KR20150062887A - 전환 밸브 모듈을 포함하는 연수기 - Google Patents

전환 밸브 모듈을 포함하는 연수기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전환 밸브 모듈의 회전부가 회전하여 유로의 변경이 가능함으로써 최적화된 연수기 재생 및 사용시 유로 구조를 단순화시키는 전환 밸브 모듈을 포함하는 연수기를 제공한다.
또한, 본 발명은 전환 밸브 모듈을 도입함에 따라 종래에 두 개의 밸브를 사용하던 것을 하나로 유로를 제어 가능함으로써 사용자의 편의성을 제공하는 효과가 있다.

Description

전환 밸브 모듈을 포함하는 연수기{A water softener including transfer valve module}
본 발명은 연수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전환 밸브 모듈의 회전부가 회전하여 유로의 변경이 가능함으로써 최적화된 연수기 재생 및 사용시 유로 구조를 단순화시키는 전환 밸브 모듈을 포함하는 연수기에 관한 것이다.
현재, 가정 또는 사무실 등에 설치되는 연수기는 수돗물에 포함되어 있는 경
수성 이온을 화학적으로 변환시켜 연수화된 물로 만들어 주는 기본적인 기능을 갖는다.
일반적으로 수돗물(경수)에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 노후 된 관, 수질오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 아연, 납, 수은 등 각종 중금속(이온)도 함유되어 있다. 이와 같은 수돗물은 인체에 치명적이 지는 않지만 피부를 세척할 때 그대로 사용하게 되면 물속에 포함된 금속이온과 비누의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이러한 금속성 이물질이 피부에 접촉하여 알레르기와 같은 각종 피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시키게 된다.
따라서, 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na+형 강산성 양이온교환수지에 통과시켜 경도 성분인 Ca2+와 Mg2+을 수지중의 Na+와 교환하여 단물인 연수(softwater)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 세정용으로 이용되고 있다.
연수기는 경수에 함유된 칼슘이온과 마그네슘이온을 나트륨이온(Na+)으로 치환시켜 부드럽게 하는 원리를 갖는데, 이를 위해 나트륨이온이 함유된 특수고분자화합물의 이온교환수지가 내장된 연수통을 필수적인 구성요소로 포함하며, 물에 용해될 경우에 나트륨이온을 생성하는 소금 등의 이온교환수지 재생물질이 들어있는 재생통을 포함하고 있다.
즉, 연수기는 연수통 내에 미세한 알갱이(ball) 형상의 이온교환수지가 대량
으로 저장되어 있는 상태에서 수돗물을 상기 연수통 내로 계속 통과시켜 이온교환수지와 접촉시킴으로써 연수를 만들어내게 되는데, 상기 이온교환수지가 수돗물과의 계속적인 접촉에 의해 Na+성분이 상당부분 감소하게 되므로, 이를 보전하기 위해 NaCl 성분으로 이루어진 소금물을 연수통 내로 투입하게 된다.
종래의 연수기는 일반적으로 외부로부터 공급되는 원수를 연수로 변환시키는 이온교환수지를 포함하는 연수통과, 이온교환수지의 성능이 저하되었을 때 이온교환수지를 원상태로 재생시키는 재생수 공급을 위한 소금이 채워져 있는 재생통을 구비한다.
종래에는 모드에 따른 유로를 제어하기 위해 밸브를 두 개를 장착하여 사용함으로써 제어상의 번거로움과 동시에 구조적으로 복잡하여 사용자의 조작이 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 재생탱크를 이온교환수지탱크의 상측에 위치시키고 상기 재생탱크와 상기 이온교환수지탱크 사이에 6방향 밸브 모듈을 위치시켜, 별도의 동력없이 재생탱크 내에서 생성된 재생수를 상기 6방향 밸브 모듈을 통하여 이온교환수지탱크로 유입시킬 수 있는 중력식 자동 재생 연수기 및 중력식 자동 재생 연수기의 자동 재생 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 이온교환수지탱크와 재생탱크 사이에 6방향 밸브모듈을 설치함으로써, 재생탱크 내의 재생수가 직접 이온교환수지탱크로 유입되는 것이 아니라, 6방향 밸브 모듈을 거쳐 이온교환수지탱크로 유입될 수 있는 중력식 자동 재생 연수기 및 중력식 자동 재생 연수기의 자동 재생 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 전환 밸브 모듈을 포함하는 연수기는 내부에 이온교환수지가 채워질 수 있는 제1, 2 이온교환수지탱크; 상기 제1 및 제2 이온교환수지탱크의 상측에 위치하고 소금이 저장될 수 있는 재생탱크; 및 상기 재생탱크와 연통하는 재생수공급유로, 상기 제1 이온교환수지탱크의 상측에 연통하는 제1 재생수유입유로, 상기 제1 이온교환수지탱크의 하측에 연통하는 제1 재생수유출유로, 상기 제2 이온교환수지탱크의 상측에 연통하는 제2 재생수유입유로, 상기 제2 이온교환수지탱크의 하측에 연통하는 제2 재생수유출유로 및 외부와 연통하는 배출유로를 구비하는 전환 밸브 모듈을 포함하고, 상기 전환 밸브 모듈은, 밸브조절부; 상기 밸브조절부의 내부에 위치하는 상부디스크에 형성된 제1, 2 가이드홈을 포함하는 회전부; 상기 회전부와 접하면서 상기 밸브조절부와 결합하는 유로부에 고정되는 고정부;를 포함하며, 상기 회전부가 회전하는 경우, 상기 제1, 2 가이드홈이 회전함으로써 상기 재생수공급유로, 상기 제1 재생수유입유로, 상기 재생수유입유로, 상기 제1 재생수유출유로, 상기 제2 재생수유출유로 및 상기 배출유로를 개방 또는 폐쇄하는 방식으로, 상기 연수기의 작동 모드를 연수 모드 또는 재생 모드로 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 회전부는 30°간격으로 회전하면서 상기 재생수공급유로, 상기 제1 재생수유입유로, 상기 재생수유입유로, 상기 제1 재생수유출유로, 상기 제2 재생수유출유로 및 상기 배출유로의 개폐를 조절하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고정부 및 상기 회전부는 세라믹 재질인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 이온교환수지탱크 하측에는, 원수유입유로들과 연통하는 수전구를 통과한 상기 원수가 일정한 압력으로 유지될 수 있도록 하며 누적통수량을 확인할 수 있는 감압유량센서가 각각 부착되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연수기의 작동 모드가 연수 모드인 경우, 상기 전환 밸브 모듈의 유로는 전부 폐쇄되어, 상기 원수유입유로들 및 상기 원수공급유로들를 통해 상기 제1 및 제2 이온교환수지탱크로 각각 유입된 상기 온수 및 상기 냉수가 연수로 변환되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 재생모드는 재생탱크내 원수보충 모드, 재생수 생성 모드, 탱크내 압력제거 모드, 재생수 투입 모드 및 린스 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 재생탱크내 원수보충 모드인 경우, 상기 전환 밸브 모듈의 원수유입유로들 중 냉수를 공급하는 원수유입유로 및 상기 전환 밸브 모듈의 재생원수유입유로만 개방되고, 상기 전환 밸브 모듈의 나머지 유로는 전부 폐쇄된 상태로 일정시간 유지되어, 상기 냉수가 상기 재생탱크 내로 공급되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 재생수 생성 모드인 경우, 상기 전환 밸브 모듈의 유로는 전부 폐쇄된 상태로 일정시간 유지되어, 상기 재생탱크 내에서 일정 농도의 재생수가 생성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 재생수 투입 모드인 경우, 상기 전환 밸브 모듈의 유로는 전부 폐쇄되고, 그리고 상기 전환 밸브 모듈의 상기 재생수공급유로 및 상기 배출유로가 개방되고, 상기 제1 재생수유입유로 및 상기 제1 재생수유출유로가 일정시간 개방되어 상기 재생탱크 내에서 생성된 상기 재생수가 제1 이온교환수지탱크의 상기 이온교환수지를 재생하고 외부로 배출되거나 또는 상기 제2 재생수유입유로 및 상기 제2 재생수유출유로가 일정시간 개방되어 상기 재생탱크 내에서 생성된 상기 재생수가 제2 이온교환수지탱크의 상기 이온교환수지를 재생하고 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 린스 모드인 경우, 상기 전환 밸브 모듈의 원수유입유로들 및 원수공급유로들이 개방되고, 상기 재생원수유입유로가 폐쇄되고, 그리고 상기 제1 재생수유출유로 및 상기 배출유로만 일정시간 개방되어 상기 원수유입유로 및 상기 원수공급유로를 통해 상기 제1 이온교환수지탱크로 유입된 온수가 상기 제1 이온교환수지탱크 내의 재생수를 제거하여 외부로 배출되거나 또는 상기 제2 재생수유출유로 및 상기 배출유로만 일정시간 개방되어 상기 원수유입유로 및 상기 원수공급유로를 통해 상기 제2 이온교환수지탱크로 유입된 냉수가 상기 제2 이온교환수지탱크 내의 재생수를 제거하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명은 재생탱크를 이온교환수지탱크의 상측에 위치시키고 상기 재생탱크와 상기 이온교환수지탱크 사이에 전환 밸브 모듈을 위치시킴에 따라 제품의 구성을 단순화하며, 제품의 전체적인 부피를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 전환 밸브 모듈을 도입함에 따라 종래에 두 개의 밸브를 사용하던 것을 하나로 유로를 제어 가능함으로써 사용자의 편의성을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연수기(400)의 사시도,
도 2는 도 1의 전환 밸브 모듈을 나타낸 분해사시도,
도 3a는 연수기가 연수 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 나타낸 개략도,
도 3b는 연수기가 재생탱크내 원수보충 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시하는 개략도이며,
도 3c는 연수기가 재생수 생성 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 나타낸 개략도이며,
도 3d는 중력식 자동 재생 연수기가 재생수 투입 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시하는 개략도,
도 3e는 연수기가 린스 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시하는 개략도, 및
도 4는 연수기의 재생 플로우차트,
도 5는 연수모드에 따른 고정부와 회전부의 배치를 나타낸 일 방향에서의 평면도,
도 6a, 6b는 재생탱크내 원수보충 모드 및 정지상태에 따른 고정부와 회전부의 배치를 나타낸 일 방향에서의 평면도,
도 7a, 7b는 냉수재생모드 및 정지상태에 따른 고정부와 회전부의 배치를 나타낸 일 방향에서의 평면도,
도 8a, 8b는 온수재생모드 및 정지상태에 따른 고정부와 회전부의 배치를 나타낸 일 방향에서의 평면도,
도 9a, 9b는 냉수 린스모드 및 정지상태에 따른 고정부와 회전부의 배치를 나타낸 일 방향에서의 평면도,
도 10a, 10b는 온수 린스모드 및 정지상태에 따른 고정부와 회전부의 배치를 나타낸 일 방향에서의 평면도, 및
도 11은 재생이 완료된 상태에 따른 고정부와 회전부의 배치를 나타낸 일 방향에서의 평면도이다.
본 발명의 연수기를 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.
본 발명에 따른 연수기의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
<실시예>
<연수기(400)의 구조 설명>
도 1, 및 도 2를 참조하면, 연수기(400)는 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b), 메인 밸브 모듈(200), 전환 밸브 모듈(300), 재생탱크(410) 및 감압유량센서(430a, 430b)를 포함한다.
제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b) 내부에는 외부로부터 공급되는 원
수를 연수로 변환시킬 수 있는 이온교환수지가 채워져 있다. 또한, 후술될 메인 밸브 모듈(200) 및 전환 밸브 모듈(300)과 연통되어 있다.
재생탱크(410)는 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b)의 상측에 위치하고 소금과 같은 재생제가 저장되어 있다. 이러한 재생제는 분말형, 타정형, 블럭형 중에 어느 하나 일 수 있으나, 바람직하게는 블럭형을 사용하는 경우 체적이용도가 가장 높기 때문에, 블럭형 소금이 저장될 수 있다. 도 1은 블럭형 소금이 그 안에 위치한 재생탱크(410)를 도시한다.
또한, 재생탱크(410) 내에는 유로가이드(411)와 배수벽(412)이 구비될 수 있으며, 배수벽(412)은 재생탱크(410)를 배수영역(413)과 재생영역(414)으로 구분한다. 도 2에서는 유로가이드(411)이 생략되어 도시된다.
재생탱크(410) 내에 공급되는 원수의 수압이 높은 경우, 수압이 낮은 경우와 비교하여 일정 시간 동안 보다 많은 원수가 재생탱크(410) 내에 유입되어 필요 이상의 많은 재생수가 생성되거나, 필요 이상의 많은 재생제가 낭비되거나, 공급된 원수 또는 생성된 재생수가 재생탱크(410)를 넘치는 경우가 발생할 수 있다. 이를 방지하도록 유로가이드(411)를 채택하여, 공급되는 원수의 수압이 높은 경우 유로가이드(411)에 닿아서 일부가 재생영역(414)이 아닌 배수영역(413)으로 직접 흘러들고 오버플로우유로(12)를 통해 외부로 배수되어 재생제를 낭비하지 않도록 할 수 있다. 이로 인하여 재생영역(414) 내에 공급되는 원수의 양을 일정하게 유지시킬 수 있으며 재생제의 낭비를 줄일 수 있으며 재생탱크(410)에서 원수가 넘치는 일(overflow)을 방지할 수 있다.
또한, 재생영역(414)에 공급된 원수 또는 재생영역(414)에서 재생된 재생수가 과다한 경우 배수벽(412)을 너머 배수영역(413)으로 흘러들어 오버플로우유로(12)를 통해 외부로 배수될 수 있다. 이러한 방식으로 과다하게 공급된 원수 또는 과다하게 생성된 재생수가 재생탱크(410)에서 넘치는 현상(overflow)을 방지할 수 있다.
메인 밸브 모듈(200)은 온수 및 냉수를 공급하는 수전구(도시 안됨)와 연통하는 원수유입유로들(1, 2), 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b)의 하측과 각각 연통하는 원수공급유로들(3, 4) 및 재생탱크(410)와 연통하는 재생원수유입유로(5)를 구비한다.
전환 밸브 모듈(300)은 후술될 연수 모드 또는 재생모드에서 유로를 전환하는 역할을 하며, 재생탱크(410)와 연통하는 재생수공급유로(6), 제1 이온교환수지탱크(100a)의 상측에 연통하는 제1 재생수유입유로(7), 제1 이온교환수지탱크(100a)의 하측에 연통하는 제1 재생수유출유로(9), 제2 이온교환수지탱크(100b)의 상측에 연통하는 제2 재생수유입유로(8), 제2 이온교환수지탱크(100b)의 하측에 연통하는 제2 재생수유출유로(10) 및 외부와 연통하는 배출유로(11)를 구비한다.
한편, 전환 밸브 모듈(300)은 재생탱크(410)와 메인 밸브 모듈(200) 사이에 위치한다.
상술된 메인 밸브 모듈(200) 및 전환 밸브 모듈(300)의 구성은 구동 모터(도시 안됨)에 의해 유로들(1 내지 12)을 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있는 구성을 가지면 충분하고 특별히 제한되지 않음을 유의한다.
감압유량센서(430a, 430b)는 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b)의 하측에 각각 위치하며, 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b)에 각각 유입되는 온수 및 냉수를 일정한 압력으로 유지될 수 있도록 하며, 누적통수량을 확인할 수 있는 역할을 한다. 이러한 감압유량센서는 공지의 구성요소이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이러한 연수기(400)는 전환 밸브 모듈(300)의 유로들(1 내지 12)을 선택적으로 개방 또는 폐쇄하는 방식으로, 상기 연수기의 작동 모드를 제어한다.
특히, 수전구의 수압으로 인해 별도의 동력없이 원수유입유로(2) 및 재생원수유입유로(5)를 통하여 재생탱크(410)로 냉수가 유입된다. 그리고 재생탱크(410)에 유입된 냉수에 재생탱크(410) 내의 소금이 녹아 일정 농도의 재생수를 생성한 다. 생성된 재생수는, 재생탱크(410)가 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b)의 상측에 존재하기 때문에, 별도의 동력없이 중력으로 인하여, 재생수공급유로(6), 제1 재생수유입유로(7), 제1 재생수유출유로(9) 및 배출유로(11)를 통과하여 제1 이온교환수지탱크(100a) 내의 이온교환수지를 재생하고 외부로 배출되거나 또는 재생수공급유로(6), 제2 재생수유입유로(8), 제2 재생수유출유로(10) 및 배출유로(11)를 통과하여 제2 이온교환수지탱크(100b) 내의 이온교환수지를 재생하고 외부로 배출되게 된다.
<전환 밸브 모듈을 포함하는 연수기(400)의 작동 원리의 설명>
이하, 도 3을 참조하여 연수기(400)의 작동 모드에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. 도 4는 중력식 자동 재생 연수기(400)의 모드에 따른 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시한 개략도이다.
도 4a는 연수기(400)가 [연수 모드(RE : 재생탱크에 물 공급)]인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시한다.
[연수 모드(RE)]에서는, 메인 밸브 모듈(200)의 원수유입유로들(1, 2) 및 원수공급로들(3, 4)만이 개방되고, 메인 밸브 모듈(200)의 재생원수유입유로(5) 및 6방향 밸브 모듈(300)의 유로는 폐쇄된다.
그로 인해, 원수유입유로들(1, 2) 및 원수공급로들(3, 4)을 통해 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b)로 각각 유입된 온수 및 냉수는 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b) 내부의 이온교환수지에 의해 연수로 변환되어 배출되게 된다.
[재생모드]는 [재생탱크내 원수보충 모드(HS : 온수 린스)], [재생수 생성 모드(HR : 온수 재생)], [재생수 투입 모드(CS : 냉수 린스)] 및 [린스 모드(CR : 냉수 재생)]로 이루어지며, 이들 모드들은 순차적으로 수행된다.
도 4b는 연수기(400)가 재생탱크내 원수보충 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시한다.
[재생탱크내 원수보충 모드]에서는, 메인 밸브 모듈(200)의 원수유입유로들(1, 2) 중 냉수를 공급하는 원수유입유로들(2) 및 재생원수유입유로(5)만이 개방되고, 메인 밸브 모듈(200)의 나머지 유로 및 전환 밸브 모듈(300)의 유로는 전부 폐쇄된다. 이러한 상태가 대략 1분 내지 2분, 보다 바람직하게는 1분 30초 정도 유지되는 것이 바람직하나, 이러한 시간은 재생탱크(410)의 용량 등에 따라 변경될 수 있음을 유의한다.
그로 인해, 수전구의 수압으로 인해 별도의 동력없이 원수유입유로(2) 및 재생원수유입유로(5)를 통하여 재생탱크(410)로 냉수가 유입된다.
재생탱크(410)에 과다하게 공급된 원수는 오버플러우유로(12)를 통하여 직접외부로 배수될 수 있다.
도 4c는 연수기(400)가 재생수 생성 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시한다.
[재생수 생성 모드]에서는, 메인 밸브 모듈(200) 및 전환 밸브 모듈(300)의 유로가 전부 폐쇄된다. 이러한 상태가 12분 내지 20분 정도 유지되는 것이 바람직하나, 필요한 재생수의 농도 등에 따라 변경될 수 있음을 유의한다.
그로 인해, 재생탱크(410)에 유입된 냉수에 재생탱크(410) 내의 소금이 녹아 일정 농도의 재생수가 생성되게 된다.
과다하게 생성된 재생수는 배수벽을 너머 오버플러우유로(12)를 통하여 외부로 배수될 수 있다.
도 4d는 연수기(400)가 재생수 투입 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시한다.
[재생수 투입 모드]에서는, 메인 밸브 모듈(200)의 유로는 전부 폐쇄되고, 그리고 전환 밸브 모듈(300)의 재생수공급유로(6) 및 배출유로(11)가 개방된다. 또한, 전환 밸브 모듈(300)의 제1 재생수유입유로(7) 및 제1 재생수유출유로(9)가 개방되거나 또는 전환 밸브 모듈(300)의 제2 재생수유입유로(8) 및 제2 재생수유출유로(10)가 개방된다. 이러한 상태로 대략 10분 내지 15분, 보다 바람직하게는 13분 정도 유지되나, 이러한 시간은 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b) 내의 크기, 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b) 내의 이온교화수지의 양 등에 따라 변경될 수 있음을 유의한다.
그로 인해, 재생탱크(410) 내에서 생성된 재생수가 재생수공급유로(6) 및 제1 재생수유입유로(7)를 통하여 제1 이온교환수지탱크(100a)에 유입되고, 제1 이온교환수지탱크(100a)에 존재하는 이온교환수지를 재생하고 제1 재생수유출유로(9) 및 배출유로(11)를 통하여 외부로 배출되게 된다. 또는 재생탱크(410) 내에서 생성된 재생수가 재생수공급유로(6) 및 제2 재생수유입유로(8)를 통하여 제2 이온교환수지탱크(100b)에 유입되고, 제2 이온교환수지탱크(100b)에 존재하는 이온교환수지를 재생하고 제2 재생수유출유로(10) 및 배출유로(11)를 통하여 외부로 배출되게 된다. 한편, 이러한 과정은 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b) 내에서 동시에 일어날 수도 있음을 유의한다.
도 4e는 연수기(400)가 린스 모드인 경우, 유로들(1 내지 12)의 개방 또는 폐쇄 여부 및 물의 흐름을 도시한다.
[린스 모드]에서는, 메인 밸브 모듈(200)의 원수유입유로들(1, 2) 및 원수공급로들(3, 4)이 개방되고, 재생원수유입유로(5)가 폐쇄된다. 또한, 제1 재생수유출유로(9) 및 배출유로(11)가 개방되거나 제2 재생수유출유로(10) 및 배출유로(11)가 개방된다. 이러한 상태로 대략 4분 내지 6분, 보다 바람직하게는 5분 정도 유지되나, 이러한 시간은 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b) 내의 크기, [재생 모드]를 설정한 시간 등에 따라 변경될 수 있음을 유의한다.
그로 인해, 원수유입유로(1) 및 원수공급유로(3)를 통해 제1 이온교환수지탱크(100a)로 유입된 온수가 제1 이온교환수지탱크(100a) 내에 잔존하는 재생수를 제거하여 제1 재생수유출유로(9) 및 배출유로(11)를 통하여 외부로 배출되게 된다.
또는 원수유입유로(2) 및 원수공급유로(4)를 통해 제2 이온교환수지탱크(100b)로 유입된 냉수가 제2 이온교환수지탱크(100b) 내에 잔존하는 재생수를 제거하여 제2 재생수유출유로(10) 및 배출유로(11)를 통하여 외부로 배출되게 된다. 한편, 이러한 과정은 제1 및 제2 이온교환수지탱크(100a, 100b) 내에서 동시에 일어날 수도 있음을 유의한다.
상술된 바와 같이, 각각의 작동 모드에서 설정된 시간은 사용자가 필요에 따라 임의로 조절할 수 있음을 유의한다. 또한, 연수 모드에서 재생모드로의 전환 역시 사용자가 필요에 따라 임의로 설정한 시간에 따라 주기적으로 전환될 수 있음을 유의한다.










재생과정		 동작 밸브 온수 냉수
초기동작

 메인 온수 밸브 닫힘 온수 밸브 닫힘
메인 냉수 밸브 닫힘 냉수 밸브 닫힘
드레인(전환) ST(정지) ST(정지)
소금녹임 드레인(전환) RE(재생탱크) RE(재생탱크)
메인 냉수 밸브 열림
[2분 40초]		 냉수 밸브 열림
[2분 40초]
메인 냉수 밸브 닫힘 냉수 밸브 닫힘
드레인(전환) HR(온수린스)
(재생횟수에 따른 정체시간)		 CS(냉수린스)
(재생횟수에 따른 정체시간)
재생 드레인(전환) HR(온수재생)
[21분]		 CR(온수재생)
[21분]
드레인(전환) HS(온수린스) CS(냉수린스)
메인 온수 밸브 열림
[3분]		 냉수 밸브 열림
[3분]
메인 온수 밸브 닫힘 냉수 밸브 닫힘
종료동작
 드레인(전환) ST(정지) ST(정지)
온수/냉수 밸브 열림
(재생횟수 증가)		 온수/냉수 밸브 열림
(재생횟수 증가)






재생횟수에 따른 정체시간		 총 재생횟수
 정체시간 정체시간
1/2회(16/17회)
 5분 30초 5분 30초
3/4/5/6/7/8/9회
(18/19/20/21/22/23/24회)
 6분 30초 6분 30초
10/11회(25/26회)
 7분 30초 7분 30초
12/13회(27/28회)
 8분 30초 8분 30초
14회(29회)
 9분 30초 9분 30초
15회(30회)
 14분 30초
(30회는 미실시)		 14분 30초
상기한 모드와 관련하여 [표 1]에는 재생횟수에 따른 정체시간이 정리되어 있으며, [표 2]에는 재생과정에 따라 온수, 냉수일 경우 밸브의 개폐를 나타내고 있다.
도 5 내지 도 11은 각 모드별 회전부(310)와 고정부(320)가 밀착된 상태에서 고정부(320)의 상부에서 바라본 상태에서의 도면이다.
도 5는 연수 모드를 나타내고 있으며, 도시된 바와 같이 하부디스크(311)가 회전하여 제 1 가이드홈(312)와 제 2 가이드홈(313)이 다수의 유로홀(322~329)과 중첩되지 않도록 위치한다.
도 6은 재생탱크내 원수보충 모드를 나타내고 있으며, 6a에 도시된 바와 같이 하부디스크(311)가 회전함으로써 제 1 가이드홈(312)이 오버플로우유로(329)의 일부와 제2 재생수유입유로홀(325)에 위치하게 된다. 이때, 냉수와 온수는 모두 개방된 상태이며, 재생탱크내 원수보충이 종료되면 도 6b에 도시된 바와 같이 하부디스크(311)의 위치는 연수 모드일 때의 상태로 복귀된다.
도 7 및 도 8은 냉온수재생모드를 나타내고 있다.
먼저, 냉수를 재생할 경우 냉수는 폐쇄된 상태이며, 도 7a에 도시된 바와 같이 하부디스크(311)의 회전에 따라 제 1 가이드홈(312)은 오버플로우유로(329)의 일부와 재생수공급유로홀(323)에 위치하고, 제 2 가이드홈(313)은 제2 재생수유출유로홀(327)과 배출유로홀(328)에 위치하게 된다.
다음, 온수를 재생할 경우 온수는 폐쇄된 상태이며, 도 8a에 도시된 바와 같이 하부디스크(311)의 회전에 따라 제 1 가이드홈(312)은 재생수공급유로홀(323)과 제1 재생수유입유로홀(324)에 위치하고, 제 2 가이드홈(313)은 제1 재생수유출유로홀(326)과 배출유로홀(328)에 위치하게 된다.
상기한 온수 및 냉수의 재생모드가 종료되면, 도 7b, 8b에 도시된 바와 같이 제 1, 2 가이드홈(312, 313)이 다수의 유로홀(322~329)과 중첩되지 않는 위치로 복귀하게 된다.
도 9 및 도 10은 냉수 및 온수에서 린스모드를 나타낸 것이다.
먼저, 냉수 린스모드의 경우 냉수와 온수는 개방된 상태이며, 도 9a에 도시된 바와 같이 하부디스크(311)의 회전에 따라 제 1 가이드홈(312)은 재생수공급유로홀(323)에 위치하고, 제 2 가이드홈(313)은 제2 재생수유출유로홀(327)의 일부에 위치하게 된다.
다음, 온수 린스모드의 경우 냉수와 온수는 개방된 상태이며, 도 10a에 도시된 바와 같이 하부디스크(311)의 회전에 따라 제 1 가이드홈(312)은 제1 재생수유입유로홀(324)에 위치하고, 제 2 가이드홈(313)은 제1 재생수유출유로홀(326)에 위치하게 된다.
상기한 온수 및 냉수의 린스모드가 종료되면, 도 9b, 10b에 도시된 바와 같이 제 1, 2 가이드홈(312, 313)이 다수의 유로홀(322~329)과 중첩되지 않는 위치로 복귀하게 된다.
도 11은 재생이 완료된 상태를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 제 1, 2 가이드홈(312, 313)이 다수의 유로홀(322~329)에 중첩되지 않도록 위치하며, 상기한 배치는 도 6b, 도 7b, 도 8b, 도 9b, 도 10b와 동일하다.
전술한 바와 같이 고정된 상부디스크(321)에 밀착되어 회전하는 하부디스크(311)에 따라 다수의 유로홀(322~329)를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하는 제 1, 2 가이드홈(312, 313)의 구조를 통하여 각 모드별 유체의 흐름을 조절할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 제1 원수유입유로
2 : 제2 원수유입유로
3 : 제1 이온수지탱크
4 : 냉수카트리지탱크
5 : 재생수유입유로
6 : 재생수공급유로
7 : 제1 재생수유입유로
8 : 제2 재생수유입유로
9 : 제1 재생수유출유로
10 : 제2 재생수유출유로
11 : 배출유로
12 : 오버플로우유로
100 : 카트리지탱크
100a : 제1 이온교환수지탱크
100b : 제2 이온교환수지탱크
200 : 메인 밸브 모듈
300 : 전환 밸브 모듈
310 : 회전부
311 : 하부디스크
312 : 제 1 가이드홈
313 : 제 2 가이드홈
320 : 고정부
321 : 상부디스크
322 : 재생수유입유로홀
323 : 재생수공급유로홀
324 : 제1 재생수유입유로홀
325 : 제2 재생수유입유로홀
326 : 제1 재생수유출유로홀
327 : 제2 재생수유출유로홀
328 : 배출유로홀
329 : 오버플로우유로
330 : 유로가이드
340 : 밸브조절부
350 : 유로부
400 : 연수기
410 : 재생탱크
411 : 유로가이드
412 : 배수벽
413 : 배수영역
414 : 재생영역
430a, 430b : 감압유량센서

Claims (10)

  1. 내부에 이온교환수지가 채워질 수 있는 제1, 2 이온교환수지탱크;
    상기 제1 및 제2 이온교환수지탱크의 상측에 위치하고 소금이 저장될 수 있는 재생탱크; 및
    상기 재생탱크와 연통하는 재생수공급유로, 상기 제1 이온교환수지탱크의 상측에 연통하는 제1 재생수유입유로, 상기 제1 이온교환수지탱크의 하측에 연통하는 제1 재생수유출유로, 상기 제2 이온교환수지탱크의 상측에 연통하는 제2 재생수유입유로, 상기 제2 이온교환수지탱크의 하측에 연통하는 제2 재생수유출유로 및 외부와 연통하는 배출유로를 구비하는 전환 밸브 모듈을 포함하고,
    상기 전환 밸브 모듈은,
    밸브조절부;
    상기 밸브조절부의 내부에 위치하는 상부디스크에 형성된 제1, 2 가이드홈을 포함하는 회전부;
    상기 회전부와 접하면서 상기 밸브조절부와 결합하는 유로부에 고정되는 고정부;를 포함하며,
    상기 회전부가 회전하는 경우, 상기 제1, 2 가이드홈이 회전함으로써 상기 재생수공급유로, 상기 제1 재생수유입유로, 상기 재생수유입유로, 상기 제1 재생수유출유로, 상기 제2 재생수유출유로 및 상기 배출유로를 개방 또는 폐쇄하는 방식으로, 상기 연수기의 작동 모드를 연수 모드 또는 재생 모드로 제어하는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전부는 30°간격으로 회전하면서 상기 재생수공급유로, 상기 제1 재생수유입유로, 상기 재생수유입유로, 상기 제1 재생수유출유로, 상기 제2 재생수유출유로 및 상기 배출유로의 개폐를 조절하는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부 및 상기 회전부는 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이온교환수지탱크 하측에는, 원수유입유로들과 연통하는 수전구를 통과한 상기 원수가 일정한 압력으로 유지될 수 있도록 하며 누적통수량을 확인할 수 있는 감압유량센서가 각각 부착되는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연수기의 작동 모드가 연수 모드인 경우,
    상기 전환 밸브 모듈의 유로는 전부 폐쇄되어, 상기 원수유입유로들 및 상기 원수공급유로들를 통해 상기 제1 및 제2 이온교환수지탱크로 각각 유입된 상기 온수 및 상기 냉수가 연수로 변환되는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 재생모드는 재생탱크내 원수보충 모드, 재생수 생성 모드, 재생수 투입 모드 및 린스 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 재생탱크내 원수보충 모드인 경우,
    상기 전환 밸브 모듈의 원수유입유로들 중 냉수를 공급하는 원수유입유로 및 상기 전환 밸브 모듈의 재생원수유입유로만 개방되고, 상기 전환 밸브 모듈의 나머지 유로는 전부 폐쇄된 상태로 일정시간 유지되어, 상기 냉수가 상기 재생탱크 내로 공급되는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 재생수 생성 모드인 경우,
    상기 전환 밸브 모듈의 유로는 전부 폐쇄된 상태로 일정시간 유지되어, 상기 재생탱크 내에서 일정 농도의 재생수가 생성되는 것을 특징으로 하는 중력식 자동 재생 연수기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 재생수 투입 모드인 경우,
    상기 전환 밸브 모듈의 유로는 전부 폐쇄되고, 그리고
    상기 전환 밸브 모듈의 상기 재생수공급유로 및 상기 배출유로가 개방되고,
    상기 제1 재생수유입유로 및 상기 제1 재생수유출유로가 일정시간 개방되어 상기 재생탱크 내에서 생성된 상기 재생수가 제1 이온교환수지탱크의 상기 이온교환수지를 재생하고 외부로 배출되거나 또는 상기 제2 재생수유입유로 및 상기 제2 재생수유출유로가 일정시간 개방되어 상기 재생탱크 내에서 생성된 상기 재생수가 제2 이온교환수지탱크의 상기 이온교환수지를 재생하고 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 연수기의 작동 모드가 재생모드 중 린스 모드인 경우,
    상기 전환 밸브 모듈의 원수유입유로들 및 원수공급유로들이 개방되고, 상기 재생원수유입유로가 폐쇄되고, 그리고
    상기 제1 재생수유출유로 및 상기 배출유로만 일정시간 개방되어 상기 원수유입유로 및 상기 원수공급유로를 통해 상기 제1 이온교환수지탱크로 유입된 온수가 상기 제1 이온교환수지탱크 내의 재생수를 제거하여 외부로 배출되거나 또는 상기 제2 재생수유출유로 및 상기 배출유로만 일정시간 개방되어 상기 원수유입유로 및 상기 원수공급유로를 통해 상기 제2 이온교환수지탱크로 유입된 냉수가 상기 제2 이온교환수지탱크 내의 재생수를 제거하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는,
    연수기.
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