KR20220095121A - 연수기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치는 공급수에 대한 연수와 재생을 수행하는 제1 연수기, 상기 제1 연수기와 상호 보완적으로 연수와 재생을 수행하는 제2 연수기 및 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수 능력에 관한 용량에 기초하여, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

연수기 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING WATER SOFTENERS}

본 문서에 개시된 실시예들은 연수기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

연수기는 이온 교환 수지와 필터로 경수를 걸러 그 속에 함유된 경도 성분(칼슘, 마그네슘 등)을 제거하여 연수로 만드는 장치이다. 이러한 연수기의 운전 효율에 영향을 주는 요인으로는 유입되는 물의 수압, 수질, 전력 소비량 등이 있다. 따라서, 연수기는 설치된 지역과 환경에 따라 운전 효율이 달라질 수 있다. 즉, 연수기의 설치 지역 및 환경에 따라 적합한 운전 방식으로 제어가 이루어져야 한다.

종래의 연수기는 하나의 CDI(Capacitive Deionization) 모듈로 연수된 물을 탱크에 보관하고, 필요시에 사용자에게 공급하는 방식을 이용하였다. 그러나, 이러한 연수 방식에 따르면, 물탱크에 연수된 물을 오랜 기간 동안 보관함에 따라 세균, 이물질 등이 생기는 문제점이 발생하였다.

또한, 하나의 CDI 모듈을 이용하는 경우, 해당 CDI 모듈의 용량이 초과된 경우에는 다시 재생할 때까지 기다렸다가 다시 사용하여야 하므로, 절차가 번거롭고 연수 작업에 시간이 많이 소요되는 한계도 있었다.

본 문서에 개시된 실시예들은 복수의 연수기가 교번하여 연수와 재생을 수행하도록 제어함으로써, 사용자에게 연수된 물을 지속적으로 제공할 수 있는 연수기 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 본 문서에 개시된 실시예들은 연수기의 용량에 기초하여 연수와 재생을 수행함으로써, 연수기의 사용 용량에 최적화된 연수와 재생을 구현할 수 있고, 연수기의 수명을 확보할 수 있는 연수기 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 본 문서에 개시된 실시예들은 먼저 재생이 완료된 CDI 모듈부터 연수를 수행함으로써, CDI 모듈의 수명을 균등하게 사용할 수 있는 연수기 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 연수기 제어 장치는 공급수에 대한 연수와 재생을 수행하는 제1 연수기, 상기 제1 연수기와 상호 보완적으로 연수와 재생을 수행하는 제2 연수기 및 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수 능력에 관한 용량에 기초하여, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 설정된 제1 기준치 미만인 경우, 상기 제2 연수기가 연수를 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제1 기준치 미만인 경우, 상기 제1 연수기가 재생을 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제1 기준치 이상 설정된 제2 기준치 미만인 경우, 기설정된 시간이 경과한 후 상기 제1 연수기가 재생을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제2 기준치 이상인 경우, 다음 물 사용시 상기 제1 연수기가 계속하여 연수를 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 적어도 하나가 재생 중인 경우, 물 사용이 중단되더라도 재생을 완료하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제어기는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 재생이 먼저 완료된 연수기부터 연수를 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기는 CDI 방식으로 연수와 재생을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 용량은 상기 공급수의 총용존 고형물(TDS) 농도와 유량에 기초하여 산출되는 값일 수 있다.

본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 연수기 제어 방법은 공급수에 대한 연수와 재생을 수행하는 제1 연수기와, 상기 제1 연수기와 상호 보완적으로 연수와 재생을 수행하는 제2 연수기의 제어 방법으로서, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수 능력에 관한 용량에 기초하여, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 설정된 제1 기준치 미만인 경우, 상기 제2 연수기가 연수를 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제1 기준치 미만인 경우, 상기 제1 연수기가 재생을 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제1 기준치 이상 설정된 제2 기준치 미만인 경우 기설정된 시간이 경과한 후 상기 제1 연수기가 재생을 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제2 기준치 이상인 경우, 다음 물 사용시 상기 제1 연수기가 계속하여 연수를 수행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 적어도 하나가 재생 중인 경우, 물 사용이 중단되더라도 재생을 완료하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 재생이 먼저 완료된 연수기부터 연수를 수행하도록 제어할 수 있다.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치 및 방법은 복수의 연수기가 교번하여 연수와 재생을 수행하도록 제어함으로써, 사용자에게 연수된 물을 지속적으로 제공할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치 및 방법은 연수기의 용량에 기초하여 연수와 재생을 수행함으로써, 연수기의 사용 용량에 최적화된 연수와 재생을 구현할 수 있고, 연수기의 수명을 확보할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치 및 방법은 먼저 재생이 완료된 CDI 모듈부터 연수를 수행함으로써, CDI 모듈의 수명을 균등하게 사용할 수 있다.

도 1은 CDI 방식에서 이온이 제거되는 원리를 설명하고 있는 개념도이다.
도 2는 CDI 방식에서 전극이 재생되는 원리를 설명하고 있는 개념도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치를 포함하는 연수 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 문서에 개시되어 있는 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 문서에 개시된 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서에 개시된 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 전기 탈이온 방식 중 CDI 방식에서 이온이 제거되는 원리를 설명하고 있는 개념도이고, 도 2는 CDI 방식에서 전극이 재생되는 원리를 설명하고 있는 개념도이다.

전해질 중의 하전 입자에 직류 전압이 작용하면, 양의 하전 입자는 음극으로 이동하고, 음의 하전 입자는 양극으로 이동한다. 이를 전기 영동(electrophoresis)이라 한다. 전기 탈이온 방식은 전기적인 힘(전기 영동)의 원리를 바탕으로 물 속의 이온(이온성 물질)을 선택적으로 제거하는 방식을 말한다.

전기 탈이온 방식에는 ED(Electrodialysis), EDI(Electro Deionization), CEDI(Continuous Electro Deionization), CDI(Capacitive Deionization) 등의 방식이 있다. ED 방식의 필터 유닛은 전극과 이온 교환막을 구비한다. EDI 방식의 필터 유닛은 전극, 이온 교환막 및 이온 교환 수지를 구비한다. CDI 방식의 필터 유닛은 전극만 구비하거나, 전극과 이온교환막을 구비한다.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 필터 유닛은 전기 탈이온 방식 중 축전식 탈이온(CDI) 방식으로 이온성 물질을 제거할 수 있다. CDI 방식은 전기적인 힘에 의해, 전극의 표면에서 이온 또는 이온성 물질이 흡착되고 탈착되는 원리를 이용하여 이온을 제거하는 방식을 말한다.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기의 경우, 전기 탈이온 방식 중 축전식 탈이온(CDI) 방식으로 이온성 물질을 제거하는 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 문서에 개시된 연수기가 CDI 방식에만 제한되는 것은 아니며, 전술한 바와 같이 다양한 전기 탈이온 방식이 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 연수기에 적용될 수 있을 것이다.

통상적으로 CDI 방식은 전기적인 힘에 의해, 전극의 표면에서 이온 또는 이온성 물질이 흡착되고 탈착되는 원리를 이용하여 이온을 제거하는 방식을 말한다.

도 1를 참조할 때, 전극에 전압(예를 들면, +300V)이 인가된 상태에서, 이온을 포함한 원수가 전극의 사이를 통과하면, 음이온은 양극으로 이동하게 되고, 양이온은 음극으로 이동하게 된다. 즉, 흡착이 일어나게 된다. 이와 같은 흡착으로 원수 중에서 이온이 제거될 수 있다. 이와 같이 이온 또는 이온성 물질을 제거하는 모드를 이하에서 제거 모드라 한다.

그러나, 전극의 흡착 용량은 제한적이다. 따라서, 흡착이 계속되면 전극은 더 이상 이온을 흡착할 수 없는 상태에 이르게 된다. 이를 막기 위해, 도 2에 나타낸 바와 같이 전극에 흡착된 이온을 탈착시켜 전극을 재생시킬 필요가 있다. 이를 위해, 전극에 제거 모드일 때의 반대 전압(예를 들면, -300V, -5V 또는 이외에 전압)을 인가하거나, 전압을 인가하지 않을 수 있다. 이와 같이 전극을 재생하는 모드를 이하에서 재생 모드라 한다. 재생 모드는 제거 모드의 전이나 후에 수행될 수 있는데, 재생 모드와 제거 모드 사이의 시간 간격은 다양하게 설정될 수 있다.

도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치(100)는 제1 연수기(110), 제2 연수기(120) 및 제어기(130)를 포함할 수 있다.

제1 연수기(110)는 공급수에 대한 연수와 재생을 수행할 수 있다. 또한, 제2 연수기(120)는 제1 연수기(110)와 상호 보완적으로 연수와 재생을 수행할 수 있다. 즉, 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)는 연수와 재생을 반복하여 수행함으로써 사용자에게 연수된 물을 제공할 수 있다. 이 때, 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)는 CDI 방식으로 연수와 재생을 수행하는 CDI 모듈을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제1 연수기(110)가 공급수에 대한 연수를 수행하는 동안에 제2 연수기(120)는 재생을 수행할 수 있다. 또는, 제1 연수기(110)의 용량이 부족하게 되어 재생이 필요한 경우에는 제1 연수기(110)에 대해 재생을 수행하고, 동시에 재생이 완료된 제2 연수기(120)가 연수를 진행할 수 있다. 이처럼, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치(100)는 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)가 서로 교번하면서 연수와 재생을 수행할 수 있다. 따라서, 수질의 변함 없이 사용자에게 지속적으로 연수된 물을 제공할 수 있다.

제어기(130)는 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)의 연수 능력에 관한 용량에 기초하여, 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)의 연수와 재생을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)의 용량은 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)에 포함된 전극에 흡착 가능한 이온 또는 이온성 물질의 양을 나타내는 값일 수 있다.

구체적으로, 제어기(130)는 연수가 진행됨에 따라 제1 연수기(110)의 용량이 설정된 기준치 미만으로 감소하는 경우, 제2 연수기(120)가 제1 연수기(110)를 대신하여 연수를 수행하도록 제어할 수 있다. 이 때, 제어기(130)는 제1 연수기(110)에 대해서는 재생을 수행하도록 제어할 수 있다.

예를 들면, 사용자에 의한 물 사용 요청으로 인해 제1 연수기(110)가 연수를 수행하고 물 사용이 종료된 후에 남은 제1 연수기(110)의 용량이 기준치 50% 미만인 경우, 제어기(130)는 제1 연수기(110)가 재생 모드로 진입하도록 하고, 이후 물 사용 요청시에는 제2 연수기(120)가 대신하여 연수를 수행하도록 할 수 있다. 또한, 제어기(130)는 사용자의 물 사용 요청에 의해 제1 연수기(110)가 연수를 수행하다가 물 사용 중에 제1 연수기(110)의 용량이 0%가 된 경우에는 즉시 제2 연수기(120)로 교체하여 연수를 수행하도록 하고, 제1 연수기(110)는 재생을 시작하도록 제어할 수 있다.

제어기(130)는 물 사용이 종료된 후에 제1 연수기(110)의 남은 용량이 상술한 기준치(예를 들면, 전체 용량의 50%) 이상인 경우, 다음 물 사용시에 제1 연수기(110)가 계속하여 연수를 수행하도록 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어기(130)는 물 사용이 종료된 후에 제 1 연수기의 남은 용량이 제 1 기준치(예를 들어, 전체 용량의 50%) 이상인 경우, 제1 연수기(110)를 재생시키고, 다시 물 사용 요청이 있을 때까지 대기할 수 있다.

또한, 제어기(130)는 물 사용이 종료된 후에 제 1 연수기(110)의 남은 용량이 제 1 기준치(전체 용량의 50%) 이상 제 2 기준치(전체 용량의 80%) 미만일 경우, 물 사용이 종료된 시점으로부터 기설정된 시간(예를 들어, 30분)이 경과하면 제 1 연수기(110)를 재생시키고, 다시 물 사용 요청이 있을 때까지 대기할 수 있다.

또한, 제어기(130)는 물 사용이 종료된 후에 제 1 연수기(110)의 남은 용량이 제 2 기준치(전체 용량의 80%) 이상인 경우, 다시 물 사용 요청이 있을 때까지 대기할 수 있다.

제어기(130)는 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120) 중 적어도 하나가 재생 중인 경우, 물 사용이 중단되더라도 재생을 완료하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제어기(130)는 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120) 중 재생이 먼저 완료된 연수기부터 연수를 수행하도록 제어할 수 있다. 따라서, 연수기의 수명을 균등하게 사용하여 내구성을 확보할 수 있다.

한편, 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)의 용량은 연수기 제어 장치(100)를 포함하는 연수 시스템(10)의 TDS 센서(16a, 16b), 유량 감지 센서(34) 등 각 센서에서 측정된 데이터들과 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)의 용량을 사전에 매칭시켜 저장한 테이블에 기초하여 산출될 수 있다.

한편, 도 3에서는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치(100)가 2개의 연수기(110, 120)만을 포함하는 것으로 나타내었으나, 이에 제한되는 것은 아니며 연수기의 개수는 필요에 따라 다양하게 구성할 수 있고, 연수기의 제어 방식 또한 연수기 개수에 따라 달라질 수 있다.

이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치는 복수의 연수기가 교번하여 연수와 재생을 수행하도록 제어함으로써, 사용자에게 연수된 물을 지속적으로 제공할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치는 종래의 연수 시간을 기준으로 연수를 제어하는 방법을 대신하여 연수기의 용량에 기초하여 연수와 재생을 수행함으로써, 연수기의 사용 용량에 최적화된 연수와 재생을 구현할 수 있고, 연수기의 수명을 확보할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치는 먼저 재생이 완료된 CDI 모듈부터 연수를 수행함으로써, CDI 모듈의 수명을 균등하게 사용할 수 있다.

도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 장치를 포함하는 연수 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 연수 시스템(10)은 침전 필터(sediment filter)(12), 메인 솔밸브(14), TDS(total dissolved solids) 센서(16a, 16b), CIP 펌프(18), 구연산(citric acid) 탱크(20), 순환 펌프(22), 순환 솔밸브(24), 바이패스 라인(26), 바이패스 솔밸브(28), 연수 솔밸브(30), 온도 센서(32), 유량 센서(34), 압력 센서(36), 재생 솔밸브(38), 재생수 감지 센서(40) 및 누수 센서(42)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수 시스템(10)은 먼저 수도(city water)에서 공급수가 공급되면 침전 필터(12)에서 공급수에 존재하는 이물질 입자들을 침전시켜 제거한다. 그리고, 메인 솔밸브(14)가 개방되면 공급수는 연수기(110, 120)로 흘러 들어간다. 이 때, TDS 센서(16a)에서는 1차적으로 연수되기 전 공급수의 총용존 고형물 농도(TDS)를 검출한다.

또한, 공급수는 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)에서 연수가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 연수기(110)에 의해 연수가 수행되는 경우, 공급수는 제1 연수기(110)에서 연수되어 연수 솔밸브(30)를 거쳐 가정(household) 등으로 공급될 수 있다. 이 때, 온도 센서(32)는 연수된 물의 온도를 측정하여 배관의 동파 여부를 진단하거나, TDS 계산시 활용할 수 있다.

유량 센서(34)에서는 연수된 물의 유량을 측정하여 연수기(110, 120)의 연수 시간과 전압 등을 제어할 수 있다. 또한, TDS 센서(16b)에서는 연수된 물의 총용존 고형물 농도를 검출하여 연수가 정상적으로 이루어지는지 여부를 판단하도록 할 수 있고, 압력 센서(36)에서는 압력을 측정하여 배관 막힘 현상 등의 이상 여부를 진단하도록 할 수 있다.

한편, 제1 연수기(110)에서 연수가 수행되는 경우에 제2 연수기(120)가 재생 완료 상태가 아니라면, 제2 연수기(120)는 재생 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 제2 연수기(120) 측의 연수 솔밸브(30)는 닫히게 되어, 제2 연수기(120)에서 재생된 재생수는 재생 솔밸브(38)와 감압 링(reducing ring)을 거쳐 연수 시스템(10) 외부로 흘러나갈 수 있다. 이 때, 재생수의 배출 여부는 재생수 감지 센서(40)에 의해 검출될 수 있다.

또한, 이상에서 설명한 연수 시스템(10)에서의 연수 과정은 제2 연수기(120)에서 연수가 수행될 때도 마찬가지 방식으로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 연수기(120)에서 연수가 수행되는 경우에는 반대로 제1 연수기(110)에서는 재생이 수행될 수 있다.

또한, 연수 시스템(10)의 제1 연수기(110)와 제2 연수기(120)를 포함한 연수 장치들과 배관들을 세척하는 경우에는 CIP 펌프(18)를 이용하여 구연산 탱크(20)로부터 시스템 내부로 구연산 용액을 공급할 수 있다. 예를 들면, 구연산 탱크(20)는 사용자에 의해 설정된 시간에 구연산 용액을 공급하도록 할 수 있다. 이 때, 공급된 구연산 용액은 순환 펌프(22)에 의해 순환 솔밸브(24)를 거쳐 순환되어 연수 시스템(10) 내부의 각 장치와 배관 등에 구연산 용액을 공급함으로써 세척을 수행할 수 있다. 한편, 도 4에서는 구연산 탱크(20)에 기초하여 설명하였으나, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수 시스템(10)은 구연산 용액 외에도 연수 장치와 배관 등을 세척 가능한 다양한 용액을 사용할 수 있다.

한편, 연수 시스템(10)의 연수 장치(예를 들면, 연수기(110, 120), 연수 솔밸브(30) 등)가 세척 중이거나 연수 장치에 고장이 발생한 경우(예를 들면, 누수 센서(42)에서 누수가 감지된 경우 등)와 같이 연수 장치들을 사용할 수 없는 상황에는 공급수를 바이 솔밸브(28)를 통해 바이패스 라인(26)으로 공급되도록 할 수 있다. 이 때는 연수 장치의 세척이 완료되거나 고장이 수리될 때까지 사용자가 침전 필터링된 공급수를 사용하도록 할 수 있다.

도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법은 제1 연수기와, 제1 연수기와 상호 보완적으로 연수와 재생을 수행하는 제2 연수기에 의해 수행될 수 있다. 이 때, 제1 연수기와 제2 연수기는 CDI 방식으로 연수와 재생을 수행하는 CDI 모듈을 포함할 수 있다.

구체적으로, 먼저 사용자로부터 물 사용 요청이 있는 경우(S105)(YES), 제1 연수기에서 공급수에 대한 연수를 수행할 수 있다(S110). 이 때, 제2 연수기 재생이 완료되지 않은 경우(S115)(NO)에는 제2 연수기에서는 재생을 수행할 수 있다(S120).

그리고, 단계 S125에서는 현재 물 사용중인지 여부를 확인하고, 사용자에 의해 물 사용이 중단된 경우(NO), 제1 연수기의 용량이 50% 미만인지 여부를 판단한다(S130).

만약, 제1 연수기의 용량이 50% 미만인 경우(YES)에는 다시 물 사용 요청이 오기 전에 제1 연수기를 재생 모드로 진입하도록 한다(S135). 이 경우, 단계 S105로 진행하여 물 사용 요청이 올 때까지 대기하다가 물 사용 요청이 있는 경우, 재생이 먼저 완료된 제2 연수기부터 연수를 시작하도록 할 수 있다.

반면, 제1 연수기의 용량이 50% 이상인 경우(NO), 제1 연수기의 용량이 50%이상 80%미만인지 여부를 판단할 수 있다(S131).

이때, 제1 연수기의 용량이 50%이상 80%미만인 경우(YES), 물 사용이 중지된 이후 기설정된 시간(예를 들어, 30분)이 경과할 때까지 대기하고(S132), 이후 제1 연수기를 재생 모드로 진입하도록 한다(S135).

또한, 제1 연수기의 용량이 80% 이상인 경우(NO), 단계 S105로 진행하여 물 사용 요청이 올 때까지 대기할 수 있다.

한편, 단계 S125에서 사용자에 의해 물 사용이 계속중인 경우(YES), 제1 연수기의 용량이 0%가 되었는지 여부를 판단한다(S140). 만약, 제1 연수기에서 연수가 진행됨에 따라 제1 연수기의 용량이 0%가 된 경우(S140)(YES), 제1 연수기는 연수 동작을 중지하고 재생 모드로 진입할 수 있다(S145). 또한 제1 연수기를 대신하여 제2 연수기에서 연수 동작을 수행할 수 있다(S150). 예를 들면, 제1 연수기와 제2 연수기의 용량은 연수 시스템(10)의 TDS 센서, 유량 감지 센서 등 각 센서에서 측정된 데이터들과 제1 연수기와 제2 연수기의 용량을 사전에 매칭시켜 저장한 테이블에 기초하여 산출되는 값일 수 있다.

또한, 단계 S150에서 제2 연수기가 연수 동작을 수행하는 경우, 이상에서 설명한 단계 S110 내지 단계 S140을 제1 연수기와 동일한 방식으로 수행할 수 있다. 즉, 이러한 경우에는 단계 S110 내지 단계 S140에서 제2 연수기가 연수 동작을 수행하고 제1 연수기는 재생 동작을 수행하도록 할 수 있다.

만약, 단계 S140에서 물 사용시 제1 연수기의 용량이 0%보다 큰 경우(NO)에는 기존에 사용하던 제1 연수기로 하여금 계속하여 연수 동작을 수행하도록 할 수 있다. 또한, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법에서 제1 연수기와 제2 연수기 중 적어도 하나가 재생 중인 경우, 물 사용이 중단되더라도 재생을 완료하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제1 연수기와 제2 연수기 중 재생이 먼저 완료된 연수기부터 연수를 수행하도록 제어할 수 있다. 따라서, 연수기의 수명을 균등하게 사용하여 내구성을 확보할 수 있다.

한편, 도 5에서는 제1 연수기에서 연수를 시작하는 것으로 설명하였으나, 본 문서에 개시된 연수기 제어 방법이 이에 제한되는 것은 아니며, 제2 연수기에서 먼저 연수를 시작하고 제1 연수기에서 재생을 수행하는 것도 가능하다. 또한, 본 문서에 개시된 연수기 제어 방법에 있어서 연수기의 개수도 필요에 따라 다양하게 구성할 수 있고, 연수기의 제어 방식 또한 연수기 개수에 따라 달라질 수 있다.

이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법은 복수의 연수기가 교번하여 연수와 재생을 수행하도록 제어함으로써, 사용자에게 연수된 물을 지속적으로 제공할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법은 종래의 연수 시간을 기준으로 연수를 제어하는 방법을 대신하여 연수기의 용량에 기초하여 연수와 재생을 수행함으로써, 연수기의 사용 용량에 최적화된 연수와 재생을 구현할 수 있고, 연수기의 수명을 확보할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법은 먼저 재생이 완료된 CDI 모듈부터 연수를 수행함으로써, CDI 모듈의 수명을 균등하게 사용할 수 있다.

도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연수기 제어 방법을 수행하는 컴퓨팅 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템(600)은 MCU(610), 메모리(620), 입출력 I/F(630) 및 통신 I/F(640)를 포함할 수 있다.

MCU(610)는 메모리(620)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 용량 검출 프로그램, 연수기 제어 프로그램 등)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 통해 연수기의 용량, 유량 등 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 3에 나타낸 연수기 제어 장치의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.

메모리(620)는 연수기 용량 검출과 연수기 제어 등에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(620)는 연수기 용량, 유량, 연수 시간 등 각종 데이터를 저장할 수 있다.

이러한 메모리(620)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(620)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(620)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(620)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(620)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.

입출력 I/F(630)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(610) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.

통신 I/F(640)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(640)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 연수기의 용량 검출과 연수 제어 등을 위한 프로그램이나 유량, 연수 시간 등 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.

이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(620)에 기록되고, MCU(610)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 3에서 도시한 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.

이상에서, 본 문서에 개시된 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 문서에 개시된 실시예들이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 문서에 개시된 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 문서에 개시된 실시 예들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시되 기술사상의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 연수 시스템 12: 침전 필터
14: 메인 솔밸브 16a, 16b; TDS 센서
18: CIP 펌프 20: 구연산 탱크
22: 순환 펌프 24: 순환 솔밸브
26: 바이패스 라인 28: 바이패스 솔밸브
30: 연수 솔밸브 32: 온도 센서
34: 유량 센서 36: 압력 센서
38: 재생 솔밸브 40: 재생수 감지 센서
42: 누수 센서 100: 연수기 제어 장치
110: 제1 연수기 120: 제2 연수기
130: 제어기 600: 컴퓨팅 시스템
610: MCU 620: 메모리
630: 입출력 I/F 640: 통신 I/F

Claims (16)

1. 공급수에 대한 연수와 재생을 수행하는 제1 연수기;
   상기 제1 연수기와 상호 보완적으로 연수와 재생을 수행하는 제2 연수기; 및
   상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수 능력에 관한 용량에 기초하여, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 제어기를 포함하는 연수기 제어 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 설정된 제 1 기준치 미만인 경우, 상기 제2 연수기가 연수를 수행하도록 제어하는 연수기 제어 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제 1 기준치 미만인 경우, 상기 제1 연수기가 재생을 수행하도록 제어하는 연수기 제어 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제 1 기준치 이상 설정된 제 2 기준치 미만인 경우 기설정된 시간이 경과한 이후 상기 제1 연수기가 재생을 수행하도록 제어하는 연수기 제어 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어기는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제 2 기준치 이상인 경우, 다음 물 사용시 상기 제1 연수기가 계속하여 연수를 수행하도록 제어하는 연수기 제어 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 적어도 하나가 재생 중인 경우, 물 사용이 중단되더라도 재생을 완료하도록 제어하는 연수기 제어 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 재생이 먼저 완료된 연수기부터 연수를 수행하도록 제어하는 연수기 제어 장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기는 CDI(Capacitive Deionization) 방식으로 연수와 재생을 수행하는 연수기 제어 장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 용량은 상기 공급수의 총용존 고형물(TDS) 농도와 유량에 기초하여 산출되는 값인 연수기 제어 장치.
10. 공급수에 대한 연수와 재생을 수행하는 제1 연수기와, 상기 제1 연수기와 상호 보완적으로 연수와 재생을 수행하는 제2 연수기의 제어 방법으로서,
    상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수 능력에 관한 용량에 기초하여, 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계를 포함하는 연수기 제어 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 설정된 제 1 기준치 미만인 경우, 상기 제2 연수기가 연수를 수행하도록 제어하는 연수기 제어 방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제 1 기준치 미만인 경우, 상기 제1 연수기가 재생을 수행하도록 제어하는 연수기 제어 방법.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제1 기준치 이상 설정된 제2 기준치 미만인 경우 기설정된 시간이 경과한 이후 상기 제1 연수기가 재생을 수행하도록 제어하는 연수기 제어 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기의 용량이 상기 제2 기준치 이상인 경우, 다음 물 사용시 상기 제1 연수기가 계속하여 연수를 수행하도록 제어하는 연수기 제어 방법.
15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 적어도 하나가 재생 중인 경우, 물 사용이 중단되더라도 재생을 완료하도록 제어하는 연수기 제어 방법.
16. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기의 연수와 재생을 제어하는 단계는 상기 제1 연수기와 상기 제2 연수기 중 재생이 먼저 완료된 연수기부터 연수를 수행하도록 제어하는 연수기 제어 방법.

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