KR100750691B1

KR100750691B1 - 이온수지 교환장치

Info

Publication number: KR100750691B1
Application number: KR1020060102309A
Authority: KR
Inventors: 최윤정; 천상경
Original assignee: 주식회사 아이레보엔에스
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2007-08-22

Abstract

본 발명은 경수를 연수로 변환시키기 위해 연수기의 필터체 내에 포함된 이온수지를 교환하는 이온수지 교환장치로서, 휴대 가능하며, 일측에 상기 필터체와 연결되는 통로인 결합구가 형성되는 케이스; 상기 케이스 내에 구비되며, 상기 필터체로부터 배출되는 이온수지를 저장하는 배출탱크; 상기 케이스 내에 구비되며, 상기 필터체로 주입되는 이온수지를 저장하는 주입탱크; 상기 케이스의 결합구에 일단이 연결되고, 타단은 분기되어 상기 배출탱크 및 상기 주입탱크에 각각 연결되는 연결파이프; 상기 연결파이프 상에 설치되어 상기 연결파이프를 통해 흐르는 유체의 흐름을 단속하는 단속밸브; 및 상기 연결파이프 상에 설치되어 상기 연결파이프를 통해 흐르는 유체의 흐름 방향을 변경하는 절환밸브를 포함하여, 휴대 및 이동이 편리한 이온수지 교환장치를 통해 이온수지의 교환시간을 대폭 단축시킬 수 있도록 된 것이다.

연수기, 필터체, 이온수지 교환장치, 휴대, 주입탱크, 배출탱크

Description

이온수지 교환장치{Apparatus for Exchanging Ion-Exchange-Resin}

도 1은 본 발명에 따른 이온수지 교환장치와 필터체가 결합된 모습을 보여주는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 이온수지 교환장치를 통해 필터체의 이온수지가 배출탱크로 이동되는 경로를 보여주는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 이온수지 교환장치의 주입탱크에서 필터체로 이온수지가 주입되는 경로를 보여주는 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 : 필터체 110 : 입수구

120 : 출수구 130 : 교환구

140,250 : 단속밸브 200 : 케이스

210 : 주입탱크 220 : 배출탱크

230 : 결합구 240 : 연결파이프

260 : 절환밸브 270 : 가압수단

280 : 유량센서 290 : 연결관

300,300' : 이온수지

본 발명은 연수기에 포함된 이온교환수지(Ion Exchange Resin, 이하 '이온수지'라고 약칭함)를 교환하는 장치에 관한 것으로, 특히 연수기 필터체의 이온수지를 간편하고 신속하게 교환할 수 있으며, 휴대 및 이동이 편리한 이온수지 교환장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 수돗물에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있을 뿐만 아니라, 노후된 관, 수질오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 아연, 납, 수은 등의 각종 중금속(이온)도 함유되어 있다. 연수기는 이온수지를 통해 이러한 수돗물 등의 원수(原水)에 포함된 양이온을 제거하여 경수(硬水;Hard Water)를 연수(軟水;Soft Water)로 변환하는 장치이다.

한편, 종래기술에 따른 연수기의 상부에는 소금의 투여를 위한 구멍과, 원수가 유입되는 통로인 입수구 및 연수가 배출되는 통로인 출수구 등이 형성되어 있으며, 필터체의 내부에는 이온수지가 충전되어, 입수구를 통해 연수기의 필터체 안으로 유입된 원수(예를 들어, 수돗물 등)가 이온수지와 접촉하면서 이온교환작용에 의해 연수화되어 출수구를 통해 토출된다.

이와 같이, 연수기의 필터체 내에 미세한 알갱이(ball) 형상의 이온수지가 대량으로 저장되어 있는 상태에서 경수인 수돗물이 상기 이온수지와 접촉하여 연수화되기 때문에, 상기 이온수지는 수돗물과의 계속적인 접촉에 의해 나트륨(Na) 성분이 상당 부분 감소하게 된다. 이를 보전하기 위해 염화나트륨(NaCl) 성분으로 이 루어진 소금을 연수기의 필터체 안으로 투입하여 이온수지가 소금물의 나트륨 성분을 흡착하는 방식으로 이온수지를 재생하여 계속 사용해 왔다.

하지만, 전술한 종래의 이온수지 재생과정은 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 작업이 번거롭고 소모품을 항상 준비해야 하기 때문에 작업자와 소비자 모두가 불편한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 연수기 필터체의 이온수지를 간편하고 신속하게 교환할 수 있으며, 휴대 및 이동이 편리한 이온수지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 경수를 연수로 변환시키기 위해 연수기의 필터체 내에 포함된 이온수지를 교환하는 이온수지 교환장치에 있어서, 휴대 가능하며, 일측에 상기 필터체와 연결되는 통로인 결합구가 형성되는 케이스; 상기 케이스 내에 구비되며, 상기 필터체로부터 배출되는 이온수지를 저장하는 배출탱크; 상기 케이스 내에 구비되며, 상기 필터체로 주입되는 이온수지를 저장하는 주입탱크; 상기 케이스의 결합구에 일단이 연결되고, 타단은 분기되어 상기 배출탱크 및 상기 주입탱크에 각각 연결되는 연결파이프; 상기 연결파이프 상에 설치되어 상기 연결파이프를 통해 흐르는 유체의 흐름을 단속하는 단속밸브; 및 상기 연결파이프 상에 설치되어 상기 연결파이프를 통해 흐르는 유체의 흐름 방향을 변경하는 절환밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 필터체는 원수가 들어오는 통로인 입수구와, 연수가 배출되는 통로인 출수구와, 상기 이온수지가 출입하는 통로인 교환구 및 상기 교환구를 개폐하는 단속밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 필터체의 교환구와 상기 케이스의 결합구는 유연성 재질의 연결관에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 주입탱크 내에 저장된 유체를 가압하여 상기 필터체 쪽으로 상기 유체를 이동시키는 가압수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 배출탱크와 연결된 상기 연결파이프 상에는 유체의 유량을 검출하는 유량센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이온수지 교환장치와 필터체가 결합된 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 이온수지 교환장치를 통해 필터체의 이온수지가 배출탱크로 이동되는 경로를 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 이온수지 교환장치의 주입탱크에서 필터체로 이온수지가 주입되는 경로를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 이온수지 교환장치는 경수를 연수로 변환시키기 위해 연수기의 필터체(100) 내에 포함되는 이온수지(300)를 교환하기 위해 사용되는데, 도 1에서 보는 바와 같이, 케이스(200) 내에 설치되는 주입탱크(210), 배출탱크(220), 연결파이프(240), 단속밸브(250) 및 절환밸브(260)를 포함하여 이루어진다.

케이스(200)는 휴대 및 이동 가능하게 제작되며, 이 케이스(200)의 일측에는 상기 필터체(100)와 연결되는 통로인 결합구(230)가 형성된다.

그리고, 주입탱크(210)는 상기 케이스(200) 내에 탈착 가능하게 설치되며, 상기 주입탱크(210)의 내부에는 미사용된 이온수지(300') 또는 재생된 이온수지(300')가 충전된다.

그리고, 배출탱크(220)는 상기 케이스(200) 내에 탈착 가능하게 설치되며, 상기 필터체(100)로부터 배출되는 이온수지(300)를 저장한다.

연결파이프(240)는 상기 케이스(200)의 결합구(230)에 일단이 연결되고, 타단은 분기되어 상기 배출탱크(220) 및 상기 주입탱크(210)에 각각 연결되어, 상기 이온수지(300,300')가 이동하는 통로로써 이용된다.

단속밸브(250)는 상기 연결파이프(240) 상에 설치되어 상기 연결파이프(240)를 통해 흐르는 유체(이온수지 또는 이온수지와 물)의 흐름을 단속하게 되는데, 이러한 단속밸브(250)는 수동으로(기계적으로) 작동하게 구성되거나 전기적으로 작동하는 솔레노이드밸브로 구성될 수 있다.

절환밸브(260)는 상기 연결파이프(240) 상에 설치되어 상기 연결파이프(240)를 통해 흐르는 유체(이온수지 또는 이온수지와 물)의 흐름 방향을 변경하는데, 본 실시예에서는 3방밸브를 사용하고 있다.

본 발명에 따르면, 상기 필터체(100)는 원수(예를 들어, 수돗물 등)가 들어오는 통로인 입수구(110)와, 상기 이온수지(300,300')를 통해 경수에서 연수로 변환된 물이 배출되는 통로인 출수구(120)와, 상기 이온수지(300,300')가 출입하는 통로인 교환구(130) 및 상기 교환구(130)를 개폐하는 단속밸브(140)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 교환구(130)는 상기 입수구(110)와 출수구(120) 사이에 위치하되 상기 입수구(120)보다 수직적으로 상측에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 필터체의 단속밸브(140) 역시 전술한 바와 같이, 수동으로(기계적으로) 작동하게 구성되거나 전기적으로 작동하는 솔레노이드밸브로 구성될 수 있다.

그리고 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 필터체(100)의 교환구(130)와 상기 케이스(200)의 결합구(230)는 유연성 재질의 연결관(290)에 의해 연결될 수 있는데, 이러한 연결관(290)은 본 발명에 따른 이온수지 교환장치와 연수기의 필터체(100) 사이의 연결을 더욱 편리하게 하는데 그 용도가 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 이온수지 교환장치는 상기 주입탱크(210) 내에 저장된 유체를 가압하여 상기 필터체(100) 쪽으로 유체를 이동시키는 가압수단(270;예를 들어, 가압펌프 또는 피스톤과 구동모터 등)을 더 포함할 수 있는데, 이러한 가압수단(270)을 통해 상기 주입탱크(210)에 저장된 유체를 더욱 신속하고 편리하게 주입탱크(210) 밖으로 토출할 수 있게 된다.

여기서, 가압수단(270)의 일례로 설명한 피스톤과 구동모터의 구성은, 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 일반적인 실린더 형상의 용기에 저장된 내용물을 밖으로 토출하도록 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하고, 이 직선운동에 의해 수평적으로 이동하는 피스톤을 통해 실린더 형상의 용기 내부에 저장된 내용물을 밖으로 토출하게 되는데, 이러한 구성은 이 기술분야의 당업자에게 주지된 기술 내용이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 이온수지 교환장치는, 상기 배출탱크(220)와 연결된 상기 연결파이프(240) 상에 유체의 유량을 검출하는 유량센서(280)가 설치될 수 있는데, 이 유량센서(280)를 통해 상기 배출탱크(220)로 유입되는 유체(즉, 교환하고자 하는 이온수지가 포함된 유체)의 유량을 검출하여 적정량의 유체가 상기 배출탱크(220)에 저장되도록 구성할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 이온수지 교환장치의 작동을 상세히 설명한다.

이온교환능력이 저하된 연수기 필터체(100)의 이온수지(300)를 교환하고자 하는 경우에는, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 작업자가 필터체(100)의 교환구(130)에 이온수지 교환장치의 케이스(200)의 결합구(230)를 직접 연결하거나, 또는 연결관(290)을 사용하여 상기 필터체(100)의 교환구(130)와 상기 케이스(200)의 결합구(230)를 연결시킨다.

이후, 상기 필터체(100)의 입수구(110) 및 교환구(130)는 개방한 상태를 유지하고 상기 출수구(120)는 폐쇄한 상태에서 상기 입수구(110)를 통해 원수를 필터체(100) 안으로 공급하게 되면, 수압에 의해 상기 필터체(100) 내의 이온수지(300)와 물은 교환구(130)를 통해 케이스(200)의 결합구(230) 및 연결파이프(240)를 경유하여 배출탱크(220)에 저장된다. 이때 상기 단속밸브(140,250)는 개방된 상태이고, 상기 절환밸브(260)는 상기 배출탱크(220) 쪽은 개방된 상태를 유지하고 상기 주입탱크(210) 쪽은 폐쇄된 상태를 유지되도록 설정되어 있어야 함은 당연하다. 이러한 단속밸브(140,250)의 개폐 및 절환밸브(260)의 유로 변경의 구성은 전자밸브 시스템을 구성하는데 일반적인 사항이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 과정을 통해 필터체(100) 내의 이온수지(300)는 배출탱크(220)에 저장될 수 있는데, 이러한 이온수지(300)의 교환을 육안으로 직접 보거나, 또는 시간으로 계산하여 진행할 수도 있지만, 유량센서(280)를 통해 적정량의 유량이 검출되면 이온수지(300)의 교환을 멈추게 할 수도 있다. 즉, 최초 설계단계에서 통상적으로 얼마만큼의 유량이 흐를 경우 필터체(100) 내의 이온수지(300)가 배출탱크(220)로 완전하게 저장되는지를 계산하여 그 평균값을 기준으로 유량센서(280)를 이용한 유량제어를 통해 이온수지(300)의 교환 완료시점을 파악할 수 있다.

한편, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 필터체(100) 안으로 미사용된 이온수지(300') 또는 재생된 이온수지(300')를 채우기 위해, 상기 절환밸브(260)의 유로를 전술한 방향의 역방향, 즉 주입탱크(210) 쪽은 개방된 상태를 유지하고 배출탱크(220) 쪽은 폐쇄하게 되면, 이온수지(300')가 중력에 의해 자연스럽게 필터체(100) 안으로 이동된다. 또한, 펌프 등의 가압수단(270)을 이용하는 경우에는 더욱 신속하고 편리하게 유체, 즉 이온수지(300')를 필터체(100) 안으로 이동시킬 수 있게 된다.

이후, 작업자는 이온수지 교환장치의 케이스(200)를 필터체(100)로부터 분리하여 새로운 작업을 준비할 수 있게 된다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 휴대 및 이동이 편리한 이온수지 교환장치를 이용하여 연수기 필터체의 이온수지를 간편하고 신속하게 교환할 수 있 으므로 이온수지 교환 서비스 시간을 대폭 단축시킬 수 있으며, 새로운 이온수지를 주입하는 방식으로 이온수지를 교환하므로 소비자 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않고 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims

경수를 연수로 변환시키기 위해 연수기의 필터체 내에 포함된 이온수지를 교환하는 이온수지 교환장치에 있어서,

휴대 가능하며, 일측에 상기 필터체와 연결되는 통로인 결합구가 형성되는 케이스;

상기 케이스 내에 구비되며, 상기 필터체로부터 배출되는 이온수지를 저장하는 배출탱크;

상기 케이스 내에 구비되며, 상기 필터체로 주입되는 이온수지를 저장하는 주입탱크;

상기 케이스의 결합구에 일단이 연결되고, 타단은 분기되어 상기 배출탱크 및 상기 주입탱크에 각각 연결되는 연결파이프;

상기 연결파이프 상에 설치되어 상기 연결파이프를 통해 흐르는 유체의 흐름을 단속하는 단속밸브; 및

상기 연결파이프 상에 설치되어 상기 연결파이프를 통해 흐르는 유체의 흐름 방향을 변경하는 절환밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수지 교환장치.
제1항에 있어서,

상기 필터체는 원수가 들어오는 통로인 입수구와, 연수가 배출되는 통로인 출수구와, 상기 이온수지가 출입하는 통로인 교환구 및 상기 교환구를 개폐하는 단 속밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수지 교환장치.
제2항에 있어서,

상기 필터체의 교환구와 상기 케이스의 결합구는 유연성 재질의 연결관에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 이온수지 교환장치.
제1항에 있어서,

상기 주입탱크 내에 저장된 유체를 가압하여 상기 필터체 쪽으로 상기 유체를 이동시키는 가압수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온수지 교환장치.
제1항에 있어서,

상기 배출탱크와 연결된 상기 연결파이프 상에는 유체의 유량을 검출하는 유량센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 이온수지 교환장치.