KR20120132347A - Method and apparatus for controlling total dissolved solids, and water treatment apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정수기 또는 이온수 기능을 갖는 정수기와 같은 수처리 기기 및 그 제어방법, 총용존고형물질 조절장치 및 방법, 총용존고형물질 조절장치를 포함하는 수처리 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 출수되는 물에 포함된 총용존고형물질을 조절할 수 있는 수처리 기기 및 그 제어방법, 총용존고형물질 조절장치 및 방법, 총용존고형물질 조절장치를 포함하는 수처리 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment device such as a water purifier or a water purifier having a function of ionized water, and a control method thereof, a total dissolved solids control device and method, and a total dissolved solids control device, and more specifically, water discharged water The present invention relates to a water treatment device capable of controlling the total dissolved solids contained in the same, and a control method thereof, a total dissolved solids control device and method, and a total dissolved solids control device.
한편, 수처리 기기는 오폐수나 상수를 처리하거나 초순수를 제조하는 등 산업용이나 가정용(업소용을 포함) 등 여러 용도로 사용될 수 있지만, 본 발명은 특히 음용을 위해 사용되는 수처리 기기 등에 관한 것이다. 이와 같이 음용을 위한 수처리 기기는 원수(상수)를 공급받아 여과한 후 음용을 위한 정수를 생성하므로 좁은 의미에서 정수기로 통칭하기도 한다. 이러한 정수기는 원수(상수)를 공급받아 필터부에서 여과한 상온의 정수를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성되며, 상온의 정수를 가열/냉각하여 온수 및/또는 냉수를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성되기도 한다. On the other hand, the water treatment device may be used for various purposes, such as industrial or domestic (including commercial use), such as to treat waste water or water, or to produce ultrapure water, but the present invention relates to a water treatment device and the like used for drinking. As such, the water treatment device for drinking is generally referred to as a water purifier in a narrow sense because it receives raw water (constant water) and then filters and generates purified water for drinking. The water purifier is configured to supply raw water (constant water) to the user, which is filtered at the filter unit, and can provide hot water and / or cold water to the user by heating / cooling the purified water at room temperature do.
또한, 음용을 위한 수처리 기기 중에는 정수뿐만 아니라, 이온수, 탄산수, 산소수와 같은 각종 기능수를 공급하는 기능수기도 있다. 이외에도, 물통 등의 물공급수단으로부터 공급된 물을 일차로 여과한 후 가열 또는 냉각하거나 얼음을 생성하는 온수기, 냉수기, 제빙기 등이 있다. 본 명세서에서 수처리 기기라 함은 전술한, 정수기, 기능수기, 온수기, 냉수기, 제빙기 등과 이들 기능의 적어도 일부를 복합적으로 지닌 기기를 총칭하는 의미로서 사용한다. 다만, 설명의 편의를 위하여 통상적인 정수기(이온수기 포함)를 예로 들기도 하지만 이러한 정수기는 단지 본 발명에 의한 수처리 기기의 일 예로서 이해되어야 할 것이다.
In addition, not only purified water but also functional water for supplying various functional water, such as ionized water, carbonated water, and oxygen water, may be used for drinking water treatment equipment. In addition, there is a water heater, a cold water machine, an ice maker, and the like, which first filter the water supplied from a water supply means such as a bucket and then heat or cool or generate ice. In the present specification, the water treatment device is used as a generic term for a water purifier, a functional water machine, a water heater, a cold water machine, an ice maker, and the like having a combination of at least some of these functions. However, for the convenience of description, a conventional water purifier (including an ion water purifier) may be taken as an example, but such a water purifier should be understood as an example of the water treatment device according to the present invention.
일반적으로, 정수기는 정수 방식에 따라 크게 중공사막 방식과 역삼투막 방식으로 구분된다.In general, the water purifier is classified into a hollow fiber membrane method and a reverse osmosis membrane method according to the water purification method.
이 중에서 역삼투막 방식의 정수기는 오염 물질의 제거에 있어서 지금까지 개발된 다른 정수 방식에 비해 탁월하다고 알려져 있다.Of these, the reverse osmosis membrane type water purifier is known to be superior to other water purification methods developed so far in removing contaminants.
이러한 역삼투막 방식의 정수기는 수도전 등으로부터 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통해 먼지, 찌꺼기, 각종 부유 물질이 제거되는 세디먼트필터와, 활성탄의 흡착방식을 이용하여 발암물질(THM), 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 잔류염소 등을 제거하는 프리 카본필터와, 0.0001미크론의 역삼투막으로 이루어져 납, 비소와 같은 중금속은 물론 나트륨, 각종 병원균 등을 걸러주며 농축된 물은 드레인관을 통해 배출하는 역삼투막 필터(RO 멤브레인 필터)와, 상기 역삼투막 필터를 통과한 물에 포함된 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트 카본필터를 포함하는 필터부로 구성될 수 있다.The reverse osmosis membrane type water purifier receives raw water from tap water and the like and removes dust, debris and various suspended substances through a fine filter of about 5 microns, and a carcinogen (THM) by using an activated carbon adsorption method. It consists of a free carbon filter that removes harmful chemicals such as synthetic detergents and insecticides and residual chlorine, and a reverse osmosis membrane of 0.0001 micron to filter heavy metals such as lead and arsenic, as well as sodium and various pathogens. The reverse osmosis membrane filter (RO membrane filter) to be discharged through, and the filter unit including a post carbon filter for removing the unpleasant taste and smell, pigments, etc. contained in the water passing through the reverse osmosis membrane filter.
또한, 중공사막 방식의 정수기는 상기 역삼투막 필터 대신에 중공사막 필터(한외여과 필터, UF)를 사용한다. 상기 중공사막 필터는 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물속의 오염물질을 제거하게 된다.In addition, a hollow fiber membrane type water purifier uses a hollow fiber membrane filter (ultrafiltration filter, UF) instead of the said reverse osmosis membrane filter. The hollow fiber membrane filter is a porous filter having pores of several tens to hundreds of nanometers (nm) in size, and removes contaminants in water through the myriad of micropores distributed on the membrane surface.
그러나, 종래의 역삼투막 방식의 정수기는 원수에 포함된 중금속뿐만 아니라 각종 미네랄 성분까지 모두 여과하게 되어 미네랄의 섭취를 요구하는 사용자의 욕구에 부응할 수 없는 문제점이 있으며, 종래의 중공사막 방식의 정수기는 역삼투막 방식의 정수기에 비해 여과성능이 상대적으로 낮으므로 깨끗한 물(고도로 여과된 물)을 원하는 사용자의 욕구에 부응하지 못한다는 문제점이 있다.However, the conventional reverse osmosis membrane type water purifier has a problem in that not only heavy metals contained in raw water but also various mineral components cannot meet the user's desire for intake of minerals. Since the filtration performance is relatively low compared to the reverse osmosis membrane type water purifier, there is a problem in that it does not meet the user's desire for clean water (highly filtered water).
더욱이, 종래의 역삼투막 방식의 정수기의 경우에는 역삼투막을 통과하지 못한 농축수(생활용수)를 외부로 배출하여야 하므로 물 낭비가 심하다는 문제점이 있다.Furthermore, in the case of the conventional reverse osmosis membrane type water purifier, there is a problem in that waste water is severe because the concentrated water (living water) that has not passed through the reverse osmosis membrane must be discharged to the outside.
나아가, 종래의 역삼투막 방식의 정수기나 중공사막 방식의 정수기는 역삼투막 필터 또는 중공사막 필터의 수명이 짧아 필터의 교체시기가 단축되고 이로 인해 필터의 유지관리에 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있다. 특히, 원수에 금속이온 등 경도성 물질이 다량 포함되어 있는 지역의 경우에는 역삼투막 필터 또는 중공사막 필터의 수명단축이 더욱 확연하게 된다는 문제점이 있다.Furthermore, the conventional reverse osmosis membrane type water purifier or the hollow fiber membrane type water purifier has a problem in that the life of the reverse osmosis membrane filter or the hollow fiber membrane filter is short, so that the replacement time of the filter is shortened, and thus, the maintenance of the filter is expensive. In particular, in the case where the raw water contains a large amount of hardness material, such as metal ions, there is a problem that the lifespan of the reverse osmosis membrane filter or the hollow fiber membrane filter is further shortened.
따라서, 이러한 종래의 정수방식과는 다른 방식의 정수기(수처리 기기)가 요청되고 있다.Therefore, there is a demand for a water purifier (water treatment device) having a method different from the conventional water purifying method.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 사용자의 선택에 따라 미네랄이 풍부한 미네랄수와 역삼투막 방식에서 여과된 것과 유사한 수준의 초정수와 같이 총용존고형물질에 따라 다양한 형태의 물을 제공할 수 있는 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve at least some of the problems of the prior art as described above, depending on the user's choice according to the total dissolved solids, such as mineral-rich mineral water and ultrapure water at a level similar to that filtered in the reverse osmosis membrane method. An object of the present invention is to provide a water treatment device capable of providing various types of water and a control method thereof.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 별도의 탱크를 구비하지 않고도 여과된 물의 공급이 가능하여 탱크 오염으로 인한 오염수의 섭취를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 탱크를 구비하지 않으므로 수처리 기기의 전체 크기 및 제조비용을 절감시킬 수 있는 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention as one aspect, it is possible to supply the filtered water without having a separate tank to prevent the intake of contaminated water due to tank contamination, and also does not have a separate tank overall size of the water treatment device And to provide a water treatment apparatus and a control method thereof that can reduce the manufacturing cost.
그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 역삼투막 방식의 정수기와 유사한 여과 성능을 구현할 수 있으면서도 이온수의 생성이 용이한 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a water treatment device and a method of controlling the same, which can achieve filtration performance similar to that of a reverse osmosis membrane water purifier, and which are easy to generate ionized water.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 필터부에서 가장 중요한 역할을 담당하는 탈이온 필터의 재생이 가능하여 필터의 수명을 연장시킬 수 있는 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가, 본 발명은 일 측면으로서, 재생유로를 통한 재생이 이루어짐을 확인할 수 있는 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a water treatment device and a control method thereof capable of regenerating a deionized filter, which plays a most important role in the filter unit, to extend the life of the filter. Furthermore, an object of the present invention is to provide a water treatment device and a control method thereof capable of confirming that regeneration is performed through a regeneration flow path.
그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 온수를 이용하여 출수부재 내부 또는 이와 연결된 유로를 살균할 수 있는 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a water treatment apparatus capable of sterilizing a flow path inside or connected to the water extraction member using hot water, and a control method thereof.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 총용존고형물질을 제거하는 과정에서 탈이온 필터의 제어가 용이한 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a water treatment device and a method of controlling the same, which facilitate the control of the deionization filter in the process of removing the total dissolved solids.
그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 제빙부에서 생성된 얼음이 오염되는 것을 최대한 방지할 수 있는 수처리 기기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a water treatment apparatus and a control method thereof, which can prevent the ice generated in the ice making unit from being contaminated as much as possible.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 전류제어를 통하여 총용존고형물질의 감소율{용존고형물질(이온물질)의 제거율}을 간단한 구성으로 그리고 용이하게 조절할 수 있는 총용존고형물질 조절장치 및 방법, 총용존고형물질 조절장치를 포함하는 수처리 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention in one aspect, the total dissolved solids control device and method, total dissolved solids that can easily control the reduction rate of the total dissolved solids (removal rate of dissolved solids (ion material)) and a simple configuration through the current control It is an object of the present invention to provide a water treatment device including a solids control device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 전원 인가에 의하여 유입된 물에 포함된 용존고형물질(Dissolved Solids)을 제거하는 탈이온 필터를 구비하는 필터부; 상기 필터부에서 여과된 물을 출수하는 출수부재; 및 상기 탈이온 필터에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids), 또는 상기 탈이온 필터를 통한 총용존고형물질의 감소율을 조절하도록 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 제어하는 제어부;를 포함하는 수처리 기기를 제공한다.As one aspect for achieving the above object, the present invention, the filter unit having a deionized filter for removing the dissolved solids (Dissolved Solids) contained in the water introduced by the power applied; A water extracting member for extracting water filtered by the filter unit; And controlling a power applied to the deionized filter to control a reduction rate of total dissolved solids (TDS) present in the water filtered by the deionized filter, or the total dissolved solid material through the deionized filter. It provides a water treatment device comprising a control unit.
다른 측면으로서, 본 발명은, 전원 인가에 의하여 유입된 물에 포함된 용존고형물질(Dissolved Solids)을 제거하는 탈이온 필터를 구비하는 필터부; 상기 필터부에서 여과된 물을 이용하여 이온수를 생성하는 이온수 생성부; 상기 필터부에서 여과된 물과 상기 이온수 생성부에서 생성된 물을 선택적으로 출수하는 출수부재; 및 상기 탈이온 필터에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids), 또는 상기 탈이온 필터를 통한 총용존고형물질의 감소율을 조절하도록 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 제어하는 제어부;를 포함하는 수처리 기기를 제공한다.As another aspect, the present invention, the filter unit having a deionized filter for removing the dissolved solids (Dissolved Solids) contained in the water introduced by the power applied; An ionized water generating unit generating ionized water using water filtered by the filter unit; A water extraction member for selectively withdrawing water filtered by the filter unit and water generated by the ionized water generator; And controlling a power applied to the deionized filter to control a reduction rate of total dissolved solids (TDS) present in the water filtered by the deionized filter, or the total dissolved solid material through the deionized filter. It provides a water treatment device comprising a control unit.
바람직하게, 상기 탈이온 필터는 전기를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질을 제거할 수 있다. 이때, 일 예로서, 상기 탈이온 필터는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질을 제거하도록 구성될 수 있다.Preferably, the deionization filter may remove dissolved solids contained in water using electricity. In this case, as an example, the deionization filter may be used in water using at least one of electrodialysis (ED), electrodeionization (EDI), and capacitive deionization (CDI). It may be configured to remove the dissolved solids contained.
또한 바람직하게, 상기 탈이온 필터는 반대극성의 전원을 인가하여 재생이 가능할 수 있다. 이때, 상기 필터부는 상기 탈이온 필터를 통한 여과를 수행하기 위한 정수유로와 상기 탈이온 필터의 재생을 수행하기 위한 재생유로를 구비하며, 상기 정수유로와 재생유로는 재생유로전환밸브에 의해 유로가 전환되고, 상기 재생유로전환밸브와 상기 탈이온 필터 사이에는 상기 탈이온 필터로 유입되는 유량을 측정하는 유량센서가 구비될 수 있다. Also preferably, the deionized filter may be regenerated by applying a power having a reverse polarity. In this case, the filter unit includes a purified water flow path for performing filtration through the deionization filter and a regeneration flow path for performing regeneration of the deionization filter, wherein the purified water flow path and the regeneration flow path are regenerated flow path switching valves. A flow rate sensor may be provided between the regeneration flow path switching valve and the deionization filter to measure a flow rate flowing into the deionization filter.
그리고, 상기 탈이온 필터의 재생시 상기 탈이온 필터를 통과한 물을 외부로 배수하도록 상기 유량센서와 상기 탈이온 필터 사이의 정수유로에는 드레인관이 연결될 수 있다. 이때, 본 발명의 일 측면에 의한 수처리 기기는 상기 탈이온 필터의 재생시 상기 유량센서를 통한 유량이 감지되는 경우 재생불량을 표시하는 디스플레이부;를 추가로 포함할 수 있다.In addition, a drain pipe may be connected to the purified water flow path between the flow sensor and the deionization filter to drain the water passing through the deionization filter to the outside during regeneration of the deionization filter. At this time, the water treatment device according to an aspect of the present invention may further include a display unit for displaying a regeneration failure when the flow rate is detected through the flow sensor during the regeneration of the deion filter.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 탈이온 필터에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질(TDS)에 따른 물의 종류 또는 상기 탈이온 필터를 통한 총용존고형물질의 감소율에 따른 물의 종류를 2가지 이상으로 구분하여 출수할 수 있도록 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 제어하도록 구성될 수 있다. Preferably, the controller is divided into two or more kinds of water according to the total dissolved solids (TDS) in the water filtered by the deionized filter or the total dissolved solids through the deionized filter in two or more kinds. It may be configured to control the power applied to the deionization filter so that water can be discharged.
더욱 바람직하게, 본 발명의 일 측면에 의한 수처리 기기는 상기 필터부에서 여과된 물을 가열하는 가열부와, 상기 필터부에서 여과된 물을 냉각하는 냉각부; 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 가열부와 상기 냉각부 중 적어도 하나에서는 상기 2가지 이상의 종류로 구분된 물을 출수하도록 구성될 수 있다.More preferably, the water treatment device according to an aspect of the present invention includes a heating unit for heating the water filtered in the filter unit, and a cooling unit for cooling the water filtered in the filter unit; It may include at least one of, wherein at least one of the heating unit and the cooling unit may be configured to withdraw water divided into two or more kinds.
또한 바람직하게, 본 발명의 일 측면에 의한 수처리 기기는 상기 필터부에서 여과된 물을 이용하여 얼음을 생성하는 제빙부;를 포함하며, 상기 제빙부에서는 상기 2 가지 이상의 종류로 구분된 물을 이용하여 얼음을 생성하도록 구성될 수 있다.Also preferably, the water treatment device according to an aspect of the present invention includes an ice making unit that generates ice using water filtered in the filter unit, wherein the ice making unit uses water divided into two or more kinds. To generate ice.
바람직하게, 상기 제어부는 원수에서 용존고형물질이 일정 수준 제거된 미네랄수와, 상기 미네랄수보다 총용존고형물질이 더 적은 초정수를 출수할 수 있도록 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 제어하도록 구성될 수 있다.Preferably, the control unit is configured to control the power applied to the deionization filter so that the mineral water from which the dissolved solid material is removed from the raw water to a certain level, and the ultra-pure water with less total dissolved solid material than the mineral water can be discharged. Can be.
또한, 상기 미네랄수는 원수로부터의 총용존고형물질의 감소율이 30% 이상 80% 미만이고, 상기 초정수는 원수로부터의 총용존고형물질의 감소율이 80% 이상인 것으로 한정될 수도 있다.In addition, the mineral water may be limited to the reduction rate of the total dissolved solids from the raw water 30% or more and less than 80%, the ultrapure water is limited to the reduction rate of the total dissolved solids from the
한편, 상기 제어부는 상기 제어부는 원수에서 용존고형물질이 일정 수준 제거된 미네랄수와, 상기 미네랄수보다 총용존고형물질이 더 적은 초정수를 출수할 수 있도록 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 제어하며, 상기 제어부는 이온수 생성시 상기 이온수 생성부에 미네랄수가 유입되도록 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 제어할 수 있다. 이때, 상기 미네랄수는 원수로부터의 총용존고형물질의 감소율이 30% 이상 80% 미만인 물이 될 수 있다.On the other hand, the control unit controls the power applied to the deionized filter so that the mineral water from which the dissolved solid material is removed from the raw water to a certain level, and the ultra-pure water with less total dissolved solid material than the mineral water can be withdrawn The controller may control a power applied to the deionization filter so that mineral water is introduced into the ionized water generating unit when the ionized water is generated. At this time, the mineral water may be water of 30% or more and less than 80% of the total dissolved solids from raw water.
또한, 본 발명의 일 측면에 의한 수처리 기기는 상기 필터부에서 여과된 물의 온도를 변화시키는 냉각부와 가열부 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 냉각부와 가열부는 원수의 수압을 의해서 공급된 물을 냉각 또는 가열하도록 구성되어, 탱크가 구비되지 않는 직수식으로 이루어질 수 있다. In addition, the water treatment device according to an aspect of the present invention may comprise at least one of a cooling unit and a heating unit for changing the temperature of the water filtered in the filter unit. At this time, the cooling unit and the heating unit is configured to cool or heat the water supplied by the water pressure of the raw water, it may be made of a direct type that is not provided with a tank.
바람직하게, 상기 가열부의 출측은 드레인관 또는 상기 출수부재의 추출구에 선택적으로 연결되며, 상기 제어부는 상기 가열부에 잔류하는 물을 배수하도록 일정시간 동안 상기 가열부의 출측이 상기 드레인관과 연결되도록 유로를 전환하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 가열부의 출측은 상기 출수부재 내부에 구비된 배수유로전환밸브를 통하여 상기 드레인관과 연결될 수 있고, 상기 제어부는 상기 가열부에 잔류하는 물이 상기 드레인관을 통해 배수되는 시간 중 적어도 일부의 시간 동안 상기 가열부를 구동시켜 상기 출수부재에 구비되는 유로의 살균을 수행하도록 구성될 수도 있다.Preferably, the outlet of the heating unit is selectively connected to the drain pipe or the outlet of the water extraction member, the control unit is such that the outlet of the heating unit is connected to the drain tube for a predetermined time to drain the water remaining in the heating unit. It can be configured to switch the flow path. At this time, the outlet side of the heating unit may be connected to the drain pipe through the drain flow path switching valve provided in the water discharge member, the control unit is at least part of the time that the water remaining in the heating unit is drained through the drain pipe It may be configured to drive the heating unit for a time of sterilization of the flow path provided in the water extraction member.
한편, 상기 제어부는 상기 탈이온 필터에 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)을 이용하여 상기 탈이온 필터에 가해지는 입력전류를 제어하도록 구성될 수 있다.
The controller may be configured to apply a predetermined fixed voltage to the deionization filter and control an input current applied to the deionization filter by using a pulse width modulation (PWM).
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기는 상기 필터부에서 여과된 물을 이용하여 얼음을 생성하는 제빙부; 및 상기 필터부와 제빙부 사이에 구비되어 전기분해에 의해 산화성 혼합물질(MO, Mixed Oxidants)을 생성하는 살균수 생성부;를 추가로 포함하며, 상기 제빙부는 상기 살균수 생성부에서 생성된 산화성 혼합물질을 포함하는 음용 살균수를 통하여 얼음을 생성할 수 있다.On the other hand, the water treatment device according to an embodiment of the present invention comprises an ice making unit for generating ice using the water filtered in the filter unit; And a sterilizing water generating unit provided between the filter unit and the ice making unit to generate an oxidative mixed material (MO) by electrolysis, wherein the ice making unit is an oxidative product generated by the sterilizing water generating unit. Ice may be produced through drinking sterile water comprising the mixture.
이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기는 상기 필터부에서 여과된 물을 수용하는 저장탱크;를 추가로 포함하며, 상기 살균수 생성부에서 생성된 산화성 혼합물질은 저장탱크로 공급되고, 상기 제빙부는 상기 저장탱크에 수용된 산화성 혼합물질이 포함된 음용 살균수를 공급받아 얼음을 생성하도록 구성될 수 있다.At this time, the water treatment device according to an embodiment of the present invention further comprises a storage tank for receiving the water filtered in the filter unit, wherein the oxidizing mixture generated in the sterilization water generating unit is supplied to the storage tank, The ice making unit may be configured to receive ice sterilized water containing an oxidative mixture contained in the storage tank to generate ice.
더욱 바람직하게, 상기 저장탱크에 수용된 음용 살균수는 음용 살균수에 포함된 염소성분을 제거하는 염소제거필터를 거친 후 상기 제빙부에 공급되도록 구성될 수 있다.
More preferably, the drinking sterilized water contained in the storage tank may be configured to be supplied to the ice making unit after passing through a chlorine removal filter for removing the chlorine component contained in the drinking sterilized water.
또 다른 측면으로서, 본 발명은 전원 인가에 의하여 유입된 물에 포함된 용존고형물질(Dissolved Solids)을 제거하는 탈이온 필터를 구비하는 수처리 기기의 제어방법에 있어서, 원수에서 용존고형물질이 일정 수준 제거된 미네랄수의 추출, 또는 상기 미네랄수보다 총용존고형물질이 더 적은 초정수의 추출을 사용자로부터 입력받는 사용자 선택 단계; 상기 사용자 선택 단계에서 입력된 물의 종류에 따라 상기 탈이온 필터에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질, 또는 상기 탈이온 필터를 통한 총용존고형물질의 감소율을 조절하도록 상기 탈이온 필터에 전원을 인가하는 탈이온 필터 구동단계; 및 상기 탈이온 필터에서 여과된 미네랄수 또는 초정수가 추출되는 출수단계;를 포함하는 수처리 기기의 제어방법을 제공한다.In still another aspect, the present invention provides a method for controlling a water treatment device having a deionization filter for removing dissolved solids contained in water introduced by power application, wherein the dissolved solids in raw water are at a predetermined level. A user selection step of receiving an extraction of the removed mineral water or an extraction of an ultrapure water having less total dissolved solids than the mineral water; Applying power to the deionization filter to adjust the reduction rate of total dissolved solids present in the water filtered by the deionization filter, or total dissolved solids through the deionization filter according to the type of water input in the user selection step. Deionized filter driving step; And a water extraction step of extracting the mineral water or the ultrapure water filtered by the deionization filter.
또 다른 측면으로서, 본 발명은, 전원 인가에 의하여 유입된 물에 포함된 용존고형물질(Dissolved Solids)을 제거하는 탈이온 필터를 구비하는 수처리 기기의 제어방법에 있어서, 원수에서 용존고형물질이 일정 수준 제거된 미네랄수의 추출, 또는 상기 미네랄수보다 총용존고형물질이 더 적은 초정수의 추출, 또는 이온수의 추출을 사용자로부터 입력받는 사용자 선택 단계; 상기 사용자 선택 단계에서 입력된 물의 종류에 따라 상기 탈이온 필터에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질, 또는 상기 탈이온 필터를 통한 총용존고형물질의 감소율을 조절하도록 상기 탈이온 필터에 전원을 인가하는 탈이온 필터 구동단계; 이온수의 추출이 입력된 경우 상기 탈이온 필터에서 여과된 물을 이용하여 이온수를 생성하는 이온수 생성단계; 및 상기 탈이온 필터에서 여과된 미네랄수나 초정수, 또는 상기 이온수 생성단계에서 생성된 이온수가 추출되는 출수단계;를 포함하는 수처리 기기의 제어방법을 제공한다.In still another aspect, the present invention provides a control method for a water treatment device including a deionization filter for removing dissolved solids contained in water introduced by power application, wherein the dissolved solids in raw water are constant. A user selection step of receiving an extraction of the level-removed mineral water, or extraction of ultrapure water having less total dissolved solids than the mineral water, or extraction of ionized water; Applying power to the deionization filter to adjust the reduction rate of total dissolved solids present in the water filtered by the deionization filter, or total dissolved solids through the deionization filter according to the type of water input in the user selection step. Deionized filter driving step; An ionized water generation step of generating ionized water using water filtered by the deionized filter when extraction of ionized water is input; And a water extraction step of extracting the mineral water or ultrapure water filtered by the deionization filter, or the ionized water generated in the ionized water generation step.
바람직하게, 상기 사용자 선택 단계에서 이온수의 추출이 선택된 경우, 상기 탈이온 필터 구동단계는 상기 탈이온 필터에서 미네랄수가 생성되도록 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 조절하도록 구성될 수 있다.Preferably, when the extraction of the ionized water is selected in the user selection step, the deionization filter driving step may be configured to adjust the power applied to the deionization filter to generate mineral water in the deionization filter.
또한 바람직하게, 상기 미네랄수는 원수로부터의 총용존고형물질의 감소율이 30% 이상 80% 미만이고, 상기 초정수는 원수로부터의 총용존고형물질의 감소율이 80% 이상인 것으로 한정될 수 있다.Also preferably, the mineral water may have a reduction rate of 30% or more and less than 80% of total dissolved solids from raw water, and the ultrapure water may be limited to a reduction rate of 80% or more of total dissolved solids from raw water.
바람직하게, 상기 탈이온 필터는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질을 제거하도록 구성될 수 있다.Preferably, the deionized filter is dissolved in water using at least one of electrodialysis (ED), electrodeionization (EDI), and capacitive deionization (CDI). It can be configured to remove solids.
또한 바람직하게, 상기 탈이온 필터 구동단계는, 상기 탈이온 필터에 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)을 이용하여 상기 탈이온 필터에 가해지는 입력전류를 제어하도록 구성될 수 있다.
Also preferably, the deionization filter driving step may include applying a predetermined fixed voltage to the deionization filter and controlling an input current applied to the deionization filter using a pulse width modulation (PWM). It can be configured to.
또 다른 측면으로서, 본 발명은, 입력전류를 이용하여 유입되는 원수에 존재하는 용존고형물질을 제거하는 탈이온 필터를 구비하는 필터부; 및 상기 탈이온 필터에서 토출되는 물이 목표 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids)이 되도록 상기 입력전류를 제어하는 제어부;를 포함하는 총용존고형물질 조절장치를 제공한다.As another aspect, the present invention, the filter unit having a deionized filter for removing the dissolved solids present in the raw water introduced by using the input current; And a control unit controlling the input current so that the water discharged from the deionization filter becomes a target total dissolved solids (TDS).
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 탈이온 필터에 대하여 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)을 이용하여 상기 입력전류를 제어하도록 구성될 수 있다.Preferably, the control unit may be configured to apply a predetermined fixed voltage to the deionization filter and to control the input current using a pulse width modulation (PWM).
이때, 상기 제어부는, 상기 입력전류를 이용하여 상기 탈이온 필터에 유입된 원수에 포함된 총용존고형물질을 계산하는 연산기; 상기 계산된 총용존고형물질과 상기 목표 총용존고형물질을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 탈이온 필터에 인가되는 입력전류를 설정하는 입력전류 설정기; 및 상기 탈이온 필터에 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식으로 상기 탈이온 필터에 상기 입력전류를 공급하는 입력전류 공급기를 포함할 수 있다.At this time, the control unit, a calculator for calculating the total dissolved solids contained in the raw water introduced into the deionization filter using the input current; An input current setter for comparing the calculated total dissolved solid material with the target total dissolved solid material and setting an input current applied to the deionization filter according to the comparison result; And an input current supplyer applying a predetermined fixed voltage to the deionization filter and supplying the input current to the deionization filter in a pulse width modulation manner.
한편, 본 발명의 일 측면에 의한 총용존고형물질 조절장치는, 상기 탈이온 필터로 유입되는 원수의 유량을 측정하는 유량센서;를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the total dissolved solids control device according to an aspect of the present invention, the flow sensor for measuring the flow rate of the raw water flowing into the deion filter; may further include.
바람직하게, 상기 입력전류 설정기는, 상기 계산된 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질의 비교결과, 및 상기 유량센서에서 측정된 원수의 유량을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 입력전류를 설정할 수 있다.Preferably, the input current setter may set the input current applied to the deionization filter using the calculated result of comparing the total dissolved solid material and the target total dissolved solid material, and the flow rate of the raw water measured by the flow sensor. have.
더욱 바람직하게, 상기 입력전류 설정기는, 원수의 유량, 상기 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 입력전류를 설정할 수 있다.More preferably, the input current setter may set the input current applied to the deionization filter using a table in which the flow rate of raw water, the voltage and current applied to the deionization filter are described according to the total dissolved solid material.
바람직하게, 상기 연산기는, 원수의 유량, 상기 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산할 수 있다.Preferably, the calculator may calculate the total dissolved solids of the introduced raw water using a table in which the flow rate of the raw water, the voltage and current applied to the deionization filter are described according to the total dissolved solids.
또한 바람직하게, 상기 탈이온 필터는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질을 제거할 수 있다.
Also preferably, the deionization filter is included in water using at least one of electrodialysis (ED), electrodeionization (EDI), and capacitive deionization (CDI). Dissolved solids can be removed.
또 다른 측면으로서, 본 발명은, 탈이온 필터에 기 설정된 고정전압을 인가하는 단계; 상기 인가된 고정전압을 이용하여 상기 탈이온 필터로 유입되는 원수에 존재하는 용존고형물질을 제거하는 단계; 상기 인가된 고정전압에 의하여 상기 탈이온 필터에 흐르는 전류의 크기를 측정하는 단계; 상기 측정된 전류의 크기를 이용하여 원수에 존재하는 총용존고형물질을 계산하는 단계; 상기 계산된 원수의 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 탈이온 필터에 인가할 전류의 크기를 결정하는 단계; 및 펄스 폭 변조방식을 이용하여 상기 결정된 전류를 상기 탈이온 필터에 인가하는 단계를 포함하는 총용존고형물질 조절방법을 제공한다.As another aspect, the present invention, the step of applying a predetermined fixed voltage to the deion filter; Removing dissolved solids present in raw water flowing into the deionization filter by using the applied fixed voltage; Measuring a magnitude of a current flowing through the deionization filter by the applied fixed voltage; Calculating total dissolved solids present in the raw water using the measured magnitude of the current; Comparing the calculated total dissolved solids and the target total dissolved solids of the raw water and determining the magnitude of the current to be applied to the deionized filter according to the comparison result; And applying the determined current to the deionized filter by using a pulse width modulation method.
바람직하게, 본 발명의 일 측면에 의한 총용존고형물질 조절방법은, 상기 탈이온 필터로 유입되는 원수의 유량을 측정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the total dissolved solids control method according to an aspect of the present invention, measuring the flow rate of the raw water flowing into the deion filter; may further include.
더욱 바람직하게, 상기 전류의 크기를 결정하는 단계는, 상기 계산된 원수의 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질의 비교결과 및 상기 측정된 원수의 유량을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 전류를 설정할 수 있다.More preferably, the step of determining the magnitude of the current, using the comparison result of the calculated total dissolved solids and the target total dissolved solids of the raw water and the measured flow rate of the raw water to the current applied to the deionized filter Can be set.
또한 바람직하게, 상기 전류의 크기를 결정하는 단계는, 원수의 유량, 상기 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 전류를 설정할 수 있다.Also preferably, the determining of the magnitude of the current may include setting a current applied to the deionization filter using a table in which the flow rate of raw water, the voltage and current applied to the deionization filter are described according to total dissolved solids. Can be.
바람직하게, 상기 원수에 존재하는 총용존고형물질을 계산하는 단계는, 원수의 유량, 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산할 수 있다.Preferably, the step of calculating the total dissolved solids present in the raw water, the flow rate of the raw water, the voltage and current applied to the deionization filter using the table described according to the total dissolved solids total dissolved dissolved raw water Solid matter can be calculated.
한편, 상기 탈이온 필터는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질을 제거할 수 있다.
Meanwhile, the deionized filter is a dissolved solid contained in water using at least one of electrodialysis (ED), electrodeionization (EDI), and capacitive deionization (CDI). The material can be removed.
또 다른 측면으로서, 본 발명은 전술한 총용존고형물질 조절장치를 포함하는 수처리 기기를 제공한다.As another aspect, the present invention provides a water treatment device comprising the above-described total dissolved solids control device.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 탈이온 필터에서 제거되는 총용존고형물질 및/또는 감소율을 전원 인가에 의해 제어함으로써, 사용자의 요구에 부응하여 총용존고형물질의 함유량이 다른 여러 가지의 물, 예를 들어 미네랄수와 초정수를 모두 공급할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 특히, 역삼투막 방식의 정수기에서 얻을 수 있는 초정수와, 중공사막 방식의 정수기에서 얻을 수 있는 미네랄수의 선택이 가능하여 사용자의 선택에 따라 원하는 물을 제공할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 냉수나 온수, 및/또는 얼음의 경우에도 사용자가 원하는 물, 예를 들어 미네랄수 또는 초정수를 제공할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above configuration, by controlling the total dissolved solids and / or reduction rate removed from the deionization filter by applying power, the content of the total dissolved solids is different in response to the user's requirements It is possible to supply various kinds of water, for example, mineral water and ultrapure water. In particular, the ultrapure water obtained from the reverse osmosis membrane type water purifier and the mineral water obtained from the hollow fiber membrane type water purifier can be selected, and thus the desired water can be provided according to the user's selection. In addition, in the case of cold water or hot water, and / or ice, it is possible to provide water desired by the user, for example, mineral water or ultrapure water.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 필터부에서 여과된 물을 원수의 압력에 의해 출수부재를 통해 추출가능하도록 함으로써 별도의 탱크를 구비하지 않을 수 있으며, 이로 인해 탱크 오염에 따른 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 수처리 기기의 전체 크기 및 제조비용을 절감시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 특히, 냉수와 온수의 공급까지도 모두 직수식으로 구현함으로써 여러가지 온도의 물을 공급하면서도 탱크를 구비하지 않아도 되므로, 탱크 오염으로 인한 오염수 섭취를 방지할 수 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention may not be provided with a separate tank by allowing the water filtered in the filter portion to be extracted through the water extraction member by the pressure of the raw water, thereby solving the problem due to tank contamination. In addition, the overall size and manufacturing cost of the water treatment device can be reduced. In particular, even the supply of cold water and hot water can be implemented by using a direct water supply, so it is not necessary to have a tank while supplying water at various temperatures, thereby preventing intake of contaminated water due to tank contamination.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면 탈이온 필터에 인가되는 전원을 조절함으로써 역삼투막 방식의 정수기에서 추출 가능한 초정수를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 미네랄수를 이온수 생성부에 공급하여 이온수(알칼리수)를 생성함으로써 저전력 구동으로도 충분한 pH의 알칼리수 또는 산성수를 얻을 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 총용존고형물질이 충분한 미네랄수를 이온수생성부에 공급함으로써 종래의 역삼투막 방식의 정수기에서는 구현하기 곤란하였던 이온수의 생성이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by controlling the power applied to the deionization filter, not only the ultrapure water extractable from the reverse osmosis membrane type water purifier can be obtained, but also the mineral water is supplied to the ionized water generating unit to supply ionized water (alkaline water). By generating, alkaline water or acidic water of sufficient pH can be obtained even at low power operation. That is, the present invention can obtain the effect that the generation of ionized water, which was difficult to implement in the conventional reverse osmosis membrane water purifier, can be obtained by supplying the ionized water generating unit with mineral water having sufficient total dissolved solids.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 재생작업을 통하여 탈이온 필터의 재생이 가능하여 종래의 역삼투막 필터 또는 중공사막 필터에 비해 탈이온 필터의 수명을 연장시킬 수 있다는 효과가 있게 된다.In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to regenerate the deionized filter through the regeneration operation to extend the life of the deionized filter compared to the conventional reverse osmosis membrane filter or hollow fiber membrane filter.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 탈이온 필터의 재생을 유량센서를 통해 확인할 수 있으므로 탈이온 필터의 재생여부를 확인할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, since the regeneration of the deionization filter may be confirmed through a flow sensor, it is possible to obtain an effect of determining whether the deionization filter is regenerating.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 가열부에서 생성된 온수를 이용하여 출수부재 내부의 유로 또는 이와 연결된 유로를 살균할 수 있으므로 위생성이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since it is possible to sterilize the flow path inside the water extraction member or the flow path connected thereto by using the hot water generated in the heating unit, it is possible to obtain an effect of improving hygiene.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 살균수 생성부를 통하여 음용살균수를 생성하고 이를 이용하여 얼음을 생성하므로 오염되지 않은 얼음을 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 얼음이 얼음저장고에 장기간 보관되더라도 세균 등에 의한 오염을 최소화할 수 있다는 효과가 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the production of drinking sterilization water through the sterilizing water generating unit and using the ice to generate ice not only to provide the user with uncontaminated ice, the ice is stored in the ice storage for a long time Even if there is an effect that can minimize the contamination by bacteria.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제빙을 위하여 저장탱크가 구비되는 경우라 하더라도 저장탱크에 살균수 생성부에서 생성된 산화성 혼합물질을 공급하여 저장탱크에서 세균이나 미생물이 증식하는 것을 방지하여 오염되지 않은 깨끗한 물을 이용하여 얼음을 생성할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 특히, 얼음에 미량의 산화성 혼합물질이 포함되는 경우에는 얼음저장고에 얼음이 장기간 보관되더라도 얼음에서 세균이나 미생물이 번식하는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있게 된다. 또한, 저장탱크에 수용된 음용 살균수를 염소제거필터를 통과한 후 제빙부에 공급하는 경우에는 음용 살균수에 포함된 염소성분(산화성 혼합물질)을 흡착할 수 있으므로 염소성분에 의해 발생하는 냄새나 맛을 제거할 수 있어 사용자에게 느껴지는 불쾌감을 없앨 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, even if the storage tank is provided for ice making by supplying the oxidizing mixture generated in the sterilizing water generating unit to the storage tank to prevent the growth of bacteria or microorganisms in the storage tank The effect is that ice can be produced using clean, uncontaminated water. In particular, if the ice contains a small amount of oxidizing mixture, even if the ice is stored in the ice storage for a long time there is an effect that can prevent the growth of bacteria or microorganisms in the ice. In addition, when the drinking sterilized water contained in the storage tank is passed through the chlorine removal filter and then supplied to the ice making unit, the chlorine component (oxidative mixture) contained in the drinking sterilized water may be adsorbed. The taste can be removed, which can eliminate the discomfort felt by the user.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 탈이온 필터 구동을 위해 전류 제어를 사용하는 경우, 별도의 센서 없이도 원수 또는 탈이온 필터 내부에서 여과되고 있는 물에 포함된 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids)을 계산(또는 측정)할 수 있다. 나아가, 원수의 유량까지 고려하여 총용존고형물질을 제어하므로 사용자가 원하는 수준의 여과수를 공급할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when using the current control to drive the deionization filter, total dissolved solids contained in the raw water or the water being filtered inside the deionization filter without a separate sensor (TDS: Total Dissolved Solids) can be calculated (or measured). Furthermore, since the total dissolved solids are controlled in consideration of the flow rate of the raw water, the user can obtain the desired level of filtered water.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리기기의 제어방법, 총용존물질 조절장치 및 방법은 전류제어방식을 이용하기 때문에, 전압제어방식에 비해 간단한 구성을 가지며, 오류가 적고 빠른 피드백 속도를 갖는다는 효과가 있게 된다. In particular, the control method, the total dissolved substance control apparatus and method of the water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention uses a current control method, and thus has a simpler configuration, less error, and a faster feedback speed than the voltage control method. Will be effective.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리기기의 제어방법, 총용존물질 조절장치 및 방법은 전류제어방식을 이용하므로, 별도의 센서 없이도 원수 내에 존재하는 총용존고형물질을 계산할 수 있고, 이를 통해 총용존고형물질의 감소율을 제어할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the control method, the total dissolved material control device and method of the water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention uses a current control method, it is possible to calculate the total dissolved solids present in the raw water without a separate sensor, through The effect of controlling the reduction rate of total dissolved solids can be obtained.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 원수의 유량에 따른 보상도를 고려하므로, 사용자가 원하는 수준의 총용존고형물질이 포함된 물, 예를 들어 미네랄수, 초정수를 얻을 수 있게 된다.
In addition, according to an embodiment of the present invention, since the degree of compensation according to the flow rate of the raw water is considered, the user can obtain water containing the total dissolved solids at a desired level, for example, mineral water and ultrapure water.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수처리 기기의 구성을 도시한 유로 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 수처리 기기에서 정수 생성시의 유로를 도시한 유로 구성도.
도 3은 도 1에 도시된 수처리 기기에서 탈이온 필터 재생시의 유로를 도시한 유로 구성도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수처리 기기의 구성을 도시한 유로 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 수처리 기기에서 정수 생성시의 유로를 도시한 유로 구성도.
도 6은 도 4에 도시된 수처리 기기에서 탈이온 필터 재생시의 유로를 도시한 유로 구성도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 수처리 기기의 구성을 도시한 유로 구성도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 의한 수처리 기기의 구성을 도시한 유로 구성도.
도 9는 전압에 따른 미네랄 제거성능을 설명하기 위한 그래프.
도 10은 전압에 따른 유해중금속 제거성능을 설명하기 위한 그래프.
도 11은 본 발명에 따라 총용존고형물질의 조절에 관여하는 주요구성을 도시한 기능 블록도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 도시한 기능 블록도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 원수의 유량, 필터부에 인가된 전압 등이 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 나타낸 표.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기의 제어방법을 도시한 순서도.
도 15는 도 14에 도시된 탈이온 필터 구동단계를 구체적으로 도시한 순서도.1 is a flow chart showing the configuration of a water treatment device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flow chart showing a flow path for generating purified water in the water treatment device shown in FIG. 1. FIG.
3 is a flow chart showing a flow path at the time of deionization filter regeneration in the water treatment device shown in FIG.
Fig. 4 is a flow chart showing the configuration of the water treatment device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flow chart showing a flow path for generating purified water in the water treatment device shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a flow chart showing a flow path at the time of deionization filter regeneration in the water treatment device shown in FIG. 4; FIG.
Fig. 7 is a flow chart showing the configuration of the water treatment device according to the third embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a flow chart showing the configuration of a water treatment device according to a modification of the third embodiment of the present invention.
9 is a graph for explaining mineral removal performance according to voltage.
10 is a graph for explaining the harmful heavy metal removal performance according to the voltage.
11 is a functional block diagram showing the main configuration involved in the control of total dissolved solids according to the present invention.
12 is a functional block diagram illustrating a control unit according to an embodiment of the present invention.
13 is a table showing a table in which the flow rate of raw water, the voltage applied to the filter unit, etc. according to one embodiment of the present invention are described according to the total dissolved solid material.
14 is a flowchart illustrating a method of controlling a water treatment device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart specifically showing a deionization filter driving step shown in FIG. 14; FIG.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 그리고, 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, it is not only 'directly connected', but also 'indirectly connected' with another component in between. Also includes. In addition, 'including' and 'comprising' a certain component means that the component may further include other components, except for the absence of a description to the contrary.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 각 구성 간의 거리는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification. In addition, since the size of each component and the distance between the components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 여러 실시예에 의한 수처리 기기(100)에 대해 살펴본다.First, referring to FIGS. 1 to 6, a
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 탈이온 필터(130)를 구비하는 필터부(110), 상기 필터부(110)에서 여과된 물을 출수하는 출수부재(170), 및 상기 탈이온 필터에 인가되는 전원을 제어하는 제어부(200)를 포함하며, 추출되는 물의 온도를 변화시키는 냉각부(150)와 가열부(160), 그리고 수처리 기기(100)의 동작상태나 이상여부를 빛 또는 소리로 표시하는 디스플레이부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 필터부(110)에서 여과된 물을 이용하여 이온수를 생성하는 이온수 생성부(140)를 추가로 포함할 수 있다.
1 to 6, the
먼저, 상기 필터부(110)는 원수를 순차적으로 여과하여 정화시키기 위한 것으로서, 세디먼트 필터, 프리 카본필터, 탈이온 필터(130) 및 후카본 필터(112)를 구비할 수 있으나, 탈이온 필터(130)를 포함하고 있다면 필터의 종류, 개수 및 순서는 수처리 기기(정수기)의 여과성능 등에 따라 변경될 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 세디먼트 필터와 프리카본필터가 복합적으로 구성된 복합필터(111)가 구비될 수도 있으며, 각종 기능성 필터가 추가 또는 대체되는 것도 가능하다.First, the
각 필터에 대해 간략히 살펴보면, 세디먼트 필터는 원수 공급부로부터 원수를 공급받아 원수에 포함된 비교적 큰 입자상의 부유 물질, 모래 등의 고형 물질을 흡착 제거하는 기능을 하게 되며, 프리 카본필터는 세디먼트 필터를 통과한 물을 공급받아 활성탄의 흡착 방식을 통해 물에 포함된 휘발성 유기 화합물, 발암물질, 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 잔류염소 성분을 제거하는 기능을 하게 된다. 도 1 내지 도 6에는 이러한 세디먼트 필터와 프리 카본필터가 복합필터(111)로서 구성된 예를 도시하고 있으나, 각각 분리되어 설치되는 것도 가능하다.Briefly about each filter, the sediment filter receives the raw water from the raw water supply unit and serves to adsorb and remove the relatively large suspended solids, sand, etc. solid matter contained in the raw water, the pre-carbon filter is a sediment filter By supplying the water passed through the adsorption method of activated carbon to remove harmful chemicals and residual chlorine components such as volatile organic compounds, carcinogens, synthetic detergents, pesticides contained in the water. 1 to 6 illustrate an example in which the sediment filter and the pre carbon filter are configured as the
한편, 복합필터(111)의 후단에는 원수 공급부로부터 공급되는 원수를 선택적으로 차단하기 위한 원수 피드밸브(V2)가 설치될 수 있으나, 원수 피드밸브(V2)가 원수의 공급을 차단할 수 있다면 원수 피드밸브(V2)의 설치위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 복합필터(111)의 전단에 설치되는 것도 가능하다. 또한, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 필터부(110)에 유입되는 원수의 압력을 일정수준으로 유지하기 위해 감압밸브(V1)가 설치되는 것도 가능하다.On the other hand, the rear end of the
또한, 포스트 카본필터(112)는 탈이온 필터(130)에서 여과된 물의 불쾌한 맛, 냄새, 색소 등을 흡착 제거하는 기능을 하며 포스트 카본필터(112)를 통하여 여과된 정수는 출수부재(170)를 통해 사용자에게 공급될 수 있다. 이때, 상기 포스트 카본필터(112)에 다른 복합기능이 부가되어 하나의 필터로 구성되는 것도 가능하며, 추가적인 다른 필터가 부가되는 것도 가능하다.
In addition, the
그리고, 본 발명에서 용존고형물질(Dissolved Solids)을 제거(여과, 흡착, 물로부터 분리의 의미를 포함)하기 위해 구비되는 탈이온 필터(130)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 복합필터(111)와 포스트 카본필터(112) 사이에 구비될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 필터들과 함께 사용될 수도 있고, 필터부(110)에 탈이온 필터(130)만 단독으로 구비되는 것도 가능하다. In addition, the
이러한 탈이온 필터(130)는 전원 인가에 의하여 유입된 물에 포함된 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids)을 낮추게 된다. 즉, 상기 탈이온 필터(130)는 전기를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질(이온물질)을 제거(물로부터 분리)하도록 구성될 수 있다. 이때, 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids)은 칼슘, 나트륨, 마그네슘, 철분 등 미네랄 성분을 포함한 고형물질이 물속에 녹아 있는 양을 의미하는 것으로서 ㎎/ℓ나 ppm의 단위로 표현한다. 이와 같이, 총용존고형물질은 용존고형물질의 총량을 의미하는 것으로서, 용존고형물질은 주로 이온상태의 이온물질로 존재한다. The
일 예로서, 상기 탈이온 필터(130)는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질(이온물질)을 제거하도록 구성될 수 있다. 그러나, 상기 탈이온 필터(130)는 양극과 음극에 인가된 전원에 의하여 용존고형물질(이온물질)의 제거가 가능하다면 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 이온교환수지가 멤브레인에 부착 또는 도포된 상태로 구성되어 멤브레인에 전기가 인가되도록 구성되는 것도 가능하다. 이때, 상기 탈이온 필터(130)에서 제거되는 용존고형물질은 주로 이온 상태의 이온물질이므로, 청구범위를 포함하여 본 명세서에서 용존고형물질을 제거한다는 것은 이온물질을 제거한다는 의미를 포함하는 것으로 한다.
As an example, the
한편, 상기 전기탈이온법(EDI)은 직류전기를 이용하여 탈이온(탈염)을 수행하는 방법으로서 MDI(Membrane Deionization), CEDI(Continuous Electro Deionization) 등으로도 불리며, 본 명세서에서 전기탈이온법(EDI)은 MDI나 CEDI 등의 방법을 모두 포함하는 것으로 설명하기로 한다.Meanwhile, the electrodeionization method (EDI) is a method of performing deionization (desalting) using direct current electricity, also called MDI (Membrane Deionization), CEDI (Continuous Electro Deionization), and the like. (EDI) will be described as including all methods such as MDI and CEDI.
이러한 탈이온 필터(130)는 전원의 인가에 의해 용존고형물질(이온물질)을 물로부터 제거하게 되며, 이로 인해 탈이온 필터(130)를 통과한 물에는 총용존고형물질이 적어지게 된다. 이러한 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 조절은 제어부(200)에 의해 수행된다. 즉, 제어부(200)는 탈이온 필터(130)에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질(TDS), 또는 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질(TDS)의 감소율을 조절하도록 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 전원을 제어하게 된다.The
이때, 제어부(200)는 상기 탈이온 필터(130)에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질에 따른 물의 종류 또는 상기 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 감소율에 따른 물의 종류를 적어도 2단계로 구분하여 출수할 수 있도록 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.In this case, the
예를 들어, 제어부(200)는 원수에서 총용존고형물질이 일정 수준 제거된 미네랄수와, 상기 미네랄수보다 총용존고형물질을 더 적게 포함하는 초정수를 출수할 수 있도록 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 전원을 제어할 수 있다. 그러나, 총용존고형물질 또는 총용존고형물질의 감소율에 따른 물의 분류는 미네랄수와 초정수 이외에 더욱 세분화하는 것도 가능하다.For example, the
일 예로서, 상기 미네랄수는 탈이온 필터(130)에 유입되기 전의 물(또는 원수)과 대비할 때 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 감소율이 30% 이상 80% 미만인 물이 해당하는 것으로 설정할 수 있고, 상기 초정수는 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 감소율이 80% 이상인 물로 설정할 수 있다. 이와 같이, 미네랄수나 초정수에 해당하는 총용존고형물질의 감소율은 사용자가 직접 선택하는 것도 가능하지만 일정범위 또는 일정값으로 세팅된 상태로 출시되는 것도 가능하다. 일 예로서, 초정수의 경우 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 감소율(용존고형물질 제거율)이 90%로 설정되고, 미네랄수의 경우 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 감소율이 50%로 설정될 수 있다.For example, the mineral water corresponds to water having a reduction rate of 30% or more and less than 80% of total dissolved solids through the
한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 이온수 생성부(140)를 구비하는 경우에는 이온수 생성부(140)에서 저전력(저전류) 구동으로도 적정 pH의 알칼리수와 산성수가 원활히 생성될 수 있도록 이온수 생성부(140)에 미네랄(총용존고형물질)이 다량 함유된 미네랄수가 유입되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 제어부(200)는 이온수(알칼리수) 선택이 있는 경우, 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 전원을 제어하여 미네랄수에 대응하는 양의 총용존고형물질이 물에 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
On the other hand, as shown in Figures 4 to 6, when the ionized
또한, 상기 탈이온 필터(130)는 반대극성의 전원을 인가하여 재생과정을 수행할 수 있다.In addition, the
이를 위하여, 수처리 기기(100)의 필터부(110)에는 정수유로(L1)와 구별되는재생유로(L2)가 설치될 수 있다.To this end, the
이러한 재생유로(L2)는 유입된 원수를 탈이온 필터(130)의 출측으로 공급하게 된다. 구체적으로 재생유로(L2)는 재생유로전환밸브(113)에서 분기되어 탈이온 필터(130)의 출측에 위치한 연결부(F)에 연결된다. 또한, 후술하는 바와 같이 탈이온 필터(130)를 역방향으로 흐르면서 재생에 사용된 물은 드레인관(D)을 통해 배수된다. 이때, 정수 생성시 복합필터(111)를 통과한 물이 드레인관(D)으로 배수되지 않도록 드레인관(D)에는 정수모드에서 폐쇄되고 재생모드에서 개방되는 재생피드밸브(V6)가 설치될 수 있다.The regeneration flow path L2 supplies the introduced raw water to the outlet side of the
또한, 탈이온 필터(130)의 전단에는 탈이온 필터(130)로 유입되는 물의 유량을 측정하여 탈이온 필터(130)에서 제거되는 총용존고형물질 또는 그 감소율을 조절할 수 있도록 유량센서(120)가 구비될 수 있다. In addition, the front of the
이러한 유량센서(120)는 정수유로(L1)와 드레인관(D)을 연결하는 연결부(F)의 전단에 설치될 수 있다. 즉, 유량센서(120)와 탈이온 필터(130) 사이의 정수유로(L1)에 드레인관(D)이 연결되도록 함으로써 재생모드시 유량센서(120)를 통과하는 물의 흐름이 없도록 할 수 있으며, 이로 인해 탈이온 필터(130)의 재생시 유량센서(120)를 통한 유량이 감지되는 경우 재생유로전환밸브(113)의 유로전환에 이상이 있음을 확인할 수 있게 된다. 이와 같이, 유량센서(120)를 통해 재생모드 수행에 이상이 있음을 확인하게 되면 제어부(200)는 재생모드의 동작이상을 빛 또는 소리로 디스플레이부(미도시)를 통해 표시할 수 있다. 따라서, 유량센서(120)의 설치 위치를 조정함으로써, 재생불량에 의해 탈이온 필터(130)의 기능이 제대로 수행되지 않는 것을 방지할 수 있게 된다.The
이러한 재생모드는 도 3 및 도 6에 도시된 화살표를 따라 유로가 형성된다. 즉, 재생유로전환밸브(113)가 정수유로(L1)와 재생유로(L2)를 연통하도록 유로를 전환하게 되면 원수는 재생유로전환밸브(113)를 거쳐 재생유로(L2)로 유입되며, 재생유로(L2)로 유입된 원수는 탈이온 필터(130)의 출측으로 유입되어 탈이온 필터(130)를 역방향으로 통과하게 되고, 드레인관(D)에 연결된 연결부(F)를 거쳐 재생피드밸브(V6)를 거쳐 드레인관(D)으로 배수된다. 이러한 재생모드에서는 탈이온 필터(130)에 반대 극성의 전원이 인가된다.In this regeneration mode, a flow path is formed along the arrows shown in FIGS. 3 and 6. That is, when the regeneration flow
그리고, 필터부(110)에서 여과되면서 총용존고형물질이 조절된 물은 사용자의 정수추출선택에 의해 정수추출밸브(V3)가 개방되고, 이로 인해 상온수유로(L3)를 통해 출수부재(170)로 배출된다.In addition, the water dissolved in the total dissolved solids is filtered by the
한편, 상기 필터부(110)에서 여과된 물의 온도를 변화시키도록 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 냉각부(150)와 가열부(160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
이러한 냉각부(150)나 가열부(160)를 통해 물을 공급하기 위하여 냉각부(150)는 냉수유로(L4)에 설치되고, 가열부(160)는 온수유로(L5)에 설치되며, 각각 냉수추출밸브(V4)와 온수추출밸브(V5)의 개방시 추출이 이루어지게 된다.In order to supply water through the
본 명세서의 도면에서는 출수부재(170)를 통한 추출이 이루어지기 위해 사용자의 선택에 의해 정수추출밸브(V3), 냉수추출밸브(V4) 및 온수추출밸브(V5)가 제어부(200)에 의해 자동으로 개방되는 전자식 밸브의 예를 들었지만 이러한 밸브로 기계식 밸브를 사용하는 것도 가능하다.In the drawings of the present specification, the water extraction valve (V3), the cold water extraction valve (V4) and the hot water extraction valve (V5) by the user's selection in order to make the extraction through the
한편, 도 1 내지 도 3에서는 상온수유로(L3), 냉수유로(L4), 온수유로(L5)가 하나로 합쳐서서 출수부재(170)에 구비된 하나의 추출구(171)를 통해 배출되는 것으로 도시되고 있지만, 이러한 추출구(171)의 개수나 출수부재(170)의 전단 또는 출수부재(170) 내부의 유로 구성은 다양하게 변경 가능하다. Meanwhile, in FIGS. 1 to 3, the normal temperature water flow path L3, the cold water flow path L4, and the hot water flow path L5 are combined together and discharged through one
그리고, 상기 냉각부(150) 또는 가열부(160)는 냉수탱크나 가열탱크로 이루어지는 것도 가능하지만, 원수의 수압에 의해 공급된 물을 냉각 또는 가열하는 순간냉각장치 또는 순간가열장치로 이루어질 수도 있다. 이와 같이, 원수의 수압을 이용하는 직수식의 냉각부(150) 및/또는 가열부(160)를 이용하는 경우에는 탱크 내부에 저장된 물에 세균이나 미생물이 번식하는 것을 방지함과 동시에 탱크 미설치로 인한 수처리 기기(100)의 크기 축소 및 제조비용 절감이 가능하다는 이점이 있게 된다. The
또한, 상기 가열부(160)에서 출수되는 물이 드레인관(D) 또는 상기 출수부재의(170) 추출구(171)를 통해 배출되도록 하기 위하여, 출수부재(170)의 내부 또는 출수부재(170)의 전단에는 가열부(160)의 출측을 드레인관(D)이나 추출구(171)와 연통되도록 유로전환을 하는 배수유로전환밸브(VD)가 설치될 수 있다. 이러한 배수유로전환밸브(VD)의 구동은 다른 밸브들과 마찬가지로 제어부(200)에 의해 제어될 수 있다.In addition, in order for the water discharged from the
이때, 순간냉각방식의 가열부(160)에 잔류하는 물을 배수하도록 일정시간 동안 가열부(160)의 출측이 배수유로(V7)를 통해 드레인관(D)과 연결되도록, 제어부(200)는 배수유로전환밸브(VD)의 유로를 전환할 수 있다. 즉, 원수 피드밸브(V2) 등 가열부(160)와 연결된 밸브들을 개방하여 필터부(110)에서 여과된 물이 가열부(160) 내부에 유입되면서 가열부(160) 내부에 잔류하고 있던 물을 외부로 배출함으로써 가열부(160) 내부의 공기를 제거할 수 있게 된다. 이와 같이, 가열부(160) 내부의 잔류수 제거를 통해 기포로 인한 가열부재의 손상을 방지할 수 있게 된다. 이때, 상기 배수유로(V7)에는 배수유로(V7)를 흐르는 물이 출수부재(170)로 역류하지 않도록 체크밸브(V9)가 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the
한편, 가열부(160) 내부의 잔류수 제거를 일정시간(예를 들어, 1~2초) 수행한 후 가열부(160)를 구동함으로써 가열부(160)에서 출수되는 물의 온도를 상승시킬 수 있고, 이러한 온수를 이용하여 출수부재(170)의 내부 또는 이에 연결된 유로의 살균을 수행하는 것도 가능하다. 즉, 제어부(200)의 제어를 통해 가열부(160)에 잔류하는 물이 상기 드레인관(D)을 통해 배수되는 시간(예를 들어, 2~3초 정도) 중 적어도 일부의 시간 동안(예를 들어, 1~1.5초 정도 경과후부터 배수 종료시까지) 상기 가열부(160)를 구동시켜 상기 출수부재(170)에 구비되는 유로의 살균을 수행할 수도 있다.On the other hand, after removing the residual water inside the
이러한 가열부(160)에 의한 출수부재(170)의 살균은 온수 추출시 이루어질 수 있으나, 사용자의 선택에 의해 또는 일정주기마다 자동으로 수행될 수도 있다. 한편, 가열부(160)에서 가열되어 출수되는 물의 온도를 효과적으로 제어할 수 있도록 제어부(200)는 가열부(160) 전단에 구비된 유량센서(FS)에서 측정된 유량을 토대로 가열부(160)의 가열량(전원 인가량)을 제어할 수 있다.Sterilization of the
한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 이온수 생성부(140)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4 to 6, the
이러한 이온수 생성부(140)는 내부에 구비된 전극에 전원이 인가됨으로써 산성수와 알칼리수를 생성하게 된다. 이러한 이온수 생성부(140)는 상온수유로(L3) 또는 냉수유로(L4)와 연결되어 생성된 이온수(알칼리수)를 상온 또는 저온 상태로 사용자에게 공급할 수 있도록 설치된다.
The ionized
그리고, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 상기 필터부(110)에서 여과된 물을 이용하여 얼음을 생성하는 제빙부(195) 및 살균물질을 생성하는 살균수 생성부(192)를 추가로 포함할 수 있다.7 and 8, the
상기 제빙부(195)는 통상의 제빙기, 또는 얼음정수기와 마찬가지로 얼음을 생성하는 것으로서, 본 발명의 제빙부(195)는 물을 공급받아 얼음을 생성할 수 있다면 얼음생성에 대한 구체적 방식 또는 구체적인 구조는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 상기 제빙부(195)에서 생성된 얼음은 도시되지 않은 얼음저장고에 수용되어 사용자에게 제공될 수 있다.The
그리고, 상기 살균수 생성부(192)는 전극에 전원이 인가됨으로써 살균물질이 포함된 살균수를 생성하게 된다. The sterilizing
일 예로서, 상기 살균수 생성부(192)는 유입된 물을 전기분해(본 명세서에서는 전기분해라는 용어가 '산화환원반응'을 포함하는 것으로 설명하기로 한다)하여 산화성 혼합물질(MO: Mixed Oxidant) 등 살균기능이 있는 물질을 포함하는 살균수를 생성할 수 있도록 구성될 수 있다. As an example, the sterilizing
이러한 살균수 생성부(192)는 서로 다른 극성의 전극 사이로 물을 통과시킴으로써 물속에 잔류된 미생물이나 세균을 살균 또는 소멸시키게 된다. 일반적으로 전기분해를 통한 정수의 살균은 양극에서 미생물을 직접 산화시키는 직접산화반응과, 양극에서 발생할 수 있는 여러가지 산화성 혼합물질(MO:Mixed Oxidant), 예를 들면 잔류염소, 오존, OH 라디칼, 산소 라디칼 등이 미생물을 산화시키는 간접산화반응이 복합적으로 진행되어 이루어진다. The sterilizing
이와 같이, 살균수 생성부(192)에 유입된 물은 산화성 혼합물질이 포함된 상태로 제빙부(195)로 이동하게 된다. 이때, 제빙부(195)로 유입된 물은 얼음 생성에 사용되므로, 사용자가 음용할 수 있는 정도의 농도를 갖는 산화성 혼합물질이 포함된 음용 살균수가 제빙부(195)에 공급되도록 상기 살균수 생성부(192)의 전극에 인가되는 전류/전압의 제어가 필요하다.As such, the water introduced into the sterilizing
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 살균수 생성부(192)를 통하여 산화성 혼합물질이 포함된 음용살균수를 생성하고 이를 이용하여 제빙부(195)에서 얼음을 생성하므로 오염되지 않은 얼음을 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 얼음이 얼음저장고(미도시)에 장기간 보관되더라도 세균 등에 의한 오염을 최소화할 수 있게 된다.Therefore, according to one embodiment of the present invention, the sterilized
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 필터부(110)에서 여과된 물을 수용하는 저장탱크(193)를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 살균수 생성부(192)에서 생성된 산화성 혼합물질(보다 구체적으로는 산화성 혼합물질을 포함하는 살균수)은 저장탱크(193)로 공급되며, 상기 제빙부(195)는 상기 저장탱크(193)에 수용된 산화성 혼합물질이 포함된 음용 살균수를 공급받아 얼음을 생성하도록 구성될 수 있다.In addition, as shown in Figure 7, the
이러한 저장탱크(193)는 상온의 저장탱크로 이루어질 수 있으나, 제빙부(195)의 제빙이 신속히 수행될 수 있도록 냉수탱크로 구성될 수도 있다.The
이와 같이, 저장탱크(193)가 구비되는 경우에는 살균수 생성부(192)에서 생성된 산화성 혼합물질이 저장탱크(193)에 수용된 물과 희석되어 음용 가능한 농도의 음용 살균수로 생성될 수 있도록 살균수 생성부(192)에서 생성되는 산화성 혼합물질의 농도(양)를 제어할 수 있다.As such, when the
이와 같이, 저장탱크(193)를 구비하는 경우에는 제빙부(195)에 공급되는 물을 미리 저장하므로 필터부(110)를 통과한 물을 제빙부(195)에 직접 공급하는 경우에 비해 제빙부(195)로 물을 공급하는 시간을 단축시킬 수 있다. As such, when the
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)가 상온수 유로(L3)에 상온수 탱크를 구비하거나, 도 8에 도시된 바와 같이 냉각부(150)에 냉수탱크를 구비하는 경우, 상기 저장탱크(193)는 이러한 상온수 탱크나 냉수탱크로 구성될 수 있으며, 상기 살균수 생성부(192)는 상온수 탱크나 냉수탱크의 입수측에 구비되어 상온수 탱크나 냉수탱크에 산화성 혼합물질을 공급하도록 구성될 수 있다.On the other hand, when the
이와 같이, 저장탱크(193)가 구비되는 경우 살균수 생성부(192)를 통하여 저장탱크(193)에 산화성 혼합물질을 포함하는 음용 살균수를 공급함으로써 저장탱크(193)에 수용된 물에 세균이나 미생물이 번식하여 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 오염되지 않은 깨끗한 물을 이용하여 얼음을 생성할 수 있게 된다. 더욱이, 제빙부(195)는 음용 가능한 미량의 산화성 혼합물질이 포함된 음용 살균수로 얼음을 생성하므로, 얼음저장고에 얼음이 장기간 보관되더라도 얼음에서 세균이나 미생물이 번식하는 것을 방지할 수 있게 된다.As such, when the
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 저장탱크(193) 후단에 음용 살균수에 포함된 염소성분을 제거하는 염소제거필터(194)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 7, the
이와 같이 염소제거필터(194)를 포함하는 경우, 저장탱크(193)에 수용된 음용 살균수에 포함된 염소성분을 제거함으로써 염소성분으로 인한 냄새나 맛을 제거하게 되고, 이로 인해 사용자에게 느껴지는 불쾌감을 없앨 수 있게 된다. 한편, 염소제거필터(194)를 거친 물을 제빙부(195)에 공급하는 경우에는 산화성 혼합물질이 다량 제거되므로 염소제거필터(194)를 거치지 않는 경우에 비해 얼음에 세균이나 미생물이 발생하는 것을 방지하는 효과가 낮을 수 있지만, 저장탱크(193) 내부에 존재하는 산화성 혼합물질로 인하여 세균이나 미생물이 거의 없는 물을 제빙부(195)에 공급하므로 통상의 제빙기에서 생성된 얼음에 비해 보관기간이 길어질 수 있다는 이점이 있게 된다.When the
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 의한 수처리 기기(100)는 제빙부(195)에 냉각된 물을 공급할 수 있도록 살균수 생성부(192)에서 생성된 산화성 혼합물질이 냉각부(150)를 거치도록 구성될 수 있다. 이때, 살균수 생성부(192)에서 생성된 산화성 혼합물질을 포함하는 살균수가 음용 살균수로 이용될 수 있도록 살균수 생성부(192)에 인가되는 전류/전압의 조정이 가능하다.On the other hand, as shown in Figure 8, the
그리고, 도 7 및 도 8에서 설명되지 않는 도면부호 191, 191'는 필터부(110)에서 여과된 물이 제빙부(195)로 공급될 수 있도록 유로를 전환하는 유로전환밸브이뎌, 도 8에서 V4는 냉수추출을 위한 유로와 제빙부(195)와 연결되는 유로 사이에서 유로를 전환하는 유로전환밸브로서 기능한다.
7 and 8,
한편, 수처리 기기(100)의 통상적인 정수모드에서는 도 2 및 도 5에 화살표로 표시된 유로를 따라 정수의 추출이 이루어진다. 즉, 정수유로(L1)를 거친 물은 상온수 유로(L3)를 거친 후 상온으로 배출될 수 있고, 냉수유로(L4)를 거친 후 냉각되어 배출될 수 있으며, 온수유로(L5)를 거친 후 가열되어 배출될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 온수의 추출이 이루어지는 경우에는 점선의 화살표로 도시된 바와 같이 가열부(160)에 잔류하는 물을 초기에 배수하는 과정을 거칠 수도 있다.On the other hand, in the normal water purification mode of the
이때, 사용자의 선택에 따라 온수유로(L5)를 거친 후의 추출이 가능하다. 이와 같이 총용존고형물질(또는 감소율)에 따른 추출수의 종류는 복수개 설정될 수 있고, 예를 들어, 미네랄수와 초정수의 2개가 구비될 수 있고, 미네랄수의 경우에도 고동노, 저농도 등으로 더욱 세분화하여 추출하도록 구성될 수도 있다.At this time, it is possible to extract after passing the hot water flow path (L5) according to the user's selection. In this way, a plurality of types of extracting water according to total dissolved solids (or reduction rate) may be set. For example, two kinds of mineral water and ultrapure water may be provided. It may be configured to further extract by subdividing.
만약, 사용자가 미네랄수나 초정수를 선택한 경우에는 미네랄수나 초정수에 대응하는 양의 총용존고형물질을 갖는 물, 또는 미네랄수나 초정수에 대응하는 총용존고형물질의 감소율을 갖는 물이 출수되는 것이 가능하며, 이때, 미네랄수나 초정수는 상온수 유로(L3), 냉수유로(L4), 또는 온수유로(L5)를 거친 후 출수부재(170)의 추출구(171)를 통하여 배출될 수 있다. 이때, 출수부재(170)의 출수구(171)는 그 기능을 달리하여 복수개 구비될 수도 있고, 도 1 등에 도시된 바와 같이 하나만 구비될 수도 있으며, 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 한다.If the user selects mineral water or ultrapure water, water having a total dissolved solids amount corresponding to mineral water or ultrapure water or water having a reduction rate of total dissolved solids corresponding to mineral water or ultrapure water may be discharged. In this case, the mineral water or the ultrapure water may be discharged through the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기(100)는 총용존고형물질(또는 감소율)이 다른 여러 가지의 추출수의 출수가 가능할 뿐만 아니라, 이러한 여러 종류의 추출수를 여러 온도로 추출할 수 있으므로 사용자의 여러가지 욕구에 충분히 부응할 수 있게 된다.As such, the
한편, 도 4 및 도 5와 같이, 이온수 생성부(140)를 구비하는 경우에는 필터부(110)를 거친 정수는 유로전환밸브(V7)를 거쳐 유입유로(L7)로 유입되어 이온수 생성부(140)에 공급된다. 이온수 생성부(140)에 공급된 물은 알칼리수와 산성수로 분리되며, 알칼리수는 상알칼리수유로(L8)를 거쳐 출수부재(170)를 통해 상온의 알칼리수로 추출되며, 냉알칼리수유로(L9)를 거쳐 출수부재(170)를 통해 냉각 알칼리수로 추출되고, 산성수는 산성수유로(L10)를 거쳐 외부로 배수된다. 이때, 산성수유로(L10)는 드레인관(D)과 연결될 수도 있으나, 별도의 추출부재를 통해 세정 등 타용도로 사용될 수도 있다. 이때, 이온수의 적정 pH를 구현하기 위하여 이온수 생성부(140)에 공급되는 물은 충분한 양의 총용존고형물질을 가지고 있는 것이 바람직하다. 따라서, 이온수 추출이 선택된 경우 제어부(200)는 이온수 생성부(140)에 미네랄수가 공급될 수 있도록 탈이온 필터(130)에서 미네랄수에 대응하는 총용존고형물질(또는 그 감소율)을 구현하도록 탈이온 필터(130)에 가해지는 전원(전류 또는 전압)을 제어할 수 있다.
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, when the ionized
이하에서는, 탈이온 필터(130)에서 제거되는 총용존고형물질을 제어하는 작용에 대해서 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the action of controlling the total dissolved solids removed from the
도 9 및 도 10은 전압에 따른 이온 제거성능 및 유해중금속 제거성능을 설명하기 위한 그래프이다. 구체적으로, 도 9는 전기탈이온법을 적용하여 원수 내에 존재하는 이온 제거성능을 인가되는 전압에 따라 나타낸 그래프이고, 도 10은 전기탈이온법을 적용하여 원수 내에 존재하는 유해중금속 제거성능을 인가되는 전압에 따라 나타낸 그래프이다. 도 9 및 도 10은 탈이온 필터(130)의 재생이 이루어진 상태에서 실시하였으며, 원수의 TDS 농도가 320ppm인 상태에서 유량을 1 LPM(liter/min)로 하고, 전압조건을 50V에서 260V로 변화시키면서 측정을 수행하였다.9 and 10 are graphs for explaining ion removal performance and harmful heavy metal removal performance according to voltage. Specifically, Figure 9 is a graph showing the ion removal performance present in the raw water by applying the electric deionization method according to the applied voltage, Figure 10 is applied to remove the harmful heavy metal present in the raw water by applying the electric deionization method It is a graph showing the voltage. 9 and 10 were performed while the
도 10에 의하면, 인가되는 전압이 50V에서 260V로 변하는 동안, 유해 중금속 제거성능은 90~100%의 비율로 거의 제거됨을 확인할 수 있다. 나아가, 상기 유해 중금속 제거성능은 인가되는 전압의 크기에 큰 영향을 받지 않으며, 상기의 전압 범위 내에서는 원수에 포함된 중금속은 거의 대부분 제거되는 것으로 볼 수 있다.According to Figure 10, while the applied voltage is changed from 50V to 260V, it can be seen that the harmful heavy metal removal performance is almost removed at a rate of 90 ~ 100%. Further, the harmful heavy metal removal performance is not significantly affected by the magnitude of the voltage applied, it can be seen that almost all heavy metals contained in the raw water within the above voltage range.
반면에, 도 9에 의하면, 인가되는 전압이 50V에서 260V로 변하는 동안에 상기 유해중금속을 제외한 이온 즉, 인체에 유용한 미네랄 이온의 제거 성능은 전압이 증가할수록 급격히 향상되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 총용존고형물질(TDS)의 감소율은 인가되는 전압이 50V에서 260V로 변하는 동안 35%~85%의 비율로 점차 증가하는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, according to Figure 9, while the applied voltage is changed from 50V to 260V it can be seen that the removal performance of the ions excluding the harmful heavy metal, that is, the mineral ions useful for the human body is rapidly improved as the voltage increases. In addition, it can be seen that the reduction rate of total dissolved solids (TDS) gradually increases at a rate of 35% to 85% while the applied voltage changes from 50V to 260V.
따라서, 탈이온 필터(130)에 인가되는 전압 또는 전류의 크기를 조절함으로써, 초정수{예를 들어, TDS(미네랄) 제거 비율 80%이상}나 미네랄수{예를 들어, TDS(미네랄) 제거 비율 30% 이상 ~ 80% 미만}를 생성할 수 있으며, 일반 정수{예를 들어, TDS(미네랄) 제거 비율 30% 미만}를 출수하는 것도 가능하게 된다.Therefore, by adjusting the magnitude of the voltage or current applied to the
특히, 도 9에 도시된 바와 같이, 칼슘이온의 경우에는 전압이 낮은 상태에서도 80% 이상 제거됨을 확인할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 탈이온 필터(130)의 후단에 이온수 생성을 위한 이온수 생성부(전해조)(140)를 설치하는 경우, 이온수 생성부(140)에 구비된 전극에 스케일 발생을 현저히 감소시켜 이온수 생성부(140)에 구비된 전극의 수명을 크게 향상시킬 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.In particular, as shown in Figure 9, in the case of calcium ions it can be seen that more than 80% removed even in a low voltage state. Therefore, as described above, when the ionized water generating unit (electrolyzer) 140 for generating ionized water is installed at the rear end of the
전술한 도 9 및 도 10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 탈이온 필터(130)에 가해지는 전압을 조정함으로써 유해 중금속은 대부분 제거하면서도 미네랄 이온의 양을 사용자의 취향에 따라 결정하여, 미네랄수 또는 초정수를 추출할 수 있게 된다. As can be seen in Figures 9 and 10 described above, by adjusting the voltage applied to the
따라서, 상기 도 9 및 도 10의 실험예를 바탕으로, 유해 중금속은 거의 대부분 제거하되, 미네랄 이온의 양을 사용자의 취향에 따라 결정할 수 있는 총용존고형물질(미네랄 이온, 이온물질) 조절장치(도 11의 100') 및 총용존고형물질 조절방법(도 15의 S100')을 고려할 수 있다. Therefore, based on the experimental example of FIGS. 9 and 10, while removing most of the harmful heavy metal, the total dissolved solids (mineral ions, ionic substances) control device that can determine the amount of mineral ions according to the user's taste ( 100 ') and the total dissolved solids control method (S100' of FIG. 15) may be considered.
즉, 원수에 대하여 인가되는 전압을 50V에서 260V 사이로 조절하면, 도 10에 도시된 바와 같이 전압의 크기 변화에 큰 영향없이 대략 90 ~ 100%의 유해 중금속을 제거할 수 있고, 도 9에 도시된 바와 같이, 원수 속에 존재하는 미네랄 이온의 양을 결정할 수 있다.That is, by adjusting the voltage applied to the raw water from 50V to 260V, it is possible to remove approximately 90 to 100% of the harmful heavy metal without a large influence on the magnitude of the voltage, as shown in Figure 10, shown in Figure 9 As can be determined the amount of mineral ions present in the raw water.
다만, 전압을 통한 총용존고형물질 제거의 제어는 전원공급장치(미도시)가 50V ~ 260V 사이의 임의의 전압값을 가질 수 있어야 하므로, 이러한 전압의 변화를 구현할 수 있는 전압제어장치가 필요하다. 그러나, 50V ~ 260V와 같이 상대적으로 큰 변화폭을 가지는 전압제어를 뒷받침하는 전압제어장치는 구성이 복잡하고, 회로의 구성에 과다한 비용이 요구될 수 있다.However, since the control of total dissolved solids removal through voltage requires that the power supply (not shown) be able to have an arbitrary voltage value between 50V and 260V, a voltage controller capable of realizing such a change in voltage is required. . However, the voltage control device supporting the voltage control having a relatively large change range, such as 50V to 260V, is complicated in configuration, and excessive cost may be required for the circuit configuration.
따라서, 후술하는 바와 같이 유해 중금속은 거의 대부분 제거하면서도 총용존고형물질의 제거의 조절이 보다 용이하도록, 일 측면에 의한 본 발명은 전류에 의한 제어방식을 통한 총용존고형물질 조절장치(도 11의 100') 및 조절방법(도 15의 S100')을 제공한다.Accordingly, the present invention according to one aspect of the present invention provides a total dissolved solids control device through a control method based on electric current, while eliminating almost all of the harmful heavy metals as described below. ') And control method (S100' of Figure 15).
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 의한 총용존고형물질 조절장치(100')는, 탈이온 필터(130), 유량센서(120) 및 제어부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 11, the total dissolved
상기 탈이온 필터(130)는 전술한 바와 같이 전기투석법(ED: ElectroDialsys), 전기탈이온법(EDI: ElectroDeIonization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 원수에 존재하는 용존고형물질(이온물질)을 제거할 수 있으며, 여기서 상기 탈이온 필터(130)가 제거하는 총용존고형물질 또는 총용존고형물질의 감소율은 탈이온 필터(130)에 인가되는 입력전류에 따라 결정될 수 있다. 한편, 도 11에서는 설명의 편의를 위하여 본 발명의 일 측면에 의한 총용존고형물질 조절장치(100')가 탈이온 필터(130)만을 구비하는 것으로 도시되어 있지만, 총용존고형물질 조절장치(100')는 탈이온 필터(130) 이외의 필터, 예를 들어, 세디먼트필터, 프리카본필터, 포스트카본필터 등을 구비할 수 있다.
As described above, the
한편, 전기투석법을 이용하여 원수에 존재하는 이온을 제거하는 경우에 있어서, 상기 탈이온 필터(130)는 전극 및 이온교환막을 포함하여 구성될 수 있다. Meanwhile, in the case of removing ions present in raw water by using electrodialysis, the
구체적으로, 상기 탈이온 필터(130)가 전극을 통해 입력전류를 원수에 인가하면, 원수에 포함되어 있는 용존고형물질(이온물질)은 각각의 극성에 따라 음극 또는 양극의 전극 쪽으로 전기적 인력에 의하여 이동하게 된다. 여기서, 양극과 음극의 전극에는 이온교환막이 구비되어 있으므로, 전기적 인력에 의하여 이동한 각각의 용존고형물질들만이 이온교환막에 포집/흡착된다. 따라서, 상술한 바와 같이, 상기 탈이온 필터(130)는 유입된 원수에서 이온들을 제거할 수 있다.Specifically, when the
이와는 달리, 상기 탈이온 필터(130)가 전기탈이온법을 이용하여 원수에 존재하는 용존고형물질(이온물질)을 제거하는 경우에 있어서, 상기 탈이온 필터(130)는 전극, 이온교환막 및 이온교환수지를 포함하여 구성될 수 있다.On the contrary, when the
구체적으로, 양이온 교환막과 음이온 교환막 사이에 충전된 이온교환수지를 이용하여 상기 탈이온 필터(130)로 유입된 원수 내의 양이온 및 음이온을 포집/흡착시킬 수 있다. 여기서, 이온교환수지에 입력전류를 가하면 전기적 인력에 의하여 원수 내 용존고형물질의 포집/흡착이 더욱 빠르게 진행될 수 있다. 이와 같이, 원수 내에 존재하였던 용존고형물질들이 이온교환수지로 포집/흡착되므로, 상기 탈이온 필터(130)를 통하여 유입된 원수에 포함된 용존고형물질을 제거할 수 있다.Specifically, the cation and anion in the raw water introduced into the
추가적으로, 축전식 탈이온법을 이용하여 원수에 존재하는 이온을 제거하는 경우에는, 상기 전기투석법이나 전기탈이온법과 달리, 상기 탈이온 필터(130)에 별도의 이온교환막이나 이온교환수지를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 상기 축전식 탈이온법은, 용존고형물질(이온물질)을 직접 전극에 흡착시킴으로써 상기 탈이온 필터(130)에 유입된 원수에서 이온을 제거할 수 있다. 따라서, 상기 탈이온 필터(130)의 전극은 넓은 표면적을 가지면서도 작은 반응성을 가지는 다공성 탄소 전극으로 하는 것이 바람직하며, 상기 다공성 탄소 전극은 활성탄소(Activated carbon)로 구현할 수 있다. 상기 활성탄소는 다양한 다공성 탄소 재료들과 비교할 때, 우수한 세공 용적, 높은 비표면적, 높은 탈-흡착 성능 및 오랜 수명을 가지므로, 상기 활성탄소를 상기 탈이온 필터(130)의 전극으로 활용하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, in the case of removing ions present in raw water by using a capacitive deionization method, unlike the electrodialysis or electrodeionization method, the
상기 축전식 탈이온법의 일 실시예에 따라, 두 개의 다공성 탄소 전극에 전압을 인가하고 그 사이에 원수를 유입시키면, 상기 원수에 포함된 양이온은 음극에, 음이온은 양극에 흡착될 수 있다. 이 경우, 전극에 흡착되는 이온의 양이 증가하여 결국 상기 전극은 포화될 수 있다. 전극이 포화되면, 각각의 전극에 반대 극성의 전압을 인가할 수 있으며, 전기적 척력에 의하여 상기 전극에 흡착되었던 이온들이 전극에서 탈착될 수 있다. 즉, 상기 전극에 반대 극성의 전압을 인가함으로써 전극을 재생할 수 있다According to one embodiment of the capacitive deionization method, when a voltage is applied to two porous carbon electrodes and raw water is introduced therebetween, cations included in the raw water may be adsorbed to the negative electrode and negative ions to the positive electrode. In this case, the amount of ions adsorbed on the electrode is increased so that the electrode may be saturated. When the electrodes are saturated, voltages of opposite polarities may be applied to the respective electrodes, and ions that have been adsorbed to the electrodes may be desorbed from the electrodes by electrical repulsive force. That is, the electrode can be regenerated by applying a voltage of opposite polarity to the electrode.
이와 같이 상기 축전식 탈이온법을 활용하면, 별도의 이온교환막, 이온교환수지 등의 구성이 불필요하므로 탈이온 필터(130)의 구성이 간단해지고, 상기 전극 자체에 이온이 흡착되므로 상기 이온을 끌어오기 위한 전압의 크기가 상기 전기투석법 및 전기탈이온법에 비하여 감소할 수 있다. 즉, 축전식 탈이온법에 의하면, 저전압으로도 상기 탈이온 필터(130)에 의한 이온제거가 가능하므로, 상기 탈이온 필터(130)에 전원을 공급하는 전원공급장치의 구성을 간단하게 구현할 수 있으며 상기 전원공급장치의 부품 가격을 절감할 수 있다. 또한, 상기 탈이온 필터(130)는 저전압으로 구동되므로 탈이온 동작시에 소모되는 에너지를 보다 절약할 수 있다. By utilizing the capacitive deionization method as described above, since the configuration of an ion exchange membrane, an ion exchange resin, etc. is unnecessary, the configuration of the
그러나, 탈이온 필터(130)는 전술한 전기투석법, 전기탈이온법 및 축전식탈이온법에 의한 필터에 한정되지 않으며, 전원 인가에 의하여 용존고형물질의 제거가 가능하다면 구조적으로 다양한 변경이 가능할 것이다.However, the
이와 같이, 상기 탈이온 필터(130)는 전기투석법, 전기탈이온법 및 축전식 탈이온법 등을 이용하여 원수에 존재하는 용존고형물질(이온물질)을 제거할 수 있으며, 여기서 상기 탈이온 필터(130)가 제거하는 용존고형물질의 양 또는 용존고형물질의 제거율은 탈이온 필터(130)에 인가되는 입력전류에 따라 결정될 수 있다.
As described above, the
그리고, 상기 제어부(200)는, 상기 탈이온 필터(130)를 거쳐 배출되는 물이 목표 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids)을 가지도록 탈이온 필터(130)에 인가되는 입력전류를 제어할 수 있다.The
상기 제어부(200)는 상기 탈이온 필터(130)에 대하여 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)을 이용하여 입력전류를 제어할 수 있다. 상기 기 설정된 고정전압은 사용자가 입력한 총용존고형물질의 감소율{또는 추출되는 물에 포함된 총용존고형물질(TDS)}에 따라 달리 설정될 수 있다. The
상기 목표 총용존고형물질은 기 설정된 값일 수도 있고, 사용자로부터 입력받을 수도 있다. 상기 목표 총용존고형물질은 상기 사용자가 입력한 원수 내 총용존고형물질의 감소율{또는 추출되는 물에 포함된 총용존고형물질(TDS)}에 따라 설정될 수 있다.The target total dissolved solid material may be a predetermined value or may be input from a user. The target total dissolved solids may be set according to the reduction rate (or total dissolved solids (TDS) contained in the extracted water) of the total dissolved solids in the raw water input by the user.
상기 제어부(200)는 전류제어에 의하여 상기 탈이온 필터(130)의 총용존고형물질의 제거량을 조절하기 위하여 먼저 기 설정된 값의 고정전압을 상기 탈이온 필터(130)에 인가할 수 있다. 상기 고정전압이 탈이온 필터(130)에 인가되면, 원수 내에 존재하는 양이온 및 음이온에 의하여 상기 탈이온 필터(130)에 전류가 흐를 수 있다. 즉, 양극에서는 원수 내의 음이온이 양극에게 전자를 공급하고, 음극에서는 음극이 원수 내의 양이온에게 전자를 제공하는 산화, 환원 반응이 일어나기 때문에 상기 탈이온 필터(130)에는 전류가 흐를 수 있다. The
상기 탈이온 필터(130)에 흐르는 전류는 다른 조건이 동일하다고 할 때, 상기 필터에 의하여 제거된 용존고형물질(이온물질)의 양과 비례한다고 볼 수 있기 때문에, 상기 탈이온 필터(130)에 흐르는 전류를 제어함으로써 원수 내에 존재하는 총용존고형물질의 감소율(용존고형물질의 제거율)을 조절할 수 있다.Since the current flowing through the
보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 일 측면에 의한 총용존고형물질 조절장치(100')의 제어부(200)는 펄스 폭 변조 방식을 이용하여 입력전류를 제어할 수 있다. 상기 펄스 폭 변조 방식은 상기 탈이온 필터(130)에 입력되는 고정전압의 입력주기를 변경하는 방식으로서, 전압의 크기는 일정하게 고정하면서 입력전류를 제어할 수 있다. 이러한 펄스 폭 변조 방식을 구현하기 위하여 상기 제어부(200)는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자가 닫혀 있는 시간에 의하여 상기 제어부(200)는 상기 탈이온 필터(130)에 인가하는 입력전류를 제어할 수 있으며 그에 따라 원수에서 제거되는 용존고형물질(이온물질)의 양이 결정될 수 있다.
In more detail, the
그리고, 유량센서(120)는 상기 탈이온 필터(130)로 유입되는 원수의 유량을 측정할 수 있다. In addition, the
상기 유량센서(120)는 상기 측정된 유량에 관한 정보를 제어부(200)에 제공할 수 있다. 상기 탈이온 필터(130)의 총용존고형물질 제거 성능은, 원수 내에 존재하는 총용존고형물질뿐만 아니라 상기 탈이온 필터(130)에 유입되는 원수의 유량에 의하여도 영향을 받을 수 있다. 따라서, 상기 유량센서(120)가 측정한 유량에 관한 정보를 제어부(200)에 제공하여, 상기 제어부(200)가 보다 정확하게 상기 탈이온 필터(130)를 제어하도록 할 수 있다.
The
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(200)를 도시한 기능 블록도이다.12 is a functional block diagram illustrating the
도 12를 참조하면, 상기 제어부(200)는 연산기(210), 입력전류 설정기(220) 및 입력전류 공급기(230)을 포함하여 구성될 수 있으며, 데이터 테이블(240)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the
상기 연산기(210)는 입력전류를 이용하여 상기 탈이온 필터(130) 내에 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산할 수 있으며, 보다 구체적으로 데이터 테이블(240)을 이용하여 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산할 수 있다. 여기서, 상기 데이터 테이블(240)은 원수의 유량, 탈이온 필터(130)에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 것일 수 있다.The
구체적으로, 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 고정전압과 상기 탈이온 필터(130)에 흐르는 전류의 크기를 알면 부하저항의 크기를 알 수 있다. 여기서 부하저항의 크기는 원수 내에 존재하는 이온의 양 즉, 총용존고형물질에 관한 정보를 포함한다. 따라서, 상기 부하저항의 크기로부터 원수 내에 존재하는 총용존고형물질(이온물질의 양)을 계산해 낼 수 있다. 그러나, 다른 실시예로서, 총용존고형물질을 측정하기 위한 측정기(예를 들어, TDS meter)가 사용될 수 있으며, 본 발명은 이러한 총용존고형물질의 측정기의 사용을 배제하는 것은 아니다.
Specifically, the magnitude of the load resistance can be known by knowing the fixed voltage applied to the
또한, 실험적으로 각각의 원수의 유량, 탈이온 필터(130)에 인가되는 전압 및 전류에 따라 원수 내에 존재하는 총용존고형물질을 구하고, 이를 데이터 테이블로 구성할 수 있다. 따라서, 제어부(200)는 데이터 테이블(240)을 이용하여 상기 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산할 수 있다.
In addition, experimentally, the total dissolved solids present in the raw water may be obtained according to the flow rate of each raw water, the voltage and current applied to the
입력전류 설정기(220)는 상기 계산된 총용존고형물질과 상기 목표 총용존고형물질을 비교하고, 그 비교결과에 따라 탈이온 필터(130)에 인가되는 입력전류를 설정할 수 있다. 상기 입력전류 설정기(220)는 상기 계산된 총용존고형물질과 상기 목표 총용존고형물질 비교결과 및 측정된 원수의 유량을 이용하여 탈이온 필터(130)에 인가되는 입력전류를 설정할 수 있으며, 데이터 테이블(240)을 이용하여 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 입력전류를 설정할 수도 있다. 여기서 상기 데이터 테이블(240)은 원수의 유량, 탈이온 필터(130)에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 것일 수 있다.The input
상기 입력전류 설정기(220)는 상기 계산된 총용존고형물질이 상기 목표 총용존고형물질보다 더 크다면, 원수 내의 총용존고형물질의 감소율(이온물질의 제거율)을 높이기 위하여 상기 탈이온 필터(130)에 더 많은 전류가 흐를 수 있도록 입력전류를 설정할 수 있다. 반대로, 상기 계산된 총용존고형물질이 상기 목표 총용존고형물질보다 작으면, 원수 내의 총용존고형물질의 감소율(이온물질 제거율)을 낮추기 위하여 상기 탈이온 필터(130)에 더 적은 전류가 흐를 수 있도록 입력전류를 설정할 수 있다.The input
보다 구체적으로, 상기 입력전류를 설정하기 위하여 상기 데이터 테이블(240)을 이용할 수 있다. 상기 데이터 테이블(240)에는 각각의 총용존고형물질에 대한 전류 및 전압의 크기가 기재되어 있으므로, 이를 이용하여 목표 용존고형물질을 얻기 위하여 상기 탈이온 필터(130)에 입력할 입력전류를 설정할 수 있다.More specifically, the data table 240 may be used to set the input current. Since the data table 240 lists the magnitudes of the current and the voltage for each total dissolved solid material, the input current to be input to the
펄스 폭 변조방식을 이용하여 전류제어를 하는 경우에 있어서는, 탈이온 필터(130)에 전류를 인가하는 시간을 설정함으로써, 상기 탈이온 필터(130)에 입력하는 입력전류를 설정할 수도 있다.
In the case of current control using the pulse width modulation method, the input current input to the
그리고, 상기 입력전류 공급기(230)는 탈이온 필터(130)에 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식으로 상기 탈이온 필터(130)에 상기 입력전류를 공급할 수 있다.The input
상기 펄스 폭 변조 방식은 상기 탈이온 필터(130)에 입력되는 고정전압의 입력주기를 변경하는 방식으로서, 전압의 크기는 일정하게 고정하면서 유입되는 전류를 제어할 수 있다. 상기 펄스 폭 변조 방식을 구현하기 위하여 상기 입력전류 공급기(230)는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자가 닫혀 있는 시간에 의하여 상기 제어부(200)가 상기 탈이온 필터(130)로 인가하는 전류를 제어할 수 있으며 그에 따라 원수에서 제거되는 용존고형물질(이온물질)의 양이 결정될 수 있다.
The pulse width modulation method is a method of changing an input period of a fixed voltage input to the
데이터 테이블(240)에는, 전술한 바와 같이 원수의 유량, 탈이온 필터(130)에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재될 수 있다. 상기 데이터 테이블(240)의 간략한 예가 도 13에 의하여 제시되어 있다. In the data table 240, as described above, the flow rate of the raw water, the voltage and the current applied to the
탈이온 필터(130)에 흐르는 전류의 측정값을 상기 데이터 테이블(240)과 비교하여 원수 내에 존재하는 총용존고형물질을 계산할 수 있으며, 목표 총용존고형물질을 얻기 위하여 상기 탈이온 필터(130)에 어느 정도의 전류를 인가해야 하는지 알 수 있다.The total dissolved solids present in the raw water may be calculated by comparing the measured value of the current flowing through the
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 제어부(200)는 상기 탈이온 필터(130)에 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)을 이용하여 상기 탈이온 필터(130)에 가해지는 입력전류를 제어할 수 있게 된다.
As described above, the
다음으로, 도 1 내지 도 6, 도 14 및 도 15를 참조하여 본 발명의 다른 측면에 의한 수처리 기기의 제어방법(S100)에 대해 살펴본다.Next, a control method (S100) of a water treatment device according to another aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6, 14, and 15.
본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기의 제어방법(S100)은 전원 인가에 의하여 유입된 물에 포함된 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids)을 제거하는 탈이온 필터(130)를 구비하는 수처리 기기(100)의 제어방법에 관한 것으로서, 원수에서 총용존고형물질이 일정 수준 제거된 미네랄수의 추출, 또는 상기 미네랄수보다 총용존고형물질이 더 적은 초정수의 추출을 입력받는 사용자 선택 단계(S110)와, 상기 사용자 선택 단계에서 입력된 물의 종류에 따라 상기 탈이온 필터(130)에서 여과된 물에 존재하는 총용존고형물질, 또는 상기 탈이온 필터(130)에서 제거된 총용존고형물질의 감소율을 조절하도록 상기 탈이온 필터(130)에 전원을 인가하는 탈이온 필터 구동단계(S120)와, 상기 탈이온 필터(130)에서 여과된 미네랄수 또는 초정수가 추출되는 출수단계(S140)를 포함하며, 상기 출수단계(S140) 이전에 필터부(110)에서 여과된 물의 온도조절을 위한 출수유로 변경단계(S130)를 추가로 포함할 수 있다. Control method (S100) of the water treatment device according to an embodiment of the present invention is provided with a
또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 이온수 생성부(140)를 구비하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 기기의 제어방법(S100)은 상기 사용자 선택단계(S110)에 이온수의 추출을 입력받은 공정을 추가로 포함할 수 있으며, 이온수의 추출이 입력된 경우 상기 탈이온 필터에서 여과된 물을 이용하여 이온수를 생성하는 이온수 생성단계(S130 단계에 포함)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 출수단계(S140)에는 상온 또는 냉각 이온수의 추출이 이루어지는 공정을 추가로 포함할 수 있다.4 to 6, when the ionized
특히, 상기 사용자 선택 단계(S110)에서 이온수의 추출이 선택된 경우, 미네랄수가 이온수 생성부(140)로 공급되도록, 상기 탈이온 필터 구동단계(S120)는 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 전원을 조절하여 상기 탈이온 필터(130)에서 미네랄수의 생성이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 일 예로서, 상기 미네랄수는 탈이온 필터(13)에 유입되기 전의 물(원수)과 대비할 때 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 감소율이 30% 이상 80% 미만인 물에 해당하고, 상기 초정수는 탈이온 필터(130)를 통한 총용존고형물질의 감소율이 80% 이상인 물에 해당하는 것으로 한정할 수 있으나, 그 값은 상기 범위에 제한되는 것은 아니다. In particular, when the extraction of the ionized water is selected in the user selection step (S110), the deionization filter driving step (S120) is a power applied to the
아울러, 전술한 바와 같이, 상기 탈이온 필터(130)는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질(이온물질)을 제거하도록 구성될 수 있다.
In addition, as described above, the
다음으로, 도 15를 참조하여 탈이온 필터 구동단계(S120)에 대해 보다 구체적으로 살펴본다. 한편, 이러한 탈이온 필터 구동단계(S120)는 본 발명의 다른 측면에 의한 총용존고형물질 조절방법(S100')을 구성할 수 있다.Next, the deionization filter driving step S120 will be described in more detail with reference to FIG. 15. On the other hand, the deionization filter driving step (S120) may constitute a total dissolved solids control method (S100 ') according to another aspect of the present invention.
본 발명의 일 측면에 의한 수처리 기기의 제어방법(S100)을 구성하는 탈이온 필터 구동단계(S120)와 본 발명의 일 측면에 의한 총용존고형물질 조절방법(S100')은, 고정전압인가단계(S121), 용존고형물질 제거단계(S122), 전류측정 및 유량측정단계(S123), 총용존고형물질 계산단계(S124), 총용존고형물질 비교단계(S125), 입력전류결정단계(S126), 및 입력전류인가단계(S127)를 포함할 수 있다.The deionization filter driving step (S120) constituting the control method (S100) of the water treatment device according to one aspect of the present invention and the total dissolved solids control method (S100 ') according to one aspect of the present invention are fixed voltage application steps (S121), dissolved solids removal step (S122), current measurement and flow measurement step (S123), total dissolved solids calculation step (S124), total dissolved solids comparison step (S125), input current determination step (S126) , And an input current application step (S127).
고정전압인가단계(S121)는 탈이온 필터(130)에 기 설정된 고정전압을 인가하도록 구성될 수 있다. 여기서, 탈이온 필터(130)에 인가되는 고정전압은 사용자가 입력한 총용존고형물질 감소율(이온물질 제거율)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예의 의한 경우, 기 설정된 고정전압을 인가하기 때문에, 탈이온 필터(130)에 흐르는 전류값으로부터 부하 저항을 용이하게 검출할 수 있고 그에 따라 원수 내의 총용존고형물질(TDS)을 계산(측정)할 수 있다. 또한, 고정전압을 인가하기 때문에 전압제어방식에 비해 전압값을 제어를 위한 복잡한 구성을 포함하지 않을 수 있다. 상기 고정전압은 제어부(200)에 의하여 상기 탈이온 필터(130)에 인가될 수 있다.The fixed voltage application step S121 may be configured to apply a predetermined fixed voltage to the
그리고, 용존고형물질 제거단계(S122)는 상기 인가된 고정전압을 이용하여 상기 탈이온 필터(130)로 유입되는 원수에 존재하는 용존고형물질(이온물질)을 제거할 수 있다. 상기 탈이온 필터(130)는 전기투석법, 전기탈이온법 및 축전식 탈이온법 등을 이용하여 원수에 존재하는 용존고형물질을 제거할 수 있다. In addition, the dissolved solids removing step (S122) may remove the dissolved solids (ionic material) present in the raw water flowing into the
또한, 전류측정 및 유량 측정단계(S123)는 상기 인가된 고정전압에 의하여 상기 탈이온 필터(130)에 흐르는 전류의 크기를 측정할 수 있으며, 상기 탈이온 필터(130)로 유입되는 원수의 유량을 측정할 수 있다. 상기 측정된 전류 및 유량에 관한 정보는 상기 제어부(200)로 전송될 수 있다. In addition, the current measurement and flow rate measuring step (S123) may measure the magnitude of the current flowing in the
그리고, 총용존고형물질 계산단계(S124)는 상기 측정된 전류의 크기를 이용하여 원수에 존재하는 총용존고형물질을 계산할 수 있다. 상기 총용존고형물질은 원수의 유량, 탈이온 필터(130)에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 고정전압과 상기 탈이온 필터(130)에 흐르는 전류의 크기를 알면 부하저항을 알 수 있다. 여기서 부하저항의 크기는 원수 내에 존재하는 용존고형물질(이온물질)의 양 즉, 총용존고형물질에 관한 정보를 포함하므로, 상기 부하저항의 크기로부터 원수 내에 존재하는 이온의 양, 즉, 총용존고형물질을 계산해 낼 수 있다.And, the total dissolved solids calculation step (S124) may calculate the total dissolved solids present in the raw water by using the measured magnitude of the current. The total dissolved solids may be calculated using a table in which the flow rate of raw water, the voltage and current applied to the
또한, 실험적으로 각각의 원수의 유량, 탈이온 필터(130)에 인가되는 전압 및 전류에 따라 원수 내에 존재하는 총용존고형물질을 구하여 이를 테이블(도 13 참조)로 구성할 수 있다. 따라서, 원수의 유량, 탈이온 필터(130)에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산할 수 있다.Further, experimentally, the total dissolved solids present in the raw water may be obtained according to the flow rate of each raw water, the voltage and the current applied to the
그리고, 총용존고형물질 비교단계(S125)는 상기 계산된(측정된) 원수의 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질을 비교할 수 있다. 상기 계산된 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질이 동일한지 여부를 판단하여, 동일하지 않으면 상기 탈이온 필터(130)에 입력되는 입력전류를 제어하는 피드백 방식을 사용할 수 있다.And, the total dissolved solids comparing step (S125) may compare the total dissolved solids and the target total dissolved solids of the calculated (measured) raw water. It may be determined whether the calculated total dissolved solid material and the target total dissolved solid material are the same, and if not, a feedback method for controlling the input current input to the
또한, 입력전류결정단계(S126)는 상기 계산된(측정된) 원수의 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질의 비교결과에 따라 상기 탈이온 필터(130)에 인가할 전류의 크기를 결정할 수 있다. 또한, 상기 계산된(측정된) 원수의 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질의 비교결과 및 상기 측정된 원수의 유량을 이용하여 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 전류를 결정할 수도 있으며, 원수의 유량, 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 탈이온 필터(130)에 인가되는 전류를 결정할 수도 있다.In addition, the input current determination step (S126) may determine the magnitude of the current to be applied to the
만약, 계산된 총용존고형물질이 목표 총용존고형물질보다 더 크다면, 원수 내의 총용존고형물질의 감소율{용존고형물질(이온물질)의 제거율}을 높이기 위하여 상기 탈이온 필터(130)에 더 많은 전류가 흐를 수 있도록 입력전류를 설정할 수 있다. 반대로, 계산된 총용존고형물질이 목표 총용존고형물질보다 작으면, 원수 내의 총용존고형물질의 감소율(용존고형물질의 제거율)을 낮추기 위하여 탈이온 필터(130)에 더 적은 전류가 흐를 수 있도록 입력전류를 제어할 수 있다.If the calculated total dissolved solids is larger than the target total dissolved solids, the
보다 구체적으로, 상기 입력전류를 설정하기 위하여 원수의 유량, 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용할 수 있다. More specifically, in order to set the input current, a table in which the flow rate of raw water, the voltage applied to the filter, and the current are described according to the total dissolved solid material may be used.
그리고, 입력전류인가단계(S127)는 펄스 폭 변조방식을 이용하여 상기 결정된 전류를 상기 탈이온 필터(130)에 인가할 수 있다. 펄스 폭 변조 방식은 상기 탈이온 필터(130)에 입력되는 고정전압의 입력주기를 변경하는 방식으로서, 전압의 크기는 일정하게 고정하면서 유입되는 전류를 제어할 수 있다. 상기 펄스 폭 변조 방식을 구현하기 위하여 상기 제어부(200)는 스위칭 소자(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 스위칭 소자가 닫혀 있는 시간에 의하여 제어부(200)가 탈이온 필터(130)로 인가하는 전류를 제어할 수 있으며 그에 따라 원수에서 제거되는 용존고형물질(이온물질)의 양이 결정될 수 있다.In operation S127, the input current may be applied to the
이와 같이, 상기 탈이온 필터 구동단계(S120)는, 상기 탈이온 필터(130)에 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식을 이용하여 상기 탈이온 필터(130)에 가해지는 입력전류를 제어하도록 구성될 수 있다.
As described above, in the driving of the deionization filter (S120), a predetermined fixed voltage is applied to the
한편, 본 발명의 일 측면에 의한 총용존고형물질 조절장치를 포함하는 수처리 기기는 전술한 총용존고형물질 조절장치(도 11의 100')를 포함하여 구성될 수 있다.
On the other hand, the water treatment apparatus including the total dissolved solids control device according to an aspect of the present invention may be configured to include the above-described total dissolved solids control device (100 'of FIG. 11).
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I want to make it clear.
100... 수처리 기기 110... 필터부
113... 재생유로전환밸브 120... 유량센서
130... 탈이온 필터 140... 이온수 생성부
150... 냉각부 160... 가열부
170... 출수부재 171... 추출구
191... 유로전환밸브 191'... 유로전환밸브
192... 살균수 생성부 193... 저장탱크
194... 염소제거필터 195... 제빙부
200... 제어부 210... 연산기
220... 입력전류설정기 230... 입력전류공급기
240: 데이터 테이블 D... 드레인관
F... 연결부(피팅) FS... 가열부 유량센서
L1... 정수유로 L2... 재생유로
L3... 상온수유로 L4... 냉수유로
L5... 온수유로 L6... 배수유로
L7... 유입유로 L8... 상알칼리수 유로
L9... 냉알칼리수 유로 L10... 산성수 유로
S100... 수처리 기기의 제어방법 S110... 사용자 선택 단계
S120... 탈이온 필터 구동단계 S121... 고정전압인가단계
S122... 용존고형물질 제거단계 S123... 전류측정 및 유량측정단계
S124... 총용존고형물질 계산단계 S125... 총용존고형물질 비교단계
S126... 입력전류결정단계 S127... 입력전류인가단계
S130... 출수유로 변경단계 S140... 출수단계100 ...
113 ... regenerative
130
150 ... cooling
170.
191 ... Euro flow valve 191 '... Euro flow valve
192 ...
194 ...
200 ...
220 ... input
240: data table D ... drain pipe
F ... connection (fitting) FS ... heating flow sensor
L1 ... Oil Purifier L2 ... Oil Regeneration
L3 ... with normal water flow L4 ... with cold water flow
L5 ... hot water passage L6 ... drainage passage
L7 ... Inflow channel L8 ... Normal alkali flow channel
L9 ... Cold Alkaline Euro L10 ... Acid Water Euro
S100 ... Control method of water treatment equipment S110 ... User selection step
S120 ... Deionization filter driving step S121 ... Fixed voltage application step
S122 ... Removing dissolved solids S123 ... Measuring current and measuring flow
S124 ... Total dissolved solids calculation step S125 ... Total dissolved solids comparison step
S126 ... Input current determination step S127 ... Input current application step
S130 ... exit flow change step S140 ... exit flow step
Claims (15)
상기 탈이온 필터에서 토출되는 물이 목표 총용존고형물질(TDS: Total Dissolved Solids)이 되도록 상기 입력전류를 제어하는 제어부;
를 포함하는 총용존고형물질 조절장치.
A filter unit having a deionization filter for removing dissolved solids present in raw water introduced by using an input current; And
A controller configured to control the input current such that water discharged from the deionization filter becomes a target total dissolved solids (TDS);
Total dissolved solids control device comprising a.
상기 탈이온 필터에 대하여 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식(PWM: Pulse Width Modulation)을 이용하여 상기 입력전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절장치.
The apparatus of claim 1,
Total dissolved solids control device, characterized in that for applying a predetermined fixed voltage to the deion filter, and controlling the input current using a pulse width modulation (PWM).
상기 입력전류를 이용하여 상기 탈이온 필터에 유입된 원수에 포함된 총용존고형물질을 계산하는 연산기;
상기 계산된 총용존고형물질과 상기 목표 총용존고형물질을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 탈이온 필터에 인가되는 입력전류를 설정하는 입력전류 설정기; 및
상기 탈이온 필터에 기 설정된 고정전압을 인가하고, 펄스 폭 변조 방식으로 상기 탈이온 필터에 상기 입력전류를 공급하는 입력전류 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절장치.
3. The apparatus of claim 2,
A calculator for calculating total dissolved solids contained in raw water introduced into the deionization filter using the input current;
An input current setter for comparing the calculated total dissolved solid material with the target total dissolved solid material and setting an input current applied to the deionization filter according to the comparison result; And
And an input current supplyer configured to apply a predetermined fixed voltage to the deionization filter, and supply the input current to the deionization filter in a pulse width modulation manner.
상기 탈이온 필터로 유입되는 원수의 유량을 측정하는 유량센서;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절장치.
The method of claim 3,
A flow rate sensor for measuring a flow rate of raw water flowing into the deionization filter;
Total dissolved solids control device further comprising a.
상기 계산된 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질의 비교결과, 및 상기 유량센서에서 측정된 원수의 유량을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 입력전류를 설정하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절장치.
The method of claim 4, wherein the input current setter,
Adjusting the total dissolved solids, characterized in that the input current applied to the deionization filter is set using the calculated total dissolved solids and the target total dissolved solids, and the flow rate of the raw water measured by the flow sensor Device.
원수의 유량, 상기 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 입력전류를 설정하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절장치.
The method of claim 5, wherein the input current setter,
Total dissolved solids control device, characterized in that the flow rate of the raw water, the voltage and current applied to the deionized filter to set the input current applied to the deionized filter using a table described according to the total dissolved solids.
원수의 유량, 상기 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절장치.
The method of claim 4, wherein the calculator,
Total dissolved solids control device, characterized in that for calculating the total dissolved solids of the introduced raw water using the table of the flow rate of the raw water, the voltage and current applied to the deionization filter according to the total dissolved solids.
상기 탈이온 필터는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절장치.
The method of claim 1,
The deionized filter may be prepared by using at least one of electrodialysis (ED), electrodeionization (EDI) and capacitive deionization (CDI). Total dissolved solids control device, characterized in that to remove.
상기 인가된 고정전압을 이용하여 상기 탈이온 필터로 유입되는 원수에 존재하는 용존고형물질을 제거하는 단계;
상기 인가된 고정전압에 의하여 상기 탈이온 필터에 흐르는 전류의 크기를 측정하는 단계;
상기 측정된 전류의 크기를 이용하여 원수에 존재하는 총용존고형물질을 계산하는 단계;
상기 계산된 원수의 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 탈이온 필터에 인가할 전류의 크기를 결정하는 단계; 및
펄스 폭 변조방식을 이용하여 상기 결정된 전류를 상기 탈이온 필터에 인가하는 단계;
를 포함하는 총용존고형물질 조절방법.
Applying a predetermined fixed voltage to the deionization filter;
Removing dissolved solids present in raw water flowing into the deionization filter by using the applied fixed voltage;
Measuring a magnitude of a current flowing through the deionization filter by the applied fixed voltage;
Calculating total dissolved solids present in the raw water using the measured magnitude of the current;
Comparing the calculated total dissolved solids and the target total dissolved solids of the raw water and determining the magnitude of the current to be applied to the deionized filter according to the comparison result; And
Applying the determined current to the deionization filter using a pulse width modulation scheme;
Total dissolved solids control method comprising a.
상기 탈이온 필터로 유입되는 원수의 유량을 측정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절방법.
10. The method of claim 9,
Measuring the flow rate of the raw water flowing into the deion filter; Total dissolved solids control method further comprising.
상기 계산된 원수의 총용존고형물질과 목표 총용존고형물질의 비교결과 및 상기 측정된 원수의 유량을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 전류를 설정하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절방법.
The method of claim 10, wherein determining the magnitude of the current,
And a current applied to the deionization filter by using the calculated result of comparing the total dissolved solid material and the target total dissolved solid material of the raw water and the measured flow rate of the raw water.
원수의 유량, 상기 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 탈이온 필터에 인가되는 전류를 설정하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절방법.
The method of claim 11, wherein determining the magnitude of the current comprises:
Total dissolved solids control method, characterized in that the flow rate of the raw water, the voltage and current applied to the deionized filter to set the current applied to the deionized filter using a table described according to the total dissolved solids.
원수의 유량, 탈이온 필터에 인가된 전압 및 전류가 총용존고형물질에 따라 기재된 테이블을 이용하여 상기 유입된 원수의 총용존고형물질을 계산하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절방법.
The method of claim 10, wherein the step of calculating the total dissolved solids present in the raw water,
The total dissolved solids control method, characterized in that for calculating the total dissolved solids of the introduced raw water using the table of the flow rate of the raw water, the voltage and current applied to the deionization filter according to the total dissolved solids.
상기 탈이온 필터는 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 물에 포함된 용존고형물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 총용존고형물질 조절방법.
10. The method of claim 9,
The deionized filter may be prepared by using at least one of electrodialysis (ED), electrodeionization (EDI) and capacitive deionization (CDI). Total dissolved solids control method characterized in that the removal.
Priority Applications (11)
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