KR100824071B1

KR100824071B1 - 정수기 및 이를 이용한 정수방법

Info

Publication number: KR100824071B1
Application number: KR1020060063142A
Authority: KR
Inventors: 정승훈
Original assignee: 주식회사 승광
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-04-21
Also published as: KR20080004306A; SG138515A1; MY139802A; TW200803960A; CN101100318A

Abstract

본 발명은 정수기 및 정수방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 정수의 실 사용량에 근거한 필터의 오염정도를 정확하게 감지해서 사용자에게 표시할 수 있고, 이에 따른 필터교환이 용이하여 사용 및 유지관리에 편의를 제공하는 정수기 및 이를 이용한 정수방법에 관한 것이다.

구체적으로 본 발명은 원수를 정화해서 정수를 배출하는 정수기로서, 필터가 각각 내장된 복수의 탱크와; 상기 복수의 탱크가 결합되고, 상기 원수가 공급되는 원수관, 상기 정수가 배출되는 정수관, 상기 복수의 탱크 각각을 매개로 상기 원수관과 상기 정수관을 연결시켜 상기 원수관의 원수를 상기 복수의 탱크에 차례로 경유시킨 후 상기 정수관으로 배출되도록 하는 복수의 유로를 제공하는 본체와; 상기 원수관으로 공급되는 상기 원수의 공급량을 측정하는 제 1 측정유닛과; 상기 제 1 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 제어유닛을 포함하는 정수기 및 정수방법을 제공한다.

Description

정수기 및 이를 이용한 정수방법{water cleaner and water cleaning method using the same}

도 1은 본 발명에 따른 정수기의 블록도.

도 2a와 도 2b는 각각 본 발명에 따른 정수기의 외관사시도.

도 3은 본 발명에 따른 정수기의 일부분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 정수기의 내부분해 사시도.

도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 따른 정수기의 본체부에 분해사시도.

도 6a와 도 6b는 각각 본 발명에 따른 정수기의 탑커버에 대한 평면도와 배면도.

도 7a와 도 7b는 각각 본 발명에 따른 정수기의 미들플레이트에 대한 평면도와 배면도.

도 8은 본 발명에 따른 정수기의 본체부에 대한 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 정수기의 탱크에 대한 배면사시도.

도 10 내지 도 12는 각각 본 발명에 따른 정수기의 탱크에 대한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 탱크부 200 : 본체부

202 : 원수관 242 : 정수관

222,224,226,228,230,232,234 : 유로

300 : 제어부 310,360 : 제 1 및 제 2 측정유닛

340 : 제어유닛 350 : 표시유닛

T1,T2,T3,T4,T5,T6 : 제 1 내지 제 6 탱크

본 발명은 정수기(water cleaner) 및 정수방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정수의 실 사용량에 근거한 필터(filter)의 오염정도를 정확하게 감지해서 사용자에게 표시할 수 있고, 이에 따른 필터교환이 용이하여 사용 및 유지관리에 편의를 제공하는 정수기 및 정수방법에 관한 것이다.

우리의 일상생활에서 널리 이용되는 정수기(water cleaner)는 수돗물 등의 원수(原水)를 '먹는 물 관리법' 제 5조 제 3항 규정에 적합한 수질기준으로 정화하는 장치로서, 목적이나 구성, 정수원리 등을 기준으로 다양하게 구분될 수 있다.

이중에서도 가장 보편적인 분류방법인 정수원리에 따르면 자연여과식, 직결여과식, 증류식, 역삼투압식으로 구분될 수 있는데, 자연여과식은 일정용량의 원수를 저장해서 이의 하중에 의한 필터경유 과정을 통해 여과하고, 직결여과식은 원수가 공급되는 수전구 등에 정수기를 직접 연결함으로서 이의 공급수압으로 필터를 통과시켜 정수한다. 또한 증류식은 원수를 끓여 발생된 수증기를 다시 집수(集水)하는 방식을 취하며, 역삼투압식은 이른바 멤브레인(membrane)이라 불리는 반투막을 동원해서 원수 내의 불순물을 제거한다.

이때 증류식과 역삼투압식은 상대적으로 순수한 물을 얻을 수 있는 반면 원수 내의 오염물질은 물론 용존산소를 비롯한 각종 미네랄 등의 유익물질까지 제거되는 단점을 보이고, 자연여과식과 직결여과식은 이 같은 단점은 없지만 필터의 유지관리가 까다로운 번거로움을 나타낸다. 하지만 최근 들어 개인건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 증류식이나 역삼투압식은 점차 지양되는 추세이며, 자연여과식과 직결여과식 중에서도 별도의 원수 저장공간이 불필요하여 구성이 간단하고 사용에 편리한 직결여과식이 가장 선호되고 있다.

한편, 일반적인 직결여과식 정수기의 정수단계는 입수, 여과, 흡착, 본 여과, 출수의 과정을 포함하며, 이에 따라 외부의 원수는 정수기로 입수된 후 수중의 불순물이 걸러지는 여과단계를 거쳐 휘발성 유기물질이 제거되는 흡착단계가 진행되고, 세라믹필터를 통과하는 과정 중에 미세 불순물이 걸러져 본 여과가 완료된 후 외부로 출수되어 사용자에게 공급된다. 그리고 이를 위한 직결여과식 정수기에는 세라믹필터를 비롯한 카본필터 등 각 단계에 적합한 여러 가지 종류의 필터가 사용되며, 이들 필터의 적절한 유지관리는 전통적으로 직결여과식 정수기의 성능을 좌우하는 핵심적인 요건으로 지적되어 왔다.

그 결과 필터의 오염정도에 따른 교체시기를 정확하게 파악해서 필터의 사용효율을 높이고 정수능력을 최상으로 유지하기 위한 여러 가지 방안이 모색되고 있 지만, 여전히 여러 가지 필터 각각에 대한 오염정도 및 교체시기를 정확하게 파악할 수 있는 방법이 부족하며, 때문에 현재로서도 객관적인 필터의 오염정도에 따른 유지관리와 상당한 차이를 보이는 단순 시간경과, 예컨대 한 달에 한번과 같은 임의의 시간간격을 기준으로 필터를 교체하거나 또는 물맛과 같은 주관적인 사용자의 느낌에 의존하고 있는 실정이다.

따라서 불필요하게 잦은 필터교체로 인해 비용 및 인력의 낭비를 초래하거나 적절한 교체시기를 놓쳐 오염된 물을 사용하는 경우 또한 빈번하게 나타나고 있으며, 특히 기존의 정수기는 필터를 교체하기 위해서 전체를 분해해야 하는 등의 번거로움을 수반하므로 일반 사용자에게 큰 부담을 주고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정수기 내의 여러 가지 필터 각각에 대한 오염정도를 보다 정확하게 파악할 수 있는 구체적인 방도를 제시하고, 남녀노소를 불문하고 누구라도 간단하고 쉽게 필터를 교체 및 유지관리 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명은 정수의 실 사용량에 근거한 필터 오염정도를 정확하게 감지해서 사용자에게 표시할 수 있으며, 이에 따른 필터교환이 용이하여 사용 및 유지관리에 편의를 제공하는 정수기 및 정수방법을 제공하는데 목적을 둔다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원수를 정화해서 정수를 배출하는 정수기로서, 필터가 각각 내장된 복수의 탱크와; 상기 복수의 탱크가 결합되고, 상기 원수가 공급되는 원수관, 상기 정수가 배출되는 정수관, 상기 복수의 탱크 각각을 매개로 상기 원수관과 상기 정수관을 연결하여 상기 원수관의 원수를 상기 복수의 탱크에 차례로 경유시킨 후 상기 정수관으로 배출되도록 하는 복수의 유로를 제공하는 본체와; 상기 원수관으로 공급되는 상기 원수의 공급량을 측정하는 제 1 측정유닛과; 상기 제 1 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 제어유닛을 포함하는 정수기를 제공한다.

이때 상기 제어유닛은, 상기 각 필터의 최대정화가능유량 대비 상기 원수의 공급량을 비교해서 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 것을 특징으로 하며, 더 나아가 상기 정수관으로 배출되는 상기 정수의 배출량을 측정하는 제 2 측정유닛을 더욱 포함하여, 상기 제어유닛은 상기 제 1 및 제 2 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 것을 특징으로 한다. 아울러 바람직하게는 상기 제어유닛이 산출한 상기 각 필터의 오염정도를 외부에 표시하는 표시유닛을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때 상기 표시유닛은, 상기 각 필터의 오염정도를 숫자나 기호 또는 그림으로 표시하는 액정표시장치인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 본체는, 상면에 상기 복수의 탱크가 각각 분해 가능하게 조립되는 탑커버와; 상기 탑커버 배면에 밀착되어 상기 탑커버와의 사이로 상기 복수의 유로를 정의하는 미들플레이트와; 상기 미들플레이트 하단에서 상기 탑커버와 결합되는 버툼커버를 포함하는 것을 특징으로 하고, 이때 상기 복수의 탱크는, 상기 원 수가 최초 공급되는 첫 번째 탱크로부터 최종 공급되는 n(n＞1) 번째 탱크로 구분되고, 상기 탑커버에 조립되는 상기 복수의 탱크 일측에는 각각 외부의 물이 유입되는 유입구와 내부의 물이 배출되는 유출구가 구비된 것을 특징으로 하며, 상기 탑커버에는 상기 각 탱크의 유입구와 유출구에 일대일 대응되는 유입공과 유출공이 관통 구비되고, 상기 복수의 유로는 각각 상기 유입공과 유출공을 통해서, 상기 원수관을 상기 첫 번째 탱크의 유입구에 연통시키는 원수공급유로, 상기 첫 번째 탱크로부터 상기 n 번째 탱크에 이르기까지 각각 이전 탱크의 유출구를 이후 탱크의 유입구에 연통시키는 n-1개의 유로, 상기 n 번째 탱크의 유출구를 상기 정수관에 연결시키는 정수배출유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 미들플레이트에는 상기 원수공급유로와 상기 정수배출유로에 각각 연통되는 원수공급홀과 정수배출홀이 관통되고, 상기 원수관과 상기 정수관은 각각 상기 원수공급홀과 상기 정수배출홀을 통해, 상기 원수공급유로와 상기 정수배출유로에 연결되는 것을 특징으로 하며, 이 경우 상기 원수관과 상기 원수공급홀은 상기 제 1 측정수단에 의해 연결되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 측정수단은, 상기 원수관에 연결된 제 1 유수구와; 상기 원수공급홀에 연결된 제 1 출수구와; 상기 제 1 유수구로부터 상기 제 1 출수구로 유입되는 상기 원수의 흐름에 의해 회전되는 제 1 임펠라, 상기 제 1 임펠라의 회전수를 계수하는 제 1 카운터가 내장된 제 1 하우징을 포함하여, 상기 제 1 임펠라의 회전수를 통해 상기 원수의 공급량을 측정하는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 제 1 하우징 내에 실장되어, 상기 제 1 출수구로 전달되는 상기 원수의 공급압력을 조절하는 감압수단을 더욱 포함하는 것 을 특징으로 한다.

또한 상기 정수관으로 배출되는 상기 정수의 배출량을 측정하는 제 2 측정유닛을 더욱 포함하여, 상기 제어유닛은 상기 제 1 및 제 2 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 것을 특징으로 하고, 이 경우 상기 미들플레이트에는 상기 n-1 번째 유로와 연통된 제 1 연결홀과 상기 n 번째 유로와 연통된 제 2 연결홀이 각각 관통되고, 상기 제 1 연결홀과 상기 제 2 연결홀은 상기 제 2 측정수단에 의해 연결되는 것을 특징으로 하며, 이 경우 상기 제 2 측정수단은, 상기 제 1 연결홀에 연결된 제 2 유수구와; 상기 제 2 연결홀에 연결된 제 2 출수구와; 상기 제 2 유수구로부터 상기 제 2 출수구로 유입되는 물의 흐름에 의해 회전되는 제 2 임펠라, 상기 제 2 임펠라의 회전수를 계수하는 제 2 카운터가 내장된 제 2 하우징을 포함하여, 상기 제 2 임펠라의 회전수를 통해 상기 정수의 배출량을 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 복수개의 탱크는 각각, 상기 유입구와 유출구를 그 내측에 두도록 돌출된 환형의 회전플렌지를 더욱 포함하고, 상기 탑커버는, 상기 각 탱크의 유입구와 유출구에 일대일 대응 연통되는 상기 유입공과 유출공을 각각 그 내측에 두도록 돌출되며, 상기 회전플렌지가 끼워지는 환형의 고정플렌지를 더욱 포함하여, 상기 복수개의 탱크는 상기 회전플렌지와 고정플렌지의 일대일 대응 결합으로 조립되는 것을 특징으로 하고, 상기 각 회전플렌지 외면으로부터 돌출된 적어도 하나의 끼움단과; 상기 각 고정플랜지 내면을 따라 마련되어 상기 끼움단이 스크류방식으로 체결되는 스크류체결단를 더욱 포함하여, 상기 회전플렌지와 고정플렌지는 스크 류 방식으로 일대일 대응 조립되는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 복수개의 탱크 내에는 각각, 상기 유입구를 선택적으로 덮어 밀폐하는 제 1 체크밸브와; 상기 제 1 체크밸브를 매개로 상기 유입구에 연통되는 유입공간과, 상기 유출구를 선택적으로 덮어 밀폐하는 제 2 체크밸브와; 상기 제 2 체크밸브를 매개로 상기 유출구에 연통된 유출공간을 포함하여, 상기 필터는 상기 유입공간과 상기 유출공간 사이로 개재되는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 체크밸브는, 스프링의 탄성에 의해 상기 유입구와 상기 유출구를 각각 덮어 밀폐하는 제 1 및 제 2 패킹을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 미들플레이트는, 상기 각 유입공을 유격있게 관통하도록 돌출된 유입구핀을 더욱 포함하고, 상기 탑커버는, 상기 각 고정플렌지 내에서 상향 돌출된 유출구핀을 더욱 포함하여, 상기 탱크의 조립 시, 상기 제 1 체크밸브는 상기 유입구핀에 의해 오픈되고, 상기 제 2 체크밸브는 상기 유출구핀에 의해 오픈되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 필터는 카본필터, 세라믹필터, 기능성필터 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하고, 이때 상기 기능성필터는 비타민이 함유된 미세 세라믹볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명은 필터가 각각 내장된 복수개의 탱크에 원수를 차례로 경유시켜 정수를 얻는 정수방법으로서, a) 상기 정수기로 공급되는 상기 원수의 공급량을 측정하는 단계와; b) 상기 원수의 공급유량을 토대로, 상기 각 필터의 최대정화가능유량과 상기 원수의 공급량을 비교해서 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 단계를 포함하는 정수방법을 제공하는바, 상기 a) 단계 이후, 상기 b) 단계 이전, a') 상기 정수기로부터 얻어진 상기 정수의 배출량을 측정하는 단계를 더욱 포함하여, 상기 b)단계는 상기 각 필터의 최대정화가능유량과 상기 원수의 공급량 및 상기 정수의 배출량을 비교해서 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 정수기를 모식화한 블록도로서, 크게 탱크부(100)와 본체부(200)와 제어부(300)로 구분될 수 있다.

이중 탱크부(100)에는 복수의 탱크(T1 내지 T6)가 구비되고, 이들 각각에는 목적에 맞는 필터가 내장된 상태로 외부의 물이 유입되는 유입구와 내부의 물이 유출되는 유출구가 마련되어 있다. 이에 따라 각각의 유입구를 통해 탱크(T1 내지 T6) 내로 유입된 물은 그 내부의 필터를 통과한 후 유출구로 배출된다.

그리고 이들 복수의 탱크(T1 내지 T6)는 본체부(200)에 각각 분해 가능하게 조립되고, 이러한 본체부(200)는 수전구 등에 연결되어 외부의 원수가 최초로 공급되는 원수관(202)과, 사용자 조작에 의해 온/오프(on/off) 되는 코크(cock) 등의 단속밸브가 부설되어 최종의 정수를 사용자에게 전달하는 정수관(242) 그리고 원수관(202)의 원수를 복수의 탱크(T1 내지 T6)에 차례로 경유시킨 후 정수관(242)으로 배출되도록 하는 복수의 유로(222,224,226,228,230,232,234)를 제공한다.

이때 탱크(T1 내지 T6)의 숫자를 임의로 n(n＞1) 개라 하면, 복수의 유 로(222,224,226,228,230,232,234)는 원수관(202)과 첫 번째 탱크(T1)의 유입구를 연결하는 원수공급유로(222), 첫 번째 탱크(T1)에서부터 마지막의 n 번째 탱크(T6)에 이르기까지 각각 이전 탱크(T1 내지 T6)의 유출구를 이후 탱크(T1 내지 T6)의 유입구에 연결하는 n-1 개의 유로(224,226,228,230,232), 그리고 마지막 n 번째 탱크(T6)의 유출구를 정수관(242)에 연결하는 정수배출유로(234)로 구분될 수 있다. 다시 말해, 도면에서와 같이 탱크(T1 내지 T6)의 숫자를 6개로 가정하고 원수 유입순서에 따라 차례로 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6)라 하면, 원수공급유로(222)는 정수관(202)과 제 1 탱크(T1)의 유입구를 연결하고, 제 1 유로(224)는 제 1 탱크(T1)의 유출구와 제 2 탱크(T2)의 유입구를, 제 2 유로(226)는 제 2 탱크(T2)의 유출구와 제 3 탱크(T3)의 유입구를, 제 3 유로(228)는 제 3 탱크(T3)의 유출구와 제 4 탱크(T4)의 유입구를, 제 4 유로(230)는 제 4 탱크(T4)의 유출구와 제 5 탱크(T5)의 유입구를, 제 5 유로(232)는 제 5 탱크(T5)의 유출구와 제 6 탱크(T6)의 유입구를 각각 연결하며, 정수배출유로(234)는 제 6 탱크(T6)의 유출구와 정수관(242)을 각각 연결한다.

또한 제어부(300)는 정수의 실 사용량에 근거해서 각 탱크(T1 내지 T6)에 내장된 필터들의 오염정도를 검지하고 이에 따른 교체시기를 산출 및 표시하는 역할을 하며, 이를 위해 원수관(202)으로 공급되는 원수의 유량을 측정하는 제 1 측정유닛(310)과, 그 측정결과를 토대로 각 탱크(T1 내지 T6) 내의 필터에 대한 오염정도와 교체시기를 산출하는 제어유닛(340) 그리고 제어유닛(340)이 감지한 필터들의 교체시기를 사용자에게 표시하기 위한 표시유닛(350)으로 이루어질 수 있다.

이에 따라 제어유닛(340)은 제 1 측정유닛(310)의 측정결과인 원수 유입량에 근거해서 필터 별로 기(旣) 설정된 최대정화가능유량 대비 실제 정화량에 따른 오염정도를 산출하고, 최대정화가능유량과 실제 정화량이 가까워지면 표시유닛(350)을 통해서 각 필터의 교체시기임을 표시하는바, 이 경우 바람직하게는 정수관(242)을 통해 배출되는 정수의 유량을 측정하는 제 2 측정유닛(360)을 함께 사용함으로서 제어유닛(340)의 산출결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 정수기의 원수관(202)으로 공급된 최초의 원수는 제 1 측정유닛(310)을 통과하면서 공급유량이 측정되고, 복수의 유로(222,224,226,228,230,232,234)에 의해 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6)를 차례로 경유하면서 정화되어 정수로 변화된 후 제 2 측정유닛(360)을 통과하면서 배출유량이 측정되어 정수관(242)을 통해 사용자에게 전달되며, 이 과정 중에 제어유닛(340)은 제 1 및 제 2 측정유닛(310,360)의 측정결과인 원수 유입량과 정수 배출량을 토대로 각 필터의 오염정도를 산출한 후 표시유닛(350)을 이용해서 그 결과를 사용자에게 주지시킨다.

이하, 앞서의 도 1과 함께 별도로 언급되는 도면들을 참조해서 본 발명에 따른 정수기를 보다 세부적으로 살펴본다.

첨부된 도 2a와 도 2b는 각각 본 발명에 따른 정수기의 외관을 나타낸 도면으로서 도 2a는 사용자를 향하는 전방측의 형태를 나타낸 전면 사시도이고, 도 2b 는 후방측의 형태를 나타낸 후면 사시도에 해당된다. 아울러 도 3은 본 발명에 따른 정수기의 일부를 분해하여 나타낸 분해 사시도로서, 바닥에 놓여지는 하단의 본체부(200)와 이의 상부에 조립되는 복수의 탱크(T1 내지 T6)로 이루어진 탱크부(100) 그리고 이들 탱크(T1 내지 T6) 수납공간을 확보하기 위해 본체부(200)를 덮으며 제품외관을 완성하는 케이스(400)가 나타나 있다.

이때 케이스(400) 전면에는 조작버튼(332)을 비롯한 표시유닛(350) 등이 장착되어 사용에 편의를 줄 수 있고, 이들은 제어유닛(340)과 함께 단일의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB, 330) 상에 탑재될 수 있는바, 이 경우 제어유닛은 마이크로컴퓨터(microcomputer) 등으로 이루어질 수 있고, 표시유닛(350)은 각 필터의 오염정도를 숫자나 형상 또는 그림 등으로 사용자에게 표시하는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD)가 사용될 수 있으며, 조작버튼(332)은 사용자의 의도에 따라 표시유닛(350)의 화면을 전환하거나 정수기를 온/오프 시키는 역할을 한다. 때문에 제어유닛(340)을 비롯한 표시유닛(350)은 구동전원을 필요로 하며, 이를 위한 배터리(500)가 배터리케이스(290)에 수납된 상태로 본체부(200) 일측으로 삽입될 수 있고, 본체부(200)의 전면 적절한 위치에는 배터리(500)의 구동전원이 인출되는 핀커넥터(502)가 구비되어 인쇄회로기판(330)으로부터 케이블(334)을 통해서 인출된 소켓커넥터(336)와 결합될 수 있다. 그리고 이러한 케이스(400) 전면으로는 조작버튼(332)과 표시유닛(350) 만을 각각 노출시킬 수 있도록 버튼홀(404)과 윈도우(406)가 마련된 리드커버(402)를 덮음으로서, 인쇄회로기판(330)을 비롯한 제어유닛(340)과 소켓커넥터(336) 및 핀커넥터(502) 등을 보호할 수 있다.

한편, 본체부(200)의 후면에는 원수 공급을 위한 원수관연결구(254)와 정수 배출을 위한 정수관연결구(274)가 외부로 노출될 수 있고, 원수관연결구(254)에는 원수관(202)이 연결되어 수전구로부터 원수를 공급받으며, 정수관연결구(274)에는 정수관(242)이 연결되어 사용자에게 정수를 공급한다.

이때 본체부(200)와 탱크부(100)를 제외한 나머지 부분, 예컨대 배터리케이스(290)와 더불어 인쇄회로기판(330)을 비롯한 조작버튼(332), 제어유닛(340), 표시유닛(350) 그리고 케이블(334), 핀커넥터(336), 소켓커넥터(502) 내지는 케이스(400) 등에 대한 세부형태나 장착위치는 제품디자인에 따라 다양하게 변형될 수 있고, 이상의 설명은 일 양태(樣態)에 불과하므로 반드시 이에 한정될 필요는 없다.

다음으로 도 4는 본 발명에 따른 정수기의 주요부분이라 할 수 있는 탱크부(100)와 본체부(200)를 나타낸 분해 사시도이고, 도 5a와 도 5b는 각각 본체부(200) 만을 분해해서 나타낸 도면으로서, 특히 도 5a는 본체부(200)의 분해상태를 이보다 높은 위치에서 내려다본 상면 분해사시도이고, 도 5b는 본체부(200)의 분해상태를 이보다 낮은 위치에서 올려다본 저면 분해사시도에 해당된다.

우선, 탱크부(200)를 이루는 복수의 탱크(T1 내지 T6)는 외관상 서로 동일한 원기둥 내지는 이와 유사한 형상의 복수 개로서, 임의로 6개가 가능하다. 이때 복수의 탱크(T1 내지 T6)는 각각 내장된 필터에 따라 역할과 구성 및 작용에 차이를 보이지만, 이에 대해서는 해당 부분에서 자세히 살펴볼 것이므로 특별한 언급이 없는 한 배열순서 만을 기준으로 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6)로 구분한다.

그리고 이들 복수의 탱크(T1 내지 T6)가 조립되며 제품 전체를 지탱하는 본체부(200)는 안정감 있는 소정형태의 박스형상을 나타내고, 이는 다시 복수의 탱크(T1 내지 T6)가 직접 조립되는 탑커버(210)와, 이의 배면에 밀착되어 탑커버(210)와의 사이로 복수의 유로(222,224,226,228,230,232,234)를 정의하는 미들플레이트(250) 그리고 미들플레이트(250) 하단에서 탑커버(210)와 조립되며 제 1 및 제 2 측정유닛(310,360)을 비롯한 배터리케이스(290)의 실장공간을 제공하는 버툼커버(280)로 구분될 수 있다.

이하, 본체부(200)를 이루는 탑커버(210), 미들플레이트(250), 버툼커버(280) 각각을 자세히 살펴본다.

먼저 탑커버(210)이다.

첨부된 도 6a와 도 6b는 각각 탑커버(210)의 평면도와 배면도로서 앞서의 도면들과 함께 참조하면, 복수의 탱크(T1 내지 T6)가 조립되는 상면(212) 및 이의 가장자리를 따라 하방 돌출된 측벽(214)으로 이루어질 수 있고, 이러한 탑커버(210)는 복수의 탱크(T1 내지 T6)가 분해 가능하도록 조립되는 부분임과 동시에 각 탱크(T1 내지 T6)의 유입구와 유출구를 미들플레이트(250)와의 사이로 정의된 복수의 유로(222,224,226,228,230,232,234)에 연결시키는 역할을 한다.

이를 위해 각각의 탱크(T1 내지 T6)와 더불어 탑커버(210) 상면에는 분해/조립이 가능한 소정의 체결구조를 나타내는바, 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6) 하단으로부터는 각각 환형의 러그(lug)로 이루어진 제 1 내지 제 6 회전플렌지(TF1 내지 TF6)가 하방 돌출되고, 탑커버(210) 상면(212)에는 제 1 내지 제 6 회전플렌지(TF1 내지 TF6) 각각이 끼워지는 환형 러그의 제 1 내지 제 6 고정플렌지(CF1 내지 CF6)가 상방 돌출되어 있다. 그리고 이중 제 1 내지 제 6 회전플렌지(TF1 내지 TF6) 각각의 외면에는 적어도 하나의 끼움단(104)이 돌출되고, 제 1 내지 제 6 고정플렌지(CF1 내지 CF6) 각각의 내면에는 제 1 내지 제 6 회전플렌지(TF1 내지 TF6)의 끼움단(104)이 스크류(screw) 방식으로 회전 체결될 수 있는 스크류체결단(216)이 구비된다.

따라서 탱크(T1 내지 T6)의 회전플렌지(CF1 내지 CF6)를 탑커버(210)의 고정플렌지(TF1 내지 TF6)에 끼운 후 회전시키면 해당 회전플렌지(CF1 내지 CF6)의 끼움단(104)이 고정플렌지(TF1 내지 TF6)의 스크류체결단(216)을 따라 회전 및 고정되고, 반대과정으로 분해될 수 있다.

한편, 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6) 중에서 임의의 제 1 탱크(T1)에 대한 저면 사시도인 도 9를 별도로 참조하면, 제 1 회전플렌지(TF1) 내측으로는 외부의 물이 유입될 수 있는 제 1 유입구(T1a)와 내부의 물이 유출될 수 있는 제 1 유출구(T1b)가 구비되어 있음을 확인할 수 있다. 이때 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내 지 T6)는 서로 동일한 외형을 나타내므로 이들 모두에도 유입구와 유출구가 구비되며, 편의상 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6) 각각에 할당된 유입구과 유출구을 구분하기 위해서 해당 탱크의 도면부호에 유입구를 표시하는 a와 유출구를 표시하는 b를 부여하였는바, 도면에 모두 나타나지는 않았지만, T1a, T1b는 제 1 탱크(T1)의 제 1 유입구와 유출구를, T2a, T2b는 제 2 탱크(T2)의 제 2 유입구와 유출구를, T3a, T3b는 제 3 탱크(T3)의 제 3 유입구와 유출구를, T4a, T4b는 제 4 탱크(T4)의 제 4 유입구와 유출구를, T5a, T5b는 제 5 탱크(T5)의 제 5 유입구와 유출구를, T6a, T6b는 제 6 탱크(T6)의 제 6 유입구와 유출구를 표시한다.

이어서 다시 도 4와 도 5a, 5b 그리고 도 6a, 6b를 참조하면, 탑커버(210) 상면의 제 1 내지 제 6 고정플렌지(CF1 내지 CF6) 내측에는 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6) 각각의 유입구와 유출구에 연통되는 제 1 내지 제 6 유입공과 유출공이 관통되어 있다. 이때 각각의 고정플렌지(CF1 내지 CF6)에 할당된 유입공과 유출공을 구분하기 위해서 해당 고정플렌지(CF1 내지 CF6)의 도면부호에 유입공을 표시하는 a와 유출공을 표시하는 b를 부여하였는바, CF1a, CF1b는 제 1 고정플렌지(CF1) 내의 제 1 유입공과 유출공을, CF2a, CF2b는 제 2 고정플렌지(CF2) 내의 제 2 유입공과 유출공을, CF3a,CF3b는 제 3 고정플렌지(CF3)의 제 3 유입공과 유출공을, CF4a,CF4b는 제 4 고정플렌지(CF4)의 제 4 유입공과 유출공을, CF5a,CF5b는 제 5 고정플렌지(CF5)의 제 5 유입공과 유출공을, CF6a,CF6b는 제 6 고정플렌지(CF6)의 제 6 유입공과 유출공을 표시하며, 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6)의 제 1 내지 제 6 회전플렌지(TF1 내지 TF6)가 탑커버(210)의 제 1 내지 제 6 고정플렌지(CF1 내지 CF6)에 각각 조립되면, 제 1 유입공(CF1a)과 유출공(CF1b)은 제 1 탱크(T1)의 제 1 유입구(T1a)와 유출구(T1b)에, 제 2 유입공(CF2a)과 유출공(CF2b)은 제 2 탱크(T2)의 제 1 유입구(T2a)와 유출구(T2b)에, 제 3 유입공(CF3a)과 유출공(CF3b)은 제 3 탱크(T3)의 제 3 유입구(T3a)와 유출구(T3b)에,제 4 유입공(CF4a)과 유출공(CF4b)은 제 4 탱크(T4)의 제 4 유입구(T4a)와 유출구(T4b)에,제 5 유입공(CF5a)과 유출공(CF5b)은 제 5 탱크(T5)의 제 5 유입구(T5a)와 유출구(T5b)에, 제 6 유입공(CF6a)과 유출공(CF6b)은 제 6 탱크(T1)의 제 6 유입구(T6a)와 유출구(T6b)에 각각 연통된다.

아울러 탑커버(210) 배면에는 미들플레이트(250)와의 밀착에 의해 복수의 유로(222,224,226,228,230,232,234)를 형성할 수 있는 복수의 홈이 마련되는데, 이들 홈은 실질적으로 유로와 다름없으므로 동일한 명칭으로 지칭하면, 제 1 유입공(CF1a)과 연통된 원수공급유로(222), 제 1 유출공(CF1b)과 제 2 유입공(CF2a)을 연통시키는 제 1 유로(224), 제 2 유출공(CF2b)과 제 3 유입공(CF3a)을 연통시키는 제 2 유로(226), 제 3 유입공(CF3b)과 제 4 유입공(CF4a)을 연통시키는 제 3 유로(228), 제 4 유출공(CF4b)과 제 5 유입공(CF5a)을 연통시키는 제 4 유로(230), 제 5 유출공(CF5b)과 제 6 유입공(CF6a)을 연통시키는 제 5 유로(232) 그리고 제 6 유출공(CF6b)과 연통된 정수배출유로(234)가 서로 독립되게 마련되어 있다. 이때 비록 도면에서 제 5 유로(232)는 중간부분이 단절된 상태로 제 5 유출공(CF5b)에 연통된 일단과 제 6 유입공(CF6a)에 연결된 타단 만이 표시되어 있지만, 이들 제 5 유출공(CF5b)과 제 6 유입공(CF6a)은 후술하는 제 2 측정수단(360)에 의해 연결되며, 이에 대해서는 해당 부분에서 다시 살펴본다.

아울러 탑커버(210) 측벽(214)에는 배터리케이스(290)가 수납될 수 있는 배터리수납구(248)가 측방 관통될 수 있고, 이러한 배터리수납구(248) 내부의 적절한 위치에는 스프링의 탄성을 이용해서 배터리케이스(290)의 적어도 일측을 걸어 고정시키거나 풀어 해제하는 후크(hock) 등의 고정부재(298)가 구비될 수 있으며, 배터리수납구(248) 부근의 탑커버(210) 측벽(214)에는 사용자의 조작을 통해 고정부재(298)를 제어해서 배터리케이스(290)의 삽입상태를 고정시키거나 추출 가능하도록 해제하는 푸쉬버튼(296)이 노출될 수 있다.

다음은 미들플레이트(250)에 관한 내용으로, 앞서의 도 5a, 5b 그리고 도 6a, 6b와 함께, 탑커버(210) 배면에 밀착되는 미들플레이트(250)의 상면을 나타낸 도 7a의 평면도와 버툼플레이트(280)를 향하는 미들플레이트(250)의 배면 및 이에 장착된 필요요소를 함께 나타낸 도 7b의 배면도를 참조한다.

이때 미들플레이트(250)는 탑커버(210) 배면에 밀착되어 복수의 유로(222,224,226,228,230,232,234)를 서로 독립되게 완성시키는 역할과 함께 제 1 및 제 2 측정수단(310,360)을 비롯한 기타의 연결부재가 장착되는 부분으로서, 탑커버(210) 배면에 밀착될 경우에 이의 원수공급유로(222)에 연통되는 원수공급홀(252)과 정수배출유로(234)에 연통되는 정수배출홀(272)이 관통되어 있고, 이중 원수공급홀(252)은 원수관연결구(254)를 매개로 원수관(202)에 연결되고, 정수배출 홀(272)은 정수관연결구(274)를 매개로 정수관(274)에 연결된다.

또한 미들플레이트(250) 배면에는 제 1 및 제 2 측정수단(310,360)이 각각 부설되는데, 제 1 측정수단(310)은 원수공급홀(252)과 원수관연결구(254)를 연결하고, 제 2 측정수단(360)은 탑커버(210)와의 사이에 정의된 제 5 유로(232)의 일단(232a)과 타단(232b)을 연결하는 형태를 나타내는바, 제 1 측정수단(310)은 원수관연결구(254)에 접속된 제 1 유수구(312)와 원수공급홀(252)에 접속된 제 1 출수구(316) 및 이들 사이에 개재된 제 1 하우징(314)으로 이루어지고, 제 2 측정수단(360)은 탑커버(210) 배면의 제 5 유로(232) 일단(232a)과 연통되도록 미들플레이트(250)에 투공된 제 1 연결홀(262)에 접속된 제 1 유수구(362)와 탑커버(210) 배면의 제 5 유로(232) 타단(232b)에 연통되도록 미들플레이트(250)에 투공된 제 2 연결홀(266)에 접속된 제 2 출수구(366) 및 이들 사이로 개재된 제 2 하우징(364)으로 이루어진다.

그리고 미들플레이트(250) 배면의 정수배출홀(272)에는 정수배출구(276)가 부설되어 튜브(278) 등을 통해 정수관연결구(274)와 연결된다.

한편, 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만, 제 1 및 제 2 측정수단(310,360)의 제 1 및 제 2 하우징(314,364) 내에는 각각 액체의 유속에 의해 회전되는 임펠라(impeller) 및 이의 회전수를 측정하는 리드스위치(lead switch) 등의 카운터(counter)가 실장되어 카운터의 계수결과에 따른 액체의 유량을 측정할 수 있으며, 더 나아가 바람직하게는 제 1 측정수단(310)의 제 1 하우징(314) 내로는 고무 등의 가요성막(可撓性膜)인 다이어프램(diaphragm)을 이용한 감압수단이 함께 실장되어 이의 제 1 출수구(316)를 통해 원수공급홀(252)로 전달되는 원수 공급압력을 일정하게 제어할 수 있다. 참고로, 상술한 제 1 측정수단(310)에 대해서는 본 출원인의 출원발명 제 호에 자세히 나타나 있으며, 이를 토대로 제 2 측정수단(360)의 구성 및 작용 또한 당업자라면 쉽게 예상할 수 있을 것이다.

마지막으로 도 5a 및 도 5b를 참조해서 버툼플레이트(280)를 살펴보면, 여기에는 탑커버(210) 측벽(214)의 배터리수납구(248)로 삽입된 배터리케이스(290)가 수용될 수 있는 장착공간(288)이 정의되며, 이러한 장착공간(288) 내에는 배터리케이스(290)를 삽입의 반대방향으로 밀어내는 판 스프링(286)이 부설되어 있다.

따라서 배터리케이스(290)가 탑커버(210) 측벽(214)의 배터리수납구(248)를 통해 버툼플레이트(280)의 장착공간(288)으로 삽입되면 판 스프링(286)의 탄성을 받은 상태로 탑커버(210)의 고정부재(289)에 의해 적어도 일 측이 걸려 고정되고, 사용자가 푸시버튼(296)을 젖히면 판 스프링(286)의 탄성에 의해 다시 밀려 추출된다.

아울러 첨부된 도 8은 본 발명에 따른 정수기의 본체부(200)에 대한 결합상태를 도 4와 도 5a 및 5b와 다른 각도에서 나타낸 사시도인 바, 앞서 살펴본 구성요소 중 탑커버(210) 상면으로부터 돌출된 제 1 내지 제 6 고정플렌지(CF1 내지 CF6)와 이들 각각의 내면에 마련된 스크류체결단(216) 그리고 제 1 내지 제 6 유입공(CF1a 내지 CF6a)과 제 1 내지 제 6 유출공(CF1b 내지 CF6b)의 일부를 확인할 수 있다. 이때 제 1 내지 제 6 고정플랜지(CF1 내지 CF6) 내측의 탑커버(210) 상면(212)으로부터 각각 돌출되어 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6)의 제 1 내지 제 6 유출구(T1b 내지 T6b)에 삽입되는 유출구핀(218)과, 미들플레이트(250)의 상면으로부터 돌출되어 탑커버(210)의 제 1 내지 제 6 유입공(CF1a 내지 CF6a)을 각각 유격있게 관통해서 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6)의 제 1 내지 제 6 유입구(T1a 내지 T6a)에 삽입되는 유입구핀(268)에 대해서는 설명을 생략하였는데, 이들은 해당 부분에서 자세히 언급될 것이다.(도 5a, 도 6a, 도 7a 참조)

그리고 이상에서 살펴본 본체부(200)를 원수의 이동경로로써 정리해보면, 이하이 요약된다.

수전구→원수관(202)→원수관연결구(254)→제 1 측정유닛(310)→원수공급홀(252)→원수공급유로(222)→제 1 유입공(CF1a)→제 1 탱크(T1)→제 1 유출공(CF1b)→제 1 유로(214)→제 2 유입공(CF2a)→제 2 탱크(T2)→제 2 유출공(CF2b)→제 2 유로(226)→제 3 유입공(CF3a)→제 3 탱크(T3)→제 3 유출공(CF3b)→제 3 유로(228)→제 4 유입공(CF4a)→제 4 탱크(T4)→제 4 유출공(CF4b)→제 4 유로(230)→제 5 유입공(CF5a)→제 5 탱크(T5)→제 5 유출공(CF5b)→제 5 유로(232) 일단(232a)→제 1 연결홀(262)→제 2 측정수단(360)→제 2 연결홀(266)→제 5 유로(232) 타단(232b)→제 6 유입공(CF6)→제 6 탱크(T6)→제 6 유출공(CF6b)→정수배출유로(234)→정수배출홀(272)→정수배출구(276)→튜브(278)→정수관연결구(274)→정수관(242)→사용자

이어서 탱크부(100)에 대해 살펴본다.

본격적인 설명 이전에, 앞서 도 9를 참조해서 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T2)의 제 1 내지 제 6 회전플렌지(TF1 내지 TF6) 내에는 각각 제 1 내지 제 6 유입구(T1a,T2a,T3a,T4a,T5a,T6a)와 제 1 내지 제 6 유출구(T1b,T2b,T3b,T4b,T5b,T6b)가 마련되어 있음을 확인한 바 있는데, 이때 바람직하게는 각 탱크(T1 내지 T6)의 유입구(T1a,T2a,T3a,T4a,T5a,T6a)는 회전플렌지(TF1 내지 TF6)의 중심 부분에 위치하고, 유출구(T1b,T2b,T3b,T4b,T5b,T6b)는 그 외곽에 복수 개로 마련될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 정수기에 사용되는 탱크(T1 내지 T6)는 필터 및 그 기능에 따라 크게 세 종류로 구분될 수 있으며, 카본필터(carbon filter)가 내장되어 수중의 휘발성 유기물질의 제거 및 여과를 주 역할로 하는 카본탱크와, 세라믹필터(ceramic filter)가 내장되어 수중의 미세 불순물 제거를 주 역할로 하는 세라믹탱크 그리고 비타민(vitamin)과 같은 유익성분을 함유한 기능성필터가 내장되어 정수의 질을 향상시키는 기능성탱크가 바로 그것이다. 이때 제 1 내지 제 6 탱크(T1 내지 T6)내에는 카본필터와, 세라믹필터와, 기능성탱크가 적어도 하나씩 갖추어질 수 있고, 사용목적에 따라 순서 내지는 조합형태 또한 다양하게 선택될 수 있다.

이에 첨부된 도 10 내지 도 12는 이들 세 종류의 탱크 각각에 대한 단면도로서, 편의상 도 10의 카본탱크를 제 1 탱크(T1), 도 11의 세라믹탱크를 제 3 탱 크(T3), 도 12의 기능성탱크를 제 6 탱크(T6)로 각각 표시해서 해당 도면부호로 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것이 아님은 이미 설명한바 있다.

먼저, 카본탱크로서 도 10에 보인 제 1 탱크(T1) 내에는 제 1 체크밸브(110)를 매개로 제 1 유입구(T1a)와 선택적으로 연통되는 유입공간(I) 그리고 제 2 체크밸브(120)를 매개로 제 1 유출구(T1b)와 선택적으로 연통되는 유출공간(O)이 정의되어 있고, 이들 사이로 카본필터(C)가 개재되어 두 공간을 경계짓고 있다.

좀더 자세히, 도면에 나타난 것처럼 제 1 탱크(T1) 내부로는 제 1 체크밸브(110)를 통해 제 1 유입구(T1a)와 선택적으로 연통되는 소정 높이의 제 1 전달관(116)이 마련되고, 이보다 낮은 위치에 제 1 전달관(116)을 유격있게 두르는 원통형의 카본필터(C)가 놓여져 있다. 그리고 이러한 카본필터(C) 하면은 제 1 전달관(116) 외면을 두르면서 제 1 탱크(T1)의 내면으로 밀착된 환형의 1 카본필터프레임(115a)에 안착 및 밀폐되고, 카본필터(C) 상면은 제 1 전달관(116) 외면을 두르는 환형의 제 2 카본필터프레임에(115b) 의해 덮여 밀폐되는바, 카본필터(C)를 경계로 제 1 전달관(116) 내부와 카본필터(C) 외측으로 유입공간이 정의되고, 제 1 전달관(116)과 카본필터 사이로 유출공간(O)이 정의된다.

그리고 이중 제 1 유입구(T1a)와 제 1 전달관(116) 사이에는 제 1 체크밸브(110)가 개재되어 제 1 유입구(T1a)를 선택적으로 오픈시키고, 유출공간(O)과 제 1 유출구(T1b) 사이에는 제 2 체크밸브(120)가 개재되어 제 1 유출구(T1b)를 선택적으로 오픈시키는데, 이를 위한 제 1 체크밸브(110)는 제 1 유입구(T1a)를 덮어 밀폐시키는 원형의 제 1 패킹(112) 그리고 상기 제 1 패킹(112)이 제 1 유입구(T1a)를 덮도록 탄성을 발휘하는 제 1 스프링(114)으로 이루어지고, 제 2 체크밸브(120)는 제 1 전달관(116) 외면을 두르며 제 1 유출구(T1b)를 덮어 밀폐시키는 환형의 제 2 패킹(122) 그리고 상기 제 2 패킹(122)이 제 1 유출구(T1b)를 덮도록 탄성을 발휘하는 제 2 스프링(124)으로 이루어진다.

그 결과 제 1 및 제 2 패킹(112,122)은 각각 상승에 의해서 제 1 유입구(T1a)와 제 2 유출구(T1b)를 오픈시키는 형태를 나타내는바, 앞서 설명을 유보했던 내용으로서 도 8을 참조하면, 제 1 탱크(T1)의 제 1 회전플렌지(TF1)를 탑커버(210)의 제 1 고정플렌지(CF1)에 끼워 고정시킬 경우에 제 1 유입구(T1a)에 관통 삽입되는 유입구핀(268)에 의해 제 1 패킹(122)이 상승되어 제 1 유입구(T1a)가 오픈되고, 제 1 유출구(T1b)에 관통 삽입되는 유출구핀(218)에 의해 제 2 패킹(122)이 상승되어 제 1 유출구(T1b)가 오픈된다. 그리고 이러한 제 1 및 제 2 체크밸브(110,120)의 오픈에 의해 탑커버(210)의 제 1 유입공(CF1a)과 제 1 탱크(T1)의 제 1 유입구(T1a)가 연통되고 탑커버(210)의 제 1 유출공(CF1b)과 제 1 탱크(T1)의 제 1 유출구(T1b)가 각각 연통되는바, 본체부(200) 탑커버(210)의 제 1 유입공(CF1a)으로부터 전달된 원수는 제 1 탱크(T1)의 제 1 유입구(T1a)를 통해 제 1 탱크(T1) 내로 공급된 후 제 1 전달관(116)으로부터 흘러 넘쳐 유입공간(I)에 충만되고, 카본필터(C)를 투과해서 유출공간(O)으로 유입되는 과정 중에 휘발성 유기물질이 제거되는 흡착단계가 진행되며, 제 1 유출구(T1b)를 통해 본체부(200) 탑커버(210)의 제 1 유출공(CF1b)으로 배출된다.(도 5a,6a,7a 참조)

이때 미설명 부호 118은 제 2 스프링(124)을 지지하기 위해서 유출공간(O) 내의 제 1 전달관(116)을 외면을 둘러 개재되는 제 1 홀플레이트를 나타낸 것으로 원수 흐름을 방해하지 않도록 다수의 제 1 관통홀(h1)이 투공되어 있으며, 도면 부호 126는 제 1 전달관(116)으로부터 흘러 넘친 물이 제 1 탱크(T1)의 유출공간(O) 전체에 걸쳐 고르게 충만되도록 카본필터(C) 상단의 소정위치에서 제 1 전달관(116) 외면에 둘러 개재되는 제 1 버퍼플레이트(126)를 나타낸 것이다.

다음으로 도 11은 세라믹탱크인 제 3 탱크(T3)에 대한 단면도로서, 전체적인 구성은 앞서의 설명과 유사하므로 차이점만을 살펴보면, 제 3 체크밸브(130)를 매개로 제 3 유입구(T3a)에 연통되는 제 2 전달관(136)이 세라믹필터(S) 내에 직접 삽입되어 있다. 따라서 제 3 체크밸브(130)에 의해 제 3 유입공(T3a)과 선택적으로 연통되는 제 2 전달관(136) 내부만이 유입공간(I)으로 한정되고, 세라믹필터(S) 외부의 유출공간(O)은 제 4 체크밸브(140)를 매개로 제 3 유출구(T3b)와 연통되는 형태를 나타낸다.

이때 세라믹필터(S) 내에는 다수의 미세공이 투공되어 있고, 제 3 체크밸브(130)는 제 3 유입구(T3a)를 덮어 밀폐시키는 원형의 제 3 패킹(132) 그리고 상기 제 3 패킹(132)이 제 3 유입구(T3a)를 덮도록 탄성을 발휘하는 제 3 스프링(134)으로 이루어지며, 제 4 체크밸브(140)는 제 2 전달관(136) 외면을 두르며 제 3 유출구(T3b)를 덮어 밀폐시키는 환형의 제 4 패킹(142) 그리고 상기 제 4 패킹(142)이 제 3 유출구(T3b)를 덮도록 탄성을 발휘하는 제 4 스프링(144)으로 이루 어진다.

또한 제 4 스프링(144)을 지지하기 위한 제 2 홀플레이트(138)가 제 2 전달관(136) 외면을 둘러 유출공간(O)을 종단하지만, 여기에는 다수의 제 2 관통홀(h2)이 투공되는바, 앞서와 마찬가지로 제 3 탱크(T3)의 제 3 회전플렌지(TF3)를 탑커버(210)의 제 3 고정플렌지(CF3)에 끼워 고정시킬 경우에 제 3 유입구(T3a)로 관통 삽입되는 유입구핀(268)이 제 3 패킹(132)을 상승시켜 제 3 유입구(T3a)를 오픈시킴으로써 탑커버(210)의 제 3 유입공(CF3b)과 제 3 탱크(T3)의 제 3 유입구(T3a)가 연통되고, 제 3 유출구(T3b)로 관통 삽입되는 유출구핀(218)이 제 4 패킹(142)을 상승시켜 제 3 유출구(T3b)를 오픈시킴으로써 탑커버(210)의 제 3 유출공(CF3b)과 제 3 탱크(T3)의 제 3 유출구(T3b)가 연통된다.

그 결과 본체부(200)로부터 탑커버(210)의 제 3 유입공(CF3a)으로 공급된 원수는 제 3 유입구(T3a)를 통해 제 3 탱크(T3) 내로 유입되어 세라믹필터(S)를 투과하는 동안 중에 미세 불순물이 제거되는 본 여과 단계가 진행되며, 제 3 유출구(T3b)를 통해 탑커버(210)의 제 3 유출공(CF3b)으로 배출된다.(도 5a,6a,7a,8 참조, 이하 동일하다.)

마지막으로 도 12는 기능성탱크인 제 6 탱크(T6)를 나타낸 단면도로서, 앞서의 도 11에서 살펴본 카본탱크와 그 구성 및 작용이 유사한데, 제 5 체크밸브(150)를 매개로 제 6 유입구(T6a)와 선택적으로 연통된 유입공간(I)과 제 6 체크밸브(160)를 매개로 제 6 유출구(T6b)와 선택적으로 연통된 유출공간(O)이 정의되고, 이들 사이에 기능성필터(B)가 개재된 형태를 나타낸다.

좀더 구체적으로, 제 6 탱크(T6) 내부에는 제 5 체크밸브(150)를 통해 제 6 유입구(T6a)와 선택적으로 연통되는 소정 높이의 제 3 전달관(156)이 마련되어 있고, 이보다 낮은 위치에는 비타민 등이 함유된 다수의 기능성필터(B)가 놓여져 있다. 이때 기능성필터(B)는 세라믹볼과 같은 안정적인 물질에 비타민 내지는 각종 유익성분을 함유시킨 것으로 정수 내에 용해되어 질을 향상시키는 역할을 하며, 이러한 기능성필터(B)는 제 3 전달관(156) 외면을 두르며 다수의 제 3 관통홀(h3)이 투공된 제 3 홀플레이트(158) 및 제 3 전달관(156) 외면을 둘러 제 6 탱크(T6) 내면을 따라 밀착되는 환형의 기능성필터프레임(155)에 안착되는바, 제 6 유입구로부터 제 3 전달관 내 외부에 유입공간(I)이 정의되고, 제 3 홀플레이트(158) 및 기능성필터프레임(155) 이하에 유출공간(O)이 정의된다.

그리고 제 6 유입구(T6a)와 제 3 전달관(156) 사이에는 제 6 유입구(T6a)를 덮어 밀폐시키는 원형의 제 5 패킹(152) 그리고 상기 제 5 패킹(152)이 제 6 유입구(T6a)를 덮도록 탄성을 발휘하는 제 5 스프링(154)으로 이루어지는 제 5 체크밸브(150)가 개재되어 제 6 유입구(T6a)를 선택적으로 오픈시키고, 제 3 홀플레이트(158)와 제 6 유출구(T6b) 사이로는 제 3 전달관(158) 외면을 두르며 제 6 유출구(T6b)를 덮어 밀폐시키는 환형의 제 6 패킹(162) 그리고 상기 제 6 패킹(162)이 제 6 유출구(T6b)를 덮도록 탄성을 발휘하는 제 6 스프링(164)으로 이루어지는 제 6 체크밸브(160)가 개재되어 제 6 유출구(T6b)를 선택적으로 오픈시킨다.

따라서 제 6 탱크(T6)의 제 6 회전플렌지(TF6)를 탑커버(210)의 제 6 고정플 렌지(CF6)에 끼워 고정시키면, 제 6 유입구(T6a)에 관통 삽입되는 유입구핀(268)에 의해 제 5 패킹(152)이 상승되어 제 6 유입구(T6a)가 오픈되고, 제 6 유출구(T6b)로 관통 삽입되는 유출구핀(218)에 의해 제 6 패킹(162)이 상승되어 제 6 유출구(T6b)가 오픈되며, 이에 따라 탑커버(210)의 제 6 유입공(CF6a)과 제 6 탱크(T6)의 제 6 유입구(T6a)가 연통되고 탑커버(210)의 제 6 유출공(CF6b)과 제 6 탱크(T6)의 제 6 유출구(T6b)가 연통된다.

그 결과 본체부(200)로부터 탑커버(210)의 제 6 유입공(CF6a)으로 공급된 원수는 제 6 탱크(T6)의 제 6 유입구(T6a)를 통해 그 내부로 공급된 후 제 3 전달관(156)으로부터 흘러 넘쳐 유입공간에(I) 충만되고, 기능성필터(B)를 투과해 유출공간(O)으로 유입되는 과정 중에 수중으로 비타민 등의 유익물질이 용해되며, 제 6 유출구(T6b)를 통해 탑커버(210)의 제 6 유출공(CF6b)으로 배출된다. 이때 미설명 부호 166은 제 3 전달관(126)으로부터 흘러 넘친 물이 제 6 탱크(T6) 내에 고르게 충만되도록 기능성필터(B) 상단의 소정위치에서 제 3 전달관(126) 외면을 둘러 개재되는 제 2 버퍼플레이트(166)를 나타낸 것이다.

한편, 앞서의 도 1, 도 2a 및 2b, 도 3과 도 4, 도 5a 및 5b, 도 6a 및 6b, 도 7a 및 7b, 도 8 내지 도 12를 참조해서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 정수기의 각 탱크(T1 내지 T6) 내에 유입구(T1a 내지 T6a)와 유출구(T1b 내지 T6b)를 온/오프 하는 체크밸브(110,120,130,140,150,160)가 개재되는 이유는, 본체부(200)에서 탱크(T1 내지 T6)를 분해할 때, 탱크(T1 내지 T6) 내의 물의 유출 내지는 탱 크(T1 내지 T6) 내부의 높은 압력으로 인해 물이 강하게 뿜어져 나와 발생될 수 있는 각종 사고를 미연에 방지하기 위한 것이다.

이에 따라 사용자는 본 발명에 따른 정수기를 사용하면서 표시유닛(350)을 통해 각 필터(C,S,B)의 오염정도를 확인할 수 있고, 필터(C,S,B)의 교체시기가 되면 해당 탱크(T1 내지 T6)를 용이하게 분해해서 안전하게 필터(C,S,B)를 교체 및 수리할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명에 따른 정수기는 정수의 실 사용량에 근거한 필터 오염정도를 사용자에게 표시함으로써 각 필터의 교체시기를 보다 정확하게 파악할 수 있고, 그 결과 필터의 사용효율을 높이고 정수능력을 최상으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명에 따른 정수기는 필터교환 과정이 매우 용이하고 안전한 특징을 나타내는바, 남녀노소를 불문하고 누구라도 쉽고 간단하게 필터를 교체 및 유지관리 할 수 있는 편의를 제공한다.

Claims

원수를 정화해서 정수를 배출하는 정수기로서,

필터가 각각 내장된 복수의 탱크와;

상기 복수의 탱크가 결합되고, 상기 원수가 공급되는 원수관, 상기 정수가 배출되는 정수관, 상기 복수의 탱크 각각을 매개로 상기 원수관과 상기 정수관을 연결하여 상기 원수관의 원수를 상기 복수의 탱크에 차례로 경유시킨 후 상기 정수관으로 배출되도록 하는 복수의 유로를 제공하는 본체와;

상기 원수관으로 공급되는 상기 원수의 공급량을 측정하는 제 1 측정유닛과;

상기 제 1 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 제어유닛을 포함하되,

상기 본체는,

상면에 상기 복수의 탱크가 각각 분해 가능하게 조립되는 탑커버와;

상기 탑커버 배면에 밀착되어 상기 탑커버와의 사이로 상기 복수의 유로를 정의하는 미들플레이트

를 포함하는 정수기.
원수를 정화해서 정수를 배출하는 정수기로서,

상기 필터는 카본필터, 세라믹필터, 기능성필터 중 선택된 하나의 필터가 각각 내장된 복수의 탱크와;

상기 복수의 탱크가 결합되고, 상기 원수가 공급되는 원수관, 상기 정수가 배출되는 정수관, 상기 복수의 탱크 각각을 매개로 상기 원수관과 상기 정수관을 연결하여 상기 원수관의 원수를 상기 복수의 탱크에 차례로 경유시킨 후 상기 정수관으로 배출되도록 하는 복수의 유로를 제공하는 본체와;

상기 원수관으로 공급되는 상기 원수의 공급량을 측정하는 제 1 측정유닛과;

상기 제 1 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 제어유닛

을 포함하는 정수기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제어유닛은, 상기 각 필터의 최대정화가능유량 대비 상기 원수의 공급량을 비교해서 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 정수기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 정수관으로 배출되는 상기 정수의 배출량을 측정하는 제 2 측정유닛

을 더욱 포함하여, 상기 제어유닛은 상기 제 1 및 제 2 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 정수기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 제어유닛이 산출한 상기 각 필터의 오염정도를 외부에 표시하는 표시유닛

을 더욱 포함하는 정수기.
제 5항에 있어서,

상기 표시유닛은, 상기 각 필터의 오염정도를 숫자나 기호 또는 그림으로 표시하는 액정표시장치인 정수기.
제 2항에 있어서,

상기 본체는,

상면에 상기 복수의 탱크가 각각 분해 가능하게 조립되는 탑커버와;

상기 탑커버 배면에 밀착되어 상기 탑커버와의 사이로 상기 복수의 유로를 정의하는 미들플레이트

를 포함하는 정수기.
제 1항 또는 제 7항에 있어서,

상기 본체는, 상기 미들플레이트 하단에서 상기 탑커버와 결합되는 버툼커버를 더 포함하는 정수기.
제 1항 또는 제 7항에 있어서,

상기 복수의 탱크는, 상기 원수가 최초 공급되는 첫 번째 탱크로부터 최종 공급되는 n(n＞1) 번째 탱크로 구분되고,

상기 탑커버에 조립되는 상기 복수의 탱크 일측에는 각각 외부의 물이 유입되는 유입구와 내부의 물이 배출되는 유출구가 구비된 정수기.
제 9항에 있어서,

상기 탑커버에는 상기 각 탱크의 유입구와 유출구에 일대일 대응되는 유입공과 유출공이 관통 구비되고,

상기 복수의 유로는 각각 상기 유입공과 유출공을 통해서, 상기 원수관을 상기 첫 번째 탱크의 유입구에 연통시키는 원수공급유로, 상기 첫 번째 탱크로부터 상기 n 번째 탱크에 이르기까지 각각 이전 탱크의 유출구를 이후 탱크의 유입구에 연통시키는 n-1개의 유로, 상기 n 번째 탱크의 유출구를 상기 정수관에 연결시키는 정수배출유로를 포함하는 정수기.
제 10항에 있어서,

상기 미들플레이트에는 상기 원수공급유로와 상기 정수배출유로에 각각 연통되는 원수공급홀과 정수배출홀이 관통되고,

상기 원수관과 상기 정수관은 각각 상기 원수공급홀과 상기 정수배출홀을 통해, 상기 원수공급유로와 상기 정수배출유로에 연결되는 정수기.
제 11항에 있어서,

상기 원수관과 상기 원수공급홀은 상기 제 1 측정수단에 의해 연결되는 정수기.
제 12항에 있어서,

상기 제 1 측정수단은,

상기 원수관에 연결된 제 1 유수구와;

상기 원수공급홀에 연결된 제 1 출수구와;

상기 제 1 유수구로부터 상기 제 1 출수구로 유입되는 상기 원수의 흐름에 의해 회전되는 제 1 임펠라, 상기 제 1 임펠라의 회전수를 계수하는 제 1 카운터가 내장된 제 1 하우징

을 포함하여, 상기 제 1 임펠라의 회전수를 통해 상기 원수의 공급량을 측정하는 정수기.
제 13항에 있어서,

상기 제 1 하우징 내에 실장되어, 상기 제 1 출수구로 전달되는 상기 원수의 공급압력을 조절하는 감압수단

을 더욱 포함하는 정수기.
제 10항에 있어서,

상기 정수관으로 배출되는 상기 정수의 배출량을 측정하는 제 2 측정유닛

을 더욱 포함하여, 상기 제어유닛은 상기 제 1 및 제 2 측정수단의 측정결과를 토대로 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 정수기.
제 15항에 있어서,

상기 미들플레이트에는 상기 n-1 번째 유로와 연통된 제 1 연결홀과 상기 n 번째 유로와 연통된 제 2 연결홀이 각각 관통되고,

상기 제 1 연결홀과 상기 제 2 연결홀은 상기 제 2 측정수단에 의해 연결되는 정수기.
제 16항에 있어서,

상기 제 2 측정수단은,

상기 제 1 연결홀에 연결된 제 2 유수구와;

상기 제 2 연결홀에 연결된 제 2 출수구와;

상기 제 2 유수구로부터 상기 제 2 출수구로 유입되는 물의 흐름에 의해 회전되는 제 2 임펠라, 상기 제 2 임펠라의 회전수를 계수하는 제 2 카운터가 내장된 제 2 하우징

을 포함하여, 상기 제 2 임펠라의 회전수를 통해 상기 정수의 배출량을 측정하는 정수기.
제 10항에 있어서,

상기 복수개의 탱크는 각각, 상기 유입구와 유출구를 그 내측에 두도록 돌출된 환형의 회전플렌지를 더욱 포함하고,

상기 탑커버는, 상기 각 탱크의 유입구와 유출구에 일대일 대응 연통되는 상기 유입공과 유출공을 각각 그 내측에 두도록 돌출되며, 상기 회전플렌지가 끼워지는 환형의 고정플렌지를 더욱 포함하여,

상기 복수개의 탱크는 상기 회전플렌지와 고정플렌지의 일대일 대응 결합으로 조립되는 정수기.
제 18항에 있어서,

상기 각 회전플렌지 외면으로부터 돌출된 적어도 하나의 끼움단과;

상기 각 고정플랜지 내면을 따라 마련되어 상기 끼움단이 스크류방식으로 체결되는 스크류체결단

를 더욱 포함하여, 상기 회전플렌지와 고정플렌지는 스크류 방식으로 일대일 대응 조립되는 정수기.
제 10항에 있어서,

상기 복수개의 탱크 내에는 각각,

상기 유입구를 선택적으로 덮어 밀폐하는 제 1 체크밸브와;

상기 제 1 체크밸브를 매개로 상기 유입구에 연통되는 유입공간과,

상기 유출구를 선택적으로 덮어 밀폐하는 제 2 체크밸브와;

상기 제 2 체크밸브를 매개로 상기 유출구에 연통된 유출공간

을 포함하여, 상기 필터는 상기 유입공간과 상기 유출공간 사이로 개재되는 정수기.
제 20항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 체크밸브는, 스프링의 탄성에 의해 상기 유입구와 상기 유출구를 각각 덮어 밀폐하는 제 1 및 제 2 패킹을 포함하는 정수기.
제 21항에 있어서,

상기 미들플레이트는, 상기 각 유입공을 유격있게 관통하도록 돌출된 유입구핀을 더욱 포함하고,

상기 탑커버는, 상기 각 고정플렌지 내에서 상향 돌출된 유출구핀을 더욱 포함하여,

상기 탱크의 조립 시, 상기 제 1 체크밸브는 상기 유입구핀에 의해 오픈되고, 상기 제 2 체크밸브는 상기 유출구핀에 의해 오픈되는 정수기.
제 1항에 있어서,

상기 필터는 카본필터, 세라믹필터, 기능성필터 중 선택된 하나인 정수기.
제 2항 또는 제 23항에 있어서,

상기 기능성필터는 비타민이 함유된 미세 세라믹볼을 포함하는 정수기.
필터가 각각 내장된 복수개의 탱크를 포함하여, 상기 복수개의 탱크에 원수를 차례로 경유시켜 정수를 얻는 정수기를 이용한 정수방법으로서,

a) 상기 정수기로 공급되는 상기 원수의 공급량을 측정하는 단계와;

b) 상기 원수의 공급유량을 토대로, 상기 각 필터의 최대정화가능유량과 상기 원수의 공급량을 비교해서 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 단계

를 포함하는 정수방법
제 25항에 있어서,

상기 a) 단계 이후 상기 b) 단계 이전,

a') 상기 정수기로부터 얻어진 상기 정수의 배출량을 측정하는 단계

를 더 포함하여, 상기 b) 단계는 상기 각 필터의 최대정화가능유량과 상기 원수의 공급량 및 상기 정수의 배출량을 비교해서 상기 각 필터의 오염정도를 산출하는 정수방법.