KR20020024148A - 연수기의 원수필터와 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온교환용기의 바닥 면으로부터 수직으로 입설되는 원수유입관의 상단부를 나팔관 형태로 하여 원수를 사방으로 넓게 퍼지도록 함으로써 이온교환수지의 채널링현상을 방지하고 사류층의 발생을 억제하며, 이온교환작용이 고르게 일어나도록 하는 동시에 원수유입관의 중간에 체크볼을 설치하여 재생액(예: 소금물)의 투입시 원수유입관을 통해 역류하는 것을 방지하도록 한 연수기의 원수분산장치에 관한 것으로, 원수유입관(30)(32)의 상단부를 나팔관 형태로 형성하고, 그 중간에 하측방향으로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크볼(90)(92)을 설치하여 구성한 것이다.

Description

연수기의 원수필터와 공급장치{Dispersion apparatus for water of softner}

본 발명은 경수(硬水)를 연수(軟水)로 변환시키기 위한 연수기의 원수필터와 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온교환기에 공급되는 원수 공급라인의 전단에 전처리 필터를 수용하는 필터하우징을 설치하여 공급되는 원수를 정화하여, 이온교환작용이 원활하게 일어나도록 하는 것이다.

그리고 필터부를 통과하여 공급되는 원수는 이온교환용기의 바닥 면으로부터 수직으로 입설되는 원수유입관의 상단부를 나팔관 형태로 하여 원수를 사방으로 넓게 퍼지도록 함으로써 이온교환수지의 채널링 현상을 방지하고 사류층의 발생을 억제하며, 이온교환작용이 고르게 일어나도록 하는 동시에 원수유입관의 중간에 체크볼을 설치하여 재생액(예: 소금물)의 투입시 원수유입관을 통해 역류하는 것을 방지하도록 한 연수기의 원수필터와 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 수돗물에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 노후 된 관을 통한 압송, 수질 오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 납, 아연, 수은, 등 각종 중금속(이온)이 미량 함유되어 있다.

이와 같은 수돗물을 피부 세척 시에 그대로 사용하게 되면, 인체에 치명적이지는 않지만 물 속에 포함된 금속 이온과 비누의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이 금속성 이물질이 피부에 접촉하게 되면, 알레르기와 같은 각종 피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시키게 된다.

이를 방지하기 위해 수돗물을 Na+형 강산성 양이온 교환 수지에 통과시켜 경도 성분인 Ca+2와 Mg+2 이온을 수지중의 Na+ 이온과 교환하여 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 세정용으로 이용되고 있다.

이와 같은 종래의 연수기는 첨부도면 도1에 도시된 바와 같이 이온교환용기(20)의 바닥면을 관통하여 수직으로 설치되는 원수유입관(22)을 통해 이온교환용기(20)의 내부로 원수(24)를 유입시킨 후 내부의 이온교환수지(26)를 통과시킨 후 하부의 밸브(28)를 통해 밖으로 배출하여 사용하고 있었다.

그러나, 이와 같은 종래의 연수기는 원수유입관(22)을 통해 유입된 원수(24)가 넓게 퍼지지 못하고 원수유입관(22)의 바로 아래쪽으로 떨어지면서 굵은 물줄기 형태로 흘러내리기 때문에 이온교환수지(26)로 채워진 이온교환용기(20)에 일정한 곳으로만 통로를 형성하는 채널(26c)을 만들게 되어 사류층(死流層)을 형성하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 이와 같은 채널링 현상은 채널(26c)이 형성된 곳의 주변에 위치된 이온교환수지(26)에만 이온교환작용이 집중적으로 일어나고, 이 곳과 다소 먼 곳에 위치된 사류층의 이온교환수지(26)는 이온교환작용이 침체되는 현상을 가져오게 되어 전체적으로는 이온교환 성능의 저하를 가져오게 되었다.

또한, 원수가 좁은 단면적의 채널(26c)로 집중하여 통과하다 보면 저항에 의해 유속이 현저하게 떨어져서 단위 시간당 연수를 만들어낼 수 있는 양이 저하되는 문제점도 있었다.

또, 소금물과 같은 재생액을 이용해서 이온교환수지(26)의 표면에 달라 붙어 있는 각종 이물질을 제거함으로써 이온교환수지(26)를 재생하여 사용할 수 있는데,이때 이온교환용기(20)의 상부로 투입되는 재생액이 원수유입관(22)을 통해 역류하면서 밸브(28)의 부식을 촉진시키는 문제점이 있었다.

그리고 일반 원수를 양이온 교환수지를 통과시키게 되면 각종 오염물질이 양이온 교환수지용기에 적체되므로 연수처리된 물이 오염되게 되며, 또한 각종오염물질들에 의하여 양이온 교환수지에 피막을 형성시키게 되어 양이온 교환에 의한 연수처리의 효율을 떨어트리게 된다.

또한 연수효율을 높이게 하기 위하여 소금 등으로 자주 재생처리를 하여야 하므로 관리가 번거롭고, 잦은 재생처리는 양이온 교환수지의 수명을 단축시키게 되어 양이온 교환수지를 자주 교체하여 주어야 하는 등의 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 연수기에 공급되는 원수를 연수기의 이온교환용기로의 진입 전에 1차 정화하여 공급하므로 양이온 교환수지용기에 오염물이 유입되지 않게 하여 연수처리된 물을 맑게 유지시키게 되어 양이온 교환수지에 피막의 형성을 지연시키게 되므로 양이온 교환에 의한 연수처리의 효율을 높임과 함께 재생처리의 주기를 지연시켜 관리가 쉽고, 양이온 교환수지의 수명을 연장시켜 경제적이며 보다 깨끗한 연수를 공급될 수 있는 연수기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 연수기의 이온교환용기 내에서 발생될 수 있는 원수의 편중된 흐름으로 인하여 발생될 수 있는 채널링현상이나 사류층의 발생을 억제할 수 있고, 유체저항을 줄임으로써 단위 시간당 만들어낼 수 있는 연수의 양을 보다 증대시킬 수 있으며, 이온교환수지의 재생시에 사용되는 재생액이 원수유입관을 타고 역류하는 것을 방지할 수 있는 연수기의 원수필터와 공급장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 이온교환용기에 공급되는 원수 공급라인 전단에 인입구와 배출구로 결합되며, 필터를 착. 탈하기 용이하게 필터 수납부를 갖는 필터하우징을 설치하고, 상기 필터하우징에 카드리치 형태의 필터를 수용하여 캡으로 체결하여 연수기에 공급되는 원수가 필터를 통과하여 연수기의 이온교환용기에 공급된다.

필터부로부터 공급된 원수는 이온교환용기의 바닥면을 관통하여 수직으로 설치되고, 그 상단부가 이온교환수지의 상층면보다 높은 곳에 위치된 원수유입관의 상단부를 나팔관 형태로 형성하고, 그 중간에 하측방향으로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크볼을 설치하여 된 원수유입관을 통하여 원수가 공급되는 연수기의 원수필터와 공급장치가 제공된다.

도 1은 종래 연수기의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 연수기의 원수필터와 공급장치의 외부구조를 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 연수기의 필터와 원수공급장치를 나타낸 정단면도.

도 4는 본 발명에 따른 연수기의 원수필터와 공급장치의 요부를 나타낸 확대단면도.

도 5는 본 발명에 따른 연수기 필터부의 요부를 나타낸 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

10 : 필터부 11 : 필터하우징

12 : 수납공간 13 :필터

14 ; 여과재 15 : 여과재홈

16 : 수로 17 : 급수구

18 : 배수구 19 : 필터캡

30 : 원수유입관 40 : 이온교환용기

50 : 이온교환수지 90 : 체크볼

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도2 및 도5에 도시된 바와 같이 이온교환용기(40)에 공급되는 원수(60)의 공급라인 전단에, 정수를 위한 필터(13)를 착. 탈하기 용이하게 필터(13)의 수납공간(12)를 갖는 필터하우징(11)을 설치하고, 상기 필터하우징(11)에 카드리치 형태의 필터(13)를 수용하여 캡(122)으로 체결하여 연수기에 공급되는 원수(60)가 필터부(10)를 통과하여 연수기의 이온교환용기(40)에 공급되도록 구성하였다.

상기 필터부(10)는 공급되는 원수(60)가 통과하도록 수로(16)와 여과재홈(15)을 형성하여 여과재(14)를 채운다음, 수로(16)를 통하여 공급되는 원수(60)를 필터(13)에 안내되도록 급수구(17)를 갖는 필터캡(19)을 결합하여 급수구(17)를 통과한 원수(60)는 여과재(14)를 통과하여 필터(13)의 배수구(18)와 공급호스(74)를 통하여 원수유입관(30)으로 공급되도록 구성하였다.

필터부10를 통과하여 공급되는 원수60는 이온교환용기(40)의 바닥면을 관통하여 수직으로 설치되고, 그 상단부가 이온교환수지(50)의 상층면보다 높은 곳에 위치된 원수유입관(30)의 상단부를 나팔관 형태로 공급되도록 구성하였다.

여기서 원수유입관(30)에 형성된 나팔관은 상단부에 접시 형태로 형성된 것이며, 반경방향 상측으로 향할 수록 그 내경이 점점 커지는 형태로 형성하고, 굴곡을 완만하게 하여 원수(60)의 흐름이 원활하게 이루어지도록 구성하였다.

또, 상기 원수유입관(30)의 중간 상측에 상광하협(上廣下狹)의 턱(92)을 만들고, 체크볼(90)을 설치하여 이온교환수지(50)를 재생하기 위해 이온교환용기(40)의 상부를 통해 투입되는 재생액(소금물)이 원수유입관(30)을 통해 역류하는 것을 방지하였다.

한편, 이온교환용기(40)의 바닥면에는 연수(80)를 배출하기 위한 연수배출구(82)가 설치되며, 이 연수배출구(82)에는 이온교환수지(50)는 차단하고 연수(80)만 통과시키는 예컨대, 스텐레스와 같이 부식에 강한 재질로 만들어진 금속망(84)을 설치하였다.

또, 상기 원수유입관(30)으로 이어지는 유로상에는 필터부(10)가 설치되어있으며, 필터부(10)는 뚜껑(122)에 의해 개폐되는 필터하우징(11)을 설치하고, 그 내부에는 오염에 따라 교환가능하게 되며, 전처리가 이루어지도록 필터(13)를 통과하게 되며, 필터하우징(11)의 옆에는 재생액을 밖으로 배출할 수 있는 재생액 배출밸브(128)를 설치하였다.

그리고, 전환밸브(120)로 유입되는 원수(60)는 필터하우징(11)과 공급호스(74)를 통해 원수유입관(30)으로 흐르게 되며, 연수배출구(82)를 통해 배출되는 연수(80)는 배출호스(72)와 배출꼭지(130)를 통해 외부로 배출된다.

즉, 전환밸브(120)는 4포트 2전환밸브로써, 일측으로 전환하면 원수(60)를 필터하우징(11)으로 공급하여 배출호스(72)와 배출꼭지(130)를 통해 연수(80)를 배출하게 되고, 타측으로 전환하게 되면, 필터하우징(11)으로 흐르던 원수(60)의 흐름을 차단하고 배출호스(72)로부터 필터하우징(11)으로 이어지는 새로운 유로를 형성함으로써 이온교환수지(50)의 재생시에 사용되는 오염된 재생액이 필터하우징(11)의 재생액 배출밸브(128)를 통해 배출될 수 있도록 구성하였다.

또한, 이온교환용기(40)는 온수측과 냉수측 두 개가 한조를 이루어 설치되며, 전환밸브(120)에 의해 온수 또는 냉수만 공급하거나 온수와 냉수를 혼합하여 공급할 수 있도록 구성하였다.

도면중 미설명 부호 70은 이온교환용기(40)의 상단부에 설치된 원터치캡을 나타낸 것이고, 140은 이온교환용기(40)의 외측을 감싸는 케이스를 나타낸 것이다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도2 및 도5에 도시된 바와 같이 온수측 또는 냉수측 전환밸브(120)를 전환하여 필터하우징(11)으로 흐르는 유로를 개방하므로 원수(60)는 필터부(10)를 통과하여 이온교환용기(40)로 공급되는데, 공급되는 원수(60)는 정수처리를 위한 필터(13)를통과하게 된다.

이때 필터(13)는 오염상태에 따라 착. 탈하기 용이하게 필터하우징(11)의 수납공간(12)에 카드리치 형태의 필터(13)를 게재시켜 캡(122)으로 체결하여 설치되므로 교환과 관리가 용이하게 되며, 상기 필터(13)는, 원수(60)가 수로(16)와 필터캡(19)의 급수구(17)를 통하여 여과재홈(15)의 여과재(14)를 통과하게 된다.

여과재(14)는 부직포, 카본, 제오라이트, 비타민C, 각종 세라믹필터 등으로 구성될 수 있으나 꼭 이러한 여과재(14)의 종류에 한정되지는 않으며, 일단 여과재(14)를 통과한 원수(60)가 공급호스(74)를 통해 이온교환용기(40)의 내부에 위치된 원수유입관(30)으로 흐르게 된다.

이때 원수유입관(30)을 통해 상승하는 원수(60)는 원수유입관(30)의 상단부에서 사방으로 퍼지면서 이온교환수지(50)의 상층면 아래로 떨어지게 된다.

즉, 원수유입관(30)의 상단부가 나팔관 형태로 형성되어 있기 때문에 물줄기는 방사형태로 얇고, 넓게 퍼지면서 이온교환수지(50)의 상층부로 떨어진 후 아래쪽으로 흘러내리면서 이온교환용기(40)의 바닥면에 설치되어 있는 금속망(84)과 연수배출구(82), 배출호스(72) 그리고 전환밸브(120)를 통해 밖으로 배출되어 사용된다.

이 과정에서 연수배출구(82)에 설치되어 있는 금속망(84)에 의해 이온교환수지(50)는 빠져나가지 못하고 이온교환용기(40)내에 머물게 되고, 연수(80)만이 연수배출구(82)로 빠져나가게 된다.

한편, 이온교환용기(40)의 내부에 있는 이온교환수지(50)가 오염되어 이를 다시 재생하고자 하는 경우 이온교환용기(40)의 상단부에 설치되어 있는 원터치캡(70)을 개방한 상태에서 이온교환용기(40)의 내부로 소금물과 같은 재생액을 투입하게 되면, 원수유입관(30)의 중간에 설치되어 있는 체크볼(90)의 억지작용에 의해 원수유입관(30)으로 일부 유입된 재생액은 더 이상 밑으로 흘러내리지 못하고 이온교환용기(40)내의 이온교환수지(50)로만 흘러내리게 된다.

이때 전환밸브(120)를 전환하여 원수유입관(30)으로 이어지던 유로는 차단하고, 필터하우징(11)으로 이어지는 유로를 개방하고, 필터하우징(11)의 옆에 설치되어 있는 재생액 배출밸브(128)를 개방하게 되면, 이온교환수지(50)로부터 제거된 이물질을 포함하고 있는 오염된 재생액이 금속망(84)을 통해 필터하우징(11)의 재생액 배출밸브(128)를 통해서 배출되고, 이온교환수지(50)는 재생되어 재사용이 가능하게 된다.

이후 재생액 배출밸브(128)를 닫고 전환밸브(120)를 재전환하게 되면, 처음과 같이 연수를 만들어서 사용할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 이온교환용기로의 진입 전에 1차 정화하여 공급하므로 양이온 교환수지용기에 오염물이 유입되지 않게 되므로 연수처리된 물을 맑게 유지시키게 되어 양이온 교환수지에 피막의 형성을 지연시키게 되므로 양이온 교환에 의한 연수처리의 효율을 높임과 함께 재생처리의 주기를 지연시켜 관리가 쉽고, 양이온 교환수지의 수명을 연장시켜 경제적이며 보다 깨끗한 연수를 공급될 수 있는 효과가 있다.

또한 나팔관 형태로 된 원수유입관에 의해 연수기의 이온교환용기로 유입되는 원수를 분수처럼 사방으로 넓게 퍼뜨리도록 구성되어 있기 때문에 채널링현상과 사류층의 발생을 억제할 수 있고, 원수의 흐름을 보다 원활하게 하여 단위 시간당 만들어낼 수 있는 연수의 양을 증대시킬 수 있는 효과가 있으며, 이온교환수지를 재생할 때 이온교환용기의 내부로 투입되는 재생액의 역류를 방지하기 위한 체크볼이 원수유입관의 중간에 설치되어 있기 때문에 역류현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 이온교환용기(40)에 공급되는 원수(60) 공급라인 전단에, 정수처리용 필터(13)를 착. 탈하기 용이하게 필터(13)의 수납공간(12)를 갖는 필터하우징(11)과;

   상기 필터하우징(11)을 설치하고, 상기 필터하우징(11)에 카드리치 형태의 필터(13)를 수용하여 캡(122)으로 체결하여 연수기에 공급되는 원수(60)가 필터부(10)를 통과하여 연수기의 이온교환용기(40)에 공급되도록 한 필터부(10)와;

   상기 원수유입관(30)의 상단부를 나팔관 형태로 형성하고, 그 중간에 하측방향으로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크볼(90)을 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 연수기의 원수필터와 공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 필터부(10)는, 공급되는 원수(60)가 통과하도록 수로(16)와 여과재홈(15) 그리고 배수구(18)를 형성한 필터(13)와;

   상기 필터(13)의 여과재홈(15)에 여과재(14)를 채운다음, 수로(16)를 통하여 공급되는 원수(60)를 필터(13)에 안내되도록 급수구(17)를 갖는 필터캡(19)과;

   상기 필터캡(19)을 결합하여 급수구(17)를 통과한 원수(60)는 여과재(14)를 통과하여 필터(13)의 배수구(18)와 공급호스(74)를 통하여 정수된 원수(60)가 원수유입관(30)으로 공급되도록 구성한 것을 특징으로 하는 연수기의 원수필터와 공급장치.