KR0175904B1 - 냉온정수기의 농축수량 조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 급수되는 원수압에 따라 1분간의 농축수배출량을 표시하여 농축수량을 조절하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치에 관한 것으로써, 멤브레인(25)을 세척하는 농축수량을 조절하기위한 키이신호를 입력하는 키입력수단(104)과, 상기 키입력수단(104)에 의해 입력된 키이신호에 따라 원수압을 감지하는 수압감지수단(111)과, 상기 수압감지수단(111)에 의해 감지된 원수압에 따라 농축수배출량을 조절하는 제어수단(110)과, 상기 제어수단(110)의 제어에 따라 원수압 및 농축수배출량을 표시하는 표시수단(128)으로 이루어진 것으로, 원수압에 따른 1분간 농축수배출량을 표시하여 배출되는 농축수량을 용이하고도 적절하게 조절할 수 있다.

Description

냉온정수기의 농축수량 조절장치
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 냉온정수기를 개략적으로 도시한 종단면도.
제2도는 제1도의 화살표 A-A선을 따른 단면도.
제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 냉온정수기의 농축수량 조절장치의 제어 불록도.
제4도는 본 발명에 적용되는 농축수배출량을 도시한 조정표.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
3 : 정수탱크 5 : 정수실
7 : 냉수탱크 9 : 온수탱크
11 : 냉온수실 13 : 여과실
15 : 기계실 21 : 침전필터
23 : 전처리필터 25 : 멤브레인
27 : 후처리필터 33 : 가압펌프
35 : 압축기 37 : 응축기
39 : 팬모터 43 : 증발관
47 : 히터 57 : 자외선램프
100 : 직류전원수단 102 :수위감지수단
104 : 키입력수단 105 : 온도설정스위치
107 : 농축수조절스위치 109 : 전원스위치
110 : 제어수단 111 : 수압감지수단
112 : 냉수온도감지수단 114 : 온수온도감지수단
116 : 펌프구동수단 118 : 급수밸브구동수단
119 : 급수밸브 120 : 압축기구동수단
122 : 모터구동수단 124 : 히터구동수단
126 : 램프구동수단 128 : 표시수단
본 발명은 수도물 등의 원수에 함유된 유해한 오염물질을 제거하여 정수를 행한 후, 냉온수를 생성하는 냉온정수기에 관한 것으로, 특히 급수되는 원수압에 따라 1분간의 농축수배출량을 표시하여 배출되는 농축수량을 조절하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로, 냉온정수기는 수도물 등의 원수에 포함되어 있는 유해한 발암물질을 제거하여 정수된 물을 공급하는 것으로서, 그 정수방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 이온교환수지식 및 역삼투압식으로 크게 나누어 볼 수 있다.
그중에서도 역삼투압식은 원수에 압력을 가하여 인공적인 삼투박인 멤브레인(역삼투필터)을 통과시켜 정수를 행하는 것으로, 원수에 포함되어 있는 중금속, 박테리아, 발암물질 등을 분리제거함과 동시에 순수한 물과 용존산소 등만이 통과된 깨끗한 물을 공급할 수 있기 때문에 최첨단 과학산업이나 초정밀전자부품의 세척용 또는 의학용으로 사용되고 있으며, 근래에는 식수를 위한 가정용 정수기에도 널리 사용되고 있다.
이와 같은, 냉온정수기는 수도전으로부터 공급되는 수도물 등의 원수에 함유된 중금속, 박테리라, 발암물질 등의 유해물질을 침전필터, 전처리필터, 멤브레인, 후처리필터를 통과시켜 여과한 후, 그 여과된 정수를 정수탱크를 통해 냉수탱크 및 온수탱크에 저장하여 사용자가 설정한 냉수설정온도 및 온수설정온도로 냉각 및 가열시킴으로써 사용자가 원하는 온도의 냉수 또는 온수를 취수하도록 하였다.
한편, 상기 전처리필터를 통과하여 멤브레인으로 유입된 원수가운데 멤브레인내에 형성된 다수개의 멤브레인막을 투과하지 못하는 농축수(중금속이나 발암물질, 박테리아 등의 세균이 포함)가 발생하는데, 종래에는 농축수조절손잡이를 조작하여 농축수의 배출량을 조정한다.
그런데, 종래의 냉온정수기에 있어서는, 농축수조절손잡이의 수동조작에 의해 농축수배출량이 결정되므로 농축수를 적절하게 배출할 수 있는 농축수조절손잡이의 적정한 위치조정이 어렵기 때문에 제품설치시에 서비스맨의 작업시간이 길어지고, 농축수조절손잡이의 위치조정이 적정하지 못할 경우에는 농축수의 배출이 원활하지 못하여 멤브레인이 쉽게 오염되거나 정수생성량이 적어져 정수시간이 길어진다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 급수되는 원수의 수압을 감지하여 원수압에 적절한 1분간 농축수배출량을 표시하므로 배출되는 농축수량을 용이하고도 적절하게 조절할 수 있는 냉온정수기의 농축수량 조절장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 원수압에 따라 1분간 배출되는 농축수량을 표시한 농축수배출량 조정표를 제품내부에 부착하여 별도의 수압계를 이용한 원수압 측정시에도 조정표를 확인하면서 배출되는 1분간의 농축수량을 적절하게 조절할 수 있는 냉온정수기의 농축수량 조절장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 냉온정수기의 농축수량 조절장치는 급수되는 원수를 침전필터, 전처리필터, 멤브레인, 후처리필터를 통과시켜 정수한 후, 가열 및 냉각시켜 온.냉수를 공급하도록 정수탱크, 냉수탱크 및 온수탱크를 구비하는 냉온정수기에 있어서, 상기 멤브레인을 세척하는 농축수량을 조절하기 위한 키이신호를 입력하는 키입력수단과, 상기 키입력수단에 의해 입력된 키이신호에 따라 급수되는 원수의 수압을 감지하는 수압감지수단과, 상기 수압감지수단에 의해 감지된 원수압에 따라 농축수배출량을 조절하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 원수압 및 농축수배출량을 표시하는 표시수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도 및 제2도에 도시한 바와같이, 냉온정수기는 여과된 정수를 저장하는 정수탱크(3)가 안착되도록 본체(1)의 상측에 설치된 정수실(5)과, 상기 정수탱크(3)로부터 유입된 정수를 가열 및 냉각시켜 냉수 및 온수를 저장하도록 상기 정수실(5)의 하측에 냉수탱크(7) 및 온수탱크(9)가 설치된 냉온수실(11)과, 도시되지 않은 수도전으로부터 유입되는 수도물 등의 원수에 포함된 유해한 오염물질을 제거하여 여과시키도록 다수개의 필터가 설치된 여과실(13)과, 상기 냉수탱크(7)내의 정수를 냉각시키도록 냉동싸이클을 형성하는 각종 냉매수단 및 송풍수단이 설치된 기계실(15)과, 상기 냉수탱크(7) 및 온수탱크(9)내의 정수를 취수하도록 상기 본체(1)의 전면에 설치된 취수레버(17)로 구성되어 있다.
상기 정수탱크(3)의 내부에는 상기 정수탱크(3)내에 저장된 정수에 자외선을 조사하여 정수에 함유된 유해한 균을 살균하는 자외선램프(57)와, 상기 정수탱크(3)내 정수의 양을 다단계로 감지하는 플로트센서(102)가 설치되어 있다.
상기 여과실(13)내에는 수도전으로부터 유입되는 수도물 등의 원수에 함유된 부유물질 및 녹찌꺼기를 제거하는 침전필터(21)가 설치되어 있고, 상기 침전필터(21)의 일측에는 상기 침전필터(21)를 통과한 원수에 함유된 염소성분 등의 각종 유해한 유기화합물질을 제거하는 전처리필터(23)가 설치되어 있으며, 상기 전처리필터(23)의 일측에는 상기 전처리필터(23)를 통과한 원수에 함유된 각종 중금속이나 발암물질, 박테리아 등의 세균을 제거하도록 내측에 도시되지 않은 다수개의 멤브레인막이 형성된 멤브레인(25)이 설치되어 있고, 상기 멤브레인(25)의 일측에는 상기 멤브레인(25)을 통과한 원수에 포함된 유독가스 등의 냄새성분을 제거하는 후처리필터(27)가 설치되어 있다.
상기 침전필터(21), 전처리필터(23), 멤브레인(25) 및 후처리필터(27)의 하측에는 상기 전처리필터(23)를 통과하여 상기 멤브레인(25)으로 유입되는 원수가 소정압력을 가지고 상기 멤브레인(25)에서 역삼투압에 의한 정수가 가능하도록 상기 멤브레인(25)으로 유입되는 원수의 압력을 소정압력으로 승압시키는 가압펌프(33)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 기계실(15)내에는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하는 압축기(35)가 설치되어 있고, 상기 압축기(35)의 일측에는 상기 압축기(35)에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 외부공기와의 자연대류나 강제 대류현상에의해 열교환하여 저온고압의 액상냉매로 강제냉각시켜 액화하는 응축기(37)가 설치되어 있으며, 상기 응축기(37)의 일측에는 상기 응축기(37)를 통과하는 냉매를 액화시킴과 동시에 상기 압축기(35)를 냉각시키도록 상기 압축기(35) 및 응축기(37) 주위에 공기를 순환시키도록 팬모터(39)의 구동에 따라 회전하는 팬(41)이 설치되어 있다.
또한, 상기 냉온수실(11)의 냉수탱크(7) 내부에는 상기 냉수탱크(7)내의 정수를 냉각시키도 냉매의 증발잠열에 의해 내부에 흐르는 냉매를 증발시키는 증발관(43)이 설치되어 있고, 상기 냉수탱크(7)의 일측면에는 상기 냉수탱크(7)내에 저장된 냉수를 상기 취수레버(17)를 통해 취수하도록 취수관(45)이 접속되어 있다.
또, 상기 냉온수실(11)의 온수탱크(9) 내부에는 상기 온수탱크(9)내의 정수를 가열하는 히터(47)가 설치되어 있고, 상기 온수탱크(9)의 일측면에는 상기 온수탱크(9)내에 저장된 온수를 상기 취수레버(17)를 통해 취수하도록 취수관(49)이 접속되어 있다.
한편, 상기 본체(1)내부는 칸막이부재(10,12,14)에 의해 정수실(5), 냉온수실(11), 여과실(13) 및 기계실(15)로 구획되어 있다.
한편, 미설명부호 19는 상기 취수레버(17)의 작동에 따라 떨어지는 잔수를 수용하도록 상기 취수레버(17)의 하측에 설치된 물받이부재이다.
상기와 같이 구성된 냉온정수기의 농축수배출량을 조절하는 회로불록도를 제3도를 참조하여 설명한다.
제3도에 도시한 바와 같이, 직류전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 냉온정수기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 수위감지수단(102)은 상기 정수탱크(3)내에 공급되어 저장되는 정수량 즉, 상기 정수탱크(3)의 수위를 감지하는 플로트센서이다.
그리고, 키입력수단(104)은 상기 냉수탱크(7) 및 온수탱크(9)내에 저장되는 냉수 또는 온수의 온도(Tcs,Ths)를 설정하는 온도설정스위치(105)와, 상기 전처리필터(23)를 통과하여 멤브레인(25)으로 유입된 원수가운데 멤브레인(25)내에 형성된 다수개의 멤브레인막을 투과하지 못한 농축수의 배출량을 조절하는 농축수조절스위치(107)와, 상기 냉온정수기의 전원을 온/오프제어하는 전원스위치(109) 등을 구비하고 있다.
제어수단(110)은 상기 직류전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 냉온정수기를 초기화시킴은 물론, 상기 키입력수단(104)에 의해 입력된 키이신호에 따라 상기 냉온정수기의 전체적인 정수동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(110)은 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(104)은 후술하는 수압감지수단에 의해 감지된 원수압에 적절한 1분간의 농축수배출량에 관한 데이터를 롬테이블상에 저장하고 있다.
또한, 수압감지수단(111)은 수도전으로부터 급수되는 원수의 수압을 감지하여 상기 제어수단(110)에 출력하는 수압센서이고, 냉수온도감지수단(112)은 상기 냉수탱크(7)내에 저장된 냉수의 온도(Tc)를 감지하여 상기 제어수단(110)에 출력하는 온도센서이며, 온수온도감지수단(114)은 상기 온수탱크(9)내에 저장된 온수의 온도(Th)를 감지하여 상기 제어수단(110)에 출력하는 온도센서이다.
또, 펌프구동수단(116)은 상기 수위감지수단(102)에 의해 감지된 상기 정수탱크(3)의 수위에 따라 상기 정수탱크(3)내에 정수를 공급하도록 상기 제어수단(110)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 가압펌프(33)를 구동제어하고, 급수밸브구동수단(118)은 상기 수위감지수단(102)에 의해 감지된 상기 정수탱크(3)의 수위에 따라 상기 수도전으로부터 급수되는 원수를 공급 또는 차단하도록 상기 제어수단(110)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 급수밸브(119)를 구동제어한다.
압축기구동수단(120)은 상기 키입력수단(104)의 온도설정스위치(105)에 의해 설정된 냉수설정온도(Tcs)와 상기 냉수온도감지수단(112)에 의해 감지된 냉수온도(Tc)의 차에 따라 상기 제어수단(110)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 냉수탱크(7)내의 정수를 냉각시키도록 압축기(35)를 구동제어하고, 모터구동수단(122)은 상기 키입력수단(104)의 온도설정스위치(105)에 의해 설정된 냉수설정온도(Tcs)와 상기 냉수온도감지수단(112)에 의해 감지된 냉수온도(Tc)의 차에 따라 상기 제어수단(110)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 응축기(37)에서 열교환된 공기를 외부로 송풍함과 동시에 상기 압축기(35)를 냉각시키도록 팬모터(39)의 회전수를 제어하여 팬(41)을 구동제어한다.
또한 도면에 있어서, 히터구동수단(124)은 상기 키입력수단(104)의 온도설정스위치(105)에 의해 설정된 온수설정온도(Ths)와 상기 온수온도감지수단(114)에 의해 감지된 온수온도(Th)의 차에 따라 상기 제어수단(110)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 온수탱크(9)내의 정수를 가열시키도록 히터(47)를 구동제어하고, 램프구동수단(126)은 상기 제어수단(110)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 정수탱크(3)내의 정수에 자외선을 조사하여 정수에 함유된 유해한 균을 살균하도록 자외선램프(57)를 구동제어한다.
표시수단(128)은 상기 키입력수단(104)의 온도설정스위치(105)에 의해 설정된 냉수설정온도(Tcs) 및 온수설정온도(Ths)를 표시함은 물론, 상기 냉수온도감지수단(112)에 의해 감지된 냉수온도(Tc) 및 상기 온수온도감지수단(114)의 의해 감지된 온수온도(Th)를 표시하며, 상기 수압감지수단(111)에 의해 감지된 원수압과 원수압에 따른 1분간의 농축수배출량을 표시한다.
이하, 상기와 같이 구성된 냉온정수기의 농축수배출량 조정장치의 작용효과를 설명한다.
먼저, 냉온정수기에 전원이 인가되면, 직류전원수단(100)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 냉온정수기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(110)에 출력한다.
따라서, 상기 제어수단(110)에서는 직류전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 입력받아 냉온정수기를 초기화시킨다.
그리고, 제품의 출하시에는 농축수조절손잡이가 잠겨 있어 농축수가 배출되지 않으므로 농축수배출량을 적정비율로 조절하도록 수도전에 연결된 수동급수밸브를 열고 키입력수단(104)의 농축수조절수위치(107)를 온시킨다.
상기 농축수조절스위치(107)가 온되면, 키입력수단(104)으로부터 키이신호가 제어수단속(110)으로 입력되므로 상기 제어수단(110)에서는 농축수조절스위치(107)가 온된 순간부터 시간을 카운터하기 시작함과 동시에 수도전으로부터 원수를 급수하기 위한 제어신호를 급수밸브구동수단(118)에 출력한다.
이에 따라, 상기 급수밸브구동수단(118)에서는 제어수단(110)의 제어에 따라 급수밸브(119)에 인가되는 전원전압을 공급하여 급수밸브(119)를 개방시킨다.
상기 급수밸브(119)가 개방되면, 수도전으로부터 수도물 등의 원수가 급수되기 시작하는데, 급수되는 원수의 수압을 수압감지수단(111)에서 감지하여 제어수단(110)의 입력단자(A/D)에 출력한다.
따라서, 상기 제어수단(110)에서는 수압감지수단(111)에 의해 감지된 원수압을 입력받아 원수압에 해당하는 1분간의 농축수배출량에 관한 데이터를 롬테이블상에서 판독하면서 농축수조절스위치(107)가 온된 후, 소정시간(5분; 초기전원인가시에는 멤브레인을 3분동안 세척하여 농축수량이 정상동작시보다 많으므로, 세척시간이 끝난 시점부터 농축수량을 측정하기위해 갖는 지연시간)이 경과하였는지를 판단한다.
소정시간(5분)이 경과하면, 제어수단(110)에서는 수압감지수단(111)에 의해 감지된 원수압과 '1분간 농축수배출량'을 표시수단(128)을 통해 표시한다.
예를 들어, 원수압이 0.5일 경우에는 1분간의 농축수배출량이 246~286cc이므로 원수압 0.5와 1분간의 농축수배출량 266±20을 표시수단(128)을 통해 표시한다.
또한, 원수압이 8일 경우에는 1분의 농축수배출량이 400∼440cc이므로 원수압 8과 1분간 농축수배출량 420±20을 표시수단(128)을 통해 표시한다.
이에 따라, 제품출하시에 서비스맨은 표시수단(128)을 통해 표시되는 원수압과 '1분간 농축수배출량'에 따라 농축수배출구를 통해 배출되는 1분간의 농축수량을 측정하여 농축수배출량을 조절한다.
한편, 상기 농축수조절스위치(107)를 조작하지 않고 농축수배출량을 수동으로 조절하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 별도의 수압계를 이용하여 원수압을 측정한 다음, 측정된 원수압 값에 해당하는 '1분간 농축수배출량'을 제품내부에 부착된 농축수배출량 조정표에서 확인한다.
그리고, 전원을 켠 후 수도전에 연결된 수동급수밸브를 열고 5분 정도 기다린다음, 농축수배출구를 통해 배출되는 1분간의 농축수량을 측정하여 측정한 양이 제4도에 도시한 조정표의 '1분간 농축수배출량'의 범위에 들어가면 별도의 조정작업이 필요없게 된다.
그러나, 측정한 양이 제4도에 도시한 조정표의 '1분간 농축수배출량'의 범위에 들지 않으면 농축수조절손잡이를 왼쪽(농축수량이 많아짐) 또는 오른쪽(농축수량이 적어짐)으로 조금씩 돌린 다음, 다시 1분간 농축수량을 측정하는 작업을 반복적으로 수행하여 농축수배출량을 제4도의 조정표에 도시한 바와 같이, 조절한다.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 냉온정수기의 농축수량 조절장치에 의하면, 급수되는 원수의 수압을 감지하여 원수압에 적절한 1분간 농축수배출량을 표시하므로 배출되는 농축수량을 용이하고도 적절하게 조절할 수 있고, 원수압에 따라 1분간 배출되는 농축수량을 표시한 농축수배출량 조정표를 제품내부에 부착하여 별도의 수압계를 이용한 원수압 측정시에도 조정표를 확인하면서 배출되는 1분간의 농축수량을 적절하게 조절할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 급수되는 원수를 침전필터(21), 전처리필터(23), 멤브레인(25), 후처리필터(27)를 통과시켜 정수한 후, 가열 및 냉각시켜 온,냉수를 공급하도록 정수탱크(3), 냉수탱크(7) 및 온수탱크(9)를 구비하는 냉온정수기에 있어서, 상기 멤브레인(25)을 세척하는 농축수량을 조절하기 위한 키이신호를 입력하는 키입력수단(104)과, 상기 키입력수단(104)에 의해 입력된 키이신호에 따라 급수되는 원수의 수압을 감지하는 수압감지수단(111)과, 상기 수압감지수단(111)에 의해 감지된 원수압에 따라 농축수배출량을 조절하는 제어수단(110)과, 상기 제어수단(110)의 제어에 따라 원수압 및 농축수배출량을 표시하는 표시수단(128)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(110)은 상기 수압감지수단(111)에 의해 감지된 원수압에 따라 농축수배출구를 통해 배출되는 1분간의 농축수량을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 냉온정수기는 원수압에 해당하는 1분간 농축수배출량의 데이터를 표시하는 농축수배출량 조정표를 제품내부에 부착하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 0.5~1.0일 경우에는 농축수배출량을 266~300( 20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 1.5~2.0일 경우에는 농축수배출량을 328~336(±20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 2.5~3.0일 경우에는 농축수배출량을 352~362cc(±20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 3.5~4.0일 경우에는 농축수배출량을 366~381(±20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 4.5~5.0일 경우에는 농축수배출량을 389~394(±20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 5.5~6.0일 경우에는 농축수배출량을 397~402(±20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 6.5~7.0일 경우에는 농축수배출량을 407~411(±20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
  11. 제3항에 있어서, 상기 농축수배출량 조정표는 원수압이 7.5~8.0일 경우에는 농축수배출량을 418~420(±20)cc로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 농축수량 조절장치.
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