KR200403919Y1

KR200403919Y1 - 자동재생 연수기

Info

Publication number: KR200403919Y1
Application number: KR20-2005-0027512U
Authority: KR
Inventors: 최인두
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2005-09-24
Filing date: 2005-09-24
Publication date: 2005-12-14

Abstract

본 고안은 자동재생연수기에 관한 것으로, 원수의 흐름이 3방향으로 분리되는 작동밸브와, 이온수지를 내장하면서 내부는 2개 이상의 격벽으로 분리된 연수통과, 원수가 인입되는 관연결체와 상기 연수통으로 공급되는 냉수와 온수를 서로 변환하는 냉·온수 이동전환디스크와 냉·온 출수관을 가지는 냉·온수 고정분기디스크로 이루어진 냉·온수 전환밸브와, 상기 냉·온출수관에 각각 위치되어 사용 유량을 감지하는 플로우메타와, 원수를 정제하는 필터와, 재생소금(NaCl)을 저장하고 재생수를 만드는 재생통과, 상기 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 제어부가 일체로 이루어진다.

본 고안은 각 필요한 유량에 맞게 조절이 가능하고, 냉·온수간 상호 변경이 되며, 사용온도에 따른 응답속도가 빠르고, 재생통을 손쉽게 세척한 후 배출함으로써 소금이 잔존하여 연수성능을 떨어뜨리는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

자동재생 연수기{WATER SOFTNER HAVING AUTO REVIVAL FUNCTION}

본 고안은 연수의 온도 변화에 적절하게 대응하고 모터에 의해 자동으로 재생이 이루어지도록 한 자동재생 연수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원수가 필터를 거쳐 이온수지탱크로 입수되어 연수로 배출될 때 발생되는 온도변화를 제어하여 항상 적정 온도로 배출하도록 하고, 냉수탱크와 온수탱크간 상호 변경이 가능하며, 요구되는 온도에 상응한 초기 온수를 신속하게 필요한 유량만큼 배출이 가능하고, 상기 이온수지탱크의 이온수지를 재생할 때 모터에 의해 재생통에서 재생수가 자동으로 이온수지탱크로 입수되도록 한 모터를 이용한 일체형 자동재생 연수기에 관한 것이다.

일반적으로 수돗물(본 고안에서는 원수(原水)로 칭하고 있음)에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 노후 된 관, 수질오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 아연, 납, 수은 등 각종 중금속(이온)도 함유되어 있다. 이와 같은 수돗물은 인체에 치명적이지는 않지만 피부를 세척할 때 그대로 사용하게 되면 물속에 포함된 금속이온과 비누의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이러한 금속성 이물질이 피부에 접촉하여 알레르기와 같은 각종 피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시킨다.

따라서, 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na⁺형 강산성 양이온교환수지에 통과시켜 경도(硬度) 성분인 Ca²⁺와 Mg²⁺을 수지 중의 Na⁺와 교환하여 단물인 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 세정용으로 이용되고 있다.

연수기는 간단하게 경수에 함유된 칼슘이온(Ca²⁺)과 마그네슘이온(Mg²⁺)을 나트륨이온(Na⁺ )으로 치환시켜 부드럽게 하는 원리를 갖는데, 이를 위해 나트륨이온이 함유된 특수고분자화합물의 이온교환수지가 내장된 연수통을 필수적인 구성요소로 하며 물에 용해될 경우에 나트륨이온을 생성하는 소금 등의 이온교환수지 재생물질이 들어있는 재생통을 포함하고 있다. 그리고 연수기는 연수탱크 내에 미세한 알갱이(ball) 형상의 이온교환수지가 대량으로 저장되어 있는 상태에서 수돗물을 상기 연수탱크 내로 계속 통과시켜 이온교환수지와 접촉시킴으로써 연수를 만들어내게 되는데, 상기 이온교환수지가 수돗물과의 계속적인 접촉에 의해 Na⁺성분이 상당부분 감소하게 되어 이를 보전하기 위해 NaCl 성분으로 이루어진 소금물을 연수탱크 내로 투입하게 된다.

첨부된 도 1은 기존의 일반적인 연수기를 간략하게 나타낸 블록배관도이다. 경수를 온도에 따라 구분 연수하여 냉온의 연수를 배출하는 냉온연수기(1)에 해당한다. 이하 본 명세서에서 원수라고 하면 수돗물 등의 경수를 지칭한다.

도시된 바와 같이, 일반적인 냉온연수기(1)는 냉재생통(2a) 및 이와 연결된 냉연수통(4a)과, 온재생통(2b) 및 이와 연결된 온연수통(4b) 그리고 다수의 밸브(V1,V2,V3,V4,V5,V6)를 포함하며, 이중 냉·온 연수통(4a, 4b) 각각에는 나트륨이온을 함유한 특수고분자 화합물의 이온교환수지가 충진되고 냉·온 재생통(2a, 2b)에는 재생 시에만 소금이 충진된다. 연수 사용 시 상온보다 낮은 온도의 냉원수는 비어있는 냉재생통(2a)을 통해서 냉연수통(4a)으로 공급된 후 이온교환수지와의 이온 교환작용을 통해서 냉연수로 변화 배출되고, 상온보다 높은 온도의 온원수는 비어있는 온재생통(2b)을 통해서 온연수통(4b)으로 공급되어 마찬가지로 온연수로 변화 배출된다. 이때 일반적인 냉온연수기(1)에는 원수와 연수의 유출입을 조절하기 위한 다수의 밸브(V1,V2,V3,V4,V5,V6)가 구비되는데, 여기에는 냉·온 재생통(2a, 2b) 전단으로 구비되어 냉·온 원수의 공급을 온-오프 단속하는 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)와 냉·온 연수통(4a, 4b) 후단으로 구비되어 냉온연수의 배출을 온-오프 단속하는 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)가 포함된다. 따라서 사용자는 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)를 열고 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)를 적절히 조절함으로써 목적하는 온도의 연수를 사용할 수 있고, 통상 제 3 및 제 4밸브(V3, V4)는 수전구로 대체된다. 한편, 연수를 오랜 기간 사용한 경우 이온교환수지에 함유된 나트륨이온이 점차 소진되므로 이를 주기적으로 재생하여야 하고 이를 위해 냉·온 재생통(2a, 2b) 각각으로 소금을 채워넣게 된다. 이때 냉·온 재생통(2a, 2b)에는 연수 사용 시에 유입된 원수가 잔류하므로 이를 제거하기 위한 제 5 및 제 6 밸브(V5, V6)가 각각 구비되고, 사용자는 이온교환수지의 재생을 위해 제 1 내지 제 4 밸브(V1, V2, V3, V4)를 모두 닫고 제 5 및 제 6 밸브(V5, V6)를 열어 냉·온 재생통(2a, 2b) 내부의 잔류 원수를 비운 후 제 5 및 제 6 밸브(V5, V6)를 다시 닫고나서 냉·온 재생통(2a, 2b) 내부로 소금을 투입한다. 이어 사용자는 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)를 열어 냉·온 재생통(2a, 2b)으로 원수를 공급함으로서 나트륨이온이 용해된 재생수가 생성되도록 한 후 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)를 열어 이들 재생수가 냉·온 연수통(4a, 4b)에 충만하게 한다. 이때 이온교한수지에 묻어 있던 경수성분 이온들은 재생수 내의 나트륨이온과 치환되어 재생되고, 이를 위한 일정시간의 경과 후에 사용자는 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)를 열어 냉·온 재생통(2a, 2b) 및 냉·온 연수통(4a, 4b) 내의 소금기를 모두 제거한다. 이후 정상적으로 연수를 사용하게 된다.

그리고 통상적인 가정집에서 한 달에 2톤의 연수 된 물을 사용하고 있으므로 온연수통과 냉연수통은 3.5리터의 용적을 가진 탱크에 이온교환수지를 채워 연수 작용을 하게 된다. 이때 초기 사용 시 냉·온 연수통(4a, 4b)의 용적을 채우고나서 물을 출수하게 되므로 초기 사용 시간이 길어지며, 냉·온 연수통(4a, 4b)이 고정되어 있으므로 계절에 따라 냉·온연수통(4a, 4b)의 사용량이 달라져 일정한 연수 성능이 나오지 않고, 이온교환수지의 충진량에 따른 효율적 사용이 이루어지지 않는다는 문제가 있다.

그리고 상술한 일반적인 냉온연수기(1)는 냉·온 재생통(2a, 2b)에 각각 충진 된 이온교환수지의 재생시기를 정확하게 판단할 수 없으므로 필요 이상으로 자주 재생을 진행하는 경우 또는 그 반대의 경우로 인해 이온교환수지의 성능과 수명을 저하시키는 문제점이 있다. 그리고 이온교환수지의 재생방법이 지나치게 복잡하고 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 각각의 냉·온 수통은 수도관의 종류에 따라 그 역할이 결정되므로 이로 인해 온연수통으로 냉원수가 유입되어 냉연수가 배출되는 현상이 빈번하고 목적하는 온도에 도달될 때까지 기다리면서 냉연수를 흘려보내야 하므로 수자원 낭비는 물론 이온교환수지의 재생주기를 단축시키고 연수기의 수명을 단축시키는 문제가 있다.

이러한 단점을 보완하기 위해 하나의 연수통으로 이루어진 구조로 연수통 전단에 냉온수를 혼합하여 하나의 연수통으로 인입 출수하는 방식이 사용되고 있다. 그러나 이러한 구조도 3.5리터의 탱크로 구성되어 있어 2개의 냉·온 연수통(4a, 4b)으로 구성된 제품보다는 초기 출수 시간이 짧아지기는 하지만 연수통 내의 물을 채워야 하므로 초기 출수 시간이 여전히 길다는 문제가 있고, 사용자가 일정온도로 출수온도를 맞추고 나서 다시 다른 온도로 출수온도를 변경하는 경우에 연수통 내의 물이 서로 혼합되어 원하는 온도로 출수 되는 시간까지는 최소한 30초 이상이 소요되어 수자원 낭비뿐만 아니라 이온교환수지의 재생주기가 단축된다는 문제가 있다.

이와 같은 수동 재생연수기의 문제점을 해결하기 위해 자동재생 연수기는 하나의 연수통으로 구성되어 있는 것을 몇 개의 분리된 막으로 유로를 차단하고 연수통에 일정 유량이 통과한 뒤에는 디스크를 회전하여 새로운 연수통으로 이동하여 사용될 수 있도록 구성하여 초기 출수 시간 및 사용중 온도 변화에 대한 대응시간을 줄일수 있다. 그러나 이러한 방식도 각각의 냉·온수통으로 구분된 방식에서는 온도 변화 대응력 및 분당 10리터 이상이 출수되는 고유량의 경우 3.5리터의 원통으로 되어 있는 연수기에서 원수의 경도가 100ppm이 넘을 경우 본래의 목적인 경도 0ppm의 유지시간이 짧아진다는 문제가 있다. 또한 종래의 자동 재생 연수기에 있어서 재생제인 소금을 분당 1리터 이하의 일정량의 물을 흘려보내 재생을 시키는데 이때 소금이 계속 잔존하면 남아있는 소금이 굳어 연수기 성능이상을 가져오게 되는 문제가 있다.

그런데, 이러한 이온교환수지의 재생작업에 있어 종래에는 소금이 담겨진 재생통에 수돗물을 부어 소금물로 만든 후, 연수기의 사용자가 재생통을 들어서 직접 연수탱크 내로 소금물을 투입하는 방법으로 이온교환수지의 재생작업을 실시하고 있었기 때문에, 상기 재생작업이 그만큼 불편하였지만 어쩔 수 없이 이를 감수하였고, 재생작업의 불편함 때문에 재생주기를 놓치는 경우에는 비효율적으로 연수기를 사용하게 되는 문제가 있다.

또, 건전지와 솔레노이드 밸브를 이용하여 재생액을 소비자가 원하는 때에 자동적으로 공급되도록 하는 재생방법도 있으나, 이는 건전지로 작동되는 기기들이 전기적으로 쇼트가 발생되는 등 제품 자체의 문제가 있고 이러한 구성으로 인해 제조원가가 상승하는 문제도 있다.

이외에도 연수기 탱크 내에 고농도의 NaCl을 투입한 후 정체시키는 재생방법도 있으나, 이는 정체시간의 지연으로 가역반응에 의한 효율저하의 문제가 있고, 또한 연수기 탱크 내에 NaCl을 직접 투입하는 재생방법도 있지만, 재생할 때마다 NaCl의 용해정도가 달라 효율이 일정치 않다는 문제가 있다.

한편, 종래 연수기에서 온수를 사용할 때 히터에 의해 연수가 가열된 후에 수전금구에서 사용하기 적정한 온도로 조정하려고 할 때, 이온수지탱크 내에 남아있던 잔수 등에 의해 적정 온도의 연수 조정이 수월하게 이루어지지 않았던 문제가 있다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

첫째, 계절에 따른 편중 사용을 없애기 위하여 냉수탱크와 온수탱크간 상호 변경이 되며,

둘째, 2개 이상의 격벽으로 구성된 연수통에 유량분기 디스크를 설치함으로써, 목적하는 대유량 및 원하는 온도를 갖는 연수를 신속하게 공급하고,

셋째, 재생제인 소금을 용해할 시 재생통 내에 남아있는 소금이 굳음으로 인해 발생하는 연수기의 성능 저하를 방지하며, 별도의 큰 유로로 재생소금통의 세척을 원활하게 하고,

넷째, 이온수지탱크내에 남아 있는 잔수를 없애 적정 온도의 연수 조정이 쉽도록 하는 자동재생연수기의 유로구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 자동재생 연수기에 관한 것으로, 원수, 연수, 잠금, 재생이 이루어지도록 수전구로부터 공급받는 원수의 흐름이 3방향으로 분리되는 작동밸브(50)와, 이온수지를 내장하면서 상단부에 입수구(8)와 하단부에 출수구(9)를 갖고 내부는 2개 이상의 격벽으로 분리된 연수통(10)과, 상기 작동밸브(50)를 거친 원수가 인입되는 냉·온 입수관(45b,45c)을 가지는 관연결체(45a)와 상기 냉·온 입수관(45b,45c)에 각각 연결되는 한쌍의 반달형 유로홈(45g)과 상기 유로홈(45j)의 같은 회전방향으로 상면에 유로공(45e)이 형성되어 상기 연수통(10)으로 공급되는 냉수와 온수를 서로 변환하는 냉·온수 이동전환디스크(45d)와 상기 유로홈(45j)에 각각 연결되는 한쌍의 반달형 유로홈(45g)이 형성되고 상기 유로홈(45g)에 각각 연결되는 냉·온 출수관(45h,45i)을 가지는 냉·온수 고정분기디스크(45f)로 이루어진 냉·온수 전환밸브(45)와, 상기 냉·온출수관(45h,45i)에 각각 위치되어 사용 유량을 감지하는 플로우메타(55)와, 상기 수전구에서 상기 작동밸브(50), 냉·온수 전환밸브(45) 및 플로우 메타(55)를 거쳐 통과한 원수를 정제하는 필터(60)와, 재생소금(NaCl)을 저장하고, 모터(40)에 의해 상기 재생소금을 용해시켜 상기 연수통(10)의 입수구(8)에 공급되어 상기 출수구(9)로 배출되는 재생수를 만드는 재생통(20)과, 상기 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 제어부(30)가 일체로 이루어져 상기 냉·온수 전환밸브(45)를 통하여 냉·온수가 선택적으로 상기 필터(60)를 거쳐 연수통(10)의 탱크 하단으로 각각 배출하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 재생통(20)의 하단부에 형성되어 상기 연수통(10) 내부로 들어가는 재생수가 배출되는 재생공(35d)과 재생통(20)의 내부를 청소한 후 나오는 세척수가 배출되는 세척공(35c)이 형성된 고정재생디스크(35a)와, 상기 고정재생디스크(35a)의 일면에 부착되어 회전식으로 상기 재생공(35d)과 세척공(35c) 중 어느 하나만을 개방시키는 이동재생디스크(35b)로 이루어지는 재생분기디스크(35)를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 연수통(10)의 내부는 2개 이상의 격벽(10e,10f)에 의해 제1탱크(10a), 제2탱크(10b), 제3탱크(10c) 및 제4탱크(10d)로 분리된 채 상기 제1탱크(10a) 및 제2탱크(10b) 출수구(9)와 상기 제3탱크(10c) 및 제4탱크(10d)의 출수구(9)에 각각 형성되고, 제1탱크(10a) 및 제2탱크(10b)의 출수구(9)와 제3탱크(10c) 및 제4탱크(10d)의 출수구(9)를 각각 적어도 하나 이상의 출수구(9)를 개방시켜 냉·온수가 각각 외부로 배출되게 하는 제1유량 분기디스크(70)와 제2유량 분기디스크(75)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1유량 분기디스크(70) 및 제2유량 분기디스크(75)는 상기 연수통(10)의 출수구(9)와 연결되는 두 개의 유로(70b)가 형성된 고정유량 분기디스크(70a)와; 상기 고정유량 분기디스크(70a)의 일면에 부착되어 회전식으로 상기 두 유로(70b) 중 어느 하나만을 개방시키는 이동유량 분기디스크(70c)로 이루어질 수 있다.

본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 고안의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

상기한 바와 같은 본 고안을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 냉온연수기의 블럭도이고, 도 2는 본 고안에 따른 자동재생 연수기의 블럭도이며, 도 3은 본 고안에 따른 연수통 저면부의 평단면도이고, 도 4a는 고유량시 작동상태를 보여주는 유량분기디스크의 사시도이며, 도 4b는 저유량시 작동상태를 보여주는 유량분기디스크의 사시도이고, 도 4c는 본 고안에 따른 고정유량 분기디스크의 평면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 재생통 저면부의 평단면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 냉·온수전환밸브의 분리사시도이며, 도 7a는 본 고안에 따른 재생분기디스크의 사시도이고, 도 7b는 본 고안에 따른 고정재생디스크의 평면도이다.

본 고안은 도 2에서 보는 바와 같이 크게 작동밸브(50), 냉·온수 전환밸브(45), 플로우메타(55), 필터(60), 연수통(10), 제1유량 분기디스크(70), 제2유량 분기디스크(75), 재생통(20), 재생분기디스크(35) 및 제어부(30)로 이루어진다.

상기 작동밸브(50)는 도시되지 않은 수전구로부터 들어온 원수(냉·온경수)의 취수부로, 사용자가 원수기능을 선택시 원수가 연수기 본체의 내부로 들어가지 않고 바로 연수배출구(12)를 통해 빠져나가게 하며, 연수기능을 선택시 원수가 냉·온수 전환밸브(45)로 보내지도록 하고, 잠금기능을 선택시 폐쇄되어 어느 방향이든 원수가 유입되지 못하며, 재생기능을 선택시 원수가 재생통(20)의 상단부로 흘러들어가도록 하여 원수의 흐름이 3방향으로 분리되도록 한다.

상기 냉·온수 전환밸브(45)는 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 작동밸브(50)로부터 유입된 냉수를 고정된 온출수관(45i)으로 그리고 온수를 고정된 냉출수관(45h)으로 흐르도록 변환시키는 역할을 하는 것으로, 하면에 냉입수관(45b)과 온입수관(45c)을 가지는 관연결체(45a)와, 상기 냉·온입수관(45b,45c)중 어느 하나에 각각 대응되는 한쌍의 반달형 유로홈(45j)이 내부에 형성되고 상기 유로홈(45j)의 같은 회전방향으로 수직 통공된 유로공(45e)이 형성되어 수직중심축 기준으로 회전가능한 냉·온수 이동전환디스크(45d)와, 한쌍의 유로공(45e)에 각각 대응되는 한쌍의 반달형 유로홈(45g)이 형성되고 이 두 유로홈(45g)에 각각 연결되는 냉출수관(45h)과 온출수관(45i)이 상면에 형성된 냉·온수 고정분기디스크(45f)로 이루어진다.

즉, 유입된 냉경수는 도 6에 도시된 상태에서는 그대로 고정된 냉입수관(45b)을 거쳐 냉입수관(45b)과 냉출수관(45h)의 연장선상에 있는 도면상 왼쪽의 유로홈(45j) 및 유로공(45e)를 통해 고정된 유로홈(45g)및 냉출수관(45h)으로 흘러나오게 된다.

그러나, 상기 유로홈(45j)이 상기 연장선상에 있지 않은 다른 유로홈(45g)과 연결되도록 냉·온수 이동전환디스크(45d)가 후술할 플로우메타(55)를 통해 설정된 일정량의 냉·온수 사용량 편차가 감지되어 회전되면 온출수관(45i)으로 냉경수가 흘러들어와 최종적으로 공급되는 냉·온경수가 서로 바뀌게 된다. 여기서, 온경수 또한 마찬가지이다.

상기 플로우메타(55)는 상기 냉·온출수관(45h,45i)에 각각 설치되어 관내에 흐르는 냉경수와 온경수의 유량을 프로펠러를 통해 회전수를 감지하여 후술할 제어부(30)로 보내며, 도시되지 않은 별도의 온도센서가 각각 부착된다.

상기 필터(60)는 상기 플로우메타(55)를 거쳐 들어온 원수의 내부에 남아있는 여러 성분의 이물질을 제거하고 정제하여 역류방지용 체크밸브(65,66,67,68)로 냉경수는 C1,C2로 온경수는 C3,C4로 보낸다.

상기 연수통(10)은 도 2와 도 3에서 보는 것처럼, 냉수탱크와 온수탱크를 나누는 제1격벽(10e)과 냉수탱크와 온수탱크내에서 각각 나누는 제2격벽(10f)으로 나뉘어져 나트륨같은 양이온으로 충전되어 있는 이온수지가 내장된 냉수탱크에 해당하는 제1탱크(10a)와 제2탱크(10b) 및 온수탱크에 해당하는 제3탱크(10c)와 제4탱크(10d)로 이루어지며, 상단부에 입수구(8)와 하단부에 출수구(9)가 형성된다.

상기 제1유량 분기디스크(70)와 제2유량 분기디스크(75)는 도 2, 도 4a, 도4b 및 도4c에서 보는 것처럼, 각각 연수통(10)내의 제2격벽(10f) 저면부에 형성되어 제1탱크(10a) 및 제2탱크(10b)의 두 출수구(9)는 한쌍의 유로(70b)와 각각 연결되어 상기 플로우메타(55)의 유량감지를 통하여 도시되지 않은 모터에 의해 두 유로(70b)중 어느 하나만을 개방시키도록 한다.

즉,제1유량 분기디스크(70)와 제2유량 분기디스크(75)는 두 유로(70b)가 형성된 고정유량 분기디스크(70a)의 일면에 부채꼴형 이동유량 분기디스크(70c)가 형성되어 고유량을 사용할 시 도 4a에서처럼 유로(70b) 둘 다 개방된 상태가 되게 하고, 저유량을 사용할 시 도 4b에서처럼 유로(70b) 둘 중 어느 하나만을 개방된 상태가 되게 하여 한 쌍의 연수배출구(12)로 냉연수와 온연수가 나가도록 한다.

그리고, 별도로 설치된 잔수 및 재생수 배출구(11)가 한쌍의 유로(70b)와 연결되어 적정 온도의 연수 조정이 쉽도록 연수통에 남은 잔수를 배출하고, 이온수지를 재생하고 나오는 재생수를 배출한다.

상기 재생통(20)은 재생소금(NaCl)을 저장하고, 모터(40)에 의해 상기 재생소금을 상기 작동밸브(50)로부터 들어온 원수로 용해시켜 최종적으로 상기 연수통(10)의 입수구(8)에 재생수를 공급하여 상기 출수구(9)로 배출되도록 한다.

상기 재생분기디스크(35)는 도 7a와 도 7b처럼 상기 재생통(20)의 하단부에 설치되고, 상기 연수통(10) 내부로 들어가는 재생수가 배출되는 재생공(35d)과 재생통(20)의 내부를 청소한 후 나오는 세척수가 배출되는 세척공(35c)이 형성된 고정재생디스크(35a)와, 상기 고정재생디스크(35a)의 일면에 부착되어 중심축을 기준 회전식으로 상기 재생공(35d)와 세척공(35c)중 어느 하나만을 개방시키는 이동재생디스크(35b)로 이루어진다.

보통, 원수를 재생제를 사용하여 원수화 할 시 일정량만큼 유량통과를 플로우메타(55)로 감지하면 이온수지의 성능이 저하되는 걸 알 수 있다. 이럴 때, 이와같이 쉬운 방법으로 소금물을 이용하여 이온수지에 붙어있는 불순물을 제거하는데 소금의 농도와 물량을 조절하기 위하여 상기 재생공(35d)은 지름 1mm이하 또는 분당 1리터 이하의 유량이 흐르도록 하는 저유량 홀을 가지며, 재생통(20)에 있는 소금을 다 사용하고 새로운 소금을 집어 넣을 때 재생통(20) 내부에 잔존하는 소금이 굳는 것을 방지하기 위하여 상기 세척공(35c)은 지름 6mm이상의 홀을 가져 재생통 내부를 세척한 후 원할하게 배출하게 한다.

상기 제어부(30)는 상기 구성요소들의 작동을 제어하기 위하여 마이컴이 연수기 내의 적절한 위치에 설치되어 있도록 한다.

이와같이 이루어진 본 고안의 연수 및 재생 작동상태를 보면 다음과 같다.

우선 도 2에서 보는 것처럼, 수전구로부터 공급되는 냉·온경수가 냉·온수전환밸브(45) 및 플로우메타(55)를 거쳐 연수통(10)으로 들어간 후 연수화되어 제1유량 분기디스크(70)와 제2유량 분기디스크(75)를 통해 연수배출구(12)로 나가게 되는데, 플로우메타(55)를 통해 배출되는 냉·온연수 각각의 유량이 보통때처럼 어느 설정값보다 적으면 제1유량 분기디스크(70)와 제2유량 분기디스크(75)의 각 한쌍의 유로(70b)중 하나만을 제어부(30)의 신호로 개방시켜 선택적으로 제1탱크(10a)와 제2탱크(10b)중 어느 하나와 제3탱크(10c)와 제4탱크(10d)중 어느 하나를 사용하여 연수를 공급하고, 보통때와는 달리 어느 설정값보다 많으면 제1유량 분기디스크(70)와 제2유량 분기디스크(75)의 각 한쌍의 유로(70b)를 D1,D2간 독립적으로 조절되는 식으로 개방시켜 고유량이 요구되는 냉연수나 온연수를 연수배출구(12)로 나가게 한다.

또, 38~42℃의 범위내에 있는 적정한 샤워온도의 연수를 저온도의 냉연수로 사용할 시, D1은 출수되는 유로(70b)의 횡단면적을 늘이고, D2는 출수되는 유로(70b)의 횡단면적을 줄여서 곧바로 원하는 온도의 연수가 배출되도록 한다.

그리고, 냉연수에서 뜨거운 연수를 사용할 시 위와는 반대로 작동하게 되고, 처음 가동시 설정 온도차가 있는 각 탱크내의 잔수는 잔수 및 재생수 배출구(11)를 통해 배출시켜 적정 온도의 연수화가 신속하게 되도록 한다.

이때, 온도센서가 실온을 감지하는데는 약 2~3초가 소요되므로 일정한 값을 보상하여 주어 냉수 및 온수를 감지하게 한다.

이런 식으로 원하는 유량의 연수를 신속하게 공급하고, 사용중 온도 변경에 따른 응답속도를 빠르게 한다.

또, 냉·온수전환밸브(45)는 플로우메타(55)의 감지를 통하여 냉수 또는 온수의 사용편차가 어느 설정값 이상이 되면 도 2에 도시된 것과는 반대로 냉수가 흐르던 제1탱크(10a)및 제2탱크(10b)를 온수가 흐르게 하고, 온수가 흐르던 제3탱크(10c)및 제4탱크(10d)를 냉수가 흐르게 하며, 다시 위와같이 반복하면서 한정된 각 탱크의 연수화 기능을 변환함으로 최대 효율을 거둘 수 있다.

이렇게 여름과 겨울의 냉·온연수 사용 편차에 따른 일부 이온수지만을 사용함으로 성능저하를 가져오기 때문에 냉수탱크와 온수탱크간 상호 변경으로 최대한 효율을 끌어낼 수 있다.

또, 양이온 이온수지는 수지 1개당 경도성분을 제거 할 수 있는 능력이 한정되어 있으므로 보충해 주는 재생이 필요한데, 우선 재생기능을 선택하여 작동밸브(50)를 통해 재생통(20)의 상단부로 원수가 유입되게 한 후 재생통(20)안에 있는 재생소금(NaCl)을 용해시킨다. 이를테면, 재생소금이 충분히 용해될 수 있도록 약 2~3분동안 원수를 재생통(20)내로 공급하여 약 700g 정도의 재생소금을 용해하여 재생수를 생성한다.

그리고, 재생분기디스크(35)를 통하여 재생시에는 모터(40)로 상기 재생수가 좁은 지름을 가진 재생공(35d)을 통과하도록 하여 적절한 농도를 가진 물을 연수통(10)으로 공급한 후 잔수 및 재생수 배출구(11)를 통해 예를 들면, 약 10~15분동안 배출되도록 하고, 재생통(20)에 잔존한 소금을 제거하기 위하여 세척을 할 시 세척수가 큰 지름을 가진 세척공(35c)을 통과하게 하여 별도의 출수구로 원활하게 배출되도록 하며, 세척후 재생통(20)에 재생소금을 충전한다.

이와 같이, 재생을 완료한 후 상기한 바와 같이 연수기능을 선택하여 작동밸브(50)를 통하여 약 5분간 연수통(10)내의 각 탱크에 원수를 공급함으로써 린스과정을 실시하여 이온수지 재생을 완료한다.

또한, 상기 재생주기의 선택을 보통 2개월에 4번으로 하는 게 바람직하나, 소비자의 필요에 따라 더 길거나 더 짧은 주기로 할 수 있고 어떤 경우에는 소비자가 수시로 선택하여 재생을 실시할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 상기 본 고안에 따른 연수기의 각 구성들은 도시하지는 않았지만 연수기 내에 장착되는 일반적인 제어부(30)에 의해 제어되어 작동을 하게 된다.

이상에서 본 고안은 기재된 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하다.

상기와 같은 본 고안에 따른 자동재생 연수기는

첫째, 각 가정마다 다른 유량의 요구에 부응하여 유량센서인 플로우 메타를 통해 개별 맞춤이 가능하고,

둘째, 냉·온수 전환밸브를 통해 계절에 따른 편중 사용을 없애기 위하여 냉수탱크와 온수탱크간 상호 변경이 되며, 사용 중 온도 변경에 따른 응답 속도가 빠르고,

셋째, 2개 이상의 격벽으로 구성된 연수통에 유량분기 디스크를 설치함으로써, 목적하는 대유량의 연수를 신속하게 공급하며,

넷째, 재생제인 소금이 용해되고서 재생통 내에 남아있는 잔존소금으로 인해 발생하는 연수기의 성능 저하를 방지하고, 별도의 큰 유로로 재생소금통의 세척을 원활하게 하며,

넷째, 이온수지탱크내에 남아 있는 잔수를 없애 적정 온도의 연수 조정이 쉽도록 하는 자동재생연수기의 유로구조를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 냉온연수기의 블럭도,

도 2는 본 고안에 따른 자동재생 연수기의 블럭도,

도 3은 본 고안에 따른 연수통 저면부의 평단면도,

도 4a는 고유량시 작동상태를 보여주는 유량분기디스크의 사시도,

도 4b는 저유량시 작동상태를 보여주는 유량분기디스크의 사시도,

도 4c는 본 고안에 따른 고정유량 분기디스크의 평면도,

도 5는 본 고안에 따른 재생통 저면부의 평단면도,

도 6은 본 고안에 따른 냉·온수전환밸브의 분리사시도,

도 7a는 본 고안에 따른 재생분기디스크의 사시도,

도 7b는 본 고안에 따른 고정재생디스크의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 냉·온연수기 2a : 냉재생통 2b : 온재생통

4a : 냉연수통 4b : 온연수통 8 : 입수구

9 : 출수구 10 : 연수통 10a : 제1탱크

10b : 제2탱크 10c : 제3탱크 10d : 제4탱크

10e : 제1격벽 10f : 제2격벽

11 : 잔수 및 재생수 배출구 12 : 연수배출구

20 : 재생통 30 : 제어부 35 : 재생분기디스크

35a : 고정재생디스크 35b : 이동재생디스크 35c : 세척공

35d : 재생공 40 : 모터 45 : 냉·온수전환밸브

45a : 관연결체 45b : 냉입수관 45c : 온입수관

45d : 냉·온수 이동전환디스크 45e : 유로공

45f : 냉·온수 고정분기디스크 45g,45j : 유로홈

45h : 냉출수관 45i : 온출수관

50 : 작동밸브 55 : 플로우메타 60 : 필터

65,66,67,68 : 체크밸브 70 : 제1유량 분기디스크

70a : 고정유량 분기디스크 70b : 유로

70c : 이동유량 분기디스크 75 : 제2유량 분기디스크

Claims

원수, 연수, 잠금, 재생이 이루어지도록 수전구로부터 공급받는 원수의 흐름이 3방향으로 분리되는 작동밸브와;

이온수지를 내장하면서 상단부에 입수구와 하단부에 출수구를 갖고, 내부는 2개 이상의 격벽으로 분리된 연수통과;

상기 작동밸브를 거친 원수가 인입되는 냉·온 입수관을 가지는 관연결체와,

상기 냉·온 입수관에 각각 연결되는 한쌍의 반달형 유로홈과 상기 유로홈의 같은 회전방향으로 상면에 유로공이 형성되어 상기 연수통으로 공급되는 냉수와 온수를 서로 변환하는 냉·온수 이동전환디스크와, 상기 유로홈에 각각 연결되는 한쌍의 반달형 유로홈이 형성되고 상기 유로홈에 각각 연결되는 냉·온 출수관을 가지는 냉·온수 고정분기디스크로 이루어진 냉·온수 전환밸브와;

상기 냉·온출수관에 각각 위치되어 사용 유량을 감지하는 플로우메타와;

상기 수전구에서 상기 작동밸브, 냉·온수 전환밸브 및 플로우 메타를 거쳐 통과한 원수를 정제하는 필터와;

재생소금(NaCl)을 저장하고, 모터에 의해 상기 재생소금을 용해시켜 상기 연수통의 입수구에 공급되어 상기 출수구로 배출되는 재생수를 만드는 재생통과;

상기 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 제어부가 일체로 이루어져 상기 냉·온수 전환밸브를 통하여 냉·온수가 선택적으로 상기 필터를 거쳐 연수통의 탱크 하단으로 각각 배출하도록 한 것을 특징으로 하는 자동재생 연수기.
제1항에 있어서,

상기 재생통의 하단부에 형성되어 상기 연수통 내부로 들어가는 재생수가 배출되는 재생공과 재생통의 내부를 청소한 후 나오는 세척수가 배출되는 세척공이 형성된 고정재생디스크와; 상기 고정재생디스크의 일면에 부착되어 회전식으로 상기 재생공과 세척공 중 어느 하나만을 개방시키는 이동재생디스크로 이루어지는 재생분기디스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동재생 연수기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 연수통의 내부는 2개 이상의 격벽에 의해 제1탱크, 제2탱크, 제3탱크 및 제4탱크로 분리된 채 상기 제1탱크 및 제2탱크 출수구와 상기 제3탱크 및 제4탱크의 출수구에 각각 형성되고, 제1탱크 및 제2탱크의 출수구와 제3탱크 및 제4탱크의 출수구를 각각 적어도 하나 이상의 출수구를 개방시켜 냉·온수가 각각 외부로 배출되게 하는 제1유량 분기디스크와 제2유량 분기디스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동재생 연수기.
제3항에 있어서,

상기 제1유량 분기디스크 및 제2유량 분기디스크는 상기 연수통의 출수구와 연결되는 두 개의 유로가 형성된 고정유량 분기디스크와; 상기 고정유량 분기디스크의 일면에 부착되어 회전식으로 상기 두 유로 중 어느 하나만을 개방시키는 이동유량 분기디스크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동재생 연수기.