KR101443909B1 - Ro type purifier - Google Patents
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Abstract
역압 방지 기능이 구비된 역삼투압 방식 정수기가 개시된다. 개시된 발명은 일측에서 유입된 원수를 역삼투압에 의해 정수하여 용존 불순물이 제거된 정수수와 용존 불순물의 농도가 높아진 농축수로 각각 배출하는 역삼투압 필터, 역삼투압 필터에서 배출된 농축수에서 용존 불순물의 농도를 낮추는 이온교환 필터 및 이온교환 필터에서 용존 불순물의 농도가 낮아진 농축수를 역삼투압 필터로 직접 유입시키는 유동관을 포함한다. 이와 같은 발명은 역삼투압 필터의 여과작용에 의해 만들어진 농축수가 이온교환 필터에서 용존 불순물의 농도가 낮아진 후 원수와 함께 역삼투압 필터로 재차 유입되어 정수될 수 있다.A reverse osmosis type water purifier provided with a back pressure preventing function is disclosed. The disclosed invention relates to a reverse osmosis filter for purifying raw water introduced from one side by reverse osmotic pressure and discharging purified water having dissolved impurities removed and concentrated water having increased concentration of dissolved impurities, An ion exchange filter for lowering the concentration and a flow tube for directly introducing the concentrated water having a lower concentration of dissolved impurities in the ion exchange filter into the reverse osmosis filter. The present invention can be purified by introducing the concentrated water produced by the filtration action of the reverse osmosis filter into the reverse osmosis filter together with the raw water after the concentration of the dissolved impurities is lowered in the ion exchange filter.
역삼투압 필터, 이온교환 필터, 유동관, 유량조절수단, 볼, Reverse osmosis filter, ion exchange filter, flow tube, flow control means, ball,
Description
본 발명은 역삼투 정수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 역삼투압에 의해 정수가 이루어지는 멤브레인 필터에서 삼투압과 확산에 의한 역류가 방지되는 역삼투 정수장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reverse osmosis water purification apparatus, and more particularly, to a reverse osmosis water purification apparatus that prevents reverse flow due to osmotic pressure and diffusion in a membrane filter that is purified by reverse osmosis.
일반적으로, 정수 장치는 원수 공급원으로부터 공급되는 원수를 필터링하여 사용자가 음용하기 위한 식수로 사용하거나 기타 용도에 사용하기 위한 것으로서, 정수기가 대표적인 예이다.Generally, a water purifier is a water purifier for filtering raw water supplied from a raw water supply source to be used for potable water for drinking by a user or for other purposes.
한편, 정수 장치의 필터링 수단으로서 역삼투(Reverse Osmosis, RO) 멤브레인 모듈을 사용하는 경우, RO 멤브레인 모듈로 공급되는 원수 중 일부는 멤브레인에 의해 정수되어 정수수가 되고, 나머지는 용존 불순물이 포함된 농축수가 된다.On the other hand, when reverse osmosis (RO) membrane module is used as filtering means of the water purifier, some of the raw water supplied to the RO membrane module is purified by the membrane to be purified water and the remainder is concentrated .
이때, 정수수는 집수관으로 모아진 후 사용할 수 있게 배출되어 음용될 수 있으나, 농축수는 사용되지 못하고 배수관 등에 버려지게 되므로, 원수가 효율적으로 정수되지 못하는 문제점이 있었다.At this time, the purified water can be collected and collected for use in the collector pipe, but it can be consumed. However, since the concentrated water is not used and is discarded on the drain pipe, there is a problem that the raw water can not be efficiently purified.
일반적인 정수기의 RO필터에서 발생한 원수의 낭비를 해결할 수 있는 기술이 등록실용신안20-0265610에 "폐수 없는 역삼투압 정수장치"로서 개시되어 있다.A technique capable of solving the waste of raw water generated in an RO filter of a general water purifier is disclosed as a "reverse osmosis water purification apparatus without wastewater" in Registration Utility Model No. 20-0265610.
여기서, 종래기술로서"폐수 없는 역삼투압 정수장치"는 RO필터에서 발생된 농축수를 폐수 재처리 필터에서 여과한 후 고탁도 필터를 거친 원수와 합수탱크에서 합류시킴으로써 농축수의 배수를 방지하게 되어 있다.Here, as the prior art, the "reverse osmosis pressureless water purification apparatus without waste water" prevents condensed water generated from an RO filter from being filtered through a wastewater reprocessing filter and then combined with raw water having passed through a high turbidity filter in a combined water tank, have.
그러나, 종래기술은 고탁도 필터가 필요하지 않은 현재기술 상황에서 고탁도 필터를 세디먼트 필터 앞에 불필요하게 배치하고 있다. 즉, 세디먼트 필터가 고탁도 기능을 동시에 할 수 있고, 고탁도 기능은 해외 국가에서 필요한 기능이며, 국내에서는 필요가 없는 기능이다.However, the prior art unnecessarily places a high turbidity filter in front of the sediment filter in the present state of the art in which a high turbidity filter is not required. In other words, the sediment filter can simultaneously perform high turbidity functions, and the high turbidity function is a function required in overseas countries and is not necessary in the domestic market.
그리고, 종래기술은 이온교환 필터를 재활용하기 위해서 소금(NaCl)을 이용한다. 그러나, 이온교환 필터를 재활용하는 기술은 노동비용과 환경비용을 생각하면 값이 저렴한 이온교환 필터를 일회용으로 하는 것이 더 경제적이다. 그리고, 종래기술은 합수탱크를 고탁도 필터 뒤, 세디먼트 필터 앞에 설치했다. 즉, 농축수는 RO필터에서 배수되기 전에 프리카본 필터를 통과하는데, 다시 앞의 필터로 되돌려 이미 통과한 프리카본 필터로 다시 유입시키는 것은 바람직하지 못하다.In the prior art, salt (NaCl) is used to recycle the ion exchange filter. However, it is more economical to use the ion exchange filter, which is low in cost, considering the labor cost and the environmental cost, as a disposing technique for recycling the ion exchange filter. In the prior art, the combined tank was installed in front of a high turbidity filter and a sediment filter. That is, the concentrated water passes through the pre-carbon filter before it is drained in the RO filter, and it is not desirable to return it to the preceding filter and to flow it back into the already passed pre-carbon filter.
즉, 농축수는 RO필터를 통과하지 못해서 이온만 농축되어 있는 상태이므로 이온교환 필터를 통과한 후 관로가 RO필터 전, 프리카본 필터 후에 연결되는 것이 더 합리적이다. 여기서, 합수 탱크가 필요하다면 RO필터 전, 프리카본 필터 후에 연결하면 된다.In other words, since the concentrated water does not pass through the RO filter and ions are concentrated, it is more reasonable that the channel is connected after the ion exchange filter and before the RO filter and after the pre-carbon filter. Here, if a combined tank is required, it is necessary to connect it after the pre-carbon filter before the RO filter.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, RO필터의 여과작용에 의해 만들어진 농축수가 폐수로서 방류됨을 방지하기 위해 농축수의 용존 불순물을 이온교환 필터에서 제거한 후 프리카본 필터를 거치지 않고 RO필터로 직접 통과시켜 정수될 원수로서 재활용할 수 있는 역삼투 정수장치를 제공함이 목적이다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to remove dissolved impurities of concentrated water from an ion exchange filter to prevent concentrated water produced by filtering action of an RO filter from being discharged as wastewater, A reverse osmosis water purification device capable of directly passing the RO filter through the RO filter and recycling it as raw water to be purified.
본 발명에 따른 역삼투 정수장치의 구성은 일측에서 유입된 원수를 역삼투압에 의해 정수하여 용존 불순물이 제거된 정수수와 용존 불순물의 농도가 높아진 농축수로 각각 배출하는 역삼투압 필터와, 상기 역삼투압 필터에서 배출된 농축수에서 용존 불순물의 농도를 낮추는 이온교환 필터 및 상기 이온교환 필터에서 용존 불순물의 농도가 낮아진 농축수를 상기 역삼투압 필터로 직접 유입시키는 유동관을 포함한다.The reverse osmosis purification apparatus according to the present invention comprises a reverse osmosis filter for purifying raw water introduced from one side by reverse osmotic pressure and discharging purified water having dissolved impurities removed and concentrated water having increased concentration of dissolved impurities, An ion exchange filter for lowering the concentration of dissolved impurities in the concentrated water discharged from the filter, and a flow pipe for directly introducing the concentrated water having a lower concentration of dissolved impurities into the reverse osmosis filter in the ion exchange filter.
여기서, 상기 역삼투압 필터와 상기 이온교환 필터 사이에는 상기 역삼투압 필터에서 상기 이온교환 필터로 유동하는 농축수의 유량을 상기 역삼투압 필터에서 배출되는 정수수의 유량에 따라 조절하는 유량조절수단이 구비될 수 있다.Here, a flow rate adjusting means is provided between the reverse osmosis filter and the ion exchange filter for adjusting the flow rate of the concentrated water flowing from the reverse osmosis filter to the ion exchange filter in accordance with the flow rate of the purified water discharged from the reverse osmosis filter .
그리고, 상기 유량조절수단은 일측에서 농축수가 유입되어 타측으로 배출되게 형성되며, 농축수가 유동하는 유동통로가 내부에 형성되고, 상기 유동통로의 일 측 벽에 원통홈이 형성된 밸브몸체와, 상기 밸브몸체의 유동통로에 배치되어 농축수에 대한 유동저항을 제공하거나 솔레노이드의 작동에 의해 상기 원통홈으로 내입되어 상기 유동통로의 유동량을 증가시키는 볼과, 상기 솔레노이드를 주기적으로 작동시켜 상기 유동통로를 통과하는 농축수의 유동량을 주기적으로 증가시키는 제어부를 포함한다.The flow control means includes a valve body formed with a flow passage through which the concentrated water flows, one end of which is supplied with concentrated water and is discharged to the other side, a valve body having a cylindrical groove formed on one side wall of the flow passage, A ball disposed in the flow passage of the body for providing a flow resistance to the concentrated water or penetrating into the cylindrical groove by operation of a solenoid to increase the flow amount of the flow passage, and a valve for periodically actuating the solenoid to pass through the flow passage And a controller for periodically increasing the flow rate of the concentrated water.
이때, 상기 역삼투압 필터의 일측에는 상기 이온교환 필터에서 용존 불순물이 낮아진 농축수와 합류되기 위한 원수가 여과되는 세디먼트 필터와 프리카본 필터가 배치된다.At this time, a sediment filter and a pre-carbon filter are disposed at one side of the reverse osmosis filter to filter the raw water to be combined with the concentrated water having lowered dissolved impurities in the ion exchange filter.
또한, 상기 세디먼트 필터와 상기 프리카본 필터는 상기 역삼투압 필터로 유입되는 원수가 차례로 지나게 하나의 케이스에 내에 배치되어 복합필터를 구성한다.In addition, the sediment filter and the pre-carbon filter are disposed in one case so that the raw water flowing in the reverse osmosis filter passes through them in order to constitute a composite filter.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 역삼투 정수장치는 RO필터의 여과작용에 의해 만들어진 농축수가 폐수로서 방류됨을 방지하기 위해 농축수의 용존 불순물을 이온교환필터에서 제거한 후 프리카본필터를 거치지 않고 RO필터로 직접 통과시켜 정수될 원수로서 재활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The reverse osmosis water purification device according to the present invention configured as described above has a function of removing the dissolved impurities of the concentrated water from the ion exchange filter to prevent the concentrated water produced by the filtration action of the RO filter from being discharged as wastewater, It is possible to obtain the effect of being able to be recycled as raw water to be purified.
그리고, 농축수 저감밸브로서 유량조절수단이 정수기에 설치됨으로써 농축수가 절반 가까이 줄어든다. 따라서 제안하는 자사 정수기 시스템은 기존 특허 정수기보다 적은 양의 농축수를 이온교환 필터로 처리하기 때문에 이온교환 필터의 수 명이 더 길다.And, as the concentrated water reducing valve, the flow regulating means is installed in the water purifier, so that the concentrated water is reduced by about half. Therefore, the proposed water purifier system has a longer lifetime because the ion exchange filter treats less concentrated water than conventional water purifier.
이하, 본 발명에 따른 역삼투 정수장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the reverse osmosis purification apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 역삼투 정수장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of a reverse osmosis purification apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as an example, and various embodiments may be implemented through the present invention.
실시예Example
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투 정수장치의 계통도이고, 도 2는 도 1의 유량조절수단의 상세 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 유량조절수단이 작동도이다.FIG. 1 is a system diagram of a reverse osmosis water purifying apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed sectional view of the flow adjusting means of FIG. 1, and FIG. 3 is an operational view of the flow adjusting means shown in FIG.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투압 정수기는 일측에서 유입된 원수를 역삼투압에 의해 정수하여 용존 불순물이 제거된 정수수와 용존 불순물의 농도가 높아진 농축수로 각각 배출하는 역삼투압 필터(100) 및 역삼투압 필터(100)에서 배출된 농축수에서 용존 불순물의 농도를 낮추는 이온교환 필터(120)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the reverse osmosis pressure water purifier according to an embodiment of the present invention is characterized in that the reverse osmosis pressure water purifier according to the present invention is a reverse osmosis pressure water purifier which purifies raw water introduced from one side by reverse osmosis, And an
여기서, 이온교환 필터(120)와 하류에는 용존 불순물의 농도가 낮아진 농축수를 역삼투압 필터(100)로 직접 유입시키는 유동관(122)이 포함될 수 있으며, 유동관(122)은 역삼투압 필터(100)로 원수를 공급하는 원수관(110)이 역삼투압 필터(100)에 연결되기 바로 직전에 연결됨으로써 이온교환 필터(120)를 통과한 농축수는 다른 필터를 거치지 않고 역삼투압 필터(100)로 바로 유입될 수 있다.Here, the
즉, 원수와 이온교환 필터(120)에서 용존 불순물이 제거된 농축수는 역삼투압 필터(100)로 유입되어 역삼투압 필터(100)의 RO 멤브레인에서 역삼투압 작용에 의해 정수수와 농축수로 분리되고, 농축수는 역삼투압 필터(100)에서 재차 이온교환 필터(120)로 유입되며, 정수수는 역삼투압 필터(100)에 연결된 포스트 카본필터(125)로 유입되어 여과된 후 음용 가능하게 메인탱크(127)에 저장될 수 있다.That is, the concentrated water from which the dissolved impurities are removed from the raw water and the
여기서, 역삼투압 필터(100)와 이온교환 필터(120) 사이에는 역삼투압 필터(100)에서 이온교환 필터(120)로 유동하는 농축수의 유량을 역삼투압 필터(100)에서 배출되는 정수수의 유량에 따라 조절하는 유량조절수단(130)이 구비될 수 있다.The flow rate of the concentrated water flowing from the reverse
이때, 유량조절수단(130)은 역삼투압 필터(100)에서 유출되는 농축수의 유량을 감소시켜 이온교환 필터(120)로 유입되는 농축수의 유량을 줄이기 위한 것으로서, 역삼투압 필터(100)에서 농축수의 농도가 증가하여 역삼투압 필터(100)에서 포 스트 카본필터(125) 측으로 유동되는 정수수의 유량이 현저하게 감소하는 상태를 방지한다.At this time, the flow rate control means 130 is for reducing the flow rate of the concentrated water flowing out of the
상세하게는, 유량조절수단(130)은 일측에서 농축수가 유입되어 타측으로 배출되게 형성되며, 농축수가 유동하는 유동통로(133)가 내부에 형성되고, 유동통로(133)의 일측 벽에 원통홈(134)이 형성된 밸브몸체(132)와, 밸브몸체(132)의 유동통로(133)에 배치되어 농축수에 대한 유동저항을 제공하거나 솔레노이드(135)의 작동에 의해 원통홈(134)으로 내입되어 유동통로(133)의 유동량을 증가시키는 볼(137)과, 솔레노이드(135)를 주기적으로 작동시켜 유동통로(133)를 통과하는 농축수의 유동량을 주기적으로 증가시키는 제어부(140)를 포함한다.The flow regulating means 130 includes a
역삼투압 필터(100)에서 배출되는 농축수의 유량이 감소할 때 역삼투압 필터(100)의 정수효율은 감소하게 되어 정수수의 배출이 현전하게 감소될 수 있으므로, 제어부(140)는 역삼투압 필터(100)에서 농도가 증가된 농축수를 솔레노이드(135)를 작동시켜 주기적으로 이온교환 필터(120) 측에 대한 농축수의 유동량을 증가시키게 된다.When the flow rate of the concentrated water discharged from the
여기서, 볼(137)은 밸브몸체(132)의 유동통로(133)를 차단하고 있다가 솔레노이드(135)에 의해 밸브몸체(132)의 원통홈(134) 측으로 이동되어 유동통로(133)를 통과하는 농축수의 유량을 증가시키게 되며, 제어부(140)는 솔레노이드(135)를 주기적으로 작동시키도록 프로그램화된 마이크로컨트롤러를 구비할 수 있다.Here, the
그리고, 역삼투압 필터(100)의 일측에는 이온교환 필터(120)에서 용존 불순물이 낮아진 농축수와 합류되기 위한 원수가 여과되는 세디먼트 필터(142)와 프리 카본 필터(143)가 배치되어야 한다.A
또한, 세디먼트 필터(142)와 프리카본 필터(143)는 역삼투압 필터(100)로 유입되는 원수가 차례로 지나게 하나의 케이스 내에 배치되어 복합필터(145)를 구성함으로써 소형화된 정수장치를 제공할 수 있다.In addition, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역삼투 정수장치의 계통도이다.1 is a block diagram of a reverse osmosis water purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 유량조절수단의 상세 단면도이다.2 is a detailed sectional view of the flow rate adjusting means of FIG.
도 3은 도 2에 도시된 유량조절수단의 작동도이다.3 is an operation diagram of the flow rate control means shown in Fig.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
100: 역삼투압 필터 110: 원수관100: reverse osmosis filter 110: raw water pipe
120: 이온교환 필터 122: 유동관120: ion exchange filter 122: flow tube
125: 포스트 카본필터 127: 메인탱크125: Post carbon filter 127: Main tank
130: 유량조절수단 132: 밸브몸체130: flow regulating means 132: valve body
133: 유동통로 134: 원통홈133: flow passage 134: cylindrical groove
135: 솔레노이드 137: 볼135: Solenoid 137: Ball
140: 제어부 142: 세디먼트 필터140: Control section 142: Sediment filter
143: 프리카본 필터 145: 복합필터143: free carbon filter 145: composite filter
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