KR20140071833A - 수처리장치 및 수처리방법 - Google Patents

수처리장치 및 수처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 살균에 소요되는 시간을 단축시키고 복수의 탱크 내부를 골고루 살균시킬 수 있으며 탱크들 사이를 연결하는 배관을 내열성이 높은 고가의 재질을 사용할 필요가 없어 제조 단가를 낮출 수 있는 수처리장치 및 수처리방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명은, 필터부에서 여과된 물을 서로 다른 온도로 각각 저장하는 제1저장탱크와 제2저장탱크; 상기 제2저장탱크에서 배출된 물이 상기 제1저장탱크로 유입되도록 연결되는 순환라인; 상기 제1저장탱크에서 배출된 물이 상기 제2저장탱크에서 배출된 물과 혼합되도록 상기 제1저장탱크와 상기 순환라인 사이를 연결하는 제1연결라인; 상기 순환라인 상에 설치되어 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크에서 배출되어 혼합된 상태로 상기 순환라인을 유동하는 물을 순환시키기 위한 순환펌프와, 상기 순환되는 물을 이용하여 살균수를 생성하여 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크로 공급하기 위한 살균모듈을 포함하여 이루어진다.

Description

수처리장치 및 수처리방법{WATER TREATMENT APPARATUS AND WATER TREATMENT METHOD}
본 발명은 수처리장치 및 수처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 살균수를 이용하여 물탱크 및 배관 내부를 살균할 수 있는 수처리장치 및 수처리방법에 관한 것이다.
산업발달로 인한 수질오염이 심각해짐에 따라 수돗물에 대한 불신이 높아지면서, 최근에는 정수기로 정화된 물을 식수로 사용하거나, 시중에서 판매되는 생수를 식수로 많이 사용하고 있다.
상기 정수기는 수돗물과 같은 원수를 침전, 여과, 살균, 흡착 등의 과정을 거쳐 원수에 포함된 중금속 및 기타 유해물질을 제거할 수 있도록 이루어지며, 이러한 정수기는 일반가정용 및 업소용뿐만 아니라 최첨단 과학산업이나 초정밀전자부품의 세척용 또는 의료용으로도 널리 사용되고 있다.
종래의 정수기는, 수돗물이나 자연수와 같은 원수의 공급을 제어하기 위한 원수밸브와, 상기 원수밸브를 통과한 원수 중의 찌꺼기를 여과하게 되는 전처리 침전 필터와, 원수 중의 염소성분이나 냄새를 제거하기 위한 프리 카본 필터와, 상기 프리 카본 필터를 통과한 정수에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 포스트 카본 필터와, 상기 포스트 카본 필터를 통과한 정수에 포함된 세균 및 기타 미립자를 제거하기 위한 중공사막 필터와, 상기 중공사막 필터를 통과한 정수를 저장하기 위한 물탱크로 구성되어 있다.
일반적으로 정수처리장에서는 물속 미생물의 증식을 억제하기 위해 염소계 살균소독제를 투여하는데, 상기 살균소독제가 투여된 수돗물이 정수기를 통과하는 동안 프리 카본 필터와 포스트 카본 필터에서 염소성분이 제거된 후 물탱크에 저장된다.
이와 같이 물탱크에 저장된 정수는 미생물의 증식을 억제하는 염소성분이 필터에 의해 제거된 상태이므로 상기 물탱크에 저장된 정수를 소비자가 즉시 이용하지 않고 장시간 경과하게 되면 물탱크 내부에 세균이 증식하게 되므로, 이러한 물탱크의 살균을 위하여 다양한 방법들이 제안되었다.
예를 들면 대한민국 등록특허 10-621937에는 필터부와 정수탱크의 사이에 전기분해에 의해 정수수의 살균 및 산화성 혼합물질을 생성하는 전해살균수단을 구비함으로써 정수탱크 내부를 살균하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 상기 종래기술에 개시된 살균시스템을 이용하여 정수탱크와 냉수탱크 및 온수탱크를 살균하기 위해서는 상기 탱크들 내부에 저장된 물을 외부로 배수시킨 후 필터부를 거쳐 유입되는 물을 이용하여 살균수를 생성하게 되므로 상기 배수에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한 전해살균수단에서 생성된 살균수는 냉수탱크 및 온수탱크에 먼저 채워지므로 살균을 행하는 시간이 길고, 정수탱크에는 제일 마지막에 채워지므로 살균을 행하는 시간이 짧아져, 각 탱크마다 살균을 행하는 시간상의 불균형이 발생하는 문제점이 있다.
또한 온수탱크 내부의 뜨거운 물이 각 탱크들 사이를 연결하는 배관으로 직접 유입될 경우 배관의 내열성에 있어서 문제가 발생하므로 상기 배관에는 내열성이 높은 재질을 사용함으로 인해 제품의 단가를 상승시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 살균에 소요되는 시간을 단축시키고 복수의 탱크 내부를 골고루 살균시킬 수 있으며 탱크들 사이를 연결하는 배관을 내열성이 높은 고가의 재질을 사용할 필요가 없어 제조 단가를 낮출 수 있는 수처리장치 및 수처리방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수처리장치는, 필터부에서 여과된 물을 서로 다른 온도로 각각 저장하는 제1저장탱크와 제2저장탱크; 상기 제2저장탱크에서 배출된 물이 상기 제1저장탱크로 유입되도록 연결되는 순환라인; 상기 제1저장탱크에서 배출된 물이 상기 제2저장탱크에서 배출된 물과 혼합되도록 상기 제1저장탱크와 상기 순환라인 사이를 연결하는 제1연결라인; 상기 순환라인 상에 설치되어 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크에서 배출되어 혼합된 상태로 상기 순환라인을 유동하는 물을 순환시키기 위한 순환펌프와, 상기 순환되는 물을 이용하여 살균수를 생성하여 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크로 공급하기 위한 살균모듈을 포함하여 이루어진다.
상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고; 살균모드 시 상기 상부공간의 물은 상기 제1연결라인을 통해 상기 제2저장탱크를 거치지 않고 상기 순환라인으로 공급되고, 상기 하부공간의 물은 상기 제2저장탱크로 유입되어 상기 제2저장탱크의 물과 혼합된 후 상기 순환라인으로 공급되는 것으로 구성될 수 있다.
상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 외부로 배출하기 위한 배수라인이 상기 순환라인 상에서 분기되고, 상기 분기점에는 상기 살균수의 유동방향을 전환하기 위한 제1유로전환밸브가 구비될 수 있다.
상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고; 상기 제1연결라인은 일단이 상기 상부공간에 연결되고 타단이 상기 순환라인에 연결되고; 상기 필터부에서 여과된 물이 정수취수밸브를 통해 출수되도록 하는 정수취수라인과 상기 하부공간과 냉수취수밸브 사이를 연결하는 냉수취수라인과 상기 제2저장탱크와 온수취수밸브 사이를 연결하는 온수취수라인이 구비되며; 상기 하부공간과 상기 제2저장탱크의 상부는 상기 냉수취수밸브와 온수취수밸브의 온(On)시에 상기 냉수취수라인과 온수취수라인을 통해 연결되어 상기 살균수의 순환유로를 형성하는 것일 수 있다.
상기 제1연결라인 상에는 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 연결을 차단하기 위한 제1연결라인차단밸브가 구비된 것일 수 있다.
상기 필터부는 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하고, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 배출된 폐수를 이용하여 상기 살균모듈에서 살균수를 생성하는 것일 수 있다.
상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고; 살균모드 시 상기 하부공간의 물은 상기 제2저장탱크를 거치지 않고 제2연결라인을 통해 상기 순환라인으로 공급되고, 상기 상부공간의 물은 상기 제1연결라인을 통해 상기 제2저장탱크로 유입되어 상기 제2저장탱크의 물과 혼합된 후 상기 순환라인으로 공급되는 것일 수 있다.
본 발명의 수처리방법은, a) 서로 다른 온도로 저장된 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 물을 혼합하는 단계; b) 상기 혼합된 물을 이용하여 살균모듈에서 살균수를 생성하고, 상기 생성된 살균수를 순환펌프를 가동시켜 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 및 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 사이를 연결하는 순환라인 내부를 순환시키는 단계; c) 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 살균수를 외부로 배수하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 살균수의 순환 및 배수시에 상기 순환펌프를 가동시키는 것으로 이루어질 수 있다.
상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고, 상기 상부공간과 순환라인은 제1연결라인에 의해 연결되고, 상기 제1연결라인상에는 제1연결라인차단밸브가 구비되어 상기 제2저장탱크를 가열하는 경우 상기 제1연결라인차단밸브를 오프(Off)시키는 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1저장탱크와 제2저장탱크 사이를 연결하는 순환라인 상에 살균모듈을 설치하여 살균모드 시 상기 제1,제2저장탱크 내부의 물을 배수하지 않고도 살균수의 생성이 가능하므로 물 낭비를 방지하고 살균에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 물을 순환시키면서 살균수를 생성하므로 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부를 균일하게 살균시킬 수 있다.
또한 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 혼합하여 순환시킴으로써 뜨거운 물이 곧바로 순환라인 및 순환펌프에 유입되는 것을 방지하여 내열성이 높은 재질을 사용할 필요가 없어 제품 가격을 낮출 수 있다.
또한 순환펌프를 배수라인 전단에 설치함으로써 순환펌프를 배수시에도 사용할 수 있어 별도의 배수펌프를 구비할 필요없이 신속한 배수가 가능하다.
또한 살균순환시 냉수와 온수를 출수하기 위한 냉수취수라인과 온수취수라인 내부를 경유하여 순환하거나, 정수취수밸브와 냉수취수밸브 및 온수취수밸브 사이를 상호 연결하는 출수부연결유로를 경유하여 순환하는 경우에는 수처리장치 내부에 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있다.
또한 제1저장탱크와 제2저장탱크 사이를 연결하는 제1연결라인 상에 제1연결라인차단밸브를 구비함으로써 상기 제2저장탱크의 온수가 상기 제1연결라인을 통해 상기 제1저장탱크로 역류하여 제1저장탱크의 물과 혼합되는 것을 방지하여 에너지 손실을 줄일 수 있다.
또한 역삼투압 멤브레인 필터에서 발생한 폐수를 이용하여 살균수를 생성함으로써 버려지는 물의 낭비를 최소화할 수 있고, 폐수에 포함된 용존 이온성 물질을 이용하여 높은 농도의 살균물질을 생성하므로 살균효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면,
도 2와 도 3과 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정 및 헹굼수 유입과정을 각각 보여주는 도면,
도 5와 도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정을 각각 보여주는 도면,
도 7과 도 8은 본 발명의 제3실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정을 각각 보여주는 도면,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 수처리장치에서 출수부를 보여주는 도면,
도 10과 도 11은 본 발명의 제4실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정을 각각 보여주는 도면,
도 12는 본 발명의 제5실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면,
도 13과 도 14와 도 15는 본 발명의 제5실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정과 폐수 유입과정 및 살균순환과정을 각각 보여주는 도면,
도 16은 본 발명의 제6실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면,
도 17과 도 18은 본 발명의 제7실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정을 보여주는 도면,
도 19와 도 20은 본 발명의 제8실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정을 각각 보여주는 도면,
도 21과 도 22는 본 발명의 제9실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정을 각각 보여주는 도면,
도 23은 본 발명의 제9실시예에 의한 수처리장치에서 출수부를 보여주는 도면,
도 24와 도 25는 본 발명의 제10실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정 및 살균수 배수과정을 각각 보여주는 도면,
도 26과 도 27과 도 28은 본 발명의 제11실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정과 폐수 유입과정 및 살균수 순환과정을 각각 보여주는 도면,
도 29와 도 30은 본 발명의 제12실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정 및 살균수 배수과정을 각각 보여주는 도면,
도 31은 본 발명의 제13실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치는, 원수를 여과하기 위해 다수의 필터(110,120,130,140)로 이루어진 필터부(100), 상기 필터부(100)에서 여과된 물을 저장하는 저장부(200), 상기 저장부(200)에 연결된 순환라인(521) 상에 설치되어 살균수를 공급하기 위한 살균모듈(300), 상기 저장부(200)에 저장된 물을 사용자에게 출수하기 위한 출수부(400)를 포함한다.
상기 필터부(100)는, 원수 중의 찌꺼기를 여과하게 되는 전처리 침전 필터(110)와, 원수 중의 염소성분이나 냄새를 제거하기 위한 프리 카본 필터(120)와, 상기 프리 카본 필터(120)를 통과한 원수 중에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 포스트 카본 필터(130), 상기 포스트 카본 필터(130)를 통과한 정수 중에 포함된 세균 및 기타 미립자를 제거하기 위한 중공사막 필터(140)로 이루어진다. 이 경우 상기 포스트 카본 필터(130)와 중공사막 필터(140)의 전후 배치 순서는 서로 바뀔 수 있다. 상기에서는 중공사막 필터(140)가 구비된 경우에 대해 설명하였으나, 중공사막 필터(140) 대신 역삼투압 멤브레인 필터가 구비될 수 있다.
상기 각 필터들(110,120,130,140) 사이는 다수의 배관(501,502,503)에 의해 상호 연결되어 정수된 물이 이동하는 정수이동라인을 형성하고, 전처리 침전 필터(110)와 프리 카본 필터(120) 사이를 연결하는 배관(501) 상에는 원수의 유입을 단속하기 위한 원수밸브(150)가 구비될 수 있다.
상기 원수밸브(150)는 전처리 침전 필터(110)의 입구 측에 설치할 수도 있으나, 상기 원수에는 이물질이 다량 함유되어 있기 때문에 이러한 원수가 직접 원수밸브(150)로 유입되면 원수밸브(150)의 내구성이 떨어질 수 있으므로, 상기 전처리 침전 필터(110)에서 원수에 포함된 이물질을 1차 여과한 후 상기 원수밸브(150)를 통과시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기 저장부(200)는, 상기 필터부(100)에서 여과된 물을 저장하기 위한 것으로, 정수공급라인(504)에 의해 상기 중공사막 필터(140)와 연결되어 냉수와 정수를 저장하는 제1저장탱크(210)와, 상기 제1저장탱크(210)와 연결되어 온수를 저장하는 제2저장탱크(220)로 이루어진다.
상기 제1저장탱크(210)는 상온의 정수가 저장되는 상부공간(210a)과 냉수가 저장되는 하부공간(210b)으로 이루어진다. 상기 상부공간(210a)과 하부공간(210b)은 분리판(213)에 의해 구분되며, 상기 분리판(213)의 중앙에서 하측으로 연장되어 상기 하부공간(210b)을 관통하도록 형성되어 상기 정수를 냉수와 혼합되지 않은 상태로 상기 순환라인(521)으로 공급하기 위한 연결유로(214)가 구비된다.
상기 하부공간(210b)의 외측 둘레에는 저장된 정수의 냉각을 위한 냉각코일(도면에 미도시)이 구비되고, 상기 제2저장탱크(220)의 외측 둘레에는 저장된 정수의 가열을 위한 히터(도면에 미도시)가 구비될 수 있다. 물론, 상기 냉각코일과 상기 히터가 상기 제1저장탱크(210)의 하부공간(210b)과 상기 제2저장탱크(220)의 내부에 구비될 수도 있다.
상기 살균모듈(300)은, 일례로 물을 전기분해하여 원수 속에 포함된 염소이온과 수소, 산소등이 반응하여 HOCl, ClO- 이온 등의 살균물질을 생성하는 것으로, 양전극(도면에 미도시)과 음전극(도면에 미도시)을 가지며 상기 양전극과 음전극에는 전원공급부(도면에 미도시)에 의해 전원이 공급되도록 하는 것으로 구성될 수 있으며, 상기 전극에는 백금 또는 이리듐 등이 코팅될 수 있다.
상기 필터부(100)로부터 공급된 정수와 상기 제1저장탱크(210)의 냉수 및 제2저장탱크(220)의 온수는 취수부(400)를 통해 사용자에게 공급된다. 상기 취수부(400)는, 상기 정수공급라인(504)에 연결된 정수취수라인(531) 상에 설치되어 정수의 공급을 규제하는 정수취수밸브(410)와, 상기 제1저장탱크(210)의 하부공간(210b)에 연결된 냉수취수라인(532) 상에 설치되어 냉수의 공급을 규제하는 냉수취수밸브(420)와, 상기 제2저장탱크(220)의 상부에 연결된 온수취수라인(533) 상에 설치되어 온수의 공급을 규제하는 온수취수밸브(430)와, 상기 정수와 냉수 및 온수를 사용자에게 공급하기 위한 하나의 취수구(450)로 이루어진다.
한편, 상기 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 및 살균모듈(300) 사이를 살균수가 순환할 수 있도록, 제1연결라인(511)과 제2연결라인(512) 및 순환라인(521)이 구비된다.
상기 제1연결라인(511)은 일단이 제1저장탱크(210)의 연결유로(214)에 연결되고, 타단이 순환라인(521)에 연결되어, 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 물이 순환라인(521)에 공급되도록 한다.
상기 제2연결라인(512)은 상기 냉수취수라인(532)과 온수취수라인(533) 사이를 연결함으로써, 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 물이 상기 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512) 및 온수취수라인(533)을 거쳐 제2저장탱크(220)의 상부로 유입되도록 되어 있다. 상기 제2연결라인(512) 상에는 살균모드시에는 상기 제2연결라인(512)을 통해 물이 흐르도록 개방되고, 살균모드 이외의 상황에서는 폐쇄되어 상기 하부공간(210b)의 물이 냉수취수라인(532) 및 냉수취수밸브(420)를 거쳐 취수구(450)를 통해 사용자에게 공급되도록 하기 위한 제2연결라인차단밸브(330)가 구비된다.
상기 순환라인(521)은 일단이 상기 제2저장탱크(220)의 하부와 제1연결라인(511)에 병렬로 연결되고, 타단이 상기 제1저장탱크(210)의 상부에 연결된다.
상기 순환라인(521) 상에는 살균수를 순환시키기 위한 순환펌프(310)와 살균순환시 상기 순환라인(521)으로 물의 공급 여부를 제어하기 위한 순환라인차단밸브(340)가 구비되고, 살균모드시 물을 외부로 배수하기 위한 배수라인(541)이 상기 순환라인(521) 상에서 분기되어 있으며, 상기 순환라인(521)과 배수라인(541)이 교차하는 지점에는 유로 방향을 전환하기 위한 제1유로전환밸브(320)가 구비된다.
이와 같은 구성으로 인해 살균순환시 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수는 상기 제2연결라인(512)을 통해 제2저장탱크(220)로 유입되어 온수와 혼합되고, 이렇게 혼합된 물은 상기 제2저장탱크(220)의 하부를 통해 순환라인(521) 측으로 배출되는데, 이와 동시에 상기 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 정수가 상기 제1연결라인(511)을 통해 순환라인(521) 측으로 배출되어 상기 제2저장탱크(220)로부터 배출된 물과 혼합된 후 순환라인(521)으로 유동하게 되므로, 제2저장탱크(220)에 저장된 뜨거운 온수가 곧바로 순환라인(521)으로 유입되는 경우에 비하여 순환라인(521) 및 순환펌프(310)의 내부 재질을 내열성이 높은 재질로 구성할 필요가 없어 재료비를 절감할 수 있다.
상기 냉수취수라인(532)과 온수취수라인(533)은 살균모드시 살균수가 그 내부를 통과하게 되어 상기 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)의 전단까지 살균이 이루어지므로 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 살균모드는, 살균순환 → 살균수 배수 → 헹굼수 유입 → 헹굼수 배수 → 정수 유입 순서로 이루어지므로, 이하 도 2 내지 도 4을 참조하여 제1실시예에 따른 수처리장치에서의 수처리방법을 설명한다.
이하 본 실시예에 따른 수처리장치의 동작 상태를 나타내는 각 도면에서 밸브의 온(On)/오프(Off)가 기재되지 않은 경우에는 온(On)과 오프(Off) 모두 가능함을 나타내고, 다른 모든 실시예의 경우에도 동일하다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 헹굼수 유입과정을 보여주는 도면이다.
살균순환모드가 작동하면, 도 2에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420) 및 온수취수밸브(430)는 오프(off) 상태, 제2연결라인차단밸브(330)와 순환라인차단밸브(340)는 온(On) 상태에서 순환펌프(310)와 살균모듈(300)을 작동시켜 제1저장탱크(210) 및 제2저장탱크(220)의 물이 제1연결라인(511), 제2연결라인(512) 및 순환라인(521)을 통해 순환되면서 살균수가 생성되도록 한다. 이 경우 제1유로전환밸브(320)는 순환펌프(310)에서 살균모듈(300) 방향이 연통하고, 배수라인(541) 측으로 흐름이 차단되도록 개폐방향이 설정된다.
여기서 오프(Off)란 밸브(150,330,340,410,420,430)가 닫힌 상태 또는 살균모듈(300) 및 순환펌프(310)가 작동되지 않는 상태를 의미하고, 온(On)이란 밸브(150,330,340,410,420,430)가 개방된 상태 또는 살균모듈(300) 및 순환펌프(310)가 작동되는 상태를 의미하며, 후술하는 다른 실시예의 경우도 동일한 의미를 나타낸다.
한편, 상기 순환라인(521)을 통해 유동하는 물은 상기 살균모듈(300)에서 전기 분해되면 차아염소산(hypochlorous acid; HClO), 차아염소산이온(OCl-), 염소(Cl2) 등의 살균물질이 생성되어 제1저장탱크(210) 내부로 유입되고, 제1저장탱크(210)의 상부공간(210a) 및 상기 상부공간(210a)과 연통하는 하부공간(210b)에 유입된 살균수는 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512) 및 온수취수라인(533)을 경유하여 제2저장탱크(220)의 상부로 유입된 후 순환라인(521)을 통해 반복 순환하게 된다.
이와 같은 순환과정은 설정된 시간 동안 이루어지도록 할 수 있고, 상기 순환펌프(310)와 살균모듈(300)은 순환 과정 동안 계속하여 작동되도록 구성할 수도 있으며, 일정 시간 작동 후 정지되어 일정 시간 대기하도록 함으로써 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균이 이루어지도록 구성할 수도 있다.
상기와 같이 살균모듈(300)에 의해 생성된 살균수는 순환 과정에 의해 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)으로 유입됨과 동시에 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512) 및 온수취수라인(533)을 통해 제2저장탱크(220)에도 유입되어 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 동시에 채워지므로, 살균수가 어느 한쪽에 먼저 채워지고 다른 쪽에 나중에 채워지는 경우에 비하여 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 살균작용이 이루어지는 시간상의 차이가 없어 살균이 균일하게 이루어질 수 있다.
또한 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 배수할 필요없이 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 이용하여 살균수를 생성하므로, 물 낭비를 방지하고 살균에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
본 실시예의 경우 정수취수라인(531)이 정수공급라인(504)에 직접 연결되어 있으나, 상기 정수취수라인(531)을 후술하는 도 12와 같이 제1저장탱크(210)의 상부공간(210a)에 연결시키고 살균순환시 정수취수밸브(410)를 온(On)시키면 정수취수라인(531) 내부의 살균도 가능하다.
상기와 같은 과정에 의해 살균이 이루어진 후에는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 배수하게 되는데, 도 3에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430) 및 살균모듈(300)은 오프(off) 상태로 하고, 제2연결라인차단밸브(330) 및 순환라인차단밸브(340)는 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시켜 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 배수라인(541)을 통해 외부로 배수시킨다. 이 경우 제1유로전환밸브(320)는 순환펌프(310)에서 살균모듈(300) 방향의 흐름이 차단되고, 배수라인(541) 측으로 연통하도록 개폐방향이 설정된다.
이와 같이 살균수의 배수가 완료되면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부에 잔존하는 살균수를 세척하기 위한 헹굼과정이 이루어지는데, 도 4에 나타난 바와 같이, 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)와 살균모듈(300) 및 순환펌프(310)는 오프(off) 상태로 하고, 원수밸브(150)와 제2연결라인차단밸브(330) 및 순환라인차단밸브(340)를 온(On)시키면 원수가 필터부(100)를 거쳐 여과되고, 이렇게 여과된 물(이하 '헹굼수'라 한다)이 정수공급라인(504,505)을 통해 제1저장탱크(210)에 유입되고, 상기 제1저장탱크(210)로 유입된 헹굼수는 제1연결라인(511) 및 제2연결라인(512)을 통해 순환라인(521) 및 제2저장탱크(220)로 유입됨으로써 헹굼이 이루어진다.
이 경우 헹굼수를 살균수의 순환과 같이 도 2에 도시된 경로를 따라 순환되도록 하거나 상기한 헹굼과정을 반복함으로써 헹굼효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제1저장탱크(210) 및 제2저장탱크(220)의 만수위까지 헹굼수가 채워지면 헹굼수의 배수가 이루어지는데, 헹굼수의 배수는 살균수의 배수와 동일한 과정에 의해 이루어진다. 이 경우 상기 헹굼수가 만수위까지 채워지고 일정시간 경과한 후 헹굼수의 배수가 이루어지도록 함으로써 헹굼효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 헹굼수의 배수가 완료되면 헹굼수의 유입과 동일한 과정에 의해 정수의 유입이 이루어진 후 살균모드가 종료된다. 이 경우 순환라인(521)에는 정수의 유입이 불필요하므로 도 4의 순환라인차단밸브(340)는 오프(Off)시키는 것으로 구성할 수 있다.
본 발명의 경우 살균수의 순환시 뿐만 아니라 살균수 및 헹굼수의 배수시에도 순환펌프(310)를 이용하여 배수를 할 수 있으므로 살균수 및 헹굼수를 보다 원활히 배수하여 배수시간을 단축할 수 있고, 하나의 순환펌프(310)를 이용하여 순환 및 배수 2가지 기능을 구현할 수 있어 원가 절감 및 수처리장치 내부 공간을 효율적을 사용할 수 있다.
상기 순환펌프(310)는 그 내부를 통과하는 물의 양의 변화 즉, 부하의 변화에 따라 전압/전류가 변동하는 것으로 구성할 수 있고, 상기 전압/전류의 변동을 감지하는 부하변동감지부(도면에 미도시)를 구비하여 정수 또는 살균수의 배수가 완료되었는지 여부를 판단하도록 구성할 수 있다.
또한 살균수와 헹굼수의 배수의 완료 시점은 상기 부하변동감지부를 이용하는 것 외에도, 일정 시간 동안 배수되도록 시간을 설정할 수도 있으며, 유량센서나 적외선센서와 같은 별도의 센서를 설치하여 배수의 완료시점을 판단하는 것으로 구성할 수도 있다.
위와 같은 살균모드는 일정한 주기로 자동적으로 반복되도록 설정될 수도 있고, 사용자의 선택에 의해 수행되도록 구성할 수도 있다.
<제2실시예>
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제1실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 제1연결라인(511) 상에는 일반 취수모드시에 상기 제2저장탱크(220)의 온수가 상기 제1저장탱크(210)로 역류하는 것을 차단하고, 살균순환시에는 제1저장탱크(210)의 살균수가 제1연결라인(511)과 제2연결라인(512)에 균일하게 공급되도록 하기 위한 제1연결라인차단밸브(350)가 구비된 점에 특징이 있다.
먼저, 일반 취수모드시의 제1연결라인차단밸브(350)의 동작을 설명한다.
상기 제2저장탱크(220)에는 온수가 저장되고, 이러한 온수의 온도를 설정온도로 유지하기 위해 상기 제2저장탱크(220)에 구비된 히터를 이용하여 가열하게 되는데, 상기 히터의 가열시 제2저장탱크(220)의 가열된 물이 제1연결라인(511)을 통해 제1저장탱크(210)의 연결유로(214)로 역류할 수 있다.
이와 같이 온수가 역류하여 제1저장탱크(210) 내부로 유입되면 상기 온수의 높은 온도로 인해 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수 온도가 상승하게 되므로, 상기 하부공간(210b)의 냉수 온도를 설정된 범위의 온도로 유지하기 위해 냉각장치를 가동시켜야 하므로 에너지의 낭비가 심해진다.
따라서 상기 제1연결라인(511) 상에 제1연결라인차단밸브(350)를 구비하고, 상기 제2저장탱크(220)의 물을 가열하는 경우 상기 제1연결라인차단밸브(350)를 오프(Off)시켜 가열된 온수가 제1연결라인(511)을 통해 제1저장탱크(210)로 역류하는 것을 차단하여 에너지 손실이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한 온수취수밸브(430)를 온(On)시켜 취수구(450)를 통해 온수가 출수되는 경우를 비롯하여 제2저장탱크(220)에 물을 보충할 필요가 있는 경우에는 상기 제1연결라인차단밸브(350)를 온(On)시켜 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 정수가 제1연결라인(511)을 통해 제2저장탱크(220) 하부로 유입되도록 한다.
한편, 살균모드에서 살균순환시 및 배수시의 동작상태는 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이 제1실시예와 동일하고, 헹굼시 및 정수유입시의 동작상태도 제1실시예와 동일하다. 이 경우 제1연결라인차단밸브(350)는 온(On) 상태가 되어 제1연결라인(511)을 통해 물이 유동할 수 있도록 되어 있으며, 상기 제2저장탱크(220)의 물을 가열하는 경우에만 상기 제1연결라인차단밸브(350)를 오프(Off)시키는 것으로 구성할 수 있다.
다만, 각 배관의 유로 저항의 차이로 인해 살균순환시 제1연결라인(511)을 통과하는 살균수에 비해 제2연결라인(512)을 통과하는 살균수의 양이 적을 수 있으므로, 살균순환의 진행 중 제1연결라인차단밸브(350)를 일정 시간 동안 오프(Off)시켜 제2연결라인(512)을 통해서만 살균수가 흐르도록 함으로써 살균수가 모든 순환유로에 원활하게 공급되도록 할 수 있다.
<제3실시예>
도 7는 본 발명의 제3실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면, 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 수처리장치에서 출수부를 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제1실시예와 동일하나, 제2연결라인(512)이 구비되어 있지 않고 취수차단밸브(440) 및 출수부연결유로(455)가 취수구(450)와 취수밸브들(410,420,430) 사이에 구비되어 있다는 점에 특징이 있다.
본 실시예의 출수부(400)에는 세 개의 취수밸브(410,420,430)와 하나의 취수구(450) 사이에 취수차단밸브(440)가 구비되어 있다. 상기 취수차단밸브(440)는 정수, 냉수, 온수의 출수시 상기 세 개의 취수밸브(410,420,430) 중 어느 하나의 취수밸브와 함께 개방됨으로써 정수, 냉수 또는 온수를 사용자에게 공급할 수 있도록 되어 있다. 즉, 정수의 출수시 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)는 오프(Off)되고, 정수취수밸브(410)와 취수차단밸브(440)가 온(On)되어 필터부(100)에서 여과된 정수를 취수구(450)를 통해 사용자에게 공급하게 되며, 냉수 및 온수의 출수시에도 이와 동일한 방법으로 출수가 이루어진다.
상기 출수부연결유로(455)는 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420) 및 온수취수밸브(430) 사이를 상호 연결하는 유로로서, 사용자가 출수 요구가 있는 경우 정수와 냉수 및 온수는 상기 출수부연결유로(455)를 통해 취수구(450)로 공급된다. 이 경우 상기 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420) 및 온수취수밸브(430)는 출수부연결유로(455)를 형성하는 몸체에 일체로 결합되는 것으로 구성할 수 있다.
이 경우 상기 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)를 이용하여 살균순환 경로를 형성하게 되는데, 살균순환시 정수취수밸브(410)와 취수차단밸브(440)는 오프(Off)시키고, 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)를 온(On)시키면, 도 9에 나타난 바와 같이 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수는 냉수취수밸브(420)를 통해 출수부연결유로(455) 내부로 유입된 후 온수취수밸브(430)로 배출되어 온수취수라인(533)을 경유하여 제2저장탱크(220)의 상부로 유입되어 온수와 혼합된다.
이렇게 상기 제2저장탱크(220) 내부에서 냉수와 온수가 혼합되어 온도가 낮아진 물은 제1연결라인(511)을 통해 공급되어 온 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 물과 혼합됨으로써 온도가 더욱 낮아진 상태로 순환라인(521)을 통해 순환하게 되므로, 순환라인(521) 및 순환펌프(310)의 재질을 내열성이 높은 재질로 사용할 필요가 없게 된다.
또한 살균모듈(300)에서 생성된 살균수는 제1저장탱크(210) 및 냉수취수밸브(420)를 통하여 출수부연결유로(455) 내부에 채워져 살균이 이루어지므로, 수처리장치 내부에 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있다.
살균순환시와 배수시와 헹굼시 및 정수유입시에 물의 유동 경로는 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 물이 냉수취수라인(532), 냉수취수밸브(420), 출수부연결유로(455), 온수취수밸브(430)를 순차 거친 후 온수취수라인(533)을 통해 제2저장탱크(220)로 유입된다는 점에서 제1실시예와 차이점이 있고, 나머지는 제1실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
<제4실시예>
도 10은 본 발명의 제4실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제3실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 제2실시예와 같이 제1연결라인(511) 상에는 상기 제2저장탱크(220)의 온수가 제1연결라인(511)을 통해 제1저장탱크(210)로 역류하는 것을 차단하기 위한 제1연결라인차단밸브(350)가 구비된 점에 특징이 있다.
따라서 상기 제2저장탱크(220)의 물을 가열하는 경우 상기 제1연결라인차단밸브(350)를 오프(Off)시켜 그 가열된 온수가 제1연결라인(511)을 통해 역류하는 것을 차단하여 에너지 손실이 생기는 것을 방지할 수 있다.
제4실시예에서 살균순환시 및 배수시의 동작상태는 도 10과 도 11에 나타난 바와 같이 제3실시예와 동일하고, 헹굼시 및 정수유입시의 동작상태도 제3실시예와 동일하다. 이 경우 제1연결라인차단밸브(350)는 제2실시예에서 설명한 바와 동일하게 일반 취수모드시와 살균순환시에 일정시간 오프(Off)시키는 것으로 구성할 수 있다.
<제5실시예>
도 12는 본 발명의 제5실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면으로서, 모든 구성은 제3실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 필터부(100)에 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)가 구비되고, 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 배출된 폐수를 살균모듈(300)에 공급하여 살균수를 생성한다는 점에서 제3실시예와 차이가 있다.
상기 필터부(100)에는 프리 카본 필터(120)를 통과한 원수 중에 잔류하는 이온성 중금속을 제거하기 위한 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)와, 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)를 통과한 정수 중에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 포스트 카본 필터(140-1)가 구비되어 있다.
상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)와 포스트 카본 필터(140-1)의 전후 배치 순서는 서로 바뀔 수 있고, 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)로 공급되는 원수를 소정의 압력으로 공급하기 위한 가압용 펌프(도면에 미도시)가 구비될 수 있다.
상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에는, 프리 카본 필터(120)를 통과한 원수가 유입되는 유입구(131-1), 내부의 필터부재(도면에 미도시)에 의해 여과된 물이 배출되는 정수배출구(132-1), 및 상기 필터부재에 의해 여과되지 않은 폐수가 배출되는 폐수배출구(133-1)가 형성되어 있다.
상기 폐수배출구(133-1)와 순환라인(521) 사이에는 제1폐수라인(551)이 연결되고, 상기 제1폐수라인(551)과 배수라인(541) 사이에는 제2폐수라인(552)이 연결된다.
상기 폐수배출구(133-1)를 통해 배출되는 폐수와 상기 정수배출구(132-1)를 통해 배출되는 정수의 비율이 8 : 2 정도가 되므로 버려지는 물의 양을 줄이기 위해 상기 제2폐수라인(552)상에는 정수 대 폐수 분리 비율을 조정하기 위한 폐수조절기(550)가 구비되어 있다.
상기 폐수조절기(550)는 제2폐수라인(552)을 통과하는 물의 양을 일정 범위 이내로 제한하기 위해 물이 흐르는 통로 일부를 막는 것으로 구성될 수 있다.
상기 제1폐수라인(551) 상에는 상기 순환라인(521) 측으로 폐수의 공급 여부를 제어하는 제1폐수라인차단밸브(360)가 설치되어 있어 살균모드시 상기 폐수배출구(133)를 통해 배출된 폐수를 상기 순환라인(521)으로 공급할 수 있도록 한다.
상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 배출되는 폐수 중 일부는 폐수조절기(550)에 의해 배출량을 조절한 후 제2폐수라인(552) 및 배수라인(541)을 통해 외부로 배수되고, 나머지는 순환라인(541)을 통해 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 유입된 후 살균순환시 살균모듈(300)을 통과하면서 살균수가 되어 제1저장탱크(210), 제2저장탱크(220), 정수취수라인(531), 냉수취수라인(532), 온수취수라인(533), 출수부연결유로(455), 제1연결라인(511) 및 순환라인(521)에 채워져 살균 세정을 하게 된다.
상기 폐수배출구(133-1)를 통해 배출되는 폐수는 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)를 통해 여과되지 않은 농축수이고, 이러한 농축수에는 원수에 포함된 용존이온성 물질(Cl-;염소이온)이 원수나 정수보다 고농도로 함유되어 있어 상기 살균모듈(300)에서 전기분해를 할 경우 원수나 정수를 이용하여 전기분해하는 경우에 비하여 살균물질을 더 많이 생성시킬 수 있어 살균효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 폐수로 버려지는 물을 이용하게 되므로 버려지는 물의 낭비를 최소화할 수 있다.
한편, 상기와 같은 역삼투압 방식은 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 여과되어 제1저장탱크(210)로 유입되는 정수의 양이 중공사막 필터(140)가 적용된 다른 실시예에 비하여 적으므로, 상기 제1저장탱크(210)의 상부공간(210a)에 사용자에게 정수를 공급하기 위한 정수취수라인(531)을 연결시켜 상부공간(210a)에 미리 저장된 정수를 공급하게 된다.
본 발명의 제5실시예에 따른 살균모드는, 배수 → 폐수 유입 → 살균순환 → 살균수 배수 → 헹굼수 유입 → 헹굼수 배수 → 정수 유입 순서로 이루어지므로, 이하 도 13 내지 도 15를 참조하여 제5실시예에 따른 수처리장치에서의 수처리방법을 설명한다.
도 13은 본 발명의 제5실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정을 보여주는 도면, 도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 수처리장치에서 폐수 유입과정을 보여주는 도면, 도 15는 본 발명의 제5실시예에 따른 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 경우 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에 의해 여과된 정수에는 살균모듈(300)에서 전기분해에 필요한 용존이온성 물질이 제거된 상태이므로, 앞서 설명한 실시예들과 같이 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 이미 저장되어 있는 물을 이용하여 살균순환을 실시한다면 살균물질이 적게 생성되는 문제점이 있다. 따라서 본 실시예의 경우 살균순환을 실시하기에 앞서 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 배수시키는 것이 바람직하다.
살균모드가 작동하면, 먼저 도 13에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 살균모듈(300)과 제1폐수라인차단밸브(360)와 취수차단밸브(440)는 오프(Off) 상태, 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430) 및 순환라인차단밸브(340)는 온(On) 상태에서 순환펌프(310)를 작동시켜 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 물을 배수라인(541)을 통해 모두 배수시킨다. 이 경우 제1유로전환밸브(320)는 순환펌프(310)에서 배수라인(541) 방향이 연통하고, 살균모듈(300) 방향으로 흐름이 차단되도록 개폐방향이 설정된다. 상기 정수취수밸브(410)는 온(On)뿐만 아니라 오프(Off)도 가능하고, 온(On)인 경우 상부공간(210a)의 물은 정수취수라인(531)과 제1연결라인(511)을 통해 배출된다.
이 경우 제1저장탱크(210)의 물과 제2저장탱크(220)의 물이 혼합되어 온도가 떨어진 상태로 배수되는데, 배수가 진행되어 제1저장탱크(210)의 수위가 낮아지면 수압이 떨어져 제2저장탱크(220)의 온수에 혼합되는 물의 양이 줄어들어 배수되는 온수 온도가 떨어지는 시간이 길어지므로 순환펌프(310) 내부를 내열성이 높은 재질로 구성해야 하는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해 배수하는 도중 일정시간 원수밸브(150)를 온(On)시켜 필터부(100)로부터 제1저장탱크(210)에 물이 공급되도록 하여 제1저장탱크(210)의 수압이 떨어지는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)의 경우 정수되는 물의 양이 적으므로 제1폐수라인차단밸브(360)를 온(On)시켜 정수와 함께 폐수도 공급되도록 구성할 수 있다.
이와 같이 배수가 완료되면 살균수의 생성을 위해 폐수 유입과정이 진행되는데, 도 14에 나타난 바와 같이, 순환라인차단밸브(340) 및 순환펌프(310)를 오프(Off)시킨 상태에서 원수밸브(150)와 제1폐수라인차단밸브(360)를 온(On)시키면 역삼투막 멤브레인 필터(130-1)에서 여과된 정수는 포스트 카본 필터(140-1)를 거쳐 제1저장탱크(210)로 유입되고, 역삼투막 멤브레인 필터(130-1)에서 여과되지 못한 폐수 중 일부는 폐수조절기(550) 및 배수라인(541)을 통해 외부로 배출되고 나머지는 제1폐수라인차단밸브(360) 및 순환라인(521)을 통해 제1저장탱크(210)로 유입된다. 이 경우 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420) 및 온수취수밸브(430)는 온(On)뿐만 아니라 오프(Off)도 가능하고, 온(On)인 경우 상기 제1저장탱크(210)로 유입된 폐수는 정수취수라인(531)과 냉수취수라인(532)과 온수취수라인(533), 제1연결라인(511)을 각각 경유하여 제2저장탱크(220)의 상부와 하부를 통해 그 내부로 유입된다.
상기 배수라인(541)을 통해 배수되는 폐수의 양은 상기 폐수조절기(550)에서 조절된 후 극소량만 배수되고, 나머지 대부분의 폐수는 제1폐수라인(551) 및 제1폐수라인차단밸브(360)를 통해 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)로 공급된다.
또한 상기 제1저장탱크(210)에는 폐수 뿐만 아니라 정수도 정수공급라인(504)을 통해 공급이 되는데, 상기 제1폐수라인(551)을 통해 공급되는 폐수는 이온성 물질이 다량 함유된 농축수이고, 상기 정수공급라인(504)를 통해 공급되는 정수의 양은 상기 제1폐수라인(551)을 통해 공급되는 폐수의 양에 비해 작기 때문에 상기 정수공급라인(504)을 통해 공급되는 정수가 상기 제1저장탱크(210)에서 폐수와 혼합된다 하더라도 이를 이용하여 생성된 살균수는 살균기능을 충분히 수행할 수 있다.
이와 같은 과정을 통해 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 폐수의 유입이 완료되면 살균순환과정이 진행되는데, 도 15에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 제1폐수라인차단밸브(360)와 취수차단밸브(440)를 오프(Off) 상태, 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)와 순환라인차단밸브(340) 및 살균모듈(300)을 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장되어 있던 폐수가 살균모듈(300)을 통과하면서 살균수가 생성되어 살균작용이 이루어진다. 이 경우 정수취수밸브(410)는 온(On)뿐만 아니라 오프(Off)도 가능하고, 온(On)인 경우 상부공간(210a)에 연결된 정수취수라인(531) 내부의 살균도 이루어진다.
살균과정이 종료되면 살균수 배수과정, 헹굼수 유입과정, 헹굼수 배수과정이 순차 진행되는데, 살균수 배수과정과 헹굼수 배수과정은 도 13에 나타난 배수과정과 동일하고, 헹굼수 유입과정은 도 14에 나타난 폐수 유입과정과 동일하므로, 이하 상세한 설명은 생략한다.
헹굼수 배수과정이 종료되면 정수 유입과정이 진행되는데, 정수 유입과정은 도 14의 상태에서 제1폐수라인차단밸브(360)을 오프(Off)시키면 필터부(100)를 거쳐 여과된 정수만 정수공급라인(504)를 통해 제1저장탱크(210) 및 제2저장탱크에(220)에 순차 유입됨으로써 살균모드가 종료된다.
<제6실시예>
도 16은 본 발명의 제6실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면으로서, 모든 구성은 제5실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 제2폐수라인(552) 상에 제2폐수라인차단밸브(560)가 구비되고, 정수공급라인(504)에 정수라인차단밸브(160)가 더 구비된 점에서 제5실시예와 차이가 있다.
상기 정수공급라인(504) 상에는 정수의 공급 여부를 조절하기 위한 정수라인차단밸브(160)가 구비될 수 있다. 폐수 입수시 상기 정수라인차단밸브(160)를 오프(Off)시키게 되면 정수공급라인(504)을 통해 제1저장탱크(210)로의 정수의 공급이 차단되고, 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 배출된 폐수만이 제1폐수라인(551) 및 순환라인(521)을 거쳐 제1저장탱크(210)로 공급되므로, 살균수의 살균물질 농도가 높아져 살균효과를 향상시킬 수 있다.
또한 상기 폐수조절기(550)와 별도로 폐수의 유입시 폐수를 배수라인(541)을 통해 외부로 배수시키지 않고 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 배출된 폐수 전체를 제1저장탱크(210) 측으로 공급하기 위해 상기 제2폐수라인(552) 상에 제2폐수라인차단밸브(560)를 더 구비할 수 있다. 따라서 폐수 유입 과정에서 상기 정수라인차단밸브(160)와 함께 제2폐수라인차단밸브(560)를 오프(Off)시키면 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 배출된 모든 폐수가 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 채워지므로 폐수 유입 시간을 단축시킬 수 있다.
<제7실시예>
도 17은 본 발명의 제7실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 18은 본 발명의 제7실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제1실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 취수구(450-1,450-2)가 2개 구비되어 있다는 점에서 차이가 있다.
상기 취수구(450-1,450-2)는, 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수를 사용자에게 공급하기 위한 냉수취수구(450-1)와, 제2저장탱크(220)의 온수를 사용자에게 공급하기 위한 온수취수구(450-2)로 이루어진다.
상기 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)과 냉수취수구(450-1) 사이에는 냉수취수라인(532)과 냉수취수밸브(420-1)가 구비되고, 상기 제2저장탱크(220)와 온수취수구(450-2) 사이에는 온수취수라인(533)과 온수취수밸브(430-1)가 구비된다.
상기 냉수취수라인(532)과 온수취수라인(533) 사이에는 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 살균수가 제2저장탱크(220)로 유입될 수 있도록 제2연결라인(512)이 구비된다. 또한 상기 제2연결라인(512) 상에는 살균순환시에는 상기 제2연결라인(512)을 통해 물이 순환되도록 온(On)되고, 취수시에는 오프(Off)되어 상기 하부공간(210b)의 냉수가 냉수취수구(450-1)를 통해 사용자에게 공급되도록 하거나 상기 제2저장탱크(220)의 온수가 온수취수구(450-2)를 통해 사용자에게 공급되도록 하기 위한 제2연결라인차단밸브(330)가 구비된다.
제7실시예에서 살균순환시 및 배수시의 동작상태는 도 17과 도 18에 나타난 바와 같이 제1실시예와 동일하고, 이 경우 제2연결라인차단밸브(330)는 온(On) 상태가 되어 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 물이 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512) 및 온수취수라인(533)을 통해 제2저장탱크(220)로 유입된다.
<제8실시예>
도 19는 본 발명의 제8실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 20은 본 발명의 제8실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제7실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 제1연결라인(511) 상에는 상기 제2저장탱크(220)의 온수가 상기 제1저장탱크(210)로 역류하는 것을 차단하기 위한 제1연결라인차단밸브(350)가 구비된 점에서 차이가 있다.
상기 제2저장탱크(220)에 저장된 온수가 가열에 의해 제1연결라인(511)을 통해 제1저장탱크(210)의 연결유로(214)로 역류하게 되면 하부공간(210b)의 냉수 온도를 설정된 범위로 유지하기 위해 냉각장치를 가동시켜야 하므로 에너지 낭비가 심해진다. 이 경우 상기 제1연결라인차단밸브(350)를 오프(Off)시켜 가열된 온수가 제1연결라인(511)을 통해 역류하는 것을 차단하여 에너지 손실이 생기는 것을 방지할 수 있다.
제8실시예에서 살균순환시 및 배수시의 동작상태는 도 19 및 도 20에 나타난 바와 같이 제7실시예와 동일하고, 이 경우 제1연결라인차단밸브(350)는 온(On) 상태가 되어 제1연결라인(511)을 통해 물이 유동할 수 있도록 되어 있으며, 상기 제2저장탱크(220)의 물을 가열하는 경우에만 상기 제1연결라인차단밸브(350)를 오프(Off)시키는 것으로 구성할 수 있다.
<제9실시예>
도 21은 본 발명의 제9실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 22는 본 발명의 제9실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면, 도 23은 본 발명의 제9실시예에 따른 수처리장치에서 출수부를 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제7실시예와 동일하나, 살균모드 시 하부공간(210b)의 물은 제2저장탱크(220)를 거치지 않고 제2연결라인(512-1)을 통해 순환라인(521)으로 공급되고, 상부공간(210a)의 물은 제1연결라인(511)을 통해 제2저장탱크(220)로 유입되어 제2저장탱크(220)의 물과 혼합된 후 순환라인(521)으로 공급되는 점에서 차이가 있다.
상기 하부공간(210b)과 냉수취수구(450-1) 사이에는 냉수취수라인(532) 및 냉수취수밸브(420-1)가 순차 연결되고, 상기 냉수취수밸브(420-1)의 일측에는 상기 하부공간(210b)의 물을 상기 제2연결라인(512-1)으로의 공급 여부를 제어하는 냉수측연결밸브(460)가 구비되며, 상기 냉수측연결밸브(460)와 순환라인(521) 사이를 연결하는 제2연결라인(512-1)이 구비된다.
상기 제2저장탱크(220)의 상부와 온수취수구(450-2) 사이에는 온수취수라인(533) 및 온수취수밸브(430-1)가 순차 연결되고, 상기 온수취수밸브(430-1)의 일측에는 상기 제2저장탱크(220)의 물을 상기 제2연결라인(512-1)으로의 공급 여부를 제어하는 온수측연결밸브(470)가 구비되며, 상기 온수측연결밸브(470)는 상기 제2연결라인(512-1)에 연결된다.
도 23을 참조하면, 상기 냉수취수밸브(420-1)와 냉수측연결밸브(460) 사이 및 상기 온수취수밸브(430-1)와 온수측연결밸브(470) 사이를 각각 상호 연결하는 출수부연결유로(455-1,455-2)가 구비된다. 상기 냉수취수라인(532)으로부터 공급되어 온 물은 상기 출수부연결유로(455-1)로 유입된 후 상기 냉수취수밸브(420-1)와 냉수측연결밸브(460) 중 어느 하나를 통해 물이 흐르도록 밸브의 개폐가 이루어지고, 온수측연결밸브(470)도 동일한 방법으로 개폐가 이루어진다.
본 실시예에서는 상기 냉수취수밸브(420-1)와 냉수측연결밸브(460)와 온수취수밸브(430-1) 및 온수측연결밸브(470)를 온/오프가 이루어지는 솔레노이드밸브로 구성하였으나, 상기 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470)는 솔레노이드밸브로 하고 상기 냉수취수밸브(420-1)와 온수취수밸브(430-1)는 유로전환밸브로 구성할 수도 있다. 즉, 상기 냉수취수밸브(420-1)는 상기 하부공간(210b)의 물을 냉수취수구(450-1)와 제2연결라인(512-1) 중 어느 하나의 방향으로 공급하도록 개폐가 이루어져 사용자에게 냉수를 공급할 경우에는 냉수취수구(450-1) 방향으로 개방되고, 살균순환시에는 냉수측연결밸브(460) 방향으로 개방되도록 하고, 상기 온수취수밸브(430-1)와 온수측연결밸브(470)도 동일한 방법으로 개폐가 이루어진다.
상기 제2저장탱크(220)의 하부에는 살균순환시 오프(Off)되어 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 물이 제1연결라인(511)을 통해 제2저장탱크(220)의 하부를 통해 유입되도록 하는 순환라인차단밸브(340-1)가 구비된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 실시예의 살균순환시 및 배수시 동작상태를 도 21과 도 22를 참조하여 설명한다.
살균순환 과정이 진행되면, 도 21에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 순환라인차단밸브(340-1)와 냉수취수밸브(420-1) 및 온수취수밸브(430-1)는 오프(Off) 상태, 살균모듈(300)과 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470)는 온(On) 상태가 된다. 이 경우 제1유로전환밸브(320)는 순환펌프(310)에서 살균모듈(300) 방향이 연통하고, 배수라인(541) 측으로 흐름이 차단되도록 개폐방향이 설정된다.
이와 같은 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수는 냉수취수라인(532)과 출수부연결유로(455-1)와 냉수측연결밸브(460) 및 제2연결라인(512-1)을 순차 거쳐 순환라인(521) 측으로 공급되고, 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 정수는 제1연결라인(511)을 거쳐 제2저장탱크(220) 하부로 유입되어 제2저장탱크(220) 내부의 온수와 혼합된 후 온수취수라인(533)과 출수부연결유로(455-2)와 온수측연결밸브(470)를 순차 거쳐 제2연결라인(512-1)에서 상기 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 물과 합쳐져 순환라인(521) 측으로 공급된다. 따라서 제2저장탱크(220) 내부의 뜨거운 온수는 온도가 떨어진 상태에서 순환라인(521)으로 공급된다.
상기 순환라인(521)을 통해 유동하는 물은 상기 살균모듈(300)에서 전기분해가 이루어져 살균물질이 생성되어 제1저장탱크(210) 내부로 유입되고, 제1저장탱크(210)의 상부공간(210a)에 유입된 살균수는 제1연결라인(511)을 통해 제2저장탱크(220)의 하부로 유입됨으로써 순환이 이루어진다.
상기와 같은 과정에 의해 살균이 이루어진 후에는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 배수하게 되는데, 도 22에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 냉수취수밸브(420-1)와 온수취수밸브(430-1)와 온수측연결밸브(470)와 살균모듈(300)은 오프(off) 상태로 하고, 냉수측연결밸브(460)와 순환라인차단밸브(340-1)를 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 살균수와 제2저장탱크(220)의 살균수는 제1연결라인(511)과 순환라인차단밸브(340-1) 및 순환라인(521)을 경유하여 배수라인(541)을 통해 외부로 배수되고, 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 살균수는 냉수취수라인(532)과 냉수측연결밸브(460)와 제2연결라인(512-1) 및 순환라인(521)을 경유하여 배수라인(541)을 통해 외부로 배수된다. 이 경우 제1유로전환밸브(320)는 순환펌프(310)에서 살균모듈(300) 방향의 흐름이 차단되고, 배수라인(541) 측으로 연통하도록 개폐방향이 설정된다.
상기에서는 살균순환시 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470)가 동시에 온(On)되는 것으로 구성하였으나, 냉수측연결밸브(460)를 먼저 온(On)시키고 일정 시간 후 온수측연결밸브(470)를 온(On)시키게 되면 제1저장탱크(210)의 냉수가 제2저장탱크(220)의 온수보다 먼저 제2연결라인(512-1) 및 순환라인(521)으로 공급되므로, 고온의 온수가 먼저 제2연결라인(512-1) 및 순환라인(521)에 공급되는 것을 방지할 수 있다.
<제10실시예>
도 24는 본 발명의 제10실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 25는 본 발명의 제10실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제3실시예와 동일하나, 취수구(450)와 취수밸브들(410,420,430) 사이에 취수차단밸브(440-1)가 구비되어 있고, 살균순환시 제1저장탱크(210)의 물과 제2저장탱크(220)의 물이 상기 취수차단밸브(440-1)를 통하여 제2연결라인(512-2)으로 공급되는 점에 특징이 있다.
상기 취수차단밸브(440-1)는 유로전환밸브로 이루어져 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)과 제2저장탱크(220)으로부터 공급된 물을 제2연결라인(512-2)과 취수구(450) 중 어느 하나의 방향으로 공급하기 위해 유로 방향이 설정된다. 즉, 취수구(450)를 통해 사용자에게 물을 공급하고자 하는 경우에는 취수밸브(410,420,430)와 취수구(450) 사이가 연통하도록 개폐방향이 설정되고, 살균순환 및 배수시에는 취수밸브(420,430)와 제2연결라인(512-2) 사이가 연통하도록 개폐방향이 설정된다.
또한 순환라인차단밸브(340-1)는 제9실시예에서 설명한 바와 동일하게 개폐가 이루어진다.
제10실시예에서 살균순환과정은 도 24에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 정수취수밸브(410)와 순환라인차단밸브(340-1)를 오프(Off)시키고, 살균모듈(300)과 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)를 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210) 하부공간(210a)의 냉수는 냉수취수라인(532)과 냉수취수밸브(420)를 통해 제2연결라인(512-2)으로 공급되고, 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 정수는 제1연결라인(511)을 제2저장탱크(220) 하부로 유입되어 제2저장탱크(220)의 온수와 혼합된 후 온수취수라인(533)과 온수취수밸브(430)를 통해 제2연결라인(512-2)으로 공급되어 상기 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)으로부터 공급되어 온 냉수와 혼합된 상태로 제2연결라인(512-2) 및 순환라인(521)을 통해 순환하게 된다.
상기와 같은 과정에 의해 살균이 이루어진 후에는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 배수하게 되는데, 도 25에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 정수취수밸브(410)와 살균모듈(300)은 오프(Off)상태로 하고, 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430) 및 순환라인차단밸브(340-1)를 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 살균수는 순환라인차단밸브(340-1)와 취수차단밸브(440-1) 및 제2연결라인(512-2)을 경유하여 배수라인(541)을 통해 외부로 배수된다. 이 경우 제1유로전환밸브(320)는 순환펌프(310)에서 살균모듈(300) 방향의 흐름이 차단되고, 배수라인(541) 측으로 연통하도록 개폐방향이 설정된다.
본 실시예에 의하면 살균수가 취수구(450) 직전인 취수차단밸브(440-1)까지 살균을 하게 되므로 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 감소시킬 수 있다.
상기에서는 살균순환시 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)가 동시에 온(On)되는 것으로 구성하였으나, 냉수취수밸브(420)를 먼저 온(On)시키고 일정 시간 후 온수취수밸브(430)를 온(On)시키게 되면 제1저장탱크(210)의 냉수가 제2저장탱크(220)의 온수보다 먼저 제2연결라인(512-2) 및 순환라인(521)으로 공급되므로, 고온의 온수가 먼저 제2연결라인(512-2) 및 순환라인(521)에 공급되는 것을 방지할 수 있다.
<제11실시예>
도 26은 본 발명의 제11실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정을 보여주는 도면, 도 27은 본 발명의 제11실시예에 의한 수처리장치에서 폐수 유입과정을 보여주는 도면, 도 28은 본 발명의 제11실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예는 폐수를 이용하여 살균하는 제5실시예의 수처리장치와 2개의 취수구(450-1,450-2)를 구비한 제7실시예의 수처리장치를 결합한 구성으로 이루어져 있다.
제5실시예에서 설명한 바와 같이, 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에 의해 여과된 정수에는 살균모듈(300)에서 전기분해에 필요한 용존이온성 물질이 제거된 상태이므로 살균순환을 실시하기에 앞서 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 배수시키는 과정이 필요하다.
살균모드가 작동하면, 먼저 도 26에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 살균모듈(300)과 제1폐수라인차단밸브(360)와 냉수취수밸브(420-1) 및 온수취수밸브(430-1)는 오프(Off) 상태, 제2연결라인차단밸브(330)와 순환라인차단밸브(340)는 온(On) 상태에서 순환펌프(310)를 작동시켜 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 물을 배수라인(541)을 통해 모두 배수시킨다.
이와 같이 배수가 완료되면 폐수 유입과정이 진행되는데, 도 27에 나타난 바와 같이, 살균모듈(300)과 냉수취수밸브(420-1)와 온수취수밸브(430-1)와 순환라인차단밸브(340) 및 순환펌프(310)는 오프(Off) 상태, 원수밸브(150)와 제1폐수라인차단밸브(360)를 온(On)시키면, 역삼투막 멤브레인 필터(130-1)에서 여과되지 못한 폐수가 제1폐수라인차단밸브(360) 및 순환라인(521)을 통해 제1저장탱크(210)로 유입된다. 상기 제1저장탱크(210)로 유입된 폐수는 제1연결라인(511)을 통하여 제2저장탱크(220)의 하부를 통해 그 내부로 유입된다. 이 경우 제2연결차단밸브(330)는 온(On)뿐만 아니라 오프(Off)도 가능하며, 폐수뿐만 아니라 정수공급라인(504)을 통해 정수도 제1저장탱크(210)로 소량 유입된다.
이와 같은 과정을 통해 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 폐수의 유입이 완료되면 살균순환과정이 진행되는데, 도 28에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 제1폐수라인차단밸브(360)와 냉수취수밸브(420-1) 및 온수취수밸브(430-1)를 오프(Off)상태, 제2연결라인차단밸브(330)와 순환라인차단밸브(340) 및 살균모듈(300)을 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장되어 있던 폐수가 살균모듈(300)을 통과하면서 살균수가 생성되어 살균작용이 이루어진다.
살균과정이 종료되면 살균수 배수과정, 헹굼수 유입과정, 헹굼수 배수과정, 정수 유입과정이 순차 진행되는데, 이러한 과정은 앞서 설명한 실시예들과 동일하므로, 이하 상세한 설명은 생략한다.
<제12실시예>
도 29는 본 발명의 제12실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 30은 본 발명의 제12실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제9실시예와 동일하나, 제9실시예의 온수측연결밸브(470) 대신 제1연결라인(511) 상에 제2유로전환밸브(370)를 구비하고, 상기 제2유로전환밸브(370)와 온수취수라인(533) 사이를 연결하는 제3연결라인(513)이 구비된 점에서 차이가 있다.
상기 하부공간(210b)과 냉수취수구(450-1) 사이에는 냉수취수라인(532) 및 냉수취수밸브(420-1)가 순차 연결되고, 상기 냉수취수밸브(420-1)의 일측에는 상기 하부공간(210b)의 물을 상기 제2연결라인(512-1)으로 공급 여부를 제어하는 냉수측연결밸브(460)가 구비되며, 상기 냉수측연결밸브(460)와 순환라인(521) 사이를 연결하는 제2연결라인(512-2)이 구비된다.
제2저장탱크(220)와 온수취수구(450-2) 사이에는 온수취수라인(533)과 온수취수밸브(430-1)가 구비되고, 제1연결라인(511)과 온수취수라인(533) 사이에는 제3연결라인(513)이 연결되며, 상기 제3연결라인(513)과 제1연결라인(511)이 교차하는 지점에는 제2유로전환밸브(370)가 구비된다.
살균순환 과정이 진행되면, 도 29에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 냉수취수밸브(420-1) 및 온수취수밸브(430-1)는 오프(Off) 상태, 살균모듈(300)과 냉수측연결밸브(460)는 온(On) 상태가 되고, 제2유로전환밸브(370)는 제1저장탱크(210) 연결유로(214)에서 제2저장탱크(220) 상부 방향으로 연통하도록 개방된다.
이와 같은 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수는 냉수취수라인(532)과 출수부연결유로(455-1;도 23 참조)와 냉수측연결밸브(460) 및 제2연결라인(512-2)을 순차 거쳐 순환라인(521) 측으로 공급되고, 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 정수는 제1연결라인(511)과 제2유로전환밸브(370) 및 제3연결라인(513)을 거쳐 제2저장탱크(220) 상부로 유입되어 제2저장탱크(220) 내부의 온수와 혼합된 후 제2저장탱크(220) 하부에 연결된 순환라인차단밸브(340)를 통해 순환라인(521)으로 공급된다. 따라서 제2저장탱크(220) 내부의 뜨거운 온수는 온도가 떨어진 상태에서 순환라인(521)으로 공급된다.
상기와 같은 과정에 의해 살균이 이루어진 후에는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 배수하게 되는데, 도 30에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 냉수취수밸브(420-1)와 온수취수밸브(430-1)와 살균모듈(300)은 오프(off) 상태로 하고, 냉수측연결밸브(460)와 순환라인차단밸브(340)를 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면, 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 살균수는 제1연결라인(511)과 제2유로전환밸브(370) 및 제3연결라인(513)을 거쳐 제2저장탱크(220) 상부로 유입된 후 제2저장탱크(220)의 살균수와 함께 배수라인(541)을 통해 외부로 배수되고, 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 살균수는 냉수취수라인(532)과 냉수측연결밸브(460) 및 제2연결라인(512-2)을 거쳐 배수라인(541)을 통해 외부로 배수된다.
상기 제2유로전환밸브(370)는 살균모드 이외의 일반 취수모드시 연결유로(214)에서 제1연결라인(511) 하측 방향으로 연통하도록 개방되어 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 정수가 제1연결라인(511)을 통해 제2저장탱크(220) 하부로 유입되도록 한다.
상기에서는 살균순환시 순환라인차단밸브(340)와 냉수측연결밸브(460)가 동시에 온(On)되는 것으로 구성하였으나, 냉수측연결밸브(460)를 먼저 온(On)시키고 일정 시간 후 순환라인차단밸브(340)를 온(On)시키게 되면 제1저장탱크(210)의 냉수가 제2저장탱크(220)의 온수보다 먼저 순환라인(521)으로 공급되므로, 고온의 온수가 먼저 순환라인(521)에 공급되는 것을 방지할 수 있다.
<제13실시예>
도 31은 본 발명의 제13실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제1실시예와 동일하나, 순환라인(521)이 제1저장탱크(210)에 연결되지 않고 정수공급라인(504)에 연결된다는 점에서 차이가 있다.
살균순환 과정이 진행되면, 도 31에 나타난 바와 같이, 살균모듈(300)에서 생성된 살균수는 순환라인(521) 및 정수공급라인(504)를 거쳐 제1저장탱크(210)로 유입된다. 따라서 정수공급라인(504) 내부까지 살균이 이루어지므로 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있다.
또한 순환라인(521)이 정수공급라인(504)에 연결되도록 하는 구성은 제1실시예의 구조뿐만 아니라 제2실시예 내지 제12실시예의 구조에도 적용가능하다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 사이를 연결하는 순환라인(521) 상에 살균모듈(300)을 설치하여 순환 살균시킴으로써 상기 제1,제2저장탱크(210,220) 내부의 물을 배수하지 않고도 살균수의 생성이 가능하므로 물 낭비를 방지하고 살균에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 물을 순환시키면서 살균수를 생성하므로 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 살균수가 채워지는 시간상의 차이가 발생하지 않아 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부를 균일하게 살균시킬 수 있으며, 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 물을 혼합하여 순환시킴으로써 뜨거운 물이 곧바로 순환라인(521) 및 순환펌프(310)에 유입되는 것을 방지하여 내열성이 높은 재질을 사용할 필요가 없어 제품 가격을 낮출 수 있다. 또한 순환펌프(310)를 살균순환시 뿐만 아니라 배수시에도 사용할 수 있어 별도의 배수펌프를 구비할 필요없이 신속한 배수가 가능하고, 살균순환시 냉수와 온수를 출수하기 위한 냉수취수라인(532)과 온수취수라인(533) 내부를 경유하여 순환하거나, 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420,420-1) 및 온수취수밸브(430,430-1) 사이를 상호 연결하는 출수부연결유로(455,455-1,455-2)를 경유하여 순환하는 경우에는 수처리장치 내부에 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있으며, 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 사이를 연결하는 제1연결라인(511) 상에 제1연결라인차단밸브(350)를 구비함으로써 상기 제2저장탱크(220)의 온수가 상기 제1연결라인(511)을 통해 상기 제1저장탱크(210)로 역류하여 제1저장탱크(210)의 물과 혼합되는 것을 방지하여 에너지 손실을 줄일 수 있다. 또한 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 발생한 폐수를 이용하여 살균수를 생성함으로써 버려지는 물의 낭비를 최소화할 수 있고, 폐수에 포함된 용존 이온성 물질을 이용하여 높은 농도의 살균물질을 생성하므로 살균효율을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100 : 필터부 110 : 전처리 침전 필터
120 : 프리 카본 필터 130 : 포스트 카본 필터
130-1 : 역삼투압 멤브레인 필터 140 : 중공사막 필터
140-1 : 포스트 카본 필터 150 : 원수밸브
160 : 정수라인차단밸브 200 : 저장부
210 : 제1저장탱크 210a : 상부공간
210b : 하부공간 213 : 분리판
214 : 연결유로 220 : 제2저장탱크
300 : 살균모듈 310 : 순환펌프
320, 370 : 유로전환밸브 330 : 제2연결라인차단밸브
340 : 순환라인차단밸브 350 : 제1연결라인차단밸브
360 : 제1폐수라인차단밸브 400 : 출수부
410 : 정수취수밸브 420,420-1 : 냉수취수밸브
430,430-1 : 온수취수밸브 440, 440-1 : 취수차단밸브
450 : 취수구 450-1 : 냉수취수구
450-2 : 온수취수구 455,455-1,455-2 : 출수부연결유로
460 : 냉수측연결밸브 470 : 온수측연결밸브
501,502,503 : 원수공급라인 504,505 : 정수공급라인
511 : 제1연결라인 512, 512-1,512-2 : 제2연결라인
513 : 제3연결라인 521 : 순환라인
531 : 정수취수라인 532, 532-1 : 냉수취수라인
533, 533-1 : 온수취수라인 541 : 배수라인
550 : 폐수조절기 551 : 제1폐수라인
552 : 제2폐수라인 560 : 제2폐수라인차단밸브

Claims (29)

  1. 필터부에서 여과된 물을 서로 다른 온도로 각각 저장하는 제1저장탱크와 제2저장탱크;
    상기 제2저장탱크에서 배출된 물이 상기 제1저장탱크로 유입되도록 연결되는 순환라인;
    상기 제1저장탱크에서 배출된 물이 상기 제2저장탱크에서 배출된 물과 혼합되도록 상기 제1저장탱크와 상기 순환라인 사이를 연결하는 제1연결라인;
    상기 순환라인 상에 설치되어 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크에서 배출되어 혼합된 상태로 상기 순환라인을 유동하는 물을 순환시키기 위한 순환펌프와, 상기 순환되는 물을 이용하여 살균수를 생성하여 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크로 공급하기 위한 살균모듈;
    을 포함하여 이루어진 수처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고;
    살균모드 시 상기 상부공간의 물은 상기 제1연결라인을 통해 상기 제2저장탱크를 거치지 않고 상기 순환라인으로 공급되고, 상기 하부공간의 물은 상기 제2저장탱크로 유입되어 상기 제2저장탱크의 물과 혼합된 후 상기 순환라인으로 공급되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1연결라인은 일단이 상기 상부공간에 연결되고 타단이 상기 순환라인에 연결되며, 상기 하부공간과 상기 제2저장탱크의 상부를 연결하는 제2연결라인이 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부공간과 냉수취수밸브 사이를 연결하는 냉수취수라인과 상기 제2저장탱크와 온수취수밸브 사이를 연결하는 온수취수라인이 각각 구비되고, 상기 제2연결라인은 상기 냉수취수라인과 온수취수라인 사이를 연결하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2연결라인 상에는 살균순환시 온(On) 되고, 상기 제1저장탱크 및 제2저장탱크의 물을 사용자에게 출수하는 경우에 오프(Off)되는 제2연결라인차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 외부로 배출하기 위한 배수라인이 상기 순환라인 상에서 분기되고, 상기 분기점에는 상기 살균수의 유동방향을 전환하기 위한 제1유로전환밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 순환펌프는 상기 제2저장탱크와 상기 제1유로전환밸브 사이에 구비되어 살균수를 순환시키는 경우와 배수시키는 경우 작동하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고;
    상기 제1연결라인은 일단이 상기 상부공간에 연결되고 타단이 상기 순환라인에 연결되고;
    상기 필터부에서 여과된 물이 정수취수밸브를 통해 출수되도록 하는 정수취수라인과 상기 하부공간과 냉수취수밸브 사이를 연결하는 냉수취수라인과 상기 제2저장탱크와 온수취수밸브 사이를 연결하는 온수취수라인이 구비되며;
    상기 하부공간과 상기 제2저장탱크의 상부는 상기 냉수취수밸브와 온수취수밸브의 온(On)시에 상기 냉수취수라인과 온수취수라인을 통해 연결되어 상기 살균수의 순환유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 정수취수밸브와 냉수취수밸브와 온수취수밸브는 하나의 취수구에 연결되고, 상기 취수구와 상기 취수밸브들 사이에는 취수차단밸브가 구비되며, 살균모드시 상기 냉수취수라인과 냉수취수밸브를 통해 유입된 살균수는 상기 취수차단밸브와 상기 취수밸브들 사이에 형성되어 상기 취수밸브들을 상호 연통시키는 출수부연결유로를 경유하여 상기 온수취수밸브 및 온수취수라인을 통해 상기 제2저장탱크로 유입되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결라인 상에는 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 연결을 차단하기 위한 제1연결라인차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하고, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 배출된 폐수를 이용하여 상기 살균모듈에서 살균수를 생성하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 순환라인 상에서 분기되어 외부로 배수가 이루어지도록 하는 배수라인, 상기 역삼투압 멤브레인 필터의 폐수배출구와 상기 순환라인 사이를 연결하며 상기 제1저장탱크 측으로 폐수의 공급을 제어하는 제1폐수라인차단밸브가 설치된 제1폐수라인, 상기 제1폐수라인 상에서 분기되어 상기 배수라인에 연결되는 제2폐수라인이 구비되고;
    상기 제2폐수라인을 통해 외부로 배출되는 폐수의 배출량을 제한하기 위한 폐수조절기가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2폐수라인 상에는 상기 폐수를 상기 제1저장탱크로 공급시 상기 제2폐수라인으로 폐수의 흐름을 차단하는 제2폐수라인차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 필터부에서 여과된 정수의 공급을 차단하기 위한 정수라인차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고;
    살균모드 시 상기 하부공간의 물은 상기 제2저장탱크를 거치지 않고 제2연결라인을 통해 상기 순환라인으로 공급되고, 상기 상부공간의 물은 상기 제1연결라인을 통해 상기 제2저장탱크로 유입되어 상기 제2저장탱크의 물과 혼합된 후 상기 순환라인으로 공급되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 상부공간의 물은 상기 제2저장탱크의 하부로 유입되어 상기 제2저장탱크의 물과 혼합된 후 상기 제2저장탱크의 상부로 배출되어 상기 제2연결라인으로 공급되는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 하부공간과 냉수취수구 사이에는 냉수취수라인 및 냉수취수밸브가 순차 연결되고, 상기 냉수취수밸브의 일측에는 상기 하부공간의 물을 상기 제2연결라인으로 공급 여부를 제어하는 냉수측연결밸브가 구비되고;
    상기 제2저장탱크의 상부와 온수취수구 사이에는 온수취수라인 및 온수취수밸브가 순차 연결되고, 상기 온수취수밸브의 일측에는 상기 제2저장탱크의 물을 상기 제2연결라인으로 공급 여부를 제어하는 온수측연결밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2저장탱크의 하부에는 살균순환시 오프(Off)되어 상기 상부공간의 물이 상기 제2저장탱크의 하부를 통해 유입되도록 하고, 배수시 온(On)되어 상기 상부공간의 물과 함께 상기 제2저장탱크의 물이 동시에 배수되도록 하는 순환라인차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  19. 제18에 있어서,
    상기 냉수취수밸브는 상기 하부공간의 물을 냉수취수구와 제2연결라인 중 어느 하나의 방향으로 공급하기 위한 유로전환밸브로 이루어지고;
    상기 온수취수밸브는 상기 제2저장탱크의 물과 혼합된 상기 상부공간의 물을 온수취수구와 상기 제2연결라인 중 어느 하나의 방향으로 공급하기 위한 유로전환밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  20. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 하부공간과 상기 제2저장탱크의 물은 2개의 취수밸브와 하나의 취수구를 통해 사용자에게 공급되고, 상기 취수구와 상기 취수밸브들 사이에는 상기 하부공간과 상기 제2저장탱크으로부터 공급된 물을 상기 제2연결라인과 상기 취수구 중 어느 하나의 방향으로 공급하기 위한 취수차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 제1연결라인 상에는 상기 상부공간의 물을 상기 제2저장탱크의 상부와 하부 중 어느 하나의 방향으로 공급하기 위한 유로전환밸브를 구비하고, 상기 제2저장탱크의 상부와 온수취수밸브 사이를 연결하는 온수취수라인이 구비되며, 상기 유로전환밸브와 온수취수라인 사이를 연결하는 제3연결라인이 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고;
    상기 필터부에서 여과된 물이 정수취수밸브를 통해 출수되도록 하는 정수취수라인과 상기 하부공간과 냉수취수밸브 사이를 연결하는 냉수취수라인과 상기 제2저장탱크와 온수취수밸브 사이를 연결하는 온수취수라인이 구비되고;
    상기 정수취수밸브와 냉수취수밸브와 온수취수밸브에 연결된 취수구와 상기 취수밸브들 사이에 취수차단밸브가 구비되며,
    상기 상부공간과 하부공간 및 제2저장탱크는 상기 정수취수밸브와 냉수취수밸브 및 온수취수밸브의 온(On)시에 상기 정수취수라인과 냉수취수라인 및 온수취수라인을 통해 연결되어 상기 살균수의 순환유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 수처리장치.
  23. a) 서로 다른 온도로 저장된 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 물을 혼합하는 단계;
    b) 상기 혼합된 물을 이용하여 살균모듈에서 살균수를 생성하고, 상기 생성된 살균수를 순환펌프를 가동시켜 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 및 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 사이를 연결하는 순환라인 내부를 순환시키는 단계;
    c) 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 살균수를 외부로 배수하는 단계;
    를 포함하는 수처리방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 살균수의 순환 및 배수시에 상기 순환펌프를 가동시키는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 제1저장탱크의 물이 상기 제2저장탱크 하부를 통해 유입되어 상기 제2저장탱크 상부를 통해 배출된 후 상기 순환라인으로 공급되는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 제1저장탱크에 저장된 물은 상기 제2저장탱크에 저장된 물보다 온도가 낮으며, 상기 a)단계에서 상기 제1저장탱크의 물이 상기 순환라인으로 공급된 후 상기 제2저장탱크의 물이 상기 순환라인으로 공급됨으로써 상기 제1저장탱크의 물과 상기 제2저장탱크의 물이 혼합되는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고, 상기 상부공간과 순환라인은 제1연결라인에 의해 연결되고, 상기 제1연결라인상에는 제1연결라인차단밸브가 구비되어 상기 제2저장탱크를 가열하는 경우 상기 제1연결라인차단밸브를 오프(Off)시키는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고, 상기 상부공간과 순환라인은 제1연결라인에 의해 연결되고, 상기 하부공간과 제2저장탱크는 냉수취수라인 및 온수취수라인에 의해 연결되며, 상기 제1연결라인상에는 제1연결라인차단밸브가 구비되어 살균순환시 상기 제1연결라인차단밸브를 일정시간 오프(Off)시킴으로써 상기 살균수가 상기 냉수취수라인 및 온수취수라인 측으로만 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 c)단계 후 헹굼수에 의해 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 헹굼과정이 이루어지고, 상기 헹굼과정은 상기 헹굼수를 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 및 순환라인을 순환시키면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
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