KR20080095682A - 압력센서를 이용한 정수기 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정수기 모니터링 장치는, 원수를 정화하기 위하여 복수개의 필터를 갖는 필터부와, 상기 필터부를 통해 정화된 물을 저장하는 저수탱크와, 상기 저수 탱크의 물을 외부로 추출하는 추출부를 구비하는 정수기를 모니터링하기 위한 장치로서, 상기 저수탱크의 내에 설치되어 상기 저수탱크 내의 수압을 검출하는 압력 센서와; 상기 압력 센서에 의해 검출된 수압 신호를 입력받아 상기 저수탱크로 유입되는 물의 유속 데이터를 산출하고, 상기 유속 데이터를 기설정된 기준값과 비교하는 마이컴과; 상기 마이컴과 연결되어 상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 외부 단말기에 전송하는 무선통신부;를 포함한다.

정수기, 필터

Description

압력센서를 이용한 정수기 모니터링 장치{Apparatus for Monitoring Water Purifier Using Pressure Sensor}

도 1은 종래의 정수기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 정수기 모니터링 장치를 갖는 정수기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 정수기 모니터링 장치의 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 필터부 2: 세디멘트 필터

3: 선카본 필터 4: 멤브레인 필터

5: 후카본 필터 6: 저수탱크

7: 추출부 8: 추출코크

9: 배출밸브 10: 유량 검출장치

20: 압력센서 21: 추출시간 검출기

30: 마이컴 35: 메모리부

40: 기타 전기장치 50: 무선통신부

60: 외부 단말기

본 발명은 정수기의 정수 상태를 모니터링하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수기에 압력 센서와 RF 칩 등의 무선통신 장치를 설치하여 필터의 막힘 여부나 전기적인 결함, 고장 등 정수기 상태를 사용자나 관리자에게 실시간으로 알려줌으로써 정수기의 정수 성능을 효과적으로 유지할 수 있도록 한 정수기 모니터링 장치에 관한 것이다.

최근 정화된 음용수를 효과적으로 얻기 위해, 가정을 비롯한 다양한 공간에서 정수기의 사용이 급격히 확산되고 있다. 정수기는 수돗물이나 지하수 등의 자연수(이하, 정수되기 전 상태의 물을 '원수'라 함)를 여과하기 위한 장치로서, 여러개의 필터를 통해 원수를 여과하여 원수에 포함된 이물질이나 유해물질을 제거함으로써 음용수를 제공해준다. 이러한 정수기에는, 필터와 저수탱크가 일체의 캐비넷 안에 설치된 카운터탑(counter top)형과, 주로 가정용 주방의 싱크대 하부에 설치되는 언더싱크(under sink)형이 있다.

도 1은 종래의 정수기 시스템의 구성을 보인 개략도이다. 도 1을 참조하면, 정수기는, 기본적으로 필터부(1)와, 필터부(1)를 통과한 정수가 저장되는 저수탱크(6)를 구비한다. 필터부(1)에는 여러 가지 필터가 설치되는데, 예를 들어, 원수에 포함된 비교적 큰 입자를 침강 및 여과하는 세디멘트 필터(2), 세디멘트 필터(2)를 통과한 원수로부터 염소 성분을 제거하기 위한 선카본 필터(3), 선카본 필터(3)를 통과한 원수에 잔류하는 이온성 중금속을 제거하기 위한 멤브레인 필터(4), 그리고 멤프레인 필터(4)를 통과한 물에 포함된 염소 성분이나 냄새를 제거하기 위한 후카본 필터(5) 등이 설치된다.

정수기에 제공되는 원수는 세디멘트 필터(2), 선카본 필터(3), 멤브레인 필터(4) 및 후카본 필터(5)를 순차적으로 거치면서 인체에 유해한 성분과 냄새 등이 제거되어 음용수로가 이용할 수 있도록 정화된다. 후카본 필터(5)을 통해 나온 정수는 저수탱크(6)에 저장되고, 저수탱크(6)에 저장된 물은 추출부(7)를 통해 외부로 추출될 수 있다. 추출부(7)에는 추출코크(8)가 구비되어 있는 바, 사용자는 저수탱크(6)의 물을 음용하기 위해 추출코크(8)를 열어서 물을 추출할 수 있다. 저수탱크(6)에는 수위 감지 센서(6a)가 설치될 수 있는데, 이 수위 감지 센서(6a)는 저수탱크(6)내 정수의 수위를 감지하여 저수탱크(6)에 정수가 어느 정도 채워지면 더 이상 정수가 저수탱크(6)로 유입되지 못하게 한다.

또한 멤브레인 필터(4)의 하단에는 배출밸브(9)가 마련되어 있어서, 음용수 외의 용도, 예컨대 청소용수나 세탁용수로 물을 배출시킨다. 여기서, 배출밸브(9) 를 통해 배출된 물은 세디멘트 필터(2)와 선카본 필터(3)만을 통과한 물로서 멤브레인 필터(4)를 통과하기 전 상태로서 배출된다.

이러한 구성을 갖는 종래의 정수기에서는, 필터 교환의 시기를 정확하게 알 수 있는 방법이 제공되지 않는 문제점이 있다. 정수기 사용 중에 추출부(7)로부터 물이 잘 나오지 않으면 그 때야 비로소 여러 필터들을 확인하는 수준에 머물렀다. 또한 필터가 막힌 것을 인지하더라도 정확히 어느 필터가 막혔는지 알 수 있는 방법이 없었는 바, 필터의 막힘이 의심되면 일일이 필터들의 막힘 여부를 확인하여야 하기 때문에 매우 불편한 점이 있다.

정수기에서는, 깨끗한 물을 음용하기 위해 필터 관리가 무엇보다 중요하므로 필터가 막히면 막힌 필터를 신속히 새것으로 교환하여야 한다. 그러나, 전술한 바와 같이 필터의 막힘 여부를 정확하고 신속히 알 수 없기 때문에, 정수기 제조회사에서 권장하는 필터 교환주기를 준수하여 필터의 실제 막힘 여부와 전혀 상관 없이 정해지 사용기간이 지나면 필터를 교환하는 방식으로 필터 관리를 수행하여 왔다. 따라서, 실제로는 필터를 계속 사용할 수 있음에 불구하고 그 필터를 폐기하는 상황이 자주 발생하여, 자원낭비가 초래되고 필터 관리가 비효율적으로 될 수 있다.

또한 필터 뿐만 아니라 정수 시스템 내의 전기장치 또는 전자장치의 결함이나 고장 여부를 초기에 발견하기 어려운 문제가 있다. 예를 들어, 정수기에는 정수 된 물의 온도를 측정하고 이를 제어하기 위한 여러 전기장치 또는 전자장치가 설치될 수 있는데, 이들의 고장 여부를 신속하고 정확히 알기가 어려워 부품의 교환 수리를 제때 하지 못하는 문제가 발생한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 필터의 막힘과 같은 정수기 내부의 상태를 실시간으로 체크하여 사용자나 관리자에게 신속 정확하고 효과적으로 알려줄 수 있는 정수기 모니터링 장치를 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 정수기에 설치되는 여러 전기장치 또는 전자장치의 결함을 신속하고 정확히 발견하여 사용자나 관리자에게 알려주어 정수기의 부품 관리의 효율화를 도모할 수 있는 정수기 모니터링 장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 정수기 모니터링 장치는,

원수를 정화하기 위하여 복수개의 필터를 갖는 필터부와, 상기 필터부를 통해 정화된 물을 저장하는 저수탱크와, 상기 저수 탱크의 물을 외부로 추출하는 추출부를 구비하는 정수기를 모니터링하기 위한 장치로서,

상기 저수탱크의 내에 설치되어 상기 저수탱크 내의 수압을 검출하는 압력 센서;

상기 압력 센서에 의해 검출된 수압 신호를 입력받아 상기 저수탱크로 유입되는 물의 유속 데이터를 산출하고, 상기 유속 데이터를 기설정된 기준값과 비교하는 마이컴; 및

상기 마이컴과 연결되어 상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 외부 단말기에 전송하는 무선통신부;를 포함한다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 정수기 모니터링 장치는, 상기 마이컴으로부터 상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 수신하여 이를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다. 상기 메모리는 상기 수압 신호로부터 얻은 유속 데이터를 저장할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 정수기 모니터링 장치는, 상기 추출부로부터 추출되는 물의 추출시간을 검출하는 추출시간 검출기를 더 포함하고, 상기 마이컴은 상기 추출시간 검출기와 상기 압력센서로부터 검출시간 데이터와 수압 데이터를 각각 수신하여, 상기 필터부를 통과한 전체 통수량을 계산할 수 있다. 이 경우, 상기 마이컴은 상기 계산된 통수량을 기설정된 기준 통수량과 비교하여 그 결과를 상기 무선통신부를 통해 외부 단말기에 전달할 수 있다. 또한 상기 메모리는 상기 계산된 통수량 자체 또는 상기 계산된 통수량과 기준 통수량과의 비교 결과와 같은 상기 계산된 통수량에 관한 정보를 저장할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 필터부는, 세디멘트 필터, 선카본 필터, 멤브레인 필터 및 후카본 필터를 구비하되, 상기 정수기에 공급되는 원수는 상기 세디멘트 필터, 선카본 필터, 멤브레인 필터 및 후카본 필터를 순차적으로 거치면서 여과 또는 정화될 수 있다.

상기 정수기 모니터링 장치는, 상기 세디멘트 필터의 막힘 여부를 판별할 수 있도록, 상기 세디멘트 필터와 선카본 필터 사이에 설치되어 상기 세디멘트 필터로부터 상기 선카본 필터로 흐르는 물의 유량을 검출하는 유량 검출장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 마이컴는 하나 이상의 통신 포트를 통해 하나 이상의 전기장치와 연결되어 상기 전기장치에 신호를 발신하고, 상기 신호에 대한 상기 전기장치의 응답을 수신하며, 상기 전기장치로부터 받은 응답 신호를 기초로 상기 전기장치의 동작 상태를 검출할 수 있다.

상기 정수기 모니터링 장치는, 상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하되, 상기 메모리는 상기 마이컴으로부터 상기 전기장치의 동작 상태에 관한 정보를 수신하여 이를 저장할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 정수기 모니터링 장치를 구비한 정수기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 정수기 시스템은 필터부(1)와, 저수탱크(6)와, 추출부(7)를 포함한다. 저수탱크(6)의 내부 일측에는 압력 센서(20)가 설치되어 있고, 이 압력센서(20)는 마이컴(30)에 연결되어 있다. 또한 마이컴(30)으로부터 데이터를 수신하도록 마이컴(30)과 연결된 무선통신부(50)가 설치되어, 이 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기(60)에 필요한 데이터 또는 정보를 전달할 수 있다.

특정 기준시점으로부터 필터부(1)를 통과한 물의 전체 통수량을 산출할 수 있도록, 추출시간 검출기(21)가 추출부(7)에 설치될 수 있다. 또한, 압력센서(20)와 마이컴(30)의 모니터링 동작을 통해서 필터 막힘을 확인한 경우, 구체적으로 어느 필터가 막혔는지 알 수 있도록 유량계 등의 유량검출 장치(10)가 설치될 수 있다.

추가적으로, 정수기 시스템에는 메모리부(35)가 구비될 수 있다. 이 메모리부(35)는 마이컴(30) 등의 전기 또는 전자장치와 연결되어, 수리상황이나 내역(예컨대, 저수탱크 내의 수압 변화율, 필터의 막힘 여부, 특정시점으로부터의 전체 통수량 등)을 저장할 수 있다. 메모리부(35)는 온도 조절기나 디스플레이 등의 다른 전기장치(40) 또는 압력센서(20)와 연결될 수 있다.

필터부(1)는 원수를 정화하는 핵심 부분으로서, 세디멘트 필터(2), 선카본 필터(3), 멤브레인 필터(4) 및 후카본 필터(5)를 구비할 수 있다. 세디멘트 필터(3)는 원수 내의 비교적 큰 입자, 이물질 등을 걸러내어 원수를 1차로 필터링한다. 세디멘트 필터(2)를 통과한 물은 선카본 필터(3)에서 잔류 염소나 휘발성 유기물의 제거 처리를 받고 멤브레인 필터(4)로 간다. 멤브레인 필터(4)에서는, 물속에 함유된 중금속, 이온성 물질, 미생물 등이 제거된다. 멤브레인 필터(4)를 통과한 물은 후카본 필터(5)로 들어가서 냄새등이 제거되고 저수탱크(6)로 들어가 저장된다. 저수탱크(6)에 저장된 물은 추출부(7)에 설치된 추출코크(8)의 오픈 동작에 의해 외부로 배출되어 사용자에 의해 음용되어진다.

본 실시예서는 위의 4가지 필터(2, 3, 4, 5)를 사용하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 필터가 추가되거나 상기한 필터들 중 일부가 생략될 수 있으며, 필터부 자체의 구성이 전혀 다를 수도 있다. 따라서, 일반적으로 본 발명에서 필터부(1)는 정수기 시스템에 설치될 수 있는 임의 종류의 필터를 사용할 수 있다.

압력센서(20)는 저수탱크(6)의 내부 일측에 배치되며, 시간에 따른 저수탱크(6) 내 물의 수압을 측정할 수 있다. 압력센서(20)는 저수탱크(6)내의 수압 데이터를 보다 정확히 검출할 수 있도록 저수탱크(6)의 내측면 저부 측에 설치되거나 저수탱크(6)의 바닥면에 설치될 수 있다. 압력센서(20)에 의해 검출된 수압 데이터는 마이컴 또는 제어부(30)로 입력된다. 저수탱크(6)로 물이 유입됨에 따라 저수탱크(6) 내의 수압이 변하게 되는데, 저수탱크(6) 내의 수압 변화율는 아래 수학식과 같이 필터부(1) 출구로부터 저수탱크(6)로 유입되는 물의 유속에 비례한다.

V = kㆍΔP/Δt

여기서, V는 필터부(1)의 출구에서의 물의 유속이고, ΔP는 미소 시간구간(Δt)에서의 수압변화이며, k는 저수탱크의 수평 단면적 및 필터부 출구의 직경 등에 따라 정해지는 상수이다. 따라서, 압력센서(20)에서 검출된 시간에 따른 압력 신호로부터 '저수탱크(6)로 유입되는 물의 유속(필터부 출구에서의 유속) 데이터를 산출할 수 있다. 저수탱크(6) 내의 수압 변화율이 그 유속을 나타낸다고 할 수 있으므로, 유속값 그 자체 대신에 수압 변화율을 상기 '유속 데이터'로 사용할 수 있다. 또한 '유속 데이터'로는, 후술할 기준값과의 비교 동작의 편의를 위해 수압 변화율에 적절한 상수를 곱한 값을 사용할 수도 있다.

마이컴(30)은, 압력센서(20)로부터 검출된 수압 데이터를 수신받아, 저수탱크(6)로 유입되는 물의 유속 데이터 - 유속값 자체 또는 수압 변화율(ΔP/Δt) - 를 기설정된 기준값(기준 유속값 또는 기준 수압 변화율 등)과 비교할 수 있다. 이 때, 상기 유속 데이터의 값이 점점 작아져서 기준값보다 작게되면, 필터부(1)가 막힘 것으로 판단할 수 있다. 이러한 판단 결과 및/또는 유속 데이터(수압 변화율), 수압 데이터 등은 RF 칩 등을 갖는 무선통신부(50)로 보내어져서 외부 단말기에 무선으로 전송될 수 있다.

만약 물이 필터부(1)를 통과하여 저수탱크(6)로 정상적인 속도로 유입되면, 마이컴(30)은 유속 데이터값을 기준값과 비교하여 기준값 이상인 것으로 판단하게 된다. 이 경우, 마이컴(30)은 필터부가 정상상태(필터가 막히지 않음)인 것으로 판단하게 된다. 이러한 판단 결과 및/또는 수압 변화율, 수압 데이터 등은 무선통신부(50)로 보내어져 외부 단말기에 무선으로 전송될 수 있다.

이와 같이 압력센서(20)와 마이컴(30)에 의해 얻어지는, 필터의 막힘 여부에 관한 판단 결과(기준값과 유속 데이터 간의 비교 결과)는 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기(60)로 전송됨으로써, 정수기 사용자 또는 관리자는 외부 단말기(60)를 통해 정수기 상태를 실시간으로 즉각적으로 확인할 수 있게 된다. 이에 따라 필터의 교체 등 필요한 대응 보수 관리 행위를 적절한 시기에 효과적으로 수행할 수 있 게 된다. 마이컴(30)은 유속 데이터값과 기준값과의 상대적 차이를 계산하여 그 계산 결과(예컨대, 유속 데이터값이 기준값의 60% 임)를 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기(60)에 전송할 수도 있다.

메모리부(35)는 마이컴(30)과 연결되어, 마이컴(30)으로부터 상기 유속 데이터값과 기준값의 비교 결과에 관한 정보를 수신하여 이를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(35)는 필터부 출구에서의 유속 데이터, 필터의 막힘 여부(기준값과의 비교 결과)에 관한 정보 등을 저장할 수 있다. 메모리부(35)는 추가적인 수리상황이나 내역 등을 저장할 수 있는데, 예를 들어 저수탱크(6) 내의 물의 수위, 수압 등을 저정할 수 있고, 후술하는 바와 같이 마이컴(30)에 연결된 부품들의 동작 상태나 전체 통수량에 관한 정보도 저장할 수 있다. 또한 메모리부(35)는 유속 데이터값과 기준값 간의 상대적 차이를 저장할 수도 있다.

필터부(1)가 여러 개의 필터(2,3,4,5)를 구비하고 있는 경우, 상기한 바와 같이 마이컴(30)의 동작에 의해 필터의 막힘을 확인하더라도 구체적으로 어느 필터가 막혔는지 정확히 판단할 필요가 있다. 참고로, 필터부(1)가 세디멘트 필터(2), 선카본 필터(3), 멤브레인 필터(4) 및 후카본 필터(5)로 구성된 경우, 통상적으로 필터의 막힘은 세디멘트 필터(2)와 멤브레인 필터(4)에서 주로 발생한다. 따라서 세디멘트 필터(2)와 멤브레인 필터(4)의 막힘 여부를 판단하는 것이 중요하다.

필터부(1)가 막힌 것으로 판단된 경우 막힌 필터를 구체적으로 특정할 수 있도록 하기 위해, 세디멘트 필터(2)와 선카본 필터(3) 사이에 질량 유량계와 같은 유량 검출장치(10)가 설치될 수 있다. 상기 유량 검출장치(10)는 세디멘트 필터(2)와 선카본 필터(3) 사이의 관을 흐르는 물의 유량을 검출하는데, 그 검출된 유량을 통해 세디멘트 필터(2)의 막힘 여부를 알 수 있다.

더 구체적으로 말해서, 압력센서(20)와 마이컴(30)의 동작에 의해 필터부(1)가 막힌 것으로 판단된 경우, 유량 검출장치(10)에서 측정된 유량을 통해 세디멘트 필터(2)가 막혔는지 멤브레인 필터(4)가 막혔는지 용이하게 판별할 수 있다.

즉, 유량 검출장치(10)가 2개의 필터(2, 3) 사이에서 정상적인 유량을 나타낸다면, 세디멘트 필터(2)는 막히지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 멤브레인 필터(4)가 막힌 것으로 판단하여 멤프레인 필터(4)를 교환해주면 된다. 만약 유량 검출장치(10)가 2개의 필터(2, 3) 사이에서 기준 유량 이하로 낮은 유량을 나타낸다면, 세디멘트 필터(2)가 막힌 것으로 판단할 수 있고 이에 따라 세디멘트 필터(2)를 교환한다. 세디멘트 필터(2) 교환후에도 필터부(1)의 막힘이 외부 단말기(60)에 계속 표시된다면, 다시 유량 검출장치(10)의 측정 유량을 확인한 후 멤브레인 필터(4)를 교환해줄 수 있다.

유량 검출장치(10)를 통한 '막힌 필터의 특정'을 정확하게 하기 위해서, 배 출밸브(9)를 통해 일부 물을 배출할 필요가 있다. 이는 멤브레인 필터(4)가 막히면 그 필터(4) 이전 단계의 경로에서도 물의 흐름이 방해받게 되어, 막힌 필터의 특정을 위해 유량 검출장치(10)에서 정확한 유량을 검출하는 것이 불가능하게 되기 때문이다. 선카본 필터(3)를 통과한 물의 일부가 막혀있는 멤브레인 필터(4)를 거치지 않고 배출밸브(8)를 통해 외부로 직접 배출되면, 유량 검출장치(10)를 통해 세디멘트 필터(2)를 통과한 물의 정확한 유량을 알 수 있게 된다.

유량 검출장치(10)로는, 유량을 검출할 수 있는 것이면 어떠한 것을 사용하더라도 무방하다. 특히 관에 용이하게 설치되어 흐르는 물의 유량을 측정하기에 적합한 유량계(예컨대 질량 유량계 등)를 상기 유량 검출장치(10)로서 유용하게 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 압력센서로부터 얻은 수압 신호를 통하여 필터부(1)의 막힘 여부를 판단할 수 있을뿐만 아니라, 이하에서 설명하는 바와 같이 추출시간 검출기(21)를 이용하여 얻은 전체 통수량을 통해 필터부(1)의 교체시기 도래 여부(또는 사용중인 필터의 수명이 다했는지 여부)를 알려준다.

추출시간 검출기 또는 추출시간 검출센서(21)는 사용자 등에 의한 물의 추출시간(21)을 검출한다. 예를 들어, 물의 추출을 위한 추출코크(8)의 열림 동작시 전기신호를 발생시켜 이 발생된 전기신호의 지속시간으로부터 정수된 물의 추출시간 을 검출할 수 있다. 추출시간 검출기(21)에서 검출된 추출시간 데이터는 마이컴(30)으로 입력된다. 마이컴(30)은 압력센서(20)로부터 수신된 수압 데이터와, 추출시간 검출기(21)로부터 수신된 검출시간 데이터를 사용하여, 특정 시점(예컨대, 구입후 사용시 처음 설정된 시점 또는 필터 교환 시점 등)으로부터 정수 시스템을 통과한 전체 통수량(또는 필터부를 통과한 전체 통수량)을 계산할 수 있다.

특정 시점으로부터의 전체 통수량은 결국 추출부를 통해서 추출되는 물의 전체량에 상당하므로, 특정 시점으로부터 적산된 추출시간을 통해 통수량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 아래와 같은 관계식으로부터 통수량 계산이 가능하다.

상기 수학식 2에서, 시간 구간 t0(특정 시점) ~ t(현재)의 통수량이 계산되며, A는 추출 속도(단위시간당 추출량)을 나타낸다. 추출 코크(8)가 폐쇄되어 있는 동안 A = 0이고, 추출 코크(8) 개방시 A > 0으로서 A는 저수탱크(6)의 수위(또는 수압)에 따라 달라진다(즉, A = A(P), P는 수압). 따라서, 정확한 통수량을 얻기 위해서는 추출시의 수위(또는 수압)을 고려하여야 한다.

구체적으로 말해서, 저수탱크(6)에서는 수위에 따라 수압이 달라지게 되는데, 이러한 수압차이로 인해 추출부(7)의 개방시 단위시간당 추출되는 물의 양(추 출 속도)이 달라지게 된다. 따라서, 정확한 통수량을 측정하기 위해서는, 추출시간과 함께 저수탱크(6)의 수위(또는 수압)에 관한 정보가 필요하다. 압력센서(20)로부터 얻은 수압에 관한 정보를 이용하여 특정 추출시간 동안 추출된 물의 양을 계산할 수 있다. 이 때, 수압에 따른 추출 속도 함수(A(P))는 추출 코크와 저수탱크 구조에 따라 정해지는 함수로서, 이러한 함수 관계를 용이하게 사용할 수 있도록 미리 마이컴(30) 내에 프로그램되거나 롬(ROM) 등에 저장될 수 있다. 이와 같이 수압(수위)를 고려하여 추출시간을 적산함으로써 마이컴(30)은 정확한 통수량을 계산할 수 있다(수학식 2 참조).

통상적으로 종래에는 실제로 정수기의 물을 추출하지 않고 그대로 보존하더라도 일정 기간(권장 수명)이 경과하면, 필터의 정확한 사용량(그 필터가 얼마나 많은 물을 정수하였는가)에 상관없이 관리자 등에 의해 필터를 새것으로 교체하였다. 이로 인해, 자원낭비와 관리비용 증가가 초래되었다.

그러나, 본 실시형태에 따르면, 추출시간 검출기(21), 압력센서(20) 및 마이컴(30)의 동작을 통해 현재까지의 정확한 통수량을 알 수 있다. 따라서, 마이컴(30)은, 상기 계산된 통수량을 미리 설정된 기준 통수량(권장 수명의 기준으로서 설정된 기준 통수량)과 비교하여, 현재 통수량이 기준 통수량보다 크면, 필터의 수명이 수명이 다한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 기준 통수량과의 비교 결과는 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기(60)로 전송될 수 있다. 또한 현재까지의 통수량, 상기 기준 통수량과의 비교 결과 등의 정보는 메모리부(35)에 저장될 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 마이컴(30)은 이에 연결된 하나 이상의 전기장치와 일정한 신호를 송수신함으로써 그 전기 장치의 전기적 동작 상태를 검출하고 감시할 수 있다.

좀 더 구체적으로 말해서, 마이컴(50)은 하나 이상의 통신 포트를 통해 하나 또는 다수의 전기장치(예컨대, 압력센서(20), 무선통신부(50), 추출시간 검출기(21) 또는 기타 전기장치(40) 등)에 신호를 발신하고, 상기 신호에 대한 상기 전기장치의 응답을 수신할 수 있다. 이 때, 마이컴(30)은 전기장치로부터 받은 응답 신호를 기초로 상기 전기장치의 동작 상태를 검출하여, 전기장치의 전기적인 결함이나 고장 여부를 초기에 발견할 수 있게 할 수 있다.

예를 들어, 마이컴(30)은 소정의 신호를 기설정된 주기로 다수의 전기장치에 발신하고 상기 전기장치로부터 응답을 수신하여, 주기적으로 상기 전기장치의 동작 상태를 파악함으로써, 상기 전기장치의 전기적인 결함이나 고장 여부를 자동으로 검출할 수 있다. 마이컴(30)이 갖는 이러한 전기장치의 동작 상태 감시기능은, 오토 디텍팅(auto-detecting)을 수행하는 프로그램을 마이컴에 내장시킴으로써 구현될 수 있다. 마이컴(30)에서 검출한 전기장치의 동작 상태에 관한 정보는 메모리부(35)로 입력되어 저장될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 정수기 모니터링 장치의 블록도이다. 도 3을 참조하여, 정수기 모니터링 장치의 동작의 예를 간단히 설명하면 아래와 같다.

압력센서(20)는 저수탱크 내의 수압을 검출하고 검출된 수압 데이터를 마이컴(30)에 전송한다. 마이컴(30)은 압력센서(20)로부터 수신된 수압 데이터로부터 저수탱크에 유입되는 물의 유속 데이터를 산출하고, 이 유속 데이터를 기준값과 비교한다. 그 비교 결과 유속 데이터가 기준값보다 큰 경우 필터부가 막힌 것으로 판단할 수 있다. 이러한 유속 데이터와 기준값 간의 비교 결과에 관한 정보는 RF 칩 등을 구비한 무선통신부(50)로 보내어진다. 무선통신부(50)는 송신 거리내에 있는 관리자 또는 사용자의 외부 단말기(60)로 상기 유속 데이터와 기준값 간의 비교 결과에 관한 정보를 전송한다. 관리자 또는 사용자는 외부 단말기(60)의 표시 장치 등을 통해 비교 결과에 관한 정보를 실시간으로 확인할 수 있고, 이러한 외부 단말기(60)에 출력된 정보를 통해 정수의 상태(특히, 필터의 막힘 여부)를 효과적으로 적시에 알 수 있게 된다.

유속 데이터와 기준값 간의 비교 결과에 관한 정보 뿐만 아니라, 유량 검출장치(도 2의 도면부호 10 참조)에서 측정된 유량값도 마이컴(30)에 전송될 수 있다. 마이컴(30)은 유량 검출장치(10)로부터 수신된 유량값을 기준 유량값과 비교하여 세디멘트 필터(도 2의 도면부호 2 참조)의 막힘 여부를 판단할 수 있고, 또는 막혀있는 필터가 구체적으로 어느 필터인지 판단하여 그 결과를 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기(60)로 전송할 수 있다.

상술한 유속 데이터값 와 기준값간의 비교 결과(2 값 간의 상대적 차이를 포함할 수 있음)는 마이컴(30)에 연결된 메모리부(35)로 전송되어 메모리부(35)의 특정 저장 영역에 저장될 수 있다. 메모리부(35)는 상기 비교 결과에 관한 정보 외에도, 저장탱크 내의 수위, 수압, 전체 통수량, 유량 검출장치 상의 유량값 등 수리 상황이나 내역등을 저장할 수 있다. 이러한 수리 상황이나 내역에 관한 정보는 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기(60)로 전송될 수도 있다. 따라서, 관리자가 수리 상황이나 내역등을 별도로 체크하여 보관하지 않더라도 편리하게 점검할 수 있다.

상술한 바와 같이, 전체 통수량을 산출하기 위해, 추출시간 검출기(도 2의 도면부호 21 참조)에서 검출된 검출시간 데이터와 압력센서(20)에서 검출된 수압 데이터가 마이컴(30)으로 전송될 수 있다. 마이컴(30)은 수신 받은 검출시간과 수압 데이터를 이용해 특정 기준시점으로부터 현재까지의 통수량을 실시간으로 계산할 수 있다. 또한 마이컴(30)은 산출된 통수량을 기설정된 권장 통수량(권장 수명의 기준이 되는 기준 통수량)과 비교하고 그 비교 결과(예컨대, 통수량의 측면에서 현재 사용중인 필터가 권장 수명을 다했다는 정보 등)를 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기(60)에 전송할 수 있다. 산출된 통수량에 관한 정보 및/또는 산출된 통수량과 권장 통수량과의 비교 결과에 관한 정보는 메모리부(35)로 보내어져 저장될 수 있다.

추가적으로, 마이컴(30)은, 통신 포트를 통해 연결된 전기장치(20, 50, 40')와 주기적으로 신호를 발신하고 그 신호에 대한 응답을 수신함으로써, 전기장치의 동작 상태나 전기적인 결함 또는 고장 여부를 검출할 수 있다. 이러한 전기장치의 동작 상태에 관한 정보는 무선통신부(50)를 통해 외부 단말기로 전송될 수 있다. 이에 따라, 외부 단말기 상에 표시된 전기장치의 동작 상태를 통해, 관리자 또는 사용자는 부품의 교체등 필요한 보수 관리 행위를 적절한 시기에 수행할 수 있게 된다. 또한 마이컴(30)에 의해 검출된 전기장치의 동작 상태에 관한 정보는 메모리부(35)로 보내어져 소정의 저장 영역에 저장될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 필터의 막힘과 같은 정수기 내부의 상태를 실시간으로 체크하여 이러한 정수기 상태를 무선으로 외부 단말기를 통해 사용자나 관리자에게 신속 정확하고 알려줄 수 있다. 또한, 정수기에 설치되는 여러 전기장치 또는 전자장치의 결함을 신속하고 정확히 발견하여 사용자나 관리자에게 알려주어 정수기의 부품 관리의 효율화를 도모할 수 있다.

Claims (11)

1. 원수를 정화하기 위하여 복수개의 필터를 갖는 필터부와, 상기 필터부를 통해 정화된 물을 저장하는 저수탱크와, 상기 저수 탱크의 물을 외부로 추출하는 추출부를 구비하는 정수기를 모니터링하기 위한 장치에 있어서,

   상기 저수탱크의 내에 설치되어 상기 저수탱크 내의 수압을 검출하는 압력 센서;

   상기 압력 센서에 의해 검출된 수압 신호를 입력받아 상기 저수탱크로 유입되는 물의 유속 데이터를 산출하고, 상기 유속 데이터를 기설정된 기준값과 비교하는 마이컴; 및

   상기 마이컴과 연결되어 상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 외부 단말기에 전송하는 무선통신부;를 포함하는 정수기 모니터링 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 정수기 모니터링 장치는, 상기 마이컴으로부터 상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 수신하여 이를 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 메모리는 상기 수압 신호로부터 얻은 유속 데이터를 저장하는 것을 특 징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 추출부로부터 추출되는 물의 추출시간을 검출하는 추출시간 검출기를 더 포함하고,

   상기 마이컴은 상기 추출시간 검출기와 상기 압력센서로부터 검출시간 데이터와 수압 데이터를 각각 수신하여, 상기 필터부를 통과한 전체 통수량을 계산하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 계산된 통수량을 기설정된 기준 통수량과 비교하여 그 결과를 상기 무선통신부를 통해 외부 단말기에 전달하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하되,

   상기 메모리는 상기 계산된 통수량에 관한 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 필터부는, 세디멘트 필터, 선카본 필터, 멤브레인 필터 및 후카본 필터를 구비하되, 상기 정수기에 공급되는 원수는 상기 세디멘트 필터, 선카본 필터, 멤브레인 필터 및 후카본 필터를 순차적으로 거치면서 정화되는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 세디멘트 필터의 막힘 여부를 판별할 수 있도록, 상기 세디멘트 필터와 선카본 필터 사이에 설치되어 상기 세디멘트 필터로부터 상기 선카본 필터로 흐르는 물의 유량을 검출하는 유량 검출장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 마이컴는 하나 이상의 통신 포트를 통해 하나 이상의 전기장치와 연결되어 상기 전기장치에 신호를 발신하고, 상기 신호에 대한 상기 전기장치의 응답을 수신하며, 상기 전기장치로부터 받은 응답 신호를 기초로 상기 전기장치의 동작 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 마이컴은 소정의 신호를 기설정된 주기로 상기 전기장치에 발신하고 상기 전기장치로부터 응답을 수신하여, 주기적으로 상기 전기장치의 동작 상태를 파 악함으로써, 상기 전기장치의 고장 여부를 자동으로 검출하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 기준값과의 비교 결과에 관한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하되,

    상기 메모리는 상기 마이컴으로부터 상기 전기장치의 동작 상태에 관한 정보를 수신하여 이를 저장하는 것을 특징으로 하는 정수기 모니터링 장치.

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