KR100851616B1 - 필터 교환시기를 알려주는 수도 직결식 정수기 - Google Patents
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Abstract
본 발명을 일반 가정의 주방 싱크대에 설치된 급수라인에 연결하는 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 급수라인을 통하여 유입된 원수가 정수기 내부에 마련되는 여러 단계의 여과과정을 거치면서 항균력 및 탈취력을 높여주며 원수 중의 유해물질을 효과적으로 여과하여 제거하도록 하고 동시에 음용수에 미네랄이 풍부하도록 기능화시킨 약 알카리성 음용수를 제공하되, 필터의 수명이 다하는 시기를 확인하여 일정 주기로 교체할 수 있도록 하는 수도 직결식 정수기를 제공하고자 하는 것이다.
이하 본원에서는 필터어셈블리가 카트리지 형태로 어셈블리하우징에 장착되도록 제공되는 수도직결식 정수기에 있어서, 원수는 유입구를 통해 내통하우징 안으로 들어가 유입구 하단의 제1세라믹볼 필터를 거친 후 내통하우징 내측의 공간에 들어가고, 폴리에틸렌 필터, 활성탄 필터, UF 필터를 거친 후 다시 제2세라믹볼 필터를 거침으로서 정수가 완료되고 유출구로 유출되는 구성을 가지며,
상기 어셈블리하우징은 상단으로 필터어셈블리를 장착시킬 수 있으면서 상기 필터어셈블리의 외통하우징에 원수유입로와 정수유출로에 각각 대응되는 원수부와 정수부가 구비되는 구조이며, 제어부, 메모리부, 타이머를 구비하고 음향출력장치나 디스플레이장치를 이용하여 사용자에게 메시지를 알려주는 기능을 갖는 수도직결식 정수기에 관한 기술사상이 개시된다.
또한, 필터어셈블리의 하단에는 RF칩이 내장되어 제공되고, 상기 어셈블리 하우징에는 상기 RF칩을 인식할 수 있는 리더기가 구비되어, 필터어셈블리가 어셈블리 하우징에 장착될 때 리더기를 통해 RF칩의 값을 알아내어 메모리부에 그 값과 장착시간을 저장하고, 주기적으로 메모리부에 저장된 필터의 장착시간을 확인하여 정해진 필터의 사용기간이 경과될 때 메모리부에 미리 저장된 필터교환 안내음성을 음향출력장치를 통해 사용자에게 전달하고, 사용한 필터어셈블리를 다시 어셈블리 하우징에 장착하고자 하는 경우 RF칩의 값이 메모리부에 이미 저장되어 있으므로 이미 사용한 필터라는 안내음성을 음향출력장치를 통해 사용자에게 알려주는 기능을 갖는 수도미터기 정수기에 관한 기술사상이 개시된다.
정수기, 정수필터, 수도직결식 정수기, 필터교환, 누수방지, RFID
Description
본 발명을 일반 가정의 주방 싱크대에 설치된 급수라인에 연결하는 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 급수라인을 통하여 유입된 원수가 정수기 내부에 마련되는 여러 단계의 여과과정을 거치면서 항균력 및 탈취력을 높여주며 원수 중의 유해물질을 효과적으로 여과하여 제거하도록 하고 동시에 음용수에 미네랄이 풍부하도록 기능화시킨 약 알카리성 음용수를 제공하되, 필터의 수명이 다하는 시기를 확인하여 일정 주기로 교체할 수 있도록 하는 수도 직결식 정수기를 제공하고자 하는 것이다.
현대인들은 산업사회의 발달로 많은 문명의 이기를 누리고 있지만 상대적으로 자연환경은 그만큼 오염이 가중되어 대기 중에는 차량의 아황산가스 등의 대기오염물질로 인하여 산성비가 내리고 있는 상황이고, 또한 식수원인 상수도를 공급하기 위해서는 정수과정에서 생석회, 염소와 같은 인위적인 화학물질을 투입하여 소독을 실시하게 됨으로써 일산화탄소, 염소가스 등 유해성 물질들이 물속에 혼합되면서 물맛이 좋지 않은 문제점을 갖는다.
따라서, 최근에 이르러서는 수돗물을 그대로 음용하는 사람들은 거의 찾아보기 힘든 상황이 되었고 일반적으로 가정마다 정수기를 이용하는 것이 보편화되어 있으나 현재 제공되고 있는 대부분의 정수기 구조는 단순히 음용 대상 수에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 침전필터, 전처리필터, 중공사막필터, RO(역삼투압)필터 등의 다양한 필터를 사용하여 이물질을 제거하고 있으나 그로 인해 음용수가 미네랄 부족 현상이 나타나는 문제점을 갖는다.
본 발명은 종래 정수기의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 급수라인에서 유입되는 원수가 여러 단계의 정수과정을 거치면서 항균력 및 탈취력을 높일 뿐 아니라 미네랄이 풍부한 약 알칼리성 음용수로 변환시킨 음용수를 제공하여 사용자의 건강증진을 꾀함과 더불어 정수시작과 정수중단을 음성 및 램프를 통하여 알려줄 수 있는 기능을 추가한 정수기를 제공하여 정수된 물이 낭비되는 것을 방지하고자 하는 기술적 과제와 목적을 갖고 시작된 발명이다.
본원의 정수기는 유입구와 유출구에 각각 유량을 감지하는 센서가 부착되고, 정수필터 카트리지에는 RF칩이 내장되며, 건전지에 의해 작동하는 제어부는 RF리더기능, 메모리 기능, 타이머 기능을 가지면서 유량센서로부터의 유량을 누적시켜 처리하고, 메모리부에 코드별 음성데이터가 저장되어 각각의 상황에 따라, 예를 들면 유입구측의 통수유량이 정수량에 도달하거나 타이머 기준상 교체시기에 도달할 경우 필터교환 안내 멘트를 스피커를 통해서 음성으로 알려주는 기능, 유입구측의 유량이 유출구측의 유량보다 많아 정수기 내에서 누수가 발생된 것으로 보일 때 누수발생 멘트를 음성으로 알려주는 기능, 제어부의 RF리더기에 필터의 RF값을 읽어 기억토록 하여 이미 사용기한을 넘긴 필터를 재사용 할 경우에는 이미 사용한 필터임을 알려주는 멘트를 음성으로 알려주는 기능, 건전지의 수명이 다하여 전압이 일정수준 이상 떨어지면 건전지 교체 멘트를 음성으로 알려주는 기능을 갖도록 하는 수도직결식 정수기를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
또는, 음성데이터를 이용하지 않고 디스플레이 장치를 통해서 필터의 상황을 알려줄 수 있는 수도 직결식 정수기를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본원의 수도직결식 정수기는,
외통과 내통으로 구분되어 구성되면서, 내통 안으로 다단의 필터가 구성된 필터 어셈블리와,
상기 필터어셈블리를 착탈가능하도록 구성되어 제공되는 어셈블리 하우징으로 구분하여 구성된다.
상기 필터 어셈블리의 외통으로는 원수와 정수의 유로가 각각 분리되어 어셈블리 하우징의 원수부와 정수부에 각각 끼워지도록 제공되며,
상기 필터 어셈블리의 내통으로는 원수가 유입되어 다단의 필터를 거침으로써 정수가 되도록 제공되며,
상기 어셈블리 하우징에는 필터 어셈블리에 원수를 공급하는 원수부, 필터 어셈블리가 원수를 여과한 정수를 받는 정수부, 각종 음성데이터가 미리 저장되어 있는 메모리부, 음성을 출력할 수 있는 음향출력부, 상기 장치들을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성되며,
특히 원수부와 정수부에는 각각 유량을 측정할 수 있는 유량측정부가 구비되어 유입되는 양과 배출되는 양을 서로 비교할 수 있도록 하여, 누수가 있는지 확인 할 수 있도록 한다.
또한 필터어셈블리의 하단에 RF칩을 내장하도록 하고, 필터 어셈블리의 상단 에는 RF리더기를 구비하여 각 필터어셈블리마다 관리가 가능한 수도직결식 정수기에 관한 기술사상이 개시된다.
또 다른 실시예로서, 음성을 출력하는 음향 출력부를 이용하지 않고 소형의 디스플레이장치를 이용하여 메시지를 출력하도록 하는 기술사상도 개시된다.
본원에서 제공하는 수도직결식 정수기는, 유입되는 원수를 다단의 필터를 이용하여 항균력 및 탈취력이 우수하고 미네랄이 풍부한 약알칼리성 음용수로 변화시킴과 동시에, 누수가 발생하였을 때 이를 즉각적으로 알려줄 수 있으며 필터의 기능이 다하여 수명이 다 하였을 때, 쉽게 그 시기를 알 수 있게 하면서, 또한 기 사용된 필터를 재사용할 경우 그것을 알려주는 기능을 갖는다.
이하 본원 발명의 바람직한 구성과 실시 예를 첨부된 도면을 겸하여 상술하기로 한다.
도 1은 필터어셈블리(100)의 구성을 도시한 단면도이다.
필터어셈블리(100)는 원통형태로 도 2에서 도시된 어셈블리하우징에 카트리지 형태로 장착될 수 있다.
상기 필터어셈블리(100)는 외통하우징(101)과 내통하우징(102)로 구분되어 구성될 수 있으며, 외통하우징(101)은 유입된 원수가 유입구(110)로 들어가는 원수유입로(103)와 유출구(190)로 나온 정수가 유출되는 정수유출로(104)가 각각 분리되어 제공될 수 있으며, 내통하우징(102) 상단으로는 원수가 유입되는 유입구(110) 와 유입된 원수가 여과된 후 정수로 유출되는 유출구(190)가 구비되고, 내통하우징(102) 내부로는 다단 필터가 구비된다.
상기 내통하우징(102) 내부의 다단 필터에 대해서는 원수의 흐름 방향에 따라 설명하도록 한다.
유입구(110)를 통해 유입된 원수는 먼저 제1세라믹볼 필터(120)로 들어가 내통하우징(102) 안쪽 측면으로 빠져나오며 미네랄을 함유시키게 되며 원수를 중성에서 약알카리성으로 변환시키는 효과를 갖는다.
본원에서 사용한 제1세라믹볼 필터는 맥반석 및 토르말린 분말, 제오라이트 분말, 게르마늄 분말을 10 ~ 50 메쉬 정도의 굵은 입자로 얻고 맥반석 : 토르말린 : 제오라이트 : 게르마늄을 6 : 1 : 3 : 0.1 비율로 배합하여 5 ~ 10 mm 의 볼로 가공하여 가열로에서 1000~ 1200℃에서 12 ~ 24 시간 소성시켜 얻은 것이 제1세라믹볼로 사용하였다.,
내통하우징 안쪽 측면으로 빠져나온 원수는 폴리에틸렌 필터(130)에 형성되어 있는 다공성 필터층을 통하여 내통하우징 중심 쪽으로 스며들게 된다. 스며든 원수는 폴리에틸렌 필터(130)의 내부로 형성된 활성탄 필터(140)를 거치면서 유기물 및 현탁부유물과 잔류염소를 제거하는 효과를 갖는다.
활성탄 필터(140)를 거친 원수는 내부하우징(150)에 형성되어 있는 홀(151)을 통하여 중앙에 있는 중공사막 필터(160)를 통하여 다시 한번 여과과정을 거치게 된다. 중공사막 필터는 바이러스, 박테리아, 세균 등은 제거하고 미네랄은 거르지 않는 효과를 갖는다.
상기 중공사막 필터(160)를 거친 원수는 다시 제2세라믹볼 필터(170)를 거친 후 유출구(190)로 빠져나가게 되면서 약알칼리성으로 변화시키게 된다.
본원에서 사용한 제2세라믹볼 필터는 맥반석 분말, 제오라이트 분말, 게르마늄 분말을 10 ~ 50 메쉬 정도의 굵은 입자로 얻고 맥반석 : 제오라이트 : 게르마늄을 6 : 3 : 0.1 비율로 배합하고 배합물 전체 중량의 1~ 0. 5% 정도의 팔라듐 촉매를 첨가하여 3 ~ 8 mm 의 볼로 가공하여 가열로에서 1000~ 1200℃에서 12 ~24 시간 소성시켜 얻어 사용하였다.
즉, 본원의 필터구성은 원수가 필터어셈블리의 내통하우징(102) 상단 측면에 있는 유입구(110)를 통해 들어가, 유입구 하단에 있는 제1세라믹볼 필터(120)을 거쳐 내통하우징 내측면으로 떨어지고, 수압에 의해 폴리에틸렌 필터(130)의 작은 구멍으로 들어가 활성탄 필터(140)를 거쳐 중앙으로 모인 후, 다시 중공사막필터(160)를 거치면서 위로 올라가 제2세라믹볼 필터(170)를 거친 후 예비기능조(180)를 거쳐 내통하우징 상단 중앙에 있는 유출구(190)로 유출되는 구성을 나타내고 있다.
본원의 정수기 구조에서 예비기능조(180)는 소비자가 새로운 기능을 추가하기 원하는 경우 예를 들면 센물을 연화시키기 위한 연화제나 비타민제 등을 추가하여 사용할 수 있도록 마련될 수 있다.
도 2는 필터어셈블리(100)가 어셈블리 하우징(200)에 끼워지는 형태를 측면도로 나타낸 하나의 실시예로서, 필터 어셈블리(100)와 어셈블리 하우징(200) 사이에는 원수와 정수가 어떻게 연결되는지가 가장 중요한 부분이며, 비록 본원에서는 원수가 외통하우징 하단 중앙으로 연결되고 정수된 물은 외통하우징 하단 측면으로 연결되는 구성을 나타내고 있지만, 이 방법 말고도 다른 다양한 형태의 실시 예가 나타날 수 있음은 물론이다.
도 3은 어셈블리 하우징(200)을 개념적으로 구성한 구성도로서, 먼저 3a는 기본적인 어셈블리 하우징(200)을 구성한 일 실시예를 나타내고 있다.
원수부(201)와 정수부(202)는 각각 필터 어셈블리(100)에 연결되며, 또한 각각 유량을 측정할 수 있는 유량측정기(210)가 구비된다. 제어부(220)에서는 일정 주기로 유량측정기(210)에서 측정한 유량을 메모리부(230)에 저장하고, 메모리부에 저장된 유량데이터를 확인하여 유입되는 양과 유출되는 양이 같은지 확인한다. 메모리부(230)는 유량측정기(210)의 값을 저장하고, 또한 다양한 음성안내 데이터를 미리 저장하고 있다. 음향출력장치(240)는 메모리부에 저장되어 있는 음성안내 데이터를 출력하며, 타이머(290)는 시간을 체크할 수 있도록 기능한다.
도 3b는 도 3a에서 음향출력장치(240)를 제거하고, 디스플레이장치(250)를 구비한 구성을 나타낸 실시 예시도로서, 이때에는 메모리부(230)에 음성안내 데이터가 아니라 디스플레이 장치(250)에서 출력할 수 있는 안내메시지가 미리 저장되어 있게 된다.
도 4는 RF칩을 이용한 수도 직결식 정수기의 구성을 나타낸 실시 예시도로서, 필터 어셈블리(100)에는 RF칩(310)이, 어셈블리 하우징(200)에는 RF리더기(320)가 각각 추가로 구성되어 있는 것을 예시한 것이다.
상기 RF칩을 이용하여 각각의 필터 어셈블리를 구분하여 줄 수 있으며, 또한 타이머(290)를 이용하여 필터 어셈블리가 착탈되어 있는 시간을 잴 수 있게 된다.
도 5 내지 도 7은 음향출력장치(240), 또는 디스플레이 장치(250)를 통하여 메시지를 전달하는 실시예를 구성한 제어부의 흐름도이다.
도 5는 누수가 발생하였을 때의 제어부의 흐름을 도시한 예시도로서, 원수부의 누적 유량과 정수부의 누적 유량을 비교하여 그 차이가 오차허용범위 이상일 때에는 누수가 발생한 것으로 판단하고 해당 메시지를 출력하는 것을 나타낸 것이다.
이때 누수인 것으로 판단되면 원수부를 잠글 수 있는 구성을 가지는 것도 바람직하다.
도 6은 필터교환시기를 알려줄 때의 제어부의 흐름을 도시한 예시도로서, 필터가 감당할 수 있는 유량이 넘었거나, 또는 필터를 사용한 시간이 필터의 수명을 넘겼을 때 필터를 교환해주어야 한다는 메시지를 출력하는 실시예를 구성한 것이다.
도 7은 필터 교체시 필터 어셈블리에 붙어있는 RF칩의 값을 읽어내어, 이미 사용된 적이 있는 필터를 재 장착하였을 경우 메시지를 출력하는 실시예를 구성한 것이다.
도 1은 필터어셈블리의 구성을 도시한 단면도.
도 2는 필터어셈블리와 어셈블리하우징의 결합상태를 도시한 단면도.
도 3은 어셈블리 하우징의 구성도.
도 4는 RF칩을 이용한 본원 정수기의 실시 예시도.
도 5 내지 도 7은 누수/필터교환 시 메시지 출력을 나타낸 실시 예시도.
******** 도면의 주요 부호에 대한 설명 *******
100 : 필터어셈블리 101 : 외통하우징
102 : 내통하우징 103 : 원수유입로
104 : 정수유출로 110 : 유입구
120 : 제1세라믹볼 필터 130 : 폴리에틸렌 필터
140 : 활성탄 필터 150 : 내부하우징
160 : 중공사막필터 170 : 제2세라믹볼 필터
180 : 예비기능조 190 : 유출구
200 : 어셈블리 하우징 201 : 원수부
202 : 정수부 210 : 유량측정기
220 : 제어부 230 : 메모리부
240 : 음향출력장치 250 : 디스플레이장치
290 : 타이머 310 : RF칩
320 : RF리더기
Claims (4)
- 필터어셈블리(100)가 카트리지 형태로 어셈블리하우징(200)에 장착되도록 제공되는 수도직결식 정수기에 있어서,상기 필터어셈블리(100)는 외통하우징(101)과 내통하우징(102)을 갖고, 외통하우징(101) 내부로 원수가 흐르는 공간을 갖는 원수유입로(103)와 정수가 흐르는 공간을 갖는 정수유출로(104)가 각각 분리되어 구성되고, 내통하우징(102) 상단으로 원수가 들어가는 유입구(110)와 정수가 배출되는 유출구(190)가 구비되는 구조를 갖되,원수는 유입구(110)를 통해 내통하우징(102) 안으로 들어가 유입구 하단의 제1세라믹볼 필터(120)를 거친 후 내통하우징 내측의 공간에 들어가고, 폴리에틸렌 필터(130), 활성탄 필터(140), UF 필터(160)를 거친 후 다시 제2세라믹볼 필터(170)를 거침으로서 정수가 완료되어 유출구(190)로 유출되는 구성을 가지며,상기 어셈블리하우징(200)은 상단으로 필터어셈블리(100)를 장착시킬 수 있으면서 상기 필터어셈블리(100)의 외통하우징(101)의 원수유입로(103)와 정수유출로(104)에 각각 대응되는 원수부(201)와 정수부(202)가 구비되는 구조를 갖되,상기 유입부(201)와 유출부(202)에는 유량을 측정할 수 있는 유량측정기 (210)가 각각 구비되고, 제어부(220)에서는 타이머(290)를 체크하여 일정 주기로 상기 유량측정기(210)에서 측정한 값을 메모리부(230)에 저장하면서 유입량과 유출량을 확인하여 누수여부를 확인하고 누수 발생시에는 미리 메모리부(230)에 저장된 안내음성을 음향출력장치(240)를 통해 사용자에게 전달하고, 유입량과 유출량이 필터의 한도를 넘긴 경우에는 미리 메모리부(230)에 저장된 필터교환 안내음성을 음향출력장치(240)를 통해 사용자에게 전달하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 수도직결식 정수기.
- 제 1항에 있어서,상기 필터어셈블리(100)의 하단에는 RF칩(310)이 내장되어 제공되고, 상기 어셈블리 하우징(200)에는 상기 RF칩(310)을 리드할 수 있는 리더기(320)가 구비되어,필터어셈블리(100)가 어셈블리 하우징(200)에 장착될 때 제어부(220)는 리더기(320)를 통해 RF칩의 값을 알아내어 메모리부(230)에 그 값과 장착시간을 저장하고, 주기적으로 메모리부(230)에 저장된 필터의 장착시간을 확인하여 정해진 필터의 사용기간이 지났을 때 메모리부(230)에 미리 저장된 필터교환 안내음성을 음향출력장치(240)를 통해 사용자에게 전달하도록 제공되고,사용한 필터어셈블리를 다시 어셈블리 하우징에 장착할 때 제어부(220)는 RF칩(310)의 값이 메모리부(230)에 이미 저장되어 있으면 이미 사용한 필터라는 안내음성을 음향출력장치(240)를 통해 사용자에게 전달하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 수도 직결식 정수기.
- 필터어셈블리(100)가 카트리지 형태로 어셈블리하우징(200)에 장착되도록 제공되는 수도직결식 정수기에 있어서,상기 필터어셈블리(100)는 외통하우징(101)과 내통하우징(102)을 가지는 구조로서, 외통하우징(101) 내부로 원수가 흐르는 공간을 갖는 원수유입로(103)와 정수가 흐르는 공간을 갖는 정수유출로(104)가 각각 분리되도록 구성되고, 내통하우징(102) 상단으로 원수가 들어가는 유입구(110)와 정수가 배출되는 유출구(190)가 구비되는 구조를 갖되,원수는 유입구(110)를 통해 내통하우징(102) 안으로 들어가 유입구 하단의 제1세라믹볼 필터(120)를 거친 후 내통하우징 내측의 공간에 들어가고, 폴리에틸렌 필터(130), 활성탄 필터(140), UF 필터(160)를 거친 후 다시 제 2 세라믹볼필터(170)를 거침으로서 정수가 완료되고 유출구(190)로 유출되는 구성을 가지며,상기 어셈블리하우징(200)은 상단으로 필터어셈블리(100)를 장착시킬 수 있으면서 상기 필터어셈블리(100)의 외통하우징(101)의 원수유입로(103)와 정수유출로(104)에 각각 대응되는 원수부(201)와 정수부(202)가 구비되는 구조를 갖되,상기 유입부(201)와 유출부(202)에는 유량을 측정할 수 있는 유량측정기(210)가 각각 구비되고, 제어부(220)에서는 타이머(290)를 체크하여 일정 주기로 상기 유량측정기(210)에서 측정한 값을 메모리부(230)에 저장하면서 유입량과 유출량을 확인하여 누수가 있는지를 확인하면서, 누수가 발생했을 경우에는 미리 메모리부(230)에 저장된 안내메시지를 디스플레이장치(250)를 통해 사용자에게 전달하 고, 유입량과 유출량이 필터의 한도를 넘어갔을 경우에는 미리 메모리부(230)에 저장된 필터교환 안내메시지를 디스플레이장치(250)를 통해 사용자에게 전달하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 수도직결식 정수기.
- 제3항에 있어서,상기 필터어셈블리(100)의 하단에는 RF칩(310)이 내장되어 제공되고, 상기 어셈블리 하우징(200)에는 상기 RF칩(310)을 리드할 수 있는 리더기(320)가 구비되어,필터어셈블리(100)가 어셈블리 하우징(200)에 장착될 때 제어부(220)는 리더기(320)를 통해 RF칩의 값을 알아내어 메모리부(230)에 그 값과 장착시간을 저장하고, 주기적으로 메모리부(230)에 저장된 필터의 장착시간을 확인하여 정해진 필터의 사용기간이 지났을 때 메모리부(230)에 미리 저장된 필터교환 안내메시지를 디스플레이장치(250)를 통해 사용자에게 전달하도록 제공되고,사용한 필터어셈블리를 다시 어셈블리 하우징에 장착할 때 제어부(220)는 RF칩(310)의 값이 메모리부(230)에 이미 저장되어 있으면 이미 사용한 필터라는 안내메시지를 디스플레이(250)를 통해 사용자에게 전달하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 수도 직결식 정수기.
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