KR20190111276A - 탈이온 필터를 구비하는 정수기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기는, 제1 전극과, 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 위치하는 바이폴라 이온교환시트를 포함하며, 유입되는 물에 포함된 이온물질을 제거하는 탈이온 동작을 수행하는 탈이온 필터; 상기 탈이온 필터에 탈이온 전압 또는 재생 전압을 선택적으로 인가하는 전원 공급부; 및 상기 전원 공급부가 상기 탈이온 필터로 인가하는 전압을 제어하여 상기 탈이온 필터에 의한 TDS(Total Dissolved Solids) 제거율을 기 설정된 범위 내에서 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

탈이온 필터를 구비하는 정수기 {WATER PURIFIER HAVING DEIONIZATION FILTER}
본 출원은 탈이온 필터를 구비하는 정수기에 관한 것이다.
최근, 원수에 포함된 이온물질 등을 전기적 인력을 이용하여 제거하는 탈이온 필터에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
일 예로, 양이온 교환막 및 음이온 교환막을 포함하는 바이폴라(Bipolar) 이온교환막을 사용하여 탈이온 동작을 수행하는 탈이온 필터가 제안되었다.
탈이온 필터는 탈이온 전압이 인가되면 탈이온 동작을 수행하여 원수에 포함된 이온물질을 제거하여 정수를 생성할 수 있다.
한편, 총 용존 고형물질(Total Dissolved Solids; TDS)은 물 속에 녹아있는 이온물질을 의미하며, TDS 제거율은 원수의 TDS에서 필터에 의해 제거된 TDS의 비율을 나타내는 것으로, 필터의 이온제거 성능을 평가할 때 사용되는 주요 항목이다.
정수기의 설치 환경에 따라 정수기로 공급되는 원수의 TDS 농도가 상이할 수 있고, 사용자에 따라 원하는 정수의 TDS 농도가 상이할 수 있으므로, 원수의 TDS 농도 및 사용자가 원하는 정수의 TDS 농도에 따라 탈이온 필터의 TDS 제거율을 조절할 필요가 있다.
따라서, 당해 기술분야에서는 원수의 TDS 농도 및 사용자가 원하는 정수의 TDS 농도에 따라 탈이온 필터의 TDS 제거율을 조절하기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 탈이온 필터를 구비하는 정수기를 제공한다.
상기 탈이온 필터를 구비하는 정수기는, 제1 전극과, 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 위치하는 바이폴라 이온교환시트를 포함하며, 유입되는 물에 포함된 이온물질을 제거하는 탈이온 동작을 수행하는 탈이온 필터; 상기 탈이온 필터에 탈이온 전압 또는 재생 전압을 선택적으로 인가하는 전원 공급부; 및 상기 전원 공급부가 상기 탈이온 필터로 인가하는 전압을 제어하여 상기 탈이온 필터에 의한 TDS(Total Dissolved Solids) 제거율을 기 설정된 범위 내에서 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원수의 TDS 농도 및 사용자가 원하는 정수의 TDS 농도에 따라 탈이온 필터의 TDS 제거율을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온 필터의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기(100)는 탈이온 필터(110), 전원 공급부(120), 전도도계(130), 유량계(140) 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
탈이온 필터(110)는 전기적 인력을 이용하여 유입되는 물에 포함된 이온물질 등을 제거하는 탈이온 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 탈이온 필터(110)는 제1 전극 및 제2 전극과, 제1 전극 및 제2 전극의 사이에 위치하는 바이폴라 이온교환시트를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 바이폴라 이온교환시트는 양이온 교환막과 음이온 교환막이 서로 접합하여 구성되거나, 양이온 교환막과 음이온 교환막 사이에 형성된 물분해 촉매층을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 탈이온 필터(110)에는 후술하는 전원 공급부(120)에 의해 전원이 인가될 수 있다. 예를 들어, 탈이온 필터(110)에는, 탈이온 동작 수행시에는 탈이온 전압이 인가되고, 재생 동작 수행시에는 재생 전압이 인가될 수 있다.
또한, 탈이온 필터(110)에 구비된 바이폴라 이온교환시트는 전원이 인가되지 않는 동안에도 이온교환반응에 의해 물에 포함된 이온물질을 제거할 수 있으나, 이 경우 TDS 제거율은 탈이온 동작 수행시에 비해 크게 낮다.
탈이온 필터(110)의 출수단에 연결되는 유로는 정수 추출을 위한 정수 유로와 재생수 배수를 위한 재생수 유로로 분기될 수 있으며, 각 유로 상에는 개폐 동작에 의해 정수 추출을 제어하기 위한 정수 밸브(V1) 및 재생수 배수를 제어하기 위한 재생수 밸브(V2)가 각각 구비될 수 있다.
탈이온 필터(110)의 구성이 반드시 이로 제한되는 것은 아니며, 탈이온 필터(110)는 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방식으로 탈이온 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 탈이온 필터(110)가 탈이온 동작 또는 재생 동작을 수행하는 원리는 통상의 기술자에게 알려진 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
전원 공급부(120)는 제어부(150)의 제어에 따라 탈이온 필터(110)에 탈이온 전압 또는 재생 전압을 선택적으로 인가할 수도 있다.
예를 들어, 전원 공급부(120)는, 탈이온 필터(110)가 탈이온 동작을 수행하는 동안에는 탈이온 전압을 인가하고, 탈이온 필터(110)가 재생 동작을 수행하는 동안에는 재생 전압을 인가할 수 있다. 여기서, 탈이온 전압과 재생 전압은 서로 반대의 극성을 가질 수 있다. 다시 말해, 탈이온 전압 인가시에는 탈이온 필터(110)에 구비된 제1 전극 및 제2 전극은 각각 양(+) 전극 및 음(-) 전극이 되고, 재생 전압 인가시에는 탈이온 필터(110)에 구비된 제1 전극 및 제2 전극은 각각 음(-) 전극 및 양(+) 전극이 될 수 있다.
전도도계(130)는 탈이온 필터(110)의 입수단에 연결되는 유로 상에 구비되어 탈이온 필터(110)로 유입되는 물의 전도도를 측정할 수 있다.
유량계(140)는 탈이온 필터(110)의 입수단에 연결되는 유로 상에 구비되어 탈이온 필터(110)로 유입되는 물의 유량을 측정할 수 있다.
전도도계(130) 및 유량계(140)에 의해 각각 측정된 전도도 및 유량은 제어부(150)로 전달될 수 있다.
제어부(150)는 탈이온 필터를 구비하는 정수기(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있으며, 정수기의 동작에 필요한 각종 데이터를 저장하기 위한 메모리를 구비할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(150)는 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 인가하는 탈이온 전압을 제어하여 탈이온 필터(110)에 의한 TDS(Total Dissolved Solids) 제거율을 기 설정된 범위(예를 들어, 20% ~ 80%) 내에서 제어할 수 있다. 여기서, TDS는 물 속에 녹아있는 이온물질을 나타내는 것으로, TDS 제거율이 높을수록 물 속에 포함된 중금속 이온 등의 유해한 물질이 많이 제거될 수 있다. TDS 제거율은 하기의 수식 1에 따라 산출될 수 있다.
[수식 1]
TDS 제거율 (%) = 100 x (1-(정수TDS/원수TDS))
제어부(150)는 정수 공급시에 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 탈이온 전압을 인가하도록 제어하여, 탈이온 필터(110)가 탈이온 동작을 수행하도록 할 수 있다. 이 경우, TDS 제거율은 대략 70% ~ 90% 범위에 포함될 수 있다.
또한, 제어부(150)는 정수 공급시에 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 탈이온 전압을 인가하지 않도록 제어할 수도 있다. 이와 같이 탈이온 필터(110)로 탈이온 전압이 인가되지 않는 경우에는 탈이온 필터(110)에 구비된 바이폴라 이온교환시트에 의한 이온교환반응에 의해 물에 포함된 이온물질을 제거할 수 있다. 이 경우, TDS 제거율은 대략 20% ~ 40% 범위에 포함될 수 있다.
또한, 제어부(150)는 정수 공급시에 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 탈이온 전압의 인가 및 차단 동작을 반복하여 수행하도록 제어하여 TDS 제거율을 원하는 수준으로 제어할 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 제어부(150)는 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 재생 전압을 인가하는 시간을 조절하여 탈이온 필터(110)에 의한 TDS 제거율을 기 설정된 범위(예를 들어, 20% ~ 80%) 내에서 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(150)는 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 재생 전압을 인가하는 시간을 단축시킬 수 있다. 이에 따라, 탈이온 필터(110)가 재생 동작을 수행하는 시간이 단축되어 재생량이 감소될 수 있다.
이후, 제어부(150)는 다시 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 탈이온 전압을 인가하도록 제어할 수 있으며, 이 경우 탈이온 필터(110)에 의한 TDS 제거율은, 탈이온 필터(110)에 대한 재생 동작이 충분히 수행된 경우에 비해 낮아질 수 있다.
따라서, 제어부(150)는 탈이온 필터(110)에 의한 탈이온 동작 전에 수행되는 재생 동작의 수행시간, 즉 재생 전압을 인가하는 시간을 조절하여 TDS 제거율을 원하는 수준으로 제어할 수도 있다.
한편, 제어부(150)는 전도도계(130)로부터 전달된 전도도값으로부터 원수의 TDS 농도를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 물의 TDS 농도가 증가할수록 전기 전도도가 증가하는 원리를 이용하여 전도도값으로부터 TDS 농도를 산출할 수 있다. 전도도값을 TDS 농도로 변환하기 위한 변환 상수로 0.5~1.0 범위 내에서 선택된 상수를 사용할 수 있으며, 변환 상수는 수질에 따라서 달라질 수 있다.
또한, 제어부(150)는 입력 신호에 따라 사용자가 원하는 정수의 TDS 농도, 즉 목표 TDS 농도를 설정할 수 있다.
제어부(150)는 위와 같이 산출한 원수의 TDS 농도 및 목표 TDS 농도를 기초로 수식 2에 따라 목표 TDS 제거율을 산출하고, 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 인가하는 탈이온 전압을 제어하거나, 전원 공급부(120)가 탈이온 필터(110)로 재생 전압을 인가하는 시간을 조절함으로써, 탈이온 필터(110)가 목표 TDS 제거율을 갖도록 제어할 수 있다.
[수식 2]
목표 TDS 제거율 (%) = 100 x (1-(목표TDS/원수TDS))
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기(200)는 도 1에 도시된 정수기에 더하여 탈이온 필터(210)의 입수단과 출수단을 연결하는 바이패스 유로(BL)와, 바이패스 유로(BL) 상에 설치되어 바이패스 유로(BL)를 통해 흐르는 물의 유량을 제어하는 유량조절밸브(FCV1)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 유량조절밸브(FCV1)는 예를 들어 스테핑 모터로 구현될 수 있다.
제어부(250)는 정수 공급시에 전원 공급부(220)가 탈이온 필터(210)로 탈이온 전압을 인가하도록 제어하여 탈이온 필터(210)가 탈이온 동작을 수행하도록 하고, 이와 함께 바이패스 유로(BL) 상의 유량조절밸브(FCV1)의 개도를 조절할 수 있다.
이에 따라, 탈이온 필터(210)를 통과하면서 정화된 정수는 바이패스 유로(BL)를 통해 제공된 물, 즉 원수와 혼합되어 사용자에게 제공될 수 있다. 이 경우, 탈이온 필터(210)를 통과하면서 이온물질이 제거된 정수와 탈이온 필터(210)를 통과하지 않도록 바이패스되어 이온물질이 그대로 남아있는 원수가 혼합되면서, 혼합된 물의 TDS 농도는 탈이온 필터(210)를 통과한 정수에 비해 높아질 수 있다.
따라서, 제어부(250)는 유량조절밸브(FCV1)의 개도를 조절하여 정수와 혼합되는 원수의 양을 조절함으로써, 탈이온 필터(210)에 의한 TDS 제거율을 기 설정된 범위(예를 들어, 20% ~ 80%) 내에서 제어할 수 있다. 이 경우, 상술한 수식 1에서 정수TDS는 사용자에게 제공되는 물인 혼합된 물의 TDS 농도이다.
도 2a에 도시된 바에 따르면, 탈이온 필터(210)를 통과하는 물의 유량은 그대로 유지한 채, 바이패스 유로(BL)를 통해 물이 추가로 유입되는 것이므로, 정수 밸브(V1)를 통해 사용자에게 제공되는 정수의 유량이 증가하게 된다.
그러나, 이는 경우에 따라 바람직하지 못할 수 있다. 따라서, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이 정수기를 구성하고, 사용자에게 제공되는 정수의 유량은 그대로 유지한 채, 탈이온 필터(210)를 통과한 정수와 탈이온 필터(210)를 통과하지 않고 바이패스된 원수의 유량비를 조절하여 탈이온 필터(210)에 의한 TDS 제거율을 기 설정된 범위(예를 들어, 20% ~ 80%) 내에서 제어할 수도 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 탈이온 필터(210)의 출수단에 연결되는 유로 상에서 바이패스 유로(BL)와 연결되는 지점을 기준으로 전단에 유량계(241) 및 유량조절밸브(FCV2)가 더 구비되고, 해당 지점의 후단에 유량계(242)가 더 구비될 수 있다.
이 경우, 2개의 유량계(241, 242)에 의해 각각 측정된 유량값을 이용하여, 유량조절밸브(FCV1, FCV2)의 개도를 조절함으로써, 탈이온 필터(210)를 통과한 정수와 탈이온 필터(210)를 통과하지 않고 바이패스된 원수의 유량비를 제어할 수 있다.
한편, 도 2c에 도시된 바와 같이, 탈이온 필터(210)의 출수단에 연결되는 유로 상에서 바이패스 유로(BL)와 연결되는 지점을 기준으로 전단에 유량계(241)가 더 구비되고, 해당 지점의 후단에 유량계(242) 및 유량조절밸브(FCV2)가 더 구비될 수 있다.
이 경우, 2개의 유량계(241, 242)에 의해 각각 측정된 유량값을 이용하여, 유량조절밸브(FCV1, FCV2)의 개도를 조절함으로써, 탈이온 필터(210)를 통과한 정수와 탈이온 필터(210)를 통과하지 않고 바이패스된 원수의 유량비를 제어할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하여 상술한 구성 이외의 나머지 구성 및 기능은 도 1을 참조하여 상술한 바와 동일하므로, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈이온 필터의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 탈이온 필터(110)는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)과, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 사이에 위치하는 바이폴라 이온교환시트(113)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 각각 복수의 전극을 포함할 수 있으며, 탈이온 필터(110)에 의한 탈이온 동작의 수행시에 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)에 각각 포함된 복수의 전극 중에서 탈이온 전압이 인가될 전극의 개수를 조절할 수 있다.
이 경우, 탈이온 필터(110)에 동일한 전압이 인가되더라도 탈이온 전압이 인가되는 전극의 개수에 따라 이온제거 성능이 달라질 수 있다. 즉, 비교적 많은 수의 전극이 선택되면 TDS 제거율이 높아지고, 적은 수의 전극이 선택되면 TDS 제거율이 낮아질 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)이 각각 복수의 전극을 포함하는 경우, 탈이온 필터(110)가 구비된 정수기의 제어부는 탈이온 전압이 인가될 전극의 개수를 조절하여 탈이온 필터(110)에 의한 TDS 제거율을 기 설정된 범위(예를 들어, 20% ~ 80%) 내에서 제어할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는 하나의 탈이온 필터를 포함하는 정수기를 도시하였으나, 본 발명의 적용 범위가 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. 다시 말해, 상술한 본 발명의 원리는 두 개 이상의 탈이온 필터를 포함하는 정수기에도 그대로 적용될 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 두 개의 탈이온 필터를 포함하는 정수기에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도로서, 도 1에 도시된 정수기와는 달리 2 개의 탈이온 필터를 포함하는 정수기를 도시한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기(400)는 제 1 및 제 2 탈이온 필터(411, 412), 전원 공급부(420), 전도도계(430), 유량계(440) 및 제어부(450)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 더하여, 유로 상에서 역류를 방지하기 위한 복수의 역류 방지 밸브(CV1, CV2, CV3, CV4)와, 유로 상에서 물의 흐름을 제어하기 위한 복수의 밸브(V3, V4, V5, V6, V7)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 원수가 유입되는 원수 입수 유로는 두 개의 유로로 분기되어 제1 탈이온 필터(411) 및 제2 탈이온 필터(412)의 입수단에 각각 연결될 수 있다.
또한, 제1 탈이온 필터(411) 및 제2 탈이온 필터(412) 각각의 출수단에 연결되는 각각의 유로는 정수 추출을 위한 정수 유로와 재생수 배수를 위한 재생수 유로로 분기될 수 있다.
제1 탈이온 필터(411) 및 제2 탈이온 필터(412) 각각의 출수단에 연결되는 정수 유로에는 물의 역류를 방지하기 위한 역류 방지 밸브(CV3, CV4)가 각각 구비되며, 두 정수 유로는 하나의 정수 유로로 통합되고 통합된 정수 유로 상에는 개폐 동작에 의해 정수 추출을 제어하기 위한 정수 밸브(V6)가 구비될 수 있다.
또한, 두 정수 유로가 통합되는 유로에서 분기되어 제 1 탈이온 필터(411) 및 제 2 탈이온 필터(412) 각각의 입수단으로 연결되는 정수 입수 유로가 구비되며, 제1 탈이온 필터(411) 및 제2 탈이온 필터(412)와 각각 연결되는 정수 입수 유로 상에는 물의 역류를 방지하기 위한 역류 방지 밸브(CV1, CV2)가 각각 구비될 수 있다.
또한, 제1 탈이온 필터(411) 및 제2 탈이온 필터(412) 각각의 출수단에 연결되는 재생수 유로 상에는 개폐 동작에 의해 재생수 배수를 제어하기 위한 재생수 밸브(V5, V7)가 각각 구비될 수 있다.
제 1 및 제 2 탈이온 필터(411, 412)는 각각 도 1을 참조하여 상술한 탈이온 필터(110)와 동일한 구조 및 기능을 가질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 정수기(200)가 2 개의 탈이온 필터를 포함하는 경우, 하나의 탈이온 필터가 재생 동작을 수행하는 동안, 다른 하나의 탈이온 필터는 탈이온 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 하나의 탈이온 필터만을 구비하는 정수기(100)와 비교할 때, 정수기(200)는 끊김없이 지속적으로 정수를 제공할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 전원 공급부(420), 전도도계(430) 및 유량계(440)는 각각 도 1을 참조하여 상술한 전원 공급부(120), 전도도계(130) 및 유량계(140)와 동일한 바 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다. 다만, 도 4에서는 전원 공급부(420)가 제1 탈이온 필터(411)에 연결된 것으로만 도시되었으나, 제2 탈이온 필터(412)에도 연결되어 제2 탈이온 필터(412)에 대해서도 동일한 기능을 수행할 수 있다. 다른 방법으로는, 제2 탈이온 필터(412)에 연결된 별도의 전원 공급부를 포함할 수도 있다.
제어부(450)는 각각의 탈이온 필터(411, 412)에 대해서 도 1을 참조하여 상술한 제어부(150)와 동일한 제어를 수행할 수 있다.
더 나아가, 제어부(450)는 하나의 탈이온 필터가 재생 동작을 수행하는 경우, 원수를 이용하여 재생 동작을 수행하거나, 다른 하나의 탈이온 필터에 의해 정화된 정수를 이용하여 재생 동작을 수행하도록 선택적으로 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈이온 필터를 구비하는 정수기의 구성도로서, 도 4에 도시된 정수기에 더하여 정수기(500)의 원수 입수 유로의 일 지점(예를 들어, 전도도계(530)의 전단) 분기되어 통합된 정수 유로의 일 지점(예를 들어, 밸브(V6)의 전단)으로 연결되는 바이패스 유로(BL)와, 바이패스 유로(BL) 상에 구비되어 바이패스 유로(BL)를 통해 흐르는 물의 유량을 제어하는 유량조절밸브(FCV2)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 제어부(550)는 도 2를 참조하여 상술한 바와 마찬가지로, 유량조절밸브(FCV2)의 개도를 조절하여 정수와 혼합되는 원수의 양을 조절함으로써, 제1 탈이온 필터(511) 또는 제2 탈이온 필터(512)에 의한 TDS 제거율을 기 설정된 범위(예를 들어, 20% ~ 80%) 내에서 제어할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100, 200, 200', 200", 400, 500: 정수기
110, 210, 411, 412, 511, 512: 탈이온 필터
111: 제1 전극
112: 제2 전극
113: 바이폴라 이온교환시트
120, 220, 420, 520: 전원 공급부
130, 230, 430, 530: 전도도계
140, 240, 241, 242, 440, 540: 유량계
150, 250, 450, 550: 제어부
FCV1, FCV2: 유량조절밸브
V1~V7: 밸브
CV1~CV4: 역류 방지 밸브
BL: 바이패스 유로

Claims (8)

  1. 제1 전극과, 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 사이에 위치하는 바이폴라 이온교환시트를 포함하며, 유입되는 물에 포함된 이온물질을 제거하는 탈이온 동작을 수행하는 탈이온 필터;
    상기 탈이온 필터에 탈이온 전압 또는 재생 전압을 선택적으로 인가하는 전원 공급부; 및
    상기 전원 공급부가 상기 탈이온 필터로 인가하는 전압을 제어하여 상기 탈이온 필터에 의한 TDS(Total Dissolved Solids) 제거율을 기 설정된 범위 내에서 제어하는 제어부를 포함하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 정수 공급시에 상기 전원 공급부가 상기 탈이온 필터로 탈이온 전압을 인가하지 않도록 제어하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 정수 공급시에 상기 전원 공급부가 상기 탈이온 필터로 탈이온 전압의 인가 및 차단 동작을 반복하여 수행하도록 제어하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전원 공급부가 상기 탈이온 필터로 재생 전압을 인가하는 시간을 조절하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 복수의 전극을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 각각 포함된 복수의 전극 중에서 탈이온 전압이 인가될 전극의 개수를 조절하여 상기 TDS 제거율을 기 설정된 범위 내에서 제어하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
  6. 유입되는 물에 포함된 이온물질을 제거하는 탈이온 동작을 수행하는 탈이온 필터;
    상기 탈이온 필터에 탈이온 전압 또는 재생 전압을 선택적으로 인가하는 전원 공급부;
    상기 탈이온 필터의 입수단과 출수단을 연결하는 바이패스 유로;
    상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 제어하는 유량조절밸브; 및
    정수 공급시에 상기 전원 공급부가 상기 탈이온 필터로 탈이온 전압을 인가하도록 제어하고, 상기 유량조절밸브의 개도를 조절하여 상기 탈이온 필터에 의한 TDS(Total Dissolved Solids) 제거율을 기 설정된 범위 내에서 제어하는 제어부를 포함하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
  7. 유입되는 물에 포함된 이온물질을 제거하는 탈이온 동작을 수행하는 탈이온 필터;
    상기 탈이온 필터에 탈이온 전압 또는 재생 전압을 선택적으로 인가하는 전원 공급부;
    상기 탈이온 필터의 입수단과 출수단을 연결하는 바이패스 유로;
    상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 제어하는 제1 유량조절밸브;
    상기 탈이온 필터의 출수단에 연결되는 유로 상에서 상기 바이패스 유로와 연결되는 지점을 기준으로 전단에 구비되어 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하는 제1 유량계;
    상기 탈이온 필터의 출수단에 연결되는 유로 상에서 상기 바이패스 유로와 연결되는 지점을 기준으로 전단에 구비되어 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 제어하는 제2 유량조절밸브;
    상기 탈이온 필터의 출수단에 연결되는 유로 상에서 상기 바이패스 유로와 연결되는 지점을 기준으로 후단에 구비되어 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하는 제2 유량계; 및
    상기 제1 및 제2 유량계에 의해 각각 측정된 유량값을 이용하여 상기 제1 및 제2 유량조절밸브의 개도를 조절하여 상기 탈이온 필터에 의한 TDS(Total Dissolved Solids) 제거율을 기 설정된 범위 내에서 제어하는 제어부를 포함하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
  8. 유입되는 물에 포함된 이온물질을 제거하는 탈이온 동작을 수행하는 탈이온 필터;
    상기 탈이온 필터에 탈이온 전압 또는 재생 전압을 선택적으로 인가하는 전원 공급부;
    상기 탈이온 필터의 입수단과 출수단을 연결하는 바이패스 유로;
    상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 제어하는 제1 유량조절밸브;
    상기 탈이온 필터의 출수단에 연결되는 유로 상에서 상기 바이패스 유로와 연결되는 지점을 기준으로 전단에 구비되어 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하는 제1 유량계;
    상기 탈이온 필터의 출수단에 연결되는 유로 상에서 상기 바이패스 유로와 연결되는 지점을 기준으로 후단에 구비되어 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 측정하는 제2 유량계;
    상기 탈이온 필터의 출수단에 연결되는 유로 상에서 상기 제2 유량계의 후단에 구비되어 유로를 통해 흐르는 물의 유량을 제어하는 제2 유량조절밸브; 및
    상기 제1 및 제2 유량계에 의해 각각 측정된 유량값을 이용하여 상기 제1 및 제2 유량조절밸브의 개도를 조절하여 상기 탈이온 필터에 의한 TDS(Total Dissolved Solids) 제거율을 기 설정된 범위 내에서 제어하는 제어부를 포함하는 탈이온 필터를 구비하는 정수기.
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