KR0175900B1 - 정수기의 원수공급상태 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역삼투 필터에 압력을 가하는 가압 펌프와 급수용 밸브 또는 농축수 배수용 밸브의 동작을 원수공급상태에 따라 제어하여 가압 펌프 및 밸브들의 불필요한 동작을 방지하고 저수압 지역에서 물이 없는 상태에서 펌프가 공회전하는 문제를 해결할 수 있는 정수기의 원수공급상태 감지장치에 관한 것인 바, 그 특징은 수도물의 공급속도나 압력 및 유량 등에 따라 다른 감지신호를 발생시키는 원수공급상태 감지수단과, 정수 탱크내에 다수의 수위센서가 여러 높이로 구분 설치되어 정수 탱크내의 수위를 여러 단계로 구분하여 감지하기 위한 수위 감지수단과, 상기 원수공급상태 감지수단 및 수위 감지수단의 감지신호를 이용하여 공급원수의 유량이나 유속 및 유압에 따라 부하구동을 위한 각각의 제어신호를 출력하는 주제어수단과, 상기 주제어수단의 각각의 제어신호에 의해 각각의 릴레이를 제어하여 각 릴레이의 스위칭 접점에 연결된 부하를 구동하는 부하 구동수단과, 정수기의 역삼투 필터 전단에 위치해 있으면서 상기 부하 구동수단에 연동하여 역삼투 필터가 동작 가능한 압력을 만들어주는 가압 수단과, 상기 가압수단의 앞단에 위치하여 가압수단이 오프시 그와 동시에 차단되어 원수 공급을 차단하고 가압수단이 동작될 경우 개방되어 원수 공급이 가능하도록 하는 급수 제어수단으로 구성함에 있다.

Description

정수기의 원수공급상태 감지장치

제1도는 종래의 정수기의 원수공급상태 감지장치의 구성회로도.

제2도는 종래 원수공급 감지스위치의 단면구성도.

제3도는 본 발명에 의한 정수기의 전체적인 정수 계통을 보인 블록도.

제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 정수기의 원수공급상태 감지장치의 구성회로도.

제5도는 본 발명의 원수공급 감지스위치의 단면 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 원수공급 감지수단 11 : 수류센서

11A : 회전날개 11B : 회전축

11C : 마그네트 20 : 수위 감지수단

30 : 주제어수단 40 : 부하 구동수단

50 : 가압수단 51 : 가압펌프

60 : 급수 제어수단 61 : 급수용 벨브

70 : 농축수 조절수단 71 : 농축수 배출 밸브

80 : 역삼투 필터 90 : 정수탱크

본 발명은 역삼투 필터를 구비한 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 역삼투 필터에 압력을 가하는 가입 펌프와 급수용 밸브 또는 농축수 배수용 밸브의 동작을 원수공급상태에 따라 제어하여 가압 펌프 및 밸브들의 불필요한 동작을 방지하고 저수압 지역에서 물이 없는 상태에서 펌프가 공회전하는 문제를 해결할 수 있는 정수기의 원수공급상태 감지장치에 관한 것이다.

종래 정수기의 원수공급 감지장치는 제1도에서와 같이 원수공급이 중단되는 것을 감지하는 단수 감지수단(1)과, 정수 탱크내에 다수의 수위센서(SH)(SL)(SB)가 여러 높이로 구분 설치되어 정수 탱크내의 수위를 여러 단계로 구분하여 감지하기 위한 수위 감지수단(2)과, 상기 단수 감지수단 및 수위 감지수단의 감지신호를 이용하여 부하구동을 위한 제어신호(OUT)를 출력하는 주제어수단(3)과, 상기 주제어수단의 제어신호에 의해 릴레이(RY1)의 동작이 제어되게 하여 릴레이의 스위칭 접점(K1)에 연결되어 역삼투 필터에 압력을 가하는 가압 펌프(4A)와 급수용 밸브(4B)의 동작을 제어하는 부하 구동수단(4)으로 구성하고 있으며, 이때 상기의 단수 감지수단(1)은 제2도와 같이 내부의 고무막(1A)이 부착된 마이크로 스위치(1B)와 그 주변의 저항(R1) 및 캐패시터(C1)로서, 이것은 급수관을 통해 공급되는 수도물의 압력이 어느 정도 이상이면 마이크로 스위치(1B)가 온되어 저항(R1)을 통해 공급되는 전원전압(VCC)이 접지로 연결되므로 주제어수단(3)의 단수 감지단자(IN)로 논리 로우신호를 공급하고, 수도물의 압력이 어느 정도 이하로 떨어지면 마이크로 스위치(1B)가 오프되어 저항(R1)을 통해 공급되는 전원전압(VCC)이 주제어수단(3)으로 연결되므로 주제어수단(3)의 단수감지단자(IN)로 논리 하이신호를 공급하도록 구성되어 있다. 미설명 부호 IC1은 인버터이며, S1~S3는 마이크로 프로세서의 수위 감지단자이다.

상기와 같이 구성되는 종래 정수기의 동작을 보면, 단수 감지수단(1)에 공급되는 수도물이 어느 정도 압력 이상으로 되면 단수 감지 수단(1)내부의 고무막(1A)이 마이크로 스위치(1B)를 온시키므로 저항(R1)를 통해 공급되는 전원전압(VCC)이 접지로 연결되어 주제어수단(3)의 단수 감지단자(IN)를 논리 로우로 바꾸므로 주제어수단(3)에서는 그 신호를 감지하여 수도물의 공급 여부를 판단하여 부하제어단자(OUT)를 통해 논리로우신호를 출력하여 릴레이(RY1)를 구동시키고 따라서 상기릴레이(RY1)의 스위칭 접점(K1)이 붙으면서 가압펌프(4A) 및 급수용 밸브(4B)가 동작하게 된다. 반대로 수도물의 공급이 중단되거나 수압이 어느정도 이하로 떨어지면 단수 감지수단(1)의 고무막(1A)이 떨어져 마이크로 스위치(1B)가 오프상태로 되므로 저항(R1)을 통해 공급되는 전원전압(VCC)이 주제어수단(3)으로 공급되어 주제어수단(3)의 단수 감지단자(IN)가 논리 하이 레벨로 복귀되므로 주제어수단(3)에서는 부하제어단자(OUT)를 통해 출력되던 릴레이(RY1) 제어신호를 오프시켜 릴레이(RY1)의 스위칭 접점(K1)이 개방되게 하여 가압펌프(4A) 및 급수용 밸브(4B)를 오프시키게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 정수기의 원수공급 감지장치는 단순한 수도물의 압력에 의해서만 마이크로 스위치의 동작이 제어되므로 저압지역에서나 또는 물의 공급이 불규칙한 지역에서 상기와 같은 종래 기술을 이용하여 부하의 동작을 제어할 경우 가압펌프 및 급수용 밸브의 잦은 온/오프동작이 일어나 제품의 수명을 단축시키거나 소음을 발생시킬 수 있으며, 또한 가압 펌프와 급수용 밸브의 동작을 하나의 조건에 의해 동시에 제어하기 때문에 만약 급수용 밸브가 고장 등의 원인으로 물의 공급이 안될 경우에도 가압펌프는 계속 동작되어 기기를 손상시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 인출한 것으로서 본 발명의 목적은 정수기에 공급되는 수도물의 속도나 압력 또는 유량 등의 원수 공급 상태를 정확하게 감지하여 그 원수 공급상태에 따라 가압펌프 및 급수용 밸브 또는 농축수 배수용 밸브의 동작을 제어함으로써 펌프 및 밸브 등의 부하의 오동작을 방지하여 궁극적으로 기기의 고장 및 제품의 수명 저하를 방지하고 나아가서 유체를 이용한 기기나 장치에 유용하게 적용할 수 있는 정수기의 원수공급상태 감지장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정수기의 원수공급상태 감지장치의 특징은 수도물의 공급속도나 압력 및 유량 등에 따라 다른 감지신호를 발생시키는 원수공급상태 감지수단과, 정수탱크내에 다수의 수위센서가 여러 높이로 구분 설치되어 정수 탱크내의 수위를 여러 단계로 구분하여 감지하기 위한 수위 감지수단과, 상기 원수공급상태 감지수단 및 수위 감지수단의 감지신호를 이용하여 공급원수의 유량이나 유속 및 유압에 따라 부하구동을 위한 각각의 제어신호를 출력하는 주제어수단과, 상기 주제어수단의 각각의 제어신호에 의해 각각의 릴레이를 제어하여 각 릴레이의 스위칭 접점에 연결된 부하를 구동하는 부하 구동수단과, 정수기의 역삼투 필터 전단에 위치해 있으면서 상기 부하 구동수단에 연동하여 역삼투 필터가 동작가능한 입력을 만들어주는 가압수단과, 상기 가압수단의 앞단에 위치하여 가압 수단이 오프시 그와 동시에 차단되어 원수 공급을 차단하고 가압수단이 동작될 경우 개방되어 원수 공급이 가능하도록 하는 급수 제어수단으로 구성함에 있다.

이하, 본 발명에 따른 정수기의 원수공급상태 감지장치의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 의한 정수기의 전체적인 정수 계통을 보인 블록도이고, 제4도는 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기의 원수공급상태 감지장치의 구성 회로도로서, 도면에 도시된 바와 같이 원수공급상태 감지수단(10)은 수도배관과 급수용 밸브(61)사이에 연결되어 원수의 공급속도나 압력 및 유량을 감지하는 수류 센터(11)와, 상기 수류 센서의 출력에 따라 주제어수단으로 감지신호를 전달하는 주변의 저항(R1)(R2) 및 캐패시터(C1)로 구성하고, 정수 탱크(90)내에 다수의 수위센서(SH)(SL)(SB)가 여러 높이로 구분 설치되어 정수 탱크내의 수위를 여러 단계로 구분하여 감지하기 위한 수위 감지수단(20)이 있으며, 주제어수단(30)은 상기 원수공급상태 감지수단 및 수위 감지수단의 감지신호를 체크하여 가압 펌프 및 급수용 밸브 구동을 위한 각각의 제어신호(P1)(P2)를 출력하고 상기 원수공급상태 감지수단의 유량을 체크하여 정수량을 계산하고 그 정수량에 따라 일정 주기로 농축수 배출을 위한 제어신호(P3)를 출력하는 마이크로 프로세서로 구성하며, 부하 구동수단은 상기 마이크로 프로세서의 각각의 제어신호(P1~P3)에 의해 각각의 릴레이 (RY1~RY3)를 제어하여 각 릴레이의 스위칭 접점(K1~K3)에 연결된 가압 펌프(51)와 급수용 밸브(61)와 농축수 배출용 밸브(71)를 구동하는 인버터(IC1~IC3)와 릴레이(RY1~RY3)로 구성하고 있으며, 가압수단(50)은 정수기의 역삼투 필터(80) 전단에 위치해 있으면서 상기 부하구동수단에 연동하여 역삼투 필터가 동작 가능한 압력을 만들어주는 가압펌프(51)이고, 급수 제어수단(60)은 상기 가압수단의 앞단에 위치하여 가압 수단이 오프시 그와 동시에 차단되어 원수 공급을 차단하고 가압수단이 동작될 경우 개방되어 원수 공급이 가능하도록 하는 급수용 밸브(61)이며, 농축수 조절수단(70)은 상기 주제어수단으로부터 출력되는 농축수 배출을 위한 제어신호(P3)를 받아 일정 주기로 농축수 배출을 실시하는 농축수 배출밸브(71)로 구성함이 바람직하다.

제5도는 본 발명에서 사용되는 수류 센서(11)의 단면구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이 급수배관 내부로 물이 흐를 경우 그 유속에 비례하여 회전가능한 회전날개(11A)가 구비되어 있고, 상기 회전날개(11A)의 회전축(11B)에 장착되어 그 회전수에 따른 주파수 변화를 출력하여 물의 공급상태(유압, 유속)를 마이크로 프로세서에서 알 수 있게하는 마그네트(11C)로 구성함이 바람직하다.

이상에서와 같은 구성을 참고하여 본 발명에 따른 정수기의 원수공급상태 감지장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 제4도에서 마이크로 프로세서(30)에서는 그 수위 감지단자(S1~S3)에 입력되는 수위레벨 상태를 감지하고 만일 수위레벨이 중간 이하(SL)로 되면 마이크로 프로세서(30)의 두 출력단자(P1)(P2)가 논리 로우레벨에서 논리 하이레벨로 바뀌고 두 인버터(IC1)(IC2)에서 신호가 반전되어 0볼트로 되므로 두 릴레이(RY1)(RY2)가 동작한다. 따라서 두 릴레이(RY1)(RY2)의 동작으로 릴레이의 스위칭접점(K1)(K2)이 오프상태에서 온상태로 되고 각각의 스위칭 접점(K1)(K2)에 연결된 가압펌프(51)와 급수용 밸브(61)가 구동을 하게 된다.

상기와 같은 가압 펌프(51)와 급수용 밸브(61)의 구동으로 수도관에 연결된 수류센서(11)의 내부로 물이 흐르게 되고 따라서 회전날개(11A)가 회전을 시작하면서 회전신호 발생용 마그네트(11C)에서 원수공급상태 즉, 유량과 유속 및 유압에 대한 감지신호가 출력되어 마이크로 프로세서(30)에서 그 상태를 감지할 수 있게 된다. 이때 수류 센서(11)의 출력은 내부 회전체의 회전에 따른 홀센서의 하이, 로우의 연속적인 출력으로 구형파가 나오게 되는데, 이 신호가 제4도의 저항(R1)을 통해 마이크로 프로세서(30)의 원수공급상태 감지단자(S4)에 입력되고, 마이크로 프로세서(30)에서는 이 신호를 입력받아 이미 프로그램되어 있는 자료와 현재 입력되고 있는 감지 데이터를 비교하여 제품에 공급되는 물의 유속, 수압의 정도를 판단하며, 그 판단 결과에 따라 가압 펌프(51)의 온/오프를 제어하게 된다. 만일 수류 센서(11)를 통해 마이크로 프로세서(30)에 입력되는 신호가 없거나 하한 기준치 이하일 경우 단수상태(물이 공급되지 않는 상태)또는 가압 펌프(51)가 동작해서는 안되는 저수압 상태일 경우 즉시 가압 펌프(51)를 오프시키고 또한 상한 기준치를 초과하여 가압 펌프의 구동없이 역삼투 필터(80)를 동작시킬 수 있는 압력으로 수도물이 공급될 경우에도 가압 펌프(51)를 오프시킨다. 즉 수류센서(11)에서 출력되는 데이터가 하한 기준치 및 상한 기준치 사이일 경우에만 가압 펌프(51)를 운전시키게 된다. 이때 급수용 밸브(61)가 고장이거나 기타의 문제로 동작이 되지 않아 물의 흐름이 없을 경우 가압 펌프(51)는 마이크로 프로세서(30)에 의하여 자동으로 멈추게 되며, 또한 수위레벨이 고수위(H점)이상으로 되면 마이크로프로세서(30)의 출력단자(P1)(P2)를 논리 하이에서 논리 로우로 전환하여 릴레이(RY1)(RY2)를 오프시키고 이로 인해 가압 펌프(51)와 급수용 밸브(61)도 오프시킨다.

그리고 상기와 같은 동작중 마이크로 프로세서(30)에서는 정수량을 감지하고, 그 감지상태에 따라 일정주기로 농축수 배출을 위한 제어신호(P3)를 출력하여 릴레이(RY3)를 구동시킴으로써, 릴레이의 스위칭 접점(K3)의 동작으로 농축수 배출용 밸브를 개방시켜 역삼투 필터(80)의 농축수를 조절할 수 있게 된다.

또한 상기와 같은 기능의 수류 센서(11)를 이용하여 식기 세척기에 유입되는 수도물의 상태를 감지하여 세척시간 조절 및 펌프의 온/오프제어가 가능해지며, 각종 유체의 관에 설치하여 유체의 움직임 상태를 관찰하는 장치 및 목욕시설에서 인체에 뿜어지는 물의 양을 제어하는 장치 등에 사용할 수도 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 정수기의 원수공급상태 감지장치에 의하면 정수기에 유입되는 수도물의 유속, 유압 또는 유량 등을 감지하여 부하를 각각 제어함으로써, 가압 펌프 및 급수용 밸브의 불필요한 동작을 방지할 수 있으며, 저수압 지역에서 가압 펌프의 온/오프동작에 의한 소음 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 물이 없는 상태에서 가압펌프가 공회전하는 문제를 완전히 해결할 수 있는 유용함이 있다.

Claims (3)

1. 수도물의 공급속도나 압력 및 유량 등에 따라 다른 감지신호를 발생시키는 원수공급상태 감지수단과, 정수 탱크내에 다수의 수위센서가 여러 높이로 구분 설치되어 정수 탱크내의 수위를 여러 단계로 구분하여 감지하기 위한 수위 감지수단과, 상기 원수 공급상태 감지수단 및 수위 감지수단의 감지신호를 이용하여 공급원수의 유량이나 유속 및 유압에 따라 부하구동을 위한 각각의 제어신호를 출력하는 주제어수단과, 상기 주제어수단의 각각의 제어신호에 의해 각각의 릴레이를 제어하여 각 릴레이의 스위칭 접점에 연결된 부하를 구동하는 부하 구동수단과, 정수기의 역삼투 필터 전단에 위치해 있으면서 상기 부하 구동수단에 연동하여 역삼투 필터가 동작 가능한 압력을 만들어주는 가압 수단과, 상기 가압수단의 앞단에 위치하여 가압 수단이 오프시 그와 동시에 차단되어 원수 공급을 차단하고 가압수단이 동작될 경우 개방되어 원수 공급이 가능하도록 하는 급수 제어수단으로 구성함을 특징으로 하는 정수기의 원수 공급상태 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 주제어수단으로부터 출력되는 농축수 배출을 위한 제어신호를 받아 농축수 배출동작을 제어하는 농축수 조절수단(70)이 구비된 것을 특징으로 하는 정수기의 원수공급상태 감지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 원수공급상태 감지수단은 급수 배관 내부로 물이 흐를 경우 그 유속에 비례하여 회전 가능한 회전날개(11A)와, 상기 회전날개(11A)의 회전축(11B)에 장착되어 그 회전수에 따른 주파수 변화를 출력하는 마그네트(11C)로 된 수류 센서(11)로 구성함을 특징으로 하는 정수기의 원수공급상태 감지장치.