KR102452141B1 - 연수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기에 관한 것으로, 연수기는 이온교환수지, 내부에 상기 이온교환수지가 채워지게 마련되는 탱크, 상기 탱크의 상기 이온교환수지보다 상측에 위치한 일부분에 연결되어 하방으로 물을 낙하시키도록 마련되는 공급 유로, 상기 탱크의 하측에 연결되어, 상기 이온교환수지를 통과한 물을 배출하도록 마련되는 배출 유로, 상기 이온교환수지에 의해 둘러싸이고, 상기 축을 중심으로 회전하게 마련되는 복수 개의 블레이드를 포함한다.

Description

연수기{WATER SOFTNER}

본 발명은 연수기에 관한 것이다.

일반적으로 연수기에서는 정화되지 않은 물(공급수)이 이온교환수지탑 내부에 채워진 이온교환수지를 통과하면서 이온교환공정이 이루어지고, 결과적으로 정화된 물(처리수)이 배출된다. 통상적으로 사용되는 연수기는 공급수 배관이 상단에 존재하여, 공급수가 중력에 의해 이온교환수지를 통과하며, 통과한 물은 이온교환수지에 의해 정화되어 하단의 처리수 배관을 통하여 배출하는 구조이다.

그런데, 이 과정에서 공급수가 아랫방향으로 공급되기 때문에, 이온교환수지를 아래로 누르게 되는 과정에서 이온교환수지의 구조가 다져지는 현상이 발생한다. 또한 이온교환수지는 사용할수록 이온교환수지끼리 달라붙는 엉킴 현상(Channeling)이 발생하게 된다.

이처럼 이온교환수지가 다져지거나 엉킴 현상이 발생하게 되면 공급수의 통과 유량이 감소하고, 이온교환 효율도 감소하게 된다. 이러한 현상이 발생하여 종래의 기술에는 이온교환수지에 중력 방향과 반대방향으로 세척수를 쏘아주어 이온교환수지의 연결구조를 강제적으로 끊어주는 역세(Backwash)공정이 존재한다.

하지만 역세(Backwash)공정을 진행하면 다량의 액체폐기물이 발생할 뿐만 아니라 이온교환공정의 가동을 중지시키고 진행해야하기 때문에, 전체의 공정을 멈춰야 하는 불편함이 발생할 수 있었다.

본 발명의 과제는 이온교환수지의 엉킴 현상을 해소할 수 있는 연수기를 제공하는 것이다.

일 예에서 연수기는, 이온교환수지, 내부에 상기 이온교환수지가 채워지게 마련되는 탱크, 상기 탱크의 상기 이온교환수지보다 상측에 위치한 일부분에 연결되어 하방으로 물을 낙하시키도록 마련되는 공급 유로, 상기 탱크의 하측에 연결되어, 상기 이온교환수지를 통과한 물을 배출하도록 마련되는 배출 유로, 상기 이온교환수지에 의해 둘러싸이고, 상하 방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전하게 마련되는 복수 개의 블레이드를 포함한다.

다른 예에서 상기 탱크 내부에 배치되며, 상기 복수 개의 블레이드가 외면에 결합되는 회전부를 더 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 회전부는, 상기 공급 유로로부터 낙하된 물이 충돌함에 따라 회전하게 마련되는 내부 팬을 포함하고, 상기 내부 팬의 회전에 의해 발생하는 상기 복수 개의 블레이드의 회전에 의해 상기 이온교환수지가 교반되게 마련될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 내부 팬은, 하방을 향해 볼록하게 형성되는 곡면을 갖고, 상기 축을 기준으로 배열되는 복수 개의 회전 날개를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 회전부는, 상기 내부 팬이 회전함에 따라 함께 회전하도록 상기 내부 팬이 내면에 결합되고, 상기 복수 개의 블레이드가 외면에 결합되는 외부 회전 부재를 더 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 회전부는, 상기 공급 유로의 하단에 결합되며, 상기 외부 회전 부재의 상단이 회전 가능하게 결합되는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 회전부는, 물이 배출되도록 상기 외부 회전 부재에 형성되되, 상기 내부 팬보다 하측에 형성되는 개구를 더 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 회전부는, 상기 외부 회전 부재로부터 하방으로 돌출되되, 상기 개구의 하측에 형성되어, 상기 외부 회전 부재가 회전함에 따라 회전하게 마련되는 하부 블레이드를 더 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 공급 유로는, 하단이 상기 회전부의 상단과 연결되는 제1 공급 유로 및 하단이 상기 회전부보다 상측에 배치되는 제2 공급 유로를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제2 공급 유로에는 복수 개의 노즐이 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 탱크 내부에서 회전하는 복수 개의 블레이드가 이온교환수지를 교반하므로 이온교환수지의 엉킴 현상을 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 연수기의 도면이다.
도 2는 도 1의 연수기의 회전부의 단면도이다.
도 3은 도 1의 연수기의 회전부의 사시도이다.
도 4는 도 1의 연수기의 회전부를 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 연수기의 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 연수기의 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해선 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되면 그 상세한 설명은 생략한다.

실시예 1

본 발명의 실시예 1에 따른 연수기는 이온교환수지(10)의 엉킴 현상을 해소할 수 있는 연수기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예 1에 따른 연수기는 이온교환수지(10), 탱크(20), 공급 유로(30), 배출 유로(40) 및 복수 개의 블레이드(50)를 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 연수기의 도면이다. 탱크(20)의 내부에는 이온교환수지(10)가 채워지게 마련될 수 있다. 도 1에서 설명의 편의를 위해 이온교환수지는 면으로 도시되어 있지만, 복수 개의 이온교환수지 알갱이가 쌓여있는 모습으로 이해되어야 할 것이다.

공급 유로(30)는 탱크(20)의 일부분에 연결되어 하방으로 물을 낙하시키도록 마련될 수 있다. 탱크(20)의 일부분은 이온교환수지(10)보다 상측에 위치한 부분일 수 있다. 배출 유로(40)는 탱크(20)의 하측에 연결되어, 이온교환수지(10)를 통과한 물을 배출하도록 마련될 수 있다.

복수 개의 블레이드(50)는 이온교환수지(10)에 의해 둘러싸이고, 상하 방향으로 연장되는 축(A)을 중심으로 회전하게 마련될 수 있다. 복수 개의 블레이드(50)가 회전함에 따라 이온교환수지(10)는 교반될 수 있다.

본 발명의 실시예 1에 따른 연수기에 의하면, 탱크(20) 내부에서 회전하는 복수 개의 블레이드(50)가 이온교환수지(10)를 직접 교반하므로 이온교환수지(10)의 엉킴 현상을 해소할 수 있다.

본 발명의 실시예 1에 따른 연수기는 회전부(60)를 더 포함할 수 있다. 도 2는 도 1의 연수기의 회전부의 단면도이다. 도 3은 도 1의 연수기의 회전부의 사시도이다.

회전부(60)는 탱크(20) 내부에 배치되며, 복수 개의 블레이드(50)가 외면에 결합될 수 있다. 회전부(60)는, 내부 팬(61)을 포함할 수 있다. 내부 팬(61)은 공급 유로(30)로부터 낙하된 물이 충돌함에 따라 회전하게 마련될 수 있다. 즉, 물이 가진 위치 에너지를 내부 팬(61)의 운동 에너지로 전환하는 것으로 이해될 수 있다. 회전부(60)는 내부 팬(61)의 회전에 의해 발생하는 복수 개의 블레이드(50)의 회전에 의해 이온교환수지(10)를 교반시키는 장치로 이해될 수 있다.

내부 팬(61)은, 복수 개의 회전 날개(61a)를 포함할 수 있다. 복수 개의 회전 날개(61a)는 하방을 향해 볼록하게 형성되는 곡면을 갖고, 축(A)을 기준으로 배열될 수 있다. 이때, 곡면은 물이 고이지 않도록 형성된다. 예를 들어, 곡면이 U자와 같이 형성된 경우, 회전 날개(61a)에 물이 고이게 될 수 있다. 따라서, 일 예로 곡면의 각 지점에서의 상하 방향을 따라 갖는 기울기가 항상 양수이거나, 항상 음수이게 형성될 수 있다. 또한, 축(A)을 기준으로 배열된다는 것은 축(A)을 중심으로 같은 거리에 놓여지게 배치되며, 서로 간의 간격이 일정하도록 배치됨을 의미할 수 있다. 즉, 축(A)을 중심으로 하고, 축(A)에 직교하는 원을 그릴 때, 각 회전 날개(61a)상의 동일한 위치가 그 원 상에 일정한 간격을 두고 배열됨을 의미할 수 있다.

회전부(60)는 외부 회전 부재(62)를 더 포함할 수 있다. 외부 회전 부재(62)는 내부 팬(61)이 회전함에 따라 함께 회전하도록 내부 팬(61)이 내면에 결합될 수 있다. 도 3에 도시되어 있듯이, 일 예로 외부 회전 부재(62)는 원통형으로 형성될 수 있다.

외부 회전 부재(62)의 외면에는 복수 개의 블레이드(50)가 결합될 수 있다. 더욱 자세하게는, 복수 개의 블레이드(50)는, 외부 회전 부재(62)로부터 외부 회전 부재(62)의 반경 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 도 3에는 블레이드(50)가 직육면체인 형태가 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 블레이드(50)가 일반적으로 가질 수 있는 다양한 형태가 적용될 수 있다.

회전부(60)는 연결 부재(63)를 더 포함할 수 있다. 연결 부재(63)는 공급 유로(30)의 하단에 결합되며 외부 회전 부재(62)의 상단이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 연결 부재(63)는 일종의 베어링과 같은 효과를 내는 것으로 이해할 수 있다.

도 4는 도 1의 연수기의 회전부(60)를 다른 방향에서 바라본 사시도이다. 도 4에 도시되어 있듯이, 회전부(60)는, 개구(64)를 더 포함할 수 있다. 개구(64)는 물이 배출되도록 외부 회전 부재(62)에 형성되되, 내부 팬(61)보다 하측에 형성될 수 있다. 다시 말해, 공급 유로(30)에서 낙하한 물은 내부 팬(61)을 회전 시킨 후, 아래로 낙하하여 개구(64)를 통해 빠져나가게 될 수 있다.

회전부(60)는, 하부 블레이드(65)를 더 포함할 수 있다. 하부 블레이드(65)는 외부 회전 부재(62)로부터 하방으로 돌출되되, 개구(64)의 하측에 형성되어, 외부 회전 부재(62)가 회전함에 따라 회전하게 마련될 수 있다. 하부 블레이드(65)를 통해, 회전부(60)의 하측에 위치한 이온교환수지(10)를 교반할 수 있게 된다.

실시예 2

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 연수기의 도면이다. 이하에선 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 연수기를 설명한다. 실시예 2에 따른 연수기는 제1 공급 유로(31) 및 제2 공급 유로(32)의 존재에 있어 실시예 1에 따른 연수기와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 연수기와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예 2에 따른 공급 유로(30')는 제1 공급 유로(31) 및 제2 공급 유로(32)를 포함할 수 있다. 제1 공급 유로(31)는 하단이 회전부(60')의 상단과 연결될 수 있다. 제2 공급 유로(32)는 하단이 회전부(60')보다 상측에 배치될 수 있다.

더욱 자세하게는, 회전부(60')의 내부 팬(61')은 제1 공급 유로(31)로부터 낙하된 물이 충돌함에 따라 회전하게 마련될 수 있다. 또한, 연결 부재(63')는 제1 공급 유로(31)의 하단에 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예 2에 따른 연수기에 따르면, 제1 공급 유로(31)를 통해 낙하된 물은 이온교환수지(10)를 교반시키는 한편, 제2 공급 유로(32)를 통해 낙하된 물은 회전부(60')보다 상측에서 낙하하기 시작하므로, 제2 공급 유로(32)를 통해 낙하된 물은 회전부(60') 상측에 위치한 이온교환수지(10')와도 접할 수 있게 된다. 결과적으로, 제2 공급 유로(32)를 통해 낙하된 물은 이온교환수지(10)와 접하는 시간이 증가되어 정화가 더 잘 일어날 수 있게 되므로, 배출 유로(40)를 통해 배출되는 물의 정화가 더 잘 일어날 수 있게 된다.

실시예 3

도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 연수기의 도면이다. 이하에선 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 연수기를 설명한다. 실시예 3에 따른 연수기는 복수 개의 노즐의 존재에 있어 실시예 2에 따른 연수기와 차이가 있다. 실시예 2에 따른 연수기와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예 3에 따른 연수기의 제2 공급 유로(32')에는 복수 개의 노즐(33)이 형성될 수 있다. 일 예로, 복수 개의 노즐(33)은 회전부(60') 상측에 위치한 이온교환수지(10')가 위치하는 영역에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예 3에 따른 연수기는 복수 개의 노즐(33)을 통해 물을 분사할 수 있다. 다시 말해, 더 넓은 범위로 물을 분사하므로, 이온교환수지(10)와 물의 접촉이 더 많이 일어날 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예 3에 따른 연수기는 복수 개의 노즐(33)을 통해 물을 분사하므로, 분사되는 물의 수압이 강해진다. 따라서 회전부(60') 상측에 위치한 이온교환수지(10') 중 복수 개의 노즐(33) 근처에 있는 이온교환수지의 엉킴 현상을 수압을 통해 일부 풀어줄 수 있는 효과를 가질 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 이온교환수지
10' 회전부 상측에 위치한 이온교환수지
20: 탱크
30, 30': 공급 유로
31: 제1 공급 유로
32,32': 제2 공급 유로
33: 노즐
40: 배출 유로
50: 블레이드
60,60': 회전부
61, 61': 내부 팬
61a: 회전 날개
62: 외부 회전 부재
63, 63': 연결 부재
64: 개구
65: 하부 블레이드

Claims (10)

1. 이온교환수지;
   내부에 상기 이온교환수지가 채워지게 마련되는 탱크;
   상기 탱크의 상기 이온교환수지보다 상측에 위치한 일부분에 연결되어 하방으로 물을 낙하시키도록 마련되는 공급 유로;
   상기 탱크의 하측에 연결되어, 상기 이온교환수지를 통과한 물을 배출하도록 마련되는 배출 유로;
   상기 이온교환수지에 의해 둘러싸이고, 상하 방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전하게 마련되는 복수 개의 블레이드;
   상기 탱크 내부에 배치되며, 상기 복수 개의 블레이드가 외면에 결합되는 회전부를 포함하고,
   상기 회전부는,
   상기 공급 유로로부터 낙하된 물이 충돌함에 따라 회전하게 마련되는 내부 팬; 및
   상기 내부 팬이 회전함에 따라 함께 회전하도록 상기 내부 팬이 내면에 결합되고, 상기 복수 개의 블레이드가 외면에 결합되는 외부 회전 부재를 포함하는, 연수기.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 내부 팬의 회전에 의해 발생하는 상기 복수 개의 블레이드의 회전에 의해 상기 이온교환수지가 교반되게 마련되는, 연수기.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 내부 팬은,
   하방을 향해 볼록하게 형성되는 곡면을 갖고, 상기 축을 기준으로 배열되는 복수 개의 회전 날개를 포함하는, 연수기.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전부는,
   상기 공급 유로의 하단에 결합되며, 상기 외부 회전 부재의 상단이 회전 가능하게 결합되는 연결 부재를 더 포함하는, 연수기.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전부는,
   물이 배출되도록 상기 외부 회전 부재에 형성되되, 상기 내부 팬보다 하측에 형성되는 개구를 더 포함하는, 연수기.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 회전부는,
   상기 외부 회전 부재로부터 하방으로 돌출되되, 상기 개구의 하측에 형성되어, 상기 외부 회전 부재가 회전함에 따라 회전하게 마련되는 하부 블레이드를 더 포함하는, 연수기.
9. 이온교환수지;
   내부에 상기 이온교환수지가 채워지게 마련되는 탱크;
   상기 탱크의 상기 이온교환수지보다 상측에 위치한 일부분에 연결되어 하방으로 물을 낙하시키도록 마련되는 공급 유로;
   상기 탱크의 하측에 연결되어, 상기 이온교환수지를 통과한 물을 배출하도록 마련되는 배출 유로;
   상기 이온교환수지에 의해 둘러싸이고, 상하 방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전하게 마련되는 복수 개의 블레이드;
   상기 탱크 내부에 배치되며, 상기 복수 개의 블레이드가 외면에 결합되는 회전부를 포함하고,
   상기 공급 유로는,
   하단이 상기 회전부의 상단과 연결되는 제1 공급 유로; 및
   하단이 상기 회전부보다 상측에 배치되는 제2 공급 유로를 포함하는, 연수기.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 공급 유로에는 복수 개의 노즐이 형성되는, 연수기.

Images