KR0165021B1 - 정수기의 수질감지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정수기에 공급되는 물과 정수필터를 거쳐 정수된 물에 함유된 불순물을 감지하고 이를 비교하여 정수효율을 표시함에 따라 사용자가 정수효율을 쉽게 알 수 있도록 하는 정수기의 수질감지장치에 관한 것으로서, 사용자에게 정수필터의 신뢰성을 높이기 위해 두 개의 금속 감지봉을 이용하여 불순물의 양에 따라 두 극간에 흐르는 전류량의 변화를 이용하여 정수기로 공급되는 물과 정수된 물에 함유된 불순물의 양을 감지하는 수질감지부와, 상기 수질감지부에 의해 감지되는 미약한 신호를 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭신호를 입력으로 하여 그 입력값의 차를 계산하는 감산기와, 비율계산을 위해 상기 감산기에서 출력되는 값을 공급수의 수질감지값과 나누는 나눗셈기와, 상기 감산기와 나눗셈기의 결과가 정확하도록 틀려진 값을 조정하는 조정부와, 상기 나눗셈기에서 출력되는 신호를 입력으로 하여 정수효율을 판단하고 이 판단에 따라 정수효율과 정수상태를 표시하는 신호를 드라이브 회로부로 출력하는 마이컴과, 이 마이컴의 출력 신호를 숫자로 표시하는 표시부에 전달하는 드라이브 회로부로 구성한 것이다.
Description
제1도는 종래의 정수기의 수질감지 동작을 나타낸 블럭도.
제2도는 종래의 정수기의 수질감지 동작을 나타낸 회로도.
제3도는 본 발명의 실시예의 정수기의 수질감지장치를 나타낸 블럭도.
제4도는 본 발명의 실시예의 정수기의 수질감지장치를 나타낸 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 수질감지부 101 : 공급수 수질감지센서
102 : 생성수 수질감지센서 110 : 증폭부
120 : 감산기 130 : 나눗셈기
140 : 조정부 141 : 조정부 A
142 : 조정부 B 150 : 마이컴
160 : 드라이브 회로부 170 : 표시부
VR1∼VR3 : 가변저항
본 발명은 정수기의 수질감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가정용 또는 업소용 정수기에 공급되는 물과 정수필터를 거쳐 정수된 물에 함유된 불순물을 감지하고 이를 비교하여 정수효율을 표시함에 따라 사용자가 정수효율을 쉽게 알 수 있도록 하는 정수기의 수질감지장치에 관한 것이다.
일반적으로 정수기는 여러 가지 방식들이 알려져 있지만 본 발명에 적용되는 정수기는 크게 자연여과식 정수기와 수도직결식 정수기로 구분된다.
자연여과식 정수기는 정수필터가 구비된 상부용기와 물을 저수하는 하부용기로 구성되어 상부용기내에 물을 인위적으로 공급하고, 이 물이 자연여과방식으로 정수필터를 통과하여 하부용기로 통과됨으로써 물속의 불순물 및 냄새가 정수필터에 의해서 정수되는 것으로, 정수된 물은 하부용기에 저수되어 이를 취수할 수 있도록 구성된 것이다.
또한, 수도전에 직접 연결되는 수도직결식 정수기는 수도압에 의해 공급되는 물이 정수필터를 통과함으로써 정수되는 것으로, 이 정수된 물을 곧바로 취수할 수 있도록 구성된 것이다.
즉, 위와 같은 구성으로 된 정수기로 공급되는 물이 정수필터를 통과함에 따라 물속에 함유된 불순물등이 여과되는 것이다.
제1도는 위와 같은 종래의 정수기의 수질감지 동작상태를 나타낸 블럭도로서, 정수된 물속에 들어있는 각종 불순물의 양을 측정하는 수질감지센서부(10)와, 하나 또는 그 이상의 기준값을 발생시키는 기준값 발생부(20)와, 이 기준값 발생부(20)의 값과 상기 수질감지센서부(10)에서 입력되는 임의의 값을 비교하는 비교부(30)와, 이 비교부(30)의 상태를 표시부(50)로 전달하는 드라이브 회로부(40)와, 이 드라이브 회로부(40)에 전달되는 정수된 수질의 상태가 음용가능한 것인지를 표시하는 표시부(50)로 구성되어 있다.
제2도는 종래의 정수기의 수질감지 동작을 나타낸 회로도로서, 저항(R1)에 수질감지센서(11)가 연결되어 비교기(IC1)의 (+)단자에 연결되고, 기준값을 발생시키도록 연결된 저항(R2)(R3)이 비교기(IC1)의 (-)단자에 연결되고, 이 비교기(IC1)의 출력은 트랜지스터(Q1)(Q2)의 베이스단에 입력되고, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에 저항(R6)과 발광다이오드(LED1)가 연결되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 이미터단에 저항(R7)과 발광다이오드(LED2)가 연결된 구성이다.
이와 같은 구성된 정수기의 수질을 감지하여 정수효율을 표시하는 회로에 있어서, 수질감지센서(11)에 의해 감지된 값은 비교기(IC1)의 (+)단자로 입력되고, 저항(R2)(R3)에서 발생되는 기준값은 비교기(IC1)의 (-)단자로 입력되어 비교된다.
이때, 상기 비교기(IC1)의 (+)단자로 입력되는 값이 (-)단자로 입력되는 값보다 높으면, 비교기(IC1)의 출력은 하이가 되어 트랜지스터(Q1)는 온되고 발광다이오드(LED1)가 점등된다.
이와는 반대로, 상기 비교기(IC1)의 (-)단자로 입력되는 값이 (+)단자로 입력되는 값보다 높으면, 비교기(IC1)의 출력은 로우가 되어 트랜지스터(Q2)는 온되고 발광다이오드(LED2)가 점등된다.
이와 같은 원리를 이용하여 물속에 불순물이 많이 함유되어 정수상태가 불량인 경우에는 전기가 잘 통전되므로 비교기(IC1)의 출력이 로우가 되어 발광다이오드(LED2)가 점등되고, 반대로 정수상태가 양호한 경우에는 비교기(IC1)의 출력이 하이가 되어 발광다이오드(LED1)가 점등되어 정수상태가 양호인지 아니면 불량인지를 알 수 있다.
그러나, 위와 같은 방식으로 동작되는 종래의 정수기에 있어서, 2개의 발광다이오드를 이용하여 단순히 정수상태가 양호인지 불량인지의 여부만을 표시하기 때문에 정수된 물의 수질이 어느정도인지를 판단하기가 매우 어려워 사용자가 정수필터의 교환시기를 제때에 알 수 없음으로 인한 정수필터의 신뢰성에 대한 불신이 높아지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정수기로 공급되는 물과 정수된 물에 함유된 불순물의 양을 측정하고, 정수필터에서 어느정도의 불순물이 걸러지는가를 나타내는 정수효율을 표시하도록 하는 정수기의 수질감지장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 두 개의 금속 감지봉을 이용하여 불순물의 양에 따라 두 극간에 흐르는 전류량의 변화를 이용하여 공급되는 물과 정수된 물에 함유된 불순물의 양을 감지하는 수질감지부와, 상기 수질감지부에 의해 감지되는 미약한 신호를 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭신호를 입력으로 하여 그 입력값의 차를 계산하는 감산기와, 비율계산을 위해 상기 감산기에서 출력되는 값을 공급수의 수질감지값과 나누는 나눗셈기와, 상기 감산기와 나눗셈기의 결과가 정확하도록 틀려진 값을 조정하는 조정부와, 상기 나눗셈기에서 출력되는 신호를 입력으로 하여 정수효율을 판단하고 이 판단에 따라 정수효율과 정수상태를 표시하는 신호를 드라이브 회로부로 출력하는 마이컴과, 이 마이컴의 신호를 표시부에 전달하는 드라이브 회로부와, 공급수와 생성수에 함유된 불순물을 제거한 정수효율을 사용자가 알 수 있도록 7-세그먼트를 통해 숫자로 표시하는 표시부로 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명의 실시예의 정수기의 수질감지장치를 나타낸 블럭도로서, 두 개의 금속 감지봉을 이용하여 불순물의 양에 따라 두 극간에 흐르는 전류량의 변화를 이용하여 정수기로 공급되는 물에 함유된 불순물의 양을 감지하는 공급수 수질감지센서(101)와 정수된 물에 함유된 불순물의 양을 감지하는 생성수 수질감지센서(102)로 구성된 수질감지부(100)와, 상기 수질감지부(100)에 의해 감지되는 미약한 신호를 증폭시키는 증폭부(110)와, 상기 공급수 수질감지센서(101)와 생성수 수질감지센서(102)에 의해 감지된 신호의 증폭값을 입력으로 하여 그 입력값의 차를 계산하는 감산기(120)와, 비율계산을 위해 상기 감산기(120)에서 출력되는 값을 공급수 수질감지센서(101)에서 감지된 값과 나누는 나눗셈기(130)와, 상기 감산기(120)와 나눗셈기(130)의 결과가 정확하도록 틀려진 값을 조정하는 조정부 A(141)와 조정부 B(142)로 구성된 조정부(140)와, 상기 나눗셈기(130)에서 출력되는 신호를 입력으로 하여 정수효율을 판단하고 이 판단에 따라 정수효율과 정수상태를 표시하는 신호를 출력하는 마이컴(150)과, 이 마이컴의 출력신호를 숫자로 표시하는 표시부(170)에 전달하는 드라이브 회로부(160)로 구성되어 있다.
제4도는 본 발명의 실시예의 정수기의 수질감지장치를 나타낸 회로도로서, 저항(R11)에 공급수 수질감지센서(101)가 연결되어 증폭기(110)의 IC11의 (+)단자에 연결되고, 저항(R12)에 공급수 수질감지센서(102)가 연결되어 증폭기(110)의 IC12의 (+)단자에 연결되며, 상기 IC11의 출력은 감산기(120)의 IC13의 (+)단자에 입력되고, 상기 IC12의 출력은 감산기(120)의 IC14의 (-)단자에 입력되고, 상기 IC13과 IC14의 출력은 IC15로 입력된다.
그리고, 상기 IC15의 출력이 나눗셈기(130)의 IC16의 (X1)단자에 입력됨과 동시에 상기 IC11의 출력도 상기 IC16에 입력된다.
여기에서, 가변저항(VR1)으로 되어 감산기(120)의 IC15에 연결되는 조정부 A(141)는 상기 IC15의 정확한 출력을 얻기 위한 미세조정을 수행하는 것이고, 가변저항(VR2)(VR3)으로 되어 나눗셈기(130)의 IC16에 연결되는 조정부 B(142)는 상기 IC16에서의 정확한 데이타를 얻기 위한 미세조정을 수행하는 것이다.
상기 나눗셈기(130)는 입력되는 감산기(120)의 IC15의 출력과 상기 IC11의 출력을 연산하여 이 연산신호를 마이컴(15)의 A/D포트에 입력하고, 상기 마이컴(150)은 입력된 신호를 판단하여 드라이브 회로부(160)의 IC17로 판단신호를 출력하고, 이 IC17은 상기 마이컴(150)의 출력을 표시부(170)를 통해 표시하도록 한다.
미설명부호중 R13∼R22는 저항이고, Vcc는 입력전원이다.
다음에는 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
정수기를 동작시키면, 공급수 수질감지센서(101)와 생성수 수질감지센서(102)에 의해 정수기로 공급되는 물과 생성되는 물의 수질을 감지한다.
상기 공급수 수질감지센서(101)와 생성수 수질감지센서(102)에 의해 감지된 미약한 신호는 증폭기(110)의 IC11과 IC12로 입력되어 증폭된다.
상기 증폭된 신호는 IC13과 IC14 및 IC15로 구성된 감산기(120)에서 다음과 같이 계산을 하게 된다.
정수기로 공급되는 공급수의 수질데이타를 A라 하고, 필터를 거쳐 생성된 생성수의 수질데이타를 B라 하고, 감산기(120)의 결과를 C라 하면, C=A-B와 같은 식을 감산기(120)에서 얻는다.
그러나, 정수기로 공급되는 공급수에 대해 생성되는 생성수의 불순물 제거율을 계산하기 위해서는 상기의 식과 같은 감산기(120)의 결과를 다시 공급수의 수질데이타로 나누어 주어야 하므로 다음과 같은 계산식이 나온다.
그 결과를 D라 하면, D=C/A와 같은 식이 얻어지고, 이 기능을 행하는 것이 IC16으로 구성된 나눗셈기(130)이다.
이 과정에서 감산기(120)의 정확한 출력을 얻기 위한 미세조정을 가변저항(VR1)으로 된 조정부 A(141)로 수행하고, 나눗셈기(130)에서의 정확한 데이타를 얻기 위해 미세조정은 가변저항(VR2)(VR3)으로 된 조정부 B(142)에 의해 실시한다.
상기 나눗셈기(130)에서 얻어진 결과를 마이컴(150)의 A/D 콘버터로 입력하고, 이 마이컴(150)에서는 이 결과를 IC17로 구성된 드라이브 회로부(160)를 거쳐 7-세그먼트로 된 표시부(170)로 표시하게 된다.
이때, 사용자는 미리 설정된 필터교환 필요레벨값을 인지한 후 상기 나눗셈기(130)에서 출력되는 데이타인 D의 값과 상기 필터교환 필요레벨값을 비교하여 D의 값이 필터교환 필요레벨값 이하가 되면 필터의 교체가 필요하다는 것을 인지할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 수질표시의 단순성을 공급되는 물의 수질과 필터를 거친 뒤 생성되는 물의 수질 비교를 통해 필터에서 어느 정도의 불순물이 걸러지는지를 정확히 알 수 있고, 이 결과를 이용 제때에 필터를 교체하여 줄 수 있기 때문에 보다 깨끗한 물을 마실 수 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 정수기로 공급되는 물에 함유된 불순물의 양을 감지하는 공급수 수질감지센서(101)와 정수된 물에 함유된 불순물의 양을 감지하는 생성수 수질감지센서(102)로 이루어진 수질감지부(100)와, 상기 수질감지부(100)에 의해 감지된 미약한 신호를 증폭시키는 증폭부(110)와, 상기 공급수 수질감지센서(101)와 생성수 수질감지센서(102)에 의해 감지된 신호의 증폭값을 입력으로 하여 그 입력값의 차를 계산하는 감산기(120)와, 이 감산기에서 출력되는 값을 공급수 수질감지센서(101)에서 감지된 값과 나누는 나눗셈기(130)와, 상기 감산기(120)와 나눗셈기(130)의 결과가 정확하도록 틀려진 값을 조정하는 조정부 A(141)와 조정부 B(142)로 이루어진 조정부(140)와, 상기 나눗셈기(130)에서 출력되는 신호를 입력으로 하여 정수효율을 판단하고 이 판단에 따라 정수효율과 정수상태를 표시하는 신호를 출력하는 마이컴(150)과, 이 마이컴의 출력신호를 숫자로 표시하는 표시부(170)에 전달하는 드라이브 회로부(160)로 구성을 특징으로 하는 정수기의 수질감지장치.
- 제1항에 있어서, 증폭부(110)는 공급수 수질감지센서(101)에서 감지된 신호를 증폭하는 IC11과, 생성수 수질감지센서(102)에서 감지된 신호를 증폭하는 IC12로 구성되는 것을 특징으로 하는 정수기의 수질감지장치.
- 제1항에 있어서, 감산기(120)는 공급수 수질감지센서(101)의 증폭값을 입력받는 IC13과, 생성수 수질감지센서(102)의 증폭값을 입력받는 IC14와, 상기 IC13과 IC14의 출력을 입력받는 IC15로 구성되는 것을 특징으로 하는 정수기의 수질감지장치.
- 제1항에 있어서, 조정부 A(141)는 IC15에 연결되는 가변저항(VR1)으로 되고, 조정부 B(142)는 IC16에 연결되는 가변저항(VR2)(VR3)으로 되는 것을 특징으로 하는 정수기의 수질감지장치.
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