KR101987470B1

KR101987470B1 - 정수기

Info

Publication number: KR101987470B1
Application number: KR1020170172426A
Authority: KR
Inventors: 백인혁; 신지연; 여준기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2019-06-11

Abstract

본 발명은 정수기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 원수가 유입되는 원수배관과, 상기 원수배관을 통과한 물을 정화시키는 필터부재와, 상기 원수배관 상에 설치되어 유속 또는 유량을 감지하는 센서부재와, 상기 필터부재를 통과한 물을 정수기 외측으로 공급하는 출수배관과, 상기 출수배관을 통과한 물을 정수기 외측으로 공급하는 출수노즐을 포함하고, 상기 센서부재는, 상기 원수배관을 유동하는 원수에 의해 회전하는 임펠러를 포함하여, 상기 원수배관을 통과하는 원수의 유속 또는 유량을 감지한다.

Description

정수기 {water purifier}

본 발명은 정수기에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 물을 걸러 불순물을 제거하는 기구로서 가정용으로 많이 사용되고 있다.

상세히, 정수기는 수도와 연결되어 수돗물에 함유된 부유물이나 유해성분 등을 필터를 이용하여 제거하게 되며, 사용자의 조작에 따라 원하는 만큼의 물을 정수하여 취출할 수 있도록 구성된다.

일 예로, 상기 필터는 역삼투압필터로 구비되고, 상기 필터는 프리카본필터 및 역삼투압필터를 포함하여, 복수 개 구비된다.

또한, 상기 역삼투압필터로 물을 압송하기 위해, 물의 유동 경로를 기준으로, 상기 프리카본필터와 역삼투압필터 사이에는 물의 흐름을 단속하는 밸브, 및 부스터 펌프가 설치된다.

이러한 펌프는, 이물질 등에 의해 구동손실 등이 발생하지 않도록, 프리카본필터와 역삼투압필터 사이에 설치될 수 있다. 따라서, 프리카본필터를 통과하면서 필터링된 정수는 부스터 펌프에 의해 역삼투압필터로 압송될 수 있다. 상기와 같은 부스터펌프에 의해 압송된 물은 역삼투압필터를 통과하면서, 정수로 정화될 수 있다.

한편, 원수가 공급되지 않는 상태에서, 부스터펌프 작동시, 부스터펌프의 고장이 발생하게 된다.

이를 방지하기 위해, 정수기의 내부에는 원수공급 여부를 판단한 뒤, 원수공급여부에 따라 펌프를 작동시키거나, 펌프의 작동을 멈추는 제어수단이 구비된다.

종래의 경우, 원수배관에서 수압을 측정한 뒤, 측정된 수압을 근거로 원수공급 여부를 판단하였다. 즉, 수압이 측정되지 않으면, 펌프의 작동을 정지시키고, 수압이 측정되면 펌프를 작동시켰다.

하지만, 상기와 같이 수압을 근거로, 원수공급 여부를 판단할 경우, 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서, 원수가 공급되고 있는 상황에서, 펌프의 작동이 정지되는 문제가 발생한다.

한국등록특허공보 10-1308124호(2013.09.06 등록)

본 발명은 정수기로 유입되는 원수의 수압에 관계없이, 원수의 공급여부를 정확하게 감지할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 수압센서로 측정이 불가한, 미세한 양의 원수 공급까지 감지할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 원수의 공급 여부에 따라 피드밸브를 개폐하거나, 부스터 펌프의 동작을 온,오프 제어하여, 원수가 미공급되는 상황에서 부스터 펌프가 작동하면서, 발생하는 펌프의 손상을 방지할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 낮은 수압으로 원수가 유입되더라도, 이를 단수로 인식하지 않고, 원수가 공급되고 있다고 판단하여, 유입된 원수를 정수로 정화시킬 수 있는 정수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 복수의 필터를 거치면서, 원수의 정화가 이루어져, 정화력이 확보될 수 있는 정수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 1차적으로 필터를 통과한 물이 부스터 펌프로 공급되어, 이물질 등에 의해 구동손실 등이 발생하지 않고, 부스터 펌프의 손상을 방지할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 원수의 흐름이 감지되지 않아 단수로 인식한 뒤, 곧 바로 밸브나 펌프를 단수모드로 제어하지 않고, 소정의 시간 이후, 원수의 흐름을 재감지한 후, 그 결과에 따라 밸브나 펌프를 단수모드 또는 정수모드로 제어하여, 제어의 정확성을 높일 수 있는 정수기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 의한 정수기는, 원수가 유입되는 원수배관과, 상기 원수배관을 통과한 물을 정화시키는 필터부재와, 상기 원수배관 상에 설치되어 유속 또는 유량을 감지하는 센서부재와, 상기 필터부재를 통과한 물을 정수기 외측으로 공급하는 출수배관과, 상기 출수배관을 통과한 물을 정수기 외측으로 공급하는 출수노즐을 포함하고, 상기 센서부재는, 상기 원수배관을 유동하는 원수에 의해 회전하는 임펠러를 포함하여, 상기 원수배관을 통과하는 원수의 유속 또는 유량을 감지한다.

또한, 상기 센서부재는, 원수가 유입되는 유입구, 원수가 토출되는 토출구 및 상기 유입구와 토출구 사이에 상기 임펠러가 회전하는 공간부를 제공하는 하우징과, 상기 하우징에 상기 임펠러를 회전 가능하게 고정하는 회전축과, 상기 임펠러와 함께 회전하도록 상기 임펠러 또는 회전축에 부착되는 제1감지부재 및 상기 하우징에 고정되어 상기 제1감지부재를 감지하는 제2감지부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1감지부재는 마그넷으로 구비되고, 상기 제2감지부재는 마그넷의 영향으로 펄스신호를 생성하는 홀아이시(hall IC)로 구비될 수 있다.

또한, 상기 원수배관은, 상기 정수기 외측의 상부에 배치된 원수탱크와 연결될 수 있다.

또한, 상기 필터부재는 복수 구비될 수 있다.

또한, 상기 필터부재는, 상기 원수가 1차로 통과하는 프리 카본필터와, 상기 프리카본 필터를 통과한 정수가 2차로 통과하는 역삼투압필터(RO필터) 및 상기 역삼투압필터를 통과하는 정수가 3차로 통과하는 포스트 카본필터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 출수배관은, 상기 프리 카본필터와 역삼투압필터를 연결하는 제1출수배관과, 상기 역삼투압필터와 포스트카본필터를 연결하는 제2출수배관과, 상기 포스트카본필터와 상기 출수노즐을 연결하는 제3출수배관을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2출수배관에는, 물의 흐름을 단속하는 피드밸브 및 상기 역삼투압필터로 공급되는 물의 유압을 증가시키는 부스터펌프가 설치될 수 있다.

또한, 상기 센서부재에서 감지된 유량을 목표유량과 비교하여, 상기 피드밸브의 개폐여부 및 상기 부스터펌프의 작동여부를 결정하는 제어수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 센서부재에서 감지된 유량이 목표유량에 도달하면, 상기 피드밸브를 개방시키고 상기 부스터 펌프를 작동시킬 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 센서부재에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브를 차단시키고 상기 부스터 펌프의 작동을 정지시킬 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 센서부재에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 기 설정된 제1목표시간 이후, 상기 센서부재에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브의 개폐여부 및 상기 부스터펌프의 작동여부를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 피드밸브가 차단되고, 상기 부스터 펌프를 작동이 멈춘 상태에서, 기 설정된 제2목표시간이 경과하면, 상기 피드밸브를 개방시키고 상기 부스터 펌프를 작동시킬 수 있다.

또한, 상기 출수배관과 출수노즐 사이에는 정수탱크가 설치되고, 상기 정수탱크에는 만수위를 감지하는 수위센서가 설치될 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 수위센서에서 감지된 수위가 만수위에 도달하면, 상기 피드밸브를 차단시키고 상기 부스터 펌프를 작동을 정지시킬 수 있다.

또한, 상기 역삼투압필터의 하단에는 배수배관이 연결되고, 상기 배수배관에는 유량제한수단(flow restrictor)이 설치될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 정수기에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

먼저, 본 발명에 따르면, 정수기로 유입되는 원수의 수압에 관계없이, 원수의 공급여부를 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 수압센서로 측정이 불가한, 미세한 양의 원수 공급까지 감지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 원수의 공급 여부에 따라 피드밸브를 개폐하거나, 부스터 펌프의 동작을 온,오프 제어하여, 원수가 미공급되는 상황에서 부스터 펌프가 작동하면서, 발생하는 펌프의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 낮은 수압으로 원수가 유입되더라도, 이를 단수로 인식하지 않고, 원수가 공급되고 있다고 판단하여, 유입된 원수를 정수로 정화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 복수의 필터를 거치면서, 원수의 정화가 이루어져, 정화력이 확보될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 1차적으로 필터를 통과한 물이 부스터 펌프로 공급되어, 이물질 등에 의해 구동손실 등이 발생하지 않고, 부스터 펌프의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 원수의 흐름이 감지되지 않아 단수로 인식한 뒤, 곧 바로 밸브나 펌프를 단수모드로 제어하지 않고, 소정의 시간 이후, 원수의 흐름을 재감지한 후, 그 결과에 따라 밸브나 펌프를 단수모드 또는 정수모드로 제어하여, 제어의 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기와 외부의 원수탱크가 연결된 상태를 개략적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기의 수배관도이다.
도 4는 본 발명의 일부 구성요소인 센서부재의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 센서부재의 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 센서부재의 종단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 센서부재의 횡단면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 원수탱크와 정수기의 수위차 별 수압 측정값과 유량 측정값을 비교한 표이다.
도 9 내지 도 11은 도 2에 도시된 원수탱크와 정수기의 수위차 별 센서부재에서 측정된 초당 펄스값을 비교한 표이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 정수기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기와 외부의 원수탱크가 연결된 상태를 개략적으로 보인 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기의 수배관도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 정수기(10)는 정수기 본체(11) 및 상기 정수기 본체(11)에서 정화된 물을 외측으로 공급하는 출수노즐(12)을 포함한다.

먼저, 상기 정수기 본체(11)는 정수기의 외형을 형성하는 하우징 및 상기 하우징 내부에 설치되어, 외부에서 유입된 원수를 여과시키는 필터부재(100)를 포함한다.

상기와 같이 필터부재(100)를 거치면서 정화된 물(정수)은 출수배관 및 출수노즐(12)을 통해서 외부로 공급된다.

이때, 상기 정수는 상온의 상태로, 출수노즐(12)로 공급될 수 있고, 온수로 가열되거나, 냉수로 냉각된 후 출수노즐(12)로 공급될 수 있다.

또한, 상기 정수기 본체(11)의 외형은 하우징에 의해 형성될 수 있다. 상기 하우징의 전면을 형성하는 프론트커버에는 출수노즐(12)이 설치된다.

이때, 상기 프론트커버는 하측이 후방으로 오목하게 형성되어 상기 출수노즐(12)의 하부에 소정의 공간부를 마련할 수 있다. 따라서, 상기 공간부를 통해서 컵 등의 용기가 출수노즐(12)의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 프론트커버에 후방으로 가압 시, 출수노즐(12)을 개방시키는 출수레버(13)가 장착된 경우, 상기 출수레버(13)의 전후 스윙동작이 공간부에 의해 손쉽게 진행될 수 있다.

또한, 상기 정수기 본체(11)의 내부에는 각종 배관, 밸브, 센서 등의 부품이 설치된다.

상세히, 상기 정수기 본체(11)에는, 정수기 본체(110)의 외측에서 공급된 원수가 유입되는 원수배관(210)과, 상기 원수배관(210)을 통과한 물을 정화시키는 필터부재(100)와, 상기 원수배관(210) 상에 설치되어 유속 또는 유량을 감지하는 센서부재(310)와, 상기 필터부재(310)를 통과한 물을 정수기 외측으로 공급하는 출수배관(220,230,240,250)을 포함한다.

상기와 같이 출수배관(220,230,240,250)을 통과한 물은 출수노즐(12)을 통해 정수기(10) 외측으로 공급될 수 있다.

즉, 물의 유동경로를 기준으로, 원수배관(210)으로 유입된 원수는 필터부재(100)를 통과하면서 정수로 정화되고, 정수는 출수배관(220,230,240,250) 및 출수노즐(12)을 거쳐 정수기(10) 외부로 공급될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 원수배관(210)에는 원수의 공급여부를 감지하는 센서부재(310)가 설치된다. 참고로, 상기 센서부재(310)에서 감지된 원수의 공급여부에 따라 정수기 내부에 구비된 밸브 등의 전장부품의 온,오프가 결정될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 센서부재(310)는, 상기 원수배관(210)을 유동하는 원수에 의해 회전하는 임펠러(314, 도 7 참조)를 포함하여, 상기 원수배관(210)을 통과하는 원수의 유속 또는 유량을 감지할 수 있다.

이하, 상기와 같은 센서부재(310)의 특징을 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일부 구성요소인 센서부재의 사시도이다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시된 센서부재의 정면도이다. 그리고, 도 6은 도 4에 도시된 센서부재의 종단면도이다. 그리고, 도 7은 도 4에 도시된 센서부재의 횡단면도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 센서부재(310)는, 유량센서로 구비될 수 있다.

일 예로, 상기 센서부재(310)는, 원수가 유입되는 유입구(311)와, 원수가 토출되는 토출구(312) 및 상기 유입구(311)와 토출구(312) 사이에 상기 임펠러(314)가 회전하는 공간부(S)를 제공하는 하우징(313)과, 상기 하우징(313)에 상기 임펠러(314)를 회전 가능하게 고정하는 회전축(315)과, 상기 임펠러(314)와 함께 회전하도록 상기 임펠러(314) 또는 회전축(315)에 부착되는 제1감지부재(316) 및 상기 하우징(313)에 고정되어 회전하는 제1감지부재(316)를 감지하는 제2감지부재(317)를 포함할 수 있다.

본 실시 예에서, 상기 제1감지부재(316)는 마그넷으로 구비되고, 상기 제2감지부재(317)는 마그넷의 영향으로 펄스신호를 생성하는 홀 아이시(hall IC)로 구비될 수 있다.

따라서, 원수가 유입되면서, 원수의 유동에 의해 임펠러(314) 및 제1감지부재(316)가 회전하면, 제2감지부재(317)는 제1감지부재(316)의 영향으로 펄스신호를 생성한다. 이때, 제2감지부재(317)와 전기적으로 연결된 제어수단(350)은 펄스신호를 입력받고, 원수가 유입되고 있다고 판단할 수 있다.

반면, 원수가 유입되지 않으면, 원수의 유동이 발생하지 않아, 임펠러(314) 및 제1감지부재(316)가 회전하지 않게되고, 제2감지부재(317)에서는 펄스신호를 생성하지 않는다. 이때, 제2감지부재(317)와 전기적으로 연결된 제어수단(350)은 펄스신호를 미입력받고, 원수가 유입되고 있지 않다고 판단할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 원수배관(210)은, 상기 정수기(10) 외측의 상부에 배치된 원수탱크(20)와 연결된다.

상세히, 상기 원수탱크(20)는 정수기(10) 보다 상부에 배치되고, 이에 따라 원수탱크(20)와 정수기(10)의 센서부재(310)사이에는 수위차(Δh)가 발생한다.

상기 원수탱크(20)에 저장된 물은 수돗물 또는 지하수 등일 수 있다.

이때, 원수탱크(20)와 정수기(10)의 수위차(Δh)에 의해 수압이 발생하고, 이러한 수압에 의해서, 원수탱크(20)의 물이 필터부재(100)로 공급될 수 있다.

또한, 상기 필터부재(100)는 복수 구비될 수 있다.

일 예로, 상기 필터부재(100)는, 상기 원수가 1차로 통과하는 프리 카본필터(110)와, 상기 프리카본 필터(110)를 통과한 정수가 2차로 통과하는 역삼투압필터(RO필터, 120) 및, 상기 역삼투압필터(120)를 통과하는 정수가 3차로 통과하는 포스트 카본필터(130)를 포함할 수 있다.

참고로, 역삼투압필터(120)는 표면의 기공 크기가 0.0001㎛인 막을 여러장 겹쳐놓고, 삼투를 역으로 밀어 통과시키는 원리를 이용한 필터로서, 폐수와 정수의 비율이 7:3인 특징을 갖는다. 또한, 불순물, 환경호르몬, 중금속, 박테리아 등을 여과시킬 수 있다. 반면, 지하수에도 사용 가능한 이점이 있다.

반면, 정수시간이 느리고, 별도의 펌프를 구비해야 하며, 몸에 좋은 미네랄 성분까지 제거되는 단점이 있다.

본 실시예에서, 상기 역삼투압필터는 복수개 구비되어, 상호 직렬로 배치될 수도 있다.

또한, 역삼투압필터를 대신해서, 중공사막필터가 적용될 수도 있다.

또한, 상기 역삼투압필터(120)의 하단에는 배수배관이 연결되고, 상기 배수배관에 유량제한수단(flow restrictor, 340)이 설치될 수 있다.

또한, 상기 프리카본필터는 복합필터로 구비될 수도 있다.

한편, 프리카본필터(110)는 중금속 및 일반 세균을 걸려주는 역할을 하고, 포스트카본필터(130)는 물속에 남아있는 가스 성분을 제거하여 물맛을 더욱 좋게 해주는 역할을 한다.

본 실시 예에서, 상기 출수배관(220,230,240,250)은 상기 프리 카본필터(110)와 역삼투압필터(120)를 연결하는 제1출수배관(220)과, 상기 역삼투압필터(120)와 포스트카본필터(130)를 연결하는 제2출수배관(230)과, 상기 포스트카본필터(130)와 상기 출수노즐(12)을 연결하는 제3출수배관(240,250)을 포함할 수 있다.

또한, 제3출수배관(240,250) 상에는 정수가 저장되는 정수탱크(400)가 설치될 수 있다.

따라서, 필터부재(100)를 통과하면서 정화된 정수는 포스트카본필터(130)와 정수탱크(400)를 연결하는 제3출수배관(240)을 통해 정수탱크(400)로 유동한 후, 정수탱크(400)에 저장된다. 이후, 사용자로부터 출수요청이 발생하면, 정수탱크(400)와 출수노즐(12)을 연결하는 제3출수배관(250)을 통해 외부로 공급된다.

또한, 상기 제2출수배관(230) 상에는, 물의 흐름을 단속하는 피드밸브(320) 및, 상기 역삼투압필터(120)로 공급되는 물의 유압을 증가시키는 펌프(330)가 설치될 수 있다.

상기 펌프(330)의 일예로, 부스터 펌프를 이용할 수 있다.

이러한 펌프(330)는, 이물질 등에 의해 구동손실 등이 발생하지 않도록, 프리카본필터(110)와 역삼투압필터(120) 사이에 설치될 수 있다. 따라서, 프리카본필터(110)를 통과하면서 필터링된 정수는 부스터 펌프(330)에 의해 역삼투압필터(120)로 압송될 수 있다. 상기와 같은 부스터펌프(330)에 의해 압송된 물은 역삼투압필터(120)를 통과하면서, 정화될 수 있다.

한편, 원수가 공급되지 않는 상태에서, 부스터펌프(330) 작동시, 부스터펌프(330)의 고장이 발생하게 된다.

이를 방지하기 위해, 정수기(10)의 내부에는 원수공급 여부를 판단한 뒤, 원수공급여부에 따라 펌프(330)의 작동시키거나, 펌프(330)의 작동을 멈추는 제어수단(350)이 구비된다.

종래의 경우, 원수배관(210)에서 수압을 측정한 뒤, 측정된 수압을 근거로 원수공급 여부를 판단하였다. 즉, 수압이 측정되지 않으면, 펌프(330)의 작동을 정지 시키고, 수압이 측정되면 펌프(330)를 작동시켰다.

하지만, 상기와 같이 수압을 근거로, 원수공급 여부를 판단할 경우, 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서, 원수가 공급되고 있는 상황에서, 펌프(330)의 작동이 정지되는 문제가 발생한다.

본 발명의 경우, 이러한 문제를 해결하기 위해, 원수의 수압을 측정하지 않고, 원수의 유량을 측정하여, 펌프(330)의 작동 여부를 결정한다.

상세히, 정수기(10)의 전반적인 동작을 제어하도록 정수기(10) 내부에 구비되는 제어수단(350)은, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 비교하여, 상기 피드밸브(320)의 개폐여부 및 상기 부스터펌프(330)의 작동여부를 결정한다.

일 예로, 상기 제어수단(350)은, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 도달하면, 상기 피드밸브(320)를 개방시키고 상기 부스터펌프(330)를 작동시킨다.

다른 예로, 상기 제어수단(350)은, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브(320)를 차단시키고 상기 부스터펌프(330)의 작동을 정지시킨다.

도 8은 도 2에 도시된 원수탱크와 정수기의 수위차 별 수압 측정값과 유량 측정값을 비교한 표이다. 그리고, 도 9 내지 도 11은 도 2에 도시된 원수탱크와 정수기의 수위차 별 센서부재에서 측정된 초당 펄스값을 비교한 표이다.

먼저, 도 8을 참조하면, 수위차(원수탱크와 센서부재의 높이차)가 0.3m 이하인 경우, 수압은 측정되지 않으나 유량(LPM)은 측정됨을 확인할 수 있다. 특히 0.15m인 경우에도, 유량(LPM)이 측정된 것을 확인할 수 있다.

즉, 수압을 근거로 원수공급 여부를 판단하는 경우, 0.3m 이하의 높이에서 원수가 공급되고 있는 상황에서, 이를 인식하지 못하고, 펌프(330)의 작동이 정지되는 문제가 발생할 수 있으나, 유량(LPM)을 근거로 원수공급 여부를 판단하면, 0.15m이하의 높이에서 원수가 공급되고 있는 상황에서도, 이를 인식할 수 있어, 펌프(330)의 작동을 유지할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 상기 센서부재(310)를 구성하는 제1감지부재(316)는 마그넷으로 구비되고, 상기 제2감지부재(317)는 마그넷의 영향으로 펄스신호를 생성하는 홀아이시(hall IC)로 구비될 수 있다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 수위차(원수탱크와 센서부재의 높이차)가 0.3m인 경우, 1m인 경우, 2m인 경우, 임펠러(314)와 함께 회전하는 마그넷의 영향으로 홀아이시(hall IC)에서 생성된 초당 펄스 값이 균일하게 측정됨을 확인할 수 있다. 즉, 유량을 측정하는 센서부재(310)의 경우, 수위차에 관계없이 유량의 측정이 안정적으로 진행될 수 있음을 확인할 수 있다.

한편, 상기 제어수단(350)은, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브(320)를 개방시키고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킨 상태에서, 기 설정된 제1기준시간 이후, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브(320)의 개폐여부 및 상기 부스터펌프(330)의 작동여부를 재판단할 수 있다.

상기와 같은 재비교 결과, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달하면, 상기 제어수단(350)은 상기 피드밸브(320)를 차단시키고 상기 부스터펌프(330)의 작동을 정지시킨다.

반면, 상기와 같은 재비교 결과, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 도달하면, 상기 제어수단(350)은 상기 피드밸브(320)를 개방시키고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킨 상태를 유지한다.

다른 예로, 상기 제어수단(350)은, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브(320)를 차단시키고, 상기 부스터 펌프(330)의 작동을 정지시킨 후, 기 설정된 제1기준시간이 지나면, 상기 피드밸브(320)가 차단되고, 상기 부스터 펌프(330)의 작동이 멈춘 상태에서, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브(320)의 개폐여부 및 상기 부스터펌프(330)의 작동여부를 재판단할 수도 있다.

상기와 같은 재비교 결과, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달하면, 상기 제어수단(350)은 상기 피드밸브(320)를 계속해서 차단시키고 상기 부스터펌프(330)의 작동을 계속해서 정지시킨다.

반면, 상기와 같은 재비교 결과, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 도달하면, 상기 제어수단(350)은 상기 피드밸브(320)를 개방시키고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킨다.

또 다른 예로, 상기 제어수단(350)은, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브(320)를 차단시키고, 상기 부스터 펌프(330)의 작동을 정지시킨 후, 기 설정된 제1기준시간이 지나면, 상기 피드밸브(320)를 개방하고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킨 상태에서, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브(320)의 개폐여부 및 상기 부스터펌프(330)의 작동여부를 재판단할 수도 있다.

또한, 상기 제어수단(350)은, 상기와 같은 재비교 결과에 따라, 상기 피드밸브(320)를 차단시키고, 상기 부스터 펌프(330)의 작동을 정지시킨 후, 기 설정된 제2기준시간이 경과하면, 상기 피드밸브(320)를 개방시키고 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킬 수 있다.

한편, 상기 정수탱크(400)에는 만수위를 감지하는 수위센서(360)가 설치될 수 있다.

이때, 상기 제어수단(350)은, 상기 수위센서(360)에서 감지된 수위가 만수위에 도달하면, 더 이상 정수가 생성되지 않도록 상기 피드밸브(320)를 차단시키고 상기 부스터펌프(330)를 작동을 정지시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 정수기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 도 12를 참조하여, 본 발명에 따른 정수기의 제어방법을 설명한다.

먼저, 수위센서(360)에서 정수탱크(400)의 만수위 여부를 감지하고, 제어수단(350)은 수위센서(360)에서 감지된 만수위 정보를 획득한다.(S110)

만약, 상기 단계(S110)에서, 만수위가 감지되면, 더 이상 정수가 생성되지 않도록 상기 제어수단(350)은 피드밸브(320)를 차단하고, 부스터펌프(330)의 작동을 정지시킨다.(S130)

반면, 상기 단계(S110)에서, 만수위가 감지되지 않을 경우, 계속해서 정수가 생성될 수 있도록 상기 제어수단(350)은 피드밸브(320)를 개방하고, 부스터펌프(330)를 작동시킨다.(S120)

상기와 같이, 피드밸브(320)가 개방되고, 부스터펌프(330)가 작동하는 상태에서, 제어수단(350)은 원수의 유입 여부를 판단한다.(S140)

상세히, 상기 제어수단(350)은 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 비교하여, 원수의 유입 여부를 판단할 수 있다.

일 예로, 상기 제어수단(350)은 상기 센서부재(310)의 'hall IC'에서 펄스신호가 생성되면, 원수가 유입되는 것으로 판단하고, 상기 센서부재(310)의 'hall IC'에서 펄스신호가 생성되지 않으면, 원수가 유입되지 않는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 센서부재(310)에서 발생된 초당 펄스값이 '0'인 경우, 원수유입이 없는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 센서부재(310)에서 발생된 초당 펄스값이 '1'이상인 경우, 원수가 유입되고 있는 것으로 판단할 수 있다.

참고로, 상기 센서부재(310)의 내측에는 원수의 유동에 의해 회전하는 임펠러(314) 및 임펠러(314)와 함께 회전하는 마그넷이 설치되고, 상기 'hall IC'는 상기 마그넷의 영향으로 펄스신호를 생성한다. 따라서, 펄스신호가 생성될 경우, 원수가 공급되고 있다고 판단할 수 있으며, 펄스신호가 생성되지 않을 경우, 원수가 미공급되고 있다고 판단할 수 있다.

이때, 상기 원수 유입 여부를 판단하는 초당 펄스 값의 기준은, 정수기의 설치 환경 등의 요인에 따라 다양하게 변경 가능하다.

한편, 상기 단계(S140)에서, 센서부재(310)가 감지한 원수의 유량이 목표유량 이상일 경우, 제어수단(350)은 원수가 공급되고 있다고 판단하여, 정수가 생성될 수 있도록 상기 피드밸브(320)를 계속해서 개방하고, 부스터펌프(330)를 계속해서 작동시킨다.(S150)

또한, 상기 단계(S150) 이후, 수위센서(360)에서 정수탱크(400)의 만수위 여부를 감지하고, 제어수단(350)은 수위센서(360)에서 감지된 만수위 정보를 획득하는 단계(S110)가 계속해서 진행될 수 있다.

반면, 상기 단계(S140)에서, 센서부재(310)가 감지한 원수의 유량이 목표유량 미만일 경우, 제어수단(350)은 원수가 공급되고 있지 않다고 판단하여, 상기 피드밸브(320)를 차단하고, 부스터펌프(330)의 작동을 정지시킨다.(S180)

이후, 제어수단(350)에서는 상기 피드밸브(320)를 차단하고, 부스터펌프(330)의 작동을 정지시킨 상태에서, 기설정된 제2기준시간이 경과했는지 여부를 판단한다(S190). 일 예로 상기 제2기준시간은 20분~40분 일 수 있다.

만약, 상기 단계(S190)에서 제2기준시간이 경과하면, 제어수단(350)은 상기 피드밸브(320)를 개방하고, 부스터펌프(330)를 작동시키는 단계(S120)를 진행한다.

한편, 상기 단계(S140)에서, 센서부재(310)가 감지한 원수의 유량이 목표유량 미만일 경우, 제어수단(350)은 상기 피드밸브(320)를 차단하고, 부스터펌프(330)의 작동을 정지시키기 전, 원수의 공급 여부를 재판단할 수 있다.(S170)

상세히, 상기 단계(S140)에서, 센서부재(310)가 감지한 원수의 유량이 목표유량 미만일 경우, 제어수단(350)은 기설정된 제1기준시간이 경과했는지 여부를 판단한다(S160). 일예로, 상기 제1기준시간은 3초~5초일 수 있다.

이후, 상기 단계(S160)에서 제1기준시간이 경과하면, 상기 제어수단(350)은원수의 유입 여부를 재판단한다.(S170)

상세히, 상기 제어수단(350)은 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 비교하여, 원수의 유입 여부를 재판단할 수 있다.

이때, 상기 단계(S170)에서도, 센서부재(310)가 감지한 원수의 유량이 목표유량 미만일 경우, 제어수단(350)은 원수가 공급되고 있지 않다고 판단하여, 상기 피드밸브(320)를 차단하고, 부스터펌프(330)의 작동을 정지시킨다.(S180)

반면, 상기 단계(S170)에서, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량이 목표유량에 도달하면, 제어수단(350)은 원수가 공급되고 있다고 판단하여, 상기 제어수단(350)은 상기 피드밸브(320)를 개방시키고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킨다.(S150)

한편, 상기 제어수단(350)은, 상기 단계(S140)에서 감지된 원수의 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브(320)를 개방시키고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킨 상태에서, 기 설정된 제1기준시간 이후, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브(320)의 개폐여부 및 상기 부스터펌프(330)의 작동여부를 재판단할 수 있다.

다른 예로, 상기 제어수단(350)은, 상기 단계(S140)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브(320)를 차단시키고, 상기 부스터 펌프(330)의 작동을 정지시킨 후, 기 설정된 제1기준시간이 지나면, 상기 피드밸브(320)가 차단되고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동이 멈춘 상태에서, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브(320)의 개폐여부 및 상기 부스터펌프(330)의 작동여부를 재판단할 수도 있다.

또 다른 예로, 상기 제어수단(350)은, 상기 단계(S140)에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브(320)를 차단시키고, 상기 부스터 펌프(330)의 작동을 정지시킨 후, 기 설정된 제1기준시간이 지나면, 상기 피드밸브(320)를 개방하고, 상기 부스터 펌프(330)를 작동시킨 상태에서, 상기 센서부재(310)에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브(320)의 개폐여부 및 상기 부스터펌프(330)의 작동여부를 재판단할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 정수기로 유입되는 원수의 공급여부를 정확하게 감지할 수 있다. 특히, 수압센서로 미측정된 원수의 공급까지 감지할 수 있는 이점이 dLT다. 따라서, 원수의 공급 여부를 정확히 판단하고, 그에 따라 밸브를 개폐하거나, 펌프의 동작을 온,오프 제어하여, 부품의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 낮은 수압으로 원수가 유입되더라도, 이를 단수로 인식하지 않고, 유입된 원수를 정수로 정화시킬 수 있는 이점도 있다.

Claims

원수가 유입되는 원수배관;
상기 원수배관을 통과한 물을 정화시키는 적어도 하나의 필터로 구성된 필터부재;
상기 원수배관 상에 설치되고, 상기 원수배관을 유동하는 원수에 의해 회전하는 임펠러를 포함하여, 상기 원수배관을 통과하는 원수의 유속 또는 유량을 감지하는 센서부재;
상기 필터부재를 구성하는 적어도 하나의 필터를 통과한 물을 정수기 외측으로 전달하는 출수배관;
상기 출수배관을 통해 전달된 물을 정수기 외측으로 공급하는 출수노즐;
상기 출수배관 상에 설치되어, 유동하는 물의 흐름을 단속하거나, 유동하는 물의 압력을 조절하는 구동수단; 및
상기 센서부재에서 감지된 원수의 유량조건 또는 유속조건의 만족여부에 따라, 상기 구동수단의 작동여부를 결정하는 제어수단;을 포함하고,
상기 제어수단은, 상기 센서부재에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 기 설정된 제1목표시간 이후, 상기 센서부재에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교한 뒤, 상기 구동수단의 작동여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 1항에 있어서,
상기 센서부재는,
원수가 유입되는 유입구, 원수가 토출되는 토출구 및 상기 유입구와 토출구 사이에 상기 임펠러가 회전하는 공간부를 제공하는 하우징;
상기 하우징에 상기 임펠러를 회전 가능하게 고정하는 회전축;
상기 임펠러와 함께 회전하도록 상기 임펠러 또는 회전축에 부착되는 제1감지부재; 및
상기 하우징에 고정되어 상기 제1감지부재를 감지하는 제2감지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 2항에 있어서,
상기 제1감지부재는 마그넷으로 구비되고,
상기 제2감지부재는 마그넷의 영향으로 펄스신호를 생성하는 홀아이시(hall IC)로 구비된 것을 특징으로 하는 정수기.
제 1항에 있어서,
상기 원수배관은,
상기 정수기 외측의 상부에 배치된 원수탱크와 연결된 것을 특징으로 하는 정수기.
제 1항에 있어서,
상기 필터부재는 복수의 필터로 구성된 것을 특징으로 하는 정수기.
제 5항에 있어서,
상기 필터부재는:
상기 원수가 1차로 통과하는 프리 카본필터;
상기 프리카본 필터를 통과한 정수가 2차로 통과하는 역삼투압필터(RO필터); 및
상기 역삼투압필터를 통과하는 정수가 3차로 통과하는 포스트 카본필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 6항에 있어서,
상기 출수배관은:
상기 프리 카본필터와 역삼투압필터를 연결하는 제1출수배관;
상기 역삼투압필터와 포스트카본필터를 연결하는 제2출수배관;
상기 포스트카본필터와 상기 출수노즐을 연결하는 제3출수배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 7항에 있어서,
상기 구동수단은, 상기 제2출수배관 상에 설치되고, 물의 흐름을 단속하는 피드밸브, 및 상기 역삼투압필터로 공급되는 물의 유압을 증가시키는 부스터 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 8항에 있어서,
상기 제어수단은, 상기 센서부재에서 감지된 유량을 목표유량과 비교하여, 상기 피드밸브의 개폐여부 및 상기 부스터펌프의 작동여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 9항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 센서부재에서 감지된 유량이 목표유량에 도달하면, 상기 피드밸브를 개방시키고 상기 부스터 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 9항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 센서부재에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시, 상기 피드밸브를 차단시키고 상기 부스터 펌프의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 11항에 있어서.
상기 제어수단은, 상기 센서부재에서 감지된 유량이 목표유량에 미도달 시,
기 설정된 제1목표시간 이후, 상기 센서부재에서 감지된 유량을 목표유량과 재비교하여, 상기 피드밸브의 개폐여부 및 상기 부스터펌프의 작동여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 11항에 있어서,
상기 제어수단은, 상기 피드밸브가 차단되고, 상기 부스터 펌프를 작동이 멈춘 상태에서, 기 설정된 제2목표시간이 경과하면, 상기 피드밸브를 개방시키고 상기 부스터 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 9항에 있어서,
상기 출수배관과 출수노즐 사이에는 정수탱크가 설치되고, 상기 정수탱크에는 만수위를 감지하는 수위센서가 설치된 것을 특징으로 하는 정수기.
제 14항에 있어서,
상기 제어수단은, 상기 수위센서에서 감지된 수위가 만수위에 도달하면, 상기 피드밸브를 차단시키고 상기 부스터 펌프를 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 정수기.
제 8항에 있어서,
상기 역삼투압필터의 하단에는 배수배관이 연결되고, 상기 배수배관에는 유량제한수단(flow restrictor)이 설치된 것을 특징으로 하는 정수기.