KR200435558Y1 - 정수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정수필터 교환시기와 배관상태를 발광다이오드로 표시하는 정수기에 관한 것이다. 본 고안은 정수량을 검출하는 정수량 검출부와, 정수된 물의 유속을 감지하는 유속 감지부가 구비된다. 그리고 정수량 검출부에 의해 검출된 누적 정수량과 미리 설정된 기준량과의 비교결과 및 유속 감지부에 의한 배관상태 정보를 각각 표시하기 위한 표시부가 구비된다. 상기 표시부에는 둘 이상의 발광소자가 구비되며, 상기 발광소자들의 각각의 점등/점멸상태 등에 따라 필터교환시기 및 배관상태 등을 사용자가 알 수 있도록 표시한다. 그리고, 상기 필터교환시기 및 배관상태 이상에 대한 통보시에는 적어도 2단계 이상으로 구분하여 예비 및 경고 신호가 지속적으로 표시되도록 하여 필터교환이나 배관에 대한 교체/수리가 적정 시기에 이루어지도록 한다. 이에 따라 본 고안은 보다 위생적으로 정수된 물을 음용할 수 있으며, 정수기 성능의 개선을 기대할 수 있는 잇점이 있다.

정수기, 필터 교환, 배관 상태, 정수량 검출, 유속 감지.

Description

정수기{WATER PURIFIER}

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 정수기 개략 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 정수필터/배관상태를 표시하는 표시부의 구동 회로도.

도 3은 도 1에 도시된 전원 감지부에 따라 정수기의 구동 상태를 보인 흐름도.

도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 정수기의 정수필터 교환시기 통보방법의 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 정수량 검출부 12 : 유량계

14 : 리드 스위치 20 : 메모리

22 : 리셋 스위치 24 : 유속 감지부

30 : 제어부 40 : 필터/배관상태 표시부

50 : 전원 공급부 52 : 전원 감지부

60 : 근접 센서

본 고안은 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정수기에서의 정수량 및 유속을 측정하여 정수필터의 상태 및 배관 상태 등을 용이하게 확인하도록 하는 정수기에 관한 것이다.

일반적으로, 정수기에 사용되는 정수필터는 1,800~2,000ℓ(환경부, 정수기 품질검사 기준치임)의 물을 정수할 수 있으며, 그 이상 정수할 경우에는 원수(原水)에 대한 필터링의 기능 약화로 인하여 정수가 제대로 되지 않기 때문에, 새로운 정수필터로 교환해줘야 한다.

즉, 상기 교환 주기는 정수필터의 정수량에 따라 정확하게 결정되어야 한다. 그러나, 실제로는 상기 교환주기와 상관없이 일정 기간(예컨대, 3개월/6개월/12개월)이 경과하기만 하면 정수필터를 교환하고 있는 실정이다. 이 경우 정수기가 설치된 장소에 따라서 실제 정수량은 큰 차이가 있지만 정수필터의 교환시기는 일괄적으로 이루어지기 때문에 정수필터의 효능에 의문점을 가지게 된다. 다시 말해 공공장소에 설치된 정수기인 경우에는 그 교환주기가 3개월이라고 하더라도 많은 사람들의 사용으로 인하여 이미 3개월 이내에 정수필터의 수명을 넘어서기 때문에 정수가 안된 물을 음용(飮用)하게 되는 문제가 있다. 반면 정수기를 이용하는 빈도가 낮은 가정에서는 충분히 상기 교환주기인 3개월 이상 사용할 수도 있으나, 정해진 교환주기에 따라 교체할 경우 불필요한 자원낭비는 물론 교체에 따른 경제적 비용이 손실되는 문제가 발생된다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위한 일 예로 정수기에는 필터 교환시기를 통 보해주는 장치가 제공되고 있다. 하지만, 상기 필터 교환시기를 통보하는 장치는 일반적인 임펠러(Impeller) 방식을 이용하고 있기 때문에, 유량 측정시 오차가 많이 발생하여 정확한 사용량 측정에 어려움이 있다. 특히 수압이 약한 경우에는 그 오차가 더 커지게 되는 문제가 있다.

또한, 정수기 사용조건이 열악한 환경, 즉 정수 수질의 정도와 정수기 사용주기 및 압력조건에 따른 정수능력 변화에서는 상대적으로 필터의 정수 능력이 현저히 저하되고 출력측 유량이 감소되고 있다. 이에 정수필터의 일정 경과시간 또는 사용량만을 고려하여 정수필터를 교환함으로 인해 정수 능력이 저하된 물을 음용하게 되는 결과가 초래된다.

따라서, 정수필터의 사용횟수나 정수량을 측정하여 정수필터의 교환시기 등을 적절하게 통보해줄 수 있는 방안이 모색되고 있지만, 대부분의 정수기에서는 교환시기 등이 1회성에 머물고 있어 실질적인 교환이 이루어지지 않는 문제가 있다. 그리고 정수기의 정수필터 교환이나 배관 상태 등은 매우 다양한 형태로 나타나는바 그러한 경우를 사용자에게 자세하게 통보하는 기능이 지원되고 있지 않다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정수필터의 교환 시기 및 배관상태를 사용자가 용이하게 인지할 수 있도록 하는 정수기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 정수필터를 통과한 유량을 감지하는 정수량 검출부, 상기 유량의 유속을 감지하는 유속 감지부, 상기 검출된 정수량과 미리 설정된 기준량을 비교하여 정수 필터 교환시기를 판단하며, 상기 감지된 유속에 의해 배관상태를 판단하는 제어부, 상기 제어부의 제어동작에 따라 상기 정수필터와 배관상태를 표시하는 표시부를 포함하여 구성된다.

상기 표시부는, 적어도 둘 이상의 발광 소자와, 상기 제어부의 제어동작에 따라 상기 발광 소자에 인가되는 전원을 공급/차단하도록 온/오프 구동하는 스위칭 소자를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 발광 소자는 3가지 색상을 표시하도록 2개의 발광다이오드를 포함하며, 상기 발광 소자의 선택적인 점등 상태에 따라 상기 정수필터의 교환 시기 및 배관상태의 이상발생 여부가 표시되는 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 상기 제어부는 상기 정수필터의 교환 시기를 예비 경보 및 교환 경보로 2단계로 통보하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면, 정수필터의 교환시기 및 배관상태 등을 표시수단을 통해 적절하게 표시하여 사용자가 용이하게 확인할 수 있도록 함으로써 정수필터의 적절한 교환 및 배관상태 검사로 인해 정수기 효능을 향상시킬 수 있다.

이하 본 고안에 의한 정수기를 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시 예를 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 정수기의 개략 구성도가 도시 되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 정수필터/유로상태 표시부의 구동 회로도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 정수기 내에 설치되어 있는 정수필터의 유로 상에 장착되어 상기 정수필터를 통과한 정수량을 검출하는 정수량 검출부(10)가 구비된다. 상기 정수량 검출부(10)는 터빈 타입(Turbine Type)의 유량계(12)와 리드 스위치(Reed Switch)(14)로 구성된다. 상기 유량계(12)에는 마그네틱 로터(미도시)가 회전하면 상기 리드 스위치(14)가 상기 마그네틱 로터로부터 펄스 신호를 받아서 정수량을 감지하는 구성을 갖는다. 즉 상기 유량계(12)는 마그네틱 로터가 구비되어 상기 유로상에 장착되며, 그 유로를 통해 정수된 물이 통과할 때 회전하면서 발생되는 펄스신호를 리드 스위치(14)가 감지하도록 한다. 상기 펄스신호에 따라서 후술하는 제어부(30)는 유량의 흐름 유/무 및 유속 등을 판단할 수 있다. 그리고, 상기 리드 스위치(14)는 자성체(磁性體)로 된 두 조각 이상의 탄성이 있는 리드 조각을 마주보게 하고, 자계(磁界)에 의하여 상기 리드들이 접촉 또는 분리되도록 하여 전류를 개폐시키는 기능을 제공한다.

상기 정수필터에 의해 정수되는 정수량, 누적 정수량, 상기 정수 필터의 교환시기 통보를 위해 미리 설정된 기준 정수량을 저장하는 메모리(20)가 구비된다.

상기 메모리(20)에 저장된 누적 정수량의 카운터를 리셋시키는 리셋 스위치(22)가 구비된다. 상기 리셋 스위치(22)가 조작되면 상기 메모리(20)에 저장된 누적 정수량을 리셋하고 처음부터 다시 정수량을 카운트한다.

상기 정수필터를 통과하여 흐르는 물의 유속을 감지하는 유속 감지부(24)가 구비된다. 상기 유속 감지부(24)는 유속의 흐름이 일반적인 흐름보다 늦거나 빠른 경우를 감지하여 이에 대응되는 신호를 발생하는 것이다. 여기서, 배관을 흐르는 유속이 일반적인 흐름보다 늦은 경우는 배관이 막힌 경우이며, 또한 일반적인 흐름보다 빠른 경우는 배관의 소정 부분에서 누수가 발생하고 있거나 정수필터가 없는 경우가 해당된다. 상기 정수필터가 없는 경우는 원수(原水)가 그대로 배관에 흐르게 되기 때문에 빠른 흐름이 나타나게 된다.

상기 정수필터의 사용횟수 및 상기 정수량 검출부(10)에 의해 검출된 정수량을 근거로 상기 정수필터의 교환시기와 상기 유속 감지부(24)의 감지 결과에 따라 배관 상태를 판단하여 표시하도록 제어하는 제어부(30)가 구비된다. 상기 제어부(30)는 상기 리셋 스위치(22) 및 유속 감지부(24)로부터 인가되는 신호에 대한 처리도 수행한다. 상기 제어부(30)는 정수기 사용시에만 정수기의 각종 기능을 표시하고 있는 인디케이터(Indicator)(미도시)가 작동하도록 제어하고, 사용하지 않는 경우에는 슬립 모드(Sleep Mode)로 전환시켜 전력소모를 최소화시키도록 한다. 또한 지역별 원수의 수질 차이와 가정의 사용환경(즉 정수기 사용빈도, 수압) 등을 고려한 연산방식을 채용하여 필터 교환 오차를 최소화시키도록 한다.

상기 제어부(30) 제어동작에 따라 정수필터의 교환시기 및 배관 상태 등을 육안으로 확인할 수 있도록 정수필터/배관상태 표시부(이하 '표시부'라 약칭함)(40)가 구비된다. 상기 표시부(40)는 2개의 발광다이오드를 이용하여 선택적으로 3가지 색상으로 표시가 가능하도록 하고 있으며, 상기 발광다이오드의 점등/점멸 동작에 따라 정수필터 및 배관상태를 각각 표시한다. 즉 본 실시 예에서는 발광다 이오드가 적색 및 녹색이 적용되며, 상기 적색과 녹색이 독립적으로 구동되거나 또는 동시에 구동되도록 하여 적색, 녹색, 그리고 적색 및 녹색의 혼용색상인 오렌지색이 표시되도록 한다.

상기 2개의 발광다이오드의 구동을 위한 구성은 도 2에 도시되어 있다. 즉, 녹색 발광다이오드(42)와 적색 발광다이오드(44)는 전원 공급부(50)로부터 선택적으로 전원을 공급받아 점등되도록 스위칭 소자(46)(48)가 각각 연결된다. 상기 스위칭 소자는 상기 제어부(30)의 제어동작에 따라 개폐기능을 수행하는 전자식 스위치가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 제어부(30)의 제어동작에 따라 스위칭 소자(46)(48)가 선택적으로 개폐되어 녹색 발광다이오드(42) 및 적색 발광다이오드(44)가 점등되었을 때의 각각의 기능이 다음 [표 1]에 기재하고 있다.

[표 1]

상기 정수기 동작을 수행하도록 전원을 공급하는 전원공급부(50)가 구비된다. 상기 전원공급부(50)는 일반 교류전원(AC) 또는 직류전원(DC)을 공급받아 구동전원으로 변환시키는 전원변환부(미도시) 등이 구성되어 상기 정수기 구동에 적절한 전원이 공급되도록 한다. 또한 상기 전원공급부(50)는 상기 표시부(40)가 구동 되도록 적정 전원을 공급한다. 이에 전원공급부(50)에는 하나 이상의 전원변환부가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 전원공급부(50)의 전원 레벨을 감시하는 전원감지부(52)가 구비된다. 상기 전원감지부(52)는 상기 정수기 구동용 전원 및 표시부(40) 등에 공급되는 전원이 일정하게 공급되는지를 감지한다. 그 감지결과 이상 전원이 인가되거나 공급전원이 낮은 전압인 경우에는 상기 제어부(30)의 제어동작에 따라 전원 공급을 차단시키거나 상기 표시부(40)에서 저전압 상태(즉, 오렌지색 점멸구동)임을 표시하도록 한다.

상기 정수기 구동시 사용자 근접을 감지하고 감지신호를 발생하는 근접센서(60)가 구비된다. 상기 근접센서(60)의 감지에 따라 상기 제어부(30)는 정수기를 구동시킨다.

다음, 도 3은 도 1에 도시된 전원 감지부에 따라 정수기의 구동 상태를 보인 흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 전원감지부(52)는 저전압 경고 기준전압레벨(이하 '제 1기준전압'이라 함)과 전원공급을 차단시키기 위한 기준전압레벨(이하 '제 2기준전압'이라 함)을 상기 전원공급부(50)에서 인가되는 입력전원과 비교하여 저전압 경고 또는 전원 차단 동작을 수행하도록 한다. 상기 동작은 제어부(30)의 제어동작에 의해 실행된다.

이어, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 정수기를 이용하여 필터 교환시가 통보방법을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

먼저, 제어부(30)는 사용자로부터 전원 공급스위치 조작에 의해 전원 공급 부(50)로부터 전원이 공급됨을 감지한다. 이때 공급된 전원에 따라 제어부(30)는 전압 감지부(52)의 감지 결과에 따라 정수기의 구동 상태를 조절할 수 있다. 상기 전압 감지부(52)는 상기 전원 공급부(50)로부터 공급되는 입력 전압을 지속적으로 감지하고 있다가(제 100 단계), 미리 설정된 제 1기준전압과 비교한다(제 102 단계). 상기 비교 결과 상기 입력 전압이 제 1기준전압을 초과하게 되면 제 103 단계에서와 같이 정상적으로 구동시키는 반면, 상기 입력 전압이 제 1기준전압 이하가 되면 제 104 단계로 진행되어 상기 제어부(30)는 제 2기준전압과 비교하게 된다. 상기 비교 결과 상기 입력전압이 제 2기준전압을 초과하게 되면 저전압 경고 즉, 녹색 및 적색 발광다이오드를 동시에 점멸동작시킴으로써 사용자에게 통보한다(제 106 단계). 그러나 상기 제 2기준전압이 입력전압 이상인 경우에는 상기 제어부(30)는 정수기에 인가되는 전원을 차단시킨다(제 108 단계). 상기 전원 차단으로 인해 이상 전압이 발생되더라도 정수기를 보호할 수 있다.

이와 같이 전원 공급부(50)에 의해 전원이 정상적으로 공급되면, 상기 제어부(30)는 상기 표시부(40)의 녹색 발광다이오드(42) 및 적색 발광다이오드(44)를 교번적으로 점멸동작시켜 전원 공급이 이루어졌음을 통보한다(제 110 단계).

상기 제어부(30)는 사용자가 정수기를 이용하는지를 지속적으로 감지한다. 그 감지결과 정수기가 일정 시간동안 사용되지 않는 경우, 상기 제어부(30)는 전원 소모를 최소화하기 위하여 슬립모드로 전환시킨다.

상기 슬립모드 상태에서는 표시부(40) 및 인디케이터 등에 구비된 램프 등이 미작동상태이다. 상기 슬립모드 상태에서 사용자가 정수기의 사용을 위해 정수기에 근접하면 상기 근접센서(60)가 이를 감지하고, 그 감지신호를 제어부(30)로 전송한다. 그러면 상기 제어부(30)는 상기 감지신호에 따라 상기 인디케이터 등에 구비된 램프를 소정 시간동안 램프 온 구동시킴과 아울러 정수기를 구동시킨다. 즉, 정수기 설치 장소가 어두운 경우에는 별도의 조명을 온(ON)시킨 후 사용해야 하지만, 상기 근접센서(60)의 감지동작만으로 정수기를 용이하게 이용할 수 있는 일정 조도를 갖는 램프가 온 되기 때문에 편리한 사용이 가능하다.

제 112 단계에서 정수기가 구동되면, 제 114 단계에서 상기 제어부(30)는 상기 인디케이터를 구동시키고, 상기 정수필터를 통해 정수되는 정수량 및 정수시간, 필터 사용횟수 등을 메모리(20)에 누적 저장한다. 상기 정수량 계산은 정수량 검출부(10)의 유량계(12)에 구비된 마그네틱 로터가 회전할 때 발생하는 펄스 신호를 리드 스위치(14)가 감지하고 상기 펄스 신호를 상기 제어부(30)로 계산하는 것에 의해 실행된다. 상기 정수량은 누적되어 총 누적 정수량으로서 메모리(20)에 저장한다.

상기 정수기 구동에 따라 정수량은 계속해서 누적 관리되며, 이때 상기 제어부(30)는 메모리(20)에 미리 저장한 기준량과 총 정수량을 비교한다(제 116 단계). 상기 비교결과에 따라 총정수량이 필터 교환시기에 해당되는 소정 기준량에 근접하거나 또는 초과하게 되면 상기 제어부(30)는 상기 녹색 발광다이오드(42) 및 적색 발광다이오드(44)를 모두 점등시켜 정수필터의 교환을 1차로 통보한다(제 118 단계).

상기 정수 필터의 교환시기 통보에 따라 사용자는 교환주기에 상관없이 실제 정수량을 기준으로 제공된 정보에 의하여 정수필터를 적정 주기에 교환할 수 있게 된다.

그러나, 만일 상기 정수필터의 교환시기 통보에도 불구하고 정수필터 교환이 이루어지지 않는 경우(제 120 단계에서 아니오), 제 122 단계에서 상기 제어부(30)는 적색 발광다이오드(44)를 연속 점등시켜 정수필터를 교환할 것을 지속적으로 통보한다(2차 통보). 즉 정수필터를 반드시 교환할 수 있도록 통보기능을 제공하는 것이다. 이때 상기 1차 통보 시점은 정수필터의 수명이 75%가 될 경우이며, 2차 통보시점은 80%가 될 경우로 결정하여, 상기 2차 통보시점 이후 바로 정수필터의 교환이 이루어지지 않는다 하더라도 일정 시간동안은 정수된 물을 음용할 수 있도록 한다.

상기 정수필터의 교환이 이루어지면, 사용자는 리셋 스위치(22)를 조작하여 상기 메모리(20)에 저장된 총 정수량을 초기화시킨다. 상기 총 정수량이 초기화된 이후에는 상기 제어부(30)는 교환이 이루어진 정수필터의 정수량을 최초부터 다시 카운터하게 된다.

한편, 상기 유속 감지부(24)는 정수필터를 통해 정수가 된 물의 유속을 지속적으로 감지하면서, 그 유속에 변화가 발생하면 이를 제어부로 통보한다. 상기 유속 감지는 상기 유량계(12)의 마그네틱 로터가 회전할 때 발생하는 펄스신호를 분석하여 감지할 수 있다. 상기 분석 결과에 따라 만일 유속이 평균 유속보다 늦거나 빠른 경우, 상기 제어부(30)는 정수기의 배관에 이상이 발생하였음을 판단하고, 적색 발광다이오드(44)의 점멸 동작을 통해 사용자에게 통보한다. 이에 사용자는 정 수기의 배관을 점검할 수 있게 되어 정수기의 성능을 개선할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 실시 예에 설명되고 있는 본 고안은 정수량을 정확하게 감지하여 필터 교환시기를 2단계로 구분하여 통보하게 되며, 유속 감지결과에 따라서도 배관상태를 확인할 수 있게 되어 정수기의 기능을 개선할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 고안의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 고안의 속하는 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 본 고안의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

즉, 본 실시 예에서는 발광다이오드의 점등 동작에 따라 필터의 교환주기 및 배관상태의 이상 여부를 통보하고 있지만, [표 1]과 같은 상황에 대한 안내메시지를 미리 저장한 상태에서 발광다이오드의 점등과 함께 음성 통보하거나, 안내메시지만을 출력할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 실제 정수량에 의해 필터 교환주기가 도래하면 1차 예비신호를 발생하여 사용자에게 이를 주지시키고, 만약 1차 예비신호에도 불구하고 필터 교환이 이루어지지 않더라도 2차 교환 경고신호를 지속적으로 발생시키기 때문에, 정수 필터의 적정 교환을 통해 보다 깨끗하게 정화된 정수를 안심하고 식수로 사용할 수 있 는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 유속 감지를 통해 정수된 물이 흐르는 배관 상태를 감지할 수 있어, 배관 상태의 이상 발생시에 적절한 수리 및 교체가 이루어질 수 있어 정수기 성능을 개선할 수 있고 사용 수명을 연장시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (5)

1. 정수필터를 통과한 유량을 감지하는 정수량 검출부,

   상기 유량의 유속을 감지하는 유속 감지부,

   상기 검출된 정수량과 미리 설정된 기준량을 비교하여 정수 필터 교환시기를 판단하며, 상기 감지된 유속에 의해 배관상태를 판단하는 제어부,

   상기 제어부의 제어동작에 따라 상기 정수필터와 배관상태를 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 정수기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 정수기 구동시 사용자 근접을 감지하는 센서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 표시부는,

   적어도 둘 이상의 발광 소자와,

   상기 제어부의 제어동작에 따라 상기 발광 소자에 인가되는 전원을 공급/차단하도록 온/오프 구동하는 스위칭 소자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 발광 소자는 3가지 색상을 표시하도록 2개의 발광다이오드를 포함하며, 상기 발광 소자의 선택적인 점등 상태에 따라 상기 정수필터의 교환 시기 및 배관상태의 이상발생 여부가 표시되는 것을 특징으로 하는 정수기.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 정수필터의 교환 시기를 예비 경보 및 교환 경보로 2단계로 통보하는 것을 특징으로 하는 정수기.

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