KR20040060891A - 정수기 절수 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수기의 구성이 침전필터(일차필터) 와 역삼투필터(멤브레인필터)를 주 구성 요소로 하는 경우에 역삼투필터를 세척하는 세척수를 바로 밖으로 배출하지 않고 침전필테를 세척하는 세척수로 재사용 한 후 배출하여 주어서 종전의 침전필터를 세척하는 세척수를 줄여 주는 것이다.

정수기가 침전필터, 전카본필터, 멤브레인필터, 후카본필터, 살균필터, 저수조로 구성되고 역삼투필터의 역삼투에 필요한 압을 형성하는 승압펌프를 침전필터 다음에 구비하는 구성에 있어서 대표도와 같이 역삼투필터의 세척수 배출관과 정수기에 물을 공급하는 급수관과 3구 연결구로 연결하고 다른 연결관으로 침전필터에 연결한다. 역삼투필터 세척수 배출관에 전자변과 역지변을 설치하고 급수관에도 역지변을 설치하며 침전필터의 세척수 배출관에 전자변를 설치한다. 침전필터 전자변과 역삼투필터 전자변을 열어주면 승압펌프의 압에 의해 역삼투필터가 세척이 되고 이 세척수는 전자변과 역지변를 통과하여 3구 연결구(Y)을 통해 침전필터를 세척하여 주게 되고 침전필터의 배출관과 전자변을 통하여 밖으로 배출된다. 전자변이 닫치면 바로 정수 과정이 된다. 필터 세척작업은 침전필터와 역삼투필터의 배출과에 설치되어 있는 전자변을 동시에 열고 닫아 세척을 하게되며 침전필터 만을 세척하는 경우에는 침전필터의 배출관에 설치 되어 있는 전자변 만 열고 닫아 주면 된다.

Description

정수기 절수 세척 장치{purifier with economic flushing system}

정수기는 여러 종류의 필터를 여러 단계로 구성하여 물이 필터를 통과하는 과정에서 입자성 고형물과 가스성 용존물 및 각종 바이러스 등 불순물을 제거하여 깨끗하고 순수한 물을 제조하는 것으로 침전필터(일차필터)는 큰 입자성 고형물을걸러주고 카본필터는 용존개스 등을 흡착하며 역삼투필터는 아주 미세한 고형물을 제거한다. 역삼투필터의 후 공정으로는 물맛 과 살균을 하는 과정과 정수를 저장하는 정수수조로 구성된다.

이러한 여러 과정 중 특히 침전필터와 역삼투팔터는 필터 구멍의 크기에 따라 걸러 주는 입자의 크기가 다르며 일차적으로 침전 필터에서 큰 입자의 물질을 걸러 주고 그 다음에 역삼투필터는 입자가 작은 물질을 걸러 준다. 필터를 통과하지 못하는 입자성 물질은 필터 표면에 부착하게 되고 많이 부착하게 되면 필터의 구멍이 막혀 여과 성능이 떨어지게 된다. 따라서 필터의 표면을 자주 세척하여 주게되는데 종래의 기술은 침전필터와 역삼투필터를 개별로 세척하고 세척에 사용 된 물은 바로 밖으로 배출한다. 그 결과 정수기의 세척으로 버려지는 물이 정수 되는 물의 1.5-5배정도가 되어 물의 낭비가 너무 크다. 정수기에 있어서 필터의 세척은 불가피하나 세척방법을 개선하면 세척으로 버려지는 물의 낭비를 막을 수 있다.

정수기에 사용되는 여러 가지 필터 중에 다공성 필터는 정수를 계속하면 표면에 입도가 큰 물질이 부착이 되고 부착된 물질을 주기적으로 또는 필요에 따라 물로 세척하여 제거하여야 한다. 필터를 세척하는데 사용된 물은 배출관을 통해 밖으로 배출하여 주게 되는데 세척에 쓰이는 물의 량이 정수 되는 물의 1.5-5 배가되어 물의 낭비가 너무 크다. 세척의 효과를 얻으면서 세척으로 쓰이는 물의 량을 줄여 물의 낭비를 최소화하고 저 히는 것이 본 발명이 이루고 저 하는 기술적 과제이다. 즉 역삼투필터를 세척한 물을 침전필터를 세척하는데 재사용하는 방법으로 하면 종전의 침전필터를 세척하는데 소요되는 물의 낭비를 막을 수 있을 것입니다.

도1; 역삼투필터가 있는 정수기의 일반 구성 및 세척수 배관도

도2; 세척수 의 흐름 및 배관 상세도

도3; 세척 과정 압력 변화 설명도

도면의 주요 부분 및 기호에 대한 간단한 설명

1. 침전필터(일차필터) 2. 전카본필터 3. 역삼투필터(멤브레인필터)

4, 후카본필터 5,. 살균필터 6. 정수수조 7. 승압펌프

k. 전자변 s. 전자변 m. 역지변 n. 역지변

a, 급수관 b. 세척수관 o. 배출관 c. d. e. f. g. h 연결관

Y. 3구 연결구 x. 연결관

P1. 급수압 P2. 침전필터 유입수압 P3. 역삼투필터 세척수관 수압

본 발명은 정수기 필터 세척에 쓰이는 물의 량을 줄이는 정수기 절수 세척 장치에 관한 것으로 침전필터와 역삼투필터를 구비하는 정수기에 있어서 역삼투필터의 세척에 사용한 물을 바로 버리지 않고 침전필터를 세척하는데 재 사용하여 세척으로 낭비되는 물을 획기적으로 줄여 주고 저 하는 것이다.

정수장치는 여러 가지가 있지만 주로 필터식 과 역삼투압식(필터의 일종)의 혼용이 주로 쓰인다.

일반적으로 사용되는 정수기는 물이 흐르는 순서에 따라 침전필터(일차필터) 와 역삼투압을 형성하기 위한 승압펌프 전카본필터 역삼투필터(멤브레인) 후카본필터 살균필터 정수수조로 이루어지는 정수과정과 침전필터와 역삼투필터를 세척하는 세척장치로 구성이 된다.

여러 단계의 필터로 구성된 정수기는 정수가 진행되는 과정에 침전필터와 역삼투필터의 표면에는 각종 입자성 물질이 부착되어 점차 필터의 구멍을 막아주게 되며 그에 따라 필터 기능도 떨어지게 된다. 따라서 필터의 정상적인 기능을 유지하기 위 하여는 필터에 걸린 물질을 수시로 또는 일정 간격으로 반복하여 제거하여야 한다. 필터표면에 걸린 물질을 제거하는 데에는 정수기 내의 물을 사용하게 되며 현재에는 정수기는 침전필터와 역삼투필터를 각각 개별로 세척하고 세척에 사용된 물은 밖으로 배출시킨다.

필터 세척에 사용되는 물은 정수량의 1.5-5배에 해당 할 정도로 많은 량의물이 세척후 버려저 물의 낭비가 너무 크다..

본 발명은 필터를 세척하는데 사용되는 물의 량을 줄이기 위한 기술이다.

일반 구성의 정수기를 본 발명의 목적 수행을 위하여 도1과 같이 구성한다. 정수기에 물을 공급하는 급수관(a)에 역지변(n)을 설치하고 3구 연결구(Y)에 연결하며 연결관(x)로 3구 연결구(Y)와 침전필터(1)를 연결한다. 역삼투필터(3)의 세척수를 배출하는 세척수관(b)에 전자변(k)과 역지변(m)을 설치하고 3구 연결구(Y)의 나머지 일단에 연결하여 주면 연결관(x)에 의해 침전필터(1)에 연결된다.

3구 연결구(Y)는 역지변(n)이 있는 급수관(a)에 연결되고, 역지변(m), 전자변(k)이 설치되어 있는 세척수관(b)에 의하여 역삼투필터(3)의 세척수 배출구에 연결되며, 연결관(x)에 의하여 침전필터(1) 급수구에 연결된다.

이와 같이 구성된 정수기에서 급수관(a)을 통해 공급되는 물은 역지변(n)을 통과하여 3구 연결구(Y)와 연결관(x)을 통해 침전필터(1)에 공급되어 일차로 걸러 진 후 물은 연결관(c)을 통해 승압펌프(7)에서 승압이 되어 연결관(d)을 통해 전카본필터(2)에 유입되어 지며 각종 개스와 냄새가 흡수 제거되고 연결관(e)에 의해 역삼투필터(3)에 유입되어 역삼투필터의 미세공에 의해 침전필터(1)를 통과한 대부분의 용존 고형물을 걸러 낸다. 역삼투필터를 통과한 물은 후카본필터(4)에서 물 맛나게 하여 지고 살균필터(5)에서 최종 적으로 살균이 되어 진후 정수수조(6)에 유입되어 음용수로 쓰이게 된다. 침전필터와 전카본필터 사이에 설치되는 승압펌프(7)는 역삼투필터(3)에 필요한 수압으로 올려주기 위하여 필요한 것이다.

통상 침전필터(1)와 역삼투필터(3)는 필터 표면에 부착한 물질을 물로 반복적으로 세척하여 사용하며 다른 필터는 사용 수명이 다되면 신품으로 교환하여 사용한다. 따라서 본 발명은 반복 세척하여 사용하는 침전필터(1)와 역삼투필터(3)에 국한한다. 물론 침전필터(1)와 역삼투필터(3)도 반복적으로 세척하면서 장기간 사용하다가 필터의 수명이 다되면 신품으로 교환하여야 한다.

침전필터(1)와 역삼투필터(3)의 필터 세척과 세척수의 이동 과 배출 및 이 와 관련된 구성은 도1에 예시되어 있는 것과 같이 침전필터(1)의 세척수 배출구에 배출관(o)이 연결되고 이 배출관(o)에 전자변(s)이 설치된다.

역삼투필터(3)의 세척수 배출구에 세척수관(b)이 연결되고 세척수관(b)에 전자변(k)과 역지변(m)이 설치되고 이 세척수관(b)은 3구 연결구(Y)에 연결 된다.

3구 연결구(Y)는 역지변(n)이 설치되어 있는 급수관(a)과 도 연결이 되며 나머지 일단은 연결관(x)에 의하여 침전필터(1)의 급수구에 연결이 되어 진다

이러한 세척장치의 구성에 의하여 필터 세척을 설명하고 저 한다.

도2에서 전자변(k)을 열어 주면 역삼투필터(3)를 세척한 물은 세척수관(b)를 통해 역지변(m)을 지나 3구 연결구(Y)을 경유 연결관(x)을 통해 침전필터(1)에 공급된다. 침전필터(1)의 배출관(o)에 설치되어 있는 전자변(s)을 열어주면 침전필터에 공급되는 세척수가 밖으로 배출이 되면서 침전필터(1)를 세척하여 준다. 통상 세척은 전자변(s),(k)을 동시에 열어 주어 세척이 되며 전자변(s),(k)을 닫다주면 세척은 종료되고 정수가 진행된다.

침전필터(1)만을 세척하는 경우에는 침전필터의 전자변(s)만 열어 주면 된다.

상기 세척 과정에서 승압펌프(7)와 3구 연결구(Y)에 연결된 급수관(a)과 세척수관(b) 및 연결관(x)에서 일어 날수 있는 여러 가지 상황을 검토하는 것은 본 발명의 실용성을 입증하는데 중요하다.

우선 예 시 대표도의 구성의 정수기에서 정수과정 과 세척과정으로 구분하여 설명한다.

정수과정은 물이 급수관(a),역지변(n), 3구 연결구(Y)와 연결관(x)을 경유 침전필터(1)에 유입되고 승압펌프(7)에 의하여 역삼투필터(3)에 필요한 수압으로 숭압이 되어서 후속 필터을 경유하면서 정수가 된다.

이 정수 과정에서 유입하는 물이 3구 연결구(Y)에서 세척수관(b)을 통해 역삼투필터(3)로 바로 유입하는 가능성은 없다. 즉 3구 연결구(Y)에 연결된 세척수관(b)에 역지변(m)이 설치되어 있어 흐름을 차단하여 주기 때문이다. 따라서 세척수관(b)을 통해 역삼투필터(3)로 직접 유입되는 것이 차단되고 연결관(x)을 통해서 침전필터(1)로 만 유입된다.

세척과정은 역삼투필터(3)의 전자변(k)과 침전필터(1)의 전자변(s)을 동시에 열어 주면 승압펌프(7)에의해 높아진 압으로 역삼투필터(3)를 세척하게되고 세척후 배출되는 물은 세척수관(b)을 통해 3구 연결구(Y)와 연결관(x)을 통해 침전필터(1)에 유입되어 침전필터를 세척하여 주고 배출관(o)을 통해 밖으로 배출된다(도2).

역삼투필터(3)를 세척한 세척수가 3구 연결관(Y)에서 급수관(a)으로 역류하는 것은 역지변(n)에 의하여 차단된다.

세척을 하는 동안에 침전필터(1), 승압펌프(7), 역섬투필터(3) 세척수관(b)내의 수압 변화를 검토한다. 검토를 위하여 도3과 같이 급수관(a)의 수압을 P1 세척수관(b)의 수압을 P2 연결관(x)의 수압을 P3 로 한다.

초기 전자변(s),(k)을 열어 주면 P2 P3 P1이 되고 세척수가 배출관(o)을 통해 배출이 되면 P1 P3 P2가 된다 이 상태에서 급수관(a)을 통해 물이 정수기로 공급이 되며 이러한 압력의 변화를 반복하면서 세척이 진행된다.

즉 세척수가 밖으로 배출되면 승압펌프에 공급되는 물이 줄어들게 되면서 세척수의 수압이 낮아지게 되며 이 때에 급수관(a)을 통해 물이 유입되어 역삼투필터(3)세척에 필요한 물을 추가로 공급하게 된다. 전자변(s),(k)이 닫치면 세척은 즉시 종료되고 정수과정이 진행된다. 필터 세척으로 버려지는 물의 량을 줄여 주는 것이 물을 절약하는 것이 된다. 현재의 정수기는 일차필터와 역삼투필터를 따로따로 세척하고 물을 바로 밖으로 배출하였으나 본 발명은 역삼투필터를 세척한 그 물을 침전필터를 세척하는데 재 사용함으로서 세척에 낭비되는 물을 줄일 수 있는 것이다.

역삼투필터를 세척하는 물은 침전필터를 이미 통과한 물이기 때문에 침전필터를 세척하는데 사용하는 것은 문제가 없을 뿐만 안이라 새로 유입하는 유입수 보다도 입도 면에서 더 깨끗하다고 할 수 있으며 승압펌프의 압과 세척중 압의 변화로 높은 세척 효과도 기대 할 수 있다.

여러 종류의 필터를 단계적으로 이용하여 물을 정수 하는 정수기에 있어서 필터의 구멍의 크기에 따라 작은 물질과 물은 통과하고 큰 물질은 필터의 표면에부착하게 되는데 많이 부착하면 필터의 구멍을 막아 주게되어 정수 기능이 떨어지게 된다. 따라서 필터의 표면에 부착한 물질을 수시로 제거(세척)하여 주어야한다. 정수기는 필터에 부착된 이물질을 세척하는데 물을 사용하게되며 이때 소요되는 세척수의 량은 정수량의 1.5-5배정도 된다. 따라서 여러 규격의 필터로 구성 된 정수기의 후속 필터(구멍이 작은)를 세척한 세척수를 바로 배출하여 버리지 않고 앞의 필터(구멍이 큰)의 세척수로 재 사용하면 물을 많이 절약 할 수 있게 된다

본 발명은 정수기의 역삼투필터를 세척한 세척수를 침전필터의 세척수로 재 사용함으로서 물을 절약하고 저 하는 것으로 앞으로도 세척수의 량을 줄이는 기술이 많이 개발 될 것으로 기대 됩니다.

Claims (3)

1. 침전필터(1), 전카본필터(2), 역삼투필터(3), 후카본필터(4), 살균필터(5) 등의 여러 단계로 물을 정수 하는 정수 과정에 역삼투에 필요한 압력을 발생시키는 승압펌프(7)를 구비하는 정수기에 있어서 역삼투필터를 세척하는 세척수를 바로 밖으로 배출하여 버리지 않고 침전필터를 세척하는 세척수로 재사용하고 나서 밖으로 배출함으로서 물의 낭비를 최소화하고 저 하는 것으로 역삼투필터 세척수의 세척수관에 전자변과 역지변을 설치하고 3구 연결구의 일단에 연결하고 정수기에 물을 공급하는 급수관에도 역지변을 설치하고 3구 연결구에 연결하고 3구 연결구의 나머지 일단을 침전필터의 급수구에 연결하며 침전필터 세척수가 외부로 배출 할 수 있도록 배출관을 연결하고 이 배출관에 전자변을 설치하여 이루어지는 세척장치를 전자변을 일정간격 또는 자동으로 열고 닫아서 역삼투필터를 세척한 세척수를 바로 버리지 않고 침전필터를 세척하는 세척수로 활용하고 배출함으로서 세척수를 절약하여 물의 낭비를 막는 것을 목적으로 하는 정수기 절수 세척 장치
2. 청구1항의 역삼투필터 세척수를 배출하는 배출관에 전자변과 역지변을 구비하고 정수기에 물을 공급하는 급수관에 도 역지변을 구비하고 3구 연결구에 연결함으로서 세척 과정에 세척수가 급수관을 통해 역류하는 것을 방지하며 정수 과정에서 공급수가 침전필터를 경유하지 않고 역삼투필터로 유입되는 것을 방지하도록 3구 연결구와 역삼투필터를 연결하는 세척수관에 역지변을 구비하는 정수기 절수 세척 장치
3. 청구1항의 침전필터의 세척수 배출관에 설치 되어 있는 전자변을 역삼투필터의 전자변과 연동하지 않고 단독으로 열고 닫을 수 있도록 하여 필요시에 수시로 침전 필터만 세척이 가능하도록 한 정수기 절수 세척 장치