KR20030063611A - 디지털 정수기 - Google Patents

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KR20030063611A
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Abstract

본 발명은 물과 접촉하는 전극의 극성을 일정시간 간격으로 교번시키는 유수감지센서를 이용, 감지주기를 단위시간당 일정시간 만큼씩 불연속적으로 감지하여 전극에 발생하는 스케일을 최소화하면서, 정수시 급수관을 통과한 물의 양을 누적하여 필터의 예상수명을 판단하고, 이 필터수명 및 정수상태를 외부에 표시하여 필터의 교환시기 및 현재의 정수상태를 소비자에게 알려주는 디지털 정수기에 관한 것이다. 본 발명의 특징은 급수관의 일 영역에 급수부로부터 물을 정수하기 위한 정수필터가 설치되어 있어 정수와 원수를 사용자가 선택하여 사용할 수 있는 정수기에 있어서, 사용자의 선택에 의하여 원수 또는 정수의 사용상태 신호를 출력하는 원수/정수 스위칭부; 상기 급수관 내부로 절연 몸체에 형성된 제 1 및 제 2전극이 노출되도록 설치되어 그 사이에 흐르는 전류를 검출하여 상기 급수관 내부에 흐르는 물의 유무를 감지하는 유수감지센서; 상기 원수/정수 스위칭부의 출력신호에 따라 정수를 사용상태를 판단하고, 상기 유수감지센서에 물이 감지되고 있는 시간을 적산하여 정수필터의 교환시기를 판단하는 제어부 및 상기 제어부에서 판단된 정수필터의 교환시기 및 정수상태를 표시하는 표시부로 구성된다.

Description

디지털 정수기{DIGITAL WATER PURIFIER}
본 발명은 디지털 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필터수명 및 정수상태를 외부에 표시하여 필터의 교환시기 및 현재의 정수상태를 소비자에게 알려주는 디지털 정수기에 관한 것이다.
종래의 정수기는 급수관에 설치되어 물을 정수시키는 정수필터의 교환시기를 판단할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 통상적으로 행해지고 있듯이, 소정의 기준시간, 예를 들어, 6개월마다 정수필터를 교체하는 기준에 의해 정수필터의 교환이 행해지고 있으나, 이는 정수필터의 사용이 빈번치 않은 겨울철의 경우에도 6개월마다 정수필터를 교환해주어야 하는 불편함 및 비용상승의 문제를 초래할 뿐만 아니라, 여름철과 같이 사용량이 많은 경우에 정수필터의 수명이 다하였음에도 불구하고 계속 사용함에 따른 위생상의 문제가 발생한다는 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 국내공개특허공보 공개번호 특2000-0056841(2000년09월15일)호에는 정수필터의 교체시기를 판단할 수 있는 "워터디스펜서"가 개시되어 있다.
이를 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 간략히 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 워터디스펜서의 급수관 일부 영역의 측단면도이고, 도 2는 종래 워터디스펜서의 제어블럭도이다.
급수관의 일 영역에는 급수부로부터 급수탱크로 제공되는 물을 정수하기 위한 정수필터가 설치되어 있는 상태에서, 정수필터와 근접한 급수관(33) 내에는 급수관(33)의 급수량을 측정하기 위한 회전익(37)이 설치되어 있고, 회전익(37)의 회전에 대하여 직각방향의 급수관(33) 외측에는 회전익(37)의 회전수를 측정하는 회전감지센서(38)가 설치되어 있다.
여기서, 회전감지센서(38)는 회전익(37)이 회전함에 따라 발생되는 구형파 신호를 제어부(42)로 전송하며, 제어부(42)에서는 이 신호를 누적으로 적산하는 회전수적산부(45)로 보내게 된다. 따라서, 일정시간의 경과 후에, 제어부(42)에서는 이미 설정해 놓은 적산량과 회전수적산부(45)에서 구형파 신호를 적산한 적산량과를 비교하여 경보용 발광램프(47)의 온/오프 상태를 조정한다.
이상과 같은 구성에 의해, 제어부(42)에 의해 3방향밸브(34)가 제어되면 급수관(33)으로부터 급수탱크를 통해 물이 공급된다. 급수관(33)내에 설치된 회전익(37)이 급수관(33)내를 유동하는 급수에 의해 자연 회전하면, 회전익(37)에는 도시 않은 고정자석이 설치되어 있고 고정자석의 직각면에는 회전감지센서(38)가 마련되어 있으므로, 회전익(37)이 회전함에 따라 회전감지센서(38)는 계속적으로 동작하여 구형파를 발생시키게 된다. 이때, 구형파의 주파수는 회전익(37)의 회전속도에 따라 달라지게 되며, 이 구형파의 주파수가 적으면 수압이 낮은 것이며, 구형파의 주파수가 높으면 수압이 높은 것을 나타내게 된다.
회전익(37)이 동작함에 따라 발생된 회전감지센서(38)로부터의 구형파 신호는 제어부(42)를 통해 회전수적산부(45)에서 처음부터 계속적으로 적산되게 된다. 이런 연후에, 급수탱크(23)가 만수되면, 제어부(42)에서는 3방향밸브(34)를 다시 제어하여 급수관(33)의 급수를 차단시키고 급수펌프(44)를 작동시킨다.
이러한 과정이 반복적으로 수행되어 급수관(33)을 통한 급수량이 회전익(37)과 회전감지센서(38)에 의한 구형파 신호로 회전수적산부(45)에 계속 적산되어 제어부(42)에 미리 저장된 일정 값이 되었을 경우에는, 제어부(42)에서 정수필터(35)의 교환시기임을 판단하여 경보용 발광램프(47)를 온하게 된다. 이와 같이, 경보용 발광램프(47)가 온되면 사용자는 정수필터(35)를 교환하고, 다시 회전수적산부(45)를 초기화시켜 상기와 같은 작업이 반복 수행되게 함으로써, 정수필터(35)의 교체는 정확한 시기에 이루어질 수 있게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 워터디스펜서는 급수관 내에 복잡한 구조물을 설치하게 되어 그 제작이 용이하지 못하며, 장기간 사용시 소음발생 및 부품의 마모로 인하여 고장 발생율이 높아 제품에 대한 소비자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 소음 및 부품마모 등의 고장발생 원인을 제거한 유수감지센서를 이용하되, 물과 접촉하는 전극의 극성을 일정시간 간격으로 교번시켜며, 감지주기를 단위시간당 일정시간 만큼씩 불연속적으로 감지하여 전극에 발생하는 스케일을 최소화하면서, 정수시 급수관을 통과한 물의 양을 누적하여 필터의 예상수명을 판단하고, 이 필터수명 및 정수상태를 외부에 표시하여 필터의 교환시기 및 현재의 정수상태를 소비자에게 알려주는 디지털 정수기를 제공함에 있다.
도 1은 종래 워터디스펜서의 급수관 일부 영역의 측단면도.
도 2는 종래 워터디스펜서의 제어블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 정수기의 유수감지센서를 나타내기 위한 급수관 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 정수기의 제어블록도.
도 5는 도 4의 상세 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
33 : 급수관 110 : 전원부
120 : 운전클럭발생부 130 : 기동클럭발생부
140 : 표시부 150 : 제어부
160 : 전원감지부 170 : 유수감지센서
171 : 절연 몸체 172 : 제 1 전극
173 : 제 2 전극 180 : 원수/정수 스위칭부
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 정수기의 특징은, 급수관의 일 영역에 급수부로부터 물을 정수하기 위한 정수필터가 설치되어 있어 정수와 원수를 사용자가 선택하여 사용할 수 있는 정수기에 있어서, 사용자의 선택에 의하여 원수 또는 정수의 사용상태 신호를 출력하는 원수/정수 스위칭부; 상기 급수관 내부로 절연 몸체에 형성된 제 1 및 제 2전극이 노출되도록 설치되어 그 사이에 흐르는 전류를 검출하여 상기 급수관 내부에 흐르는 물의 유무를 감지하는 유수감지센서; 상기 원수/정수 스위칭부의 출력신호에 따라 정수를 사용상태를 판단하고, 상기 유수감지센서에 물이 감지되고 있는 시간을 적산하여 정수필터의 교환시기를 판단하는 제어부 및 상기 제어부에서 판단된 정수필터의 교환시기 및 정수상태를 표시하는 표시부로 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 정수기의 유수감지센서를 나타내기 위한 급수관 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 디지털 정수기의 제어블록도이며, 도 5는 도 4의 상세 회로도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 급수관(33)의 일 영역에 급수부로부터 물을 정수하기 위한 정수필터가 설치되어 있어 정수와 원수를 사용자가 선택하여 사용할 수 있는 정수기에 있어서, 원수/정수 스위칭부(180)와, 유수감지센서(170)와, 제어부(150)와, 그리고 표시부(140)로 구성된다.
원수/정수 스위칭부(180)는 도면에 예시되지는 않았으나, 가정용 싱크대 수도꼭지에 정수필터를 내장하고, 정수와 원수를 사용자가 직접 선택하여 사용할 수 있도록 유로 절환 스위치가 설치되어 있으며, 이 유로 절환 스위치와 연동하도록구성되어 있다. 따라서, 원수/정수 스위칭부(180)는 사용자의 선택에 의하여 원수 또는 정수의 사용상태 신호를 출력한다.
유수감지센서(170)는 상기 급수관(33) 내부로 절연 몸체(171)에 형성된 제 1 및 제 2전극(172)(173)이 노출되도록 설치되어 그 사이에 흐르는 전류를 검출하여 상기 급수관(33) 내부에 흐르는 물의 유무를 감지한다.
또한, 제어부(150)는 상기 원수/정수 스위칭부(180)의 출력신호에 따라 정수를 사용상태를 판단하고, 상기 유수감지센서(170)에 물이 감지되고 있는 시간을 적산하여 정수필터의 교환시기를 판단한다.
여기서, 상기 제어부(150)는 상기 유수감지센서(170)의 제 1전극(172) 및 제 2 전극(173)의 + 및 - 극성을 일정주기로 교번시키면서 물의 유무를 감지하여 전극에 발생하는 스케일을 최소화하며, 이때, 상기 유수감지센서(170)의 제 1전극(172) 및 제 2 전극(173)의 교번주기는 1㎑인 것이 가장 바람직하다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 유수감지센서(170)의 감지 주기를 단위시간당 일정시간만큼씩 불연속적으로 감지함으로써, 배터리의 소모를 최소화하여 효율적으로 감지할 수 있다.
또한, 표시부(140)는 상기 제어부(150)에서 판단된 정수필터의 교환시기 및 정수상태를 표시한다. 아울러, 상기 제어부(150)는 정수필터를 교체한 후 또는 장시간 정수를 사용하지 않았을 때에는 정수필터 내부의 청소를 위하여 일정량의 물을 배수시킬 때까지 음용수로 사용하지 못함을 표시부(140)에 표시한다.
또한, 본 발명은 상기 각부에 DC전원을 공급하는 전원부(110)와; 상기 전원부(110)의 전압을 감지하여 상기 제어부(150)에 전달하는 전원감지부(160)를 더 포함하며; 상기 제어부(150)는 상기 전원감지부(160)에서 감지된 전압이 기준전압이하일 경우 상기 표시부(140)에 저전압상태에 따른 배터리 교환시기를 표시하도록 한다.
상기 전원부(110)는 DC전원을 직접 공급하는 배터리로 구성하는 것이 바람직하며, 다른 실시예로서 AC전원을 DC전원으로 변환시키는 컨버터를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(150)에 운전클럭 공급하는 운전클럭발생부(120)와; 상기 제어부(150)에 초기의 기동클럭을 공급하는 기동클럭발생부(130)를 각각 별도로 구비하여 기기의 작동효율을 상승시킨다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 급수관(33)의 일 영역에 급수부로부터 물을 정수하기 위한 정수필터가 설치되어 있어 정수와 원수를 사용자가 선택하여 사용할 수 있는 정수기에 있어서, 유수감지센서(170)는 상기 급수관(33) 내부로 절연 몸체(171)에 형성된 제 1 및 제 2전극(172)(173)이 노출되도록 설치되어 있다.
또한, 전원부(110)로부터 회로의 각부에 전원이 공급되어 제어부(150)는 동작 대기 상태에 있게 된다. 이때, 기동클럭발생부(130)는 상기 제어부(150)에 초기의 기동클럭을 공급하고, 이후의 운전클럭은 운전클럭발생부(120)로부터 공급받음으로써, 기기의 소모전류를 극소화시켜 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.
이와 같은 상태에서, 사용자가 싱크대 수도꼭지의 유로 절환 스위치를 조작하여 정수를 선택하면, 이와 연동하여 원수/정수 스위칭부(180)가 조작되어 정수선택신호를 제어부(150)에 출력한다(도 5참조).
제어부(150)에서는 원수/정수 스위칭부(180)의 출력신호를 감지하고, 상기 유수감지센서(170)를 통하여 급수관(33) 내부에 실제로 물이 흐르는 시간을 감지한다.
이때, 상기 제어부(150)는 상기 유수감지센서(170)의 감지 주기를 연속적으로 감지하는 것이 아니라, 단위시간당 일정시간만큼씩 불연속적으로 감지함으로써, 배터리의 소모를 최소화하여 효율적으로 감지할 수 있다. 예로서, 1초 주기에 4번(250ms 마다 1번씩) 감지하고, 한번의 감지시간은 대략 4ms로 하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제어부(150)는 상기 유수감지센서(170)의 제 1전극(172) 및 제 2 전극(173)의 + 및 - 극성을 일정주기로 교번시키면서 물의 유무를 감지하여 전극에 발생하는 스케일을 최소화한다. 이때, 상기 유수감지센서(170)의 제 1전극(172) 및 제 2 전극(173)의 교번주기는 1㎑인 것이 가장 바람직하다.
따라서, 제어부(150)는 상기와 같은 과정을 반복하면서, 상기 유수감지센서(170)에 물이 감지되고 있는 시간을 적산하여 정수필터의 정확한 교환시기를 판단한다. 또한, 이렇게 판단된 정수필터의 교환시기는 표시부(140)에 표시함으로써, 사용자가 이를 쉽게 인식하고, 교환 및 기타 필요 조치를 취할 수 있게 한다.
상기 표시부(140)를 보다 상세히 살펴보면 도 5에 도시된 바와 같이, LCD 또는 LED로 구성하여 정수능력을 퍼센트(%)로 표시함과 아울러, 물방울 모양의 다이아그램을 함께 표시하여 필터의 교체시기를 쉽게 인식할 수 있도록 하였다.
상기 퍼센트(%)의 표시는 정수능력이 최대일 경우 즉, 최초 필터의 설치시에 100%를 표시하며, 사용시간에 따라 점차 감소하여 5% 내지 0%에서 필터를 교체할 수 있도록 경고한다. 아울러, 이 표시부(140)의 LCD는 정수사용시에만 온되고, 정수를 사용하지 않을 경우에는 오프상태를 유지시킨다.
아울러, 상기 제어부(150)는 정수필터를 교체한 후 또는 장시간 정수를 사용하지 않았을 때에는 정수필터 내부의 청소를 위하여 일정량의 물을 배수시킬 때까지 음용수로 사용하지 못함을 표시부(140)에 표시하며, 이때에는 상기 표시부(140)의 LCD를 점멸시킴이 바람직하다. 따라서, 사용자는 이 표시를 확인하고 정수를 음용함으로써, 보다 안전하게 정수를 사용할 수 있다.
또한, 상기 각부에 DC전원을 공급하는 전원부(110)와; 상기 전원부(110)의 전압을 감지하여 상기 제어부(150)에 전달하는 전원감지부(160)를 더 포함하며; 상기 제어부(150)는 상기 전원감지부(160)에서 감지된 전압이 기준전압이하일 경우 상기 표시부(140)에 저전압상태에 따른 배터리 교환시기를 표시하도록 한다.
상기 전원부(110)는 DC전원을 직접 공급하는 배터리로 구성하는 것이 바람직하며, 다른 실시예로서 AC전원을 DC전원으로 변환시키는 컨버터를 사용할 수도 있다.
본 발명은 상기에 설명된 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 정수기에 의하면, 디지털 방식으로 물의 유무를 감지함으로써, 종래의 소음 및 부품마모 등의 고장발생 원인을 제거하는 효과가 있다.
또한, 물과 접촉하는 전극의 극성을 일정시간 간격으로 교번시켜며, 감지 주기를 단위시간당 일정시간만큼씩 불연속적으로 감지함으로써, 전극에 발생하는 스케일을 최소화할 수 있고, 배터리의 소모를 최소화하여 효율적으로 감지할 수 있으며 배터리를 장시간 사용할 수 있는 효과도 있다.
또한, 필터의 예상수명 뿐만 아니라 현재의 정수상태를 외부에 표시하되, 정수필터의 잔여 정수 능력을 디지트(Digit)%와 다이어그램의 바그래프(Bar Graph)로 표시하여 필터의 교환시기 및 현재의 정수상태를 소비자가 쉽게 인식할 수 있도록 하는 효과도 있다.
또한, 정수필터 교체한 후 또는 장시간 정수를 사용하지 않았을 때에는 정수필터 내부의 청소를 위하여 일정량의 물을 배수시키며, 음용수로 사용하지 못함을 LCD 표시창에 표시하여 사용자가 보다 안전하게 정수를 사용할 수 있는 효과도 있다.

Claims (5)

  1. 급수관(33)의 일 영역에 급수부로부터 물을 정수하기 위한 정수필터가 설치되어 있어 정수와 원수를 사용자가 선택하여 사용할 수 있는 정수기에 있어서,
    사용자의 선택에 의하여 원수 또는 정수의 사용상태 신호를 출력하는 원수/정수 스위칭부(180);
    상기 급수관(33) 내부로 절연 몸체(171)에 형성된 제 1 및 제 2전극(172)(173)이 노출되도록 설치되어 그 사이에 흐르는 전류를 검출하여 상기 급수관(33) 내부에 흐르는 물의 유무를 감지하는 유수감지센서(170);
    상기 원수/정수 스위칭부(180)의 출력신호에 따라 정수를 사용상태를 판단하고, 상기 유수감지센서(170)에 물이 감지되고 있는 시간을 적산하여 정수필터의 교환시기를 판단하는 제어부(150); 및
    상기 제어부(150)에서 판단된 정수필터의 교환시기 및 정수상태를 표시하는 표시부(140)로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 정수기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부(150)는
    상기 유수감지센서(170)의 제 1전극(172) 및 제 2 전극(173)의 + 및 - 극성을 일정주기로 교번시키면서, 감지 주기를 단위시간당 일정시간만큼씩 불연속적으로 감지하여 물의 유무를 감지하는 것을 특징으로 하는 디지털 정수기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부(150)는
    정수필터를 교체한 후 또는 장시간 정수를 사용하지 않았을 때에는 정수필터 내부의 청소를 위하여 일정량의 물을 배수시킬 때까지 음용수로 사용하지 못함을 표시부(140)에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 정수기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 각부에 DC전원을 공급하는 전원부(110)와; 상기 전원부(110)의 전압을 감지하여 상기 제어부(150)에 전달하는 전원감지부(160)를 더 포함하며; 상기 제어부(150)는 상기 전원감지부(160)에서 감지된 전압이 기준전압이하일 경우 상기 표시부(140)에 저전압상태에 따른 배터리 교환시기를 표시하도록 하는 것을 특징으로 하는 디지털 정수기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부(150)에 운전클럭 공급하는 운전클럭발생부(120)와; 상기 제어부(150)에 초기의 기동클럭을 공급하는 기동클럭발생부(130)를 각각 별도로 구비하여 배터리의 소모전력을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 디지털 정수기.
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