기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.The detection unit and / or the second detection unit may be a TDS measuring device, an electrical conductivity measuring device, or a current measuring device which may determine an ion state in water by measuring any one of TDS (Total Dissolved Solids), electrical conductivity, current, voltage, and resistance. The soft water concentration measuring apparatus of the water softener, characterized in that any one of, a voltage meter, a resistance meter. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노 필터 멤브레인 유니트는 내부에 잔존하는 제거수를 배출시킬 수 있는 드레인 라인을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.The nano-filter membrane unit further comprises a drain line for discharging the residual water remaining therein soft water concentration measuring apparatus of the water softener. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 드레인 라인을 선택적으로 개폐하기 위한 체크 밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.And a check valve for selectively opening and closing the drain line. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노 필터 멤브레인 유니트와 상기 측정 유니트는 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.The nano-filter membrane unit and the measuring unit is a soft water concentration measuring apparatus of the water softener, characterized in that provided integrally. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 측정 유니트의 저면은 상기 나노 필터 멤브레인 유니트의 상면과 같거나 높게 위치되는 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.The bottom surface of the measuring unit is the soft water concentration measuring device of the water softener, characterized in that located on the same or higher than the upper surface of the nano-filter membrane unit. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 측정 유니트는 내부에 잔존하는 생성수를 외부로 배출시킬 수 있는 생성수 배출구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연수기의 연수 농도 측정 장치.The measuring unit further comprises a product water discharge port for discharging the product water remaining in the outside to the outside.
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