KR20020072647A - 연수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소금을 혼합한 경수가 연수탱크내에서 와류를 일으키도록 공급됨으로써 와류에 의한 기계적 힘과, 소금에 의한 화학적 반응을 이용하여 연수탱크내의 이온교환수지를 완벽하게 세척할 수 있게 되는 연수기를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉온연수탱크(16,17)내의 이온교환수지(5)를 이용하여 경수를 연수로 변환하여 배출하는 연수기에 있어서, 상기 냉온연수탱크(16,17)를 내장하면서 욕실 등의 벽면에 고정 설치되는 케이스(15)와; 상기 냉온연수탱크(16,17)에 각각 외장되면서 상기 케이스(15)의 전면에 노출된 조절레버(18,19)에 의해 밸브스풀(32)이 회전과 동시에 전후진되면 피스톤(34,34-1)과 밸브포펫(33)이 밸브하우징(31)의 연결유로(31-2,31-3,31-4,31-5,31-6)를 절환하게 되는 유로절환밸브(30)와; 상기 케이스(15)의 상부로 돌출되어 그 호퍼캡(27)을 열고 외부에서 소금충전이 가능하고, 연결관(25)에 의해 상기 연결유로(31-2)에 연결되는 소금저장호퍼(26)와; 상기 냉온연수탱크(16,17)의 상부와 연결유로(31-3)를 연결하도록 설치되어 냉온연수탱크(16,17)내의 오염수를 배출하거나 경수를 냉온연수탱크(16,17)내로 공급하게 되는 연결관(24)과; 상기 연결유로(31-4)에 연결되어 외부에서 경수를 공급하는 경수공급관(20)과; 상기 연결유로(31-5)에 연결되어 오염수를 외부로 배출하는 오수배출관(21)과; 상기 연결유로(31-6)에 연결되어 소금저장호퍼(26)내의 소금물을 외부로 배출하는 소금물배출관(21-1)과; 상기 소금저장호퍼(26)내의 소금물을 그 와류발생분사구(23-1)를 통해 상기 냉온연수탱크(16,17)의 하부측으로 공급하면서 상기 냉온연수탱크(16,17)로부터의 역류를 방지하기 위해 체크밸브(40)가 설치되는 소금물공급관(23);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연수기를 제공하게 된다.

Description

연수기{APPARATUS FOR SOFTENING WATER}

본 발명은 연수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연수탱크내의 이온교환수지를 소금을 혼합한 경수의 기계적 힘과 화학적 반응을 이용하여 세척하게 되는 연수기에 관한 것이다.

일반적으로, 수도물은 정화된 식수이기는 하지만, 수은이나 납, 아연, 크롬 및 마그네슘과 같은 중금속 성분 및, 각종 불순물이 함유된 경수이기 때문에 비누가 잘 풀리지 않을 뿐만 아니라 피부에도 좋지 않은 영향을 끼치게 된다.

따라서, 수도물에 함유되어 있는 중금속 물질을 제거함으로써 경수를 피부에 해를 주지 않는 부드러운 물, 즉 연수로 만들어 사용하게 되면 인체에 좋은 물을 얻을 수 있게 되는 바, 이 같이 수도물과 같은 경수에 함유된 각종 중금속 물질과 불순물을 이온교환수지를 이용하여 흡착 제거함으로써 경수를 연수로 변환시켜주는 장치가 연수기이다.

그리고, 오늘날 연수기는 도1에 도시한 바와 같이 주로 욕실에 설치되어 한쌍의 연수탱크(1)에 각각 온수관과 냉수관이 연결되어 냉온수의 수도물을 연수로 변환시킨 후, 수도꼭지(3)를 통해 적당한 온도로 혼합되어 배출되거나 샤워기(4)를 통해 배출되도록 설치된다.

한편, 연수탱크(1)내에 충전된 이온교환수지는 연수탱크에 유입된 경수로부터 이온화된 불순물을 흡착하고 대신에 나트륨이온을 방출함으로써 경수를 연수로변화시키게 된다.

이때, 이온교환수지는 장기간 사용하게 되면 그 표면에 경수로부터 흡착한 불순물에 의해 제기능을 수행하지 못하게 된다.

따라서, 종래에는 이온교환수지를 세척하기 위하여 연수탱크(1)내에 일정량의 소금을 투입한 다음, 연수탱크를 흔들어 소금과 이온교환수지를 반응시키어 이온교환수지의 표면에 부착된 불순물을 제거하게 된다.

그리고, 연수탱크내에 수도물이나 지하수를 공급하여 이온교환수지를 세척하고, 불순물과 함께 연수탱크의 외부로 배출하여 이온교환수지의 세척작업을 마무리하게 된다.

그러나, 이러한 이온교환수지의 세척방법은 일정한 공극을 갖도록 정렬되어 있는 이온교환수지를 흐트려 놓게 되어 불순물의 흡착효율을 저하시키게 되고, 불순물을 포함한 오염수를 연수배출관으로 배출함으로써 다시 연수배출시 배출관을 별도로 세척하여야 하는 번거로움이 있다.

이처럼 종래의 문제점을 개선하기 고안된 종래의 연수기는 도2에 도시한 바와 같이 경수공급관(7)의 하부측으로 공급되는 수도물이나 지하수를 개폐스푸울(9)로 경수공급관의 상부를 막은 상태에서 분사구(7-1)를 통해 분사함으로써 와류를 발생시키어 이온교환수지(5)의 표면에 흡착된 불순물을 제거하여 연수배출관(6)을 통해 배출하게 되지만 이온교환수지로부터 분리된 불순물은 대부분 이온교환수지의 상부측으로 부유되면서 잔류하게 되어 이온교환수지의 세척효과가 미미한 문제가 있다.

그리고, 도3에 도시한 바와 같이 연수기는 밸브스풀(12)을 전진시켜 경수공급관(7)의 유로를 차단한 후, 유로절환하우징(8)의 상단측에 형성되어 있는 4개의 와류발생분사구(10)를 통해 경수를 분사함으로써 와류에 의한 이온교환수지(5)의 세척을 실시하게 되고, 이온교환수지로부터의 불순물을 경수와 함께 오염수배출관(11)으로 배출된다.

그러나, 상기 연수기는 경수의 와류만을 의존하여 이온교환수지(5)를 세척하기 때문에 와류의 힘이 충분히 미치지 않는 곳에 위치한 이온교환수지는 충분히 세척되지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 소금을 혼합한 경수가 연수탱크내에서 와류를 일으키도록 공급됨으로써 와류에 의한 기계적 힘과, 소금에 의한 화학적 반응을 이용하여 연수탱크내의 이온교환수지를 완벽하게 세척할 수 있게 되는 연수기를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래의 연수기를 나타내는 사시도,

도2와 도3은 종래의 연수기를 나타내는 단면도,

도4는 본 발명에 따른 연수기를 나타내는 부분절개사시도,

도5는 본 발명에 따른 연수기중 연수탱크를 나타내는 단면도,

도6a와 도6b는 본 발명에 따른 연수기중 유로절환밸브의 작동상태를 나타내는 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 연수탱크 2,2-1: 캡 3: 수도꼭지 4: 샤워기 5: 이온교환수지 6: 연결관 7: 경수공급관 7-1: 분사구 8: 유로절환하우징 9: 개폐스풀 10: 와류발생분사구 11: 오염수배출관 12: 밸브스풀 14: 필터망 15: 케이스 16: 냉연수탱크 17: 온연수탱크 18,19: 조절레버 20: 경수공급관 21: 오수배출관 21-1: 소금물배출관 22: 연수배출관 23: 소금물공급관 23-1: 와류발생분사구 24,25: 연결관 26: 소금저장호퍼 27: 호퍼캡 30: 유로절환밸브 31: 밸브하우징 31-1: 밸브시트 31-2: 호퍼연결유로 31-3: 탱크연결유로 31-4: 급수연결유로 31-5: 오수배출연결유로 31-6: 소금물배출연결유로 32: 밸브스풀 33: 밸브포펫 34,34-1: 피스톤 35,36: 너트캡 40: 체크밸브 41: 밸브하우징 41-1: 밸브시트 42: 압축스프링 43: 밸브포펫

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉온연수탱크내의 이온교환수지를 이용하여 경수를 연수로 변환하여 배출하는 연수기에 있어서, 상기 냉온연수탱크를 내장하면서 욕실 등의 벽면에 고정 설치되는 케이스와; 상기 냉온연수탱크에 각각 외장되면서 상기 케이스의 전면에 노출된 조절레버에 의해 밸브스풀이 회전과 동시에 전후진되면 피스톤과 밸브포펫이 밸브하우징의 연결유로를 절환하게 되는 유로절환밸브와; 상기 케이스의 상부로 돌출되어 그 호퍼캡을 열고 외부에서 소금충전이 가능하고, 연결관에 의해 상기 연결유로에 연결되는 소금저장호퍼와; 상기 냉온연수탱크의 상부와 연결유로를 연결하도록 설치되어 냉온연수탱크내의 오염수를 배출하거나 경수를 냉온연수탱크내로 공급하게 되는 연결관과; 상기 연결유로에 연결되어 외부에서 경수를 공급하는 경수공급관과; 상기 연결유로에 연결되어 오염수를 외부로 배출하는 오수배출관과; 상기 연결유로에 연결되어 소금저장호퍼내의 소금물을 외부로 배출하는 소금물배출관과; 상기 소금저장호퍼내의 소금물을 그 와류발생분사구를 통해 상기 냉온연수탱크의 하부측으로 공급하면서 상기 냉온연수탱크로부터의 역류를 방지하기 위해 체크밸브가 설치되는 소금물공급관;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연수기를 제공하게 된다.

도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.

도4는 본 발명에 따른 연수기를 나타내는 부분절개사시도이고, 도5는 본 발명에 따른 연수기중 연수탱크를 나타내는 단면도이며, 도6a와 도6b는 본 발명에 따른 연수기중 유로절환밸브의 작동상태를 나타내는 상태도이다.

욕실의 벽면에 고정 부착되는 케이스(15)에는 냉온연수탱크(16,17)가 나란히 내장되어 있고, 이 냉온수연수탱크에는 그 내부에 이온교환수지(5)가 충전되어 있다.

여기서, 케이스(15)의 전방측으로 노출되도록 설치되는 조절레버(18,19)는 돌려서 연수모드 또는 세척모드로 전환시키게 되면 유로절환밸브(30)를 작동시켜 연수탱크(16,17)의 연수기능 또는 세척기능을 선택할 수 있도록 설치되어 있다.

이때, 유로절환밸브(30)는 연수탱크(16,17)의 외측에 각각 위치하도록 케이스(15)에 내장 설치되면서 그 밸브하우징(31)의 양측에 너트캡(35,36)이 나사결합되는 구조로 되어 있다.

그리고, 유로절환밸브(30)에 있어서 밸브하우징(31)에는 호퍼연결유로(31-2), 탱크연결유로(31-3), 급수연결유로(31-4), 오수배출연결유로(31-5), 소금물배출유로(31-6) 그리고 밸브시트(31-1)가 형성되어 있다.

또한, 유로절환밸브(30)에서 벨브스풀(32)은 너트캡(35)의 내주면과 나사결합되어 조절밸브(18,19)에 의한 회전시 전후이동을 하게 되고, 그 중단부에 설치된 피스톤(34)이 밸브하우징(31)의 내주면을 따라 회전과 동시에 전후이동되면서 그 끝단에 설치된 밸브포펫(33)이 밸브시트(31-1)를 개폐하게 된다.

이때, 밸브스풀(32)의 피스톤(34,34-1)과 밸브포펫(33)에 의한 유로절환작동으로 호퍼연결유로(31-2)와 소금물배출유로(31-6), 급수연결유로(31-4)와 탱크연결유로(31-3)가 연결되거나, 급수연결유로와 호퍼연결유로(31-2) 그리고 탱크연결유로(31-3)와 오수배출연결유로(31-5)가 연결된다.

여기서, 탱크연결유로(31-3)는 연결관(24)에 의해 연수탱크(16,17)의 상부와 연결되어 있고, 급수연결유로(31-4)에는 경수공급관(20)이 연결되면서 이 경수공급관은 욕실벽에 돌출되어 있는 급수관과 연결되어 경수를 공급하게 된다.

그리고, 오수배출연결유로(31-5)에는 오수배출관(21)이 연결되어 탱크연결유로(31-3)로부터 유입되는 연수탱크(16,17)내의 오염수를 외부로 배출되도록 연결되어 있다.

특히, 호퍼연결유로(31-2)는 연결관(25)에 의해 소금저장호퍼(26)에 연결되어 급수연결유로(31-4)를 통해 공급되는 경수를 소금이 저장된 소금저장호퍼(26)에 공급하는 구조로 되어 있다.

여기서, 소금물배출연결유로(31-6)에는 소금물배출관(21-1)이 연결되어 조절레버(18,19)의 연수모드 선택시 연결관(25)을 통해 오버플로(Overflow)되어 호퍼연결유로(31-2)로 유입되는 소금저장호퍼(26)내의 소금물을 소금물배출관(21-1)을 통해 외부로 배출하게 된다.

이때, 소금저장호퍼(26)는 그 상단측이 케이스(15)의 상부측으로 돌출되도록 설치되어 있어 외부에서 호퍼캡(27)을 열고 소금을 충전할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 소금저장호퍼(26)의 하부측에는 소금물공급관(23)이 연결되어 있고, 이 소금물공급관(23)은 소금저장호퍼(26)의 소금물을 연수탱크(17,18)의 하부측을 통해 공급하게 되는데, 특히 와류발생분사구(23-1)를 통해 소금물을 분사함으로써 소금물이 연수탱크내에서 와류를 일으키게 되고, 이로써 소금물의 기계적 힘과 화학적 반응에 의한 이온교환수지(5)의 세척효과를 극대화하게 된다.

이때, 소금물공급관(23)상에 설치되는 체크밸브(40)는 밸브하우징(41)내에 밸브포펫(43)이 압축스프링(42)에 의해 탄성적으로 상하강되면서 밸브시트(41-1)를 개폐하도록 설치되어 있다.

여기서, 체크밸브(40)는 소금저장호퍼(26)에서 공급되는 소금물의 압력에 의해 밸브포펫(43)이 탄성하강되어 벨브시트(41-1)를 개방하게 되지만, 연수탱크(16,17)내의 물이 소금물공급관(23)을 통해 역류되는 현상을 차단하게 된다.

그리고, 연수탱크(16,17)내에서 발생된 연수는 연결관(6)에 연결된 연수배출관(22)을 통해 외부로 배출되고, 이 연수배출관(22)에는 수도꼭지나 샤워기가 연결되어 사용된다.

한편, 본 발명에 따른 연수기에서 각종 관은 유니언너트를 이용하여 누수없이 연결된다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

먼저, 조절레버(18,19)를 돌려서 연수모드로 전환할 경우 도6a에 도시한 바와 같이 밸브스풀(32)은 회전되면서 후진되어 피스톤(34,34-1)이 밸브하우징(31)내의 유로를 절환하면서 밸브포펫(33)이 밸브시트(31-1)를 닫게 된다.

이때, 밸브하우징(31)은 호퍼연결유로(31-2)와 소금물배출유로(31-6), 급수연결유로(31-4)와 탱크연결유로(31-3)가 연결되도록 절환되고, 세척모드시 소금저장호퍼(26)내에 충전되어 있던 소금물은 연결관(25)으로 월류되어 연결된 호퍼연결유로(31-2)와 소금물배출유로(31-6)를 통해 소금물배출관(21-1)으로 배출되는 동시에 경수공급관(20)을 통해 공급되는 경수는 밸브하우징의 급수연결유로와 탱크연결유로를 통해 연결관(24)을 거쳐 냉온연수탱크(16,17)의 상부측으로 각각 공급된다.

여기서, 연결관(24)을 통해 냉온연수탱크(16,17)의 상부측으로 공급되는 경수는 낙하하면서 이온교환수지(5)를 거치게 되고, 이온교환수지를 거치는 과정에서 연수로 변환되어 연수배출관(22)을 통해 외부로 배출된다.

그리고, 사용에 의해 이온교환수지(5)의 기능이 저하되면서 조절레버(18,19)를 돌려서 세척모드로 전환하게 될 경우, 도6b에 도시한 바와 같이 밸브스풀(32)이 회전되면서 전진되고, 이에 따라 피스톤(34,34-1)이 밸브하우징(31)내의 유로를 절환하면서 밸브포펫(33)이 밸브시트(31-1)를 개방하게 된다.

이때, 밸브하우징(31)은 급수연결유로(31-4)와 호퍼연결유로(31-2), 탱크연결유로(31-3)와 오수배출연결유로(31-5)가 각각 연결되도록 절환되고, 경수공급관(20)을 통해 공급되는 경수는 밸브하우징의 급수연결유로와 호퍼연결유로(31-2)를 통해 연결관(25)을 거쳐 소금저장호퍼(26)에 공급된다.

또한, 소금저장호퍼(26)에서는 충전되어 있는 소금이 연결관(25)을 통해 공급된 경수와 함께 혼합되어 소금물을 형성하게 되고, 이어서 일정압의 소금물은 소금물공급관(23)을 통해 배출된다.

여기서, 소금물공급관(23)을 통해 배출되는 소금물은 체크밸브(40)를 거치게 되면서 압력을 이용하여 밸브포펫(41)을 후진시키게 되고, 이에 따라 개방된 밸브시트(41-1)를 통해 연수탱크(16,17)의 하부측으로 공급된다.

특히, 소금물공급관(23)의 와류발생분사구(23-1)를 통해 연수탱크(16,17)내에 분사되는 소금물은 분사되는 과정에서 와류와 같은 기계적 힘을 발생시켜 연수탱크내에서 와류를 일으키게 된다.

이처럼, 연수탱크(16,17)내에서 와류를 발생시키면서 공급되는 소금물은 이온교환수지(5)의 표면에 부착된 불순물을 와류의 기계적인 힘과 소금과의 화학적 반응을 이용하여 완벽하게 세척하게 된다.

이때, 이온교환수지(5)로부터 분리된 불순물은 연수탱크(16,17)의 상부측으로 부유되고, 불순물을 함유하는 연수탱크내의 오염수는 연결관(24)으로 오버플로(Overflow)되어 배출된다.

그리고, 연결관(24)을 통해 배출되는 오염수는 밸브하우징(31)의 탱크연결유로(31-3), 개방된 밸브시트(31-1), 오수배출연결유로(31-5)를 통해 오수배출관(21)으로 배출된다.

이와 같은 이온교환수지(5)의 세척작업이 완료되면 조절레버(18,19)를 돌려서 연수모드로 전환하여 연수를 생산하게 된다.

본 발명은 소금을 혼합한 경수가 연수탱크내에서 와류를 일으키도록 공급됨으로써 와류에 의한 기계적 힘과, 소금에 의한 화학적 반응을 이용하여 연수탱크내의 이온교환수지를 완벽하게 세척할 수 있게 되고, 이로써 완벽하게 재생된 이온교화수지를 이용하여 질적으로 우수한 연수를 생산할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims (1)

1. 냉온연수탱크(16,17)내의 이온교환수지(5)를 이용하여 경수를 연수로 변환하여 배출하는 연수기에 있어서, 상기 냉온연수탱크(16,17)를 내장하면서 욕실 등의 벽면에 고정 설치되는 케이스(15)와; 상기 냉온연수탱크(16,17)에 각각 외장되면서 상기 케이스(15)의 전면에 노출된 조절레버(18,19)에 의해 밸브스풀(32)이 회전과 동시에 전후진되면 피스톤(34,34-1)과 밸브포펫(33)이 밸브하우징(31)의 연결유로(31-2,31-3,31-4,31-5,31-6)를 절환하게 되는 유로절환밸브(30)와; 상기 케이스(15)의 상부로 돌출되어 그 호퍼캡(27)을 열고 외부에서 소금충전이 가능하고, 연결관(25)에 의해 상기 연결유로(31-2)에 연결되는 소금저장호퍼(26)와; 상기 냉온연수탱크(16,17)의 상부와 연결유로(31-3)를 연결하도록 설치되어 냉온연수탱크(16,17)내의 오염수를 배출하거나 경수를 냉온연수탱크(16,17)내로 공급하게 되는 연결관(24)과; 상기 연결유로(31-4)에 연결되어 외부에서 경수를 공급하는 경수공급관(20)과; 상기 연결유로(31-5)에 연결되어 오염수를 외부로 배출하는 오수배출관(21)과; 상기 연결유로(31-6)에 연결되어 소금저장호퍼(26)내의 소금물을 외부로 배출하는 소금물배출관(21-1)과; 상기 소금저장호퍼(26)내의 소금물을 그 와류발생분사구(23-1)를 통해 상기 냉온연수탱크(16,17)의 하부측으로 공급하면서 상기 냉온연수탱크(16,17)로부터의 역류를 방지하기 위해 체크밸브(40)가 설치되는 소금물공급관(23);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연수기.