KR20070103096A - Second grade pure water production system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 는 본 고안에 따른 2차 정수장치의 구성도.Figure 1a is a block diagram of a secondary water purifier according to the present invention.
도 1b 는 본 고안에 따른 2차 정수장치의 사시도.Figure 1b is a perspective view of the secondary water purifier according to the present invention.
도 2a 는 본 고안에 따른 2차 정수장치의 가동방법의 순서도.Figure 2a is a flow chart of the operation method of the secondary water purifier according to the present invention.
도 2b는 본 고안에 따른 2차 정수장치의 동파방지의 순서도.Figure 2b is a flow chart of freeze protection of the secondary water purifying apparatus according to the present invention.
도면의 주요 부위에 대한 도면부호의 설명Explanation of reference numerals for main parts of drawing
1: FEED 밸브 3: 전처리 필터1: FEED valve 3: pretreatment filter
5: 온도 센서 7: INLET 밸브5: temperature sensor 7: INLET valve
9: 압력센서 11: 고압 펌프9: pressure sensor 11: high pressure pump
13: 압력센서 15: 멤브레인 필터13: pressure sensor 15: membrane filter
17: 드레인 밸브 19: OUTLET 밸브17: drain valve 19: OUTLET valve
21: 정수조 23: 수위조절 센서21: water tank 23: level control sensor
본 고안은 정수 장치에 관한 것으로, 특히 멤브레인 필터의 수명 연장, 동파방지 및 필터사용시간 카운터로 장비의 효율적인 사용을 위한 정수시스템을 갖도록 구성된 2차 정수장치인 것이다.The present invention relates to a water purification device, in particular a secondary water purification device configured to have a water purification system for the efficient use of the equipment, such as extending the life of the membrane filter, freeze protection and filter time counter.
일반적으로, 각종 건물과 학교 등에서 사용되는 정수 장치는 수도와 직결되어 건물에 공급된 공급수(시수 혹은 지하수)를 정수하여 사용되어 왔다.In general, water purifiers used in various buildings, schools, and the like have been used to purify supply water (time water or ground water) supplied directly to a building.
이러한, 정수 장치는 정수성능 및 특성에 따라 활성탄 흡착방식, 여과방식, UF(Ultra Filter), NF(Nano Filter), RO(Reverse Osmosis:역삼투) 등의 멤브레인을 이용하는 방식으로 크게 나눌 수 있다.Such water purifying apparatuses can be broadly divided into activated carbon adsorption, filtration, ultra-filter (UF), nano-filter (NF), reverse osmosis (RO), and the like according to water purification performance and characteristics.
특히, 멤브레인을 이용한 정수 장치는 멤브레인의 미세기공을 통하여 오염물질을 제거하는데 일정 수압으로 한쪽 면을 가압하여 물을 멤브레인의 반대쪽 면으로 밀어줌으로써 오염물질을 여과하게 된다.In particular, the water purification device using the membrane is to remove the contaminants through the micropores of the membrane to filter the contaminants by pressing one side with a certain water pressure to push water to the other side of the membrane.
최근에는 정수능력을 극대화시킨 역삼투압 2차 정수장치가 많이 사용되는데, 이 경우 정수를 수행하는 멤브레인의 여과 저항 압력이 커서 효과적인 정수가 이루어지지 않는 경우가 발생한다.Recently, the reverse osmosis secondary water purification device to maximize the water purification capacity is used, in this case, the effective pressure is not achieved because the filtration resistance pressure of the membrane to perform the water purification is large.
따라서, 멤브레인의 여과 저항 압력에 비해 대부분의 상수도 수압은 5~15psi(0.35~1.06kgf/cm2 )의 압력으로 작기 때문에 고압펌프를 이용하여 강압을 하게 된다.Therefore, since most of the water pressure is smaller than the pressure of the filtration resistance of the membrane at a pressure of 5 ~ 15psi (0.35 ~ 1.06kgf / cm 2 ), the pressure is reduced by using a high pressure pump.
그러나, 압력을 너무 높게 하게 되면 멤브레인의 성능을 유지하지 못하게 되기 때문에 멤브레인 필터의 여과성능을 저하시키지 않는 범위에서 압력을 높여주게 된다. 또한, 멤브레인 필터의 성능을 유지시키기 위해서 압력을 조정하여 여과를 한다 하더라도 멤브레인 필터를 통과하게 되면서 압력이 높아지게 되므로 멤브레인 필터의 성능을 저하시키게 된다.However, if the pressure is set too high, the membrane performance cannot be maintained, thereby increasing the pressure in a range that does not reduce the filtration performance of the membrane filter. In addition, even if the pressure is filtered to maintain the performance of the membrane filter, the pressure is increased as it passes through the membrane filter, thereby reducing the performance of the membrane filter.
따라서, 이 높아지는 압력을 제어하기 위해서 멤브레인 필터를 통과하지 못하는 물을 필히 배출시켜 압력을 낮게 하여 멤브레인 필터의 성능을 유지하게 된다. 이렇게 멤브레인을 통과하지 못하고 배출되는 농축수는 그대로 배출되어 물의 낭비를 가져왔다.Therefore, in order to control the increasing pressure, water that cannot pass through the membrane filter must be discharged to lower the pressure to maintain the performance of the membrane filter. The concentrated water discharged without passing through the membrane was discharged as it is, resulting in waste of water.
한편 2차 정수장치의 시스템적으로 고압펌프의 가동 없이도 원수의 압력에 의해 폐수가 양산되는 것을 방지토록 원수입력부에 위치한 밸브로 개폐를 인위적으로 해야만 하는 불편함과 수자원의 낭비가 있을 수 있었다.On the other hand, there may be inconvenience and waste of water resources that must be artificially opened and closed by a valve located at the raw water input unit to prevent the production of waste water by the pressure of raw water without the operation of the high pressure pump systemically.
또한 일반적인 난방시스템의 건물내의 정수 장치는 동파에 대한 대비 수단이 없는 실정이어서 동파시 필터와 2차 정수장치 전체를 교체 수리해야 하는 고가의 비용을 들어야 했으며, 동파방지수단으로는 보온재 및 열선을 추가 사용해 인력과 비용이 별도로 추가 되어야 하는 현실이다.In addition, since the water purification device in the building of a general heating system has no means of preparing for freezing waves, it requires a high cost of replacing and repairing the whole freezing filter and the second water purification device, and adding insulation and heating wire as a freezing prevention means. The reality is that the workforce and cost must be added separately.
게다가 고가의 멤브레인 필터의 효율을 높이고 수명을 연장 시키기 위해서는 전처리 필터의 적절한 사용과 정확한 교체 주기로 보다 높고 균일한 여과도를 갖는 1차 정수를 요하지만, 2차 정수장치의 가동시간 및 필터 교체시기와 사용기간을 정확하게 알수 없어 관리가 쉽지 않았다.Furthermore, in order to increase the efficiency and extend the life of the expensive membrane filter, the first water purification with higher and uniform filtration degree is required by the proper use of the pretreatment filter and the correct replacement cycle, but the operation time and the filter replacement time of the secondary water purification device It was not easy to manage because it did not know the usage period correctly.
그러므로 전처리 필터의 높고 균일한 여과도의 정수로 멤브레인 필터를 보호할 수 있도록 전처리 필터의 사용기간 및 멤브레인 필터와 2차 정수장치 가동시간을 카운터해 용이한 관리를 제공하며,Therefore, it provides easy management by countering the service life of the pretreatment filter and the membrane filter and the secondary water purifier operation time to protect the membrane filter with the high and uniform filtration degree of the pretreatment filter.
멤브레인 필터내의 스케일, 이물질 등의 점착을 방지하여, 그 수명을 대폭 연장 시킬 수 있도록 클리너 기능 부여의 시스템 구성되어 비용을 현저히 낮출 수 있으며,It is possible to significantly reduce the cost by constructing a cleaner function system to prevent adhesion of scale, foreign substances, etc. in the membrane filter and to prolong its life.
큰비용 투자 없이 동파를 방지토록 구성된 2차 정수장치의 출현이 요구되어 왔다.There has been a demand for the emergence of secondary water purifiers configured to prevent freezing without significant investment.
본 고안에 전술한 문제점을 해소함으로써 제기된 요구 조건을 만족시키기 위해 안출된 것으로, 특히 전처리 필터, 멤브레인 필터, 고압펌프 및 이들을 연결하는 수관등으로 구성된 통상의 정수 시스템에 있어서 클리너 기능을 부여해 상기 멤브레인 필터 내에 점착되지 못하도록 함에 따라 멤브레인 필터의 수명을 대폭 연장시킬 수 있도록 하는 정수 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to satisfy the above-mentioned requirements. In particular, the membrane is provided with a cleaner function in a general water purification system composed of a pretreatment filter, a membrane filter, a high pressure pump, and a water pipe connecting them. It is an object of the present invention to provide a water purifying device that can significantly prolong the life of a membrane filter by preventing it from sticking in the filter.
본 고안의 다른 목적은 전처리 필터와 멤브레인 필터의 사용기간 및 2차 정수장치의 가동시간을 카운터해 보다 높고 균일한 여과도의 정수 제공과 유지관리가 용이한 정수 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a water purification device that provides a high and uniform water purification and easy maintenance by counting the service life of the pretreatment filter and the membrane filter and the operation time of the secondary water purification device.
본 고안의 또 다른 목적은 온도센서를 이용해 동파를 방지토록 시스템 설계된 2차 정수장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a secondary water purification device designed to prevent freezing by using a temperature sensor.
본 고안의 또 다른 목적은 폐수 양산 방지를 위해 고압펌프의 작동 시에 자동으로 INLET밸브의 개폐로 수자원을 효율적으로 사용할 수 있는 정수 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a water purification device that can efficiently use water resources by automatically opening and closing the INLET valve when the high pressure pump is operated to prevent mass production of waste water.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 2차 정수장치의 구성으로서는,As a configuration of the secondary water purifying apparatus according to the present invention for achieving the above object,
전처리 필터(3), 멤브레인 필터(15), 이들을 연결하여 원수가 정수되도록 소정의 유로를 설정하는 수관(Pn)을 구비하는 정수 장치에 있어서, 원수 입수 연결부의 FEED 밸브(1)와 상기 전처리 필터(3)의 전.후단을 연결하는 수관(P1,P2)상에 온도센서(5)와 INLET 밸브(7)가 위치하며, 상기 수관(P3)에 위치한 압력센서(9) 및 고압펌프(11):A water purification device comprising a pretreatment filter (3), a membrane filter (15), and a water pipe (Pn) that connects them to set a predetermined flow path so that raw water is purified, wherein the feed valve (1) of the raw water inlet connection portion and the pretreatment filter The temperature sensor 5 and the INLET valve 7 are positioned on the water pipes P1 and P2 connecting the front and rear ends of (3), and the pressure sensor 9 and the
상기 고압펌프(11)후단에 연결된 수관(P4)상에 압력센서(13);A
상기 수관(P4)을 통해 입수된 원수는 멤브레인 필터(15)후단에 수관(P5)와 연결된 정수조(21)에 저장;Raw water obtained through the water pipe (P4) is stored in the water purification tank (21) connected to the water pipe (P5) at the rear of the membrane filter (15);
정수되지 못한 농축수는 수관(P6)에 연결된 드레인 밸브(17)를 통해 배수;The purified water which is not purified is drained through the
상기수관(P7)에 OUTLET 밸브를 위치하고 수관(P6)와 바이패스 연결 되어진 구조적 특성을 갖는다.The OUTLET valve is located in the water pipe (P7) and has a structural characteristic that is bypassed with the water pipe (P6).
이 때, 상기수관(P6,7) 상단에는, 배수량 조절을 위한 드레인 밸브(17)를 위치하며, 멤브레인 필터의 이물질 제거 및 세정작업의 클리너 기능을 위한 OUTLET 밸브를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the upper end of the water pipe (P6, 7), the
상기수관(P2)에 위치한 온도센서(5)로 설정온도 이하 시 소정의 시간동안 INLET 밸브(7)와 OUTLET 밸브(19)를 개방시켜 원수의 압력에 의해 자동 배수 하는 것이 바람직하다.When the temperature sensor 5 located in the water pipe P2 is lower than the set temperature, it is preferable to open the INLET valve 7 and the
상기 압력센서(9,13)는 상기 수관(P3,4)을 경유하는 물의 압력차를 계측하여 누수 및 단수를 판단하여 사용자에게 경고하며 소정압력 이하일 경우와 소정압력 이상일 경우에 고압펌프(11)의 작동 정지하는 것이 바람직하다.The
상기 고압펌프(11)의 구동시작 소정의 시간 이전에 수관(P3)의 INLET 밸브의 개방과 고압펌프(11)의 구동정지 후 소정의 시간이후에 폐방하는 것이 바람직하다.It is preferable to close the opening of the INLET valve of the water pipe P3 and stop the driving of the
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본고안의 바람직한 실례를 상술 하도록 한다. 단, 제시된 실례는 예시적인 목적일 뿐 본 고안의 기술적 부분이 실례에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the examples presented are for illustrative purposes only and the technical part of the present invention is not limited by the examples.
도 1a은 본 고안에 따른 급수 2차 정수장치의 구성도로서, 전처리 필터(3), 고압펌프(11),멤브레인 필터(15), 정수조(21) 및 이들을 순차적으로 연결하여 원수가 정수를 이룰 수 있도록 유로를 설정하는 다수의 수관(Pn)이 구비된다.Figure 1a is a block diagram of the water supply secondary water purification apparatus according to the present invention, the pre-treatment filter (3), high pressure pump (11), membrane filter (15), purified
도 1a을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 FEED밸브(1)와 전처리 필터(3)는 수관(P1)에 의해 연결되며, 상기 수관(P2) 중 상기 전처리 필터(3)의 후단에는 온도센서(5)가 위치한다.More specifically, referring to FIG. 1A, the FEED valve 1 and the pretreatment filter 3 are connected by a water pipe P1, and a temperature sensor is located at a rear end of the pretreatment filter 3 among the water pipes P2. (5) is located.
그리고 수관(P3)에 INLET 밸브(7)와 고압펌프(11)가 연결되며, 수관 (P4)에 의해 고압센서(13)와 멤브레인 필터(15)가 , 수관(P5)에 의해 상기 멤브레인 필터(15)와 저수조(21)가 각각 연결된 구성을 갖는다.And the inlet valve 7 and the
또한, 상기 멤브레인 필터(15)후단과 상기 수관(P6)을 연결하는 바이패스관(P7)이 구비되며, 수관(P6)상에는 배수량 조절을 위한 드레인 밸브(17)가 장착되어 외부로 물을 배수 하며, 상기수관(P7)에 OUTLET 밸브가 클리너 기능을 시킬 수 있도록 구성된다.In addition, a bypass pipe (P7) for connecting the rear end of the
한편, 상기 저수조(20)는 통상의 것으로서, 자체에 수위조절센서(23)가 장착된 구성으로 이루고 있는바, 상기 수위조절센서(23)는 고압펌프(11)와 전기적으로 접속된 상태를 이루고 있다.On the other hand, the reservoir 20 is a conventional, bar itself is made of a configuration that is equipped with a water
이상과 같이 구성된 본 고안에 따른 2차 정수장치의 작동원리를 살펴보면, 수위조절센서(23)에 의해 상기 저수조 내에 저장된 물이 저수위 또는 고수위일 때, 상기 고압펌프(11)를 구동 또는 정지시킨다.Looking at the operation principle of the secondary water purification device according to the present invention configured as described above, when the water stored in the reservoir by the water
또한 전처리 필터와 멤브레인 필터의 사용시간과 2차 정수장치의 가동시간을 카운트해 필터교체시기 및 관리를 용이하게 된다.In addition, the use time of the pretreatment filter and the membrane filter and the operation time of the secondary water purifier are counted to facilitate the replacement and management of the filter.
본 고안에 따른 정수 장치는 전술한 바와 같이, 그림1b는 시스템의 구성의 사시도이다.As described above, the water purifying apparatus according to the present invention, Figure 1b is a perspective view of the configuration of the system.
원수라인에 연결된 FEED 밸브(1) 개방시키고, 유입된 원수가 전처리 필터(3)에 의해 1차적으로 여과단계를 거친 후, 상기 고압펌프(11)에 이르러 소정 압력이 인가된 상태로 멤브레인 필터(15)의 여과단계에 도달하며, 일부는 상기 멤브레인 필터를 경유하여 정수처리 되어 저수조 내에 저장되며, 압력차에 의해 상기 멤브레인 필터(15)를 경유하지 못한 농축수는 수관(P6)을 경유하여 배수된다.After opening the FEED valve 1 connected to the raw water line, the introduced raw water passes through the preliminary filtration step by the pretreatment filter 3, and then reaches the
한편 2차 정수장치의 일정시간의 가동 중에 상기수관(P7)의 OUTLET 밸브(19) 소정의 시간동안 개방으로 멤브레인 필터(15)내의 압력을 급감 시킴으로써 멤브레인 필터의 물과 이물질을 빠르게 배수함과 동시에 세정한다.On the other hand, the pressure in the
본 고안에 따른 2차 정수장치는 전술한 바와 같이, 멤브레인 필터(15)의 스케일 및 노후화를 방지할 수 있도록 클리너 기능이 설계된 시스템 순서도가 그림2a 이다.As described above, the secondary water purifying device according to the present invention is a system flow chart in which a cleaner function is designed to prevent the aging and scaling of the
그리고 , 상기수관(P2)에 위치한 온도센서(5)로 설정온도 이하 시 소정의 시 간동안 INLET 밸브(7)와 OUTLET 밸브(19)를 개방시켜 정수 장치를 필터 및 장치의 동파를 방지하는 순서도가 그림2b 이다.And, the flow sensor to prevent the freezing of the filter and the device by opening the INLET valve 7 and
본 고안에 따른 정수 장치는 클리너 기능을 이용한 필터의 세정효과가 있으므로 그 수명을 대폭 연장 할 수 있으며,The water purifying device according to the present invention has a cleaning effect of the filter using a cleaner function, so that its life can be significantly extended.
각각의 필터들의 사용시간과 2차 정수장치의 가동시간을 카운터함으로 균일한 정수제공과 유지관리가 용이한 장점이 있다.It is easy to provide uniform water purification and easy maintenance by countering the usage time of each filter and the operation time of the secondary water purifier.
고압펌프의 가동시에만 INLET 밸브를 개폐시켜 원수 압력에 의해 폐수 양산을 방지하여 효율을 높이는 효과가 있다.Only when the high pressure pump is operated, the INLET valve is opened and closed to prevent mass production of wastewater by the raw water pressure, thereby increasing efficiency.
보온재 및 열선 같은 부수재료 없이 물의 온도를 계측하여 설정온도 이하 일때 소정의 시간동안 INLET 밸브(7)와 OUTLET 밸브(19)를 개방시켜 동파를 방지토록 시스템 설계된 2차 정수장치의 제조 원가 및 관리비용을 대폭 줄 일수 있는 장점이 있다.Manufacturing cost and management cost of the secondary water purifier which is designed to prevent freezing by opening the INLET valve 7 and
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