KR102621968B1 - 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원수를 정수하여 공급하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기에 관한 것으로서, 구체적으로는 광물성 입자 등의 불순물을 제거하고, 물때나 세균이 번식하기 어려운 수준으로 원수를 정수하여 공급하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기에 관한 것이다. 실시예에 따르면, 원수를 저장하는 제1수조, 원수를 제1수조로부터 필터부로 이동하도록 압력을 가하는 펌프, 펌프에 의하여 제1수조로부터 이동한 원수를 정수하는 필터부 및 필터부를 통과한 정제수를 제2수조로 공급하는 공급유로를 포함하는 정수 장치를 개시할 수 있다.
Description
본 발명은 원수를 정수하여 공급하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기에 관한 것으로서, 구체적으로는 광물성 입자 등의 불순물을 제거하고, 물때나 세균이 번식하기 어려운 수준으로 원수를 정수하여 공급하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기에 관한 것이다.
최근 환경 오염에 대한 문제 의식이 높아지며, 수질 및 공기질에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히, 공기질 개선을 위해 활용되는 가습기의 경우 수질이 나쁜 용수를 사용하면 물때가 끼거나 가습 용수에서 세균이 번식할 수 있으며, 유기물질, 광물성 입자 등의 불순물이 수분 입자와 함께 분사되어 호흡기 건강에 악영향을 줄 수 있어 문제가 되고 있다.
또한, 가습기를 세척하기 위한 세척액이나 살균제는 가습기를 세척하거나 세균을 죽이거나 세균의 번식을 억제할 수 있으나, 가습기 살균제에 따른 피해 사건이 발생하여, 이들을 사용하는 것에 대한 거부감이 만연해있다.
이와 같이, 가습기는 필요하지만 세척제나 살균제와 같은 첨가제를 사용하더라도 세척의 어려움이 발생할 수 있고, 가습기에 필요한 용수를 공급하거나 관리하는 과정에서 여전히 호흡기 건강에 악영향을 미칠 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 한국 공개번호 제 20-1997-0044449호 “가열식 가습기”에 따르면, 가습기의 증기화된 기체의 손실을 최소화하여 가습효율을 높이게 된 가열식 가습기에 관한 것에 대해 개시하고 있다.
이와 같은 종래의 기술은 세균의 증식을 방지할 수 있기는 하나 가습 방식에 제한이 있어 범용으로 활용하기에는 어려움이 있다.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 수질을 개선하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 광물성 입자 등 불순물을 여과하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 수돗물이나 정수기 여과수를 물때나 세균이 번식할 수 없는 1차수로 정수하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 초음파 진동식, 가열식, 자연 기화식 등 가습의 방식과 무관하게 정제된 가습을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 원수의 수질에 따라 선택적 및 실시간으로 정수를 수행하는 효율적인 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 정제된 용수를 저장하는 수조와 농축수를 저장하는 수조의 넘침을 방지하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시하는 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 원수를 저장하는 제1수조, 상기 원수를 상기 제1수조로부터 필터부로 이동하도록 압력을 가하는 펌프, 상기 펌프에 의하여 상기 제1수조로부터 이동한 원수를 정수하는 상기 필터부 및 상기 필터부를 통과한 정제수를 제2수조로 공급하는 공급유로를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 상기 제1수조 내의 수질을 측정하는 수질센서를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수질센서의 측정값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 펌프는 상기 필터부로 상기 원수가 이동하도록 압력을 가할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 상기 제1수조 및 상기 제2수조 사이에 배치되고, 상기 수질센서의 측정값이 기준치 이내인 경우, 상기 제1수조의 원수가 상기 제2수조로 이동하도록 제어하는 제1밸브를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 상기 필터부에 연결되고, 상기 필터부로부터 농축수를 받아서 저장하는, 제3수조를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 상기 필터부 및 상기 제3수조 사이에 배치되고, 상기 수질센서의 측정값에 기초하여 상기 필터부에서 상기 제3수조로 이동하는 상기 농축수의 유량을 조절하는 농축수밸브를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 상기 제3수조에 저장된 유량을 측정하는 농축 유량센서 및 상기 농축 유량센서의 측정 결과 상기 제3수조에 저장된 유량이 소정 수위 이상이면 알림을 발생하는 알림부를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 상기 제2수조에 저장된 유량을 측정하는 제2수조 유량센서를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치는 상기 필터부에서 상기 제1수조 또는 상기 제2수조 중 어느 하나로 이동하는 상기 정제수의 유량을 조절하고, 상기 제2수조 유량센서의 측정 결과 상기 제2수조에 저장된 유량이 소정 수위를 초과하는 경우, 상기 정제수를 상기 제1수조로 이동하도록 제어하고, 상기 제2수조에 저장된 유량이 소정 수위 이내인 경우, 상기 정제수를 상기 제2수조로 이동하도록 제어하는 제2밸브를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 필터부는, 카본 필터 및 역삼투 필터 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 카본 필터는 상기 펌프에 의해 가압된 원수로부터 부유물 또는 염소를 제거하고, 상기 역삼투 필터는 상기 부유물 또는 염소를 제거한 물의 농축 비율을 조절하여 무기물 또는 중금속이 제거된 정제수를 추출할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면 실시예에 따른 정수 장치 및 제2수조에 저장된 정제수를 기화시키는 기화장치를 포함하는 가습기가 개시된다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 수질을 개선하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 광물성 입자 등 불순물을 여과하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 수돗물이나 정수기 여과수를 물때나 세균이 번식할 수 없는 1차수로 정수하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 가습의 방식과 무관하게 광물성 입자 등을 포함하지 않은 정제된 가습을 제공할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 원수의 수질에 따라 선택적 및 실시간으로 정수를 수행하는 효율적인 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 정제된 용수를 저장하는 수조와 농축수를 저장하는 수조의 넘침을 방지하는 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기를 개시할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기에 대한 상세한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치가 수행하는 정수 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기에 대한 상세한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치가 수행하는 정수 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
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 것이다. 본 실시예들은 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하여서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 즉, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
별도로 명시하지 않는 한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
먼저 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치(100) 및 이를 포함하는 가습기(10)를 설명하기 위한 간략한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가습기(10)는 정수 장치(100) 및 가습 장치(200)를 포함할 수 있다. 여기서 '정수 장치(100)'는 정수하기 전의 물인 '원수'를 정수하여 정제수를 공급하는 장치이며, '가습 장치(200)'는 가습 용수를 저장하고, 기화 시켜 공기 중의 습도를 상승 시키기 위한 장치이다. 도 1에 따르면, 정수 장치(100)는 가습 장치(200)와 연결되어 있으나 다른 실시예에 따라 물을 이용하는 기타 장치에 정제수를 공급할 수도 있다.
실시예에 따른 정수 장치(100)는 제1수조(110), 펌프(120), 필터부(130), 공급유로(141), 환수유로(142), 직접유로(143), 수질센서(150), 제1밸브(160), 제2밸브(170) 및 제2수조 유량센서(180)를 포함할 수 있다. 또한, 가습 장치(200)는 제2수조(210) 및 기화장치(220)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라 원수를 저장하는 제1수조(110)와 정제수를 저장하는 제2수조(210) 사이에는 펌프(120), 필터부(130) 및 공급유로(141)가 배치될 수 있다.
구체적으로 제1수조(110)의 일부에는 펌프(120)가 연결되며, 이와 연속적으로 펌프(120)는 필터부(130)와 연결되고, 필터부(130)는 공급유로(141)를 통해 제2수조(210)와 연결된다. 필터부(130)와 제2수조(210)를 연결하는 공급유로(141)는 제2밸브(170)를 구비할 수 있다. 이때, 제2밸브(170)는 환수유로(142)를 통해 제1수조(110)와 연결될 수 있다. 또한, 제1수조(110)와 제2수조(210)는 상술한 펌프(120), 필터부(130) 및 제2밸브(170)를 거치지 않는 별개의 직접유로(143)를 통해 연결될 수 있으며, 직접유로(143)는 제1밸브(160)를 구비할 수 있다. 이때, 직접유로(143)는 공급유로(141)에 연결되어 간접적으로 제2수조(210)와 연결되거나 실시예에 따라 제2수조(210)에 직접 연결될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치(100)에 포함되는 제1수조(110)는 정수를 하기 전의 물, 즉, '원수'를 저장할 수 있다. 실시예에 따라 제1수조(110)는 원수를 지속적으로 공급받기 위하여 수도관 등의 원수 공급 장치에 연결되기 위한 연결부를 구비하거나 수동으로 원수를 공급받기 위하여 다른 용기에서 쏟아지는 물을 받기에 적합한 투입구를 구비할 수 있다. 또한, 제1수조(110)는 가습기(10) 등 정제수를 공급할 장치에 호환되기에 적합한 형태 및 크기로 구현될 수 있다.
이와 관련하여 수질센서(150)는 제1수조(110) 내에 저장된 원수의 수질을 측정할 수 있다. 예를 들면, 제1수조(110) 내에 저장된 원수의 전기전도도를 통해 총 용존 고형량(TDS; total dissolved solid) 수치를 측정하는 TDS 센서 등으로 구현될 수 있다. 수질센서(150)는 제1 수조(110)에 부착되거나 제1 수조(110)로부터 일정한 거리를 두고 배치되어 설치될 수 있다.
그리고 펌프(120)는 제1수조(110)에 저장된 원수를 필터부(130)로 이동하도록 압력을 가할 수 있다. 다시 말해, 펌프(120)는 원수가 제1수조(110)로부터 필터부(130)로 이동하고, 필터부(130)를 통과하여 정수되도록 소정의 압력을 가할 수 있다.
이때, 펌프(120)는 수질센서(150)의 측정값에 따라 선택적으로 작동할 수 있다. 즉, 펌프(120)는 수질센서(150)의 측정값이 기준치를 초과하는 경우, 원수가 필터부(130)로 이동하도록 압력을 가하여 정수 작용을 촉진하고, 측정값이 기준치 이내인 경우, 압력을 가하지 않음으로써 정수 작용이 중단되게 할 수 있다. 다시 말해, 수질센서(150)의 측정값을 통해 수질이 기준치보다 나쁜 경우에만 원수를 필터부(130)로 이동시킴으로써 정수 작용이 필요한 경우에만 이루어지도록 할 수 있다. 나아가, 펌프(120) 및 필터부(130)를 필요한 경우에만 작동시킴으로써 정수 장치(100)가 동작하는데 필요한 전력 및 소모품 발생을 최소화할 수 있다.
이와 관련하여 필터부(130)는 상술한 바와 같이 펌프(120)에 의하여 제1수조(110)로부터 이동한 원수를 정수할 수 있다. 이때, 필터부(130)는 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 필터부(130)는 전처리 필터 및 역삼투 필터(132) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 필터부(130)는 카본 필터(131) 및 역삼투 필터(132)를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 전처리 필터는 원수에서 부유물, 염소 등을 제거할 수 있는 카본 필터(131)로 구현될 수 있으며, 역삼투 필터(132)는 원수의 농축 비율을 조절하여 무기물, 중금속 등을 제거하는 역삼투 방식의 멤브레인으로 구현될 수 있다. 펌프(120)에 의하여 가압된 원수는 전처리 필터 및 역삼투 필터(132)를 차례로 통과하며 정수될 수 있다.
또한, 제2수조(210)는 용수를 저장하는 것으로서, 구체적으로, 실내 가습을 위해 기화장치(220)로 전달되는 가습 용수를 저장할 수 있다. 실시예에 따르면, 제2수조(210)는 필터부(130)에서 정수된 정제수를, 후술할 공급유로(141)를 통해 공급받아 저장할 수 있다. 또는, 제1 수조(110)에 저장되어 있던 원수의 수질이 기준치보다 좋은 경우, 제2 수조(210)는 제1 수조(110)로부터 공급유로(141)를 통해 전달되는 원수를 저장할 수도 있다. 이러한 경우 제1 수조(110)로부터 전달되는 원수의 수질은 필터부(130)에서 정수된 정제수의 수질과 비슷하거나 더 좋을 수 있다. 이때, 제2수조(210)는 전달된 원수 또는 정제수를 저장하고, 설치하기에 적합한 형태, 예를 들면, 직육면체, 원기둥 등의 형태로 구현될 수 있다. 이러한 제2 수조(210)의 형태는 예시의 형태들로 제한되지 않으며, 가습기(10)의 구조나 정수 장치(100)의 형태에 따라 다양하게 구현될 수 있다.
또한, 실시예에 따라 제2수조(210)는 제2수조 유량센서(180)와 직간접적으로 연결될 수 있다. 이때, 제2수조 유량센서(180)는 제2수조(210)에 저장된 유량을 측정하는 것으로서 제2수조(210)의 수위를 측정하거나 연산할 수 있다. 실시예에 따라 제2수조 유량센서(180)는 접촉식 수위센서, 비접촉식 수위센서, 제2수조의 무게감지센서 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
그리고 정수 장치(100)는 각 구성 사이에서 물이 이동할 수 있도록 유로를 포함할 수 있으며, 각 유로들은 실시예에 따라 고무, 실리콘 등 유연성을 갖는 속이 빈 관을 포함하여 형성될 수 있다.
이와 관련하여 공급유로(141)는 필터부(130)를 통과한 정제수를 제2수조(210)로 공급할 수 있으며, 직접유로(143)는 필터부(130)를 거치지 않는 별개의 경로로 제1수조(110)의 원수를 제2수조(210)로 공급할 수 있다. 이때, 직접유로(143)는 공급유로(141)에 연결됨으로써 간접적으로 제2수조(210)에 연결되거나 공급유로(141)를 통하지 않고, 제2수조(210)에 직접 연결될 수 있음은 상술한 바 있다. 또한, 환수유로(142)는 필터부(130)를 통과한 정제수를 제2수조(210)가 아닌 제1수조(110)로 환수시킬 수 있으며, 각 유로는 원수 또는 정제수의 유량을 제어하기 위한 밸브를 포함할 수 있다.
먼저, 제1밸브(160)는 제1수조(110) 및 제2수조(210)를 연결하는 직접유로(143)에 배치되어 원수의 이동을 제어하는 것으로서, 실시예에 따르면, 전자제어식 게이트밸브로 구현될 수 있다.
예를 들어, 제1밸브(160)는 수질센서(150)의 측정값에 따라 선택적으로 직접유로(143)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 구체적으로 제1밸브(160)는, 수질센서(150)의 측정값이 기준치 이내로서 수질을 기준치와 비교하여 좋은 것으로 판정된 경우, 제1수조(110)의 원수가 제2수조(210)로 이동하도록 제어한다. 한편, 수질센서(150)의 측정값이 기준치를 초과하는 것으로서 수질이 기준치와 비교하여 나쁜 것으로 판정된 경우, 제1 밸브(160)는 제1수조(110)의 원수가 제2수조(210)로 이동하지 못하도록 차단할 수 있다. 즉, 제1밸브(160)는 수질이 기준치보다 좋은 경우 원수가 필터를 거치지 않고 곧바로 제2수조(210)로 이동하도록 제어하여 정수의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1밸브(160)는 제2수조 유량센서(180)의 측정 결과에 따라 제1수조(110)로부터 제2수조(210)로의 원수의 이동을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제2수조 유량센서(180)의 측정 결과 제2수조(210)에 저장된 유량이 소정 수위를 초과하는 경우, 제1 밸브(160)는 제1수조(110)의 원수가 제2수조(210)로 이동하지 않도록 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1밸브(160)는 수질센서(150)의 측정값 및 제2수조 유량센서(180)의 측정 결과를 종합하여 원수의 이동 여부를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 수질센서(150)의 측정값이 기준치 이내인 경우, 제1수조(110)의 원수가 제2수조(210)로 이동하도록 제어하되, 제2수조 유량센서(180)의 측정 결과 제2수조(210)에 저장된 유량이 소정 수위 이내인 경우에만 제1수조(110)의 원수가 제2수조(210)로 이동하도록 밸브를 개방할 수 있다. 반대로 수질센서(150)의 측정값이 기준치를 초과하거나 제2수조(210)에 저장된 유량이 소정 수위를 초과하는 경우 제1수조(110)의 원수가 제2수조(210)로 이동하지 않도록 밸브를 폐쇄할 수 있다.
또한, 정수 장치(100)는 제2밸브(170)를 포함할 수 있다. 이때, 제2밸브(170)는 필터부(130)와 제2수조(210)를 연결하는 공급유로(141) 및 필터부(130)와 제1수조(110)를 연결하는 환수유로(142)의 분기점에 설치될 수 있다. 이에 따라, 제2 밸브(170)는 필터부(130)를 통과한 정제수의 이동 경로를 제어할 수 있다. 실시예에 따르면, 제2밸브(170)는 전자제어식 게이트밸브로 구현될 수 있다.
실시예에 따르면, 제2밸브(170)는 제2수조 유량센서(180)의 측정 결과 제2수조(210)에 저장된 유량이 소정 수위 이내인 경우, 정제수를 제2수조(210)로 이동하게 하고, 제2수조 유량센서(180)의 측정 결과 제2수조(210)에 저장된 유량이 소정 수위를 초과하는 경우, 정제수를 제1수조(110)로 환수하도록 제어함으로써 제2수조 유량센서(180)의 측정결과에 따라 정제수의 이동 경로를 전환할 수 있다. 이를 통해, 제2밸브(170)는 제2수조(210)가 넘치는 사고를 미연에 방지할 수 있다. 나아가, 제2수조 유량센서(180)의 측정 결과 제2수조(210)에 저장된 유량이 소정 수위를 초과하는 경우, 필터부(130)에 의해 정제된 정제수가 환수유로(142)를 따라 다시 제1 수조(110)로 되돌아감으로써, 제1 수조(110)로 되돌아간 정제수로 인해 제1 수조(110)에 저장된 원수의 수질도 좋아질 수 있다.
한편, 기화장치(220)는 제2수조(210)에 저장된 가습 용수를 기화시켜 공기 중 습도를 상승시킬 수 있다. 이때, 기화장치(220)는 가습의 방식에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 초음파식 가습기의 경우 제2수조(210)에 저장된 용수를 무화하기 위한 초음파 진동자를 포함할 수 있으며, 가열식 가습기의 경우 용수를 가열하기 위한 가열기, 기화식 가습기의 경우 용수를 기화시키기 위한 필터 및 송풍기 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예에 따른 정수 장치(100)는 물을 이용하는 타 장치에 대하여 오염 물질이 제거된 정제수를 공급함으로써 용수를 저장하는 수조 및 주변 구성의 물 때 및 세균 증식을 방지함으로써 세척을 용이하게 하고, 사용자의 건강에 이바지할 수 있다.
특히, 실시예에 따른 정수 장치(100)를 포함하는 가습기(10)는 정제수를 이용하여 실내에 가습을 함으로써 보다 청결한 가습을 제공할 뿐만 아니라 초음파식 가습의 경우 물입자와 함께 가습 용수에 포함된 미네랄 성분 등의 불순물이 공기 중에 전파되어 미세먼지화되는 일을 방지할 수 있으며, 가열식 가습기의 경우 용수를 가열하는 과정에서 농축되는 광물 성분이 수조에 침착되는 일을 방지할 수 있다. 또한, 기화식 가습기의 경우 필터 및 송풍 장치의 곰팡이 또는 세균 등으로 인한 오염을 줄일 수 있다. 이를 통해 공기질을 개선하고, 호흡기 질환을 예방하여 궁극적으로 사용자의 건강을 증진할 수 있다.
다음으로 도 2는 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치(100) 및 이를 포함하는 가습기(10)를 설명하기 위한 구체적인 블록도이다. 도 2는 도 1의 정수 장치(100) 및 이를 포함하는 가습기(10)의 구성에 제3수조(310) 및 이에 연결되는 유로, 밸브 등을 더 포함하는 정수 장치(100) 및 이를 포함하는 가습기(10)를 도시하는 바, 도 1에 도시된 구성과 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성은 중복되므로 중복 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 가습기(10)는 농축 어셈블리(300)를 더 포함할 수 있다. 즉, 정수 장치(100)에는 농축 어셈블리(300)가 더 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서는 농축 어셈블리(300)가 정수 장치(100) 내에 포함되어 설치될 수도 있다. 실시예에 따른 농축 어셈블리(300)는 필터부(130)에서 이루어지는 정수 과정에서 발생한 농축수를 저장하고 처리하기 위한 제3수조(310) 및 그와 관련한 부속 장치를 포함한다. 구체적으로, 농축 어셈블리(300)는 제3수조(310), 농축수밸브(320) 및 농축유량센서(330)를 포함할 수 있다. 이때, 정수 장치(100)의 필터부(130)의 일측은 제3수조(310)와 연결되며, 필터부(130)와 제3수조(310) 사이에는 농축수밸브(320)가 위치할 수 있다.
실시예에 따른 제3수조(310)는 필터부(130)에서 원수를 정수하며 발생한 농축수를 저장하기 위한 것으로서, 농축수는 중금속, 무기물 등을 포함할 수 있다. 제3수조(310)는 농축수를 비우기 위하여 하수시설에 연결되는 배수로를 포함하거나 수동으로 농축수를 비우기에 적합한 토출구를 포함할 수 있다.
관련하여 농축 어셈블리(300)는 농축유량센서(330)를 포함할 수 있다. 이때, 농축유량센서(330)는 제3수조(310)와 직간접적으로 연결되어 제3수조(310)에 저장된 농축수의 유량을 측정하는 것으로서, 접촉식 수위센서, 비접촉식 수위센서, 제3수조에 대한 무게 측정 장치 등으로 구현될 수 있다.
실시예에 따르면, 농축유량센서(330)는 제3수조(310)에 저장된 농축수의 수위를 측정할 수 있으며, 제3수조(310)의 수위가 기준치 이상인 경우, 알림부(미도시)와 연동하여 알림을 발생시킬 수 있다. 즉, 제3수조(310)에 저장된 유량이 소정 수위 이상이면, 알림부는 농축수를 비우도록 사용자에게 알림을 발생시킬 수 있다. 알림부는 스피커, LED 표시등, 디스플레이 장치 등으로 구현될 수 있다.
또한, 농축 어셈블리(300)는 농축수밸브(320)를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 농축수밸브(320)는 필터부(130) 및 제3수조(310) 사이에 배치되고, 수질센서(150)의 측정값에 기초하여 필터부(130)에서 제3수조(310)로 이동하는 농축수의 유량을 조절할 수 있다. 실시예에 따르면, 농축수밸브(320)는 전자제어식 니들밸브로 구현될 수 있다.
예를 들어, 농축수밸브(320)는 수질센서(150)의 측정값이 기준치를 초과하는 경우 밸브를 열어 농축수가 제3수조(310)로 이동하도록 조절하고, 수질센서(150)의 측정값이 기준치 이내인 경우 밸브를 닫아 농축수가 제3수조(310)로 이동하지 못하게 조절할 수 있다. 이를 통해, 농축수밸브(320)는 펌프(120)와 함께 필터부(130)에 소정의 압력을 형성하고, 원수의 수질이 기준치보다 양호하여 펌프가 동작하거나 정수를 할 필요가 없는 동안 정수가 이루어지거나 물이 역류하는 등의 원인으로 농축수가 과다발생하는 것을 방지할 수 있다.
실시예에 따른 농축 어셈블리(300)는 용수를 이용하는 장치에 별도의 정수 장치(100)를 통해 정제수를 공급함에 있어서 발생하는 부수적인 문제, 예를 들어, 농축수가 과다발생하거나 농축수가 수위를 초과하여 넘치는 일을 사전에 예방하여 사용자 편의를 제고할 수 있다.
다음으로 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치(100)가 수행하는 정수 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 실시예에 따르면, 정수 장치(100)는 원수를 저장하고, 정수하여 타 장치에 용수를 공급할 수 있다.
도 3을 참조하면, 정수 장치(100)는 제1 수조(110)에 원수를 저장할 수 있다. 이를 위해 정수 장치(100)는 수도관 등 원수 공급 장치와 연결하기 위한 연결부를 구비하거나 수동으로 원수를 공급받기 위하여 다른 용기에서 쏟아지는 물을 받기에 적합한 투입구를 구비할 수 있다. 이를 위해 정수 장치(100)는 원수를 저장하는 제1수조(110)를 포함할 수 있다(S301).
그리고 정수 장치(100)는 제1 수조(110)에 저장된 원수의 수질을 측정할 수 있다(S302). 이를 위하여 정수 장치(100)는 실시예에 따라 TDS 등으로 구현되는 수질센서(150)를 포함할 수 있으며, 이러한 수질센서(150)는 제1 수조(110)에 직접 부착되거나 일정한 거리 내에 설치될 수 있다.
이때, 수질센서(150)에 의해 측정된 원수의 수질의 측정값이 기준치 이내로서 수질이 기준치와 비교하여 양호한 것으로 판정되면(S303), 정수 장치(100)는 원수 또는 정제수를 공급받아 저장하는 제2수조(210)의 수위를 측정할 수 있다(S304).
만약 제2수조(210)의 수위가 소정 수위 이내이고 원수의 수질의 측정값이 기준치 이내인 경우, 정수 장치(100)는 원수를 제1 수조(110)로부터 제2수조(210)로 이동시킬 수 있다(S305). 제2수조(210)의 수위가 소정 수위를 초과하는 경우, 제1 수조(110)에 저장된 원수의 수질의 측정값이 기준치 이내라고 하더라도 정수 장치(100)는 제1 수조(110)에 저장된 원수를 제2수조(210)로 이동시키지 않고, 용수의 공급을 중단할 수 있다. 이를 위해 정수 장치(100)는 제1수조(110)와 제2수조(210) 사이에 배치되어 수질센서(150)의 측정값에 따라 원수의 공급을 제어하는 제1밸브(160)를 포함할 수 있다.
즉, 정수 장치(100)는 수질의 측정값이 기준치와 비교하여 수질이 기준치보다 나쁜 경우에만 원수를 정수함으로써 정수 작용이 필요한 경우에만 이루어지도록 할 수 있다. 나아가, 펌프(120) 및 필터부(130)를 필요한 경우에만 작동시킴으로써 정수 장치(100)가 동작하는데 필요한 전력 및 소모품을 최소화할 수 있다. 또한, 원수를 공급받을 타 장치의 제2수조의 수위를 고려하여 원수를 공급함으로써 넘침을 방지할 수 있다.
한편, 원수에 대한 수질의 측정값이 기준치 이내가 아닌 경우(S303), 즉, 수질의 측정값이 기준치를 초과함으로써 수질이 기준치와 비교하여 좋지 않은 경우, 정수 장치(100)는 제1 수조(110)에 저장된 원수를 가압하고, 필터부(130)를 통과하도록 하여 필터부(130)를 통해 원수를 정수할 수 있다(S306). 이를 위해 정수 장치(100)는 원수를 가압하기 위한 펌프(120) 및 원수를 정수하기 위한 필터부(130)를 포함한다.
다음으로 정수 장치(100)는 제1 수조(110)로부터 원수 또는 정제수를 공급받아 저장하는 제2수조(210)의 수위를 제2 수조 유량센서(180)를 통해 측정할 수 있다(S307). 이때, 제2수조(210)의 수위가 소정 수위 이내인 경우, 정수 장치(100)는 필터부(130)를 통과한 정제수를 제2수조(210)로 이동시켜 용수를 이용하는 타 장치에 정제수를 공급할 수 있다(S308).
반면, 제2수조(210)의 수위가 소정 수위를 초과하는 경우, 정수 장치(100)는 정제수를 환수유로(142)를 통해 제1 수조(110)로 환수할 수 있다(S309). 정수 장치(100)는 정제수를 제2수조(210)에 공급하지 않고, 제1 수조(110)로 환수함으로써 제2수조(210)의 넘침을 방지할 수 있다. 나아가, 필터부(130)를 통과한 정제수가 제1 수조(110)로 환수됨에 따라, 정제수로 인해 제1 수조(110)의 수질이 향상될 수 있다. 이에, 제2 수조(210)에 충분한 정제수가 채워져 있는 경우에는 제1 수조(110)에 정제수가 공급됨으로써, 가습기 등에 공급되는 수질과 수량이 동시에 효율적으로 관리될 수 있다.
이를 위해 정수 장치(100)는 정제수를 제2수조(210)로 공급하기 위한 공급유로와 정제수를 환수하기 위한 환수유로의 분기점에 제2밸브(170)를 구비함으로써 제2수조(210)의 수위에 따라 정제수의 경로를 선택적 및 실시간으로 결정할 수 있다.
한편, 정수 장치(100)는 원수를 가압하고, 필터부(130)를 통해 원수를 정수함에 있어서(S306), 발생하는 농축수를 저장할 수 있다. 이와 관련하여 농축수의 수위를 측정하고, 그 결과값에 따라 알림을 발생시켜 농축수의 넘침을 방지할 수 있다.
또한, 정수 장치(100)는 원수의 수질에 기초하여 농축수의 유량을 조절할 수 있다. 이를 위해 정수 장치(100)는 필터부(130)와 농축수를 저장하는 농축수조(310) 사이에 농축수밸브(320)를 구비할 수 있다.
실시예에 따르면, 정수 장치(100)는 원수의 수질의 측정값이 기준치를 초과하는 경우 농축수밸브(320)를 열어 농축수를 저장하고, 원수 수질의 측정값이 기준치 이내인 경우 밸브를 닫아 농축수를 저장하지 않게 하여 농축수량을 제어할 수 있다. 이를 통해, 정수 장치(100)는 펌프(120)와 함께 필터부(130)에 소정의 압력을 형성하고, 농축수가 과다발생하는 것을 방지할 수 있다. 실시예에 따라 농축수의 유량에 따라 농축수밸브(320)를 선택적 및 실시간으로 개폐할 수도 있다.
이후, 실시예에 따라 원수 및 정제수 중 적어도 하나를 가습 용수로서 공급받은 가습기(10)는 가습 용수를 기화시켜 실내의 습도를 상승시킬 수 있다.
실시예에 따른 정수 장치(100)는 청결한 용수를, 이를 이용하는 장치에 공급함으로써 물 때, 세균 증식 등을 방지하여 장치의 세척을 용이하게 하고, 사용자의 건강 증진을 도모할 수 있다. 특히, 실시예에 따른 정수 장치(100)를 포함하는 가습기(10)는 정수 장치(100)의 정수 및 수질 센싱에 따라 청결한 가습 용수를 이용해 가습함으로써 가습 방식과 무관하게 공기질을 향상시키고 호흡기 질환을 예방하여 궁극적으로 사용자의 건강 증진을 도모할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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: 가습기
100: 정수 장치 110: 제1수조
120: 펌프 130: 필터부
131: 카본 필터 132: 역삼투 필터
141: 공급유로 142: 환수유로
143: 직접유로 150: 수질센서
160: 제1밸브 170: 제2밸브
180: 제2수조 유량센서 200: 가습 장치
210: 제2수조 220: 기화장치
300: 농축 어셈블리 310: 제3수조
320: 농축수밸브 330: 농축유량센서
100: 정수 장치 110: 제1수조
120: 펌프 130: 필터부
131: 카본 필터 132: 역삼투 필터
141: 공급유로 142: 환수유로
143: 직접유로 150: 수질센서
160: 제1밸브 170: 제2밸브
180: 제2수조 유량센서 200: 가습 장치
210: 제2수조 220: 기화장치
300: 농축 어셈블리 310: 제3수조
320: 농축수밸브 330: 농축유량센서
Claims (11)
- 수도관을 포함하는 원수 공급 장치에 연결되기 위한 연결부 및 외부로부터 물을 유입시키는 투입구를 포함하고, 상기 연결부 및 상기 투입구를 통해 유입되는 물을 원수로 저장하는 제1수조;
상기 원수를 상기 제1수조로부터 필터부로 이동하도록 압력을 가하는 펌프;
상기 펌프에 의하여 상기 제1수조로부터 이동한 원수를 정수하는 상기 필터부;
상기 필터부를 통과한 정제수를 가습 용수로 저장하는 제2수조로 공급하는 공급유로;
상기 제1수조 내의 수질을 측정하는 수질센서;
상기 제1수조 및 상기 제2수조 사이에 배치되고, 상기 수질센서의 측정값이 기준치 이내인 경우, 상기 제1수조의 원수가 상기 제2수조로 이동하도록 제어하는 제1밸브; 및
상기 제1수조로부터 상기 필터부를 거치지 않고 상기 제1밸브를 거쳐 제2수조로 원수를 공급하는 직접유로를 포함하는, 정수 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수질센서의 측정값이 기준치를 초과하는 경우, 상기 펌프는 상기 필터부로 상기 원수가 이동하도록 압력을 가하는, 정수 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 필터부에 연결되고, 상기 필터부로부터 농축수를 받아서 저장하는, 제3수조를 더 포함하는, 정수 장치. - 제5항에 있어서,
상기 필터부 및 상기 제3수조 사이에 배치되고, 상기 수질센서의 측정값에 기초하여 상기 필터부에서 상기 제3수조로 이동하는 상기 농축수의 유량을 조절하는 농축수밸브를 더 포함하는, 정수 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제3수조에 저장된 유량을 측정하는 농축 유량센서; 및
상기 농축 유량센서의 측정 결과 상기 제3수조에 저장된 유량이 소정 수위 이상이면 알림을 발생하는 알림부를 더 포함하는, 정수 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2수조에 저장된 유량을 측정하는 제2수조 유량센서를 더 포함하는, 정수 장치. - 제8항에 있어서,
상기 필터부에서 상기 제1수조 또는 상기 제2수조 중 어느 하나로 이동하는 상기 정제수의 유량을 조절하고, 상기 제2수조 유량센서의 측정 결과 상기 제2수조에 저장된 유량이 소정 수위를 초과하는 경우, 상기 정제수를 상기 제1수조로 이동하도록 제어하고, 상기 제2수조에 저장된 유량이 소정 수위 이내인 경우, 상기 정제수를 상기 제2수조로 이동하도록 제어하는 제2밸브를 더 포함하는, 정수 장치. - 제1항에 있어서,
상기 필터부는,
카본 필터 및 역삼투 필터 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 카본 필터는 상기 펌프에 의해 가압된 원수로부터 부유물 또는 염소를 제거하고,
상기 역삼투 필터는 상기 부유물 또는 염소를 제거한 물의 농축 비율을 조절하여 무기물 또는 중금속이 제거된 정제수를 추출하는, 정수 장치. - 제1항에 따른 정수 장치; 및
상기 제2수조에 저장된 상기 가습 용수를 기화시키는 기화장치를 포함하는, 가습기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230031999A KR102621968B1 (ko) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 정수 장치 및 이를 포함하는 가습기 |
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|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970044449U (ko) | 1995-12-30 | 1997-07-31 | 대우전자주식회사 | 가열식 가습기 |
| KR101171836B1 (ko) * | 2012-04-17 | 2012-08-14 | 동양하이테크산업주식회사 | 마을 상수도 시스템의 원격 관리 방법 |
| KR20140146388A (ko) * | 2013-06-17 | 2014-12-26 | 코웨이 주식회사 | 유동적 회수율을 갖는 2단 막여과 시스템 및 이의 운전방법 |
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-
2023
- 2023-03-10 KR KR1020230031999A patent/KR102621968B1/ko active IP Right Grant
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