KR20120131720A - 수처리기의 배수 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수처리기의 배수 장치에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 원수를 정화하는 필터부 및 상기 필터부와 연결되고, 상기 필터부를 통과하여 여과된 정수를 저장하는 저장탱크를 포함하는 수처리기의 배수 장치는 상기 저장탱크에 수용된 물을 배출하는 배수라인; 상기 배수라인을 개폐하는 배수밸브; 상기 배수 라인에 설치되는 배수펌프; 및 상기 배수밸브의 개폐 여부, 상기 배수펌프의 동작 여부 및 상기 배수펌프의 동작 속도를 제어하는 제어 신호를 생성하고 상기 배수펌프의 구동 전류를 이용해 상기 저장탱크의 저수 유무를 판별하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 수처리기의 저장탱크에 저장된 정수 등을 원활히 배수시킬 수 있는 배수 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(한외여과 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 수처리기가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수처리기(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.
본 발명은 수처리기의 저장탱크에 저장된 정수 등을 원활히 배수할 수 있는 배수 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 원수를 정화하는 필터부 및 상기 필터부와 연결되고, 상기 필터부를 통과하여 여과된 정수를 저장하는 저장탱크를 포함하는 수처리기의 배수 장치는 상기 저장탱크에 수용된 물을 배출하는 배수라인; 상기 배수라인을 개폐하는 배수밸브; 상기 배수 라인에 설치되는 배수펌프; 및 상기 배수밸브의 개폐 여부, 상기 배수펌프의 동작 여부 및 상기 배수펌프의 동작 속도를 제어하는 제어 신호를 생성하고 상기 배수펌프의 구동 전류를 이용해 상기 저장탱크의 저수 유무를 판별하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 배수밸브를 열고 제1 안정 시간이 도과되면 상기 배수펌프를 동작시킨다.
상기 제어부는 상기 배수펌프를 정지시키고 제2 안정 시간이 도과되면 상기 배수밸브를 닫는다.
상기 제어부는 상기 배수펌프의 구동 전류가 문턱 전류 이하인 경우 상기 배수 펌프를 정지시키고 상기 배수 밸브를 닫는다.
상기 제어부는 상기 배수펌프 동작 시작 후 기설정된 시간동안은 제1 동작모드로 동작하도록 하고, 이후에는 제2 동작모드로 동작하도록 상기 배수펌프의 동작 속도를 제어하며, 상기 제1 동작모드의 배수펌프 동작 속도는 상기 제2 동작 모드의 배수펌프 동작 속도보다 빠르다.
상기 배수 장치는 상기 배수펌프의 부하 전압을 피드백 받아 전류치로 변환한 구동 전류를 제어부에 제공하는 센싱부를 더 포함한다.
상기 저장탱크는 수위를 감지하는 수위센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 배수펌프의 구동 전류가 문턱 전류 이하이고, 수위 센서에서 수위를 감지하면, 배수펌프 고장으로 판별한다.
상기 수처리기는 상기 필터부와 상기 저장탱크 사이에 설치되며, 상기 필터부 중 적어도 일부를 통과하면서 여과된 정수만을 전기분해하여 살균수를 생성함으로써 상기 저장탱크에 살균수가 공급되도록 하는 전해 살균기를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 필터부에 의한 정수모드와, 상기 전해 살균기 및 배수유닛을 이용한 살균모드를 제어하고, 상기 제어부는 살균모드의 경우, 상기 전해 살균기를 작동시켜 살균수를 생성하고, 상기 저장탱크에 저장된 살균수를 상기 배수라인을 통해 배출하도록 제어한다.
상기 저장탱크는 상기 필터부를 통과한 정수를 저장하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부에서 공급된 정수의 온도를 변화시켜 저장하는 제2 저장부를 포함하며, 상기 제어부는 살균모드시, 상기 제1 저장부에 저장된 살균수는 제2 저장부로 배출되도록 제어하고, 제2 저장부에 저장된 살균수는 상기 배수라인을 통해 배출되도록 제어한다.
상기 제어부는 상기 제2 저장부에 저장된 살균수를 배수라인을 통해 배출되도록 제어한 후 제1 저장부에 저장된 살균수를 제2 저장부로 배출되도록 제어하고, 제2 저장부로 배출된 살균수를 다시 배수라인을 통해 배출되도록 제어한다.
상기 제2 저장부는 수위를 감지하는 수위센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1 저장부에 저장된 살균수를 제2 저장부로 배출되도록 제어할 때 제2 저장부가 만수가 되는 시간인 만수 예상 시간 이전에 상기 수위센서에서 수위가 감지되면 배수펌프 고장으로 판별한다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 수처리기의 배수 장치에 따르면, 저장탱크에 저장된 정수 또는 살균수를 빠르게 배수할 수 있고, 배수 장치의 배수밸브와 배수펌프간의 동작 타이밍을 조절하여 고장을 줄일 수 있으며, 배수량을 배수펌프의 구동 전류를 이용하여 판별할 수 있다.
도 1은 종래의 수처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 배수 장치가 적용된 수처리기의 구성의 기능 블록을 도시한 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 수처리기의 배수 장치의 제어부의 배수밸브 및 배수 펌프 제어 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 배수 장치가 적용된 수처리기의 구성의 기능 블록을 도시한 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 수처리기의 배수 장치의 제어부의 배수밸브 및 배수 펌프 제어 흐름을 도시한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
수처리기는 오폐수나 상수를 처리하거나 초순수를 제조하는 등 산업용이나 가정용(업소용을 포함) 등 여러 용도로 사용될 수 있지만, 본 발명은 특히 음용을 위해 사용되는 수처리기에 관한 것이다. 이와 같이 음용을 위한 수처리기는 원수(상수)를 공급받아 여과한 후 음용을 위한 정수를 생성하므로 좁은 의미에서 정수기로 통칭하기도 한다. 이러한 정수기는 원수(상수)를 공급받아 필터부에서 여과한 상온의 정수를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성되며, 상온의 정수를 가열/냉각하여 온수 및/또는 냉수를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성되기도 한다.
또한, 음용을 위한 수처리기 중에는 정수뿐만 아니라, 이온수, 탄산수, 산소수와 같은 각종 기능수를 공급하는 기능수기도 있다. 이외에도, 물통 등으로부터 공급된 물을 가열 또는 냉각하거나 얼음을 생성하는 온수기, 냉수기, 제빙기 등이 있다. 본 명세서에서 수처리기라 함은 전술한, 정수기, 기능수기, 온수기, 냉수기, 제빙수기 등과 이들의 기능을 복합적으로 지닌 기기를 총칭하는 의미로서 사용한다. 다만, 설명의 편의를 위하여 정수기를 예로 들기도 하지만 이러한 정수기는 본 발명에 의한 수처리기의 일 예로서 이해되어야 할 것이다.
이하에서 설명하는 본 발명이 적용되는 수처리기는 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 수처리기(정수기)에 관한 것이다.
이러한 수처리기는 수도수 또는 자연수 등의 원수를 필터부에 구비되는 필터들을 통해 여과하여 원수에 포함된 입자성 불순물, 중금속, 및 기타 유해물질을 제거한다.
또한, 본 발명이 적용되는 수처리기는 별도의 '살균약품'이나 '염화물'을 첨가하지 않고, 필터부의 적어도 일부를 통과하면서 여과된 정수만을 전기분해(본 명세서에서는 전기분해라는 용어가 '산화환원반응'을 포함하는 것으로 설명하기로 한다)하여 산화성 혼합물질(MO: Mixed Oxidant)과 같이 살균기능을 갖는 물질을 포함하는 살균수를 생성하여 저장탱크로 공급한 후 배출함으로써, 저장탱크 및 살균수가 흐르는 유로를 살균세척할 수 있는 구조를 더 이룰 수 있다. 특히, 본 발명이 적용되는 수처리기는 염화물 공급장치와 같은 별도의 염화물을 첨가하지 않고도 정수만을 전기분해함으로써 고농도의 산화성 혼합물질 등을 포함하는 살균수를 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 배수 장치가 적용된 수처리기의 구성의 기능 블록을 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 배수 장치(150)가 적용되는 수처리기는 필터부(110)와, 저장탱크(170)를 포함할 수 있고, 전해 살균기(130)을 더 포함할 수 있다.
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 2에 도시된 포스트 카본필터(114)가 구비되지 않을 수도 있고, 전술한 필터를 대신하거나 추가하여 마이크로 필터(MF)나 다른 기능성 필터가 구비되는 것도 가능하다.
상기 저장탱크(170)는 필터부(110)를 통과하며 정화된 정수를 저장하며 그 정수를 선택적으로 배출시키는 것으로서, 후술하는 바와 같이 전해 살균기(130)에서 유입되는 살균수를 수용할 수도 있다.
구체적으로, 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 정수만을 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)(미도시)을 통해 상하 방향으로 각각 구획 형성되며 상호 연통된다.
그리고, 상기 제1 저장부(171)에는 정수의 레벨을 감지하고 그 감지 신호를 제어부(190)로 출력하는 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 변경 가능하다.
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.
한편으로, 제1 저장부(171) 및 제2 저장부(172)는 별도의 탱크로 구비될 수도 있다. 이 경우에는 제1 저장부(171)에 저장된 정수는 별도의 급수 라인을 통해서 제2 저장부로 전달되거나, 얼음 트레이 등으로 이동되어 얼음이 된 후 제2 저장부(172)로 전달될 수 있다.
배수 장치(150)는 저장탱크(170)에 저장된 정수를 배수하기 위한 것으로서, 저장탱크(170) 하부에 구비되는 또는 별도의 탱크로 구비되는 제2 저장부(172)와 연결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 배수 장치(150)는 배수라인(151), 배수밸브(155), 배수밸브(153) 및 제어부(190)을 포함하여 구성될 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.
배수밸브(153)는 배수라인의 개폐를 조절할 수 있고, 배수펌프(151)는 배수라인(151)에 설치될 수 있고, 저장탱크의 저수를 보다 원활하게 배수하기 위해 사용된다. 배수밸브(153)를 열더라도 배수라인의 단면적이 좁을 경우에는 빠른 배수가 되지 않아, 완전 배수가 되지 못해서 오래된 정수 또는 살균시 사용된 살균수가 저장탱크(170)내에 잔류할 수 있게 된다.
근래의 수처리기들은 다양한 기능을 지원하면서도 실내 공간에 구비되기 위해 전체적인 크기를 줄이기 때문에 배수라인의 단면적이 좁아질 우려가 크다. 따라서 밸수밸브(153)을 여는 것만으로는 완전 배수가 힘드므로, 배수펌프(155)를 같이 구비하는 것이 바람직하다.
배수펌프(155)는 일반적으로 모터를 사용하여 구현되며, 모터는 입력전압을 이용하여 동작 속도를 제어할 수 있는 직류 모터 또는 주파수 조절을 통해서 동작 속도를 제어할 수 있는 교류 모터가 사용될 수 있다. 배수밸브(153)는 일반적으로 래치 밸브로 구현될 수 있다.
제어부(190)는 배수밸브(153)의 개폐 여부, 배수펌프(155)의 동작 여부 및 배수펌프(155)의 동작 속도를 제어하는 제어 신호를 생성하고, 배수펌프의 구동 전류를 이용해 저장탱크(170)의 저수 유무를 판별할 수 있다. 특히, 제어부(190)는 배수밸브(153) 및 배수펌프(155)의 동작 타이밍을 조절할 수 있고, 배수펌프의 구동 전류를 피드백 받아 저장탱크의 저수 유무를 판별하여 배수 중단 여부를 결정할 수 있다.
배수시 배수밸브(153)의 열림과 배수펌프(155)의 동작 시점이 일정 시간차 이상이 되지 않으면 배수펌프(155)의 배수압에 의해서 배수밸브(153)의 열림 동작이 정확히 이루어지지 않거나, 개방 자체가 되지 않을 수 있다.
배수를 중단할 때도, 배수밸브(153)의 닫힘과 배수펌프(155)의 동작 정지 시점이 일정 시간차 이상이 되지 않으면 배수펌프(155)의 배수압에 의해서 배수밸브(153)의 닫힘 동작이 정확히 이루어지지 않거나, 닫힘 자체가 되지 않을 수 있다.
또한, 배수 장치(150)는 배수펌프(155)의 부하 전압을 피드백받아 전류치로 변환한 구동 전류를 제어부에 제공하는 센싱부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
배수라인의 단면적이 좁은 경우 유량센서 등을 설치하는 것이 현실적으로 쉽지 않고, 설치하더라도 공간을 차지하고 비용이 발생할 수 있다. 그런데, 배수펌프(155)의 부하 전압 또는 구동 전류는 배수되는 배수량에 따라 결정된다. 배수량이 많으면 배수펌프(155)의 부하가 커지므로 부하 전압 또는 구동 전압이 커지고, 배수량이 적으면 배수펌프(155)의 부하가 작아지므로 부하 전압 또는 구동 전압이 작아진다. 특히, 부하 전압 또는 구동 전류가 '0'이 되는 것은 현실적으로 힘드므로, 부하 전압 또는 구동 전류가 문턱치 이하가 되면 배수량이 '0'인 것으로 판단할 수 있다. 즉, 배수펌프(155)의 구동 전류를 통해서 저장탱크(170)의 저수량 및 배수량을 확인할 수 있어, 별도의 유량센서 없이 배수 장치(150)를 제어할 수 있는 장점이 있다.
또한, 제어부(190)는 상기한 수위센서(175a, 175b, 175c)를 이용해서 배수펌프(155)의 오작동 또는 고장을 점검할 수 있다. 즉, 배수펌프의 구동 전류가 문턱 전류 이하인데 수위 센서에서 수위를 감지하면 배수펌프(155)가 고장난 것으로 판별할 수 있다.
상기 전해 살균기(130)는 살균수 라인(142)에 설치되며 필터부(110)에 구비되는 적어도 일부의 필터를 통하여 여과된 정수만을 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.
상기 제어부(190)는 상기 필터부(110)에 의한 정수모드와, 상기 전해 살균기(130) 및 배수 장치(150)을 이용한 살균모드를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(190)는 살균모드의 경우, 상기 전해 살균기(130)를 작동시켜 살균수를 생성하고, 상기 저장탱크(170)에 저장된 살균수를 상기 배수라인(151)을 통해 배출하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(190)는 상기 저장탱크(170)가 제1 저장부(171) 및 제2 저장부(172)를 포함하여 구성되는 경우, 살균모드시, 상기 제1 저장부(171)에 저장된 살균수를 제2 저장부(172)로 배출케하고, 제2 저장부(172)에 저장된 살균수는 상기 배수라인(151)을 통해 배출케할 수 있다.
나아가, 제어부(190)는 제2 저장부(172)에 저장된 살균수를 배수라인(151)을 통해 배출되도록 제어한 후 제1 저장부(171)에 저장된 살균수를 제2 저장부(172)로 배출되도록 제어하고, 제2 저장부(172)로 배출된 살균수를 다시 배수라인(151)을 통해 배출되도록 제어할 수 있다.
또한, 제2 저장부(172)는 수위를 감지하는 수위센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 제2 저장부에 포함되는 수위센서는 만수위센서일 수 있다. 이 경우에는 제어부(190)는 제1 저장부(171)에 저장된 살균수를 제2 저장부(172)로 배출되도록 제어할 때 제2 저장부(172)가 만수가 되는 시간인 만수 예상 시간 이전에 수위센서에서 수위가 감지되면 배수펌프(155) 고장으로 판별할 수 있다.
이하, 제어부의 상세한 동작은 도 3 내지 도 5를 이용하여 설명한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 수처리기의 배수 장치의 제어부의 배수밸브 및 배수 펌프 제어 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(190)는 정수 또는 살균수의 배출이 필요한 경우를 자동으로 인식하거나 수동으로 입력받으면 배수 동작(S10)을 수행할 수 있다.
배수 동작(S10)은 제어부(190)가 배수 밸브 열림(S11) 제어 신호를 배수밸브(153)에 전달하여 배수밸브(153)가 열리도록 한 후 배수밸브(153)가 완전히 열리고 안정화되는 시간인 제1 안정 시간이 도과(S13)된 후 배수 펌프(155)를 동작(S15)시킴으로써 수행될 수 있다. 즉, 제어부(190)는 배수밸브(153)의 열림 동작(S11)과 배수펌프(155)의 동작 시점 간에 시간차가 발생하도록 제어해서, 배수밸브(153)의 오작동을 방지할 수 있다. 제1 안정 시간은 실험 등을 통해서 도출할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제어부(190)는 저장탱크에 저장된 정수 또는 살균수가 완전 배수된 경우 또는 수동으로 입력받으면 배수 정지 동작을 수행할 수 있다.
배수 정지 동작(S30)은 제어부(190)가 배수펌프(155)를 정지(S31)시킨 후 배수 흐름이 완전히 멈춰서 안정되는 시간인 제2 안정 시간이 도과(S33)된 후 배수밸브(153)를 닫도록 제어 신호를 배수밸브(153)에 전달(S35)하여 수행될 수 있다. 즉, 제어부(190)는 배수펌프(155)의 동작 정지 시점(S31)과 배수밸브(153)의 닫힘 동작(S35) 간에 시간차가 발생하도록 제어해서, 배수밸브(153)의 오작동을 방지할 수 있다. 제2 안정 시간은 실험 등을 통해서 도출할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제어부(190)는 배수펌프의 배수 동작(S20) 시 배수펌프(155)의 동작을 동작 초기와 그 이후를 달리할 수 있고, 센싱되는 구동 전류를 이용해 배수펌프(155) 동작 정지 여부를 판정할 수 있다.
배수펌프(155)는 모터를 사용하므로 동작 시에 소음이 발생하기 때문에 소음 감소를 위해서 특정 목적을 위한 경우를 제외하고는 최고 동작 속도를 유지하지 않는 것이 바람직하다.
그런데, 배수 초기에 배수라인(151)에는 물이 많이 없으므로, 배수동작이 안정화가 되지 않은 상황이므로, 빠른 배수동작을 통해서 배수라인(151)에 배수되는 정수 또는 살균수가 채워지도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 배수 초기에는 고전압이 배수펌프(155)에 인가되도록 하여 빠른 배수를 통해 배수라인(151)에 배수되는 정수 또는 살균수가 채워지도록 할 수 있다.
즉, 제어부(190)는 배수펌프(155)의 동작이 시작(S15)되면 고전압을 배수펌프(155)에 인가하여 배수라인을 채우고, 배수라인이 채워지는데 필요한 초기 기동시간이 도과(S23)되면 중간 정도 또는 낮은 정도의 전압을 인가(S25)하여 모터에 의한 소음을 줄일 수 있다. 또한, 제어부(190)는 인가 전압을 변경하는 방법으로 전력 발생 장치의 출력 전압을 변경하거나, 일정한 출력을 발생시키는 전력 발생 장치의 동작을 PWM 방식을 이용해서 제어하는 방식을 사용할 수 있다.
배수펌프(155)가 교류모터인 경우에는 고전압 대신 고주파수의 동작 전력을 인가하고, 초기 기동 시간이 도과되면, 중주파수 또는 저주파수의 동작 전력을 인가할 수 있다. 제어부(190)는 동작 전력의 주파수를 변화시키기 위해 VCO(voltage controlled oscillator)를 사용한 전력 발생 장치나 인버터를 제어하여 전력을 인가할 수 있다.
또한, 제어부(190)는 배수펌프(155)의 구동전류를 센싱(S27)하여 센싱전류가 문턱 전류 이하(S29)가 되면, 배수펌프(155)의 동작을 정지(S31)시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
100: 수처리기 110: 필터부
120: 유로전환밸브 130: 전해 살균기
141: 정수 라인 142: 살균수 라인
150: 배수 장치
151: 배수라인 153: 배수 밸브
155: 배수펌프 190: 제어부
157: 유로전환밸브
170: 저장탱크 171: 제1 저장부
172: 제2 저장부 175a: 저수위 센서
175b: 중수위 센서 175c: 만수위 센서
274: 온수탱크 178a: 제1 취수라인
178b: 제2 취수라인 159: 밸브연결구
180: 연결부재 181: 제1 연결캡
182: 제2 연결캡 183: 연결 호스
dL: 드레인관 dV: 드레인 밸브
P: 가압 펌프 PS: 유량감지유닛
W: 원수 공급부 WV: 원수차단밸브
120: 유로전환밸브 130: 전해 살균기
141: 정수 라인 142: 살균수 라인
150: 배수 장치
151: 배수라인 153: 배수 밸브
155: 배수펌프 190: 제어부
157: 유로전환밸브
170: 저장탱크 171: 제1 저장부
172: 제2 저장부 175a: 저수위 센서
175b: 중수위 센서 175c: 만수위 센서
274: 온수탱크 178a: 제1 취수라인
178b: 제2 취수라인 159: 밸브연결구
180: 연결부재 181: 제1 연결캡
182: 제2 연결캡 183: 연결 호스
dL: 드레인관 dV: 드레인 밸브
P: 가압 펌프 PS: 유량감지유닛
W: 원수 공급부 WV: 원수차단밸브
Claims (11)
- 원수를 정화하는 필터부 및 상기 필터부와 연결되고, 상기 필터부를 통과하여 여과된 정수를 저장하는 저장탱크를 포함하는 수처리기의 배수 장치에 있어서,
상기 저장탱크에 수용된 물을 배출하는 배수라인;
상기 배수라인을 개폐하는 배수밸브;
상기 배수 라인에 설치되는 배수펌프; 및
상기 배수밸브의 개폐 여부, 상기 배수펌프의 동작 여부 및 상기 배수펌프의 동작 속도를 제어하는 제어 신호를 생성하고 상기 배수펌프의 구동 전류를 이용해 상기 저장탱크의 저수 유무를 판별하는 제어부를 포함하는 배수 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 배수밸브를 열고 제1 안정 시간이 도과되면 상기 배수펌프를 동작시키는 배수 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 배수펌프를 정지시키고 제2 안정 시간이 도과되면 상기 배수밸브를 닫는 배수 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 배수펌프의 구동 전류가 문턱 전류 이하인 경우 상기 배수 펌프를 정지시키고 상기 배수 밸브를 닫는 배수 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 배수펌프 동작 시작 후 기설정된 시간동안은 제1 동작모드로 동작하도록 하고, 이후에는 제2 동작모드로 동작하도록 상기 배수펌프의 동작 속도를 제어하며,
상기 제1 동작모드의 배수펌프 동작 속도는 상기 제2 동작 모드의 배수펌프 동작 속도보다 빠른 배수 장치. - 제1항에 있어서, 상기 배수 장치는
상기 배수펌프의 부하 전압을 피드백 받아 전류치로 변환한 구동 전류를 제어부에 제공하는 센싱부를 더 포함하는 배수 장치. - 제1항에 있어서,
상기 저장탱크는 수위를 감지하는 수위센서를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 배수펌프의 구동 전류가 문턱 전류 이하이고, 상기 수위 센서에서 수위를 감지하면, 배수펌프 고장으로 판별하는 배수 장치. - 제1항에 있어서,
상기 수처리기는 상기 필터부와 상기 저장탱크 사이에 설치되며, 상기 필터부 중 적어도 일부를 통과하면서 여과된 정수만을 전기분해하여 살균수를 생성함으로써 상기 저장탱크에 살균수가 공급되도록 하는 전해 살균기를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 필터부에 의한 정수모드와, 상기 전해 살균기 및 배수유닛을 이용한 살균모드를 제어하고,
상기 제어부는 살균모드의 경우, 상기 전해 살균기를 작동시켜 살균수를 생성하고, 상기 저장탱크에 저장된 살균수를 상기 배수라인을 통해 배출하도록 제어하는 배수 장치. - 제1항에 있어서,
상기 저장탱크는 상기 필터부를 통과한 정수를 저장하는 제1 저장부와, 상기 제1 저장부에서 공급된 정수의 온도를 변화시켜 저장하는 제2 저장부를 포함하며,
상기 제어부는 살균모드시, 상기 제1 저장부에 저장된 살균수는 제2 저장부로 배출되도록 제어하고, 제2 저장부에 저장된 살균수는 상기 배수라인을 통해 배출되도록 제어하는 배수 장치. - 제9항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제2 저장부에 저장된 살균수를 배수라인을 통해 배출되도록 제어한 후 제1 저장부에 저장된 살균수를 제2 저장부로 배출되도록 제어하고, 제2 저장부로 배출된 살균수를 다시 배수라인을 통해 배출되도록 제어하는 배수 장치. - 제10항에 있어서,
상기 제2 저장부는 수위를 감지하는 수위센서를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 제1 저장부에 저장된 살균수를 제2 저장부로 배출되도록 제어할 때 제2 저장부가 만수가 되는 시간인 만수 예상 시간 이전에 상기 수위센서에서 수위가 감지되면 배수펌프 고장으로 판별하는 제어 장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020110050086A KR20120131720A (ko) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | 수처리기의 배수 장치 |
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| KR1020110050086A KR20120131720A (ko) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | 수처리기의 배수 장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR20120131720A true KR20120131720A (ko) | 2012-12-05 |
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ID=47515488
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR20120131720A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101917145B1 (ko) * | 2017-12-22 | 2019-01-24 | (주)썬텍엔지니어링 | 수도시설 통합 운영 시스템 및 방법 |
| US10946339B2 (en) | 2014-02-24 | 2021-03-16 | Coway Co., Ltd | Water treatment apparatus |
| CN115124097A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-30 | 陕西新泓水艺环境科技有限公司 | 平衡进水的控制方法、装置、进水器、***及介质 |
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2011
- 2011-05-26 KR KR1020110050086A patent/KR20120131720A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN115124097B (zh) * | 2022-07-08 | 2024-05-03 | 陕西新泓水艺环境科技有限公司 | 平衡进水的控制方法、装置、进水器、***及介质 |
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