KR200290505Y1 - 연수기의 원수분산장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 경수(硬水)를 연수(軟水)로 변환시키기 위한 연수기의 원수분산장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온교환용기의 상부에 전처리필터를 수용하는 필터하우징을 설치하고, 그 하단부에 복수개의 노즐이 형성된 장방형의 원수분산장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 이온교환용기 상부에 배치된 필터하우징의 원수가 유출되는 일단의 중심에 복수개의 노즐이 형성된 분산노즐봉이 이온교환용기 내부에 상하로 길게 설치되고, 상기 전처리필터로부터 유출되는 원수를 상기 분산노즐봉의 복수개의 노즐을 통하여 이온교환용기내의 이온교환수지로 원수가 유출되게 하는 것을 특징으로 하며 이온교환수지의 상면과 내부에서 골고루 원수를 유출되게 함으로써 사류층과 채널링 현상을 해소하여 효율을 증대시키는 효과가 있으며 또한 이온교환수지의 수명을 연장시켜 소비자의 경제적인 부담을 해소시키는 효과가 있는 것이다.

또한, 장방형의 이온교환용기와 같은 비대칭형의 용기에 있어서도 원수를 골고루 공급할 수 있는 효과가 있어 용기의 종류에 관계없이 사용할 수 있는 경제성이 있는 것이다.

Description

연수기의 원수분산장치{A WATER DISPERSION APPARATUS FOR THE WATER SOFTNER}

본 고안은 경수(硬水)를 연수(軟水)로 변환시키기 위한 연수기의 원수분산장치에 관한 것으로, 상세하게는 이온교환용기의 상부에 전처리필터를 수용하는 필터하우징을 설치하고, 그 하단부에 복수개의 노즐이 형성된 장방형의 원수분산장치에 관한 것이다.

일반적으로 수돗물에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 노후 된 관, 수질 오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 납, 아연, 수은 등 각종 중금속(이온)도 함유되어 있다. 이와 같은 수돗물은 인체에 치명적이지는 않지만 피부 세척 시에 그대로 사용하게 되면, 물 속에 포함된 금속 이온과 비누의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이러한 금속성 이물질이 피부에 접촉하게 되면 알레르기와 같은 각종피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시키게 된다. 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na+형 강산성 양이온 교환 수지에 통과시켜 경도 성분인 Ca+2와 Mg+2 이온을 수지 중의 Na+ 이온과 교환하여 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 세정용으로 이용되고 있다.

이와 같은 종래의 연수기에서는 원수유입관으로부터 유입된 원수가 이온교환 용기 상부에 형성된 필터 하우징에 수납된 전처리필터(통상 거름망 역할을 하는 부직포, 활성탄, 비타민C, 카본, 제오라이트가 배열되어 이루어진 것으로 부유물질, 잔류염소, 냄새 등을 이온교환 정수 전에 1차적으로 제거하는 필터)를 통하여 1차적으로 정수되도록 되어 있다. 전처리필터를 거친 원수는 금속이온의 이온교환을 위하여 이온교환용기 내에 충진된 이온교환수지 쪽으로 투입되게 되어 있으나 투입되는 원수가 이온교환용기내의 이온교환수지 상면 전체로 넓게 퍼지지 못하고 하우징 바로 아래 일정한 부분에만 집중 낙하되어 이온교환수지속을 굵은 물줄기 형태로 흘러내리기 때문에 이온교환수지의 일부층으로만 통로를 형성하는 채널링현상이 발생하게 되고 따라서 원수가 흘러내리지 못하는 사류층(死流層)을 형성하는 문제점이 있었다. 이와 같은 사류층을 형성하는 채널링 현상은 이온교환수지의 일부만을 이용하므로 이온교환수지의 효율성을 저하시킬 뿐 아니라, 일정한 채널만을 원수가 통과하게 되므로 이온교환 속도 또한 느려져 결국 전체적으로 연수기의 성능을 저하시키게 되고, 일부 소진된 채널근처의 이온교환수지를 교환하기 위하여 이온교환용기자체를 교환함으로써 잔여 이온교환수지까지도 버려야하는 비경제적인 문제점을 갖고 있었다.

도1에는 이러한 이온교환수지의 채널링 현상을 해결하기 위하여 대한민국 특허공개 제2002-24149호 「연수기의 원수분산장치」인 접시모양의 분산판을 이용한 분산장치가 도시되어 있다. 도면에서와 같이 상기 공개특허의 분산장치를 살펴보면, 원수가 필터하우징(110)으로 공급되면 전처리필터(110a)를 거치면서 이물질이 걸러진 후 필터하우징(110)의 하단부에 형성된 분출공(110b)을 통해 행거(120)에 의해 필터하우징(110)의 하단부에 설치되어 있는 분산판(130)에 부딪친 다음 사방으로 퍼지면서 이온교환수지(140)의 상측면위에 분수형태로 떨어지게 된다.

이 과정에서 분산판(130)로부터 사방으로 퍼지는 물줄기는 매우 얇은 물줄기 형태로 되어 고르게 퍼지면서 이온교환수지(140)의 상층부로 떨어진 후 아래쪽으로 흘러내리면서 이온교환수지(140)에 의해 이온교환작용이 일어나게 된다.

상기 공개특허는 이온교환용기(100)로 유입되는 원수를 분수처럼 넓게 퍼뜨리기 때문에 사류층의 발생을 억제할 수 있고, 물줄기가 한쪽으로 집중되어 흐르는 채널링현상을 방지하여 유체저항을 줄이면서 원수의 흐름을 보다 원활하게 하여 단위 시간당 만들어낼 수 있는 연수의 양을 증대시킬 수 있다고 하고 있다.

그러나 상기 공개특허는 분산판(130)이 접시형상이므로 필터하우징(110)으로부터 떨어지는 원수가 분산판(130) 직하방으로는 거의 떨어지지 않게 되며 또한, 원수가 낙하할 수 있는 범위가 수압의 영향을 받게 되므로 균일하게 원수를 상기 이온교환수지(140)층에 골고루 분산하는 것은 불가능하다. 이러한 현상은 필터하우징(110)으로부터 떨어지는 원수압이 강할수록 원수가 넓게 퍼져 분산판의 면적 이상으로 이온교환수지(140) 상면으로 원수가 떨어지지 않는 면적이 증가하게 될 것이기 때문이다. 또한 상기 종래의 분산판(130)은 이온교환용기(100)가 직사각형이나 장방형의 용기인 경우에는 이온교환용기(100)내의 구석구석까지 원수를 공급하지 못하는 문제점을 갖고 있어 이온교환용기(100)의 다양한 형태에 대해서는 적용하기가 적합하지 못하다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원수의 분산사각(死角)이 생기는 문제점을 해결하기 위하여 분산판의 구조를 개선하는 것과 이온교환수지에서 발생될 수 있는 사류층과 채널링 현상을 해소하여 이온교환수지의 효율성을 증가시키기 위한 원수분산장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 또 다른 목적은 이온교환용기를 다양한 형태로 사용하더라도 골고루 원수를 공급할 수 있는 원수분산장치를 공급하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 연수기의 원수분산장치의 바람직한 일실시예로는 전처리필터와 이온교환용기내의 이온교환수지를 통하여 원수를 연수시켜 배출하도록 하는 연수기에 있어서,

이온교환용기 상부에 배치된 필터하우징의 원수가 유출되는 일단의 중심에 복수개의 노즐이 형성된 분산노즐봉이 이온교환용기 내부에 상하로 길게 설치되고, 상기 전처리필터로부터 유출되는 원수를 상기 분산노즐봉의 복수개의 노즐을 통하여 이온교환용기내의 이온교환수지로 원수가 유출되게 구성으로 이루어진다.

도 1은 종래 연수기의 원수분산장치 일단면도.

도 2는 본 고안에 따른 원수분산장치의 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 원수분산장치의 요부를 나타내는 일단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 연수기 11 : 연수기케이스

20 : 이온교환용기 21 : 필터하우징

22 : 전처리필터 23 : 지지봉

24 : 캡 25 : 이온교환수지

26 : 원수유입관 27 : 연수배출관

28a, 28b : 볼트와 너트 29a : 상부 덮개

29b : 몸체 30 : 분산노즐봉

31,31a : 노즐

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 고안의 일실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 원수분산장치가 장착된 연수기의 전체적인 개략도를 나타내는 도면으로서 도면에서와 같이 연수기 케이스(11)의 상부에 필터하우징(21)이 설치된 이온교환용기(20)가 내장되어 있다. 통상 필터하우징(21)은 이온교환용기(20)와 용접방식으로 고정되어 설치하는 것이 바람직하다. 상기 필터하우징(21)의 상부 일측에는 원수유입관(26)이 연결되어 있고, 이온교환용기(20)의 하부에는 이온교환된 연수가 배출되는 연수배출관(27)이 연결되어 있다.

상기 연수기 케이스(11)에는 필터하우징(21)을 덮는 캡(24)이 장착되어 있고, 이 캡(24) 하방으로는 지지봉(23)에 의하여 연결된 전처리필터(22)가 필터하우징(21)에 내장되어 있다. 이러한 캡(24)과 지지봉(23), 전처리필터(22)의 구조는 소진된 필터의 교환을 용이하게 하도록 하기 위한 것으로 캡(24)을 필터하우징(21)에서 분리시키고 지지봉(23)을 들어올리면 전처리필터(22)가 같이 딸려 나오도록 하기 위한 구조로 된 것이다. 한편 본 고안의 분산노즐봉(30)은 이온교환용기(20) 상부에 배치된 필터하우징(21)에서 원수가 유출되는 일단의 중심에 설치되고 이온교환용기(20) 내부의 상하로 길게 연장축설되는 원기둥 형상의 구조로 되어 있으며 그 외주연에는 복수개의 노즐(31)이 형성되어 있다(도면 3참조).

이러한 구조는 상기 전처리필터(22)로부터 유출되는 원수를 상기 분산노즐봉(30)의 복수개의 노즐(31)을 통하여 이온교환용기(20)내의 이온교환수지(25)로 원수가 골고루 유출되게 하기 위한 구조이다. 또한, 상기 노즐(31)은 분산노즐봉(30)의 외주연을 따라 동일한 원주상에 복수개의 노즐(31)이 형성되며 복수개의 외주연상에 설치되게 하여 이온교환수지(25)에 골고루 원수가 뿌려지게 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 노즐(31)중의 일부 노즐(31a)은 상기 이온교환수지(25)보다 높게 위치하도록 하여 원수가 이온교환수지(25)의 상면에도 분산되어 떨어지게 하는 것이 더욱 바람직하며 또한, 비대칭형의 용기, 즉 직사각면체와 같은 이온교환용기(20)에 있어서는 대향면적이 넓은 면을 마주하고 있는 분산노즐봉(30)에는 상기 노즐(31)의 갯수를 더욱 더 많게 하여 골고루 원수가 분산되도록 하는 것이 더욱 더 바람직하다.

도 3은 본 고안에 따른 원수분산장치의 요부를 나타내는 부분 단면도로서, 도 2에 도시된 연수기와의 차이점은 이온교환용기(20)의 상부 덮개(29a)와 몸체(29b) 두 부분으로 분리되어 서로 결합되는 부분에 형성된 너트(28a)와 볼트(28b)로 나합된다는 것이다. 이러한 구조는 종래에 필터하우징(21)이 이온교환용기(20)에 용접되는 방식의 복잡함을 해결하기 위한 것이다.

이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 원수 분산장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

사용자가 연수기(10)를 사용하고자 할 경우 원수밸브(도면미도시 )를 조작하여 원수유입관(26)으로 흐르는 유로를 개방하면 원수가 원수유입관(26)을 통하여 필터하우징(21)으로 유입된다. 필터하우징(21)으로 들어온 원수는 전처리필터(22)를 거치면서 이물질이 걸러진 후 필터하우징(21)의 하단부에 형성된 분산노즐봉(30)으로 유입되어 복수개의 노즐(31)을 통하여 이온교환용기(20) 내의 이온교환수지(25)내로 유출되게 되는 것이다. 이때 유출되는 원수는 상기 분산노즐봉(30)의 외주연을 따라 형성되어 있는 복수개의 노즐(31)로 유출되어 상기 이온교환용기(20) 내의 이온교환수지(25)층을 골고루 원수가 유출되는 것이다. 또한, 노즐(31a)을 통해서는 이온교환수지(25)의 상면에 원수가 분산되어 떨어지게 되므로 이온교환용기(20)내의 이온교환수지(25)를 골고루 사용하는 효과가 발생하는 것이다.

이후 이온교환수지(25)를 통과한 원수는 연수되어 연수배출관(27)을 통하여 배출되는 것이다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 연수기의 원수분산장치는 이온교환수지의 상면과 내부에서 골고루 원수를 유출되게 함으로써 사류층과 채널링 현상을 해소하여 효율을 증대시키는 효과가 있으며 또한 이온교환필터의 수명을 연장시켜 소비자의 경제적인 부담을 해소시키는 효과가 있는 것이다.

또한, 장방형의 이온교환용기와 같은 비대칭형의 용기에 있어서도 원수를 골고루 공급할 수 있는 효과가 있어 용기의 종류에 관계없이 사용할 수 있는 경제성이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 전처리필터(22)와 이온교환용기(20) 내의 이온교환수지(25)를 통하여 원수를 연수시켜 배출하도록 하는 연수기(10)에 있어서,

   이온교환용기(20) 상부에 배치된 필터하우징(21)의 원수가 유출되는 일단의 중심에 복수개의 노즐(31)이 형성된 분산노즐봉(30)이 이온교환용기(20) 내부에 상하로 길게 설치되고, 상기 전처리필터(22)로부터 유출되는 원수를 상기 분산노즐봉(30)의 복수개의 노즐(31)을 통하여 이온교환용기(20)내의 이온교환수지(25)로 원수가 유출되게 하는 것을 특징으로 하는 연수기의 원수분산장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐(31)은 분산노즐봉(30)의 복수개의 외주연을 따라 동일한 원주상에 2개 이상의 노즐(31)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연수기의 원수분산장치.