KR100437130B1 - 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경수 속에 함유된 납, 수은, 아연, 크롬, 철, 칼슘, 마그네슘 등의 중금속 및 금속성 이온 성분을 이온교환수지를 통해 흡착, 제거하여 경수를 연수로 만들어 주는 연수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연수기 본체에 충진된 이온교환수지에 다수개의 유도봉을 삽입시켜 연수 효과를 좋게 하고, 낮은 수압에서도 사용이 가능하며, 이온교환수지의 압축과 교란에 의한 갑작스러운 출수압력의 증가를 방지하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 본체의 상부에 입수구가 설치되고, 하부에 출수구가 설치되며, 본체 내저부에 간격을 두고 설치된 망체의 상부에 이온교환수지가 상부 일정 공간의 여유를 두고 충진되고, 상기 본체의 내부에 가늘고 긴 다수개의 유도봉이 적정 간격이 유지되게 물의 흐름 방향으로 주립설치된 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기가 제공된다.

Description

낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기{A softener for low water pressure}

본 발명은 경수 속에 함유된 납, 수은, 아연, 크롬, 철, 칼슘, 마그네슘 등의 중금속 및 금속성 이온 성분을 이온교환수지를 통해 흡착, 제거하여 경수를 연수로 만들어 주는 연수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연수기 본체에 충진된 이온교환수지에 다수개의 유도봉을 삽입시켜 연수 효과를 좋게 하고, 낮은 수압에서도 사용이 가능하며, 이온교환수지의 압축과 교란에 의한 갑작스러운 출수압력의 증가를 방지하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기에 관한 것이다.

물은 연수(단물)와 경수(센물)로 나뉘고, 연수와 경수의 구별에는 '경도'가 주로 사용되는데, 기준은 물 1ℓ중 탄산칼슘의 농도(ppm)로 환산하는 미국식을 주로 사용하고 있다. 즉, 물속에 함유되어 있는 칼슘(Ca²⁺)과 마그네슘(Mg²⁺)의 양을 기준으로 정해서 그 기준보다 더 많은 양이 녹아 있으면 경수로 분류하고, 그 이하면 연수로 분류한다. 따라서, 경도는 물속에 함유되어 있는 경도의 유발물질에 의해 나타나는 물의 세기를 말하는 것으로 그 유발물질은 칼슘과 마그네슘이다.

보통의 물에는 중금속과 중금속 이온성분 및 무기 광물질이 있어 피부의 노화를 촉진시키고 건강에도 좋지 않다. 그리고, 비누를 사용할 경우 물속의 금속 이온과 비누의 지방산이 결합하여 비누는 잘 용해되지 않고 거품도 잘 일어나지 않아 금속성 잔류물이 피부에 그대로 남게 되므로 피부는 거칠어 지고 질환이 발생 하게 된다. 특히, 연약한 여성 피부와 아이들의 피부는 중금속 성분에 민감하여 만성적인 피부질환과 알레르기를 유발하게 된다.

따라서, 경수를 연수화하여 생활용수로 사용하기 위한 연수기가 개발되어 사용되고 있고, 일반 가정에서는 수돗물의 냉수관과 보일러를 거친 온수관에 각각 하나씩의 연수기를 부착하여 샤워용 등에 사용되고 있다.

즉, 연수기는 물속에 함유된 경도 성분인 중금속(카드뮴, 수은, 아연, 납 등)과 금속성 이온성분(칼슘, 마그네슘, 철분등) 등을 이온교환수지를 통하여 흡착시켜 완전 제거하여 경수를 연수로 만들어 주는 역할을 함으로써, 샤워시 비누가 잘 용해되고, 세탁시에 세제의 세척력을 높일 수 있게 된다.

종래의 연수기의 연수 작용을 보면, 경수는 입수구로 유입되어 본체에 설치된 망체 상부에 충진되어 있는 이온교환수지와의 이온반응에 의해 유입된 원수중의 Ca²⁺, Mg²⁺등이 제거되어 연수로 변환된 뒤에 연수 출수구를 통해서 출수된다. 이때 사용되는 이온교환수지는 경수 중에 있는 양이온을 취하고 자신의 다른 양이온을 방출하는 성질을 가진 교환수지로서 연수기에서는 SO₃+ Na 등이 사용되고, 교환 용량이 완전 소모되었을 때에는 가정에서 소금물(NaCl)로 재생할 수 있어 반영구적으로 사용할 수 있다.

그러나, 종래의 연수기는 물이 이온교환수지를 통과하는데 일정 압력이 요구되어 낮은 수압에서는 사용할 수 없는 문제점이 있고, 일정 수명 후에 이온교환수지의 교란에 의해 출수구의 압력이 갑자기 증가하여 뜨거운물의 갑작스러운 과다 송출로 화상을 입는 등의 문제점이 발생한다.

즉, 이온교환수지는 그 입자가 매우 작고, 각각의 입자 또한 다공질이므로 사용중에 부서지거나 다공질의 성질이 약화되어지고, 이에 따라 이온교환수지는 차첨 하부로 침적되어 다져지는 현상이 일어난다. 특히 연수기는 입수구의 수압과 출수구의 수압에 차이가 나고, 연수기의 특성상 입수구 쪽에 높은 수압이 요구된다. 따라서 상기와 같은 이유로 일정 시간 사용이 진행되면 입수구측의 수압은 더욱더 높아지게 되고, 출수구쪽의 수압은 낮아지게 되어 연수의 송출량이 현저히 줄어들게 된다. 계속되는 이온교환수지의 침전은 출수구 측의 연수의 송출양을 저하시키게 되고, 계속되는 수압의 증가는 침전된 이온교환수지를 교란시키게 되는데, 이 때는 입수구로 유입된 경수가 곧바로 망체를 통하여 출수구로 빠져나게게 된다. 이 때 보일러의 온수 출구쪽에 설치된 연수기인 경우는 갑작스럽게 온수가 방출되어 화상의 위험이 있게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 입수구 측의 낮은 수압에서도 이온교환수지 속에서의 경수의 이송을 원활히 하여 출수구로 연수를 용이하게 송출할 수 있고, 연수기 내부에서의 수압 증가에 따른 이온교환수지의 교란을 예방할 수 있도록 하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 종단면도

도 2는 본 발명의 단면도

도 3은 본 발명의 다른 실시 예시도

도 4는 본 발명의 다른 실시 예시도

도 5는 본 발명의 다른 실시 예시도

도 6은 종래 연수기의 종단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 본체 2 : 입수구 3 : 출수구

4 : 망체 5 : 이온교환수지 6 : 유도봉

7 : 필터 100 : 연수기

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 본체(1)의 상부에 입수구(2)가 설치되고, 하부에 출수구(3)가 설치되며, 본체(1) 내저부에 간격을 두고 설치된 망체(4)의 상부에 이온교환수지(5)가 상부 일정 공간의 여유를 두고 충진된 연수기(100)에 있어서, 상기 본체(1)의 내부에 가늘고 긴 다수개의 유도봉(6)을 적정 간격이 유지되게 물의 흐름 방향으로 주립설치 하여서 됨을 특징으로 한다.

여기서, 유도봉(6)은 도 1과 같이 망체(4)의 상부에 고정 설치하거나, 도 3과 같이 본체(1)의 상부 내면에 고정설치하거나, 도 4와 같이 망체(4)의 상부와 본체(1)의 상부 내면에 번갈아 가면서 설치한다.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 5와 같이 유도봉(6)은 본체(1)의 중심에 입설된 관형의 필터(7)와 본체(1) 사이에 충진된 이온교환수지(5) 속에 주립설치되고, 상기 필터(7)의 내부와 연통되게 입수구(2)가 설치되며, 이온교환수지(5)의 하부에 출수구(3)가 설치되어 연수화 하기 전에 필터(7)를 먼저 거치게 하는 구조로 실시할 수도 있다.

이와 같이 된 본 발명은 유도봉(6)의 작용에 의하여 낮은 수압에서도 연수기 (100)를 사용할 수 있게 되고, 부서진 이온교환수지(5) 입자의 축적과 다져짐 후에 갑작스런 교란을 방지하게 된다.

연수기(100)는 경수를 연수로 바꾸는 경수연화장치로서 물속에 함유된 중금속 및 금속성 이온 성분인 납, 수은, 아연, 크롬, 철, 마그네슘 등을 연수기(100) 속에 충진된 이온교환수지(5)를 통해 흡착, 제거하여 경수를 부드러운 물인 연수로 만들어 주는 기구이다.

따라서, 본 발명의 연수기(100)도 종래의 연수기(100)와 같이 본체(1) 상부의 입수구(2)를 통하여 경수가 유입되고, 이온교환수지(5)를 지나면서 경수 속에포함된 중금속 및 금속성 이온수지가 이온교환수지(5) 자신의 양이온과 교체되어 연수가 되며, 이어서 하부 출수구(3)를 통하여 샤워기나 세탁기 등의 생활용수 필요부로 배출된다.

상기의 과정에서 입수구(2)로 유입된 물의 일부가 이온교환수지(5) 속에 매설된 다수개의 유도봉(6)의 표면을 따라 흐르게 된다. 따라서 유도봉(6)의 표면을 타고 흐르는 물은 측면에 있는 이온교환수지(5)로 흐르고, 일부 물은 다시 유도봉(6)의 표면을 타고 흐르게 되어 물의 흐름이 원활하게 된다. 이는 유도봉(6)의 표면이 물이 흐르는 유로를 형성시키는 역할을 하게 된다. 따라서, 상기와 같은 유도봉(6)의 역할로 종래 연수기(100)의 높은 수압이 필요한 문제점이 해결되어 수압이 낮은 곳에서도 연수기(100)를 사용할 수 있게 된다.

그리고, 유도봉(6)은 이온교환수지(5)를 지지하는 역할을 하게 되므로 종래와 같이 일정 사용 기간 후에 이온교환수지(5)가 높은 압력에 의해 교란되는 문제점을 해결하게 된다. 종래의 경우는 이온교환수지(5)가 일정시간 사용이 되면 그 구성을 이루는 각각의 다공질 입자는 깨어지거나 다공이 막혀 아래로 침전되어 다져지고, 이로 인하여 입수구(2) 측의 압력이 점차 높아지게 된다. 이와 동시에 출수구(3) 측에는 연수화된 물의 양이 점차 적어지게 되고, 특히 수압이 낮은 곳에서는 연수기 (100)의 사용이 점점 불가능 해 지게 된다. 따라서 점차 증가하는 수압을 이온교환수지(5)가 견디지 못하여 일정 시점이 되면 수압에 의하여 이온교환수지(5)는 교란이 일어나 뒤집어지는 현상이 발생하게 되고, 교란이 일어나면 출수구(3) 측의 수압이 갑자기 증가되어 물의 흐름양이 많아지게 된다. 그러나, 이때는 연수화가 완전히 일어나지 못했을 뿐만아니라, 보일러의 온수측에 연결된 연수기(100)가 상기의 문제점을 일으킨 경우는 갑작스런 온수의 과대 송출로 화상 등의 위험이 있게 된다.

그러나, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 간단히 해결하게 되는데, 이는 본 발명의 유도봉(6)의 역할로 가능하게 된다. 즉, 이온교환수지(5)에 매설된 다수개의 유도봉(6)은 이온교환수지(5)를 지지하는 역할을 하고, 이온교환수지(5)가 부서지거나 기능을 못하여 아래로 침전되어 결국에 교란되는 일이 일어나더라도 교란의 범위를 유도봉(6)의 간격으로 좁혀주게 되므로 상기와 같은 갑작스런 온수의 송출과 같은 위험한 상황을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 3내지 도5에서와 같이 본 발명은 유도봉(6)의 다양한 설치로 실시할 수 있고, 특히 도 5에서와 같이 유입되는 경수를 먼저 필터(7)로 걸러주게 되어 정수기능을 겸할 뿐만 아니라, 이온교환수지(5)의 수명을 높여주는 연수기(100)로 실시할 수도 있다.

이와같이 된 본 발명은 입수구(2) 측의 낮은 수압에서도 유도봉(6)의 표면을 따라 흐르게 함으로써 이온교환수지(5) 속에서의 경수의 이송을 원활히 하여 출수구(3)로 연수를 용이하게 송출할 수 있는 효과가 있고, 연수기(100) 내부에서의 수압 증가에 따른 이온교환수지(5)의 교란을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 본체(1)의 상부에 입수구(2)가 설치되고, 하부에 출수구(3)가 설치되며, 본체(1) 내저부에 간격을 두고 설치된 망체(4)의 상부에 이온교환수지(5)가 상부 일정 공간의 여유를 두고 충진된 연수기(100)에 있어서, 상기 본체(1)의 내부에 가늘고 긴 다수개의 유도봉(6)을 적정 간격이 유지되게 물의 흐름 방향으로 주립설치 하여서 됨을 특징으로 하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기.
2. 제 1항에 있어서, 유도봉(6)은 망체(4)의 상부에 고정 설치됨을 특징으로하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기.
3. 제 1항에 있어서, 유도봉(6)은 본체(1)의 상부 내면에 고정설치됨을 특징으로 하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기.
4. 제 1항에 있어서, 유도봉(6)은 망체(4)의 상부와 본체(1)의 상부 내면에 번갈아 가면서 설치됨을 특징으로 하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기.
5. 제 1항에 있어서, 유도봉(6)은 본체(1)의 중심에 입설된 관형의 필터(7)와 본체(1)의 외벽 사이에 이온교환수지(5)가 충진되고, 상기 필터(7)의 내부와 연통되게 입수구(2)가 설치되며, 이온교환수지(5)의 하부에 출수구(3)가 설치된 구조의연수기(100)에서, 상기 이온교환수지(5) 속에 주립설치됨을 특징으로 하는 낮은 수압에서 사용이 가능한 연수기.