KR101521222B1

KR101521222B1 - 정수기

Info

Publication number: KR101521222B1
Application number: KR1020130012395A
Authority: KR
Inventors: 조민제
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2015-05-18
Also published as: KR20140099680A

Abstract

본 발명의 정수기는 원수를 정화하는 적어도 하나의 필터; 및 상기 필터에 의해 여과된 정수가 유동되는 경로상에 구비되어, 내측에 충진된 미네랄 용출소재가 정수에 의해 용해되며 생성된 미량의 미네랄을 정수 중으로 용출하여 미네랄수를 생성하되, 미네랄수에 함유된 미네랄의 함량이 조절되는 미네랄 용출장치를 포함한다.

Description

정수기{Water purifier}

본 발명은 정수기에 관한 것이다.

정수기는 물에 포함된 불순물을 제거하여 정화시키는 장치이다. 이러한 정수기는 정수 방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 증류식, 역삼투압식 등으로 구분된다.

종래의 정수기는 원수가 필터를 통과하며 정화될 시, 원수 중에 포함된 유용한 성분, 특히, 인체에 필수적인 미네랄 성분이 대부분 걸러지게 된다. 최근에는 상수원에서 우라늄과 같은 방사능 물질이 기준치를 초과했다는 기사와, 지오지민 및 2-MIB로 인한 물 냄새 등의 물의 안전성 문제를 이유로 RO 필터를 채택한 정수기를 선호하는 추세인데, RO 필터에 의해 정화된 정수 중에는 미네랄이 거의 존재하지 않아 장기간 음용시 인체에 필요한 미네랄 결핍으로 인한 건강 상의 문제가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 물 맛 또한 떨어지는 문제가 있었다. 따라서, 소비자의 구미에 맞게 미네랄 함량을 조절할 수 있으며 안전한 물을 공급하는 정수기가 필요한 실정이다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는 정수 중에 첨가되는 미네랄 성분의 함량을 조절할 수 있는 정수기에 관한 것이다.

본 발명의 정수기는 원수를 정화하는 적어도 하나의 필터; 및 상기 필터에 의해 여과된 정수가 유동되는 경로상에 구비되어, 내측에 충진된 미네랄 용출소재가 정수에 의해 용해되며 생성된 미량의 미네랄을 용출하여 미네랄수를 생성하되, 미네랄수에 함유된 미네랄의 함량이 조절되는 미네랄 용출장치를 포함한다.

본 발명의 정수기는 정수 중에 첨가되는 미네랄의 함량을 조절할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 정수기는 미네랄 성분이 함유된 물을 제공함으로써, 일반적인 정수 중에 결핍되기 쉬운 미네랄 성분을 보충할 수 있고, 따라서, 장기간 복용 시에도 건강상에 문제가 발생하지 않는 안전한 물을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 정수기는 물맛이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 미네랄 용출장치의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 미네랄 용출장치의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 미네랄이 충진된 수용부의 배출구 위치를 도시한 것(a)과, 각 배출구의 위치에 따라 배출되는 원수에 포함된 미네랄 함량(TDS, Total Dissolved Solids)을 도시한 그래프(b)를 도시한 것이다.
도 5는 수용부 내에 한가지 종류의 미네랄 용출 소재가 충진된 경우(C)와, 층을 이루며 2종의 미네랄 용출소재가 충진된 경우(C')에 있어서, 수용부(110")로부터 배출된 미네랄수 중의 미네랄 함량(TDS)을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 미네랄 용출장치(100)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b는 미네랄 용출장치(100)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 배출구 차단부재의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 9는 미네랄 용출장치로 유입되는 정수의 경도를 감지하는 제 1 경도센서와, 미네랄 용출장치로부터 배출되는 미네랄수의 경도를 감지하는 제 2 경도센서를 도시한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기(1)는 원수를 정화하는 필터부(10)와, 필터부(10)를 통과하여 정화된 정수에 미네랄을 첨가하기 위해 구비되는 미네랄 용출장치(100)를 포함한다.

이하, 용어를 정의함에 있어서, 필터부(10)를 통과하기 전의 물을 원수라고 하고, 필터부(10)를 통과하여 정화된 원수를 정수라고 하며, 미네랄 용출장치(100)를 통과하며 미네랄이 함유된 정수를 미네랄수라고 한다. (도 1 참조)

필터부(10)는 원수가 통과하며 정화가 이루어지는 적어도 하나의 필터를 포함한다. 필터부(10)를 구성하는 필터의 종류로는 수도꼭지 등의 외부 수원으로부터 유입되는 원수(수도수, 지하수 등)에 포함된 녹, 흙, 모래, 부유 고형물 등의 매크로사이즈의 이물질을 부직포를 이용하여 제거하는 세디먼트 필터(sediment filter)와, 콜의 광물질 또는 야자수나무를 고온에서 태워서 만든 활성탄을 이용한 흡착방식에 의해 트리할로 메탄 등의 잔류 염소성분을 제거하는 전처리 카본 필터(pre-carbon filter), 폴리 아미드(polyamide) 보합막에 의해 0.0001 미크론 상당 미세한 기공을 통하여 수중의 각종 오염물질, 세균, 무기물질, 중금속 등을 제거하는 역삼투압 필터(membrane filter 또는 reverse osmosis filter(R/O)), 수중의 냄새, 가스 성분과 같은 이물질을 제거하는 후처리 카본 필터(post-carbon filer) 등을 들 수 있다. 상기 필터들은 원수가 차례대로 통과하며 걸러질 수 있도록 다수개가 구비될 수 있다.

미네랄 용출장치(100)의 내측에는 미네랄 용출소재가 충진된다. 미네랄 용출장치(100)는 필터부(10)에 의해 정화된 정수가 유동되는 경로상에 구비되며, 정수에 의해 상기 미네랄 용출소재의 용해가 이루어지면서 미량의 미네랄이 정수 중으로 용출된다. 특히, 미네랄 용출장치(100)는 정수 중으로 용출되는 미네랄의 양 조절이 가능하다. 이에 대해서는 보다 상세하게 후술하기로 한다.

미네랄 용출소재로는 CaSO4, 코랄샌드(coral sand), SiO2, 세라믹볼(토르말린 볼, 원적외선 볼, 항균볼) 등을 예로 들 수 있으며, 미네랄 용출장치(100)에는 이들 소재들 중 어느 하나로 구성된 단일 조성물이 충진될 수도 있으나, 두 가지의 이상의 소재가 층을 이루는 상태로 또는 혼합된 상태로 충진될 수도 있다.

제어부(156)는 미네랄 용출장치(100)로부터 생성된 미네랄수의 미네랄 함량을 제어하기 위한 것이다. 미네랄 용출장치(100)는 수용부(110, 110a, 110b, 도 2 내지 3 참조.)로 공급되는 정수가 안내되는 정수 공급관, 상기 수용부를 바이패스 하는 바이패스 관 또는 상기 수용부로부터 미네랄수가 배출되는 미네랄수 배출관 상에 구비된 적어도 하나의 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 밸브는 제어부(156)의 제어에 따라 정수 유입/배출량 또는 미네랄수의 배출량이 제어될 수 있다.

미네랄 함량 설정부(161)는 미네랄수 중의 미네랄 함량을 설정 입력 받기 위한 것이다. 상기 미네랄 함량의 설정은 사용자에 의해 직접 입력될 수도 있으며, 제어부(156)는 상기 입력된 설정에 따라 미네랄 용출장치(100)를 제어함으로써 미네랄수 중의 미네랄 함량을 조절할 수 있다. 한편, 이와는 다르게 상기 미네랄 함량의 설정은 미네랄수의 경도를 감지하는 센서(미도시) 또는 미네랄 용출소재의 충진량 또는 소진량을 감지하는 센서(미도시)의 감지값에 따라 가변되는 것도 가능하고, 이 경우 제어부(156)는 상기 센서로부터의 입력에 따라 미네랄 용출장치(100)를 제어하여 미네랄수 중의 미네랄 함량을 조절할 수 있다.

미네랄 함량 설정부(161)는 버튼, 다이얼, 터치패드 등의 입력수단을 포함할 수 있다. 미네랄 함량 설정부(161)를 통해 설정된 미네랄 함량에 따라 제어부(156)에 의해 밸브들이 제어됨으로써 미네랄수 중의 미네랄 함량이 조절될 수 있다.

도 2는 도 1의 미네랄 용출장치의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 미네랄 용출장치(100a)는 내측으로 미네랄 용출소재가 충진되고, 정수가 유입되는 유입구(111)와, 유입구(111)를 통해 유입된 정수가 미네랄 용출소재를 통과한 후 배출되는 배출구(112)가 형성된 수용부(110a)를 포함할 수 있다.

또한, 미네랄 용출장치(100)는 유입구(111)로 정수를 공급하는 정수 공급관(171)과, 정수가 수용부(110a)를 바이패스(bypass)하도록 구비되는 바이패스 관(173)을 포함할 수 있다. 이때, 바이패스 관(173)을 통해 안내된 정수는 배출구(112)를 통해 배출되는 미네랄수와 합류된다. 정수 공급관(171)과 바이패스 관(173) 중 적어도 하나를 통해 공급되는 정수량을 조절하는 적어도 하나의 밸브가 구비될 수 있다. 이하, 밸브를 통해 조절되는 정수의 유량 또는 미네랄수의 유량은 밸브가 차단된 경우, 즉 유량이 0인 경우도 포함하는 것으로 정의한다.

상기 적어도 하나의 밸브는 정수 공급관(171)을 통해 공급되는 정수량을 조절하는 제 1 밸브(V1, 121)와, 바이패스 관(173)을 통해 공급되는 정수량을 조절하는 제 2 밸브(V2, 122)를 포함할 수 있다.

바이패스 관(173)은 정수 공급관(171)으로부터 분지될 수 있으며, 정수량을 조절하는 제 3 밸브(V3, 123)가 구비될 수 있다. 제 3 밸브(123) 개방 시 정수는 제 2 밸브(122)로 공급된다.

한편, 제 1 밸브(121) 및 제 2 밸브(122) 중 적어도 하나는 정수량 조절이 가능하다. 제 1 밸브(121) 및/또는 제 2 밸브(122)는 배출 유량이 다른 둘 이상의 배출구가 형성되어, 각 배출구를 통해 선택적으로 정수를 배출할 수 있도록 구성되는 것도 가능하고, 다르게는 배출구의 개도를 조절함으로써 정수 배출량을 조절하도록 구성될 수도 있다.

어느 경우에나, 제 1 밸브(121) 및/또는 제 2 밸브(122)를 통해서는 제어부(156) 제어에 따라 고유량 또는 저유량의 정수가 선택적으로 배출될 수 있다.

미네랄수 배출관(172)은 수용부(110a)의 배출구(112)와 연결되어 미네랄수를 안내한다. 미네랄수 배출관(172)은 집합관(174)에서 바이패스 관(173)와 합류될 수 있다.

제어부(156)에 의해 제 1 밸브(121), 제 2 밸브(122) 및 제 3 밸브(123)가 제어됨으로써, 수용부(110a)로 공급되는 정수량과 수용부(110a)를 바이패스 하는 정수량의 비율이 달라지게 되고, 최종적으로 집합관(174)으로 모이는 미네랄수 중의 미네랄 함량이 조절된다.

제 1 밸브(121), 제 2 밸브(122) 및 제 3 밸브(123)의 제어방법에 따라 집합관(174)에 모인 미네랄수 중의 미네랄 함량을 정리한 것이다.

	선택 모드	밸브제어		미네랄 함량
일반 정수	모드 1	V1	차단	-
		V2	고유량
		V3	개방
미네랄수	모드 2	V1	저유량	소량
		V2	저유량
		V3	개방
	모드 3	V1	고유량	다량
		V2	-
		V3	차단
	모드 4	V1	유량가변제어	가변
		V2	유량가변제어
		V3	개방

상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 미네랄 함량 설정부(161)는 모드 1, 모드 2, 모드 3 및 모드 4 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.

모드 1은 미네랄의 용출이 없는 일반 정수를 생성하기 위한 것으로, 모드 1 선택 시 제어부(156)는 제 1 밸브(V1)는 차단, 제 2 밸브(V2)와 제 3 밸브(V3)는 개방(고유량)되도록 제어한다. 따라서, 수용부(110a)로의 정수 공급은 차단되고 바이패스 관(173)을 통해서만 정수가 유동된다. 표 1은 제 2 밸브(V2)를 통해 고유량의 정수가 공급되는 것을 보여주고 있으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없으며 저유량의 정수가 공급되도록 제어되는 것도 가능하다.

모드 2 내지 모드 3은 미네랄 용출장치(100a)를 통해 미네랄수를 생성하기 위한 것이다.

모드 2 선택 시, 제어부(156)는 미네랄 함량이 소량인 미네랄수가 생성될 수 있도록, 제 3 밸브(V3)는 개방되고, 제 1 밸브(V1)와 제 2 밸브(V2)를 통해서 각각 저유량의 정수가 배출되도록 제어할 수 있다.

모드 3 선택 시, 제어부(156)는 미네랄 함량이 다량인 미네랄수가 생성될 수 있도록, 제 3 밸브(V3)는 차단되고, 제 1 밸브(V1)는 고유량의 정수를 배출하도록 제어한다.

모드 4는 미네랄 함량을 미세하게 조절하기 위해 제공되는 것으로, 미네랄 함량의 증감 조절이 가능하고, 이에 대응하여 제어부(156)은 제 1 밸브(V1) 및/또는 제 2 밸브(V2)를 통해 배출되는 정수의 유량을 조절한다.

보다 상세하게, 미네랄 함량 설정부(161)를 통해서 미네랄 함량의 증가가 입력되면, 제어부(156)는 정수 공급관(171)과 바이패스 관(173)을 통해 이송되는 전체 정수량 중에서 정수 공급관(171)을 통해 이송되는 정수량의 비율이 현 상태보다 높아지도록 제어한다. 예를 들어, 현 상태가 제 1 밸브(V1)가 저유량의 정수를 배출하도록 설정된 경우에는, 고유량의 정수를 배출하도록 전환 될 수 있다. 다르게는, 제 2 밸브(V2)를 통해 배출되는 정수량이 감소되도록 제어되는 것도 가능하다. 예를 들어, 현 상태가 제 2 밸브(V2)가 고유량의 정수를 배출하도록 설정된 경우에는 저유량의 정수를 배출하도록 전환 될 수 있다.

반대로, 미네랄 함량 설정부(161)를 통해서 미네랄 함량의 감소가 입력되면, 제어부(156)는 정수 공급관(171)과 바이패스 관(173)을 통해 이송되는 전체 정수량 중에서 정수 공급관(171)을 통해 이송되는 정수량의 비율이, 현 상태에 비해서 낮아지도록 제어한다. 예를 들어, 현 상태가 제 1 밸브(V1)가 고유량의 정수를 배출하도록 설정된 경우에는, 저유량의 정수를 배출하도록 전환될 수 있다. 다르게는, 제 2 밸브(V2)를 통해 배출되는 정수량이 증가되도록 제어되는 것도 가능하다. 예를 들어, 현 상태가 제 2 밸브(V2)가 저유량의 정수를 배출하도록 설정된 경우에는 고유량의 정수를 배출하도록 전환될 수 있다.

수용부(110a)를 통과한 후 집합관(174)으로 이송되는 미네랄수의 역류를 차단하는 체크밸브(119a)와, 수용부(110a)를 바이패스하여 집합관(174)으로 이송되는 정수의 역류를 차단하는 체크밸브(119b)가 구비될 수 있다.

한편, 실시예에 따라 제 2 모드와 제 3 모드 간의 전환은, 미네랄 함량 설정부(161)를 통한 미네랄 함량의 증감 설정을 통해서 이루어질 수도 있다. 즉, 현재의 설정값 보다 미네랄 함량이 증가 또는 감소되도록 설정되면 그에 따라 제어부(156)는 모드가 변경되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 현재 제 2 모드로 설정된 상태에서 미네랄 함량 설정부(161)를 통해 미네랄 함량의 증가가 설정되면, 제어부(156)는 제 3 모드에 따라 밸브들을 제어할 수 있다. 반대로, 현재 제 3 모드로 설정된 상태에서 미네랄 함량 설정부(161)를 통해 미네랄 함량의 감소가 설정되면, 제어부(156)는 제 2 모드에 따라 밸브들을 제어할 수 있다.

도 3은 도 1의 미네랄 용출장치의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 4는 미네랄이 충진된 수용부의 배출구 위치를 도시한 것(a)과, 각 배출구의 위치에 따라 배출되는 원수에 포함된 미네랄 함량(TDS, Total Dissolved Solids)을 도시한 그래프(b)를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 미네랄 용출장치(100b)는 미네랄 용출소재가 충진되고, 필터에 의해 여과된 원수가 유입되는 유입구(111)와, 유입구(111)를 통해 유입된 원수가 상기 미네랄 용출소재를 통과하는 중에 수위에 따라 차례로 배출되도록 형성된 복수의 배출구(112, 113)가 형성된 수용부(110b)와, 상기 복수의 배출구(112, 113)를 선택적으로 단속하는 밸브들(132, 133)을 포함할 수 있다.

도 3 에서 제 1 배출구(112)는 제 2 배출구(113) 보다 낮은 수위에 형성된 것이고, 제 1 밸브(V1, 132)는 제 1 배출구(112)로부터 배출되는 미네랄수의 양을 조절하기 위한 것이다. 제 1 밸브(132) 개방시, 미네랄수는 제 1 미네랄수 배출관(172a)을 통해 배출될 수 있다.

제 2 밸브(V2, 133)는 제 2 배출구(113)로부터 배출되는 미네랄수의 양을 조절하기 위한 것이다. 제 2 밸브(133) 개방시, 미네랄수는 제 2 미네랄수 배출관(172b)를 통해 배출된다.

한편, 제 1 미네랄수 배출관(172a)과 제 2 미네랄수 배출관(172b)은 반드시 서로 독립적으로 형성되어야 하는 것은 아니고, 제 1 밸브(132) 또는 제 2 밸브(133)의 단속 동작에 의해 저농도(제 1 밸브 개방) 또는 고농도(제 2 밸브 개방)의 미네랄수가 유입되는 공통 배출관으로 형성될 수도 있다.

한편, 제 3 밸브(V3, 131)는 유입구(111)로 유입되는 원수를 단속하는 밸브로, 제 3 밸브(131) 개방 시 필터부(10)를 통과한 정수가 수용부(110b)로 유입된다.

실험에 의하면, 미네랄의 용출이 시작된 후 소정의 시간 내에서(T<Ta)는 배출구의 높이가 높을수록, 즉 수용부 내의 수위가 높은 지점에 형성된 배출구를 통해서 배출되는 미네랄수일수록 미네랄 함량이 높음을 알 수 있었다. 즉, 도 4에서 위치 A의 배출구를 통해 배출되는 미네랄수가 미네랄 함량이 가장 높으며, 위치 B, 위치 C 순으로 미네랄 함량이 낮아지는 경향을 보였다. 이때, 미네랄 함량은 경도센서를 통해 측정된 TDS(Total dissolved solids)값을 바탕으로 비교하였다.

이러한 결과를 바탕으로, 본 실시예에서는 미네랄 함량 설정부(161)를 통해 설정된 미네랄 함량에 따라 제 1 밸브(132) 및 제 2 밸브(133)를 제어함으로써 수용부(110b)로부터 배출되는 미네랄수의 미네랄 함량을 조절하는 방법을 제안한다.

복수의 배출구(112, 113) 중 어느 하나가 개방된 상태에서, 미네랄 함량 설정부(161)를 통해 미네랄 함량의 증가가 설정되면, 제어부(156)는 현재 개방(V1 개방)된 제 1 배출구(112) 보다 높은 수위에 배치된 제 2 배출구(113)를 개방(V2 개방)시킴으로써, 수용부(110b)로부터 배출되는 원수의 미네랄 함량이 증가되도록 조절할 수 있다. 이때, 제 1 배출구(112)를 그대로 개방시켜 둔 상태로 제 2 배출구(113)가 개방되는 것도 가능하나, 실시예에 따라서는 제 2 배출구(113)가 개방되면 본래 개방되었던 제 1 배출구(112)는 차단(V1 차단)되도록 제어되는 것도 가능하다.

반대로, 복수의 배출구 중 적어도 하나가 개방된 상태에서, 미네랄 함량 설정부(161)를 통해 미네랄 함량의 감소가 설정되면, 제어부(156)는 현재 개방(V2 개방)된 제 2 배출구(113) 보다 낮은 수위의 제 1 배출구(112)를 개방(V1 개방)시킴으로써, 수용부(110b)로부터 배출되는 미네랄수 중의 미네랄 함량이 감소되도록 조절할 수 있다. 이때, 본래 개방되었던 제 2 배출구(113)는 차단(V2 차단)되는 것이 바람직하다.

도 5는 수용부 내에 한가지 종류의 미네랄 용출 소재가 충진된 경우(C)와, 층을 이루며 2종의 미네랄 용출소재가 충진된 경우(C')에 있어서, 수용부(110")로부터 배출된 미네랄수 중의 미네랄 함량(TDS)을 시간에 따라 도시한 그래프이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 미네랄 용출장치(100)의 수용부(110) 내에는 물에 대한 서로 다른 용해도를 갖는 2종 이상의 미네랄 용출소재가 충진될 수 있다. 이러한 이종(異種)의 미네랄 용출장치는 수용부(110, 110a, 110b) 내에 층을 이룬 상태로 충진될 수 있다. 이때, 수용부(110, 110a, 110b) 내에서 상부에 충진된 미네랄 용출소재는 그 하측에 충진된 이종의 미네랄 용출 소재에 비해 물에 대한 용해도가 높은 것으로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수용부(110, 110a, 110b)의 하부에 상대적으로 물에 대한 용해도가 낮은 SiO2, 아황산칼슘 또는 세라믹 볼(토르말린 볼, 원적외선 볼, 항균볼) 등의 소재를 채우고, 그 위쪽으로 물에 대한 용해도가 높은 CaSO4(황산칼슘) 또는 코랄샌드가 충진될 수 있다.

한편, 수용부(110, 110a, 110b)의 하부에는 이종(異種)의 미네랄 용출소재들이 혼합된 조성물이 충진될 수도 있고, 마찬가지로, 수용부(110, 110a, 110b)의 상부에도 이종(異種)의 미네랄 용출소재들이 혼합된 조성물이 충진될 수 있다. 다만, 이 경우에도 하부에 충진된 조성물에 비해 상부에 충진된 조성물의 용해도가 높아야 하며, 이러한 조건하에서 예를들어, 수용부(110)의 하부에는 SiO2, 아황산칼슘 또는 세라믹 볼(토르말린 볼, 원적외선 볼, 항균볼) 중에서 2종 이상이 혼합된 조성물이 충진되고, 그 위로 CaSO4(황산칼슘)과 코랄샌드가 혼합된 조성물이 충진될 수 있다.

도 5의 그래프(b)에서 볼 수 있듯이, 수용부(110') 내에 한가지 종류의 미네랄 용출 소재가 충진된 경우(C)에 비해, 층을 이루며 2종의 미네랄 용출소재가 충진된 경우(C')가 시간이 경과하더라도 미네랄 함량의 변화가 적다. 이는 미네랄 용출장치가 장시간 사용되더라도, 생성되는 미네랄수의 미네랄 함량이 일정한 수준으로 유지될 수 있음을 의미한다고 할 것이다.

한편, 도 3에 도시된 수용부(110b)에 이종(異種)의 미네랄 용출소재가 층을 이루며 충진된 경우, 각각의 층에 대응하여 배출구가 형성될 수 있다. 예를 들어, 수용부(110b)의 하부에 아황산칼슘이 충진되고, 그 위로 층을 이루며 황산칼?이 충진된 경우(도 5 참조), 제 1 배출구(112)는 아황산 칼슘이 충진된 구간에 형성되고, 제 2 배출구(113)는 황산칼슘이 충진된 구간에 형성될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 미네랄 용출장치(100)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 미네랄 용출장치(100c)는 수용부(110c)와, 수용부(110c)의 외측을 감싸는 케이싱(170)을 포함한다. 케이싱(170)은 헤드(170a)와 하우징(170b)을 포함할 수 있으며, 이 경우, 헤드(170a)와 하우징(170b)은 수용부(110c) 내 미네랄 용출 소재의 용이한 보충 또는 교체를 위해 서로 분리 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

수용부(110c)의 내측에는 미네랄 용출소재가 충진되고, 정수의 유입을 위한 제 1 유입구(111c)와, 제 1 유입구(111c)의 상측에 형성되어 상기 미네랄 용출소재를 통과하며 생성된 미네랄수를 외부로 배출하는 제 2 배출구(113c)가 형성된다. 헤드(170a)에는 필터부(10)에 의해 여과된 정수가 유입되는 제 2 유입구(171)가 형성되고, 수용부(110c)의 외측으로 제 2 유입구(171)를 통해 유입된 정수가 유동되는 정수 유입로(P1)를 제공한다. 정수 유입로(P1)는 정수가 수용부(110c) 내측으로 유입될 수 있도록 제 1 유입구(111c)와 연통된다. 케이싱(170)에는 제 2 배출구(113c)를 통해 배출된 미네랄수가 정수 유입로(P1)를 따라 유입되는 정수와 섞이지 않도록 구획시키며, 미네랄수가 케이싱(170) 외부로 배출되도록 유도하는 격벽(182)을 포함할 수 있다. 격벽(182)은 헤드(170a)로부터 연장될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 헤드(170a) 및 하우징(170b) 중 적어도 어느 하나에 형성되면 족하다.

튜브(181)는 수용부(110c) 내측에서, 수용부(110c)의 길이 방향을 따라 연장되고, 제 2 배출구(113c) 보다 낮은 위치에 미네랄수를 배출하는 제 1 배출구(112c)가 형성된다.

제 2 배출구(113c)가 제 1 배출구(112c) 보다 상측, 즉 수위가 높은 곳에 위치하기 때문에, 제 2 배출구(113c)를 통해 배출되는 미네랄수는 제 1 배출구(112c)를 통해 배출되는 미네랄수 보다 미네랄 함량이 높다.

한편, 제 2 배출구(113c)를 통해 배출된 미네랄수는, 격벽(182)과 수용부(110c) 사이, 즉 튜브(181)의 외주면과 격벽(182) 사이를 통해 배출된다(도 6b 참조). 제 2 배출구(113c)를 통해 배출된 미네랄수가 안내되는 경로와 제 1 배출구(112c)를 통해 배출된 미네랄수가 안내되는 경로는 상호 간에 섞이지 않도록 형성된다. 제 1 배출구(112c)를 통해 튜브(181) 내로 유입된 미네랄수가 케이싱(170) 외부로 배출되는 튜브(181)의 개구된 일단(181a)의 둘레와 헤드(170a)에 형성된 개구된 일단(O) 사이로 환형의 미네랄수 배출로(P2)가 형성될 수 있으며, 제 2 배출구(113c)를 통해 배출된 미네랄수는 미네랄수 배출로(P2)를 통해 케이싱(170) 외부로 배출된다. (도 6b 참조)

도 7a 및 도 7b는 미네랄 용출장치(100)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에 따른 미네랄 용출장치(100d)는 수용부(110d)와, 수용부(110d)의 외측을 감싸는 케이싱(170)과, 제 1 배출구(112d)를 통해 배출된 미네랄수를 외부로 배출시키는 제 1 배출유로형성부(181)와, 제 2 배출구(113d)를 통해 배출된 미네랄수를 외부로 배출시키는 제 2 배출유로형성부(183)를 포함한다. 도시되지는 않았으나, 케이싱(170)은 전술한 미네랄 용출장치(100c)에서와 마찬가지로, 서로 분리 가능하게 결합되는 헤드(170a)와 하우징(170b)을 포함할 수 있다.

수용부(110d)는 미네랄 용출소재가 충진되고, 정수의 유입을 위한 제 1 유입구(111d)가 형성된다. 그리고, 케이싱(170)에는 필터부(10)에 의해 여과된 정수가 유입되는 제 2 유입구(171)가 형성되고, 수용부(110d)의 외측으로 제 2 유입구(171)를 통해 유입된 정수가 유동되는 정수 유입로(P)가 제공되고, 정수 유입로(P)는 제 1 유입구(111d)와 연통된다.

제 1 배출유로형성부(181)는 수용부(110d) 내측에서 수용부(110d)의 길이방향을 따라 연장되고, 제 1 배출구(112d)가 형성된다. 미네랄 용출소재를 통과하며 생성된 미네랄수는 제 1 배출구(112d)를 통해 배출되어 제 1 배출유로형성부(181)를 따라 외부로 배출된다. (도 7a 참조) 제 1 배출유로형성부(181)는 제 2 배출유로형성부(183)의 내측으로 배치될 수 있다.

제 2 배출유로형성부(183)는 제 1 배출구(112d)보다 높은 위치에 제 2 배출구(113d)가 형성된다. 제 2 배출구(113d)를 통해 유입된 미네랄수가 제 2 배출유로형성부(183)를 통해 외부로 배출된다(도 7b 참조). 제 1 배출유로형성부(181)와 제 2 배출유로형성부(183)는 미네랄수의 유동 경로가 중첩되지 않도록, 서로 독립적으로 형성된다.

제 1 배출구(112d)를 통해 제 1 배출유로형성부(181) 내로 유입된 미네랄수가 케이싱(170) 외부로 배출되는 제 1 배출유로 형성부(181)의 개구된 일단(181a)의 둘레와 헤드(170a) 또는 수용부(110d)의 개구된 일단 사이로 환형의 미네랄수 배출로가 형성될 수 있으며, 제 2 배출구(113d)를 통해 배출된 미네랄수는 상기 환형의 미네랄수 배출로를 통해 케이싱(170) 외부로 배출된다. (도 7b 참조)

도 8을 참조하면, 미네랄 용출장치(100)는 미네랄 용출소재의 소진량에 따라 수용부의 적어도 하나의 배출구(112c, 113c)를 차단하는 적어도 하나의 배출구 차단부재(191, 192)를 더 포함할 수 있다.

배출구 차단부재(191, 192)는 수용부(110)에 회동 가능하게 구비될 수 있고(도 8에서 C는 배출구 차단부재(191)의 회전축임.), 수용부(110) 내에 충진된 미네랄 용출소재에 의해 제 1 위치(도 8의 (a) 참조)에서 상기 배출구를 개방시킨 상태로 지지되다가, 미네랄 용출소재가 점점 소진해 감에 따라 배출구 차단부재(191)에 대한 지지력에 제거되면, 자중에 의해 회동하여 상기 배출구를 차단시키는 제 2 위치(도 8의 (b) 참조)에 온다. 이러한 배출구 차단부재(191, 192)는 배출구의 수에 대응하여 구비될 수 있다.

도 9는 미네랄 용출장치로 유입되는 정수의 경도를 감지하는 제 1 경도센서와, 미네랄 용출장치로부터 배출되는 미네랄수의 경도를 감지하는 제 2 경도센서를 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 제어부(156)는 제 2 경도센서(165)의 감지값과, 제 1 경도센서(164)의 감지값의 차에 따라 수용부에 수용된 미네랄의 교체 여부를 판단할 수 있다. 제 2 경도센서(165)의 감지값과 제 1 경도센서(164)의 감지값의 차이가 설정값 보다 작으면, 정수가 미네랄 용출장치(100)를 통과하더라도 미네랄 함량의 증가가 원하는 수준에 이르는 못한 것으로, 즉 수용부 내에 충진된 미네랄 용출소재의 보충 또는 교체가 필요한 것으로 볼 수 있다. 사용자가 미네랄 용출소재의 보충 또는 교체 시기를 인지할 수 있도록, 청각적 또는 시각적 표시기능을 갖춘 알림부(미도시)가 더 구비될 수 있고, 이 경우 제어부(156)는 제 2 경도센서(165)의 감지값과 제 1 경도센서(164)의 감지값 차이가 설정값 보다 작을 시, 상기 알림부를 통해 미네랄 용출소재의 보충 또는 교체 요청이 표시되도록 제어할 수 있다.

Claims

원수를 정화하는 적어도 하나의 필터; 및
상기 필터에 의해 여과된 정수가 유동되는 경로상에 구비되어, 내측에 충진된 미네랄 용출소재가 정수에 의해 용해되며 생성된 미량의 미네랄을 용출하여 미네랄수를 생성하되, 미네랄수에 함유된 미네랄의 함량이 조절되는 미네랄 용출장치를 포함하고,
상기 미네랄 용출장치는,
상기 미네랄 용출소재가 충진되고, 정수가 유입되는 유입구가 형성되고, 미네랄수가 배출되는 복수의 배출구가 수위에 따라 배열된 수용부; 및
상기 복수개의 배출구 각각을 통해 배출되는 미네랄수의 양을 조절하는 복수개의 밸브를 포함하는 정수기.
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제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 배출구는,
상기 유입구보다 높은 수위에 배치되는 정수기.
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제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 밸브는,
상기 복수개의 배출구 중 어느 하나를 통해 배출되는 미네랄수의 양을 조절하는 제 1 밸브; 및
상기 제 1 밸브에 의해 미네랄수의 양이 조절되는 배출구보다 높은 수위에 배치된 배출구를 통해 배출되는 미네랄수의 양을 조절하는 제 2 밸브를 포함하는 정수기.
제 14 항에 있어서,
미네랄 함량을 설정 입력 받는 미네랄 함량 설정부; 및,
상기 미네랄 함량 설정부를 통해 입력된 설정에 따라 상기 제 1 밸브 및 제 2 밸브 중 적어도 하나를 통한 미네랄수 배출량을 제어하는 제어부를 더 포함하는 정수기.
제 15 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 밸브가 개방된 상태에서 상기 미네랄 함량 설정부를 통해 입력된 설정이 증가되면, 상기 제 2 밸브가 개방되도록 제어하는 정수기.
제 16 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 2 밸브 개방시 상기 제 1 밸브는 차단되도록 제어하는 정수기.
제 15 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 2 밸브가 개방된 상태에서 상기 미네랄 함량 설정부를 통해 입력된 설정이 감소되면, 상기 제 2 밸브는 차단되고, 상기 제 1 밸브가 개방되도록 제어하는 정수기.
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원수를 정화하는 적어도 하나의 필터; 및
상기 필터에 의해 여과된 정수가 유동되는 경로상에 구비되어, 내측에 충진된 미네랄 용출소재가 정수에 의해 용해되며 생성된 미량의 미네랄을 용출하여 미네랄수를 생성하되, 미네랄수에 함유된 미네랄의 함량이 조절되는 미네랄 용출장치를 포함하고,
상기 미네랄 용출장치는,
상기 미네랄 용출소재가 충진되고, 정수가 유입되는 유입구와, 미네랄수가 배출되는 적어도 하나의 배출구가 형성된 수용부를 포함하고,
상기 수용부 내에는 정수에 대한 서로 다른 용해도를 갖는 2종 이상의 미네랄 용출소재가 충진되되, 물에 대한 용해도가 낮은 소재가 높은 소재보다 낮은 수위에 오도록 적층되고,
상기 적어도 하나의 배출구들은,
상기 2종 이상의 미네랄 용출소재의 적층 구간에 대응하여 복수가 배치되는 정수기.
제 21 항에 있어서,
상기 2종 이상의 미네랄 용출소재는,
아황산 칼슘과 황산칼슘을 포함하는 정수기.
원수를 정화하는 적어도 하나의 필터; 및
상기 필터에 의해 여과된 정수가 유동되는 경로상에 구비되어, 내측에 충진된 미네랄 용출소재가 정수에 의해 용해되며 생성된 미량의 미네랄을 용출하여 미네랄수를 생성하되, 미네랄수에 함유된 미네랄의 함량이 조절되는 미네랄 용출장치를 포함하고,
상기 미네랄 용출장치는,
상기 미네랄 용출소재가 충진되는 수용부;
상기 수용부를 감싸도록 형성되어 상기 필터에 의해 여과된 정수가 유입되고, 유입된 정수를 상기 수용부로 안내하는 정수 유입로가 형성된 케이싱; 및
상기 수용부 내측에서 상기 수용부의 길이 방향을 따라 연장되고, 상기 정수 유입로를 통해 안내된 정수가 상기 미네랄 용출소재를 통과하며 생성된 미네랄수를 외부로 배출하는 제 1 배출구가 형성된 튜브를 포함하고,
상기 수용부는,
상기 제 1 배출구 보다 높은 수위에 형성되어, 상기 수용부의 내측으로부터 외측으로 미네랄수를 배출하는 제 2 배출구를 포함하는 정수기.
제 23 항에 있어서,
상기 케이싱은,
상기 정수 유입로를 따라 유동되는 정수와 상기 제 2 배출구를 통해 배출되는 미네랄수가 서로 혼합되지 않도록 구획시키는 격벽을 더 포함하는 정수기.
원수를 정화하는 적어도 하나의 필터; 및
상기 필터에 의해 여과된 정수가 유동되는 경로상에 구비되어, 내측에 충진된 미네랄 용출소재가 정수에 의해 용해되며 생성된 미량의 미네랄을 용출하여 미네랄수를 생성하되, 미네랄수에 함유된 미네랄의 함량이 조절되는 미네랄 용출장치를 포함하고,
상기 미네랄 용출장치는,
상기 미네랄 용출소재가 충진되는 수용부;
상기 수용부를 감싸도록 형성되어 상기 필터에 의해 여과된 정수가 유입되고, 유입된 정수를 상기 수용부로 안내하는 정수 유입로가 형성된 케이싱;
상기 수용부 내측에서 상기 수용부의 길이방향을 따라 연장되고, 상기 수용부로부터 배출된 미네랄수가 통과하는 제 1 배출구가 형성되어, 상기 제 1 배출구를 통해 유입된 미네랄수를 안내하는 제 1 배출유로형성부; 및
상기 수용부로부터 배출된 미네랄수가 통과하는 제 2 배출구가 상기 제 1 배출구보다 높은 수위에 형성되어, 상기 제 2 배출구를 통해 유입된 미네랄수를 상기 제 1 배출유로형성부를 통해 안내되는 미네랄수와 분리시켜 안내하는 제 2 배출유로형성부를 포함하는 정수기.
제 25 항에 있어서,
상기 제 2 배출유로형성부는,
상기 제 1 배출유로형성부의 외측에 구비되는 정수기.
원수를 정화하는 적어도 하나의 필터; 및
상기 필터에 의해 여과된 정수가 유동되는 경로상에 구비되어, 내측에 충진된 미네랄 용출소재가 정수에 의해 용해되며 생성된 미량의 미네랄을 용출하여 미네랄수를 생성하되, 미네랄수에 함유된 미네랄의 함량이 조절되는 미네랄 용출장치를 포함하고,
상기 미네랄 용출장치는,
상기 미네랄 용출소재가 충진되고, 정수가 유입되는 유입구와, 미네랄수가 배출되는 적어도 하나의 배출구가 형성된 수용부를 포함하고,
상기 미네랄 용출소재가 소진됨에 따라 상기 배출구를 차단하는 배출구 차단부재를 더 포함하는 정수기.
제 27 항에 있어서,
상기 배출구 차단부재는,
상기 미네랄 용출소재에 의한 지지력에 의해 제 1 위치에서 상기 배출구를 개방상태로 유지하고,
상기 미네랄 용출소재가 소진됨에 따라 지지력이 제거되면 자중에 제 2 위치로 회동되어 상기 배출구를 차단시키는 정수기.
제 1 항, 제 21 항, 제 23 항, 제 25 항 및 제 27 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 미네랄 용출장치로 유입되는 정수의 경도를 감지하는 제 1 경도 감지부;
상기 미네랄 용출장치로부터 배출된 미네랄수의 경도를 측정하는 제 2 경도 감지부; 및
상기 제 2 경도 감지부와 상기 제 1 경도 감지부에 의해 감지된 경도차에 따라 미네랄 용출소재의 보충 또는 교체 시기를 알리는 알림부를 더 포함하는 정수기.