KR100836718B1 - 연수기의 이온수지탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기에서 필터를 통과한 원수가 이온수지탱크 내부로 낙하될 때 사방으로 넓게 퍼지도록 하여 원수가 이온수지에 골고루 침투되도록 함으로써 이온교환작용이 원활하게 일어나도록 한 연수기의 이온수지탱크에 관한 것이다.

상기한 본 발명은, 내부에 이온수지가 채워지도록 소정의 체적을 갖는 저장실; 상기 저장실의 상부에 위치되며 유입된 물을 여과하는 필터가 내장되고 저면에는 상기 필터를 통과한 물이 상기 저장실로 낙하되도록 출수구가 마련된 입구부;를 포함하는 연수기의 이온수지탱크에 있어서,

상기 출수구를 통해 저장실로 낙하되는 물이 저장실 전체로 넓게 퍼져서 낙하되도록 상기 입구부의 저면에는, 상기 출수구를 통과한 물이 유입되는 유입공을 갖는 상판; 상기 상판 하부에 위치되면서 상기 유입공보다 큰 면적으로 수평하게 놓이는 하판; 상기 상판의 둘레에서 하측으로 연장하여 상기 하판의 둘레와 연결되는 복수 개의 연결부;를 포함하는 물분배부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

연수기, 이온수지탱크, 필터, 채널링 현상, 물 분배

Description

연수기의 이온수지탱크{Ion Resin Tank for Water Softener}

도1은 종래의 이온수지탱크를 갖는 연수기를 보인 도면,

도2는 종래 연수기의 이온수지탱크에서 발생되는 이온수지의 채널링 현상을 보이기 위한 개략도,

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 물분배부재를 나타낸 사시도,

도4는 도3의 A-A 선을 보인 단면도,

도5는 본 발명에 따른 물분배부재가 장착된 연수기의 이온수지탱크를 보인 개략 단면도,

도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 물분배부재를 나타낸 사시도,

도7은 도6의 B-B선을 보인 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 이온수지탱크 21 : 저장실

22 : 입구부 23 : 출수구

30 : 물분배부재 31 : 상판

31a : 유입공 32 : 플랜지부

33 : 하판 34 : 출수공

34a : 중심공 34b : 측공

35 : 연결부 36 : 재생수통로

37 : 이온수지유출방지구 37a : 다공(多孔)

본 발명은 연수기의 이온수지탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연수기에서 필터를 통과한 원수가 이온수지탱크 내부로 낙하될 때 사방으로 넓게 퍼지도록 하여 원수가 이온수지에 골고루 침투되도록 함으로써 이온교환작용이 원활하게 일어나도록 한 연수기의 이온수지탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 수돗물이나 지하수에는 다양한 종류의 불순물이 포함되어 있는바, 그 대표적인 불순물에는 칼륨, 마그네슘, 나트륨, 중탄산, 황산, 염소, 이산화규소, 철, 망간 등의 이온물질이 포함되고, 이러한 이온물질들이 포함된 물을 경수(hard water)라고 한다.

경수에 포함되어 있는 이온물질에는 신체에 이로운 성분도 있지만, 대부분 피부의 노화를 촉진하는 등 불리한 영향을 많이 끼치게 된다.

특히, 수돗물에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있는데, 이 물이 노후된 관을 통해 각 가정으로 압송되는 과정에서 오염된 지표수가 유입되기도 하여 수돗물 속에 인체에 해로운 철, 납, 아연, 수은 등의 각종 중금속 등이 포함된다.

상기한 이온물질 및 중금속 들은 각종 피부질환을 유발하거나 피부노화를 촉 진시키게 되는바, 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na(+)형 강산성 양이온 교환수지에 통과시켜 물속에 포함된 경도성분인 Ca(+2)와 Mg(+2) 이온을 이온수지 중의 Na(+)이온과 교환하여 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 각 가정에서 세정용으로 이용되고 있다.

도1은 종래의 이온수지탱크를 갖는 연수기를 보인 도면이고, 도2는 종래 연수기의 이온수지탱크에서 발생되는 이온수지의 채널링 현상을 보이기 위한 개략도이다.

도1 및 도2를 참조하여 수돗물이 연수되는 통상적인 과정 및 종래 연수기의 이온수지탱크에서 발생되는 문제점을 설명하면 다음과 같다.

수도관을 통해 각 가정으로 공급되는 수돗물(이하, "원수(原水)"라 함)은 원수공급관(1)을 통해 이온수지(R)가 저장된 이온수지탱크(10)로 유입되는데, 원수가 상기 이온수지탱크(10)를 통과하면서 상술한 바와 같은 이온교환 과정을 통해 연수로 변화되고, 이 연수는 다시 연수관(2)을 통해 각 가정에 설치된 수도꼭지(3)로 배출된다.

상기 이온수지탱크(10)에는 원수를 연수로 변환시키기 위한 이온수지(R)가 채워지는 저장실(11)이 마련되고, 상기 저장실(11)의 상부에는 원수가 유입되는 입구부(12)가 마련되는데, 상기 입구부(12)에는 원수에 포함된 불순물을 여과하기 위한 필터(4)가 내장된다.

상기 필터(4)는 상기 입구부(12)를 통해 삽입되어 그 입구부(12) 내측에 거치되면서 원수공급관(1)을 통해 유입된 원수 속에 포함된 불순물이나 부유물 등을 1차로 필터링하는데, 상기 필터(4)는 일정기간 사용하면 성능이 저하되어 신품으로 교환해 주어야 한다.

이와 같이, 입구부(12)로 유입된 원수는 입구부(12)에 내장된 필터(4)를 통과한 후 다시 이온수지(R)가 저장된 입구부(12) 하부의 저장실(11) 쪽으로 낙하되어, 원수와 이온수지가 저장실(11) 내에서 함께 섞이면서 이온교환 과정을 통해 원수가 연수로 변환된다.

여기서, 상기 입구부(12)의 저면에는 상기 필터(4)를 통과한 원수가 상기 저장실(11)로 낙하될 수 있도록 소정 직경을 갖는 출수구(13)가 형성된다.

따라서, 입구부(12)로 유입된 원수는 상기 필터(4)를 통과한 후, 상기 입구부(12)의 저면에 형성된 출수구(13)를 통해 하부에 있는 저장실(11)로 낙하되고, 상기 저장실(11)로 낙하된 원수는 이온수지(R) 속으로 침투되어 이온수지와 이온교환과정을 통해 연수로 바뀌게 된다.

그러나, 종래에는 도2에 도시된 바와 같이, 연수기 필터(4)를 통과한 원수가 저장실(11)로 낙하할 때 저장실(11) 전체로 넓게 퍼지지 못하고 바로 아래쪽으로 떨어지면서 굵은 물줄기 형태를 만들기 때문에 저장실(11)에 채워진 이온수지(R)가 떨어지는 원수의 압력 때문에 반복적으로 패여 원수가 직접 낙하되는 곳의 이온수지(R)는 속으로 움푹하게 들어간 채널(C)의 형상을 보이게 된다.

이와 같이 이온수지(R)가 움푹 파이게 되는 채널링 현상은 채널(C)이 형성된 곳에서 가까운 이온수지(R)에만 이온교환작용이 집중적으로 일어나고 채널(C)로부터 먼 곳에 있는 이온수지(R)는 이온교환작용이 침체되는 현상을 유발하게 되므로, 전체적으로 볼 때 이온수지의 이온교환 성능의 저하를 가져오는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 원수가 이온수지 전체로 넓게 퍼져서 낙하되도록 함으로써 이온수지의 이온교환작용이 저장실 내의 위치에 따라 달라지는 것을 방지하여 궁극적으로 이온수지의 이온교환 성능을 증대시키는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 이온수지가 채워지도록 소정의 체적을 갖는 저장실; 상기 저장실의 상부에 위치되며 유입된 물을 여과하는 필터가 내장되고 저면에는 상기 필터를 통과한 물이 상기 저장실로 낙하되도록 출수구가 마련된 입구부;를 포함하는 연수기의 이온수지탱크에 있어서,

상기 출수구를 통해 저장실로 낙하되는 물이 저장실 전체로 넓게 퍼져서 낙하되도록 상기 입구부의 저면에는, 상기 출수구를 통과한 물이 유입되는 유입공을 갖는 상판;

상기 상판 하부에 위치되면서 상기 유입공보다 큰 면적으로 수평하게 놓이는 하판;

상기 상판의 둘레에서 하측으로 연장하여 상기 하판의 둘레와 연결되는 복수 개의 연결부;를 포함하는 물분배부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하판의 바닥면에는 다수개의 출수공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 출수공은 하판의 중앙에 형성되는 중심공과, 상기 중심공으로부터 소정 반경을 갖는 곳에서 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 측공으로 구분되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측공은 원주방향을 따라 90도 간격으로 4개가 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하판에는 상기 중심공을 통해 재생수가 배출되도록 일단은 상기 중심공에 연결되고 타단은 재생수가 공급되는 재생수파이프와 연결되는 재생수통로가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 재생수통로에는 이온수지의 유출이 방지되도록 이온수지보다 작은 크기의 다공을 갖는 이온수지유출방지구가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입공은 상기 입구부의 저면에 마련된 출수구와 동일직경을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 물분배부재를 나타낸 사시도이고, 도4는 도3의 A-A 선을 보인 단면도이며, 도5는 본 발명에 따른 물분배부재가 장착된 연수기의 이온수지탱크를 보인 개략 단면도이고, 도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 물분배부재를 나타낸 사시도이며, 도7은 도6의 B-B선을 보인 단면도이다.

본 발명에 따른 연수기의 이온수지탱크(20)는 도5에 도시된 바와 같이, 크게 저장실(21)과 그 저장실(21)의 상부에 위치하는 입구부(22)로 구분된다.

상기 저장실(21)은 내부에 이온수지(R)가 채워지는 곳으로, 상당한 양의 이온수지(R)를 수용할 수 있도록 소정의 체적을 갖는 공간이 형성되어 이곳에 이온수지(R)와 물이 채워지게 된다.

또한, 상기 저장실(21)의 상부에는 통상적으로 원수가 들어오는 입구부(22)가 마련되는데, 상기 입구부(22)는 원수가 들어오는 곳일 뿐만 아니라, 그 내부로 필터(4)가 내장될 수 있도록 필터(4)의 체적에 맞는 소정의 공간이 형성되며, 저면에는 상기 필터(4)를 통과한 물이 하부의 저장실(21)로 낙하될 수 있도록 출수구(23)가 형성된다.

즉, 상기 입구부(22)에는 도5에 나타낸 바와 같이 입구부(22)의 상부를 통하여 삽입되는 필터(4)가 내장되어, 입구부(22) 측으로 유입된 원수는 상기 필터(4)를 거쳐 입구부(22) 저면에 형성된 출수구(23)를 통해 하부에 있는 저장실(21)의 이온수지(R) 쪽으로 낙하하게 된다.

또한, 상기 입구부(22)의 상부에는 상기 필터(4)를 보호하고 이온수지(R)탱크 안의 이온수지(R)와 물이 밖으로 유출되는 것을 방지하기 위한 탱크마개(5)가 착탈 가능하게 설치된다.

한편, 상기 입구부(22)의 저면에는 도3 및 도4에 도시된 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 물분배부재(30)가 설치된다.

상기 물분배부재(30)는 상기 필터(4)를 통과해서 입구부(22)의 출수구(23)를 통해 저장실(21)로 떨어지는 물이 저장실(21) 전체로 넓게 퍼져서 낙하될 수 있도 록 하는 구성으로서, 크게 상판(31), 하판(33), 연결부(35)로 이루어져 있다.

상기 상판(31)은 상기 입구부(22)의 저면에 고정 설치되는 부재로, 여기에는 상기 출수구(23)를 통과한 물이 유입되는 유입공(31a)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 유입공(31a)의 직경은 물이 유입되는데 지장이 없을 정도의 크기이면 되는데, 보다 바람직하게는 상기 입구부(22)의 저면에 형성된 출수구(23)의 직경과 동일하게 설정되는 것이 좋다.

또한, 상기 상판(31)은 상기 입구부(22)의 저면에 고정되게 부착되어야 하는바, 상기 상판(31)이 상기 입구부(22)에 부착되도록 하는 수단에는 여러 가지가 있을 수 있으나, 설치와 해체가 용이하도록 통상의 체결수단을 통해 체결되도록 하는 것이 좋다.

이에, 상기 상판(31)에는 상기 입구부(22)에 결합되기 위한 결합공(32a)을 갖는 플랜지부(32)가 마련되고, 이 플랜지부(32)의 결합공(32a)에 나사나 볼트와 같은 통상의 체결수단이 끼워져 상기 상판(31)은 입구부(22)의 저면에 고정 설치된다.

한편, 상기 상판(31)의 하부에는 상판(31)과 소정의 높이차를 갖도록 하판(33)이 위치되는데, 상기 하판(33)은 상판(31)의 유입공(31a)보다 더 넓은 면적을 갖도록 마련되어서, 상기 상판(31)의 유입공(31a)을 통해 유입된 물이 하부로 낙하될 때 하판(33)에 의해서 넓게 퍼지도록 하여야 한다.

여기서, 상기 하판(33)은 사방으로 물이 골고루 퍼질 수 있도록 수평상태를 유지하는 것이 바람직하며, 그 넓이는 저장실(21)의 횡단면적과 대비하여 저장 실(21) 전체로 퍼질 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하판(33)의 바닥면에는 다수개의 출수공(34)이 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 이렇게 하판(33)에 별도의 출수공(34)을 형성하는 이유는 상기 하판(33)으로 떨어진 물이 하판(33)에 막혀 하판(33)의 가장자리 쪽을 통해서만 하부로 낙하되는 것을 방지하기 위함이다.

따라서, 상기 하판(33)의 바닥면에 다수개의 출수공(34)이 형성되도록 하면 하판(33)으로 떨어진 물은 하판(33)의 가장자리뿐만 아니라 하판(33)의 곳곳에 형성된 출수공(34)을 통해 하부로 떨어질 수 있어 하부에 있는 이온수지(R)에 골고루 원수가 침투될 수 있게 된다.

이때, 상기 출수공(34)은 상기 하판(33)의 바닥면에 불규칙하게 무작위로 형성되어도 무방하지만, 보다 바람직하게는 일정한 간격을 가지고 규칙적으로 형성되는 것이 좋다.

이에, 본 발명에서는 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 상기 출수공(34)이 하판(33)의 중앙에 형성되는 중심공(34a)과, 상기 중심공(34a)의 주변에 위치되는 측공(34b)으로 구분되도록 하였다.

상기 중심공(34a)은 저장실(21)의 중심축과 일치되도록 하판(33)에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 측공(34b)은 상기 중심공(34a)으로부터 거리가 같은 동일 반경선상에 원주방향을 따라 일정간격으로 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 측공(34b)은 필요에 따라 그 개수가 적절히 설정되면 되고, 개수에 따른 위상차는 측공(34b)이 2개일 때는 180도, 측공이 3개일 때는 120도, 측공이 4개일 때는 90도, 즉, 360/측공 개수로 설정되는 것이 바람직한데, 본 발명의 실시예에서는 도시된 바와 같이 측공(34b)을 4개로 형성하여 90도의 위상차를 갖도록 하였다.

한편, 상기 연결부(35)는 상기 상판(31)과 상기 하판(33)을 서로 연결하는 부재로서, 상기 연결부(35)에 의해서 상판(31)과 하판(33)은 서로 한 몸체가 된다.

이때, 상기 연결부(35)는 도4에 잘 나타난 바와 같이 상기 하판(33)의 상면 가장자리에서 상기 상판(31)의 저면 쪽을 향해 일체로 연장되도록 형성하는 것이 바람직하다.

이상의 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 작용을 첨부된 도5를 참조하여 설명한다.

입구부(22)의 저면에 물분배부재(30)가 설치된 본 발명의 이온수지탱크(20)로 원수가 유입되면, 원수는 상기 입구부(22)에 내장된 필터(4)를 통과하면서 1차적으로 불순물 등이 여과되고, 불순물이 여과된 원수는 입구부(22) 바닥의 출수구(23)를 통해 물분배부재(30)로 들어가게 된다.

이때, 상기 출수구(23)를 통과한 물은 물분배부재(30)의 상판(31)에 있는 유입공(31a)을 통해 상기 하판(33)으로 떨어지게 되는데, 하판(33)과 충돌한 물은 일부는 하판(33)의 바닥면에 형성된 다수개의 출수공(34)을 통해 하부로 낙하하게 되고, 또 일부는 하판(33)을 따라 옆으로 퍼지면서 하판(33) 가장자리를 통해 하부의 저장실(21)로 낙하하게 된다.

이와 같이, 상기 하판(33)에 의해 물이 저장실(21)의 여러 곳으로 분배되면 서 저장실(21)에 저장된 이온수지(R)에 물이 골고루 침투되어 이온수지(R)의 전체적인 사용이 가능하게 된다.

한편, 도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 물분배부재를 나타낸 사시도이고, 도7은 도6의 B-B선을 보인 단면도인데, 여기서 보면 상기 하판(33)에는 재생수통로(36)가 구비된다.

참고로, 원수가 이온수지(R)를 통과하는 과정에서 그 원수 속에 포함된 불순물을 이온수지(R)가 흡착하게 되는바, 이 때문에 연수기를 장시간 사용하게 되면 이온수지의 불순물 흡착성능이 저하되기 때문에 일정한 주기를 가지고 재생수(염수)를 이온수지탱크에 투입하여 그 재생수에 의해 이온수지에 흡착되었던 불순물이 탈락되도록 하는 재생과정이 필요하게 된다.

따라서, 재생 과정시 저장실(21)에 재생수를 공급하여야 하는바, 재생수의 공급라인은 상기 저장실(21)에 별도로 마련하여도 되지만, 상기 물분배부재(30)를 통해 재생수가 저장실(21)로 유입되도록 하는 것이 바람직하다.

이에, 상기 물분배부재(30)의 하판(33)에 상기 재생수통로(36)가 구비되며 하판(33)의 중심공(34a)을 통해 재생수가 배출되도록 상기 재생수통로(36)의 일단은 상기 중심공(34a)에 연결되고 타단은 재생수를 공급하는 재생수파이프(p)의 끝단과 연결된다.

또한, 상기 재생수통로(36) 내에는 연수 사용시에 저장실(21)에 있는 이온수지(R)가 상기 재생수통로(36)를 역류하여 저장실(21) 외부로 유출되는 것을 방지하 기 위해 이온수지보다 작은 크기의 다공(37a)을 갖는 이온수지유출방지구(37)가 설치된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 연수기에서 원수가 이온수지가 채워진 저장실 전체로 넓게 퍼져서 이온수지에 골고루 침투되므로 이온수지의 이온교환작용이 배가 되어 종래에 비하여 연수처리 효율이 증대될 뿐만 아니라 이온수지의 수명이 연장되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 물분배부재에 재생수통로가 일체로 구비되도록 하여 재생수 공급이 한 곳에서 이루어질 수 있도록 함으로써 종래와 같이 재생수 공급라인을 별도로 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 내부에 이온수지(R)가 채워지도록 소정의 체적을 갖는 저장실(21); 상기 저장실(21)의 상부에 위치되며 유입된 물을 여과하는 필터(4)가 내장되고 저면에는 상기 필터(4)를 통과한 물이 상기 저장실(21)로 낙하되도록 출수구(23)가 마련된 입구부(22);를 포함하는 연수기의 이온수지탱크에 있어서,

   상기 출수구(23)를 통해 저장실(21)로 낙하되는 물이 저장실(21) 전체로 넓게 퍼져서 낙하되도록 상기 입구부(22)의 저면에는,

   상기 출수구(23)를 통과한 물이 유입되는 유입공(31a)을 갖는 상판(31);

   상기 상판(31) 하부에 위치되면서 상기 유입공(31a)보다 큰 면적으로 수평하게 놓이는 하판(33);

   상기 상판(31)의 둘레에서 하측으로 연장하여 상기 하판(33)의 둘레와 연결되는 복수 개의 연결부(35);를

   포함하는 물분배부재(30)가 설치되며,

   상기 하판(33)의 바닥면에는 다수개의 출수공(34)이 형성되고,

   상기 출수공(34)은 하판(33)의 중앙에 형성되는 중심공(34a)과, 상기 중심공(34a)의 둘레에 배치된 복수 개의 측공(34b)으로 구분되며,

   상기 하판(33)에는 상기 중심공(34a)을 통해 재생수가 배출되도록 일단은 상기 중심공(34a)에 연결되고 타단은 재생수가 공급되는 재생수파이프(p)와 연결되는 재생수통로(36)가 구비된 것을 특징으로 하는 연수기의 이온수지탱크.
6. 제5항에 있어서, 상기 재생수통로(36)에는 이온수지(R)의 유출이 방지되도록 이온수지보다 작은 크기의 다공(37a)을 갖는 이온수지유출방지구(37)가 설치된 것을 특징으로 하는 연수기의 이온수지탱크.
7. 삭제

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