KR20080079834A - 카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기 - Google Patents

카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기 Download PDF

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KR20080079834A
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Abstract

본 발명은 카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전처리기 또는 후처리기의 하우징 내에 장착되는 카트리지의 일측을 플렉서블(flexible)하도록 구현함으로써, 단수 등 급격한 압력변화가 발생할 경우에도 전처리기 또는 후처리기 내외부의 압력차를 보상할 수 있어 연수에 용해되는 첨가물질의 농도를 일정하게 조정하고 일정한 사용주기를 확보할 수 있는 카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기에 관한 것이다.
연수기, 후처리기, 아로마, 카트리지, 압력차

Description

카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기{Cartridge, Post-processor and Softener including the same}
도 1은 일반적인 연수기의 구성도,
도 2는 일반적인 후처리기의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후처리기의 단면도,
도 4는 도 3 중 하우징의 단면도,
도 5는 도 3 중 카트리지의 단면도,
도 6a는 도 5 중 몸체의 단면도,
도 6b는 도 6a의 A-A' 단면도,
도 6c는 도 6a의 하면도,
도 7a는 도 5 중 커버의 평면도,
도 7b는 도 7a의 B-B' 단면도,
도 8a는 도 5 중 칸막이의 평면도,
도 8b는 도 8a의 C-C' 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
400 - 후처리기 410 - 하우징
420 - 몸체 425 - 출입공
430 - 커버 435 - 손잡이
440 - 칸막이 450 - 카트리지
본 발명은 카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전처리기 또는 후처리기의 하우징 내에 장착되는 카트리지의 일측을 플렉서블(flexible)하도록 구현함으로써, 단수 등 급격한 압력변화가 발생할 경우에도 전처리기 또는 후처리기 내외부의 압력차를 보상할 수 있어 연수에 용해되는 첨가물질의 농도를 일정하게 조정하고 일정한 사용주기를 확보할 수 있는 카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기에 관한 것이다.
생활용수는 통상적으로 연수(soft water)와 경수(hard water)로 구분된다. 현재 대부분의 가정으로 공급되는 수도물은 칼슘 이온(Ca2 +)과 마그네슘 이온(Mg2 +)이 다량으로 함유된 경수이다. 특히, 수도물에는 노후된 관에서 비롯된 철(Fe), 구리(Cu), 주석(Sn), 아연(Zn), 수은(Hg) 등의 중금속 이온이 다량 함유되어 있어, 인체에 사용될 경우 피부 노화를 촉진하거나 아토피 질환과 같은 피부병을 유발하기도 한다.
이와 같은 경수를 연수로 변환시키기 위해 많은 가정에서 연수기(water softener)를 사용하고 있다. 연수기는 수도물 등에 함유된 칼슘 이온과 마그네슘 이온을 나트륨 이온(Na+)으로 치환시켜 경수를 연수로 변환시킨다. 연수기에 구비된 이온교환수지는 수도물에 함유된 칼슘 이온과 마그네슘 이온을 나트륨 이온으로 치환하는 역할을 한다.
이와 같이 변환된 연수는 바로 샤워기를 통해 배출되기도 하나, 통상적으로 후처리기에서 아로마 향과 같은 첨가물질이 가미된 후 샤워기를 통해 배출된다. 후처리기는 내부에 겔 상태의 첨가물질이 들어 있어 연수에 이를 적절한 농도로 희석시킨다.
도 1은 일반적인 연수기의 구성도이고, 도 2는 일반적인 후처리기의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 연수기는 전처리기(100), 연수통(120), 재생통(140), 후처리기(160)를 구비한다.
외부로부터 공급된 원수는 전처리기(100)로 공급된다. 상기 전처리기(100)는 연수 처리에 적합하도록 원수를 사전 처리하는 기능을 수행한다. 상기 연수통(120)의 내부에는 이온교환수지가 구비되어, 수도물에 함유된 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등을 나트륨 이온으로 치환시켜 경수를 연수로 변환시킨다. 상기 재생통(140)은 연수통(120)과 연결되어 이온교환수지에 나트륨을 주기적으로 공급한다. 일정량의 원수를 연수로 변환시킨 후에는 이온교환수지 내의 나트륨 이온이 소진되므로, 연수처리를 할 수 없게 된다. 따라서, 상기 재생통(140)은 나트륨을 함유한 재생액, 즉 소금물을 구비하여 이온교환수지에 나트륨을 공급한다.
상기 후처리기(160)는 연수통(120)을 거친 연수에 첨가물질을 공급한다. 도 2를 참조하면, 일반적인 후처리기는 하우징(10)과 카트리지(20)를 구비한다.
상기 하우징(10)은 카트리지(20)를 감싸고 있으며, 입수구(12)와 출수구(14)를 구비한다. 상기 입수구(12)로는 연수가 유입되며, 출수구(14)로는 첨가물질(30)이 용해된 연수가 배출된다.
상기 카트리지(20)는 하우징(10)의 내부에 장착되며, 하우징(10)의 입수구(12) 측에 출입공(40)이 형성되어 있다. 상기 카트리지(20)의 내부에는 아로마 향과 같은 첨가물질(30)이 삽입되어 있다. 상기 출입공(40)은 연수가 유입되어 첨가물질(30)을 용해한 후 배출되는 곳으로, 액체가 통과할 정도의 작은 구멍으로 형성된다.
상기 입수구(12)를 통해 소정 압력의 연수가 유입되면 카트리지(20)에 충돌하여 와류(渦流)가 발생한다. 이에 따라, 연수는 카트리지(20)의 출입공(40)을 통해 내부로 유입된 후, 첨가물질(30)이 용해된 채로 재배출된다. 이와 같이 첨가물질(30)이 용해된 연수는 출수구(14)를 통해 샤워기로 배출된다.
이때, 연수기가 갑자기 단수되면 카트리지(20)의 내부와 외부는 큰 압력차가 발생하게 된다. 즉, 카트리지(20)의 내부는 이전에 진행되던 용해 작업시의 압력으로 유지되고 있는 반면, 외부는 급격히 대기압으로 떨어진다. 따라서, 카트리지(20) 내부에 유입되어 있던 연수는 갑작스런 압력차에 의해 출입공(40)을 통해 외부로 펌핑된다. 이와 같이 급격히 펌핑되는 과정에서 카트리지(20) 내부의 첨가물질(30)이 다량 용해된 채로 외부로 배출된다. 이 경우, 첨가물질의 농도를 일정 하게 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 원치 않는 첨가물질의 소비로 인해 카트리지의 사용주기가 짧아진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 전처리기 또는 후처리기의 하우징 내에 장착되는 카트리지의 일측을 플렉서블(flexible)하도록 구현함으로써, 단수 등 급격한 압력변화가 발생할 경우에도 전처리기 또는 후처리기 내외부의 압력차를 보상할 수 있어 연수에 용해되는 첨가물질의 농도를 일정하게 조정하고 일정한 사용주기를 확보할 수 있는 카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 카트리지는 연수에 첨가물질을 용해시키는 카트리지에 있어서, 상기 첨가물질을 수용하며, 일측에 출입공을 구비하고 타측은 개구부를 이루는 몸체; 및 상기 개구부를 폐쇄하며, 상기 몸체 내부의 부피조절이 가능하도록 형성되는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버는 연성 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 커버는 주름진 형상의 플라스틱으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 첨가물질과 상기 출입공 사이에는 메쉬(mesh) 형상의 칸막이가 구비될 수 있다.
또한, 상기 커버에는 손잡이가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 후처리기는 연수가 유입되는 입수구와, 상기 카트리지 에서 배출된 연수가 배출되는 출수구를 포함하며, 상기 카트리지를 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징의 내주면에는 상기 카트리지의 삽입을 위한 가이드가 형성되며, 상기 카트리지의 외주면에는 상기 가이드가 슬라이드되는 가이드 홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연수기는 이온교환수지를 구비하는 연수통; 및 상기 후처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후처리기의 단면도이다. 도 4는 도 3 중 하우징의 단면도이다. 도 5는 도 3 중 카트리지의 단면도이다. 도 6a는 도 5 중 몸체의 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 A-A' 단면도이며, 도 6c는 도 6a의 하면도이다. 도 7a는 도 5 중 커버의 평면도이며, 도 7b는 도 7a의 B-B' 단면도이다. 도 8a는 도 5 중 칸막이의 평면도이며, 도 8b는 도 8a의 C-C' 단면도이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지는 전처리기 또는 후처리기에 장착될 수 있으며, 그 구성은 동일하다. 이하에서는 설명의 반복을 피하기 위해 카트리지가 후처리기에 장착된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후처리기(400)는, 도 3을 참조하면, 하우징(410) 및 카트리지(450)를 포함하여 형성된다.
상기 하우징(410)은, 도 4를 참조하면, 입수구(412), 출수구(414)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 하우징(410)은 가이드(416)를 더 포함하여 형성되는 것이 바람직하다. 상기 하우징(410)은 상단이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되며, 수압에 의해 변형이 발생하지 않도록 단단한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 하우징(410)의 상단 개구부는 별도의 덮개(460)로 폐쇄된다.
상기 입수구(412)는 도 3에서 볼 때 하부에 위치한다. 상기 입수구(412)로는 연수통을 거친 연수가 유입되어, 카트리지(450)의 출입공(425)으로 공급될 수 있도록 한다.
상기 출수구(414)는 도 3에서 볼 때 좌측 하부에 위치한다. 도시되지 않았으나, 출수구는 입수구의 맞은 편에 위치될 수도 있음은 물론이다. 상기 출수구(414)로는 카트리지(450)의 내부에서 배출된 연수가 공급된다.
상기 가이드(416)는 하우징(410)의 내주면에 형성된다. 상기 가이드(416)는 도 4와 같이 돌출된 직선 형상으로 형성된다. 상기 가이드(416)가 돌출 형상으로 형성되는 경우 카트리지(450) 외주면에는 가이드 홈(427)(도 6b 참조)이 형성되어 슬라이드될 수 있도록 한다. 도시되지 않았으나, 가이드가 홈 형상으로 형성되는 경우 카트리지의 외주면에는 이와 들어맞도록 돌출 형상이 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 가이드(416)는 가이드 홈(427)과 함께 카트리지(450)가 특정 방향으로 하우징(410)에 결합될 수 있도록 한다. 여기서 특정 방향은 카트리지(450)가 수평으로 설치된 경우 출입공(425)이 상부에 위치하는 방향이다. 이와 같이 방향을 조절하는 이유는 카트리지(450) 내의 공기가 출입공(425)을 통해 외부로 원활하게 빠져나갈 수 있도록 하기 위함이다.
상기 카트리지(450)는, 도 5를 참조하면, 몸체(420), 커버(430) 및 칸막이(440)를 포함하여 형성된다.
상기 몸체(420)는, 도 6a 내지 6c를 참조하면, 상단이 개구된 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 몸체(420)의 외주면에는 가이드(416)와 결합되는 가이드 홈(427)이 트렌치(trench) 형상으로 형성된다. 도 6a에서 볼 때 상기 몸체(420)의 저면(423)에는 출입공(425)이 형성되며, 저면(423) 가장자리에는 돌기(424)가 형성된다.
상기 출입공(425)은 입수구(412)를 통해 유입된 연수가 카트리지(450) 내부로 유입되도록 하는 입구 역할과, 카트리지(450) 내부에 수용된 첨가물질이 용해된 연수가 카트리지(450) 외부로 배출되도록 하는 출구 역할을 동시에 수행한다. 상기 출입공(425)은 연수가 몸체(420)의 저면(423)에 충돌하여 생성된 와류가 일정량씩 통과할 수 있을 정도의 작은 구멍으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 돌기(424)는 몸체(420)의 저면(423)과 하우징(410) 사이에 소정 공간이 확보될 수 있도록 스페이서(spacer) 역할을 수행한다. 즉, 상기 돌기(424)는 유입된 연수가 몸체(420)의 저면(423)과 충돌하여 와류가 발생할 수 있는 공간을 제공한다.
상기 커버(430)는, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 몸체(420) 내부의 부피조절이 가능하도록 형성되며 주름진 형상의 플라스틱(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등)으로 형성되는 것이 바람직하다. 도시되지 않았으나 커버는 고무와 같은 연성 재질로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 커버(430)의 대략 중앙에는 손잡이(435)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 손잡이(435)는 카트리지(450)의 유지 보수를 용이하게 할 수 있도록 하기 위해 형성된다.
상기 커버(430)는 몸체(420)의 상단 개구부에 결합하여 몸체(420)의 내부를 폐쇄함과 동시에, 몸체(420) 내/외부의 압력차를 보상하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 커버(430)는 몸체(420) 내부의 압력이 외부보다 클 경우 몸체(420) 외부 방향으로 팽창하여(돌출) 몸체(420) 내부의 부피를 증가시킴으로써, 몸체(420) 내부의 압력을 감소시킨다. 반대로, 상기 커버(430)는 몸체(420) 외부의 압력이 내부보다 클 경우 몸체(420) 내부 방향으로 팽창하여(만곡) 몸체(420) 내부의 부피를 감소시킴으로써, 몸체(420) 내부의 압력을 증가시킨다. 이와 같이 함으로써, 상기 커버(430)는 갑작스런 출수 또는 단수의 경우와 같이 급격한 압력변화가 발생하더라도 카트리지(450) 내부의 압력을 적절하게 조절하여 압력차로 인하여 첨가물질이 낭비되는 일이 발생하지 않도록 한다.
예를 들어 갑자기 단수된 경우, 하우징(410)의 출수구(414) 측은 거의 대기 압과 같은 수준으로 떨어지는 반면, 입수구(412) 측은 당분간 단수 이전과 동일한 수압이 가해진다. 따라서, 몸체(420) 내부의 압력은 외부에 비해 상당히 크게 되고, 커버(430)가 몸체(420)의 외부 방향으로 팽창하여(돌출 형상) 압력을 조절하게 된다. 그 결과, 단수 후에 카트리지(450) 내부로부터 출입공(425)을 거쳐 출수구(414)로 고농도의 첨가물질을 함유한 연수가 배출되는 일이 발생하지 않도록 한다.
상기 칸막이(440)는, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 몸체(420)의 저면(423)과 첨가물질 사이에 구비된다. 상기 칸막이(440)는 메쉬 형상으로 형성되어, 아로마와 같은 첨가물질이 대량으로 출입공(425)을 통해 휩쓸려 나가지 않도록 한다. 더불어, 상기 칸막이(440)는 몸체(420) 저면(423)과 첨가물질 사이에 소정 공간을 확보하여 용해를 보다 용이하게 하는 스페이서 역할도 동시에 수행하게 된다.
이상에서 설명한 후처리기는 도 1과 같은 일반적인 연수기에 적용될 수 있다. 여기서, 연수기의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 본 발명에 따른 후처리기가 적용된 연수기의 작용을 간단히 설명하면 다음과 같다.
전처리기를 통과한 원수는 여러 밸브를 거쳐 연수통으로 공급된다. 여기서 원수는 이온교환수지와 상호작용하여 연수로 전환되며, 전환된 연수는 후처리기로 공급된다. 후처리기로 공급된 연수는 하우징(410)의 입수구(412)를 통해 유입된 후, 카트리지(450)의 출입공(425)으로 유입된다. 이후, 소정 농도의 첨가물질이 용해된 채로 출입공(425)을 통해 배출된 연수는 하우징(410)의 출수구(414)를 통해 배출되어 사용자에게 공급된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하면 카트리지의 내외부 압력을 자동으로 조절함으로써, 단수 등 갑작스런 압력 변화에도 유연하게 대처하여 일정량의 첨가물질이 용해되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 순간적으로 다량의 첨가물질이 용해되어 나가는 현상을 방지하여 일정 수준 이상의 수명주기를 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 연수에 첨가물질을 용해시키는 카트리지에 있어서,
    상기 첨가물질을 수용하며, 일측에 출입공(425)을 구비하고 타측은 개구부를 이루는 몸체(420); 및
    상기 개구부를 폐쇄하며, 상기 몸체(420) 내부의 부피조절이 가능하도록 형성되는 커버(430)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버(430)는 연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커버(430)는 주름진 형상의 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 첨가물질과 상기 출입공(425) 사이에는 메쉬(mesh) 형상의 칸막이(440)가 구비되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커버(430)에는 손잡이(435)가 구비되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  6. 연수가 유입되는 입수구(412)와, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 카트리지에서 배출된 연수가 배출되는 출수구(414)를 포함하며 상기 카트리지를 수용하는 하우징(410)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 후처리기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징(410)의 내주면에는 상기 카트리지의 삽입을 위한 가이드(416)가 형성되며, 상기 카트리지의 외주면에는 상기 가이드(416)가 슬라이드되는 가이드 홈(427)이 형성되는 것을 특징으로 하는 후처리기.
  8. 경수를 연수로 변화시키는 연수기에 있어서,
    이온교환수지를 구비하는 연수통; 및
    제6항 또는 제7항에 따른 후처리기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기.
KR1020070020346A 2007-02-28 2007-02-28 카트리지와 후처리기 및 이를 포함하는 연수기 KR20080079834A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019535517A (ja) * 2016-11-14 2019-12-12 イノベイティブ ウォーター ケア， エルエルシー 化学水溶液を形成する装置および方法

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