KR20230067795A - 수질 개선형 농업용 정수기 - Google Patents
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
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Abstract
본 발명은 혼합수의 수질 상태를 체크하여 이에 맞게 두 원수 간의 혼합 비율을 수동 또는 자동으로 조정하여 항상 일정한 수질 상태, 즉 농업용수로 적합한 수질 상태의 혼합수를 공급할 수 있도록 하고, 역삼투압 필터 측으로 급수되는 원수에 함유된 칼슘 등의 미네랄 이온을 측정하는 센서를 통해 기준치 이상일 경우 세정염수로 양이온수지의 포화상태를 해소하여 재생한 후 원수에 함유된 칼슘 이온의 수치가 기준치 미만일 때에 역삼투압 필터를 통해 원수의 필터링 공정이 다시 수행될 수 있도록 한 수질 개선형 농업용 정수기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 지하수 등의 원수를 이용해 농업용으로 적합한 수질을 갖는 용수로 필터링 하여 공급하기 위한 것으로, 특히 1차 및 2차 필터에 의해 불순물, 세균 등이 필터링 된 원수와, 1차, 2차 및 3차 필터에 의해 생물 생장에 필요한 요소까지 필터링 된 원수를 서로 일정 비율로 혼합하여 생물 생장에 필요한 허용치 이상의 농업용 혼합수를 공급할 수 있도록 하고, 또한 원수에 함유된 칼슘 등의 미네랄 이온이 역삼투압 필터를 거치면서 멤브레인필터부재에 가해지는 손상을 방지하기 위해 양이온수지모듈에서 원수에 대한 연수화(軟水化)를 진행하는데, 이때 각종 센서 및 밸브를 이용해 원수 등의 흐름을 제어하여 양이온수지모듈 내의 양이온수지를 재생시킬 수 있도록 한 수질 개선형 농업용 정수기에 관한 기술이다.
지하수 등의 원수를 이용해 농업용에 적합하도록 정수하여 공급하기 위한 기술로는,
대한민국 실용신안등록 제20-0304124호 (2003.01.30.등록, 이하에서는 '문헌 1'이라고 함) 『농업용 선회식 급수 여과장치』가 제시되어 있는바,
문헌 1은 내부 저면이 지면에 대해 오목한 경사면을 가지며 외주면에는 원수유입관과 정수배출관이 구비된 하부 여과조와, 내부 상면이 지면에 대해 볼록한 경사면을 가지고 하부 여과조에 분해 가능하도록 밀폐ㅇ결합되는 상부 여과조와, 원통형의 여과부가 길이방향으로 삽입되며, 상, 하부 여과조의 내벽과 근접되게 정수배출관의 단부에 수직하게 결합되어 선회수단에 의해 일 방향으로 선회하는 처리수를 여과부에서 여과되도록 가속화시켜 원심력을 유발시키는 가속수단을 포함함으로써, 여과조로 유입되는 지하수를 급속 선회시켜 처리수에 포함된 고형의 이물질을 효율적으로 분리하는 농업용 선회식 급수 여과장치에 관한 기술이다.
다른 기술로는, 대한민국 실용신안등록 제20-0393330호 (2005.08.11.등록, 이하에서는 '문헌 2'라고 함) 『농업용수 정수처리장치』가 제시되어 있는바,
문헌 2는 정수된 물을 배출할 수 있는 배출구가 일측에 마련되고, 그 내부로 정수가 필요한 물을 수용하여 자연적으로 흘려 보낼 수 있는 정수조 기능을 갖으면서 외관을 형성하는 본체케이스와; 상기 본체케이스 내부 일측에서 자연적으로 흘러내리는 물을 정수하도록 물의 유로 상에 자연정화재로 구성된 자연정화재층, 이탄(sphagnum peat moss)으로 구성된 이탄층, 자연정화재로 구성된 자연정화재층의 순서로 최저 3단의 층상구조를 갖고 배치된 주정수부와; 상기 주정수부의 최하단 자연정화재층의 전방에서 이 자연정화재층과 연속되게 자연정화재가 단층구조로 배치됨과 아울러 유속의 조절기능을 갖는 복수개의 유로가이드가 배치 형성된 보조정수부를 포함함으로써, 물이끼류의 일종으로 천연유기물질인 이탄(sphagnum peat moss)을 주정수처리재로 포함하고 있는 농업용수 정수처리장치에 관한 기술이다.
또 다른 기술로는, 대한민국 실용신안등록 제20-0404286호 (2005.12.14.등록, 이하에서는 '문헌 3'이라고 함) 『다양한 수질의 용수가 생산되는 정수형 물탱크』가 제시되어 있는바,
문헌 3은 상단 측 입수라인을 통해 물이 유입되는 저수실과, 저수실의 내측에 설치된 제1 정수챔버와, 상기 저수실 쪽 입수구를 통해 유입된 물이 상기 제1 정수챔버에 연통된 배수구를 따라 제1 정수챔버 안으로 유출되는 중에 정화되는 필터수단과, 상기 저수실과 제1 정수챔버 내에 저장된 서로 다른 수질의 물이 사용자 요구에 따라 외부로 급수되는 공급라인을 포함함으로써, 소방용수/음용수/농업용수 등 다양한 수질의 용수를 생산할 수 있고, 물탱크 청소 시 소독액이 혼합된 세척수를 물탱크의 내벽에 고압으로 분사할 수 있는 정수형 물탱크에 관한 기술이다.
또 다른 기술로는, 대한민국 특허공개 제10-2014-0059292호 (2014.05.15.공개, 이하에서는 '문헌 4'라고 함) 『공업적 물의 정수 및 탈염』이 제시되어 있는 바,
문헌 4는 전처리 구역과 탈염 구역을 포함하는, 물의 정수 및 탈염 시스템으로서, 상기 전처리는 스케일-형성 화합물(scale-forming compound)을 영구적으로 제거하는 한편 귀중한 부산물 및 CO2 격리(sequestration)를 수득하고, 상기 탈염 구역은 사용자 중재 또는 세정을 필요로 하는 일 없이 정수 및 탈염의 연속 작업을 허용하며, 상기 시스템은, 오염수 샘플로부터, 미생물학적 오염물질, 방사능 오염물질, 금속, 염, 휘발성 유기물 및 비휘발성 유기물로 이루어진 군으로부터 선택된 복수의 오염물질 유형을 제거 가능한 한편, 증류 에너지를 다수 회수 가능하고, 상기 시스템의 에너지 공급원은 전기, 지열 에너지, 태양 에너지, 오일, 탄화수소 혹은 천연 가스의 연소, 또는 폐열로 이루어진 군으로부터 선택된 것으로써,
입력수의 단위당 비교적 높은 수율의 생산수, 에너지 공급원에 관한 융통성, 낮은 공업적 풋프린트를 구비한 컴팩트한 설계, 귀중한 부산물을 회수하는 능력, 및 초저 에너지 요건을 지니는, 수 개월 내지 수 년의 과정 동안 최소의 세정 또는 유지보수를 필요로 하는 자동화 공업적 공정에서 물로부터 실질적으로 모든 광범위한 불순물을 제거하는 시스템 및 방법에 관한 기술이다.
또 다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1570438호 (2015.11.13.등록, 이하에서는 '문헌 5'라고 함) 『필터 세정 기능을 갖는 증류수 자동공급 장치를 이용한 가공액 공급 시스템』이 제시되어 있는 바,
문헌 5는 유입되는 원수를 와류 현상에 의해 세정 기능을 갖는 워터베인이 2개의 마이크로필터에 장착되어 1차 및 2차로 여과하는 마이크로필터부(Micro Filter Unit)와; 상기 마이크로필터부의 후단에 설치되며 상기 원수를 여과한 후 배관을 통해 여과수에 함께 섞여 있는 염소성분이나 녹성분 및 미세입자를 제거하는 침전필터부(Sediment Filter Unit)와; 상기 침전필터부에 의해 흡착 여과된 정수를 필터링하며 정수의 양을 늘리기 위하여 역삼투압필터를 다수개로 병렬 구성하는 역삼투압필터부(Reverse Osmosis Membrane Filter Unit)와; 상기 역삼투압필터부를 경유한 여과수를 100~280nm의 파장이 짧은 자외선(UV-C) 램프를 통해 여과수에 포함된 각종 미생물을 살균하는 UV-C램프(Ultraviolet-C Lamp)와; 상기 UV-C램프를 통과한 정수를 필터링하며, 반복적인 이온교환을 통해 전해질을 제거하는 이온교환수지필터부(Polisher Filter Unit)와; 상기 유입되는 원수와 상기 워터베인으로 공급되는 세정수를 수질감지용 센서와 인터록 회로를 통해 단속 제어하기 위한 고압펌프제어부를 갖는 필터 세정 기능을 갖는 증류수 자동공급 장치가 포함됨으로써,
종래의 폐절삭유와 같은 환경오염을 유발시키는 가공액이 아니라 필터 세정 기능을 갖는 증류수 자동공급 장치를 통해 생산된 불순물을 제거한 초순수에 가까운 증류수를 공작기계장치로 공급할 수 있도록 한 필터 세정 기능을 갖는 증류수 자동공급 장치를 이용한 가공액 공급 시스템에 관한 기술이다.
본 발명은 원수를 총 세 단계별로 필터링 하기 위한 필터유닛을 마련한 후, 최종 단계의 필터유닛에서 생물 생장에 요구되는 각종 요소까지 필터링 됨에 따라 농업용수로 공급하기 어렵기에 최종 단계의 필터유닛을 거치지 않은 원수와, 최종 단계의 필터유닛을 거친 원수를 서로 일정 비율로 혼합하여 생물 생장에 요구되는 허용치 이상의 혼합수를 공급할 수 있도록 한 수질 개선형 농업용 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가 본 발명은 최종 단계의 필터유닛을 거치치 않은 원수와, 최종 단계의 필터유닛을 거친 원수의 혼합수에 대한 수질을 체크하여 두 원수 간의 혼합 비율을 수동 또는 자동으로 조정할 수 있도록 한 수질 개선형 농업용 정수기에 관한 기술이다.
아울러 본 발명은 역삼투압 필터 측으로 급수된 원수 내의 칼슘 농도를 측정하고, 이 측정값에 따라 원수의 흐름을 탱크 측으로 변경하여 양이온수지모듈의 양이온수지와 탱크에서 나온 세정염수 간의 이온교환작용을 통해 양이온수지를 재생시켜 원수에 함유된 칼슘 등의 미네랄 이온을 흡착할 수 있도록 한 수질 개선형 농업용 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 탱크 내의 세정염수에 대한 염분 농도를 측정하고, 이 측정값에 따라 시스템을 정지하고 염분계 세정제를 수동 또는 자동으로 충전할 수 있도록 한 수질 개선형 농업용 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 수질 개선형 농업용 정수기는,
공급된 원수에 포함된 불순물 및 고형물을 필터링하기 위한 제1필터유닛;
상기 제1필터유닛에 의해 필터링 된 원수에 포함된 세균을 필터링하기 위한 제2필터유닛;
상기 제2필터유닛에 의해 필터링 된 원수에 포함된 이가원소, 미량요소, 박테리아 및 바이러스를 필터링하기 위한 것으로, 둘 이상의 제3필터탱크와, 상기 제2필터유닛에 의해 필터링 된 원수를 상기 각 제3필터탱크에 공급하는 제3원수공급라인으로 이루어진 제3필터유닛;
상기 제1 및 제2 필터유닛에 의해 필터링 된 원수A와 상기 제1, 제2 및 제3 필터유닛에 의해 필터링 된 원수B를 혼합하기 위한 믹싱유닛;
상기 믹싱유닛에 의해 혼합된 혼합수의 수질에 따라 원수A와 원수B의 혼합 비율을 조정하기 위한 제1제어유닛; 및
모터가 배치된 하부몸체 및 상기 하부몸체의 상단에 결합되는 상부커버를 포함하는 하우징과, 상기 모터에 결합된 회전샤프트의 길이 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치되는 한 쌍의 임펠러와, 상기 각 임펠러 사이에 배치되면서 상기 회전샤프트에 결합되고 하방으로 갈수록 단면 공간이 확장되는 내부공간부를 갖는 회전배출관과, 상기 각 임펠러에 의해 회전된 기체를 상기 제3원수공급라인으로 배출하는 유로 케이스로 이루어져, 상기 유로 케이스에서 배출된 기체와 상기 제3원수공급라인에서 이송되는 원수가 혼합되어 나노버블이 발생되도록 유도하는 나노버블발생유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 다른 예의 수질 개선형 농업용 정수기는,
원수 급수부;
상기 급수부에서 공급된 원수에 포함된 칼슘을 제거하기 위한 양이온교환수지모듈;
상기 양이온교환수지모듈을 거친 원수에 포함된 이가원소, 미량요소, 박테리아 및 바이러스를 필터링 하기 위한 제3필터유닛;
상기 급수부와 상기 양이온교환수지모듈을 상호 연결하는 제1급수라인;
상기 양이온교환수지모듈과 상기 제3필터유닛을 상호 연결하는 제2급수라인;
상기 제2급수라인 상에 설치되어 원수에 포함된 칼슘 농도를 측정하는 급수측 센서;
상기 제1급수라인의 입구 측에서 분기(分岐)되는 제1세정라인;
상기 제1세정라인이 연결되며 상기 제1세정라인을 통해 공급된 원수와 염분계 세정제가 서로 혼합되어 형성된 세정염수가 저장되어 있는 탱크;
상기 탱크와 상기 제1급수라인의 출구 측에 연결되는 제2세정라인;
상기 양이온교환수지모듈에 연결되는 배수라인; 및
상기 급수측 센서의 센싱값을 전달받아 센싱값이 기설정값 보다 높은 경우 상기 급수부에서 상기 제3필터유닛로의 원수 흐름을 차단하고 상기 급수부, 상기 탱크, 상기 양이온교환수지모듈 및 상기 배수라인 순으로의 원수 흐름을 개방하기 위한 제2제어유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수질 개선형 농업용 정수기는,
두 원수 간의 혼합 비율이 일정할 경우 지하수 등의 원수가 강우량 등의 환경 변화에 따라 수질 상태가 변화되기에 혼합수의 수질 상태 또한 변화가 되므로, 혼합수의 수질 상태를 체크하여 이에 맞게 두 원수 간의 혼합 비율을 수동 또는 자동으로 조정하여 항상 일정한 수질 상태, 즉 농업용수로 적합한 수질 상태의 혼합수를 공급할 수 있도록 한 효과가 있다.
또 역삼투압 필터 내의 멤브레인필터부재를 손상시키는 칼슘 등의 미네랄 이온이 양이온수지와의 이온교환작용을 통해 제거될 수 있도록 하고, 역삼투압 필터 측으로 급수되는 원수에 함유된 칼슘 등의 미네랄 이온을 측정하는 센서를 통해 기준치 이상일 경우 세정염수로 양이온수지의 포화상태를 해소하여 재생한 후 원수에 함유된 칼슘 이온의 수치가 기준치 미만일 때에 역삼투압 필터를 통해 원수의 필터링 공정이 다시 수행될 수 있도록 한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 농업용 정수기를 나타낸 정면 구성도,
도 2는 제1필터유닛을 나타낸 정면 구성도,
도 3은 제1필터유닛의 클리닝수단을 나타낸 입체 구성도,
도 4는 도 3의 평면 구성도,
도 5는 제2필터유닛을 나타낸 정면 및 일부 단면 구성도,
도 6은 제3필터유닛을 나타낸 측면 구성도,
도 7은 제3필터유닛의 내부를 보여주기 위한 정면 및 일부 단면 구성도,
도 8은 믹싱유닛과 제1제어유닛을 보여주기 위한 일부 측면 구성도,
도 9는 나노버블발생유닛을 나타낸 분해 입체 구성도,
도 10은 도 9의 결합 단면 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 농업용 정수기의 작동 상태 흐름을 나타낸 정면 구성도,
도 12는 본 발명에 따른 다른 예의 농업용 정수기에서 원수에 대한 정수 과정을 나타낸 구성도,
도 13은 본 발명에 따른 다른 예의 농업용 정수기에서 필터에 대한 세정 과정을 나타낸 구성도,
도 14는 다른 예의 세정 과정을 나타낸 구성도,
도 15는 역삼투압 필터를 나타낸 구성도,
도 16 및 도 17은 충전유닛 및 이의 동작 상태를 나타낸 구성도.
도 2는 제1필터유닛을 나타낸 정면 구성도,
도 3은 제1필터유닛의 클리닝수단을 나타낸 입체 구성도,
도 4는 도 3의 평면 구성도,
도 5는 제2필터유닛을 나타낸 정면 및 일부 단면 구성도,
도 6은 제3필터유닛을 나타낸 측면 구성도,
도 7은 제3필터유닛의 내부를 보여주기 위한 정면 및 일부 단면 구성도,
도 8은 믹싱유닛과 제1제어유닛을 보여주기 위한 일부 측면 구성도,
도 9는 나노버블발생유닛을 나타낸 분해 입체 구성도,
도 10은 도 9의 결합 단면 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 농업용 정수기의 작동 상태 흐름을 나타낸 정면 구성도,
도 12는 본 발명에 따른 다른 예의 농업용 정수기에서 원수에 대한 정수 과정을 나타낸 구성도,
도 13은 본 발명에 따른 다른 예의 농업용 정수기에서 필터에 대한 세정 과정을 나타낸 구성도,
도 14는 다른 예의 세정 과정을 나타낸 구성도,
도 15는 역삼투압 필터를 나타낸 구성도,
도 16 및 도 17은 충전유닛 및 이의 동작 상태를 나타낸 구성도.
이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 농업용 정수기는,
크게 제1필터유닛(10), 제2필터유닛(20), 제3필터유닛(30), 믹싱유닛(40) 및 제1제어유닛(50)으로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,
제1필터유닛(10)은
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이,
공급된 원수에 포함된 불순물 및 고형물을 필터링하기 위한 것으로,
둘 이상의 제1필터탱크(11),
상기 각 제1필터탱크(11) 중 하나의 제1필터탱크(11)로 원수를 공급하는 제1원수공급라인(12),
상기 각 제1필터탱크(11) 중 나머지 제1필터탱크(11)들을 상호 연결하는 제1중계라인(13), 그리고
상기 각 제1필터탱크(11) 각각에 연결되고 상기 각 제1필터탱크(11)에 설치된 클리닝수단에 의해 세척된 내부 폐수를 배수하는 제1배수라인(14)
을 포함하여 이루어진다.
여기서 도 1에서와 같이, 본 발명에서는 상기 각 유닛들이 설치될 수 있도록 수평 및 수직 파이프들에 의해 입체적 구조로 이루어진 사각의 베이스(B)가 구비된다.
그리고 상기 제1원수공급라인(12) 상에는 제1워터펌프(15)가 설치됨에 따라 상기 제1워터펌프(15)의 펌핑 동작에 의해 지하수 등의 외부 원수를 강제로 하나의 제1필터탱크(11)로 공급하게 된다.
아울러 상기 제1원수공급라인(12) 상에는 수동 또는 외부 제어에 의한 자동 조작이 가능한 개폐밸브(121)가 구비된다.
상기 각 제1필터탱크(11)에는 일정 입자의 모래와 활성탄이 내장되어 필터 역할을 수행하며, 이러한 모래와 활성탄 등에 흡착된 이물질을 제거하기 위해서, 클리닝수단(16)이 더 구비될 수 있는데,
도 3 및 도 4에서와 같이, 상기 클리닝수단(16)은
상기 각 제1필터탱크(11) 내에 수직으로 세워지는 샤프트(161)와,
상기 샤프트(161)에 정회전 동력을 전달하는 샤프트구동부(162)와,
상기 샤프트(161)에 축 결합되는 정회전지지체(163)와 이의 길이방향을 따라 배치되는 다수의 정회전날개(164)와,
상기 샤프트(161)가 중심이 되게 상기 샤프트(161)를 감싸는 역회전지지체(165)와 이의 길이방향을 따라 배치되되 상기 각 정회전날개(163) 사이사이에 배치되는 다수의 역회전날개(166)와,
상기 정회전지지체(163)에 전달된 정회전 동력을 상기 역회전지지체(165)에 역회전 동력을 전환시켜 전달하는 중계구동부(167)
로 이루어진다.
이때 상기 샤프트구동부(162)는 모터일 수 있고, 이러한 모터는 외부 제어패널 등에 의해 작업자가 직접 타이머 등을 설정하여 정해진 시간마다 동작케 하거나 별도의 제어버튼을 통해 수동으로 제어할 수 있다.
상기 정회전지지체(163)의 외주면에는 다수의 톱니가 형성되고, 상기 역회전지지체(165)의 내주면에도 다수의 톱니가 형성되며, 이때 상기 중계구동부(167)는 서로 맞물린 한 쌍의 중계기어로서, 하나의 중계기어는 상기 정회전지지체(163)에 맞물리고 다른 하나의 중계기어는 상기 역회전지지체(165)에 맞물리게 됨으로써, 서로 다른 방향으로의 회전 동작이 가능하다.
그리고 상기 각 정회전날개(164)의 단부에는 이들이 회전하게 되는 정회전 방향으로 절곡된 보조날개가 더 구비되는 것이 바람직하고, 상기 각 역회전날개(166)의 단부에도 이들이 회전하게 되는 역회전 방향으로 절곡된 보조날개가 더 구비되는 것이 바람직하다.
따라서 상기 샤프트구동부(162)에 의해 상기 샤프트(161)가 정회전(시계방향)으로 회전 시, 상기 각 정회전날개(164)가 회전하게 되고, 이와 동시에 상기 역회전지지체(165)가 상기 중계구동부(167)에 의해 역회전(반시계방향)으로 회전하게 되면서 상기 각 역회전날개(166) 또한 회전하게 됨으로써, 상기 각 제1필터탱크(11) 내에 내장된 모래와 활성탄 등을 골고루 섞게 되고 이때 공급된 원수에 의해 모래와 활성탄 등에 흡착된 이물질이 제거된다. 이렇게 제거된 이물질은 원수와 함께 상기 제1배수라인(14)을 통해 외부로 배출된다.
제2필터유닛(20)은
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 제1필터유닛(10)에 의해 필터링 된 원수에 포함된 세균을 필터링하기 위한 것으로,
제2필터탱크(21), 그리고
상기 제1필터유닛(10)에 의해 필터링 된 원수를 상기 제2필터탱크(21)에 공급하는 제2원수공급라인(22)
을 포함하여 이루어진다.
여기서 도 5에서와 같이, 상기 제2필터탱크(22)는 원통형의 챔버(211)와, 상기 챔버(211) 내부에 수직으로 세워지되 방사상(放射狀)으로 배치되는 다수의 마이크로필터부재(212)와, 상기 챔버(211) 내에 배치되어 상기 각 마이크로필터부재(212)가 삽입 지지되는 원판형 디스크(213)로 이루어진다. 상기 디스크(213)는 방사상으로 원형의 홀이 형성되고 이 홀 각각에 상기 각 마이크로필터부재(212)가 삽입 지지되며, 상기 디스크(213)는 상기 제2필터탱크(21) 상부에 마련된 개폐커버(214)의 하부면에 연결된 로드(215)에 연결됨으로써, 상기 개폐커버(214) 분리 시 상기 로드(215)와 연결되어 있는 상기 디스크(213)가 함께 상기 제2필터탱크(21) 내부로부터 빠져나오게 된다. 결국 상기 각 마이크로필터부재(212)의 교체가 용이하고 상기 각 마이크로필터부재(212)와 디스크(213) 등을 상기 제2필터탱크(21) 내부로부터 분리시킨 후에 상기 제2필터탱크(21) 내부를 좀 더 용이하게 청소할 수 있다.
그리고 상기 제2원수공급라인(22)은 상기 제1필터유닛(10)의 각 제1필터탱크(11) 중 마지막 필터링을 수행하는 제1필터탱크(11)에 일단이 연결되고 상기 제2필터탱크(21)에 타단이 연결됨으로써, 상기 제1필터유닛(10)에 의해 1차로 필터링 된 원수가 상기 제2필터탱크(21) 측으로 공급되는 것이다.
제3필터유닛(30)은
도 1, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이,
상기 제2필터유닛(20)에 의해 필터링 된 원수에 포함된 이가원소, 미량요소, 박테리아 및 바이러스를 필터링하기 위한 것으로,
둘 이상의 제3필터탱크(31), 그리고
상기 제2필터유닛(20)에 의해 필터링 된 원수를 상기 각 제3필터탱크(31)에 공급하는 제3원수공급라인(32)
을 포함하여 이루어진다.
여기서 도 7에서와 같이, 상기 각 제3필터탱크(31)는 원통형의 챔버(311)와, 상기 챔버(311) 내부에 수직으로 세워지되 상단과 하단이 상기 챔버(311)의 내벽으로부터 이격되게 배치되는 속이 빈 외통(312)과, 상기 외통(312) 중심에 세워지는 속이 빈 내통(313)과, 상기 외통(312)과 내통(313) 사이에 배치되는 멤브레인필터부재(314)로 이루어져, 상기 제3원수공급라인(32)으로 공급된 원수가 상기 챔버(311)의 내벽을 따라 상승한 후 상기 멤브레인필터부재(314)를 하방으로 통과하고 다시 상기 내통(313) 내부를 지나 후술할 원수B 배수라인(42)으로 배수된다. 이때 상기 챔버(311)의 상단과 하단은 중단부 보다 단면 공간이 확장된 구조이기에 상기 외통(312)의 상단과 하단이 상기 챔버(311)의 상단과 하단으로부터 이격됨에 따라 사이공간이 확보되고, 이러한 사이공간으로 원수가 유입되어 상승한 후 상기 챔버(311)의 상단 측 공간을 거쳐 상기 멤브레인필터부재(314)를 지나면서 필터링 되며, 필터링 된 원수는 상기 챔버(311)의 하단 측 공간을 거쳐 상기 내통(313) 내부를 지나 원수B 배수라인(42)으로 공급된다.
그리고 상기 제3원수공급라인(32)은 상기 제2필터유닛(10)의 제2필터탱크(21)에 일단이 연결되고 상기 각 제3필터탱크(31) 각각에 타단이 연결됨으로써, 상기 제2필터유닛(20)에 의해 2차로 필터링 된 원수가 상기 각 제3필터탱크(31) 각각에 공급되는 것이다.
믹싱유닛(40)은
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이,
상기 제1 및 제2 필터유닛(10, 20)에 의해 필터링 된 원수A와 상기 제1, 제2 및 제3 필터유닛(10, 20, 30)에 의해 필터링 된 원수B를 혼합하기 위한 것으로,
원수A 배수라인(41),
원수B 배수라인(42), 그리고
상기 원수A 및 원수B 배수라인(41, 42) 각 출구를 상호 연결하는 최종배수라인(43)
을 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 원수A 배수라인(41)은 상기 제3원수공급라인(32)에서 분기되는 구조로 이루어져, 상기 제3원수공급라인(32)을 통해 이송되는 원수가 상기 제3필터탱크(31)와 상기 원수A 배수라인(41) 각각을 통해 분기되어 이송된다. 결국 상기 원수A 배수라인(41)으로 이송되는 원수A는 상기 제3필터탱크(31)를 거치지 않은, 즉 상기 제1 및 제2 필터유닛(10, 20)만을 거쳐 필터링 된 원수인 것이다.
상기 원수B 배수라인(42)은 상기 제3필터탱크(31)의 챔버(311)에서 내통(313)의 상단 측 내부에 일단이 연결됨으로써, 결국 상기 원수B 배수라인(42)으로 이송되는 원수B는 상기 제1, 제2 및 제3 필터유닛(10, 20, 30)을 거치면서 필터링 된 원수인 것이다.
따라서 도 11에서와 같이, 상기 원수A 배수라인(41)을 통해 이송된 원수A와, 상기 원수B 배수라인(42)을 통해 이송된 원수B는 상기 최종배수라인(43)에서 만나 서로 혼합된 후 별도의 탱크에 저장되거나 농업용수가 요구되는 지점까지 시공된 별도의 관체를 따라 이송 공급된다.
제1제어유닛(50)은
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이,
상기 믹싱유닛(40)에 의해 혼합된 혼합수의 수질에 따라 원수A와 원수B의 혼합 비율을 조정하기 위한 것으로,
상기 최종배수라인(43) 상에 설치되는 수질센서(51),
상기 수질센서(51)에 의해 센싱된 값에 따라 수질 상태를 표시하는 표시부(52),
상기 원수A 배수라인(41) 상에 설치되는 원수A 수량조절밸브(53),
상기 원수B 배수라인(42) 상에 설치되는 원수B 수량조절밸브(54),
상기 원수A 배수라인(41) 출구 측에 설치되는 원수A 유량계(55), 그리고
상기 원수B 배수라인(42) 출구 측에 설치되는 원수B 유량계(56)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 표시부(52)는 각종 정보를 숫자나 문자 또는 그래프 등으로 표시하는 디스플레이 패널로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 원수A 및 원수B 수량조절밸브(53, 54)는 수동 또는 외부 제어에 의한 자동 조작이 가능한 밸브 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 원수A 및 원수B 유량계(55, 56)는 각 배수라인(41, 42)을 통해 배수되는 원수의 유량을 체크하여 육안으로 확인할 수 있도록 하는 통상의 유량계 구조로 이루어진다.
결국 최종배수라인(43)을 통해 외부로 배수되는 원수A와 원수B의 혼합수는 상기 수질센서(51)에 의해 수질 상태가 센싱되고, 이러한 센싱값은 별도의 컨트롤러 등에 의해 기설정값과 비교 판단하여 높거나 낮음 등의 상태값이 상기 표시부(52)에 표시된다. 이러한 상태값 표시에 따라 조작자는 상기 원수A 및 원수B 수량조절밸브(53, 54)를 수동 또는 외부 제어에 의한 자동 조작을 통해 상기 원수A 및 원수B 배수라인(41, 42)의 내부 유로에 대한 개방 정도를 조절하게 된다.
일예로, 지하수를 원수로 사용하여 정수 시, 강수량 등의 외부 조건에 따라 지하수의 수질 상태가 매번 다르고 이렇게 다른 상황에 따라 상기 원수A 및 원수B 수량조절밸브(53, 54)를 수동 또는 자동 조절하여 일정한 수질 상태의 혼합수를 최종적으로 배출시킬 수 있도록 구현할 수 있는 것이다.
생물의 생장에 불가결한 인자 중, 미량으로 유효한 무기 원소 및 비타민류를 미량 요소라고 하는데, 식물에서는 수경 재배할 때에 1L에 대하여 0.2~1.0g이 적당한 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 질소, 황, 인 등이 다량 요소라고 불리는 데 대해, 농도가 수십만분의 1 정도 또는 그 이하로 충분한 필요 원소가 있는데 이것들을 미량 요소 또는 미량 원소라고 한다. 철, 아연, 망간, 구리, 붕소, 몰리브덴 등이 여기에 속한다.
이상의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 농업용 정수기는 미량 요소 및 이가원소(칼슘, 마그네슘 등)가 상기 제3필터유닛(30)을 거치면서 필터링 됨에 따라 원수B에 미(未)포함되기에 상기 제1 및 제2 필터유닛(10, 20)만을 거쳐 필터링 된 원수, 즉 미량 요소 및 이가원소 등이 제거되지 않은 원수A를 원수B와 일정 비율로 혼합시켜 생물의 생장에 필요한 미량 요소 및 이가원소 등이 포함되도록 하면서, 아울러 불순물이나 고형물, 세균 등을 제거한 혼합수를 제공할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 농업용 정수기는 나노버블발생유닛(60)을 더 포함하는데,
상기 나노버블발생유닛(60)은
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이,
모터가 배치된 하부몸체(611) 및 상기 하부몸체(611)의 상단에 결합되는 상부커버(612)를 포함하는 하우징(61),
상기 모터에 결합된 회전샤프트의 길이 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치되는 한 쌍의 임펠러(62),
상기 각 임펠러(62) 사이에 배치되면서 상기 회전샤프트에 결합되고 하방으로 갈수록 단면 공간이 확장되는 내부공간부를 갖는 회전배출관(63), 그리고
상기 각 임펠러(62)에 의해 회전된 기체를 상기 제3원수공급라인(32)으로 배출하는 유로 케이스(64)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 회전배출관(63)은 상기 각 임펠러(62) 사이에 배치되어 상기 하나의 임펠러(62)를 통해 회전하면서 케이스의 내주면에 부딪혀 생성된 기체를 다른 하나의 임펠러(62) 측으로 전달하는 매개체 역할을 수행하며, 특히 하나의 임펠러(62)에서 다른 하나의 임펠러(62) 측으로 이동하게 되는 기체의 속도를 좀 더 향상시켜 전달할 수 있도록 함으로써, 속도 저하 없이 기체의 전달이 가능해진다.
결국 모터의 동작에 의해 회전샤프트 회전 시, 상호 간격을 두고 배치된 각 임펠러(62)에 의해 공기의 이동속도를 향상시키고, 공기를 압축시키면서도 저소음, 고효율의 효과를 기대할 수 있으며, 원수와 만나 미세기포의 발생량을 증가시킬 수 있는 것이다.
따라서 상기 유로 케이스(64)에서 배출된 기체와 상기 제3원수공급라인(32)에서 이송되는 원수가 혼합되어 나노버블이 발생되는 것이다.
한편, 도 12 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 예의 수질 개선형 농업용 정수기는,
크게 급수부(100), 양이온교환수지모듈(200), 역삼투압 필터(300), 제1 및 제2 급수라인(400A, 400B), 급수측 센서(500A), 제1 및 제2 세정라인(600A, 600B), 탱크(700), 배수라인(800), 제2제어유닛(900)으로 이루어진다.
각 구성에 대해 상세히 살펴보면,
급수부(100)는
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
지하수 관정(管井) 또는 지하수 저장용 보조탱크 등에 연결되는 급수관과, 이 급수관 상에 설치되어 지하수를 흡입하여 상기 제1급수라인(400A) 측으로 급수하는 급수모터로 이루어질 수 있다.
양이온교환수지모듈(200)은
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
순도가 높고 중금속 및 세균까지 걸러내는 RO(Reverse Osmosis) 필터 구조의 상기 역삼투압 필터(300)에서 원수에 포함된 칼슘이나 마그네슘 등이 통과되는 경우 필터를 위한 멤브레인필터부재가 손상되기에 이를 방지하고자 상기 급수부(100)에서 공급된 원수에 포함된 칼슘을 제거하기 위한 것으로,
원수 유입구 및 배출구를 갖는 본체, 그리고 본체 내에 내장되는 양이온교환수지로 이루어지고, 상기 유입구로는 상기 제1급수라인(400A)이 연결되며, 상기 배출구로는 상기 제2급수라인(400B)이 연결된다.
결국 상기 유입구로 유입된 원수는 양이온교환수지의 이온교환작용으로 인해 원수 중에 함유된 칼슘이온이나 마그네슘이온 등이 나트륨이온으로 치환되어 제거되고, 이를 통해 연수화(軟水化, 칼슘 및 마그네슘과 같은 미네랄 이온이 들어 있지 않도록 성분을 없애는 일)된 정수가 상기 배출구를 지나 상기 역삼투압 필터(300) 측으로 급수된다.
역삼투압 필터(300)는
도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이,
순도가 높고 중금속 및 세균까지 걸러내며 이가원소, 미량원소, 박테리아 및 바이러스 등을 필터링하기 위한 것으로,
원통형의 하우징(301),
상기 하우징(301) 내부에 수직으로 세워지되 상단과 하단이 상기 하우징(301)의 내벽으로부터 이격되게 배치되는 속이 빈 외통(302),
상기 외통(302) 중심에 세워지는 속이 빈 내통(303), 그리고
상기 외통(302)과 내통(303) 사이에 배치되는 멤브레인필터부재(304)
를 포함하여 이루어진다.
결국 상기 제1급수라인(400A)을 통해 급수된 원수가 상기 하우징(301)의 내벽을 따라 상승한 후 상기 멤브레인필터부재(304)를 하방으로 통과하고 다시 상기 내통(303) 내부를 지나 후술할 상기 제2급수라인(400B)으로 배수된다.
이때 상기 하우징(301)의 상단과 하단은 중단부 보다 단면 공간이 확장된 구조이기에 상기 외통(302)의 상단과 하단이 상기 하우징(301)의 상단과 하단으로부터 이격됨에 따라 사이공간이 확보되고, 이러한 사이공간으로 원수가 유입되어 상승한 후 상기 하우징(301)의 상단 측 공간을 거쳐 상기 멤브레인필터부재(304)를 지나면서 필터링 되며, 필터링 된 원수는 상기 하우징(301)의 하단 측 공간을 거쳐 상기 내통(303) 내부를 지나 배수된다.
제1급수라인(400A)은
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 급수부(100)와 상기 양이온교환수지모듈(200)을 상호 연결하는 관체 구조로 이루어진다.
제2급수라인(400B)은
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 양이온교환수지모듈(200)과 상기 역삼투압 필터(300)를 상호 연결하는 관체 구조로 이루어진다.
급수측 센서(500A)는
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 제2급수라인(400B) 상에 설치되어 원수에 포함된 칼슘 농도를 측정하기 위한 것으로,
용액 중의 칼슘 이온농도를 측정하는 액체막형 전극으로서 기준 전극과 이온미터를 조합시켜 사용하고, 전극은 칼슘이온에 선택성이 있는 이온 교환체인 디아르키르 인산 칼슘이나 중성자 캐리어인 긴 사슬 아르키르비스 폴리에테르 아미드를 용매인 디옥틸페닐포스페이트나 오르토니트로페닐옥틸 에테르에 녹여 폴리 염화 비닐막에 보존시킨 것을 감응막으로 하며, 이 막을 폴리 염화 비닐제의 지지관에 접착하고, 거기에 염화칼슘 내부액을 넣어 염화은 내극을 사용하여 리드아웃한 구조로 이루어진다.
결국 막경계면에 있어서 칼슘이온 교환반응이 일어날 때나 칼슘 이온이 중성자 캐리어막에 수용될 때에 막경계면에서 전하의 분리가 일어나 기준전극과의 사이에 칼슘 이온농도에 따른 전위차를 발생한다.
따라서 전위차가 커지면 칼슘이온이 많고 반대로 전위차가 낮으면 칼슘이온이 적으므로, 이러한 전위차를 통해 칼슘이온의 농도를 측정한다.
제1세정라인(600A)은
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 제1급수라인(400A)의 입구 측에서 분기(分岐)되는 관체 구조로 이루어진다.
제2세정라인(600B)은
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 탱크(700)와 상기 제1급수라인(400A)의 출구 측에 연결되는 관체 구조로 이루어진다.
탱크(700)는
도 11 내지 도 14, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이,
상기 제1세정라인(600A)이 연결되며 상기 제1세정라인(600A)을 통해 공급된 원수와 염분계 세정제가 서로 혼합되어 형성된 세정염수가 저장되도록 속이 빈 함체 구조로 이루어진다.
배수라인(800)은
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 양이온교환수지모듈(200)에 연결되는 관체 구조로 이루어진다.
이때 상기 배수라인(800)의 단부는 외부 배수 시설 등에 연결될 수 있다.
제2제어유닛(900)은
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 급수측 센서(500A)의 센싱값을 전달받아 센싱값이 기설정값 보다 높은 경우 상기 급수부(100)에서 상기 역삼투압 필터(300)로의 원수 흐름을 차단하고 상기 급수부(100), 상기 탱크(700), 상기 양이온교환수지모듈(200) 및 상기 배수라인(800) 순으로의 원수 흐름을 개방하기 위한 것으로,
상기 제1급수라인(400A)에서 상기 제1세정라인(600A)과 상기 제2세정라인(600B) 사이 영역 상에 설치되는 제1급수밸브(901),
상기 제1급수라인(400A)에서 상기 제2세정라인(600B)과 상기 양이온교환수지모듈(200) 사이 영역 상에 설치되는 급수세정밸브(902),
상기 제2급수라인(400B) 상에 설치되는 제2급수밸브(903),
상기 제1세정라인(600A) 상에 설치되는 세정밸브(904),
상기 배수라인(800) 상에 설치되는 배수밸브(905), 그리고
상기 급수측 센서(500A) 및 상기 각 밸브(901, 902, 903, 904, 905)와 전기적으로 연결되는 컨트롤러(907)
를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 제2제어유닛(900)에는 상기 제1급수라인(400A)에서 분기되어 상기 제2급수라인(400B)에 연결되되 상기 제2급수라인(400B)에서 상기 양이온교환수지모듈(200)과 상기 제2급수밸브(903) 사이 영역 상에 연결되는 중계라인(908)과, 상기 중계라인(908) 상에 설치되며 상기 컨트롤러(907)와 전기적으로 연결되는 중계밸브(909)가 더 구비된다.
여기서 상기 급수측 센서(500A)의 센싱값이 기설정값 보다 높은 경우는 상기 역삼투압 필터(300)로 유입되는 원수에 칼슘 등의 함유 농도가 기설정치 보다 높다는 것이고, 이는 상기 양이온교환수지모듈(200)이 제기능을 다하지 못하고 있다는 것이다.
다시 말해, 상기 양이온교환수지모듈(200)에서 일정기간 동안은 복수 중의 양이온을 흡착하게 되나 일정기간을 넘어서면 더 이상 양이온을 흡착할 수 없는 포화상태에 이르게 됨으로써, 칼슘이온을 더 이상 흡착하지 못하므로 원수에 칼슘이온이 함유된 상태로 상기 역삼투압 필터(300) 측으로 급수되어 멤브레인필터부재(304)를 손상시키게 된다.
이러한 손상 문제를 해결하고자 상기 양이온교환수지모듈(200)의 양이온교환수지를 재생시켜야 하므로, 이를 위해 도 13에서와 같이,
상기 컨트롤러(907)를 통해 상기 제1급수밸브(901), 상기 급수세정밸브(902), 상기 제2급수밸브(903) 각각을 모두 폐쇄하고, 또 상기 컨트롤러(907)를 통해 상기 세정밸브(904), 배수밸브(905), 중계밸브(909) 각각을 모두 개방함으로써, 상기 제1세정라인(600A)을 통해 급수된 원수가 상기 탱크(700)로 유입되어 염분계 세정제와 혼합되어 세정염수가 생성되고, 이렇게 생성된 세정염수가 상기 제2세정라인(600B), 중계라인(908), 상기 제2급수라인(400B)을 거쳐 상기 양이온교환수지모듈(200) 측으로 급수됨으로써, 양이온교환수지에 흡착된 칼슘이온과 세정염수의 나트륨 이온과의 이온교환작용을 통해 칼슘이온이 분리 제거된다. 이렇게 분리 제거된 칼슘이온이 함유된 원수는 개방된 상기 배수밸브(905)에 의해 상기 배수라인(800)을 거쳐 외부로 배수 처리된다.
한편, 본 발명에 따른 농업용 정수기는 세정측 센서(500B)를 더 포함하는데,
상기 세정측 센서(500B)는
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 탱크(700) 내에 저장된 세정염수의 나트륨 농도를 측정하고 상기 컨트롤러(907)와 전기적으로 연결되는 것으로,
용액 중의 나트륨 이온 농도를 측정하는 전극, 감응막의 종류에 따라 유리막을 이용한 고체막형과 액체막형 구조로 이루어진다.
액체막형인 것은 비스 12크라운 4등의 칼륨 이온에 선택성이 높은 유기감응 물질을 오르토니트로페닐 옥틸에테르 등의 용매에 녹여 폴리 염화비닐막에 유지시킨 것을 감응막으로 하며, 이 막을 폴리 염화비닐제 지지관의 끝에 접착하고, 여기에 염화나트륨 내부액을 넣어 염화은 내극을 사용하여 리드 아웃한 구조이다.
따라서 상기 컨트롤러(907)는 상기 세정측 센서(500B)로부터 센싱값을 전달받아 센싱값이 기설정값 보다 낮은 경우 상기 급수부(100)의 동작을 정지시킨다.
다시 말해, 상기 세정측 센서(500B)의 센싱값은 기설정값 보다 낮은 경우는 세정염수의 염분 농도가 낮은 경우로서, 염분 농도가 낮은 세정염수가 상기 양이온교환수지모듈(200) 내로 급수되어 양이온교환수지와의 이온교환작용이 제대로 이루어지지 않기에 멤브레인필터부재(304)의 손상을 방지하고자 시스템을 정지시키게 되는 것이다. 이렇게 시스템이 정지된 상태에서 상기 탱크(700) 내로 염분계 세정제를 더 충전한 후 시스템을 재시작하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 농업용 정수기는 배수측 센서(500C)를 더 포함하는데,
상기 배수측 센서(500C)는
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 배수라인(800) 상에 설치되어 배수되는 원수의 칼슘 농도를 측정하고 상기 컨트롤러(907)와 전기적으로 연결되는 것으로,
전술한 상기 급수측 센서(500A)와 상응한 구조로 이루어진다.
따라서 상기 컨트롤러(907)는 상기 배수측 센서(500C)로부터 센싱값을 전달받아 센싱값이 기설정값 보다 낮은 경우 상기 급수부(100), 상기 탱크(700), 상기 양이온교환수지모듈(200) 및 상기 배수라인(800) 순으로의 원수 흐름을 차단하고 상기 급수부(100)에서 상기 역삼투압 필터(300)로의 원수 흐름을 개방한다.
다시 말해, 상기 배수측 센서(500C)의 센싱값이 기설정값 보다 낮은 경우는 외부로 배수되는 원수에 함유된 칼슘 농도가 낮은 경우로서, 상기 역삼투압 필터(300)의 멤브레인필터부재(304)를 손상시키지 않을 정도의 상태인 원수가 상기 역삼투압 필터(300) 측으로 급수될 수 있는 조건을 만족함에 따라 상기 급수부(100)에서 상기 역삼투압 필터(300)로의 원수 흐름을 개방하는 것이다.
그리고 도 14에서와 같이, 원수에 대한 세정 시 상기 급수세정밸브(902)를 개방하여 상기 중계라인(908)을 거치지 않고 곧바로 상기 양이온교환수지모듈(200) 측으로 급수될 수 있도록 흐름 구조를 변경할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 농업용 정수기는 충전유닛(1000)을 더 포함하는데,
상기 충전유닛(1000)은
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이,
상기 탱크(700) 내로 염분계 세정제를 자동 보충하기 위한 것으로,
상기 탱크(700) 일측에 내외로 관통 형성되는 장착홀(1001),
상기 장착홀(1001)에 장착되고 내부에 염분계 세정제가 저장되는 수용부(1002a) 및 이와 연결되어 상기 탱크(700) 내부 측으로 관통되는 투입구(1002b)를 갖는 챔버(1002),
상기 탱크(700) 내의 세정염수 염도에 따라 승강하여 상기 챔버(1002)의 투입구(1002b)를 개폐하는 승강체(1003), 그리고
상기 챔버(1002)에 결합되어 상기 승강체(1003)를 지지하고 상기 승강체(1003) 하강 시 개방된 상기 투입구(1002b)로부터 흘러나온 세정제를 세정염수 측으로 안내하는 가이드(1004)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 승강체(1003)는 세정염수의 염분 농도가 일정 수치 이상일 경우 상기 투입구(1002b)를 차단하는 높이까지 상승하고, 반대로 세정염수의 염분 농도가 일정 수치 미만일 경우 상기 투입구(1002b)를 개방하는 높이까지 하강할 수 있도록 적정 재질 및 중량, 부피를 갖는 구조체로 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서 상기 탱크(700) 내에 일정 수위로 채워진 세정염수의 염분 농도가 낮아지게 되면, 상기 승강체(1003)가 하강하게 되고, 이때 개방된 상기 투입구(1002b)로 염분계 세정제가 흘러나와 상기 가이드(1004)를 타고 낙하되어 세정염수와 혼합된다. 세정염수의 염분 농도가 서서히 높아지게 되면 상기 승강체(1003)가 상승하여 상기 투입구(1002b)를 차단하게 된다.
그리고 상기 챔버(1002)에는 수용부(1002a) 내로 염분계 세정제를 공급할 수 있는 홀과 이를 덮는 커버가 더 구비될 수 있고, 상기 챔버(1002)의 수용부(1002a) 바닥에는 상기 투입구(1002b) 측으로 경사진 슬로프(1002c)가 형성되고, 상기 가이드(1004)는 상기 투입구(1002b)를 보호하는 구조이면서 상기 승강체(1003)의 상면을 타고 이동한 세정제가 모여 세정염수 측으로 서서히 낙하될 수 있도록 상광하협(上廣下狹)의 공간 구조를 갖는 것이 바람직하다.
아울러 상기 승강체(1003)의 상면에는 상기 승강체(1003)가 하강한 상태에서 상기 수용부(1002a)의 슬로프(1002c)와 연이어 경사지게 대응슬로프(1003a)가 형성되는 것이 바람직하다.
이어서 상기 충전유닛(1000)에는 상기 투입구(1002b)를 완전 개방할 수 있는 정도의 높이까지 하강한 상기 승강체(1003)가 더 이상 하강하는 것을 제한할 수 있도록 상기 탱크(700)의 내벽에 형성되는 스토퍼(1005)가 더 구비될 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "수질 개선형 농업용 정수기"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 제1필터유닛
11 : 제1필터탱크
12 : 제1원수공급라인
121 : 개폐밸브
13 : 제1중계라인
14 : 제1배수라인
15 : 제1워터펌프
16 : 클리닝수단
161 : 샤프트
162 : 샤프트구동부
163 : 정회전지지체
164 : 정회전날개
165 : 역회전지지체
166 : 역회전날개
167 : 중계구동부
20 : 제2필터유닛
21 : 제2필터탱크
211 : 챔버
212 : 마이크로필터부재
213 : 디스크
214 : 개폐커버
215 : 로드
22 : 제2원수공급라인
30 : 제3필터유닛
31 : 제3필터탱크
311 : 챔버
312 : 외통
313 : 내통
314 : 멤브레인필터부재
32 : 제3원수공급라인
40 : 믹싱유닛
41 : 원수A 배수라인
42 : 원수B 배수라인
43 : 최종배수라인
50 : 제1제어유닛
51 : 수질센서
52 : 표시부
53 : 원수A 수량조절밸브
54 : 원수B 수량조절밸브
55 : 원수A 유량계
56 : 원수B 유량계
60 : 나노버블발생유닛
61 : 하우징
611 : 하부몸체
612 : 상부커버
62 : 임펠러
63 : 회전배출관
64 : 유로 케이스
100 : 급수부
200 : 양이온교환수지모듈
300 : 역삼투압 필터
301 : 하우징
302 : 외통
303 : 내통
304 : 멤브레인필터부재
400A : 제1급수라인
400B : 제2급수라인
500A : 급수측 센서
500B : 세정측 센서
500C : 배수측 센서
600A : 제1세정라인
600B : 제2세정라인
700 : 탱크
800 : 배수라인
900 : 제2제어유닛
901 : 제1급수밸브
902 : 급수세정밸브
903 : 제2급수밸브
904 : 세정밸브
905 : 배수밸브
907 : 컨트롤러
908 : 중계라인
909 : 중계밸브
1000 : 충전유닛
1001 : 장착홀
1002 : 챔버
1002a : 수용부
1002b : 투입구
1002c : 슬로프
1003 : 승강체
1003a : 대응슬로프
1004 : 가이드
1005 : 스토퍼
11 : 제1필터탱크
12 : 제1원수공급라인
121 : 개폐밸브
13 : 제1중계라인
14 : 제1배수라인
15 : 제1워터펌프
16 : 클리닝수단
161 : 샤프트
162 : 샤프트구동부
163 : 정회전지지체
164 : 정회전날개
165 : 역회전지지체
166 : 역회전날개
167 : 중계구동부
20 : 제2필터유닛
21 : 제2필터탱크
211 : 챔버
212 : 마이크로필터부재
213 : 디스크
214 : 개폐커버
215 : 로드
22 : 제2원수공급라인
30 : 제3필터유닛
31 : 제3필터탱크
311 : 챔버
312 : 외통
313 : 내통
314 : 멤브레인필터부재
32 : 제3원수공급라인
40 : 믹싱유닛
41 : 원수A 배수라인
42 : 원수B 배수라인
43 : 최종배수라인
50 : 제1제어유닛
51 : 수질센서
52 : 표시부
53 : 원수A 수량조절밸브
54 : 원수B 수량조절밸브
55 : 원수A 유량계
56 : 원수B 유량계
60 : 나노버블발생유닛
61 : 하우징
611 : 하부몸체
612 : 상부커버
62 : 임펠러
63 : 회전배출관
64 : 유로 케이스
100 : 급수부
200 : 양이온교환수지모듈
300 : 역삼투압 필터
301 : 하우징
302 : 외통
303 : 내통
304 : 멤브레인필터부재
400A : 제1급수라인
400B : 제2급수라인
500A : 급수측 센서
500B : 세정측 센서
500C : 배수측 센서
600A : 제1세정라인
600B : 제2세정라인
700 : 탱크
800 : 배수라인
900 : 제2제어유닛
901 : 제1급수밸브
902 : 급수세정밸브
903 : 제2급수밸브
904 : 세정밸브
905 : 배수밸브
907 : 컨트롤러
908 : 중계라인
909 : 중계밸브
1000 : 충전유닛
1001 : 장착홀
1002 : 챔버
1002a : 수용부
1002b : 투입구
1002c : 슬로프
1003 : 승강체
1003a : 대응슬로프
1004 : 가이드
1005 : 스토퍼
Claims (7)
- 공급된 원수에 포함된 불순물 및 고형물을 필터링하기 위한 제1필터유닛(10);
상기 제1필터유닛(10)에 의해 필터링 된 원수에 포함된 세균을 필터링하기 위한 제2필터유닛(20);
상기 제2필터유닛(20)에 의해 필터링 된 원수에 포함된 이가원소, 미량요소, 박테리아 및 바이러스를 필터링하기 위한 것으로, 둘 이상의 제3필터탱크(31)와, 상기 제2필터유닛(20)에 의해 필터링 된 원수를 상기 각 제3필터탱크(31)에 공급하는 제3원수공급라인(32)으로 이루어진 제3필터유닛(30);
상기 제1 및 제2 필터유닛(10, 20)에 의해 필터링 된 원수A와 상기 제1, 제2 및 제3 필터유닛(10, 20, 30)에 의해 필터링 된 원수B를 혼합하기 위한 믹싱유닛(40);
상기 믹싱유닛(40)에 의해 혼합된 혼합수의 수질에 따라 원수A와 원수B의 혼합 비율을 조정하기 위한 제1제어유닛(50); 및
모터가 배치된 하부몸체(611) 및 상기 하부몸체(611)의 상단에 결합되는 상부커버(612)를 포함하는 하우징(61)과, 상기 모터에 결합된 회전샤프트의 길이 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치되는 한 쌍의 임펠러(62)와, 상기 각 임펠러(62) 사이에 배치되면서 상기 회전샤프트에 결합되고 하방으로 갈수록 단면 공간이 확장되는 내부공간부를 갖는 회전배출관(63)과, 상기 각 임펠러(62)에 의해 회전된 기체를 상기 제3원수공급라인(32)으로 배출하는 유로 케이스(64)로 이루어져, 상기 유로 케이스(64)에서 배출된 기체와 상기 제3원수공급라인(32)에서 이송되는 원수가 혼합되어 나노버블이 발생되도록 유도하는 나노버블발생유닛(60);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 개선형 농업용 정수기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 믹싱유닛(40)은 원수A 배수라인(41)과, 원수B 배수라인(42)과, 상기 원수A 및 원수B 배수라인(41, 42) 각 출구를 상호 연결하는 최종배수라인(43)으로 이루어져, 상기 최종배수라인(43)에서 원수A와 원수B가 혼합되는 것을 특징으로 하는 수질 개선형 농업용 정수기.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제1제어유닛(50)은 상기 최종배수라인(43) 상에 설치되는 수질센서(51)와, 상기 수질센서(51)에 의해 센싱된 값에 따라 수질 상태를 표시하는 표시부(52)와, 상기 원수A 배수라인(41) 상에 설치되는 원수A 수량조절밸브(53)와, 상기 원수B 배수라인(42) 상에 설치되는 원수B 수량조절밸브(54)와, 상기 원수A 배수라인(41) 출구 측에 설치되는 원수A 유량계(55)와, 상기 원수B 배수라인(42) 출구 측에 설치되는 원수B 유량계(56)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수질 개선형 농업용 정수기.
- 원수 급수부(100);
상기 급수부(100)에서 공급된 원수에 포함된 칼슘을 제거하기 위한 양이온교환수지모듈(200);
상기 양이온교환수지모듈(200)을 거친 원수에 포함된 이가원소, 미량요소, 박테리아 및 바이러스를 필터링 하기 위한 역삼투압 필터(300);
상기 급수부(100)와 상기 양이온교환수지모듈(200)을 상호 연결하는 제1급수라인(400A);
상기 양이온교환수지모듈(200)과 상기 역삼투압 필터(300)를 상호 연결하는 제2급수라인(400B);
상기 제2급수라인(400B) 상에 설치되어 원수에 포함된 칼슘 농도를 측정하는 급수측 센서(500A);
상기 제1급수라인(400A)의 입구 측에서 분기(分岐)되는 제1세정라인(600A);
상기 제1세정라인(600A)이 연결되며 상기 제1세정라인(600A)을 통해 공급된 원수와 염분계 세정제가 서로 혼합되어 형성된 세정염수가 저장되어 있는 탱크(700);
상기 탱크(700)와 상기 제1급수라인(400A)의 출구 측에 연결되는 제2세정라인(600B);
상기 양이온교환수지모듈(200)에 연결되는 배수라인(800); 및
상기 급수측 센서(500A)의 센싱값을 전달받아 센싱값이 기설정값 보다 높은 경우 상기 급수부(100)에서 상기 역삼투압 필터(300)로의 원수 흐름을 차단하고 상기 급수부(100), 상기 탱크(700), 상기 양이온교환수지모듈(200) 및 상기 배수라인(800) 순으로의 원수 흐름을 개방하기 위한 제2제어유닛(900);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 개선형 농업용 정수기.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제2제어유닛(90)은
상기 제1급수라인(400A)에서 상기 제1세정라인(600A)과 상기 제2세정라인(600B) 사이 영역 상에 설치되는 제1급수밸브(901)와,
상기 제1급수라인(400A)에서 상기 제2세정라인(600B)과 상기 양이온교환수지모듈(200) 사이 영역 상에 설치되는 급수세정밸브(902)와,
상기 제2급수라인(400B) 상에 설치되는 제2급수밸브(903)와,
상기 제1세정라인(600A) 상에 설치되는 세정밸브(904)와,
상기 배수라인(800) 상에 설치되는 배수밸브(905)와,
상기 급수측 센서(500A) 및 상기 각 밸브(901, 902, 903, 904, 905)와 전기적으로 연결되는 컨트롤러(907)
로 이루어진 것을 특징으로 하는 수질 개선형 농업용 정수기.
- 제 5 항에 있어서,
상기 탱크(700) 내에 저장된 세정염수의 나트륨 농도를 측정하고 상기 컨트롤러(907)와 전기적으로 연결되는 세정측 센서(500B)를 더 포함하고,
상기 컨트롤러(907)는 상기 세정측 센서(500B)로부터 센싱값을 전달받아 센싱값이 기설정값 보다 낮은 경우 상기 급수부(100)의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 수질 개선형 농업용 정수기.
- 제 6 항에 있어서,
상기 배수라인(800) 상에 설치되어 배수되는 원수의 칼슘 농도를 측정하고 상기 컨트롤러(907)와 전기적으로 연결되는 배수측 센서(500C)를 더 포함하고,
상기 컨트롤러(907)는 상기 배수측 센서(500C)로부터 센싱값을 전달받아 센싱값이 기설정값 보다 낮은 경우 상기 급수부(100), 상기 탱크(700), 상기 양이온교환수지모듈(200) 및 상기 배수라인(800) 순으로의 원수 흐름을 차단하고 상기 급수부(100)에서 상기 역삼투압 필터(300)로의 원수 흐름을 개방하는 것을 특징으로 하는 수질 개선형 농업용 정수기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210153110A KR20230067795A (ko) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 수질 개선형 농업용 정수기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210153110A KR20230067795A (ko) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 수질 개선형 농업용 정수기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230067795A true KR20230067795A (ko) | 2023-05-17 |
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ID=86547534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210153110A KR20230067795A (ko) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 수질 개선형 농업용 정수기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230067795A (ko) |
Citations (5)
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2021
- 2021-11-09 KR KR1020210153110A patent/KR20230067795A/ko not_active Application Discontinuation
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