WO2022080602A1 - 에너지 절약형 이온 흡탈착 정수장치 및 에너지 절약 정수방법 - Google Patents

에너지 절약형 이온 흡탈착 정수장치 및 에너지 절약 정수방법 Download PDF

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강경석
이규홍
이호일
류보형
박남수
이경한
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(주)시온텍
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Definitions

  • the present invention relates to an energy saving technology by current conversion and switching control of an electrode terminal applied to a CDI water purification device.
  • Patent Invention 001 relates to a continuous crystallizer and a method for recrystallizing potassium hydroxide using the same, and specifically, the upper part is open and has a round bottom, and the mother liquid in which the compound to be crystallized is dissolved in the longitudinal direction is continuously introduced and A disk-type cooling plate having a space formed so that the cooling medium flows in and out of the outflowing square tube continuous crystallization vessel to cool the mother liquid, and a rotating shaft passes through the central part and the mother liquid flows to the lower part where the rotating shaft passes; A propeller having a plurality of rotating blades connected to the rotating shaft and rotating is alternately arranged.
  • potassium hydroxide is purified by recrystallization using the continuous crystallizer of the present invention, heat exchange of cooling water can be efficiently performed to reduce energy required, and it is suggested that the mother liquor flows continuously without being partially stagnant. .
  • Patent Invention 002 uses a Couette-Taylor reactor that can be treated with a reactor of a capacity, and saves energy by changing the concentration of the raw material, residence time, mixing speed, and the size of the inner and outer cylinders to uniformly purify the raw material solution And it relates to a continuous Drowning-out crystallization separation process method capable of improving productivity, the separation process comprising: a first process of selecting a solute for a continuous crystallization separation process, selecting a solution, and mixing in a stirrer; a second process of selecting the solvent so that the solute can be well purified according to the solute and the solution, and mixing the solvent in a stirrer; a third process in which the material in which the solute and the solution are combined is introduced into the solution inlet of the Quett-Tayler reactor, and the solvent is introduced into the solvent inlet; a fourth process in which a fluid flows between an inner cylinder and an outer cylinder when the Kuett-Taylor reactor is driven with
  • Patent Document 001 Publication 10-2012-0129086 A (published on November 28, 2012)
  • Patent Document 002 Publication 10-2006-0130521 A (published on December 19, 2006)
  • An object of the present invention is to reduce energy by converting current and switching control of electrode terminals applied to a CDI water purification device.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and specifically, a case 110 having an inlet 113 formed on one side and an outlet 115 formed on the other side; an electrode plate 120 accommodated in the case and stacked in plurality; It is selectively energized with the electrode plate, and an electrode terminal 130 through which a direct current is energized.
  • the present invention is an invention for an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and in the invention presented above, the electrode plate is formed in a donut shape; is limited.
  • the present invention is an invention for an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and in the invention presented above, it communicates with the inlet and includes: a first flow space 141 formed on the outer periphery of the electrode plate; a second flow space 142 formed between the electrode plate and the electrode plate; A third flow space 143 that is formed in the center of the donut shape and communicates with the outlet is added.
  • the present invention is an invention for an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100.
  • the first spacer 151 is located in the first flow space, and is disposed in the longitudinal direction of the case;
  • a second spacer 152 located in the second flow space; is added.
  • the present invention is an invention for an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and in the invention presented above, the case includes a body 111 having both ends open; a first cover 112 coupled to one end of the body and having an inlet 113 formed in the center; A second cover 114 coupled to the other end of the body and having an outlet 115 in the center thereof; is added.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and in the present invention presented above, a first sealing 161 positioned between the body and the first cover; A second seal 162 positioned between the body and the second cover; is added.
  • the present invention is an invention for an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and in the invention presented above, a plurality of cases are coupled in series and a coupling means 171 for integrally coupling each case; A coupling tube 172 for coupling the case outlet and the case inlet installed adjacent to the case outlet; is added.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and in the above-described invention, a raw water supply pipe 210 communicating with the inlet and supplying raw water; a main discharge pipe 220 communicating with the discharge port and discharging the discharge water; a sub discharge pipe 230 branched from the main discharge pipe; a first valve 240 mounted on the raw water supply pipe; A second valve 250 mounted between the main discharge pipe and the sub discharge pipe; is added.
  • the present invention is an invention for an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device 100, and in the invention presented above, a power supply device 300 for supplying current to the electrode terminal; is added.
  • the present invention relates to an energy-saving water purifying method, and specifically, the above-mentioned water purifying device operation step (S100); A first measurement step of measuring the input concentration and the exhaust concentration during the operation step (S200); A second measurement step (S300) of measuring the polarity conversion time and the switching conversion time of the controller during the operation step; an analysis step of analyzing data after the first and second measurement steps (S400); After the analysis step, a determination step (S500) of determining the driving efficiency; consists of a time series step including.
  • the present invention relates to an energy-saving water purifying method, and specifically, the above-mentioned water purifying device operation step (S100); A first measurement step of measuring the input concentration and the exhaust concentration during the operation step (S200); A second measurement step (S300) of measuring the polarity conversion time and the switching conversion time of the controller during the operation step; an analysis step of analyzing data after the first and second measurement steps (S400); After the analysis step, a program generation step (S610) of generating a correction program by checking the optimal operating conditions; After the program creation step, the upload step of storing the modified program in the controller (S620); consists of time-series steps including.
  • the present invention has the effect of purifying water by adsorbing and desorbing the salinity of water.
  • the present invention has the effect of crossing the water purification and drainage by the conversion of the current passed through the electrode plate.
  • the present invention has an effect of inserting an electrode plate into a cylindrical case, and energizing all electrodes by means of two electrode terminals.
  • the case of the present invention has the effect of being coupled in series or parallel.
  • the electrode plate of the present invention has a donut shape, and since water is discharged through the central hole, it has the effect of securing a smooth flow path in a narrow space.
  • the first and second spacers of the present invention have an effect of uniformly maintaining the flow amount of water. Since the first and second covers of the present invention are selectively combined with the case, it has the effect of easy assembly and repair.
  • the water purifying device of the present invention performs a switch conversion, and has an effect of reducing current consumption by a combination of an inductor and a capacitor.
  • the water purification apparatus of the present invention has the effect of maintaining the best operating conditions in real time by self-inspecting the apparatus and learning the inspection results.
  • the current conversion method of the present invention is a method of self-discharge using stored energy during the water discharge operation. Compared with the conventional short operation method, the rate at which charged ions are desorbed increases, so the discharge operation time can be shortened and the recovery rate is high. has an increasing effect.
  • the power supply device of the present invention can prevent the generation of OH- ions because it effectively controls the peak current generated in the initial stage of water purification and wastewater to operate with a stable current, thereby preventing pH change and scale fouling. Since this decreases, the desalination performance is maintained for a long time and the durability of the electrode plate is improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a water purifying device of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a series-coupled water purification device of the present invention.
  • Figure 4 is a combination view of the water purification device and the control device of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a power supply device of the present invention.
  • 6 and 7 are conversion diagrams of the water purification process switch of the water purification apparatus of the present invention.
  • an inlet 113 is formed on one side, and an outlet 115 is formed on the other side of the case 110; an electrode plate 120 accommodated in the case and stacked in plurality; It is selectively energized with the electrode plate, and an electrode terminal 130 through which a direct current is energized.
  • Example 1-2 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 1-1, the case is formed of an insulating material.
  • Example 1-3 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 1-2, the case is made of plastic.
  • Example 1-4 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 1-1, the case cross-section is formed in a rectangular or cylindrical shape.
  • Example 1-5 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 1-1, two electrode terminals are formed, and direct current of different polarity is applied to each; include
  • the present invention (Examples 1-1 to 1-5, see Fig. 1) is an invention for a water purification device that adsorbs and desorbs chlorine contained in water.
  • the main structure consists of a case, an electrode plate, and an electrode terminal. A continuous flow of water is generated inside the case. Water flows between the electrode plates. In the electrode plate, a different direct current is passed to the cathode and the anode, respectively, the ions in the water are separated by the current, and the separated ions are adsorbed to the electrode plate.
  • Water is purified by adsorption, and the purified water is discharged to the outside of the case.
  • the polarity is changed on the electrode plate, the adsorbed ions are separated by the electrode plate, which forms a sediment.
  • electrodes cross each other at regular intervals, and adsorption and desorption are repeated by a cross process, a water purification process is performed by adsorption, and a water discharge process is made by desorption.
  • Example 2-1 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 1-1, the electrode plate is formed in a donut shape.
  • Example 2-2 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 2-1, the electrode plate is formed by capacitive deionization (CDI).
  • CDI capacitive deionization
  • Example 2-3 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 2-1, the electrode plate is formed in a polygonal shape.
  • Example 2-4 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 2-1, the electrode plate is formed in a monopolar form in which an adsorption material of the same polarity is formed on both sides of the electrode plate; include
  • Example 2-5 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 2-1, the electrode plate is formed in a bipolar form in which different adsorbents are formed on both surfaces.
  • Example 2-6 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 2-1, a donut-shaped electrode plate is formed at one corner with respect to the center line, and a hole is formed in the electrode coupling.
  • Goo (121); It is formed at the other corner, and the electrode avoidance sphere 122 in which a slot groove is formed; includes.
  • the present invention (Examples 2-1 to 1-5, see Fig. 2) relates to an electrode plate to which a current supply is supplied and to separate water ions.
  • the electrode plate is preferably formed in a donut shape. Water flows in from the donut-shaped outer periphery, and water is discharged through a hole in the center of the donut.
  • the electrode plate may be formed in a polygonal shape. When it is made in the form of a polygon, it is made in any one shape selected from a quadrilateral, a hexagon, and an octagon.
  • the electrode plate is preferably formed of a graphite material through which an electric current is passed.
  • An ion adsorption material capable of selectively adsorbing ions may be attached to both ends of the electrode plate, and a membrane selectively filtering ions may be attached to the surface of the ion adsorption material.
  • It is formed in a monopolar or bipolar form according to the polarity of the adsorbent material attached to the electrode plate. That is, when the same polarity is attached, it becomes a monopolar form, and when different polarities are attached to both ends of the electrode plate, it becomes a bipolar form.
  • an electrode coupling hole is formed at the edge of the electrode plate.
  • an electrode avoidance sphere is formed on the opposite surface to avoid collision with the other electrode.
  • the electrode coupling sphere and the electrode avoidance sphere may be formed in plurality. This is to increase the effect of applying power.
  • Example 3-1 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 1-1, a first flow space 141 communicating with the inlet and formed on the outer periphery of the electrode plate; a second flow space 142 formed between the electrode plate and the electrode plate; It is formed in the center of the donut shape, and is configured to include a third flow space 143 communicating with the outlet.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the first spacer 151 is located in the first flow space and disposed in the longitudinal direction of the case. ); and a second spacer 152 positioned in the second flow space.
  • Example 4-2 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 4-1, the second spacer is formed in the form of a mesh network.
  • Example 4-3 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 4-1, the second spacer is formed of a nonwoven fabric.
  • Example 4-4 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 4-1, the first spacer and the second spacer are formed of an insulating material.
  • Example 4-5 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 4-1, the second spacer is formed in a disk shape.
  • Example 4-6 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 4-1, the first spacers are formed in plurality, and are arranged at uniform intervals along the inner wall of the case includes ;
  • Example 4-7 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the first spacer is attached to the inner wall of the case.
  • Example 4-8 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 4-6, the first spacer is inserted between the inner wall of the case and the electrode plate.
  • the present invention (Examples 3-1, 4-1 to 4-8, see FIGS. 1 and 3) relates to a flow space and a spacer.
  • the water flowing into the case flows primarily into the first flow space formed on the inner wall side of the case, the water located on the inner wall side flows secondarily into the second flow space formed between the electrode plates, and the water located between the electrode plates It flows tertiarily into the third flow space of the center hole of the electrode plate.
  • Ion separation of water is performed in the second flow space.
  • purified water and discharged water flow crosswise.
  • the first flow space should maintain a uniform gap.
  • the first spacer is located inside the first flow space.
  • the first spacer is made in the form of a bar, the edges of the plurality of electrode plates are in contact with one side, and the other side is attached to the inner wall of the case. Accordingly, the first flow space may form a uniform cylindrical space.
  • the second spacer is positioned between the electrode plate and the electrode plate.
  • a plurality of electrode plates are stacked, and the purpose is to form a uniform stacking interval.
  • the second spacer is preferably formed of a mesh network because water must flow, and may replace a nonwoven fabric having a plurality of pores.
  • Example 5-1 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the case includes: a body 111 with both ends open; a first cover 112 coupled to one end of the body and having an inlet 113 formed in the center; A second cover 114 coupled to the other end of the body and having an outlet 115 in the center thereof;
  • Example 5-2 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the inlet is located in the center of the first cover, one side is opened to the first cover, and the other side
  • the first input hole (113a) closed in the center of the first cover;
  • a second input hole (113b) having one side communicated with the other side of the first input hole and the other side open to the other surface of the first cover; is formed.
  • Example 5-3 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 5-1, the outlet includes a first outlet hole 115a penetrating through the center of the second Kebu; .
  • Example 5-4 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the first cover and the second cover are detachable means 116 selectively coupled to the body. includes ;
  • Example 5-5 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the attachment/detachment means is formed of a plurality of bolts.
  • Example 5-6 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the attachment/detachment means is formed in a fitting groove formed in the body and the cover, and the fitting It includes; that is formed with a fitting protrusion coupled to the groove.
  • Example 5-7 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the attachment/detachment means is formed on the first screw formed on the body and the cover, and the first screw It includes; that is formed with a second screw coupled to.
  • Example 5-8 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the attachment/detachment means is formed of a plurality of coupling plates 117, and the coupling plates are attached to the body.
  • the formed coupling groove 118 It includes; one surface of the coupling plate supporting the outer surface of the cover.
  • the present invention (Examples 5-1 to 5-8, see Figures 1 and 3) relates to a case.
  • the case of the present invention consists of a cylindrical body and a first cover and a second cover for closing both ends of the body.
  • the body and the cover may be integrally formed or formed separately.
  • the first cover forms an inlet through which water is put, and the second cover forms an outlet through which water is discharged. Unpurified raw water is input through the inlet, and purified water and discharged water are selectively discharged through the outlet.
  • the first cover has a structure in which the flow passage is located in the center and then is branched into a plurality in the radial direction. That is, one first input hole is formed in the central portion of one side of the first cover, and a plurality of second input holes branched from the first input hole are formed on the other side. The first input hole and the second input hole are formed inside the first cover.
  • detachable means are formed on the inner periphery of the body and the outer periphery of the cover.
  • the detachable means may be formed by a bolt fastening method and a fitting method. Or it may be combined by a separate bonding plate.
  • Example 6-1 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and according to Example 1-5, a first sealing 161 positioned between the body and the first cover; A second seal 162 positioned between the body and the second cover; is configured to include.
  • Example 6-2 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the first seal is formed in plurality.
  • Example 6-3 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the first seal and the second seal are formed of an O-ring 163; .
  • the present invention (Examples 6-1 to 6-3, see Fig. 3) relates to sealing.
  • a sealed space is formed inside the case by the body and the cover, and water flows in the sealed space. Therefore, it is necessary to take a structure in which water does not leak to the outside.
  • a seal is mounted.
  • the seal may be formed in plurality, and an O-ring may be used.
  • an O-ring insertion groove is formed on the outer periphery of the contact surface of the cover.
  • Each of the O-rings may be formed of a rubber material having the same or different hardness, or may be formed in the same or different shape. This is to form a plurality of airtight films to ensure high watertightness.
  • Embodiment 7-1 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • a plurality of the cases are serially coupled, and coupling means 171 for integrally coupling each case.
  • It consists of a configuration including; a coupling tube 172 for coupling the case outlet and the case inlet installed adjacent to the case outlet.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the coupling means includes: a flange 173 formed at the outer end of the case; and a coupling bolt 174 for integrally fastening each case flange that is in contact with each other.
  • the coupling means includes a connecting protrusion 175 formed on one side of the outer end of the case; It is formed on the other side of the outer end of the case, and includes a coupling clip 176 that is coupled to the connecting protrusion.
  • Example 7-4 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the coupling means includes a plurality of fastening holes 177 formed on the outer wall of the case; It is inserted into the fastening hole, and a long bolt 178 for integrally fastening the case of the north number; includes.
  • Example 7-5 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 7-1, the coupling tube is formed of a flexible material.
  • Example 7-6 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 7-6, the flexible material is made of synthetic rubber.
  • Example 7-7 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 7-1, the coupling tube is formed in a tube shape, and a pressing plate protruding in the form of a plate in the middle part ( 172a);
  • the present invention is an invention for an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the coupling tube includes an insertion tube (172b) formed at both ends in the form of a tube; It includes a; is formed in a plurality of the outer periphery of the insertion tube, the airtight protrusion (172c) is formed to protrude.
  • the present invention (Examples 7-1 to 7-8, see Fig. 3) is to combine a plurality of cases.
  • the case of the present invention may form a plurality of series coupling coupled in series and/or parallel coupling coupled in parallel.
  • the method is fastened by a flange formed on the outer periphery of each cylinder, and as another embodiment, it may be fastened by a clamp or a single long bolt may be fastened through a plurality of cases.
  • one outlet must be combined with the inlet of the other case.
  • a coupling tube is formed to prevent leakage of the coupling part.
  • a plate-shaped compression plate is formed in the center of the tube, and an airtight protrusion is formed on the outer periphery of the tube. Therefore, watertightness can be improved.
  • Example 8-1 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 1-1, a raw water supply pipe 210 communicating with the inlet and supplying raw water; a main discharge pipe 220 communicating with the discharge port and discharging the discharge water; a sub discharge pipe 230 branched from the main discharge pipe; a first valve 240 mounted on the raw water supply pipe; The second valve 250 is mounted between the main discharge pipe and the sub-discharge pipe; consists of a configuration including.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Embodiment 8-1, a first concentration sensor 261 mounted on the raw water supply pipe; a second concentration sensor 262 mounted on the main discharge pipe; includes
  • the present invention (Examples 8-1 to 8-2, see Figures 4 and 5) relates to a tube formed on the outside of the case.
  • a raw water supply pipe for supplying raw water is formed at the inlet, and a main outlet pipe through which purified water and discharged water are discharged is formed at the outlet.
  • Purification and drainage are selectively generated, which is generated when the polarity of the current presented above is changed.
  • a sub discharge pipe is formed to separate purified water and waste water, and the main discharge pipe and the sub discharge pipe are equipped with a second valve. That is, purified water is discharged through the main discharge pipe, and when water discharge occurs due to a change in the polarity of the electrode plate, the second valve is operated to discharge the water through the sub discharge pipe.
  • a first valve is also installed in the raw water supply pipe.
  • the operation of the first valve is very selective since a constant flow of water is always fed into the raw water supply pipe. In particular, it is used for replacement and maintenance of equipment.
  • a concentration sensor is mounted on the raw water supply pipe and the main discharge pipe, and the concentration can be measured to control the operation of the water purification equipment. In particular, it is preferable to control the pole change replacement time and the size of the input bolt.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Embodiment 1-1, a power supply device 300 for supplying current to the electrode terminals; .
  • Example 9-2 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 9-1, a DC power supply 310 that is formed in the power supply and converts alternating current into direct current. ; a converter 400 coupled between the DC power source and the electrode terminal, and converting an amount of current supplied and a direction of supply; a controller 320 for controlling the converter;
  • the electrode terminal includes a first electrode terminal 131 to which an anode current is supplied; and a second electrode terminal 132 to which a cathode current is supplied.
  • Example 9-3 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device.
  • the converter forms a Buck converter circuit and a boost converter circuit structure. and a fifth switch 444 connecting the power terminal 410 of the converter and the DC power; a reference power terminal 420 of the DC power supply and converter; a first connection line 431 coupled to the first electrode terminal; a second connection line 432 coupled to the second electrode terminal; an inductor 441 formed on the first connection line; a third connection line 433 coupled to the inductor 441; a first switch 421 coupled to the power terminal 410 and the second connection line 432; a second switch 411 coupled to the power terminal 410 and the third connection line 433); a third switch 422 coupled to the reference power terminal 420 and the second connection line 432; a fourth switch 412 coupled to the reference power terminal 420 and the third connection line 433; a first capacitor 442 coupled to the power terminal 410 and the reference power terminal 420; and
  • Example 9-4 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 9-3, the water purification operation is a Buck converter operation principle in a state in which the fifth switch is connected.
  • the first circuit connection step and the second circuit connection step may include: a switch alternating step (S110) in which the controller repeatedly alternates by a predetermined time; includes
  • Example 9-5 The present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 9-4, the controller measures the voltage of the third connection line 433 in a first voltage measurement step ( S121); a second voltage measurement step of measuring the voltage of the first connection line 431 (S122); a third voltage measuring step of measuring the voltage across the power terminal 410 (S123); and a first control step (S120) of controlling the switch alternating step by the first voltage measuring step to the third voltage measuring step.
  • the present invention relates to an energy-saving ion adsorption/desorption water purification device, and in Example 9-3, the drain operation is a boost converter operation principle, and in the state in which the fifth switch is disconnected a discharging step (S121) of connecting the first switch and the fourth switch, and disconnecting the second switch and the third switch; a charging step (S122) of connecting the second switch and the third switch, and disconnecting the first switch and the fourth switch;
  • the discharging and charging steps include an alternating current supply step (S120) in which the controller is repeatedly alternated by a predetermined time.
  • the present invention is an invention for a power supply device.
  • the ions stored in the CDI are effectively desorbed without the aid of external energy in the dewatering operation.
  • the discharging step the CDI and energy stored in the first capacitor 442 are discharged, and in the charging step, the energy stored in the inductor 441 in the discharging step is again stored in the first capacitor 442 .
  • CDI (ion) charges flow toward the reference power terminal 420 during discharging and flow toward the power terminal 410 during charging, causing ion desorption in both processes.
  • a DC current is applied to the two electrode terminals (first and second electrode terminals) with the same current.
  • the applied DC current is repeatedly switched by the converter.
  • the second switch and the third switch are connected simultaneously, while the first switch and the fourth switch are disconnected. At this time, the anode current passing through the second switch is connected to the first electrode terminal through the inductor to increase the current to the CDI. Then, the third switch and the fourth switch are connected, and the first switch and the second switch are disconnected. At this time, it has a structure in which the current built into the inductor is supplied to the CDI.
  • the current built into the inductor is utilized for CDI, so energy saving effect can be obtained. That is, it is possible to obtain the effect of reducing the amount of supply current consumed compared to the case where the converter is not present.
  • the first switch and the fourth switch are connected, and the second switch and the third switch are disconnected.
  • a discharge current can be generated in the CDI through the inductor.
  • the switch is changed.
  • the second switch and the third switch are connected, and the first switch and the fourth switch are disconnected.
  • the energy stored in the inductor flows, and the discharge current can be determined by adjusting the switch conversion time.
  • the effect of storing the current of the inductor as the first capacitor can be obtained.
  • the water purification process can receive DC current from the DC power source, but the water drain process can be performed without external current supply. That is, it has the effect of saving energy because it does not need to be supplied with an external current during the water discharge process. Switching between the water purification process and the water discharge process is performed by the controller.
  • the present invention relates to an energy-saving water purification method, and specifically, the operation step of the water purification device of Example 1-1 (S100); A first measurement step of measuring the input concentration and the exhaust concentration during the operation step (S200); A second measurement step (S300) of measuring the polarity conversion time and the switching conversion time of the controller during the operation step; an analysis step of analyzing data after the first and second measurement steps (S400); After the analysis step, a determination step (S500) of determining the driving efficiency; consists of a time series step including.
  • the present invention relates to an energy-saving water purification method, and specifically, the operation step of the water purification device of claim 1 (S100); A first measurement step of measuring the input concentration and the exhaust concentration during the operation step (S200); A second measurement step (S300) of measuring the polarity conversion time and the switching conversion time of the controller during the operation step; an analysis step of analyzing data after the first and second measurement steps (S400); After the analysis step, a program generation step (S610) of generating a correction program by checking the optimal operating conditions; After the program creation step, the upload step of storing the modified program in the controller (S620); consists of time-series steps including.
  • the present invention (Example 11-1, see Fig. 10) is an invention for an energy-saving water purification method. In particular, it has the purpose of determining the effect according to the polarity change time and the switch change time.
  • the polarity change time is performed step by step under various conditions.
  • a secondary variable is applied during the primary variable process, and the secondary variable performs various switching conversion times. According to various polarity conversion times and switching conversion times, it is necessary to determine the water purification efficiency, and the determined water purification efficiency can be applied as the operation efficiency. Purification efficiency is determined by comparing the concentration of the raw water and the concentration of the generated purified water. It judges the best operating condition among the variables of various conditions, and this is done by the control device.
  • Example 11-1 see Fig. 11
  • the present invention provides the operating conditions (polarity conversion time and switching conversion time) for the best effect obtained as a result of Example 10-1 presented above by making the controller recognize the operating conditions of the converter Using the results obtained from the analysis stage, new operating conditions are set, and the set operating conditions are uploaded to the operation program of the controller. This process is performed in real time. In particular, raw water and By measuring the concentration of purified water in real time, it has the ability to control the controller itself in real time under the condition that it operates with the best efficiency.
  • ion adsorption and desorption water purification device 110 case
  • body 112 first cover
  • first electrode terminal 132 second electrode terminal
  • first flow space 142 second flow space
  • third flow space 151 first spacer
  • coupling means 172 coupling tube
  • main discharge pipe 230 sub discharge pipe
  • first valve 250 second valve
  • first concentration detection sensor 262 second concentration detection sensor
  • first connecting line 432 second connecting line

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Abstract

본 발명은 CDI정수장치에 인가되는 전극단자의 전류변환 및 스위칭제어에 의한 에너지 절감기술에 대한 것이며, 구체적으로 일측에 투입구(113)가 형성되며, 타측에 배출구(115)가 형성된 케이스(110); 상기 케이스 내부에 수용되며, 복수로 적층되는 전극판(120); 상기 전극판과 선택적으로 통전되며, 직류전류가 통전되는 전극단자(130);를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

에너지 절약형 이온 흡탈착 정수장치 및 에너지 절약 정수방법
본 발명은 CDI정수장치에 인가되는 전극단자의 전류변환 및 스위칭제어에 의한 에너지 절감기술에 대한 것이다.
특허발명 001은 연속식 결정화기 및 그것을 이용한 수산화칼륨의 재결정화방법에 대한 것이며, 구체적으로 상부가 개방되어 있고 라운딩 형상의 바닥을 가지며, 길이방향으로 결정화될 화합물이 용해된 모액이 연속적으로 유입 및 유출되는 사각 관형 연속식 결정화 용기 내에 냉각매체가 유입 및 유출되어 모액을 냉각시키고 중앙부에는 회전축이 지나가고 회전축이 지나가는 위치의 아래부분으로는 모액이 흘러갈 수 있도록 공간부가 형성되어 있는 디스크형 냉각판과 회전축에 연결되어 회전하는 복수개의 회전날개를 가지는 프로펠러가 교대로 배치되어 있다. 본 발명의 연속식 결정화기를 사용하여 수산화칼륨을 재결정으로 정제하게 되면, 냉각수의 열교환이 효율적으로 수행되어 소요되는 에너지를 절감할 수 있고 모액이 부분적으로 정체됨이 없이 연속적으로 흐르게 되는 것을 제시한다.
특허발명 002는 용량의 반응기로 처리가 가능한 쿠에트-테일러 반응기를 사용하며, 원료 용액의 정제를 균일하게 하기 위하여 원료의 농도, 체류시간, 혼합 속도, 내·외부 원통의 크기를 변화하여 에너지 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 연속식 Drowning-out 결정화 분리공정 방법에 관한 것으로서, 그 분리공정 방법은 연속식 결정화 분리공정을 위해 용질을 선택하고, 용액 선택 후 교반기 내에서 혼합하는 제 1 과정; 용매를 상기 용질과 용액에 따라 상기 용질이 잘 정제될 수 있도록 해당 용매를 선정하고, 교반기 내에 혼합하는 제 2 과정; 쿠에트-테일러 반응기의 용액유입구로 용질과 용액이 결합된 물질이 유입되고, 용매 유입구로 용매가 유입되는 제 3 과정; 직류전동기로 상기 쿠에트-테일러 반응기를 구동하면, 내부원통과 외부원통 사이로 유체가 흐르고, 상기 내부원통이 회전함에 따라 축 방향으로 테일러 와류가 형성되는 제 4 과정; 쿠에트-테일러 반응기의 상부 부분에 다수개로 구성된 샘플링 입구로 테일러 와류의 발생에 따라 유입된 두 물질의 결정화 여부를 샘플형태로 확인하는 제 5 과정; 및 쿠에트-테일러 반응기 내 위치한 배수구를 통해 정제, 결정화된 물질을 상기 쿠에트-테일러 반응기 외부로 유출하는 제 6 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(특허문헌 001) 공개발명 10-2012-0129086 A (공개일자 2012년11월28일)
(특허문헌 002) 공개발명 10-2006-0130521 A (공개일자 2006년12월19일)
본 발명은 CDI정수장치에 인가되는 전극단자의 전류변환 및 스위칭제어에 의한 에너지 절감을 목적으로 한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 구체적으로 일측에 투입구(113)가 형성되며, 타측에 배출구(115)가 형성된 케이스(110); 상기 케이스 내부에 수용되며, 복수로 적층되는 전극판(120); 상기 전극판과 선택적으로 통전되며, 직류전류가 통전되는 전극단자(130);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 전극판은 도넛형태로 형성되는 것;을 한정한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 투입구와 연통되며, 상기 전극판 외주연에 형성되는 제1유동공간(141); 상기 전극판 및 전극판 사이에 형성되는 제2유동공간(142); 상기 도넛형태 중심부에 형성되며, 상기 배출구와 연통되는 제3유동공간(143);를 부가한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 제1유동공간에 위치하며, 케이스의 길이방향으로 배치되는 제1스페이서(151); 상기 제2유동공간에 위치하는 제2스페이서(152);를 부가한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 케이스는 양단부가 개구된 몸체(111); 상기 몸체 일측 단부에 결합되며, 중심에 투입구(113)가 형성된 제1커버(112); 상기 몸체 타측 단부에 결합되며, 중심에 배출구(115)가 형성된 제2커버(114);를 부가한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 몸체 및 제1커버 사이에 위치하는 제1실링(161); 상기 몸체 및 제2커버 사이에 위치하는 제2실링(162);를 부가한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 케이스가 복수로 직렬 결합되며 각각의 케이스를 일체로 결합하는 결합수단(171); 케이스 배출구와 인접 설치되는 케이스 투입구를 결합하는 결합튜브(172);를 부가한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 투입구와 연통되며, 원수가 공급되는 원수공급관(210); 상기 배출구와 연통되며, 배출수가 배출되는 메인배출관(220); 상기 메인배출관에서 분지되는 서브배출관(230); 상기 원수공급관에 장착되는 제1밸브(240); 상기 메인배출관 및 서브배츨관 사이에 장착되는 제2밸브(250);를 부가한다.
본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 전극단자에 전류를 공급하는 전원공급장치(300);를 부가한다.
본 발명은 에너지 절약형 정수방법에 대한 발명이며, 구체적으로 앞에서 제시한 정수장치 운전단계(S100); 운전단계 중, 투입농도 및 배출농도를 측정하는 제1측정단계(S200); 운전단계 중, 제어기의 극성변환시간 및 스위칭 변환시간을 측정하는 제2측정단계(S300); 상기 제1측정단계 및 제2측정단계 후, 데이터를 분석하는 분석단계(S400); 상기 분석단계 후, 운전효율을 판단하는 판단단계(S500);를 포함하는 시계열적 단계로 이루어진다.
본 발명은 에너지 절약형 정수방법에 대한 발명이며, 구체적으로 앞에서 제시한정수장치 운전단계(S100); 운전단계 중, 투입농도 및 배출농도를 측정하는 제1측정단계(S200); 운전단계 중, 제어기의 극성변환시간 및 스위칭 변환시간을 측정하는 제2측정단계(S300); 상기 제1측정단계 및 제2측정단계 후, 데이터를 분석하는 분석단계(S400); 상기 분석단계 후, 최적운전조건을 확인하여 수정프로그램을 생성하는 프로그램생성단계(S610); 상기 프로그램생성단계 후, 수정프로그램을 제어기에 저장하는 업로드단계(S620);를 포함하는 시계열적 단계로 이루어진다.
본 발명은 물의 염도를 흡착 및 탈착하여 정수하는 효과를 가진다. 본 발명은 전극판에 통전되는 전류의 변환에 의해 정수 및 퇴수를 교차하는 효과를 가진다.
본 발명은 원통형상의 케이스에 전극판을 삽입하며, 2개의 전극단자에 의해 모든 전극을 통전시키는 효과를 가진다. 본 발명의 케이스는 직렬 또는 병렬로 결합되는 효과를 가진다.
본 발명의 전극판은 도넛형태를 취하며, 중심구멍을 통해 물이 퇴출되므로 좁은 공간에서 원활한 유동통로를 확보하는 효과를 가진다. 본 발명의 제1, 2스페이서는 물의 유동량을 균일하게 유지하는 효과를 가진다. 본 발명의 제1, 2커버는 선택적으로 케이스와 결합되므로 조립 및 보수의 용이한 효과를 가진다.
본 발명의 정수장치는 스위치 변환을 하며, 인덕터와 콘덴서의 조합에 의해 전류소모량을 감소시키는 효과를 가진다. 본 발명의 정수장치는 스스로 장치를 점검하며, 점검결과를 학습하여, 최상의 작동조건을 실시간으로 유지하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 전류 변환 방법은 퇴수 운전시 저장된 에너지를 사용하여 자가방전하는 방법으로 기존의 쇼트 운전방법과 비교하면 충전된 이온들이 탈착되는 속도가 증가하므로 퇴수 운전 시간을 단축할 수 있어 회수율이 증가하는 효과가 있다.
본 발명의 전원공급장치는 정수 및 퇴수의 초기 단계에서 발생하는 과전류 (peak current)를 효과적으로 제어하여 안정적인 전류로 운전할 수 있도록 하기 때문에 OH- 이온의 생성을 방지할 수 있고 이에 따른 pH 변화와 scale fouling이 감소하기 때문에 탈염성능이 장시간 유지되고 전극판의 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 과전류에 의해 생성된 OH- 이온을 효과적으로 제어하면 이온 교환 고분자 주쇄의 aryl ether cleavage와 SN2 benzyl attack, Hoffmann elimination (E2)과 α carbon 위치에 nucleophilic substitution 등의 반응을 방지할 수 있으므로 이온선택성 소재의 수명이 증가하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 정수장치 단면도.
도 2는 본 발명의 정수장치에 결합되는 전극판
도 3은 본 발명의 직렬결합 정수장치 단면도
도 4는 본 발명의 정수장치 및 제어장치 결합도.
도 5는 본 발명의 전원공급장치 계통도.
도 6 및 7은 본 발명의 정수장치의 정수과정 스위치 변환도.
도 8 및 9는 본 발명의 정수장치의 퇴수과정 스위치 변환도.
도 10 및 11은 본 발명의 정수장치 작동 순서도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 있어서, 일측에 투입구(113)가 형성되며, 타측에 배출구(115)가 형성된 케이스(110); 상기 케이스 내부에 수용되며, 복수로 적층되는 전극판(120); 상기 전극판과 선택적으로 통전되며, 직류전류가 통전되는 전극단자(130);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 1-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 케이스는 절연소재로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 1-3) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-2에 있어서, 상기 케이스는 플라스틱으로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 1-4) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 케이스 단면은 사각형 또는 원통형으로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 1-5) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 전극단자는 2개가 형성되며, 각각 극성이 다른 직류전류가 통전되는 것;을 포함한다.
본 발명(실시예 1-1 내지 1-5, 도면 1 참조)은 수중에 포함된 염소를 흡착 및 탈착하는 정수장치에 대한 발명이다. 주요구성은 케이스, 전극판, 전극단자로 구성된다. 케이스 내부에는 연속적으로 물의 흐름이 발생된다. 물의 흐름은 전극판 사이를 유동하게 된다. 전극판은 각각 음극 및 양극으로 직류전류가 상이하게 통전되며, 상기 전류에 의해 물속의 이온이 분리되며, 분리된 이온은 상기 전극판에 흡착된다.
흡착에 의해 물은 정수되며, 정수된 물은 상기 케이스 외부로 배출된다. 상기 전극판에 극성을 변환시키면 흡착된 이온은 전극판에 의해 분리되며, 이는 퇴수를 형성한다.
즉, 상기 전극판은 전극이 상호 일정한 간격으로 교차되며, 교차과정에 의해 흡착 및 탈착을 반복하며, 흡착에 의해 정수과정이 이루어지며, 탈착에 의해 퇴수과정이 이루어진다.
(실시예 2-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 전극판은 도넛형태로 형성되는 것;을 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 2-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 2-1에 있어서, 상기 전극판은 CDI(capacitive deionization)로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 2-3) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 2-1에 있어서, 상기 전극판은 다각형 형태로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 2-4) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 2-1에 있어서, 상기 전극판 양면에는 동일극성의 흡착물질이 형성된 모노폴라 형태로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 2-5) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 2-1에 있어서, 상기 전극판 양면에는 상이한 흡착물질이 형성된 바이폴라 형태로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 2-6) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 2-1에 있어서, 도넛형태의 전극판은 중심선을 기준으로 일측 모서리에 형성되며, 구멍이 형성된 전극결합구(121); 타측 모서리에 형성되며, 슬롯홈이 형성된 전극회피구(122);를 포함한다.
본 발명(실시예 2-1 내지 1-5, 도면 2 참조)은 전류공급가 공급되며, 물의 이온을 분리하는 전극판에 대한 것이다.
상기 전극판은 도넛형태로 형성됨이 바람직하다. 도넛형태의 외주연에서 물이 내부로 유입되며, 도넛중심부의 구멍으로 물이 배출되는 구조를 취한다. 또한 전극판은 다각형의 형태로 형성될 수 있다. 다각형의 형태로 이루어질 경우, 4각, 6각 8각 중 선택된 어느 하나의 형태로 이루어진다.
상기 전극판은 전류가 통전되는 그래파이트 재질로 형성됨이 바람직하다. 전극판 양단에 이온을 선택적으로 흡착할 수 있는 이온흡착성물질이 부착될 수 있으며, 이온흡착성 물질 표면에는 이온을 선택적으로 필터링하는 멤브레인이 부착될 수 있다.
상기 전극판에 부착되는 흡착성 물질의 극성에 따라 모노폴라 또는 바이폴라 형태로 형성된다. 즉, 동일극성이 부착될 경우, 모노폴라 형태가 되며, 상이한 극성이 전극판 양단에 부착될 경우 바이폴라 형태가 된다.
전극판에 전원을 인가하기 위해 전극단자와 결합되어야 되며, 이를 구현하기 위해, 전극판 모서리에 전극결합구를 형성한다. 반면, 타전극과 격합되는 것을 회피하기 위해 대향되는 면에는 전극회피구를 형성한다.
전극결합구 및 전극회피구는 복수로 형성될 수 있다. 이는 전력인가의 효과를 높이기 위함이다.
(실시예 3-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 투입구와 연통되며, 상기 전극판 외주연에 형성되는 제1유동공간(141); 상기 전극판 및 전극판 사이에 형성되는 제2유동공간(142); 상기 도넛형태 중심부에 형성되며, 상기 배출구와 연통되는 제3유동공간(143);을 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 4-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 제1유동공간에 위치하며, 케이스의 길이방향으로 배치되는 제1스페이서(151); 상기 제2유동공간에 위치하는 제2스페이서(152);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 4-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 4-1에 있어서, 상기 제2스페이서는 메시망 형태로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-3) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 4-1에 있어서, 상기 제2스페이서는 부직포로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-4) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 4-1에 있어서, 상기 제1 스페이서 및 제2스페이서는 절연소재로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-5) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 4-1에 있어서, 상기 제2스페이서는 원판형태로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-6) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 4-1에 있어서, 상기 제1스페이서는 복수로 형성되며, 케이스 내측벽을 따라 균일간격으로 배치되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-7) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 4-6에 있어서, 상기 제1스페이서는 케이스 내측벽에 부착되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-8) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 4-6에 있어서, 상기 제1스페이서는 케이스 내측벽 및 전극판 사이에 삽입되는 것;을 포함한다.
본 발명(실시예 3-1, 4-1 내지 4-8, 도면 1, 3 참조)은 유동공간 및 스페이서에 대한 것이다. 케이스 내부로 유동되는 물은 케이스 내벽측에 형성된 제1유동공간에 1차유동되며, 내벽측에 위치한 물은 전극판 사이에 형성된 제2유동공간으로 2차유동되며, 전극판 사이에 위치한 물은 전극판 중심구멍의 제3유동공간으로 3차유동된다.
물의 이온분리는 제2유동공간에서 이루어진다. 제3유동공간은 정수 및 퇴수가 교차하여 유동된다. 제1유동공간은 균일한 갭을 유지해야 된다. 이를 구현하기 위해, 제1스페이서가 제1유동공간 내부에 위치한다. 제1스페이서는 바 형태로 이루어지며, 일면에 복수의 전극판 모서리가 접촉되며, 타측은 케이스 내벽에 부착된다. 따라서, 제1유동공간은 균일한 원통형태의 공간을 형성할 수 있다.
제2스페이서는 전극판 및 전극판 사이에 위치한다. 복수의 전극판이 적층되며, 적층간격을 균일하게 형성하는 목적을 가진다. 상기 제2스페이서는 물이 유동되어야 하므로 메시망으로 형성됨이 바람직하며, 복수의 기공이 형성된 부직포 등을 치환할 수 있다.
(실시예 5-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 케이스는 양단부가 개구된 몸체(111); 상기 몸체 일측 단부에 결합되며, 중심에 투입구(113)가 형성된 제1커버(112); 상기 몸체 타측 단부에 결합되며, 중심에 배출구(115)가 형성된 제2커버(114);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 5-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 5-1에 있어서, 상기 투입구는 제1커버 중심부에 위치하며, 일측이 제1커버로 개구되며, 타측이 제1커버 중심부에서 폐쇄된 제1투입홀(113a); 일측이 상기 제1투입홀 타측과 연통되며, 타측이 제1커버 타면으로 개방된 제2투입홀(113b);을 형성한다.
(실시예 5-3) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 5-1에 있어서, 상기 배출구는 제2커부 중심부에 관통된 제1배출홀(115a);을 포함한다.
(실시예 5-4) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 5-1에 있어서, 상기 제1커버 및 제2커버는 상기 몸체와 선택적으로 결합되는 착탈수단(116);을 포함한다.
(실시예 5-5) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 5-4에 있어서, 상기 착탈수단은 복수의 볼트로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 5-6) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 5-4에 있어서, 상기 착탈수단은 몸체에 형성되는 끼워맞춤홈 및 상기 커버에 형성되며, 상기 끼워맞춤 홈과 결합되는 끼워맞춤 돌기로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 5-7) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 5-4에 있어서, 상기 착탈수단은 몸체에 형성되는 제1나사 및 상기 커버에 형성되며 상기 제1나사와 결합되는 제2나사로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 5-8) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 5-4에 있어서, 상기 착탈수단은 복수의 결합판재(117)로 형성되며, 상기 결합판재는 몸체에 형성된 결합홈(118); 상기 결합판재의 일면이 커버 외측면을 지지하는 것;을 포함한다.
본 발명(실시예 5-1 내지 5-8, 도면 1, 3참조)은 케이스에 대한 것이다. 본 발명의 케이스는 원통형상의 몸체와 상기 몸체의 양단을 폐쇄시키는 제1커버 및 제2커버로 이루어진다. 상기 몸체 및 커버(제1, 2커버)는 일체로 형성되거나, 또는 분리형태로 형성될 수 있다. 상기 제1커버는 물이 투입되는 투입구를 형성하며, 상기 제2커버는 물이 토출되는 배출구를 형성한다. 상기 투입구를 통해 정수되지 않은 원수가 투입되며, 상기 배출구는 선택적으로 정수 및 퇴수가 배출된다.
상기 제1유동공간으로 물이 용이하게 투입되기 위해, 제1커버는 유동통로가 중심부에 위치하고 이어서 방사방향으로 복수로 분지되는 구조를 취한다. 즉, 제1커버 일측 중심부에는 하나의 제1투입홀을 형성하며, 타측은 제1투입홀로부터 분지되는 복수의 제2투입홀을 형성한다. 상기 제1투입홀 및 제2투입홀은 제1 커버 내부에 형성된다.
상기 커버(제1커버, 제2커버) 및 몸체가 분리될 경우, 완전하게 결합되어야 한다. 이를 구현하기 위해 착탈수단이 몸체의 내주연 및 커버의 외주연에 형성된다. 상기 착탈수단은 볼트체결방식 및 끼워맞춤 방식으로 형성될 수 있다. 또는 별도의 결합판재에 의해 결합될 수 있다.
(실시예 6-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-5에 있어서, 상기 몸체 및 제1커버 사이에 위치하는 제1실링(161); 상기 몸체 및 제2커버 사이에 위치하는 제2실링(162);을 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 6-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 6-1에 있어서, 상기 제1실링은 복수로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 6-3) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 6-1에 있어서, 상기 제1실링 및 제2실링은 오링(163)으로 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명(실시예 6-1 내지 6-3, 도면 3 참조)은 실링에 대한 것이다. 상기 몸체 및 커버에 의해 케이스 내부에는 밀폐공간을 형성하며, 상기 밀폐공간은 물이 유동된다. 따라서 물이 외부로 누수되지 않는 구조를 취해야 한다.
이를 구현하기 위해, 실링을 장착한다. 상기 실링은 복수로 형성될 수 있으며, 오링을 사용할 수 있다. 오링을 삽입하기 위해 커버의 접촉면 외주연에는 오링 삽입홈을 형성한다. 상기 오링은 각각 동일 또는 상이한 경도의 고무재질로 형성되거나, 동일 또는 상이한 형상으로 형성될 수 있다. 이는 복수로 기밀막을 형성하여, 높은 수밀성을 확보하기 위함이다.
(실시예 7-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 케이스가 복수로 직렬 결합되며 각각의 케이스를 일체로 결합하는 결합수단(171); 케이스 배출구와 인접 설치되는 케이스 투입구를 결합하는 결합튜브(172);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 7-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 7-1에 있어서, 상기 결합수단은 케이스 외측단부에 형성된 플렌지(173); 상호 접촉되는 각각의 케이스 플랜지를 일체로 체결하는 결합볼트(174);를 포함한다.
(실시예 7-3) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 7-1에 있어서, 상기 결합수단은 케이스 외측단부 일측에 형성된 연결돌기(175); 케이스 외측단부 타측에 형성되며, 상기 연결돌기와 상호 결합되는 결합클립(176);를 포함한다.
(실시예 7-4) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 7-1에 있어서, 상기 결합수단은 케이스 외측벽에 복수로 형성된 체결공(177); 상기 체결공에 삽입되며, 북수의 케이스를 일체로 체결하는 장볼트(178);를 포함한다.
(실시예 7-5) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 7-1에 있어서, 상기 결합튜브는 가요성 재질로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 7-6) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 7-6에 있어서, 상기 가요성 재질은 합성고무로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 7-7) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 7-1에 있어서, 상기 결합튜브는 관형태로 형성되며, 중간부에 판재형태로 돌출된 압착판(172a);을 포함한다.
(실시예 7-8) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 7-1에 있어서, 상기 결합튜브는 관형태로 양단에 형성된 삽입관(172b); 상기 삽입관 외주연에 복수로 형성되며, 돌출형성된 기밀돌기(172c);를 포함한다.
본 발명(실시예 7-1 내지 7-8, 도면 3 참조)은 복수의 케이스를 결합하기 위함이다. 본 발명의 케이스는 복수가 일렬로 결합되는 직렬결합 및/또는 평행하게 결합되는 병렬결합을 형성할 수 있다. 직렬결합의 경우, 각각의 원통 외주에 형성된 플랜지에 의해 체결되는 방식을 취하고 있으며, 다른 실시예로서, 클램프에 의해 체결되거나 하나의 장볼트가 복수의 케이스를 관통하여 체결될 수 있다. 또한 2개의 케이스가 결합될 경우, 하나의 배출구는 다른 케이스의 투입구와 결합되어야 된다.
결합부분의 누수를 방지하기 위해 결합튜브를 형성한다. 결합튜브는 관의 중심부에 판재형태의 압착판이 형성되며, 관의 외주연에는 기밀돌기가 형성된다. 따라서, 수밀성을 향상시킬 수 있다.
(실시예 8-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 투입구와 연통되며, 원수가 공급되는 원수공급관(210); 상기 배출구와 연통되며, 배출수가 배출되는 메인배출관(220); 상기 메인배출관에서 분지되는 서브배출관(230); 상기 원수공급관에 장착되는 제1밸브(240); 상기 메인배출관 및 서브배츨관 사이에 장착되는 제2밸브(250);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 8-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 8-1에 있어서, 상기 원수공급관에 장착되는 제1농도감지센서(261); 상기 메인배출관에 장착되는 제2농도감지센서(262); 를 포함한다.
본 발명(실시예 8-1 내지 8-2, 도면 4, 5참조)은 케이스의 외부에 형성된 관에 대한 것이다. 투입구에는 원수가 공급용 원수공급관을 형성되며, 배출구에는 정수 및 퇴수가 배출되는 메인배출관을 형성한다.
정수 및 퇴수는 선택적으로 발생되며, 이는 앞에서 제시한 전류의 극성변화시 발생된다. 정수와 퇴수를 구분하기 위해 서브배출관을 형성하며, 메인배출관과 서브배출관은 제2밸브를 장착한다. 즉, 정수는 메인배출관으로 배출되며, 전극판의 극성변화로 퇴수발생시에는 제2밸브가 작동되어 서브배출관으로 퇴수를 배출시킨다.
또한, 원수공급관에도 제1밸브를 장착한다. 그러나, 원수공급관은 항상 일정한 유량의 물이 투입되므로 제1밸브이 작동은 매우 선택적이다. 특히, 장비의 교체 및 정비시에 사용된다. 원수공급관 및 메인배출관에는 농도감지센서를 장착하며, 농도를 측정하여, 정수장비의 작동을 제어할 수 있다. 특히, 극전환 교체시기 및 투입볼트의 크기를 제어함이 바람직하다.
(실시예 9-1) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 1-1에 있어서, 상기 전극단자에 전류를 공급하는 전원공급장치(300);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
(실시예 9-2) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 9-1에 있어서, 상기 전원공급장치에 형성되며, 교류전류를 직류전류로 변환하는 DC전원(310); 상기 DC전원 및 상기 전극단자 사이에 결합되며, 전류공급량과 공급방향을 변환하는 컨버터(400); 상기 컨버터를 제어하는 제어기(320); 상기 전극단자는 양극전류가 공급되는 제1전극단자(131); 음극전류가 공급되는 제2전극단자(132);를 포함한다.
(실시예 9-3) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 9-2에 있어서, 상기 컨버터는 벅변환(Buck converter)회로와 부스트변환(Boost converter)회로 구조를 형성하며, 상기 컨버터의 전원단자(410)와 상기 DC전원을 연결하는 제5스위치(444); 상기 DC전원 및 컨버터의 기준 전원단자(420); 상기 제1전극단자와 결합되는 제1연결선(431); 상기 제2전극단자와 결합되는 제2연결선(432); 상기 제1연결선에 형성된 인덕터(441); 상기 인덕터(441)와 결합되는 제3연결선(433); 상기 전원단자(410) 및 상기 제2연결선(432)와 결합되는 제1스위치(421); 상기 전원단자(410) 및 상기 제3연결선(433))와 결합되는 제2스위치(411); 상기 기준 전원단자(420) 및 상기 제2연결선(432)와 결합되는 제3스위치(422); 상기 기준 전원단자(420) 및 상기 제3연결선(433)와 결합되는 제4스위치(412); 상기 전원단자(410) 및 상기 기준 전원단자(420)와 결합되는 제1캐패시터(442); 제1연결선 및 제2연결선과 결합되는 제2캐패시터(443);를 포함한다.
(실시예 9-4) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 9-3에 있어서, 정수동작은 벅변환(Buck converter) 동작원리로서 상기 제5스위치를 결선한 상태에서, 제2스위치 및 제3스위치를 결선하며, 제1스위치 및 제4스위치를 단선하는 제1회로연결단계(S111); 제2스위치 및 제3스위치를 결선하며, 제1스위치 및 제4스위치를 결선하는 제2회로연결단계(S112); 상기 제1회로연결단계 및 상기 제2회로연결단계는 반복적으로 정해진 시간에 의해 제어기에 의해 교번되는 스위치교번단계(S110); 를 포함한다.
(실시예 9-5) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 9-4에 있어서, 상기 제어기는 상기 제3연결선(433)의 전압을 측정하는 제1전압측정단계(S121); 상기 제1연결선(431)의 전압을 측정하는 제2전압측정단계(S122); 상기 전원단자(410) 양단의 전압을 측정하는 제3전압측정단계(S123); 상기 제1전압측정단계 내지 제3전압측정단계에 의해 상기 스위치교번단계를 제어하는 제1제어단계(S120);를 포함한다.
(실시예 9-6) 본 발명은 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치에 대한 발명이며 실시예 9-3에 있어서, 퇴수동작은 부스트변환(boost converter)동작원리로서 상기 제5스위치를 단선한 상태에서 상기 제1스위치 및 제4스위치를 결선하며, 제2스위치 및 제3스위치 단선하는 방전단계(S121); 상기 제2스위치 및 제3스위치를 결선하며, 제1스위치 및 제4스위치를 단선하는 충전단계(S122); 상기 방전단계 및 충전단계는 반복적으로 정해진 시간에 의해 제어기에 교번되는 전류공급교번단계(S120);를 포함한다.
본 발명(실시예 9-1 내지 9-6, 도면 5-9 참조)은 전원 공급장치에 대한 발명이다.
CDI에 이온형태로 저장된 에너지를 이용하여, 퇴수 동작에서 외부 에너지 도움 없이 CDI에 저장된 이온을 효과적으로 탈착 시키는 것이다. 상기 방전단계는 CDI 와 제1캐패시터(442)에 저장된 에너지를 방전하며, 충전단계는 방전단계에서 인덕터(441)에 저장된 에너지를 다시 제1캐패시터(442)에 저장하는 동작이다. 위 과정에서 CDI (이온)전하는 방전시 기준 전원단자(420)쪽으로 흐르고, 충전시 전원단자(410)쪽으로 흘러 두 과정 모두 이온 탈착이 일어난다
정수과정은 2개의 전극단제(제1, 2전극단자)에 동일전류로 직류전류를 인가한다. 그러나, 인가되는 직류전류는 컨버터에 의해 스위치 변환이 반복적으로 이루어진다.
제2스위치 및 제3스위치가 동시에 결선되며, 반면, 제1스위치 및 제4스위치는 단선된다. 이때 제2스위치를 통과한 양극전류는 인덕터를 통해 제1전극단자와 결선되어 CDI에 전류를 고급한다. 그리고 나서, 제3스위치 및 제4스위치가 결선되며, 제1스위치 및 제2스위치는 단선된다. 이때 인덕터에 내장된 전류가 CDI로 공급되는 구조를 가진다.
교번되는 스위치 변환에 의해, 인덕터에 내장된 전류를 CDI에 활용하므로 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다. 즉, 컨버터가 존재하지 않을 경우보다 소요되는 공급전류의 량을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
반면 퇴수과정의 경우, 제1스위치 및 제4스위치를 결선하며, 제2스위치 및 제3스위치를 단선한다. 이때 인덕터를 통해 CDI에서 방전 전류를 발생시킬 수 있다. 일정시간이 경과된 후, 스위치를 변환한다. 제2스위치 및 제3스위치를 결선하고, 제1스위치 및 제4스위치를 단선한다. 이때 인덕터에 저장된 에너지가 흐르게 되며, 스위치 변환시간을 조절하여 방전전류를 결정할 수 있다. 스위치 변환과정에서 인덕터의 전류를 제1캐패시터로 저장하는 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 컨버터의 스위치 변환을 통해, 정수과정은 DC전원으로부터 DC전류를 공급받을 수 있으나, 퇴수과정은 외부전류 공급 없이도 퇴수과정을 수행할 수 있다. 즉, 퇴수과정 중 외부전류를 공급받지 않아도 되므로 에너지를 절감시키는 효과를 가진다. 정수과정 및 퇴수과정 스위치 변환은 제어기에 의해 수행된다.
(실시예 10-1) 본 발명은 에너지 절약 정수방법에 대한 것이며, 구체적으로 실시예 1-1의 정수장치 운전단계(S100); 운전단계 중, 투입농도 및 배출농도를 측정하는 제1측정단계(S200); 운전단계 중, 제어기의 극성변환시간 및 스위칭 변환시간을 측정하는 제2측정단계(S300); 상기 제1측정단계 및 제2측정단계 후, 데이터를 분석하는 분석단계(S400); 상기 분석단계 후, 운전효율을 판단하는 판단단계(S500);를 포함하는 시계열적 단계로 이루어진다.
(실시예 11-1) 본 발명은 에너지 절약 정수방법에 대한 것이며, 구체적으로 청구항 1의 정수장치 운전단계(S100); 운전단계 중, 투입농도 및 배출농도를 측정하는 제1측정단계(S200); 운전단계 중, 제어기의 극성변환시간 및 스위칭 변환시간을 측정하는 제2측정단계(S300); 상기 제1측정단계 및 제2측정단계 후, 데이터를 분석하는 분석단계(S400); 상기 분석단계 후, 최적운전조건을 확인하여 수정프로그램을 생성하는 프로그램생성단계(S610); 상기 프로그램생성단계 후, 수정프로그램을 제어기에 저장하는 업로드단계(S620);를 포함하는 시계열적 단계로 이루어진다.
본 발명(실시예 11-1, 도면 10 참조)은 에너지 절약 정수방법에 대한 발명이다. 특히 극성변환시간 및 스위치 변환시간에 따른 효과를 판단하는 목적을 가진다. 실시예 1의 정수장치를 운전함에 있어서, 1차변수로서, 극성변환시간을 다양한 조건으로 단계별로 수행한다. 또한 1차변수과정중 2차변수를 적용하며, 2차변수는 스위칭 변환시간을 다양하게 수행한다. 다양한 극성변환시간 및 스위칭 변환시간에 따라, 정수효율을 판단해야 되며, 판단된 정수효율은 운전효율로 적용될 수 있다. 정수효율은 원수측의 농도 및 생성된 정수의 농도를 비교하여 판단한다. 다양한 조건의 변수중 최상의 운전조건을 판단하며, 이는 제어장치에 의해 이루어진다.
본 발명(실시예 11-1, 도면 11 참조)은 앞에서 제시한 실시예 10-1의 결과로 얻어진 최상의 효과에 대한 운전조건(극성변환시간, 스위칭 변환시간을 제어기에 인식시켜, 컨버터의 운전조건을 변화시키는 목적을 가진다. 분석단계로부터 얻어진 결과를 이용하여, 새로운 운전조건을 설정하며, 설정된 운전조건을 제어기의 운전프로그램에 업로드한다. 이러한 과정은 실시간으로 이루어진다. 특히, 정상작동 과정 중에도 원수 및 정수의 농도를 실시간으로 계측하여, 최상의 효율로 작동되는 조건으로 제어기를 실시간 스스로 제어하는 기능을 가지게 된다.
100 : 이온흡탈착 정수장치 110 : 케이스
111 : 몸체 112 : 제1커버
113 : 투입구 113a : 제1투입홀
113b : 제2투입홀 114 : 제2커버
115 : 배출구 115a : 제1배출홀
116 : 착탈수단 117 : 결합판재
118 : 결합홈 120 : 전극판
122 : 전극회피구 130 : 전극단자
131 : 제1전극단자 132 : 제2전극단자
141 : 제1유동공간 142 : 제2유동공간
143 : 제3유동공간 151 : 제1스페이서
152 : 제2스페이서 161 : 제1실링
162 : 제2실링 163 : 오링
171 : 결합수단 172 : 결합튜브
172a : 압착판 172b : 삽입관
172c : 기밀돌기 173 : 플렌지
174 : 결합볼트 175 : 연결돌기
176 : 결합클립 177 : 체결공
178 : 장볼트 210 : 원수공급관
220 : 메인배출관 230 : 서브배출관
240 : 제1밸브 250 : 제2밸브
261 : 제1농도감지센서 262 : 제2농도감지센서
300 : 전원공급장치 310 : DC전원
320 : 제어기 400 : 컨버터
410 : 제1레그 411 : 제2스위치
412 : 제4스위치 420 : 제2레그
421 : 제1스위치 422 : 제3스위치
431 : 제1연결선 432 : 제2연결선
433 : 제3연결선 441 : 인덕터
442 : 제1캐패시터 443 : 제2캐패시터
444 : 제5스위치

Claims (11)

  1. 에너지 절약형 이온흡탈착 정수장치(100)에 있어서,
    일측에 투입구(113)가 형성되며, 타측에 배출구(115)가 형성된 케이스(110);
    상기 케이스 내부에 수용되며, 복수로 적층되는 전극판(120);
    상기 전극판과 선택적으로 통전되며, 직류전류가 통전되는 전극단자(130);
    를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극판은 도넛형태로 형성되는 것;를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    투입구와 연통되며, 상기 전극판 외주연에 형성되는 제1유동공간(141);
    상기 전극판 및 전극판 사이에 형성되는 제2유동공간(142);
    상기 도넛형태 중심부에 형성되며, 상기 배출구와 연통되는 제3유동공간(143);를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1유동공간에 위치하며, 케이스의 길이방향으로 배치되는 제1스페이서(151);
    상기 제2유동공간에 위치하는 제2스페이서(152);를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스는 양단부가 개구된 몸체(111);
    상기 몸체 일측 단부에 결합되며, 중심에 투입구(113)가 형성된 제1커버(112);
    상기 몸체 타측 단부에 결합되며, 중심에 배출구(115)가 형성된 제2커버(114);를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 몸체 및 제1커버 사이에 위치하는 제1실링(161);
    상기 몸체 및 제2커버 사이에 위치하는 제2실링(162);를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스가 복수로 직렬 결합되며 각각의 케이스를 일체로 결합하는 결합수단(171);
    케이스 배출구와 인접 설치되는 케이스 투입구를 결합하는 결합튜브(172);를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 투입구와 연통되며, 원수가 공급되는 원수공급관(210);
    상기 배출구와 연통되며, 배출수가 배출되는 메인배출관(220);
    상기 메인배출관에서 분지되는 서브배출관(230);
    상기 원수공급관에 장착되는 제1밸브(240);
    상기 메인배출관 및 서브배츨관 사이에 장착되는 제2밸브(250);를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극단자에 전류를 공급하는 전원공급장치(300);를 포함하는 에너지 절약형 정수장치.
  10. 에너지 절약 정수방법에 있어서,
    청구항 1의 정수장치 운전단계(S100);
    운전단계 중, 투입농도 및 배출농도를 측정하는 제1측정단계(S200);
    운전단계 중, 제어기의 극성변환시간 및 스위칭 변환시간을 측정하는 제2측정단계(S300);
    상기 제1측정단계 및 제2측정단계 후, 데이터를 분석하는 분석단계(S400);
    상기 분석단계 후, 운전효율을 판단하는 판단단계(S500);를 포함하는 에너지 절약 정수방법.
  11. 에너지 절약 정수방법에 있어서,
    청구항 1의 정수장치 운전단계(S100);
    운전단계 중, 투입농도 및 배출농도를 측정하는 제1측정단계(S200);
    운전단계 중, 제어기의 극성변환시간 및 스위칭 변환시간을 측정하는 제2측정단계(S300);
    상기 제1측정단계 및 제2측정단계 후, 데이터를 분석하는 분석단계(S400);
    상기 분석단계 후, 최적운전조건을 확인하여 수정프로그램을 생성하는 프로그램생성단계(S610);
    상기 프로그램생성단계 후, 수정프로그램을 제어기에 저장하는 업로드단계(S620);를 포함하는 에너지 절약 정수방법.
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