KR19990008792U - 가정용 정수기의 수위 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가정용 정수기의 저장탱크에 장착되어 저장탱크 내부의 수위를 감지함으로써 정수기 시스템의 동작여부를 결정할 수 있도록 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치에 관한 것으로서, 저장탱크 내부에 위치하여 수위에 따라 상하 이동되는 부표 수단과, 상기 부표 수단을 저장탱크에 지지시키는 동시에 부표 수단의 상하 이동시 경로를 형성하는 가이드 수단과, 상기 부표 수단의 상하 이동을 전달받아 그 이동량이 일정량 이상 되는 경우에 온/오프 되는 스위치 수단으로 구성되어, 시스템이 짧은 시간 간격으로 동작하는 것을 방지하여 전력의 낭비를 줄이는 동시에 시스템의 수명을 연장시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

가정용 정수기의 수위 측정장치

본 고안은 가정용 정수기의 수위 측정장치에 관한 것으로서 특히, 저장탱크의 수위가 일정 높이에 도달하면 자동으로 정수동작을 정지시킬 수 있도록 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치에 관한 것이다.

현재, 환경 오염이 심각해지고 수질이 저하됨에 따라 가정으로 공급되는 수돗물에 각종 세균이 포함되어 있다. 상기와 같은 이유로 인해 각 가정에서는 공급되는 수돗물을 직접 음용하지 않고 정수하여 사용하고 있다. 수돗물에 포함된 각종 세균 및 불순물을 제거할 수 있는 가정용 정수기는 점차 그 수요가 증가하고 있다.

도 1은 일반적인 가정용 정수기의 정수동작을 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 가정용 정수기는 가정으로 공급되는 수돗물을 프리 필터(10), 제1 활성탄 필터(20), 역삼투압 필터(R/O membrane)(30), 제2 활성탄 필터(40)를 순차적으로 통과시켜 정수 동작을 수행한 후 저장탱크(50)에 저장하고, 사용자가 물을 사용하고자 하는 경우에 정수를 배출한다.

이때, 상기 저장탱크(50)에는 수위 센서(60)가 장착되고, 상기 프리 필터(10)의 배수관에는 솔레노이드 밸브(70)가 장착되어 상기 수위 센서(60)의 출력신호에 따라 개폐(on/off)되어 시스템으로의 수돗물 공급을 결정한다. 또한, 상기 솔레노이드 밸브(70)와 제1 활성탄 필터(20)의 사이에는 상기 수위 센서(60)의 출력신호에 따라 시스템으로의 수돗물 공급이 원할히 이루어지도록 동작하는 펌프(pump)(90)가 구비된다.

상기와 같은 구성을 더욱 상세히 설명하면, 상기 프리 필터(10)는 수돗물에 포함된 각종 침전물 및 부유물질 등 오염물질을 제거하는 기능을 수행하고, 상기 제1 활성탄 필터(20)는 염소, 유기화학성분, 납, 수은, 벤젠, 유기물질 및 발암물질 등을 제거하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 역삼투압 필터(R/O membrain)(30)는 식물이 세포막을 통해 순수한 물과 영양분을 흡수하는 원리를 이용한 것으로서 0.0001 미크론의 기공을 통해 중금속, 발암물질, 바이러스, 박테리아 등을 제거하는 기능을 수행하여 정수를 상기 제2 활성탄 필터(40)로 보내고, 중금속 등으로 인해 오염된 폐수는 외부로 배출시키는 동작을 수행한다.

또한, 상기 제2 활성탄 필터(40)는 정수되고 있는 물에 남아있는 염소 성분을 제거하는 동시에 사용자에게 제공되는 정수의 물맛을 향상시키기 위하여 식수에 적합한 페하(PH) 농도를 갖도록 조절하는 기능을 수행하고, 상기 저장탱크(50)는 햇빛과 공기 등 외부와 완전 차단된 2중 구조의 탱크로서 재오염 방지와 정수된 물의 순도를 유지시키는 기능을 수행한다.

상기와 같은 구성을 갖는 정수기는 전원이 인가되면 상기 수위 센서(60)가 저장탱크(50) 내의 수위를 측정하고, 그 결과가 일정 수위에 도달하지 못하였으면 상기 솔레노이드 밸브(70)를 열어서 상기 프리 필터(10)를 통과한 수돗물을 공급받는다.

상기 공급된 물은 상기 제1 활성탄 필터(G.A.C filter)(20), 역삼투압 필터(30), 제2 활성탄 필터(40)를 순차적으로 통과하면서 정수 동작이 이루어진 후 저장탱크(50)에 저장된다. 이때, 상기 수위 센서(60)에서는 계속적으로 저장탱크(50) 내의 수위를 감지하다가 일정 수위에 도달하면 상기 솔레노이드 밸브(70)를 동작시켜 수도관을 폐쇄시킴으로서 물의 공급을 중단한다.

결국, 정수기에서는 상기 수위 센서(60)의 출력 결과에 따라 정수 동작을 수행할 것인지를 판단하기 때문에 수위 센서(60)가 오동작을 일으키면 정수 동작이 이루어지지 않거나, 계속적인 정수 동작으로 인해 저장탱크(50)에서 넘치는 경우가 발생될 수 있다.

또한, 상기 수위 센서(60)의 감지능력에 따라 미세한 수위의 변화에도 반응하는 경우에는 시스템이 짧은 시간 간격으로 동작하여야 하는 문제점이 발생될 수 있다.

따라서, 수위 측정의 정확한 동작을 수행할 수 있는 동시에 미세한 수위의 변화에는 반응하지 않는 수위 센서가 필요하다.

종래의 정수기에서는 수위 센서로서 리드 스위치(Reed Switch)를 사용하였다. 상기 리드 스위치는 2개 자성체의 리드 끝쪽을 접근시켜 유리관 안에 봉입하고 질소가스를 넣은 스위치인데, 수위에 따라 민감하게 반응시킬 수 있다.

그러나, 상기와 같이 수위 센서로서 리드 스위치를 사용하는 종래의 정수기에서는 리드 스위치가 민감하기 때문에 저장탱크(50) 내의 수위가 일정 수위에서 미세하게 변화되는 경우 즉, 사용자가 한 컵의 물을 사용한 경우에도 상기 수위 센서(60)의 출력이 변화되기 때문에 상기 솔레노이드 밸브(70)가 개방과 폐쇄를 반복적으로 수행하게 되어 시스템의 수명을 단축시키는 문제점이 있는 동시에 전력소모량을 증가시키는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 시스템에 타이머를 장착하여 상기 수위 센서(60)의 출력에 따라 일정 시간이 경과한 후 시스템이 동작하도록 하는 경우에는 별도의 제어장치를 시스템에 장착하여야 되기 때문에 제품의 가격을 상승시키는 원인이 되는 문제점이 있다.

또한, 상기의 리드 스위치는 저장탱크(50)의 내부에 장착되어야 하기 때문에 부식될 가능성이 있으며, 그에 따라 정수된 물에 유독 물질을 배출하게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 저장탱크 내부의 수위가 일정 수준 이하로 떨어지는 경우에만 동작하도록 구성하여 정수기 시스템이 짧은 시간 간격으로 계속적으로 동작하는 것을 방지할 수 있도록 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 가정용 정수기의 정수 동작을 설명하기 위한 구성 블록도,

도 2는 본 고안에 의한 수위 측정장치의 구성 및 장착상태를 나타내는 도면,

도 3은 본 고안에 의한 스위치의 구성을 나타내는 분해 사시도,

도 4는 본 고안에 의한 스위치의 요부구성을 나타내는 도면,

도 5는 본 고안에 의한 스위치의 동작을 설명하기 위한 그래프,

도 6은 본 고안의 다른 실시예를 나타내는 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프리 필터 20 : 제1 활성탄 필터

30 : 역삼투압 필터 40 : 제2 활성탄 필터

50 : 저장탱크 60 : 수위 센서

70 : 솔레노이드 밸브 80 : 펌프(pump)

110 : 부표 수단 120 : 가이드 수단

121 : 가이드 122 : 고정판

130 : 스위치 수단 131 : 메이크 단자

132 : 브레이크 단자 133 : 트랜스퍼 단자

134 : 감쇠 단자

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 가정용 정수기의 저장탱크에 장착되어 저장탱크 내부의 수위를 감지함으로써 정수기 시스템의 동작여부를 결정할 수 있도록 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치에 있어서, 상기 저장탱크 내부에 위치하여 수위에 따라 상하 이동되는 부표 수단과, 상기 부표 수단을 저장탱크에 지지시키는 동시에 부표 수단의 상하 이동시 경로를 형성하는 가이드 수단과, 상기 부표 수단의 상하 이동을 전달받아 그 이동량이 일정량 이상 되는 경우에 온/오프되는 스위치 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치를 제공한다.

이때, 상기 부표 수단은 내부가 중공되고 상부가 하부에 비하여 직경이 작은 원통체로 이루어지고; 상기 가이드 수단은 저장탱크의 소정 위치에 관통되도록 부착되는 동시에 상기 부표 수단의 상부가 삽입되는 관통홀이 형성된 가이드와, 상기 가이드에 체결되어 상기 스위치 수단을 고정하는 고정판으로 이루어지고; 상기 스위치 수단은 메이크 단자 및 브레이크 단자와, 상기 부표 수단의 상하 이동에 따라 상기 메이크 단자 및 브레이크 단자에 선택적으로 연결되어 전원이 공급경로를 형성시키는 트랜스퍼 단자와, 상기 부표 수단의 이동량을 감쇠시켜 상기 트랜스퍼 단자로 전달하는 감쇠 단자로 이루어진다.

이하, 본 고안에 의한 가정용 정수기의 수위 측정장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 구성 및 장착상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 고안에 의한 스위치의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 도 4는 본 고안에 의한 스위치의 요부구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 고안에 의한 스위치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 본 고안의 수위 측정장치는 정수기의 저장탱크(50)의 상단부에 고정 장착된다. 이때, 그 구성은 상기 저장탱크(50)의 내부에 위치하여 수위에 따라 상하 이동되는 부표 수단(110)과, 상기 부표 수단(110)을 저장탱크(50)에 지지시키는 동시에 상기 부표 수단(110)의 상하 이동시 경로를 형성하는 가이드 수단(120)과, 상기 부표 수단(110)의 상하 이동을 전달받아 그 이동량이 일정량 이상 되는 경우에 온/오프되는 스위치 수단(130)으로 구성된다.

상기의 구성에서, 상기 부표 수단(110)은 내부가 중공되고 상부가 하부에 비하여 직경이 작은 원통체로 이루어지고; 상기 가이드 수단(120)은 저장탱크(50)의 소정 위치에 관통되도록 부착되는 동시에 상기 부표 수단(110)의 상부가 삽입되는 관통홀이 형성된 가이드(121)와, 상기 가이드(121)에 체결되어 상기 스위치 수단(130)을 고정하는 고정판(122)으로 이루어지고; 상기 스위치 수단(130)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 메이크 단자(131) 및 브레이크 단자(132)와, 상기 부표 수단(110)의 상하 이동에 따라 상기 메이크 단자(131) 및 브레이크 단자(132)에 선택적으로 연결되어 전원이 공급경로를 형성시키는 트랜스퍼 단자(133)와, 상기 부표 수단(110)의 이동량을 감쇠시켜 상기 트랜스퍼 단자(133)로 전달하는 감쇠 단자(134)로 이루어진다.

상기 감쇠 단자(134)는 그 단부가 상기 부표 수단(110)의 상단부에 형성된 홈(111)에 삽입되어 상기 부표 수단(110)의 상하 이동을 전달받는다. 이때, 상기 부표 수단(110)의 상단부는 도 6에 도시된 바와 같이 평탄하게 형성되어 수위의 증가에 따라 상기 감쇠 단자(134)를 밀어 올리도록 동작할 수 있다.

도 3 및 도 4에서 미설명 부호 135는 전원과 연결된 전원단자를 나타내고, 136은 상기 감쇠 단자(134)의 상승시 트랜스퍼 단자(133)를 브레이크 단자(132)에서 메이크 단자(131)로 이동시키는 힘을 제공하기 위한 스프링을 나타내며, A 및 B는 각각 힌지점을 나타낸다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 저장탱크(50) 내부의 수위가 상승함에 따라 상기 부표 수단(110)도 상기 가이드(123)의 관통홀(122)을 따라 상승하게 된다.

상기 부표 수단(110)의 상승은 감쇠 단자(134)의 상승을 초래하고, 상기 감쇠 단자(134)의 상승에 따라 상기 트랜스퍼 단자(133)에 연결된 스프링(136)을 인장시키게 된다.

상기 트랜스퍼 단자(133)는 상기 스프링(136)의 힘이 일정치 이상되면 브레이크 단자(132)에서 메이크 단자(131)로 이동된다. 즉, 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 제1 수위(T1)에 도달하면 상기 메이크 단자(131)를 통해 도 1에 도시된 솔레노이드 밸브(70)로 전원을 공급하므로써 수돗물의 공급하는 관을 폐쇄시켜 시스템이 동작하지 않도록 한다.

이때, 상기 스위치 수단(130)은 초기에 상기 브레이크 단자(132)와 트랜스퍼 단자(133)가 연결된 상태이고, 상기 도 1에 도시된 솔레노이드 밸브(70)는 상기 브레이크 단자(132)를 통해 전원이 공급되면 수돗물의 공급이 수행되도록 동작한다.

그후, 사용자가 정수된 물을 소정량 이상 사용하여 제2 수위(T2)로 떨어지면 상기 부표 수단(110)의 하강하게 되고, 상기 트랜스퍼 단자(133)가 메이크 단자(131)에 연결되어 도 1에 도시된 솔레노이드 밸브(70)가 수돗물의 공급하는 관을 개방시켜 시스템이 동작하도록 한다.

이때, 상기 제2 수위(T2)는 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 제1 수위(T1) 보다 소정치 만큼 낮다. 결국, 본 발명의 수위 측정장치는 제1 수위(T1)에서 시스템을 정지시키고, 제2 수위(T2)에서 시스템을 동작시키도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 가정용 정수기의 수위 측정장치는 수위의 변화가 상기 부표 수단(110) 및 감쇠 단자(134)에 의해 감쇠되기 때문에 일정량 이상의 수위 변화에서만 반응하게 되어 시스템의 동작 간격을 늘일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 가정용 정수기의 저장탱크에 장착되어 저장탱크 내부의 수위를 감지함으로써 정수기 시스템의 동작여부를 결정할 수 있도록 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치에 있어서,

   상기 저장탱크 내부에 위치하여 수위에 따라 상하 이동되는 부표 수단과, 상기 부표 수단을 저장탱크에 지지시키는 동시에 부표 수단의 상하 이동시 경로를 형성하는 가이드 수단과, 상기 부표 수단의 상하 이동을 전달받아 그 이동량이 일정량 이상 되는 경우에 온/오프되는 스위치 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부표 수단은 내부가 중공되고 상부가 하부에 비하여 직경이 작은 원통체로 이루어지고;

   상기 가이드 수단은 저장탱크의 소정 위치에 관통되도록 부착되는 동시에 상기 부표 수단의 상부가 삽입되는 관통홀이 형성된 가이드와, 상기 가이드에 체결되어 상기 스위치 수단을 고정하는 고정판으로 이루어지고;

   상기 스위치 수단은 메이크 단자 및 브레이크 단자와, 상기 부표 수단의 상하 이동에 따라 상기 메이크 단자 및 브레이크 단자에 선택적으로 연결되어 전원이 공급경로를 형성시키는 트랜스퍼 단자와, 상기 부표 수단의 이동량을 감쇠시켜 상기 트랜스퍼 단자로 전달하는 감쇠 단자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가정용 정수기의 수위 측정장치.