KR100278516B1 - 정수장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정수장치에 관한 것으로서, 원수를 정수처리할 때 음용수 또는 생활용수 등의 사용조건에 알맞게 원수를 다양한 방법으로 정수처리할 수 있을 뿐만 아니라 원수의 수질조건에 따라서도 원수를 다양한 방법으로 정수처리할 수 있는 정수장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 정수장치는, 원수를 침전처리하는 침전필터(1)와; 침전필터를 통과한 물을 정수처리하는 전처리카본필터(2)와; 전처리카본필터를 통과한 물을 정수처리하는 UF 멤브레인(3)과; 상기 UF 멤브레인과 연결되어 생활용수를 공급하는 자동원수차단밸브(33)와; 상기 UF 멤브레인과 전처리카본필터 사이에 설치되는 제1삼방향밸브(22)와; 상기 제1삼방향밸브의 나머지 포트와 연결되는 승압펌프(4)와; 상기 UF 멤브레인과 자동원수차단밸브와의 사이에 설치됨과 아울러 승압펌프와 연결되는 제2삼방향밸브(31)와; 상기 승압펌프로부터 공급되는 물을 정수처리하는 역삼투 멤브레인(5)과; 상기 역삼투 멤브레인으로부터 공급되는 물을 정수처리하는 후처리카본필터(6)와; 그리고, 상기 후처리카본필터로부터 공급되는 물을 살균처리하는 자외선살균기(7)와; 상기 자외선살균기로부터 공급되는 음용수를 저장하는 정수탱크(9)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 수질 및 사용목적이나 공급수량에 따라 다양한 경로로 정수처리를 행할 수 있다.
Description
본 발명은 정수장치에 관한 것으로서, 특히 원수를 정수할 때 음용수 또는 생활용수 등의 사용조건에 맞게 원수를 다양한 방법으로 정수할 수 있을 뿐만 아니라 원수의 수질조건에 따라서도 원수를 다양한 방법으로 정수할 수 있는 정수장치에 관한 것이다.
각종 산업의 급속한 발달에 따른 심각한 환경오염으로 인하여 자연수를 생활용수 또는 음용수로 그대로 사용하기에는 부적합할 뿐만 아니라 상수원의 오염도 심각한 수준에 도달하여 이를 정수처리한 수돗물 조차도 불신을 받고 있어 자연수 또는 수돗물을 망라한 이러한 원수를 정수처리하여 사용할 수 있는 정수기의 사용이 점차 확산되고 있는 실정이다.
종래 정수기로는 대표적으로 소위 역삼투 멤브레인을 이용한 역삼투압 방식의 정수기와, UF(ultra filtration) 멤브레인을 이용한 UF 방식의 정수기를 들 수 있다.
역삼투압 방식의 정수기는 중금속과 각종 오염물질에 대하여 이온 범위까지 거의 완벽한 제거가 가능한 우수한 정수방식을 채용하고 있지만 역삼투를 수행하기 위한 높은 압력을 얻기 위하여 승압펌프를 필요로 하고, 정수량이 적어 생활용수로 사용하기 위한 정수에는 부적합할 뿐만 아니라 유지비도 많이 들며, 입자들이 역삼투막의 미세기공을 막아 역삼투 멤브레인의 수명이 단축된다.
한편, UF 방식의 정수기는 저압에서도 작동이 가능할 뿐만 아니라 충분한 정수량을 공급할 수 있는 반면에 중금속과 아주 미세한 바이러스 등에 대한 제거 능력이 떨어지는 단점과 함께 이로 인하여 원수도 수돗물과 같이 비교적 깨끗한 물이어야 한다는 제약을 가지고 있다.
따라서, 본 출원인은 상기한 바와 같은 종래 정수기들의 문제점을 해결하고자 연구한 결과 역삼투압 방식의 정수기 및 UF 방식의 정수기의 장점만을 채용하여 사용자가 원하는 용도에 따라 편리하게 사용할 수 있는 정수장치를 개발하게 되었다.
본 발명은 원수를 정수처리할 때 음용수 또는 생활용수 등의 사용조건에 알맞게 원수를 다양한 방법으로 정수처리할 수 있을 뿐만 아니라 원수의 수질조건에 따라서도 원수를 다양한 방법으로 정수처리할 수 있는 정수장치의 제공을 목적으로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 정수장치를 나타내는 구성도이다.
제2도는 본 발명에 따른 정수장치에 의하여 정수하는 과정을 나타내는 블록도이다.
제3도는 본 발명에 따른 정수장치에 의하여 정수하는 다른 과정을 나타내는 블록도이다.
제4도는 본 발명에 따른 정수장치에 의하여 정수하는 또 다른 과정을 나타내는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 침전필터 2 : 전처리카본필터
3 : UF 멤브레인 4 : 승압펌프
5 : 역삼투 멤브레인 6 : 후처리카본필터
7 : 자외선 살균기 9 : 저장탱크
22,31 : 삼방향밸브
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 정수장치는, 원수공급관을 통하여 공급되는 원수를 침전처리하는 침전필터와; 상기 침전필터에 의하여 처리된 물에 포함된 잔류염소나 유해물질을 흡착처리하는 전처리카본필터와; 상기 전처리카본필터에 의하여 처리된 물에 포함된 미세입자와 미생물을 정수처리하는 UF 멤브레인과; 상기 UF 멤브레인과 관로연결되어 UF 멤브레인으로부터 공급되는 생활용수의 공급을 단속하는 자동원수차단밸브와; 상기 UF 멤브레인과 전처리카본필터 사이에 설치되는 제1삼방향밸브와; 상기 제1삼방향밸브의 나머지 포트를 통하여 공급되는 물을 가압토출하기 위한 승압펌프와; 상기 UF 멤브레인과 자동원수차단밸브와의 사이에 설치됨과 아울러 상기 승압펌프와 연결되는 제2삼방향밸브와; 상기 승압펌프로부터 공급되는 물을 역삼투에 의하여 정수처리하는 역삼투 멤브레인과; 상기 역삼투 멤브레인으로부터 공급되는 물에 포함된 가스상의 물질을 제거하는 후처리카본필터와; 상기 후처리카본필터로부터 공급되는 물을 살균처리하여 최종적으로 음용수를 만드는 자외선살균기와; 그리고, 상기 자외선살균기로부터 공급되는 음용수를 저장하는 정수탱크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 정수장치에 따르면, 생활용수로 사용할 경우 공급되는 원수를 침전필터, 전처리카본필터, 제1삼방향밸브 및 UF 멤브레인을 통하여 차례로 정수처리한 다음 제2삼방향밸브 및 자동원수차단밸브를 차례로 통하여 배출시킴으로써 생활용수로 사용한다.
상기 정수라인을 거쳐 정수처리되는 물은 원수가 상수도 또는 비교적 깨끗한 지하수인 경우 생활용수 뿐만 아니라 음용수로도 사용할 수 있다.
원수가 비교적 깨끗하지만 미세입자나 바이러스와 같은 미생물이 많은 경우 공급되는 원수를 침전필터, 전처리카본필터, 제1삼방향밸브, UF 멤브레인, 제2삼방향밸브, 승압펌프, 역삼투 멤브레인, 후처리카본필터 및 자외선 살균기를 통하여 차례로 정수처리한 다음 정수탱크에 저장하여 음용수로 사용한다.
그리고, 원수가 깨끗하지 못하고 미세입자나 작은 바이러스 등의 미생물은 있지만 큰 입자나 바이러스 등의 미생물이 거의 존재하지 않는 경우에는 UF 멤브레인을 거칠 필요가 없기 때문에 공급되는 원수를 침전필터, 전처리카본필터, 제1삼방향밸브, 승압펌프, 역삼투 멤브레인, 후처리카본필터, 제1삼방향밸브, 승압펌프, 역삼투 멤브레인, 후처리카본필터 및 자외선 살균기를 차례로 통하여 정수처리한 다음 정수탱크에 저장하여 음용수로 사용한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
제1도에 도시된 바와 같이 참조부호 11은 상수도나 지하수 등의 원수를 감지하는 원수감지장치로서, 침전필터(2)와 원수공급관(12)을 통하여 연결된다.
침전필터(1)는 원수감지장치(11)로부터 공급되는 원수에 포함된 입자성 오염물질을 대략 5㎛의 입자까지 제거하여 정수처리할 수 있다. 이 침전필터(1)는 관로(13)를 통하여 침전필터(1)에 의하여 정수처리된 물을 공급받아 특히 상수도의 경우 다량 포함하고 있는 잔류염소나 기타 유해물질을 흡착하여 제거하는 전처리카본필터(2)와 연결된다.
한편, 참조부호 3은 UF 멤브레인으로서 전처리카본필터(2)와 관로들(21,23)을 통하여 연결되고, 이 관로들(21,23) 사이에는 제1삼방향밸브(22)가 개재된다. 따라서, UF 멤브레인(3)은 전처리카본필터(2)에 의하여 흡착정수처리된 물을 관로(21), 제1삼방향밸브(22) 및 관로(23)를 차례로 통하여 공급받아 처리하게 된다. 잘 알려진 바와 같이, UF 멤브레인(3)에 의해서는 0.OO1㎛ 전후의 아주 작은 미세입자와 바이러스 등의 미생물을 제거할 수 있으며, 분획분자량(MWCF : Molecular Weight Cut Off)이 5,000 이상의 비교적 분자량이 큰 물질을 제거할 수 있다.
이와 같이 UF 멤브레인(3)에 의하여 정수처리된 물은 UF 멤브레인(3)의 출구와 연결된 관로(32)중에 차례로 설치되는 제2삼방향밸브(31) 및 자동원수차단밸브(33)를 통하여 배출되어 세척 및 조리 등의 생활용수로 사용될 수 있다.
수질이 우수한 원수의 경우 상기한 바와 같은 정수라인(제2도 참조)에 의하여 공급되는 원수를 침전필터(1), 전처리카본필터(2) 및 UF 멤브레인(3)을 차례로 통하여 정수처리하면 음용수로 사용할 수 있는 적절한 수질에 도달할 수 있으므로 생활용수 뿐만 아니라 음용수로도 사용가능하다. 이 경우 UF 멤브레인(3)의 경우 충분한 수량을 정수처리할 수 있으므로 많은 양의 음용수를 확보할 수 있다. 그리고, 상기 정수라인을 이용하여 정수처리하면 UF 멤브레인(3)의 특성상 저압에서 작동이 가능하여 원수공급압력만으로 정수처리가 가능하다.
본 발명에 따르면, 제1삼방향밸브(22)의 나머지 포트는 승압펌프(4)와 관로(24)를 통하여 차례로 연결된다. 이 승압펌프(4)는 이와 관로(41)를 통하여 연결되는 역삼투 멤브레인(5)의 역삼투 정수처리작용을 수행하기 위한 충분히 높은 압력을 얻기 위하여 설치된다.
역삼투 멤브레인(5)은 0.0001㎛의 미세기공을 가진 역삼투막을 가지고 있기 때문에 승압펌프(4)를 통하여 토출되는 물이 역삼투막의 미세기공을 통과하면서 이 물에 포함된 분획분자량 200 이상의 거의 모든 오염물질과 이온성 물질이 제거될 수 있다.
역삼투 멤브레인(5)을 통하여 정수처리된 물은 관로(51)를 통하여 역삼투 멤브레인(5)과 연결된 후처리카본필터(6)를 거치면서 이 물속에 용해되어 있는 물맛을 나쁘게 하는 요인이 되는 가스상의 물질이 제거처리된다. 이와 같이 가스상의 물질이 제거처리되면 연수와 같이 물맛이 부드러운 물을 얻을 수 있다.
후처리카본필터(6)를 통하여 정수처리된 물은 다시 후처리카본필터(6)와 관로(61)를 통하여 연결된 자외선 살균기(7)를 통과하면서 자외선 램프에 의하여 살균처리됨으로써 최종적으로 음용수를 얻을 수 있고 이 음용수는 세균에 의한 2차 오염에 대한 저항력을 가지게 된다. 자외선 살균기(7)를 통하여 살균처리된 음용수는 자외선 살균기(7)와 관로(71)를 통하여 연결된 저장탱크(9)에 저장되어 필요할 때마다 음용수를 배출하여 사용할 수 있다.
상기 두 번째 정수라인(제3도 참조)은 UF 멤브레인(3)에 의한 정수처리를 거치지 않도록 되어 있으므로 본 발명에 따르면, 원수를 더욱 깨끗하게 정수할 수 있도록 제2삼방향밸브(31)의 나머지 포트가 승압펌프(4)와 연결됨으로써 세 번째 정수라인에 의하여 정수처리할 수 있다. 즉, 공급되는 원수는 제1도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 침전필터(1), 전처리카본필터(2), 제1삼방향밸브(22), UF 멤브레인(3), 제2삼방향밸브(31), 승압펌프(4), 역삼투 멤브레인(5), 후처리카본필터(6) 및 자외선 살균기(7)를 차례로 통과하여 음용수로 정수처리되어 저장탱크(9)에 저장될 수 있다.
즉, 원수의 수질과, 사용수량에 따라 위의 3가지의 정수라인 중 적절한 정수라인을 선택하여 정수처리할 수 있다.
참조부호 8은 폐수처리기로서, 관로(52)를 통하여 역삼투 멤브레인(5)과 연결됨과 아울러 관로(81)를 통하여 저장탱크(91)와 연결된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 정수장치에 의하면, 원수를 정수처리할 때 음용수 또는 생활용수 등의 사용조건에 알맞게 원수를 다양한 방법으로 정수처리할 수 있을 뿐만 아니라 원수의 수질조건에 따라서도 원수를 다양한 방법으로 정수처리할 수 있으므로 정수가 편리하고 효과적인 정수처리를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 승압펌프(4)를 구동하지 않는 정수라인에 의하여 정수처리를 행할 경우 정수처리비용을 줄일 수 있다.
또한, UF 멤브레인(3)을 거쳐 승압펌프(4)에 물이 공급될 경우 승압펌프(4)는 물론 원수차단기능을 하는 솔레노이드 밸브에 미세입자가 끼어 오작동하거나 물이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, UF 멤브레인(3) 및 역삼투 멤브레인(5)을 모두 거치는 정수라인을 선택하여 정수처리를 행할 경우 UF 멤브레인(3)에 의하여 0.001㎛ 이상의 입자가 제거되므로 0.001㎛ 이하의 거의 균일한 입자가 역삼투 멤브레인(5)에 공급됨에 따라 역삼투 멤브레인(5)의 수명이 연장될 뿐만 아니라 역삼투 정수처리효율도 향상된다.
또한, UF 멤브레인(3)을 거치지 않는 정수라인을 선택하여 정수처리를 행할 경우 UF 멤브레인(3)의 수명이 연장된다.
Claims (1)
- 원수공급관을 통하여 공급되는 원수를 침전처리하는 침전필터와; 상기 침전필터로부터 공급되는 물에 포함된 잔류염소나 유해물질을 흡착처리하는 전처리카본필터와; 상기 전처리카본필터로부터 공급되는 물에 포함된 미세입자와 미생물을 정화처리하는 UF 멤브레인과; 상기 UF 멤브레인과 관로연결되어 UF 멤브레인으로부터 공급되는 생활용수의 공급을 단속하는 자동원수차단밸브와; 상기 UF 멤브레인과 전처리카본필터 사이에 설치되어 전처리카본필터로부터 공급되는 물의 공급을 절환하는 제1삼방향밸브와, 상기 제1삼방향밸브의 나머지 포트를 통하여 공급되는 물을 가압토출하기 위한 승압펌프와; 상기 UF 멤브레인과 자동원수차단밸브와의 사이에 설치됨과 아울러 상기 승압펌프와 연결되어 물의 공급을 절환하는 제2삼방향밸브와; 상기 승압펌프로부터 공급되는 물을 역삼투에 의하여 정수처리하는 역삼투 멤브레인과; 상기 역삼투 멤브레인으로부터 공급되는 물에 포함된 가스상의 물질을 제거하는 후처리카본필터와; 그리고, 상기 후처리카본필터로부터 공급되는 물을 살균처리하여 최종적으로 음용수를 만드는 자외선살균기와; 그리고, 상기 자외선살균기로부터 공급되는 음용수를 저장하는 정수탱크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정수장치.
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