KR20100061643A - 정수기용 필터탱크 및 이를 이용한 정수기 - Google Patents

정수기용 필터탱크 및 이를 이용한 정수기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원수를 정수로 정화하는 필터가 내장된 필터하우징; 상기 필터하우징의 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 하나로서 상기 원수가 유입되는 입수로; 상기 필터하우징 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 나머지 하나로서 상기 정수가 유출되는 출수로; 상기 입수로와 출수로의 외곽을 두르는 상기 필터하우징 일 측의 플랜지; 상기 필터하우징의 외부 및 상기 플랜지의 내부에서 상기 관의 외면에 관통된 홀로서 상기 입수로와 출수로를 연결하는 바이패스로를 포함하여, 상기 바이패스로의 직경에 따라 상기 필터를 경유해서 상기 출수로로 유출되는 물량과 상기 필터를 경유하지 않고 상기 바이패스로를 통해 상기 출수로로 유출되는 물량의 비율이 조절되는 정수기용 정수필터 그리고 이를 이용한 정수기를 제공한다.

Description

정수기용 필터탱크 및 이를 이용한 정수기{filter tank and water purifier using the same}
본 발명은 정수기용 필터탱크 및 이를 이용한 정수기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소정의 필터가 내장된 적어도 하나의 필터탱크에 원수를 통과시켜 정수를 얻는 정수기로서, 각각의 필터탱크로 유입되는 총 물량 대비 필터를 통과한 물량 또는 필터를 통과하지 않고 바이패스 되는 물량의 비율을 자유로이 조절할 수 있는 정수기용 필터탱크 및 이를 이용하여 보다 다양한 수질의 정수를 제공할 수 있는 정수기에 관한 것이다.
일상생활에서 널리 활용되는 정수기(water cleaner 또는 water purifier)는 수돗물 등의 원수(原水)를 '먹는 물 관리법' 제5조 제3항 규정에 적합한 음용수로 정화하는 장치로서, 목적, 구성, 정수방식 등에 따라 다양하게 구분된다.
이 중에서도 가장 일반적인 분류기준인 정수원리에 따르면 자연여과식, 직결여과식, 증류식, 역삼투압식 등으로 나누어볼 수 있는데, 자연여과식은 일정용량의 원수(原水)를 저장하여 그 자체하중에 의한 필터경유 과정을 통해 물을 정화하고, 직결여과식은 상수도관이나 수전구 등에 정수기를 직접 연결함으로써 원수의 공급수압으로 필터를 경유시켜 물을 정화한다. 또한 증류식은 원수를 끓여 발생된 수증기를 재 집수(集水)하는 방식을 취하며, 역삼투압식은 멤브레인(membrane)이라 불리는 반투막을 이용해서 원수 내 불순물을 제거한다.
한편, 현재 주로 이용되는 자연여과식 및 직결여과식 정수기는 모두 필터에 의한 정화방식을 나타내므로 편의상 '필터식 정수기'라 통칭하면, 일반적인 필터식 정수기는 입수, 여과, 흡착, 본 여과, 출수의 단계를 통해 정수를 제공한다.
이에 따라 필터식 정수기로 입수된 원수는 여과단계를 통해 수중(水中)의 불순물이 걸러진 후 흡착단계를 통해 휘발성 유기물질이 제거된 다음, 정수기의 종류에 따른 본 여과 과정을 거쳐 최종적으로 사용자에게 출수되고, 이를 위한 필터식 정수기에는 부직포 등의 침전필터, 활성탄 또는 세라믹을 이용한 여과필터를 비롯해서 역삼투압필터, 중공사막필터 등 여러 가지 필터가 내장된 복수의 필터탱크가 사용된다.
따라서 이들 필터의 적절한 유지관리는 정수기의 성능을 좌우하는 핵심적인 요건이 된다.
그 결과 필터의 오염정도와 필터의 교체시기를 정확하게 판단하기 위한 여러 가지 방법이 모색되고 있지만, 여전히 필터의 오염정도 및 필터의 교체시기를 객관적이고 정확하게 파악할 수 있는 방법이 부족하다.
때문에 현재로서는 단순한 시간경과, 예컨대 한 달에 한번과 같은 임의의 시간간격을 기준으로 필터를 교체하거나 물맛 등의 주관적 느낌에 의존하고 있는 실정이며, 이로 인해 불필요하게 잦은 필터교체에 따른 비용 및 인력의 낭비를 초래하거나 적절한 교체시기를 놓쳐 오염된 물을 사용하는 경우가 빈번하다. 아울러 일반적인 필터식 정수기는 필터교체를 위한 정수기의 분해 및 재조립 과정이 복잡하여 일반 사용자에게 큰 부담으로 작용하고 있다.
또한, 일반적인 정수기는 필터탱크에 차례로 원수를 경유시켜 정수를 얻는바, 정수의 수질은 필터탱크의 종류에 전적으로 의존하며, 사용자의 목적에 따른 수질변화가 불가능한 한계를 보인다.
보다 구체적으로 살펴보면, 요사이 들어 여러 가지 성능을 지닌 다양한 종류의 필터가 소개되어 정수의 질이 전반적으로 향상되고 있지만, 단일 정수기로부터 배출되는 정수의 종류는 실질적으로 동일하고, 사용목적에 따라 다양한 수질의 정수를 얻기 힘들다. 구체적인 일례로, 세라믹필터 등의 여과필터에 이온교환수지를 일정비율 함유시켜 Ca2 +, Mg2 + 등 수중의 경수(硬水) 성분이 제거된 '연수화 정수'를 제공하는 기술이 소개된 바 있지만, 이온교환수지를 이용한 연수화 과정 중에는 필연적으로 물의 산도(pH)가 감소하거나 Na+의 함량이 높아져 고혈압 환자나 기타 질병이 있는 사용자에게는 적합하지 않다. 하지만 해당 제품을 사용하는 사용자는 자신의 요구와 무관하게 산성 또는 Na+ 함량이 높은 정수를 이용할 수밖에 없어 오히려 건강을 해치는 경우가 종종 나타나고 있다.
이와 같이 일반적인 필터식 정수기는 한 종류의 정수만을 제공할 수밖에 없어 그 용도가 한정적인 단점을 드러낸다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 필터의 오염정도와 필터의 교체시기를 객관적이고 정확하게 파악할 수 있는 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러 본 발명은 보다 다양한 수질을 얻을 수 있는 정수기로서, 사용자의 목적에 따라 특정필터들의 정화효율을 자유로이 조절할 수 있는 실질적인 방도를 제시하고자 하는바, 구체적으로 본 발명은 소정의 필터가 내장된 적어도 하나의 필터탱크에 원수를 통과시켜 정수를 얻는 정수기로서, 특히 각각의 필터탱크로 유입되는 총 물량 대비 필터를 통과한 물량 또는 필터를 통과하지 않고 바이패스 되는 물량의 비율을 자유로이 조절할 수 있는 정수기용 필터탱크를 제공하는 한편, 상기 필터탱크를 이용하여 사용자의 목적에 부합되는 다양한 수질의 정수를 제공할 수 있는 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 원수를 정수로 정화하는 필터가 내장된 필터하우징; 상기 필터하우징의 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 하나로서 상기 원수가 유입되는 입수로; 상기 필터하우징 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 나머지 하나로서 상기 정수가 유출되는 출수로; 상기 입수로와 출수로의 외곽을 두르는 상기 필터하우징 일 측의 플랜지; 상기 필터하우징의 외부 및 상기 플랜지의 내부에서 상기 관의 외면에 관통된 홀로서 상기 입수로와 출수로를 연결하는 바이패스로를 포함하여, 상기 바이패스로의 직경에 따라 상기 필터를 경유해서 상기 출수로로 유출되는 물량과 상기 필터를 경유하지 않고 상기 바이패스로를 통해 상기 출수로로 유출되는 물량의 비율이 조절되는 정수기용 정수필터를 제공한다.
이때, 상기 필터는 카본필터, 세라믹필터, 중공사막필터, 이온교환수지필터 중 하나인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 필터부 및 본체부를 포함하는 정수기로서, 상기 필터부는, 원수를 정수로 정화하는 필터가 내장된 필터하우징; 상기 필터하우징의 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 하나로서 상기 원수가 유입되는 입수로; 상기 필터하우징의 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 나머지 하나로서 상기 정수가 유출되는 출수로; 상기 입수로와 출수로의 외곽을 두르는 상기 필터하우징 일 측의 플랜지; 상기 필터하우징의 외부 및 상기 플랜지의 내부에서 상기 관의 외면에 관통된 홀로서 상기 입수로와 출수로를 연결하는 바이패스로를 포함하고, 상기 본체부는, 밑면이 개방된 박스형상으로서 상기 원수를 공급하는 원수유로와 상기 정수를 배출하는 정수유로가 내장되고, 상기 플렌지가 결합되는 고정플렌지가 상면에 구비되며, 상기 고정플렌지의 내부로 상기 입수로와 상기 원수유로를 연결하는 입수홀과 상기 출수로와 상기 정수유로를 연결하는 출수홀이 각각 관통된 커버케이스; 상기 커버케이스의 밑면을 밀폐하는 버툼플레이트를 포함하는 정수기를 제공한다.
이때, 상기 커버케이스의 내부에서 상기 원수유로에 장착되어 상기 원수의 공급여부를 단속하는 차단밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 차단밸브는 사용자의 조작을 위한 손잡이를 더 포함하고, 상기 손잡이는 상기 커버케이스의 전면으로부터 관통 노출되는 것을 특징으로 하며, 상기 커버케이스의 내부에서 상기 커버케이스의 배면에 밀착되고, 상기 원수유로와 상기 정수유로를 상기 입수홀과 출수홀에 각각 연결하는 관통홀이 관통된 유로플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터부는 둘 이상이고, 상기 입수홀과 출수홀은 상기 입수로 및 출수로와 각각 대응 연결되는 동수이며, 상기 커버케이스의 배면과 상기 유로플레이트 사이로는 상기 입수홀과 출수홀을 차례로 연결하는 하나 이상의 연결유로를 더 포함하여, 상기 원수는 상기 필터부를 차례로 경유해서 상기 정수로 정화되는 것을 특징으로 하고, 상기 커버케이스의 상면에 안착되어 상기 필터부를 수용하는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 커버케이스에 전면에 장착되어 상기 케이스의 전면으로부터 관통 노출되는 컨트롤패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 컨트롤패널에 내장된 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 정수기용 필터탱크는 유입되는 총 물량 대비 필터를 통과한 물량 또는 필터를 통과하지 않고 외부로 직접 바이패스 되는 물량의 비율을 자유로이 조절할 수 있는 장점을 나타내는바, 사용자의 목적에 부합되는 다양한 수질의 정수를 제공할 수 있는 장점이 있다.
아울러 본 발명에 따른 정수기는 필터의 오염정도 및 필터의 교체시기를 정확하게 파악하여 필터의 사용효율을 높이는 것은 물론 정수능력을 적절히 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 정수기의 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 필터탱크의 단면모식도.
도 3은 본 발명에 따른 정수기의 바람직한 일 양태에 대한 외관사시도.
도 4와 도 5는 각각 본 발명에 따른 정수기의 일부 분해상태에 대한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 정수기의 컨트롤패널에 대한 분해사시도.
도 7은 본 발명에 따른 정수기의 본체부와 필터부의 분해사시도.
도 8과 도 9는 각각 본 발명에 따른 정수기의 본체부에 대한 분해상태를 서로 다른 방향에서 나타낸 사시도.
도 10과 도 11은 각각 본 발명에 따른 정수기의 본체부 중 커버케이스에 대한 평면도와 저면도.
도 12와 도 13은 각각 본 발명에 따른 정수기의 본체부 중 유로플레이트에 대한 평면도와 저면도.
도 14와 도 15는 각각 본 발명에 따른 필터탱크의 바람직한 일 양태에 대한 단면도.
도 16은 본 발명에 따른 정수기의 차단밸브에 대한 분해사시도.
도 17과 도 18은 각각 본 발명에 따른 정수기의 동작상태에 따른 차단밸브의 단면도.
이하, 도면을 참조해서 본 발명을 상세하게 살펴본다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 정수기를 나타낸 블럭도로서, 편의상 필터부(100)와, 본체부(300)와, 제어부(600)로 나누어 볼 수 있다.
각각을 살펴보면, 필터부(100)는 원수를 정수로 정화하는 부분으로 복수의 필터탱크(F1 내지 F5)를 포함하며, 각각의 필터탱크(F1 내지 F5)에는 용도에 적합한 필터가 내장되는 동시에 외부의 물이 유입되는 입수로(FI1 내지 FI5)와 출수로(FO1 내지 FO5)가 갖추어진다.
이때, 복수의 필터탱크(F1 내지 F5)에 내장된 필터는 일례로 부직포 등을 이용한 침전필터, 활성탄이 함유된 카본필터, Mg2 +, Ca2 + 등 수중의 경수성분을 흡착하는 이온교환수지필터, 다공질의 세라믹을 이용한 세라믹필터, 중공사막을 이용한 중공사막필터 등 목적에 따라 적절한 종류가 선택될 수 있고, 따라서 복수의 필터탱크(F1 내지 F5) 또한 부직포 등이 내장된 침전필터탱크, 카본필터가 내장된 카본필터탱크, 이온교환수지필터가 내장된 연수필터탱크, 세라믹필터가 내장된 세라믹필터탱크, 중공사막필터가 내장된 중공사막필터탱크 등 목적에 적합한 종류가 적절한 수량으로 사용될 수 있다.
이에 따라 도면에 나타난 필터탱크(F1 내지 F5)의 숫자는 일례에 지나지 않지만 편의상 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)로 구분하면, 제 1 필터탱크(F1)는 침전필터탱크, 제 2 필터탱크(F2)는 1차 카본필터탱크인 프리카본필터탱크, 제 3 필터탱크(F3)는 2차 카본필터탱크인 포스트카본필터탱크, 제 4 필터탱크(F4)는 연수필터탱크 또는 세라믹필터탱크, 제 5 필터탱크(F5)는 중공사막필터탱크가 될 수 있다.
다음으로, 본체부(300)는 필터부(100)의 필터탱크(F1 내지 F5)가 분해 가능하게 조립되는 한편, 원수가 공급되는 원수유로(L1)와, 정수가 배출되는 정수유로(L2)와, 필터탱크(F1 내지 F5) 중 서로 다른 두 필터탱크의 출수로와 입수로를 차례로 연결하는 복수의 연결유로(L3 내지 L6)를 제공한다.
이때, 원수유로(L1)는 제 1 필터탱크(F1)의 제 1 입수로(FI1)와 연결되고, 정수유로(L2)는 제 5 필터탱크(F5)의 제 5 출수로(FO5)와 연결되며, 연결유로(L3 내지 L6)는 각각 제 1 필터탱크(F1)의 제 1 출수로(FO1)와 제 2 필터탱크(F2)의 제 2 입수로(FI2)를 연결하는 제 1 연결유로(L3)와, 제 2 필터탱크(F2)의 제 2 출수로(FO2)와 제 3 필터탱크(F3)의 제 3 입수로(FI3)를 연결하는 제 2 연결유로(L4)와, 제 3 필터탱크(F3)의 제 3 출수로(FO3)와 제 4 필터탱크(F4)의 제 4 입수로(FI4)를 연결하는 제 3 연결유로(L5)와, 제 4 필터탱크(F4)의 제 4 출수로(FO4)와 제 5 필터탱크(F5)의 제 5 입수로(FI5)를 연결하는 제 4 연결유로(L6)로 세분화될 수 있다. 따라서, 원수유로(L1)로 공급된 원수는 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)를 차례로 경유하면서 정수로 정화되어 정수유로(L2)로 배출된다.
또한, 원수유로(L1)에는 사용자의 수동조작에 의해 해당 유로를 차단하거나 개방하는 차단밸브(50)가 장착되고, 원수유로(L1)와 정수유로(L2)와 연결유로(L3 내지 L6) 중 하나, 바람직하게는 제 1 연결유로(L3)에는 유량계(M)가 장착되어 해당 유로를 흐르는 물의 양을 측정하는바, 전자의 차단밸브(50)는 필터탱크(F1 내지 F5)를 교체하거나 정수기를 사용하지 않을 때 외부에서 유입되는 원수를 차단하는 역할을 하고, 후자의 유량계(M)는 원수 공급량이나 정수 배출량 또는 각각의 필터탱크(F1 내지 F5)로 유입되는 물의 양을 측정함으로써 후술하는 제어부(600)로 하여금 각 필터의 교체시기를 정확하게 산출할 수 있도록 한다.
그리고 정수유로(L2)에는 최종적으로 정수배출을 단속하는 콕(cock) 등이 장착되어 사용자의 선택에 따라 개방되거나 단속된다.
다음으로, 제어부(600)는 사용자의 지시에 따라 여러 가지 필요정보를 제공하는 부분으로, 소정의 알고리즘이 탑재되고 유량계(M)와 연동되는 마이컴 등의 중앙처리유닛(610)과, 사용자의 지시입력을 위한 복수의 버튼 및/또는 레버 등의 입력유닛(620)과, 사용자에게 필요한 정보를 문자, 기호, 그림으로 표시하는 액정표시장치 등의 표시유닛(630)을 포함한다.
이때, 입력유닛(620)으로 입력되는 사용자의 지시내용과 표시유닛(630)의 표시내용은 필터탱크(F1 내지 F5) 내 필터의 오염정도 및 교체시기에 관한 것일 수 있다.
한편, 이상에서 살펴본 정수기의 필터탱크(F1 내지 F5)는 특히, 각각의 입수로(FI1 내지 FI6)로 공급되는 물의 일부를 필터에 경유시켜 각각의 출수로(FO1 내지 FO5)로 배출하는 반면 나머지 물은 필터에 경유시키지 않고 곧바로 각각의 출수로(FO1 내지 FO5)를 통해 바이패스(bypass) 시킬 수 있으며, 이를 통해 각각의 필터탱크(F1 내지 F5)로 공급되는 총 물량(예컨대, X+Y) 대비 필터를 통과한 물량(X) 또는 필터를 통과하지 않고 외부로 직접 바이패스 되는 물량(Y)의 비율을 자유로이 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 정수기용 필터탱크(이하, 간략하게 필터탱크라 한다.) 중 임의의 제 4 필터탱크(F4)에 대한 모식도로서, 이하의 설명은 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)에 모두 적용 가능하므로 특별히 구분하지는 않았지만 편의상 일부 도면부호만 제 4 필터탱크(F4)를 따르고 있다.
보이는 것처럼, 본 발명에 따른 필터탱크(F1 내지 F5)는 목적에 적합한 필터(202)가 내장된 통 형상의 필터하우징(210)으로 이루어지며, 여기에는 외부의 물이 공급되는 입수로(FI4)와 내부의 물이 배출되는 출수로(FO4)과 더불어 입수로(FI4)와 출수로(FO4)를 연결하는 별도의 바이패스로(242)가 갖추어진다. 이때, 입수로(FI4)와 출수로(FO4) 중 적어도 하나는 필터하우징(210)의 일면을 관통해서 그 내부 및/또는 외부로 연장된 관 형상을 나타낼 수 있고, 입수로(FI4)와 출수로(FO4) 중 나머지 하나는 필터하우징(210)의 일면을 관통하는 홀 형상을 나타낼 수 있으며, 바이패스로(242)는 입수로(FI4)와 출수로(FO4) 중 적어도 하나의 일측에 관통된 홀 형상일 수 있다.
즉, 도면에 의거하면 출수로(FO4)는 필터하우징(210)의 일면 내외부로 연장된 관 형상을 나타내고, 입수로(FI4)는 출수로(FO4)의 가장자리를 따라 필터하우징(210)의 일면에 관통된 다수의 홀 형상을 나타내며, 바이패스로(242)는 필터하우징(210)의 외부에서 출수로(FO4)의 하단 일측을 따라 관통된 홀 형상을 나타낸다.
그 결과 입수로(FI4)를 통해 공급되는 물의 일부는 필터(202)를 경유한 후 출수로(FO4)를 통해 배출되지만 나머지 물은 바이패스로(242)를 통해 출수로(FO4)로 직접 배출되며, 이 경우 바이패스로(242)의 직경을 조절하면 필터(202)를 경유한 물과 필터를 경유하지 않고 바이패스된 물의 혼합비를 적절히 조절할 수 있다.
다시 말해, 본 발명에 따른 필터탱크(F1 내지 F5)는 외부의 물이 공급되는 입수로(FI4)와 내부의 물이 배출되는 출수로(FO4)과 더불어 입수로(FI4)와 출수로(FO4)를 연결하는 별도의 바이패스로(242)를 포함하는바, 바이패스로(242)를 흐르는 물의 유량을 조절하면 각각의 필터탱크(F1 내지 F5)로 공급되는 총 물량(예컨대, X+Y) 대비 필터를 통과한 물량(X) 또는 필터를 통과하지 않고 외부로 직접 바이패스 되는 물량(Y)의 비율을 자유로이 조절할 수 있으며, 그 비율은 바이패스로(242)의 직경이 매우 작아 입수로(FI4)로 공급되는 물 전부가 필터를 거쳐 출수로(FO4)로 배출되는 0%의 경우에서부터 바이패스로(242)의 직경이 매우 커서 입수로(FI4)로 공급되는 물 전부가 필터를 거치지 않고 바이패스로(242)를 통해 출수로(FO4)로 배출되는 100%의 범위 내에서 결정될 수 있다.
한편, 도면과 같이 필터탱크(F4)의 출수로(FO4)가 필터하우징(210)의 내외부로 연장된 관의 형상인 경우에 출수로(FO4)는 필터하우징(210) 내에서 필터(202)보다 높은 위치를 점하는 것이 필터 경유시간을 늘릴 수 있어 바람직하고, 필터하우징(210)의 일면에는 입수로(FI4)와 출수로(FO4)의 외곽을 두르는 별도의 플렌지(250)가 마련되어 본체부(300)에 분해 가능하게 조립될 수 있다.
아울러, 이상에서는 출수로(FO4)가 필터하우징(210)의 내외부로 연장된 관 형상이고, 입수로(FI4)는 출수로(FO4)의 가장자리를 따라 필터하우징(210) 일면에 관통된 홀이며, 바이패스로(242)가 필터하우징(210)의 외부에서 출수로(FO5)에 관통된 홀 형상으로 가정하였지만, 필요에 따라서는 입수로(FI4)가 필터하우징(210)의 내외부로 연장된 관 형상이고, 출수로(FO4)가 입수로(FI4)의 가장자리를 따라 필터하우징(210) 일면에 관통된 홀이어도 무방하며, 바이패스로(242)가 필터하우징(210)의 내부에서 관 형상의 입수로(FI4) 또는 출수로(FO4) 일측에 관통된 홀이어도 그 작용에는 변함이 없다.
그리고 이러한 바이패스로(242)는 특히 해당 필터탱크(F4)가 이온교환수지필터를 이용한 연수필터일 때 더욱 유용한데, 일반적인 이온교환수지필터는 수중의 경도성분을 제거하는 대신 물의 산도(pH)를 낮추거나 Na+ 이온 함유량을 높인다. 따라서 바이패스로(242)의 직경을 조절하여 이온교환수지를 통과하는 물의 양과 직접 배출되는 물의 혼합비를 적절히 제어하면 수중의 경도성분 일부를 선택적으로 제거하는 동시에 산도(pH)를 유지하거나 Na+ 이온 함유량이 낮은 물을 얻을 수 있다.
앞서 도 1 및 도 2를 함께 참조해서 본 발명에 따른 정수기의 사용방법을 알아보면, 먼저 사용자는 원수유로(L1)를 가정이나 업소 내 상수도관에 연결하고, 원수유로(L1)에 장착된 차단밸브(50)를 연다.
이에 따라 원수는 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)를 차례로 경유하는 과정 중에 정화되고, 사용자가 정수유로(L2)에 장착된 콕(미도시)을 열면 정수가 배출되는데, 상기 정수는 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)의 바이패스(242)로 직경에 따라 다양한 수질을 나타내는바, 일례로 제 4 필터탱크(F4)가 상기의 바이패스로(242)를 갖춘 연수필터탱크라 가정하면, 정수기로부터 배출되는 정수의 종류는 경수성분이 함유된 통상의 정수와, 경수성분이 제거된 연수의 정수가 될 수 있고, 또 다른 일례로 제 4 필터탱크(F4)가 상기의 바이패스로(242)가 갖춰진 세라믹필터탱크라 가정하면, 정수기로부터 배출되는 정수의 종류는 여과정도가 다른 다양한 수질의 정수가 될 수 있다.
그리고 이 과정 중에 유량계(M)는 제 1 연결유로(L3)를 흐르는 물의 양을 측정하여 중앙처리유닛(610)으로 전송하며, 중앙처리유닛(610)은 기(旣) 입력된 각 필터탱크(F1 내지 F5)의 최대정화가능유량 대비 각 모드 별 실제 필터탱크(F1 내지 F5)를 통과한 물의 양을 비교하여 필터탱크(F1 내지 F5) 각각의 필터 오염정도를 산출하고, 그 결과를 표시유닛(630)을 통해 사용자에게 표시한다.
따라서 사용자는 각 필터탱크(F1 내지 F5)의 오염정도를 정확하게 감지할 수 있고, 적절한 시기에 필터를 교체하여 최상의 수질을 유지할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2와 더불어 별도로 언급되는 도면들을 참조해서 본 발명에 따른 정수기의 바람직한 일 양태(樣態)를 살펴본다.
첨부된 도 3은 본 발명에 따른 정수기의 외관 사시도이고, 도 4와 도 5는 각각 정수기의 일부 분해상태를 사용자 방향의 정면과 그 반대편의 후면에서 나타낸 일부 분해사시도이다.
보이는 것처럼, 본 발명에 따른 정수기는 바닥에 놓여지는 본체부(300)의 상면에 필터부(100)가 조립되고, 필터부(100)를 수용하는 케이스(700)가 본체부(300) 상단에 안착되어 필터부(100)를 은폐시킨 상태로 외관을 완성한다. 그리고 이러한 케이스(700)의 전면에는 제 1 개구부(702)가 관통되어 본체부(300)의 전면 상단으로부터 직립된 컨트롤패널(800)을 외부로 노출시키고, 컨트롤패널(800) 전면에는 제어부(600)의 입력유닛(620)인 다수의 버튼과 표시유닛(630)인 액정표시장치를 비롯해서 차단밸브(50)의 손잡이(72)가 노출된다. 또한 본체부(300)의 후면 하단에는 별도의 튜브 등으로 상수도관에 연결되어 원수가 유입되는 인풋니플(I)과, 콕이 장착된 별도의 튜브 등이 연결되어 정수가 배출되는 아웃풋니플(O)이 관통 설치되어 있다. 이때, 콕은 목적에 따라 정수기의 전후단 또는 상하단 등 자유로이 장착될 수 있다.
다음으로, 첨부된 도 6은 본 발명에 따른 정수기의 컨트롤패널(800)을 분해해서 나타낸 분해 사시도로서, 보이는 것처럼 본체부(300)의 전면 상단에는 본체부(300)와 일체로 이루어진 백킹플레이트(820)가 직립되고, 본체부(300)의 전면 하단에는 제 2 개구부(302)가 관통되어 후술하는 차단밸브(50)가 내장된다. 그리고 백킹플레이트(820) 및 제 2 개구부(302)의 전면에는 제어부(600)를 사이에 두고 프론트플레이트(810)가 결합되어 컨트롤패널(800)을 완성한다.
이때, 백킹플레이트(820)와 프론트플레이트(810)의 사이로 개재되는 제어부(600)는 복수의 제 1 볼트(B1)를 통해 백킹플레이트(820)의 전면에 고정되는 인쇄회로기판 상에 중앙처리유닛(610)과 입력유닛(620)과 표시유닛(630)이 탑재될 수 있고, 프론트플레이트(810)에는 입력유닛(620)을 외부로 노출시키기 위한 제 1 홀(812)과, 차단밸브(50)의 손잡이(72)를 외부로 노출시키기 위한 제 2 홀(814)이 관통되어 복수의 제 2 볼트(B2)를 통해 백킹플레이(820) 전면에 결합된다. 이 경우 프론트플레이트(810)의 상단 일부는 표시유닛(630)의 표시사항을 외부로 노출시키기 위한 투명 또는 반투명의 윈도우(미도시)를 이룰 수 있다.
다음으로, 첨부된 도 7은 본 발명에 따른 정수기의 본체부(300) 및 필터부(100)를 분해하여 나타낸 분해사시도로서, 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)를 포함하는 필터부(100)는 본체부(300) 상면에 플랜지 방식으로 분해 가능하게 조립되는 것을 확인할 수 있다.
이하, 본체부(300)와 필터부(100)의 각각을 상세하게 살펴본다.
첨부된 도 8은 본 발명에 따른 정수기 본체부(300)의 분해상태를 그 보다 높은 곳에서 내려다본 평면 사시도이고, 도 9는 동일한 분해상태를 그 보다 낮은 곳에서 올려다본 배면 사시도로서, 상기 본체부(300)는 밑면이 개방된 박스형상을 나타내는 동시에 그 상면에 필터부(100)가 조립되고 컨트롤패널(800)이 설치되는 커버케이스(310)와, 커버케이스(310)의 배면에 수평하게 밀착되도록 커버케이스(310) 에 실장되는 유로플레이트(410)와, 복수의 제 3 볼트(B3)를 통해 커버케이스(310) 밑면에 고정되어 실질적인 바닥면을 이루는 버툼플레이트(510)로 나누어 볼 수 있다.
이때, 커버케이스(310)의 내부 선단에는 차단밸브(50)가 실장되어 제 2 개구부(302)와 컨트롤패널(800)의 제 2 홀(814)을 통해 손잡이(72)를 노출시키고, 유로플레이트(410)의 배면에는 유량계(M)가 장착되며, 버툼플레이트(510)의 배면에는 제어부(600)의 구동전력을 제공하기 위한 배터리수납구(550)가 만입 형성되어 배터리커버(552)로 밀폐된다.
이 경우 특히 커버케이스(310)와 유로플레이트(410)는 서로의 밀착을 통해 원수유로(L1)와 정수유로(L2)를 비롯한 복수의 연결유로(L3 내지 L6)를 형성하는바, 첨부된 도 10과 도 11은 각각 커버케이스(310)의 평면도와 저면도이고, 도 12와 도 13은 각각 유로플레이트(410)의 평면도와 저면도이다. 참고로 도 10과 도 11은 상하가 서로 바뀌어 있고, 도 12와 도 13 또한 상하가 바뀌어 있다.
먼저, 커버케이스(310)의 상면에는 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)가 각각 결합되기 위한 제 1 내지 제 5 고정플렌지(320,330,340,350,360)가 갖추어지고, 이들 각각의 내부에는 해당 필터탱크(F1 내지 F5)의 입수로(FI5 내지 FI5) 및 출수로(FO1 내지 FO5)와 일대일 대응 연결되는 입수홀과 출수홀이 관통되어 있다.
편의상, 제 1 고정플렌지(320) 내에 관통된 입수홀과 출수홀을 제 1 입수홀(322)과 출수홀(324), 제 2 고정플렌지(330) 내에 관통된 입수홀과 출수홀을 제 2 입수홀(332)과 출수홀(334), 제 3 고정플렌지(340) 내에 관통된 입수홀과 출수홀을 제 3 입수홀(342)과 출수홀(344), 제 4 고정플렌지(350) 내에 관통된 입수홀과 출수홀을 제 4 입수홀(352)과 출수홀(354), 제 5 고정플렌지(360) 내에 관통된 입수로홀과 출수홀을 제 5 입수홀(362)과 출수홀(364)이라 한다.
그리고, 커버케이스(410)의 배면에는 제 1 출수홀(324)과 제 2 입수홀(332)을 연결하는 제 1 연결홈(L3)과, 제 2 출수홀(334)과 제 3 입수홀(342)을 연결하는 제 2 연결홈(L4)과, 제 3 출수홀(344)과 제 4 입수홀(352)을 연결하는 제 3 연결홈(L5)과, 제 4 출수홀(354)과 제 5 입수홀(362)을 연결하는 제 4 연결홈(L6)이 마련되는데, 이들 각각의 홈은 유로플레이트(410)와의 밀착을 통해 물의 이동이 가능한 유로로 작용하므로 제 1 내지 제 4 연결유로(L3 내지 L6)와 동일한 도면부호를 부여하여 '유로'라 칭하며, 이중에서 제 1 연결유로(L3)는 비록 제 1 출수홀(324)에 연결된 일단과 제 2 입수홀(332)에 연결된 타단으로 구분되지만, 이들 제 1 연결유로(L3)의 일단과 타단은 후술하는 유로플레이트(410) 배면에 장착되는 유량계(M)를 매개로 연결된다.
다음으로, 도 12와 도 13을 참조하면, 커버케이스(310)의 배면에 밀착 고정되는 유로플레이트(410)에는 커버케이스(310)의 제 1 입수홀(322)에 연결되는 제 1 관통홀(420)과, 제 1 연결유로(L3) 일단에 연결되는 제 2 관통홀(430)과, 제 1 연결유로(L3) 타단에 연결되는 제 3 관통홀(440)과, 제 5 출수홀(364)에 연결되는 제 4 관통홀(450)이 관통되고, 이중 제 1 관통홀(420)은 별도의 튜브 등으로 이루어진 원수유로(L1)를 통해 인풋니플(I)과 연결되고, 제 4 관통홀(450)은 별도의 튜브 등으로 이루어지는 정수유로(L2)를 통해 아웃풋니플(O)과 연결되며, 제 2 관통홀(430)과 제 3 관통홀(440)은 유량계(M)를 통해 연결된다. 이때, 유량계(M)는 일반적인 기술사상에 따르므로 별도의 설명은 생략하며, 정수유로(L1)에는 차단밸브(50)가 장착되지만 여기에 대해서는 해당 부분에서 상세히 살펴본다.
그 결과, 인풋니플(I)로 유입되는 원수는 원수유로(L1)와 제 1 관통홀(420)을 통해 제 1 입수홀(322)로 전달되는데, 제 1 출수홀(324)은 제 2 및 제 3 관통홀(430,440)과 제 1 연결유로(L3)와 유량계(M)를 통해 제 2 입수홀(332)과 연결되고, 제 2 출수홀(334)은 제 2 연결유로(L4)를 통해 제 3 입수홀(342)과 연결되고, 제 3 출수홀(344)은 제 3 연결유로(L5)를 통해 제 4 입수홀(352)과 연결되고, 제 4 출수홀(354)은 제 4 연결유로(L6)를 통해 제 5 입수홀(362)과 연결되고, 제 5 출수홀(364)은 제 4 관통홀(450) 및 정수유로(L2)를 통해 아웃니플(O)과 연결되므로, 제 1 내지 제 5 고정플렌지(320,330,340,350,360)에 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)가 각각 결합되면 결국 원수유로(L1)의 원수는 제 1 내지 제 5 필터탱크(F1 내지 F5)를 차례로 경유한 후 정수유로(L2)를 통해 배출된다.
첨부된 도 14와 도 15는 각각 본 발명에 따른 필터탱크(F1 내지 F5)를 나타낸 단면도로서, 도 14의 설명내용은 카본필터, 연수필터탱크 등에 적용 가능하고, 도 15의 설명내용은 세라믹필터탱크에 적용될 수 있다. 이때, 이하의 설명은 앞서 도 2에서 살펴본 내용과 유사하므로 동일 작용을 하는 동일부분에 대해서는 동일 도면부호를 부여하여 중복된 설명을 피한다.
먼저, 도 14를 임의로 제 1 필터탱크(F1)라 하여 제 1 필터탱크(F1)의 도면부호를 부여하면, 앞서 도 2에서 살펴본 구성요소로서 카본필터(204)가 내장되는 통 형상의 필터하우징(210)과, 이의 일면을 관통하여 내외부로 연장된 관 형상의 출수로(FO1)와, 상기 출수로(FO1)의 가장자리를 따라 필터하우징(210) 일면에 관통된 홀 형상의 입수로(FI1)와, 입수로(FI1) 및 출수로(FO1)를 두르도록 필터하우징(210)의 일면에서 돌출된 플렌지(250)를 확인할 수 있고, 필터하우징(210) 외부의 출수로(FO1) 일측에는 홀 형상의 바이패스로(242)가 관통되어 있다.
이때, 플렌지(250)는 커버케이스(310)의 제 1 고정플렌지(320)에 고정되어 입수로(FI1)와 출수로(FO1)가 각각 제 1 입수홀(322)과 출수홀(324)에 연결되는바, 제 1 입수홀(322)로 공급되는 물의 일부는 카본필터(204)를 경유한 후 제 1 출수홀(324)로 배출되는 반면, 나머지 물은 바이패스로(242)를 통해 제 1 출수홀(324)로 직접 배출되며, 그 비율은 바이패스로(242)의 직경에 따라 조절된다.
그외 미설명 부호 270은 카본필터(202)의 유실을 막기 위해서 필터하우징(210)의 내부에서 출수로(FO1)에 관통된 상하의 메쉬망을 나타내고, 260은 각각 메쉬망(270)의 고정을 위해 필터하우징(210) 내부에서 출수로(FO1)에 관통 고정된 상하의 제 1 및 제 2 가이드브래킷을 나타낸다.
다음으로 도 15를 임의로 제 3 필터탱크(F3)라 하여 제 3 필터탱크(F3)의 도면부호를 부여하면, 앞서 도 2에서 살펴본 구성요소로서 세라믹필터(206)가 내장되는 통 형상의 필터하우징(210)과, 이의 일면을 관통하여 외부로 연장된 관 형상의 출수로(FO3)와, 상기 출수로(FO3)의 가장자리를 따라 필터하우징(210) 일면에 관통된 홀 형상의 입수로(FI3)와, 입수로(FI3) 및 출수로(FO3)를 두르도록 필터하우징(210)의 일면에서 돌출된 플렌지(250)를 확인할 수 있다. 이때, 필터하우징(210)에 내장된 세라믹필터(206)는 출수로(FO3)와 연결되는 상하 방향의 중공(208)이 관통되어 출수로(FO3)의 역할을 실질적으로 겸하고, 바이패스로(242)는 필터하우징(210) 외부의 출수로(FO3) 일측에 홀 형상으로 관통되며, 플렌지(250)는 커버케이스(310)의 제 3 고정플렌지(340)에 고정되어 입수로(FI3)와 출수로(FO3)를 각각 제 3 입수홀(342)과 출수홀(344)에 연결시킨다.
그 결과 제 3 입수홀(342)로 공급되는 물의 일부는 세라믹필터(206)를 경유한 후 제 3 출수홀(344)을 통해 배출되는 한편, 나머지 물은 바이패스로(242)를 통해 제 3 출수홀(344)로 직접 배출되며, 그 비율은 바이패스로(242)의 직경에 따라 조절된다.
그외 미설명 부호 280은 세라믹필터(206)의 고정을 위한 상하의 제 3 및 제 4 가이드브래킷을 나타내며, 하단의 제 4 가이드브래킷은 출수로(FO1)와 중공(208)을 연결하도록 길이방향에 따른 홀이 관통된다.
마지막으로, 첨부된 도 16 내지 18은 차단밸브(50)를 설명하기 위한 도면으로, 도 16은 차단밸브(50)의 분해 사시도이고, 도 17과 도 18은 각각 차단밸브(50)의 동작상태에 따른 단면도이다.
보이는 것처럼, 본 발명에 따른 차단밸브(50)는 브래킷(82)을 매개로 커버케이스(310)의 선단 저면에 고정되어 컨트롤패널(800)의 제 2 홀(814)을 통해 손잡이(72)를 전면에 노출시키고 있다.
이때, 차단밸브(50)는 좌우 양측의 제 1 및 제 2 연결홀(54,56) 사이로 놓여진 소정의 밸브공간(53)을 정의하는 밸브하우징(52)과, 상기 밸브공간(53)에 회전 가능하게 내장되며 그 회전에 따라 제 1 및 제 2 연결홀(54,56)을 선택적으로 연결하는 밸브홀(64)이 관통된 콜릿(collet) 형상의 밸브본체(62)와, 밸브하우징(52)의 일측을 관통해서 밸브본체(62)의 회전축에 연결되는 손잡이(72)를 포함한다. 그리고 원수유로(L1)는 제 1 및 제 2 연결홀(54,56)을 매개로 유로플레이트(410)의 제 1 관통홀(420)과 커버케이스(310) 후면 하단의 인풋니플(I)을 연결한다.
따라서 도 18과 같이 사용자가 손잡이(72)를 잡아 밸브본체(62)의 밸브홀(64)이 제 1 및 제 2 연결홀(54,56)을 연결하도록 회전시키면 인풋니플(I)을 통해 공급되는 원수는 유로플레이트(410)의 제 1 관통홀(420)로 공급되고, 도 17과 같이 사용자가 손잡이(72)를 잡아 밸브본체(62)의 밸브홀(64)이 제 1 및 제 2 연결홀(54,56)과 어긋나도록 회전시키면 인풋니플(I)을 통해 공급되는 원수는 단속된다.
한편, 이상의 설명은 본 발명의 일 예에 지나지 않는 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 만족시키는 여러 가지 변형이 있을 수 있지만, 이들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 있다 해야 할 것이며, 이에 대해서는 이하의 청구범위를 통해 당업자에게는 자명하게 이해될 수 있다.

Claims (10)

  1. 원수를 정수로 정화하는 필터가 내장된 필터하우징;
    상기 필터하우징의 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 하나로서 상기 원수가 유입되는 입수로;
    상기 필터하우징 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 나머지 하나로서 상기 정수가 유출되는 출수로;
    상기 입수로와 출수로의 외곽을 두르는 상기 필터하우징 일 측의 플랜지;
    상기 필터하우징의 외부 및 상기 플랜지의 내부에서 상기 관의 외면에 관통된 홀로서 상기 입수로와 출수로를 연결하는 바이패스로를 포함하여, 상기 바이패스로의 직경에 따라 상기 필터를 경유해서 상기 출수로로 유출되는 물량과 상기 필터를 경유하지 않고 상기 바이패스로를 통해 상기 출수로로 유출되는 물량의 비율이 조절되는 정수기용 정수필터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터는 카본필터, 세라믹필터, 중공사막필터, 이온교환수지필터 중 하나인 정수기용 필터탱크.
  3. 필터부 및 본체부를 포함하는 정수기로서,
    상기 필터부는,
    원수를 정수로 정화하는 필터가 내장된 필터하우징;
    상기 필터하우징의 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 하나로서 상기 원수가 유입되는 입수로;
    상기 필터하우징의 일측을 관통해서 내외부로 연장된 관 또는 상기 필터하우징의 일 측에 관통된 홀 중 나머지 하나로서 상기 정수가 유출되는 출수로;
    상기 입수로와 출수로의 외곽을 두르는 상기 필터하우징 일 측의 플랜지;
    상기 필터하우징의 외부 및 상기 플랜지의 내부에서 상기 관의 외면에 관통된 홀로서 상기 입수로와 출수로를 연결하는 바이패스로를 포함하고,
    상기 본체부는,
    밑면이 개방된 박스형상으로서 상기 원수를 공급하는 원수유로와 상기 정수를 배출하는 정수유로가 내장되고, 상기 플렌지가 결합되는 고정플렌지가 상면에 구비되며, 상기 고정플렌지의 내부로 상기 입수로와 상기 원수유로를 연결하는 입수홀과 상기 출수로와 상기 정수유로를 연결하는 출수홀이 각각 관통된 커버케이스;
    상기 커버케이스의 밑면을 밀폐하는 버툼플레이트를 포함하는 정수기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 커버케이스의 내부에서 상기 원수유로에 장착되어 상기 원수의 공급여부를 단속하는 차단밸브를 더 포함하는 정수기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 차단밸브는 사용자의 조작을 위한 손잡이를 더 포함하고, 상기 손잡이는 상기 커버케이스의 전면으로부터 관통 노출되는 정수기.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 커버케이스의 내부에서 상기 커버케이스의 배면에 밀착되고, 상기 원수유로와 상기 정수유로를 상기 입수홀과 출수홀에 각각 연결하는 관통홀이 관통된 유로플레이트를 더 포함하는 정수기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 필터부는 둘 이상이고, 상기 입수홀과 출수홀은 상기 입수로 및 출수로와 각각 대응 연결되는 동수이며, 상기 커버케이스의 배면과 상기 유로플레이트 사이로는 상기 입수홀과 출수홀을 차례로 연결하는 하나 이상의 연결유로를 더 포함하여, 상기 원수는 상기 필터부를 차례로 경유해서 상기 정수로 정화되는 정수기.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 커버케이스의 상면에 안착되어 상기 필터부를 수용하는 케이스를 더 포함하는 정수기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 커버케이스에 전면에 장착되어 상기 케이스의 전면으로부터 관통 노출되는 컨트롤패널을 더 포함하는 정수기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 컨트롤패널에 내장된 제어부를 더 포함하는 정수기.
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