KR20130099563A - 직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일방법은, 디스케일용액을 생성하는 디스케일용액 생성단계 및 상기 디스케일용액을 기 설정된 디스케일패턴에 따라 정수장치의 히터로 공급하여, 상기 히터에 존재하는 스케일(scale)을 제거하는 스케일 제거단계를 포함할 수 있다.

Description

직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일 방법 {Water purifier and method for descaling of water purifier}

본 발명은 직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직수식 정수장치의 내부유로에 축적된 스케일을 제거하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법 및 상기 디스케일 기능을 구비한 직수식 정수장치에 관한 것이다.

정수기는 물리적, 화학적 방법으로 물에 함유된 이물질이나 중금속 등 유해요소를 여과하는 장치이다. 정수기는 형태에 따라, 여과된 물을 수조에 보관하여 상기 수조에 저장된 물을 제공하는 저장형과, 필요시마다 물을 유입하여 여과한 후 바로 공급하는 직수형으로 구분할 수 있다.

일반적으로 정수기는 사용시간 또는 사용량에 따라 물을 여과하는 필터의 기능이 저하될 수 있으며, 정수기 내부 구성, 특히 물이 지나거나 저장되는 구성에는 물때, 오염물질 등이 쌓이게 되어 사용자가 음용하는 물이 오염되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 특히, 온수공급 기능을 구비한 정수기의 경우, 온수를 제공하는 히터 및 유로 상에 스케일(Scale)이 형성될 수 있다.

종래의 경우, 수조에 세정약품을 투여하여 수조에 대한 살균 및 오염물질 제거를 수행하였다. 즉, 사용자 또는 정수기 관리자가 정기적으로 정수기 필터를 교체하고, 세정 약품을 수조에 투여함으로써, 수조에 형성된 오염물질을 제거하고 수조에 대한 살균을 할 수 있었다. 다만, 종래의 방법은 수조에 대한 살균 등을 수행하는 것으로서, 히터 및 온수가 공급되는 유로 상에 형성되는 스케일의 제거에는 한계가 있다.

또한, 종래의 방법은 세정 약품을 수조에 투여하고 소정 시간 경과 후 수조에 저장된 물을 배출하는 것으로 종료되었으므로, 수조 이외에 물이 지나가는 유로에 대한 오염물질 제거가 어려웠으며, 세정 약품에 의한 세정 작용 완료여부를 사용자나 정수기 관리자가 직접 판단하므로 세정 정도가 차이 나는 문제점을 가지고 있다.

그리고, 종래의 방법은 수조에 세정약품을 투여하는 것이므로, 수조를 사용하지 않는 직수형 정수기에 대하여는 종래의 방법을 사용할 수 없었다.

본 발명은 직수식 정수장치 내부유로, 특히 히터 내부에 축적된 스케일을 제거하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 직수식 정수장치 내부유로, 특히 히터 내부에 축적된 스케일을 제거하는 기능을 가지는 직수식 정수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일방법은, 디스케일용액을 생성하는 디스케일용액 생성단계; 및 상기 디스케일용액을 기 설정된 디스케일패턴에 따라 정수장치의 히터로 공급하여, 상기 히터에 존재하는 스케일(scale)을 제거하는 스케일 제거단계를 포함할 수 있다.

여기서 상기 디스케일용액 생성단계는, 디스케일제에 물의 유입 및 유입중단을 반복하여 상기 디스케일제가 용해된 상기 디스케일용액을 생성할 수 있다.

여기서 상기 디스케일용액 생성단계는, 상기 정수장치에 상기 디스케일제가 들어있는 디스케일키트를 장착하고, 상기 디스케일키트에 물을 유입하여 상기 디스케일제를 용해할 수 있다.

여기서 상기 디스케일제 용해과정은, 상기 디스케일용액에 포함된 총용존고형물(TDS: total dissolved solids)이 2000~4000 uS의 범위를 갖도록 상기 디스케일제의 용해량을 조절할 수 있다.

여기서 상기 디스케일키트에 포함되는 디스케일제의 양은, 상기 디스케일키트의 용량 및 상기 디스케일키트에 유입되는 물의 유량에 따라 설정될 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계는, 상기 디스케일패턴에 따라, 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 반복할 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계는, 상기 히터의 출수량을 조절하는 온수출수밸브의 개폐를 제어하여 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 반복하는 것으로서, 상기 온수출수밸브가 개방되면 상기 히터로 공급되는 디스케일용액의 압력에 의하여 상기 디스케일용액이 출수될 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계는, 제1정지시간 동안 상기 디스케일용액의 출수를 중단하여 상기 디스케일용액이 상기 히터의 내부유로에 형성된 스케일과 반응하는 제1정지과정; 및 제1출수시간 동안 상기 디스케일용액을 출수하여 상기 디스케일용액과 반응한 상기 스케일을 배출하는 제1출수과정를 포함할 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계는, 상기 초기출수시간 동안 상기 히터에서 출수하여 상기 히터의 내부유로에 상기 디스케일용액을 공급하는 초기출수과정을 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계는, 상기 제1출수과정 이후에, 최후출수시간 동안 상기 디스케일용액을 출수하여 상기 히터의 내부유로에 유입된 디스케일용액을 출수하는 최후출수과정을 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계는, 상기 제1정지과정 및 제1출수과정을 기 설정된 횟수만큼 반복할 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계는, 상기 정수장치에 구비된 히터를 동작시켜 상기 디스케일용액을 가열할 수 있다.

여기서 상기 히터는, 공급된 물이 상기 히터의 내부유로를 거치면서 가열되는 순간가열식 히터일 수 있다.

여기서, 상기 가열된 디스케일용액의 온도는 50~60도의 범위를 가질 수 있다.

여기서, 상기 스케일 제거단계 이후에, 헹굼수를 상기 히터로 공급하여 상기 디스케일용액 및 상기 제거된 스케일을 상기 헹굼수와 함께 배출하는 헹굼단계를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 헹굼단계는, 상기 헹굼수를 상기 히터로 공급하기 전에, 상기 디스케일용액을 생성하는 디스케일키트를 상기 정수장치에서 분리하고, 상기 디스케일 키트 대신에 필터를 장착할 수 있다.

여기서 상기 헹굼단계는, 상기 필터를 장착하면, 상기 필터의 원수 적산량을 0으로 재설정할 수 있다.

여기서 상기 디스케일제는 식물성 유기산 및 인산염을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치는, 유입되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터 또는 유입되는 원수로 디스케일용액을 생성하는 디스케일키트가 결합되는 필터부; 상기 필터부로부터 유입되는 상기 정수 또는 상기 디스케일용액을 가열하여 토출하는 히터; 및 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 기 설정된 디스케일 패턴에 따라 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 디스케일키트에 대한 물의 유입 및 유입 중단을 반복하여, 상기 디스케일제의 용해량을 조절하여 상기 디스케일용액을 생성할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 제1정지시간 동안 상기 디스케일 용액의 출수를 중단하여 상기 디스케일 용액을 상기 히터 내부에 정체시키고, 제1출수시간 동안 상기 디스케일 용액을 출수하여 상기 디스케일 용액에 의하여 제거된 상기 스케일을 배출하는 디스케일 동작을 기 설정된 횟수만큼 반복할 수 있다.

여기서 상기 직수식 정수장치는, 상기 히터로 유입되는 상기 정수의 유량을 감지하는 유량감지부를 더 포함하는 것으로서, 상기 유량감지부에서 감지한 상기 정수의 누적유량이 기 설정값 이상이면 청각 및 시각 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 알릴 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일방법에 의하면, 기 설정된 디스케일패턴에 따라 디스케일용액을 정수장치의 히터에 공급하므로, 상기 히터에 존재하는 스케일을 효과적으로 제거할 수 있다. 특히, 상기 히터 내부의 유로가 꺽이는 코너부분에 형성되는 스케일도, 상기 기 설정된 디스케일패턴에 따라 디스케일을 수행하면 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일방법에 의하면, 디스케일제의 용해량을 조절하여 상기 디스케일용액에 포함된 총용존고형물(TDS: Total Dissolved Solids)을 일정수준 이상으로 유지할 수 있으며, 그에 따라 디스케일 효율을 높일 수 있다,

본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일방법에 의하면, 상기 디스케일용액을 히터로 가열하여 사용할 수 있으므로, 보다 효과적인 스케일 제거가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치 및 직수식 정수장치의 디스케일 방법에 의하면, 정수장치의 디스케일 및 헹굼이 일련의 연속적인 과정에 의하여 자동으로 수행되므로, 간편하게 상기 정수장치에 발생한 스케일을 제거할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치를 나타내는 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 필터부를 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 필터부에 디스케일키트를 장착한 상태를 나타내는 개략도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 히터를 나타내는 개략도이다.
도5은 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일 방법에서 디스케일용액의 총용존고형물을 나타내는 그래프이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일 방법을 나타내는 순서도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일 방법에서 스케일 제거단계를 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치를 나타내는 블록도이다.

도1을 참조하면, 상기 직수식 정수장치는 원수공급밸브(10), 필터부(20), 정수출수밸브(30), 유량감지부(40), 히터(50) 및 온수출수밸브(60)를 포함할 수 있다.

이하, 도1을 참조하며 본 발명의 일 실시에에 의한 직수식 정수장치를 설명한다.

원수공급밸브(10)는 상기 직수식 정수장치로 유입되는 원수의 유량을 조절할 수 있다. 원수는 상수도 등의 원수공급부(1)로부터 공급되는 것으로서, 상기 원수공급밸브(10)의 개폐정도에 따라 상기 직수식 정수장치로 유입되는 유량이 달라질 수 있다. 상기 원수공급밸브(10)는 수동으로 개폐하는 게이트 밸브(gate valve), 콕 밸브(cock valve) 등으로 구성되거나, 자동으로 개폐되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)로 구성될 수 있다. 이외에도 상기 원수공급밸브(10)는 다양한 종류의 밸브로 구성될 수 있으며, 상기 게이트 밸브, 콕 밸브 및 솔레노이드 밸브에 한정되는 것은 아니다.

상기 원수공급밸브(10)를 통하여 상기 직수식 정수장치 내부로 유입된 원수는 필터부(20)로 공급될 수 있으며, 상기 필터부(20)는 원수에 포함된 이물질이나 오염물질 등을 여과하여 깨끗한 정수로 만들 수 있다.

구체적으로 상기 필터부(20)는, 도2에 나타난 바와 같이, 필터연결부(21) 및 필터(22, 22')를 포함할 수 있다. 상기 필터연결부(21)는 복수의 필터(22, 22')가 상기 필터연결부(21)에 체결되도록 형성될 수 있으며, 내부에 유로를 포함하여, 유입된 원수가 상기 복수의 필터(22, 22')에 순차적으로 유입되도록 할 수 있다. 도2는 상기 필터(22, 22')의 개수가 2개인 경우를 예시하고 있으나 이에 한정되지 않고 상기 필터(22, 22')는 2 이상 구비될 수 있다.

상기 필터부(20)는, 도2(a)에 도시된 바와 같이, 상기 원수공급밸브(10)로부터 유입된 원수를 상기 필터(22)로 유입시키고, 이후 상기 필터연결부(21)를 거쳐 다른 필터(22')로 유입시킬 수 있다. 또는 도2(b)에 도시된 바와 같이, 원수를 먼저 상기 필터연결부(21)로 유입시켜 원수가 상기 필터연결부(21)를 거쳐 각각의 필터(22, 22')로 순차적으로 유입되도록 할 수 있다.

여기서 상기 필터(22, 22')는, 세디먼트 필터(sediment filter), 프리카본 필터(pre-carbon filter), 역삼투 멤브레인 필터(reverse omosis membrane filter), 포스트카본 필터(post-carbon filter) 및 나노필터(nano-filter)를 포함하는 다양한 종류의 필터들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 필터의 종류, 개수 및 순서는 정수장치의 여과방식 또는 정수장치에 요구되는 여과성능에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를들어, 상기 세디먼트 필터와 프리 카본필터가 일체화된 전처리 복합필터를 사용할 수도 있으며, 상기 역삼투막 필터 대신에 중공사막 필터(ultra filtration filter)가 구비될 수도 있다. 또한, 전술한 필터를 대신하거나 추가하여 마이크로 필터(micro filter)나 다른 기능성 필터가 구비되는 것도 가능하다.

상기 세디먼트 필터는 부직포가 적용되어 원수에 함유된 이물질과 부유물질을 여과할 수 있으며, 프리카본 필터는 계면 활성탄이 적용되어 원수에 함유된 염소 성분이나 냄새 등을 여과할 수 있다. 상기 역삼투 멤브레인 필터는 0.001um정도의 미세한 입자를 여과할 수 있으며, 포스트카본 필터는 상기 프리카본 필터의 계면 활성탄보다 흡착력이 상대적으로 우수하여 색소와 냄새를 제거할 수 있다. 상기 중공사막 필터는 가운데가 비어 있는 실 모양의 막이 적용되어 원수에 함유된 세균을 여과할 수 있다.

여기서, 도3에 나타난 바와 같이, 상기 필터(22, 22') 대신에 디스케일제가 들어있는 디스케일키트(23)가 상기 필터부(20)에 장착될 수 있다. 상기 디스케일키트(23)는 일반적인 경우 즉, 정수생성시에는 장착되지 않고, 상기 직수식 정수장치의 스케일 제거에 사용되는 디스케일용액을 생성하기 위하여 장착될 수 있다. 즉, 상기 디스케일키트(23)가 장착되면, 상기 필터부(20)로 유입되는 원수는 상기 디스케일키트(23) 내부로 유입되어 디스케일제를 용해시킬 수 있다. 여기서, 디스케일제가 용해된 용해액이 디스케일용액이다. 따라서, 상기 필터부(20)에서 생성한 디스케일용액을 이용하여 상기 직수식 정수장치의 히터(50)에 생성된 스케일을 제거할 수 있다.

상기 디스케일키트(23)의 장착과 관련하여, 상기 필터(22, 22')를 모두 제거한 후 상기 디스케일키트(23)를 장착하여 디스케일용액을 생성할 수 있으며, 도3에 도시된 바와 같이, 원수가 유입되기 시작하는 전단의 필터(22)는 그대로 두고, 후단의 필터만 상기 디스케일키트(23)로 교체하는 것도 가능하다. 즉, 상기 전단의 필터(22)에서 여과된 원수를 상기 디스케일키트(23)로 유입하여 디스케일용액을 생성할 수 있다. 이 경우, 상기 필터(22, 22')를 모두 디스케일키트(23)로 교체한 경우와 달리 원수에 포함된 오염물질이 상기 직수식 정수장치 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 전단의 필터(22)는 세디먼트 필터, 프리카본 필터 또는 상기 세디먼트 필터와 프리카본 필터를 일체화한 전처리 복합필터가 설치될 수 있다.

여기서, 상기 디스케일 키트는 상기 정수장치 내부에 미리 구비될 수 있으며, 디스케일용액을 생성하기 위하여 상기 디스케일키트로 물이 유입되도록 유로를 연결할 수 있다. 이때, 상기 디스케일키트에 기 설정된 양의 디스케일제를 투입할 수 있다.

여기서, 도5를 참조하여, 상기 디스케일키트(23)를 이용한 디스케일용액 생성을 구체적으로 설명한다. 상기 도5는 직수식 정수장치에 있어서, 디스케일용액의 누적출수량(Accumulated flow rate)에 대한 상기 디스케일용액의 총용존고형물(TDS: Total Dissolved Solids)을 나타낸 그래프이다. 상기 총용존고형물은 ppm(parts per million) 단위로 표시할 수 있으나, 여기서는 전기전도도를 나타내는 지멘스(S, simens) 단위로 나타내었다. 총용존고형물의 증가에 비례하여 전기전도도가 높아지는 특성상 상기 지멘스 단위로도 상기 총용존고형물을 나타낼 수 있다.

상기 디스케일키트(23) 내부에 존재하는 디스케일제는, 상기 필터부(20)로부터 유입되는 물에 의하여 용해되는 것으로서, 유입된 물은 상기 디스케일제를 일부 용해시켜 디스케일용액이 될 수 있다. 상기 용해된 디스케일제의 양은 상기 총용존고형물 즉, TDS 값으로 표시할 수 있으며, 상기 TDS값이 높을수록 많은 양의 디스케일제가 용해된 것이다.

상기 디스케일키트(23)에 남아있는 디스케일제의 양이 많을수록 많은 양의 디스케일제가 용해되므로, 초기출수시에 용해되는 디스케일제의 양이 가장 많고, 이후 점차 용해되는 양이 감소하게 된다. 즉, 도5에 나타난 바와 같이, 디스케일용액 중의 TDS값은 초기출수시에 가장 높고 이후 지속적으로 감소하게 된다.

특히, 도5의 a는, 상기 디스케일키트(23)에서 디스케일용액을 연속적으로 추출하는 경우의 그래프로서, 디스케일용액의 TDS 값이 초기에 급격하게 감소하여, 디스케일용액의 누적추출량이 500ml가 넘어가면 TDS 값은 2000 uS 이하로 떨어지게 된다.

일반적으로, 디스케일용액이 스케일 제거의 효과를 나타내기 위해서는 적어도 TDS 값이 2000 uS 이상 유지되어야 하며, 상기 2000 uS 이하로 떨어지게 되면 상기 스케일 제거효과는 현저히 떨어지게 된다.

이는 실험적으로 확인할 수 있으며, 상기 TDS 값이 2000 uS 보다 낮은 경우에는 디스케일용액 중에 포함된 디스케일제의 양이 적기 때문에, 상기 스케일과의 반응이 잘 일어나지 않으며, 반응에도 많은 시간이 소요된다. 정수장치의 스케일 제거가 의미 있으려면, 미리 설정된 시간 내에 전체 발생한 스케일 중에 일정 비율 이상의 스케일이 제거될 필요가 있지만, 상기 TDS 값이 2000 uS 미만이면 상기 설정된 시간 내에 스케일 제거가 거의 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 도5의 a 와 같이 디스케일용액을 연속적으로 추출하는 경우에는 대부분의 구간에서 TDS값이 2000uS 미만이므로, 실질적으로 스케일 제거가 수행되는 것으로 보기 어렵다.

이는 직수식 정수장치에 있어서 특징적인 결과로서, 수조식 정수장치의 경우에는 일정한 용량의 수조에 기 설정된 양의 디스케일제를 용해시키면 상기 2000 uS 이상의 TDS 값을 가지는 디스케일용액을 쉽게 얻을 수 있다. 반면에, 상기 직수식 정수장치는 유입되는 물에 대하여 디스케일제를 용해시키는 것이므로, 유입되는 물의 유량, 남아있는 디스케일제의 양 등 다양한 요인에 의하여 용해되는 디스케일제의 양이 달라질 수 있다. 따라서, 단순히 디스케일키트에 물을 유입하여 연속적으로 디스케일용액을 생성하는 방법으로는 상기 디스케일용액의 TDS 값을 2000 uS 이상 유지하기 어렵다.

그러나, 본 발명의 일 실시예를 도시한 도5의 b와 같이, 상기 디스케일키트(23)에 물의 유입 및 유입중단을 반복하게 되면, 상기 TDS 값이 감소하다가 일정시점마다 상승하므로, 직수식 정수장치인 경우에도 지속적으로 상기 TDS 값을 2000uS 이상 유지할 수 있다. 특히, 상기 TDS 값은 상기 유입 중단 이후, 다시 상기 디스케일키트(23)에 대한 유입을 시작하는 시점에 상승할 수 있는데, 이는 상기 디스케일키트(23)로 유입된 물이 상기 디스케일키트(23) 내부에 정체되어 디스케일제와 오랜시간 접촉하여 다량 용해되기 때문이다. 따라서, 상기 정체 이후에 출수되는 디스케일용액의 경우 높은 TDS 값을 가질 수 있으며, 상기 디스케일키트(23)에 대한 물의 유입 및 유입중단을 반복하게 되면 도5의 b와 같이 TDS값을 2000 uS 이상으로 지속적으로 유지하는 것도 가능하다.

다만, 상기 디스케일키트(23)에 대한 물의 유입 및 유입중단에 의하더라도 상기 누적 출수량이 증가할수록 상기 디스케일키트(23)에 남아있는 디스케일제의 양도 점차 감소하게 되므로, 디스케일용액의 TDS 값은 점차 감소하여 결국 2000 uS 이하로 떨어지게 된다. 상기 누적 출수량에 따른 디스케일제의 감소는, 최초 디스케일제의 양에 의하여 달라질 수 있으며, 상기 디스케일제를 용해시키는 물의 유량 및 유속에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 상기 디스케일키트(23)에 대한 물의 유입 및 유입중단의 반복 횟수는 상기 디스케일키트(23)에 포함된 디스케일제의 양 및 상기 유입되는 물의 유량에 의하여 결정될 수 있다.

여기서, 상기 디스케일키트(23)에 대한 물의 유입 및 유입중단은, 히터에서 디스케일용액을 출수 및 출수중단을 반복하는 패턴인 디스케일패턴에 맞춰서 수행할 수 있다. 직수식 정수장치의 경우, 정수가 추출되면 동시에 상기 직수식 정수장치 내부로 원수가 유입되는 것이므로, 상기 디스케일패턴에 따라 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 반복하면, 상기 디스케일키트(23) 내부로도 동일한 패턴으로 원수의 유입 및 유입중단이 반복된다. 따라서, 상기 디스케일키트(23)에 대한 물의 유입 및 유입중단은 상기 디스케일패턴에 따라 수행될 수 있다.

앞서 살핀바와 같이, 디스케일용액의 TDS 값이 2000 uS 이상 유지되면 상기 히터(50)에 대한 스케일 제거가 가능하지만, 상기 TDS 값이 높을수록 보다 효율적으로 스케일 제거를 할 수 있다. 다만, 직수식 정수장치의 경우 디스케일용액의TDS 값은 4000 uS을 한계로 더 이상 올리지 못할 수 있다.

구체적으로, 상기 TDS값을 높이기 위하여 상기 디스케일제의 양을 증가시키는 것은 한계가 있으므로, 상기 디스케일키트(23)에서 출수되는 유량을 줄여 상기 디스케일제가 용해되는 시간을 증가시킬 수 있다. 따라서, 일반적인 직수식 정수장치에서 사용되는 히터(50)의 경우 0.5 ~ 0.7 LPM의 유량으로 출수되지만, 상기 TDS 값을 높이기 위하여 상기 유량을 0.3 ~ 0.4 LPM까지 감소시킬 수 있다. 다만, 상기 직수식 정수장치에서 사용하는 히터(50)는 순간가열식 히터일 수 있으며, 상기 순간가열식 히터의 경우 과열을 방지하기 위하여, 상기 유량이 0.3~0.4 LPM 이하이면 상기 히터(50)는 에러(error)를 표시하고 동작하지 않을 수 있다. 순간가열식 히터의 경우 히터용량이 크기 때문에 과열에 의한 소손 및 파손의 위험이 높기 때문에 이를 방지하기 위함이다.

그러므로, 디스케일용액의 TDS 값 즉, 총용존고형물은 2000~4000 uS사이로 유지하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 디스케일키트(23)에 포함되는 상기 디스케일제는 식물성 유기산을 포함하는 것일 수 있으며, 식물성 유기산과 함께 인산염이 포함될 수 있다. 식물성 유기산으로 구연산(citric acid), 말산(malic acid) 등을 사용할 수 있으며, 식물성 유기산들은 스케일과 반응하여 상기 스케일을 제거하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서 인산염은, 식물성 유기산으로부터 상기 정수장치를 보호하기 위한 것으로서, 히터 등 스테인리스 재질로 형성되는 상기 정수장치의 내부구성이 식물성 유기산에 의하여 부식되는 것을 방지할 수 있다.

상기 디스케일키트(23)에 포함되는 상기 디스케일제의 양은, 상기 디스케일키트의 용량, 상기 디스케일키트에 유입되는 물의 유량, 유속 및 상기 디스케일키트에서 출수되는 물의 유량, 유속 등에 따라 달리 설정될 수 있다.

유량감지부(40)는, 상기 히터(50)로 유입되는 정수의 유량을 감지할 수 있다. 여기서 상기 히터(50)는 유입되는 유량에 따라 상기 히터(50)의 발열량을 조절하여 출수되는 온수의 온도를 조절하는 것일 수 있으며, 따라서, 상기 유량감지부(40)가 감지한 상기 유량을 통하여 상기 발열량을 조절할 수 있다. 또한, 상기 히터(50)에 유입되는 유량이 기 설정된 유량, 예를들어, 0.3 ~ 0.4LPM 이하로 유입되면 상기 히터(50)가 과열될 수 있으므로, 상기 유량감지부(40)가 이를 감지하여, 에러를 표시하고 상기 히터(50)의 동작을 중단하도록 할 수 있다.

추가적으로, 상기 히터(50)에 형성되는 스케일의 발생량은 상기 히터(50)에서 추출한 온수의 출수량에 비례하여 증가할 수 있으므로, 상기 히터(50) 내부로 유입되는 정수의 유량을 적산한 값에 따라 상기 히터(50)에 대한 스케일 제거 시기를 판별할 수 있다. 즉, 상기 유량감지부(40)에서 적산한 상기 히터(50)로 유입된 물의 양이 기 설정값 이상이면, 상기 히터(50)에 대한 스케일 제거를 수행하도록 할 수 있다.

상기 디스케일 시기를 놓치게 되면, 상기 히터(50)에 형성된 스케일에 의하여 상기 히터(50)의 내부유로가 좁아질 수 있으며, 그에 따라 상기 히터(50) 내부의 유량이 적어질 수 있다. 이 경우, 상기 히터(50)가 과열되어 제품의 소손이나 화재가 발생할 수도 있다. 하지만, 일반적인 사용자는 상기 히터(50) 내부에 스케일이 얼마나 형성되었는지는 알 수 없으므로, 상기 유량감지부(40)를 통하여 상기 디스케일 시기을 감지한 이후에, 상기 정수장치에 구비된 디스플레이부 등을 통하여 사용자에게 알릴 수 있다. 구체적으로, 상기 정수장치에 별도로 구비된 디스플레이부에서 램프를 깜박이거나 문자나 기호를 통하여 알릴 수 있다. 또는 경고음 등을 출력하여 사용자가 디스케일 시기에 해당함을 인식하도록 할 수 있다.

도시하지는 않았으나, 상기 필터부(20)로 유입되는 원수의 유량을 감지하는 원수유량센서를 더 포함할 수 있다.

상기 필터(22, 22')는 원수에 포함된 각종 이물질이나 오염물질 등을 여과하는 것이므로, 상기 필터(22, 22')에 이물질이나 오염물질이 어느 정도 이상 축적되면 상기 필터(22, 22')는 더 이상 제기능을 수행하지 못하게 될 수 있다. 따라서, 상기 필터(22, 22')를 주기적으로 교체할 필요가 있으며, 상기 필터(22, 22')에 유입된 원수의 유량을 적산한 값에 따라 상기 필터(22, 22')의 교체시기를 판별할 수 있다. 즉, 상기 필터(22, 22')에 의하여 여과된 물의 양을 적산한 값이 기 설정된 값 이상이면 상기 필터(22, 22')는 교체시기에 도달한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 상기 원수유량센서를 이용하여 상기 필터(22, 22')의 사용수명을 판별할 수 있는 원수 적산량을 계산할 수 있다.

상기 필터부(20)에서 여과된 깨끗한 정수는, 상기 정수출수밸브(30)를 통하여 상온의 정수로 사용자에게 공급하거나, 상기 히터(50)를 이용하여 목표온도로 가열한 온수로서 상기 사용자에게 공급될 수 있다.

히터(50)는, 유입되는 상기 정수를 목표온도로 가열하여 추출하는 것으로서, 구체적으로 상기 히터(50)가 출수되는 온수의 유량을 조절하여 상기 목표온도에 도달하도록 하는 것일 수 있다. 여기서, 상기 히터(50)는 상기 유입되는 정수를 순간적으로 가열하여 짧은 시간 안에 목표온도로 가열하여 출수하는 순간온수형 히터일 수 있다. 즉, 사용자가 온수추출을 선택하면, 유입되는 원수의 압력에 의하여 상기 정수가 상기 히터(50) 내부로 유입되고, 상기 히터(50)가 상기 유입된 정수를 가열하여 상기 목표온도를 가지는 온수를 출수하는 것이다. 이때, 상기 온수출수밸브(60)의 개방정도를 조절하여 상기 히터(50)에서 추출되는 온수의 온도를 조절할 수 있다.

여기서 상기 히터(50) 내부 또는 상기 히터(50)로부터 상기 온수출수밸브(60)를 통하여 온수가 출수되는 온수유로 내부에 스케일이 형성될 수 있다. 일반적으로 스케일은 온도 상승에 따라 물에 대한 용해도가 감소하는 특성을 가진 무기염류의 석출 등에 의하여 생성되는 것이므로, 상기 온수를 공급하는 히터(50)에 주로 생성될 수 있다. 상기 스케일이 발생하게 되면, 상기 히터(50)의 내부유로 또는 상기 온수유로의 단면적이 좁아져 유로 내부의 압력이 높아질 수 있으며, 심한 경우에는 상기 유로가 막히는 등의 문제가 발생할 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 히터(50)를 나타내는 도면으로서, 상기 히터(50)는, 히터내부유로(51) 및 발열부(52)를 포함하여 구성될 수 있다.

히터 입수구(P1)을 통하여 상기 히터내부유로(51)로 물이 유입될 수 있으며, 상기 히터내부유로(51)로 유입된 물은 상기 발열부(52)에 의하여 가열되어 히터 출수구(P2)로 추출될 수 있다.

여기서, 상기 히터내부유로(51)는 좁은 유로가 지그재그 형식으로 상기 히터 입수구(P1)부터 히터 출수구(P2)까지 형성되는 것일 수 있으며, 상기 히터내부유로(51) 내부에 상기 스케일이 형성될 수 있다. 스케일은 상기 히터내부유로(51) 내부라면 어디든지 형성될 수 있으며, 특히 상기 히터내부유로(51)가 꺽이는 코너부분은 유속이 느리므로 다량의 스케일이 형성될 수 있다.

코너부분에 스케일이 형성되면, 디스케일용액을 단순히 상기 히터내부유로(51)에 흘려보내는 것만으로는 스케일을 충분히 제거하지 못할 수 있다. 디스케일용액이 흘러가는 동안에는 상기 코너부분에 충분한 디스케일용액이 제공되지 않을 수 있기 때문이다.

이를 방지하기 위하여, 디스케일 패턴에 따라 상기 히터내부유로(51)에 디스케일용액을 공급할 수 있다. 즉, 디스케일용액으로 상기 히터내부유로(51)를 전부 채운 후, 디스케일용액의 출수를 멈추면 디스케일용액이 상기 히터내부유로(51)에 정체될 수 있다. 디스케일용액은 상기 히터내부유로(51)에 정체되는 동안에 상기 히터내부유로(51)에 형성된 스케일과 반응을 일으킬 수 있으며, 상기 코너부분에 형성된 스케일과도 충분히 반응할 수 있다. 이후, 디스케일용액을 배출하고, 다시 디스케일용액을 상기 히터내부유로(51)에 채우는 동작을 반복함으로써, 상기 히터내부유로(51) 상의 스케일을 효과적으로 제거할 수 있다.

추가적으로, 디스케일용액의 온도가 상온보다 높은 온도일 때, 스케일을 보다 효과적으로 제거할 수 있으므로, 상기 히터(50)를 이용하여 디스케일용액을 가열할 수 있다. 이때 가열되는 디스케일용액의 온도는 50도에서 60도 사이가 바람직하다.

구체적으로, 상기 히터(50)는 순간온수형 히터일 수 있으며, 상기 히터(50)에 출수되는 온수의 유량을 조절하여 짧은 시간 안에 상기 유입된 물의 온도를 85도 이상으로 가열하는 것일 수 있다. 따라서, 디스케일용액의 온도를 50도 내지 60도 사이로 유지하기 위하여, 상기 히터유입밸브(30)의 개방 정도를 조절할 수 있으며, 바람직하게는 최대한 개방하여 디스케일용액이 지나치게 가열되지 않도록 할 수 있다.

도시하지는 않았으나, 상기 직수식 정수장치는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 원수공급밸브(10), 정수출수밸브(30), 유량감지부(40), 온수출수밸브(60) 및 히터(50)의 동작을 제어할 수 있다.

구체적으로 상기 제어부는, 상기 디스케일키트가 결합된 경우에 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 기 설정된 디스케일패턴에 따라 수행되도록 상기 밸브들을 제어할 수 있으며, 그에 따라 상기 히터(50)에 형성된 스케일을 제거할 수 있다.

여기서 상기 디스케일패턴은, 제1정지시간 동안 디스케일용액의 출수를 중단하여 디스케일용액을 상기 히터(50)에 정체시키고, 제1출수시간 동안 디스케일용액을 출수하여 디스케일용액에 의하여 제거된 스케일을 배출하는 디스케일동작을 기 설정된 횟수만큼 반복하는 것일 수 있다.

즉, 제1정지시간동안 디스케일용액을 상기 히터(50)에 정체시킴으로서 디스케일용액과 상기 히터(50)에 형성된 스케일을 반응시켜 스케일을 상기 히터(50)에서 제거한 후, 제1출수시간동안 디스케일용액을 출수하여 스케일을 배출하고 새로운 디스케일용액을 히터(50)로 공급할 수 있다. 따라서, 디스케일동작을 반복함으로서, 상기 히터(50)에 형성된 스케일을 효율적으로 제거할 수 있다.

여기서, 상기 제1정지시간은 상기 제1출수시간보다 길게 설정될 수 있다. 디스케일용액에 의하여 상기 히터(50) 내부에 형성된 스케일과 반응하여 상기 스케일을 제거하는 것은 디스케일용액이 제1정지시간동안 주로 일어나는 것이므로, 상기 제1정지시간을 충분히 유지할 필요가 있다. 상기 제1출수시간은 디스케일용액을 상기 히터(50)로 공급하고, 제거된 스케일을 디스케일용액과 함께 배출하기 위한 것에 불과하므로, 상기 제1정지시간을 제1출수시간보다 길게 유지할 필요가 있다. 예를들어, 상기 제1정지시간이 1분이라면 상기 제1출수시간은 30초로 설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것이다.

여기서, 상기 직수식 정수장치는 코크 등의 출수부에 배수호스를 연결하여, 디스케일용액의 출수시에 출수된 디스케일용액이 싱크대 등에 마련된 배수구로 배출되도록 할 수 있다.

상기 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치에서의 디스케일 방법은 이하에서 자세히 설명한다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일 방법을 나타내는 순서도이다.

도6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일 방법은 디스케일용액 생성단계(S10), 스케일 제거단계(S20) 및 헹굼단계(S30)를 포함할 수 있다.

이하, 도6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 직수식 정수장치의 디스케일 방법을 설명한다.

디스케일용액 생성단계(S10)는, 디스케일용액을 생성할 수 있다. 디스케일용액은 상기 정수장치의 히터 등에 존재하는 스케일을 제거하기 위한 것으로서, 디스케일제를 물에 용해시켜 디스케일용액을 생성할 수 있다. 디스케일용액은 상기 히터에 존재하는 스케일과 반응하여 상기 스케일을 제거할 수 있다. 여기서, 상기 디스케일용액 생성단계(S10)는, 디스케일제에 물의 유입 및 유입중단을 반복하여 상기 디스케일제가 용해된 상기 디스케일용액을 생성할 수 있다. 이때, 상기 디스케일제에 대한 물의 유입 및 유입중단을 반복하면, 상기 디스케일용액에 포함된 상기 디스케일제의 용해량을 조절할 수 있다. 구체적으로 상기 디스케일용액 생성단계(S10)는, 상기 정수장치에 상기 디스케일제가 들어있는 디스케일키트를 장착하고, 상기 디스케일키트에 물을 유입하여 상기 디스케일제를 용해하는 것일 수 있다. 상기 디스케일키트는 필터대신에 필터연결부에 체결될 수 있도록 구비될 수 있으며, 상기 필터 대신에 상기 디스케일키트를 장착함으로써 상기 정수장치 내부로 디스케일 용액을 간단하게 투입할 수 있다.

여기서, 상기 필터연결부에 체결되어 있는 필터를 전부 제거한 후, 상기 디스케일키트를 장착하거나, 원수가 유입되는 전단의 필터는 그대로 두고 후단의 필터만 상기 디스케일키트로 교체할 수 있다. 특히, 상기 전단의 필터는 그대로 두고 후단의 필터만 상기 디스케일키트로 교체하는 경우는, 상기 전단의 필터에서 여과된 원수를 이용하여 디스케일용액을 생성하는 것이므로, 원수에 포함된 오염물질이 상기 정수장치 내부로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.

여기서 상기 디스케일용액 생성단계(S10)는, 상기 정수장치에 구비된 디스플레이부가 스케일 제거 시기를 시각적 또는 청각적으로 사용자에게 알린 이후에 수행될 수 있으며, 이후 상기 디스플레이부는 상기 디스케일키트 장착 및 스케일 제거 동작의 시작을 사용자에게 시각적 또는 청각적으로 알릴 수 있다. 구체적으로, 상기 디스플레이부의 스케일 제거 시기 알림을 인식한 사용자가 스케일 제거를 위한 입력을 상기 정수장치에 할 수 있으며, 이 경우 상기 디스플레이부는 상기 디스케일키트를 장착할 것을 사용자에게 알릴 수 있다. 이후에 상기 디스케일키트 장착이 완료되면, 디스케일용액 생성 및 스케일 제거 동작이 수행됨을 상기 디스플레이부를 통하여 사용자에게 알릴 수 있다.

상기 디스케일용액 생성단계(S10)는,상기 디스케일키트에 대한 물의 유입 및 유입중단을 반복하여, 상기 디스케일제의 용해량을 조절하는 것으로서, 디스케일용액에 포함된 총용존고형물이 2000 ~ 4000 uS의 범위를 갖도록 디스케일제의 용해량을 조절할 수 있다.

앞서 살핀바와 같이, 상기 디스케일키트에 대한 물의 유입을 중단하여 상기 디스케일키트 내부에 물을 정체시킨 후, 상기 디스케일키트에서 상기 디스케일용액을 추출하면 상기 디스케일용액의 TDS 값이 상승하여 상기 2000 uS 이상으로 유지할 수 있다. 이는 상기 물이 정체되는 동안에 더 많은 양의 상기 디스케일제가 물에 용해되기 때문이다. 따라서, 상기 디스케일제 용해과정(S12)에서 상기 디스케일패턴에 따른 물의 유입 및 유입중단을 반복하면, 디스케일용액에 포함된 총용존고행물을 상기 2000 ~ 4000 uS 사이의 범위로 유지할 수 있으며, 그에 따른 효과적인 스케일 제거가 가능하다.

여기서, 상기 디스케일키트에 대한 물의 유입 및 유입중단은, 상기 히터에서 디스케일용액을 출수 및 출수중단하는 디스케일패턴에 맞춰서 수행할 수 있다. 즉, 디스케일용액이 상기 히터에서 출수되는 동시에 원수가 상기 디스케일키트로 유입될 수 있으며, 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단에 따라, 상기 디스케일키트에 대한 원수의 유입 및 유입중단이 수행된다. 따라서, 상기 디스케일키트에 대한 물의 유입 및 유입중단은 상기 디스케일패턴에 따라 수행될 수 있다.

여기서, 상기 디스케일키트에 포함되는 디스케일제의 용량은, 여러가지 요인에 의하여 결정될 수 있으며, 상기 디스케일제의 정확한 용량은 실험적으로 구해질 수 있다. 구체적으로, 상기 디스케일키트에 포함되는 상기 디스케일제의 용량은, 상기 디스케일키트의 용량 및 상기 디스케일키트에 유입되는 물의 유량을 고려하여 설정될 수 있다.

여기서 상기 디스케일제는, 상기 정수장치의 히터 등에 형성된 스케일 제거를 위한 것으로서, 식물성 유기산을 포함하며 추가적으로 인산염을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 식물성 유기산은 구연산(citric acid), 말산(malic acid) 등을 사용할 수 있다. 상기 식물성 유기산은 스케일과 반응하여 스케일을 제거하는 것이고, 상기 인산염은 스테인레스 재질로 구비되는 상기 히터가 상기 식물성 유기산 등에 의하여 부식되는 것을 방지하기 위하여 포함되는 것일 수 있다.

스케일 제거단계(S20)는, 상기 디스케일용액을 기 설정된 디스케일패턴에 따라 정수장치의 히터로 공급하여, 상기 히터에 존재하는 스케일을 제거할 수 있으며, 여기서 상기 디스케일패턴은 상기 디스케일용액의 출수시간 및 출수중단시간을 설정하여, 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 반복하는 것일 수 있다.

여기서, 상기 설정되는 디스케일패턴에 따라 스케일을 제거하는 효율이 달라질 수 있다. 구체적으로, 디스케일용액을 계속하여 출수하도록 설정하거나, 또는 디스케일용액을 상기 히터 내부에 계속하여 정체시키도록 상기 디스케일패턴을 설정할 수도 있다.

하지만, 디스케일용액이 상기 히터의 스케일을 제거하기 위해서는 디스케일용액이 정체되어 스케일과 반응할 시간이 필요할 수 있으며, 또한 일정한 양의 디스케일용액이 제거할 수 있는 스케일의 양에 한계가 있을 수 있다.

따라서, 디스케일용액을 계속하여 출수하거나 디스케일용액을 히터에 계속하여 정체시키는 대신에, 일정시간 동안 디스케일용액을 상기 히터에 정체시키고, 이후 디스케일용액을 배출하고 새로운 디스케일용액을 상기 히터에 정체시키는 방식을 통하여 보다 효율적으로 상기 스케일을 제거할 수 있다.

도8를 참조하면, 상기 스케일 제거단계(S20)는 상기 디스케일 패턴에 따라, 초기출수과정(S21), 제1정지과정(S22), 제1출수과정(S23), 반복여부판단과정(S24) 및 최후출수과정(S25)을 포함할 수 있다.

초기출수과정(S21)은, 초기출수시간 동안 상기 디스케일용액을 출수하여 상기 히터에 상기 디스케일용액을 공급할 수 있다. 상기 초기출수과정(S21)은 상기 디스케일용액 생성단계(S10)에서 디스케일용액을 생성하기 시작하는 시점에 수행될 수 있다. 따라서, 상기 초기출수과정(S21)에서는 상기 정수장치가 초기출수시간 동안 충분히 출수하도록 하여, 상기 히터 및 내부유로에 남아있던 물은 모두 출수시키고 디스케일제가 충분히 용해된 디스케일용액이 상기 히터 및 내부유로에 공급되도록 할 수 있다.

제1정지과정(S22)은, 제1정지시간 동안 상기 디스케일용액의 출수를 중단하여 상기 디스케일용액이 상기 히터 내부에 정체되어 상기 스케일과 반응하도록 할 수 있다. 상기 제1정지시간 동안 상기 디스케일용액은 상기 스케일과 반응할 수 있으며, 상기 스케일은 상기 디스케일용액에 의하여 상기 히터에서 제거될 수 있다.

제1출수과정(S23)은, 제1출수시간동안 상기 디스케일용액을 출수하여 상기 디스케일용액에 의하여 제거된 상기 스케일을 배출할 수 있다. 따라서, 상기 제1정지과정(S22)에서 제거된 스케일은 상기 디스케일용액과 함께 상기 정수장치 밖으로 배출될 수 있으며, 상기 히터로 상기 디스케일키트에서 생성된 새로운 디스케일용액이 유입될 수 있다.

여기서 상기 제1정지과정(S22) 및 상기 제1출수과정(S23)은 기 설정된 횟수만큼 반복하여 수행될 수 있으며, 상기 기 설정된 횟수는 상기 기 설정된 디스케일패턴에 따라 설정될 수 있다. 따라서, 반복여부판단과정(S24)을 통하여 상기 제1정지과정(S22) 및 상기 제1출수과정(S23)가 상기 기 설정된 횟수만큼 반복되었는지 여부를 판별하여, 상기 반복여부를 결정할 수 있다.

여기서 제1정지과정(S22) 및 제1출수과정(S23)이 반복 수행할 때에는 상기 제1정지시간 및 제1출수시간이 달리 설정될 수 있으며, 상기 디스케일패턴에 따라 반복 수행된 이후에는, 상기 최후출수과정(S25)을 수행할 수 있다.

최후출수과정(S25)은, 최후출수시간 동안 상기 디스케일용액을 출수하여 상기 정수장치에 유입된 디스케일용액을 모두 출수할 수 있다. 상기 히터에 대한 스케일 제거가 완료되면, 상기 디스케일용액을 충분히 출수하여 상기 정수장치 내부에 있는 디스케일용액 및 스케일을 모두 배출할 수 있다. 상기 최후출수과정(S25)이 수행되면 상기 히터에 존재하는 스케일의 제거는 완료된 것으로서, 이후 헹굼단계(S30)를 통하여 상기 정수장치에 잔존할 수 있는 디스케일용액 및 스케일을 헹굼수를 이용하여 헹궈내는 동작을 수행할 수 있다.

여기서, 상기 정수장치의 코크 등의 출수부에 배수호스를 연결하여, 상기 디스케일용액 출수시에 상기 출수된 디스케일용액이 싱크대 등에 마련된 배수구로 배출되도록 할 수 있다.

여기서 상기 스케일 제거단계(S20)는, 상기 정수장치에 구비된 히터를 동작시켜 상기 디스케일용액을 가열하고, 상기 가열된 디스케일용액을 상기 디스케일패턴에 따라 공급할 수 있다.

앞서 살핀바와 같이 상기 정수장치는 히터를 구비하여 온수를 추출할 수 있으며, 이 경우 상기 히터 및 상기 온수가 추출되는 유로 상에 스케일이 발생할 수 있다. 일반적으로 스케일은 온도 상승에 따라 물에 대한 용해도가 감소하는 특성을 가진 무기염류의 석출에 의하여 생성되는 것이므로, 상기 스케일은 상기 온수를 생성하는 히터 및 상기 온수를 공급하는 온수유로에 주로 생성될 수 있다.

따라서, 상기 스케일 제거를 위하여 구연산 등 식물성 유기산을 포함하는 디스케일용액을 이용할 수 있으며, 이때 상기 디스케일용액의 온도를 상온 이상으로 높여서 사용하는 것이 상기 스케일 제거에 보다 효과적이다. 여기서 상기 디스케일용액의 온도는 50도에서 60도 사이로 가열하는 것이 바람직하다.

상기 디스케일용액을 가열하기 위하여, 상기 히터를 동작시킬 수 있으며, 상기 히터에 의하여 가열된 디스케일용액은 상기 히터 및 온수유로에 제공할 수 있다. 여기서 상기 히터는 유입되는 물의 온도를 순간적으로 85도 이상의 고온으로 상승시킬 수 있는 것이므로, 상기 디스케일용액의 온도를 상기 50도에서 60도 사이로 유지하기 위해서는 상기 히터에 구비된 온수출수밸브를 최대한으로 개방할 수 있다.

상기 히터는 가열용량을 일정하게 유지하면서 상기 히터에 유입되는 물의 유량을 조절하여 출수되는 물의 온도를 조절하는 것일 수 있으므로, 상기 출수되는 물의 온도를 상기 50도에서 60도 사이로 조절하기 위해서는 상기 히터에 의하여 가열되는 시간을 최대한으로 줄일 필요가 있다.

따라서, 상기 온수출수밸브를 최대한으로 개방하여 상기 디스케일용액이 상기 히터에 의하여 가열되는 시간을 최소한으로 줄일 수 있다. 다만, 상기 히터의 가열용량에 따라 상기 가열된 디스케일용액의 온도가 달라질 수 있으므로, 상기 가열용량에 따라 상기 온수출수밸브의 개방정도를 달리 설정할 수 있다.

여기서 상기 디스케일용액은 상기 디스케일패턴에 따라 출수 및 출수 중단될 수 있으므로, 상기 출수 중단시에도 상기 히터가 계속하여 동작하게 되면 상기 디스케일용액이 지나치게 가열될 수 있다. 또한, 이 경우 상기 히터가 과열되어 상기 정수장치가 파손될 수도 있다. 따라서, 상기 히터는 상기 디스케일용액를 출수하는 경우에만 동작하도록 할 수 있으며, 상기 출수 중단시에는 상기 히터가 동작하지 않도록 할 수 있다.

여기서, 상기 스케일 제거단계(S20)가 종료되면, 상기 정수장치에 구비된 디스플레이부는 상기 디스케일키트의 분리 및 필터의 재장착을 시각 및 청각 중 적어도 어느 하나를 통하여 사용자에게 알릴 수 있다. 이후, 상기 디스케일키트의 분리 및 필터의 재장착이 완료되면, 이후 헹굼 단계(S30)로 진행할 것을 알리고, 상기 헹굼 단계(S30)의 동작을 수행함을 표시할 수 있다.

헹굼단계(S30)는, 헹굼수를 상기 히터로 공급하여 상기 디스케일용액 및 상기 제거된 스케일을 상기 헹굼수와 함께 배출할 수 있다.

상기 스케일 제거단계(S20)에서 디스케일용액 및 스케일을 배출한 이후에 상기 정수장치내에 잔존할 수 있는 상기 디스케일용액 및 스케일을 배출하기 위하여 상기 헹굼수를 이용하여 상기 히터 및 내부유로를 씻어낼 수 있다. 여기서 상기 헹굼수는 상기 상수도로부터 공급받은 원수 또는 상기 원수가 상기 필터부에서 정화된 정수일 수 있다.

여기서 상기 헹굼단계(S30)는, 상기 헹굼수를 상기 히터로 공급하기 전에, 상기 정수장치의 필터 대신에 장착한 디스케일키트를 분리하고 필터를 재장착할 수 있다. 상기 디스케일용액를 이용한 스케일 제거는 완료되었으므로, 상기 디스케일키트를 분리하고 다시 필터를 장착할 수 있다. 이때, 상기 필터는 새 것으로 교체할 수 있다.

상기 필터를 교체하면, 상기 필터의 사용수명을 나타내는 원수 적산량은 0으로 재설정할 수 있다. 앞서 살핀바와 같이, 상기 정수장치에 포함되는 유량감지부는 상기 필터의 사용수명을 나타내기 위하여 상기 필터로 유입되는 원수의 유량을 적산할 수 있다. 따라서, 상기 원수 적산량을 0으로 재설정하고, 상기 새로운 필터로 유입되는 원수 유량을 적산하여 상기 새로운 필터의 사용수명을 확인하도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 헹굼단계(S30)는 상기 디스케일키트가 장착된 채로 수행할 수 있다. 상기 디스케일키트에 수용되는 디스케일제의 양은 상기 스케일 제거단계(S20)에서 모두 용해되어 배출되도록 조절할 수 있으므로, 상기 스케일 제거단계(S20) 이후에는 상기 디스케일키트 내에 더 이상 상기 디스케일제가 남아있지 않을 수 있다. 따라서, 상기 디스케일키트의 분리 및 필터 재장착없이, 상기 디스케일키트를 장착한 채로 상기 헹굼단계(S30)를 수행하도록 할 수 있다.

여기서, 상기 헹굼단계(S30)가 종료되면 상기 헹굼단계가 종료되었음을 상기 정수장치에 구비된 디스플레이부에서 표시할 수 있으며, 이 경우 시각 또는 청각 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 알릴 수 있다.

여기서 상기 헹굼단계(S30)는, 상기 디스케일용액 및 스케일을 배출하는 목적 이외에도, 상기 새로운 필터에 포함될 수 있는 유해물질 등을 제거하기 위하여 상기 헹굼수를 공급하여 상기 필터에 포함된 유해물질 등과 함께 배출할 수 있다.

구체적으로 상기 헹굼단계(S30)는, 상기 새로운 필터에 대한 세척과, 상기 히터 등 온수를 공급하는 내부유로에 대한 세척을 따로 수행할 수 있다.

즉, 기 설정된 시간동안 상기 헹굼수를 상기 정수출수밸브로 출수하여 상기 새로운 필터에 대한 헹굼을 수행하고, 이후 상기 히터로부터 상기 온수출수밸브로 이어지는 내부유로를 통하여 상기 헹굼수를 출수하여 상기 디스케일용액 및 스케일을 헹궈낼 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

1: 원수공급부 10: 원수유입밸브
20: 필터부 21: 필터연결부
22, 22': 필터 23: 세정키트
30: 출수밸브 40: 히터입수밸브
50: 히터 51: 히터내부유로
52: 발열부 60: 온수출수밸브
S10: 디스케일용액 생성단계 S20: 스케일 제거단계
S21: 초기출수과정 S22: 제1정지과정
S23: 제1출수과정 S24: 반복여부판단과정
S25: 최후출수과정 S30: 헹굼 단계

Claims (22)

1. 디스케일용액을 생성하는 디스케일용액 생성단계; 및
   상기 디스케일용액을 기 설정된 디스케일패턴에 따라 정수장치의 히터로 공급하여, 상기 히터에 존재하는 스케일(scale)을 제거하는 스케일 제거단계를 포함하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 디스케일용액 생성단계는
   디스케일제에 물의 유입 및 유입중단을 반복하여 상기 디스케일제가 용해된 상기 디스케일용액을 생성하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 디스케일용액 생성단계는
   상기 정수장치에 상기 디스케일제가 들어있는 디스케일키트를 장착하고, 상기 디스케일키트에 물을 유입하여 상기 디스케일제를 용해하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
4. 제2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 디스케일제 용해과정은
   상기 디스케일용액에 포함된 총용존고형물(TDS: total dissolved solids)이 2000~4000 uS의 범위를 갖도록 상기 디스케일제의 용해량을 조절하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 디스케일키트에 포함되는 디스케일제의 양은, 상기 디스케일키트의 용량 및 상기 디스케일키트에 유입되는 물의 유량에 따라 설정되는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 스케일 제거단계는
   상기 디스케일패턴에 따라, 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 반복하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 스케일 제거단계는
   상기 히터의 출수량을 조절하는 온수출수밸브의 개폐를 제어하여 상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 반복하는 것으로서, 상기 온수출수밸브가 개방되면 상기 히터로 공급되는 디스케일용액의 압력에 의하여 상기 디스케일용액이 출수되는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
8. 제6항에 있어서, 상기 스케일 제거단계는
   제1정지시간 동안 상기 디스케일용액의 출수를 중단하여 상기 디스케일용액이 상기 히터의 내부유로에 형성된 스케일과 반응하는 제1정지과정; 및
   제1출수시간 동안 상기 디스케일용액을 출수하여 상기 디스케일용액과 반응한 상기 스케일을 배출하는 제1출수과정을 포함하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 스케일 제거단계는
   초기출수시간 동안 상기 히터에서 출수하여 상기 히터의 내부유로에 상기 디스케일용액을 공급하는 초기출수과정을 더 포함하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
   
10. 제8항에 있어서, 상기 스케일 제거단계는
    상기 제1출수과정 이후에, 최후출수시간 동안 상기 디스케일용액을 출수하여 상기 히터의 내부유로에 유입된 디스케일용액을 출수하는 최후출수과정을 더 포함하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
11. 제8항에 있어서, 상기 스케일 제거단계는
    상기 제1정지과정 및 제1출수과정을 기 설정된 횟수만큼 반복하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
12. 제6항에 있어서, 상기 스케일 제거단계는
    상기 정수장치에 구비된 히터를 동작시켜 상기 디스케일용액을 가열하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
13. 제12항에 있어서, 상기 히터는
    공급된 물이 상기 히터의 내부유로를 거치면서 가열되는 순간가열식 히터인 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 가열된 디스케일용액의 온도는 50~60도의 범위를 갖는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 스케일 제거단계 이후에, 헹굼수를 상기 히터로 공급하여 상기 디스케일용액 및 상기 제거된 스케일을 상기 헹굼수와 함께 배출하는 헹굼단계를 더 포함하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
16. 제15항에 있어서, 상기 헹굼단계는
    상기 헹굼수를 상기 히터로 공급하기 전에, 상기 디스케일용액을 생성하는 디스케일키트를 상기 정수장치에서 분리하고, 상기 디스케일 키트 대신에 필터를 장착하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
17. 제16항에 있어서, 상기 헹굼단계는
    상기 필터를 장착하면, 상기 필터의 원수 적산량을 0으로 재설정하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
18. 제1항에 있어서, 상기 디스케일제는 식물성 유기산 및 인산염을 포함하는 직수식 정수장치의 디스케일 방법.
    
19. 유입되는 원수를 여과하여 정수를 생성하는 필터 또는 유입되는 원수로 디스케일용액을 생성하는 디스케일키트가 결합되는 필터부;
    상기 필터부로부터 유입되는 상기 정수 또는 상기 디스케일용액을 가열하여 토출하는 히터; 및
    상기 디스케일용액의 출수 및 출수중단을 기 설정된 디스케일 패턴에 따라 제어하는 제어부를 포함하는 직수식 정수장치.
    
20. 제19항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 디스케일키트에 대한 물의 유입 및 유입 중단을 반복하여, 상기 디스케일제의 용해량을 조절하여 상기 디스케일용액을 생성하는 직수식 정수장치.
    
21. 제19항에 있어서, 상기 제어부는
    제1정지시간 동안 상기 디스케일 용액의 출수를 중단하여 상기 디스케일 용액을 상기 히터 내부에 정체시키고, 제1출수시간 동안 상기 디스케일 용액을 출수하여 상기 디스케일 용액에 의하여 제거된 상기 스케일을 배출하는 디스케일 동작을 기 설정된 횟수만큼 반복하는 직수식 정수장치.
    
22. 제19항에 있어서,
    상기 히터로 유입되는 상기 정수의 유량을 감지하는 유량감지부를 더 포함하는 것으로서,
    상기 유량감지부에서 감지한 상기 정수의 누적유량이 기 설정값 이상이면 청각 및 시각 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 알리는 직수식 정수장치.

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