KR20220159367A - 정수 시스템에서의 스케일링을 최소화하는 방법 - Google Patents

정수 시스템에서의 스케일링을 최소화하는 방법 Download PDF

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마이클 에이. 피더슨
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아쿠아 트루, 엘엘씨
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Abstract

스케일링을 감소시키기 위한 정수 방법이 본원에서 개시된다. 본 방법은 임계 시구간 동안 펌프가 비활성 상태였다고 결정하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한, 여과된 음용수 탱크로의 제1 밸브를 폐쇄시키는 단계, 및 임계 시구간 동안 펌프가 비활성 상태였다고 결정하는 것에 기초하여 원수 탱크로의 제2 밸브를 개방시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 제1 밸브가 폐쇄되고 제2 밸브가 개방되는 것에 기초하여, 원수 탱크로부터 필터 시스템을 통해 다시 원수 탱크로 물을 순환시키기 위해 소정 시구간 동안 펌프를 활성화시키는 더 단계를 포함한다.

Description

정수 시스템에서의 스케일링을 최소화하는 방법
관련 출원 교차 참조
본 출원은 2020년 4월 8일에 출원된 미국 특허 출원 제16/842,845호의 우선권을 주장하며, 이는 전문이 본원에 원용된다.
급수 내에서 발견되는 화학물질에 의해 야기되는 독성 수준의 증가로 인해, 정수는 많은 가정 내에 널리 보급되었다. 사용 지점(Point-of-use, POU) 정수 처리 디바이스들은 가정에서 사용하기 위해 소량의 음용수를 처리하도록 설계된다. 이들 디바이스들은 카운터 상에 놓이거나, 수도꼭지에 부착되거나, 싱크대 아래에 설치될 수 있다. 이것들은 집으로 들어가서 건물 내의 모든 물을 처리할 때 수도관 상에 설치되는 진입 지점(POE) 디바이스들과 상이하다.
오늘날 많은 가정에는 역삼투(RO) 유닛들이 설치되어 있다. 역삼투 디바이스들은 일반적으로 싱크대 아래에 설치되고, 수돗물 연결부는 싱크대 냉수 급수관에 직접 배관되며, 폐수 배수관은 싱크대 p-트랩에 직접 연결된다. 이들 디바이스들은 염화물 및 황산염과 같은 화학물질 뿐만 아니라 오늘날 급수에서 발견되는 대부분의 다른 오염물을 걸러 내는 막을 사용한다. RO 시스템은 1 옹스트롬 이하의 입자들을 제거할 수 있다. 그러나, POU RO 시스템은 처리되는 매 갤런마다 3 내지 4 갤런의 물을 낭비할 수 있다. 이는 오염물을 제거하고 막이 막히는 것을 방지하기 위해 막 표면을 가로질러 물이 연속적으로 흐를 것이 요구되기 때문이다.
또한, POU RO 시스템들이 제대로 유지 관리되지 않으면, 스케일링이 발생할 수 있다. 스케일링은 물이 표면 상에 그리고 필터 내에 축적될 수 있는 탄산칼슘과 같은 미네랄 함량이 높을 때 발생한다.
첨부 도면들을 참조하여 상세한 설명이 설명된다. 동일한 참조 번호의 사용은 유사하거나 동일한 항목들을 나타낼 수 있다. 다양한 실시예들은 도면들에 도시된 것들 이외의 요소들 및/또는 구성요소들을 이용할 수 있고, 일부 요소들 및/또는 구성요소들은 다양한 실시예들에서 존재하지 않을 수 있다. 도면들 내의 요소들 및/또는 구성요소들은 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니다. 본 개시 전반에 걸쳐, 문맥에 따라, 단수형 및 복수형 용어는 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 정수 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 예시적인 정수 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 정수 시스템(100)(뿐만 아니라 정수 시스템(100)의 개별 구성요소들)을 개략적으로 도시한다. 일부 예들에서, 정수 시스템(100)은 조리대 역삼투 정수 시스템을 포함할 수 있다. 즉, 정수 시스템(100)은 조리대 상에 그리고/또는 냉장고 내에 맞도록 크기 설정되고 형상화될 수 있다. 정수 시스템(100)은 임의의 적합한 크기 및 형상일 수 있다. 정수 시스템(100)은 임의의 수원 및/또는 배수구와 독립적으로 작동할 수 있다. 즉, 정수 시스템(100)은 외부 연결부를 갖지 않을 수 있다. 또한, 정수 시스템(100)은 폐수를 거의 또는 전혀 생성하지 않을 수 있다. 하나의 예시적인 조리대 정수 시스템이 미국 특허 제9,517,958호에 개시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 정수 시스템(100)은 지지 기부 등 상에 탈착가능하게 배치될 수 있는 제1 리셉터클(104)을 포함할 수 있다. 제1 리셉터클(104)은 원수를 내부에 저장하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제1 리셉터클(104) 내로 물(예를 들어, 수돗물)을 주입할 수 있거나, 또는 사용자는 지지 기부(102)로부터 제1 리셉터클(104)을 제거하고 이를 물(예를 들어, 수돗물)로 채울 수 있다. 제1 리셉터클(104)은 유출구(130) 및 유입구(132)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 물은 유출구(130)를 통해 제1 리셉터클(104)을 빠져나갈 수 있다. 또한, 물은 유입구(132)에 의해 제1 리셉터클(104)로 들어갈 수 있다.
정수 시스템(100)은 제2 리셉터클(134)을 포함할 수 있다. 제2 리셉터클(134)은 지지 기부 상에 탈착가능하게 배치될 수 있다. 제2 리셉터클(134)은 내부에 급수(예를 들어, 여과된 음용수)를 저장하도록 구성될 수 있다. 제2 리셉터클(134)은 유입구(150)를 포함할 수 있다.
정수 시스템(100)은 필터 시스템(154)을 포함할 수 있다. 필터 시스템(154)은 유입구(158), 제1 유출구(160) 및 제2 유출구(162)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 리셉터클(104) 및 제2 리셉터클(134)이 지지 기부에 부착될 때, 제1 리셉터클(104)의 유출구(130)는 필터 시스템(154)의 유입구(158)와 유체 연통하도록 배치될 수 있다. 또한, 필터 시스템(154)의 제1 유출구(160)는 제1 리셉터클(104)의 유입구(132)와 유체 연통하도록 배치될 수 있다. 또한, 필터 시스템(154)의 제2 유출구(162)는 제2 리셉터클(134)의 유입구(150)와 유체 연통하도록 배치될 수 있다.
특정 실시예들에서, 필터 시스템(154)은 제1 필터(164), 제2 필터(166), 및 제3 필터(168)를 포함할 수 있다. 추가적인 또는 더 적은 필터들이 사용될 수 있다. 제1 필터(164)는 필터 시스템(154)의 유입구(158)로부터 물을 수용하도록 그리고 제1 여과수를 여과해서 제2 필터(166)로 전달하도록 되고 배치될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 필터(164)는 침전 필터 또는 침전 필터와 탄소 필터의 조합일 수 있다. 제1 필터(164)는 임의의 적합한 필터를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 추가적인 필터들이 제1 필터(164)의 상류에 배치될 수 있다.
제2 필터(166)는 제1 필터(164)로부터 제1 여과수를 수용하도록 그리고 제1 여과수의 제1 부분을 필터 시스템(154)의 제1 유출구(160)로 전달하도록 구성되고 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 여과수의 제1 부분은 제1 리셉터클(104)에 다시 전달되는 폐수(170)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 필터(166)는 제1 여과수의 제2 부분을 여과해서 제3 필터(168)로 전달하도록 구성될 수 있다. 제1 여과수의 제2 부분은 제2 여과수를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제2 필터(166)는 역삼투막 유형 필터일 수 있다. 제2 필터(166)는 임의의 적합한 필터일 수 있다.
제3 필터(168)는 제2 필터(166)로부터 제2 여과수를 수용하도록 그리고 제3 여과수를 여과해서 필터 시스템(154)의 제2 유출구(162)에 전달하도록 구성되고 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 제3 여과수는 제2 리셉터클(134)로 전달되는 급수(172)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제3 필터(168)는 탄소 필터일 수 있다. 제3 필터(168)는 임의의 적합한 필터일 수 있다. 다른 경우들에서, 제3 필터(168)는 생략될 수 있다. 이러한 경우들에서, 제2 필터(166)는 제1 여과수의 제2 부분을 여과해서 제2 리셉터클(134)로 전달하도록 구성될 수 있다. 또 다른 경우들에서, 추가적이 필터들이 제2 리셉터클(134) 전에 제3 필터(168)의 하류에 배치될 수 있다.
특정 실시예들에서, 제1 필터(164)로 들어가는 물의 약 100%가 제2 필터(166)로 넘어갈 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제2 필터(166)로 들어가는 물의 100% 미만이 제3 필터(168)로 넘어갈 수 있다. 예를 들어, 제2 필터(166)로 들어가는 물의 약 1% 내지 약 30%는 제3 필터(168)로 넘어갈 수 있으며, 나머지 물은 제1 리셉터클(104)로 다시 전달되는 폐수(170)를 이룬다. 또 다른 실시예에서, 제3 필터(168)로 들어가는 물의 약 100%가 제2 리셉터클(134)로 넘어갈 수 있다. 이 프로세스는 필요에 따라 반복된다.
정수 시스템(100)은 흐름 제한기(174)를 포함할 수 있다. 흐름 제한기(174)는 필터 시스템(154)의 제1 유출구(160)와 제1 리셉터클(104)의 유입구(132) 사이에 배치되어 이들과 유체 연통할 수 있다. 흐름 제한기(174)는 제2 필터(166) 내에(예를 들어, 역삼투 멤브레인 상에) 배압을 생성하도록 구성될 수 있다. 배압은 제1 여과수의 제2 부분이 역삼투막을 통과해 제2 여과수를 생성할 수 있게 할 수 있다. 또한, 리턴 체크 밸브(176)가 흐름 제한기(174)와 제1 리셉터클(104)의 유입구(132) 사이에 배치되어 이들과 유체 연통할 수 있다. 리턴 체크 밸브(176)는 물이 제1 리셉터클(104)로부터 필터 시스템(154)으로 흐르는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예들에서, 순방향 체크 밸브(178)가 필터 시스템(154)의 제2 유출구(162)와 제2 리셉터클(134)의 유입구(150) 사이에 배치되어 이들과 유체 연통할 수 있다. 순방향 체크 밸브(178)는 물이 제2 리셉터클(134)로부터 필터 시스템(154)으로 흐르는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
정수 시스템(100)은 제1 리셉터클(104)의 유출구(130)와 필터 시스템(154)의 유입구(158) 사이에 배치되어 이들과 유체 연통하는 펌프(180)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 펌프(180)는 제1 리셉터클(104)의 유출구(130)로부터의 유체 흐름에 의해 자동으로 프라이밍될 수 있다. 예를 들어, 펌프(180)에 공급된 물은 제1 리셉터클(104)의 유출구(130)로부터 중력 공급될 수 있다. 펌프(180)는 제1 리셉터클(104)로부터 필터 시스템(154)을 통해 제2 리셉터클(134)로의 유체 흐름을 가능하게 하는 유압을 발생시키기 위한 유일한 소스일 수 있다. 일부 예들에서, 펌프(180)는 유체 제1 리셉터클(104)로부터 필터 시스템(154)의 일부만을 통해 그리고 다시 흐름 제한기(174)를 통해 제1 리셉터클(104)로 흐르게 할 수 있다.
특정 실시예에서, 정수 시스템(100)은 전력 공급부(182), 전기 제어기(184), 제1 리셉터클(104)에서 수위를 감지하도록 배치되고 구성된 제1 센서(186), 및 제2 리셉터클(134)에서 수위를 감지하도록 배치되고 구성된 제2 센서(188)를 포함할 수 있다. 전자 제어기(184)는 전력 공급부(182), 제1 센서(186), 제2 센서(188), 및 펌프(180)와 신호 통신하도록 배치될 수 있다. 일부 예들에서, 전기 제어기(184)는 제1 센서(186)를 통해, 펌프(180)의 활성화를 가능하게 하기에 충분히 충분한 제1 리셉터클(104) 내의 수위를 감지하도록 구성될 수 있다. 또한, 전기 제어기(184)는 제2 센서(188)를 통해, 펌프(180)의 활성화를 가능하게 하기에 충분히 결핍된 제2 리셉터클(134) 내의 수위를 감지하도록 구성될 수 있다. 또한, 전기 제어기(184)는 제1 리셉터클(104) 및 제2 리셉터클(134) 내의 각 수위에 따라 펌프(180)를 활성화하거나 비활성화하도록 구성될 수 있다. 다른 예들에서, 전력(182) 및/또는 전기 제어기(184)는 필터 시스템(154), 흐름 제한기(174), 리턴 체크 밸브(176), 및/또는 순방향 체크 밸브(178) 중 하나 이상과 통신할 수 있다.
전력 공급부(182)는 교류(AC) 라인 전압에 연결가능한 전기 코드를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, AC 라인 전압은 120 VAC일 수 있다. 다른 예들에서, 전력 공급부(182)는 적어도 하나의 직류(DC) 배터리를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 DC 배터리는 12 VDC 또는 24 VDC를 제공하도록 구성될 수 있다. 전력 공급부(182)는 DC 전압을 수신하도록 구성된 전기 입력 포트를 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 예시적인 정수 방법(200)을 도시한 흐름도를 도시한다. 방법(200)은 하나 이상의 제어기, 예를 들어, 전자 제어기(184) 등에 의해 구현될 수 있다.
방법(200)은 정수 시스템(100)에서의 스케일링의 감소를 가능하게 할 수 있다 블록 202에서, 본 방법은 펌프(180)가 임계 시구간 동안 비활성 상태였다고 결정할 수 있다. 일부 예들에서, 임계 시구간은 약 60분이다. 임계 시구간은 임의의 적절한 시간일 수 있다. 예를 들어, 임계 시구간은 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 60, 및/또는 120분 또는 그 사이의 임의의 적합한 시간일 수 있다. 다른 예들에서, 임계 시구간은 반날, 하루에 한 번, 일주일에 한 번, 한 달에 한 번 등일 수 있다. 펌프(180)가 임계 시구간 동안 비활성 상태였다고 결정되면, 방법(200)은 단계 204에서 여과된 음용수 탱크(134)로의 순방향 체크 밸브(178)를 폐쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 유사하게, 단계 206에서, 본 방법(200)은 펌프(180)가 임계 시구간 동안 비활성 상태였다는 결정에 기초하여, 원수 탱크(104)로의 리턴 체크 밸브(176)를 개방하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 208에서, 순방향 체크 밸브(178)가 폐쇄되거나 이미 폐쇄된 것으로 결정되고 리턴 체크 밸브(176)가 개방되거나 이미 개방된 것으로 결정되면, 펌프(180)는 원수 탱크(104)로부터 필터 시스템(154)을 통해 다시 원수 탱크(104)로 물을 순환시키도록 소정 시기간 동안 활성화될 수 있다. 일부 예들에서, 소정 시구간은 약 2분이다. 소정 시구간은 임의의 적합한 시간일 수 있다. 예를 들어, 소정 시구간은 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 60, 및/또는 120초 또는 그 사이의 임의의 적합한 시간일 수 있다. 다른 예들에서, 소정 시구간은 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 60, 및/또는 120분 또는 그 사이의 임의의 적합한 시간일 수 있다.
일부 예들에서, 펌프(180)는 펌프(180), 필터 시스템(154), 및 원수 탱크(104)에 의해 형성되는 루프의 적어도 부분들 내에서 압력 및 물의 흐름 변화를 일으키기 위해 급속히 활성화될 수 있다. 일부 예들에서, 펌프(180)는 동일한 시한 및 이격된 증분들로 활성화되고 비활성화될 수 있다. 다른 경우들에서, 펌프(180)를 활성화하는 것과 비활성화하는 것 사이의 시간은 변할 수 있다. 예를 들어, 펌프(180)는 주기적으로, 급가동들 사이에서 점차적으로 더 짧은 증분으로 급속히 활성화되고 비활성화될 수 있다. 각 급가동은 동일하거나 변할 수 있다. 즉, 대안적으로, 펌프(180)는 주기적으로, 급가동들 사이에서 점차적으로 더 짧거나 더 긴 증분의 가변 지속기간으로 급속히 개폐될 수 있다. 일부 예들에서, 펌프(180)는 주기적으로, 처음에는 급가동들 사이에서 점차적으로 더 짧은 증분으로 급속히, 그리고 그 후, 급가동들 사이에서 계속해서 더 긴 증분들로, 또는 그 반대로 개폐될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 펌프(180) 비활성의 매 60분 후에, 펌프(180)는 2분 동안 턴 온될 수 있고, 순방향 체크 밸브(178)는 폐쇄되고 리턴 체크 밸브(176)는 개방된다. 이러한 구성은 시스템(100)이 원수 탱크(104)로부터 펌프(180) 및 필터 시스템(154)의 RO 막을 통해, 그리고 다시 원수 탱크(104) 내로 물을 플러싱할 수 있게 할 수 있으며, 이는 물을 흔들어 칼슘이 성장하고 필터 시스템(154)의 다양한 필터들 상에 그리고 펌프(180) 내에, 뿐만 아니라 폐쇄 루프 내의 이들 구성요소들 모두를 연결하는 배관의 내부 표면들 내에 스케일링을 생성하기 더 어렵게 만들 수 있다.
특정 실시예들에서, 원수 탱크(104)가 비어 있거나 임계 수위 미만인 것이 제1 센서(186)를 통해 결정될 수 있다. 이러한 예들에서, 방법(200)은 종료할 수 있다. 즉, 원수 탱크(104)가 비어 있는 것으로 또는 임계치 미만의 물의 양을 함유하는 것으로 결정된다면, 정수 시스템(100)에서 스케일링의 감소를 가능하게 하는 방법(200)은 개시되지 않을 수 있거나 이미 진행 중이라면 끊길 수 있다.
단계 210에서, 일부 예들에서, 방법(200)은 펌프(180), 필터 시스템(154), 및 원수 탱크(104)에 의해 형성되는 루프의 적어도 부분들 내에서 압력 및 물의 흐름 변화를 일으키기 위해 펌프(180)가 활성화되는 동안 주기적으로 리턴 체크 밸브(176)를 급속히 개폐시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 리턴 체크 밸브(176)는 동일한 시한 및 이격된 증분들로 개폐될 수 있다. 다른 예들에서, 리턴 체크 밸브(176)가 개방되는 시간 및 리턴 체크 밸브(176)의 개방과 폐쇄 사이의 시간은 변할 수 있다. 예를 들어, 리턴 체크 밸브(176)는 주기적으로, 급가동들 사이에 점차적으로 더 짧은 증분들로 개폐될 수 있다. 각 돌발 작동은 동일하거나 변할 수 있다. 즉, 대안적으로, 리턴 체크 밸브(176)는 주기적으로, 급가동들 사이에서 점차적으로 더 짧거나 더 긴 증분의 가변 지속기간으로 급속히 개폐될 수 있다. 일부 예들에서, 리턴 체크 밸브(176)는 주기적으로, 처음에는 급가동들 사이에서 점차적으로 더 짧은 증분으로 급속히, 그리고 그 후, 급가동들 사이에서 계속해서 더 긴 증분들로, 또는 그 반대로 개폐될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 펌프(180) 비활성의 매 60분 후에, 펌프(180)는 2분 동안 턴 온될 수 있고, 순방향 체크 밸브(178)는 폐쇄되고 리턴 체크 밸브(176)는 개방된다. 2분의 펌프(180) 활동 동안, 리턴 체크 밸브(176)는 압력 및 물의 흐름 변화를 일으키기 위해 짧은 순간 동안 폐쇄될 수 있다. 일부 예들에서, 리턴 체크 밸브(176)는 압력 및 물의 흐름 변동을 일으키기 위해 산발적으로 개폐될 수 있어서, 칼슘이 성장하고 필터 시스템(154)의 다양한 필터들 상에 그리고 펌프(180) 내에, 뿐만 아니라 폐쇄 루프 내의 이들 구성요소들 모두를 연결하는 배관의 내부 표면들 내에 스케일링을 생성하기 더 어렵게 만들 수 있다. 예를 들어, 리턴 체크 밸브(176)를 개폐하기 위한 하나의 예시적인 시퀀스는 30초 동안 리턴 체크 밸브(176)를 개방하고, 3초 동안 이를 폐쇄하며, 27초 동안 이를 개방하고, 3초 동안 이를 폐쇄하며, 2초 동안 이를 개방하고, 3초 동안 이를 폐쇄하며, 2초 동안 이를 개방하고, 3초 동안 이를 폐쇄하며, 47초 동안 이를 개방하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 시퀀스는 원수 탱크(104)로부터 펌프(180) 및 필터 시스템(154)의 RO 막을 통해, 그리고 다시 원수 탱크(104) 내로 물을 플러싱할 수 있으며, 이는 물을 흔들어 칼슘이 성장하고 필터 시스템(154)의 다양한 필터들 상에 그리고 펌프(180) 내에, 뿐만 아니라 폐쇄 루프 내의 이들 구성요소들 모두를 연결하는 배관의 내부 표면들 내에 스케일링을 생성하기 더 어렵게 만들 수 있다. 훨씬 더, 리턴 체크 밸브(176)의 개폐는 다양한 표면들로부터 칼슘 스케일을 전단할 수 있는 수격(급격한 물의 흐름 변화)를 일으킬 수 있다.
리턴 체크 밸브(176)가 주기적으로 급속히 개폐되는 것으로 개시되지만, 순방향 체크 밸브(178)도 또한 리턴 체크 밸브(176)를 참조하여 상술한 바와 유사한 방식으로 주기적으로 급속히 개폐될 수 있다.
특정 실시예들에서, 방법(200)의 블록들 202 내지 210에서 설명된 단계들은 임의의 순서로 수행될 수 있다. 방법(200)의 블록들 202 내지 210에서 설명된 단계들은 여러 실시예들의 하나의 예일 뿐이다. 예를 들어, 특정 단계들은 생략될 수 있는 한편, 다른 단계들이 추가될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 리턴 체크 밸브(176)는 생략될 수 있다. 이러한 예들에서, 순방향 체크 밸브(178)가 폐쇄되거나 이미 폐쇄된 것으로 결정되면, 펌프(180)는 원수 탱크(104)로부터 필터 시스템(154)을 통해 그리고 다시 원수 탱크(104)로 물을 순환시키기 위해 소정 시구간 동안 상술된 바와 같이 (예를 들어, 급속히) 활성화되고/되거나 비활성화될 수 있다.
본 개시의 특정 실시예들이 설명되었지만, 다수의 다른 변형들 및 대안적인 실시예들이 본 개시의 범위 내에 있다. 예를 들어, 특정 디바이스 또는 구성요소에 대해 설명된 기능 중 어느 하나는 또 다른 디바이스 또는 구성요소에 의해 수행될 수 있다. 또한, 특정 디바이스 특성들이 설명되었지만, 본 개시의 실시예들은 다수의 다른 디바이스 특성들과 관련될 수 있다. 또한, 실시예들이 구조적 피처들 및/또는 방법론적 동작들에 특정한 언어로 설명되었지만, 본 개시는 설명된 특정 피처들 또는 동작들에 반드시 제한되는 것은 아닌 것으로 이해되어야 한다. 오히려, 특정 피처들 및 동작들은 실시예들을 구현하는 예시적인 형태들로서 개시된다. 다른 것들 중에서도, "할 수 있다", "할 수 있었다", "할지도 모른다" 또는 "할 수도 있다"와 같은 조건적 언어는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 또는 사용된 바와 같은 맥락 내에서 달리 이해되지 않는 한, 일반적으로 특정 실시예들이 특정 피처들, 요소들, 및/또는 단계들을 포함할 수 있지만, 다른 실시예들은 포함하지 않을 수 있다는 것을 전달하는 것으로 의도된다. 따라서, 이러한 조건부 언어는 일반적으로 피처들, 요소들, 및/또는 단계들이 어떤 식으로든 하나 이상의 실시예를 위해 요구된다는 것을 암시하는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (20)

  1. 정수 시스템에서의 스케일링을 감소시키는 방법으로서,
    임계 시구간 동안 펌프가 비활성 상태였다고 결정하는 단계;
    상기 펌프가 상기 임계 시구간 동안 비활성 상태였다고 결정하는 것에 기초하여, 여과된 음용수 탱크로의 제1 밸브가 폐쇄되는 것으로 결정하는 단계;
    상기 펌프가 상기 임계 시구간 동안 비활성화되었다고 결정하는 것에 기초하여, 원수 탱크로의 제2 밸브가 개방되는 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 제1 밸브가 폐쇄되고 상기 제2 밸브가 개방되는 것에 기초하여, 상기 원수 탱크로부터 필터 시스템을 통해 다시 상기 원수 탱크로 물을 순환시키기 위해 소정 시구간 동안 상기 펌프를 활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펌프, 상기 필터 시스템, 및 상기 원수 탱크에 의해 형성되는 루프의 적어도 부분들 내에서 압력 및 물 흐름의 변화를 일으키기 위해 상기 펌프가 활성화되는 동안 주기적으로 상기 제2 밸브를 급속히 개폐하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 주기적으로 상기 제2 밸브를 급속히 개폐하는 단계는 상기 제2 밸브를 점차적으로 더 짧은 증분으로 개폐하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 임계 시구간은 60분보다 큰 것인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 소정 시구간은 약 2분인 것인, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브는 순방향 체크 밸브를 포함하는 것인, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 밸브는 리턴 체크 밸브를 포함하는 것인, 방법.
  8. 정수 시스템으로서,
    제어기를 포함하며, 상기 제어기는:
    임계 시구간 동안 펌프가 비활성 상태였다고 결정하고;
    상기 펌프가 상기 임계 시구간 동안 비활성 상태였다고 결정하는 것에 기초하여, 여과된 음용수 탱크로의 제1 밸브를 폐쇄시키고;
    상기 펌프가 상기 임계 시구간 동안 비활성 상태였다고 결정하는 것에 기초하여, 원수 탱크로의 제2 밸브를 개방시키며;
    상기 제1 밸브가 폐쇄되고 상기 제2 밸브가 개방되는 것에 기초하여, 상기 원수 탱크로부터 필터 시스템을 통해 다시 상기 원수 탱크로 물을 순환시키기 위해 소정 시구간 동안 상기 펌프를 활성화시키도록 구성된 것인, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 펌프, 상기 필터 시스템, 및 상기 원수 탱크에 의해 형성되는 루프의 적어도 부분들 내에서 압력 및 물의 흐름 변화를 일으키기 위해 상기 펌프가 활성화되는 동안 주기적으로 상기 제2 밸브를 급속히 개폐하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 주기적으로 상기 제2 밸브를 급속히 개폐하는 것은 상기 제2 밸브를 점차적으로 더 짧은 증분으로 개폐하는 것을 포함하는 것인, 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 임계 시구간은 약 60분인 것인, 시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 소정 시구간은 약 2분인 것인, 시스템.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제1 밸브는 순방향 체크 밸브를 포함하는 것인, 시스템.
  14. 제8항에 있어서, 상기 제2 밸브는 리턴 체크 밸브를 포함하는 것인, 시스템.
  15. 정수 시스템에서의 스케일링을 감소시키는 방법으로서,
    임계 시구간 동안 펌프가 비활성 상태였다고 결정하는 단계;
    상기 펌프가 상기 임계 시구간 동안 비활성 상태였다고 결정하는 것에 기초하여, 여과된 음용수 탱크로의 제1 밸브가 폐쇄된다고 결정하는 단계;
    상기 제1 밸브가 폐쇄되는 것에 기초하여, 상기 원수 탱크로부터 필터 시스템을 통해 다시 상기 원수 탱크로 물을 순환시키기 위해 소정 시구간 동안 상기 펌프를 활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 펌프는 주기적으로 급속히 활성화되고 비활성화되는 것인, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 임계 시구간은 60분보다 큰 것인, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 소정 시구간은 약 2분인 것인, 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제1 밸브는 순방향 체크 밸브를 포함하는 것인, 방법.
  20. 제15항에 있어서, 주기적으로 상기 펌프를 급속히 활성화하고 비활성화하는 단계는 상기 펌프를 점차적으로 더 짧은 증분으로 활성화하고 비활성화하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11940317B1 (en) 2022-09-22 2024-03-26 Aqua Tru, Llc Filter device with magnetic floater to stop overflow

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6190558B1 (en) * 1999-04-01 2001-02-20 Nimbus Water Systems, Inc. Reverse osmosis purification system
KR100710872B1 (ko) * 2005-04-04 2007-04-27 웅진코웨이주식회사 정수기의 멤브레인 필터 자동 플러슁 장치
US7641791B2 (en) 2007-05-13 2010-01-05 King Technology Control system
US10005681B2 (en) * 2009-08-13 2018-06-26 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Sea water reverse osmosis system to reduce concentrate volume prior to disposal
US9199866B2 (en) 2011-08-17 2015-12-01 Riad A. Al-Samadi High recovery drinking water process
US9707520B2 (en) * 2012-01-18 2017-07-18 Nch Corporation Composition, system, and method for treating water systems
US9366474B2 (en) 2013-03-14 2016-06-14 Whirlpool Corporation Water filtration purge indication
WO2015050993A1 (en) 2013-10-01 2015-04-09 FlowCore Systems, LLC Fluid metering system
US9517958B2 (en) * 2014-01-30 2016-12-13 Response Products Limited System for water filtration
GB2529179A (en) * 2014-08-12 2016-02-17 Membrane Recovery Ltd Forward osmotic and water hammer method of membrane cleaning
CN104803426B (zh) * 2015-04-02 2018-03-13 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 净水机及净水机的控制方法
EP3374049A4 (en) * 2015-11-12 2018-11-21 Unger Marketing International, LLC Fluid conditioning systems having caps with filter cartridge sealing and removal devices and/or locking devices
CN106242106A (zh) 2015-11-20 2016-12-21 艾欧史密斯(南京)水处理产品有限公司 净水机的控制方法及净水机
US20180022619A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 Aqua Tru, Llc Systems and methods for reducing membrane creep in water filtration systems
CN107913602B (zh) * 2016-10-11 2020-09-11 开能健康科技集团股份有限公司 反渗透净水机的自动调整冲洗时间的控制方法
US11684892B2 (en) * 2016-12-01 2023-06-27 Pentair Residential Filtration, Llc Water filtration system and method
CN110395777A (zh) * 2018-04-25 2019-11-01 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 净水机及其自动清洗控制方法和装置
CN108975543B (zh) * 2018-08-24 2023-09-19 珠海格力电器股份有限公司 净水系统及净水机
US20200101422A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Filtration System and Method of Operating a Filtration System

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