KR20110039076A - 정수기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 정수기는 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치, 상기 응축수생성장치에서 생성된 응축수를 원수로서 저장하는 급수탱크, 상기 급수탱크에 저장된 물을 공급받아 여과하도록, 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 필터부, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못하고 남은 잔여수를 상기 급수탱크로 공급하는 회수관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

정수기, 역삼투압필터, 응축수

Description

정수기 및 그 제어방법{WATER PURIFIER AND IT'S CONTROLLING METHOD}

본 발명은 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 응축수 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대기 중의 물을 원수로 사용하며, 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 않고 배출되는 잔여수를 다시 정수하여 사용할 수 있도록 한 정수기에 관한 것이다.

역삼투압 방식의 정수기는 상대적으로 고농도의 용액측에 삼투압 이상의 압력을 가하여 막을 통과하지 못하는 오염물질은 제거하고 물의 농도가 낮은 쪽으로 이동시켜 정수시켜 중공사막 등을 사용하는 타 방식의 정수기보다 순수한 물을 얻을 수 있다.

도 1에는 이러한 역삼투압 방식의 정수기의 일 예가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 역삼투압 방식의 정수기(1)는 수도전 등으로부터 원수를 공급받아 먼지, 찌꺼기, 각종 부유 물질을 제거하는 세디먼트필터(11)와, 활성탄의 흡착방식을 이용하여 발암물질, 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 염소 성분 등을 제거하는 프리카본필터(12)와, 0.1 나노미터 수준까지 걸러주는 역삼투막으로 이루어져 납, 비소와 같은 중금속은 물론 각종 병원균 등을 걸 려주며 농축된 잔여수는 드레인관(13a)을 통해 배출하는 역삼투압 멤브레인 필터(13)와, 상기 역삼투압 멤브레인 필터(13)와 연결관(13b)으로 연결되어 상기 역삼투압 멤브레인 필터(13)를 통과한 물에 포함된 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트카본필터(14)로 이루어지는 필터부(10)를 구비한다. 또한, 상기 역삼투압 멤브레인 필터(13)에 유입되는 물에 압력을 공급하기 위하여 역삼투압 멤브레인 필터(13)의 전단에는 펌프(15)가 장착된다.

이와 같이 필터부(10)에서 여과된 물은 물탱크(20)에 저장되어 사용자가 이용할 수 있게 된다.

그러나, 종래의 역삼투압방식의 정수기(1)는 역삼투압 멤브레인 필터(13)에서 여과되고 남은 잔여수를 그대로 버리는 구조를 갖고 있으므로 물의 낭비가 심하다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 역삼투압 방식의 정수기(1)는 수도전 등과 직접 연결되므로 수도전과 정수기의 연결에 비용이 많이 소모되거나, 수돗물을 얻기 어렵거나 불가능한 경우에는 사용하기 곤란하다는 문제점이 있었다.

원수를 입수하기 어려운 경우, 예를 들어 사막지역과 같이 강수량이 적은 지역, 섬이나 해안 지역과 같이 염분을 다량 함유한 해수를 가지는 경우, 또는 고층건물이나 선박, 기차, 항공기 또는 캠핑카 등과 같이 원수를 원활하게 공급하기가 곤란한 경우에는, 수도물 등을 원수로서 사용하는 통상적인 정수기를 사용하지 못하기 때문에 응축수를 이용하여 원수를 대신할 수 있다.

응축수 정수기는 대기 중의 공기를 이슬점 온도 이하로 냉각시켜 대기 중의 물을 응축하고 이를 정수기의 원수로 공급하는 장치로 원수 설치조건의 제약을 극복할 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 대기 중으로부터 원수를 얻는 방법이 한국 실용신안등록 제 372502 호에 개시되어 있다.

하지만, 응축수 정수기는 대기 중으로부터 얻을 수 있는 원수의 양이 상대적으로 극히 적고 원수 생산까지 상당한 량의 에너지가 필요하게 되어 잔여수를 버리는 구조를 가지는 종래의 역삼투압 방식의 정수기를 사용할 수 없다. 따라서 기존의 응축수 정수기는 필터 방식의 한계가 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되고 남은 잔여수를 다시 여과하여 사용함으로써 물의 낭비가 적은 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 외부공기에 포함된 수증기를 응축한 응축수를 원수로 공급받도록 함으로써 수돗물을 얻기 어렵거나 불가능한 경우, 수도전과 정수기를 연결하는 것이 곤란하거나 비용이 많이 소모되는 경우에도 사용할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 역삼투압 멤브레인 필터에서 여러 번 여과되면서 이물질이 농축된 잔여수가 더 이상 필터부에 공급되지 않도록 함으로써 필터부의 수명을 연장시킬 수 있고, 안정적인 품질의 정수 공급이 가능한 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 정수기는 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치, 상기 응축수생성장치에서 생성된 응축수를 원수로서 저장하는 급수탱크, 상기 급수탱크에 저장된 물을 공급받아 여과하도록, 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 필터부, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못하고 남은 잔여수를 상기 급수탱크로 공급하는 회수관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는 상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아질 때 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 차단수위는 상기 급수탱크 만수위의 20~30% 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서, 상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 되면, 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 펌프의 구동을 멈춤으로써 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관, 상기 배수관에 설치되는 배수밸브를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 급수탱크의 상기 배수밸브를 개방함으로써 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 제어부는 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단한 후 상기 응축수생성장치를 구동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크에 수도전으로부터 원수를 공급하는 급수관, 상기 급수관에 설치되는 급수밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단한 후 상기 응축수생성장치를 구동하고 상기 급수밸브를 열어 응축수와 수돗물을 상기 급수탱크에 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서, 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관, 상기 배수관에 설치되는 배수밸브, 상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 될 때, 상기 급수탱크의 상기 배수밸브를 개방하여 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하고 상기 응축수생성장치를 가동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프, 상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아지면, 상기 펌프의 구동을 멈춤으로써 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하고 상기 응축수생성장치를 가동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서, 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관, 상기 배수관에 설치되는 배수밸브, 상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프, 상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 되거나 상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아지면, 상기 펌프의 구동을 멈추고 상기 배수밸브를 개방하여 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출한 후, 상기 응축수생성장치를 가동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서, 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관, 상기 배수관에 설치되는 배수밸브, 상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프, 상기 급수탱크에 수도전으로부터 원수를 공급하는 급수관, 상기 급수관에 설치되는 급수밸브, 상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 되거나 상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아지면, 상기 펌프의 구동을 멈추고 상기 배수밸브를 개방하여 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출한 후, 상기 응축수생성장치를 가동하고 상기 급수밸브를 열어 응축수와 수돗물을 상기 급수탱크에 공급하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기의, 상기 응축수생성장치는, 덕트형의 케이스, 상기 덕트형 케이스 내부에 설치되어 공기 중의 수증기를 응축시키는 열교환부를 갖는 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 냉각장치는 냉매를 사용한 냉동사이클을 포함하며, 상기 열교환부는 그 내부에서 냉매가 증발하는 냉매파이프인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 냉매파이프는 공기와의 접촉면적을 늘 리도록 수회 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는, 상기 냉매파이프는 공기와의 접촉면적을 늘리도록 나선형상으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기의 제어방법은, 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치, 상기 응축수생성장치에서 생성된 응축수를 원수로서 저장하는 급수탱크, 상기 급수탱크에 저장된 물을 공급받아 여과하도록, 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 필터부, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못하고 남은 잔여수를 상기 급수탱크로 공급하는 회수관을 포함하는 정수기의 제어방법으로서, 상기 급수탱크의 수위가 미리 설정된 수위인 차단수위보다 낮아지는지 판단하는 단계, 상기 단계에서 상기 차단수위보다 낮아지면 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 정수기의 제어방법은, 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치, 상기 응축수생성장치에서 생성된 응축수를 원수로서 저장하는 급수탱크, 상기 급수탱크에 저장된 물을 공급받아 여과하도록, 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 필터부, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못하고 남은 잔여수를 상기 급수탱크로 공급하는 회수관, 상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서를 포함하는 정수기의 제어방법으로서, 상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상인지 판단하는 단계, 상기 단계에서 상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이면 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의한 정수기에 의하면, 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되고 남은 잔여수를 다시 여과하여 사용함으로써 물의 낭비를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의한 정수기에 의하면, 역삼투압 멤브레인 필터에서 여러 번 여과되면서 일정 정도 이상으로 농축된 잔여수가 더 이상 필터부에 공급되지 않도록 급수탱크의 수위가 차단 수위가 될 때 필터부로 물이 공급되는 것을 차단함으로써 필터부의 수명을 연장시키고, 정수를 안정적으로 공급할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 정수기에 의하면, 외부공기에 포함된 수증기를 응축한 응축수를 원수로 공급받도록 함으로써 수돗물을 공급받을 수 없는 경우, 수돗물이 비싼 경우, 수돗물의 질이 떨어지는 경우, 수도전과 이격된 장소에서도 사용이 가능하다.

또한, 본 발명에 의한 정수기에 의하면, 급수탱크에 수용된 물의 TDS(Total Dissolved Solid, 총 용존성 고형물질)를 측정하는 TDS센서를 구비함으로써 용존성 고형물질의 양이 일정 수준 이상이 되면 잔여수를 더 이상 필터부에 공급되지 않도록 함으로써 TDS가 낮은 정수의 공급이 가능하여, 필터부의 수명을 연장하는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 정수기의 바람직한 실 시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기의 정수회로를 보인 개략도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 정수기는 필터부(110), 정수탱크(120), 급수탱크(130), 펌프(140) 및 이들을 연결하는 배관(142, 150 등)을 포함하여 구성된다.

필터부(110)는 역삼투압 멤브레인 필터(113)를 포함하며, 급수탱크(130)에 수용된 물을 공급받아 여과하여 정수를 생성하고 생성된 정수를 정수탱크(120)로 공급한다.

필터부(110)는 급수탱크(130)로부터 물을 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통해 먼지, 찌꺼기, 각종 부유물질을 제거하는 세디먼트필터(111a)와, 활성탄의 흡착방식을 이용하여 발암물질, 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 염소 성분 등을 제거하는 프리카본필터(111b)와, 0.0001 미크론의 역삼투막으로 이루어져 납, 비소와 같은 중금속은 물론 나트륨, 각종 병원균 등을 걸러주며 농축된 잔여수는 드레인부(113a)를 통해 배출하는 역삼투압 멤브레인 필터(113)와 상기 역삼투압 멤브레인 필터(113)와 연결관(113b)으로 연결되어 역삼투압 멤브레인 필터(113)를 통과한 물에 포함된 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트카본필터(114)로 구성된다.

정수탱크(120)는 필터부(110)에서 여과된 물을 정수인입관(115)을 통하여 공급받아 내부에 저장하며, 내부 수위 측정을 위하여 만수위 센서(126)와 저수위 센서(127) 등 수위감지수단을 구비한다. 이와 같이 정수탱크(120)에 수용된 정수는 정수공급관(121)을 통하여 사용자에게 제공된다. 이러한 정수탱크(120)는 정수기의 사양에 따라 온수탱크 또는 냉수탱크를 포함할 수 있다.

급수탱크(130)는 수도전 등으로부터 원수를 공급받을 수 있도록 급수관(131) 및 이에 구비되는 급수밸브(131a)와 연결되며, 내부에 수용된 물을 하수도 등 외부로 배출하도록 배수관(132) 및 이에 구비되는 배수밸브(132a)와 연결된다. 또한, 후술할 응축수생성장치(30)로부터 응축수를 공급받을 수 있도록 급수탱크(130)는 응축수급수관(31)과도 연결된다.

급수탱크(130)는 한쪽이 필터부(110)에 여과용 원수를 공급하도록 필터부(110)와 인입관(142)을 통해 연결되며, 다른 쪽이 역삼투압 멤브레인 필터(113)를 통과하여 여과되지 않고 남아 드레인부(113a)를 통해 배출되는 잔여수를 공급받도록 회수관(150)과 연결된다.

따라서, 정수탱크(120)의 수위가 낮아져 정수의 보충이 필요한 경우 급수탱크(130)의 내부에 저장된 여과용 원수는 필터부(110) 전단에 공급되어 여과작업이 이루어지며, 역삼투압 멤브레인 필터(113) 등을 통하여 여과된 물은 정수탱크(120)에 저장되고, 역삼투압 멤브레인 필터(113)를 통과하여 여과되지 못하고 남아 버려지는 잔여수는 회수관(150)을 통하여 급수탱크(130)로 다시 회수된다.

이후, 정수탱크(120)에 정수 보충이 필요한 경우 급수탱크(130)에 저장된 물은 다시 필터부(110) 전단에 공급되어 전술한 과정을 반복하여 거치게 된다.

이와 같이, 급수탱크(130)에서 필터부(110)로 공급된 물 중 일부는 여과되어 정수탱크(120)에 저장되며, 나머지는 급수탱크(130)로 회수되는 과정을 반복하게 되면, 급수탱크(130)의 수위는 점점 낮아지게 되며 급수탱크(130) 내부에 수용된 물은 농축되어 TDS(Total Dissolved Solid, 총 용존성 고형물질)가 증가하게 된다.

이와 같이 농축된 물을 필터부(110)에 계속 공급하게 되면 필터부(110)에 구비되는 각각의 필터, 특히 역삼투압 멤브레인 필터(113)에 막힘 현상이 증가하여 필터의 수명이 단축될 수 있을 분만 아니라, 필터부(110)의 여과 성능에 한계가 있기 때문에 여과되는 물의 TDS도 증가하게 되어 원하는 정수의 품질을 확보하기 어렵게 된다.

이러한 문제점을 방지하기 위하여, 본 발명에 의한 정수기는 급수탱크(130)의 수위가 미리 설정된 수위(차단수위)보다 낮아질 때 급수탱크(130)로부터 필터부(110)에 물이 공급되지 않도록 하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.

급수탱크(130)의 내부에 저수위센서(137)와 만수위센서(136)가 설치되어 차단수위 이하로 급수탱크(130) 내부의 수위가 내려가면 저수위센서(137)에서 이를 감지하여 제어부에 전달한다.

이와 같이, 급수탱크(130) 내부의 수위가 일정 수위(차단수위) 이하가 될 때 급수탱크(130)로부터 필터부(110)에 물이 공급되는 것을 차단함으로써 필터부(110)에 구비되는 필터의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 정수탱크(120)에 수용되는 물의 TDS가 높아지는 것을 방지하여 정수 품질의 확보가 가능하게 된다.

이 때, 상기 차단수위는 만수위의 20~30% 사이의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다. 만약, 차단수위가 만수위의 20%보다 작아지면 역삼투압 멤브레인 필터(113)에서 여과되지 않고 회수된 잔여수의 농축도, 즉 TDS가 증가하게 되어 필 터부(110)를 통한 여과과정을 계속하는 경우 필터의 막힘현상이 증가할 수 있고 정수탱크(120)로 유입되는 물의 TDS가 증가하여 물의 품질이 저하된다. 반대로, 차단수위가 만수위의 30%보다 커지면 불필요하게 낭비되는 물의 양이 증가하게 된다.

한편, 본 발명에 의한 정수기는 급수탱크(130) 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서(135)를 포함한다. 이때 제어부는 TDS센서(135)에서 감지된 값이 일정값 이상이 될 때, 급수탱크(130)의 수위가 차단수위보다 높은 경우라도 급수탱크(130)에 저장된 물이 필터부(110)에 공급되는 것을 차단함으로써 필터의 막힘으로 인한 수명저하나 정수탱크(120) 내의 물의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

예를 들어, 원수 자체에 경도성 물질 등이 많이 포함되어 원수의 TDS가 높은 경우, 급수탱크(130)의 수위가 차단 수위에 도달하기 전이라도 급수탱크(130) 내에 수용된 물의 TDS가 기준값보다 높아질 수 있으나, TDS센서(135)를 구비하는 경우에는 급수탱크(130)에 저장된 물이 필터부(110)에 공급되는 것을 차단함으로써 정수탱크(120)에 수용된 물의 TDS가 상승하는 것을 미리 방지할 수 있게 된다. 특히, 급수탱크(130)에 TDS센서(135)를 설치함으로써 정수탱크(120)에 수용되는 물의 TDS 상승을 미리 방지할 수 있으므로, 정수탱크(120)에 TDS센서(135)를 설치하는 경우보다 물의 품질을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 정수기는 급수탱크(130)에 저장된 물을 가압하여 필터부(110)로 공급하기 위하여 인입관(142)에 설치된 펌프(140)를 포함한다. 제어부는 펌프(140)의 구동을 멈춤으로써 급수탱크(130)에 저장된 물이 필터부(110)에 공급되는 것을 차단하도록 구성된다.

또한, 제어부는 급수탱크(130) 내부의 수위가 차단 수위보다 낮아지거나 TDS센서(135)에서 감지된 값이 일정값 이상이 될 때, 급수탱크(130)에 저장된 물이 필터부(110)에 공급되는 것을 차단하기 위하여 급수탱크(130)의 배수관(132)에 연결된 배수밸브(132a)를 개방하여 급수탱크(130)에 수용된 물을 외부로 배출한다. 배수관(132)은 하수관 등과 연결되도록 구성될 수 있으나, 배수된 물을 저장하는 별도의 배수탱크(미도시)에 연결되도록 하여 배수탱크에 저장된 물을 세척용, 청소용 등 별도의 용도로 사용하도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 정수기는 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치(30)를 포함한다.

응축수생성장치(30)는 응축수생성장치(30)를 이루는 여러가지 부품들이 장착되는 하우징(34)을 갖는다. 하우징(34)의 내부는 비어 덕트(32)로 형성되고, 한쪽 끝과 다른 쪽 끝에는 각각 벽(38, 39)이 형성된다. 한쪽 벽(38)에는 외부 공기가 들어오는 인입구(38a)가 다수개 형성되고 다른쪽 벽(39)에는 외부공기가 하우징(34) 내부를 지나 배출되는 배출구(39a)가 다수개 형성된다. 또한 하우징(34) 내부의 저면에는 송풍장치(37)가 설치되어 외부공기가 인입구(38a)로 들어와 배출구(39a)로 나가도록 강제한다.

하우징(34)의 상부의 바깥면에는 냉각장치(33)가 탑재된다. 냉각장치(33)는 냉매를 이용한 냉동사이클을 통하여 구축할 수도 있고, 반도체 소자를 이용하여 구축할 수도 있는데 본 실시예에서는 냉매를 이용한 냉동사이클을 이용하였다. 냉각 장치(33)의 하부에 덕트(32) 내부로는 열교환부(35)가 연장되어 설치된다. 열교환부(35)는 냉각장치(33)를 이루는 하나의 구성요소로 본 실시예에서 냉매가 통과하는 냉매파이프를 이용하였다. 냉매파이프(35, 열교환부)는 금속제 파이프가 구불구불하게 다수번 휘도록 하여 열교환 효율을 높이도록 하였다.

이 냉매파이프(35)의 내부로 저온저압의 냉매가 들어와 덕트(32) 내의 외부공기와 열교환을 통해 증발하여 냉매파이프(35) 및 그 주변의 외부공기 온도를 낮춰준다. 냉매파이프(35)를 통과하는 냉매에 의하여 냉매파이프(35) 외면의 온도가 덕트(32) 내로 들어온 외부공기의 이슬점 온도보다 낮아지게 되면 외부공기 내의 수증기가 응축되어 냉매파이프(35)의 외면에 맺히게 된다.

냉매파이프(35)를 통과한 냉매는 냉각장치(33) 내의 압축기(미도시) 및 응축기(미도시)를 통하여 덕트(32) 내부에서 받은 열을 덕트(32) 외부로 방출한다.

냉매파이프(35) 외면에 맺힌 응축수는 자중에 의해 아래쪽으로 내려간다. 하우징(34)의 하측의, 열교환부(35) 아래에는 집수부(36)가 설치되어 아래쪽으로 내려온 응축수를 모아준다. 이렇게 모인 응축수는 응축수급수관(31)을 통해 급수탱크(130)로 들어가게 된다. 본 실시예에서 도시는 하지 않았으나, 응축수급수관(31)에는 별도의 밸브를 설치하여 일정량 이상의 물을 집수부(36)에 모아놨다가 급수탱크(130)에 응축수가 필요한 경우 밸브를 열어 공급할 수도 있을 것이다.

상기한 바와 같이, 제어부(미도시)는 TDS센서(135)에서 감지된 값이 일정값 이상이 되는 경우 또는 급수탱크(130) 내부의 수위가 차단수위보다 낮아질 경우, 펌프(140)의 구동을 멈추고, 급수탱크(130)의 배수관(132)에 연결된 배수밸브(132a)를 개방하여 급수탱크(130)에 수용된 물을 외부로 배출함으로써 급수탱크(130)에 저장된 물이 필터부(110)로 공급되는 것을 차단한다.

이렇게 급수탱크(130)에 저장된 물이 필터부(110)로 공급되는 것을 차단한 후에는 급수탱크(130)에 다시 원수를 공급하여 급수탱크(130)의 수위를 만수위까지 올린다.

본 발명에 의한 정수기 제어방법의 다른 실시예로서, 급수탱크(130) 내부의 수위가 차단 수위보다 낮아질 경우 펌프(140)의 구동을 멈춘 후 급수탱크(130)에 다시 원수를 공급하고, TDS센서(135)에서 감지된 값이 일정값 이상이 될 경우 급수탱크(130)의 배수관(132)에 연결된 배수밸브(132a)를 개방하여 급수탱크(130)에 수용된 물을 외부로 배출한 후 급수탱크(130)에 다시 원수를 공급하는 것도 생각할 수 있다.

한편, 이렇게 급수탱크(130)에 원수를 공급하는 방법에는 첫 번째로 앞에서 설명한 바와 같이 급수밸브(131a)를 열어 급수관(131)을 통해 수돗물을 원수로서 공급하는 방법이 있을 것이고 다음으로 응축수생성장치(30)를 구동하여 응축수급수관(31)을 통해 응축수를 원수로서 공급하는 방법, 마지막으로 수돗물과 응축수를 동시에 공급하는 방법이 있을 것이다.

수돗물을 원수로서 공급하는 것이 원활한 경우에는 수돗물을 공급하는 것이 응축수생성장치(30)를 구동하여 응축수를 얻는 것보다 용이할 것이나, 원수를 입수하기 어려운 경우, 예를 들어 단수 또는 제한급수가 된 경우, 사막지역과 같이 강수량이 적은 지역, 섬이나 해안 지역과 같이 염분을 다량 함유한 해수를 가지는 경 우, 또는 고층건물이나 선박, 기차, 항공기 또는 캠핑카 등과 같이 원수를 원활하게 공급하기가 곤란한 경우에는, 응축수생성장치(30)를 사용하여 응축수를 공급하는 것이 용이할 것이다.

또한, 일반적인 수돗물은 수도관을 통하여 가정으로 공급되는 과정에서 오염되는 경우가 많은 반면에 응축수생성장치(30)를 통해 생성된 응축수는 정수기 내에서 수증기를 응축시켜 그대로 제공하기 때문에, 응축수생성장치(30)를 사용하여 생성된 응축수는 일반적인 수돗물보다 이물질이 덜 함유되어 있다. 따라서, 응축수를 원수로서 필터부(110)에 공급하면 역삼투압 멤브레인 필터(113)에 의해서 걸러지지 않고 회수되는 잔여수도 수돗물을 공급하여 회수되는 잔여수보다 미생물과 이물질 등이 훨씬 적게 된다.

그러므로, 역삼투압 멤브레인 필터(113)에서 걸러지지 않은 잔여수를 다시 공급하는 과정을 응축수를 원수로 이용하여 수행하면 수돗물을 원수로 이용하는 경우보다 역삼투압 멤브레인 필터(113)에 가해지는 부하가 줄어들게 된다. 또한, TDS도 수돗물을 이용하는 경우보다 응축수를 이용하는 경우에 천천히 증가하게 될 것이다. 따라서, 응축수를 원수로서 이용하면 수돗물을 이용하는 경우보다 역삼투압 멤브레인 필터(113)에서 걸러지지 않은 잔여수를 다시 공급하는 과정의 횟수를 늘릴 수 있고, 역삼투압 멤브레인 필터(113)에 가해지는 부하도 감소시킬 수 있을 것이다.

따라서, 수돗물을 원수로 공급하는 것이 불가능한 경우뿐만 아니라 수돗물이 비싸거나 수돗물의 질이 떨어지는 경우에도 응축수를 사용하는 것이 보다 경제적일 것이다.

따라서, 이러한 경우에는 수돗물을 공급하는 급수관(131)과 급수밸브(131a)가 없는 정수기를 제작하여 응축수만을 사용하여 급수탱크(130)에 원수를 공급하는 것이 적절할 것이다. 도 3에는 본 발명의 다른 실시예로서, 수돗물을 공급하는 급수관(131)과 급수밸브(131a)없이 응축수만을 급수탱크(130)에 공급하도록 한 정수기가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 정수기는 급수관(131)과 급수밸브(131a)가 설치되지 않은 것을 제외하고는 모든 구성이 도 2에 도시된 정수기와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수생성장치(30)가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 응축수생성장치(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 응축수생성장치(30)와 열교환부(35, 냉매파이프)의 구성만 다르고 도 2 및 도 3에 도시된 응축수생성장치(30)와 동일 내지 유사한 구성을 가지므로, 불필요한 중복을 피하기 위하여 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 응축수생성장치(30)의 열교환부(35a)는 도 2 및 도 3에 도시된 열교환부(35)가 구불구불하게 수회 절곡된 냉매파이프인 것과 다르게 수직방향의 나선형으로 연장되도록 형성된다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시한 열교환부(35)는 냉매파이프의 입구와 출구가 각각 하나씩인 반면에 도 4에 도시된 열교환부(35a)는 입구와 출구가 각각 하나씩 있는 냉매파이프 여러 개가 송풍방향을 따라 배치되어 있다.

도 4에 도시한 열교환부(35a)는 하나의 냉매파이프의 출구가 다른 하나의 냉매파이프의 입구와 연결되도록 직렬로 구성할 수도 있고, 별도의 냉매사이클에 각각 별도로 연결하여 사용할 수도 있을 것이다. 도 4에 도시한 열교환부(35a)는 나선형으로 형성되므로 냉매파이프가 차지하는 부피 당 열교환능력은 도 2 및 도 3에 도시한 열교환부보다 커질 것이다.

도 1은 일반적인 역삼투압 방식의 정수기를 도시한 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기의 정수회로를 보인 개략도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 정수기의 정수회로를 보인 개략도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 정수기의 열교환부를 갖는 응축수생성장치를 보인 단면도이다.

Claims (18)

1. 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치;

   상기 응축수생성장치에서 생성된 응축수를 원수로서 저장하는 급수탱크;

   상기 급수탱크에 저장된 물을 공급받아 여과하도록, 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 필터부;

   상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못하고 남은 잔여수를 상기 급수탱크로 공급하는 회수관;을 포함하는 정수기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아질 때 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 차단수위는 상기 급수탱크 만수위의 20~30% 범위에서 설정되는 것을 특징으로 하는 정수기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서;

   상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 되면, 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프를 더 포함하며,

   상기 제어부는 상기 펌프의 구동을 멈춤으로써 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 정수기.
6. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관;

   상기 배수관에 설치되는 배수밸브;를 더 포함하며,

   상기 제어부는 상기 급수탱크의 상기 배수밸브를 개방함으로써 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 정수기.
7. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단한 후 상기 응축수생성장치를 구동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하는 것을 특징으로 하는 정수기.
8. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 급수탱크에 수도전으로부터 원수를 공급하는 급수관;

   상기 급수관에 설치되는 급수밸브;를 더 포함하고,

   상기 제어부는 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단한 후 상기 응축수생성장치를 구동하고 상기 급수밸브를 열어 응축수와 수돗물을 상기 급수탱크에 공급하는 것을 특징으로 하는 정수기.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서;

   상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관;

   상기 배수관에 설치되는 배수밸브;

   상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 될 때, 상기 급수탱크의 상기 배수밸브를 개방하여 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하고 상기 응축수생성장치를 가동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하도록 하는 제어부;를 더 포함하는 정수기.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프;

    상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아지면, 상기 펌 프의 구동을 멈춤으로써 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하고 상기 응축수생성장치를 가동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하도록 하는 제어부;를 더 포함하는 정수기.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서;

    상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관;

    상기 배수관에 설치되는 배수밸브;

    상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프;

    상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 되거나 상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아지면, 상기 펌프의 구동을 멈추고 상기 배수밸브를 개방하여 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출한 후, 상기 응축수생성장치를 가동하여 상기 급수탱크에 응축수를 공급하도록 하는 제어부;를 더 포함하는 정수기.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서;

    상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출하는 배수관;

    상기 배수관에 설치되는 배수밸브;

    상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 필터부로 공급하는 펌프;

    상기 급수탱크에 수도전으로부터 원수를 공급하는 급수관;

    상기 급수관에 설치되는 급수밸브;

    상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이 되거나 상기 급수탱크 내부의 수위가 미리 설정된 차단수위보다 낮아지면, 상기 펌프의 구동을 멈추고 상기 배수밸브를 개방하여 상기 급수탱크에 저장된 물을 외부로 배출한 후, 상기 응축수생성장치를 가동하고 상기 급수밸브를 열어 응축수와 수돗물을 상기 급수탱크에 공급하도록 하는 제어부;를 더 포함하는 정수기.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 응축수생성장치는,

    덕트형의 케이스;

    상기 덕트형 케이스 내부에 설치되어 공기 중의 수증기를 응축시키는 열교환부를 갖는 냉각장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 냉각장치는 냉매를 사용한 냉동사이클을 포함하며,

    상기 열교환부는 그 내부에서 냉매가 증발하는 냉매파이프인 것을 특징으로 하는 정수기.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 냉매파이프는 공기와의 접촉면적을 늘리도록 수회 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 정수기.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 냉매파이프는 공기와의 접촉면적을 늘리도록 나선형상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 정수기.
17. 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치;

    상기 응축수생성장치에서 생성된 응축수를 원수로서 저장하는 급수탱크;

    상기 급수탱크에 저장된 물을 공급받아 여과하도록, 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 필터부; 및

    상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못하고 남은 잔여수를 상기 급수탱크로 공급하는 회수관;을 포함하는 정수기의 제어방법으로서,

    상기 급수탱크의 수위가 미리 설정된 수위인 차단수위보다 낮아지는지 판단하는 단계; 및

    상기 단계에서 상기 차단수위보다 낮아지면 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 단계;를 포함하는 정수기의 제어방법.
18. 공기 중의 수증기를 응축시켜 물을 생성하는 응축수생성장치;

    상기 응축수생성장치에서 생성된 응축수를 원수로서 저장하는 급수탱크;

    상기 급수탱크에 저장된 물을 공급받아 여과하도록, 역삼투압 멤브레인 필터 를 포함하는 필터부;

    상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못하고 남은 잔여수를 상기 급수탱크로 공급하는 회수관; 및

    상기 급수탱크 내부에 수용된 물의 TDS를 측정하는 TDS센서;를 포함하는 정수기의 제어방법으로서,

    상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상인지 판단하는 단계; 및

    상기 단계에서 상기 TDS센서에서 감지된 값이 일정값 이상이면 상기 급수탱크에 저장된 물이 상기 필터부에 공급되는 것을 차단하는 단계;를 포함하는 정수기의 제어방법.

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