KR20050017974A - 필터를 포함한 정수기 및 필터수명 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물에 함유된 불필요한 성분을 제거하는 필터부, 필터링된 물을 저장하는 물탱크, 필터링된 물의 온도를 떨어뜨리는 냉각탱크 및 히터를 포함하여 필터링된 물의 온도를 상승시키는 가열탱크에 있어서, 필터부를 통과하는 물의 속도를 측정하기 위한 측정센서부, 원수의 측정된 수질에 해당하는 키신호를 발생시키는 키입력부, 측정센서부가 출력한 센싱신호에 해당하는 수량데이터, 키신호에 해당하는 원수의 수질, 수질에 따라 필터부가 처리할 수 있는 최대필터링수량과의 관계를 나타내는 필터수명테이블 및 필터교체메시지를 저장하는 메모리부, 수량데이터를 통하여 센싱신호에 해당하는 물의 총량을 계산하고, 필터수명테이블을 메모리부로부터 독출하여 물의 총량이 최대필터링수량보다 크거나 같을 경우 필터교체메시지를 독출하는 중앙연산부 및 중앙연산부에 의하여 독출된 필터교체메시지를 출력하는 메시지출력부를 포함한다.

Description

필터를 포함한 정수기 및 필터수명 측정방법{Device For Cleaning Water Including Filter and Method For Measuring Life Time Of Filter}

본 발명은 정수기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 필터의 수명을 측정할 수 있는 방법 및 필터를 포함한 정수기에 관한 것이다.

환경 오염이 악화됨에 따라 보다 깨끗한 물을 얻기 위한 다양한 노력이 진행되고 있다. 특히, 상수도에 대한 신뢰가 낮기 때문에 가정이나 사무실 등에서는 정수기를 설치하여 사람들에게 깨끗한 물을 공급하고 있다.

이러한 정수기의 핵심 부품은 필터로서 정수기 내부로 들어오는 물 에 함유된 오염 물질을 걸러주는데, 필터는 시간이 지나면 필터의 성능이 떨어져 오염 물질을 제거하는 능력이 떨어지므로 정기적으로 교체해 주어야 한다.

종래의 정수기에서 필터의 교체를 결정하는 주요 변수는 필터의 사용 시간, 보다 정확하게 표현하면 필터의 사용시간에 비례하는 필터링된 물의 양이다. 필터에 흐르는 물의 양과 필터의 사용 시간은 비례하게 되므로 정수기 제조업체는 정수기를 출하할 때 필터의 표준교체주기를 일률적으로 정하여 표준교체주기가 될 때마다 필터를 교체하도록 소비자들에게 권장하고 있다.

하지만, 이와 같은 필터의 표준교체주기는 일방적으로 제조업체가 설정한 것으로 정수기가 설치되는 장소와 시기의 특수 상황을 고려하지 않은 것이다. 즉, 정수기가 설치되는 장소와 시기에 따라 정수기가 공급하는 물의 양은 매우 가변적일 뿐만 아니라 정수기가 필터링하는 물의 수질 또한 편차가 심하기 때문이다.

이와 같이 정수기가 설치되는 장소와 시기의 특수성을 고려하지 않고 표준교체주기마다 필터가 교체될 경우 소비자는 계속 사용될 수 있는 필터를 교체해야 하는 경우가 발생함으로써 비용부담이 증가하게 될 뿐만 아니라 자원낭비의 문제점도 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 정수기가 설치되는 장소와 시기의 특수성을 고려하여 필터의 교체 시기를 알려주는 정수기를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물에 함유된 불필요한 성분을 제거하는 필터부, 필터링된 물을 저장하는 물탱크, 필터링된 물의 온도를 떨어뜨리는 냉각탱크 및 히터를 포함하여 필터링된 물의 온도를 상승시키는 가열탱크에 있어서, 측정센서부, 키입력부, 메모리부, 중앙연산부 및 메시지출력부를 포함한다.

측정센서부는 필터부를 통과하는 물의 속도를 측정한다.

키입력부는 원수의 측정된 수질에 해당하는 키신호를 발생시킨다.

메모리부는 측정센서부가 출력한 센싱신호에 해당하는 수량데이터, 키신호에 해당하는 원수의 수질, 수질에 따라 필터부가 처리할 수 있는 최대필터링수량과의 관계를 나타내는 필터수명테이블 및 필터교체메시지를 저장한다.

중앙연산부는 수량데이터를 통하여 센싱신호에 해당하는 물의 총량을 계산하고, 필터수명테이블을 메모리부로부터 독출하여 물의 총량이 최대필터링수량보다 크거나 같을 경우 필터교체메시지를 독출한다.

중앙연산부에 의하여 독출된 필터교체메시지를 출력하는 메시지출력부를 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 필터를 포함한 정수기의 블록구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 정수기는 필터부(110), 측정센서부(120), 물탱크(130), 냉각탱크(140), 냉수게이트(gate)(150), 가열탱크(160), 온수게이트(170), 키입력부(180), 메모리부(190), 중앙연산부(200) 및 메시지출력부(210)를 포함한다.

필터부(110)는 정수기의 외부에서 들어오는 원수(原水)에 함유된 오염 성분을 제거한다. 이 때, 원수라 함은 정수기의 외부에서 정수기 내부로 들어오는 물을 의미하며 수돗물 등과 같은 것이다.

측정센서부(120)는 필터부(110)를 통과한 물의 양을 측정하기 위한 것으로 본 발명의 실시예에서는 임펠러형 유속측정센서가 구비된다.

도 2는 본 발명의 측정센서부(120)에 포함된 임펠러형(impeller type) 유속측정센서의 단면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 필터부(110)에 의하여 필터링된 물은 임펠러형 유속측정센서의 입수구로 들어오면서 임펠러(121)에 부딪히게 되고 이에 따라 임펠러(121)와 연결된 회전자(123)가 회전한다. 이러한 회전자는 복수 개의 N극과 S극으로 이루어져 있고, 회전자 안쪽에는 복수 개의 N극과 S극으로 이루어져 있는 고정자(125)가 있다.

따라서, 필터링된 물이 임펠러(121)에 부딪혀 회전자(123)가 회전하면, 회전자(123)를 구성하고 있는 N극과 S극이 고정자(125)의 N극, S극과 계속해서 교차하게 된다.

이와 같이 회전자(123)의 N극, S극과 고정자(125)의 N극, S극이 물의 흐름에 따라 교차하게 되면 소정 주파수를 지닌 정현파 형태의 교류 전기가 형성되는데 물의 속도가 빨라지면 정현파의 주파수 또한 증가된다. 따라서, 주파수를 측정하면 물의 유속이 계산되고 이 유속에 따라 물의 양을 알 수 있다.

물론, 유량을 측정하기 위하여 물의 유속에 따라 변하는 저항을 이용하여 물의 양을 측정할 수 있는 가변저항형 측정센서부(120)와 같은 다양한 유량측정센서부(120)가 사용될 수도 있다.

도 1에 도시된 물탱크(130)는 필터부(110)에 의하여 필터링된 물을 저장한다.

냉각탱크(140)는 필터링된 물의 온도를 떨어뜨리는 것으로 압축기를 포함하며 압축기에 의하여 압축된 냉매가 팽창하는 과정에서 물탱크(130)로부터 유입된 물의 온도를 떨어뜨리며, 냉수게이트(150)는 냉각된 물이 외부로 나오는 출구이다.

물론 냉각을 위해 냉매뿐만이 헬륨 가스를 이용할 수도 있으며 이 밖의 다른 냉각방식이 사용될 수 있다.

가열탱크(160)는 필터링된 물의 온도를 상승시키기 위한 것으로 히터를 포함하며 히터에 의하여 전기에너지로부터 변환된 열에너지를 이용하여 물의 온도를 상승시키며, 온수게이트(170)는 수온이 상승된 물이 외부로 나오는 출구이다.

키입력부(180)는 정수기 설치시 정수기 내부로 들어오는 원수의 측정수질에 해당하는 키신호를 발생시킨다. 즉, 정수기를 설치할 때 필터수명을 설정하기 위하여 측정된 원수의 수질이 키입력부(180)를 통하여 입력되는데 이 때 측정된 수질에 해당하는 키신호를 발생시킨다.

본 발명의 실시예에서 측정된 수질에 해당하는 키신호를 발생시키며, 이때 발생하는 키신호는 상, 중, 하 세 단계의 수질에 해당하는 키신호이다.

메모리부(190)는 측정센서부(120)에 의하여 출력된 정현파 신호의 주파수에 따라 미리 계산된 수량데이터를 저장하며, 키입력부(180)에서 입력된 키신호에 해당하는 수질과 상기 수질에 따라 정수기의 필터부(110)가 처리할 수 있는 최대필터링수량과의 관계를 나타내는 데이터인 필터수명테이블을 저장하고, 필터의 교체를 알리는 필터교체메시지를 저장한다.

즉, 필터부(110)의 수명은 필터링한 물의 양이 많고 원수의 수질이 나쁠수록 짧아지기 때문에 수질에 따라 필터부(110)가 처리할 수 있는 최대필터링수량이 정수기 제조 과정의 실험에 의하여 미리 결정될 수 있다.

따라서, 측정된 원수의 수질에 따라 처리될 수 있는 최대필터링수량을 나타내는 필터수명테이블이 미리 메모리부(190)에 저장되어 정수기가 설치된 장소와 시기의 특수성이 고려되므로 정확한 필터부(110)의 교체주기를 알 수 있다.

이 때, 메모리부(190)에 저장된 필터교체메시지는 시각적으로 디스플레이되어 구현될 수도 있고, 청각적인 오디오 형태로 구현될 수 있다.

중앙연산부(200)는 A/D 컨버터를 포함하여 측정센서부(120)를 통하여 입력된 정현파를 상기 A/D 컨버터에 의하여 디지털화하고 디지털화된 정현파 신호의 주파수와 메모리부(190)에 미리 저장된 수량데이터를 통하여 필터링된 물의 양, 즉 필터링총량을 계산하여 메모리부(190)에 저장하고, 필터수명테이블을 독출하여 키입력부(180)를 통하여 입력된 수질의 키신호에 따른 최대필터링수량과 상기 필터링된 물의 양이 일치하면 메모리부(190)에 저장된 필터교체메시지를 독출한다.

메시지출력부(210)는 중앙연산부(200)의 제어에 의하여 필터교체메시지를 출력한다. 이 때, 메시지출력부는 필터교체메시지의 형태에 따라 디스플레이 장치가 될 수도 있고, 오디오출력장치가 될 수도 있다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 정수기의 필터수명 측정방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 정수기의 필터수명 측정방법을 나타내는 순서도이다.

먼저 중앙연산부(200)는 정수기 설치시 측정된 원수의 수질에 해당하는 키신호를 키입력부(180)를 통하여 입력받아 메모리부(190)에 저장한다(S310). 이 때, 키입력부(180)를 통하여 입력되는 키신호는 수질의 상, 중, 하 중 하나에 해당하는 신호이다.

또한, 중앙연산부(200)는 측정센서부(120)를 통하여 입력되는 정현파 신호를 디지털화하여 주파수를 계산하고, 메모리부(190)에 저장된 수량데이터를 통하여 상기 계산된 주파수에 해당하는 수량을 계산하고 그 총합인 필터링총량을 메모리부(190)에 저장한다(S320).

이후, 중앙연산부(200)는 메모리부(190)에 저장된 필터수명테이블을 독출하여 수질에 해당하는 키신호에 따른 최대필터링수량을 계산하고 상기 필터링총량이 상기 최대필터링수량보다 크거나 같은 지를 판단한다(S330).

이 때, 필터링총량이 최대필터링수량보다 같거나 큰 경우 중앙연산부(200)는 메모리부(190)에 저장된 필터교체메시지를 독출하여 메시지출력부(210)를 통하여 출력시킨다(S340).

그러나, 필터링총량이 최대필터링수량보다 작을 경우 중앙연산부(200)는 계속하여 필터링된 수량을 계산한다.

이와 같은 과정을 통하여 본 발명에 따른 정수기는 종래의 필터링된 수량만을 이용하여 필터교체주기를 결정하는데 비하여 필터링된 수량과 원수의 수질을 이용하여 필터교체주기를 결정하기 때문에 보다 정확한 필터교체주기를 결정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 필터링된 수량과 원수의 수질을 이용하여 필터교체주기를 결정하기 때문에 보다 정확한 필터교체주기를 결정할 수 있고, 따라서 소비자의 입장에서 필터교체비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 필터를 포함한 정수기의 블록구성도이다.

도 2는 본 발명의 측정센서부에 포함된 임펠러형 유속측정센서의 단면이다.

도 3은 본 발명에 따른 정수기의 필터수명 측정방법을 나타내는 순서도이다.

Claims (5)

1. 물에 함유된 불필요한 성분을 제거하는 필터부, 상기 필터링된 물을 저장하는 물탱크, 상기 필터링된 물의 온도를 떨어뜨리는 냉각탱크 및 히터를 포함하여 상기 필터링된 물의 온도를 상승시키는 가열탱크에 있어서,

   상기 필터부를 통과하는 물의 속도를 측정하기 위한 측정센서부;

   상기 원수의 측정된 수질에 해당하는 키신호를 발생시키는 키입력부;

   상기 측정센서부가 출력한 센싱신호에 해당하는 수량데이터, 상기 키신호에 해당하는 원수의 수질, 상기 수질에 따라 상기 필터부가 처리할 수 있는 최대필터링수량과의 관계를 나타내는 필터수명테이블 및 필터교체메시지를 저장하는 메모리부;

   상기 수량데이터를 통하여 상기 센싱신호에 해당하는 물의 총량을 계산하고, 상기 필터수명테이블을 상기 메모리부로부터 독출하여 상기 물의 총량이 상기 최대필터링수량보다 크거나 같을 경우 상기 필터교체메시지를 독출하는 중앙연산부; 및

   상기 중앙연산부에 의하여 독출된 필터교체메시지를 출력하는 메시지출력부를 포함하는 정수기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 측정센서부는 임펠러형 유속측정센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 필터교체메시지는,

   시각적으로 구현되는 데이터와 청각적으로 구현되는 데이터 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 정수기.
4. 원수에 함유된 오염 성분을 제거하는 필터부, 상기 필터부를 통과하는 물의 속도를 측정하기 위한 측정센서부, 키신호를 발생시키는 키입력부 및 상기 측정센서부가 출력한 센싱신호에 해당하는 수량데이터와 수질에 따라 상기 필터부가 처리할 수 있는 최대필터링수량과 필터교체메시지를 저장하는 메모리부에 있어서,

   측정된 원수의 수질에 해당하는 키신호를 상기 키입력부를 통하여 입력받아 상기 메모리부에 저장하는 단계;

   상기 수량데이터를 통하여 상기 측정센서부로부터 출력된 센싱신호에 해당하는 수량을 계산하고 상기 수량의 총합인 필터링총량을 상기 메모리부에 저장하는 단계;

   상기 필터링총량을 상기 최대필터링수량과 비교하는 단계;

   상기 필터링총량이 상기 최대필터링수량과 같거나 클 경우 상기 필터교체메시지를 출력하고, 상기 필터링 총량이 상기 최대필터링수량보다 작을 경우 계속하여 필터링초량을 갱신하는 단계를 포함하는 필터수명 측정방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 필터교체메시지는,

   시각적으로 구현되는 데이터와 청각적으로 구현되는 데이터 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 필터수명 측정방법.