KR100507852B1 - 유량조절밸브와 원 터치식 재생탱크 개폐장치를 갖춘완전재생이 가능한 연수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기에 관한 것으로서, 연수탱크와, 원-터치식의 결합부를 가지며 상기 연수탱크 하부에 착탈가능하게 결합된 재생탱크와, 자유롭게 유체의 유량을 조절할 수 있는 조절밸브가 상기 재생탱크 상부에 장착된 연수기를 제공한다.

본 발명에 의하면 재생제의 교체를 보다 간단한 방법으로 할 수 있으며, 재생제가 용해된 재생용액의 유량을 적절하게 조절할 수 있기 때문에 이온교환수지의 재생작용에 있어도 탁월한 효과를 발휘한다.

Description

유량조절밸브와 원 터치식 재생탱크 개폐장치를 갖춘 완전재생이 가능한 연수기{Completely regenerative Water softener having control valve gear of flow rate and regeneration tank with one-touch open and close device}

본 발명은 수돗물 등의 원수에 대하여 이온교환작용을 하여 목욕 및 세면에 적합한 연수를 만드는 연수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각각의 입, 출구가 하부에 설치된 연수탱크와, 재생재가 투입되는 재생탱크를 연수탱크 하부에 일체로 결합시켜, 보다 완전한 연수과정을 거칠 수 있도록 하고, 이온교환수지의 재생과정을 효과적으로 할 수 있는 연수기에 관한 것이다.

도1은 종래 일반적인 연수탱크의 내부 단면도로서, 경수는 상부의 경수 입수구로 유입되어 연수탱크(2)내에서 철망(3) 상부에 충진되어 있는 이온교환수지(4)와의 이온반응에 의해 유입된 경수 중의 Ca, Mg이 제거되어 연수로 변환된 뒤에, 연수탱크(2) 하부의 연수 출수구를 통해서 출수되는 구조로 되어 있었다.

이러한 종래 기술에서 경수를 위로부터 아래로 흘러내리게 하는 이유는 물은 중력의 영향으로 아래로 흐른다는 점을 이용하여 보다 간단한 구조로서 이온교환반응 효과를 얻고자 함이었는데, 경수와 이온교환수지사이의 반응이 크지 않아 만족할 만한 이온교환효과를 얻을 수 없었다.

이는 이온교환수지의 재생을 위해서 재생제(일반적으로 염화나트륨)을 투입하여 이온교환수지가 흡착한 양이온들을 제거시키고 이를 외부로 배출함으로서 연수능력을 재생시키는 과정에서 재생제를 함유한 경수가 충분히 이온교환수지와 교반되지 못하고, 상부에서 하부로 그냥 이온교환수지 사이의 공극을 스치면서 흘러내려 이온교환수지에 흡착된 양이온을 충분히 제거하지 못하기 때문이었다.

본 출원인이 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 제안한 연수탱크와 재생탱크를 일체화시킨 선행기술이 도 2에 도시되어 있다(특허출원 제10-2001-0036118).

상기 출원의 기술적인 특징은 첫째, 재생탱크의 구조로서 연수탱크(10)로부터 분리된 재생탱크(20)의 하부로 유입되는 경수를 재생탱크내의 공간을 구획하는 격리판(24)을 타고 넘어 출구로 배출시켜서 연수탱크(10)로 파이프를 통해 통과하도록 하는 것이며, 둘째, 연수탱크의 구조로서 연수탱크(10)에 유입되는 경수를 연수탱크하부(17)로 유입시키고, 연수탱크내의 공동부(18)에 충진된 이온교환수지(16)와 이온교환반응을 거친 후에 상단의 출수관(14)으로 연수를 배출시키는 것이다.

상기와 같은 구조를 택한 이유는 재생탱크를 연수탱크로부터 분리시키고, 격리판 및 연결 파이프 등으로 경수가 통과하도록 하여 투입된 재생제가 보다 완전하게 용융되어 재생탱크에 유입될 수 있도록 함과 동시에, 경수를 연수탱크하부로 유입시켜, 연수탱크내에 충진된 이온교환수지와의 이온교환반응 표면적을 최대화시키고자 함이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위해서 본 출원인이 제안한 기술을 더욱 개량한 것으로서, 재생과정의 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 연수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 빈번한 교체가 필요로 하는 재생제를 재생탱크에 투입함에 있어, 재생탱크의 결합부를 원-터치형식으로 함으로서 간단하면서도 밀폐성을 보장할 수 있는 연수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 후술하는 발명의 상세한 설명 및 도면을 통해서 잘 알 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 중앙에 홀이 형성된 철망에 의하여 내부가 제1, 2 공동부로 구획되고, 저면에 입수구와 출수구를 각각 구비하며, 상기 철망의 중앙홀을 통해서 상기 출수구로 이어지는 파이프가 상부 수직방향으로 연장되고, 상기 연장된 파이프 상단에는 출수철망이 위치하여, 상기 입수구로 유입되는 유입수가 상기 제2 공동부와 이온교환수지가 충진된 상기 제1 공동부를 통과하여 상기 파이프 상단의 출수철망을 통해 상기 출수구로 출수되는 연수탱크와; 입구와 출구를 가지고 상기 연수탱크의 하부에 착탈가능하게 결합되며, 입구로는 유입수가 유입되고, 출구는 상기 연수탱크의 입수구에 연결되는 재생탱크와; 상기 연수탱크와 상기 재생탱크의 연결부에 설치되어 상기 연수탱크로 유입되는 유입수의 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브를 포함하는 연수기를 제공한다.

상기 재생탱크는 상부 개구의 외경면이 바깥으로 연장 돌출되어 상호 일정 간격으로 이격 배치된 다수의 걸림돌기가 형성된 통 형상의 본체와, 상기 본체의 걸림돌기가 결합되는 상호 일정 간격으로 배치된 걸림돌기 결합홈을 가지는 뚜껑을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유량조절밸브는 재생탱크의 뚜껑 상단에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 유량조절밸브는 스위치와, 일단이 상기 스위치와 연결되는 샤프트와, 상기 샤프트의 타단에 연결된 유량조절구를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유량조절구는 제1유입공과, 상기 제1유입공의 내경보다 작은 내경을 가지며 상기 제1유입공과 연결되는 제2유입공과, 상기 연결된 제1, 2유입공과 수직으로 관통되는 제3유입공으로 형성되는 십자통로를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예인 연수기의 사시도로서 경수가 유입되어 연수로 배출되는 연수탱크(100)와, 재생제가 용융된 경수를 상기 연수탱크(100)로 유입시키는 재생탱크(300)와, 상기 연수탱크(100) 및 재생탱크(300)를 연결시켜주는 몸체부(200)와, 상기 재생탱크(300) 내로 유입되는 유체의 유량을 조절하는 조절밸브(400)를 보여주고 있다.

도 3(도 4도 포함)의 실시예에서는 2개의 연수탱크(100)와, 1개의 재생탱크(300)를 도시하고 있으나, 본 발명은 사용되는 연수탱크 및 재생탱크의 개수에 한정되지는 않고, 필요에 따라 변경할 수 있음은 당연하다.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서 도 3에 도시된 연수기의 단면도이다.

도면에서, 연수탱크(100)는 기본적으로 연수탱크 몸체(110), 연수탱크의 중앙부에 위치하여 연수를 외부로 출수시키는 중공(Hollow) 파이프(120)와 상기 중공 파이프 상단에서 연수를 중공파이프(120)로 출수시키는 출수철망(130), 중앙에 상기 중공파이프(120)가 관통하는 홀이 형성된 철망(140), 상기 철망에 의하여 구획된 이온교환수지(미도시)가 충진되는 제1공동부(160)와 경수가 유입되는 제2공동부(150)구성된다.

상기 중공파이프(120)는 일반적인 금속파이프나, PVC재질의 파이프도 무방하나, 부식 방지를 위해서 동 파이프 또는 동으로 표면을 처리한 파이프가 바람직하다.

상기 제2공동부(150)의 저면에는 경수가 유입되는 홀(미도시)과 연수가 출수되는 홀(미도시)이 형성되어 있다.

상기 연수탱크 몸체(110)와 제2공동부(150)의 전체적인 형상은 원통형이 바람직하나 이에 한정되지는 않으며, 상기 제2공동부(150)의 상단을 덮고 있는 철망(140)의 형상은 상기 제2공동부(150)의 형상에 따라 변경될 수 있음은 자명하다.

몸체부(200)는 재생탱크(300)로부터 유입되는 경수를 각 연수탱크로 분지시키는 경수 T형 리플(210), 경수를 연수탱크의 제2공동부(150)로 유입되는 통로인 경수유입파이프(220), 연수탱크에서 이온교환반응을 거친 연수가 합쳐지는 연수 T형 리플(250), 일 연수탱크에서 배출되어 상기 연수 T형 리플(250)로의 연수통로인 엘보(230)와 연수유입파이프(240)로 구성된다.

또한, 상기 몸체부(200)는 재생탱크(300) 내로 유입되는 유체의 유량을 조절하는 조절밸브(400)를 더욱 포함하고 있다.

상기 몸체부(200)내의 각 파이프 및 T형 리플, 엘보 등은 일반적인 금속파이프나, PVC재질의 파이프도 무방하나, 부식 방지를 위해서 동 파이프 또는 동으로 표면을 처리한 파이프가 바람직하다.

재생탱크(300)는 재생탱크몸체(310), 뚜껑(330)과, 재생탱크(300)를 상기 몸체부(200)의 경수 T형 리플(210)과 결합시키기 위한 결합부(360)로서 구성된다.

도 5 a 내지 5 b는 재생탱크몸체(310)의 단면도 및 위에서 본 도면이며, 도 6 a 내지 6 b는 뚜껑(330)의 단면도 및 아래에서 본 도면이다.

도 5 a 내지 5 b에서 재생탱크몸체(310)의 상부는 개구되어 있으며, 개구부에는 상기 재생탱크몸체(310)의 반경보다 조금 큰 외경면이 바깥으로 연장 돌출되어 상호 일정 간격으로 이격 배치된 6개의 걸림돌기(320)가 형성되어 있으며, 도 6 a 내지 6 b에서 뚜껑(330)은 상기 재생탱크몸체(310)의 걸림돌기(320)가 결합될 수 있도록 안으로 굽어져서 상호 일정 간격으로 배치된 6개의 걸림돌기 결합홈(340)과, 상기 걸림돌기 결합홈(340)과 뚜껑(330)의 내면에 끼워지는 패킹(350)으로 구성되어 있다.

상기 재생탱크몸체(310)에 뚜껑(330)을 결합시키고자 하는 경우에는, 뚜껑(330)에 형성된 각 걸림돌기 결합홈(340)을 재생탱크몸체(310)의 각 걸림돌기(320) 사이공간에 수용 결합되도록 한 다음, 재생탱크몸체(310)와 뚜껑(330)을 잡고 상호 축선 방향으로 겹쳐지도록 상대적으로 회전시키면 뚜껑(320)의 각 걸림돌기 결합홈(340)들은 재생탱크몸체(310)의 각 걸림돌기(320) 하측에 위치되어 결합되게 된다.

재생탱크몸체(310)의 각 걸림돌기(320) 및 걸림돌기 결합홈(340)은 각 6개로 구성되었으나, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 변경될 수 있으며, 패킹(350) 재료로서는 실리콘이 바람직하나 고무 등의 다른 연질의 재료로 할 수 있음은 자명하다.

도 7은 조절밸브(400)로서, 도 7a는 조절밸브(400)가 재생탱크(300)의 상부와 연수탱크(100)하부의 몸체부(200)내에 장착된 상태의 단면도를, 도 7b는 조절밸브(400)의 구성을, 그리고 도 7c는 유량조절구(420)를 각각 도시하고 있다.

조절밸브(400)는 스위치(410), 상기 스위치(410)와 연결된 샤프트(470), 상기 샤프트(470)에 연결되어 몸체부(200)의 경수 T형 리플(210)의 내부 중앙에 위치하는 유량조절구(420)로 구성되며(도 7b), 상기 유량조절구(420)의 내부는 출수공(430)과, 경수유입공(440) 및 재생용액유입공(450)으로 형성된 십자형의 통로로 구성된다(도 7c).

상기 재생용액유입공(450)은 출수공(430) 및 경수유입공(440)에 비하여 상대적으로 그 내경이 매우 작게 만드는데, 이것에 대한 설명은 연수기의 작동에서 상술하기로 한다.

상기 유량조절구(420)는 경수 T형 리플(210)의 내경과 동일한 직경을 가지고 있으며, 스위치(410)의 180°회전에 의하여 경수유입공(440) 및 재생용액유입공(450)이 재생탱크의 뚜껑(330)을 관통하는 출수구(도 6b의 중앙에 도시된 2개의 원 중에서 안쪽원)에 연결되게 된다.

상기 유량조절구(420)의 재료로는 실리콘과 같이 연질이어서 배관에 사용되는 파이프와의 마찰에 의한 마모를 방지함이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

상기의 연수탱크(100), 몸체부(200), 재생탱크(300) 등 연수기를 구성하는 각 구성부분은 종래와 같이 금속제품 또는 사출성형에 의한 수지제품으로 할 수 있음은 자명하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 연수기의 작동구조를 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 연수기에서 유체의 이동을 연수과정만을 거치는 원수과정과, 재생제를 투입하여 재생과정을 거치는 재생과정으로 대별하면, 먼저 원수과정은(스위치를 미 도시된 원수과정으로 기재된 표시부분에 두면), 경수가 재생탱크(300)로 유입되어 재생탱크 뚜껑을 지나 경수유입공(440)과 출수공(430)을 통해서 연수탱크의 제2공동부(150)를 거쳐서 제1공동부(160)로 유입된다.

아래로부터 유입된 경수는 제1공동부(160)에 충진된 이온교환수지를 밀면서 상승하여 이온교환반응을 하고 출수철망(130)을 통해 중공파이프(120)으로 유입되며, 연수 T형 리플(250)에서 합쳐져 외부로 배출된다.

반복적인 이온교환반응이 일어나서 이온교환수지의 재생능력이 상실된 때에는 재생탱크몸체(310)를 회전시켜 뚜껑(330)으로부터 분리시켜 재생제를 채우고 다시 결합시킨 뒤, 스위치(400)를 재생과정(스위치를 미 도시된 재생과정으로 기재된 표시부분으로 180°돌리면), 유량조절구(420)의 재생용액유입공(450)이 재생탱크의 뚜껑(330)의 홀과 연결되어 재생제가 용해된 용액이 전술한 원수과정의 진행과 같이 흐르게 되어 이온교환수지의 재생능력을 회복시키게 되는 것이다.

상기의 재생과정에서 재생용액유입공(450)은 경수유입공(440)에 비하여 상대적을 매우 적은 내경을 가지고 있어 용해된 재생제용액의 유량은 매우 적게 된다. 이렇게 재생용액유입공(450)의 내경을 매우 적게 하는 이유는 투입된 재생재를 완전하게 용해시켜 연수탱크로 이동시켜 연수탱크에서의 재생과정을 보다 효율적으로 하기 위함이다.

상기에서 본 발명에 따른 연수기의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적인 사상의 범위내에서 다양하게 변경 또는 수정될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 재생탱크에 재생제를 투입시 원-터치식으로 할 수 있어 보다 간편하게 재생제를 교체할 수 있다.

또한, 이온교환수지의 재생에 있어서도 유량조절구의 유입공의 내경을 조절함에 의해서 완전한 재생이 가능한 이점이 있다.

도 1은 종래 연수기의 단면도.

도 2는 본 출원인의 선행기술인 연수기의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예인 연수기의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예인 연수기의 단면도.

도 5a 내지 b는 재생탱크몸체를 나타내는 도면.

도 6a 내지 b는 재생탱크 뚜껑을 나타내는 도면.

도 7a 내지 c는 조절밸브를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 연수탱크 200 : 몸체부

300 : 재생탱크 400 : 조절밸브

Claims (5)

1. 중앙에 홀이 형성된 철망에 의하여 내부가 제1, 2 공동부로 구획되고, 저면에 입수구와 출수구를 각각 구비하며, 상기 철망의 중앙홀을 통해서 상기 출수구로 이어지는 파이프가 상부 수직방향으로 연장되고, 상기 연장된 파이프 상단에는 출수철망이 위치하여, 상기 입수구로 유입되는 유입수가 상기 제2 공동부와 이온교환수지가 충진된 상기 제1 공동부를 통과하여 상기 파이프 상단의 출수철망을 통해 상기 출수구로 출수되는 연수탱크와;

   입구와 출구를 가지고 상기 연수탱크의 하부에 착탈가능하게 결합되며, 입구로는 유입수가 유입되고, 출구는 상기 연수탱크의 입수구에 연결되는 재생탱크와;

   상기 연수탱크와 상기 재생탱크의 연결부에 설치되어 상기 연수탱크로 유입되는 유입수의 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브

   를 포함하는 연수기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 재생탱크는 상부 개구의 외경면이 바깥으로 연장 돌출되어 상호 일정 간격으로 이격 배치된 다수의 걸림돌기가 형성된 통 형상의 본체와, 상기 본체의 걸림돌기가 결합되는 상호 일정 간격으로 배치된 걸림돌기 결합홈을 가지는 뚜껑을 포함하는 연수기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 유량조절밸브는 상기 재생탱크의 뚜껑 상단에 설치되는 연수기.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,

   상기 유량조절밸브는 스위치와, 일단이 상기 스위치와 연결되는 샤프트와, 상기 샤프트의 타단에 연결된 유량조절구를 포함하는 연수기.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 유량조절구는 제1유입공과, 상기 제1유입공의 내경보다 작은 내경을 가지며 상기 제1유입공과 연결되는 제2유입공과, 상기 연결된 제1, 2유입공과 수직으로 관통되는 제3유입공으로 형성되는 십자통로를 가지는 것을 특징으로 하는 연수기.