KR20220153290A - 정수기 - Google Patents

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KR20220153290A
KR20220153290A KR1020210060688A KR20210060688A KR20220153290A KR 20220153290 A KR20220153290 A KR 20220153290A KR 1020210060688 A KR1020210060688 A KR 1020210060688A KR 20210060688 A KR20210060688 A KR 20210060688A KR 20220153290 A KR20220153290 A KR 20220153290A
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이종환
정희도
김현구
오유원
이현강
강희주
정다운
박순혁
박찬정
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코웨이 주식회사
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Abstract

복수의 필터를 구비하는 필터부; 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수를 가열하여 온수를 생성하는 온수생성부; 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수 또는 상기 온수생성부에서 생성된 온수를 사용자에게 제공하는 추출부; 및 상기 필터부에 구비되는 유로 및 상기 필터부와 상기 추출부 사이의 유로의 개폐를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 추출부는 상기 필터부에 공급되는 물의 압력에 의하여 정수 또는 온수의 추출이 이루어지며, 상기 필터부는, 유입된 물을 여과하는 메인필터와, 상기 메인필터의 하류 측에 설치되며 상기 메인필터에서 여과된 물로부터 이온성 물질을 제거하는 이온제거필터를 구비하며, 상기 제어부는, 상기 필터부로부터 상기 온수생성부로 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하여 여과된 후 상기 온수생성부로 공급되도록 유로의 개폐를 제어하고, 상기 필터부로부터 상기 온수생성부를 거치지 않고 상기 추출부와 연결되는 유로를 통해 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하지 않도록 유로의 개폐를 제어하는, 정수기가 제공된다

Description

정수기{WATER PURIFIER}
본 발명은 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온수 추출이 가능하도록 온수생성부를 구비하는 정수기에 관한 것이다.
정수기는 하나 이상의 필터를 통하여 유입된 물을 여과한 후 정수를 생성한 후 사용자에게 음용수(정수)를 공급하는 장치이다.
정수기는 유입된 물을 여과하여 정수를 생성하기 위하여 적어도 하나의 필터로 구성되는 필터부를 구비하며, 사용자에게 정수를 제공하기 위하여 추출부를 구비한다. 또한, 정수기는 사용자에게 상온의 정수뿐만 아니라 온수 및/또는 냉수를 제공하도록 온수생성부 및/또는 냉수생성부를 구비할 수도 있다. 온수생성부는 유입된 상온의 정수를 가열을 통하여 온수를 생성하며, 냉수생성부는 유입된 상온의 정수를 냉각하여 냉수를 생성하게 된다.
필터부에 구비되는 필터는 여과성능 등을 고려하여 다양한 변경이 가능하지만, 통상적으로 복수의 필터를 포함하여 구성된다.
예를 들어, 필터부는 전처리 필터, 메인필터, 후처리 필터를 포함하여 구성될 수 있다. 전처리 필터는 메인필터의 전단(상류측)에 설치되며 세디먼트 필터 및/또는 프리 카본필터를 포함할 수 있다. 후처리 필터는 메인필터의 후단(하류측)에 설치되며 포스트 카본필터를 포함할 수 있다. 한편, 메인필터는 전처리 필터나 후처리 필터보다 미세한 입자의 여과가 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 메인필터는 중공사막 필터(한외여과필터, UF), 나노필터(나노트랩 필터, NF), 역삼투막 필터(RO 필터) 등이 사용될 수 있다.
한편, 정수기의 필터부에 유입되는 수돗물과 같은 원수에는 칼슘 이온(Ca2+)이나 마그네슘 이온(Mg2+) 등과 같은 경도성 이온 물질이 포함되어 있다.
메인필터로서 중공사막 필터나 나노필터를 사용하는 경우, 중공사막 필터나 나노필터의 기공 크기가 역삼투막 필터에 비해 크므로, 필터부에서 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온 등 경도성 이온 물질의 제거가 이루어지지 않거나 충분하지 않게 된다. 중공사막 필터나 나노필터에서 여과되지 않은 칼슘 이온이나 마그네슘 이온은 탄산 칼슘(CaCO3) 또는 탄산 마그네슘(MgCO3)의 형태인 탄산염으로 석출될 수 있다. 탄산염은 온도가 높은 경우 생성속도가 빨라진다. 따라서, 온수생성부에 유입된 경도성 이온물질은 온수생성부에서 발생하는 열에 의해 탄산염으로 쉽게 석출될 수 있다. 석출된 탄산염은 온수생성부의 내벽이나 히터(가열기)의 표면, 온수생성부와 연결된 유로의 내벽 등에 부착되어 스케일(scale)을 형성하게 된다.
이러한 스케일은 온수 추출 과정 시 이물질로서 추출되어 위생상, 미관상 저해요인이 될 뿐만 아니라 물맛을 해치는 원인이 되기도 한다.
특히, 히터(가열기)의 표면에 부착된 스케일은 히터의 열효율 및 열전도도를 감소시켜 히터의 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 히터의 수명을 감소시키는 문제점이 있다.
스케일 형성의 문제점을 해결하기 위하여, 메인필터로 역삼투막 필터를 사용할 수 있다. 역삼투막 필터는 중공사막 필터나 나노필터보다 기공의 크기가 작아 박테리아, 바이러스뿐만 아니라 각종 이온성 물질의 제거가 가능하므로, 스케일 생성의 원인이 되는 각종 이온성 물질의 제거가 가능하다는 이점이 있다.
그러나, 역삼투막 필터는 여과속도가 느려 여과시간이 많이 소요되고 이에 따라 원수의 압력에 의해 정수의 출수가 이루어지는 직수형 정수기에 사용하기 어렵다는 문제점이 있다. 특히, 최근에는 탱크에서 발생하는 물때나 세균, 박테리아, 곰팡이 등을 증식을 감소시키기 위하여 정수탱크를 구비하지 않는 직수형 정수기에 대한 수요가 증가하고 있는데 역삼투막 필터를 사용하는 경우 직수형 정수기를 구현하기 어려워진다. 또한, 역삼투막 필터는 정수 생성과정에서 발생하는 농축수(생활용수, 미여과수, 미처리수)를 폐수로 배출해야 하므로 물 낭비가 발생할 뿐만 아니라 농축수를 폐수로 배출하기 위한 별도의 드레인 유로가 필요하므로 드레인 유로의 설치가 어려운 곳에 사용할 수 없다는 한계가 있다. 또한, 역삼투막 필터는 다른 필터에 비해 가격이 비싸므로 메인필터로서 역삼투막 필터를 사용하는 경우에는 필터 교환 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 다음 중에서 적어도 일부를 해결하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 상온의 정수 및/또는 냉수 추출 시 메인필터로서 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 작은 필터를 사용함으로써 원수의 압력에 의해 상온의 정수 및/또는 냉수의 출수가 이루어지도록 할 수 있고, 더욱이 정수의 생성 속도가 빨라 다량의 정수를 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라 나아가 온수생성부에 발생하는 스케일을 최소화할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 측면에 의하면, 정수를 탱크에 수용할 때 발생하는 세균/박테이아/곰팡이 증식, 물때 발생 등의 문제를 해결할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 메인필터로서 역삼투막 필터를 사용하지 않는 경우에도 온수생성부에서 스케일 발생을 감소시킬 수 있는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 스케일 발생 원인물질을 제거하는 구성의 수명을 증대시킬 수 있는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 온수생성부에서 스케일 발생이 최소화될 수 있을 뿐만 아니라 다량의 온수를 사용자에게 제공할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 온수생성부에 구비되는 히터의 표면에 스케일이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 정수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 유입된 물을 여과하여 정수를 생성하도록 복수의 필터를 구비하는 필터부; 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수를 가열하여 온수를 생성하는 온수생성부; 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수 또는 상기 온수생성부에서 생성된 온수를 사용자에게 제공하는 추출부; 및 상기 필터부에 구비되는 유로의 개폐 및 상기 필터부와 상기 추출부 사이의 유로의 개폐를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 추출부는 상기 필터부에 공급되는 물의 압력에 의하여 정수 또는 온수의 추출이 이루어지며, 상기 필터부는, 유입된 물을 여과하는 메인필터와, 상기 메인필터의 하류 측에 설치되며 상기 메인필터에서 여과된 물로부터 이온성 물질을 제거하는 이온제거필터를 구비하며, 상기 제어부는, 상기 필터부로부터 상기 온수생성부로 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하여 여과된 후 상기 온수생성부로 공급되도록 유로의 개폐를 제어하고, 상기 필터부로부터 상기 온수생성부를 거치지 않고 상기 추출부와 연결되는 유로를 통해 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하지 않도록 유로의 개폐를 제어하는, 정수기를 제공한다.
여기서, 상기 메인필터는 중공사막 필터 또는 나노필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터부는 상기 메인필터의 상류 측에 배치되어 유입된 물을 여과하는 전처리 필터를 추가로 구비하며, 상기 메인필터는 상기 전처리 필터를 통과한 물을 여과하며 상기 전처리 필터보다 기공의 크기가 작은 필터로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 온수생성부는 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 온수를 배출하는 직수식 온수생성부로 구성될 수 있다.
여기서 상기 직수식 온수생성부는, 가열된 온수를 수용하는 저탕부와 상기 저탕부에 수용된 온수를 가열하는 히터를 구비하며, 유입구를 통해 유입된 물의 압력에 의해 상기 저탕부에 수용된 온수가 유출구를 통해 배출되는 직수식 저탕유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 직수식 온수생성부는 상기 유입구가 하부에 배치되고 상기 유출구가 상부에 배치되며, 상기 저탕부는 대기에 노출되지 않는 밀폐형 구조를 가질 수 있다. 그리고, 상기 히터는 상기 저탕부의 외부면에 장착될 수 있다.
이와는 달리, 상기 직수식 온수생성부는 유입구를 통해 유입된 정수를 가열한 후 유출구를 통해 배출하는 과정에서 온수의 생성이 이루어지는 순간가열식 온수생성유닛을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 이온제거필터는 이온교환수지를 구비하는 이온교환필터를 포함하여 구성될 수 있고, 전기 탈이온 방식에 의하여 물을 포함된 이온성 물질을 제거하는 전기 탈이온 모듈을 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 필터부는 상기 메인필터와 상기 이온제거필터의 하류에 위치하는 후처리 필터를 추가로 구비하며, 상기 메인필터의 하류에는 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 거치지 않고 상기 후처리 필터로 공급되도록 하는 정수용 유로가 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기는, 상기 필터부와 상기 추출부 사이의 유로에서 분기되어 상기 온수 생성부와 연결되는 온수용 공급유로;를 추가로 포함하며, 상기 이온제거필터는 상기 온수용 공급유로 중에서 상기 온수 생성부의 상류에 설치될 수 있다. 이때, 이온제거필터는 후처리 필터의 하류에 설치될 수 있다.
또한, 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수는 탱크에 저장되지 않고 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의해 상기 추출부를 통해 추출될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기는, 상기 필터부에서 여과된 정수를 냉각하여 냉수를 생성하며, 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 냉수를 배출하는 직수식 냉수생성부;를 추가로 포함하며, 상기 제어부는, 상기 필터부로부터 상기 냉수생성부로 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하지 않고 상기 냉수생성부로 공급되도록 유로의 개폐를 제어할 수 있다.
다른 측면으로서, 본 발명은, 유입된 물을 여과하여 정수를 생성하도록 복수의 필터를 구비하는 필터부; 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수를 가열하여 온수를 생성하되, 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 온수를 배출하는 직수식 온수생성부; 및 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수 또는 상기 온수생성부에서 생성된 온수를 사용자에게 제공하는 추출부;를 포함하며, 상기 필터부는 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 큰 필터로 구성되는 메인필터와, 상기 메인필터의 하류 측에 설치되며 상기 메인필터에서 여과된 물로부터 이온성 물질을 제거하는 이온제거필터를 구비하고, 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수는 탱크에 저장되지 않고 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의해 상기 추출부를 통해 추출되며, 상기 메인필터에서 여과된 정수가, 상기 이온제거필터를 통해 이온성 물질이 추가로 제거된 후 상기 온수생성부로 공급된 후 가열되어 상기 추출부를 통해 추출되거나, 상기 이온제거필터 및 상기 온수생성부를 거치지 않고 상기 추출부를 통해 추출되도록 유로가 구성된, 정수기를 제공한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상온의 정수 및/또는 냉수 추출 시 메인필터로서 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 작은 필터를 사용함으로써 원수의 압력에 의해 상온의 정수 및/또는 냉수의 출수가 이루어지도록 할 수 있고, 더욱이 정수의 생성 속도가 빨라 다량의 정수를 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 온수 추출 시 온수생성부에 공급되는 물이 이온제거필터를 통과하도록 함으로써 온수생성부에 발생하는 스케일을 최소화할 수 있다는 효과를 동시에 구현할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 정수의 생성 속도가 빠르고 원수의 압력에 의해 상온의 정수 추출이 이루어질 수 있으므로, 상온의 정수의 수용을 위한 별도의 탱크가 필요하지 않게 된다. 따라서, 탱크 수용 시 외부 공기의 유출입으로 인하여 정수가 세균, 박테리아, 곰팡이, 물때 등에 의해 오염되는 종래기술의 문제점을 해결할 수 있고, 사용자에게 오염되지 않은 정수를 공급할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 메인필터로서 역삼투막 필터를 사용하지 않고 스케일 원인물질의 제거율이 높지 않은 중공사막 필터(한외여과 필터, UF)나 나노필터(나노트랩 필터, NF)를 사용하는 경우에도 온수생성부에서 스케일 발생을 감소시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상온의 정수 및/또는 냉수 공급 시 이온제거필터를 사용하지 않으므로 이온제거필터의 수명을 증대시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 온수생성부로서 직수식 저탕유닛을 사용함으로써 순간가열식 온수생성유닛에 비해 다량의 온수를 사용자에게 제공할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 온수생성부에 구비되는 히터를 저탕부의 외부면에 장착하여 히터가 저탕부 내부에 수용된 물에 직접적으로 접촉하지 않도록 함으로써 히터의 표면에 스케일이 발생하는 것을 최소화하거나 방지하여 히터의 성능저하 및 수명감소를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 히터 표면에 발생한 스케일이 온수에 혼입되지 않게 된다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기의 수배관도.
도 2는 도 1에 도시된 정수기에서 상온의 정수 추출 시의 유로를 도시한 수배관도.
도 3은 도 1에 도시된 정수기에서 냉수 추출 시의 유로를 도시한 수배관도.
도 4는 도 1에 도시된 정수기에서 온수 추출 시의 유로를 도시한 수배관도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정수기의 제어부를 도시한 개략도.
도 6은 도 1에 도시된 정수기의 변형예에 대한 수배관도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 정수기(100)의 수배관도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정수기(100)에서 상온의 정수 추출 시의 유로를 도시한 수배관도이고, 도 3은 도 1에 도시된 정수기(100)에서 냉수 추출 시의 유로를 도시한 수배관도이고, 도 4는 도 1에 도시된 정수기(100)에서 온수 추출 시의 유로를 도시한 수배관도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정수기(100)의 제어부를 도시한 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 정수기(100)는 필터부(110), 온수생성부(120), 추출부(150) 및 제어부(C)를 포함하여 구성될 수 있고, 추가로 냉수생성부(130)를 포함할 수 있다.
[필터부(110)]
필터부(110)는 유입된 물을 여과하여 정수를 생성하도록 복수의 필터를 구비할 수 있다.
필터부(110)는 유입된 물을 여과하는 메인필터(112)와, 메인필터(112)의 하류 측에 설치되며 메인필터(112)에서 여과된 물로부터 이온성 물질을 제거하는 이온제거필터(113)를 구비할 수 있다.
또한, 메인필터(112)의 상류 측에는 원수를 여과하는 전처리 필터(111)가 구비될 수 있고, 메인필터(112)와 이온제거필터(113)의 하류 측에는 후처리 필터(114)가 구비될 수 있다.
메인필터(112)는 필터부(110)에 구비되는 필터들 중에서 가장 작은 입자까지 걸러낼 수 있는 필터, 즉 기공의 크기가 가장 작은 필터(여과도가 가장 높은 필터)로 구성되며, 즉, 메인필터(112)는 전처리 필터(111) 및 후처리 필터(114)보다 기공의 크기가 작은 필터로 구성될 수 있다.
다만, 메인필터(112)는 정수의 생성 속도가 빨라 다량의 정수를 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 상온의 정수 및/또는 냉수의 출수가 이루어지도록 역삼투막 필터(RO 필터)보다 기공의 크기가 큰 필터로 구성된다. 예를 들어, 메인필터(112)는 중공사막 필터(한외여과 필터, UF)나 나노필터(나노트랩 필터, NF)를 포함하여 구성될 수 있다. 나노 필터는 정전 흡착 부직포 방식의 나노트랩 필터를 포함하여 구성될 수 있다. 중공사막 필터, 나노 필터 등은 정수기 분야에서 공지의 필터이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
전처리 필터(111)는 메인필터(112)의 상류 측(전단)에 배치되어 유입된 물을 여과하도록 구성된다. 전처리 필터(111)는 일 예로서, 세디먼트 필터 및/또는 프리카본 필터를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전처리 필터(111)는 메인필터(112)의 상류 측에 구비되는 복수개의 필터로 구성될 수 있으나, 하나의 필터 하우징 복수의 필터가 일체로 구비되는 것도 가능하다.
후처리 필터(114)는 메인필터(112)의 하류 측(후단)에 배치되어 메인필터(112) 또는 메인필터(112)와 이온제거필터(113)를 통해 여과된 물을 추가로 여과할 수 있다. 일 예로서, 후처리 필터(114)는 포스트카본 필터를 포함할 수 있다. 또한, 후처리 필터(114)는 항균필터, 각종 기능성 필터 등을 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
이온제거필터(113)는 메인필터(112)에서 여과된 물로부터 이온성 물질을 제거하게 된다. 본 발명의 실시예에서 메인필터(112)는 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 큰 필터로 구성된다. 메인필터(112)는 예를 들어 중공사막 필터(한외여과 필터, UF)나 나노필터(나노트랩 필터, NF)를 포함하여 구성되므로, 역삼투막 필터에 비해 큰 기공을 갖는다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 메인필터(112)는 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온 등 경도성 이온 물질의 제거를 할 수 없거나 충분히 수행할 수 없다. 따라서, 메인필터(112)에서 여과되진 않은 칼슘 이온이나 마그네슘 이온은 탄산 칼슘(CaCO3) 또는 탄산 마그네슘(MgCO3)의 형태인 탄산염으로 석출될 수 있다. 석출된 탄산염은 온수생성부(120)의 내벽이나 히터(가열기)(122)의 표면, 온수생성부(120)와 연결된 유로의 내벽 등에 부착되어 스케일(scale)을 형성하게 된다.
이온제거필터(113)는 메인필터(112)에서 여과되지 않은 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온 등 경도성 이온 물질을 제거함으로써 온수생성부(120)에 스케일이 형성되는 현상을 감소시킬 수 있게 된다.
이온제거필터(113)는 일 예로서, 이온교환수지를 구비하는 이온교환필터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 이온교환필터는 칼슘 이온이나 마그네슘 이온 등의 양이온을 제거 가능한 양이온교환수지를 포함하도록 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서, 이온교환필터는 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온 등 경도성 이온 물질을 제거할 수 있다면 양이온 교환수지 단독으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 양이온 교환수지와 음이온 제거가 가능한 음이온 교환수지가 함께 사용되는 것도 가능하다.
또한, 이온제거필터(113)는 전기 탈이온 방식에 의하여 물을 포함된 이온성 물질을 제거하는 전기 탈이온 모듈을 포함하여 구성될 수도 있다. 전기 탈이온 모듈은 전원 인가에 의하여 유입된 물에 포함된 용존고형물질(이온물질)을 제거(물로부터 분리)하도록 구성된다. 예를 들어, 전기 탈이온 모듈은 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온 등 경도성 이온 물질을 포함하여 유입된 물 속에 포함된 각종 고형물질을 제거할 수 있다. 전기 탈이온 모듈은, 전기투석법(ED: Electrodialysis), 전기탈이온법(EDI: Electrodeionization) 및 축전식 탈이온법(CDI: Capacitive Deionization) 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 그러나, 전기 탈이온 모듈은 양극과 음극에 인가된 전원에 의하여 경도성 이온물질의 제거가 가능하다면 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 공지의 다양한 전기 탈이온 방식이 적용될 수 있다.
이와 같이, 이온제거필터(113)는 메인필터(112)에서 여과되지 않은 이온성 물질을 제거할 수 있으므로 스케일 발생의 원인이 되는 물질을 미리 제거할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 의하면, 메인필터로서 역삼투막 필터를 사용하지 않고 스케일 원인물질의 제거율이 높지 않은 중공사막 필터(한외여과 필터, UF)나 나노필터(나노트랩 필터, NF)를 사용하는 경우에도 온수생성부(120)에서 스케일 발생을 감소시킬 수 있게 된다.
원수공급유로(L1)에는 레귤레이터 등으로 구성되는 감압밸브(RG)가 설치되어 원수의 압력을 일정한 압력 수준으로 감압하게 된다. 원수공급유로(L1)를 통해 전처리 필터(111)로 유입된 원수는 여과유로(L2)를 통해 메인필터(112)로 공급될 수 있다. 이때, 여과유로(L2)에는 필터부(110)로의 원수 유입이 가능하도록 개폐되는 원수유입밸브(V1)가 위치할 수 있다. 다만, 원수유입밸브(V1)의 설치 위치는 원수 공급 또는 공급차단을 수행할 수 있다면 여과유로(L2)로 한정되지 않으며, 예를 원수공급유로(L1)에 설치되는 것도 가능하다.
메인필터(112)와 후처리필터(114)는 정수용 유로(L3)에 의해 연결될 수 있다. 정수용 유로(L3)는 메인필터(112)의 하류에 연결되어 메인필터(112)에서 여과된 정수가 이온제거필터(113)를 거치지 않고 후처리 필터(114)로 공급되도록 한다. 메인필터(112)와 후처리필터(114) 사이의 유로에는 정수용 유로(L3)를 개폐하는 정수공급밸브(V2)가 설치될 수 있다. 정수공급밸브(V2)가 개방되면 메인필터(112)에서 여과된 정수가 후처리필터(114)로 공급될 수 있다.
또한, 메인필터(112)의 하류에는 이온제거필터(113)가 구비될 수 있다. 이온제거필터(113)는 메인필터(112)와 후처리필터(114)를 연결하는 유로에서 분기된 이온제거용 유로(L4)에 구비될 수 있다. 또한, 이온제거용 유로(L4)은 후처리 필터(114)의 상류에서 정수용 유로(L3)에 합류하게 된다.
메인필터(112)와 이온제거필터(113) 사이의 유로에는 이온제거용 유로(L4)로의 물공급 또는 공급중단을 위한 온수용 공급밸브(V3)가 설치될 수 있다. 온수용 공급밸브(V3)가 개방되면 메인필터(112)에서 여과된 정수가 이온제거필터(113)로 공급될 수 있다. 이온제거필터(113)에서 이온성 물질이 제거된 정수는 후처리 필터(114)로 공급된다. 이때, 이온제거용 유로(L4)에는 정수용 유로(L3)를 흐르는 정수가 이온제거필터(113)의 출구 측으로 역류하지 않도록 제1 역류방지밸브(CV1)가 설치될 수 있다.
후처리 필터(114)에서 여과된 정수는 정수출수유로(L5)를 통해 추출부(150)로 공급될 수 있다. 정수출수유로(L5)에는 필터부(110)에서 여과된 정수의 유량을 감지하는 유량센서(SF)가 설치될 수 있다.
후처리 필터(114)에서 여과된 상온의 정수는 온도 변화없이 상온수 추출유로(LE1)를 거쳐 추출부(150)의 제1 추출구(151)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 상온수 추출유로(LE1)에는 정수기 하우징(미도시) 등에 설치된 입력부(도 5의 M)를 통해 상온수 추출이 입력될 때 개방되는 상온수 추출밸브(VE1)가 설치될 수 있다.
이때, 필터부(110)에서 여과된 상온의 정수는 탱크에 저장되지 않고 필터부(110)로 공급되는 물의 압력에 의해 추출부(150)를 통해 추출될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 메인필터(112)로서 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 큰 중공사막 필터나 나노필터를 사용하므로 정수의 생성 속도가 빠르고 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 상온의 정수 추출이 이루어질 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 상온의 정수의 수용을 위한 별도의 탱크가 필요하지 않으므로, 탱크 수용 시 외부 공기의 유출입으로 인하여 정수가 세균, 박테리아, 곰팡이, 물때 등에 의해 오염되는 종래기술의 문제점을 해결할 수 있고, 사용자에게 오염되지 않은 정수를 공급할 수 있다는 이점이 있다.
[온수생성부(120)]
온수생성부(120)는 추출부(150)와 연통하도록 필터부(110)와 추출부(150) 사이에 위치하며, 필터부(110)에서 여과된 상온의 정수를 가열하여 온수를 생성한다.
본 발명의 실시예에서, 필터부(110)는 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 작은 필터를 메인필터(112)로 사용하므로 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 온수의 배출이 이루어지도록 할 수 있다. 따라서, 온수생성부(120)는 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 온수를 배출하는 직수식 온수생성부로 구성될 수 있다.
직수식 온수생성부(120)는 일 예로서, 가열된 온수를 수용하는 저탕부(121)와 저탕부(121)에 수용된 온수를 가열하는 히터(122)를 구비하며, 유입구(123)를 통해 유입된 물의 압력에 의해 저탕부(121)에 수용된 온수가 유출구(124)를 통해 배출되는 직수식 저탕유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 직수식 온수생성부(120)는 유입구(123)가 하부에 배치되고 유출구(124)가 상부에 배치되도록 구성되어 온도에 따른 비중 차에 의해 상대적으로 온도가 높은 온수가 위치하는 상측의 온수가 유출구(124)를 통해 배출될 수 있다. 또한, 저탕부(121)는 대기에 노출되지 않는 밀폐형 구조를 가지므로, 저탕부(121)에 수용된 온수가 외부 공기에 의해 오염되는 현상을 방지할 수 있다.
직수식 온수생성부(120)가 직수식 저탕유닛으로 이루어지는 경우 후술하는 순간가열식 온수생성유닛에 비해 다량의 온수를 사용자에게 제공할 수 있게 된다.
또한, 히터(122)는 저탕부(121)의 외부면에 장착되는 밴드히터로 구성될 수 있다. 이 경우, 히터(122)가 저탕부(121) 내부에 수용된 물에 직접적으로 접촉하지 않으므로, 히터(122)의 표면에 스케일이 발생하는 것을 최소화하거나 방지할 수 있다. 따라서, 히터(122)의 성능저하 및 수명감소를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 히터(122) 표면에 발생한 스케일이 온수에 혼입되지 않게 된다. 다만, 본 발명의 실시예에서 히터(122)는 저탕부(121)의 외부면에 장착되는 밴드히터로 한정되는 것은 아니며, 저탕부(121)의 내부에 장착되는 시즈히터(sheath heater)로 구성되는 것도 가능하다.
직수식 저탕유닛은 저탕부(121)에 수용된 물의 온도를 감지하기 위한 온도센서(ST)를 구비할 수 있다. 또한, 직수식 저탕유닛은 저탕부(121)에서 발생한 증기를 응축시키는 증기 처리부(125)가 연결될 수 있다. 즉, 저탕부(121)에 발생한 증기는 증기배출구(126)를 통해 증기 처리부(125)로 유입된 후 응축되어 저탕부(121)로 회수될 수 있다. 직수식 저탕유닛은 그 하부에 저탕부(121)에 수용된 물을 외부로 드레인하기 위한 온수 드레인유로(LD1)가 연결될 수 있다. 온수 드레인유로(LD1)에는 유로 내부의 압력 유지를 위하여 온수 드레인유로(LD1)를 폐쇄하는 마개(plug)(P1)가 설치될 수 있다. 온수 드레인유로(LD1)에 설치된 마개(P1)가 개방되면 온수생성부(120)에 수용된 물이 외부로 배출될 수 있다.
한편, 직수식 온수생성부(120)는 사용자의 온수추출 조작이 있을 때 유입구를 통해 유입된 정수를 가열한 후 유출구를 통해 배출하는 과정에서 온수의 생성이 이루어지는 순간가열식 온수생성유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 순간가열식 온수생성유닛의 경우에도 유입구가 하부에 배치되고 유출구가 상부에 배치되도록 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 순간가열식 온수생성유닛 내부에 발생하는 기포를 유출구를 통해 쉽게 배출할 수 있게 된다.
직수식 온수생성부(120)로서 직수식 저탕유닛을 사용하는 경우, 순간가열식 온수생성유닛에 비해 다량의 온수를 사용자에게 제공할 수 있는 반면, 저탕부(121)에 수용된 온수의 온도를 일정 수준으로 유지하기 위하여 순간가열식 온수생성유닛에 비해 전력소모가 커질 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 다량의 온수 제공이 요구되지 않는 경우 직수식 온수생성부(120)로서 순간가열식 온수생성유닛을 사용할 수 있다.
다만, 직수식 온수생성부(120)는 전술한 방식으로 한정되는 것은 아니며, 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 온수의 추출이 이루어질 수 있다면 공지의 가열 방식을 사용할 수 있다.
온수생성부(120)의 유입구(123)는 필터부(110)에서 여과된 정수가 흐르는 정수출수유로(L5)에서 분기된 온수용 공급유로(L7)에 연결될 수 있다. 온수생성부(120)의 유출구(124)를 통해 배출된 온수는 온수 추출유로(LE3)를 거쳐 추출부(150)의 제2 추출구(155)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 온수 추출유로(LE3)에는 입력부(도 5의 M)를 통해 온수 추출이 입력될 때 개방되는 온수 추출밸브(VE3)가 설치될 수 있다.
온수용 공급유로(L7)에는 온수생성부(120)에 입수되는 정수의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브(V4)가 설치될 수 있다. 여기서, 유량조절밸브(V4)는 밸브 개수의 감소를 위하여 온수생성부(120)에 물의 공급을 위하여 개방되는 공급밸브의 역할을 겸할 수 있다. 다만, 유량조절밸브(V4) 대신에 공급밸브와 유량조절밸브가 별도로 설치될 수도 있다.
또한, 온수용 공급유로(L7)에는 역류를 방지하는 제2 역류방지밸브(CV2)가 설치될 수 있다.
[냉수생성부(130)]
냉수생성부(130)는 추출부(150)와 연통하도록 필터부(110)와 추출부(150) 사이에 위치하며, 필터부(110)에서 여과된 상온의 정수를 냉각하여 냉수를 생성한다.
본 발명의 실시예에서, 필터부(110)는 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 작은 필터를 메인필터(112)로 사용하므로 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 냉수의 배출이 이루어지도록 할 수 있다. 따라서, 냉수생성부(130)는 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 냉수를 배출하는 직수식 냉수생성부로 구성될 수 있다.
직수식 냉수생성부(130)는 일 예로서, 냉각된 빙축액이 수용된 빙축열조 내부에 냉수관이 설치되며, 냉수관을 흐르는 정수가 저온의 빙축액과 열교환하여 냉수가 생성되는 빙축열 방식이 이용될 수 있다. 이와는 달리, 직수식 냉수생성부(130)는, 일정 부피의 냉각조에 냉각된 상태로 저장된 냉수가 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 추출부(150)를 통해 추출되는 압력식 냉수 추출 구조를 가질 수도 있다. 다만, 직수식 냉수생성부(130)는 유입된 물의 압력에 의해 냉수의 출수가 가능하다면 그 구체적인 구조나 냉각방식은 전술한 예시에 한정되지 않고 다양한 변경이 가능하다. 또한, 직수식 냉수생성부(130)는 냉각을 위하여, 압축기, 응축기, 증발기를 포함하는 전통적인 냉각시스템을 사용할 수 있지만, 열전모듈에 의하여 냉각을 수행하는 전자냉각 방식을 사용할 수도 있다.
냉수생성부(130)의 입수구는 필터부(110)에서 여과된 정수가 흐르는 정수출수유로(L5)에서 분기된 냉수용 공급유로(L6)에 연결될 수 있으며, 냉수생성부(130)에서 배출된 냉수는 냉수 추출유로(LE2)를 거쳐 추출부(150)의 제1 추출구(151)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 냉수 추출유로(LE2)에는 입력부(도 5의 M)를 통해 냉수 추출이 입력될 때 개방되는 냉수 추출밸브(VE2)가 설치될 수 있다.
한편, 냉수생성부(130)는 냉수생성부(130)에 수용된 물을 외부로 드레인하기 위한 냉수 드레인유로(LD2)가 연결될 수 있다. 또한, 냉수생성부(130)에는 냉수생성부(130) 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 공기 배출유로(LA)가 연결될 수 있다. 냉수 드레인유로(LD2)에는 유로 내부의 압력 유지를 위하여 냉수 드레인유로(LD2)를 폐쇄하는 마개(plug)(P2)가 설치될 수 있다. 마찬가지로, 공기 배출유로(LA)에도 유로 내부의 압력 유지를 위하여 공기 배출유로(LA)를 폐쇄하는 마개(P3)가 설치될 수 있다. 냉수 드레인유로(LD2) 및 공기 배출유로(LA)에 대응하는 마개(P2, P3)가 개방되면 냉수생성부(130)에 수용된 물 또는 공기가 외부로 배출될 수 있다.
[추출부(150)]
추출부(150)는 필터부(110)에서 여과된 상온의 정수 또는 온수생성부(120)에서 생성된 온수를 사용자에게 제공하게 된다. 추출부(150)는 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 정수 또는 온수의 추출이 이루어지도록 구성될 수 있다. 또한, 추출부(150)는 냉수생성부(130)에서 생성된 냉수를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 냉수추출의 경우에도 추출부(150)는 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 추출이 이루어지도록 구성될 수 있다.
추출부(150)는 추출유로(LE1, LE2, LE3)에 구비되는 코크나 파우셋으로 구성될 수 있으며, 전자식 또는 기계식 추출장치로 구성될 수 있다. 추출부(150)는 상온수 추출밸브(LE1), 냉수 추출밸브(VE2), 온수 추출밸브(VE3)를 포함할 수 있다.
또한, 추출부(150)는 상온수와 냉수의 추출이 이루어지는 제1 추출구(151)와 온수의 추출이 이루어지는 제2 추출구(155)를 구비할 수 있으나, 하나의 추출구를 통해 서로 다른 온도의 물이 출수되도록 구성되는 것도 가능하다.
[제어부(C)]
제어부(C)는 필터부(110)에 구비되는 유로의 개폐 및 필터부(110)와 추출부(150) 사이의 유로의 개폐를 제어한다. 또한, 제어부(C)는 온수생성부(120)의 온수 생성과, 냉수생성부(130)의 냉수 생성을 제어하게 된다. 도 1 내지 도 4에서는 제어부(C)와 제어 대상인 각종 밸브 및 센서와의 제어적 연결관계가 생략된 상태로 도시되어 있으며, 대신에 도 5에 제어부(C)의 제어적 연결관계가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 밸브(V)는 정수기(100)에 구비되는 전자식 밸브(V1, V2, V3, V4, VE1, VE2, VE3)를 지칭한다.
본 발명의 실시예에서, 정수기(100)의 유로는 메인필터(112)에서 여과된 정수가 이온제거필터(113)를 통해 이온성 물질이 추가로 제거된 후 온수생성부(120)로 공급된 후 가열되어 추출부(150)를 통해 추출되는 유로와, 메인필터(112)에서 여과된 정수가 이온제거필터(113) 및 온수생성부(120)를 거치지 않고 추출부(150)를 통해 추출되도록 유로로 구성될 수 있다.
이에 대응하여, 제어부(C)는 필터부(110)로부터 온수생성부(120)로 정수가 공급될 때, 메인필터(112)에서 여과된 물이 이온제거필터(113)를 통과하여 여과된 후 온수생성부(120)로 공급되도록 유로의 개폐를 제어하도록 구성된다.
또한, 제어부(C)는 필터부(110)로부터 온수생성부(120)를 거치지 않고 추출부(150)와 연결되는 유로를 통해 정수가 공급될 때, 메인필터(112)에서 여과된 물이 이온제거필터(113)를 통과하지 않도록 유로의 개폐를 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(C)는 필터부로부터 상기 냉수생성부로 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하지 않고 상기 냉수생성부로 공급되도록 유로의 개폐를 제어할 수 있다.
도 2를 참조하여, 상온의 정수(상온수)를 추출하는 경우에 제어부(C)의 제어 및 이에 따른 유로구조에 대해 설명한다.
사용자의 조작에 의하여 입력부(도 5의 M)로부터 상온의 정수 추출이 입력되면, 제어부(C)는 원수유입밸브(V1), 정수공급밸브(V2) 및 상온수 추출밸브(VE1)가 개방된 상태가 되도록 하는 제어를 수행하며, 온수용 공급밸브(V3), 유량조절밸브(V4), 냉수 추출밸브(VE2), 온수 추출밸브(VE3)가 폐쇄된 상태가 되도록 하는 제어를 수행하게 된다.
이에 따라, 원수유입유로(L1)에서 유입된 원수는 전처리 필터(111), 메인필터(112)에서 여과된 후 정수용 유로(L3)로 유입되어 후처리 필터(114)로 유입된다. 후처리 필터(114)에서 배출된 정수는 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 정수출수유로(L5), 상온수 추출유로(LE1)를 거쳐 추출부(150)의 제1 추출구(151)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 냉수를 추출하는 경우에 제어부(C)의 제어 및 이에 따른 유로구조에 대해 설명한다.
사용자의 조작에 의하여 입력부(도 5의 M)로부터 냉수 추출이 입력되면, 제어부(C)는 원수유입밸브(V1), 정수공급밸브(V2) 및 냉수 추출밸브(VE2)가 개방된 상태가 되도록 하는 제어를 수행하며, 온수용 공급밸브(V3), 유량조절밸브(V4), 상온수 추출밸브(VE1), 온수 추출밸브(VE3)가 폐쇄된 상태가 되도록 하는 제어를 수행하게 된다.
이에 따라, 원수유입유로(L1)에서 유입된 원수는 전처리 필터(111), 메인필터(112)에서 여과된 후 정수용 유로(L3)로 유입되어 후처리 필터(114)로 유입된다. 후처리 필터(114)에서 배출된 정수는 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 정수출수유로(L5), 냉수용 공급유로(L6)를 거쳐 냉수생성부(130)로 유입되며, 냉수생성부(130)에서 냉각된 냉수는 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 냉수 추출유로(LE2)를 거쳐 추출부(150)의 제1 추출구(151)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
마지막으로, 다음으로, 도 4를 참조하여, 온수를 추출하는 경우에 제어부(C)의 제어 및 이에 따른 유로구조에 대해 설명한다.
사용자의 조작에 의하여 입력부(도 5의 M)로부터 온수 추출이 입력되면, 제어부(C)는 원수유입밸브(V1), 온수용 공급밸브(V3), 유량조절밸브(V4) 및 온수 추출밸브(VE3)가 개방된 상태가 되도록 하는 제어를 수행하며, 정수공급밸브(V2), 상온수 추출밸브(VE1), 냉수 추출밸브(VE2)가 폐쇄된 상태가 되도록 하는 제어를 수행하게 된다.
이에 따라, 원수유입유로(L1)에서 유입된 원수는 전처리 필터(111), 메인필터(112)에서 여과된 후 이온제거용 유로(L4)를 통해 이온제거필터(113)로 공급된다. 이온제거필터(113)에서 스케일 발생 원인이 되는 이온성 물질이 감소된 정수는 후처리 필터(114)로 유입된다. 후처리 필터(114)에서 배출된 정수는 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 온수용 공급유로(L7)를 통해 온수생성부(120)로 유입된다. 온수생성부(120)에서 가열된 온수는 필터부(110)에 공급되는 물의 압력에 의하여 온수 추출유로(LE3)를 거쳐 추출부(150)의 제2 추출구(155)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
한편, 온수생성부(120)에서 발생한 증기는 증기배출구(127)를 통해 증기 처리부(125)로 유입된 후 응축되어 온수생성부(120)의 저탕부(121)로 회수될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 상온의 정수 및/또는 냉수 추출 시 메인필터(112)로서 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 작은 중공사막 필터(한외여과필터, UF)나 나노필터(나노트랩 필터, NF)를 사용함으로써 원수의 압력에 의해 상온의 정수 및/또는 냉수의 출수가 이루어지도록 할 수 있을 뿐만 아니라 정수의 생성 속도가 빨라 다량의 정수를 사용자에게 제공할 수 있게 된다. 따라서, 상온의 정수를 수용하기 위한 별도의 탱크가 필요하지 않아 정수의 오염을 방지할 수 있으므로, 위생성이 향상된다는 이점을 얻을 수 있다.
나아가 본 발명의 실시예에 의하면, 온수 추출 시 온수생성부(120)에 공급되는 물이 이온제거필터(113)를 통과하도록 함으로써 스케일 형성의 원인이 되는 경도성 이온물질을 제거할 수 있고, 이에 따라 온수생성부(120)에 발생하는 스케일을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 상온의 정수 및/또는 냉수 공급 시 이온제거필터(113)를 사용하지 않고, 온수 공급 시에 이온제거필터(113)를 사용하도록 구성되므로 이온제거필터(113)의 수명을 증대시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 대한 정수기(100)의 변형예에 대해 설명한다. 도 6은 도 1에 도시된 정수기(100)의 변형예에 대한 수배관도이다.
도 6에 도시된 정수기(100)의 실시예의 경우, 도 1 내지 도 4에 도시된 정수기(100)의 실시예와는 달리 이온제거필터(113)가 온수용 공급유로(L7)에 설치될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 정수기(100)의 실시예는 이온제거필터(113)의 위치가 변경되어 있다는 점을 제외하고는 도 1 내지 도 5를 통하여 설명한 정수기(100)의 실시예와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 불필요한 중복을 피하기 위하여 도 1 내지 도 4를 통하여 설명한 필터부(110), 온수생성부(120), 냉수생성부(130), 추출부(150)의 구체적 구성에 대한 설명은 전술한 기재로 갈음하고 차이점이 있는 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 정수기(100)의 경우, 이온제거필터(113)는 필터부(110)에서 여과된 정수가 흐르는 정수출수유로(L5)에서 분기된 온수용 공급유로(L7)에 설치될 수 있다. 즉, 온수용 공급유로(L7)는 필터부(110)와 추출부(150) 사이의 유로에서 분기되어 온수생성부(120)와 연결되도록 구성되며, 이온제거필터(113)는 온수 생성부(120)의 상류(전단)에 설치될 수 있다.
이에 따라, 이온제거필터(113)에서 스케일 발생 원인이 되는 이온성 물질이 감소된 정수가 온수생성부(120)에 유입되므로, 온수생성부(120)에서 스케일이 형성되는 현상을 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 이온제거필터(113)는 후처리 필터(114)의 하류에 설치된다. 따라서, 메인필터(112) 및 후처리 필터(114)에서 여과된 물이 이온제거필터(113)를 거친 후 온수생성부(120)에 유입될 수 있다.
도 6에 도시된 정수기(100)의 경우 이온제거필터(113)가 온수용 공급유로(L7) 중에서 온수생성부(120)의 상류 측에 배치되므로 온수생성부(120)로 공급되는 정수는 이온제거필터(113)를 거치게 되고, 온수생성부(120)를 거치지 않고 추출부(150)를 통해 배출되는 정수(상온의 정수 및 냉수)는 이온제거필터(113)를 거치지 않게 된다. 따라서, 도 6에 도시된 정수기(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 정수기와는 달리 필터부(110)에서 별도의 유로전환이 필요하지 않으므로 전체적인 유로구조가 간단해진다는 이점이 있다. 또한, 도 6에 도시된 정수기(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 정수기와는 달리 정수공급밸브(V2)와 온수용 공급밸브(V3)를 설치하지 않아도 되므로 밸브의 개수가 감소하고 제어가 용이하다는 이점을 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 일부의 구성요소는 삭제된 상태로 실시될 수 있으며, 각 실시예의 구성은 상호 조합되어 구성되는 것도 가능하다.
100... 정수기 110... 필터부
111... 전처리 필터 112... 메인필터
113... 이온제거필터 114... 후처리 필터
120... 온수생성부 121... 저탕부
122... 히터 123... 유입구
124... 유출구 125... 증기 처리부
126... 증기배출구 128... 온수 드레인구
130... 냉수생성부 150... 추출부
151... 냉정 추출구 155... 온수 추출구
C... 제어부 CV1... 제1 역류방지밸브
CV2... 제2 역류방지밸브 L1... 원수공급유로
L2... 여과유로 L3... 정수용 유로
L4... 이온제거용 유로 L5... 정수출수유로
L6... 냉수용 공급유로 L7... 온수용 공급유로
LA... 공기 배출유로 LD1... 온수 드레인유로
LD2... 냉수 드레인유로 LE1... 상온수 추출유로
LE2... 냉수 추출유로 LE3... 온수 추출유로
M... 입력부 P1. P2, P3... 마개(plug)
RG... 감압밸브 SF... 유량센서
ST... 온도센서 V... 전자식 밸브
V1... 원수유입밸브 V2... 정수공급밸브
V3... 온수용 공급밸브 V4... 유량조절밸브
VE1... 상온수 추출밸브 VE2... 냉수 추출밸브
VE3... 온수 추출밸브

Claims (16)

  1. 유입된 물을 여과하여 정수를 생성하도록 복수의 필터를 구비하는 필터부;
    상기 필터부에서 여과된 상온의 정수를 가열하여 온수를 생성하는 온수생성부;
    상기 필터부에서 여과된 상온의 정수 또는 상기 온수생성부에서 생성된 온수를 사용자에게 제공하는 추출부; 및
    상기 필터부에 구비되는 유로의 개폐 및 상기 필터부와 상기 추출부 사이의 유로의 개폐를 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 추출부는 상기 필터부에 공급되는 물의 압력에 의하여 정수 또는 온수의 추출이 이루어지며,
    상기 필터부는, 유입된 물을 여과하며 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 큰 필터로 구성되는 메인필터와, 상기 메인필터의 하류 측에 설치되며 상기 메인필터에서 여과된 물로부터 이온성 물질을 제거하는 이온제거필터를 구비하며,
    상기 제어부는,
    상기 필터부로부터 상기 온수생성부로 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하여 여과된 후 상기 온수생성부로 공급되도록 유로의 개폐를 제어하고,
    상기 필터부로부터 상기 온수생성부를 거치지 않고 상기 추출부와 연결되는 유로를 통해 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하지 않도록 유로의 개폐를 제어하는, 정수기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인필터는 중공사막 필터 또는 나노필터를 포함하는, 정수기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 메인필터의 상류 측에 배치되어 유입된 물을 여과하는 전처리 필터를 추가로 구비하며,
    상기 메인필터는 상기 전처리 필터를 통과한 물을 여과하며 상기 전처리 필터보다 기공의 크기가 작은 필터로 구성되는, 정수기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 온수생성부는 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 온수를 배출하는 직수식 온수생성부로 구성되는, 정수기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 직수식 온수생성부는, 가열된 온수를 수용하는 저탕부와 상기 저탕부에 수용된 온수를 가열하는 히터를 구비하며, 유입구를 통해 유입된 물의 압력에 의해 상기 저탕부에 수용된 온수가 유출구를 통해 배출되는 직수식 저탕유닛을 포함하여 구성되는, 정수기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 직수식 온수생성부는 상기 유입구가 하부에 배치되고 상기 유출구가 상부에 배치되며,
    상기 저탕부는 대기에 노출되지 않는 밀폐형 구조를 갖는, 정수기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 히터는 상기 저탕부의 외부면에 장착되는, 정수기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 직수식 온수생성부는 유입구를 통해 유입된 정수를 가열한 후 유출구를 통해 배출하는 과정에서 온수의 생성이 이루어지는 순간가열식 온수생성유닛을 포함하여 구성되는, 정수기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온제거필터는 이온교환수지를 구비하는 이온교환필터를 포함하여 구성되는, 정수기.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온제거필터는 전기 탈이온 방식에 의하여 물을 포함된 이온성 물질을 제거하는 전기 탈이온 모듈을 포함하여 구성되는, 정수기.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 메인필터와 상기 이온제거필터의 하류에 위치하는 후처리 필터를 추가로 구비하며,
    상기 메인필터의 하류에는 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 거치지 않고 상기 후처리 필터로 공급되도록 하는 정수용 유로가 연결되는, 정수기.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터부와 상기 추출부 사이의 유로에서 분기되어 상기 온수 생성부와 연결되는 온수용 공급유로;
    를 추가로 포함하며,
    상기 이온제거필터는 상기 온수용 공급유로 중에서 상기 온수 생성부의 상류에 설치되는 정수기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 메인필터의 하류에 위치하는 후처리 필터를 추가로 구비하며,
    상기 이온제거필터는 상기 후처리 필터의 하류에 설치되는 정수기.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터부에서 여과된 상온의 정수는 탱크에 저장되지 않고 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의해 상기 추출부를 통해 추출되는 정수기.
  15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터부에서 여과된 정수를 냉각하여 냉수를 생성하며 상기 추출부와 연통되며, 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 냉수를 배출하는 직수식 냉수생성부;
    를 추가로 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 필터부로부터 상기 냉수생성부로 정수가 공급될 때, 상기 메인필터에서 여과된 물이 상기 이온제거필터를 통과하지 않고 상기 냉수생성부로 공급되도록 유로의 개폐를 제어하는 정수기.
  16. 유입된 물을 여과하여 정수를 생성하도록 복수의 필터를 구비하는 필터부;
    상기 필터부에서 여과된 상온의 정수를 가열하여 온수를 생성하되, 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 온수를 배출하는 직수식 온수생성부; 및
    상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의하여 상기 필터부에서 여과된 상온의 정수 또는 상기 온수생성부에서 생성된 온수를 사용자에게 제공하는 추출부;
    를 포함하며,
    상기 필터부는 역삼투막 필터보다 기공의 크기가 큰 필터로 구성되는 메인필터와, 상기 메인필터의 하류 측에 설치되며 상기 메인필터에서 여과된 물로부터 이온성 물질을 제거하는 이온제거필터를 구비하고,
    상기 필터부에서 여과된 상온의 정수는 탱크에 저장되지 않고 상기 필터부로 공급되는 물의 압력에 의해 상기 추출부를 통해 추출되며,
    상기 메인필터에서 여과된 정수가, 상기 이온제거필터를 통해 이온성 물질이 추가로 제거된 후 상기 온수생성부로 공급된 후 가열되어 상기 추출부를 통해 추출되거나, 상기 이온제거필터 및 상기 온수생성부를 거치지 않고 상기 추출부를 통해 추출되도록 유로가 구성된, 정수기.
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