KR20130017930A - Water ionizer capable of regenerating nano-fiber filter and regenerating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기분해를 통하여 알칼리수(알칼리 이온수)와 산성수(산성 이온수)를 생성할 수 있는 이온수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나노파이버 필터를 구비한 이온수기에 있어서 나노파이버 필터의 여과 또는 포집능력이 저하되었을 때 이를 재생할 수 있는, 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기 및 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ionized water group capable of generating alkaline water (alkaline ionized water) and acidic water (acidic ionized water) through electrolysis, and more particularly, the ability of the nanofiber filter to filter or trap in an ionized water group having a nanofiber filter. The present invention relates to an ion water group capable of regenerating a nanofiber filter and a method for regenerating a nanofiber filter of an ion water group, which can be regenerated when the degradation occurs.
바람직한 식수는 무색, 무취의 상태로 각종 중금속과 유해물질 및 세균 등이 없고 적당량의 미네랄이 함유된 물로서, 물 속에는 약알칼리성의 Ca2 +, Na+ 등이 존재하는 것이 이상적인 것으로 알려져 있다. 이와 같은 알칼리수는 물 입자가 작아 체내에 흡수가 빠르며, 활성산소를 제거하는 항산화역할을 하기 때문이다.Preferred water is colorless, as no heavy metals and toxic substances such as various bacteria and the appropriate amount of the mineral-containing water into an odorless state, is known to be ideal to include a weak alkaline of Ca 2 +, Na + It water present. This is because such alkaline water has small water particles, so it is quickly absorbed into the body, and acts as an antioxidant to remove active oxygen.
이를 위해서 수돗물 등의 원수를 전기 분해하여 양이온의 무기질이 포함된 알칼리수(알칼리 이온수)와 비음용수인 산성수(산성 이온수)를 생성하여 분리 배출하는 전해조를 포함하여 이루어지는 이온수기가 널리 사용되고 있다.To this end, ion water groups including electrolyzers which electrolyze raw water such as tap water to generate alkaline water (alkaline ionized water) containing cationic minerals and acidic water (acidic ionized water) which are non-drinking water are separated and discharged.
통상 이온수기는 양극과 음극의 전극에 직류 전압을 인가하여 원수를 전기 분해함에 따라 알칼리수와 산성수를 생성하게 된다.In general, ionizers generate alkaline water and acidic water by electrolyzing raw water by applying a DC voltage to electrodes of the anode and cathode.
한편, 이온수기의 경우에도 통상의 정수기와 마찬가지로 전해조의 전단에 유입된 원수를 여과할 수 있도록 필터부가 구비된다.On the other hand, in the case of the ionizer, a filter unit is provided to filter the raw water introduced into the front end of the electrolytic cell in the same way as a normal water purifier.
이러한 필터부에는 복수개의 필터가 구비되며, 일 예로서, 세디먼트 필터, 선카본필터, 역삼투막 필터 또는 한외여과 필터 및 후카본필터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 세디먼트 필터는 원수에 포함된 비교적 큰 입자상의 부유 물질, 모래 등의 고형 물질을 흡착 제거하는 기능을 하게 되며, 선카본필터는 상기 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. 그리고, 역삼투막(역삼투압 멤브레인, RO) 필터는 선카본필터에서 여과된 물을 제공받아 미세한 기공을 지닌 멤브레인을 통해 물에 포함된 중금속 및 기타 금속이온과 세균, 바이러스 같은 미세한 유기/무기 물질을 제거하게 된다. 여기서, 상기 역삼투막 필터에는 원수의 여과 중에 발생된 생활용수 즉, 폐수(당업계에서는 통상적으로 "농축수" 라고도 함)를 배출하게 된다. 또한, 이러한 역삼투막 필터 대신에 한외여과(중공사막, Ultrafiltration Filter, UF) 필터가 사용될 수 있다. 한외여과 필터는 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물속의 오염물질을 제거하게 된다. 그리고, 후카본필터는 역삼투막 필터 또는 한외여과 필터를 거치며 여과된 물의 불쾌한 맛, 냄새, 색소 등을 흡착 제거하는 기능을 하게 된다. The filter unit may include a plurality of filters, and may include, for example, a sediment filter, a sun carbon filter, a reverse osmosis membrane filter or an ultrafiltration filter, and a post carbon filter. In this case, the sediment filter serves to adsorb and remove solid particles such as suspended solid particles and sand contained in raw water, and the sun carbon filter is supplied with water passing through the sediment filter to absorb activated carbon. Through this, it functions to remove harmful chemicals and residual chlorine components such as volatile organic compounds, carcinogens, synthetic detergents and pesticides contained in water. In addition, the reverse osmosis membrane (RO) filter receives water filtered from a sun carbon filter and removes fine organic / inorganic substances such as heavy metals and other metal ions, bacteria, and viruses from the water through a membrane having fine pores. Done. Here, the reverse osmosis membrane filter discharges the living water generated during filtration of raw water, that is, waste water (commonly known as "concentrated water" in the art). In addition, an ultrafiltration (hollow fiber membrane, Ultrafiltration Filter, UF) filter may be used instead of the reverse osmosis membrane filter. The ultrafiltration filter is a pore filter having pores ranging from tens to hundreds of nanometers (nm) in size, and removes contaminants in water through the myriad of micropores distributed on the membrane surface. Then, the fucarbon filter has a function of adsorbing and removing unpleasant tastes, odors and pigments of the filtered water through the reverse osmosis membrane filter or the ultrafiltration filter.
이러한 필터부는 정수기 또는 이온수기의 성능에 따라 그 종류와 개수를 달리하여 구성될 수 있으며, 2개 이상의 성능을 함께 갖는 복합필터가 사용되기도 한다.The filter unit may be configured by varying the type and number according to the performance of the water purifier or ionizer, and a complex filter having two or more performances may be used.
한편, 역삼투막 필터는 제탁, 제균, 중금속, 바이러스 및 1가성 양이온까지 여과할 수 있으므로 여과성능이 우수하기는 하지만, 생활용수(농축수)가 발생하고 펌프와 같은 가압수단이 필요하다는 문제점이 있고, 한외여과(중공사막) 필터는 생활용수가 발생하지는 않지만 역삼투막 필터에 비해 여과성능이 상당히 떨어진다는 문제점이 있다.On the other hand, the reverse osmosis membrane filter can filter up to filtration, disinfection, heavy metals, viruses, and monovalent cations, but the filtration performance is excellent, but there is a problem that water for living (concentrated water) is generated and a pressurization means such as a pump is needed. The ultrafiltration (hollow fiber membrane) filter does not generate any living water, but has a problem in that the filtration performance is significantly lower than that of the reverse osmosis membrane filter.
이러한 점들을 고려하여, 여과성능이 역삼투막 필터와 한외여과 필터의 사이에 있는 나노필터가 사용되기도 한다.In view of these considerations, a nanofilter whose filtration performance is between the reverse osmosis membrane filter and the ultrafiltration filter may be used.
이러한 나노필터 중에서 나노파이버(섬유) 필터는 나노 섬유(nano fiber)를 주소재로 제작된 것으로서 표면에 전하를 띠고 있으며, 광물질, 유기물질, 금속, 박테리아, DNA, 바이러스 등을 걸러낼 수 있는 것으로, 마이크론 크기에서 나노 크기의 입자까지도 처리가 가능하다. 특히, 나노파이버 필터는 막 자체의 공극이 작고 부피에 비해 표면적이 클 뿐만 아니라 전하를 띠고 있으므로 박테리아, 바이러스의 제거에 탁월한 성능을 가질 수 있다. 더욱이, 나노파이버 필터는 월등한 정수 능력에 더해서, 역삼투막 필터에 비해 처리할 수 있는 유속이 커서 빠른 시간 안에 많은 양을 처리할 수 있을 뿐만 아니라 농축수로 버려지는 물도 없다는 이점이 있다. Among these nanofilters, nanofiber (fiber) filters are made of nanofibers and have a charge on their surfaces, and can filter out minerals, organic materials, metals, bacteria, DNA, and viruses. It can handle even micron to nano sized particles. In particular, since the nanofiber filter has a small pore of the membrane itself and a surface area as well as a charge compared to the volume, the nanofiber filter may have excellent performance in removing bacteria and viruses. In addition, the nanofiber filter has the advantage of not only water purification, but also a large amount of processing speed compared to the reverse osmosis membrane filter, and a large amount of water can be processed in a short time, as well as no water is discarded as concentrated water.
그러나, 나노파이버 필터의 경우에도 역삼투막 필터나 한외여과 필터와 마찬가지로 일정량의 여과가 이루어지면 여과성능이 저하되며, 따라서 교체가 필요하게 된다.However, in the case of the nanofiber filter, similarly to the reverse osmosis membrane filter or the ultrafiltration filter, if a certain amount of filtration is performed, the filtration performance is lowered, and thus replacement is required.
이러한 나노파이버 필터는 고가이므로 교체주기가 짧으면 필터 유지에 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있다.Since the nanofiber filter is expensive, there is a problem in that a large replacement cost is required to maintain the filter.
따라서, 나노파이버 필터의 교체주기를 최대화하여 장기간 사용할 수 있는 방안이 필요하다. Therefore, there is a need for a method that can be used for a long time by maximizing the replacement cycle of the nanofiber filter.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 나노파이버 필터를 재생함으로써 나노파이버 필터의 수명 및 교체주기를 증대시킬 수 있는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기 및 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법을 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, by regenerating the nanofiber filter of the ionizer and ionizer which can be recycled nanofiber filter that can increase the life and replacement cycle of the nanofiber filter An object of the present invention is to provide a nanofiber filter regeneration method.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 나노파이버 필터의 재생을 효과적으로 수행할 수 있는, 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기 및 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In another aspect, an object of the present invention is to provide a nanofiber filter regeneration method of the ion water group and ion water groups capable of regenerating the nanofiber filter, which can effectively perform the regeneration of the nanofiber filter.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 유입된 원수를 여과하며, 전하를 띠는 나노파이버 필터를 구비하는 필터부; 상기 필터부에서 여과된 물을 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성하는 전해조; 및 상기 나노파이버 필터의 재생이 가능하도록 상기 전해조에서 출수된 물을 상기 나노파이버 필터로 공급하는 필터재생부;를 포함하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기를 제공한다.As one aspect for achieving the above object, the present invention is a filter unit for filtering the incoming raw water, the nanofiber filter having a charge; An electrolytic cell that electrolyzes the water filtered in the filter part to generate acidic water and alkaline water; And a filter regeneration unit for supplying the water discharged from the electrolytic cell to the nanofiber filter so that the nanofiber filter can be regenerated.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기는, 상기 전해조의 구동 및 상기 전해조로부터 상기 나노파이버 필터로의 물의 흐름을 제어하는 제어부;를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 전해조를 역전 구동시켜 강알칼리수 또는 강산성수를 상기 나노파이버 필터에 공급할 수 있다.In addition, the ionizer capable of reproducing the nanofiber filter according to an embodiment of the present invention, the control unit for controlling the flow of water from the electrolytic cell to the nanofiber filter may further include; The controller may reversely drive the electrolytic cell to supply strong alkali water or strong acidic water to the nanofiber filter.
더욱 바람직하게, 상기 필터재생부는 상기 전해조의 역전 세정시 산성수 배출유로에서 분기되어 상기 나노파이버 필터와 연결되는 재생유로와, 상기 산성수 배출유로와 상기 재생유로를 연결하도록 유로를 전환하는 재생유로전환밸브를 구비할 수 있다. 이와는 달리, 상기 필터재생부는 상기 전해조의 역전 세정시 알칼리수 배출유로에서 분기되어 상기 나노파이버 필터와 연결되는 재생유로와, 상기 알칼리수 배출유로와 상기 재생유로를 연결하도록 유로를 전환하는 재생유로전환밸브를 구비할 수 있다.More preferably, the filter regeneration unit may be branched from an acidic water discharge passage during reverse cleaning of the electrolytic cell and regenerated flow passage connected to the nanofiber filter, and a regeneration oil passage converting the flow path to connect the acidic water discharge passage and the regeneration flow passage. A switching valve may be provided. On the contrary, the filter regeneration unit may include a regeneration flow path branched at the alkaline water discharge flow path and connected to the nanofiber filter during the reverse cleaning of the electrolytic cell, and a regeneration flow path switching valve for switching the flow path to connect the alkaline water discharge flow path and the regeneration flow path. It can be provided.
이때, 상기 나노파이버 필터에 일정 pH에 해당하는 강알칼리수 또는 강산성수를 공급할 수 있도록 상기 재생유로 또는 이에 연결된 유로에는 상기 나노파이버 필터로 공급되는 물의 pH를 측정하는 pH 측정센서가 구비될 수 있다.In this case, a pH measuring sensor for measuring the pH of the water supplied to the nanofiber filter may be provided in the regeneration flow path or the flow path connected to the nanofiber filter to supply strong alkaline water or strong acidic water corresponding to a predetermined pH.
또한, 원수압에 의하지 않고도 상기 나노파이버 필터로 물의 공급이 가능하도록 또는 원수보다 더 많은 유량의 물이 상기 나노파이버 필터로 공급될 수 있도록 하기 위하여, 상기 재생유로 또는 이에 연결된 유로에는 상기 나노파이버 필터로의 물이 공급이 원활하도록 펌프가 구비될 수 있다.In addition, in order to supply water to the nanofiber filter without using raw water pressure or to allow water of a higher flow rate than the raw water to be supplied to the nanofiber filter, the nanofiber filter may be connected to the regeneration flow passage or a channel connected thereto. A pump may be provided to smoothly supply water to the furnace.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기는, 상기 나노파이버 필터의 재생시 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터를 거치지 않고 상기 전해조로 공급하는 우회유로부;를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, the ionizer capable of reproducing the nanofiber filter according to an embodiment of the present invention, the bypass flow path for supplying the raw water introduced during the regeneration of the nanofiber filter to the electrolytic cell without passing through the nanofiber filter; It may include.
이때, 상기 우회유로부는 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터를 거치지 않고 상기 전해조로 공급하는 우회유로와, 원수를 상기 우회유로로 공급하도록 유로를 전환하는 우회유로전환밸브를 구비할 수 있다.In this case, the bypass flow passage part may include a bypass flow path for supplying the raw water introduced into the electrolytic cell without passing through the nanofiber filter, and a bypass flow path switching valve for switching the flow path to supply the raw water to the bypass flow path.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 나노파이버 필터의 재생을 위해 상기 전해조로부터 상기 나노파이버 필터로 물을 공급하는 경우에, 상기 전해조의 정상작동시 또는 상기 전해조의 역정세정만을 위한 역전 구동시보다 상기 전해조에 고전압 또는 고전류를 인가하여 상기 나노파이버 필터에 강알칼리수 또는 강산성수를 제공하도록 구성될 수 있다.Preferably, when the control unit supplies water from the electrolytic cell to the nanofiber filter for regeneration of the nanofiber filter, the control unit is provided to the electrolytic cell rather than during normal operation of the electrolytic cell or reverse driving only for reverse cleaning of the electrolytic cell. By applying a high voltage or a high current may be configured to provide a strong alkaline water or a strong acidic water to the nanofiber filter.
다른 측면으로서, 본 발명은 유입된 원수를 여과하며, 전하를 띠는 나노파이버 필터를 구비하는 필터부; 상기 필터부에서 여과된 물을 전기분해하여 강산성수 또는 강알칼리수를 생성하는 전해조; 및 상기 전해조에서 출수된 강산성수 또는 강알칼리수를 상기 나노파이버 필터에 공급하는 필터재생부;를 포함하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기를 제공한다.As another aspect, the present invention is a filter unit for filtering the incoming raw water, the nanofiber filter having a charge; An electrolytic cell that electrolyzes the water filtered in the filter unit to generate strong acidic water or strong alkaline water; And a filter regeneration unit for supplying strong acidic water or strong alkaline water withdrawn from the electrolytic cell to the nanofiber filter.
이때, 전해조의 역전세정과 동시에 나노파이버 필터의 재생이 가능하도록, 상기 강산성수 또는 강알칼리수는 상기 전해조를 역전 구동시켜 생성될 수 있다.In this case, the strong acidic water or strong alkaline water may be generated by inverting and driving the electrolytic cell so that the nanofiber filter may be regenerated simultaneously with the reverse cleaning of the electrolytic cell.
그리고, 상기 나노파이버 필터가 갖고 있는 전하의 성질을 잃게 하여 포집(흡착)된 물질을 배출함으로써 나노파이버 필터의 재생이 가능하도록, 상기 강산성수는 pH 4 이하이고, 상기 강알칼리수는 pH 9 이상인 것이 바람직하다.The strong acidic water may have a pH of 4 or less, and the strong alkaline water may have a pH of 9 or more so that the nanofiber filter can be regenerated by discharging the trapped (adsorbed) material by losing the property of the charge of the nanofiber filter. Do.
또한, 상기 나노파이버 필터는 일 예로서 나노 알루미나 파이버 필터로 구성될 수 있다.
In addition, the nanofiber filter may be configured as a nano alumina fiber filter as an example.
또 다른 측면으로서, 본 발명은, 전하를 띠는 나노파이버 필터를 구비하는 필터부와, 상기 필터부에서 여과된 물을 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성하는 전해조를 구비하는 이온수기의 필터 재생방법에 관한 것으로서, 상기 전해조를 구동시켜 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하고, 생성된 강알칼리수 또는 강산성수를 상기 나노파이버 필터에 공급하는 재생단계; 및 상기 나노파이버 필터의 재생 완료시 상기 나노파이버 필터에 원수공급부에서 공급된 물을 이용하여 상기 나노파이버 필터를 세정하는 필터세정단계;를 포함하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법을 제공한다.In still another aspect, the present invention provides a filter regeneration method of an ion water group including a filter unit including a charged nanofiber filter, and an electrolytic cell that generates acidic and alkaline water by electrolyzing the water filtered in the filter unit. A regeneration step of driving an electrolytic cell to generate strong alkaline water or strong acidic water, and supplying the generated strong alkaline or strong acidic water to the nanofiber filter; And a filter cleaning step of cleaning the nanofiber filter using water supplied from a raw water supply unit to the nanofiber filter upon completion of regeneration of the nanofiber filter.
바람직하게, 전해조의 역전세정과 동시에 나노파이버 필터의 재생이 가능하도록, 상기 재생단계는 상기 전해조를 역전 구동하면서 수행될 수 있다.Preferably, the regeneration step may be performed while inverting and driving the electrolytic cell so that the nanofiber filter may be regenerated simultaneously with the reverse cleaning of the electrolytic cell.
또한 바람직하게, 상기 재생단계는 일정 pH에 해당하는 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하기 위하여 상기 전해조와 상기 나노파이버 필터 사이에서 물을 순환시키면서 수행될 수 있다.Also preferably, the regeneration may be performed while circulating water between the electrolytic cell and the nanofiber filter to produce strong alkaline water or strong acidic water corresponding to a predetermined pH.
그리고, 상기 전해조와 상기 나노파이버 필터 사이에서의 물의 순환은 물의 pH가 일정범위에 해당할 때까지 수행될 수 있다.The circulation of water between the electrolytic cell and the nanofiber filter may be performed until the pH of the water corresponds to a certain range.
바람직하게, 상기 재생단계는 원수가 상기 나노파이버 필터를 거치지 않고 상기 전해조로 유입되도록 하면서 수행될 수 있다.Preferably, the regeneration step may be performed while allowing the raw water to flow into the electrolytic cell without passing through the nanofiber filter.
또한 바람직하게, 상기 재생단계는, 상기 전해조의 정상작동시 또는 상기 전해조의 역정세정만을 위한 역전 구동시보다 상기 전해조에 고전압 또는 고전류를 인가하여 강알칼리수 또는 강산성수를 생성할 수 있다.Also preferably, the regenerating step may generate strong alkaline water or strong acidic water by applying a high voltage or a high current to the electrolytic cell, rather than during normal operation of the electrolytic cell or a reverse driving operation only for reverse cleaning of the electrolytic cell.
그리고, 원수압에 의하지 않고도 상기 나노파이버 필터로 물의 공급이 가능하도록 하기 위하여, 또는 원수보다 더 많은 유량의 물이 상기 나노파이버 필터로 공급될 수 있도록 하기 위하여, 상기 재생단계는 상기 전해조에서 출수되는 물을 가압하여 상기 나노파이버 필터에 공급하도록 구성될 수 있다.In addition, in order to enable water to be supplied to the nanofiber filter without using raw water pressure, or to allow water of a higher flow rate than the raw water to be supplied to the nanofiber filter, the regeneration step may be withdrawn from the electrolytic cell. It may be configured to pressurize water to supply the nanofiber filter.
또한, 상기 나노파이버 필터가 갖고 있는 전하의 성질을 상실하여 포집된 물질을 배출함으로써 나노파이버 필터의 재생이 가능하도록, 상기 강산성수는 pH 4 이하이고, 상기 강알칼리수는 pH 9 이상인 것이 바람직하다.In addition, the strong acidic water is pH 4 or less, the strong alkaline water is pH 9 or more so that the nanofiber filter can be regenerated by discharging the trapped material by losing the properties of the charge of the nanofiber filter.
그리고, 상기 나노파이버 필터는 일 예로서, 나노 알루미나 파이버 필터로 구성될 수 있다.The nanofiber filter may be composed of, for example, a nano alumina fiber filter.
한편, 상기 필터세정단계는 원수가 상기 나노파이버 필터를 거친 후 상기 전해조를 통과하도록 하여 상기 나노파이버 필터와 상기 전해조를 모두 세정하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 필터세정단계는 상기 전해조에 전원을 인가하지 않은 상태에서 수행될 수 있다.
On the other hand, the filter cleaning step may be configured to clean both the nanofiber filter and the electrolytic cell by passing the raw water after passing through the nanofiber filter the electrolytic cell. In this case, the filter cleaning step may be performed in a state where power is not applied to the electrolyzer.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전해조에서 생성된 강알칼리수 또는 강산성수를 나노파이버 필터에 공급함으로써, 나노파이버 필터가 갖고 있는 전하의 성질을 잃게 하고, 이로 인해 전하에 의해 포집(흡착)된 물질을 배출하는 과정이 진행되면서 나노파이버 필터를 재생할 수 있게 된다. 이로 인해 나노파이버 필터의 수명 및 교체 주기를 증가시킬 수 있고, 필터 교체 비용을 절감할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention having such a configuration, by supplying the strong alkali water or strong acidic water generated in the electrolytic cell to the nanofiber filter, the properties of the electric charge of the nanofiber filter is lost, thereby collecting (adsorption) by the charge As the process of discharging the discarded material proceeds, the nanofiber filter can be regenerated. This can increase the lifespan and replacement cycle of the nanofiber filter and reduce the cost of replacing the filter.
또한, 전해조에 공급되는 전압 또는 전류를 증가시킴으로써 전해조에서 강알칼리수 또는 강산성수의 생성이 가능하도록 할 수 있고, 이를 통해 나노파이버 필터의 재생 성능을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, by increasing the voltage or current supplied to the electrolytic cell, it is possible to generate strong alkali water or strong acidic water in the electrolytic cell, thereby improving the regeneration performance of the nanofiber filter.
그리고, 전해조를 역전 구동시켜 생성된 강알칼리수 또는 강산성수를 나노파이버 필터에 공급함으로써 나노파이버 필터의 재생과 전해조의 역전세정을 동시에 구현할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.In addition, by supplying the strong alkaline water or the strong acidic water generated by inverting the electrolytic cell to the nanofiber filter, it is possible to simultaneously achieve the regeneration of the nanofiber filter and the reverse washing of the electrolytic cell.
또한, 전해조와 나노파이버 필터 사이에서 물을 순환시킴으로써 적정 pH의 강알칼리수나 강산성수를 생성할 수 있게 된다. In addition, by circulating water between the electrolytic cell and the nanofiber filter, it is possible to generate strong alkaline water or strong acidic water at an appropriate pH.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 이온수기의 구성을 도시한 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 이온수기에서 정상 작동모드에서의 물의 흐름을 도시한 개략도.
도 3은 도 1에 도시된 이온수기에서 역전세정모드에서의 물의 흐름을 도시한 개략도.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 이온수기에서 나노파이버 필터의 재생시의 물의 흐름을 도시한 개략도로서, 도 4a는 나노파이버 필터를 재생하는 재생단계를 도시하며, 도 4b는 재생종료후 나노파이버 필터를 세정하는 필터세정단계를 도시함.
도 5는 도 1에 도시된 이온수기의 변형 실시예를 도시한 개략도.
도 6은 도 1에 도시된 이온수기의 다른 변형 실시예를 도시한 개략도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 이온수기의 구성을 도시한 개략도.
도 8은 도 7에 도시된 이온수기에서 정상 작동모드에서의 물의 흐름을 도시한 개략도.
도 9는 도 7에 도시된 이온수기에서 역전세정모드에서의 물의 흐름을 도시한 개략도.
도 10a 및 도 10b는 도 7에 도시된 이온수기에서 나노파이버 필터의 재생시의 물의 흐름을 도시한 개략도로서, 도 10a는 나노파이버 필터를 재생하는 재생단계를 도시하며, 도 10b는 재생종료 후 나노파이버 필터를 세정하는 필터세정단계를 도시함.1 is a schematic diagram showing the configuration of an ionizer according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing the flow of water in the normal operating mode in the ionizer shown in Figure 1;
Figure 3 is a schematic diagram showing the flow of water in the reverse washing mode in the ionizer shown in FIG.
Figures 4a and 4b is a schematic diagram showing the flow of water during the regeneration of the nanofiber filter in the ionizer shown in Figure 1, Figure 4a shows a regeneration step of regenerating the nanofiber filter, Figure 4b shows the nanofiber after the regeneration A filter cleaning step of cleaning the filter is shown.
5 is a schematic view showing a modified embodiment of the ionizer shown in FIG.
6 is a schematic view showing another modified embodiment of the ionizer shown in FIG.
Fig. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the ionizer according to the second embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram showing the flow of water in the normal operating mode in the ionizer shown in FIG.
9 is a schematic diagram showing the flow of water in the reverse washing mode in the ionizer shown in FIG.
10A and 10B are schematic diagrams illustrating the flow of water during regeneration of the nanofiber filter in the ionizer shown in FIG. 7, FIG. 10A illustrates a regeneration step of regenerating the nanofiber filter, and FIG. 10B shows the nanofiber after the regeneration ends. A filter cleaning step of cleaning the filter is shown.
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.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기(100)에 대해 살펴본다.First, the
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 이온수기(100)는 필터부(110), 전해조(130) 및 필터재생부(160)를 포함하며, 알칼리수 추출부(140), 산성수 배출부(150) 및 우회유로부(170) 등을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 의한 이온수기(100)는 통상의 정수기와 마찬가지로 필터부(110)에서 여과된 물을 저장하는 정수탱크, 냉수탱크, 온수탱크 중 적어도 일부와 이들 탱크에 수용된 물을 추출하는 추출코크를 구비할 수도 있다. 1 to 6, the
이하에서는 이온수기(100)와 직접적으로 관련된 구성에 대해 설명하지만, 본 발명에 의한 이온수기(100)는 탱크부가 있는 탱크식 정수기와 탱크부가 구비되지 않는 직수식 정수기와 같이 통상의 정수기 등에 구비되는 다른 구성이 부가되는 것도 가능할 것이다.
Hereinafter, a configuration directly related to the
먼저, 상기 필터부(110)는 원수 차단밸브(V1)가 개방되어 원수가 유입되면 필터부 유로(L1)에 설치된 적어도 하나의 필터를 통하여 유입된 원수를 여과하게 된다. First, when the raw water shut-off valve V1 is opened and the raw water is introduced, the
이때, 상기 필터부(110)는 전하를 띠는 나노파이버 필터(120)를 포함하여 구성되며, 필요에 따라 다른 필터가 부가되는 것도 가능하다.At this time, the
즉, 상기 필터부(110)는 전하를 띠는 나노파이버 필터(120)만을 포함하여 구성될 수 있지만, 세디먼트 필터, 선카본필터, 후카본필터 등을 포함할 수 있다. 이때, 나노파이버 필터(120) 이외에 필터부(110)에 구비되는 필터의 종류, 개수는 이온수기의 여과방식 또는 이온수기에 요구되는 여과성능에 따라 변경될 수 있다. 또한, 나노파이버 필터(120)를 포함하여 필터부(110)에 구비되는 필터의 순서도 필요에 따라 변경될 수 있다. 그리고, 전술한 필터 중 적어도 일부는 복합필터로서 제공될 수 있으며, 전술한 필터를 대신하거나 추가하여 마이크로 필터(MF)나 다른 기능성 필터가 구비되는 것도 가능하다. That is, the
일 예로서, 도 1 내지 도 6에는 전하를 띠는 나노파이버 필터(120)의 전단에 2개의 필터(111, 112)가 구비되는 것으로 도시되어 있지만, 나노파이버 필터(120)의 전단 및/또는 후단에 구비되는 필터의 개수나 종류는 다양하게 변경될 수 있다.For example, although FIGS. 1 to 6 show two
한편, 후술하는 바와 같이 나노파이버 필터(120)의 여과성능을 고려할 때, 나노파이버 필터(120)의 전단에는 일 예로서, 세디먼트 필터(111)와 카본필터(112)가 구비될 수 있다.On the other hand, when considering the filtration performance of the
상기 세디먼트 필터(111)는 원수에 포함된 비교적 큰 입자상의 부유 물질, 모래 등의 고형 물질을 흡착 제거하는 기능을 하게 된다. 여기서, 상기 세디먼트 필터(111)의 전단에는 수도전 등의 원수 공급부로부터 공급되는 원수를 선택적으로 차단하기 위한 원수 차단밸브(V1)가 설치될 수 있으나, 원수의 공급을 차단할 수 있다면 원수 차단밸브(V1)의 설치위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 필터부(110)의 중간에 설치되는 것도 가능하다.The
또한, 상기 카본필터(112)는 상기 세디먼트 필터(111)를 통과한 물을 공급받아 활성탄의 흡착 방식을 통해 물에 포함된 휘발성 유기 화합물, 발암물질, 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 잔류염소(예를 들어, HOCl- 또는 ClO-) 성분을 제거할 뿐만 아니라, 물에 포함된 불쾌한 맛, 냄새, 색소 등을 흡착 제거하는 기능을 하게 된다. 이러한 카본필터(112)는 나노파이버 필터(120)의 전단에 구비되는 것으로 도시되어 있지만, 전단과 후단에 모두 구비되는 것도 가능하다.In addition, the
한편, 도 1 내지 도 6에 일 예로 도시된 바와 같이, 카본필터(112)의 후단에는 전하를 띠는 나노파이버 필터(120)가 구비될 수 있다.Meanwhile, as illustrated as an example in FIGS. 1 to 6, the rear end of the
나노파이버 필터(120)는 나노 섬유(nano fiber)를 주소재로 제작된 것으로서 표면에 전하를 띠고 있으며, 광물질, 유기물질, 금속, 박테리아, DNA, 바이러스 등을 걸러낼 수 있는 것으로, 마이크론 크기에서 나노 크기의 입자까지도 처리가 가능하다. The
특히, 나노파이버 필터는 막 자체의 공극이 작을 뿐만 아니라 전하를 띠고 있으므로 세균, 바이러스, 박테리아의 제거에 탁월한 성능을 갖는다. 더욱이, 나노파이버 필터는 전술한 월등한 정수 능력에 더해서, 역삼투막 필터에 비해 처리할 수 있는 유속이 커서 빠른 시간 안에 많은 양을 처리할 수 있을 뿐만 아니라 농축수로 버려지는 물도 없다는 이점이 있다. In particular, the nanofiber filter has excellent performance in removing bacteria, viruses, and bacteria since the pores of the membrane itself are not only small but also charged. Moreover, in addition to the superior water purification capability described above, the nanofiber filter has an advantage in that it can process a large amount in a short time due to the large flow rate that can be treated compared to the reverse osmosis membrane filter, and there is no water that is discarded as concentrated water.
특히, 나노파이버 필터는 전하를 띠고 있으므로 일반적인 나노필터에 비해 세균이나 바이러스, 박테리아 등의 유해물질의 제거 성능이 탁월하다는 이점이 있다.In particular, since the nanofiber filter has a charge, the nanofiber filter has an advantage of excellent removal of harmful substances such as bacteria, viruses, bacteria, etc., compared to the general nanofilter.
이와 같이, 필터부(110)를 통하여 여과된 물은 정수탱크 등의 탱크부를 유입되어 저장된 후, 혹은 도 1 등에 도시된 바와 같이 탱크부를 거치지 않고 전해조 유입유로(L3)를 통해 전해조(130)로 공급될 수 있다. 물론, 도 1 내지 도 6에 도시되지는 않았지만 필터부(110)를 통하여 여과된 물을 전해조(130)를 거치지 않고 별도의 유로를 통하여 사용자에게 제공되는 것도 가능하다. As such, the water filtered through the
이러한 전해조(130)는 물을 전기분해하여 산성수(산성 이온수)와 알칼리수(알칼리성 이온수)를 생성하는 장치로서 전해조(130)의 구체적인 구성은 다양한 형태와 종류로 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다.The
한편, 전해조(130) 전단의 전해조 유입유로(L3)에는 유량을 측정하는 유량센서(FS)가 구비될 수 있다. 이러한 유량센서(FS)에서 측정된 유량값을 통해 제어부(미도시)는 전해조(130)의 전극에 인가되는 전압 또는 전류를 제어하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the electrolytic cell inflow passage (L3) in front of the
이와 같은 구성을 갖는 이온수기(100)는 정상작동모드(음용을 위한 알칼리수 추출모드)가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전해조(130)에서 생성된 알칼리수는 알칼리수 배출유로(L4, L5)를 거친 후 알칼리수 추출부(140)를 통해 사용자에게 제공되며, 산성수는 산성수 배출유로(L7, L7')를 거친 후 산성수 배출부(150)를 통해 배출된다. 이때, 산성수 배출부(150)를 통해 배출되는 산성수는 하수로 버려질 수도 있지만 미용 등의 용도로 사용하기 위하여 산성부 배출부(150)에 구비된 산성수 추출코크(151) 또는 산성수 파우셋(152) 등을 통하여 사용자에게 제공되는 것도 가능하다.In the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 전해조(130)에 구비된 전극을 세척하기 위하여 역전세정이 수행될 수 있다. 이러한 역전세정은 도 2에 도시된 정상작동모드와 반대 극성의 전원을 전해조(130)의 전극에 인가하게 되고, 이로 인해 산성수 배출라인(L7, L7')에는 알칼리수가 배출되고, 알칼리수 배출라인(L4)에는 산성수가 배출된다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, reverse washing may be performed to clean the electrode provided in the
이와 같이, 전해조(130)의 역전세정시 발생하는 물은 반대 극성의 이온수일 뿐만 아니라, 전극에 부착된 각종 이물질이 배출되므로 생활용수로 버려지게 된다.As such, the water generated during the reverse cleaning of the
이를 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 역전세정시에 전해조(130)에서 알칼리수 배출유로(L4)를 통해 배출되는 산성수는 세정 유로전환밸브(V4)를 통하여 세정유로(L6)를 통해 생활용수로 배출되며, 세정유로(L6)에 연결된 산성수 배출부(150)를 통해 버려지는 것도 가능하다. 또한, 역전세정시에 전해조(130)에서 산성수 배출유로(L7, L7')를 통해 배출되는 알칼리수는 산성수 배출부(150)를 통해 생활용수로 버려질 수 있다.
To this end, as shown in FIG. 3, the acidic water discharged through the alkaline water discharge passage L4 from the
그리고, 본 발명에 의한 이온수기(100)는 나노파이버 필터(120)의 재생이 가능하도록 상기 전해조(130)에서 출수된 물을 상기 나노파이버 필터(120)로 공급하는 필터재생부(160)를 구비할 수 있다.In addition, the
나노파이버 필터(130)는 전하를 띠고 있지만, 원 소재의 특성상 pH의 변화에 따라 전기적 이온 성질을 유지하거나 잃게 될 수 있다. 예를 들어, 양전하로 하전된 나노 알루미나 파이버로 이루어진 필터의 경우, pH가 4 이하이거나 9 이상이 되면 나노파이버 필터(120)가 갖고 있던 양전하의 성질을 잃고 양전하의 전기적 성질에 의해 포집(흡착)하고 있던 물질을 배출하는 성질을 갖는 것으로 알려져 있다.The
따라서, 나노파이버 필터(130)에 강산성수나 강알칼리수를 공급함으로써 나노파이버 필터(130)에 포집(흡착)된 각종 물질을 나노파이버 필터(120)로부터 분리할 수 있고, 이러한 성질을 이용하여 나노파이버 필터(120)의 재생이 가능하게 된다.Therefore, by supplying strong acidic water or strong alkaline water to the
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수기(100)는 전해조(130)를 통해 강산성수 또는 강알칼리수를 생성하고, 이를 나노파이버 필터(120)에 공급하여 나노파이버 필터(120)를 재생하는 구성을 갖는다.To this end, the
이때, 강산성수 또는 강알칼리수를 나노파이버 필터(120)에 공급하기 위하여 전해조(130)를 역전세정하는 것이 바람직하다. 즉, 통상의 이온수(알칼리수) 추출과정에서는 사용자의 음용에 적절한 pH의 이온수가 제공되어야 하므로 전해조(130)에 인가되는 전압 또는 전류가 미리 설정된 적정값으로 제한되며, 이로 인해 정상작동모드에서는 강알칼리수나 강산성수의 생성이 어려우므로 나노파이버 필터(120)의 재생에 적합하지 않다. 물론, 역전세정을 하지 않고 통상의 이온수 추출과정에서 인가되는 전압 또는 전류를 크게 하여 강알칼리수나 강산성수를 생성하는 것도 가능하지만, 강알칼리수가 알칼리수 추출부(140)를 통해 추출되는 것을 방지하기 위하여 나노파이버 필터(120)의 재생을 위해서는 역전세정 과정에서 강알칼리수나 강산성수를 생성하는 것이 바람직하다. 특히, 역전세정과정에서 강알칼리수나 강산성수를 생성하고 이를 나노파이버 필터(120)에 공급하는 경우에는 전해조(130)의 역전세정과 나노파이버 필터(120)의 재생이 동시에 수행될 수 있다는 이점이 있게 된다.At this time, in order to supply strong acidic water or strong alkaline water to the
이와 같이, 강산성수나 강알칼리수의 생성은 제어부(미도시)에서 전해조(130)의 구동 및 전해조(130)로부터 나노파이버 필터(120)로의 물의 흐름을 제어함으로써 수행될 수 있다. 즉, 상기 제어부는 전해조(130)에 구비된 전극에 반대 극성의 전원을 인가하여 역전세정을 수행하며, 역전세정시 전해조(130)의 전극에 인가되는 전류 또는 전원을 조절하고, 전해조(130)에서 배출된 어느 일측의 이온수를 나노파이버 필터(120)에 공급하도록 유로를 전환하는 기능을 수행할 수 있다.As such, the generation of the strong acidic water or the strong alkaline water may be performed by controlling the flow of water from the
한편, 나노파이버 필터(120)의 재생을 위해 상기 전해조(130)로부터 상기 나노파이버 필터(120)로 물을 공급하는 경우에, 상기 제어부는 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하기 위하여, 전해조(130)의 정상작동시(음용용 이온수 생성시) 또는 상기 전해조(130)의 역정세정만을 위한 역전 구동시보다 상기 전해조(130)에 고전압 또는 고전류를 인가하도록 구성될 수 있다.
On the other hand, in the case of supplying water from the
도 1 및 도 4a를 참조하면, 상기 필터재생부(160)는 상기 전해조(130)의 역전 세정시 산성수 배출유로(L7)에서 분기되어 상기 나노파이버 필터(120)와 연결되는 재생유로(L9)와, 상기 산성수 배출유로(L7)와 상기 재생유로(L9)를 연결하도록 유로를 전환하는 재생유로전환밸브(V3)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 4A, the
또한, 상기 재생유로(L9) 또는 이에 연결된 유로에는 상기 나노파이버 필터(120)로 공급되는 물의 pH를 측정하는 pH 측정센서(S)가 구비될 수 있다.In addition, the regeneration flow path (L9) or the flow path connected thereto may be provided with a pH measuring sensor (S) for measuring the pH of the water supplied to the
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온수기(100)는 상기 나노파이버 필터(120)의 재생시 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터(120)를 거치지 않고 상기 전해조(130)로 공급하는 우회유로부(170)를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 우회유로부(170)는 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터(120)를 거치지 않고 상기 전해조(130)로 공급하는 우회유로(L2)와, 원수를 상기 우회유로(L2)로 공급하도록 유로를 전환하는 우회 유로전환밸브(V2)를 구비할 수 있다.In addition, the
도 4a를 참조하여 필터재생부(160)를 통하여 나노파이버 필터(120)를 재생하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the process of reproducing the
먼저, 필터부(110)를 통해 유입된 물은 우회 유로전환밸브(V2)의 유로전환을 통해 우회유로(L2)를 거쳐 전해조(130)로 유입된다. 이때, 전해조(130)의 역전세정으로 인하여 산성수 배출유로(L7)를 통해 배출되는 알칼리수는 재생유로(L9)를 통해 나노파이버 필터(120)로 유입되며, 알칼리수 배출유로(L4)를 통해 배출되는 산성수는 세정 유로전환밸브(V4)의 유로전환을 통해 세정유로(L6)를 거쳐 산성수 배출부(150)로 배출된다.First, the water introduced through the
이때, 나노파이버 필터(120)의 재생을 위해 전해조(130)로부터 나노파이버 필터(120)로 물을 공급하는 경우에, 상기 전해조(130)의 정상작동시 또는 전해조(130)의 역정세정만을 위한 역전 구동시보다 상기 전해조(130)에 고전압 또는 고전류를 인가할 수 있으며, 전해조(130)에서 생성된 강알칼리수는 나노파이버 필터(120)로 유입되어 나노파이버 필터(120)의 재생을 수행하게 된다. In this case, when water is supplied from the
전술한 바와 같이, 양전하로 하전된 나노 알루미나 파이버로 이루어진 필터의 경우에는 pH가 4 이하이거나 9 이상인 경우에는 나노파이버 필터(120)의 충분한 재생이 가능하므로, 나노파이버 필터(120)로 유입되는 강알칼리수 또는 강산성수의 pH는 4 이하 또는 9 이상이 될 필요가 있다.As described above, in the case of a filter made of a positively charged nano alumina fiber, when the pH is 4 or less or 9 or more, sufficient regeneration of the
따라서, 유입된 원수를 통하여 전해조(130)에서 생성된 강알칼리수(도 4a의 경우)의 pH가 적정 pH에 도달하지 않은 경우에는 전해조(130)의 역전세정을 계속 수행하면서, 나노파이버 필터(120)와 전해조(130) 사이에 알칼리수의 순환이 이루어지도록 함으로써 알칼리수의 pH를 9 이상이 되도록 할 수 있다. 이러한 알칼리수의 pH 값은 pH 측정센서(S)에 의해 측정될 수 있고, 측정된 값을 기초로 제어부는 전해조(130)의 구동 및 알칼리수의 순환의 계속 여부를 판단하게 된다.Therefore, when the pH of the strong alkaline water (in the case of FIG. 4A) generated in the
한편, 도 4a에 도시된 바와 같이, 전해조(130)로 유입되어 생성된 이온수 중 알칼리수 배출유로(L4)로 배출되는 산성수(생활용수)가 버려지므로 전해조(130)에 유입되는 물의 양을 유지하기 위해 전해조(130)에 일정량의 원수를 유입시킬 수 있다. 이때, 우회유로부(170)로 유입된 원수는 전해조(130)에서 나노파이버 필터(120)를 거친 알칼리수와 합쳐져 전해조(130)로 공급되며, 따라서 순환에 의해 전해조(130)로 공급되는 알칼리수의 pH는 점점 높아질 수 있게 된다. 이러한 순환과정을 통해 pH 9 이상의 강알칼리수가 생성될 수 있고, 이러한 강알칼리수는 나노파이버 필터(120)로 공급되어 나노파이버 필터(120)의 재생을 수행할 수 있게 된다.On the other hand, as shown in Figure 4a, since the acidic water (living water) discharged into the alkaline water discharge passage (L4) of the ionized water introduced into the
본 발명에 의한 이온수기(100)에 대한 제1 실시예의 변형예로서, 상기 재생유로(L9) 또는 이에 연결된 유로에는 상기 나노파이버 필터(120)로의 물이 공급이 원활하도록 펌프(P)가 구비될 수 있다.As a modification of the first embodiment of the
구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 재생유로(L9)와 연결된 산성수 배출유로(L7)에 펌프(P)가 구비되어 전해조(130)로부터 나노파이버 필터(120)로 공급되는 알칼리수(강알칼리수)에 압력을 부여할 수 있고, 이로 인해 원수의 압력에 관계없이 나노파이버 필터(120)로 공급된 알칼리수가 원활하게 전해조(130)로 유입되도록 할 수 있다. 즉, 원수의 압력이 너무 높다면 나노파이버 필터(120)에서 배출되는 알칼리수가 원수와 섞이는 양이 적어질 수 있고, 이로 인해 전해조(130)로 유입되는 알칼리수와 원수의 혼합수의 pH의 증가량이 적어질 수 있다. 그러나, 펌프(P)를 통해 전해조(130)로부터 나노파이버 필터(120)로 공급되는 알칼리수(강알칼리수)에 압력을 부여하게 되면 나노파이버 필터(120)에서 전해조 유입유로(L3)로 유입되는 알칼리수의 양이 충분하게 유지될 수 있으며, 전해조(130)로 유입되는 알칼리수와 원수의 혼합수의 pH의 증가량을 크게 할 수 있게 된다.Specifically, as shown in FIG. 5, an alkaline water (strong alkaline water) supplied to the
본 발명에 의한 이온수기(100)의 제1 실시예의 다른 변형예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 우회유로부(170)를 포함하지 않는 구성도 가능하다. 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 필터부(110)를 거친후 전해조 유입유로(L3)를 거쳐 전해조(130)에 원수가 유입되고, 전해조(130)에 고전압 또는 고전류를 인가하여 강알칼리수 또는 강산성수를 생성할 수 있고, 산성수 배출유로(L7) 또는 알칼리수 배출유로(L4) 중 어느 하나의 유로를 통해 배출되는 강이온수를 나노파이버 필터(120)로 공급할 수 있다. 이때, 일정량의 원수가 전해조(130)로 유입된 후 밸브(V2')를 차단하면 전해조(130), 재생유로(L9), 나노파이버 필터(120), 전해조 유입유로(L3)를 통한 강이온수의 순환이 이루어질 수 있고, 순환과정에서 이온수는 pH는 4 이하 또는 9 이상의 강이온수가 되고, 이로 인해 나노파이버 필터(120)의 재생이 이루어질 수 있다.As another modification of the first embodiment of the
한편, 순환과정에서 일부의 이온수는 세정유로(L6)를 통해 배수되므로 순환을 통해 전해조(130)로 유입되는 이온수의 양이 감소할 수 있지만 펌프(P)의 구동을 통해 일정시간 동안은 강이온수 생성을 위한 순환작업을 수행할 수 있다. 다른 방안으로는 일정시간이 경과하여 순환되는 물의 양이 적어지면 밸브(V2')를 일시 개방하여 원수를 일부 유입시키는 구성도 가능할 것이다.On the other hand, since some of the ionized water in the circulation process is drained through the cleaning passage (L6), the amount of ionized water introduced into the
그리고, 전해조(130)에는 음용용 이온수 생성을 위한 정극성의 전압 또는 전류가 인가될 수 있지만, 전해조(130)에 반대 극성의 전원을 인가하게 되면 전해조(130)의 역전세정과 나노파이버 필터(120)의 재생을 동시에 수행할 수 있게 된다.
In addition, although the positive voltage or the current for generating drinking ionized water may be applied to the
도 4a에 도시된 바와 같은 나노파이버 필터(120)의 재생작업이 일정시간 동안, 또는 강알칼리수의 pH가 일정 pH에 도달할 때까지 혹은 일정 pH에 도달한 후 소정의 유지시간 동안 수행된 후 재생으로 인하여 나노파이버 필터(120) 내부에 잔류하는 이물질을 제거하기 위하여 나노파이버 필터(120)의 세정작업이 수행될 수 있다.Regeneration of the
도 4b를 참조하면 우회 유로전환밸브(V2)의 유로전환을 통해 필터부 유로(L1)와 나노파이버 필터(120)의 유입구가 연결되도록 한 후 원수 차단밸브(V1)를 개방하면, 원수는 나노파이버 필터(120)를 통해 전해조(130)로 유입될 수 있다. 이때 전해조(130)를 구동하지 않거나 전해조(130)에 정극성의 전원을 인가하여 전해조(130)의 세척을 수행할 수 있으며 이와 같이 나노파이버 필터(120) 및 전해조(130)의 세정에 사용된 물은 세정유로(L6) 및 산성수 배출유로(V7')를 통해 생활용수로 배수될 수 있다.Referring to FIG. 4B, when the inlet port of the filter unit flow path L1 and the
도 4b에 도시된 바와 같은 나노파이버 필터(120) 및 전해조(130)의 세정을 통해 사용자에게 깨끗하고 안전한 물을 공급할 수 있게 된다.
By cleaning the
다음으로 도 7 내지 도 10b를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 이온수기(100)에 대해 살펴본다.Next, the
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 이온수기(100)의 구성을 도시한 개략도이고, 도 8은 도 7에 도시된 이온수기(100)에서 정상 작동모드에서의 물의 흐름을 도시한 개략도이고, 도 9는 도 7에 도시된 이온수기(100)에서 역전세정모드에서의 물의 흐름을 도시한 개략도이며, 도 10a 및 도 10b는 도 7에 도시된 이온수기(100)에서 나노파이버 필터(120)의 재생시의 물의 흐름을 도시한 것으로서, 도 10a는 나노파이버 필터(120)를 재생하는 재생단계를 도시하며, 도 10b는 재생종료 후 나노파이버 필터(120)를 세정하는 필터세정단계를 도시한 개략도이다.7 is a schematic diagram showing the configuration of the
도 7 내지 도 10b에 도시된 제2 실시예는 전해조(130)의 알칼리수 배출유로(L4)에서 배출되는 이온수가 재생 유로전환밸브(V3')의 유로전환을 통해 재생유로(L9)를 통해 나노파이버 필터(120)로 유입된다는 점을 제외하고는 도 1 내지 도 4b에 도시된 제1 실시예의 경우와 동일하다. 따라서, 동일 또는 대응되는 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 불필요한 중복설명을 피하기 위하여 차이점이 있는 구성에 대해서만 설명한다.7 to 10B illustrate that the ionized water discharged from the alkaline water discharge channel L4 of the
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이 정상작동 모드(음용을 위한 알칼리수 생성 모드)의 경우, 전해조(130)에서 생성된 알칼리수는 알칼리수 배출유로(L4, L5)를 거친 후 알칼리수 추출부(140)를 통해 사용자에게 제공되며, 산성수는 산성수 배출유로(L7)를 거친 후 산성수 배출부(150)를 통해 배출된다. First, as shown in FIG. 8, in the normal operation mode (alkaline water generation mode for drinking), the alkaline water generated in the
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 전해조(130)에 구비된 전극을 세척하기 위하여 역전세정이 수행되는 경우 전해조(130)의 전극의 반대 극성의 전원을 인가하게 되고, 이로 인해 산성수 배출라인(L7)에는 알칼리수가 배출되고, 알칼리수 배출라인(L4)에는 산성수가 배출된다. 이때, 전해조(130)의 역전세정시 발생하는 물은 반대 극성의 이온수일뿐만 아니라, 전극에 부착된 각종 이물질이 배출되므로 생활용수로 버려지게 된다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 역전세정시에 전해조(130)에서 알칼리수 배출유로(L4)를 통해 배출되는 산성수는 세정 유로전환밸브(V4)의 유로전환을 통하여 세정유로(L6)를 통해 생활용수로 배출되며, 산성수 배출유로(L7)를 통해 배출되는 알칼리수는 산성수 배출부(150)를 통해 생활용수로 버려질 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9, when reverse washing is performed to clean the electrode provided in the
그리고, 도 7 내지 도 10b에 도시된 실시예에서 필터재생부(160)는 상기 전해조(130)의 역전 세정시 알칼리수 배출유로(L4)에서 분기되어 상기 나노파이버 필터(120)와 연결되는 재생유로(L9)와, 상기 알칼리수 배출유로(L4)와 상기 재생유로(L9)를 연결하도록 유로를 전환하는 재생유로전환밸브(V3')를 구비하게 된다.7 to 10b, the
따라서, 나노파이버 필터(120)의 재생을 위해 전해조(130)를 역전구동하는 경우에는 알칼리수 배출유로(L4)를 통해 배출되는 산성수가 재생유로전환밸브(V3')의 유로전환을 통해 재생유로(L9)를 거쳐 나노파이버 필터(120)로 유입된다.Therefore, when the
그리고, 도 7 내지 도 10b에 도시된 실시예에서 이온수기(100)는 상기 나노파이버 필터(120)의 재생시 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터(120)를 거치지 않고 상기 전해조(130)로 공급하는 우회유로부(170)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 우회유로부(170)는 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터(120)를 거치지 않고 상기 전해조(130)로 공급하는 우회유로(L2)와, 원수를 상기 우회유로(L2)로 공급하도록 유로를 전환하는 우회 유로전환밸브(V2)를 구비할 수 있다.7 to 10B, the
도 10a를 참조하여 필터재생부(160)를 통하여 나노파이버 필터(120)를 재생하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the process of reproducing the
먼저, 필터부(110)를 통해 유입된 물은 우회 유로전환밸브(V2)의 유로전환을 통해 우회유로부(170)를 거쳐 전해조(130)로 유입된다. 이때, 전해조(130)의 역전세정으로 인하여 알칼리수 배출유로(L4)를 통해 배출되는 산성수는 재생유로전환밸브(V3')의 유로전환을 통해 재생유로(L9)를 거쳐 나노파이버 필터(120)로 유입되며, 산성수 배출유로(L7)를 통해 배출되는 알칼리부는 세정유로(L6)를 거쳐 산성수 배출부(150)로 배출된다.First, the water introduced through the
이때, 전해조(130)의 역전세정시 고전압 또는 고전류를 인가하여 강알칼리수 또는 강산성수를 생성할 수 있으며, 전해조(130)에서 생성된 강산성수는 나노파이버 필터(120)로 유입되어 나노파이버 필터(120)의 재생을 수행하게 된다. 이때, 나노파이버 필터(120)의 재생이 원활하게 이루어지도록, 전해조(130)로부터 나노파이버 필터(120)로 유입되는 강산성수의 pH는 4 이하인 것이 바람직하다.In this case, when the reverse cleaning of the
따라서, 유입된 원수를 통하여 전해조(130)에서 생성된 강산성수의 pH가 적정 pH에 도달하지 않은 경우에는 전해조(130)의 역전세정을 계속 수행하면서, 나노파이버 필터(120)와 전해조(130) 사이에 산성수의 순환이 이루어지도록 함으로써 산성수의 pH가 4 이하가 되도록 할 수 있다. Therefore, when the pH of the strongly acidic water generated in the
그리고, 도 10a에 도시된 바와 같이, 전해조(130)로 유입되어 생성된 이온수 중 산성수 배출유로(L7)로 배출되는 알칼리수가 생활용수로 버려지므로 원수가 계속 유입될 필요가 있다. 이때, 우회유로부(170)로 유입된 원수는 전해조(130)에서 나노파이버 필터(120)를 거친 산성수와 합쳐져 전해조(130)로 공급되며, 따라서 순환에 의해 전해조(130)로 공급되는 산성수의 pH는 점점 낮아질 수 있게 된다. 이러한 순환과정을 통해 pH 4 이하의 강산성수가 생성될 수 있고, 이러한 강산성수는 나노파이버 필터(120)로 공급되어 나노파이버 필터(120)의 재생을 수행할 수 있게 된다.
And, as shown in Figure 10a, since the alkaline water discharged into the acidic water discharge passage (L7) of the ionized water introduced into the
한편, 본 발명의 제2 실시예의 경우, 별도로 도시하지는 않았지만, 도 5의 경우와 같이, 상기 재생유로(L9) 또는 이에 연결된 유로에 상기 나노파이버 필터(120)로의 물이 공급이 원활하도록 펌프(P)가 구비될 수 있으며, 도 6의 경우와 유사하게, 우회유로부(170)를 포함하지 않는 구성도 가능하다. 도 5 및 도 6의 변형예에 대응하는 구성도 도 7 내지 도 10b에 도시된 본 발명의 제2 실시예에도 적용 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
On the other hand, in the second embodiment of the present invention, although not shown separately, as shown in FIG. 5, the pump (so that the water to the
이와 같이, 도 10a에 도시된 바와 같은 나노파이버 필터(120)의 재생작업이 일정시간 동안, 또는 강산성수의 pH가 일정 pH에 도달할 때까지 또는 일정 pH에 도달한 후 소정의 유지시간 동안 수행된 후, 재생으로 인하여 나노파이버 필터(120) 내부에 잔류하는 이물질을 제거하기 위하여 나노파이버 필터(120)의 세정작업이 수행될 수 있다.As such, the regeneration operation of the
도 10b를 참조하면 우회 유로전환밸브(V2)의 유로전환을 통해 필터부 유로(L1)와 나노파이버 필터(120)의 유입구가 연결되도록 한 후 원수 차단밸브(V1)를 개방하면, 원수는 나노파이버 필터(120)를 통해 전해조(130)로 유입될 수 있다. 이때, 전해조(130)를 구동하지 않거나 전해조(130)에 정극성의 전원을 인가하여 전해조(130)의 세정을 수행할 수 있으며 이와 같이 나노파이버 필터(120) 및 전해조(130)의 세정에 사용된 물은 세정유로(L6) 및 산성수 배출유로(L7)를 통해 생활용수로 배수될 수 있다.
Referring to FIG. 10B, when the inlet port of the filter unit flow path L1 and the
마지막으로, 도 4a, 도 4b, 도 5, 도 6, 도 10a 및 도 10b를 참조하여, 본 발명의 다른 측면에 의한 이온수기(100)의 나노파이버 필터(120) 재생방법에 대해 살펴본다.Finally, referring to FIGS. 4A, 4B, 5, 6, 10A, and 10B, a method of regenerating the
본 발명의 일 실시예에 의한 나노파이버 필터(120) 재생방법은, 전술한 바와 같이, 전하를 띠는 나노파이버 필터(120)를 구비하는 필터부(110)와, 상기 필터부(110)에서 여과된 물을 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성하는 전해조(130)를 구비하는 이온수기(100)에서 나노파이버 필터(120)를 재생하는 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 나노파이버 필터(120) 재생방법은, 도 4a, 도 5, 도 6 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 전해조(130)를 구동시켜 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하고, 생성된 강알칼리수 또는 강산성수를 상기 나노파이버 필터(120)에 공급하는 재생단계와, 도 4b 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 나노파이버 필터(120)의 재생 완료시 상기 나노파이버 필터(120)에 원수를 공급하여 상기 나노파이버 필터(120)를 세정하는 필터세정단계를 포함한다.Specifically, the
도 4a, 도 5, 도 6 및 도 10a를 참조하면, 상기 재생단계는, 유입된 원수를 필터부(110)를 거쳐 전해조(130)로 유입시킨 뒤 전해조(130)의 정상구동 또는 역전세정구동에 의해 생성된 이온수를 재생유로전환밸브(V3, V3')의 유로전환을 통해 재생유로(L9)를 거쳐 나노파이버 필터(120)로 공급하게 된다. 4A, 5, 6, and 10A, the regeneration step includes flowing the introduced raw water into the
이때, 전해조(130)의 역전세정과 동시에 나노파이버 필터(120)의 재생이 가능하도록, 상기 재생단계는 상기 전해조(130)를 역전 구동하면서 수행되는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이, 역전세정을 수행할 때, 도 4a, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예의 경우에는 산성수 배출유로(L7)를 통해 알칼리수가 나노파이버 필터(120)로 공급되며, 도 10b에 도시된 실시예의 경우에는 알칼리수 배출유로(L4)를 통해 산성수가 나노파이버 필터(120)로 공급된다.In this case, the regeneration step is more preferably performed while the
바람직하게, 나노파이버 필터(120)의 재생을 위해서는 일정 pH에 해당하는 강알칼리수 또는 강산성수가 나노파이버 필터(120)에 공급될 필요가 있다. 예를 들어, 양전하로 하전된 나노 알루미나 파이버로 이루어진 필터의 경우에는 pH가 4 이하이거나 9 이상인 경우에는 나노파이버 필터가 갖는 양전하의 성질을 잃고 양전하의 전기적 성질에 의해 포집(흡착)하고 있던 물질을 배출하는 성질이 있으므로 pH 4 이하의 강산성수나 pH 10이상의 강알칼리수가 나노파이버 필터(120)에 공급되는 것이 바람직하다.Preferably, in order to regenerate the
이때, 전해조(130)에 고전압 또는 고전류를 인가함으로써 pH 4 이하의 강산성수나 pH 10 이상의 강알칼리수가 바로 생성될 수 있으면 나노파이버 필터(120)의 재생에는 유리할 수 있지만, 이러한 특성을 구현하기 위해서는 전해조(130)에 구비되는 전극 및 전원공급부의 사양이 음용을 위한 이온수 생성에 불필요할 정도로 높아져 바람직하지 않을 수 있다. At this time, if a strong acidic water of pH 4 or less or strong alkaline water of pH 10 or more can be immediately generated by applying a high voltage or a high current to the
따라서, 강산성수나 강알칼리수의 생성을 위하여 재생단계는 전해조(130)와 상기 나노파이버 필터(120) 사이에서 물을 순환시키면서 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 전해조(130)에 원수가 유입되는 경우보다 도 4a에 도시된 바와 같이 산성수가 전해조(130)에 공급되는 경우에는 보다 강한 산성수의 생성이 가능하게 되고, 이러한 순환과정을 일정시간 동안 수행함으로써 나노파이버 필터(120)의 재생에 필요한 적정 pH(또는 적정 pH 범위)의 강산성수를 얻을 수 있다. 마찬가지로, 도 10b에 도시된 바와 같이, 알칼리수를 나노파이버 필터(120)에 공급하는 경우에도 순환과정을 일정시간 동안 수행함으로써 나노파이버 필터(120)의 재생에 필요한 적정 pH(또는 적정 pH 범위)의 강알칼리수를 생성할 수 있다. 이때, 이온수의 pH 측정은 도 4a 등에 도시된 pH 측정센서(S)에 의해 수행될 수 있으나, 미리 설정된 전압 또는 전류를 전해조(130)에 인가하고, 미리 설정된 시간 동안 전해조(130)의 구동 및 이온수의 순환을 수행하는 경우에는 pH 측정센서(S)가 구비되지 않는 것도 가능하다. Therefore, the regeneration step is preferably performed while circulating water between the
한편, 재생단계에서는 나노파이버 필터(120)에 강산성수 또는 강알칼리수가 공급되어야 하므로, 나노파이버 필터(120) 내부에 원수가 유입되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 재생단계는 원수가 상기 나노파이버 필터(120)를 거치지 않고 상기 전해조(130)로 유입되도록 하는 것이 바람직하다. Meanwhile, in the regeneration step, since strong acidic water or strong alkaline water must be supplied to the
이를 위하여, 도 4a, 도 5 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 원수가 나노파이버 필터(120)를 거치지 않고 상기 전해조(130)로 유입되도록 우회유로(L2) 및 우회 유로전환밸브(V2)를 포함할 수 있다.To this end, as shown in Figures 4a, 5 and 10a, the bypass flow path (L2) and bypass flow path switching valve (V2) so that the raw water flows into the
그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 일정량의 원수를 유입시킨 후 전해조(130)를 작동하고, 원수를 차단한 상태에서 전해조(130)와 나노파이버 필터(120) 사이에서 이온수의 순환이 이루어지도록 하는 경우 등에는 우회유로(L2)를 구비하지 않는 것도 가능하다.
However, as shown in FIG. 6, after the predetermined amount of raw water is introduced, the
또한, 나노파이버 필터(120)의 재생을 신속히 수행하기 위하여, 전해조(130)에 고전압 또는 고전류를 인가하여 높은 pH의 알칼리수나 낮은 pH의 산성수를 생성하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 재생단계는, 전해조(130)의 정상작동시(음용용 이온수 생성시) 또는 상기 전해조(130)의 역정세정만을 위한 역전 구동시보다 상기 전해조(130)에 고전압 또는 고전류를 인가하여 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하도록 구성될 수 있다.In addition, in order to quickly perform the regeneration of the
그리고, 원수압에 의하지 않고도 전해조(130)로부터 나노파이버 필터(120)로의 물의 공급이 가능하도록 하기 위하여, 상기 재생단계는 상기 전해조(130)에서 출수되는 물을 가압하여 상기 나노파이버 필터(120)에 공급하도록 구성될 수 있다. 또한, 전해조(130)에 원수가 많이 유입되는 경우에는 전해조(130)에 공급되는 산성수의 pH가 많이 높아지거나 알칼리수의 pH가 많이 낮아져 중성에 가깝게 될 수 있으므로 나노파이버 필터(120)에서 출수되어 전해조(130)로 유입되는 이온수에 가급적 적은 양의 원수가 혼합되는 것이 바람직하며, 이를 위하여 전해조(130)에서 출수되는 물을 가압하여 상기 나노파이버 필터(120)에 공급할 수 있다. 이러한 가압작업은, 도 5에 도시된 바와 같이 전해조(130)의 출수측과 나노파이버 필터(120)를 연결하는 유로에 설치된 펌프(P)에 의해 수행될 수 있다.
In addition, in order to enable the supply of water from the
이와 같이, 나노파이버 필터(120)의 재생작업이 완료된 경우에는 나노파이버 필터(120) 및/또는 전해조(130)에 잔류하는 이물질 및 잔류 이온수를 제거하여 추후 사용자의 이온수 추출시 깨끗하고 적정 pH의 이온수가 추출될 수 있도록 할 필요가 있다.As such, when the regeneration of the
이를 위하여, 도 4b 및 도 10b에 도시된 바와 같은 필터세정단계가 수행될 수 있다.To this end, the filter cleaning step as shown in Figs. 4b and 10b can be performed.
이러한 필터세정단계는 도 4b 및 도 10b에 도시된 바와 같이 원수가 필터부(110) 및 이에 구비되는 나노파이버 필터(120)를 거치도록 하고, 이후 전해조(130)까지 통과하도록 함으로써 나노파이버 필터(120)와 상기 전해조(130)를 모두 세정하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 나노파이버 필터(120)와 전해조(130)의 세정에 사용되는 물이 알칼리수 추출부(140)를 통하여 사용자에게 제공되지 않도록 전해조(130)에서 출수되는 물은 모두 생활용수로 배출되는 것이 바람직하다. In the filter cleaning step, as shown in FIGS. 4B and 10B, raw water passes through the
한편, 필터세정단계에서 배출되는 물은 생활용수로 배출되므로 상기 전해조(130)에 전원을 인가하지 않은 상태에서 수행되는 것이 바람직하다.On the other hand, since the water discharged from the filter cleaning step is discharged into the domestic water is preferably carried out in the state that the power is not applied to the electrolytic cell (130).
이와 같이, 필터세정단계는 유입된 원수를 통해 나노파이버 필터(120)에 잔류하는 이물질과 이온수를 배출하게 되고 나노파이버 필터(120)에 중성에 가까운 원수가 접촉하게 되므로 나노파이버 필터(120)는 재생단계에서 잃어버렸던 전기적 특성을 복원하게 되고, 이로 인해 나노파이버 필터(120)의 특성을 회복할 수 있게 된다.
As described above, the filter cleaning step discharges foreign substances and ionized water remaining in the
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.
110... 필터부 111... 세디먼트 필터
112... 카본 필터 120... 나노파이버 필터
130... 전해조 140... 알칼리수 추출부
150... 산성수 배출부 151... 산성수 추출코크
152... 산성수 파우셋 160... 필터 재생부
170... 우회유로부 F... 연결부재
FS... 유량센서 L1... 필터부 유로
L2... 우회 유로 L3... 전해조 유입유로
L4, L5... 알칼리수 배출유로 L6... 세정유로
L7, L7'... 산성수 배출유로 L9... 재생유로
P... 펌프 S... pH 측정센서
V1... 원수 차단밸브 V2... 우회 유로전환밸브
V3, V3'... 재생 유로전환밸브 V4... 세정 유로전환밸브110 ... filter 111 ... sediment filter
112 ...
130 ...
150 ...
152 ...
170 ... bypass flow section F ... connecting member
FS ... flow sensor L1 ... filter part flow path
L2 ... bypass flow path L3 ... electrolytic cell inflow passage
L4, L5 ... Alkali water drainage channel L6 ... Washing channel
L7, L7 '... with acid water drain L9 ... with recycled oil
P ... Pump S ... pH Sensor
V1 ... Raw Water Shutoff Valve V2 ... Bypass Flow Valve
V3, V3 '... Regenerative flow path switching valve V4 ... Cleaning flow path switching valve
Claims (23)
상기 필터부에서 여과된 물을 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성하는 전해조; 및
상기 나노파이버 필터의 재생이 가능하도록 상기 전해조에서 출수된 물을 상기 나노파이버 필터로 공급하는 필터재생부;
를 포함하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.A filter unit for filtering the introduced raw water and having a charged nanofiber filter;
An electrolytic cell that electrolyzes the water filtered in the filter part to generate acidic water and alkaline water; And
A filter regeneration unit for supplying water discharged from the electrolytic cell to the nanofiber filter to enable regeneration of the nanofiber filter;
Ionizer capable of reproducing the nanofiber filter comprising a.
상기 전해조의 구동 및 상기 전해조로부터 상기 나노파이버 필터로의 물의 흐름을 제어하는 제어부;를 추가로 포함하며,
상기 제어부는 상기 전해조를 역전 구동시켜 강알칼리수 또는 강산성수를 상기 나노파이버 필터에 공급하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method of claim 1,
And a control unit for controlling the driving of the electrolytic cell and the flow of water from the electrolytic cell to the nanofiber filter.
The control unit reversely drives the electrolytic cell to supply strong alkaline water or strong acidic water to the nanofiber filter.
상기 필터재생부는 상기 전해조의 역전 세정시 산성수 배출유로에서 분기되어 상기 나노파이버 필터와 연결되는 재생유로와, 상기 산성수 배출유로와 상기 재생유로를 연결하도록 유로를 전환하는 재생유로전환밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method of claim 2,
The filter regeneration unit may include a regeneration flow path branched from an acid water discharge flow path and connected to the nanofiber filter during reverse cleaning of the electrolytic cell, and a regeneration flow path switching valve for switching the flow path to connect the acid water discharge flow path and the regeneration flow path. An ionizer capable of regenerating a nanofiber filter, characterized in that.
상기 필터재생부는 상기 전해조의 역전 세정시 알칼리수 배출유로에서 분기되어 상기 나노파이버 필터와 연결되는 재생유로와, 상기 알칼리수 배출유로와 상기 재생유로를 연결하도록 유로를 전환하는 재생유로전환밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method of claim 2,
The filter regeneration unit may include a regeneration flow path branched at the alkaline water discharge flow path and connected to the nanofiber filter during reverse cleaning of the electrolytic cell, and a regeneration flow path switching valve for switching the flow path to connect the alkaline water discharge flow path and the regeneration flow path. An ionizer that can regenerate a nanofiber filter.
상기 재생유로 또는 이에 연결된 유로에는 상기 나노파이버 필터로 공급되는 물의 pH를 측정하는 pH 측정센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method according to claim 3 or 4,
The regeneration flow path or the flow path connected thereto is ion water reactor capable of regenerating the nanofiber filter, characterized in that the pH measuring sensor for measuring the pH of the water supplied to the nanofiber filter.
상기 재생유로 또는 이에 연결된 유로에는 상기 나노파이버 필터로의 물이 공급이 원활하도록 펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method according to claim 3 or 4,
The regeneration flow path or the flow path connected thereto is a water ionizer capable of regenerating the nanofiber filter, characterized in that the pump is provided so as to smoothly supply the water to the nanofiber filter.
상기 나노파이버 필터의 재생시 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터를 거치지 않고 상기 전해조로 공급하는 우회유로부;
를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method of claim 2,
A bypass flow passage for supplying raw water introduced during regeneration of the nanofiber filter to the electrolytic cell without passing through the nanofiber filter;
Ionizer capable of regeneration of the nanofiber filter, characterized in that it further comprises.
상기 우회유로부는 유입된 원수를 상기 나노파이버 필터를 거치지 않고 상기 전해조로 공급하는 우회유로와, 원수를 상기 우회유로로 공급하도록 유로를 전환하는 우회유로전환밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method of claim 7, wherein
The bypass flow passage part comprises a bypass flow path for supplying the raw water introduced into the electrolytic cell without passing through the nanofiber filter, and a bypass fiber flow switching valve for switching the flow path to supply the raw water to the bypass flow path. Water ionizer capable of regeneration.
상기 제어부는 상기 나노파이버 필터의 재생을 위해 상기 전해조로부터 상기 나노파이버 필터로 물을 공급하는 경우에, 상기 전해조의 정상작동시 또는 상기 전해조의 역정세정만을 위한 역전 구동시보다 상기 전해조에 고전압 또는 고전류를 인가하여 상기 나노파이버 필터에 강알칼리수 또는 강산성수를 제공하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.
The method of claim 2,
When the controller supplies water from the electrolytic cell to the nanofiber filter for regeneration of the nanofiber filter, the control unit has a higher voltage or higher current in the electrolytic cell than in normal operation of the electrolytic cell or in reverse driving only for reverse cleaning of the electrolytic cell. Ionizer for regeneration of the nanofiber filter, characterized in that to provide a strong alkaline water or strong acidic water to the nanofiber filter by applying a.
상기 필터부에서 여과된 물을 전기분해하여 강산성수 또는 강알칼리수를 생성하는 전해조; 및
상기 전해조에서 출수된 강산성수 또는 강알칼리수를 상기 나노파이버 필터에 공급하는 필터재생부;
를 포함하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.A filter unit for filtering the introduced raw water and having a charged nanofiber filter;
An electrolytic cell that electrolyzes the water filtered in the filter unit to generate strong acidic water or strong alkaline water; And
A filter regeneration unit for supplying strong acidic water or strong alkaline water withdrawn from the electrolytic cell to the nanofiber filter;
Ionizer capable of reproducing the nanofiber filter comprising a.
상기 강산성수 또는 강알칼리수는 상기 전해조를 역전 구동시켜 생성되는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.The method of claim 10,
The strong acidic water or strong alkaline water is an ionizer capable of regenerating the nanofiber filter, characterized in that generated by driving the electrolytic cell inverted.
상기 강산성수는 pH 4 이하이고, 상기 강알칼리수는 pH 9 이상인 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.12. The method according to any one of claims 2 to 11,
The strong acidic water is pH 4 or less, the strong alkaline water is pH 9 or more ion water group capable of regeneration of the nanofiber filter, characterized in that.
상기 나노파이버 필터는 나노 알루미나 파이버 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 나노파이버 필터의 재생이 가능한 이온수기.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
The nanofiber filter is a regenerator of the nanofiber filter, characterized in that consisting of a nano alumina fiber filter.
상기 전해조를 구동시켜 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하고, 생성된 강알칼리수 또는 강산성수를 상기 나노파이버 필터에 공급하는 재생단계; 및
상기 나노파이버 필터의 재생 완료시 상기 나노파이버 필터에 원수공급부에서 공급된 물을 이용하여 상기 나노파이버 필터를 세정하는 필터세정단계;
를 포함하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법.A filter part comprising a charged nanofiber filter and an electrolytic cell for generating acidic and alkaline water by electrolyzing water filtered by the filter part, the method comprising:
A regeneration step of driving the electrolytic cell to generate strong alkaline water or strong acidic water, and supplying the generated strong alkaline water or strong acidic water to the nanofiber filter; And
A filter cleaning step of washing the nanofiber filter by using water supplied from a raw water supply unit to the nanofiber filter upon completion of regeneration of the nanofiber filter;
Nanofiber filter regeneration method of the ionizer containing a.
상기 재생단계는 상기 전해조를 역전 구동하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법.15. The method of claim 14,
The regeneration step is a nanofiber filter regeneration method of the ionizer characterized in that it is performed while driving the electrolytic cell inverted.
상기 재생단계는 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하기 위하여 상기 전해조와 상기 나노파이버 필터 사이에서 물을 순환시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법.16. The method of claim 15,
Wherein said regenerating step is performed while circulating water between said electrolyzer and said nanofiber filter to produce strong alkaline water or strongly acidic water.
상기 전해조와 상기 나노파이버 필터 사이에서의 물의 순환은 물의 pH가 일정범위에 해당할 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법.17. The method of claim 16,
The circulation of water between the electrolyzer and the nanofiber filter is performed until the pH of the water corresponds to a certain range.
상기 재생단계는 원수가 상기 나노파이버 필터를 거치지 않고 상기 전해조로 유입되도록 하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법. 15. The method of claim 14,
The regeneration step is performed while the raw water is introduced into the electrolytic cell without passing through the nanofiber filter.
상기 재생단계는, 상기 전해조의 정상작동시 또는 상기 전해조의 역정세정만을 위한 역전 구동시보다 상기 전해조에 고전압 또는 고전류를 인가하여 강알칼리수 또는 강산성수를 생성하는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법. 16. The method of claim 15,
The regeneration step may include applying strong voltage or high current to the electrolyzer to generate strong alkaline water or strongly acidic water than during normal operation of the electrolytic cell or reverse driving only for reverse cleaning of the electrolytic cell. .
상기 재생단계는 상기 전해조에서 출수되는 물을 가압하여 상기 나노파이버 필터에 공급하는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법. The method according to any one of claims 16 to 18,
The regeneration step is a method for regenerating the nanofiber filter of the ionizer, characterized in that to pressurize the water discharged from the electrolytic cell to the nanofiber filter.
상기 강산성수는 pH 4 이하이고, 상기 강알칼리수는 pH 9 이상인 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법. 20. The method according to any one of claims 14 to 19,
The strong acidic water is pH 4 or less, the strong alkaline water is pH 9 or more characterized in that the nanofiber filter regeneration method.
상기 나노파이버 필터는 나노 알루미나 파이버 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법. The method according to any one of claims 14 to 18,
The nanofiber filter is a nanofiber filter regeneration method, characterized in that consisting of a nano alumina fiber filter.
상기 필터세정단계는 원수가 상기 나노파이버 필터를 거친 후 상기 전해조를 통과하도록 하여 상기 나노파이버 필터와 상기 전해조를 모두 세정하는 것을 특징으로 하는 이온수기의 나노파이버 필터 재생방법. 20. The method according to any one of claims 14 to 19,
In the filter cleaning step, raw water passes through the nanofiber filter and passes through the electrolytic cell, thereby cleaning both the nanofiber filter and the electrolytic cell.
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