KR20180044250A - 수처리 장치 - Google Patents
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Abstract
수처리 장치가 개시된다.
개시되는 수처리 장치는 공급받은 물을 정화하는 정수처리동작과 정수처리에 사용된 필터가 재생되는 재생동작을 수행하는 복수의 전기화학필터; 및 상기 전기화학필터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 복수의 전기화학필터는 서로 병렬로 설치되며, 상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중 일부의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지는 동안 나머지 전기화학필터가 재생되거나 대기상태에 있도록 제어하고, 상기 복수의 전기화학필터는 어느 하나의 전기화학필터가 재생될 때 나머지 복수의 전기화학필터에서 정수처리가 가능하도록 구성되며, 상기 전기화학필터의 정수가능시간은 전기화학필터의 재생시간 × (전기화학필터의 총 개수 - 1) 으로 설정되며, 상기 복수의 전기화학필터의 용량은 동일하고, 상기 전기화학필터를 통과한 물이 유출되는 유출관과, 상기 유출관에 연결되어 정수처리된 물이 흐르는 정수관, 상기 유출관에 연결되며 상기 전기화학필터의 재생시 발생하는 폐수를 외부로 배출하는 드레인관 및, 상기 유출관, 정수관 및 드레인관이 연결되는 분기점에 구비되어 상기 유출관을 상기 정수관 또는 드레인관에 선택적으로 연결시키는 유로전환밸브를 더 포함하며, 상기 유로전환밸브는 상기 복수의 전기화학필터에 연결된 복수의 유출관 전체와 연결되어, 상기 복수의 유출관 중에서 일부의 유출관이 상기 드레인관으로 연통되고, 나머지 유출관이 상기 정수관으로 연통되도록 구동되는 다방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다.
개시되는 수처리 장치는 공급받은 물을 정화하는 정수처리동작과 정수처리에 사용된 필터가 재생되는 재생동작을 수행하는 복수의 전기화학필터; 및 상기 전기화학필터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 복수의 전기화학필터는 서로 병렬로 설치되며, 상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중 일부의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지는 동안 나머지 전기화학필터가 재생되거나 대기상태에 있도록 제어하고, 상기 복수의 전기화학필터는 어느 하나의 전기화학필터가 재생될 때 나머지 복수의 전기화학필터에서 정수처리가 가능하도록 구성되며, 상기 전기화학필터의 정수가능시간은 전기화학필터의 재생시간 × (전기화학필터의 총 개수 - 1) 으로 설정되며, 상기 복수의 전기화학필터의 용량은 동일하고, 상기 전기화학필터를 통과한 물이 유출되는 유출관과, 상기 유출관에 연결되어 정수처리된 물이 흐르는 정수관, 상기 유출관에 연결되며 상기 전기화학필터의 재생시 발생하는 폐수를 외부로 배출하는 드레인관 및, 상기 유출관, 정수관 및 드레인관이 연결되는 분기점에 구비되어 상기 유출관을 상기 정수관 또는 드레인관에 선택적으로 연결시키는 유로전환밸브를 더 포함하며, 상기 유로전환밸브는 상기 복수의 전기화학필터에 연결된 복수의 유출관 전체와 연결되어, 상기 복수의 유출관 중에서 일부의 유출관이 상기 드레인관으로 연통되고, 나머지 유출관이 상기 정수관으로 연통되도록 구동되는 다방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기화학필터의 재생 동안에도 정수 동작의 중단없이 연속적인 운전이 가능한 수처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업사회의 발전에 따라 수질오염과 토양오염 등 자연환경 오염이 더욱 가중되고 있기 때문에 원수를 취수 정화시켜 보급하고 있으며, 최근에는 각 가정에서 수돗물에 대해 정수하여 깨끗한 물을 식수로서 활용하기 위해 정수기가 널리 보급되고 있는 추세이다.
이러한 정수기의 형태는 수돗물에 잔류하는 이물질 내지는 각종 오염균을 정수 살균처리하여 정화하는 형태의 것으로, 역삼투압 정수기가 채택됨과 동시에 UV 살균램프에 의한 살균과정을 거쳐 정수를 취하는 형태가 널리 이용되고 있으며, 이러한 정수기 내부에는 공급된 원수에 함유된 오염물질, 중금속, 박테리아 등을 제거하기 위한 멤브레인필터가 구비된다.
그런데, 종래 역삼투압 정수기는 멤브레인필터를 사용하지 않은 정수기에 비해 정수 수준이 매우 높다고 할 수 있으나, 일정한 수준의 정수를 얻기 위해서는 적정한 원수 압력이 필요하고, 정수 유량이 상당히 낮은 관계로 저장탱크를 사용하여 저장된 물을 정수로 이용하며, 이에 따른 공기 중 세균에 의한 저장수의 2차 오염과, 오염된 막의 세정, 주기적인 막의 교체 등과 같은 문제점이 있었다.
이러한 기존 탈염 기술들의 문제점을 해결하고자 최근 들어 전기이중층의 원리를 이용한 축전식 탈염기술(Capacitive DeIonization, CDI)이 연구되어 탈염 공정에 적용하고 있다.
도 1은 CDI 공정을 개략적으로 나타낸 도면으로서, CDI 공정은 캐패시터(capacitor) 공정에서 사용되는 전기이중층 이론을 근거로 하여, 전극표면에 전기를 가용할 때 수질 내부에 있는 상대극성 이온이 전극 표면에 흡착되는 성질을 이용한 방법이다. 즉, 도 1의 정수공정에 나타난 바와 같이 양이온, 음이온이 함유된 용액이 두 개의 다공성 탄소전극 층 사이를 통과할 때 정전기력을 인가함으로써 수용액속에 함유된 이온이 제거된다.
이와 같이, CDI 공정은 전극에 전위를 인가했을 때, 전극 표면에 형성되는 전기이중층에서 전기적 인력에 의한 이온들의 흡착 반응을 이용하기 때문에, 낮은 전극전위(약 1~2V)에서 작동하고, 그 결과 다른 탈염기술에 비해 에너지 소비량이 월등히 낮아 저에너지 소모형 차세대 탈염기술로 평가되고 있다.
이러한 CDI 공정에 이용되는 CDI 전극 구조체는 양극과 음극을 평판 형태의 전극으로 만들고 양극과 음극 사이에 물이 흘러갈 수 있도록 스페이서를 넣어 적층형태로 셀(Cell)을 제작하여 사용하고 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 이러한 CDI 공정을 이용한 정수시스템은 정수시와 재생시에 양 전극의 극성을 달리하여 정수와 재생 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 양 전극 중에서 음전극에는 양이온교환수지(20)가 구비되어 있고, 양전극에는 음이온교환수지(10)가 구비되어 있어 물속의 양이온과 음이온을 교환적으로 제거한다.
여기서, 양이온교환수지(20)는 음전극에 흡착되는 양이온과 교환하며, 음이온교환수지(10)는 양전극에 흡착되는 음이온과 교환한다.
그러나, 이러한 CDI 셀의 경우, 도 1의 재생공정에 나타난 바와 같이 어느 정도의 정수 동작을 수행한 후에는 전극에 흡착된 물질들을 제거하기 위한 재생 공정이 필요하며, 이로 인해 정수를 연속적으로 추출하기 어렵고 또한 재생 공정 동안 사용자에게 정수를 공급할 수 없는 불편함이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 전기화학필터를 사용하는 정수 장치의 작동을 중단하지 않고도 재생 공정을 용이하게 수행할 수 있는 수처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다른 일 측면으로서, 장치에 소요되는 전극의 개수를 줄여서, 소형화되고 제작비용이 절감된 수처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 공급받은 물을 정화하는 정수처리동작과 정수처리에 사용된 필터가 재생되는 재생동작을 수행하는 복수의 전기화학필터; 및 상기 전기화학필터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 복수의 전기화학필터는 서로 병렬로 설치되며, 상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중 일부의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지는 동안 나머지 전기화학필터가 재생되거나 대기상태에 있도록 제어하고, 상기 복수의 전기화학필터는 어느 하나의 전기화학필터가 재생될 때 나머지 복수의 전기화학필터에서 정수처리가 가능하도록 구성되며, 상기 전기화학필터의 정수가능시간은 전기화학필터의 재생시간 × (전기화학필터의 총 개수 - 1) 으로 설정되며, 상기 복수의 전기화학필터의 용량은 동일하고, 상기 전기화학필터를 통과한 물이 유출되는 유출관과, 상기 유출관에 연결되어 정수처리된 물이 흐르는 정수관, 상기 유출관에 연결되며 상기 전기화학필터의 재생시 발생하는 폐수를 외부로 배출하는 드레인관 및, 상기 유출관, 정수관 및 드레인관이 연결되는 분기점에 구비되어 상기 유출관을 상기 정수관 또는 드레인관에 선택적으로 연결시키는 유로전환밸브를 더 포함하며, 상기 유로전환밸브는 상기 복수의 전기화학필터에 연결된 복수의 유출관 전체와 연결되어, 상기 복수의 유출관 중에서 일부의 유출관이 상기 드레인관으로 연통되고, 나머지 유출관이 상기 정수관으로 연통되도록 구동되는 다방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 수처리 장치에는 상기 전기화학필터가 적어도 세 개 이상 구비될 수 있다.
이러한 수처리장치에서, 상기 전기화학필터의 재생 시점은 상기 전기화학필터의 정수동작 시간, 상기 전기화학필터에서 정화된 정수의 TDS 수치 또는 상기 전기화학필터에서 정화된 정수의 전류값을 기초로 결정될 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중에서 정수처리가 이루어지는 전기화학필터의 유출관에서 유출된 물이 상기 정수관으로 공급되도록 상기 유로전환밸브의 유로를 전환하고, 상기 복수의 전기화학필터 중에서 재생동작이 수행되는 전기화학필터의 유출관에서 유출된 물이 상기 드레인관으로 공급되도록 상기 유로전환밸브의 유로를 전환할 수 있다.
한편, 상기 제어부는 재생동작이 완료된 전기화학필터를 대기시키고, 상기 복수의 전기화학필터 중 어느 하나의 전기화학필터가 재생이 필요하면 상기 대기 중인 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지도록 하고, 상기 재생이 필요한 전기화학필터가 재생동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 복수의 상기 전기화학필터에 물이 유입되는 각각의 유로에는 차단밸브가 구비될 수 있으며, 상기 제어부는 정수처리 수행중인 전기화학필터 및 재생동작 수행중인 전기화학필터 측의 차단밸브는 개방하고, 재생이 완료되고 대기중인 전기화학필터 측의 차단밸브는 폐쇄할 수 있다.
또한, 본 발명은 공급받은 물을 정화하는 정수처리동작과 정수처리에 사용된 필터가 재생되는 재생동작을 수행하는 복수의 전기화학필터; 및 상기 전기화학필터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 복수의 전기화학필터는 서로 병렬로 설치되며, 상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중 일부의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지는 동안 나머지 전기화학필터가 재생되거나 대기상태에 있도록 제어하고, 상기 제어부는 정수처리가 이루어지는 전기화학필터에서 정화된 정수의 일부가 재생동작 수행중인 전기화학필터의 재생을 위하여 재생동작 수행중인 전기화학필터에 공급되도록 하며, 상기 복수의 전기화학필터에 물이 공급되도록 구비된 유입관, 상기 유입관으로부터 분기되어 상기 복수의 전기화학필터 각각으로 연결된 복수의 연결관, 상기 전기화학필터를 통과한 물이 유출되는 유출관, 상기 유출관에 연결되어 정수처리된 물이 흐르는 정수관 및, 복수의 상기 유입관 각각에서 분기되어 상기 전기화학필터의 재생시 발생하는 폐수를 외부로 배출하는 드레인관을 더 포함하고, 상기 유입관과 연결관의 분기점에 구비되어, 상기 유입관을 상기 복수의 연결관 중에서 어느 하나의 연결관을 제외한 나머지 연결관에 연결시키는 다방밸브인 유로전환밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중에서 재생동작 수행중인 전기화학필터를 제외한 나머지 전기화학필터에 물이 공급되도록 상기 유로전환밸브를 구동시키는 것을 특징으로 하는 수처리 장치를 제공한다.
더욱 바람직하게, 상기 수처리 장치는 복수의 상기 드레인관 각각에 구비되는 차단밸브를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 재생동작 수행중인 전기화학필터의 재생시 배출되는 폐수가 상기 드레인관을 통해 외부로 배출되도록, 재생동작 수행중인 상기 전기화학필터에 연결된 차단밸브를 개방하고 나머지 차단밸브를 폐쇄할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 수처리 장치는 복수의 상기 연결관 각각에서 상기 연결관과 드레인관의 분기점의 전단에 구비되어, 재생동작 수행중인 전기화학필터에서 배출되는 폐수가 상기 연결관으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 수처리 장치는 상기 전기화학필터의 전단에는 카본필터가 더 구비될 수 있으며, 상기 전기화학필터에는 상기 전기화학필터의 전단에 구비된 카본필터에서 여과된 물이 공급될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 수처리 장치는 상기 전기화학필터 후단의 유로 상에 설치된 유량센서;를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 수처리 장치는 상기 전기화학필터의 전단의 유로 상에 설치된 제1 전기전도도센서; 및 상기 전기화학필터의 후단의 유로 상에 설치된 제2 전기전도도센서;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 제1 전기전도도센서 및 제2 전기전도도센서에서 측정된 값을 비교한 값에 따라 상기 복수의 전기화학필터에 인가되는 전압의 크기를 제어할 수 있다.
한편, 이러한 수처리 장치에서 상기 전기화학필터는 CDI(Capacitive DeIonization) 셀로 구성될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 병렬로 설치된 복수의 전기화학필터를 구비함으로써 일부의 전기화학필터의 재생 공정 동안 나머지 전기화학필터를 이용해 정수 처리를 수행할 수 있어 수처리 장치의 작동을 중단하지 않고도 재생 공정을 용이하게 수행할 수 있다. 이로 인해, 수처리 장치의 연속적인 운전이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전기화학필터의 재생시간이 정수가능시간보다 짧다는 점을 이용하여, 다수의 전기화학필터를 장착함으로써 결과적으로 장치에 소요되는 전극의 개수를 감소시킬 수 있어, 장치가 소형화되고 제작비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 축전식 탈염기술을 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수처리 장치의 유로전환밸브에 다방형 유로전환밸브가 적용된 수처리 장치의 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치의 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 정면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수처리 장치의 유로전환밸브에 다방형 유로전환밸브가 적용된 수처리 장치의 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치의 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 정면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 수처리 장치에 설치된 다방형 유로전환밸브의 측단면도이다.
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.
그리고, 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "가지다(갖다)" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치에 대해서 살펴본다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)는 원수공급부(110), 전기화학필터(120), 제어부(130) 및 정수추출부(140)를 포함하고, 전기화학필터(120)의 전단에 선카본필터(152) 및 제1 전기전도도센서(301), 전기화학필터(120)의 후단에 후카본필터(154) 및 제2 전기전도도센서(302), 그리고 전기화학필터(120)의 후단의 유로 상에 유량센서(160)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 원수공급부(110)는 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에 사용되는 수돗물, 지하수 등의 가공되지 않은 원수를 수처리 장치(100)에 제공한다.
한편, 상기 전기화학필터(120)는 공급되는 물을 정화하는 정수처리동작과 정수처리에 사용된 필터가 재생되는 재생동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 전기화학필터(120)는 원수공급부(110)에서 공급받은 물을 정수처리하여 정수를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에는 복수개의 전기화학필터(120)가 포함될 수 있으며, 복수의 전기화학필터(120)는 서로 병렬로 설치될 수 있다. 이때, 병렬로 설치된 복수의 전기화학필터(120) 각각은 독립적으로 정수동작 및 재생동작을 수행할 수 있게 된다.
여기서, 전기화학필터(120)는 전기에 의해 이온성물질의 흡착 또는 제거, 분리가 가능한 필터로서, 일 예로 CDI 셀을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전기화학필터(120)로 예시된 CDI 셀은 양전극과 음전극이 적층된 구조로 형성되며, 양전극과 음전극 사이에는 스페이서가 위치하는데, 상기 스페이서는 양전극과 음전극을 상호 이격시킴으로써 전극 사이에 물이 흐를 수 있는 유로를 형성한다.
이때, 스페이서는 물을 흡수할 수 있는 얇고 촘촘히 짜인 망사천 또는 부직포일 수 있다.
또한, 각 셀의 양전극과 음전극은 전도성이 우수한 재질로 이루어지는데, 흑연, 탄소종이 섬유, 티타늄과 같은 금속 메쉬 중 어느 하나로 구성되거나 이들의 혼합물로 구성될 수 있다.
이러한 양전극과 음전극은 낮은 전압을 인가하기 때문에 전기가 잘 통하고 부식성이 없는 재질로 구성될 수 있다.
이와 같은 구성으로 구현될 수 있는 전기화학필터(120)의 작동 원리에 대해 설명하면, 양전극 단자에 양전압이 인가되고, 음전극 단자에 음전압이 인가되면 양전극에서는 스페이서를 통해 흐르는 물 중에 포함되어 있는 음이온이 흡착되게 된다.
마찬가지로 음전극에 음전압이 인가되면 스페이서를 통해 흐르는 물 중에 포함되어 있는 양이온이 흡착되게 된다.
따라서, 전극 사이의 스페이서를 통해 흐르는 물은 이온들이 남아 있지 않은 순수에 가까운 총 용존성 고형물질(Total Dissolved Solid, TDS) 수치가 O에 가까운 물로 정화된다.
또한, 일반적으로 전기화학필터(120)는 정수처리를 하면서 전극에 흡착된 불순물을 제거하는 재생동작을 일정시간마다 수행해야 하므로, 전기화학필터(120)의 용량에 따라 결정되는 정수 가능 시간 동안 정수동작을 수행한 후에는 재생동작을 수행하여 다시 정수처리가 가능한 상태로 재생될 수 있다.
여기서, 전기화학필터(120)의 정수 가능 시간과 재생시간은 전기화학필터(120)의 구성에 따라 미리 결정되는 값이다.
또한, 전기화학필터(120)는 정수시간과 재생시간이 서로 다르거나 아니면 서로 동일하게 구성될 수도 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서는 복수의 전기화학필터(120)가 정수처리 동작을 수행하는 동안 내에 재생중인 전기화학필터(120)의 재생이 완료되어야 하기 때문에 전기화학필터(120)의 정수시간이 재생시간보다 길게 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 일반적으로 전기화학필터(120)의 정수 가능 시간은 전기화학필터(120)의 용량과 비례할 수 있으며, 전기화학필터(120)의 용량은 필터에 포함된 전극의 개수 및 크기에 비례할 수 있다.
결국, 전기화학필터(120)의 정수 가능 시간이 증가할수록 전기화학필터(120)의 부피는 크게 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서, 복수의 전기화학필터(120)의 전단에는 선카본필터(152), 후단에는 후카본필터(154)가 추가로 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필터의 종류, 개수 및 순서는 정수기의 여과방식 또는 정수기에 요구되는 여과성능에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 선카본필터(152)의 전단에 세디먼트필터가 구비될 수도 있다.
여기서, 선카본필터(152)는 원수공급부(110)로부터 유입되는 상수도, 지하수 등의 원수에 함유된 먼지, 모래, 산화된 오염물 등과 같은 부유물질(입자성 물질)을 여과하여 제거하고, 잔류염소(예를 들어, HOCl- 또는 ClO-) 및 휘발성 유기 화합물을 흡착 제거할 수 있다.
이러한 선카본필터(152)는 침전필터와 일체로 결합된 복합 필터형태로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 후카본필터(154)는 복수의 전기화학필터(120)를 거친 정수에서 추가적인 염소성분, 휘발성 유기화학 물질 및 냄새 등을 흡착 제거하고 물맛을 개선할 수 있으며, 일 실시예에서 탄소를 주원료로 하는 활성탄과 같은 물질로 구성될 수 있다.
한편, 상기 제어부(130)는 전기화학필터(120)에 인가되는 전압과 유로전환밸브(250) 및 차단밸브(270)의 동작을 제어할 수 있으며, 제1 전기전도도센서(301), 제2 전기전도도센서(302) 및 유량센서(160)와 연결될 수 있다.
한편, 정수추출부(140)는 카본필터 및 전기화학필터(120)에서 정수처리된 정수를 사용자에게 공급할 수 있는 요소로서, 파우셋 또는 코크로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에는 전기화학필터(120)가 적어도 세 개 이상 구비될 수 있으며, 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에는 5개의 전기화학필터(120)가 구비되어 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서, 제어부(130)는 복수의 전기화학필터(120) 중 일부의 전기화학필터(120)에서 정수처리가 이루어지는 동안 재생이 필요한 나머지 전기화학필터(120)가 재생되도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 5개의 전기화학필터(120) 중에서 4개 또는 3개의 전기화학필터(120)에서 정수처리가 이루어지는 동안 나머지 1개 또는 2개의 전기화학필터(120)가 재생될 수 있다.
여기서, 수처리 장치(100)의 효율을 최대로 하기 위해, 일 실시예에서 복수의 전기화학필터(120)는 어느 하나의 전기화학필터(120)가 재생될 때 나머지 복수의 전기화학필터(120)에서 정수처리가 가능하도록 구성될 수 있다.
다시 말해, 복수의 전기화학필터(120)가 정수/재생동작을 반복하며 작동되는 동안에 한번에 하나씩의 전기화학필터(120)가 재생되고, 나머지 전기화학필터(120) 모두가 정수처리를 할 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 제1 전기화학필터(120-1)가 정수동작을 수행하다가 재생이 필요한 경우에, 제어부(130)는 제1 전기화학필터(120-1)에서 재생동작이 수행되도록 하고, 나머지 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)에서 정수처리가 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 제1 전기화학필터(120-1)의 재생이 완료되고 제2 전기화학필터(120-2)의 재생이 필요한 경우에, 제어부(130)는 제2 전기화학필터(120-2)에서 재생동작이 수행되도록 하고, 나머지 제1 및 제3 내지 제5 전기화학필터(120-1,120-3~5)에서 정수처리가 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 제2 전기화학필터(120-2)의 재생이 완료되고 제3 전기화학필터(120-3)의 재생이 필요한 경우에, 제어부(130)는 제3 전기화학필터(120-3)에서 재생동작이 수행되도록 하고, 나머지 제1, 제2, 제4 및 제5 전기화학필터(120-1,2,4,5)에서 정수처리가 이루어지도록 할 수 있다.
이러한 원리로 제5 전기화학필터(120-5)의 재생까지 완료되고 다시 제1 전기화학필터(120-1)의 재생이 필요한 경우에, 제어부(130)는 제1 전기화학필터(120-1)에서 재생동작이 수행되도록 하고, 나머지 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)에서 정수처리가 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이 순환식으로 동작하면서, 제1 내지 제5 전기화학필터(120-1~5)는 재생/정수동작을 반복할 수 있게 되고, 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)는 정수동작의 휴지기간 없이 사용자에게 정수를 공급할 수 있게 된다.
이때, 제1 전기화학필터(120-1)는 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5) 모두가 순차적으로 재생이 완료될 때까지 정수처리가 가능해야 하므로, 제1 전기화학필터(120-1)의 정수가능시간은 재생시간보다 길도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5) 역시 제1 전기화학필터(120-1)와 실질적으로 동일하게 동작하므로, 제1 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)의 용량 및 정수/재생시간 특성은 동일하게 구성될 수 있다.
정리하자면, 일 실시예에서 전기화학필터(120)의 정수가능시간과 재생시간의 관계는,
전기화학필터의 정수가능시간 = 전기화학필터의 재생시간 × (전기화학필터의 총 개수 - 1)
로 설정될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에 구비되는 전기화학필터(120)의 개수와 정수에 필요한 전체 전극의 개수와의 관계에 대해서 살펴본다.
일반적으로 전기화학필터(120)를 구성하는 전극의 개수는 전기화학필터(120)의 TDS 제거율 성능과 비례하며, 전극의 개수가 많아 질수록 수처리 장치(100)의 제작 비용이 증가하고, 장치의 크기가 커질 수 있다.
따라서, 적은 개수의 전극을 이용하여 원하는 TDS 제거율을 확보하는 것이 장치의 비용면이나 크기면에서 효율적인 것이다.
예를 들어, 1LPM의 유량에서 정해진 수치 이상의 TDS 제거율 성능을 확보하기 위해서는 100장의 전극이 필요한 조건에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치가 3개의 전기화학필터를 이용하여 정수처리를 하는 경우, 하나의 전기화학필터가 재생되는 동안에 나머지 2개의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어질 수 있는데, 정수처리를 하는 2개의 전기화학필터 전체에 포함된 전극의 장수가 100장이어야 하므로 각각의 전기화학필터에는 50장의 전극이 포함될 수 있다.
따라서, 수처리 장치에는 전극이 50 × 3 장 즉, 150장 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치가 5개의 전기화학필터를 이용하여 정수처리를 하는 경우에는, 하나의 전기화학필터가 재생되는 동안에 나머지 4개의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어질 수 있는데, 4개의 전기화학필터 전체에 포함된 전극의 장수가 100장이 되어야 하므로 각각의 전기화학필터에는 25장의 전극이 포함될 수 있다.
따라서, 수처리 장치에는 전극이 25 × 5 장 즉, 125장 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치가 6개의 전기화학필터를 이용하여 정수처리를 하는 경우에는, 하나의 전기화학필터가 재생되는 동안에 나머지 5개의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어질 수 있는데, 5개의 전기화학필터 전체에 포함된 전극의 장수가 100장이 되어야 하므로 각각의 전기화학필터에는 20장의 전극이 포함될 수 있다.
따라서, 수처리 장치에는 전극이 20 × 6 장 즉, 120장 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시에에 의한 수처리 장치가 2개의 전기화학필터를 이용하여 정수처리를 하는 경우에는, 하나의 전기화학필터가 재생되는 동안에 나머지 하나의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어져야 하는데, 이때는 하나의 전기화학필터에 포함된 전극의 개수가 100장이 되어야 한다.
따라서, 수처리 장치에는 전극이 100 × 2 장 즉, 200장 포함될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)는 다수의 전기화학필터(120)를 사용할수록 적은 수의 전극으로 구성될 수 있다. 다만, 전기화학필터(120)의 개수는 상술한 전기화학필터(120)의 정수가능시간과 재생시간의 관계식에 나타난 바와 같이 전기화학필터(120)의 정수가능시간과 재생시간의 특성에 의해 제한받을 수 있다.
다시 말해, 수처리 장치(100)에 포함되는 전기화학필터(120)의 개수가 많아질수록 전기화학필터(120)는 정수가능시간이 재생시간에 비해 긴 특성을 가져야 한다.
한편, 상술한 바와 같은 동작을 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)는 공급유로(210), 유출관(220), 정수관(230) 및 드레인관(240)을 포함하고, 상기 유출관(220), 정수관(230) 및 드레인관(240)이 연결되는 분기점에 유로전환밸브(250)를 더 포함할 수 있다.
상기 공급유로(210)는 제1 내지 제5 전기화학필터(120-1~5) 각각에 물이 공급되는 경로를 제공하며, 일 실시예에서 선카본필터(152)에서 여과된 처리수가 유통될 수 있다.
또한, 상기 유출관(220)은 제1 내지 제5 전기화학필터(120-1~5) 각각에 연결되어 전기화학필터(120)를 통과한 물이 유출되는 경로를 제공할 수 있다.
또한, 상기 정수관(230)은 복수의 유출관(220) 각각에 연결되어 정수처리된 물이 정수추출부(140)로 공급될 수 있는 경로를 제공할 수 있으며, 일 실시예에서 후카본필터(154)에 연결되어 전기화학필터(120)에서 정수처리된 물이 후카본필터(154)로 공급될 수 있는 경로를 제공할 수 있다.
또한, 상기 드레인관(240)은 복수의 유출관(220) 각각에 연결되어 전기화학필터(120)의 재생시 발생하는 폐수가 외부로 배출되는 경로를 제공할 수 있다.
한편, 상기 유로전환밸브(250)는 유출관(220)을 정수관(230) 또는 드레인관(240)에 선택적으로 연결시킬 수 있는 2방향 밸브로 구성될 수 있으며, 형태에 특별한 제한을 받지 않고 공지의 다양한 밸브로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 유로전환밸브(250)는 제어부(130)에 의해 구동될 수 있으며, 제어부(130)는 복수의 전기화학필터(120) 중에서 정수처리가 이루어지는 전기화학필터(120)의 유출관(220)에서 유출된 물이 정수관(230)으로 공급되도록 유로전환밸브(250)의 유로를 전환하고, 복수의 전기화학필터(120) 중에서 재생동작이 수행되는 전기화학필터(120)의 유출관(220)에서 유출된 물이 드레인관(240)으로 공급되도록 유로전환밸브(250)의 유로를 전환할 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 실시예에서, 제1 전기화학필터(120-1)가 재생동작 수행중이고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)에서 정수처리가 이루어지는 경우에, 제어부(130)는 제1 전기화학필터(120-1) 측의 유로전환밸브(250)는 드레인관(240)으로 연결시키고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5) 측의 유로전환밸브(250)는 모두 정수관(230)으로 연결시킨다.
한편, 일 실시예에서 상기 유로전환밸브(250')는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제5 전기화학필터(120-1~5)에 연결된 복수의 유출관(220) 전체와 연결되어, 복수의 유출관(220) 중에서 일부의 유출관(220)이 드레인관(240)으로 연통되고, 나머지 유출관(220)이 정수관(230)으로 연통되도록 구동되는 다방 밸브로 구성될 수 있다. 이러한 경우는 도 2에 도시된 실시예와 같이 다수의 유로전환밸브(250)가 필요하지 않을 수 있으며, 유출관(220), 정수관(230) 및 드레인관(240)의 분기점이 간단한 구조로 구성될 수 있어 장치의 제작이 용이하고 제작비용이 절감되며 장치가 소형화되는 장점이 있다.
참고로, 이러한 다방 밸브형 유로전환밸브(250')에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 살펴본다. 여기서, 도 4는 다방 밸브형 유로전환밸브(250')의 정면도, 도 5는 측단면도이다. 이때, 도 5의 (a) 및 (b)는 도 4의 (a) 및 (b) 각각의 측단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 유로전환밸브(250')는 로터리 타입의 밸브로서, 원통형 밸브몸체(252)의 외주면을 따라 물이 유입되는 제1 입수구(261), 제2 입수구(262), 제3 입수구(263), 제4 입수구(264) 및 제5 입수구(265)가 일정한 간격으로 배열될 수 있다.
또한, 밸브몸체(252)의 전단에는 밸브몸체(252) 내부의 물이 외부로 나오는 폐수출수구(267)가 구비되며, 제1 내지 제5 입수구(261~5)가 배열된 외주로부터 후방으로 이격되어 정수출수구(269)가 구비될 수 있다.
밸브몸체(252)의 내부에는 밸브몸체(252)의 내부를 전방부와 후방부로 격리시키는 회전판(254)이 장착될 수 있으며, 회전판(254)은 밸브몸체(252)의 후단에 설치된 모터(258)에 의해 회전구동될 수 있다.
상기 회전판(254)에는 둘레방향의 일부구간이 부채꼴형태로 밸브몸체(252)의 후방으로 함몰된 차단구간(255)이 형성될 수 있다. 이때, 차단구간(255)의 둘레와 밸브몸체(252) 내측면과의 접촉면은 입수구(261~5)와 정수출수구(269) 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 차단구간(255)은 밸브몸체(252)에 외주면을 따라 일정간격으로 구비된 복수의 입수구 중 하나의 입수구만 포함하는 범위로 형성될 수 있다. 이를 통해, 회전판(254)은 제1 내지 제5 입수구(261~5) 중에서 선택적으로 어느 하나의 입수구를 폐수출수구(267)로 연통시킬 수 있으며, 나머지 입수구를 정수출수구(269)로 연통시킬 수 있다.
이러한 유로전환밸브(250')가 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에 설치되는 경우, 제1 내지 제5 전기화학필터(120-1~5) 각각에 연결된 유출관(220) 각각은 제1 내지 제5 입수구(261~5) 각각에 연결되고, 정수관(230)은 정수출수구(269), 드레인관(240)은 폐수출수구(267)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 전기화학필터(120-1)가 재생동작 수행중이고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)에서 정수처리가 이루어지는 경우에는 도 4 및 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 입수구(261)로 들어온 물은 폐수출수구(267)로 연통되고, 제2 내지 제5 입수구(262~5)로 들어온 물은 정수출수구(269)로 연통된다.
한편, 제2 전기화학필터(120-2)가 재생동작 수행중이고, 제1 및 제3 내지 제5 전기화학필터(120-1,120-3~5)에서 정수처리가 이루어지는 경우에는 도 4 및 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 회전판(254)이 회전하여 차단구간(255)이 제2 입수구(262)를 향하도록 구성되고, 제2 입수구(262)로 들어온 물은 폐수출수구(267)로 연통되고, 제1 및 제3 내지 제5 입수구(261,263~5)로 들어온 물은 정수출수구(269)로 연통된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에 사용될 수 있는 유로전환밸브(250)는 상술한 다방 밸브에 한정되는 것은 아니며, 복수의 유로를 전환할 수 있는 다양한 형태의 밸브로 구성될 수 있는 것은 자명하다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치에 대해서 살펴본다. 여기서, 도 6에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 수처리 장치(100)에서 차단밸브(270)가 더 포함하여 구성된 것으로서, 양자간의 차이점에 대해서만 설명하고 나머지 각각의 구성요소들은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 수처리 장치(100)의 것과 실질적으로 동일하므로 그 설명을 생략한다.
다른 일 실시예에서, 전기화학필터(120)는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)와 달리, 전기화학필터(120)의 정수가능시간이 전기화학필터의 재생시간 × (전기화학필터의 총 개수 - 1)보다 길게 설정될 수 있다.
이때, 제어부(130)는 재생동작이 완료된 전기화학필터(120)를 대기시키고 복수의 전기화학필터(120) 중 어느 하나의 전기화학필터(120)가 재생이 필요하면 상기 대기 중인 전기화학필터(120)에서 정수처리가 이루어지도록 하고, 재생이 필요한 전기화학필터(120)가 재생동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
다시 말해, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서는 재생동작 수행중인 전기화학필터(120)가 재생이 완료되면 재생이 필요한 다른 전기화학필터(120)와 곧바로 정수/재생동작이 전환되지만, 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서는 재생이 완료된 전기화학필터(120)가 다른 전기화학필터(120)의 재생 필요 시점까지 대기시간을 갖는다.
이러한 동작을 위해, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서, 전기화학필터(120)에 물이 유입되는 각각의 공급유로(210)에는 차단밸브(270)가 구비될 수 있다.
여기서, 제어부(130)는 정수처리 수행중인 전기화학필터(120)와 재생동작 수행중인 전기화학필터(120) 측의 차단밸브(270)는 개방하고, 재생이 완료되고 정수처리 수행 전에 대기중인 전기화학필터(120) 측의 차단밸브(270)는 폐쇄할 수 있다.
이를 통해, 재생이 완료되고 대기중인 전기화학필터(120)에 대해서는 물공급이 중지됨으로써 물이 재생이 완료된 전기화학필터(120)를 통과하여 드레인관(240)으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에 포함된 유량센서(160), 제1 전기전도도센서(301) 및 제2 전기전도도센서(302)에 대해서 살펴보면, 상기 유량센서(160)는 복수의 전기화학필터(120)의 후단의 유로 상에 설치되며, 일 실시예에서 후카본필터(154)의 처리수가 배출되는 후단에 구비될 수 있다. 이러한 유량센서(160)는 원수가 유입되어 카본필터(152,154) 및 전기화학필터(120)를 통과한 누적 통수량을 검출한다.
이때, 제어부(130)는 유량센서(160)에 의해 측정된 누적 통수량을 적산한 후 그 값이 일정량 이상인 경우 필터 재생 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 전기전도도센서(301)는 복수의 전기화학필터(120)의 전단의 유로 상에 설치되며, 일 실시예에서 선카본필터(152)의 처리수가 유입되도록 복수의 전기화학필터(120)와 선카본필터(152) 사이에 구비될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 선카본필터(152)의 전단에 구비될 수도 있다.
또한, 상기 제2 전기전도도센서(302)는 복수의 전기화학필터(120)의 후단의 유로 상에 설치되며, 일 실시예에서 후카본필터(154)의 처리수가 배출되는 후단에 구비될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 후카본필터(152)의 전단 즉, 복수의 전기화학필터(120)와 후카본필터(152)의 사이에 구비될 수도 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서, 제어부(130)는 제1 전기전도도센서(301)와 제2 전기전도도센서(302)에서 측정된 값에 따라 전기화학필터(120)에 인가되는 전압의 크기를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는 제1 전기전도도센서(301)에서 측정한 전기전도도와 제2 전기전도도센서(302)에서 측정한 전기전도도를 비교하여 그 변화량을 산출하고, 이를 통해 에러를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)는 사용자가 수처리 장치(100)에서 추출되는 물의 맛을 선택할 수 있도록 구성될 수 있는데, 이를 위해 제어부(130)는 제2 전기전도도센서(302)에서 측정한 전기전도도 값을 사용자가 선택한 물맛의 전기전도도와 비교하여 전기화학필터(120)를 제어함으로써, 사용자가 원하는 물맛을 선택 가능하게 할 수 있다.
여기서, 물맛은 전기화학필터(120)에 인가되는 전압의 크기를 조절하여 변화시킬 수 있다.
또한, 제1 전기전도도센서(301)에서 측정한 전기전도도와 제2 전기전도도센서(302)에서 측정한 전기전도도의 차이를 알면 전기화학필터(120)의 재생능력의 변화를 알 수 있다.
따라서, 제어부(130)는 상기 전기전도도의 차이를 기초로 전기화학필터(120)의 재생 시점을 파악하여 복수의 전기화학필터(120)의 정수/재생동작을 제어할 수 있다.
참고로, 처리수의 전기전도도는 총 용존성 고형물질(TDS)을 측정하기 위한 것으로, 측정기의 끝에 있는 감응센서 2개 사이를 흐르는 전기의 양에 의하여 TDS 수치가 변화하는데 이 원리를 이용해 측정된다.
즉, 물속에 이온물질이 많으면 전기가 잘 흐르게 되고 높은 TDS 수치를 나타내게 되는데, 이러한 TDS는 산소 이외의 다른 물질들을 포함하고 있는 정도를 나타내는 척도이며 물속에 포함된 물질들에 의해 물맛이 결정된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)에서는 전기전도도센서를 이용해 처리수의 전기전도도의 변화량을 측정하고, 이를 이용해 전기화학필터(120)의 성능을 조절함으로써 물맛을 선택 가능하도록 한다.
한편, 전기화학필터(120)의 재생 시점은 유량센서(160)가 감지한 데이터를 기초로 결정될 수도 있다. 즉, 전기화학필터(120)가 정수할 수 있는 정수의 누적 통수량을 통해 전기화학필터(120)의 재생 필요 시점이 결정될 수 있다.
또한, 전기화학필터(120)의 재생 필요 여부는 전기화학필터(120)의 전단에 구비된 제1 전기전도도센서(301)와 유량센서(160)의 후단에 구비된 제2 전기전도도센서(302)가 감지한 각각의 TDS 수치의 차이를 기초로도 결정될 수 있다.
예를 들어, 전기화학필터(120) 전후의 물의 TDS 수치의 차이가 감소되면 정수가 잘 되지 않는 것을 의미하므로, 이를 통해 정수동작 수행중인 전기화학필터(120)의 재생 필요 시점을 파악할 수 있다.
또한, 전기화학필터(120)의 재생 필요 여부는 복수의 전기화학필터(120) 각각이 가지는 정수 가능 시간에 의해 결정될 수도 있다.
즉, 수처리 장치(100)에서 추출되는 정수의 양이 시간당 동일한 경우, 정수추출부(140)를 통해 정수가 추출됨에 따라 정수동작 중이던 전기화학필터(120)가 물을 정화하는 총시간을 측정하고, 이 총시간을 전기화학필터(120)가 가지는 정수 가능 시간과 비교하여 재생 필요 시점을 파악할 수 있다.
또한, 전기화학필터(120)의 재생 필요 여부는 복수의 전기화학필터(120) 각각이 정화한 정수의 전류값에 의해 결정될 수도 있다.
즉, 정수 내에 포함된 이온의 양과 전류값은 서로 비례하므로, 정수에 흐르는 전류값이 기준값 이상이 되는 시점은 전기화학필터(120)에서 정화가 잘 이루어지지 않아 정수에 많은 양의 이온이 존재하는 것을 의미한다.
따라서, 전기화학필터(120)에서 정화된 정수에 흐르는 전류값이 기준값 이상이 되는 시점을 전기화학필터(120)의 재생 필요 시점으로 결정할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100-1)에 대해서 살펴본다.
도 7에 도시되어 있는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100-1)는 복수의 전기화학필터(120) 중에서 재생동작을 수행하는 전기화학필터(120)가 다른 전기화학필터(120)에서 정화된 정수를 재생을 위한 플러싱 용수로 사용할 수 있도록 구성된다.
즉, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100-1)에서, 제어부(130)는 정수처리가 이루어지는 전기화학필터(120)에서 정화된 정수의 일부가 재생동작 수행중인 전기화학필터(120)의 재생을 위하여 재생동작 수행중인 전기화학필터(120)에 공급되도록 할 수 있다.
일반적으로 전기화학필터(120)는 재생에 필요한 물을 정수로 사용할 경우 재생이 더 양호하게 될 수 있기 때문에, 도 7에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100)는 전기화학필터(120)의 재생수로 정수를 사용할 수 있어 전기화학필터(120)의 재생효율이 상승되는 장점이 있다.
이러한 동작을 위해서, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100-1)는 유입관(410), 연결관(420), 유출관(220), 정수관(230) 및 드레인관(240)을 포함하고, 유입관(410)과 연결관(420)의 분기점에 구비된 유로전환밸브(250''), 드레인관(240) 각각에 구비되는 차단밸브(270) 및 복수의 연결관(420) 각각에 구비되는 체크밸브(280)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 유입관(410)은 복수의 전기화학필터(120)에 물이 공급되도록 구비되는 유로로서, 선카본필터(152)에 의해 여과된 처리수가 전기화학필터(120)에 공급될 수 있도록 선카본필터(152)의 후단에 연결될 수 있다.
또한, 상기 연결관(420)은 유입관(410)으로부터 분기되어 복수의 전기화학필터(120) 각각으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 유출관(220)은 전기화학필터(120)를 통과한 물이 유출되는 경로로서, 복수의 전기화학필터(120) 각각의 후단에 연결될 수 있다.
또한, 상기 정수관(230)은 복수의 유출관(220)에 연결되어 정수처리된 물이 흐르도록 구성될 수 있다. 이러한 정수관(230)은 전기화학필터(120)에서 정화된 정수가 후카본필터(154)로 공급되도록 복수의 유출관(220) 각각으로부터 후카본필터(154)에 연결될 수 있다.
또한, 상기 드레인관(240)은 복수의 유입관(410) 각각에서 분기되어 전기화학필터(120)의 재생시 발생하는 폐수가 외부로 배출될 수 있는 경로를 구성한다.
한편, 상기 유로전환밸브(250'')는 유입관(410)을 복수의 연결관(420) 중에서 어느 하나의 연결관(420)을 제외한 나머지 연결관(420)에 연결시켜, 물이 유입관(410)에 연결된 연결관(420)으로만 유통될 수 있도록 구성될 수 있다.
이러한 동작을 위해, 일 실시예에서 유로전환밸브(250'')는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 원통형의 밸브몸체(252), 밸브몸체(252) 내에서 모터(258)에 의해 회동가능하게 설치된 회전판(254), 밸브몸체(252)의 외주를 따라 일정한 간격으로 배열된 출수구(266) 및 출수구(266)로부터 밸브몸체(252)의 길이방향으로 이격되어 구비된 입수구(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 도 8 및 도 9에 도시된 유로전환밸브(250'')는 출수구(266) 및 입수구(260)를 제외한 밸브몸체(252), 회전판(254) 및 모터(258)가 도 4 및 도 5를 참조하여 상술한 다방 밸브형 유로전환밸브(250')와 실질적으로 동일하기 때문에 밸브몸체(252), 회전판(254) 및 모터(258)의 구조 및 동작에 대해서는 설명을 생략한다.
여기서, 상기 입수구(260)로는 외부에서 밸브몸체(252) 내로 물이 유입될 수 있고, 상기 출수구(266)로는 밸브몸체(252) 내에 유입된 물이 유출될 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일 실시예에 포함되는 유로전환밸브(250'')는 도 4 및 도 5에 도시된 다방 밸브형 유로전환밸브(250')의 구성에서 폐수출수구(267)만 제거된 구성을 가질 수 있다.
이러한 유로전환밸브(250'')에서, 입수구(260)는 유입관(410)에 연결될 수 있고, 복수의 출수구(266)는 복수의 연결관(420)과 일대일로 연결될 수 있다. 이때, 회전판(254)은 회전 구동을 통해 복수의 출수구(266) 중에서 어느 하나의 출수구(266)를 선택적으로 입수구(260)와 격리시킬 수 있다.
이를 통해, 복수의 전기화학필터(120) 중에서 어느 하나의 전기화학필터(120)에는 물 공급이 중지될 수 있게 된다.
이러한 유로전환밸브(250)를 이용하여, 제어부(130)는 복수의 전기화학필터(120) 중에서 재생동작 수행중인 전기화학필터(120)를 제외한 나머지 전기화학필터(120)에 물이 공급되도록 유로전환밸브(250)를 구동시킬 수 있다.
한편, 상기 차단밸브(270)는 복수의 전기화학필터(120) 각각에 연결된 복수의 연결관(420) 각각에 연결된 드레인관(240)의 가지마다 하나씩 구비되며, 제어부(130)에 의해 차폐구동되어 연결관(420)으로 유입된 물이 드레인관(240)으로 흐르게 하거나 흐르지 못하게 할 수 있다.
여기서, 제어부(130)는 재생동작 수행중인 전기화학필터(120)의 재생시 배출되는 폐수가 드레인관(240)을 통해 외부로 배출되도록, 재생동작 수행중인 전기화학필터(120)에 연결된 차단밸브(270)를 개방하고, 정수처리가 이루어지는 나머지 전기화학필터(120)에 연결된 차단밸브(270)를 폐쇄할 수 있다.
한편, 상기 체크밸브(280)는 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 연결관(420) 각각에서 연결관(420)과 드레인관(240)의 분기점의 전단에 구비되어, 재생동작 수행중인 전기화학필터(120)에서 배출되는 폐수가 연결관(420)으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 수처리 장치(100-1)의 동작에 대해서 일 예를 들어 살펴본다.
제1 전기화학필터(120-1)에서 재생동작이 수행되고 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)에서 정수처리가 이루어지는 경우에, 제어부(130)는 유로전환밸브(250'')를 제어하여 유입관(410)이 제1 전기화학필터(120-1)와 연결되지 않고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)와는 연결되도록 한다.
이로써, 제1 전기화학필터(120-1)로는 선카본필터(152)의 처리수가 공급되지 않고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)로는 선카본필터(152)의 처리수가 공급될 수 있게 된다.
이때, 제어부(130)는 제1 전기화학필터(120-1) 측의 차단밸브(270)를 개방하고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5) 측의 차단밸브(270)는 폐쇄한다.
또한, 제어부(130)는 제1 전기화학필터(120-1)에 재생전압을 인가하고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)에는 정수전압을 인가한다. 여기서, 재생전압과 정수전압은 극성이 서로 반대이다.
이러한 경우에, 선카본필터(152)에서 여과된 처리수는 유입관(410)을 거쳐 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)에 연결된 연결관(420)으로 흘러 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5) 각각에 공급될 수 있고, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)를 통과한 물은 정화되어 각각의 유출관(220)으로 유출될 수 있다.
이때, 제2 내지 제5 전기화학필터(120-2~5)의 유출관(220)으로 유출된 정수 중에서 일부는 제1 전기화학필터(120-1)의 유출관(220)으로 유입되어 제1 전기화학필터(120-1)에 공급될 수 있고, 나머지 정수는 정수관(230)을 통해 후카본필터(154)로 공급될 수 있다.
이때, 제1 전기화학필터(120-1)로 유입된 정수는 제1 전기화학필터(120-1)를 통과하는 플러싱용수로 사용될 수 있다.
또한, 제1 전기화학필터(120-1)를 통과하여 제1 전기화학필터(120-1)에 연결된 연결관(420)으로 유출되는 폐수는 드레인관(240)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이 제1 전기화학필터(120-1) 측의 차단밸브(270)는 개방되어 있는 상태며, 제1 전기화학필터(120-1)의 연결관(420)에 구비된 체크밸브(280)는 폐수가 유로전환밸브(250'') 및 유입관(410)으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
또한 이때, 제1 전기화학필터(120-1) 내를 흐르는 물의 방향은 제1 전기화학필터(120-1)에서 물이 정수되는 방향과 반대방향이 된다.
이와 같은 원리로, 제1 내지 제5 전기화학필터(120-1~5)는 정수를 재생수로 사용하며 정수/재생동작을 반복할 수 있게 된다.
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.
100, 100-1 : 수처리 장치
110 : 원수공급부 120 : 전기화학필터
130 : 제어부 140 : 정수추출부
152 : 선카본필터 154 : 후카본필터
160 : 유량센서 210 : 공급유로
220 : 유출관 230 : 정수관
240 : 드레인관 250 : 유로전환밸브
270 : 차단밸브 280 : 체크밸브
301 : 제1 전기전도도센서 302 : 제2 전기전도도센서
410 : 유입관 420 : 연결관
110 : 원수공급부 120 : 전기화학필터
130 : 제어부 140 : 정수추출부
152 : 선카본필터 154 : 후카본필터
160 : 유량센서 210 : 공급유로
220 : 유출관 230 : 정수관
240 : 드레인관 250 : 유로전환밸브
270 : 차단밸브 280 : 체크밸브
301 : 제1 전기전도도센서 302 : 제2 전기전도도센서
410 : 유입관 420 : 연결관
Claims (15)
- 공급받은 물을 정화하는 정수처리동작과 정수처리에 사용된 필터가 재생되는 재생동작을 수행하는 복수의 전기화학필터; 및
상기 전기화학필터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 복수의 전기화학필터는 서로 병렬로 설치되며,
상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중 일부의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지는 동안 나머지 전기화학필터가 재생되거나 대기상태에 있도록 제어하고,
상기 복수의 전기화학필터는 어느 하나의 전기화학필터가 재생될 때 나머지 복수의 전기화학필터에서 정수처리가 가능하도록 구성되며,
상기 전기화학필터의 정수가능시간은 전기화학필터의 재생시간 × (전기화학필터의 총 개수 - 1)로 설정되며,
상기 복수의 전기화학필터의 용량은 동일하고,
상기 전기화학필터를 통과한 물이 유출되는 유출관과, 상기 유출관에 연결되어 정수처리된 물이 흐르는 정수관, 상기 유출관에 연결되며 상기 전기화학필터의 재생시 발생하는 폐수를 외부로 배출하는 드레인관 및, 상기 유출관, 정수관 및 드레인관이 연결되는 분기점에 구비되어 상기 유출관을 상기 정수관 또는 드레인관에 선택적으로 연결시키는 유로전환밸브를 더 포함하며,
상기 유로전환밸브는 상기 복수의 전기화학필터에 연결된 복수의 유출관 전체와 연결되어, 상기 복수의 유출관 중에서 일부의 유출관이 상기 드레인관으로 연통되고, 나머지 유출관이 상기 정수관으로 연통되도록 구동되는 다방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 수처리 장치에는,
상기 전기화학필터가 적어도 세 개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전기화학필터의 재생 시점은,
상기 전기화학필터의 정수동작 시간, 상기 전기화학필터에서 정화된 정수의 TDS 수치 또는 상기 전기화학필터에서 정화된 정수의 전류값을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 전기화학필터 중에서 정수처리가 이루어지는 전기화학필터의 유출관에서 유출된 물이 상기 정수관으로 공급되도록 상기 유로전환밸브의 유로를 전환하고,
상기 복수의 전기화학필터 중에서 재생동작이 수행되는 전기화학필터의 유출관에서 유출된 물이 상기 드레인관으로 공급되도록 상기 유로전환밸브의 유로를 전환하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는 재생동작이 완료된 전기화학필터를 대기시키고, 상기 복수의 전기화학필터 중 어느 하나의 전기화학필터가 재생이 필요하면 상기 대기 중인 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지도록 하고, 상기 재생이 필요한 전기화학필터가 재생동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제5항에 있어서,
복수의 상기 전기화학필터에 물이 유입되는 각각의 유로에는 차단밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
정수처리 수행중인 전기화학필터 및 재생동작 수행중인 전기화학필터 측의 차단밸브는 개방하고,
재생이 완료되고 대기중인 전기화학필터 측의 차단밸브는 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 공급받은 물을 정화하는 정수처리동작과 정수처리에 사용된 필터가 재생되는 재생동작을 수행하는 복수의 전기화학필터; 및
상기 전기화학필터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 복수의 전기화학필터는 서로 병렬로 설치되며,
상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중 일부의 전기화학필터에서 정수처리가 이루어지는 동안 나머지 전기화학필터가 재생되거나 대기상태에 있도록 제어하고,
상기 제어부는 정수처리가 이루어지는 전기화학필터에서 정화된 정수의 일부가 재생동작 수행중인 전기화학필터의 재생을 위하여 재생동작 수행중인 전기화학필터에 공급되도록 하며,
상기 복수의 전기화학필터에 물이 공급되도록 구비된 유입관, 상기 유입관으로부터 분기되어 상기 복수의 전기화학필터 각각으로 연결된 복수의 연결관, 상기 전기화학필터를 통과한 물이 유출되는 유출관, 상기 유출관에 연결되어 정수처리된 물이 흐르는 정수관 및, 복수의 상기 유입관 각각에서 분기되어 상기 전기화학필터의 재생시 발생하는 폐수를 외부로 배출하는 드레인관을 더 포함하고,
상기 유입관과 연결관의 분기점에 구비되어, 상기 유입관을 상기 복수의 연결관 중에서 어느 하나의 연결관을 제외한 나머지 연결관에 연결시키는 다방밸브인 유로전환밸브를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 복수의 전기화학필터 중에서 재생동작 수행중인 전기화학필터를 제외한 나머지 전기화학필터에 물이 공급되도록 상기 유로전환밸브를 구동시키는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제8항에 있어서,
복수의 상기 드레인관 각각에 구비되는 차단밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제어부는,
재생동작 수행중인 전기화학필터의 재생시 배출되는 폐수가 상기 드레인관을 통해 외부로 배출되도록, 재생동작 수행중인 상기 전기화학필터에 연결된 차단밸브를 개방하고 나머지 차단밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제8항에 있어서,
복수의 상기 연결관 각각에서 상기 연결관과 드레인관의 분기점의 전단에 구비되어, 재생동작 수행중인 전기화학필터에서 배출되는 폐수가 상기 연결관으로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기화학필터의 전단에는 카본필터가 더 구비되며,
상기 전기화학필터에는 상기 전기화학필터의 전단에 구비된 카본필터에서 여과된 물이 공급되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기화학필터 후단의 유로 상에 설치된 유량센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기화학필터의 전단의 유로 상에 설치된 제1 전기전도도센서; 및
상기 전기화학필터의 후단의 유로 상에 설치된 제2 전기전도도센서;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 제1 전기전도도센서 및 제2 전기전도도센서에서 측정된 값을 비교한 값에 따라 상기 복수의 전기화학필터에 인가되는 전압의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기화학필터는 CDI(Capacitive DeIonization) 셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200042185A (ko) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | (주)스톰테크 | 멤브레인 밸브와 멤브레인 밸브를 이용한 정수 시스템 |
| WO2021153824A1 (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | (주)시온텍 | 복합 축전식 탈염 전극의 제조방법, 복합 축전식 탈염 전극 및 조립체 |
| CN113402084A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种净水装置 |
| WO2022080602A1 (ko) * | 2020-10-15 | 2022-04-21 | (주)시온텍 | 에너지 절약형 이온 흡탈착 정수장치 및 에너지 절약 정수방법 |
| US11639298B2 (en) | 2020-01-15 | 2023-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Water purifier |
| WO2024048927A1 (ko) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 삼성전자주식회사 | 정수기 및 그 제어 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10156344A (ja) * | 1996-10-03 | 1998-06-16 | Toray Ind Inc | 浄水器、造水機およびその洗浄方法 |
| KR20070049542A (ko) * | 2006-07-20 | 2007-05-11 | 웅진코웨이주식회사 | 이온수기의 전해조 |
| KR100953085B1 (ko) * | 2009-09-09 | 2010-04-19 | 제이에이건설주식회사 | 축전 탈이온화 방식을 이용한 하, 폐수 처리 시스템 |
| KR20110027310A (ko) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | 웅진코웨이주식회사 | 전기화학셀 재생 시스템, 이를 포함하는 전기 분해식 이온교환장치 및 전기화학셀 재생 방법 |
| KR101083244B1 (ko) * | 2011-06-29 | 2011-11-14 | (주) 시온텍 | 축전식 탈염 장치의 제어 방법 |
-
2018
- 2018-04-18 KR KR1020180045217A patent/KR101948006B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10156344A (ja) * | 1996-10-03 | 1998-06-16 | Toray Ind Inc | 浄水器、造水機およびその洗浄方法 |
| KR20070049542A (ko) * | 2006-07-20 | 2007-05-11 | 웅진코웨이주식회사 | 이온수기의 전해조 |
| KR100953085B1 (ko) * | 2009-09-09 | 2010-04-19 | 제이에이건설주식회사 | 축전 탈이온화 방식을 이용한 하, 폐수 처리 시스템 |
| KR20110027310A (ko) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | 웅진코웨이주식회사 | 전기화학셀 재생 시스템, 이를 포함하는 전기 분해식 이온교환장치 및 전기화학셀 재생 방법 |
| KR101083244B1 (ko) * | 2011-06-29 | 2011-11-14 | (주) 시온텍 | 축전식 탈염 장치의 제어 방법 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200042185A (ko) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | (주)스톰테크 | 멤브레인 밸브와 멤브레인 밸브를 이용한 정수 시스템 |
| US11639298B2 (en) | 2020-01-15 | 2023-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Water purifier |
| WO2021153824A1 (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | (주)시온텍 | 복합 축전식 탈염 전극의 제조방법, 복합 축전식 탈염 전극 및 조립체 |
| CN113402084A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种净水装置 |
| WO2022080602A1 (ko) * | 2020-10-15 | 2022-04-21 | (주)시온텍 | 에너지 절약형 이온 흡탈착 정수장치 및 에너지 절약 정수방법 |
| KR20220049844A (ko) * | 2020-10-15 | 2022-04-22 | (주) 시온텍 | 에너지 절약형 이온 흡탈착 정수장치 및 에너지 절약 정수방법 |
| WO2024048927A1 (ko) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 삼성전자주식회사 | 정수기 및 그 제어 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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