KR101069014B1 - 재생수 제조 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

재생수 제조 장치가 제공된다. 개시된 재생수 제조 장치는 원수가 유입되는 입수구, 상기 입수구의 인근에 배치되어 재생수가 배출되는 출수구, 및 과도하게 유입된 상기 원수 및 재생수를 배출하는 배수구를 구비하는 중공의 용기 형상의 본체와, 상기 본체 내부의 밑면으로부터 일정높이에 배치되며, 하면 또는 측면을 통해 원수의 이동이 가능한 바스켓과, 상기 바스켓 상에 배치되어 상기 본체 내부에 유입되는 상기 원수에 의해 일정량씩 용해되는 재생제 블럭, 및 상기 출수구 측에 배치된 개폐밸브를 포함하며, 상기 본체 내에서 일정시간 동안 상기 원수가 상기 재생제 블럭을 용해하는 과정을 거친 후에 상기 개폐밸브를 조작하여 상기 본체 내에 형성된 재생수가 상기 출수구를 통하여 이온수지가 저장되어 있는 연수통으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 이에 따른 제조 방법을 제공한다.

재생수, 바스켓, 재생제, 블럭, 개폐밸브, 입수구, 배수구, 연수, 메쉬

Description

재생수 제조 장치 및 그 제조 방법{Regenerating Water Manufacturing Apparatus and Method Thereof}

본 발명은 재생수 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연수기의 계속적인 사용과정에서 연수기능이 저하되는 연수통에 내재되는 이온수지의 주기적인 재생을 돕기 위하여 지원하는 장치로서, 내부에 구비되는 재생제 블럭에 대하여 원수를 제공하여 일정한 범위의 농도를 갖는 재생수를 제조하여 공급할 수 있는 재생수 제조 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 재생수 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미리 설정된 재생수 제조 시간 동안, 상기 공급된 원수와 상기 재생수 제조 장치 내의 제생제 블록이 반응하여 재생수를 생성하는 단계를 포함하는, 재생수 제조 방법을 제공한다.

가정 또는 사무실 등에 설치되는 연수기는 수돗물에 포함되어 있는 경수성 이온을 화학적으로 변환시켜 연수화된 물로 만들어 주는 기본적인 기능을 갖는다. 일반적으로 수돗물에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 노후된 관 또는 수질오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 아연, 납, 수은 등 각종 중금속도 함유되어 있다. 상기와 같은 미량의 중금속 물질 등을 함유한 수돗물은 인체에 치명적이지는 않지만 피부를 세척할 때 그대로 사용하게 되면 물속에 포함된 금속이온과 비누의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이러한 금속성 이물질이 피부에 접촉하여 알레르기와 같은 각종 피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시키게 된다.

따라서, 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na+형 강산성 양이온교환수지에 통과시켜 경도 성분인 Ca2+와 Mg2+을 수지중의 Na+와 교환하여 단물인 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 세정용으로 이용되고 있다.

연수기는 경수에 함유된 칼슘이온과 마그네슘이온을 나트륨이온(Na+)으로 치환시켜 부드럽게 하는 원리를 갖는데, 이를 위해 보통 나트륨이온이 함유된 특수고분자화합물의 이온교환수지가 내장된 연수통을 필수적인 구성요소로 포함하며, 물에 용해될 경우에 나트륨이온을 생성하는 소금 등의 이온교환수지 재생물질이 들어있는 재생통을 포함하고 있다. 즉, 연수기는 연수통 내에 미세한 알갱이(ball) 형상의 이온교환수지가 대량으로 저장되어 있는 상태에서 수돗물을 상기 연수통 내로 계속 통과시켜 이온교환수지와 접촉시킴으로써 연수를 만들어내게 되는데, 상기 이온교환수지가 수돗물과의 계속적인 접촉에 의해 Na+성분이 상당부분 감소하게 되므로, 이를 보전하기 위해 NaCl 등의 성분으로 이루어진 소금물을 연수통 내로 투입하게 된다.

상기의 재생과정을 자동으로 수행하기 위한 방법으로 기존에 수압식 자동재 생 연수장치가 사용되는데, 상기 수압식 자동재생 연수장치는 재생단계에서 수압에 따라 재생되는 유량이 달라지므로 프로그램을 통해 재생시간을 제어해서 재생을 진행해야 한다. 상기에서처럼 수압에 따라 재생통에 입수되는 원수의 유량이 실시간으로 그 입수유량이 달라진다는 한계가 있으므로 재생액의 농도를 일정하게 맞추기 어렵게 된다.

한편, 일정치 않은 농도의 재생액을 투입하여 일정수준의 재생성능을 확보하기 위해서는 재생되는 시간을 늘이는 방법을 구현함으로써 재생을 실시하는 방법을 사용할 수 있는데, 상기의 경우에는 재생시간이 길어지게 되면 재생제 사용량이 상대적으로 증가하게 되어 경제적이지 못하다는 문제점이 발생한다.

재생수를 꾸준히 연속적으로 유동하게 하여 재생수를 제조하는 방법을 채택한 종래 기술이 존재하나, 단지 연속적으로 유동만 하게 될 경우 원수와 재생제가 항상 접촉하여 존재하기에 재생제의 낭비가 심하며 재생수와 원수의 반응이 충분하지 못하여 재생수의 농도가 희망하는 농도보다 낮은 경우가 종종 발생한다.

재생제가 위치하는 섹션 부근에 원수가 일시적으로 정지하는 방법을 채택한 종래 기술이 존재하나, 단지 원수만 일시적으로 정지하게 될 경우 그 위치에 따라 재생제의 일부만 잘 용해되고 다른 일부는 잘 용해되지 않아 결과적으로 재생제가 낭비되는 문제점이 있으며, 과다한 원수의 공급을 방지하기 위한 구조가 필수적이다. 더욱이, 과다한 원수가 공급된 경우 재생제와 반응한 재생수가 아닌 재생제와 반응하기 이전의 원수를 과공급된 양 만큼 배출해야 하는 구조가 필요하며, 이를 위하여 원수 과공급양을 분별하는 방법도 필요하다.

한편, 재생통 내에 원수가 공급되는데 있어서 재생제와 접하게 되는 원수의 양을 일정 수준으로 제어하지 못할 경우 재생제가 과도하게 소비되거나 재생수의 농도가 낮아지는 문제점이 발생한다.

또한, 재생제와 접하여 생성된 재생수의 양이 과다한 경우에 이를 적절하게 배출하지 못한 경우에도 재생수가 재생통을 넘치면(overflow) 연수기에 전반적인 기능/수명 저하를 야기할 수 있으며, 때때로 사용자 감전에 이를 수도 있다.

따라서 원수와 재생제가 균등하게 접할 수 있으면서도, 동시에 재생제의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있으며, 동시에 과다하게 공급된 원수와 재생수를 적절하게 외부로 배출할 수 있으며 동시에 전기적 구조가 아닌 기계적 구조의 필요성이 높아지는 추세이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 연수통 내의 재생이 필요한 시점에만 재생제 블럭이 저장되어 있는 본체 상에 원수를 유입시켜 일정한 농도의 재생액을 제조한 후에 공급할 수 있도록 하여 변동하는 수압에도 불구하고 일정한 농도의 재생수를 제조하여 연수통에 공급하는 과정을 통하여 불필요하게 재생제가 용해되어 낭비되는 것을 방지하여 경제적인 재생을 가능하게 하는 재생수 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 재생수 제조 장치는 원수가 유입되는 입수구, 상기 입수구의 인근에 배치되어 재생수가 배출되는 출수구, 및 과도하게 유입된 상기 원수 및 재생수를 배출하는 배수구를 구비하는 중공의 용기 형상의 본체와, 상기 본체 내부의 밑면으로부터 일정높이에 배치되며, 하면 또는 측면을 통해 원수의 이동이 가능한 바스켓과, 상기 바스켓 상에 배치되어 상기 본체 내부에 유입되는 상기 원수에 의해 일정량씩 용해되는 재생제 블럭, 및 상기 출수구 측에 배치된 개폐밸브를 포함하며, 상기 본체 내에서 일정시간 동안 상기 원수가 상기 재생제 블럭을 용해하는 과정을 거친 후에 상기 개폐밸브를 조작하여 상기 본체 내에 형성된 재생수가 상기 출수구를 통하여 이온수지가 저장되어 있는 연수통으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 재생수 제조 장치는 상기 본체의 내부에 배치되어 상기 입수구로부터 유입되는 상기 원수를 상기 본체의 내부 또는 상기 배수구로 유동하도록 안내함으로써 상기 본체 내에 저장되는 재생수의 유량을 일정하게 조절하는 유로 가이드를 더 포함할 수 있다.

일정시간 동안 상기 원수가 상기 재생제 블럭을 용해하는 것은 상기 입수구를 통해 원수공급시간동안 상기 본체 내부로 원수가 공급된 후에 재생수제조시간 동안 공급된 원수가 상기 재생제 블럭을 용해하는 과정을 수행함으로써 가능하게 된다.

상기 유로 가이드는 상기 입수구의 직상부에 배치되는 판 형상의 메인부재 및 상기 메인부재의 가장자리에서 하부 방향으로 연장되는 안내부재로 이루어질 수 있다.

상기 입수구, 출수구, 및 배수구는 상기 본체의 하부를 통해 고정배치될 수 있다.

상기 재생수의 염도는 8% 이상 15% 이하의 범위일 수 있다.

상기 바스켓의 하면 또는 측면은 메쉬망으로 이루어질 수 있다.

상기 입수구의 상단은 상기 배수구의 상단보다 상기 본체 바닥면으로부터 상대적으로 더 높은 위치에 유지될 수 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명의 다른 실시예에서, (A) 미리 설정된 원수 공급 시간 동안, 재생수 제조 장치의 본체에 원수를 공급하는 단계; (B) 미리 설정된 재생수 제조 시간 동안, 상기 공급된 원수와 상기 재생수 제조 장치 내의 재생제 블록이 반응하여 재생수를 생성하는 단계; (C) 상기 재생수 제조 장치의 본체의 출수구 하단에 위치한 개폐 밸브가 개방되어 상기 생성된 재생수가 연수통에 배출되는 단계; 및 (D) 상기 본체에 과다하게 공급된 원수 및 상기 본체 내에서 과다하게 생성된 재생수가 배수구를 통해서 외부로 배출되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (D)단계는, 상기 공급되는 원수의 유량이 미리 설정된 유량 이상인 경우 상기 재생수 제조 장치의 본체의 배수구를 통해 상기 본체 외부로 배출되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 (D)단계에서 상기 재생수 제조 장치는 유로 가이드를 포함하며, 미리 설정된 유압 이상으로 공급된 원수는 상기 유로 가이드를 따라 상기 배수구를 통해 상기 본체 외부로 배출되어 상기 본체 내에 공급되는 원수의 유량이 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (A)단계는, 상기 재생수 제어 장치의 제어부의 신호에 따라 또는 사용자가 상기 제어부를 통하여 입력한 신호에 따라 시작되는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 (A)단계는, 상기 (A)단계가 시작하는 경우 상기 제어부가 제생수 제조 신호을 유로 전환 밸브에 전달하는 단계와 상기 신호에 따라 상기 유로 전환 밸브가 상기 재생수 제조 장치에 연결된 원수 공급 유로를 개방하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (B)단계와 상기 (A)단계는 동시에 이루어질 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (D)단계는, 상기 생성된 재생수가 미리 설정된 양보다 큰 경우, 상기 미리 설정된 양보다 큰 만큼의 재생수가 배수구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명의 재생수 제조 장치는 연수통 내의 재생이 필요한 시점에만 재생제 블럭이 저장되어 있는 본체 상에 원수를 유입시켜 일정한 농도의 재생액을 제조한 후에 공급할 수 있도록 하여 변동하는 수압에도 불구하고 일정한 농도의 재생수를 제조하여 연수통에 공급하는 과정을 통하여 불필요하게 재생제가 용해되어 낭비되는 것을 방지하는 경제적인 재생을 가능하게 하는 효과가 있다.

더불어, 유입되는 원수의 압력에 따라서 그 흐름을 조절하는 유로 가이드를 본체 내에 설치하여 원수가 본체 내에서 과도하게 유동하는 것을 방지하도록 하여 재생제 블럭이 하단에서부터 순차적으로 용해가 될 수 있도록 하여 균일한 농도의 재생수가 반복적으로 생산될 수 있게 하는 특징이 있다.

또한, 재생제가 균등하게 소비될 수 있어서 재생제를 효율적으로 사용할 수 있으며, 제조자가 원하는 농도 및 양의 재생수를 효과적이고 간편하게 제조할 수 있다.

또한, 과다하게 공급된 원수 및 과다하게 생성된 재생수를 효과적으로 외부로 배출함으로써 재생제의 낭비를 줄이고 연수기의 수명을 증진시킬 수 있다.

동시에 하나의 배수구를 통해 원수와 재생수 모두 드레인되도록 하여 장비의 소형/경량화, 생산 원가 감소 및 차후 드레인되는 재생수를 별도로 사용하는 경우 바이패스를 용이하게 하는 효과를 갖는다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 재생수 제조 장치 및 그 제조 방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 상부의 일 방향에서 바라본 재생수 제조 장치의 사시도, 도 2는 도 1의 재생수 제조 장치를 하방의 일 방향에서 바라본 사시도, 도 3은 도 1의 재생수 제조 장치의 구성요소를 상하로 분리한 분해사시도, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명인 재생수 제조 장치의 구성요소인 본체를 상부에서 바라본 평면도, 도 5는 도 3에 도시된 본체에 대해 입출수 및 배수 관로가 나타나도록 한 단면도, 및 도 6은 본 발명의 구성요소인 본체를 기준으로 연수장치 상에서의 연결관계를 나타낸 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

재생수 제조 장치(100)의 설명

도 1 내지 도 5를 참조하여, 재생수 제조 장치(100)의 전체적인 구성을 설명한다. 재생수 제조 장치(100)는 원수가 유입되어 재생수가 만들어지는 본체(110) 와 본체(110)의 내부에 삽입되어 재생제 블럭(170)을 지지할 수 있도록 기능하는 바스켓(160)으로 이루어진다. 상기 본체(110)와 바스켓(160)은 일체형으로도 이루어질 수 있지만 청소 및 제작의 어려움을 감안하여 상호 분리되는 구조로 되는 것이 바람직할 수 있다. 재생제 블럭(170)이 내장된 바스켓(160)이 본체(110) 내에 합체되면 재생제 블럭(170)은 본체(110)의 내부 하면과 소정거리 이격된 상태에서 재생을 위한 준비를 완료하게 된다.

본체(110)는 중공의 용기 형상의 하우징(111), 하우징(111)의 하부 일측에 원수가 유입되게 연통가능하도록 부설되는 입수구(112), 입수구(112)의 인근에 배치되어 하우징(111)의 내부로부터 재생수가 배출되는 출수구(114), 및 하우징(111)내에 과도하게 유입된 원수 및 과도하게 제조된 재생수를 배출하는 배수구(116)를 구비한다. 여기에서 상기 입수구(112), 출수구(114) 및 배수구(116)는 본 발명이 중력 재생식인 것을 특징으로 하므로 하우징(111)의 하단에 배치되어 중력의 영향에 의해서 자동으로 배출될 수 있는 시스템으로 구성되는 것이 바람직할 수 있다.

본체(110)의 내부는 입수구(112)로 입수된 원수가 일정시간 저장되는 공간인 재생영역(113)과 상기 재생영역(113)으로 과다한 원수가 유입되는 것을 방지하기 위해서 배수영역(119)으로 구분지어질 수 있는데, 상기 재생영역(113)과 배수영역(119)은 하우징(111) 내에 칸막이 형상으로 형성된 배수벽(118)을 통해 나뉘어질 수 있다. 재생제 블럭(170)이 내장된 바스켓(160)이 본체(110) 내에 합체된 상태에서 원수가 공급되면 재생제 블럭(170)이 용해되는 과정이 이루어지고, 용해된 원수는 재생제로의 기능을 하므로 재생영역(113) 내에 형성된 출수구(114)를 통해 배 출될 수 있게 된다.

바스켓(160)은 상하로 개방된 중공의 몸체(161), 몸체(161)의 개방된 하측부에 부설되는 재생제 받침부(166), 몸체(161)의 개방된 상측부의 모서리에 회전가능하도록 부설되는 덮개(162)로 이루어진다. 재생제 받침부(166)는 재생제 블럭(170)이 그 상면에 안착될 수 있도록 지지 역할을 하는데, 균일한 용해가 진행될 수 있게 하기 위해서 면의 굴곡이 없도록 편평하게 형성되는 것이 바람직하다.

재생제 받침부(166)는 재생제 블럭(170)으로 원수가 유입되어 접촉이 가능하도록 메쉬공(169)이 형성될 수 있다. 메쉬공(169)은 가로막(167a)과 세로막(167b)이 상호 교차되게 이루어짐으로써 다수의 관통홀(168)이 만들어지는 구조가 된다. 상기 메쉬공(169)은 반드시 재생제 받침부(166)에만 형성되어야 하는 것은 아니고 필요에 따라 몸체(161)의 하측 외주면에 형성될 수도 있는데, 상기와 같은 구조를 유지하는 경우에 유입되는 원수가 재생제 받침부(166)의 하면 및 측면을 통해서 재생제 블럭(170)을 용해시킬 수 있다는 장점이 있다.

덮개(162)는 몸체(161)의 일측에 위치하는 회동부(165)를 기준으로 바스켓(160)의 상면을 개폐하는 기능을 하고, 덮개(162)의 일측에 배치되는 체결돌기(164)는 회동부(165)의 반대편으로 몸체(161)의 상단에 형성된 체결구(163)에 분리가능하도록 체결되는 구조가 될 수 있다.

한편, 바스켓(160)이 본체(110)에 안착되는 과정에서 항상 일정한 위치로 안내되는 것이 필요한데, 상기의 기능은 하우징(111) 내에 구비된 바스켓 거치대(120)가 할 수 있게 된다. 바스켓 거치대(120)는 하우징(111)의 하단으로부터 연장되는 거치대 몸통(123)과 거치대 몸통(123) 상에 부설되는 외곽방지단(122)으로 이루어진다. 외곽방지단(122)은 거치대 몸통(123)의 상단(121)에 놓여지는 바스켓(160)의 안착시 좌우로 요동하지 않도록 가이드하는 역할을 한다.

배수구(116)를 보다 상세히 설명하면, 하우징(111) 내에 과도하게 유입된 원수 및 과도하게 제조된 재생수가 상기 배수구(116)를 통해 유로(52)를 거쳐 드레인(50)으로 배출된다. 하우징(111) 내에 과도하게 유입된 원수, 즉 미리 설정된 유량 이상의 원수에 대해서는 아래에서 후술한다. 과도하게 제조된 재생수, 즉 미리 설정된 양보다 큰 재생수는 배수구(116)로 배수될 수 있다. 제조된 재생수의 미리 설정된 양은 하우징(111)의 형상 등을 조절함으로써 제조자가 용이하게 제어할 수 있다.

유로 가이드(130)

본체(110)의 내부에는 입수구(112)로부터 유입되는 원수가 본체(110)의 내부 또는 배수구(116)로 유동하도록 안내함으로써 본체(110) 내에 저장되는 재생수의 유량을 일정하게 조절하는 유로 가이드(130)가 배치될 수 있다. 유로 가이드(130)는 입수구(112)의 직상부에 배치되는 판 형상의 메인부재(131) 및 메인부재(131)의 가장자리에서 하부 방향으로 연장되는 안내부재(132)로 이루어진다. 하우징(111) 하단의 입수구(112)로부터 유로 가이드(130)까지는 입수가이드(140)가 배치되어 공급되는 원수가 상기 입수가이드(140) 측으로 유동가능하도록 구조가 정비된다.

입수가이드(140)의 상단(142)은 배수벽(118)의 배수선단(118a)보다 본 체(110) 바닥면으로부터 상대적으로 더 높은 위치에 유지되는 것이 바람직한데, 입수압이 작은경우에는 공급되는 원수가 입수가이드(140)의 상단을 통해 하우징(111)의 내부로 그대로 유입되는 구조가 된다.

미리 설정된 유압보다 큰 입수압으로써 공급되는 원수는 유로 가이드(130)의 내면을 타고 사방으로 방사된다. 즉, 공급되는 원수의 수압이 상대적으로 큰 경우에는 동일시간에 하우징(111) 내로 공급되는 원수의 양이 많아지게 되어 상대적으로 용해되는 재생제 블럭(170)의 많아지게 되어 요구되는 재생액의 양, 농도 등을 제조자가 원하는 수치로 이루어내기 어려운데, 상기와 같은 경우를 방지하기 위해서 입수압이 커짐에 따라 과도하게 유입되는 원수가 유로 가이드(130)를 통해서 직접적으로 배수공간(119) 상으로 유동이 되고 거의 일정한 양의 원수만이 재생제 블록(170)과 반응하게 할 수 있다.

좀 더 상세히 설명하면, 수전구(10)로부터 공급되는 원수압이 갑자기 높아지게 되는 경우에는 유속이 빨라지게 되어 하우징(111)에 원수가 빨리 채워지는 결과를 가져오게 된다. 이렇게 되면, 초기에 규정된 수압에 따라 유입되는 원수와의 차이만큼 원수가 추가적으로 유입되어 재생제 블럭(170)을 녹여 상이한 염도의 재생수를 제조하게 되므로, 유로 가이드(130)가 입수가이드(140)의 상부에 위치하여 고속으로 유입되는 원수 중 일부는 하우징(111) 내부로 향하게 하고, 나머지는 배수구(116)로 향하게 함으로써 본체(110) 내에서 제조되는 재생수의 염도를 일정 범위 이내에서 맞출 수 있게 한다.

제조자는 재생수와 반응하는 원수의 양(이하, '미리 설정된 유량')을 결정한 다. 이러한 결정에는 이하에서 후술할 바람직한 재생액의 염도를 고려할 수 있다. 미리 설정된 유량을 결정하면, 미리 설정된 유량 이상으로 공급되는 원수는 재생제 블록(170)과 반응하지 않고 외부로 배수되도록 유로 가이드(130)의 형태를 결정한다. 즉, 유로 가이드(130)의 메인 부재(131)와 안내 부재(132)의 설정 각도를 조절함으로써 일정 유압 이상으로 공급되는 원수는 배수구(116)를 향하게 할 수 있다.

입수구(112)

이하, 하기의 표 1을 참고로 하여 입수구(112)의 직경 및 입수시간 등 관련 변수에 따른 실험 결과를 토대로 하여 본 발명인 재생수 제조 장치(100)에서의 바람직한 실시예를 설명한다.

구분	입수구의 지름
	1.0mm	1.5mm	2.0mm
본체로의 원수입수시간	3분	1.5분	1분
배수구 내경	6.5mm	6.5mm	6.5mm
배수 염도	1.7%	0.2%	0.6%
배수량	1,650ml	1,500ml	1,700ml
배수구로 나가는 재생제의 양	28g	3g	10.2g

상기의 실험결과는 입수되는 수압을 최저 공급압력인 0.7(kgf/㎠)로 유지한채 입수구(112)의 지름을 변동시키면서 관련변수의 데이터를 도출한 것이다. 표에서 보이는 바와 같이 입수구(112)의 지름이 1.5mm 인 경우에 배수구(116)로 오버플로우되는 재생제의 양이 가장 적은 것을 알 수 있고 배수되는 염도도 가장 낮은 것을 확인할 수 있다.

재생수 제조 과정

이하 도 5 및 도 6을 참고하여, 본 발명의 재생수가 만들어지는 과정에 대해서 살핀다.

먼저, 재생수 제조 신호가 제어부(미도시)로부터 발생한다. 이러한 신호는 사용자의 입력에 의할 수도 있으며, 연수기 시스템에 의해 자동으로 발생시킬 수 있다. 후자의 경우, 연수통(30) 내의 농도 또는 양이 기준 수치 이하인 경우, 또는 사용자가 사용한 유량이 기준 수치 이상인 경우일 수 있으며, 그 외의 기존에 알려진 종래 기술에 따를 수 있다. 이를 위해 연수통(30) 또는 재생수 제조 장치(100) 내에 센서가 위치할 수 있다.

재생수 제조 신호가 유로전환밸브(20)에 인가되어, 유로전환밸브(20)가 재생수 제조 장치(100) 측으로 원수를 유동시킨다. 즉, 수전구(10) 및 유로전환밸브(20)를 통해 원수 공급 유로(22)를 거쳐 입수구(112)로 유입된 원수는 입수가이드(140)를 거쳐 하우징(111) 내부로 유입된다.

유입되는 원수는 재생제 블럭(170)의 하단부를 초과하여 배수벽(118)의 배수선단(118a)의 높이에 해당하는 만큼 계속적으로 유입이 진행된다. 즉, 배수선단(118a) 이상으로 원수가 유입되면 자연적으로 배수공간(119)으로 배수가 이루어지므로 하우징(111) 내에서 재생이 이루어지는 원수의 양은 하우징(111)의 하면에서 배수선단(118a)까지의 재생영역(113)내의 체적을 의미할 것이다.

본 발명에 따른 재생수 제조 장치(100)는 본체(110) 내에서 일정시간 동안 원수가 재생제 블럭(170)을 용해하는 과정을 거친 후에 출수구(114) 측에 마련된 개폐밸브(180)를 조작하여 본체(110) 내에 형성된 재생수가 출수구(114)를 통하여 이온수지가 저장되어 있는 연수통(30)으로 공급되는 구조가 되는데, 상기의 일정시간 동안 원수가 재생제 블럭(170)을 용해하는 것은 입수구(112)를 통해 원수 공급시간동안 본체(110) 내부로 원수가 공급된 후에 재생수 제조 시간 동안 하우징(111) 내에 공급된 원수가 재생제 블럭(170)을 용해하는 과정을 수행함으로써 가능하게 된다.

다시 말하면, 시스템적으로 연수통(30)을 통해 연수가 이루어지는 횟수 및 공급 유량 등을 계산한 후에 이온수지의 수명이 한계에 다다랐다고 판단되는 시점을 기준으로 해서, 연수통(30)에 재생수를 주입하기 일정시간 전에 원수를 상기 본체(110)에 유입시키고 소정시간 용해하는 과정을 거친 후에 개폐밸브(180)를 열어 공급하는 과정을 거친다. 예를 들어, 1분의 원수 공급 시간에 걸쳐 입수구(112)로 원수를 공급하고 2분의 재생수 제조 시간을 거치는 과정에서 적정한 염도 범위의 재생수를 확보하는 과정을 가지게 된다. 상기의 원수 공급 시간과 재생수 제조 시간은 설명을 위해 일 예를 든 것으로 적절한 염도 범위를 맞추기 위해서는 다양한 시간 설정이 가능함은 물론이다. 본 발명에서는 본체(110)의 재생영역(113)에서 생성되는 재생액의 염도를 8% 이상 15% 이하 범위에서 조절되는 것이 이온수지의 재생성능을 향상하기 위해서 바람직할 수 있다. 한편, 더욱 바람직하게는 재생액의 염도를 12% 이상 15% 이하의 범위로 조절하는 과정을 거침으로써 재생능력을 향상시키는 동시에 적은 양의 원수의 투입으로 적정범위의 재생수를 제조할 수 있게 한다.

재생수 제조 시간은 제조자가 미리 설정할 수 있으며, 이러한 설정값은 제어부(미도시)에 저장될 수 있다.

전술한 실시예에서, 1분의 원수 공급 시간과 2분의 재생수 제조 시간을 예로 들었으나, 이러한 시간은 변경 가능하며 원수 공급과 동시에 재생수 제조가 이루어질 수 있음은 물론이다. 다시 말하면, 재생수 제조 장치에 원수가 공급되면서 동시에 미리 정해진 재생수 제조 시간이 시작될 수 있다. 이는 제어부(미도시)를 통해 제조자가 용이하게 제어할 수 있다.

상기의 재생수 염도 범위는 연수통(30)의 재생에 있어서 재생을 효과적으로 하기 위해 요구되어지는 범위로서 비단 전술한 시간에 한정될 것은 아니고 본체(110)의 용적 및 다른 변수를 조절하는 과정을 통해 만족될 수 있을 것이다.

미리 정해진 재생수 제조 시간이 완료되면 개폐 밸브(180)가 개방되는데, 개폐 밸브(180)는 미리 정해진 재생수 제조 시간 동안 폐쇄되어 원수와 재생제가 충분한 반응되도록 한다. 이러한 개폐 시간은 제조자의 설정에 의해 용이하게 변경할 수 있음은 물론이다.

전술한 "미리 정해진 원수 공급 시간"은 원수가 본체(110)에 공급되는 시간을 의미한다. 이러한 원수 공급 시간은 본체(110)의 체적에 따라 미리 정해질 수 있으며, 제조자는 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 동일한 원수 공급 시간 동안 수압이 다른 원수가 공급될 수 있는데, 전술한 바와 같이 유로 가이드(130)가 과다하게 유입된 원수를 바로 배수시킬 수 있어서, 본체(110)의 체적에 따라 원수 공급 시간을 미리 결정한 경우 수압과 무관하게 일정량의 원수만이 본체(110)에 유입되어 일정 농도의 재생수를 재생할 수 있다는 큰 장점을 갖는다.

전술한 "미리 정해진 재생수 제조 시간"은 본체(110)에 공급된 원수와 재생수가 반응하는 시간으로써, 개폐 밸브(180)가 개방되기 이전까지의 시간을 의미한다. 이러한 재생수 제조 시간은 재생제와 원수의 반응 속도에 따라 제조자가 희망하는 바람직한 재생수 농도를 이루도록 실험에 의해 결정될 수 있으며, 재생제의 품질에 따라 용이하게 제어할 수 있음은 물론이다.

재생수 제조 장치(100)가 적용된 연수기 시스템

이하 도 6을 다시 참조하여, 재생수 제조 장치(100)가 적용되는 연수기 시스템의 구성을 간단히 설명한다.

입수구(112)에는 재생유로(22)를 통해 유로전환밸브(20)가 연결되고, 출수구(114)에는 재생수 공급유로(32)를 통해 연수통(30)이 연결된다. 제어부(미도시)는 개폐밸브(180)를 조작하여 본체(110)에서의 재생수가 연수통(30)으로 유입되도록 조절하고 연수통(30)에서 재생이 이루어진 이후의 불순물이 함유된 재생수가 출수유로(44)를 거쳐 드레인(50)으로 방출된다.

수전구(10)는 원수공급유로(12)에 의해 유로전환밸브(20)로 원수를 공급하고, 유로전환밸브(20)는 제어부(미도시)의 지시에 의해서 공급되는 원수를 전환유로(24)를 통해 연수통(30)으로 공급하거나 입수구(112) 측으로 공급하는 과정을 거치게 된다. 전환유로(24)를 통해 연수통(30)으로 공급된 원수는 연수화 과정을 거쳐 연수유로(42)를 통해 샤워장치(40)로 이송되어 사용자에게 제공되는 구조를 이루게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 재생수 제조 장치(100)는 연수통(30)에서의 재생과정이 이루어지기 전에 기 설정된 원수공급시간에 걸쳐 본체(110) 내에 재생을 위한 원수를 유입시키고 이후 프로그래밍된 재생수제조시간에 걸쳐 적정 재생액 농도범위를 맞추는 과정을 거치게 된다. 이상의 본 발명은 재생이 필요한 시점에 적절히 재생액을 제조함으로써 불필요하게 원수가 계속적으로 유입되는 것을 방지할 뿐만 아니라 재생액의 농도를 일정하게 유지하게 되어 결과적으로 연수의 품질을 향상하게 되는 장점이 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 상부의 일 방향에서 바라본 재생수 제조 장치의 사시도,

도 2는 도 1의 재생수 제조 장치를 하방의 일 방향에서 바라본 사시도,

도 3은 도 1의 재생수 제조 장치의 구성요소를 상하로 분리한 분해사시도,

도 4는 도 3에 도시된 본 발명인 재생수 제조 장치의 구성요소인 본체를 상부에서 바라본 평면도,

도 5는 도 3에 도시된 본체에 대해 입출수 및 배수 관로가 나타나도록 한 단면도, 및

도 6은 본 발명의 구성요소인 본체를 기준으로 연수장치 상에서의 연결관계를 나타낸 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 수전구 20 : 유로전환장치

30 : 연수통 40 : 샤워장치

50 : 드레인 100 : 재생수 제조 장치

111 : 하우징 112 : 입수구

113 : 재생영역 114 : 출수구

116 : 배수구 118 : 배수벽

118a : 배수선단 119 : 배수공간

120 : 바스켓 거치대 121 : 외곽 방지단

123 : 거치대 몸통 130 : 유로가이드

131 : 메인부재 132 : 안내부재

140 : 입수 가이드 160 : 바스켓

161 : 몸체 162 : 덮개

163 : 체결구 164 : 체결돌기

165 : 회동부 166 : 재생제 받침부

167a : 가로막 167b : 세로막

168 : 관통홀 169 : 메쉬공

170 : 재생제 블럭 180 : 개폐밸브

Claims (15)

1. 원수가 유입되는 입수구, 상기 입수구의 인근에 배치되어 재생수가 배출되는 출수구, 및 과도하게 유입된 상기 원수 및 재생수를 배출하는 배수구를 구비하는 중공의 용기 형상의 본체;

   상기 본체 내부의 밑면으로부터 일정높이에 배치되며, 하면 또는 측면을 통해 원수의 이동이 가능한 바스켓;

   상기 바스켓 상에 배치되어 상기 본체 내부에 유입되는 상기 원수에 의해 일정량씩 용해되는 재생제 블럭;

   상기 출수구 측에 배치된 개폐밸브; 및

   상기 본체의 내부에 배치되어 상기 입수구로부터 유입되는 상기 원수를 상기 본체의 내부 또는 상기 배수구로 유동하도록 안내함으로써 상기 본체 내에 저장되는 재생수의 유량을 일정하게 조절하는 유로 가이드;

   를 포함하며,

   상기 본체 내에서 일정시간 동안 상기 원수가 상기 재생제 블럭을 용해하는 과정을 거친 후에 상기 개폐밸브를 조작하여 상기 본체 내에 형성된 재생수가 상기 출수구를 통하여 이온수지가 저장되어 있는 연수통으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는,

   재생수 제조 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   일정시간 동안 상기 원수가 상기 재생제 블럭을 용해하는 것은 상기 입수구를 통해 원수공급시간동안 상기 본체 내부로 원수가 공급된 후에 재생수제조시간 동안 공급된 원수가 상기 재생제 블럭을 용해하는 과정을 수행함으로써 가능한 것을 특징으로 하는,

   재생수 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 유로 가이드는 상기 입수구의 직상부에 배치되는 판 형상의 메인부재 및 상기 메인부재의 가장자리에서 하부 방향으로 연장되는 안내부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는,

   재생수 제조 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 입수구, 출수구, 및 배수구는 상기 본체의 하부를 통해 고정배치되는 것을 특징으로 하는,

   재생수 제조 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 재생수의 염도는 8% 이상 15% 이하의 범위인 것을 특징으로 하는,

   재생수 제조 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 바스켓의 하면 또는 측면은 메쉬망으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,

   재생수 제조 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 입수구의 상단은 상기 배수구의 상단보다 상기 본체 바닥면으로부터 상대적으로 더 높은 위치에 유지되는 것을 특징으로 하는,

   재생수 제조 장치.
9. (A) 미리 설정된 원수 공급 시간 동안, 재생수 제조 장치의 본체에 원수를 공급하는 단계;

   (B) 미리 설정된 재생수 제조 시간 동안, 상기 공급된 원수와 상기 재생수 제조 장치 내의 재생제 블록이 반응하여 재생수를 생성하는 단계;

   (C) 상기 재생수 제조 장치의 본체의 출수구 하단에 위치한 개폐 밸브가 개방되어 상기 생성된 재생수가 연수통에 배출되는 단계; 및

   (D) 상기 본체에 과다하게 공급된 원수 및 상기 본체 내에서 과다하게 생성된 재생수가 배수구를 통해서 외부로 배출되는 단계;

   를 포함하며,

   상기 (D)단계에서, 상기 재생수 제조 장치는 유로 가이드를 포함하며, 미리 설정된 유압 이상으로 공급된 원수는 상기 유로 가이드를 따라 상기 배수구를 통해 상기 본체 외부로 배출되어 상기 본체 내에 공급되는 원수의 유량이 일정하게 유지되는,

   재생수 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 (D)단계는,

    상기 공급되는 원수의 유량이 미리 설정된 유량 이상인 경우, 상기 배수구를 통해 상기 본체 외부로 배출되는 단계를 포함하는,

    재생수 제조 방법.
11. 삭제
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 (A)단계는,

    상기 재생수 제어 장치의 제어부의 신호에 따라 또는 사용자가 상기 제어부를 통하여 입력한 신호에 따라 시작되는 것을 특징으로 하는,

    재생수 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 (A)단계는,

    상기 (A)단계가 시작하는 경우 상기 제어부가 재생수 제조 신호을 유로 전환 밸브에 전달하는 단계; 및

    상기 신호에 따라 상기 유로 전환 밸브가 상기 재생수 제조 장치에 연결된 원수 공급 유로를 개방하는 단계를 포함하는,

    재생수 제조 방법.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 (B)단계와 상기 (A)단계는 동시에 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는,

    재생수 제조 방법.
15. 제 9 항에 있어서,

    상기 (D)단계는,

    상기 생성된 재생수가 미리 설정된 양보다 큰 경우, 상기 미리 설정된 양보다 큰 만큼의 재생수가 상기 배수구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하는, 재생수 제조 방법.

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