KR100857460B1 - 자동 재생이 가능한 연수 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온교환수지의 자동 재생이 가능한 연수 세탁기에 관한 것으로 세탁기 하우징 내부에 세탁조를 형성하고 상기 세탁조에 연수를 공급하기 위한 연수처리부와, 상기 연수처리부에 이온교환수지를 재생하기 위해 일정농도의 소금물을 만들어 공급하는 재생처리부로 이루어져 일정량의 소금을 재생처리부에 투입하면 자동으로 소금물의 농도를 맞춰 연수처리부에 형성된 이온교환수지를 자동으로 재생하는 자동 재생 가능한 연수 세탁기를 제공한다.

세탁조, 재생처리부, 연수처리부, 이온교환수지

Description

자동 재생이 가능한 연수 세탁기{Soft water washing machine capable for auto regenerating}

도1은 종래의 연수 세탁기를 나타낸 도면.

도2는 본 발명에 따른 자동 재생이 가능한 연수 세탁기의 단면도.

도3은 본 발명에 따른 세탁 동작의 전체 흐름도.

도4는 본 발명에 따른 경수 및 연수 세탁의 흐름도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 **

100 : 세탁기 하우징 110 : 세탁조

120 : 경수공급관 121 : 경수 공급밸브

122 : 경수 선택밸브 130 : 경수급수관

131 : 유도수 및 세탁수 선택밸브 140 : 유도수관

141 : 제1유도수 단속밸브 142 : 제2유도수 단속밸브

150 : 드레인관 151 : 소금물 드레인밸브

152 : 드레인밸브 200 : 연수처리부

210 : 하부 스트레이너 220 : 상부 스트레이너

230 : 연수처리통 240 : 이온교환수지

250 : 연수처리부 급수관 251 : 연수 선택밸브

260 : 연수공급관 261 : 연수 공급밸브

300 : 재생처리부 310 : 소금물통

320 : 수위센서 330 : 볼 체크밸브

340 : 소금물관 341 : 소금물 인입밸브

342 : 소금물 인입보조밸브 350 : 소금망

360 : 재생용 소금 400 : 제어부

본 발명은 자동 재생이 가능한 연수 세탁기에 관한 것으로 상세하게는 세탁기 하우징 내부에 세탁조를 형성하고 상기 세탁조에 연수를 공급하기 위한 연수처리부와, 상기 연수처리부에 이온교환수지를 재생하기 위해 일정농도의 소금물을 만들어 공급하는 재생처리부로 이루어져 일정량의 소금을 재생처리부에 투입하면 자동으로 소금물의 농도를 맞춰 연수처리부에 형성된 이온교환수지를 자동으로 재생하는 자동 재생 가능한 연수 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 각종 세탁물을 간편하게 세탁할 수 있도록 한 장치로 서, 일반가정 등에 널리 보급되어 가정에서는 필수품으로 자리 잡고 있다. 이러한 세탁기는 세탁물의 세탁을 교반기의 정역회전에 의해 세탁물과 회전조의 마찰과 세제의 세척력에 의해 이루어지는데, 세제는 세탁수의 경도에 따라 세척력이 차이를 보인다. 즉, 경도가 낮은 세탁수는 세척력이 높고, 반대로 경도가 높은 세탁수는 세척력이 낮은 것이다. 이러한 세탁기는 세탁물을 세탁하기 위해 수도밸브와 호스를 통해 연결하여 세탁수를 공급하여 세탁이 이루어지는바, 이때 사용되는 세탁수는 일반 수돗물 또는 지하수를 연수 과정 없이 바로 세탁에 사용하여 공급되는 세탁수가 경도가 높아 세제의 세척력이 저하되고 세탁물의 세척정도가 양호하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 보다 양호한 세탁상태를 유지하기 위해 보다 많은 양의 세제를 사용하게 되었으며, 상기 세제는 합성세제로 상기 합성세제는 석유계 탄화수소와 같은 화학물질을 원료로 합성된 세제를 통틀어 말하는 것으로 상기 합성세제는 값이 싸며 찬물, 경수에도 비교적 세척력이 높아 널리 사용되었다. 그러나 합성세제는 세척력을 높이기 위해 계면활성제를 첨가하고 표백제 등 보조성분이 함유되어 있으므로 인체에 해롭고 분해가 어려워 수질오염 등의 문제를 발생시켰으며, 미생물에 잘 분해되지 않고, 하천에 산소 공급을 차단하여 하천의 자정능력을 저하시켜 상수도 정수 처리 기술로 완전히 처리할 수 없어 결국 수돗물을 통해 인체에 흡수 축적되어 정자 파괴, 기형아 출산 및 중금속 체내흡수를 촉진시키고 고혈압을 일으키는 등 인체에 많은 치명적 영향을 끼치고 있었다. 또한, 상기 합성세제는 비누에 비하 여 세탁 후 세제잔류량이 높아 세탁한 옷을 5번 헹구었을 경우 면은 0.2%, 모직은 1.6%의 잔류세제가 남아 상기 잔류세제가 피부에 닿아 피부병을 일으키는 원인이 되었다. 그러나 지금까지는 합성세제를 대체하기가 마땅치 않아 계속 사용되고 있는 실정이다.

상기 합성세제의 문제점을 해결하기 위해 천연지방산이나 수지산 등이 원료인 천연비누를 가루형태 혹은 액체형태로 하여 세탁에 사용하기 위해 연수장치를 세탁기 내에 구비하여 이온교환수지를 이용해서 세탁수를 연수처리하여 상기 연수를 이용하여 세탁하도록 구성하였다. 상기 천연비누의 가장 큰 단점은 경수에서의 급격한 세척력 저하를 나타내는 것이다. 그러나 상기 천연비누의 연수에서 세척력은 합성세제에 비해 천연비누가 우수하며 이는 국립환경연구원의 실험 결과를 바탕으로 한다. 완전한 연수 상태에서는 기존 사용량의 20 내지 30%의 천연비누만 투입하면 동일한 세척력을 유지하여 상기 합성세제보다 고가인 천연비누의 경제적 부담을 절감할 수 있으며, 이는 환경오염을 근본적으로 방지할 수 있고, 잔류 세제로 인한 피부 트러블의 원인도 제거할 수 있다.

도1은 상기와 같은 종래 연수 세탁기의 도면으로 상기 도1을 참조하여 종래 연수 세탁기를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 도1에 도시된 바와 같이 종래의 연수 세탁기는 급수된 물 내의 불순물 이온을 흡착하여 제거하는 이온교환수지와, 이온교환수지를 수용하고 있는 연수통을 갖는 세탁기의 연수화장치에 있어서, 소금물을 수용하고 있는 소금물통과 소금물통을 수용지지하며 세탁기가 설치된 곳의 인접한 벽면에 고정부착시키는 지지수단과 지지수단에 의해 지지된 상태의 소금물통으로부터의 소금물을 연수통 내에 공급하기 위한 재생급수관과 재생급수관의 일부 위에 설치되어 있는 조절밸브를 포함하여 이루어졌다.

그러나 상기와 같은 종래의 연수 세탁기는 사용자가 직접 소금과 물을 혼합하여 적정한 농도의 소금물을 만들고, 이를 세탁기에 넣어야 함으로써, 그 사용이 불편한 문제점이 있었다. 또한, 사용자가 소금물을 직접 만들어야 함으로써, 소금물의 농도가 적정 농도 이상인 경우에는 소금 잔류물이 이온교환수지에 잔류하여 세탁수가 소금물이 될 수 있으며, 그 농도가 적정 농도 이하인 경우에는 이온교환수지가 완전히 재생되지 않아 세탁에 필요한 대량의 연수를 반복생산하지 못하므로서 실용화하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 이온교환수지의 재생 시 일정한 농도의 소금물을 제조하여 빠르게 흐르는 유도수를 이용한 압력차를 통해 무동력으로 소금물을 연수처리부에 이동시켜 자동 재생을 실행하고, 솔레노이드 밸브의 순차제어를 통한 자동처리로 연수처리능력이 향상되고, 이온교환 수지의 재생시점이 길어져 연속적인 연수의 대량생산이 가능하여 실용가능한 자동 재생이 가능한 연수 세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 세탁기에 연수처리부와 재생처리부를 형성하여 상기 세탁기에 공급되는 경수를 연수로 변환하여 합성세제 대신 천연비누를 사용하여 세제로 인한 환경오염을 완전하게 방지할 수 있으며 유아 및 피부에 민감한 사람들의 피부 트러블을 방지할 수 있고 세제 비용을 절감할 수 있는 자동 재생이 가능한 연수 세탁기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 세탁기의 본체를 형성하는 세탁기 하우징;

상기 세탁기 하우징의 내부에 형성되어 세탁물을 세탁하도록 구성하는 세탁조;

상기 세탁조에 경수를 공급하기 위한 경수공급관 및 경수 공급밸브;

상기 경수공급관 및 경수 공급밸브로부터 경수를 공급받는 연수처리부 급수관과, 상기 연수처리부 급수관으로부터 경수를 유입하는 하부 스트레이너와, 상기 하부 스트레이너의 상단에 형성하여 연수 공급관과 연결되어 연수를 세탁조에 공급하는 상부 스트레이너를 포함하는 연수처리통과, 상기 하부 스트레이너를 통해 공급된 경수를 연수로 변환하기 위한 이온교환수지를 포함하여 형성하는 연수처리부;
상기 연수처리부에서 이온교환수지의 재생을 위한 소금물과 세탁조에서 사용된 연수 및 경수를 배출하는 드레인밸브 및 드레인관;
상기 경수공급관으로부터 연장형성된 경수 급수관에서 더 연장되어 상기 드레인관과 연결된 유도수관으로서, 상기 유도수관의 일정 부위의 직경을 줄여 유속을 증가시킴으로써 발생되는 압력차를 통해 상기 경수 공급관으로부터 유입된 경수가 소금물을 유도해내는 유도수로 작용할 수 있도록 구성한 유도수관;

상기 연수처리부 내에 장입되는 이온교환수지를 일정한 농도의 소금물을 이용하여 재생하기 위하여, 재생용 소금을 일정한 농도로 용해시켜 보관 및 공급하기 위한 소금물통과, 상기 소금물통의 내부 상단에 형성하여 상기 소금물의 수위를 조절하는 수위센서와, 상기 소금물통의 내부 하단에 형성되어 상기 경수공급관으로부터 경수를 공급받아 재생용 소금을 용해시키고 상기 용해된 소금을 연수처리부에 공급하기 위해 소금물을 배출하는 볼 체크밸브와, 상기 유도수관과 연통되어 교차하고 상기 볼 체크밸브에 의해 배출된 소금물을 연수처리부로 공급하는 소금물관과, 상기 소금물관과 접하고 직경이 줄어든 상기 유도수관의 일정 부위와 상기 볼 체크밸브 부위간에 발생되는 압력차를 이용하여 상기 소금물통으로부터 연수처리부로 소금물을 동력없이 공급하기 위해 사용되는 소금물 인입밸브 및 소금물 인입보조밸브와, 상기 소금물통 내에 설치되어 재생용 소금을 지지하고, 소금물의 농도를 조절하기 위한 소금망을 구비하여 상기 세탁기의 내부 상단에 형성하는 재생처리부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 재생처리부는 재생된 소금물을 연수처리부에 공급하기 위해 경수공급관에 의해 유도수관으로 경수를 공급하여 상기 유도수관과 소금물관이 접한 유도수관의 일정부위의 직경을 줄여 경수가 통과하면 소금물 인입밸브와 소금물 인입보조밸브를 온(ON)하여 상기 유도수관과 볼 체크밸브와의 압력차를 통해 재생처리부의 소금물이 연수처리부의 상부 스트레이너로 유입되는 것을 특징으로 하며 이는 베르누이 정리를 이용한 것으로 상기 베르누이의 정리는 유체의 압력이 유체의 흐르는 속도가 빠른 곳에서 낮아지고 느린 곳에서 높아진다는 원리다. 즉, 상기 유도수의 흐름을 빠르게 하기 위해 소금물관과 유도수관이 교차하는 지점을 중심으로 일정부위의 유도수관 직경을 교축 형상으로 줄여 유속을 높인다.
본 발명에 있어서의 유도수는 상기 베르누이 정리를 이용하여 상기 소금물통으로부터 소금물이 상기 소금물관을 통해 흘러나오도록 유도해내는 것으로서, 본 발명에서는 경수 공급관으로부터 유입된 경수가 상기 유도수관 내를 흘러 유도수 역할을 하게된다. 유도수는 후술하는 제1유도수 단속밸브로부터 제2유도수 단속밸브로 흐르게 된다.

상기 연수처리부는 재생처리부의 소금물을 통해 이온교환수지를 재생하여 상기 경수공급관으로부터 유입되는 경수를 하부 스트레이너를 통해 공급받아 이온교환수지를 통과하여 형성된 연수를 상부 스트레이너를 통해 상기 세탁조에 공급하는 역세연수방식으로 연수를 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경수공급관에서 공급되는 경수의 공급경로를 변환하여 경수와 연수를 선택할 수 있도록 하는 경수 선택밸브 및 연수 선택밸브;

상기 경수 선택밸브를 통해 공급되는 경수를 경수공급관을 통해 세탁조에 공급함과 함께 유도수로도 사용하도록 하는 유도수 및 세탁수 선택밸브;

상기 유도수 및 세탁수 선택밸브를 통해 상기 경수를 유도수로 사용할 경우 유도수를 드레인관을 통해 배출하도록 유도수관에 형성하여 상기 유도수관의 온/오프를 제어하는 제1유도수 단속밸브 및 제2유도수 단속밸브;

상기 연수를 세탁조에 공급하기 위해 연수처리부에서 변환된 연수를 이동시키는 연수공급관에 형성하는 연수 공급밸브;

상기 연수처리부에서 이온교환수지를 재생한 소금물을 배출하는 소금물 드레인밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 연수세탁기에 사용되는 모든 밸브는 솔레노이드밸브로 형성되며 상기 연수세탁기에 사용되는 모든 밸브와 상기 연수세탁기에 사용되는 모든 관은 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 볼 체크밸브는 일정한 농도의 소금물을 제조하기 위해 상기 소금망의 하단에서 소금망의 상단으로 경수를 분사하여 재생용 소금을 용해시키는 것을 특징으로 하며 상기 볼 체크밸브의 볼은 소금물이 빨려 나갈 때 부력으로 떠있고 소금물이 다 빠져나가면 부력으로 떠있던 볼이 내려와 소금물이 나가는 입구를 막아 소금물관의 진공상태를 유지시키도록 구성한다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 자동 재생이 가능한 연수 세탁기의 단면도이다.

상기 도2에 도시된 바와 같이 상기 연수 세탁기는 세탁기의 본체를 형성하는 세탁기 하우징(100)과, 상기 세탁기 하우징(100)의 내부에 형성되어 세탁물을 세탁하도록 구성하는 세탁조(110)를 구성한다. 상기 세탁조(110)의 후면 양측에는 이온교환수지(240)를 포함하는 연수처리부(200)가 형성되며 상기 세탁기 하우징(100)의 내부 상단에는 상기 연수처리부(200)를 재생처리하기 위해 소금물을 제조하는 재생처리부(300)와 상기 연수처리부(200)에서 이온교환수지(240)의 재생을 위해 사용된 소금물과 세탁조(110)에서 사용된 연수 및 경수를 배출하는 드레인밸브(152)와 드 레인관(150)을 형성한다.

상기 연수처리부(200)는 경수공급관(120)으로부터 경수를 공급받는 연수처리부 급수관(250)과, 상기 연수처리부 급수관(250)의 경수를 연수처리부(200)에 유입하기 위한 하부 스트레이너(210)와, 상기 상부에 연수공급관(260)과 연결되어 연수를 세탁조(110)에 공급하고 상기 재생처리부(300)에서 재생된 일정 농도의 소금물을 상기 연수처리부(200)에 공급하는 상부 스트레이너(220)와, 상기 하부 스트레이너(210)를 통해 공급된 경수를 연수로 변환하기 위한 이온교환수지(240)를 포함하는 연수처리통(230)으로 형성한다.

또한, 상기 재생처리부(300)는 연수처리부(200) 내에 장입되는 이온교환수지(240)를 일정한 농도의 소금물을 이용하여 재생하기 위하여, 재생용 소금(360)을 일정한 농도로 용해시켜 보관 및 공급하기 위한 소금물통(310)을 형성하고, 상기 소금물통(310)의 내부 상단에 형성하여 상기 소금물의 수위를 조절하는 수위센서(320)와, 상기 소금물통(310)의 내부 하단에 형성되어 상기 경수공급관(120)으로부터 경수를 공급받아 상기 소금물통(310)에 경수를 공급하고, 상기 소금이 용해된 소금물을 연수처리부(200)에 공급하기 위한 볼 체크밸브(330)를 형성한다. 상기 볼 체크밸브(330)에 의해 배출된 소금물을 연수처리부(200)로 공급하는 소금물관(340)과, 상기 소금물관(340)에 유입된 소금물을 연수처리부(200)에 동력 없이 공급하기 위한 소금물 인입밸브(341) 및 소금물 인입보조밸브(342)와, 상기 소금물통(310) 내에 설치되어 재생용 소금(360)을 지지하고, 소금물의 농도를 조절하기 위한 소금망(350)을 형성하여 이루어진다.

또한, 상기 연수 세탁기에서 사용되는 밸브로는 상기 경수공급관(120)에서 공급되는 경수의 공급경로를 변환하도록 하는 경수 선택밸브(122) 및 연수 선택밸브(251)와, 상기 경수 선택밸브(122)를 통해 공급되는 경수를 세탁조(110)에 공급하고 유도수로도 사용하도록 하는 유도수 및 세탁수 선택 밸브(131)와, 상기 유도수의 흐름을 단속하기 위한 제1유도수 단속밸브(141) 및 제2유도수 단속밸브(142)와, 상기 연수를 세탁조(110)에 공급하기 위해 연수처리부(200)에서 변환된 연수를 이동시키는 연수공급관(260)에 형성하는 연수 공급밸브(261)와 상기 연수처리부(200)에서 이온교환수지(240)를 재생한 소금물을 배출하는 소금물 드레인밸브(151)로 이루어지며 상기 연수 세탁기에 사용되는 밸브들은 모두 솔레노이드 밸브로 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 자동으로 이온교환수지(240)를 재생하기 위해 재생공정을 수행하며, 상기 재생공정에 대해 상세하게 설명한다.

상기 이온교환수지(240)의 재생공정을 살펴보면 상기 재생처리부(300)에서 일정한 농도의 소금물을 제조하기 위하여 상기 경수공급관(120)을 통해 경수가 공급되면 상기 연수 선택밸브(251)는 오프(OFF)되고 경수 선택밸브(122)가 온(ON)되어 상기 경수는 경수급수관(130)으로 이동한다. 상기 경수급수관(130)으로 이동한 경수는 제1유도수 단속밸브(141)가 온(ON)되어 유도수관(140)으로 이동하며, 상기 제2유도수 단속밸브(142)가 오프(OFF)되고 소금물 인입밸브(341)가 온(ON)되어 소금물관(340)으로 이동하여 볼 체크밸브(330)를 통해 재생처리부(300)의 소금물통(310)으로 이동한다. 이때 상기 볼 체크밸크(330)는 소금물통(310)의 하단에 위치하여 상기 하단에서 상단으로 경수를 분사하여 재생용 소금(360)을 빠른 시간에 용해시킬 수 있도록 구성하며 상기 재생용 소금은 10％ 내지 12％의 소금물을 제조하기 위해 각 단위(1kg, 2kg 등)의 재생용 소금을 공급하고, 상기 볼 체크밸브(330)에 의해 유입되는 경수의 수위를 조절하여 경수의 양을 조절하기 위한 수위센서(320)에 의해 일정량이 되면 공급을 멈추게 되어 정해진 양의 재생용 소금을 수위센서에 의한 정해진 양의 경수를 공급하여 일정시간이 지나면 상기 재생처리부(300)에는 10％ 내지 12％의 농도의 소금물이 제조된다.
상기와 같이 형성된 일정 농도의 소금물은 연수처리부(200)의 이온교환수지(240)를 재생하기 위하여 상기 경수 공급부(120)에서 경수인 유도수를 공급하면 상기 유도수는 경수 선택밸브(122)와 제1유도수 단속밸브(141), 제2유도수 단속밸브(142), 드레인 밸브(152)가 온(ON)되고 연수 선택밸브(251)와 유도수 및 세탁수 선택밸브(131), 소금물 인입밸브(341) 및 소금물 인입보조밸브(342)가 오프(OFF)되어 경수급수관(130)과 유도수관(140)으로 이동하여 드레인관(150)을 통해 배출되며, 상기 유도수관(140)에 경수인 유도수가 빠르게 흐를 때, 상기 볼 체크밸브(330), 소금물 인입밸브(341)가 온(ON)되면 유도수관(140)에 접한 소금물관(340) 끝단의 낮은 압력과 소금물에 접한 볼 체크밸브(330)와의 압력과의 압력차에 의해 소금물이 볼 체크밸브(330)로 유입되어 소금물관(340)으로 이동하고, 상기 소금물관(340)으로 이동한 소금물은 유도수와 함께 드레인관(150)을 통해 배출된다. 이때 경수의 공급을 멈추고 제1유도수 단속밸브(141)와 제2유도수 단속밸브(142)와 연수 공급밸브(261)를 오프(OFF)하고, 소금물 인입밸브(341)와 소금물 드레인밸브(151)를 온(ON)하면 재생처리부(300)에서 압력차에 의해 공급되는 소금물은 연수공급관(200)으로 이동하여 연수처리부(200)의 상부 스트레이너(220)를 통해 연수처리부(200)에 공급되어 무동력으로 상기 소금물을 연수처리부(200)에 공급하여 이온교환수지(240)를 재생할 수 있도록 한다.
상기와 같이 무동력으로 이온교환수지(240)를 재생할 수 있는 것은 유도수관(140)과 접한 소금물관(340)의 끝단과 소금물을 접한 볼 체크밸브(330)와 압력차가 생겨 소금물이 빠르게 올라올 수 있으며 이는 압력차를 이용한 베르누이의 정리에 의한 것으로 상기 베르누이의 정리는 유체역학의 기본법칙 중 하나이며, 1738년 D.베르누이가 발표하여 유체의 속력이 증가하면 압력이 낮아지고, 반대로 감소하면 압력이 높아져 유속이 빠를수록 압력이 낮고, 유속이 느릴수록 압력이 높아지므로 상기 유속이 빠르고 느림에 따른 압력차를 이용한 것이다.
즉, 상술한 베르누이 원리에 의해 상기 소금물관과 접하고 관 직경이 줄어든 상기 유도수관의 일정 부위와 상기 볼 체크밸브 부위간에 발생되는 압력차를 이용함으로써 동력 수단없이 단지 밸브 조작만으로도 소금물통으로부터 연수처리부로 소금물을 공급할 수 있게 된다.

따라서, 유도수의 흐름을 빠르게 하기 위해 소금물관(340)과 유도수관(140)이 교차하는 지점을 중심으로 상기 유도수관(140)의 직경을 일정부분 줄여 유속이 빨라지도록 구성하여 무동력으로 상기 재생처리부(300)에서 연수처리부(200)로 소금물을 이동시킬 수 있다.

상기 연수처리부(200)의 상부 스트레이너(220)로 이동한 소금물은 상기 연수처리부(200) 내에 형성된 이온교환수지(240)를 통과하여 상기 이온교환수지(240)를 재생시킨다. 상기 이온교환수지(240)는 소금물의 의한 재생에 의해 나트륨 이온을 충분히 머금고 칼슘, 마그네슘 이온 등 경도를 높이는 이온을 방출하게 된다.

상기 이온교환수지(240)를 통과한 소금물은 연수처리부(200)의 하부 스트레이너(210)에 의해 배출되어 연수처리부 급수관(250)으로 이동한다. 상기 연수처리부 급수관(250)으로 이동한 소금물은 소금물 드레인밸브(151)가 온(ON)되어 드레인관(150)을 통해 상기 세탁기 외부로 배출되어 상기 이온교환수지(240)를 자동으로 재생할 수 있다.

상기와 같은 재생공정 중 소금물 투입이 완료된 후 이온교환수지(240)에 붙어 있는 소금을 씻어주기 위한 수세공정이 진행되며, 상기 수세공정과 동시에 압출공정도 진행된다. 상기 수세공정과 압출공정은 소금물을 투입하는 방법과 동일하며 다만, 소금물 인입밸브(341)가 오프(OFF)되고 소금물 인입보조밸브(342)가 온(ON)되어 이온교환수지(240)의 소금을 씻어준다.

상기와 같은 재생 공정의 재생 시점은 이온교환수지(240)의 량과 비례하며 대략 4톤 정도의 연수를 사용한 후 재생하고 소금물의 제조에 필요한 재생용 소금(360)은 500g, 1Kg 등의 일반 시중에서 판매되는 소금을 사용하여 정량의 재생소금 양과 수위센서에 의한 정량의 경수의 공급을 통해 일정시간 후 10％ 내지 12％의 일정 농도의 소금물을 제조하며 이때 1회에 투입되는 소금의 양은 500g 내지 1Kg의 단위로 정한다. 상기 자동 재생이 가능한 연수 세탁기는 재생 시 고농도의 소금물을 이용하므로 상기 연수 세탁기에 사용되는 모든 밸브와 모든 관은 플라스틱으로 형성하여 상기 밸브와 관이 부식되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같은 구성과 재생공정을 통한 본 발명의 세탁동작을 도면을 통해 상세하게 설명하면 도3은 본 발명에 따른 세탁동작의 전체 흐름도이고, 도4는 본 발명에 따른 경수 및 연수세탁 흐름도이다. 상기 도3에 도시된 바와 같이 세탁의 전체 동작은 세탁, 1차 헹굼, 2차 헹굼, 탈수의 과정으로 이루어지며, 상기 세탁의 전체 동작은 제어부(400)의 제어에 의해 이루어진다. 상기 세탁은 경수 세탁과 연 수 세탁으로 분리되고 1차 헹굼은 경수를 사용하며 2차 헹굼은 연수를 사용한다. 상기 1차 헹굼의 횟수는 사용자가 선택할 수 있다. 상기 세탁에 사용되는 세제는 사용자에 따라 합성세제를 사용할 수 있고, 천연비누를 사용할 수도 있다. 상기 천연비누는 지방산이나 수지산 등을 원료로 제작되는 것으로 자연으로부터 생성된 동·식물성 유지를 사용하기 때문에 인체에 피해가 없고 효소나 박테리아에 의해 분해되어 환경오염을 완전하게 방지할 수 있다. 상기 천연비누는 합성세제와 비교하여 연수에서 세척력이 높아 세탁물을 삶은 것과 같은 효과가 있다. 또한, 상기 천연비누의 사용량을 기존 사용량의 20％ 내지 30％의 사용으로 세제비를 절감할 수 있다. 상기 합성세제의 사용은 환경오염 차원에서 사용하지 않는 것이 바람직하지만, 상기 합성세제를 사용할 시에도 기존 사용량의 20％ 내지 30％만으로 높은 세척력을 나타내는 효과가 있다. 상기 2차 헹굼의 연수사용과 세탁 시 천연비누의 사용으로 유아 및 피부에 민감한 사람들의 피부 트러블을 방지할 수 있다.

상기 세탁과정을 살펴보면, 경수세탁과 연수세탁을 사용자가 선택하여 경수세탁은 상기 도4에 도시된 바와 세탁물과 천연비누를 세탁조(110)에 투입한 후 경수세탁버튼을 누르면 경수공급관(120)으로부터 경수가 공급되며 상기 공급된 경수는 경수 선택밸브(122)가 온(ON)되고 연수 선택밸브(251)가 오프(OFF)되어 경수급수관(130)으로 이동한다. 상기 경수급수관(130)으로 이동한 경수는 유도수 및 세탁수 선택밸브(131)가 온(ON)되어 세탁조(110)에 공급되고 경수가 공급된 세탁조(110)는 회전에 의해 세탁을 한다. 상기 세탁이 끝난 세탁조는 경수를 드레인관 (150)으로 이동하여 드레인밸브(152)에 의해 상기 세탁기 외부로 배출한다.

또한, 연수세탁의 진행과정은 세탁물과 천연비누를 투입한 후 연수세탁버튼을 누르면 경수공급관(120)으로부터 경수가 공급되어 상기 연수 선택밸브(251)가 온(ON)되고 경수 선택밸브(122)가 오프(OFF)되며 소금물 드레인밸브(151)가 오프(OFF)된다. 상기 경수는 연수처리부 급수관(250)으로 이동하여 상기 연수처리부(200)의 하부 스트레이너(210)를 통해 상기 연수처리부(200)에 투입된다. 상기 연수처리부(200)에 투입된 경수는 이온교환수지(240)를 통과하게 된다. 상기 이온교환수지(240)는 재생공정을 통해 나트륨이온을 충분히 머금고 있는 상태로 상기 경수가 유입되면 경수에 포함되어 경도를 높이는 칼슘이온과 마그네슘이온 등을 흡수하여 상기 경수를 연수로 변환한다. 상기 연수처리부(200)는 하부 스트레이너(210)를 통해 경수를 유입하여 역세연수방식으로 상기 경수를 연수로 변환하는 것이다. 상기 이온교환수지(240)를 통해 변환된 연수는 상부 스트레이너(220)에 의해 상기 연수처리부(200)에서 배출되어 연수 공급관(260)으로 이동하여 연수 공급밸브(261)가 온(ON)되어 상기 세탁조(110)에 공급하게 된다. 상기 세탁조(110)에 연수가 공급되면 상기 세탁조(110)의 회전에 의해 세탁을 하며 상기 세탁이 완료되면 세탁조(110)의 연수는 드레인밸브(152)를 통해 드레인관(150)으로 배출되게 된다.

상기 경수세탁과 연수세탁을 통해 세탁된 세탁물은 상기 경수세탁에서 경수가 세탁조(110)로 유입되는 과정을 통해 1차 헹굼을 하고 상기 연수세탁에서 연수 가 세탁조(110)에 유입되는 과정을 통해 2차 헹굼을 하도록 형성하여 상기 연수를 통한 2차 세탁 후, 탈수를 통해 세탁을 완료하도록 구성한다.

상기와 같이 본 발명은 세탁기에 연수를 사용함으로써 상기 세탁 시 천연비누를 사용하여 기존 사용량의 20％ 내지 30％로 세탁물이 삶은 것과 같은 효과를 볼 수 있으며, 합성세제의 역시 기존 사용량의 20％ 내지 30％로 세탁물이 삶은 것과 같은 효과를 나타낸다. 또한, 상기 2차헹굼을 연수로 헹굼으로써 섬유유연제를 사용하지 않아도 유연한 섬유상태를 유지하며, 상기 연수의 사용과 천연비누의 사용으로 환경 오염을 방지하고, 아토피 피부염 등 민감한 피부환자의 피부 트러블을 방지할 수 있으며, 이온교환수지의 자동 재생이 가능하여 연수 세탁기를 실용화할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

본 발명은 연수처리부의 이온교환수지의 재생 시 일정한 농도의 소금물을 제 조하여 유도수의 빠른 흐름을 이용한 압력차를 통해 무동력으로 소금물을 연수처리부에 이동시켜 자동 재생이 가능하고 수세공정 및 압출공정 등의 모든 공정이 솔레노이드 밸브에 의해 순차 제어되므로 연수능력 및 재생능력을 향상시킬 수 있어 편리하며, 이온교환수지의 재생시점이 길어지며 연속적인 연수의 대량생산이 가능하여 실용화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 세탁기에 연수처리부와 재생처리부를 형성하여 상기 세탁기에 공급되는 경수를 연수로 변환하여 합성세제를 사용하지 않고 천연비누를 사용하여 세제로 인한 환경오염을 완전하게 방지할 수 있으며 기존 사용량의 20％ 내지 30％만의 사용으로 세탁물을 삶은 것처럼 높은 세척력을 얻을 수 있어 세제비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 2차 헹굼에서 연수를 사용하여 섬유유연제를 사용하지 않아도 마치 섬유유연제를 사용한 것과 같은 상태를 유지할 수 있으며, 합성세제를 사용하지 않고 천연비누의 사용과 상기 2차 헹굼에서 연수의 사용으로 피부에 민감한 사람들의 피부 트러블을 방지하는 효과가 있다.

또한, 솔레노이드 밸브와 수로가 플라스틱으로 이루어져 소금물에 의한 부식을 방지할 수 있는 효과가 있으며 재생공정에서 무동력을 사용하므로 세탁기 제조 원가를 줄이며 에너지를 절감하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 세탁기의 본체를 형성하는 세탁기 하우징;

   상기 세탁기 하우징의 내부에 형성되어 세탁물을 세탁하도록 구성하는 세탁조;

   상기 세탁조에 경수를 공급하기 위한 경수공급관 및 경수 공급밸브;

   상기 경수공급관 및 경수 공급밸브로부터 경수를 공급받는 연수처리부 급수관과, 상기 연수처리부 급수관으로부터 경수를 유입하는 하부 스트레이너와, 상기 하부 스트레이너의 상단에 형성하여 연수 공급관과 연결되어 연수를 세탁조에 공급하는 상부 스트레이너를 포함하는 연수처리통과, 상기 하부 스트레이너를 통해 공급된 경수를 연수로 변환하기 위한 이온교환수지를 포함하여 형성하는 연수처리부;

   상기 연수처리부에서 이온교환수지의 재생을 위한 소금물과 세탁조에서 사용된 연수 및 경수를 배출하는 드레인밸브와 드레인관;

   상기 경수공급관으로부터 연장형성된 경수 급수관에서 더 연장되어 상기 드레인관과 연결된 유도수관으로서, 상기 유도수관의 일정 부위의 직경을 줄여 유속을 증가시킴으로써 발생되는 압력차를 통해 상기 경수 공급관으로부터 유입된 경수가 소금물을 유도해내는 유도수로 작용할 수 있도록 구성한 유도수관;

   상기 연수처리부 내에 장입되는 이온교환수지를 일정량의 재생용 소금과 일정량의 경수로 용해시켜 일정한 농도의 소금물을 이용하여 재생하기 위하여, 상기 일정량의 재생용 소금을 일정량의 경수로 용해시켜 보관 및 공급하기 위한 소금물통과, 상기 소금물통의 내부 상단에 형성하여 상기 일정량의 경수를 공급하기 위해 경수의 수위를 조절하는 수위센서와, 상기 소금물통의 내부 하단에 형성되어 상기 경수공급관으로부터 경수를 공급받아 재생용 소금을 용해시키고 상기 용해된 소금물을 연수처리부에 공급하기 위해 소금물을 배출하는 볼 체크밸브와, 상기 유도수관과 연통되어 교차하고 상기 볼 체크밸브에 의해 배출된 소금물을 연수처리부로 공급하는 소금물관과, 상기 소금물관과 접하고 직경이 줄어든 상기 유도수관의 일정 부위와 상기 볼 체크밸브 부위간에 발생되는 압력차를 이용하여 상기 소금물통으로부터 연수처리부로 소금물을 동력없이 공급하기 위해 사용되는 소금물 인입밸브 및 소금물 인입보조밸브와, 상기 소금물통 내에 설치되어 재생용 소금을 지지하고, 소금물의 농도를 조절하기 위한 소금망을 구비하여 상기 세탁기의 외부 상단에 형성하는 재생처리부;

   로 이루어지는 자동 재생이 가능한 연수 세탁기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 재생처리부는 재생용 소금물을 연수처리부에 공급하여 이온교환수지를 재생하기 위해 경수공급관을 통해 경수인 유도수를 공급하고, 상기 공급된 유도수는 상기 경수공급관에서 연장형성된 경수급수관을 지나 상기 경수급수관에서 연장형성된 유도수관으로 이동하여 상기 유도수관과 소금물관이 접한 유도수관의 일정부위의 직경을 줄여 유도수가 빠르게 통과하면 소금물 인입밸브와 소금물 인입보조밸브를 온(ON)하여 상기 유도수관과 볼 체크밸브와의 압력차를 통해 재생처리부의 소금물이 연수처리부의 상부 스트레이너로 유입되며 상기 유도수관을 흐르는 유도수는 드레인관을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 자동 재생이 가능한 연수 세탁기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연수처리부는 재생처리부의 소금물을 통해 이온교환수지를 재생하여 상기 경수공급관으로부터 유입되는 경수를 하부 스트레이너를 통해 공급받아 이온교환수지를 통과하여 형성된 연수를 상부 스트레이너를 통해 상기 세탁조에 공급하는 역세연수방식으로 연수를 공급하는 것을 특징으로 하는 자동 재생이 가능한 연수 세탁기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 경수공급관에서 공급되는 경수의 공급경로를 변환하여 경수와 연수를 선택할 수 있도록 하는 경수 선택밸브 및 연수 선택밸브;

   상기 경수 선택밸브를 통해 공급되는 경수를 경수공급관을 통해 세탁조에 공급함과 함께 유도수로도 사용하도록 하는 유도수 및 세탁수 선택밸브;

   상기 유도수 및 세탁수 선택밸브를 통해 상기 경수를 유도수로 사용할 경우 유도수를 드레인관을 통해 배출하도록 유도수관에 형성하여 상기 유도수관의 개폐를 제어하는 제1유도수 단속밸브 및 제2유도수 단속밸브;

   상기 연수를 세탁조에 공급하기 위해 연수처리부에서 변환된 연수를 이동시키는 연수공급관에 형성하는 연수 공급밸브;

   상기 연수처리부에서 이온교환수지를 재생한 소금물을 배출하는 소금물 드레인밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 재생이 가능한 연수 세탁기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연수세탁기에 사용되는 모든 밸브는 솔레노이드밸브로 형성되며 상기 연수세탁기에 사용되는 모든 밸브와 상기 연수세탁기에 사용되는 모든 관은 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 재생이 가능한 연수 세탁기.
6. 삭제

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