KR20120008442U - 살균 세척 수처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 살균수의 잔류로 인한 정수의 오염의 방지가 가능한 정수 탱크 구조를 가지는 수처리 장치를 제공하기 위하여, 원수를 정화하는 필터부; 상기 필터부와 연결되고, 상기 필터부를 통과하여 여과된 정수를 저장하는 저장탱크; 상기 필터부와 상기 저장탱크 사이에 설치되며, 상기 필터부 중 적어도 일부를 통과하면서 여과된 정수를 사용하여 살균수를 생성함으로써 상기 저장탱크에 살균수가 공급되도록 하는 살균기; 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크에 수용된 물을 배출시키는 배수유닛; 및 상기 필터부에 의한 정수모드와, 상기 전해 살균기 및 배수유닛을 통한 살균모드를 제어하는 제어유닛; 을 포함하며, 상기 저장탱크는 상기 필터부를 통과한 정수가 유입되는 정수 라인 및 상기 살균기에서 생성된 살균수가 유입되는 살균수 라인을 포함하며, 상기 살균수 라인 및 상기 정수 라인은 상기 저장탱크의 측면에 배치되며, 살균 모드에서 상기 살균수 라인에 잔류하는 살균수가 정수에 혼입하지 않도록 상기 살균수 라인은 상기 정수 라인보다 높은 위치에 배치되는 수처리 장치를 제공한다.

Description

살균 세척 수처리 장치{STERILIZING WATER TREATMENT APPARATUS}

본 고안은 저장탱크의 살균이 가능한 수처리 장치 및 그 살균세척방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기분해를 통하여 살균기능이 있는 물질을 포함하는 살균수를 생성하고 저장탱크에 살균수를 유입시킴으로써 저장탱크 및 이에 연결된 유로를 살균할 수 있는 수처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 정수기는 정수 방식에 따라 크게 중공사막 방식과 역삼투막 방식으로 구분된다.

이 중에서 역삼투막 방식의 정수기는 오염 물질의 제거에 있어서 지금까지 개발된 다른 정수 방식에 비해 탁월하다고 알려져 있다.

이러한 역삼투막 방식의 정수기는 수도전 등으로부터 원수를 공급받아 5미크론 정도의 미세한 필터를 통해 먼지, 찌꺼기, 각종 부유 물질이 제거되는 세디먼트필터와, 활성탄의 흡착방식을 이용하여 발암물질(THM), 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 잔류염소 등을 제거하는 프리 카본필터와, 0.0001미크론의 역삼투막으로 이루어져 납, 비소와 같은 중금속은 물론 나트륨, 각종 병원균 등을 걸러주며 농축된 물은 드레인관을 통해 배출하는 역삼투막 필터(RO 멤브레인 필터)와, 상기 역삼투막 필터를 통과한 물에 포함된 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 제거하는 포스트 카본필터를 포함하는 필터부로 구성될 수 있다.

또한, 중공사막 방식의 정수기는 상기 역삼투막 필터 대신에 중공사막 필터(UF)를 사용한다. 상기 중공사막 필터는 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물속의 오염물질을 제거하게 된다.

이와 같은 역삼투막 방식의 정수기 또는 중공사막 방식의 정수기는 상기한 바와 같이 4개의 필터를 사용할 수 있으나, 추가로 항균필터나 기능성 필터가 장착되어 사용되기도 하며, 일부 필터의 기능을 복합시킨 복합필터로 사용하기도 한다. 예를 들어, 세디먼트 필터와 프리 카본필터의 기능을 하나의 복합필터에 구현하기도 한다.

그러나, 이러한 정수기는 포스트 카본필터 등이 세균에 쉽게 오염되고, 세균이 저장탱크로 유입되기 때문에 그 저장탱크에 미생물이 재증식하게 된다는 문제점을 안고 있다. 또한, 저장탱크에 저장된 정수에 외부로부터 세균이나 미생물이 침투하여 번식할 수도 있고, 저장탱크의 내벽에 물때가 발생할 수도 있다.

이와 같이 저장탱크에 증식된 세균이나 미생물을 살균하기 위해 외부에서 별도의 살균 약품을 첨가하여 저장탱크와 정수의 배출 유로를 살균하는 기술이 제안된 바 있다.

그러나, 이러한 살균약품 공급 방식은 사용자나 정수기 관리자가 별도의 살균약품 공급작업을 통하여 수행하기 때문에 살균작업이 번거롭고 살균관리가 비효율적이라는 문제점이 있다. 즉, 살균약품을 투입하는 경우에는 살균약품의 자동주입이 불가능하거나 자동주입된다고 해도 주기적으로 충진해야 하기 때문에 매우 번거롭다는 문제점이 있다.

아울러, 살균약품을 투입하는 경우에는 경우에 따라 필요 이상으로 살균약품의 농도가 높을 수 있으며, 사용자나 관리자에 따라 살균약품 투입의 많고 적음의 차이가 있기 때문에 세정 작업 후에 정수기 내부에 살균약품이 잔류할 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 세정작업 후에 복수의 헹굼이 필수적이며 헹굼 작업이 완벽하지 않으면 인체에 유해할 뿐만 아니라 약품 냄새로 인한 불만이 증대하게 된다.

뿐만 아니라, 정수기 관리자가 살균약품 공급작업을 수행해야 하므로 정수기의 살균 처리를 위한 비용이 발생되어 사용자가 서비스 비용에 부담을 느낄 수가 있다.

특히, 정수기 자체로 살균세정이 되는 것이 아니라 서비스 주관자에 의해 이루어지는 경우가 대부분이기 때문에 번거로움이 존재할 수밖에 없으며, 이로 인해 정수기에 대한 신뢰성이 저하된다

그리고, 살균약품이 녹거나 용출되는 조건이 정수기 운전조건(예를 들어, 원수압, 유량 등)에 따라 상이하게 된다. 일 예로서, 유량이 적은 경우에는 상대적으로 살균농도가 높아질 수 있으며, 반대로 유량이 많은 경우에는 살균농도가 낮아지기 때문에 살균 제어에 많은 어려움이 존재하게 된다. 이로 인해, 살균약품의 농도가 높은 경우에는 악취가 발생할 수 있게 된다.

또한, 살균약품에 의해 발생하는 살균물질은 pH가 낮거나 매우 높은 OCl^- 물질이 주가 되므로 악취가 많이 발생하며, 살균성능 역시 HOCl에 비해 1/70 정도에 불과하므로 동일한 탱크용량의 살균을 위해서는 다량의 살균물질이 필요하다는 문제점이 있다. 이러한 점은 후술하는 바와 같이 전해조를 이용하여 HOCl 물질이 주가 되는 혼합산화물로 이루어지는 살균물질을 생성하는 경우에 비해 살균효율이 현저히 저하된다는 문제점이 있다.

이러한 살균약품을 이용하여 살균하는 정수기의 문제점을 해결하기 위하여 전해조를 이용하여 자동으로 저장탱크의 살균을 수행하는 방법이 제안된 바 있다. 도 1에는 대한민국 공개특허 제2009-0128785호에 개시된 수처리 장치가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수처리 장치(10)는 상수도(15)와 같은 원수공급부에서 공급된 원수를 정수필터(14)를 거쳐 여과하고 저수조(13)에 저장한 후 사용자가 출수요청이 있는 경우 디스펜서(17)를 통하여 정수를 공급하게 된다. 이때, 저수조(13)에 구비된 오염도 센서(13a)를 통하여 저수조(13) 내부에 수용된 정수의 오염이 감지되거나 일정기간이 도과한 경우, 염화물 공급장치(11)과 전기분해장치(12)를 이용하여 차아염소산(하이포아염소산)을 발생시켜 저수조(13)에 공급하게 된다. 상기 공개특허에 개시된 저수조(13)의 세척작업을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 오염도 센서(13a) 등을 통하여 저수조(13)의 세척이 필요한 경우 저수조(13) 내부에 수용된 물을 추출배관(G)와 디스펜서(17)를 이용하거나 배수배관(F)을 통해 하수도(16)로 완전히(또는 저수위 내지 바닥에 인접하도록 대부분) 배수하게 된다. 저수조(13)에 수용된 물의 배수가 종료되면 밸브(Vg 또는 Vf)가 차단된다. 그리고, 염화물 공급장치(11)에서 전기분해장치(12)로 염화나트륨(NaCl) 또는 염화칼륨(KCl) 등의 염화물이 공급되고 염화물 수용액을 생성하기 위하여 정수필터(14)를 거치지 않은 원수공급배관(B)을 통해 원수(상수)가 공급되거나 정수필터(14) 후단의 정수공급배관(C)을 통해 정수필터(14)에서 여과된 정수가 공급될 수 있다. 이때, 전기분해장치(12) 내부로 염화물과 원수(상수) 또는 정수가 공급된 후 염화물이 용해되기 위한 충분한 시간이 경과된 후, 전기분해장치(12)의 전극(12a)에 전원이 인가되어 염화물 수용액의 전기분해(산화환원반응)를 통해 차아염소산이 포함된 수용액이 생성된다. 이와 같이 생성된 차아염소산 수용액은 저수조(13)가 만수위가 될 때까지 저수조(13)에 채워지고 저수조(13)의 살균 및 세척에 필요한 일정시간 동안 유지되며, 일정 시간이 경과하면 차아염소산 수용액은 저수조(13) 외부로 배출된다. 그리고, 차아염소산 수용액의 제거를 위하여 정수필터(14)를 거친 물을 정수공급배관(D)을 통하여 또는 정수필터(14)를 거치지 않은 상수를 헹굼용 배관(H)을 통해 저수조(13)에 만수위까지 공급하고, 일정시간 경과후 저수조(13)에 수용된 헹굼수를 배수하는 헹굼작업을 복수회 수행하면 저수조(13)의 세척작업이 완료된다. 이후 사용자의 취수가 가능하도록 정수필터(14)를 통하여 원수를 여과시켜 저수조(13)에 정수를 공급하게 된다.

그러나, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 수처리 장치(10)는 차아염소산 수용액의 배관(E)를 저수조(13)의 어느 위치에 배치할 지에 대하여 구체적인 기재가 없으며, 도면에서는 저수조(13)의 상부에서 분무되는 것으로 도시되는데, 저수조(13)의 상부에 배관(E)를 두기 위하여는 배관(E)을 위한 공간이 필요하다. 또한, 분무 방식을 사용하기 위하여는 분무장치가 필요하다.

하지만, 최근에 정수기와 같은 수처리 장치는 소형화 추세에 있으며, 이와 같은 구조의 저수조(13)는 공간은 많이 차지하기 때문에, 비실용적이라는 문제가 있다.

본 고안은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 살균수를 생성하여 정수탱크를 정화하는 수처리 장치에서, 살균수의 잔류로 인한 정수의 오염의 방지가 가능한 정수 탱크 구조를 가지는 수처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 위와 같은 구성을 달성하기 위하여, 다음과 같은 구성을 제공한다.

본 고안은 원수를 정화하는 필터부; 상기 필터부와 연결되고, 상기 필터부를 통과하여 여과된 정수를 저장하는 저장탱크; 상기 필터부와 상기 저장탱크 사이에 설치되며, 상기 필터부 중 적어도 일부를 통과하면서 여과된 정수를 사용하여 살균수를 생성함으로써 상기 저장탱크에 살균수가 공급되도록 하는 살균기; 상기 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크에 수용된 물을 배출시키는 배수유닛; 및 상기 필터부에 의한 정수모드와, 상기 전해 살균기 및 배수유닛을 통한 살균모드를 제어하는 제어유닛;을 포함하며, 상기 저장탱크는 상기 필터부를 통과한 정수가 유입되는 정수 유입관 및 상기 살균기에서 생성된 살균수가 유입되는 살균수 유입관을 포함하며, 상기 살균수 유입관 및 상기 정수 유입관은 상기 저장탱크의 측면에 배치되며, 상기 살균수 유입관에 잔류하는 살균수가 정수에 혼입하지 않도록 상기 살균수 유입관은 상기 정수 유입관보다 높은 위치에 배치되는 수처리 장치를 제공한다.

또한, 본 고안에서 상기 살균수 유입관은 수평부와 경사부를 포함하며, 상기 살균수 유입관의 수평부가 상기 정수 유입관보다 높은 위치에 배치될 수 있다.

나아가, 본 고안에서, 상기 경사부는 상기 정수 유입관보다 낮은 위치에서 연결될 수 있다.

다르게는, 본 고안에서 상기 저장탱크는 상면에 개방이 가능한 뚜껑 및 측면에 배치된 하나 이상의 수위 감지 센서를 포함하며, 상기 수위 감지 센서 중 가장 상측에 배치된 수위 감지 센서와, 상기 뚜껑 사이의 측면에, 상기 살균수 유입관 및 상기 정수 유입관이 배치될 수 있다.

본 고안은 위와 같은 구성을 통하여, 살균수를 생성하여 정수탱크를 정화하는 수처리 장치에서, 살균수의 잔류로 인한 정수의 오염의 방지가 가능한 정수 탱크 구조를 가지는 수처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 수처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도.
도 2은 본 고안의 실시예에 의한 수처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도.
도 3 은 도 2 에 도시된 수처리 장치의 저장탱크의 구체도.
도 4 는 도 2에 도시된 수처리 장치의 정수모드의 유로구성을 도시한 블록 구성도.
도 5 는 도 2에 도시된 수처리 장치의 살균모드의 유로구성을 도시한 블록 구성도.
도 6 은 도 2 에 도시된 수처리 장치의 저장탱크의 다른 구체도.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

이하의 실시예에서는 살균기를 전해살균기로 설명하고 있으나, 본 고안에서는 살균수를 생성하는 것이라면 한정되지 않고 적용될 수 있다, 예를 들면, 살균 원액을 용해시켜 생성하는 살균수 혹은 고온의 정수 혹은 원수에 살균액은 풀어서 분사하는 등의 다양한 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.

이하에서 설명하는 본 고안에 따른 수처리 장치는 원수 공급부를 통해 유입되는 정수 대상수로서의 원수를 각종 필터들을 통과시켜 정화하고, 그 정화된 정수수(이하, 본 명세서에서는 편의상 '정수' 라고 한다)를 별도의 저장 공간에 저장하고 있다가 외부로 배출할 수 있는 저수식 수처리 장치(정수기)에 관한 것이다.

이러한 수처리 장치는 수도수 또는 자연수 등의 원수를 필터부에 구비되는 필터들을 통해 여과하여 원수에 포함된 입자성 불순물, 중금속, 및 기타 유해물질을 제거한다.

먼저, 도 2 내지 5 를 참조하여, 본 고안에 의한 수처리 장치에 대해 살펴본다.

도 2 는 본 고안의 수처리 장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이고, 도 3 은 도 2 에 도시된 수처리 장치의 저장탱크의 구체도이며, 도 4 은 도 2 에 도시된 수처리 장치의 정수모드의 유로구성을 도시한 블록 구성도이며, 도 5 는 도 2 에 도시된 수처리 장치의 살균모드의 유로구성을 도시한 블록 구성도이다.

본 고안에 따른 상기 수처리 장치(100)는 기본적으로, 필터부(110)와, 저장탱크(170)와, 전해 살균기(130)와, 배수유닛(150)과, 제어유닛(190)을 포함하며, 이를 구성별로 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 필터부(110)는 원수를 순차적으로 여과하여 정화시키기 위한 것으로서, 세디먼트 필터(111)와, 프리 카본필터(112)와, 역삼투막 필터(113){또는 중공사막(한외여과) 필터}와, 포스트 카본필터(114)를 포함할 수 있으나, 필터의 종류, 개수 및 순서는 수처리 장치(정수기)의 여과방식 또는 수처리 장치(정수기)에 요구되는 여과성능에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 역삼투막 필터(113) 대신에 중공사막 필터가 구비될 수도 있다. 이러한 중공사막 필터는 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물속의 오염물질을 제거하게 된다.

또한, 도 2 내지 도 5 에 도시된 포스트 카본필터(114)가 구비되지 않을 수도 있고, 전술한 필터를 대신하거나 추가하여 마이크로 필터(MF)나 다른 기능성 필터가 구비되는 것도 가능하다.

여기서, 상기 각 필터(111, 112, 113, 114)는 필터 엘리먼트를 내장한 필터 케이스와, 필터 케이스를 수납하는 외장 케이스를 구비하며, 그 외장 케이스 내부로 입수된 원수가 필터 케이스 내부의 필터 엘리먼트에 의해 여과된 후 외장 케이스의 외부로 출수되는 카트리지 구조로 이루어질 수 있다.

그러나, 본 고안에서는 전술한 바와 같이 필터부(110)의 각 필터(111, 112, 113, 114)가 독립적인 카트리지 형태로서 이루어지는 것에 특별히 한정되지 않고, 두 개 이상의 필터의 기능을 갖는 복합필터로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 세디먼트 필터(111)와 프리 카본필터(112)가 단일의 전처리 복합 필터(도 7a의 211 참조)로서 구성될 수도 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 필터부(110)의 각 필터(111, 112, 113, 114)가 독립적인 카트리지 구조로서 순차적으로 연결되는 경우를 예로 들어 설명하기로 하지만, 전술한 바와 같이 필터부(110)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 세디먼트 필터(111)는 원수 공급부(W)로부터 원수를 공급받아 원수에 포함된 비교적 큰 입자상의 부유 물질, 모래 등의 고형 물질을 흡착 제거하는 기능을 하게 된다.

여기서, 상기 세디먼트 필터(111)의 전단에는 원수 공급부(W)로부터 공급되는 원수를 선택적으로 차단하기 위한 원수 차단밸브(WV)가 설치될 수 있으나, 원수 차단밸브(WV)가 원수의 공급을 차단할 수 있다면 원수 차단밸브(WV)의 설치위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 필터부의 중간에 설치되는 것도 가능하다.

또한, 상기 프리 카본필터(112)는 상기 세디먼트 필터(111)를 통과한 물을 공급받아 활성탄의 흡착 방식을 통해 물에 포함된 휘발성 유기 화합물, 발암물질, 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 잔류염소(예를 들어, HOCl 또는 ClO) 성분을 제거하는 기능을 하게 된다.

그리고, 역삼투막 필터(113)는 프리 카본필터(112)에서 여과된 물을 제공받아 미세한 기공을 지닌 멤브레인을 통해 물에 포함된 중금속 및 기타 금속이온과 세균 같은 미세한 유기/무기 물질을 제거하게 된다.

상기 역삼투막 필터(113)에는 원수의 여과 중에 발생된 생활용수 즉, 폐수(당 업계에서는 통상적으로 "농축수" 라고도 한다)를 배출하기 위한 드레인관(dL)이 연결되며, 그 드레인관(dL)에는 생활용수의 배출량을 조절하기 위한 드레인 밸브(dV)가 설치된다.

그리고, 본 고안에 의한 일 실시예에 의한 경우, 전술한 바와 같이 역삼투막 필터(113) 대신에 중공사막 필터가 구비될 수도 있다. 이러한 중공사막 필터는 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물속의 오염물질을 제거하게 된다.

또한, 상기 포스트 카본필터(114)는 역삼투막 필터(113)를 거치며 여과된 물의 불쾌한 맛, 냄새, 색소 등을 흡착 제거하는 기능을 하며 포스트 카본필터(114)를 통하여 여과된 정수는 정수라인을 통하여 저장탱크(170)에 수용된다.

이러한 필터부(110)의 필터들(111, 112, 113, 114)은 당 업계에서 널리 알려진 통상적인 구조의 필터로서 일반적인 수처리 장치(정수기)에 널리 채용되는 것이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 필터부(110)는 역삼투막 필터(113)가 미세한 기공을 지닌 멤브레인을 통해 물을 정수하기 때문에, 펌핑 압력으로서 물을 역삼투막 필터(113)로 공급할 수 있는 가압 펌프(P)를 포함할 수도 있다.

상기 가압 펌프(P)는 도 2에 도시된 바와 같이 세디먼트 필터(111)와 프리 카본필터(112) 사이의 정수라인(141)에 설치될 수 있으나, 프리 카본필터(112)와 역삼투막 필터(113)의 사이의 정수라인(141)에 설치될 수 있다. 이와는 달리, 원수 공급부(W)로부터 공급되는 원수의 압력에 따라 가압 펌프(P)를 구비하지 않는 것도 가능하다. 이러한 가압펌프(P)는 역삼투막 정수기 등에서 적용되는 통상적인 구조의 부스터 펌프(booster pump)로서 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 필터부(110)에 유입되는 원수의 유량을 감지하기 위하여, 유량감지유닛(PS)이 구비될 수 있으며, 이러한 유량감지유닛(PS)은 원수 공급부(W)로부터 공급되는 원수의 수압을 검출하여 그 수압이 적정 수압 이상인 경우에 스위칭되어 가압 펌프(P)에 작동신호를 공급하는 LPS(Low Pressure Switch)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 저장탱크(170)는 필터부(110)를 통과하며 정화된 정수를 저장하며 그 정수를 선택적으로 배출시키는 것으로서, 포스트 카본필터(114)에서 유입되는 정수를 공급받으며, 후술하는 바와 같이 전해 살균기(130)에서 유입되는 살균수를 수용하게 된다.

구체적으로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 저장탱크(170)는 필터부(110)를 통과하며 정화된 상온의 정수 및 이 중 일부를 냉각시킨 냉정수를 저장하는바, 상온의 정수를 저장하기 위한 저장 공간을 형성하는 제1 저장부(171)와, 냉정수를 저장하기 위한 저장 공간을 형성하는 제2 저장부(172)로 이루어진다. 이때, 저장탱크(170)가 상온의 정수을 저장하는 저장 공간으로 형성될 수 있음은 자명하며, 제1 저장부(171)와 제2 저장부(172)가 독립적인 탱크로 이루어지는 것도 가능하다.

상기 제1 및 제2 저장부(171, 172)는 상호 연결되면서 상하 방향으로 각각 구획 형성되는데, 제1 저장부(171)는 상측에 위치하고, 제2 저장부(172)는 제1 저장부(171)의 하측에 위치한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 저장부(171, 172)는 격벽(세퍼레이터)(177)을 통해 상하 방향으로 각각 구획 형성되며 상호 연통된다.

제1 저장부(171)는 뚜껑(174)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이 뚜껑(174)은 개폐가 가능하여, 사용자가 살균모드외에도 필요에 따라서 직접 내부를 청소할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 제1 저장부(171)의 측면에는 정수의 레벨을 감지하고 그 감지 신호를 제어유닛(190)으로 출력하는 하나 이상의 수위센서(175a, 175b, 175c)가 설치된다. 여기서, 상기 수위센서(175a, 175b, 175c)는 제1 저장부(171)에서 정수의 하한 레벨, 즉 정수의 재공급이 이루어지는 저수위를 감지하는 저수위센서(175a)와, 중간 레벨을 감지하는 중수위센서(175b)와, 상한 레벨, 즉 정수의 추가 유입이 차단되는 만수위를 감지하는 만수위센서(175c)로 구분할 수 있다. 이러한 수위센서의 개수 및 설치위치는 수처리 장치(정수기)의 구체적인 제어방식에 따라 변경가능하다.

여기서, 만수위 센서(175c)와 뚜껑(174) 사이의 저장탱크(170)의 측면에 정수 라인(141)과 살균수 라인(142)가 배치되며, 정수 라인(141)은 살균수 라인(142)보다 소정의 높이(h)만큰 낮은 위치에 배치된다.

저장탱크(170)에서 만수위 센서(175c) 위의 공간은 사실상 물이 차지 않는 공간으로, 이 공간의 크기가 크면 클수록 정수기의 공간효율, 즉, 정수기 크기 대비 정수기가 실제 사용하는 공간이 작아진다. 따라서, 만수위 센서(175c)와 뚜껑(174) 사이의 공간은 작을 수로 바람직하다.

하지만, 정수 라인(141)과 살균수 라인(142)은 만수위 센서(175c) 보다 높은 위치에 있어야, 정수 라인(141) 이나 살균수 라인(142)으로 물이 역류하는 것을 막을 수 있다.

한편, 본 고안에서 살균수 라인(142)은 정수 라인(141)보다 높은 위치에 구성되는데, 이렇게 살균수 라인(142)가 정수 라인(141)보다 높게 구성됨으로써, 정수 라인(141)활용시 살균수 라인(142)에 남아있는 살균수가 정수에 혼입될 가능성은 확실하게 차단가능하다. 특히, 살균수 라인(142)이 정수 라인(141) 상부에 배치됨으으로써, 살균수 라인(142)은 별도의 장치(예를 들면 밸브, 혹은 체크 피팅)없이도, 잔류 살균수의 유입을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 위에서 언급한 바 있는 원수 차단밸브(WV)는 저수위센서(175a)와 만수위 센서(175c)에 의해 밸브 작동이 결정되는데, 제1 저장부(171)에 정수가 만수되는 때 만수위센서(175c)로부터 온(ON) 신호가 입력되면 제어유닛(190)에 의해 폐쇄되고, 저수위센서(175a)로부터 오프(OFF) 신호가 입력되면 제어유닛(190)에 의해 개방되어 정수가 유입될 수 있다.

또한, 상기 제2 저장부(172)에는 제1 저장부(171)로부터 유입되는 정수를 냉각시키기 위한 냉각유닛(173)이 설치되는데, 이러한 냉각유닛(173)은 당 업계에 널리 알려진 냉각 코일로서 이루어지는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

상기에서, 제1 저장부(171)에는 정수를 배출하는 제1 취수라인(178a)이 연결되며, 제2 저장부(172)에는 냉정수를 배출하는 제2 취수라인(178b)이 연결되는 바, 제1 및 제2 취수라인(178a, 178b)은 서로 합류하며 취수코크(179)와 연결될 수 있다. 이와는 달리, 상기 취수코크(179)가 각각의 취수라인(178a, 178b)에 별도로 설치되는 것도 가능하다.

또한, 상기 제1 및 제2 취수라인(178a, 178b)에는 밸브(미도시)가 설치되어 있어, 사용자의 선택에 따라 제어유닛(190)에 의한 밸브의 작동으로서 제1 및 제2 취수라인(178a, 178b)의 선택적인 개폐가 이루어짐은 당연하다 할 것이다.

즉, 상기 제1 저장부(171)에 저장된 상온의 정수는 제1 취수라인(178a)을 통해 배출되면서 취수코크(179)를 통해 출수될 수 있고, 제2 저장부(172)에 저장된 냉정수는 제2 취수라인(178b)을 통해 배출되면서 취수코크(179)를 통해 출수 될 수 있다.

또한, 제어유닛(190)에 의한 밸브(미도시)의 작동으로서 제1 및 제2 취수라인(178a, 178b)을 모두 개방하여, 상기 제1 저장부(171)에 저장된 상온의 정수와 제2 저장부(172)에 저장된 냉정수를 제1 및 제2 취수라인(178a, 178b)을 통하여 동시에 배출되면서 취수코크(179)를 통해 출수될 수 있다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전해 살균기(130)는 살균수 라인(142)에 설치되며 필터부(110)에 구비되는 적어도 일부의 필터를 통하여 여과된 정수를 이용하여 전기분해를 통해 산화성 혼합물질(MO: Mixed Oxidant) 등 살균기능이 있는 물질을 포함하는 살균수를 생성할 수 있는 구조로 이루어진다.

이러한 전해 살균기(130)는 서로 다른 극성의 전극 사이로 물을 통과시킴으로써 물속에 잔류된 미생물이나 세균을 살균 또는 소멸시키게 된다. 일반적으로 전기분해를 통한 정수의 살균은 양극에서 미생물을 직접 산화시키는 직접산화반응과, 양극에서 발생할 수 있는 여러가지 산화성 혼합물질(MO:Mixed Oxidant), 예를 들면 잔류염소, 오존, OH 라디칼, 산소 라디칼 등이 미생물을 산화시키게 되는 간접산화반응이 복합적으로 진행되어 이루어진다.

본 고안의 경우 전해 살균기(130)는 필터부(110)에 구비되는 적어도 일부의 필터를 통하여 여과된 정수 및 이에 포함된 염소이온(Cl^-)을 이용하여 전기분해를 하므로 (+)극에서 잔류염소와 H⁺ 이온이 동시에 나오고, (-)극에서는 OH^- 이온이 생성되며, 이로 인해 전체적인 pH는 중성에 해당한다. 이와 같이 pH가 중성인 경우에는 잔류염소의 대부분은 HOCl로 존재하게 된다.

구체적으로 살펴보면 pH 변화에 따른 잔류염소는 중성에서는 대부분 HOCl 형태로 존재하지만, pH가 커지는 경우에는 OCl^- 가 증가하게 되고 pH가 8 이상인 경우(알칼리성)에는 대부분 OCl^- 형태로 존재하게 된다. 반대로 pH가 작아지는 경우에는 Cl2의 양이 증가하게 되며, pH가 2 이하가 되면 Cl₂의 양이 급격히 증가하면서 HOCl의 양이 감소하게 된다. 이때, 살균능력의 순서는 HOCl, OCl^-, NH₂Cl의 순서가 되며, HOCl은 OCl^-의 70배 정도, NH₂Cl의 300배 정도의 살균능력을 갖게 된다. 따라서, 동일한 양의 잔류염소가 존재하는 경우 HOCl이 가장 유리하다는 것을 알 수 있다.

본 고안의 경우 전해 살균기(130)에서 물과 원수에 포함된 잔류염소를 이용하여 전기분해를 하므로 pH가 중성에 해당하므로 잔류염소는 HOCl 형태로 존재하게 되므로 살균능력이 극대화될 수 있다.

그러나, 전해 살균기(130)에 염화물(NaCl, KCl... 등)을 첨가하는 것도 가능하다.

또한, 본 고안의 일 실시예의 경우 양극전극의 전극몸체에 루테늄(Ru)을 코팅하게 된다(보다 정확히는 루테늄을 코팅한 후 루테늄 코팅된 전극을 고온으로 가열하여 산화시킴으로써 루테늄옥사이드(RuOx)를 변화시키기 때문에 전극표면에 잔류하는 것은 루테늄옥사이드이다. 다만, 전극생성초기에 코팅된 재료는 루테늄이므로 청구범위를 포함하여 본 명세서에서는 '루테늄이 코팅되었다'는 의미를 루테늄옥사이드로 변화된 상태를 포함하는 것으로 사용하기로 한다.) 따라서, 루테늄 코팅이 손상되는 것을 방지하기 위하여 오히려 고전압을 사용할 수 없으며, 따라서, 루테늄(Ru) 촉매의 활성도 및 코팅손상 방지를 위하여 30볼트, 보다 바람직하게는 24볼트로 최대전압을 설정하고 전력도 10와트 이내가 되도록 하는 것이 효율적이다.

그리고, 전극몸체에 루테늄(Ru)을 사용하는 경우 통상적으로는 전극수명이 짧아질 수 있지만, 본 고안에서는 전술한 바와 같이 저전류 구동이 가능하므로 전극 수명이 짧아지는 것을 방지할 수 있다. 이러한 루테늄(Ru) 코팅 전극의 수명을 더욱 늘리기 위해 전류를 더욱 작게 하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 상대전극인 음극전극을 별도의 코팅 없이 티타늄(Ti) 전극만으로 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 음극전극으로 티타늄(Ti)을 사용하는 경우에는 동일전압에서 전류가 낮아지는 효과를 달성할 수 있으며, 전류가 낮아지면 전력도 작아지고 이로 인해 음극전극 및 양극전극의 수명이 길어진다는 이점이 있게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 전해 살균기(130)에 전원이 인가되면 산화성 혼합물질(MO) 등을 포함하는 살균수가 생성되며, 이러한 살균수는 저장탱크(170)의 제1 저장부(171)로 공급된다.

구체적으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 전해 살균기(130)는 상기 역삼투막 필터(113)(또는 중공사막 필터)의 전단의 정수라인(141)과 상기 저장탱크(170) 사이의 살균수 라인(142)에 설치될 수 있다. 즉, 상기 전해 살균기(130)는 역삼투막 필터(113)의 전단의 유로에서 분기되어 상기 저장탱크(170)와 연결되는 살균수 라인(142)에 설치될 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 전해 살균기(130)는 상기 세디먼트필터(111)와 역삼투막 필터(113)의 사이, 즉 세디먼트필터(111)와 프리카본필터(112)의 사이 또는 프리카본필터(112)와 역삼투막 필터(113)의 사이의 유로에서 분기되는 살균수 라인(142)에 설치될 수 있다.

다만, 도면에서는 세디먼트필터(111)와 프리카본필터(112)의 사이의 유로에서 살균수 라인(142)이 분기되는 실시예가 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 세디먼트필터(111)와 프리카본필터(112)의 사이의 유로에서 분기되는 구성도 본 고안의 범주에 명확히 포함된다 할 것이다. 이러한 구성은 상기 역삼투막 필터(113) 대신에 중공사막 필터가 사용되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

이때, 역삼투막 필터(113) 전단의 정수라인(141)과 상기 살균수 라인(142)가 연결되는 부분에 유로전환밸브(120)가 구비될 수 있다. 이러한 유로전환밸브(120)는 제어유닛(190)에 의한 전기적인 신호에 따라 역삼투막 필터(113) 전단에서 유입된 정수를 정수라인(141)과 살균수 라인(142) 중 어느 일측으로 공급하게 된다.

이와 같이, 본 고안의 제1 및 제2 실시예에서는 살균수 생성을 위해 필터부(110)의 적어도 일부를 거친 정수가 유입되는 살균수 라인(142)을 정수라인(141)과 독립적인 유로로 구성함으로써 살균수 라인(142)에 대한 독립적인 유량조절이 가능하므로 전해살균기(130)에서 생성되는 산화성 혼합물질(MO)의 농도 제어가 용이하다는 이점이 있게 된다.

한편, 도 2 의 실시예에서는 포스트 카본 필터(114) 이후의 정수라인(141)이 저장탱크(170)와 직접 연결되므로 전해살균기(130) 이후의 살균수 라인(142)이 정수라인(141)과 독립적인 유로로 형성되어 있다. 따라서, 도 2 의 실시예에 의한 경우에는 포스트 카본 필터(114) 이후의 정수라인(141)에 살균수가 유입되지 않아 음용을 위한 정수에 살균수 유로(142)에 잔류하는 살균수가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 배수유닛(150)은 저장탱크(170)에 저장된 살균수를 선택적으로 배출시키기 위한 것으로서, 일 예로서 저장탱크(170) 하부의 제2 저장부(172)와 연결되게 구성될 수 있다.

이러한 배수유닛(150)은 저장탱크(170)와 연결되는 배수라인(151)과, 배수라인(151)과 드레인관(dL) 사이의 유로를 전환하는 유로전환밸브(157)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 배수라인(151)은 저장탱크(170)에 저장된 물 또는 살균수를 생활용수로 배출하기 위한 것으로, 제2 저장부(172)의 하단부에 연결되는 배출 관로로서 구비된다.

상기 유로전환밸브(157)는 배수라인(151)에 설치되는 바, 제어유닛(190)에 의한 전기적인 신호에 따라 밸브 스풀의 회전이 이루어지며, 유로를 가변시킬 수 있는 방향전환밸브로서 구비된다.

이 경우, 상기 유로전환밸브(157)는 역삼투막 필터(113)의 드레인관(dL) 상에 설치된 드레인 밸브(dV)와도 연결된다. 즉, 상기 유로전환밸브(157)는 제어유닛(190)에 의해 작동되면서 배수라인(151)을 개방하고 드레인관(dL)의 유로를 폐쇄하거나 배수라인(151)을 폐쇄하고 드레인관(dL)을 개방할 수 있다.

또한, 상기 배수유닛(150)은 필요에 따라 배수라인(151)에 설치되는 배수펌프(155)를 더 포함할 수도 있다. 상기 배수펌프(155)는 배수라인(151) 상에 설치되어 저장탱크(170)에 저장된 물을 소정의 펌핑 압력으로서 배출시키게 된다. 이와 같이, 배수펌프(155)가 구비되는 경우에는 저장탱크(170)에 저장된 물을 신속하게 배수할 수 있어 수처리 장치(정수기)의 살균세척에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다는 이점이 있게 된다.

상기 제어유닛(190)은 수처리 장치(100)의 제반 작동을 제어하기 위한 것으로서, 보다 구체적으로는 수처리 장치(100)의 작동 모드를 필터부(110)를 통해 원수를 정수하는 정수모드, 및 전해 살균기(130)와 배수유닛(150)을 통해 살균수를 생성하고 그 살균수로서 저장 탱크(170)의 및 유로를 살균시키는 살균모드 등 수처리 장치(100)에 구현되는 각종 모드를 제어하기 위한 것이다. 도 2 내지 도 4b에서는 도면의 간략화를 위하여 제어유닛(190)이 원수차단밸브(WV), 전해살균기(120), 배수펌프(155) 및 수위센서(175a, 175b, 175c)에만 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 유량감지유닛(PS), 유로전환밸브(157), 냉각유닛(173) 등 전기/전자적 제어가 필요한 각종 구성요소들을 제어하도록 구성된다.

한편, 상기 제어유닛(190)은 정수모드의 경우 필터부(110)의 필터들(111, 112, 113, 114)에 의한 원수의 정화가 이루어지도록 각종 구성요소들을 제어하고, 살균모드의 경우 설정시간 또는 사용자의 선택에 따라 원수의 여과 과정을 차단함과 동시에 저장탱크(170)에 저장된 정수를 일부 배출시킨 뒤 전해 살균기(130)를 작동시켜 살균수를 생성한 후 저장탱크(170)에 저장하고 그 살균수를 배수유닛(150)을 통해 자동으로 배출시키는 작동을 제어한다.

이 경우, 상기 제어유닛(190)은 정수모드 및 살균모드의 작동에 필요한 설정시간 또는 작동 스위치 신호에 따른 각종 데이터 값의 로직을 저장하고 있는 통상적인 메모리부(도면에 도시되지 않음)에 의해서 수처리 장치(100)의 전반적인 작동 모드를 제어한다.

그리고, 상기 제어유닛(190)은 기설정된 시간 또는 스위칭 신호에 따라 위에서 언급한 바 있는 밸브들 및 펌프들로 제어 신호를 인가하여 이들 밸브 및 펌프의 작동을 제어한다.

이하, 도 4 및 도 5 를 참조하여, 본 고안의 제1 및 제2 실시예에 따른 수처리 장치(100)의 작동에 대해 살펴본다.

먼저, 도 4 를 참조하여 정수모드에 대해 살펴본다.

저장탱크(170)에 구비된 저수위 센서(175a)에서 저수위(물보충 수위)에 도달했음이 감지되면 이 신호는 제어유닛(190)에 전달되고, 제어유닛(190)에 의해 원수차단밸브(WV)가 개방되어 원수공급부(W)로부터 원수가 유입된다. 따라서, 원수공급부(W)로부터 공급된 원수가 필터부(110)에 구비된 각각의 필터(111, 112, 113, 114)를 순차적으로 거치면서 정수를 생성하게 된다. 필터부(110)에서 원수를 여과하는 과정은 일반적인 내용이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이, 필터부(110)를 거치면서 여과된 정수는 저장탱크(170)의 수위가 만수위가 될 때까지 저장탱크(170)에 공급되고 만수위 센서(175c)에서 만수위가 감지되면 원수차단밸브(WV)를 차단하여 정수모드가 종료된다. 이와 같이, 저장탱크(170)에 저장된 정수는 사용자의 추출에 의해 취수코크(179)로부터 추출된다.

한편, 본 고안에 의한 수처리 장치(100)는, 미리 설정된 시간마다 또는 사용자의 선택에 따라 살균모드로 전환될 수 있는데, 이러한 살균모드 시의 작동을 도 5 를 참조하여 설명한다.

먼저, 수처리 장치(100)의 살균모드가 개시된 상태에서, 가압 펌프(P) 및 전해 살균기(130)는 제어유닛(190)에 의해 오프된 상태에 있고, 유로전환밸브(157)는 제어유닛(190)에 의한 작동으로서 드레인관(dL)을 폐쇄하고 배수라인(151)을 개방한 상태를 이룬다.

이와 같은 상태에서, 제어유닛(190)은 배수펌프(155)가 구비되는 경우에는 배수펌프(155)에 전기적 신호를 인가하여 배수펌프(155)를 작동시켜 저장탱크(170)에 저장된 정수를 배수펌프(155)의 펌핑 압력에 의해 배수라인(151)을 통해 저장탱크(170)의 정수의 수위가 기설정된 레벨이 될 때까지 배출시킨 후 배수펌프(155)의 동작을 멈추고 유로전환밸브(157)를 통하여 배수라인(151)을 폐쇄하게 된다. 그러나, 배수펌프(155)가 구비되지 않은 경우에는 배수라인(151)의 유로를 개방시키도록 배수밸브(도 7a의 252 참조)를 작동시킴으로써 수행될 수도 있다. 이와 같은 정수의 배출을 통해 저장탱크(170)는 전해 살균기(130)의 작동을 통해 생성된 전기 분해에 의한 정수의 살균 및 산화성 혼합물질이 입수될 공간을 확보하게 된다. 즉, 저장탱크(170)에 수용된 정수를 배출하지 않고 저장탱크(170)에 살균수를 유입시키는 경우에는 저장탱크(170)에서 물넘침 현상이 발생할 수 있으므로 이러한 현상을 방지하기 위하여 살균수가 유입될 공간을 확보하게 된다. 이와 같이, 살균모드 개시시 저장탱크(170)의 배수는 저장탱크(170)를 완전히(또는 저수위나 저장탱크의 바닥에 인접한 수위가 되도록 충분히) 비울 수도 있지만, 정수의 낭비를 막음과 동시에 저장탱크(170)의 배수에 소요되는 시간으로 인하여 전체 살균모드 수행시간이 길어지는 것을 방지하기 위하여 부분 배수가 바람직하다. 이러한 부분배수 작업은 저장탱크(170)에 만수위 센서(175c)보다 약간 아래에 중수위 센서(175b)를 설치하고 중수위 센서(175b)에서 중수위가 감지될 때까지 이루어지는 방법을 사용할 수 있으며, 배수량을 고려하여 배수펌프(155)를 일정시간 동안만 동작시키거나 배수유닛에 구비된 배수밸브(미도시)를 일정시간 동안만 개방시키는 방법을 사용할 수도 있다. 특히, 중수위 센서(175b)를 이용한 경우에는 저장탱크(170)에 수용된 물의 용량을 정확히 할 수 있으므로, 산화성 혼합물질을 포함하는 살균수가 저장탱크(170)에 유입되어 혼합된 후 저장탱크(170) 전체에 포함된 산화성 혼합물질의 농도를 미리 설정된 설정값에 최대한 근접하게 맞출 수 있게 된다. 이로 인해, 저장탱크(170)에 유입된 산화성 혼합물질이 필요 이상 유입되어 헹굼작업 이후에 산화성 혼합물질의 과다잔류로 인하여 물맛이 나빠지는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 적정 농도 이하의 산화성 혼합물질로 인하여 살균세척의 효과가 줄어드는 현상을 방지할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.

이어서, 도 5 에 도시된 바와 같이, 제어유닛(190)은 원수차단밸브(WV)를 개방하여 원수를 유입시키고, 가압펌프(P)를 작동시켜 원수를 여과한다. 이때, 유로전환밸브(120)에 전기적인 신호를 인가하여 역삼투막 필터(113) 전단에서 여과된 정수가 전해살균기(130)로 입수될 수 있도록 역삼투막 필터(113) 전단의 유로, 즉 세디먼트필터(111)와 역삼투막 필터(113) 사이의 유로와 살균수 라인(142)를 연통시키게 된다.

이때, 상기 세디먼트 필터(111)는 원수에 포함된 비교적 큰 입자상의 부유 물질, 모래 등의 고형 물질을 흡착 제거하는 기능을 하고, 상기 프리 카본필터(112)는 활성탄의 흡착 방식을 통해 물에 포함된 휘발성 유기 화합물, 발암물질, 합성세제, 살충제 등 인체에 유해한 화학물질과 잔류염소(예를 들어, HOCl 또는 ClO) 성분을 제거하는 기능을 하게 되므로, 원수에 포함된 염소이온(Cl^-)은 세디먼트 필터(111) 및 프리 카본필터(112)를 통과하더라도 거의 그대로 유지된다(원수에 따라 다르지만, 대략 10~20ppm).

특히, 프리 카본필터(112)와 같은 활성탄 필터는 미네랄 성분을 함유하고 있으며, 이로 인해 활성탄을 통과하는 물은 활성탄에 있던 무기물을 녹여내면서 약알칼리성을 띠게 된다. 이러한 알칼리성 물은 환원력이 있어서 물속의 잔류염소(Cl₂, HOCl, ClO)를 인체에 무해한 염소이온(Cl^-)으로 환원시키고, 활성탄 자체에 있는 많은 구멍에 각종 유해물질이 흡착되어 물속의 불순물이나 화학물질을 제거하게 된다.

따라서, 세디먼트 필터(111), 또는 세디먼트 필터(111)와 프리 카본필터(112)를 거치면서 여과된 정수에는 염소이온의 농도가 원수와 거의 유사하게 되며(예를 들어, 대략 10~20ppm), 이와 같이 세디먼트 필터(111) 및/또는 프리 카본필터(112)를 거친 정수에 포함된 염소이온 및 기타 물질이 전해살균기(130)의 전기분해(산화환원 반응)에 의해 산화성 혼합물질로 생성된다. 특히, 역삼투막 필터(113)를 거치지 않고 세디먼트 필터(111)만을, 또는 세디먼트 필터(111)와 프리 카본필터(112)를 거친 정수에는 총용존 고형물질(TDS, Total Dissolved Solid; 칼슘이나 마그네슘 철분 등 미네랄 성분을 포함한 고형물질이 물속에 녹아 있는 양)이 많으므로 전해살균기(130)에서 전기분해반응(산화환원반응)이 원활히 일어날 수 있는 조건이 된다는 이점이 있다.

반면에, 역삼투막 필터(113)를 통과하는 경우 이러한 고형물질이 상당량 제거되어 전기분해반응(산화환원반응)이 원활히 이루어질 수 없으므로 고전압이 필요하게 될 뿐만 아니라, 염소이온 등 산화성 혼합물질의 생성에 필요한 물질도 다량 제거되므로 전기분해를 통한 산화성 혼합물질의 농도가 낮게 되어 살균에 충분하지 않게 된다.

이와 같이, 역삼투막 필터(113)의 전단에 위치한 세디먼트필터(111), 또는 세디먼트필터(111)와 프리카본필터(112)를 거쳐 공급된 정수에는 총용존 고형물질의 양이 많고, 원수와 비슷한 수준의 염소이온을 갖는 상태가 되고, 이러한 성상의 정수가 전해살균기(130)로 공급된다.

예를 들어, 세디먼트필터(111)만을, 또는 세디먼트필터(111)와 프리카본필터(112)를 거친 정수에 포함된 염소이온의 농도는 원수에 포함된 염소 이온의 농도(통상적으로, 10~20ppm)가 거의 동일하므로 충분한 양의 염소 이온의 전해살균기(130)에 도입될 수 있을 뿐만 아니라 전기분해에 필요한 전해질, 즉 총용존 고형물질(TDS)도 충분하므로, 전해살균기(130)에 유입되는 정수의 유입용량(liter/분), 전류, 전압 등을 조정함으로써 2~3ppm의 산화성 혼합물질을 포함하는 살균수를 생성할 수 있음을 실험을 통해 확인할 수 있었다.

한편, 세디먼트필터(111)만을, 또는 세디먼트필터(111)와 프리카본필터(112)를 거친 정수에 포함된 총용존 고형물질의 양이 적정범위보다 너무 많은 경우(예를 들어, 30ppm 초과)라 하더라도 전해살균기(130)의 전압 및/또는 전류 제어를 통하여 안정적인 농도의 산화성 혼합물질을 생성할 수 있다. 이와 같이, 안정적인 농도의 산화성 혼합물질을 생성하기 위한 전해 살균기(130)의 제어에 대해서는 본 출원인의 미공개된 선출원(대한민국 특허출원 제2010-0062233호)에 상세히 설명되어 있는바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이, 전해 살균기(130)에 의해 생성된 고농도(일 예로서, 2~3ppm)의 살균수는 정수 라인(141)보다 높게 배치된 살균수 라인(142)을 통해 저장탱크(170)의 수위가 만수위가 될 때까지 공급된다.

저장탱크(170)에 공급된 고농도의 살균수는 저장탱크(170) 내에 수용되어 있던 정수와 혼합되어 일정 농도의 산화성 혼합물질이 저장탱크(170)의 내벽에 접촉되고, 그 결과 저장탱크(170)의 내벽을 살균수를 통해 살균할 수 있게 되는 것이다. 예를 들어, 저장탱크(170)에 공급되는 살균수에 포함된 산화성 혼합물질(MO)의 농도가 2~3ppm인 경우 저장탱크(170)에 잔류하고 있는 정수와 혼합되어 전체적인 산화성 혼합물질의 농도를 0.05~0.15ppm으로 조정할 수 있게 되어 살균효율을 기대할 수 있다. 특히, 살균에 필요한 산화성 혼합물질의 농도가 0.05ppm임을 감안할 때, 살균수의 유입으로 인한 저장탱크(170) 내부의 산화성 혼합물질의 농도는 안정적인 살균효과를 얻을 수 있도록 상기한 0.05ppm보다 약간 높은 0.07~0.13ppm 정도가 되도록 함이 바람직하다.

이와 같이, 상기 저장탱크(170)로 제공된 살균수가 만수된 경우 만수위센서(175c)의 감지신호는 제어유닛(190)으로 출력되고, 제어유닛은(190)은 원수차단밸브(WV)를 폐쇄하게 된다.

살균수 유입에 의한 만수위가 됨과 동시에 또는 만수위가 된 시간으로부터 일정시간이 경과한 뒤에 제어유닛(190)은 배수펌프(155)가 설치된 경우 배수펌프(155)에 전기적인 신호를 인가하여 그 배수펌프(155)를 작동시키고, 이와 동시에 유로전환밸브(157)에 전기적인 신호를 인가하여 배수라인(151)을 생활용수 배출 측으로 개방한다.

그러면, 상기 저장탱크(170)에 저장된 살균수는 배수펌프(155)의 펌핑 압력에 의해 배수라인(151)을 통해 배출되고, 유로전환밸브(157)를 통해 생활용수로 배출된다. 그러나, 배수펌프(155)가 구비되지 않는 경우에는 상기 제어유닛(190)은 배수라인(151)에 구비되는 배수밸브(도 7a의 252 참조)를 배수에 충분한 시간 동안 개방함으로써 저장탱크(170)의 배수를 제어할 수도 있다.

이러한 살균수의 배수작업은, 미리 설정된 시간 동안 수행후 배수펌프(155)의 작동을 차단하도록 구성될 수도 있지만, 배수펌프(155)가 필요 이상의 시간 동안 구동되지 않도록 하기 위하여 제어유닛(190)이 저장탱크(170)의 배수종료(저장탱크에 물이 남아 있더라도 배수가 되지 않는 상태를 포함함)로 인하여 배수펌프(155)에 과부하가 발생함을 감지함으로써 종료되도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 살균수의 배수가 끝나면, 제어유닛(190)은 원수차단밸브(WV)를 다시 개방하여 헹굼작업을 수행할 수도 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 살균시 저장탱크(170)의 산화성 혼합물질의 농도가 대략 0.05~0.15ppm 정도이므로 살균수 배수후 저장탱크(170)에 잔류하는 산화성 혼합물질의 양은 극히 적고, 추후 저장탱크(170)에 정수가 재유입되는 경우 그 농도는 현격히 낮아져 검출이 되지 않을 뿐만 아니라 사용자가 산화성 혼합물질로 인한 물맛의 이상을 느낄 수 없을 정도이므로 별도의 헹굼작업을 수행하지 않는 것도 가능하다.

다만, 산화성 혼합물질 등 살균물질을 보다 확실히 제거하기 위하여 헹굼작업을 수행하는 것이 바람직할 것이다.

이러한 헹굼작업은 공급된 원수를 세디먼트필터(111)만을, 또는 세디먼트필터(111)와 프리카본필터(112)를 통해 여과한 다음 저장탱크(170)로 공급함으로써 수행된다. 이때, 저장탱크(170)로 공급되는 정수는 살균수 라인(142)를 통해 공급되지만 전해살균기(130)는 오프된 상태이므로 살균수가 생성되지는 않게 된다. 즉, 헹굼작업시 유로는 도 5 에 도시된 유로와 동일하며, 다만 전해 살균기(130)를 오프시킨 상태에서 수행하게 된다.

한편, 헹굼작업을 수행하기 위해서 저장탱크(170)에 만수위까지 정수를 공급하는 것도 가능하다. 그러나, 만수위까지 정수를 공급하는 경우 정수(헹굼수)의 공급 및 배수에 많은 시간이 필요할 뿐만 아니라 많은 물을 낭비하게 된다. 따라서, 본 고안의 보다 바람직한 실시예에 의할 때, 상기 헹굼작업시 저장탱크(170)에 공급되는 정수(헹굼수)의 양은 살균수의 배출시 살균수가 가장 많이 잔류할 수 있는 저장탱크(170)의 바닥면을 헹굴 수 있을 정도가 되는 것이 효과적이다. 이를 위하여 저장탱크(170)에 공급되는 정수(헹굼수)의 양은 저장탱크(170)의 만수위에 해당하는 만수 용량보다 작은 기설정량만큼 공급되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 저수위 센서(175a)를 통해 감지할 수 있는 저수위보다 낮은 수위만큼의 정수가 공급되어도 충분할 수 있다.

한편, 도 6 에는 본 고안의 저장탱크(170)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 6 에서 보이듯이, 도 6 의 실시예는 도 3 의 실시예와 살균수 라인(142) 구성을 제외하고는 동일하며, 따라서, 동일한 부분에 대하여는 도 3 의 실시예에서 설명하였으므로, 여기서는 생략하도록 한다.

뚜껑(174)과 정수 라인(141) 사이의 공간이 부족한 경우 혹은 저장탱크(170)의 크기를 줄이기 위하여, 살균수 라인(142)은 저장탱크(170)와 연결되는 경사부(142b) 및 상기 경사부(142b)와 연결되며 정수 라인(141)보다 높은 위치에 위치하는 수평부(142a)를 포함할 수 있다.

이때 경사부(142b)는 수평부(142a)가 정수 라인(141)보다 높은 위치에 위치한다면, 정수 라인(141)보다 낮은 위치에서 저장탱크(170)와 연결되더라도 무방하다.

이렇게 경사부(142b)와 수평부(142a)를 포함하여 살균수 라인(142)가 구성되는 경우에, 저장탱크(170)에서 정수 라인(141)과 뚜껑(174) 사이에 살균수 라인(142)이 연결될 필요가 없으므로, 정수기 내부의 효율적 공간 활용이 가능하다.

또한, 추가 구성없이, 살균수 라인(142)의 구조만의 변경으로, 살균수의 유입이 방지가 가능하여, 제작 비용은 낮추면서도 성능의 확보가 가능하다는 효과가 있다.

100… 수처리 장치 110… 필터부
120… 유로전환밸브 130… 전해 살균기
141… 정수 라인 142… 살균수 라인
150… 배수유닛 151… 배수라인
155… 배수펌프 157… 유로전환밸브
170… 저장탱크 171… 제1 저장부
172… 제2 저장부 173… 냉각유닛
174… 뚜껑 175a… 저수위 센서
175b… 중수위 센서 175c… 만수위 센서
177… 세퍼레이터

Claims (4)

1. 원수를 정화하는 필터부;
   상기 필터부와 연결되고, 상기 필터부를 통과하여 여과된 정수를 저장하는 저장탱크; 및
   상기 필터부와 상기 저장탱크 사이에 설치되며, 상기 필터부 중 적어도 일부를 통과하면서 여과된 정수를 사용하여 살균수를 생성함으로써 상기 저장탱크에 살균수가 공급되도록 하는 살균기; 를 포함하며,
   상기 저장탱크는 상기 필터부를 통과한 정수가 유입되는 정수 라인 및 상기 살균기에서 생성된 살균수가 유입되는 살균수 라인과 연결되며, 상기 살균수 라인 및 상기 정수 라인은 상기 저장탱크의 측면에 배치되며,
   상기 살균수 라인에 잔류하는 살균수가 정수에 혼입하지 않도록 상기 살균수 라인은 상기 정수 라인보다 높은 위치에 배치되는 수처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 살균수 라인은 상기 저장탱크와 연결되는 경사부와 상기 경사부에 연결되는 수평부를 포함하며, 상기 살균수 라인의 수평부가 상기 정수 라인보다 높은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 경사부는 상기 정수 라인보다 낮은 위치에서 연결되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 저장탱크는 상면에 개방이 가능한 뚜껑 및 측면에 배치된 하나 이상의 수위 감지 센서를 포함하며,
   상기 수위 감지 센서 중 가장 상측에 배치된 수위 감지 센서와, 상기 뚜껑 사이의 측면에, 상기 살균수 라인 및 상기 정수 라인이 배치되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.

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