KR100554657B1 - 연수기 - Google Patents

Abstract

연수기에 관하여 개시한다. 본 발명의 연수기는, 이온교환수지가 충진되어 있는 냉수통 및 온수통과, 소금통과, 네 개의 솔레노이드밸브와, 역지변들과, 각종 배관들과, 연수과정 및 재생과정시 솔레노이드밸브들을 제어하는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 동력에 의하여 작동되는 솔레노이드밸브를 최소한의 개수만을 사용하고 무동력의 역지변 등을 사용하여 제어하고 냉수만을 이용하여 이온교환수지를 재생시킴으로써 냉온수 겸용 연수기의 제어 방식이 간단하여 생산성이 향상되고, 원가 절감 및 사용자의 비용이 절감되는 이점이 있다.

연수기, 솔레노이드밸브, 역지변, 자동제어, 재생, 냉온수 겸용

Description

연수기{Water softener}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연수기를 설명하기 위한 개략도이다.

* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

110 : 냉수통 120 : 온수통

200 : 소금통

310, 320, 330, 340 : 제1 솔레노이드밸브

410, 420, 430, 440 : 역지변

510 : 냉수배관 511 : 소금통 유입배관

512 : 냉수통 유입배관 52O : 온수배관

530 : 소금물배관 540 : 냉수용 유출배관

550 : 온수용 유출배관 560 : 폐수배관

610 : 이온교환수지 620 : 소금

700 : 공기 유입용 역지변

본 발명은 연수기에 관한 것으로, 특히 간단하게 연수과정 및 재생과정을 제어하는 자동제어 시스템을 갖춘 냉온수 겸용 연수기에 관한 것이다.

환경오염 등으로 인하여 물에 대한 관심 및 불안이 고조되고 있다. 이러한 관심 및 불안은 먹는 물을 정수하는 정수기와, 세면 및 목욕시 사용되는 물의 수질을 개선시키는 연수기의 수요를 증가시켰다.

연수기는 수돗물 등의 원수에 포함된 경도 성분, 예컨대 칼슘이온, 마그네슘이온 등을 나트륨 이온교환수지를 이용하여 나트륨이온과 교환시킴으로써 원수에 녹아있는 경도 성분을 교환, 제거하는 것이다. 따라서 경수(硬水)인 원수가 연수기를 거치게 되면 연수(軟水)로 개질(改質)되게 된다.

그런데, 연수기는 경수를 연수로 변화시키는 연수과정이 일정기간 계속되면 충진된 이온교환수지의 성능이 저하된다. 따라서 이온교환수지의 성능을 회복시키기 위한 연수통 내부의 세척과정과 이온교환수지 재생과정이 수행되게 된다.

연수통 내부의 세척과정은 침전된 불순물을 제거하기 위한 것이다. 세척과정에 의하여, 원수의 수압에 의해 압축된 이온교환수지들의 압축상태가 이완되어 이온교환수지 표면에 붙어있는 불순물과 이온교환수지 내부의 가스가 제거되고, 이온교환수지들의 충진상태가 정돈되며, 연수통 내부에 침전되어 있는 불순물들이 제거된다.

이온교환수지 재생과정은, 연수과정에서 이온교환수지에 흡착된 이온성분의 불순물이 나트륨이온으로 교환되도록, 일정 농도의 소금물을 연수통 내부로 주입하여 일정시간 머무르게 한 다음 연수통 외부로 토출시킴으로써 이온교환수지를 재생시키는 과정이다.

종래에 많은 연수기들이 출시되고 있는 데, 대부분의 연수기들은 생산단가를 낮춤으로써 가격 경쟁력을 확보하고 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 하는 데에 개발의 초점이 있다. 하지만, 생산단가를 낮추기 위한 관건은 연수기들의 자동제어 시스템을 개선해야만 하는 데, 각각 연수기들의 자동제어 시스템은 대동소이하기 때문에 원하는 만큼 생산단가를 낮추지 못하고 있는 실정이다.

또한 사용자들이 지출하는 전기료 등의 비용을 절감시키기 위해서도 간단한 자동제어 시스템이 절실히 요구된다.

특히, 상술한 문제점들은 냉온수 겸용인 경우에는 더욱 두드러진다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 간단하여 생산성이 향상되고 사용자의 비용을 절감시킬 수 있는 자동제어 시스템을 갖춘 냉온수 겸용 연수기를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연수기는: 소금이 담겨져 있는 소금통과; 이온교환수지가 충진되어 있어 연수과정이 진행되며, 상기 소금통을 사 이에 두고 양측에 각각 설치되는 냉수통 및 온수통과; 일단은 냉수용 수전과 연결되고, 상기 일단으로부터 소정 거리에 이르러 상기 냉수통과 연결되는 냉수통 유입배관과 상기 소금통과 연결되는 소금통 유입배관으로 분기되는 냉수배관과; 온수용 수전과 상기 온수통을 연결하는 온수배관과; 상기 소금통과 상기 냉수통 유입배관 및 온수배관을 연결하는 소금물배관과; 가지관이 있되, 타단에는 샤워기가 설치되는 냉수용 유출배관 및 온수용 유출배관과; 상기 온수용 유출배관의 가지관과 상기 냉수용 유출배관의 가지관을 연결하는 폐수배관과; 냉수가 상기 소금통으로 유입되도록 상기 소금통 유입배관에 설치되는 제1 솔레노이드밸브, 상기 냉수가 상기 냉수통으로 유입되도록 상기 냉수통 유입배관에 설치되는 제2 솔레노이드밸브, 온수가 상기 온수통으로 유입되도록 상기 온수배관에 설치되는 제3 솔레노이드밸브, 폐수가 외부로 유출되도록 상기 폐수배관에 설치되는 제4 솔레노이드밸브와; 상기 소금통쪽에서 상기 냉수통 및 온수통쪽으로만 소금물이 흐르도록, 상기 소금통과 상기 냉수통 사이에 위치되게 상기 소금물배관에 설치되는 제1 역지변 및 상기 소금통과 온수통 사이에 위치되게 상기 소금물배관에 설치되는 제2 역지변과; 상기 폐수가 냉수용 유출배관 및 온수용 유출배관으로부터 상기 제4 솔레노이드밸브쪽으로만 흐르도록, 상기 냉수용 유출배관과 상기 제4 솔레노이드밸브 사이에 위치되게 상기 폐수배관에 설치되는 제3 역지변 및 상기 온수용 유출배관과 상기 제4 솔레노이드밸브 사이에 위치되게 상기 폐수배관에 설치되는 제4 역지변과; 상기 이온교환수지의 재생 및 세척과정에서는 상기 제2 및 제3 솔레노이드밸브가 닫힌 상태에서 상기 제1 및 제4 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하고 상기 제1 및 제4 솔레노이드 밸브가 열린 상태에서 일정시간 흐른 후에 상기 제1 솔레노이드밸브는 닫히고 상기 제2 및 제3 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하며 상기 제2, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 열린 상태에서 일정시간 흐른 후에 상기 제2, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 닫히도록 순차적 제어하고, 상기 연수과정시에는 상기 제2 또는 제3 솔레노이드밸브만 열리도록 제어하는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 냉수통 유입배관의 일단과 상기 냉수용 유출배관의 일단은 각각 상기 냉수통 내부에 위치되되 상기 냉수용 유출배관의 일단이 상기 냉수통 유입배관의 일단보다 높게 위치되고, 상기 온수배관의 일단과 상기 온수용 유출배관의 일단은 각각 상기 온수통 내부에 위치되되 상기 온수용 유출배관의 일단이 상기 온수배관의 일단보다 높게 위치되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 소금통 유입배관의 일단과 상기 소금물배관의 일단은 각각 상기 소금통 내부에 위치되되, 상기 소금물배관의 일단이 상기 소금통 유입배관의 일단보다 낮게 위치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연수기를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연수기는, 냉수통(110)과, 온수통(120)과, 소금통(200)과, 제1, 제2, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(310, 320, 330, 340)와, 제1, 제2, 제3 및 제4 역지변(410, 420, 430, 440)과, 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다. 각각의 구성요소들은 배관으로 연결된다.

배관은 냉수용 수전(11)을 통하여 냉수가 유입되는 냉수배관(510)과, 온수용 수전(12)을 통하여 온수가 유입되는 온수배관(520)과, 소금물이 흐르는 소금물배관(530)과, 개질된 연수 및 폐수가 흐르는 냉수용 유출배관(540) 및 온수용 유출배관(550)과, 폐수가 흐르는 폐수배관(560)으로 이루어진다. 냉수배관(510)은 일단은 냉수가 유입되는 냉수용 수전(11)과 연결되며 타단은 냉수통(110) 및 소금통(200)과 각각 연결되도록 일단으로부터 소정 거리에 이르러 소금통 유입배관(511)과 냉수통 유입배관(512)으로 분기된다. 소금물배관(530)은 냉수통(110) 및 온수통(120)과 소금통(200), 바람직하게는 냉수통 유입배관(512) 및 온수배관(520)과 소금통(200)을 연결한다. 냉수용 유출배관(540)은 냉수통(110)이 외부와 연결되도록 타단에는 샤워기(21) 등이 설치되는 데, 그 타단과 냉수통(110) 내부에 위치되는 일단 사이에는 가지관이 있다. 온수용 유출배관(550)은 온수통(120)이 외부와 연결되도록 타단에는 샤워기(22) 등이 설치되는 데, 그 타단과 온수통(120) 내부에 위치되는 일단 사이에는 가지관이 있다. 냉수용 유출배관(540)의 가지관과 온수용 유출배관(550)의 가지관은 폐수배관(560)에 의하여 연결된다.

냉수통(110)과 온수통(120)은 유입된 냉수 또는 온수 즉 원수를 연수로 개질시키는 연수과정이 진행되는 곳으로 내부에 이온교환수지(610)가 충진되어 있다. 냉수통(110) 및 소금물배관(530)과 연결되는 냉수통 유입배관(512)의 일단과 냉수용 유출배관(540)의 일단은 각각 냉수통(110) 내부에 위치되는 데 냉수용 유출배관(540)의 일단이 냉수통 유입배관(512)의 일단보다 높게 위치되도록 설치된다. 따라서 냉수통(110) 내로 유입된 소금물과 연수로 개질된 냉수는 소금물 또는 냉수의 계속적인 공급으로 인하여 일정 수위에 이르면 냉수용 유출배관(540)을 통하여 흐르게 된다. 이 때, 연수로 개질된 냉수는 냉수용 유출배관(540)의 타단에 설치된 샤워기(21) 등을 오픈(open) 함으로써 사용자가 사용하게 되고, 소금물은 제4 솔레노이드밸브(340)를 오픈함으로써 폐수배관(560)을 통하여 버려지게 된다. 온수통(120) 및 소금물배관(530)과 연결되는 온수배관(520)의 일단과 온수용 유출배관(550)의 일단은 각각 온수통(120) 내부에 위치되는 데 온수용 유출배관(550)의 일단이 온수배관(520)의 일단보다 높게 위치되도록 설치된다. 따라서 온수통(120) 내로 유입된 소금물과 연수로 개질된 온수는 소금물 또는 온수의 계속적인 공급으로 인하여 일정 수위에 이르면 온수용 유출배관(550)을 통하여 흐르게 된다. 이 때, 연수로 개질된 온수는 온수용 유출배관(550)의 타단에 설치된 샤워기(22) 등을 오픈(open) 함으로써 사용자가 사용하게 되고, 소금물은 제4 솔레노이드밸브(340)를 오픈함으로써 폐수배관(560)을 통하여 버려지게 된다.

소금통(200)에는 반복되는 연수과정으로 성능이 저하된 이온교환수지(610)를 재생시키는 재생과정에 사용되는 소금(620)이 담겨져 있다. 소금통은 온수통과 냉수통 사이에 위치된다. 소금통(200)과 연결되는 소금통 유입배관(511)의 일단과 소금물배관(530)의 일단은 각각 소금통(200) 내부에 위치되는 데 소금물배관(530)의 일단이 소금통 유입배관(511)의 일단보다 낮게 위치되도록 설치된다. 따라서 소금통(200) 내의 수압에 의하여 소금물배관(530)을 통하여 소금물이 유출되기 시작하면 소금통(200) 내의 소금물은 자연적으로 냉수통(110) 및 온수통(120)을 거쳐 폐수배관(560)과 제4 솔레노이드밸브(340)를 통해 모두 유출되게 된다. 한편, 소금통 (200)에는 사용상의 편리함 및 소금의 굳음 방지 등을 위하여 상부에 뚜껑(210)을 설치하였고, 소금통(200)에 진공이 발생되지 않도록 공기 유입용 역지변(700)을 설치하였다.

제1 솔레노이드밸브(310)는 냉수가 냉수용 수전(11)으로부터 소금통(200)으로 유입되도록 소금통 유입배관(511)에 설치된다. 제2 솔레노이드밸브(320)는 냉수가 냉수용 수전(11)으로부터 냉수통(110)으로 유입되도록 냉수통 유입배관(512)에 설치된다. 제3 솔레노이드밸브(330)는 온수가 온수용 수전(12)으로부터 온수통(120)으로 유입되도록 온수배관(520)에 설치된다. 제4 솔레노이드밸브(340)는 폐수, 즉 냉수통(110) 및 온수통(120) 내에서 이온교환수지(610)를 재생시킨 소금물이 외부로 유출되도록 폐수배관(560)에 설치된다.

제1 및 제2 역지변(410, 420)은 소금물배관(530)에 설치된다. 제1 역지변(410)은 소금물이 소금통(200)쪽에서 냉수통(110)쪽으로만 흐르도록 소금통(200)과 냉수통(110) 사이에 설치된다. 제2 역지변(420)은 소금물이 소금통(200)쪽에서 온수통(120)쪽으로만 흐르도록 소금통(200)과 온수통(120) 사이에 설치된다.

제3 및 제4 역지변(430, 440)은 폐수, 즉 냉수통(110) 및 온수통(120) 내의 이온교환수지(610)를 재생시킨 소금물이 흐르는 폐수배관(560)에 설치된다. 제3 역지변(430)은 폐수가 냉수용 유출배관(540)으로부터 제4 솔레노이드밸브(340)쪽으로만 흐르도록 냉수용 유출배관(540)과 제4 솔레노이드밸브(340) 사이에 설치된다. 제4 역지변(440)은 폐수가 온수용 유출배관(550)으로부터 제4 솔레노이드밸브(340)쪽으로만 흐르도록 온수용 유출배관(550)과 제4 솔레노이드밸브(340) 사이에 설치 된다.

제어부(미도시)는 연수과정과 및 재생 및 세척과정을 제어한다.

연수과정시에는 냉수통 유입배관(512)에 설치된 제2 솔레노이드밸브(320) 또는 온수배관(520)에 설치된 제3 솔레노이드밸브(330)만 열리도록 제어부가 제어함으로써 냉수 또는 온수가 냉수통(110) 또는 온수통(120)에 유입된 후 연수로 개질되어 냉수용 유출배관(540) 또는 온수용 유출배관(550)과 연결된 샤워기(21, 22) 등을 통해 유출됨으로써 사용자가 사용하게 된다. 이 때 제2 솔레노이드밸브(320) 및 제3 솔레노이드밸브(330)가 모두 열리도록 제어할 수도 있다.

이온교환수지(610)를 재생 및 세척하는 재생 및 세척과정시 제어부는 먼저 제2 및 제3 솔레노이드밸브(320, 330)가 닫힌 상태에서 제1 및 제4 솔레노이드밸브(310, 340)가 일정시간 동안 열리도록 제어한다. 따라서 냉수용 수전(11)을 통하여 유입된 냉수는 냉수배관(510)과 소금통 유입배관(511)을 거쳐 소금통(200)으로 유입되어 소금물이 된 후 소금물배관(530)을 거쳐 냉수통(110) 및 온수통(120)으로 유입되어 이온교환수지(610)를 재생시키고 냉수용 유출배관(540) 및 온수용 유출배관(550)과 폐수배관(560)을 거쳐 외부로 모두 버려지게 된다. 이와 같이 제1 및 제4 솔레노이드밸브(310, 340)가 일정시간 동안 열린 후에는 제1 솔레노이드밸브(310)가 닫히도록 제어한다. 따라서 제4 솔레노이드밸브(340)는 열려진 채로 유지된다. 이어서 제어부는 소금물이 묻어 있는 냉수통(110), 온수통(120), 이온교환수지(610) 및 배관 등을 세척하기 위하여, 제4 솔레노이드밸브(340)가 열려진 상태에서 제2 및 제3 솔레노이드밸브(320, 330)가 일정시간 동안 열린 후에 제2, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(320, 330, 340)가 닫히도록 제어한다. 따라서 냉수용 수전(11)을 통하여 유입된 냉수는 냉수통 유입배관(512), 냉수통(110) 및 냉수용 유출배관(540)을 세척하며 폐수배관(560)을 통해 버려지게 되고, 온수용 수전(12)을 통하여 유입된 온수는 온수배관(520), 온수통(120) 및 온수용 유출배관(550)을 세척하며 폐수배관(560)을 통해 버려지게 된다.

이와 같이 연수과정은 냉수 또는/및 온수가 이용되고, 세척과정은 냉수 및 온수가 이용되지만 재생과정은 냉수만이 이용되므로 연수기의 구현 및 제어가 용이해진다.

한편, 미도시되었지만 상술한 냉수통, 온수통, 소금통, 제어부 및 각종 밸브와 배관들이 내부에 설치되어지는 연수기의 케이스에는 제어부와 연결되는 연수과정 시작버튼 및 재생과정 시작버튼과, 연수과정 또는 재생과정의 진행시 점등되는 연수램프 및 재생램프 등으로 이루어진 표시부가 구비된다. 또한, 표시부에는 재생제, 즉 소금 투입 램프가 설치되고 소금통에는 제어부와 연결된 소금의 양을 측정하는 센서가 설치되어 재생과정의 반복 실시에 따라 소금의 저장량이 부족해지면 소금 투입 램프가 점등되게 함으로써 사용자로 하여금 소금을 투입할 수 있도록 해준다.

상술한 바와 같이 본 발명의 연수기에 의하면, 동력에 의하여 작동되는 솔레노이드밸브를 최소한의 개수만을 사용하고 무동력의 역지변 등을 사용하여 제어하 고 냉수만을 이용하여 이온교환수지를 재생시킴으로써 냉온수 겸용 연수기의 제어 방식이 간단하여 생산성이 향상되고, 원가 절감 및 사용자의 비용이 절감되는 이점이 있다.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (4)

1. 소금이 담겨져 있는 소금통과;

   이온교환수지가 충진되어 있어 연수과정이 진행되며, 상기 소금통을 사이에 두고 양측에 각각 설치되는 냉수통 및 온수통과;

   일단은 냉수용 수전과 연결되고, 상기 일단으로부터 소정 거리에 이르러 상기 냉수통과 연결되는 냉수통 유입배관과 상기 소금통과 연결되는 소금통 유입배관으로 분기되는 냉수배관과;

   온수용 수전과 상기 온수통을 연결하는 온수배관과;

   상기 소금통과 상기 냉수통 유입배관 및 온수배관을 연결하는 소금물배관과;

   가지관이 있되, 타단에는 샤워기가 설치되는 냉수용 유출배관 및 온수용 유출배관과;

   상기 온수용 유출배관의 가지관과 상기 냉수용 유출배관의 가지관을 연결하는 폐수배관과;

   냉수가 상기 소금통으로 유입되도록 상기 소금통 유입배관에 설치되는 제1 솔레노이드밸브, 상기 냉수가 상기 냉수통으로 유입되도록 상기 냉수통 유입배관에 설치되는 제2 솔레노이드밸브, 온수가 상기 온수통으로 유입되도록 상기 온수배관에 설치되는 제3 솔레노이드밸브, 폐수가 외부로 유출되도록 상기 폐수배관에 설치되는 제4 솔레노이드밸브와;

   상기 소금통쪽에서 상기 냉수통 및 온수통쪽으로만 소금물이 흐르도록, 상기 소금통과 상기 냉수통 사이에 위치되게 상기 소금물배관에 설치되는 제1 역지변 및 상기 소금통과 온수통 사이에 위치되게 상기 소금물배관에 설치되는 제2 역지변과;

   상기 폐수가 냉수용 유출배관 및 온수용 유출배관으로부터 상기 제4 솔레노이드밸브쪽으로만 흐르도록, 상기 냉수용 유출배관과 상기 제4 솔레노이드밸브 사이에 위치되게 상기 폐수배관에 설치되는 제3 역지변 및 상기 온수용 유출배관과 상기 제4 솔레노이드밸브 사이에 위치되게 상기 폐수배관에 설치되는 제4 역지변과;

   상기 이온교환수지의 재생 및 세척과정에서는 상기 제2 및 제3 솔레노이드밸브가 닫힌 상태에서 상기 제1 및 제4 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하고 상기 제1 및 제4 솔레노이드밸브가 열린 상태에서 일정시간 흐른 후에 상기 제1 솔레노이드밸브는 닫히고 상기 제2 및 제3 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하며 상기 제2, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 열린 상태에서 일정시간 흐른 후에 상기 제2, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 닫히도록 순차적 제어하고, 상기 연수과정시에는 상기 제2 또는 제3 솔레노이드밸브만 열리도록 제어하는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 연수기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉수통 유입배관의 일단과 상기 냉수용 유출배관의 일단은 각각 상기 냉수통 내부에 위치되되 상기 냉수용 유출배관의 일단이 상기 냉수통 유입배관의 일단보다 높게 위치되고, 상기 온수배관의 일단과 상기 온수용 유출배관의 일단은 각각 상기 온수통 내부에 위치되되 상기 온수용 유출배관의 일단 이 상기 온수배관의 일단보다 높게 위치되는 것을 특징으로 하는 연수기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 소금통 유입배관의 일단과 상기 소금물배관의 일단은 각각 상기 소금통 내부에 위치되되, 상기 소금물배관의 일단이 상기 소금통 유입배관의 일단보다 낮게 위치되는 것을 특징으로 하는 연수기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 소금통의 상부에는 개폐용 뚜껑과 공기 유입용 역지변이 설치되는 것을 특징으로 하는 연수기.

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