KR20140086600A - 수처리장치 및 수처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 살균에 소요되는 시간을 단축시키고 복수의 탱크 내부를 골고루 살균시킬 수 있으며 탱크들 사이를 연결하는 배관을 내열성이 높은 고가의 재질을 사용할 필요가 없어 제조 단가를 낮출 수 있으며, 역삼투압 멤브레인 필터가 구비된 경우에는 역삼투압 멤브레인 필터에서 버려지는 폐수를 이용하여 살균수를 생성함으로써 물의 낭비를 최소화함과 아울러 살균효율을 향상시킬 수 있는 수처리장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 수처리장치는, 필터부에서 여과된 물을 서로 다른 온도로 각각 저장하는 제1저장탱크와 제2저장탱크; 상기 제1저장탱크의 물이 상기 제2저장탱크에 공급되도록 연결된 제1연결라인; 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 각각 출수하기 위한 복수의 취수밸브가 구비된 출수부; 상기 복수의 취수밸브들의 전단 사이를 연결하는 제2연결라인을 포함하되, 살균모듈에 의해 생성된 살균수는 순환펌프에 의해 상기 제1저장탱크와 제2연결라인과 제2저장탱크 및 제1연결라인으로 이루어진 순환유로를 순환하는 것으로 이루어진다.
Description
본 발명은 수처리장치 및 수처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 살균수를 이용하여 물탱크 및 배관 내부를 살균할 수 있는 수처리장치 및 수처리방법에 관한 것이다.
종래의 정수기는, 수돗물이나 자연수와 같은 원수의 공급을 제어하기 위한 원수밸브와, 상기 원수밸브를 통과한 원수 중의 찌꺼기를 여과하게 되는 전처리 침전 필터와, 원수 중의 염소성분이나 냄새를 제거하기 위한 프리 카본 필터와, 상기 프리 카본 필터를 통과한 정수에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 포스트 카본 필터와, 상기 포스트 카본 필터를 통과한 정수에 포함된 세균 및 기타 미립자를 제거하기 위한 중공사막 필터와, 상기 중공사막 필터를 통과한 정수를 저장하기 위한 물탱크로 구성되어 있다.
일반적으로 정수처리장에서는 물속 미생물의 증식을 억제하기 위해 염소계 살균소독제를 투여하는데, 상기 살균소독제가 투여된 수돗물이 정수기를 통과하는 동안 프리 카본 필터와 포스트 카본 필터에서 염소성분이 제거된 후 물탱크에 저장된다.
이와 같이 물탱크에 저장된 정수는 미생물의 증식을 억제하는 염소성분이 필터에 의해 제거된 상태이므로 상기 물탱크에 저장된 정수를 소비자가 즉시 이용하지 않고 장시간 경과하게 되면 물탱크 내부에 세균이 증식하게 되므로, 이러한 물탱크의 살균을 위하여 다양한 방법들이 제안되었다.
예를 들면 대한민국 등록특허 10-621937에는 필터부와 정수탱크의 사이에 전기분해에 의해 정수수의 살균 및 산화성 혼합물질을 생성하는 전해살균수단을 구비함으로써 정수탱크 내부를 살균하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 상기 종래기술에 개시된 살균시스템을 이용하여 정수탱크와 냉수탱크 및 온수탱크를 살균하기 위해서는 상기 탱크들 내부에 저장된 물을 외부로 배수시킨 후 필터부를 거쳐 유입되는 물을 이용하여 살균수를 생성하게 되므로 상기 배수에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한 전해살균수단에서 생성된 살균수는 냉수탱크 및 온수탱크에 먼저 채워지므로 살균을 행하는 시간이 길고, 정수탱크에는 제일 마지막에 채워지므로 살균을 행하는 시간이 짧아져, 각 탱크마다 살균을 행하는 시간상의 불균형이 발생하는 문제점이 있다.
또한 온수탱크 내부의 뜨거운 물이 각 탱크들 사이를 연결하는 배관으로 직접 유입될 경우 배관의 내열성에 있어서 문제가 발생하므로 상기 배관에는 내열성이 높은 재질을 사용함으로 인해 제품의 단가를 상승시키는 문제점이 있다.
또한 역삼투압 멤브레인 필터가 필터부에 구비된 경우 역삼투압 멤브레인 필터를 통과하면서 원수에 포함된 용존 이온성 물질이 제거되므로 전해살균수단을 통과하는 동안 충분한 양의 살균물질이 생성되지 않을 수 있어 살균효율이 떨어지고, 역삼투압 멤브레인 필터로 입수된 원수 중 폐수로 버려지는 양과 정수되는 물의 양 비율이 8 : 2가 되므로 물 낭비가 심한 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 살균에 소요되는 시간을 단축시키고 복수의 탱크 내부를 골고루 살균시킬 수 있으며 탱크들 사이를 연결하는 배관을 내열성이 높은 고가의 재질을 사용할 필요가 없어 제조 단가를 낮출 수 있다.
또한 역삼투압 멤브레인 필터가 구비된 경우에는 역삼투압 멤브레인 필터에서 버려지는 폐수를 이용하여 살균수를 생성함으로써 물의 낭비를 최소화함과 아울러 살균효율을 향상시킬 수 있는 수처리장치 및 수처리방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수처리장치는, 필터부에서 여과된 물을 서로 다른 온도로 각각 저장하는 제1저장탱크와 제2저장탱크; 상기 제1저장탱크와 상기 제2저장탱크를 연결하는 제1연결라인; 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 각각 출수하기 위한 복수의 취수밸브가 구비된 출수부; 상기 복수의 취수밸브들 사이를 연결하는 제2연결라인을 포함하되, 살균모듈에 의해 생성된 살균수는 상기 제1저장탱크와 제2연결라인과 제2저장탱크 및 제1연결라인으로 이루어진 순환유로를 순환하는 것으로 이루어진다.
상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고; 상기 제1연결라인은 일단이 상기 상부공간에 연결되고 타단이 온수를 저장하는 상기 제2저장탱크에 연결되고; 상기 출수부는, 상기 하부공간의 냉수를 출수하기 위한 냉수취수라인과 냉수취수밸브, 상기 제2저장탱크의 온수를 출수하기 위한 온수취수라인과 온수취수밸브로 이루어지며; 상기 살균수는 상기 제2저장탱크로 유입되어 상기 제1연결라인으로 배출되는 것으로 이루어질 수 있다.
상기 살균모듈과 상기 살균수를 순환시키기 위한 순환펌프는 상기 제2연결라인 상에 구비될 수 있다.
상기 냉수취수라인을 통해 공급된 상기 하부공간의 물이 상기 제2연결라인을 경유하여 상기 온수취수라인으로 공급되도록 하는 냉수측연결밸브와, 상기 냉수측연결밸브 및 제2연결라인을 통과한 물이 상기 온수취수라인을 경유하여 상기 제2저장탱크로 공급되도록 하는 온수측연결밸브가 구비된 것일 수 있다.
상기 하부공간의 냉수와 상기 제2저장탱크의 온수를 상기 냉수취수밸브와 온수취수밸브를 통해 각각 사용자에게 공급하기 위한 하나의 취수구가 구비되고; 상기 냉수측연결밸브는 상기 냉수취수밸브의 전단에 구비되며; 상기 온수측연결밸브는 상기 온수취수밸브의 전단에 구비된 것일 수 있다.
상기 하부공간의 냉수를 냉수취수밸브를 통해 사용자에게 공급하기 위한 냉수취수구와 상기 제2저장탱크의 온수를 온수취수밸브를 통해 사용자에게 공급하기 위한 온수취수구가 구비되고; 상기 냉수취수밸브와 냉수측연결밸브는 상기 냉수취수라인에 연결된 출수부연결유로에 의해 연결되며; 상기 온수취수밸브와 온수측연결밸브는 상기 온수취수라인에 연결된 출수부연결유로에 의해 연결된 것일 수 있다.
상기 필터부는 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하고, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못한 폐수를 외부로 배출하기 위한 폐수배수라인이 구비되며, 살균모드 시 상기 폐수배수라인을 통해 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크에 폐수가 공급되는 것일 수 있다.
상기 살균수를 순환시키기 위한 순환펌프는, 상기 살균수의 순환 방향을 기준으로, 상기 제2연결라인과 상기 살균수를 외부로 배수하기 위한 배수라인의 교차점 이전에 구비되어, 상기 살균수를 순환시키는 경우와 배수시키는 경우에 작동하는 것일 수 있다.
본 발명에 의한 수처리방법은, a) 서로 다른 온도의 물이 제1저장탱크와 제2저장탱크에 저장되는 단계; b) 살균모듈에서 살균수를 생성하고, 상기 제1저장탱크의 물을 상기 제2저장탱크에 유입시켜 상기 제2저장탱크 내부의 물과 혼합하며, 순환펌프를 작동시켜 상기 혼합된 물을 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크에 연결된 순환유로를 따라 순환시키는 단계; c) 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 살균수를 외부로 배수하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 살균모드 시 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 물을 배수하지 않고도 살균수의 생성이 가능하므로 물 낭비를 방지하고 살균에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 물을 순환시키면서 살균수를 생성하므로 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부를 균일하게 살균시킬 수 있다.
또한 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 혼합하여 순환시킴으로써 뜨거운 물이 곧바로 순환라인 및 순환펌프에 유입되는 것을 방지하여 내열성이 높은 재질을 사용할 필요가 없어 제품 가격을 낮출 수 있다.
또한 순환펌프를 배수라인 전단에 설치함으로써 순환펌프를 배수시에도 사용할 수 있어 별도의 배수펌프를 구비할 필요없이 신속한 배수가 가능하다.
또한 살균순환시 냉수와 온수를 출수하기 위한 냉수취수라인과 온수취수라인 내부를 경유하여 순환시킴으로써 수처리장치 내부에 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있다.
또한 역삼투압 멤브레인 필터가 구비된 경우에는 역삼투압 멤브레인 필터에서 발생한 폐수를 이용하여 살균수를 생성함으로써 버려지는 물의 낭비를 최소화할 수 있고, 폐수에 포함된 용존 이온성 물질을 이용하여 높은 농도의 살균물질을 생성하므로 살균효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치에서 출수부를 보여주는 도면,
도 3과 도 4와 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정과 헹굼수 유입과정을 각각 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면,
도 7과 도 8과 도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정과 폐수 유입과정과 살균순환과정을 각각 보여주는 도면,
도 10과 도 11과 도 12는 본 발명의 제3실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 배수과정과 헹굼수 유입과정을 각각 보여주는 도면,
도 13과 도 14와 도 15는 본 발명의 제4실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정과 폐수 유입과정과 살균순환과정을 각각 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치에서 출수부를 보여주는 도면,
도 3과 도 4와 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 살균순환과정과 살균수 배수과정과 헹굼수 유입과정을 각각 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면,
도 7과 도 8과 도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정과 폐수 유입과정과 살균순환과정을 각각 보여주는 도면,
도 10과 도 11과 도 12는 본 발명의 제3실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정과 배수과정과 헹굼수 유입과정을 각각 보여주는 도면,
도 13과 도 14와 도 15는 본 발명의 제4실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정과 폐수 유입과정과 살균순환과정을 각각 보여주는 도면.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치에서 출수부를 보여주는 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 의한 수처리장치는, 원수를 여과하기 위해 다수의 필터(110,120,130,140)로 이루어진 필터부(100), 상기 필터부(100)에서 여과된 물을 저장하는 저장부(200), 상기 저장부(200)에 살균수를 공급하기 위한 살균모듈(300), 상기 저장부(200)에 저장된 물을 사용자에게 출수하기 위한 출수부(400)를 포함한다.
상기 필터부(100)는, 전처리 침전 필터(110)와, 프리 카본 필터(120)와, 포스트 카본 필터(130), 중공사막 필터(140)로 이루어진다. 이 경우 상기 포스트 카본 필터(130)와 중공사막 필터(140)의 전후 배치 순서는 서로 바뀔 수 있다. 상기에서는 중공사막 필터(140)가 구비된 경우에 대해 설명하였으나, 중공사막 필터(140) 대신 역삼투압 멤브레인 필터가 구비될 수 있다.
상기 각 필터들(110,120,130,140) 사이는 다수의 배관(501,502,503)에 의해 상호 연결되어 정수된 물이 이동하는 정수이동라인을 형성하고, 전처리 침전 필터(110)와 프리 카본 필터(120) 사이를 연결하는 배관(501) 상에는 원수의 유입을 단속하기 위한 원수밸브(150)가 구비될 수 있다.
상기 원수밸브(150)는 전처리 침전 필터(110)의 입구 측에 설치할 수도 있으나, 상기 원수에는 이물질이 다량 함유되어 있기 때문에 이러한 원수가 직접 원수밸브(150)로 유입되면 원수밸브(150)의 내구성이 떨어질 수 있으므로, 상기 전처리 침전 필터(110)에서 원수에 포함된 이물질을 1차 여과한 후 상기 원수밸브(150)를 통과시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기 저장부(200)는, 상기 필터부(100)에서 여과된 물을 저장하기 위한 것으로, 정수공급라인(504)에 의해 상기 중공사막 필터(140)와 연결되어 냉수와 정수를 저장하는 제1저장탱크(210)와, 상기 제1저장탱크(210)와 연결되어 온수를 저장하는 제2저장탱크(220)로 이루어진다.
상기 제1저장탱크(210)는 상온의 정수가 저장되는 상부공간(210a)과 냉수가 저장되는 하부공간(210b)으로 이루어진다. 상기 상부공간(210a)과 하부공간(210b)은 분리판(213)에 의해 구분되며, 상기 분리판(213)의 중앙에서 상기 하부공간(210b)을 관통하도록 하측으로 연장되어 상기 제2저장탱크(220)의 하부와 제1연결라인(511)에 의해 연결되는 연결유로(214)가 구비된다.
상기 하부공간(210b)의 외측 둘레에는 저장된 정수의 냉각을 위한 냉각코일(도면에 미도시)이 구비되고, 상기 제2저장탱크(220)의 외측 둘레에는 저장된 정수의 가열을 위한 히터(도면에 미도시)가 구비될 수 있다. 물론, 상기 냉각코일과 상기 히터가 상기 제1저장탱크(210)의 하부공간(210b)과 상기 제2저장탱크(220)의 내부에 구비될 수도 있다.
상기 살균모듈(300)은, 일례로 물을 전기분해하여 원수 속에 포함된 염소이온과 수소, 산소등이 반응하여 HOCl, ClO- 이온 등의 살균물질을 생성하는 것으로, 양전극(도면에 미도시)과 음전극(도면에 미도시)을 가지며 상기 양전극과 음전극에는 전원공급부(도면에 미도시)에 의해 전원이 공급되도록 하는 것으로 구성될 수 있으며, 상기 전극에는 백금 또는 이리듐 등이 코팅될 수 있다.
상기 제1저장탱크(210)의 냉수와 제2저장탱크(220)의 온수는 취수부(400)를 통해 사용자에게 공급된다. 상기 취수부(400)는, 상기 제1저장탱크(210)의 하부공간(210b)에 연결된 냉수취수라인(532) 상에 설치되어 냉수의 공급을 규제하는 냉수취수밸브(420)와, 상기 제2저장탱크(220)의 상부에 연결된 온수취수라인(533) 상에 설치되어 온수의 공급을 규제하는 온수취수밸브(430)와, 냉수를 사용자에게 공급하기 위한 냉수취수구(450-1)와, 온수를 사용자에게 공급하기 위한 온수취수구(450-2)로 이루어진다.
한편, 상기 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 및 살균모듈(300) 사이를 살균수가 순환할 수 있도록, 제1연결라인(511)과 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)이 구비된다.
상기 제1연결라인(511)은 일단이 제1저장탱크(210)의 연결유로(214)에 연결되고, 타단이 제2저장탱크(220)의 하부에 연결되어, 살균순환시에는 제2저장탱크(220)의 물이 제1저장탱크(210)로 순환하도록 하고, 살균모드 이외의 상황에서 제2저장탱크(220)에 물 보충이 필요한 경우에는 제1저장탱크(210)의 물이 제2저장탱크(220)로 공급되도록 한다.
상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)은 양측단이 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470)에 연결되되, 상기 냉수측연결밸브(460)는 냉수취수밸브(420)의 일측에 구비되어 살균순환시 하부공간(210b)의 물을 제2연결라인(512a,512b,512c,512d) 및 온수취수라인(533)으로 공급 여부를 제어하고, 상기 온수측연결밸브(470)는 온수취수밸브(430)의 일측에 구비되어 살균순환시 냉수측연결밸브(460)와 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 통과한 하부공간(210b)의 물을 상기 온수취수라인(533)을 경유하여 상기 제2저장탱크(220)로 공급 여부를 제어한다.
상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d) 상에는 살균모듈(300)과 상기 살균모듈(300)에서 생성된 살균수의 순환 및 배수를 위한 순환펌프(310)가 구비된다. 또한 살균수 및 헹굼수의 배수가 이루어지도록 하기 위해 상기 제1연결라인(511)과의 사이를 연결하는 제3연결라인(513)과, 배수라인(514)이 상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)에 연결된다.
상기 제3연결라인(513)은 상기 냉수측연결밸브(460)에 가까운 지점에서 상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 교차하고, 상기 배수라인(514)은 상기 온수측연결밸브(470)에 가까운 지점에서 상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 교차한다.
상기 제3연결라인(513) 상에는 살균순환시 오프(Off)되고, 배수시에 온(On)되는 제3연결라인차단밸브(340)가 구비되어, 배수시에 상기 제1연결라인(511)과 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 연결한다.
상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 배수라인(514)이 교차하는 지점에는 상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 통해 유동하는 물의 흐름 방향을 상기 배수라인(514)과 온수취수라인(533) 중 어느 하나로 전환하기 위한 유로전환밸브(370)가 구비된다. 즉, 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 통해 유동하는 물을 외부로 배수하고자 할 경우에는 유로전환밸브(370)를 배수라인(514) 방향으로 개방되도록 하고, 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 통해 유동하는 물을 온수측연결밸브(470) 및 온수취수라인(533)을 거쳐 제2저장탱크(220)로 유입시키고자 하는 경우에는 유로전환밸브(370)를 온수취수라인(533) 방향으로 개방되도록 한다.
한편, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 냉수취수밸브(420)와 냉수측연결밸브(460) 사이, 상기 온수취수밸브(430)와 온수측연결밸브(470) 사이를 각각 상호 연결하는 출수부연결유로(455-1,455-2)가 구비된다. 상기 냉수취수라인(532)으로부터 공급되어 온 물은 상기 출수부연결유로(455-1)로 유입된 후 상기 냉수취수밸브(420)와 냉수측연결밸브(460) 중 어느 하나를 통해 물이 흐르도록 밸브의 개폐가 이루어진다. 또한 온수취수라인(533)으로부터 공급되어 온 물은 상기 출수부연결유로(455-2)로 유입된 후 상기 온수취수밸브(430)와 온수측연결밸브(470) 중 어느 하나를 통해 물이 흐르도록 밸브의 개폐가 이루어진다.
이와 같은 구성으로 인해 살균순환시 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수는 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 통해 제2저장탱크(220)로 유입되어 뜨거운 온수와 혼합되고, 이렇게 혼합되어 온도가 낮아진 물이 상기 제2저장탱크(220)의 하부를 통해 제1연결라인(511)으로 배출되어 순환유로 내부를 유동하게 되므로, 제2저장탱크(220)에 저장된 뜨거운 온수가 곧바로 순환유로로 유입되는 경우에 비하여 제1연결라인(511) 내부 재질을 내열성이 높은 재질로 구성할 필요가 없어 재료비를 절감할 수 있다.
상기 냉수취수라인(532)과 온수취수라인(533)은 살균모드시 살균수가 그 내부를 통과하게 되어 상기 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)의 전단까지 살균이 이루어지므로 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 살균모드는, 살균순환 → 살균수 배수 → 헹굼수 유입 → 헹굼수 배수 → 정수 유입 순서로 이루어지므로, 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 제1실시예에 따른 수처리장치에서의 수처리방법을 설명한다.
이하 본 실시예에 따른 수처리장치의 동작 상태를 나타내는 각 도면에서 밸브의 온(On)/오프(Off)가 기재되지 않은 경우에는 온(On)과 오프(Off) 모두 가능함을 나타내고, 다른 모든 실시예의 경우에도 동일하다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 살균수 배수과정을 보여주는 도면, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리장치에서 헹굼수 유입과정을 보여주는 도면이다.
살균순환모드가 작동하면, 도 3에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430) 및 제3연결라인차단밸브(340)는 오프(off) 상태, 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470)는 온(On) 상태에서 순환펌프(310)와 살균모듈(300)을 작동시키면, 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수는 냉수취수라인(532)과 냉수측연결밸브(460)와 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 온수측연결밸브(470) 및 온수취수라인(533)을 순차 경유하여 제2저장탱크(220)로 유입되어 제2저장탱크(220) 내부의 온수와 혼합된 후 제1연결라인(511)을 통해 다시 제1저장탱크(210)로 유입된다. 이 경우 유로전환밸브(370)는 순환펌프(310)에서 온수측연결밸브(470) 방향이 연통하고, 배수라인(514) 측으로 흐름이 차단되도록 개폐방향이 설정된다.
여기서 오프(Off)란 밸브(150,340,420,430,460,470)가 닫힌 상태 또는 살균모듈(300) 및 순환펌프(310)가 작동되지 않는 상태를 의미하고, 온(On)이란 밸브(150,340,420,430,460,470)가 개방된 상태 또는 살균모듈(300) 및 순환펌프(310)가 작동되는 상태를 의미하며, 후술하는 다른 실시예의 경우도 동일한 의미를 나타낸다.
한편, 상기 제2연결라인(512a,512b)을 통해 유동하는 물이 상기 살균모듈(300)에서 전기 분해되면 차아염소산(hypochlorous acid; HClO), 차아염소산이온(OCl-), 염소(Cl2) 등의 살균물질이 생성되어 제2저장탱크(220)에 유입된 후 제1연결라인(511)을 통해 제1저장탱크(210)의 상부공간(210a) 및 상기 상부공간(210a)과 연통하는 하부공간(210b)에도 유입됨으로써 살균수는 반복 순환하게 된다.
이와 같은 순환과정은 설정된 시간 동안 이루어지도록 할 수 있고, 상기 순환펌프(310)와 살균모듈(300)은 순환 과정 동안 계속하여 작동되도록 구성할 수도 있으며, 일정 시간 작동 후 정지되어 일정 시간 대기하도록 함으로써 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균이 이루어지도록 구성할 수도 있다.
상기와 같이 살균모듈(300)에 의해 생성된 살균수는 순환 과정에 의해 제2저장탱크(220)에 유입됨과 동시에 제1연결라인(511)을 통해 제1저장탱크(210)에도 유입되어 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 동시에 채워지므로, 살균수가 어느 한쪽에 먼저 채워지고 다른 쪽에 나중에 채워지는 경우에 비하여 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 살균작용이 이루어지는 시간상의 차이가 없어 살균이 균일하게 이루어질 수 있다.
또한 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 배수할 필요없이 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 이용하여 살균수를 생성하므로, 물 낭비를 방지하고 살균에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 살균모듈(300)의 작동에 따른 살균수의 생성과 순환펌프(310)의 작동에 따라 순환은 동시에 이루어질 수도 있고, 살균모듈(300)과 순환펌프(310) 중 어느 하나가 먼저 작동되도록 할 수도 있으며, 이하 다른 실시예의 경우에도 동일하다.
상기와 같은 과정에 의해 살균이 이루어진 후에는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 배수하게 되는데, 도 4에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)와 온수측연결밸브(470) 및 살균모듈(300)은 오프(off) 상태로 하고, 제3연결라인차단밸브(340)와 냉수측연결밸브(460)는 온(On)시킨 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면, 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)과 제2저장탱크(220) 내부의 살균수는 제1연결라인(511)과 제3연결라인(513) 및 제2연결라인(512b,512c)을 경유하여 배수라인(514)을 통해 외부로 배수되고, 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 살균수는 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512a,512b,512c)을 경유하여 배수라인(514)을 통해 외부로 배수된다. 이 경우 유로전환밸브(370)는 순환펌프(310)에서 온수측연결밸브(470) 방향의 흐름이 차단되고, 배수라인(514) 측으로 연통하도록 개폐방향이 설정된다.
이와 같이 살균수의 배수가 완료되면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부에 잔존하는 살균수를 세척하기 위한 헹굼과정이 이루어지는데, 도 5에 나타난 바와 같이, 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)와 살균모듈(300) 및 순환펌프(310)는 오프(off) 상태로 하고, 원수밸브(150)와 냉수측연결밸브(460) 및 온수측연결밸브(470)를 온(On)시키면 원수가 필터부(100)를 거쳐 여과되고, 이렇게 여과된 물(이하 '헹굼수'라 한다)이 정수공급라인(504)을 통해 제1저장탱크(210)에 유입된 후 상기 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 헹굼수는 제1연결라인(511)을 통해 제2저장탱크(220)의 하부로 유입되고, 하부공간(210b)의 헹굼수는 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512a,512b,512c,512d) 및 온수취수라인(533)을 통해 제2저장탱크(220)의 상부로 유입됨으로써 헹굼이 이루어진다. 이 경우 제3연결라인차단밸브(340)는 온(On) 뿐만 아니라 오프(Off)도 가능하다.
한편, 헹굼수를 살균수의 순환과 같이 도 3에 도시된 경로를 따라 순환되도록 하거나 상기한 헹굼과정을 반복함으로써 헹굼효과를 더욱 향상시킬 수 있으며, 순환펌프(310)를 작동시켜 헹굼시간을 단축시킬 수 있다.
상기 제1저장탱크(210) 및 제2저장탱크(220)의 만수위까지 헹굼수가 채워지면 헹굼수의 배수가 이루어지는데, 헹굼수의 배수는 살균수의 배수와 동일한 과정에 의해 이루어진다. 이 경우 상기 헹굼수가 만수위까지 채워지고 일정시간 경과한 후 헹굼수의 배수가 이루어지도록 함으로써 헹굼효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 헹굼수의 배수가 완료되면 필터부(100)에 의해 여과된 정수의 유입과정이 이루어지는데, 도 5에 도시된 상태에서, 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470) 및 제3연결라인차단밸브(340)를 오프(off) 상태로 하면 필터부(100)를 거쳐 여과된 정수가 제1저장탱크(210) 및 제2저장탱크(220)에 유입됨으로써 살균모드가 종료된다.
본 발명의 경우 살균수의 순환시 뿐만 아니라 살균수 및 헹굼수의 배수시에도 순환펌프(310)를 이용하여 배수를 할 수 있으므로 살균수 및 헹굼수를 보다 원활히 배수하여 배수시간을 단축할 수 있고, 하나의 순환펌프(310)를 이용하여 순환 및 배수 2가지 기능을 구현할 수 있어 원가 절감 및 수처리장치 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
상기 순환펌프(310)는 그 내부를 통과하는 물의 양의 변화 즉, 부하의 변화에 따라 전압/전류가 변동하는 것으로 구성할 수 있고, 상기 전압/전류의 변동을 감지하는 부하변동감지부(도면에 미도시)를 구비하여 정수 또는 살균수의 배수가 완료되었는지 여부를 판단하도록 구성할 수 있다.
또한 살균수와 헹굼수의 배수의 완료 시점은 상기 부하변동감지부를 이용하는 것 외에도, 일정 시간 동안 배수되도록 시간을 설정할 수도 있으며, 유량센서나 적외선센서와 같은 별도의 센서를 설치하여 배수의 완료시점을 판단하는 것으로 구성할 수도 있다.
위와 같은 살균모드는 일정한 주기로 자동적으로 반복되도록 설정될 수도 있고, 사용자의 선택에 의해 수행되도록 구성할 수도 있다.
<제2실시예>
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치의 구성을 보여주는 도면으로서, 본 실시예의 모든 구성은 제1실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 필터부(100)에 구비된 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 배출된 폐수를 살균모듈(300)에 공급하여 살균수를 생성하고, 폐수배수라인(553)과 제2저장탱크(220) 하부 사이의 연결을 차단하는 제2저장탱크차단밸브(360)와 배수라인(514-1)상의 체크밸브(560) 및 페수배수라인(553)상의 폐수조절기(550)가 구비된 점에서 제1실시예와 차이가 있다.
상기 필터부(100)에는 프리 카본 필터(120)를 통과한 원수 중에 잔류하는 이온성 중금속을 제거하기 위한 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)와, 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)를 통과한 정수 중에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 포스트 카본 필터(140-1)가 구비되어 있다.
상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)와 포스트 카본 필터(140-1)의 전후 배치 순서는 서로 바뀔 수 있고, 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)로 공급되는 원수를 소정의 압력으로 공급하기 위한 가압용 펌프(도면에 미도시)가 구비될 수 있다.
상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에는, 프리 카본 필터(120)를 통과한 원수가 유입되는 유입구(131-1), 내부의 필터부재(도면에 미도시)에 의해 여과된 물이 배출되는 정수배출구(132-1), 및 상기 필터부재에 의해 여과되지 않은 폐수가 배출되는 폐수배출구(133-1)가 형성되어 있다.
상기 폐수배출구(133-1)에는 상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 여과되지 못한 폐수를 외부로 배출하기 위한 폐수배수라인(553)이 연결되고, 상기 폐수배출구(133-1)를 통해 배출되는 폐수와 상기 정수배출구(132-1)를 통해 배출되는 정수의 비율이 8 : 2 정도가 되므로 버려지는 물의 양을 줄이기 위해 상기 폐수배수라인(553)상에는 폐수 대 정수 분리 비율을 조정하기 위한 폐수조절기(550)가 구비되어 있다.
상기 폐수조절기(550)는 폐수배수라인(553)을 통과하는 물의 양을 일정 범위 이내로 제한하기 위해 물이 흐르는 통로 일부를 막는 것으로 구성될 수 있다.
상기 폐수배수라인(553)과 제2연결라인(512a,512b,512c,512d) 사이는 제3연결라인(513-1)과 배수라인(514-1)에 의해 연결된다. 상기 제3연결라인(513-1)은 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)의 냉수측연결밸브(460)에 가까운 지점에서 상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 교차하고, 상기 배수라인(514-1)은 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)의 온수측연결밸브(470)에 가까운 지점에서 상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 교차한다.
상기 제3연결라인(513-1) 상에는 살균순환시 오프(Off)되고, 배수시와 폐수유입시에 온(On)되는 제3연결라인차단밸브(340-1)가 구비되어, 배수시와 폐수유입시에 상기 폐수배수라인(553)과 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 연결한다.
상기 배수라인(514-1) 상에는 상기 폐수배수라인(553) 방향으로만 물이 흐르도록 하는 체크밸브(560)가 구비되어, 상기 폐수조절기(550)를 거쳐 외부로 배수되는 물이 상기 배수라인(514-1)을 통해 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2저장탱크(220)의 하부와 폐수배수라인(553) 사이는 제2저장탱크연결라인(515)에 의해 연결되고, 상기 제2저장탱크연결라인(515)에 상기 제1연결라인(511)의 일측이 연결되며, 상기 제2저장탱크연결라인(515)에는 살균순환시 오프(Off)되어 상기 제2저장탱크(220)로부터 배출된 물이 상기 폐수배수라인(553)으로 유입되지 않고 상기 제1연결라인(511)을 통해 제1저장탱크(210)로 유입되도록 함으로써 순환유로를 형성시키는 제2저장탱크차단밸브(360)가 구비된다.
상기 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 배출되는 폐수 중 일부는 폐수조절기(550)에 의해 배출량이 조절된 후 폐수배수라인(553)을 통해 외부로 배수되고, 나머지는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 유입된 후 살균순환시 살균모듈(300)을 통과하면서 살균수가 되어 제1저장탱크(210), 제2저장탱크(220), 냉수취수라인(532), 제2연결라인(512a,512b,512c,512d), 온수취수라인(533), 출수부연결유로(455-1,455-2), 제1연결라인(511)에 채워져 살균 세정을 하게 된다.
상기 폐수배출구(133-1)를 통해 배출되는 폐수는 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)를 통해 여과되지 않은 농축수이고, 이러한 농축수에는 원수에 포함된 용존이온성 물질(Cl-;염소이온)이 원수나 정수보다 고농도로 함유되어 있어 상기 살균모듈(300)에서 전기분해를 할 경우 원수나 정수를 이용하여 전기분해하는 경우에 비하여 살균물질을 더 많이 생성시킬 수 있어 살균효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 폐수로 버려지는 물을 이용하게 되므로 버려지는 물의 낭비를 최소화할 수 있다.
또한 배수시에는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 물을 혼합하여 배수하므로 뜨거운 물이 곧바로 폐수배수라인(553) 및 배수라인(514-1)에 유입되는 것을 방지하여 내열성이 높은 재질을 사용할 필요가 없어 제품 가격을 낮출 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 살균모드는, 배수 → 폐수 유입 → 살균순환 → 살균수 배수 → 헹굼수 유입 → 헹굼수 배수 → 정수 유입 순서로 이루어지므로, 이하 도 7 내지 도 9를 참조하여 제2실시예에 따른 수처리장치에서의 수처리방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정을 보여주는 도면, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치에서 폐수 유입과정을 보여주는 도면, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 경우 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에 의해 여과된 정수에는 살균모듈(300)에서 전기분해에 필요한 용존이온성 물질이 제거된 상태이므로, 제1실시예와 같이 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 이미 저장되어 있는 물을 이용하여 살균순환을 실시한다면 살균물질이 적게 생성되는 문제점이 있다. 따라서 본 실시예의 경우 살균순환을 실시하기에 앞서 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 배수시키는 것이 바람직하다.
살균모드가 작동되면, 먼저 도 7에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 살균모듈(300)과 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)와 온수측연결밸브(470)는 오프(Off) 상태, 냉수측연결밸브(460)와 제2저장탱크차단밸브(360) 및 제3연결라인차단밸브(340-1)는 온(On) 상태에서 순환펌프(310)를 작동시킨다. 이 경우 유로전환밸브(370)는 순환펌프(310)에서 배수라인(514-1) 방향이 연통하도록 개폐방향이 설정된다.
이와 같이 동작을 하게 되면, 제2저장탱크(220)의 온수는 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)의 정수와 합쳐져 온도가 떨어진 상태로 제2저장탱크연결라인(515), 폐수배수라인(553), 제3연결라인(513-1)을 순차 거친 후 제2연결라인(512b,512c)으로 유입된다. 또한 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 물은 냉수취수라인(532) 및 출수부연결유로(455-1)를 거쳐 제2연결라인(512a,512b)으로 유입된 후, 상기 제3연결라인(513-1)을 거쳐 제2연결라인(512b,512c)으로 유입된 물과 합쳐지게 된다. 이렇게 제2연결라인(512a,512b,512c)으로 유입된 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 물은 유로전환밸브(370), 배수라인(514-1) 및 폐수배수라인(553)을 순차 거친 후 외부로 배수된다.
이와 같이 배수가 완료되면 폐수 유입과정이 진행되는데, 도 8에 나타난 바와 같이, 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)와 살균모듈(300) 및 순환펌프(310)를 오프(Off) 상태, 원수밸브(150)와 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470)와 제2저장탱크차단밸브(360) 및 제3연결라인차단밸브(340-1)를 온(On) 상태로 하게 되면, 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 여과되지 못한 폐수는 폐수배수라인(553)으로 유동하다가 일부는 제2저장탱크연결라인(515)과 제1연결라인(511)을 경유하여 제2저장탱크(220)와 제1저장탱크(210) 상부공간(210a)으로 유입된다. 또한 폐수배수라인(553)을 따라 유동하는 폐수의 나머지 일부는 제3연결라인(513-1), 제2연결라인(512a,512b), 출수부연결유로(455-1) 및 냉수취수라인(532)을 거쳐 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)으로 유입된다.
또한 온수측연결밸브(470)가 온(On) 상태이므로 제2저장탱크(220)로 폐수가 유입되어 만수위까지 채워지면 제2저장탱크(220)의 상부를 통해 배출되어 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 경유하여 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)으로 유입된다. 이와 같이 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 연결된 복수의 경로를 통해 폐수가 유입되므로 폐수 유입에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
이 경우 상기 폐수조절기(550)를 통해 일부 폐수가 외부로 배수되지만 그 양은 매우 적고, 나머지 대부분의 폐수는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)로 공급된다.
또한 제1저장탱크(210)에 정수공급라인(504)을 통해 정수가 일부 공급되더라도 폐수배수라인(553)을 통해 공급되는 폐수의 이온성 물질 농도가 높으므로 제1저장탱크(210)에서 폐수와 정수가 혼합되더라도 살균수를 충분히 생성할 수 있다.
이와 같은 과정을 통해 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 폐수의 유입이 완료되면 살균순환과정이 진행되는데, 도 9에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)와 제2저장탱크차단밸브(360) 및 제3연결라인차단밸브(340-1)는 오프(Off) 상태, 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470) 및 살균모듈(300)은 온(On) 상태에서 순환펌프(310)를 작동시키면 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 물이 냉수취수라인(532)으로 배출되어 살균모듈(300)을 통과하면서 살균수가 생성되어 제2연결라인(512b,512c,512d) 및 온수취수라인(533)을 경유하여 제2저장탱크(220)로 유입되고, 상기 제2저장탱크(220)에 유입된 살균수는 제1연결라인(511)을 경유하여 제1저장탱크(210) 상부공간(210a) 및 상기 상부공간(210a)과 연통하는 하부공간(210b)에 유입됨으로써 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 폐수가 순환유로를 순환하면서 살균수가 생성되어 살균이 이루어진다.
살균과정이 종료되면 살균수의 배수가 이루어지는데, 살균수의 배수는 앞서 설명한 배수 과정과 동일한 과정에 의해 이루어져 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 폐수배수라인(553)을 통해 외부로 배수시킨다.
이와 같이 살균수의 배수가 완료되면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 잔존하는 살균수를 세척하기 위한 헹굼 과정이 진행되는데, 헹굼수의 유입은 폐수의 유입 과정과 동일한 과정에 의해 이루어져 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 여과되지 못한 폐수는 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)로 유입되어 헹굼수로 사용되며, 헹굼 과정에서 순환펌프(310)를 작동시켜 헹굼시간을 단축시킬 수 있다.
헹굼 과정이 완료되면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 헹굼수를 외부로 배수하기 위한 헹굼수 배수과정이 진행되는데, 헹굼수 배수과정은 도 7에 나타난 배수과정과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
또한 헹굼수 배수 과정이 완료되면 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 정수를 채우기 위한 정수 유입과정이 진행되는데, 정수 유입과정은 도 8에 도시된 상태에서 제2저장탱크차단밸브(360)와 제3연결라인차단밸브(340-1)와 냉수측연결밸브(460) 및 온수측연결밸브(470)를 오프(Off)시키면 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에서 여과되지 않은 폐수는 폐수조절기(550)에서 배출량이 조절된 후 폐수배수라인(553)을 거쳐 외부로 배수되고, 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)를 거쳐 여과된 정수는 정수공급라인(504)을 경유하여 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 채워짐으로써 살균모드가 종료된다.
<제3실시예>
도 10은 본 발명의 제3실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면, 도 11은 본 발명의 제3실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정을 보여주는 도면, 도 12는 본 발명의 제3실시예에 의한 수처리장치에서 헹굼수 유입과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예의 모든 구성은 제1실시예에 따른 수처리장치와 동일하나, 1개의 취수구(450-3)가 구비되고, 온(On)/오프(Off)로 작동하는 냉수측연결밸브(460)와 온수측연결밸브(470) 대신에 유로전환밸브로 기능하는 냉수측연결밸브(460-1)와 온수측연결밸브(470-1)가 구비된 점에 특징이 있다.
상기 취수구(450-3)에는 사용자에게 정수를 공급하기 위한 정수취수밸브(410)와 정수취수라인(531), 냉수를 공급하기 위한 냉수취수밸브(420)와 냉수취수라인(532), 온수를 공급하기 위한 온수취수밸브(430)와 온수취수라인(533)이 각각 연결되어 있다.
상기 냉수취수라인(532) 상에 구비된 냉수측연결밸브(460-1)는, 살균순환시 하부공간(210b)의 물을 상기 취수구(450-3) 측으로 공급을 차단하고, 제2연결라인(512a,512b,512c,512d) 방향으로 공급하기 위한 것이다. 상기 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)으로 공급된 물은 온수취수라인(533)을 통해 제2저장탱크(220)로 유입된다.
상기 온수취수라인(533) 상에 구비된 온수측연결밸브(470-1)는, 살균순환시 상기 냉수취수라인(532) 및 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)을 통해 공급되어 온 물을 상기 취수구(450-3) 측으로 공급을 차단하고, 상기 온수취수라인(533) 방향으로 공급하기 위한 것이다.
또한 살균모드가 동작하면 제1실시예와 같이 제1저장탱크(210)와 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 온수취수라인(533)과 제2저장탱크(220) 및 제1연결라인(511)에 의해 순환유로가 형성된다.
제3실시예의 경우에도 제1실시예와 동일하게 살균순환 → 살균수 배수 → 헹굼수 유입 → 헹굼수 배수 → 정수 유입 순서로 이루어지는데, 각 단계별 동작상태는 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명하되, 제1실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.
살균모드가 작동되면, 먼저 도 10에 나타난 바와 같이, 냉수측연결밸브(460-1)는 냉수취수라인(532)에서 제2연결라인(512a) 방향이 연통하도록 개폐방향이 설정되고, 온수측연결밸브(470-1)는 제2연결라인(512d)에서 온수취수라인(533) 방향이 연통하도록 개폐방향이 설정된 상태에서 순환펌프(310)를 작동시킨다.
상기 순환펌프(310)가 작동하면 제1저장탱크(210) 하부공간(210b)의 냉수는 냉수취수라인(532)과 냉수측연결밸브(460-1)와 제2연결라인(512a,512b,512c,512d)과 온수측연결밸브(470-1) 및 온수취수라인(533)을 순차 경유하여 제2저장탱크(220)로 유입되어 제2저장탱크(220) 내부의 온수와 혼합되고, 이렇게 혼합된 물은 제1연결라인(511)을 통해 다시 제1저장탱크(210)로 유입됨으로써 반복 순환이 이루이지고, 이와 같은 순환 과정에서 살균모듈(310)에서 살균수가 생성되어 살균작용이 이루어진다.
본 실시예의 경우 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420)와 온수취수밸브(430)는 사용자에게 정수, 냉수, 온수를 공급하는 경우에만 온(On)되고, 살균모드시에는 계속 오프(Off) 상태가 된다.
상기와 같은 과정에 의해 살균이 이루어진 후에는 도 11과 같이 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부의 살균수를 배수하게 되는데, 본 실시예의 배수과정은 도 4에 나타난 제1실시예의 배수과정과 동일하다.
살균수의 배수가 완료되면 도 12와 같이 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220) 내부에 잔존하는 살균수를 세척하기 위한 헹굼과정이 이루어지는데, 본 실시예의 헹굼과정은 도 5에 나타난 제1실시예의 헹굼과정과 동일하다.
상기한 살균수의 배수와 헹굼과정에서 냉수측연결밸브(460-1)와 온수측연결밸브(470-1)의 개폐방향은 도 10에서 설명한 살균순환시와 동일하다.
헹굼과정이 완료되면 헹굼수의 배수가 이루어지는데, 헹굼수의 배수는 살균수의 배수와 동일한 과정에 의해 이루어진다.
헹굼수의 배수가 완료되면 필터부(100)에 의해 여과된 정수의 유입과정이 이루어지는데, 도 12에 도시된 상태에서, 냉수측연결밸브(460-1)를 냉수취수라인(532)에서 제2연결라인(512a) 방향이 차단되도록 개폐방향을 설정하고, 온수측연결밸브(470-1)를 제2연결라인(512d)에서 온수취수라인(533) 방향이 차단되도록 개폐방향을 설정하며, 제3연결라인차단밸브(340)를 오프(off) 상태로 하면, 필터부(100)를 거쳐 여과된 정수가 제1저장탱크(210) 및 제2저장탱크(220)에 유입됨으로써 살균모드가 종료된다.
<제4실시예>
도 13은 본 발명의 제4실시예에 의한 수처리장치에서 배수과정을 보여주는 도면, 도 14는 본 발명의 제4실시예에 의한 수처리장치에서 폐수 유입과정을 보여주는 도면, 도 15는 본 발명의 제4실시예에 의한 수처리장치에서 살균순환과정을 보여주는 도면이다.
본 실시예는 폐수를 이용하여 살균하는 제2실시예의 수처리장치와 1개의 취수구(450-3)에 유로전환기능을 하는 냉수측연결밸브(460-1)와 온수측연결밸브(470-1)를 구비한 제3실시예의 수처리장치를 결합한 구성으로 이루어져 있어, 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제2실시예에서 설명한 바와 같이, 역삼투압 멤브레인 필터(130-1)에 의해 여과된 정수에는 살균모듈(300)에서 전기분해에 필요한 용존이온성 물질이 제거된 상태이므로 살균순환을 실시하기에 앞서 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 저장된 물을 배수시키는 과정이 필요하다.
살균모드가 작동하면, 먼저 도 13에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)는 오프(Off) 상태, 제2저장탱크차단밸브(360)와 제3연결라인차단밸브(340-1)는 온(On) 상태에서 순환펌프(310)를 작동시켜 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)의 물을 배수라인(541)을 통해 모두 배수시킨다.
이 경우 정수취수밸브(410)와 냉수취수밸브(420) 및 온수취수밸브(430)는 살균모드시 계속 오프(Off) 상태이고, 배수시와 폐수 유입시 및 살균순환시에 냉수측연결밸브(460-1)는 냉수취수라인(532)과 제2연결라인(512a)이 서로 연통하도록 개폐방향이 설정되고, 폐수유입시와 살균순환시에 온수측연결밸브(470-1)는 온수취수라인(533)과 제2연결라인(512d)이 서로 연통하도록 개폐방향이 설정된다.
이와 같이 배수가 완료되면 폐수 유입과정이 진행되는데, 도 14에 나타난 바와 같이, 원수밸브(150)와 제2저장탱크차단밸브(360) 및 제3연결라인차단밸브(340-1)가 온(On)되면 필터부(100)로부터 폐수와 함께 정수가 공급되어 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 유입된다.
이와 같은 과정을 통해 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 폐수의 유입이 완료되면 살균순환과정이 진행되는데, 도 15에 나타난 바와 같이, 살균모듈(300)을 온(On)시키고 순환펌프(310)를 작동시키면 살균모듈(300)에서 생성된 살균수는 제1저장탱크(210), 냉수취수라인(532), 제2연결라인(512a,512b,512c,512d), 온수취수라인(533), 제2저장탱크(220), 제1연결라인(511)으로 이루어진 순환유로를 순환하면서 살균작용이 이루어진다.
살균과정이 종료되면 살균수 배수과정, 헹굼수 유입과정, 헹굼수 배수과정이 순차 진행되는데, 이러한 과정은 살균수 배수과정은 도 13, 헹굼수 유입과정은 도 14, 헹굼수 배수과정은 도 13에서 설명한 바와 동일하다.
헹굼수 배수과정이 종료되면 정수 유입과정이 진행되는데, 도 14의 상태에서 제2저장탱크차단밸브(360)와 제3연결라인차단밸브(340-1)를 오프(Off)시키고, 냉수측연결밸브(460-1)는 냉수취수라인(532)에서 제2연결라인(512a) 방향이 차단되도록 개폐방향이 설정되고, 온수측연결밸브(470-1)는 제2연결라인(512d)에서 온수취수라인(533) 방향이 차단하도록 개폐방향이 설정되면, 필터부(100)에서 여과된 정수가 제1저장탱크(210)와 제2저장탱크(220)에 채워짐으로써 살균모드는 종료된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 살균모드 시 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 물을 배수하지 않고도 살균수의 생성이 가능하므로 물 낭비를 방지하고 살균에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 물을 순환시키면서 살균수를 생성하므로 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부를 균일하게 살균시킬 수 있으며, 순환펌프를 순환시와 배수시에 사용할 수 있어 별도의 배수펌프를 구비할 필요없이 신속한 배수가 가능하다. 또한 살균순환시 냉수와 온수를 출수하기 위한 냉수취수라인과 온수취수라인 내부를 경유하여 순환시킴으로써 수처리장치 내부에 살균이 되지 않는 데드존의 영역을 최소화할 수 있고, 역삼투압 멤브레인 필터에서 발생한 폐수를 이용하여 살균수를 생성함으로써 버려지는 물의 낭비를 최소화하고 폐수에 포함된 용존 이온성 물질을 이용하여 높은 농도의 살균물질을 생성하므로 살균효율을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100 : 필터부 110 : 전처리 침전 필터
120 : 프리 카본 필터 130 : 포스트 카본 필터
130-1 : 역삼투압 멤브레인 필터 140 : 중공사막 필터
140-1 : 포스트 카본 필터 150 : 원수밸브
200 : 저장부 210 : 제1저장탱크
210a : 상부공간 210b : 하부공간
213 : 분리판 214 : 연결유로
220 : 제2저장탱크 300 : 살균모듈
310 : 순환펌프 340,340-1 : 제3연결라인차단밸브
360 : 제2저장탱크차단밸브 370 : 유로전환밸브
400 : 출수부 410 : 정수취수밸브
420 : 냉수취수밸브 430 : 온수취수밸브
450-1 : 냉수취수구 450-2 : 온수취수구
450-3 : 취수구 455-1,455-2 : 출수부연결유로
460,460-1 : 냉수측연결밸브 470,470-1 : 온수측연결밸브
501,502,503 : 원수공급라인 504,505 : 정수공급라인
511 : 제1연결라인 512a,b,c,d : 제2연결라인
513,513-1 : 제3연결라인 514,514-1 : 배수라인
531 : 정수취수라인 532 : 냉수취수라인
533 : 온수취수라인 550 : 폐수조절기
560 : 체크밸브
120 : 프리 카본 필터 130 : 포스트 카본 필터
130-1 : 역삼투압 멤브레인 필터 140 : 중공사막 필터
140-1 : 포스트 카본 필터 150 : 원수밸브
200 : 저장부 210 : 제1저장탱크
210a : 상부공간 210b : 하부공간
213 : 분리판 214 : 연결유로
220 : 제2저장탱크 300 : 살균모듈
310 : 순환펌프 340,340-1 : 제3연결라인차단밸브
360 : 제2저장탱크차단밸브 370 : 유로전환밸브
400 : 출수부 410 : 정수취수밸브
420 : 냉수취수밸브 430 : 온수취수밸브
450-1 : 냉수취수구 450-2 : 온수취수구
450-3 : 취수구 455-1,455-2 : 출수부연결유로
460,460-1 : 냉수측연결밸브 470,470-1 : 온수측연결밸브
501,502,503 : 원수공급라인 504,505 : 정수공급라인
511 : 제1연결라인 512a,b,c,d : 제2연결라인
513,513-1 : 제3연결라인 514,514-1 : 배수라인
531 : 정수취수라인 532 : 냉수취수라인
533 : 온수취수라인 550 : 폐수조절기
560 : 체크밸브
Claims (19)
- 필터부에서 여과된 물을 서로 다른 온도로 각각 저장하는 제1저장탱크와 제2저장탱크;
상기 제1저장탱크와 상기 제2저장탱크를 연결하는 제1연결라인;
상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 각각 출수하기 위한 복수의 취수밸브가 구비된 출수부;
상기 복수의 취수밸브들 사이를 연결하는 제2연결라인을 포함하되,
살균모듈에 의해 생성된 살균수는 상기 제1저장탱크와 제2연결라인과 제2저장탱크 및 제1연결라인으로 이루어진 순환유로를 순환하는 것으로 이루어진 수처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1저장탱크는 상온의 물을 저장하는 상부공간과 냉수를 저장하는 하부공간으로 이루어지고;
상기 제1연결라인은 일단이 상기 상부공간에 연결되고 타단이 온수를 저장하는 상기 제2저장탱크에 연결되고;
상기 출수부는, 상기 하부공간의 냉수를 출수하기 위한 냉수취수라인과 냉수취수밸브, 상기 제2저장탱크의 온수를 출수하기 위한 온수취수라인과 온수취수밸브로 이루어지며;
상기 살균수는 상기 제2저장탱크로 유입되어 상기 제1연결라인으로 배출되는 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 살균모듈과 상기 살균수를 순환시키기 위한 순환펌프는 상기 제2연결라인 상에 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제2항에 있어서,
상기 냉수취수라인을 통해 공급된 상기 하부공간의 물이 상기 제2연결라인을 경유하여 상기 온수취수라인으로 공급되도록 하는 냉수측연결밸브와,
상기 냉수측연결밸브 및 제2연결라인을 통과한 물이 상기 온수취수라인을 경유하여 상기 제2저장탱크로 공급되도록 하는 온수측연결밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제4항에 있어서,
상기 하부공간의 냉수와 상기 제2저장탱크의 온수를 상기 냉수취수밸브와 온수취수밸브를 통해 각각 사용자에게 공급하기 위한 하나의 취수구가 구비되고;
상기 냉수측연결밸브는 상기 냉수취수밸브의 전단에 구비되며;
상기 온수측연결밸브는 상기 온수취수밸브의 전단에 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제4항에 있어서,
상기 하부공간의 냉수를 냉수취수밸브를 통해 사용자에게 공급하기 위한 냉수취수구와 상기 제2저장탱크의 온수를 온수취수밸브를 통해 사용자에게 공급하기 위한 온수취수구가 구비되고;
상기 냉수취수밸브와 냉수측연결밸브는 상기 냉수취수라인에 연결된 출수부연결유로에 의해 연결되며;
상기 온수취수밸브와 온수측연결밸브는 상기 온수취수라인에 연결된 출수부연결유로에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1연결라인과 제2연결라인 사이를 연결하는 제3연결라인, 상기 제2연결라인에서 분기되어 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 외부로 배수하기 위한 배수라인이 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제7항에 있어서,
상기 제3연결라인 상에는 살균순환시에 오프(Off)되고, 배수시에 온(On)되는 제3연결라인차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 필터부는 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하고, 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 여과되지 못한 폐수를 외부로 배출하기 위한 폐수배수라인이 구비되며, 살균모드 시 상기 폐수배수라인을 통해 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크에 폐수가 공급되는 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제9항에 있어서,
상기 폐수배수라인과 상기 제2연결라인 사이를 연결하되 상기 제1저장탱크의 냉수를 출수하기 위한 냉수취수밸브와 가까운 지점에서 상기 제2연결라인과 교차하는 제3연결라인, 상기 제2연결라인과 상기 폐수배수라인 사이를 연결하되 상기 제2저장탱크의 온수를 출수하기 위한 온수취수밸브에 가까운 지점에서 상기 제2연결라인과 교차하는 배수라인이 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제10항에 있어서,
상기 배수라인 상에는 상기 폐수배수라인 방향으로만 물이 흐르도록 하는 체크밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제9항에 있어서,
상기 제2저장탱크와 상기 폐수배수라인 사이는 제2저장탱크연결라인에 의해 연결되고, 상기 제2저장탱크연결라인에 상기 제1연결라인의 일측이 연결되며, 상기 제2저장탱크연결라인에는 살균순환시 오프(Off)되어 상기 제2저장탱크로부터 배출된 물이 상기 제1저장탱크로 유입되도록 하는 제2저장탱크차단밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 살균수를 순환시키기 위한 순환펌프는, 상기 살균수의 순환 방향을 기준으로, 상기 제2연결라인과 상기 살균수를 외부로 배수하기 위한 배수라인의 교차점 이전에 구비되어, 상기 살균수를 순환시키는 경우와 배수시키는 경우에 작동하는 것을 특징으로 하는 수처리장치. - 제13항에 있어서,
상기 제2연결라인과 상기 배수라인의 교차점에는 상기 순환펌프에 의해 공급된 물을 상기 온수취수라인과 배수라인 중 어느 하나의 방향으로 공급하기 위한 유로전환밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 수처리장치. - a) 서로 다른 온도의 물이 제1저장탱크와 제2저장탱크에 저장되는 단계;
b) 살균모듈에서 살균수를 생성하고, 상기 제1저장탱크의 물을 상기 제2저장탱크에 유입시켜 상기 제2저장탱크 내부의 물과 혼합하며, 순환펌프를 작동시켜 상기 혼합된 물을 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크에 연결된 순환유로를 따라 순환시키는 단계;
c) 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 내부의 살균수를 외부로 배수하는 단계;
를 포함하는 수처리방법. - 제15항에 있어서,
상기 순환유로는 상기 제1저장탱크의 물이 상기 제2저장탱크에 공급되도록 연결된 제1연결라인을 포함하고, 살균순환시 상기 제1저장탱크의 물이 상기 제2저장탱크에 유입 후 배출되어 상기 제1연결라인으로 공급되는 것을 특징으로 하는 수처리방법. - 제15항에 있어서,
상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 물을 출수하기 위한 복수의 취수라인과 취수밸브가 각각 구비되고, 상기 취수라인들을 상호 연결시키는 제2연결라인 양측단에 연결밸브가 각각 구비되며, 상기 b)단계에서 상기 살균수가 상기 복수의 취수라인을 모두 경유하도록 상기 연결밸브에 의해 유로전환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리방법. - 제15항에 있어서,
상기 c)단계 후 헹굼수에 의해 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 헹굼과정이 이루어지고, 상기 헹굼과정은 상기 순환펌프를 작동시켜 상기 헹굼수를 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크 및 순환유로를 순환시키면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리방법. - 제15항에 있어서,
상기 살균수는 필터부의 역삼투압 멤브레인 필터에서 배출된 폐수를 이용하여 생성하고, 상기 c)단계 후 헹굼수에 의해 상기 제1저장탱크와 제2저장탱크의 헹굼과정이 이루어지며, 상기 헹굼수는 상기 역삼투압 멤브레인 필터에서 배출된 폐수를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.
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