KR20040106268A - 연수기 - Google Patents

Abstract

연수기에 관하여 개시한다. 본 발명의 연수기는, 수전과 연결되는 제1 및 제2, 제3, 양방향 솔레노이드밸브와; 연수통과; 자신의 바닥면과 양방향 솔레노이드밸브의 제2 유출입구가 연결되는 소금통과; 직수과정시에는 제2 솔레노이드밸브만 온되도록 제어하고, 연수과정시에는 제1 솔레노이드밸브만 온되도록 제어하며, 재생과정시에는 제2 솔레노이드밸브와 양방향 솔레노이드밸브를 온시킨 후 일정시간 유지한 다음 제2 솔레노이드밸브를 오프시키고 제3 솔레노이드밸브를 온되도록 제어하는 제어부와; 사용자의 누름에 의하여 제어부에 작동신호를 보내는 작동 버튼들이 설치된 표시부가 구비되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 사용자가 편리하게 사용할 수 있으며 간단한 자동제어 시스템을 갖춤으로써 생산성이 향상되고, 원가가 절감되는 이점이 있으며, 소금통 내의 소금의 양을 측정할 수 있는 센서와 그에 대한 내용을 표시하는 램프를 설치하고, 최상의 조건에서 재생과정을 수행할 수 있도록 소금물의 농도를 측정하는 센서 및 배관 내의 압력 측정 센서를 설치함으로써 항상 최상의 연수기능이 보장된다.

Description

연수기{Water softener}

본 발명은 연수기에 관한 것으로, 특히 간단한 자동제어 시스템과 최상의 재생과정을 수행할 수 있는 연수기에 관한 것이다.

환경오염 등으로 인하여 물에 대한 관심 및 불안이 고조되고 있다. 이러한 관심 및 불안은 먹는 물을 정수하는 정수기와, 세면 및 목욕시 사용되는 물의 수질을 개선시키는 연수기의 수요를 증가시켰다.

연수기는 수돗물 등의 원수에 포함된 경도 성분, 예컨대 칼슘이온, 마그네슘이온 등을 나트륨 이온교환수지를 이용하여 나트륨이온과 교환시킴으로써 원수에 녹아있는 경도 성분을 교환, 제거하는 것이다. 따라서, 경수(硬水)인 원수가 연수기를 거치게 되면 연수(軟水)로 개질(改質)되게 된다.

그런데, 연수기는 경수를 연수로 변화시키는 연수과정이 일정기간 계속되면 충진된 이온교환수지의 성능이 저하된다. 따라서, 이온교환수지의 성능을 회복시키기 위한 연수통 내부의 세척과정과 이온교환수지 재생과정이 수행되게 된다.

연수통 내부의 세척과정은 침전된 불순물을 제거하기 위한 것이다. 여기서, 연수통 내부의 세척과정에 사용되는 세척수는 원수의 흐름과 반대방향으로 흐르게 하므로 연수통 내부의 세척과정을 역세(逆洗)과정이라고도 한다. 세척과정에 의하여, 원수의 수압에 의해 압축된 이온교환수지들의 압축상태가 이완되어 이온교환수지 표면에 붙어있는 불순물과 이온교환수지 내부의 가스가 제거되고, 이온교환수지들의 충진상태가 정돈되며, 연수통 내부에 침전되어 있는 불순물들이 제거된다.

이온교환수지 재생과정은, 연수과정에서 이온교환수지에 흡착된 이온성분의 불순물이 나트륨이온으로 교환되도록, 일정 농도의 소금물을 연수통 내부로 주입하여 일정시간 머무르게 한 다음 연수통 외부로 토출시킴으로써 이온교환수지를 재생시키는 과정이다.

종래에 많은 연수기들이 출시되고 있는 데, 대부분의 연수기들은 생산단가를 낮춤으로써 가격 갱쟁력을 확보하고 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 하는 데에 개발의 초점이 있다. 하지만, 생산단가를 낮추기 위한 관건은 연수기들의 자동제어 시스템을 개선해야만 하는 데, 각각 연수기들의 자동제어 시스템은 대동소이하기 때문에 원하는 만큼 생산단가를 낮추지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자가 편리하게 사용할 수 있으며 간단한 자동제어 시스템을 갖춘 연수기를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연수기를 설명하기 위한 개략도이다.

* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 연수통 200 : 소금통

310 : 제1 솔레노이드밸브 320 : 제2 솔레노이드밸브

330 : 제3 솔레노이드밸브 340 : 양방향 솔레노이드밸브

410, 420, 430 : 배관 421, 431, 432 : 분기관

500 : 제어부 600 : 표시부

710 : 소금량 측정 센서 720 : 농도 측정 센서

730 : 압력 센서

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연수기는: 수전과 연결된 제1 배관과 자신들 각각의 유입구가 연결되는 제1 및 제2 솔레노이드밸브와; 상기 제1 솔레노이드밸브의 유출구, 제2 배관의 분기관 및 자신의 유입구가 순차적으로 위치되도록 상기 제2 배관에 설치되는 제3 솔레노이드밸브와; 상기 제2 솔레노이드밸브의 유출구, 샤워기가 연결되게 되는 제3 배관의 제1 분기관, 상기 제3 배관의 제2 분기관 및 자신의 제1 유출입구가 순차적으로 위치되도록 상기 제3 배관에 설치되는 양방향 솔레노이드밸브와; 상기 제2 배관의 분기관 및 상기 제3 배관의 제2 분기관과 각각 연결되며, 내부에 이온교환수지가 충진되어 있어 원수를 연수로 개질시키는 연수과정이 진행되는 연수통과; 자신의 바닥면과 상기 양방향 솔레노이드밸브의 제2 유출입구가 연결되며, 재생과정을 통하여 상기 이온교환수지를 재생시키는 소금이 담겨져 있는 소금통과; 상기 수전을 통하여 유입된 원수가 상기 샤워기를 통하여 유출되는 직수과정시에는 상기 제2 솔레노이드밸브만 온되도록 제어하고, 상기 연수과정시에는 상기 제1 솔레노이드밸브만 온되도록 제어하며, 상기 재생과정시에는 상기 수전을 통하여 유입된 원수가 상기 소금통을 거친 후에 상기 연수통에 유입되도록 상기 제2 솔레노이드밸브와 상기 양방향 솔레노이드밸브를 온시킨 후 일정시간 유지한 다음 상기 제2 솔레노이드밸브를 오프시키고 상기 제3 솔레노이드밸브를 온되도록 제어하는 제어부와; 사용자의 누름에 의하여 상기 제어부에 작동신호를 보내는 작동 버튼들이 설치된 표시부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 소금통에는 상기 소금의 양을 센싱하여 상기 제어부로 출력하는 소금량 측정 센서가 설치되며, 상기 표시부에는 상기 소금의 양이 부족할 때 상기 제어부에서 발생시키는 신호를 받아 점등되는 소금 투입 램프가 설치되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 소금통에는 상기 소금물의 농도를 측정하여 상기 제어부로 출력하는 농도 측정 센서가 설치되는 것이 바람직하다.

더 나아가, 상기 제3 배관에는 배관내의 압력을 센싱하여 상기 제어부로 출력하는 압력 센서가 설치되며, 상기 표시부에는 상기 압력이 부족할 때 상기 제어부에서 발생되는 신호를 받아 점등되는 에러 램프가 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연수기를 설명하기 위한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연수기는, 네 개의 솔레노이드밸브들(310, 320, 330, 340)과, 연수통(100)과, 소금통(200)과, 제어부(500)와 표시부(600)를 포함하여 이루어진다. 각각의 구성요소들은 배관들로 연결된다. 네 개의 솔레노이드밸브중에서 하나(340)는 유체가 양측방향으로 유출입될 수 있는 양방향 솔레노이드밸브이다.

연수통(100)은 유입된 원수를 연수로 개질시키는 연수과정이 진행되는 곳으로 내부에 이온교환수지(110)가 충진되어 있다.

소금통(200)에는 반복되는 연수과정으로 성능이 저하된 이온교환수지(110)를 재생시키는 재생과정에 사용되는 소금(210)이 담겨져 있다.

제1 및 제2 솔레노이드밸브(310, 320)의 유입구 각각은 제1 배관(410)을 통하여 수전(10)과 연결된다.

제3 솔레노이드밸브(330)의 유입구는 제2 배관(420)을 통하여 제1 솔레노이드밸브(310) 유출구와 연결된다. 이 때, 제2 배관(420)에 있어서 제1 솔레노이드밸브(310)의 유출구와 제3 솔레노이드밸브(330)의 유입구 사이에는 연수통(100)과 연결되는 한 개의 분기관(421)이 있다.

양방향 솔레노이드밸브(340)의 제1 유출입구는 제3 배관(430)을 통하여 제2 솔레노이드밸브(320)의 유출구와 연결된다. 그리고, 양방향 솔레노이드밸브(340)의 제2 유출입구에는 소금통(200)의 바닥면이 연결된다. 이 때, 제3 배관(430)에 있어서 제2 솔레노이드밸브(320)의 유출구와 양방향 솔레노이드밸브(340)의 제1 유출입구 사이에는 샤워기(20)가 연결되게 되는 제1 분기관(431)이 있고, 제2 솔레노이드밸브(320)의 유출구와 제1 분기관(431) 사이에는 연수통(100)과 연결되는 제2 분기관(432)이 있다. 여기서 샤워기(20)는 바디 샤워기도 포함된다.

따라서, 제1 솔레노이드밸브(310)만 온(on)되어 있는 경우에는 연수통(100)을 거쳐 개질된 물이 온되어 있는 샤워기(20)를 통하여 유출된다. 그리고, 제2 솔레노이드밸브(320)만 온(on)되어 있는 경우에는 수전(10)을 통하여 유입된 원수는 먼저 연수통(100)에 채워지고 연수통에 모두 채워지면 온되어 있는 샤워기(20)를 통하여 바로 유출된다.

제어부(500)는 샤워기(20)와 연결된 배관을 세척하는 직수과정과, 연수과정 및 재생과정을 제어한다.

직수과정시에는 수전(10)을 통하여 유입된 원수가 샤워기(20)를 통하여 유출되도록 제2 솔레노이드밸브(320)만 온시키며, 연수과정시에는 수전(10)을 통하여 유입된 원수가 개질되어 샤워기(20)를 통하여 유출되도록 제1 솔레노이드밸브(310)만 온시킨다.

재생과정시에는 먼저 제2 솔레노이드밸브(320)와 양방향 솔레노이드밸브(340)를 온시켜서 수전(10)을 통하여 유입된 원수가 소금통(200)으로 유입되게 하여 일정시간을 유지하면 소금통(200)에 유입된 원수는 일정의 염도를 띠게 된다. 그러다가 제2 솔레노이드밸브(320)를 오프(off)시키고 제3 솔레노이드밸브(300)를 온시키면 제3 배관(430)에 소금통(200)의 바닥면이 연결되어 있으므로 높이차, 즉수압에 의하여 소금통의 물이 양방향 솔레노이드밸브(340)와 연수통(100)과 제3 솔레노이드밸브(330)를 거쳐 유출된다. 이와 같이 소금물이 자연적인 수압차에 의하여 유출되는 과정에서 이온교환수지(110)는 개질되게 된다. 그 다음에, 양방향 솔레노이드밸브(340)를 오프시키고 제2 솔레노이드밸브(320)를 온시키면 제2 솔레노이드밸브(320)를 통하여 유입되는 원수는 소금물이 묻어 있는 배관과 연수통(100)을 세척하면서 제3 솔레노이드밸브(330)를 통하여 유출된다.

표시부(600)에는 제어부(500)와 연결되어 사용자의 누름에 의하여 해당 신호를 제어부(500)로 보내는 작동 버튼들과 램프들이 설치된다. 작동 버튼들은 직수과정의 개시에 대한 신호를 출력하는 직수버튼과 연수과정의 개시에 대한 신호를 출력하는 연수버튼과 재생과정의 개시에 대한 신호를 출력하는 재생버튼으로 이루어진다. 램프들은 직수버튼, 연수버튼, 재생버튼과 일대일로 연결되는 직수램프, 연수램프, 재생램프로 이루어져 어느 버튼이 눌려지면 그 버튼과 연결된 램프가 점등되게 된다.

한편, 적정량의 소금이 소금통에 저장되어 있도록 소금통(200)에는 소금의 양을 센싱하여 제어부(500)로 출력하는 소금량 측정 센서(710)가 설치되고, 표시부(600)에는 소금의 양이 부족하면 제어부(500)로부터 신호를 받아 점등되는 재생제 투입 램프가 설치된다. 이를 위하여 소금통(200)은 상부가 개방된 외통(220)과, 하면이 다공판(231)으로 이루어지며 소금(210)이 담겨지는 내통(230)과, 내통(230)의 상면보다 낮게 위치되며 내통을 관통하여 외통에 고정되는 스프링 지지판(240)과, 상하로 신축되도록 내통(230)의 상면과 스프링 지지판(240)에 각각 고정되는 스프링(250)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 내통(230)내의 소금의 양, 즉 무게에 따라 스프링(250)의 탄성력에 의하여 내통(230)이 상방향 또는 하방향으로 이동하게 되고, 그러면 소금량 측정 센서(710)는 스프링(250)의 탄성력과 소금(210)의 무게에 의하여 변동되는 스프링 지지판(240)과 내통(230) 상면 사이의 높이차를 센싱하여 제어부(500)로 출력한다. 따라서, 스프링 지지판(240)과 내통(230) 상면의 높이차가 미리 설정된 높이차보다 크면 제어부(500)에서는 신호를 보내 소금 투입 램프를 점등시키게 되고, 사용자는 소금통(200)에 소금을 투입시키게 된다.

또한, 소금통(200)에는 소금물의 농도를 재생과정에 적정하게 유지하기 위하여 소금물의 농도를 측정하여 제어부(500)로 출력하는 농도 측정 센서(720)가 설치된다. 따라서, 재생과정에서의 양방향 솔레노이드밸브(340)의 온-오프는 농도 측정 센서(720)에서 측정된 농도에 의하여 이루어진다.

그리고, 재생과정은 직수과정 및 연수과정과는 달리 물의 유출없이 일정시간 동안 유지되므로 사용자가 재생과정의 정상적인 진행여부를 파악하기 어렵다. 따라서, 사용자가 실수로 수전(10)을 오프시킨 상태에서 재생버튼을 눌러주면 재생과정은 일어나지 않지만 사용자는 재생과정이 진행되는 것으로 오인할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 제3 배관(430)에는 배관내의 압력을 센싱하여 제어부(500)로 출력하는 압력 센서(730)가 설치되며, 표시부(600)에는 제3 배관(430) 내의 압력이 부족할 때 제어부(500)에서 발생되는 신호를 받아 점등되는 에러 램프가 설치된다. 따라서, 수전(10)이 오프되어 있는 상태에서 재생버튼을 누르게 되면 표시부(600)의 에러 램프는 점등되게 되고, 사용자는 수전(10)을 온시키게 되어, 정상적인 재생과정을 진행시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 연수기에 의하면, 사용자가 편리하게 사용할 수 있으며 간단한 자동제어 시스템을 갖춤으로써 생산성이 향상되고, 원가가 절감되는 이점이 있다.

또한, 소금통 내의 소금의 양을 측정할 수 있는 센서와 그에 대한 내용을 표시하는 램프를 설치하고, 최상의 조건에서 재생과정을 수행할 수 있도록 소금물의 농도를 측정하는 센서 및 배관 내의 압력 측정 센서를 설치함으로써 항상 최상의 연수기능이 보장된다.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (6)

1. 수전과 연결된 제1 배관과 자신들 각각의 유입구가 연결되는 제1 및 제2 솔레노이드밸브와;

   상기 제1 솔레노이드밸브의 유출구, 제2 배관의 분기관 및 자신의 유입구가 순차적으로 위치되도록 상기 제2 배관에 설치되는 제3 솔레노이드밸브와;

   상기 제2 솔레노이드밸브의 유출구, 샤워기가 연결되게 되는 제3 배관의 제1 분기관, 상기 제3 배관의 제2 분기관 및 자신의 제1 유출입구가 순차적으로 위치되도록 상기 제3 배관에 설치되는 양방향 솔레노이드밸브와;

   상기 제2 배관의 분기관 및 상기 제3 배관의 제2 분기관과 각각 연결되며, 내부에 이온교환수지가 충진되어 있어 원수를 연수로 개질시키는 연수과정이 진행되는 연수통과;

   자신의 바닥면과 상기 양방향 솔레노이드밸브의 제2 유출입구가 연결되며, 재생과정을 통하여 상기 이온교환수지를 재생시키는 소금이 담겨져 있는 소금통과;

   상기 수전을 통하여 유입된 원수가 상기 샤워기를 통하여 유출되는 직수과정시에는 상기 제2 솔레노이드밸브만 온되도록 제어하고, 상기 연수과정시에는 상기 제1 솔레노이드밸브만 온되도록 제어하며, 상기 재생과정시에는 상기 수전을 통하여 유입된 원수가 상기 소금통을 거친 후에 상기 연수통에 유입되도록 상기 제2 솔레노이드밸브와 상기 양방향 솔레노이드밸브를 온시킨 후 일정시간 유지한 다음 상기 제2 솔레노이드밸브를 오프시키고 상기 제3 솔레노이드밸브를 온되도록 제어하는 제어부와;

   사용자의 누름에 의하여 상기 제어부에 작동신호를 보내는 작동 버튼들이 설치된 표시부가 구비되는 연수기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 작동버튼들은 상기 직수과정, 연수과정 및 재생과정의 개시에 대한 신호를 각각 출력하는 버튼들인 것을 특징으로 하는 연수기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 표시판에는 상기 버튼들중에서 선택된 어느 하나의 버튼이 눌려지면 점등되어지는 램프들이 상기 각각의 버튼들과 일대일로 연결되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연수기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 소금통에는 상기 소금의 양을 센싱하여 상기 제어부로 출력하는 소금량 측정 센서가 설치되며, 상기 표시부에는 상기 소금의 양이 부족할 때 상기 제어부에서 발생시키는 신호를 받아 점등되는 소금 투입 램프가 설치되는 것을 특징으로 하는 연수기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 소금통에는 상기 소금물의 농도를 측정하여 상기 제어부로 출력하는 농도 측정 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 연수기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 제3 배관에는 배관내의 압력을 센싱하여 상기 제어부로 출력하는 압력 센서가 설치되며, 상기 표시부에는 상기 압력이 부족할 때 상기 제어부에서 발생되는 신호를 받아 점등되는 에러 램프가 설치되는 것을 특징으로 하는 연수기.