KR20230169294A - 연수기 시스템 - Google Patents
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Abstract
용수를 처리하기 위한 수처리 시스템은 탱크, 분배기 및 제어 시스템을 포함한다. 탱크는 용수로부터 물의 유동을 수용하도록 용수와 유체 연통한다. 분배기는 탱크에 결합되도록 구성되고 수처리 재료를 탱크의 저장조 내로 분배하도록 구성된다. 제어 시스템은 물과 수처리 재료를 조합함으로써 저장조 내에 수처리 용액을 생산하도록 구성된다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 4월 13일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 63/174,133에 대한 우선권 및 그 이익을 주장하며, 이의 개시는 이제 참조로서 본 명세서에 명시적으로 통합된다.
기술 분야
본 개시는 전반적으로 수처리(water treatment)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 물 경도(water hardness)를 감소시키기 위한 수처리 시스템에 관한 것이다.
연수기(water softener) 또는 수처리 시스템은 물이 유동하는 배관(piping) 및 설비(fixture)에서 경질 미네랄의 침적(deposition) 또는 용수에서 경질 미네랄의 농도를 감소시키는데 사용된다. 물 속의 경질 미네랄의 감소는 스케일 축적을 감소시키고, 산업 물 시스템뿐만 아니라 가전 제품의 수명을 연장시킬 수 있다.
전형적인 수처리 시스템에서, 용수(water supply)는 유연제 염(softener salt)과 같은 수처리 재료를 함유하는 용기 또는 카트리지에 도입될 수 있다. 물은 카트리지를 통과해 유동하고 수처리 재료와 접촉하며, 수처리 재료는 그런 다음 물 경도를 감소시키고 배관 및 설비 상의 침착을 방지하기 위해 물 속의 경질 미네랄과 반응한다.
그러나, 이러한 수처리 시스템은 수처리 재료가 장기간 정체되어 있으면 수처리 재료 자체가 고형화되게 할 수 있다. 수성 환경(aqueous environment)에서 일단 고형화되면, 수처리 재료는 시스템을 통과해 유동하는 물과 잘 반응하지 않아, 수처리 시스템의 유효성을 감소시킨다. 따라서, 많은 양의 수처리 재료를 낭비하지 않고서는 경질 미네랄을 정확하고 효과적으로 처리하는 것이 어려울 수 있다.
본 개시는 다음의 특징 및 이의 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
용수(water supply)를 처리하기 위한 수처리 시스템은 탱크, 분배기(dispenser) 및 제어 시스템을 포함할 수 있다. 탱크는 용수와 유체 연통되어 용수로부터 물의 유동을 수용할 수 있다. 분배기는 탱크에 결합되도록 구성될 수 있고, 미리 결정된 유량(flow rate)으로 수처리 재료를 탱크의 저장조(storage reservoir) 내로 분배하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 물과 수처리 재료를 조합함으로써 저장조에 수처리 용액을 생산하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 저장조로부터의 수처리 용액을 용수에 투여(dose)하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 탱크는 탱크 하우징 및 카트리지 마운트를 포함할 수 있다. 탱크 하우징은 저장조를 한정(define)하도록 형성될 수 있다. 카트리지 마운트는 탱크 하우징에 결합될 수 있다. 카트리지 마운트는 저장조 내로 개방되도록 배열된 탱크 개구(tank opening)를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배기는 탱크의 카트리지 마운트에 결합되도록 구성될 수 있다. 분배기는 카트리지 마운트의 탱크 개구를 통과해 탱크의 저장조 내로 미리 결정된 유량으로 수처리 재료를 분배하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 저장조 및 용수와 유체 연통하는 투여기(doser) 및 투여기에 결합된 제어기를 포함할 수 있다. 투여기는 수처리 용액을 용수에 투여(dose)하도록 구성될 수 있다. 제어기는, 투여기로 하여금 용수에 미리 결정된 양의 수처리 용액을 투여하도록 할 수 있다.
일부 실시예에서, 분배기는 카트리지 및 분배 시스템을 포함할 수 있다. 카트리지는 수처리 재료를 저장하도록 구성될 수 있다. 분배 시스템은 미리 결정된 유량으로 카트리지의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지는 본체(body) 및 본체에 결합된 네크를 포함할 수 있다. 본체는 수처리 재료를 저장하는 내부 저장 영역을 포함하도록 형성될 수 있다. 네크(neck)는 내부 저장 영역 내로 개방되도록 배열된 개구를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 네크는 탱크의 카트리지 마운트에 결합하도록 구성될 수 있다. 분배 시스템은 미리 결정된 유량으로 카트리지의 네크 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배 시스템은 오거(auger) 및 노브(knob)를 포함할 수 있다. 오거는 카트리지의 본체를 통해 내부 저장 영역 내로 연장될 수 있고, 수처리 재료가 개구를 통과해 이동하는 것을 방지하기 위해 카트리지의 개구를 차단한다. 노브는 내부 저장 영역의 외측에 위치된 오거의 제1 단부에 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 오거는 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 노브는 오거가 축을 중심으로 회전하게 하도록 사용자에 의해 회전되도록 구성될 수 있다. 이런 방식으로, 오거는 미리 결정된 양의 수처리 재료를 수집하여, 저장조 내에 미리 결정된 유량으로 수처리 재료를 분배하기 위해 개구를 통해 미리 결정된 양의 수처리 재료를 이송한다.
일부 실시예에서, 오거는 샤프트 및 나선형 나사(helical screw)를 포함할 수 있다. 샤프트는 제1 단부, 샤프트의 길이를 한정하기 위해 제1 단부로부터 축방향으로 이격된 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되고 이들을 상호연결하는 외부 표면을 포함하도록 형상화될 수 있다. 나선형 나사는 샤프트의 외부 표면에 결합될 수 있다. 나선형 나사는 샤프트의 길이의 적어도 일부를 따라 샤프트의 외부 표면으로부터 반경방향 외측으로 그리고 둘레에 원주방향으로(circumferentially) 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 나선형 나사의 일부는 네크의 개구에 위치되어, 수처리 재료가 내부 저장 영역 밖으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.
일부 실시예들에서, 탱크의 카트리지 마운트는 게이트(gate)를 포함할 수 있다. 게이트는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 변경되도록 구성될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 게이트는 탱크 개구를 폐쇄할 수 있고, 탱크 개구를 통한 저장조로의 접근을 차단할 수 있다. 개방 위치에서, 게이트는 탱크 개구를 통한 저장조에 대한 접근을 허용하기 위해 탱크 개구로부터 멀리 이동될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 게이트에 결합된 게이트 액추에이터(gate actuator) 및 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 카트리지 센서를 더 포함할 수 있다. 게이트 액추에이터는 게이트가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동하게 하도록 구성될 수 있다. 카트리지 센서는 분배기가 카트리지 마운트에 결합되는지를 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기는 게이트 액추에이터 및 카트리지 센서에 결합될 수 있다. 제어기는 분배기가 탱크의 카트리지 마운트에 결합되는 것을 카트리지 센서가 검출하면 게이트 액추에이터가 게이트를 개방 위치로 이동시키도록 지시하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 용수와 유체 연통하는 제1 밸브 및 제1 밸브와 저장조 사이에서 유체 연통하는 탱크 유입구 도관(tank inlet conduit)을 더 포함할 수 있다. 제1 밸브는 용수로부터 탱크 유입구 도관을 통해 저장조로의 물의 유동을 변화시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 믹서(mixer)를 더 포함할 수 있다. 믹서는 저장조 내에 위치될 수 있다. 믹서는, 수처리 용액이 저장조 내에 침전되는 것을 방지하기 위해 저장조 내에서 수처리 용액을 혼합하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 믹서는 제1 밸브의 하류(downstream)에서 용수와 유체 연통하는 유압 믹서(hydraulic mixer)일 수 있다. 유압 믹서를 통한 제1 밸브의 하류로의 물의 유동은 유압 믹서가 저장조에서 수처리 용액을 혼합하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 투여기와 유체 연통하는 제2 밸브, 제2 밸브와 저장조 사이에서 유체 연통하는 투여 도관(dosing conduit), 및 제2 밸브와 저장조 사이에서 유체 연통하는 플러싱 도관(flushing conduit)을 더 포함할 수 있다. 제2 밸브는 투여 위치와 플러싱 위치 사이에서 변경되도록 구성될 수 있다. 투여 위치에서, 제2 밸브는 저장조로부터 투여기로의 수처리 용액의 유동을 허용하고, 플러싱 도관을 통한 유동을 차단할 수 있다. 플러싱 위치에서, 제2 밸브는 플러싱 도관을 통한 유동을 허용하고, 투여 도관을 통한 유동을 차단할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 레벨 센서(level sensor)를 더 포함할 수 있다. 레벨 센서는 저장조에 위치될 수 있고, 제어기에 결합될 수 있다. 레벨 센서는 저장조 내의 수처리 용액의 충전 레벨을 측정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기는 레벨 센서에 의해 측정된 저장조 내의 수처리 용액의 충전 레벨에 기초하여 투여 도관과 플러싱 도관 사이의 유동을 투여기로 변화시키도록 제2 밸브에 지시하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 믹서를 더 포함할 수 있다. 믹서는 저장조 내에 위치될 수 있다. 믹서는, 수처리 용액이 저장조 내에 침전되는 것을 방지하기 위해 저장조 내에서 수처리 용액을 혼합하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 레벨 센서를 더 포함할 수 있다. 레벨 센서는 저장조에 위치될 수 있고, 제어기에 결합될 수 있다. 레벨 센서는 저장조 내의 수처리 용액의 충전 레벨을 측정하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 물의 저장조 내로 수처리 재료를 분배하기 위해 수처리 시스템에 사용하도록 적응된 분배기(dispenser)는 카트리지 및 분배 시스템을 포함할 수 있다. 카트리지는 수처리 재료를 저장하도록 구성될 수 있다. 분배 시스템은 카트리지 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지는 본체 및 본체에 결합된 네크(neck)를 포함할 수 있다. 본체는 수처리 재료를 저장하는 내부 저장 영역을 포함하도록 형성될 수 있다. 네크는 내부 저장 영역 내로 개방되도록 배열된 개구를 포함하도록 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 분배 시스템은 카트리지의 네크 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배 시스템은 오거 및 노브를 포함할 수 있다. 오거는 카트리지의 본체를 통해 내부 저장 영역 내로 연장될 수 있고, 수처리 재료가 개구를 통해 이동하는 것을 방지하기 위해 카트리지의 개구를 차단한다. 노브는 내부 저장 영역의 외측에 위치하는 오거의 제1단부에 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 오거는 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 노브는 오거가 축을 중심으로 회전하게 하도록 사용자에 의해 회전되도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 오거는 미리 결정된 양의 수처리 재료를 수집하고, 내부 저장 영역 밖으로 미리 결정된 유량으로 수처리 재료를 분배하기 위해 미리 결정된 양의 수처리 재료를 개구를 통해 이송할 수 있다.
일부 실시예에서, 분배 시스템의 오거는 샤프트 및 나선형 나사를 포함할 수 있다. 샤프트는 제1 단부, 샤프트의 길이를 한정하기 위해 제1 단부로부터 축방향으로 이격된 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되고 이들을 상호연결하는 외부 표면을 포함하도록 형상화될 수 있다. 나선형 나사는 샤프트의 외부 표면에 결합될 수 있다. 나선형 나사는 샤프트의 길이의 적어도 일부를 따라 샤프트의 외부 표면으로부터 반경방향 외측으로 그리고 둘레에 원주방향으로 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 나선형 나사의 일부는 네크의 개구에 위치되어 수처리 재료가 내부 저장 영역 밖으로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 일부 실시예에서, 나선형 나사는 샤프트의 길이의 적어도 절반을 따라 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 나선형 나사는 핀(fin)을 한정하도록 형상화될 수 있다. 핀들은 축에 대해 서로 축방향으로 이격될 수 있다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 수처리 용액으로 용수를 처리하는 방법은 용수 및 제1 분배기와 유체 연통하는 탱크를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 탱크는 탱크 하우징 및 탱크 하우징에 결합된 카트리지 마운트를 포함할 수 있다. 탱크 하우징은 저장조를 한정하도록 형성될 수 있다. 카트리지 마운트는 저장조 내로 개방되도록 배열된 탱크 개구를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 분배기는 탱크의 카트리지 마운트에 결합되도록 구성될 수 있다. 제1 분배기는 미리 결정된 유량으로 탱크 개구를 통해 수처리 재료를 분배하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 탱크의 저장조 내로 물의 제1 유동을 실행하는 단계(conducting)를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 액체의 제1 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제1 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 제1 물 유동의 실행을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 미리 결정된 유량으로 탱크 개구를 통해 제1 분배기 내의 수처리 재료를 저장조 내의 물로 분배하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 액체의 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제2 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 수처리 재료의 분배를 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 물 및 수처리 재료를 저장조 내에서 혼합하여 수처리 용액을 생산하는 단계를 더 포함할 수 있다. 수처리 용액은 용수의 경도를 감소시키기 위해 용수의 경질 미네랄과 반응하도록 구성될 수 있다. 방법은 용수의 경도를 감소시키기 위해 미리 결정된 양의 수처리 용액을 용수에 투여하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 저장조 내의 액체의 제3 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제3 미리 결정된 충전 레벨은 저장조가 비어 있는 것에 대응할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출된 후에 저장조를 플러시 아웃(flush out)시키기 위해 탱크의 저장조 내로 물의 제2 유동을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 액체의 제1 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제1 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 물의 제2 유동의 실행을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 수처리 용액으로 재충전하기 위해 저장조를 비우기 위해 저장조 내의 물을 용수에 투여하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 제3 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 물의 투여를 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 : 탱크의 저장조 내로 물의 제1 유동을 실행하는 단계, 저장조 내의 액체의 제1 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계, 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 물의 투여를 중단하는 단계 후에, 제1 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 물의 제1 유동의 실행을 중단시키는 단계를 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 비어 있는 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 제1 분배기를 제거하는 단계 및 카트리지 마운트에 가득찬 제2 분배기를 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 미리 결정된 유량으로 저장조 내의 물로 탱크 개구를 통해 제2 분배기 내의 수처리 재료를 분배하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은, 저장조 내의 액체의 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계, 제2 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 수처리 재료의 분배를 중단하는 단계, 수처리 용액을 생산하기 위해 저장조 내의 물 및 수처리 재료를 혼합하는 단계, 및 용수에 미리 결정된 양의 수처리 용액을 투여하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 제어 시스템을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제어 시스템은 저장조와 유체 연통하는 투여기(doser) 및 투여기에 결합된 제어기를 포함할 수 있다. 투여기는 수처리 용액을 용수에 투여할 수 있다. 제어기는, 투여기가 미리 결정된 양의 수처리 용액을 용수에 분배할 것을 지시하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 수처리 재료는 시트르산(citric acid)일 수 있다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 용수를 처리하기 위한 수처리 시스템은 탱크, 분배기(dispenser) 및 제어 시스템을 포함할 수 있다. 탱크는 용수와 유체 연통되어 용수로부터 물의 유동을 수용할 수 있다. 분배기는 탱크에 결합되도록 구성될 수 있고, 수처리 재료를 탱크의 저장조 내로 분배하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 물과 수처리 재료를 조합함으로써 저장조 내에 수처리 용액을 생산하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 저장조로부터의 수처리 용액을 용수에 투여하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 수처리 재료는 시트르산이다.
일부 실시예들에서, 탱크는 탱크 하우징 및 탱크 하우징에 결합되는 카트리지 마운트를 포함할 수 있다. 탱크 하우징은 저장조를 한정하도록 형성될 수 있다. 카트리지 마운트는 저장조 내로 개방되도록 배열된 통로를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 저장조 및 용수와 유체 연통하는 투여기 및 투여기에 결합된 제어기를 포함할 수 있다. 투여기는 수처리 용액을 용수에 투여할 수 있다. 제어기는, 투여기가 미리 결정된 양의 수처리 용액을 용수에 투여할 것을 지시하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배기는 카트리지 및 분배 시스템을 포함할 수 있다. 카트리지는 수처리 재료를 저장하도록 구성될 수 있다. 분배 시스템은 카트리지로부터의 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지는 본체 및 본체에 결합된 네크(neck)를 포함할 수 있다. 본체는 수처리 재료를 저장하는 내부 저장 영역을 포함하도록 형성될 수 있다. 네크는 내부 저장 영역 내로 개방되도록 배열된 개구를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 네크는 탱크의 카트리지 마운트에 결합되도록 구성될 수 있다. 분배 시스템은 카트리지의 네크 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배 시스템은 카트리지의 네크에 결합된 상단 밸브(upper valve) 및 카트리지의 반대편에서 상단 밸브에 결합된 하단 밸브(lower valve)를 포함할 수 있다. 상단 밸브는 카트리지의 네크에 의해 형성된 개구 위에 배열될 수 있다. 하단 밸브는 상단 밸브와 피봇 지점(pivot point)에서 결합될 수 있다. 하단 밸브는 피봇 지점에서 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상단 밸브는 복수의 상단 개구를 포함하도록 형성될 수 있다. 복수의 상단 개구는 회전축을 중심으로 원주 방향으로 이격될 수 있다.
일부 실시예에서, 하단 밸브는 복수의 하단 개구를 포함하도록 형성될 수 있다. 복수의 하단 개구는 회전축을 중심으로 원주방향으로 이격될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배 시스템은 폐쇄 배향(closed orientation)과 개방 배향(open orientation) 사이에서 변경하도록 구성될 수 있다. 폐쇄 배향에서, 복수의 하단 개구 및 복수의 상단 개구가 커버되어 수처리 재료가 카트리지의 네크의 개구를 통해 분배되는 것을 방지하도록 하단 밸브에 형성된 복수의 하단 개구는 상단 밸브에 형성된 복수의 상단 개구로부터 오프셋될 수 있다. 개방 배향에서, 하단 밸브에 형성된 복수의 하단 개구는 카트리지의 네크 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 허용하기 위해 상단 밸브에 형성된 복수의 상단 개구와 정렬될 수 있다.
일부 실시예들에서, 탱크의 카트리지 마운트는 카트리지 마운트(cartridge-mount) 하우징, 게이트, 및 게이트 제어기를 포함할 수 있다. 카트리지 마운트 하우징은 탱크 하우징에 결합될 수 있다. 카트리지 마운트 하우징은 저장조와 유체 연통하는 통로를 한정하도록 형성될 수 있다. 게이트는 카트리지 마운트 하우징의 통로 내에 장착될 수 있다. 게이트는 게이트가 통로를 통해 저장조에 대한 접근을 차단하는 폐쇄 위치와 게이트가 통로를 통해 저장조에 대한 접근을 허용하는 개방 위치 사이에서 변경되도록 구성될 수 있다. 게이트 제어기는 게이트에 결합될 수 있다. 게이트는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서의 게이트의 이동을 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 카트리지 마운트의 게이트 제어기는 샤프트, 기어, 및 기어 링(gear ring)을 포함할 수 있다. 샤프트는 샤프트 축을 따라 카트리지 마운트 하우징을 통과해 연장될 수 있다. 샤프트는 샤프트 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 기어는 샤프트의 단부에 결합되어 함께 회전할 수 있다. 기어 링은 카트리지 마운트 하우징에 결합될 수 있다. 기어 링은 회전 축을 중심으로 카트리지 마운트 하우징에 대해 회전하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 기어 링은 제1 위치로부터 제2 위치로 회전축을 중심으로 제1 방향으로 회전하도록 구성될 수 있다. 제1 위치에서, 게이트는 폐쇄 위치에 있을 수 있다. 제2 위치에서, 게이트는 개방 위치에 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 기어 링은 제2 위치로부터 제1 위치로의 회전축을 중심으로 제2 방향으로 회전하도록 구성될 수 있다. 제2 방향은 제1 방향과 반대일 수 있다.
일부 실시예에서, 기어는 기어 링 상에 형성된 치형부(teeth)와 정합(mate)하는 치형부를 한정하도록 형성될 수 있다. 기어의 치형부들은 기어 링 상의 치형부들과 정합하여 제1 위치로부터 제2 위치로의 회전 축을 중심으로 하는 기어 링의 회전이 샤프트 축을 중심으로 샤프트가 회전하여 게이트를 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 변경하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 카트리지 마운트 잠금부(cartridge-mount lock) 및 카트리지 센서를 더 포함할 수 있다. 카트리지 마운트 잠금부는 카트리지 마운트에 결합될 수 있다. 카트리지 마운트 잠금부는 잠금 위치(locked position)와 잠금해제(unlocked) 위치 사이에서 변경되도록 구성될 수 있다. 잠금 위치에서, 카트리지 마운트 잠금부는 제1 위치와 제2 위치 사이에서의 게이트 제어기의 회전을 차단하기 위해 게이트 제어기와 맞물릴 수 있다. 잠금해제 위치에서, 카트리지 마운트 잠금부는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 게이트 제어기의 회전을 허용하도록 게이트 제어기로부터 이격될 수 있다. 카트리지 센서는 탱크의 카트리지 마운트에 결합될 수 있다. 카트리지 센서는 분배기가 카트리지 마운트에 결합되는지를 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 카트리지 마운트 잠금부 및 카트리지 센서에 결합될 수 있다. 제어기는 분배기가 탱크의 카트리지 마운트에 결합되는 것을 카트리지 센서가 검출하면 카트리지 마운트 잠금부가 잠금 위치로부터 잠금해제 위치로 이동할 것을 지시하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 용수와 유체 연통하는 유입구 밸브(inlet valve)를 더 포함할 수 있다. 유입구 밸브는 용수로부터 저장조로의 물의 유동을 가변시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 수처리 시스템은 용수 및 유입구 밸브와 유체 연통하는 탱크 유입구 도관, 유입구 밸브 및 저장조와 유체 연통하는 충전 도관(fill conduit), 및 유입구 밸브 및 저장조와 유체 연통하는 플러시 도관(flush conduit)을 더 포함할 수 있다. 플러시 도관은 플러시 도관의 단부에 결합된 노즐을 포함할 수 있다. 노즐은 용수로부터 물의 유동을 분사(spray)하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 유입구 밸브는 완전 폐쇄 위치, 충전 위치, 및 플러시 위치 사이에서 변경되도록 구성될 수 있다. 완전 폐쇄 위치에서, 유입구 밸브는 물이 저장조로 공급되는 것을 방지하기 위해 충전 도관 및 플러시 도관을 통한 물의 유동을 차단할 수 있다. 충전 위치에서, 유입구 밸브는 충전 도관을 통한 물의 유동을 지시하고, 충전 도관을 통한 물의 유동을 차단할 수 있다. 플러시 위치에서, 유입구 밸브는 플러시 도관을 통한 물의 유동을 지시하고, 충전 도관을 통한 물의 유동을 차단할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 시스템은 저장조에 위치된 레벨 센서(level sensor)를 더 포함할 수 있다. 레벨 센서는 제어기에 결합될 수 있다. 레벨 센서는 저장조 내의 수처리 용액의 충전 레벨을 측정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기는 유입구 밸브가 완전 폐쇄 위치, 충전 위치, 및 플러시 위치 사이에서 변경할 것을 지시하도록 구성될 수 있다. 제어기는 레벨 센서에 의해 측정된 저장조 내의 수처리 용액의 충전 레벨에 기초하여 상이한 위치들 사이에서 변경하도록 유입구 밸브에 지시하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어 시스템은 저장조에 위치된 믹서를 더 포함할 수 있다. 믹서는, 수처리 용액이 저장조 내에 침전되는 것을 방지하기 위해 저장조 내에서 수처리 용액을 혼합하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 분배기 조립체는 물의 저장조 내로 수처리 재료를 분배하기 위해 수처리 시스템에서 사용하도록 적응될 수 있다. 분배기 조립체는 카트리지 마운트 및 분배기를 포함할 수 있다. 카트리지 마운트는 탱크 포함 수처리 시스템(tank included water treatment system)에 결합될 수 있다. 분배기는 카트리지 마운트에 선택적으로 결합되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배기는 카트리지 및 분배 시스템을 포함할 수 있다. 카트리지는 수처리 재료를 저장하도록 구성될 수 있다. 분배 시스템은 카트리지에 결합될 수 있다. 분배기는 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지는 본체 및 네크를 포함할 수 있다. 본체는 수처리 재료를 저장하는 내부 저장 영역을 포함하도록 형성될 수 있다. 네크는 본체에 결합될 수 있다. 네크는 내부 저장 영역 내로 개방되도록 배열된 개구를 포함하도록 형성될 수 있다. 분배 시스템은 카트리지의 네크 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 분배기는 카트리지 마운트 내로 삽입되고, 분배 시스템이 폐쇄 배향으로부터 개방 배향으로 변경되게 하기 위해 제1 방향으로 회전축을 중심으로 회전되도록 구성될 수 있다. 폐쇄 배향에서, 분배 시스템은 수처리 재료가 카트리지의 네크 내의 개구를 통해 분배되는 것을 차단할 수 있다. 개방 배향에서, 분배 시스템은 수처리 재료가 내부 저장 영역으로부터 물의 저장조 내로 분배하기 위해 카트리지의 개구를 통해 이동하게 하도록 이동되었을 수 있고, 수처리 재료는 시트르산이다.
일부 실시예에서, 분배 시스템은 카트리지의 네크에 결합된 상단 밸브 및 카트리지의 반대편에서 상단 밸브에 결합된 하단 밸브를 포함할 수 있다. 상단 밸브는 카트리지의 네크에 의해 형성된 개구 위에 배열될 수 있다. 하단 밸브는 상단 밸브와 피봇 지점에서 결합될 수 있다. 하단 밸브는 피봇 지점에서 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상단 밸브는 회전축을 중심으로 원주 방향으로 이격된 복수의 상단 개구를 포함하도록 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하단 밸브는 회전축을 중심으로 원주 방향으로 이격된 복수의 하단 개구를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 하단 밸브에 형성된 복수의 하단 개구는 분배 시스템이 폐쇄 배향에 있을 때 상단 밸브에 형성된 복수의 상단 개구로부터 오프셋될 수 있어서 복수의 하단 개구 및 복수의 상단 개구가 커버되어 수처리 재료가 카트리지의 네크에 있는 개구를 통해 분배되는 것을 방지한다. 일부 실시예에서, 하단 밸브에 형성된 복수의 하단 개구는 분배 시스템이 카트리지의 네크 내의 개구를 통해 수처리 재료의 분배를 허용하기 위해 개방 배향에 있을 때 상단 밸브에 형성된 복수의 상단 개구와 정렬될 수 있다.
일부 실시예에서, 상단 밸브는 메인 본체(main body) 및 스프링 아암(spring arm)을 포함하도록 형성될 수 있다. 메인 본체는 복수의 상단 개구를 한정하도록 형성될 수 있다. 각각의 스프링 암은 메인 본체로부터 연장될 수 있다. 각각의 스프링 암은 맞물림 위치(engaged position)로부터 맞물림 해제 위치(disengaged position)로 회전축에 대해 축방향으로 편향되도록 구성될 수 있다. 맞물림 위치에서, 각각의 스프링 암은 하단 밸브가 폐쇄 배향에 있는 동안 하단 밸브의 회전을 차단하기 위해 하단 밸브와 맞물릴 수 있다. 맞물림 해제 위치에서, 각각의 스프링 암은 하단 밸브의 회전을 폐쇄 배향으로부터 개방 배향으로 허용하도록 편향될 수 있다.
일부 실시예들에서, 하단 밸브는 평면형 본체(planar body), 정렬 핀들 및 가이드 슬롯(guide slot)들을 포함하도록 형성될 수 있다. 평면형 본체는 복수의 하단 개구를 포함하도록 형성될 수 있다. 정렬 핀은 각각 회전축에 대해 상단 밸브로부터 멀리 평면형 본체로부터 축방향으로 연장될 수 있다. 가이드 슬롯은 각각 회전축에 대해 평면형 본체를 통해 축방향으로 그리고 회전축을 중심으로 원주방향으로 적어도 부분적으로 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 정렬 핀 각각은 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입될 때 카트리지 마운트와 맞물리도록 구성될 수 있다. 정렬 핀들 각각은 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입될 때 카트리지 마운트에 대해 하단 밸브를 고정하기 위해 카트리지 마운트와 맞물리도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 가이드 슬롯 각각은 스프링 아암 중 하나의 일부를 수용하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 카트리지 마운트는 카트리지 마운트 하우징, 게이트 및 게이트 제어기를 포함할 수 있다. 카트리지 마운트 하우징은 수처리 시스템에 포함된 물의 저장조와 유체 연통하는 통로를 한정하도록 형성될 수 있다. 게이트는 카트리지 마운트 하우징의 통로 내에 장착될 수 있다. 게이트는 게이트가 통로를 통한 접근을 차단하는 폐쇄 위치와 게이트가 통로를 통한 접근을 허용하는 개방 위치 사이에서 변경되도록 구성될 수 있다. 게이트 제어기는 게이트에 결합될 수 있고, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서의 게이트의 이동을 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 카트리지 마운트의 게이트 제어기는 샤프트, 기어, 및 기어 링을 포함할 수 있다. 샤프트는 샤프트 축을 따라 카트리지 마운트 하우징을 통과해 연장될 수 있다. 샤프트는 샤프트 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 기어는 샤프트의 단부에 결합되어 함께 회전할 수 있다. 기어 링은 카트리지 마운트 하우징에 결합될 수 있다. 기어 링은 회전 축을 중심으로 카트리지 마운트 하우징에 대해 회전하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 기어 링은 제1 위치로부터 제2 위치로 회전축을 중심으로 제1 방향으로 회전하도록 구성될 수 있다. 제1 위치에서, 게이트는 폐쇄 위치에 있을 수 있다. 제2 위치에서, 게이트는 개방 위치에 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 기어는 기어 링 상에 형성된 치형부와 정합하는 치형부를 한정하도록 형성될 수 있다. 기어 및 기어 링의 치형부들은 정합할 수 있어서, 제1 위치로부터 제2 위치로의 회전 축을 중심으로 하는 기어 링의 회전은 샤프트가 샤프트 축을 중심으로 회전하여 게이트를 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 변경하게 한다.
일부 실시예에서, 분배기는 수처리 재료의 분배를 제어하기 위해 카트리지 마운트의 게이트 제어기와 협력(cooperate)할 수 있다. 이러한 방식으로, 분배기가 제1 방향으로 회전축을 중심으로 회전될 때, 분배기는 게이트 제어기의 기어 링과 맞물려 게이트 제어기가 제1 위치로부터 제2 위치로 회전하게 함으로써 게이트를 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동시킬 수 있다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 수처리 용액으로 용수를 처리하는 방법은 용수 및 제1 분배기와 유체 연통하는 탱크를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 탱크는 탱크 하우징 및 탱크 하우징에 결합된 카트리지 마운트를 포함할 수 있다. 탱크 하우징은 저장고를 한정하도록 형성될 수 있다. 카트리지 마운트는 저장조 내로 개방되도록 배열된 탱크 개구를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 분배기는 탱크의 카트리지 마운트에 결합되도록 구성될 수 있다. 제1 분배기는 탱크 개구를 통해 수처리 재료를 분배하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 탱크의 저장조 내로 물의 제1 유동을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 액체의 제1 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제1 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 제1 물 유동의 실행을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 제1 분배기 내의 수처리 재료를 탱크 개구를 통해 저장조 내의 물로 분배하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 액체의 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제2 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 수처리 용액을 생산하기 위해 저장조 내에서 물 및 수처리 재료를 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 수처리 용액은 용수의 경도(hardness)를 감소시키기 위해 용수 내의 경질 미네랄(hard mineral)과 반응하도록 구성될 수 있다. 방법은 용수의 경도를 감소시키기 위해 미리 결정된 양의 수처리 용액을 용수에 투여하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 저장조 내의 액체의 제3 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제3 미리 결정된 충전 레벨은 저장조가 비어 있는 것에 대응할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출된 후에 저장조를 플러시 아웃(flush out)하기 위해 탱크의 저장조 내로 물의 제2 유동을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 액체의 제4 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제4 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 제2 물 유동의 실행을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 수처리 용액으로 재충전하도록 저장조를 비우기 위해 저장조 내의 물을 용수에 투여하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 저장조 내의 제3 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계 및 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 물의 투여를 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 탱크의 저장조 내로 물의 제1 유동을 실행하는 단계, 저장조 내의 액체의 제1 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계, 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 물의 투여를 정지시킨 후에 제1 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내로의 물의 제1 유동의 실행을 중단하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 비어 있는 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 제1 분배기를 제거하는 단계 및 카트리지 마운트에 가득찬 제2 분배기를 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 제2 분배기 내의 수처리 재료를 탱크 개구를 통해 저장조 내의 물로 분배하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 저장조 내의 액체의 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계, 제2 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 저장조 내의 물 및 수처리 재료를 혼합하여 수처리 용액을 생산하는 단계, 및 미리 결정된 양의 수처리 용액을 용수에 투여하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 이들 및 다른 특징들은 예시적인 실시예들의 이하의 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 수처리 시스템이 수처리 시스템의 다른 컴포넌트를 커버하기 위한 시스템 하우징을 포함하는 것을 도시하는, 수처리 용액으로 용수(water supply)를 처리하기 위한 수처리 시스템의 입면도(elevation view)이다.
도 2는 수처리 시스템을 도시하는 도 1과 유사한 도면으로, 수처리 시스템을 보여주기 위해 시스템 하우징이 제거되고, 수처리 시스템은 용수로부터 물의 유동을 수용하도록 용수와 유체 연통하는 탱크, 수처리 재료를 탱크의 저장조로 분배하기 위해 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 분배기, 및 물과 수처리 재료를 조합함으로써 저장조 내에 수처리 용액을 생산하고, 저장조로부터의 수처리 용액을 용수에 투여하는 제어 시스템을 포함한다.
도 3은 수처리 용액에 포함된 제어 시스템을 도시하는 도 2와 유사한 도면으로, 저장조 및 수처리 용액과 유체 연통하는 투여기(doser), 수처리 시스템을 통한 유동을 변화시키는 밸브 시스템, 및 투여기 및 밸브에 결합되어 수처리 용액의 용수로의 투여를 제어하는 제어기를 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
도 4는 도 1의 수처리 용액의 개략도로, 제어기가 탱크의 유입구에 결합된 제1 밸브에 밸브가 용수로부터의 물의 유동을 허용하여 탱크의 저장조를 충전하는 개방 위치로 변경하도록 지시하는 충전 모드(fill mode)의 제1 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 5는 도 4와 유사한 개략도로, 제어기가 밸브가 용수로부터의 물의 유동을 차단하는 폐쇄 위치로 변경되도록 제1 밸브에 지시하고, 비어있는 분배기가 카트리지 마운트로부터 제거되어 카트리지 마운트의 게이트가 도 4에 도시된 바와 같은 개방 위치로부터 게이트가 탱크 개구를 통해 저장조에 대한 접근을 차단하는 폐쇄 위치로 변경되게 하는 충전 모드의 제2 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 6은 도 5와 유사한 개략도로, 사용자가 분배기에 함유된 시트르산을 저장조의 물에 분배할 수 있도록 하기 위해 카트리지 마운트의 게이트를 개방 위치로 변경되게 하는 새로운 가득찬 분배기가 카트리지 마운트에 결합된 충전 모드의 제3 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 7은 도 6과 유사한 개략도로, 물 및 시트르산을 혼합하여 수처리 용액을 형성하기 위해 제어 시스템에 포함된 믹서가 오프 모드에서 온 모드로 변경되도록 지시되고, 투여기가 수처리 용액의 제어된 양을 용수(water supply)에 투여하도록 지시되는 처리 모드(treatment mode)의 수처리 시스템을 도시한다.
도 8은 도 7과 유사한 개략도로, 제어기가 용수로부터의 물의 유동이 탱크의 저장조를 충전할 수 있도록 개방 위치로 변경되도록 제1 밸브에 지시한 플러시 모드(flush mode)의 제1 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 9는 도 8과 유사한 개략도로, 더 많은 수처리 용액이 생성될 수 있도록 제어기가 제1 밸브를 폐쇄 위치로 변경하도록 지시하고, 투여기가 저장 탱크로부터 물을 배수(drain)함으로써 저장조를 플러싱하도록 지시하는 플러시 모드의 제2 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 10은 도 1의 수처리 용액에 포함된 분배기의 단면도로, 분배기가 탱크에 결합되도록 구성된 카트리지를 포함하고, 카트리지는 수처리 재료를 저장하는 본체 및 본체에 결합되어 분배기 내로 개구를 형성하는 네크(neck)를 가지며, 카트리지의 네크 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 미리 결정된 유량으로 제어하는 분배 시스템을 도시한다.
도 11은 분배기가 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 도 10과 유사한 도면으로, 카트리지의 본체를 통해 내부 저장 영역 내로 연장되고 수처리 재료가 개구를 통해 이동하는 것을 방지하도록 카트리지의 개구를 차단하는 오거(auger), 및 내부 저장 영역 외부에 위치된 오거의 제1 단부에 결합되고 오거를 회전시키고 오거가 개구를 통해 제어된 양의 수처리 재료를 분배하게 하도록 회전되도록 구성된 노브(knob)를 포함하는 분배기에 포함된 분배 시스템을 도시한다.
도 12는 카트리지의 네크에 결합된 캡(cap)을 더 포함하는 분배기를 도시하는 도 10의 분배기의 입면도이다.
도 13은 카트리지의 네크로부터 제거된 캡을 도시하는 도 12와 유사한 도면이다.
도 14는 도 1의 수처리 시스템에 포함된 제어 시스템의 입면도로, 시스템의 모드를 제어하기 위해 사용자로부터 입력을 수신하고 또한 사운드(sound) 또는 광을 통해 사용자에게 정보 및/또는 명령을 제공하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
도 15a는 수처리 시스템의 다른 실시예의 개략도로, 용수로부터 물의 유동을 수용하도록 용수와 유체 연통하는 탱크, 수처리 재료를 탱크의 저장조 내로 분배하기 위해 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 분배기, 및 물과 수처리 재료를 조합하고 저장조로부터의 수처리 용액을 용수에 투여함으로써 저장조 내에 수처리 용액을 생산하는 제어 시스템을 포함하는 수처리 시스템을 도시한다.
도 15b는 도 15a와 유사한 도면으로, 제어기 및 제어기와 연통하고 탱크의 저장조를 제한없이 충전하기 위한 충전 도관과 탱크의 재충전(refill) 사이에 저장조를 플러시(flush)하기 위한 스프레이 노즐을 갖는 플러시 도관 사이의 물의 유동을 제어하기 위해 탱크 유입구 도관에 결합된 밸브를 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
도 15c는 센서, 믹서, 및 제어기와 통신하는 UV 광을 더 포함하는 제어 시스템을 도시하는 도 15b와 유사한 도면으로, 센서는 탱크의 저장조 내의 물/용액의 충전 레벨을 측정하도록 구성되고, 믹서는 수처리 용액이 저장조 내에 침전하는 것을 방지하기 위해 탱크의 저장조 내의 수처리 용액을 혼합하도록 구성되고, UV 광은 탱크의 저장조 내에서 성장할 수 있는 박테리아를 사멸시키도록 구성된다.
도 16은 도 15a의 수처리 용액의 개략도로서, 밸브가 탱크의 저장조로의 물의 유동을 차단하는 완전 폐쇄 위치로부터, 밸브가 탱크의 저장조를 충전하도록 용수로부터 충전 도관을 통해 물의 유동을 허용하는 충전 위치로 변경되도록 밸브를 제어기가 지시하는 충전 모드의 제1 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 17은 도 16과 유사한 개략도로서, 제어기가 밸브를 완전 폐쇄 위치로 변경하도록 지시하고, 비어있는 분배기가 카트리지 마운트로부터 제거되어 카트리지 마운트의 게이트가 도 29에 도시된 개방 위치로부터 게이트가 탱크 개구를 통한 저장조로의 접근을 차단하는 도 28에 도시된 폐쇄 위치로 변경되도록 하는 충전 모드의 제2 단계에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 18은 도 17과 유사한 개략도로, 새로운 가득찬 분배기가 카트리지 마운트에 결합되어 카트리지 마운트의 게이트가 개방 위치로 변경되게 하고, 분배기가 분배기에 함유된 수처리 조성물을 저장조의 물로 분배하게 하는 충전 모드의 제3 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 19는 도 18과 유사한 개략도로, 수처리 용액을 형성하도록 물과 수처리 조성물을 혼합하기 위해 제어 시스템에 포함된 믹서가 오프 모드에서 온 모드로 변경되도록 지시되는 충전 모드의 제4 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 20은 도 19와 유사한 개략도로, 투여기가 용수로 수처리 용액의 제어된 양으로 투여하도록 지시되는 처리 모드의 수처리 시스템을 도시한다.
도 21은 도 20과 유사한 개략도로, 밸브가 탱크의 저장조에 물을 분무하고, 저장조를 플러시 아웃하기 위해 플러시 도관을 통한 용수로부터의 물의 유동을 허용하는 플러시 위치로 제어기가 밸브를 변경하도록 지시한 플러시 모드의 제1 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 22는 도 21과 유사한 개략도로, 더 많은 수처리 용액이 생성될 수 있도록 제어기가 밸브를 완전 폐쇄 위치로 변경하도록 지시하고, 투여기가 저장 탱크로부터 물을 배수함으로써 저장조를 플러싱하도록 지시되는 플러시 모드의 제2 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 23은 도 15a의 수처리 시스템에 포함된 분배기의 사시도로, 도 23a에 도시된 폐쇄 배향과 도 23b에 도시된 개방 배향 사이에서 변경함으로써 카트리지의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하기 위해 분배기가 탱크의 카트리지 마운트에 결합되도록 구성된 카트리지와 카트리지의 개구에 결합된 분배 시스템을 포함하는 분배기를 도시한다.
도 23a는 도 23의 분배기의 상세도로, 수처리 재료의 유동을 방지하기 위해 개구가 차단되는 폐쇄 배향의 분배 시스템을 도시한다.
도 23b는 도 23a와 유사한 도면으로, 개구들이 분배기를 통해 그리고 분배기 밖으로의 수처리 재료의 유동을 허용하도록 정렬된 분배 시스템이 개방 배향으로 변경된 것을 도시한다.
도 24는 도 23의 분배기의 분해도로, 카트리지, 분배 시스템, 및 분배 시스템 위로 연장되고 카트리지의 네크를 결합하도록 구성된 캡을 포함하고, 분배 시스템이 카트리지에 결합되도록 구성된 상단 밸브 및 피봇 지점에서 상단 밸브에 결합되도록 구성된 하단 밸브를 포함하는 분배기를 도시한다.
도 25는 도 24의 분배기에 포함된 상단 밸브의 사시도로, 복수의 상단 개구를 포함하도록 형성된 메인 본체, 카트리지/회전축에 대해 PSLA본체의 대향 측면에서 본체로부터 반경방향으로 멀어지게 연장되는 맞물림 플랜지(engagement flange), 및 메인 본체로부터 연장되고 카트리지 축에 대해 축방향으로 편향되도록 구성된 스프링 아암을 포함하는 상단 밸브를 도시한다.
도 25a는 도 25의 상세도로, 축에 대해 대응하는 스프링 아암의 종단부(terminal end)로부터 축방향으로 연장되는 잠금 핀을 포함하도록 형성된 각각의 스프링 암을 도시하고, 각각의 잠금 핀은 가변 직경을 갖는다.
도 26은 도 24의 분배기에 포함된 하단 밸브의 사시도로, 개방 배향에 있을 때 상단 밸브 내의 상단 개구들과 정렬되도록 구성된 복수의 하단 개구들을 포함하도록 형성된 평면형 본체, 상단 밸브로부터 멀어지게 평면형 본체의 하단 표면으로부터 축방향으로 연장되는 정렬 핀들, 및 상단 및 하단 밸브들을 서로에 대해 고정시키고, 상단 밸브에 대해 회전할 때 하단 밸브를 가이드하는 것을 돕기 위해 상단 밸브의 대응하는 스프링 아암의 잠금 핀을 수용하도록 각각 구성된 가이드 슬롯들을 포함하는 하단 밸브를 도시한다.
도 26a는 도 26의 상세도로서, 가이드 슬롯의 일 단부에 카운터보어(counterbore)를 포함하도록 형성된 각각의 슬롯을 도시하고, 카운터보어는 잠금 핀의 큰 직경과 동일한 대응하는 가이드 슬롯의 직경보다 큰 직경을 갖는다.
도 27은 도 15a의 탱크에 포함된 카트리지 마운트의 분해도로, 통로를 포함하도록 형성된 카트리지 마운트 하우징, 카트리지 마운트 하우징의 통로에 장착되어 도 28에 도시된 폐쇄 위치와 도 29에 도시된 개방 위치 사이에서 변화하는 게이트, 및 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 게이트의 이동을 제어하도록 구성된 게이트 제어기를 포함하는 카트리지 마운트를 도시하고, 분배 시스템으로 카트리지의 단부를 수용하도록 구성된 분배 시스템 수용부, 탱크 하우징에 결합되도록 구성된 도관, 및 수용부와 도관 사이에 배치되도록 구성된 그레이트(grate)를 포함하는 카트리지 마운트 하우징을 추가로 도시한다.
도 28은 도 27의 카트리지 마운트의 사시도로서, 게이트와 함께 회전하기 위해 게이트에 결합된 기어 및 카트리지 마운트 하우징에 결합된 기어 링을 포함하는 게이트 제어기를 도시하고, 기어는 기어 링의 치형부와 정합하는 치형부를 포함하도록 형성되고, 기어 링은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 게이트의 회전을 구동시키기 위해 도 30에 도시된 제1 위치와 도 31에 도시된 제2 위치 사이에서 카트리지의 축을 중심으로 카트리지 마운트 하우징에 대해 회전하도록 구성된다.
도 29는 도 28과 유사한 도면으로, 게이트가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 변경되게 하기 위해 게이트 제어기의 기어 링이 제1 위치로부터 제2 위치로 축을 중심으로 회전한 것을 도시한다.
도 30은 도 27의 카트리지 마운트의 사시도로, 상단 밸브의 대응하는 맞물림 플랜지를 수용하도록 구성된 플랜지 수용 슬롯, 하단 밸브의 대응하는 정렬 핀을 수용하도록 구성된 정렬핀 홀(alignment pinhole), 및 하단 밸브의 대응하는 가이드 슬롯 내로 연장되도록 구성된 리브(rib)를 포함하도록 형상화된 분배 시스템 수용부를 도시하고, 플랜지 수용 슬롯의 일부는 게이트 제어기의 기어 링이 제1 위치에 있을 때 기어 링에 형성된 노치와 정렬되는 것을 추가로 도시한다.
도 31은 도 30과 유사한 도면으로, 기어 링 내의 노치들이 카트리지 축을 중심으로 회전하도록 게이트 제어기의 기어 링이 제2 위치로 이동된 것을 도시한다.
도 32는 도 15a의 수처리 시스템에 포함된 카트리지 마운트 내로 삽입되는 분배기의 개략적인 사시도로, 게이트가 폐쇄 위치에 있고, 게이트 제어기의 기어 링이 제1 위치에 있으며, 임의의 수처리 재료가 저장조에 분배되는 것을 방지하기 위해 분배 시스템이 폐쇄 배향에 있는 밀봉 구성에 있는 카트리지 마운트 및 분배기를 도시한다.
도 33은 도 32와 유사한 도면으로, 맞물림 플랜지가 플랜지 수용 슬롯 및 노치 내로 연장되도록 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입된 것을 도시한다.
도 34는 도 32의 분배기 및 카트리지 마운트의 사시도로, 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입될 때 리브가 하단 밸브의 가이드 슬롯과 정렬되는 것을 도시하기 위해 분배기 및 카트리지 마운트의 일부가 파단되어 있다.
도 34a는 도 34의 상세도로, 잠금 핀이 하단 밸브와 맞물리고 분배 시스템의 회전을 차단하도록 가이드 슬롯 내에 위치된 상단 밸브의 잠금 핀을 도시한다.
도 35는 도34와 유사한 도면으로, 분배기가 카트리지 축에 대해 자유롭게 회전되도록 리브가 상단 밸브의 스프링 아암을 가이드 슬롯 밖으로 부분적으로 편향시키도록 하기 위해 하향 축방향 힘으로 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입된 것을 도시한다.
도 35a는 도 35의 상세도로, 상단 밸브의 잠금 핀이 가이드 슬롯으로부터 이격되어, 잠금 핀의 더 큰 직경 부분이 카트리지 축을 중심으로 분배기의 회전을 가능하게 하는 카운터보어(counterbore)의 외부에 위치된 것을 도시한다.
도 36은 밀봉 구성된 카트리지 마운트 및 분배기를 도시하는 도 15a의 수처리 시스템의 카트리지 마운트 및 분배기의 개략적인 사시도이다.
도 37은 도 36과 유사한 도면으로, 카트리지 마운트 및 분배기가 밀폐되지 않은 구성으로 변경되게 하기 위해 분배기가 회전된 것을 도시하고, 밀폐되지 않은 구성에서 게이트는 개방 위치에 있고, 게이트 제어기의 기어 링이 제2 위치에 있으며, 수처리 재료가 저장조 내로 분배될 수 있도록 분배 시스템이 개방 배향에 있다.
도 38은 라인 36-36을 따라 취한 도 36의 카트리지 마운트 및 분배기의 단면도로, 게이트 제어기의 기어 링이 통로를 차단하기 위해 게이트가 폐쇄 위치에 있게 하는 제1 위치에 있고, 상단 밸브가 하단 밸브의 하단 개구를 커버하여 임의의 수처리 재료가 통로를 통해 유동하는 것을 차단하도록 분배 시스템이 폐쇄 배향에 있는 것을 도시한다.
도 39는 라인 37-37을 따라 취한 도 37의 카트리지 마운트 및 분배기의 단면도로, 게이트 제어기의 기어 링이 통로를 개방하기 위해 게이트가 개방 위치에 있게 하는 제2 위치에 있고, 상단 밸브의 상단 개구가 하단 밸브의 하단 개구와 정렬되어 수처리 재료가 통로를 통해 유동할 수 있게 하도록 분배 시스템이 개방 배향에 있는 것을 도시한다.
도 40은 도 15a의 수처리에 포함된 제어 시스템의 입면도로, 시스템의 모드를 제어하기 위해 사용자로부터 입력을 수신하고, 또한 사운드 또는 광을 통해 사용자에게 정보 및/또는 명령을 제공하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
도 2는 수처리 시스템을 도시하는 도 1과 유사한 도면으로, 수처리 시스템을 보여주기 위해 시스템 하우징이 제거되고, 수처리 시스템은 용수로부터 물의 유동을 수용하도록 용수와 유체 연통하는 탱크, 수처리 재료를 탱크의 저장조로 분배하기 위해 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 분배기, 및 물과 수처리 재료를 조합함으로써 저장조 내에 수처리 용액을 생산하고, 저장조로부터의 수처리 용액을 용수에 투여하는 제어 시스템을 포함한다.
도 3은 수처리 용액에 포함된 제어 시스템을 도시하는 도 2와 유사한 도면으로, 저장조 및 수처리 용액과 유체 연통하는 투여기(doser), 수처리 시스템을 통한 유동을 변화시키는 밸브 시스템, 및 투여기 및 밸브에 결합되어 수처리 용액의 용수로의 투여를 제어하는 제어기를 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
도 4는 도 1의 수처리 용액의 개략도로, 제어기가 탱크의 유입구에 결합된 제1 밸브에 밸브가 용수로부터의 물의 유동을 허용하여 탱크의 저장조를 충전하는 개방 위치로 변경하도록 지시하는 충전 모드(fill mode)의 제1 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 5는 도 4와 유사한 개략도로, 제어기가 밸브가 용수로부터의 물의 유동을 차단하는 폐쇄 위치로 변경되도록 제1 밸브에 지시하고, 비어있는 분배기가 카트리지 마운트로부터 제거되어 카트리지 마운트의 게이트가 도 4에 도시된 바와 같은 개방 위치로부터 게이트가 탱크 개구를 통해 저장조에 대한 접근을 차단하는 폐쇄 위치로 변경되게 하는 충전 모드의 제2 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 6은 도 5와 유사한 개략도로, 사용자가 분배기에 함유된 시트르산을 저장조의 물에 분배할 수 있도록 하기 위해 카트리지 마운트의 게이트를 개방 위치로 변경되게 하는 새로운 가득찬 분배기가 카트리지 마운트에 결합된 충전 모드의 제3 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 7은 도 6과 유사한 개략도로, 물 및 시트르산을 혼합하여 수처리 용액을 형성하기 위해 제어 시스템에 포함된 믹서가 오프 모드에서 온 모드로 변경되도록 지시되고, 투여기가 수처리 용액의 제어된 양을 용수(water supply)에 투여하도록 지시되는 처리 모드(treatment mode)의 수처리 시스템을 도시한다.
도 8은 도 7과 유사한 개략도로, 제어기가 용수로부터의 물의 유동이 탱크의 저장조를 충전할 수 있도록 개방 위치로 변경되도록 제1 밸브에 지시한 플러시 모드(flush mode)의 제1 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 9는 도 8과 유사한 개략도로, 더 많은 수처리 용액이 생성될 수 있도록 제어기가 제1 밸브를 폐쇄 위치로 변경하도록 지시하고, 투여기가 저장 탱크로부터 물을 배수(drain)함으로써 저장조를 플러싱하도록 지시하는 플러시 모드의 제2 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 10은 도 1의 수처리 용액에 포함된 분배기의 단면도로, 분배기가 탱크에 결합되도록 구성된 카트리지를 포함하고, 카트리지는 수처리 재료를 저장하는 본체 및 본체에 결합되어 분배기 내로 개구를 형성하는 네크(neck)를 가지며, 카트리지의 네크 내의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 미리 결정된 유량으로 제어하는 분배 시스템을 도시한다.
도 11은 분배기가 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 도 10과 유사한 도면으로, 카트리지의 본체를 통해 내부 저장 영역 내로 연장되고 수처리 재료가 개구를 통해 이동하는 것을 방지하도록 카트리지의 개구를 차단하는 오거(auger), 및 내부 저장 영역 외부에 위치된 오거의 제1 단부에 결합되고 오거를 회전시키고 오거가 개구를 통해 제어된 양의 수처리 재료를 분배하게 하도록 회전되도록 구성된 노브(knob)를 포함하는 분배기에 포함된 분배 시스템을 도시한다.
도 12는 카트리지의 네크에 결합된 캡(cap)을 더 포함하는 분배기를 도시하는 도 10의 분배기의 입면도이다.
도 13은 카트리지의 네크로부터 제거된 캡을 도시하는 도 12와 유사한 도면이다.
도 14는 도 1의 수처리 시스템에 포함된 제어 시스템의 입면도로, 시스템의 모드를 제어하기 위해 사용자로부터 입력을 수신하고 또한 사운드(sound) 또는 광을 통해 사용자에게 정보 및/또는 명령을 제공하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
도 15a는 수처리 시스템의 다른 실시예의 개략도로, 용수로부터 물의 유동을 수용하도록 용수와 유체 연통하는 탱크, 수처리 재료를 탱크의 저장조 내로 분배하기 위해 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 분배기, 및 물과 수처리 재료를 조합하고 저장조로부터의 수처리 용액을 용수에 투여함으로써 저장조 내에 수처리 용액을 생산하는 제어 시스템을 포함하는 수처리 시스템을 도시한다.
도 15b는 도 15a와 유사한 도면으로, 제어기 및 제어기와 연통하고 탱크의 저장조를 제한없이 충전하기 위한 충전 도관과 탱크의 재충전(refill) 사이에 저장조를 플러시(flush)하기 위한 스프레이 노즐을 갖는 플러시 도관 사이의 물의 유동을 제어하기 위해 탱크 유입구 도관에 결합된 밸브를 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
도 15c는 센서, 믹서, 및 제어기와 통신하는 UV 광을 더 포함하는 제어 시스템을 도시하는 도 15b와 유사한 도면으로, 센서는 탱크의 저장조 내의 물/용액의 충전 레벨을 측정하도록 구성되고, 믹서는 수처리 용액이 저장조 내에 침전하는 것을 방지하기 위해 탱크의 저장조 내의 수처리 용액을 혼합하도록 구성되고, UV 광은 탱크의 저장조 내에서 성장할 수 있는 박테리아를 사멸시키도록 구성된다.
도 16은 도 15a의 수처리 용액의 개략도로서, 밸브가 탱크의 저장조로의 물의 유동을 차단하는 완전 폐쇄 위치로부터, 밸브가 탱크의 저장조를 충전하도록 용수로부터 충전 도관을 통해 물의 유동을 허용하는 충전 위치로 변경되도록 밸브를 제어기가 지시하는 충전 모드의 제1 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 17은 도 16과 유사한 개략도로서, 제어기가 밸브를 완전 폐쇄 위치로 변경하도록 지시하고, 비어있는 분배기가 카트리지 마운트로부터 제거되어 카트리지 마운트의 게이트가 도 29에 도시된 개방 위치로부터 게이트가 탱크 개구를 통한 저장조로의 접근을 차단하는 도 28에 도시된 폐쇄 위치로 변경되도록 하는 충전 모드의 제2 단계에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 18은 도 17과 유사한 개략도로, 새로운 가득찬 분배기가 카트리지 마운트에 결합되어 카트리지 마운트의 게이트가 개방 위치로 변경되게 하고, 분배기가 분배기에 함유된 수처리 조성물을 저장조의 물로 분배하게 하는 충전 모드의 제3 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 19는 도 18과 유사한 개략도로, 수처리 용액을 형성하도록 물과 수처리 조성물을 혼합하기 위해 제어 시스템에 포함된 믹서가 오프 모드에서 온 모드로 변경되도록 지시되는 충전 모드의 제4 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 20은 도 19와 유사한 개략도로, 투여기가 용수로 수처리 용액의 제어된 양으로 투여하도록 지시되는 처리 모드의 수처리 시스템을 도시한다.
도 21은 도 20과 유사한 개략도로, 밸브가 탱크의 저장조에 물을 분무하고, 저장조를 플러시 아웃하기 위해 플러시 도관을 통한 용수로부터의 물의 유동을 허용하는 플러시 위치로 제어기가 밸브를 변경하도록 지시한 플러시 모드의 제1 스테이지에서의 수처리 시스템을 도시한다.
도 22는 도 21과 유사한 개략도로, 더 많은 수처리 용액이 생성될 수 있도록 제어기가 밸브를 완전 폐쇄 위치로 변경하도록 지시하고, 투여기가 저장 탱크로부터 물을 배수함으로써 저장조를 플러싱하도록 지시되는 플러시 모드의 제2 스테이지에 있는 수처리 시스템을 도시한다.
도 23은 도 15a의 수처리 시스템에 포함된 분배기의 사시도로, 도 23a에 도시된 폐쇄 배향과 도 23b에 도시된 개방 배향 사이에서 변경함으로써 카트리지의 개구를 통한 수처리 재료의 분배를 제어하기 위해 분배기가 탱크의 카트리지 마운트에 결합되도록 구성된 카트리지와 카트리지의 개구에 결합된 분배 시스템을 포함하는 분배기를 도시한다.
도 23a는 도 23의 분배기의 상세도로, 수처리 재료의 유동을 방지하기 위해 개구가 차단되는 폐쇄 배향의 분배 시스템을 도시한다.
도 23b는 도 23a와 유사한 도면으로, 개구들이 분배기를 통해 그리고 분배기 밖으로의 수처리 재료의 유동을 허용하도록 정렬된 분배 시스템이 개방 배향으로 변경된 것을 도시한다.
도 24는 도 23의 분배기의 분해도로, 카트리지, 분배 시스템, 및 분배 시스템 위로 연장되고 카트리지의 네크를 결합하도록 구성된 캡을 포함하고, 분배 시스템이 카트리지에 결합되도록 구성된 상단 밸브 및 피봇 지점에서 상단 밸브에 결합되도록 구성된 하단 밸브를 포함하는 분배기를 도시한다.
도 25는 도 24의 분배기에 포함된 상단 밸브의 사시도로, 복수의 상단 개구를 포함하도록 형성된 메인 본체, 카트리지/회전축에 대해 PSLA본체의 대향 측면에서 본체로부터 반경방향으로 멀어지게 연장되는 맞물림 플랜지(engagement flange), 및 메인 본체로부터 연장되고 카트리지 축에 대해 축방향으로 편향되도록 구성된 스프링 아암을 포함하는 상단 밸브를 도시한다.
도 25a는 도 25의 상세도로, 축에 대해 대응하는 스프링 아암의 종단부(terminal end)로부터 축방향으로 연장되는 잠금 핀을 포함하도록 형성된 각각의 스프링 암을 도시하고, 각각의 잠금 핀은 가변 직경을 갖는다.
도 26은 도 24의 분배기에 포함된 하단 밸브의 사시도로, 개방 배향에 있을 때 상단 밸브 내의 상단 개구들과 정렬되도록 구성된 복수의 하단 개구들을 포함하도록 형성된 평면형 본체, 상단 밸브로부터 멀어지게 평면형 본체의 하단 표면으로부터 축방향으로 연장되는 정렬 핀들, 및 상단 및 하단 밸브들을 서로에 대해 고정시키고, 상단 밸브에 대해 회전할 때 하단 밸브를 가이드하는 것을 돕기 위해 상단 밸브의 대응하는 스프링 아암의 잠금 핀을 수용하도록 각각 구성된 가이드 슬롯들을 포함하는 하단 밸브를 도시한다.
도 26a는 도 26의 상세도로서, 가이드 슬롯의 일 단부에 카운터보어(counterbore)를 포함하도록 형성된 각각의 슬롯을 도시하고, 카운터보어는 잠금 핀의 큰 직경과 동일한 대응하는 가이드 슬롯의 직경보다 큰 직경을 갖는다.
도 27은 도 15a의 탱크에 포함된 카트리지 마운트의 분해도로, 통로를 포함하도록 형성된 카트리지 마운트 하우징, 카트리지 마운트 하우징의 통로에 장착되어 도 28에 도시된 폐쇄 위치와 도 29에 도시된 개방 위치 사이에서 변화하는 게이트, 및 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 게이트의 이동을 제어하도록 구성된 게이트 제어기를 포함하는 카트리지 마운트를 도시하고, 분배 시스템으로 카트리지의 단부를 수용하도록 구성된 분배 시스템 수용부, 탱크 하우징에 결합되도록 구성된 도관, 및 수용부와 도관 사이에 배치되도록 구성된 그레이트(grate)를 포함하는 카트리지 마운트 하우징을 추가로 도시한다.
도 28은 도 27의 카트리지 마운트의 사시도로서, 게이트와 함께 회전하기 위해 게이트에 결합된 기어 및 카트리지 마운트 하우징에 결합된 기어 링을 포함하는 게이트 제어기를 도시하고, 기어는 기어 링의 치형부와 정합하는 치형부를 포함하도록 형성되고, 기어 링은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 게이트의 회전을 구동시키기 위해 도 30에 도시된 제1 위치와 도 31에 도시된 제2 위치 사이에서 카트리지의 축을 중심으로 카트리지 마운트 하우징에 대해 회전하도록 구성된다.
도 29는 도 28과 유사한 도면으로, 게이트가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 변경되게 하기 위해 게이트 제어기의 기어 링이 제1 위치로부터 제2 위치로 축을 중심으로 회전한 것을 도시한다.
도 30은 도 27의 카트리지 마운트의 사시도로, 상단 밸브의 대응하는 맞물림 플랜지를 수용하도록 구성된 플랜지 수용 슬롯, 하단 밸브의 대응하는 정렬 핀을 수용하도록 구성된 정렬핀 홀(alignment pinhole), 및 하단 밸브의 대응하는 가이드 슬롯 내로 연장되도록 구성된 리브(rib)를 포함하도록 형상화된 분배 시스템 수용부를 도시하고, 플랜지 수용 슬롯의 일부는 게이트 제어기의 기어 링이 제1 위치에 있을 때 기어 링에 형성된 노치와 정렬되는 것을 추가로 도시한다.
도 31은 도 30과 유사한 도면으로, 기어 링 내의 노치들이 카트리지 축을 중심으로 회전하도록 게이트 제어기의 기어 링이 제2 위치로 이동된 것을 도시한다.
도 32는 도 15a의 수처리 시스템에 포함된 카트리지 마운트 내로 삽입되는 분배기의 개략적인 사시도로, 게이트가 폐쇄 위치에 있고, 게이트 제어기의 기어 링이 제1 위치에 있으며, 임의의 수처리 재료가 저장조에 분배되는 것을 방지하기 위해 분배 시스템이 폐쇄 배향에 있는 밀봉 구성에 있는 카트리지 마운트 및 분배기를 도시한다.
도 33은 도 32와 유사한 도면으로, 맞물림 플랜지가 플랜지 수용 슬롯 및 노치 내로 연장되도록 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입된 것을 도시한다.
도 34는 도 32의 분배기 및 카트리지 마운트의 사시도로, 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입될 때 리브가 하단 밸브의 가이드 슬롯과 정렬되는 것을 도시하기 위해 분배기 및 카트리지 마운트의 일부가 파단되어 있다.
도 34a는 도 34의 상세도로, 잠금 핀이 하단 밸브와 맞물리고 분배 시스템의 회전을 차단하도록 가이드 슬롯 내에 위치된 상단 밸브의 잠금 핀을 도시한다.
도 35는 도34와 유사한 도면으로, 분배기가 카트리지 축에 대해 자유롭게 회전되도록 리브가 상단 밸브의 스프링 아암을 가이드 슬롯 밖으로 부분적으로 편향시키도록 하기 위해 하향 축방향 힘으로 분배기가 카트리지 마운트 내로 삽입된 것을 도시한다.
도 35a는 도 35의 상세도로, 상단 밸브의 잠금 핀이 가이드 슬롯으로부터 이격되어, 잠금 핀의 더 큰 직경 부분이 카트리지 축을 중심으로 분배기의 회전을 가능하게 하는 카운터보어(counterbore)의 외부에 위치된 것을 도시한다.
도 36은 밀봉 구성된 카트리지 마운트 및 분배기를 도시하는 도 15a의 수처리 시스템의 카트리지 마운트 및 분배기의 개략적인 사시도이다.
도 37은 도 36과 유사한 도면으로, 카트리지 마운트 및 분배기가 밀폐되지 않은 구성으로 변경되게 하기 위해 분배기가 회전된 것을 도시하고, 밀폐되지 않은 구성에서 게이트는 개방 위치에 있고, 게이트 제어기의 기어 링이 제2 위치에 있으며, 수처리 재료가 저장조 내로 분배될 수 있도록 분배 시스템이 개방 배향에 있다.
도 38은 라인 36-36을 따라 취한 도 36의 카트리지 마운트 및 분배기의 단면도로, 게이트 제어기의 기어 링이 통로를 차단하기 위해 게이트가 폐쇄 위치에 있게 하는 제1 위치에 있고, 상단 밸브가 하단 밸브의 하단 개구를 커버하여 임의의 수처리 재료가 통로를 통해 유동하는 것을 차단하도록 분배 시스템이 폐쇄 배향에 있는 것을 도시한다.
도 39는 라인 37-37을 따라 취한 도 37의 카트리지 마운트 및 분배기의 단면도로, 게이트 제어기의 기어 링이 통로를 개방하기 위해 게이트가 개방 위치에 있게 하는 제2 위치에 있고, 상단 밸브의 상단 개구가 하단 밸브의 하단 개구와 정렬되어 수처리 재료가 통로를 통해 유동할 수 있게 하도록 분배 시스템이 개방 배향에 있는 것을 도시한다.
도 40은 도 15a의 수처리에 포함된 제어 시스템의 입면도로, 시스템의 모드를 제어하기 위해 사용자로부터 입력을 수신하고, 또한 사운드 또는 광을 통해 사용자에게 정보 및/또는 명령을 제공하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는 제어 시스템을 도시한다.
본 개시의 원리들의 이해를 촉진하기 위한 목적으로, 이제 도면들에 예시된 다수의 예시적인 실시예들을 참조할 것이고, 특정 언어가 이를 설명하기 위해 사용될 것이다.
수처리 용액(22)으로 용수(water supply)(20)를 처리하기 위한 예시적인 수처리 시스템(10)의 제1 실시예가 도 1-9에 도시된다. 수처리 시스템(10)은 탱크(12) 및 도 1-14에 도시된 바와 같이 탱크(12)에 결합되도록 구성된 분배기(dispenser)(14)를 포함한다. 수처리 시스템(210)의 제2 실시예가 도 15a-40에 도시된다.
수처리 시스템(10)은 도 1-13에 도시된 바와 같이 탱크(12), 분배기(14), 및 제어 시스템(16)을 포함한다. 탱크(12)는 용수(20)와 유체 연통되어 용수(20)로부터 물의 유동을 수용한다. 분배기(14)는 탱크(12)에 결합되도록 구성되고, 미리 결정된 유량으로, 예시된 실시예에서 시트르산 분말인 수처리 재료(24)를 탱크(12)의 저장조(30) 내로 분배한다. 제어 시스템(16)은 물과 수처리 재료(24)를 조합함으로써 탱크(12)의 저장조(30) 내에 수처리 용액(22)을 생산하도록 구성된다. 일단 수처리 용액(22)이 생산되면, 제어 시스템(16)은 저장조(30)로부터의 수처리 용액(22)을 용수(20)에 투여하도록 구성된다.
전형적인 수처리 시스템에서, 용수(water supply)는 수처리 재료 또는 시트르산을 함유하는 용기 또는 카트리지에 도입될 수 있다. 물은 카트리지를 통과하여 유동하고 수처리 재료와 접촉한다. 물이 수처리 재료와 접촉할 때, 수처리 재료는 물 속의 경질 미네랄과 반응하여 물 경도를 감소시킨다.
그러나, 물이 카트리지를 통과해 유동함에 따라 수처리 재료와 물 내의 경질 미네랄의 반응은 달라질 수 있으며, 이에 의해 수처리 재료의 유효성을 감소시킨다. 예를 들어, 수처리 재료가 장기간 동안 정체 상태에 있으면 수처리 재료가 고형화되거나 결정화되어, 시스템을 통해 유동하는 물과 용해 및 반응하는 능력을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 물의 경도는 높은 레벨로 유지되고, 고형화된 수처리 재료가 교환될 필요가 있다. 수처리 재료를 지속적으로 교환하는 것은 비용이 많이 들고 낭비적일 수 있다.
물을 효과적이고 정확하게 처리하기 위해, 본 개시는 수처리 시스템(10)이 수처리 용액(22)을 용수(20)에 투여하기 위해 시스템(10)에 포함된 투여기(62)를 사용하는 것을 교시한다. 용수(20)를 수처리 재료(24)에 도입하는 다른 수처리 시스템과 달리, 수처리 시스템(10)은 필요에 따라 용수(20)에 투여될 수처리 용액(22)을 저장한다.
시스템(10)에 포함된 탱크(12)는 수처리 용액(22)을 저장하고, 투여기(62)가 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)을 용수(20)에 투여하여 수처리 용액(22)이 경질 미네랄(hard mineral)과 효과적으로 반응하도록 한다. 이런 방식으로, 용수(20)의 경도는 다른 수처리 시스템에 비해 더 잘 감소된다.
수처리 용액(22)을 보유하기 위해, 탱크(12)는 도 4-9에 도시된 바와 같이 탱크 하우징(26)과 카트리지 마운트(28)를 포함한다. 탱크 하우징(26)은 저장조(30)를 한정하도록 형성된다. 카트리지 마운트(28)는 탱크 하우징(26)에 결합되고, 저장조(30) 내로 개방되도록 배열된 탱크 개구(32)를 포함하도록 형성된다.
카트리지 마운트(28)는 도 2 및 4-9에 도시된 바와 같이 게이트(34)를 포함한다. 게이트(34)는 도 3-4 및 6-9에 도시된 폐쇄 위치와 도 5에 도시된 개방 위치 사이에서 변경되도록 구성된다. 폐쇄 위치에서, 게이트(34)는 탱크 개구(32)를 폐쇄하고, 탱크 개구(32)를 통한 저장조(30)로의 접근을 차단한다. 개방 위치에서, 게이트(34)는 탱크 개구(32)로부터 멀리 이동하여 탱크 개구(32)를 통해 저장조(30)에 대한 접근을 허용한다.
저장조(30) 내의 물에 수처리 재료(24)를 첨가하기 위해, 분배기(14)는 저장조(30) 내에 수용된 물로 미리 결정된 유량으로 재료(24)를 분배하도록 구성된다. 수처리 재료(24)의 분배는 수처리 용액(22)을 효과적으로 생산하는 데 중요할 수 있다. 수처리 재료(24)가 너무 빨리 첨가되면, 수처리 재료(24)는, 물과 적절히 혼합되지 않고 결정화된 재료의 침착물을 형성하여 응집(conglomerate)될 수 있다. 분배기(14)는 미리 결정된 유량으로 수처리 재료(24)을 분배하여, 수처리 재료(24)가 저장조(30) 내의 물에 효과적으로 용해되도록 한다.
분배기(14)는 도 2 및 4-13에 도시된 바와 같이 카트리지(36), 캡(cap)(38), 및 분배 시스템(40)을 포함한다. 카트리지(36)는 수처리 재료(24)를 저장하도록 구성된 내부 저장 영역(46)을 한정하도록 형상화된다. 캡(38)은 임의의 수처리 재료(24)가 카트리지(36)를 빠져나가는 것을 차단하기 위해 카트리지(36)에 결합되도록 구성된다. 분배 시스템(40)은 미리 결정된 유량으로 카트리지(36)로부터의 수처리 재료(24)의 분배를 제어하도록 구성된다.
카트리지(36)는 도 4-11 및 13에 도시된 바와 같이 본체(42)와 네크(neck_(44)를 포함한다. 본체(42)는 수처리 재료(24)를 저장하는 내부 저장 영역(46)을 포함하도록 형성된다. 네크(44)는 본체(42)에 결합되고, 내부 저장 영역(46) 내로 개방되도록 배열된 개구(48)를 포함하도록 형성된다.
예시적인 실시예에서, 네크(44)는 도 10 및 11에 도시된 바와 같이 탱크(12)의 카트리지 마운트(28)에 결합되도록 구성된다. 네크(44)는 카트리지(36)를 카트리지 마운트(28)에 결합하기 위해 카트리지 마운트(28)와 정합하는 나사산(thread)(50)를 포함하도록 형상화된다. 이러한 방식으로, 카트리지(36)로부터 분배된 수처리 재료(24)는 수처리 용액(22)을 생산하기 위해 탱크(12)의 저장조(30) 내의 물에 첨가된다.
분배 시스템(40)은 미리 결정된 유량으로 카트리지(36)의 네크(44) 내의 개구(48)를 통한 수처리 재료(24)의 분배를 제어하도록 구성된다. 분배 시스템(40)은 저장조(30) 내의 물에 대한 수처리 재료(24)의 첨가가 미리 결정된 기간에 걸쳐 제어되도록 수처리 재료(24)의 분배를 제어한다. 이러한 방식으로, 물은 수처리 재료(24)로 너무 빨리 과포화(over saturate)되지 않을 수 있다. 수처리 재료(24)가 너무 빨리 첨가되면, 수처리 재료(24)는 응집되어 용액 내에 덩어리(clump)를 형성하여, 용수(20)를 처리하는 용액(22)의 유효성에 영향을 미칠 수 있다.
예시적인 실시예에서, 분배 시스템(40)은 도 4-11에 도시된 바와 같이 오거(auger)(52) 및 노브(54)를 포함한다. 오거(52)는 카트리지(36)의 본체(42)를 통해 내부 저장 영역(46) 내로 연장되고, 분배 시스템(40)의 축(49)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 오거(52)는 수처리 재료(24)가 개구(48)를 통해 직접 이동하는 것을 방지하기 위해 카트리지(36)의 개구(48)를 차단한다. 노브(54)는 내부 저장 영역(46) 외측에 위치된 오거(52)의 제1 단부(59)에 결합된다.
노브(54)는 오거(52)가 축(49)을 중심으로 회전하게 하도록 사용자에 의해 회전되도록 구성된다. 이러한 방식으로, 오거(52)는 미리 결정된 양의 수처리 재료(24)를 수집하고, 미리 결정된 양의 수처리 재료(24)를 개구(48)를 통해 운반하여, 저장조(30) 내에 미리 결정된 유량으로 수처리 재료(24)를 분배한다.
오거(52)는 도 10 및 11에 도시된 바와 같이 샤프트(56)와 나선형 나사(helical screw)(58)를 포함한다. 샤프트(56)는 제1 단부(59), 샤프트의 길이를 한정하기 위해 제1 단부(59)로부터 축방향으로 이격된 제2 단부(60), 및 외부 표면(61)을 포함하도록 형상화된다. 외부 표면(61)은 제1 단부(59)와 제2 단부(60) 사이에서 연장하고 이들을 상호 연결한다. 나선형 나사(58)는 샤프트(56)의 외부 표면(61)에 결합된다.
나선형 나사(58)는 도 10 및 11에 도시된 바와 같이 샤프트(56)의 길이의 적어도 일부를 따라 샤프트(56)의 외부 표면(61)으로부터 반경방향 외측으로 그리고 그 주위에서 원주방향으로 연장된다. 나선형 나사(58)는 네크(44)의 개구(48) 내에 위치되어 수처리 재료(24)가 내부 저장 영역(46) 밖으로 이동하는 것을 차단하는 부분을 갖는다.
예시적인 실시예에서, 나선형 나사(58)는 샤프트(56)의 길이의 적어도 절반을 따라 연장된다. 다른 실시예에서, 나선형 나사(58)는 샤프트(56)의 길이의 절반 초과 또는 절반 미만으로 연장될 수 있다.
나선형 나사(58)는 도 10 및 11에 도시된 바와 같이 핀(63)을 한정하도록 형상화된다. 핀(63)은 축에 대해 서로 축방향으로 이격된다. 핀(63)들 중 적어도 하나는 개구(48) 내의 네크(44)의 내부 표면에 접하여 수처리 재료(24)가 내부 저장 영역(46) 밖으로 이동하는 것을 차단한다.
노브(54)가 사용자에 의해 회전될 때, 오거(52)가 회전되어, 나선형 나사(58)의 핀(63)이 개구(48) 내에서 이동하게 하고, 수처리 재료(24)를 영역(46)으로부터 운반하여 개구(48)를 가로질러 이동하게 한다. 축(49)을 따른 핀(63)의 간격은 노브(54)의 각각의 회전에 의해 분배되는 수처리 재료(24)의 미리 결정된 양을 결정한다.
제어 시스템(16)은 저장조(30) 및 용수(20)와 유체 연통하는 투여기(62) 및 도 2-14에 도시된 바와 같이 투여기(62)에 결합된 제어기(64)를 포함한다. 투여기(62)는 용수(20)에 수처리 용액(22)을 투여하도록 구성된다. 제어기(64)는 수처리 용액(22)이 용수(20) 내의 경질 미네랄과 반응하여 물 경도를 감소시키도록 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)을 용수(20)에 투여하도록 투여기(62)에 지시하도록 구성된다.
투여기(62)는 투여기(62)를 통한 물 유량에 기초하여 다양한 유량으로 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)을 용수(20)에 투여하도록 구성된다. 투여기(62)가 물이 제1 물 유량으로 투여기(62)를 통해 유동하고 있다고 결정하면, 투여기(62)는 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)을 제1 유량으로 투여하도록 구성된다. 물 유량이 제1 물 유량보다 큰 제2 물 유량으로 증가하면, 투여기(62)는 제2 유량으로 투여의 유량을 비례하여 증가시키도록 구성된다. 반대로, 물 유량이 제1 및 제2 물 유량보다 작은 제3 유량으로 감소하면, 투여기(62)는 제3 유량으로 투여의 유량을 비례하여 감소시키도록 구성된다.
이러한 방식으로, 물을 수처리 재료(24)에 도입하는 다른 방법에 비해 정확하고 비례적인 양의 수처리 용액(22)이 용수(20)에 추가될 수 있다. 투여기(62)를 통해 유동하는 물에 수처리 용액(22)을 물 유량에 기초하여 주입함으로써, 용수(20)가 수처리 용액(22)에 의해 과포화(over saturate) 또는 불포화(under saturated)가 되는 것을 방지할 수 있다. 다른 실시예에서, 투여기(62)는 물의 pH 레벨을 결정하고 측정된 pH 레벨에 기초하여 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)의 주입을 변화시키도록 구성될 수 있다.
제어 시스템(16)은 도 2-9에 도시된 바와 같이 복수의 밸브(66, 68), 센서(70, 72), 믹서(74) 및 게이트 액추에이터(gate actuator)(76)를 더 포함한다. 밸브(66, 68)는 저장조(30) 내로 그리고 투여기(62)로의 유동을 제어한다. 센서들(70, 72)은 시스템(10)의 양태들을 검출하고, 제어기(64)에 피드백을 제공하도록 구성된다. 믹서(74)는 저장조(30) 내에 위치된다. 믹서(74)는 수처리 용액(20)이 저장조(30) 내에 침전되는 것을 방지하기 위해 저장조(30) 내에서 수처리 용액(22)을 혼합하도록 구성된다. 게이트 액추에이터(76)는 게이트(34)에 결합되고, 게이트(34)가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동하게 하도록 구성된다.
복수의 밸브는 도 2-9에 도시된 바와 같이 용수(20) 및 저장조(30)와 유체 연통하는 제1 밸브(66) 및 저장조(30) 및 투여기(62)와 유체 연통하는 제2 밸브(68)를 포함한다. 제1 밸브(66)는 용수(20)로부터 탱크(12)로의 물의 유동을 변화시키도록 구성된다. 제2 밸브(68)는 저장조(30)에 대한 투여기(62)의 유체 연결을 제어한다.
예시적인 실시예에서, 제1 밸브(66)는 도 2-9에 도시된 바와 같이 탱크 유입구 도관(tank inlet valve)(65)과 유체 연통한다. 탱크 유입구 도관(65)은 제1 밸브(66)와 저장조(30) 사이에서 유체 연통한다. 제1 밸브(66)는 용수(20)로부터 탱크 유입구 도관(65)을 통해 저장조(30)로의 물의 유동을 변화시키도록 구성된다.
제어기(64)는 도 4 및 도 8에 도시된 개방 위치와 도 5-7 및 9에 도시된 폐쇄 위치 사이에서 제1 밸브(66)를 변경하도록 구성된다. 개방 위치에서, 제1 밸브(66)는 용수(20)로부터 탱크 유입구 도관(65)을 통해 저장조(30) 내로 물의 유동을 허용한다. 폐쇄 위치에서, 제1 밸브(66)는 용수(20)로부터 탱크 유입구 도관(65)을 통해 저장조(30) 내로의 물의 유동을 차단한다.
예시적인 실시예에서, 제2 밸브(68)는 도 2-9에 도시된 바와 같이 투여기(62)와 투여(dosing) 도관 및 플러싱(flushing) 도관(67, 69) 사이에서 유체 연통한다. 투여 도관(67) 및 플러싱 도관(69) 둘 모두는 제2 밸브(68)와 저장조(30) 사이에서 유체 연통한다. 클립(도시되지 않음)은 일부 실시예들에서 도관들(67, 69)을 탱크 하우징(26) 상의 제자리에 결합시키기 위해 탱크 하우징(26)과 도관들(67, 69) 사이에서 연장될 수 있다.
제2 밸브(68)는 도 4-8에 도시된 투여 위치와 도 9에 도시된 플러싱 위치 사이에서 변경되도록 구성된다. 투여 위치에서, 제2 밸브(68)는 저장조(30)로부터 투여기(62)로의 수처리 용액(22)의 유동을 허용하고 플러싱 도관(69)을 통한 유동을 차단한다. 플러싱 위치에서, 제2 밸브(68)는 플러싱 도관(69)을 통한 유동을 허용하고 투여 도관(67)을 통한 유동을 차단한다.
센서(70, 72)는 도 2-11에 도시된 바와 같이 레벨 센서(70)와 카트리지 센서(72)를 포함한다. 레벨 센서(70)는 저장조(30) 내에 위치되고 제어기(64)에 결합된다. 레벨 센서(70)는 저장조(30) 내의 수처리 용액(22)의 충전 레벨(30A-30E)을 측정하도록 구성된다. 카트리지 센서(72)는 탱크(12)의 카트리지 마운트(28)에 결합된다. 카트리지 센서(72)는 분배기(14)가 카트리지 마운트(28)에 결합되는지를 검출하도록 구성된다.
제어기(64)는 충전 센서(70)로부터의 피드백에 기초하여 밸브들(66, 68)이 대응하는 위치들 사이에서 변경할 것을 지시하도록 구성된다. 제어기(64)는 충전 센서(70)에 의해 측정된 충전 레벨(30A-30E)에 기초하여 저장조(30) 내로의 물의 유동을 변화시키기 위해 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 변화시키 것을 제1 밸브(66)에 지시하도록 구성된다. 제어기(64)는 레벨 센서(70)에 의해 측정된 충전 레벨(30A-30E)에 기초하여 투여 도관(67)과 플러싱 도관(69) 사이의 액체의 유동 경로를 투여기(62)로 변경할 것을 제2 밸브(68)에 지시하도록 구성된다.
제어기(64)는 게이트 액추에이터(76) 및 카트리지 센서(72)에 결합된다. 분배기(14)가 탱크(12)의 카트리지 마운트(28)에 결합되는 것을 카트리지 센서(72)가 검출하면, 제어기(64)는 게이트(34)를 개방 위치로 이동시킬 것을 게이트 액추에이터(76)에 지시하도록 구성된다. 반대로, 분배기(14)가 카트리지 마운트(28)에 결합되는 것을 카트리지 센서(72)가 검출하지 않으면, 제어기(64)는 탱크 개구(32)를 통한 접근을 차단하기 위해 게이트(34)를 폐쇄 위치로 이동시키 것을 게이트 액추에이터(76)에 지시하도록 구성된다. 이는 내부의 재료 및/또는 액체 중 임의의 것이 재충전 동안 사용자와 접촉하는 것을 방지한다.
시스템(10)은 3개의 상이한 모드 : 도 4-6에 도시된 충전 모드(1100), 도 7에 도시된 처리 모드(1200), 및 도 8 및 9에 도시된 플러시 모드(flush mode)(1300)에서 동작하도록 구성된다. 충전 모드(1100)는 탱크(12) 내의 수처리 용액(22)의 저장조가 보충될 필요가 있을 때이다. 처리 모드(1200)는 수처리 용액(22)이 용수(20)에 투여될 때이다. 플러시 모드(1300)는, 수처리 용액(22)의 저장조가 고갈된 후 그리고 충전 모드(1100) 전에, 저장조(30) 내의 임의의 잔류 유체를 플러싱 아웃하고 탱크(12)를 세정하기 위한 것이다. 스테이지(1100, 1200, 1300)는 수처리 용액 저장조가 고갈될 때마다 재충전되도록 반복된다.
충전 모드(1100)는 3개의 스테이지 : 즉 도 4에 도시된 제1 스테이지(1100A), 도 5에 도시된 제2 스테이지(1100B), 및 도 6에 도시된 제3 스테이지(1100C)를 포함한다. 충전 모드(1100)의 제1 스테이지(1100A)에서, 저장조(30)는 비어 있고, 제어기(64)는 용수(20)로부터 탱크(12) 내로의 물(20A)의 제1 유동을 허용하기 위해 제1 밸브(66)가 개방 위치로 변경되도록 지시한다. 제1 밸브(66)는 충전 센서(70)가 저장조(30) 내의 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)을 검출할 때까지 개방 위치에 유지된다. 일단 충전 센서(70)가 저장조(30) 내의 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)을 검출하면, 제어기(64)는 제1 밸브(66)가 폐쇄 위치로 변경하도록 지시한다.
제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)은 최대 체적의 약 75%에 있는 저장조(30)에 대응한다. 예시적인 실시예에서, 미리 결정된 제1 충전 레벨(30A)은 저장조(30)의 체적의 약 1.3 갤런 또는 약 74%이다.
충전 모드(1100)의 제2 스테이지(1100B)에서, 사용자는 오래된 비어있는 분배기(14)를 수처리 재료(24) 또는 탱크 개구(32)를 통해 첨가될 시트르산 분말을 함유하는 새로운 가득찬(full) 분배기(14)로 교환하도록 지시된다. 그렇게 하기 위해, 사용자는 카트리지 마운트(28)로부터 오래된 비어있는 분배기(14)를 제거하고, 이는 카트리지 센서(72)가 더 이상 분배기(14)가 카트리지 마운트(28)에 결합되지 않음을 검출하게 한다. 이에 응답하여, 제어기(64)는 게이트(34)를 폐쇄 위치로 이동시킬 것을 게이트 액추에이터(76)에 지시한다.
그런 다음, 사용자는 분배를 위해 새로운 가득찬 분배기(14)를 카트리지 마운트(28)에 결합시키며, 이는 분배기(14)가 카트리지 마운트(28)에 결합된 것을 카트리지 센서(72)가 검출하게 한다. 이에 응답하여, 제어기(64)는 게이트 액추에이터(76)가 게이트(34)를 개방 위치로 이동시키도록 지시하여, 수처리 재료(24)가 분배될 준비가 되도록 한다.
충전 모드(1100)의 제3 스테이지(1100C)에서, 사용자는 도 6에 도시된 바와 같이 노브(54)를 회전시킴으로써 저장조(30)에 수처리 재료(24)를 추가하도록 지시된다. 노브(54)의 회전은 오거(52)가 회전되게 하여, 미리 결정된 유량으로 미리 결정된 양을 저장조(30) 내로 분배하게 한다. 사용자는 충전 센서(70)가 저장조(30) 내의 제2 미리 결정된 충전 레벨(30B)을 검출할 때까지 수처리 용액(24)을 저장조(30) 내로 계속 분배한다. 예시적인 실시예에서, 충전 센서(70)가 저장조(30) 내의 제2 미리 결정된 충전 레벨(30B)을 검출할 때 분배기(14)는 비어 있거나 또는 거의 비어 있어야 한다.
일단 충전 센서(70)가 저장조(30) 내의 제2 미리 결정된 충전 레벨(30B)을 검출하면, 제어기(64)는 시스템(10)이 이제 처리 모드(1100B)에 있음을 나타낸다. 그런 다음, 사용자는 분배 시스템(40)의 노브(54)의 회전을 중단시키도록 지시되고, 제어기(64)는 처리 모드(1200)를 시작할 것을 시스템(10)에 지시한다.
처리 모드(1200)에서, 제어기(64)는 믹서(74)가 도 4-6 및 8-9에 도시된 오프 모드(off mode)로부터 도 7에 도시된 온 모드(on mode)로 변경되도록 지시한다. 온 모드에서, 믹서(74)는 물과 수처리 재료(24)를 함께 혼합하여 수처리 재료(24)를 물에 완전히 용해시키고 수처리 용액(22)을 생산하도록 지시된다. 그런 다음, 제어기(64)는 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)을 용수(20)에 투여하도록 투여기(62)에 지시한다.
제어기(64)는 도관(21)을 통한 물 유량에 기초하여 미리 결정된 유량으로 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)을 투여하도록 투여기(62)에 지시한다. 투여기(62)는 물 유량을 검출하고 물 유량에 기초하여 비례 유량으로 미리 결정된 양의 수처리 용액(22)을 투여하도록 구성된다. 투여기(62)는 물 유량의 변화에 따라 투여 유량을 변화시키도록 구성된다.
충전 센서(70)가 고갈되거나 비어 있는 저장조(30)에 대응하는 저장조(30) 내의 제3 미리 결정된 충전 레벨(30C)을 검출할 때, 처리 모드(1200)는 종료된다. 그런 다음, 제어기(64)는 도 8에 도시된 플러시 모드(1300)를 시작한다.
플러시 모드(1300)는 2개의 스테이지, 즉 도 8 및 9에 도시된 제1 스테이지(1300A) 및 제2 스테이지(1300B)를 포함한다. 플러시 모드(1300)의 제1 스테이지(1300A)에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제어기(64)는 제3 미리 결정된 충전 레벨이 충전 센서(70)에 의해 검출된 후에 탱크(12)를 플러시 아웃하기 위해 저장조(30)로의 물(20B)의 제2 유동을 실행하기 위해 개방 위치로 변경할 것을 제1 밸브(66)에 지시한다.
제1 밸브(66)는 충전 센서(70)가 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)을 검출할 때까지 개방 위치에서 유지된다. 일단 충전 센서(70)가 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)을 검출하면, 제어기(64)는 플러시 모드(1300)의 제2 스테이지(1300B)를 트리거하는 폐쇄 위치로 변경할 것을 제1 밸브(66)에 지시한다.
플러시 모드(1300B)의 제2 스테이지(1300B)에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어기(64)는 플러싱 도관(69)을 통한 투여기(62)로의 유동을 허용하기 위해 플러싱 위치로 변경할 것을 제2 밸브(68)에 지시한다. 제어기(64)는 동시에 저장조(30) 내의 유체를 용수(20)에 연속적으로 투여할 것을 투여기(62)에 지시한다. 투여기(62)는 수처리 용액(22)으로 재충전하기 위해 저장조(30)를 비우기 위해 저장조(30) 내의 유체를 용수(20)에 투여한다.
제2 스테이지(1300B)는 충전 레벨 센서(70)가 제3 미리 결정된 충전 레벨(30C)을 검출할 때 종료된다. 일단 제3 미리 결정된 충전 레벨(30C)이 검출되면, 제어기(64)는 투여 위치로 이동할 것을 제2 밸브(68)에 지시하고, 사용자는 충전 모드(1100)를 시작하도록 시그널링된다.
예시적인 실시예에서, 제어 시스템(16)은 도 1, 4-9 및 14에 도시된 바와 같이 사용자 인터페이스(77)를 포함한다. 사용자 인터페이스(77)는 제어기(64)에 결합되고, 사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된다. 사용자 인터페이스(77)는 시스템(10)이 각각의 상이한 모드(1100, 1200, 1300)에 있을 때를 사용자에게 표시하고, 액션(action)이 필요함을 표시하기 위해 사운드, 광, 디지털 디스플레이, 또는 다른 유사한 통신 수단을 통해 사용자에게 명령을 제공한다.
사용자 인터페이스(77)는 도 4 내지 도 9 및 도 14에 도시된 바와 같이 입력 시스템(78), 입력 시스템(78)에 결합된 출력 시스템(79), 및 입력 및 출력 시스템(78, 79)에 결합된 통신 유닛(80)을 포함한다. 입력 시스템(78) 및 출력 시스템(79)은 둘 모두 정보를 수신하고 제어기(64)에 발송하기 위해 제어기(64)에 결합된다. 통신 유닛(80)은 제어기(64) 및 입력 및 출력 시스템들(78, 79)에 결합되고, 스마트 폰, 태블릿, 컴퓨터, 또는 다른 적절한 디바이스와 같은 무선 디바이스에 정보를 수신 및 발송하도록 구성된다.
입력 시스템(78)은 버튼, 센서, 이들의 조합, 또는 임의의 적절한 대안을 통해 사용자로부터의 입력을 제공하도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 입력 시스템은 사용자가 충전 버튼(78)을 누를 때 충전 모드(1100)를 시작하도록 제어기(64)에 지시하는 충전 버튼(78B)이다. 다른 실시예들에서, 입력 시스템(78)은 사용자가 시스템(10)을 제어할 수 있는 스마트 디바이스용 앱일 수 있다.
출력 시스템(79)은 명령 또는 정보를 사용자에게 제공하도록 구성된다. 출력 시스템은 도 14에 도시된 바와 같이 한 세트의 충전 레벨 시각적 표시자들(70A, 70B, 70C, 70D), 한 세트의 상태 시각적 표시자들(79A, 79B, 79C, 79D, 79E), 및 스피커(81)를 포함한다. 시각적 표시자들(70A, 70B, 70C, 70D, 79A, 79B, 79D, 79E)은 예시적인 실시예에서 LED 조명들이다.
충전 레벨 시각적 표시자(70A, 70B, 70C, 70D)는 충전 레벨 센서(70)와 결합되고, 저장조(30)의 충전 레벨(30A 내지 30E)에 대응하는 신호를 센서(70)로부터 수신하도록 구성된다. 저장조(30)의 충전 레벨(30A-30E)에 기초하여, 시각적 표시자(70A, 70B, 70C, 70D)는 저장조(30)의 충전 레벨(30A-30E)을 표시하기 위해 광을 방출한다.
예시적인 실시예에서, 충전 레벨 시각적 표시자(70A, 70B, 70C, 70D)는 도 14에 도시된 바와 같이 제1 충전 레벨 표시자(70A), 제2 충전 레벨 표시자(70B), 제3 충전 레벨 표시자(70C), 및 제4 충전 레벨 표시자(70D)를 포함한다. 제1 충전 레벨 표시자(70A)는 저장조(30)가 수처리 용액(22)으로 저장조(30)의 최대 체적까지 충전될 때를 표시한다. 제2 충전 레벨 표시자(70B)는 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 약 75%를 함유하는 때를 표시한다. 제3 충전 레벨 표시자(70C)는 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 약 50%를 포함할 때를 표시한다. 제4 충전 레벨 표시자(70D)는 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 약 25%를 포함할 때를 표시한다.
제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제2 미리 결정된 충전 레벨(30B), 즉 저장조(30)의 최대 체적의 100%를 검출할 때 제1 충전 레벨 표시자(70A)가 턴 온될 것을 지시하도록 구성된다. 제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A), 즉 저장조(30)의 최대 체적의 75%를 검출할 때 제1 충전 레벨 표시자(70A)를 턴 오프하고 그리고 제2 충전 레벨 표시자(70B)를 턴 온할 것을 지시하도록 구성된다. 제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제4 미리 결정된 충전 레벨(30D), 즉 저장조(30)의 최대 체적의 50%를 검출할 때 제2 충전 레벨 표시자(70B)를 턴 오프하고, 제3 충전 레벨 표시자(70C)를 턴 온할 것을 지시하도록 구성된다. 제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제5 미리 결정된 충전 레벨(30E), 즉 저장조(30)의 최대 체적의 25%를 검출할 때 제3 충전 레벨 표시자(70C)를 턴 오프하고 제4 충전 레벨 표시자(70D)를 턴 온할 것을 지시하도록 구성된다.
제어기(64)가 충전 레벨 표시자들(70A, 70B, 70C, 70D) 중 하나를 턴 온하도록 지시할 때, 대응하는 표시자(70A, 70B, 70C, 70D)는 광을 사용자에게 방출하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 표시자(70A, 70B, 70C, 70D)는 일정한 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 표시자(70A, 70B, 70C, 70D)는 점멸하는(blinking) 광을 방출할 수 있다.
일부 실시예들에서, 충전 레벨 표시자들(70A, 70B, 70C, 70D)은 동일한 컬러를 갖는 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 충전 레벨 표시자들(70A, 70B, 70C, 70D)은 상이한 컬러들을 갖는 광들을 방출할 수 있거나, 표시자들(70A, 70B, 70C, 70D) 중 일부는 동일한 컬러일 수 있는 반면, 다른 것들 중 일부는 상이한 컬러들이다.
상태 시각적 표시자들(79A, 79B, 79C, 79D, 79E)은 제어기(64)에 결합되고 시스템(10)의 상태를 표시하도록 구성된다. 상태 시각적 표시자들은 도 14에 도시된 바와 같이 충전 모드 표시자(79A), 분말 첨가 표시자(79B), 처리 모드 표시자(79C), 플러시 모드 표시자(79D), 및 빈(empty) 표시자(79E)를 포함한다. 표시자들(79A, 79B, 79C, 79D, 79E) 각각은 시스템(10)의 모드를 사용자에게 표시하기 위해 광을 방출하도록 제어기(64)에 의해 지시된다.
예시적인 실시예에서, 제어기(64)는 턴 온될 때 점멸하는 광을 방출하도록 표시자(79A, 79B, 79C, 79D, 79E) 각각에 지시한다. 다른 실시예들에서, 표시자들(79A, 79B, 79C, 79D, 79E) 각각은 제어기(64)에 의해 턴 온되도록 지시될 때 연속적인 광을 방출하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 표시자들(79A, 79B, 79C, 79D, 79E)은 동일한 컬러를 갖는 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 표시자들(79A, 79B, 79C, 79D, 79E)은 상이한 컬러들을 갖는 광들을 방출할 수 있거나, 표시자들(79A, 79B, 79C, 79D, 79E) 중 일부는 동일한 컬러일 수 있는 반면, 다른 것들 중 일부는 상이한 컬러들이다.
충전 모드(fill mode) 표시자(79A)는 시스템(10)이 충전 모드(1100)에 있을 때 광을 방출하도록 구성된다. 사용자가 충전 버튼(78B)을 누른 후에, 제어기(64)는 충전 모드 표시자(79A)가 턴 온하도록 지시하는 반면, 다른 표시자들(79B, 79C, 79D, 79E)은 오프 상태로 유지되도록 지시된다. 시스템(10)이 충전 모드(1100)의 제3 스테이지(1100C)에 진입할 때, 제어기(64)는 분말 첨가 표시자(79B)가 충전 모드 표시자(79A)와 함께 턴 온하도록 지시한다.
충전 모드(1100)가 완료되면, 제어기(64)는 충전 모드 표시자(79A) 및 분말 첨가 표시자(79B)를 턴 오프하도록 지시하고, 처리 모드 표시자(79C)를 턴 온하도록 지시한다. 충전 센서(70)가 제3 미리 결정된 충전 레벨(30C)을 검출하고 플러시 모드(1300)가 시작될 때까지 처리 모드 표시자(79B)는 온 상태로 유지된다.
일단 플러시 모드(1300)가 시작되면, 제어기(64)는 처리 모드 표시자(79C)를 턴 오프하도록 지시하고, 플러시 모드 표시자(79D)를 턴 온하도록 지시한다. 플러시 모드(1300)가 완료되어, 제3 미리 결정된 충전 레벨(30C)이 센서(70)에 의해 다시 검출된다. 플러시 모드(1300) 후에 센서(70)에 의한 제3 미리 결정된 충전 레벨(30C)의 검출은 플러시 모드 표시자(79D)를 턴 오프하고 빈 표시자(79E)를 턴 온할 것을 지시하도록 제어기(64)에 시그널링한다. 동시에, 제어기(64)는 저장조(30)가 비어 있고 충전 모드(1100)가 개시될 필요가 있다는 것을 사용자에게 시그널링하기 위해 알람 또는 잡음을 방출하도록 스피커(81)에 지시할 수 있다.
통신 유닛(80)은 제어기(64) 및 입력 및 출력 시스템(78, 79)에 결합되고, 사용자의 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터 또는 다른 적절한 디바이스와 통신하기 위해 무선 신호를 사용하도록 구성된다. 무선 신호들은 BLUETOOTH®, Wi-Fi, 또는 임의의 다른 적절한 대안일 수 있다.
충전 모드(1100)가 완료되고 충전 레벨 센서(70)가 제2 미리 결정된 충전 레벨(30B)을 검출한 후에, 제어기(64)는 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 신호를 발송할 것을 통신 유닛(80)에 지시하도록 구성된다. 신호는, 전화 앱 또는 SMS 통지를 통해, 저장조(30)가 100% 충전 레벨에 있고 처리 모드(1200)가 진행 중임을 표시한다.
처리 모드(1200) 동안, 저장조(30) 내의 수처리 용액(22)이 고갈될 때, 제어기(64)는 저장조(30) 내의 새로운 충전 레벨을 나타내는 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(80)에 지시하도록 구성된다.
제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출할 때 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 100%에 있음을 나타내는 제1 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(80)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제1 충전 레벨 표시자(70A)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)을 검출할 때 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 75%에 있음을 나타내는 제2 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(80)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제1 충전 레벨 표시자(70A)는 턴 오프되고 제2 충전 레벨 표시자(70B)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제4 미리 결정된 충전 레벨(30D)을 검출할 때 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 50%에 있음을 나타내는 제3 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(80)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제2 충전 레벨 표시자(70B)는 턴 오프되고 제3 충전 레벨 표시자(70C)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제5 미리 결정된 충전 레벨(30E)을 검출할 때 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 25%에 있음을 나타내는 제4 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(80)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제3 충전 레벨 표시자(70C)는 턴 오프되고 제4 충전 레벨 표시자(70D)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(64)는 충전 레벨 센서(70)가 제3 미리 결정된 충전 레벨(30C)을 검출할 때 저장조(30)가 저장조(30)의 최대 체적의 0%에 있거나 비어 있음을 나타내는 제5 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(80)에 지시하도록 구성된다. 제5 신호는 또한 플러시 모드(1300)가 진행 중이고 새로운 분배기(14)가 필요하다는 것을 나타낸다. 일부 실시예에서, 제어기(64)는 새로운 분배기(14)가 사용자에게 발송되어야 함을 나타내기 위해 회사에 제5 신호를 발송하도록 구성된다. 사용자가 충전 모드(1100)를 시작할 준비가 되면, 저장조(30) 내에 더 많은 수처리 용액(22)을 생성하기 위한 단계들이 반복된다.
예시적인 실시예에서, 탱크(12), 분배기(14), 및 제어 시스템(16)은 수처리 시스템(10)에 포함된 시스템 하우징(18) 내부에 함유된다. 시스템 하우징(18)은 사용자가 사용자 인터페이스(77)에 쉽게 접근할 수 있도록 제어 시스템(16)의 사용자 인터페이스(77)를 장착한다. 시스템 하우징(18)은 또한 탱크(12)에 대한 사용자의 접근을 제한하도록 구성된다.
시스템 하우징(18)은 도 1에 도시된 바와 같이 탱크(12), 분배기(14), 및 제어 시스템(16)을 둘러싼다. 하우징(18)은 도 1에 도시된 바와 같이 탱크 윈도우(tank window)(17) 및 카트리지 접근 포트(19)를 한정하도록 형상화된다. 탱크 윈도우(17)는 탱크(12)의 충전 레벨(fill level)을 보여주는 투명한 윈도우이다. 카트리지 접근 포트(19)는 분배기(14)가 카트리지 마운트(28)에 선택적으로 결합될 수 있도록 탱크(12)의 카트리지 마운트(28)에 대한 접근을 허용하도록 구성된다.
용수(20)는 시스템 하우징(18)에 포함된 도관(21)의 유입구(inlet)(23) 및 유출구(outlet)(25)에 결합된다. 투여기(62)는 유입구(23)의 하류에서 도관(21)에 결합된다. 용수(20)는 제1 밸브(66)를 통해 유동하기 전에 투여기(62)를 통해 도관(21)의 유입구(23)를 통해 흐른다. 폐쇄 위치에 있을 때, 밸브(66)는 물의 유동을 시스템(10)의 유출구(25)로 지향시킨다.
예시적인 실시예에서, 믹서(74)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 저장조(30) 내로 연장되는 교반기(stirrer)(74A)를 포함하는 유압 믹서이다. 믹서(74)는 제1 밸브(66)의 하류에서 용수(20)와 유체 연통한다. 믹서(74)는 밸브(66)의 하류에서 도관(21)에 유체 결합되어, 유압 믹서(74)를 통한 제1 밸브(66)의 하류에서의 물의 유동은 유압 믹서(74)가 저장조(30) 내에서 수처리 용액(22)을 혼합하게 하고, 즉, 저장조(30) 내에서 교반기(74A)를 회전시키게 한다.
충전 모드(1100) 동안, 밸브(66)는 개방 위치로 변경되고, 물의 유동을 저장조(30)로 지향시킨다. 따라서, 밸브(66)는 믹서(74)를 통해 유출구(25)로의 물의 유동을 차단한다. 일단 저장조(30)가 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)에 있으면, 밸브(66)는 폐쇄 위치로 변경되고, 물의 유동을 유출구(25)로 지향시킨다.
예시적인 실시예에서, 수처리 시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 바이패스 도관(bypass conduit)(27)을 더 포함할 수 있다. 도관(21, 27)을 통한 유동은 복수의 밸브를 사용하여 제어될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 수처리 시스템(10)은 전원(15)에 결합된다. 전원(15)는 일부 실시예들에서 시스템(10)에 포함될 수 있다. 전원(15)은 시스템(10)의 상이한 컴포넌트들에 전력을 공급하도록 구성된다.
본 발명에 따른 수처리 시스템(10)의 다른 실시예가 도 15a-22에 도시되어 있다. 수처리 시스템(210)은 본 명세서에 설명되고, 도 1-14에 도시된 수처리 시스템(10)과 실질적으로 유사하다. 따라서, 200 시리즈에서 유사한 도면 번호는 수처리 시스템(10)과 수처리 시스템(210) 사이에서 공통인 특징부를 나타낸다. 수처리 시스템(10)의 설명은 그것이 수처리 시스템(210)의 특정 설명 및 도면들과 충돌하는 경우를 제외하고, 수처리 시스템(210)에 적용하기 위해 참조로서 통합된다.
수처리 시스템(210)은 도 15a-22에 도시된 바와 같이 탱크(212), 분배기(214), 및 제어 시스템(216)을 포함한다. 탱크(212)는 용수(220)로부터 물의 유동을 수용하기 위해 용수(220)와 유체 연통한다. 분배기(214)는 탱크(212)에 결합되고 수처리 재료(224)를 탱크(212)의 저장조(230) 내로 분배하도록 구성된다. 제어 시스템(216)은 탱크(212)의 저장조(230) 내에 수처리 용액(222)을 생산하고 저장조(230)로부터의 수처리 용액(222)을 용수(220)에 투여하도록 구성된다.
탱크(212)는 탱크 하우징(226) 및 도 15a-22에 도시된 바와 같이 탱크 하우징(226)에 결합된 카트리지 마운트(228)를 포함한다. 탱크 하우징(226)은 저장조(230)를 한정하도록 형성된다. 카트리지 마운트(228)는 저장조(230)와 유체 연통하는 이송 통로(232P)를 포함하도록 형성된다. 통로(232P)는 통로(232P) 내로 개방되도록 배열된 유입구 개구(232)를 형성한다.
카트리지 마운트(228)는 도 17, 32 및 33에 도시된 바와 같이 분배기(214)를 수용하도록 구성된다. 카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)는 탱크(212)의 재충전 동안 저장조(230) 내로 수처리 재료(224)를 분배하도록 협력한다.
카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)는 도 17, 도 36, 및 도 38에 도시된 바와 같은 밀봉 구성(sealed configuration)과 도 18 내지 도 20, 도 37, 및 도 39에 도시된 바와 같은 밀봉되지 않은 구성(unsealed configuration) 사이에서 변경되도록 구성된다. 밀봉 구성에서, 분배기(214) 내의 수처리 용액(224)은 통로(232P)를 통해 저장조(230) 내로 유동하는 것이 차단된다. 밀봉되지 않은 구성에서, 분배기(214) 내의 수처리 용액(224)은 통로(232P)를 통해 저장조(230) 내로 유동하도록 허용된다.
카트리지 마운트(228)는 도 27-39에 도시된 바와 같이 카트리지 마운트 하우징(233), 게이트(234) 및 게이트 제어기(235)를 포함한다. 카트리지 마운트 하우징(233)은 탱크 하우징(226)에 결합되고, 탱크 하우징(226)의 저장조(230)와 유체 연통하는 이송 통로(232P)를 포함하도록 형성된다. 게이트(234)는 카트리지 마운트 하우징(233)의 통로(232P)에 장착된다. 게이트(234)는 저장조(230)에 대한 접근을 차단하기 위해 도 28에 도시된 바와 같은 폐쇄 위치와 탱크 개구(232) 및 통로(232P)를 통해 저장조(230)에 대한 접근을 허용하기 위해 도 29에 도시된 바와 같은 개방 위치 사이에서 변경되도록 구성된다. 게이트 제어기(235)는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 게이트(234)의 이동을 제어하도록 구성된다.
게이트(234)는 카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)가 도 32 내지 도 36에 도시된 바와 같이 밀봉 구성에 있을 때 폐쇄 위치에 있다. 폐쇄 위치에서, 게이트(234)는 탱크 개구(232)를 폐쇄하고, 통로(232P)를 통한 저장조(230)로의 접근을 차단한다.
게이트(234)는 카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)가 도 37에 도시된 바와 같이 밀봉되지 않은 구성에 있을 때 개방 위치에 있다. 개방 위치에서, 게이트(234)는 탱크 개구(232) 및 통로(232P)를 통해 저장조(230)에 대한 접근을 허용하도록 이동되었다.
카트리지 마운트 하우징(233)은 도 27-39에 도시된 바와 같이 분배 시스템 수용부(237) 및 도관(239)을 포함한다. 분배 시스템 수용부(237)는 분배 시스템(240)과 함께 카트리지(236)의 단부를 수용하도록 적응된다. 도관(239)은 수용부(237)와 탱크 하우징(226) 사이에서 연장되고 이들을 상호 연결하도록 배열된다. 도관(239)은 유입구 개구(232) 및 이송 톨로(232P)를 포함하도록 형성된다.
예시적인 실시예에서, 카트리지 마운트 하우징(233)은 도 27, 도 30 및 도 31에 도시된 바와 같이 그레이트(grate)(241)를 더 포함한다. 그레이트(241)는 개구(232)를 복수의 더 작은 개구로 파티션하기 위해 개구(232) 위의 도관(239)과 수용부(237) 사이에 배열된다. 복수의 더 작은 개구는 개구(232) 및 통로(232P)를 가로질러 수처리 재료(224)를 분배하는 것을 돕는다.
게이트(234)는 도관(239)의 통로(232P)에 장착되어 통로(232P)를 통해 저장조(230) 내로의 수처리 재료(224)의 유동을 제어한다. 예시적인 실시예에서, 게이트(234)는 도 28 및 29에 도시된 바와 같이 버터플라이 밸브(butterfly valve)이다. 다른 실시예들에서, 게이트(234)는 다른 적합한 밸브일 수 있다.
게이트 제어기(235)는 도 27 내지 도 39에 도시된 바와 같이 샤프트(243), 기어(245), 및 기어 링(247)을 포함한다. 샤프트(243)는 샤프트 축(243A)을 따라 도관(239)을 통해 연장되고, 샤프트 축(243A)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 게이트(234)는 축(243A)을 중심으로 함께 회전하도록 샤프트(243)에 결합된다. 기어(245)는 도관(239)의 외측에서 샤프트(243)의 단부에 결합되어 샤프트(243)와 함께 회전한다. 기어 링(247)은 마운트 하우징(233)에 결합되고, 샤프트 축(243A)에 수직인 카트리지 축(249) 또는 회전 축(249)으로도 지칭되는 카트리지 축을 중심으로 마운트 하우징(233)에 대해 회전하도록 구성된다.
기어 링(247)은 도 28 및 도 30에 도시된 제1 위치와 도 29 및 도 31에 도시된 제2 위치 사이에서 카트리지 축(249)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 제1 위치에서, 게이트(234)는 폐쇄 위치에 있다. 제2 위치에서, 게이트(234)는 개방 위치에 있다.
기어(245)는 기어 링(247) 상에 형성된 치형부(247T)와 정합하는 치형부(245T)를 한정하도록 형성되어, 기어 링(247)의 이동이 도 28-31에 도시된 바와 같이 기어(245)의 이동을 구동시킨다. 제1 위치로부터 제2 위치로의 제1 방향으로의 카트리지 축(249)을 중심으로 한 기어 링(247)의 회전은 기어(245)가 도 28-31에 도시된 바와 같이 제1 회전 방향으로 축(243A)을 중심으로 회전하게 한다. 제1 회전 방향으로의 기어(245)의 회전은 샤프트(243)의 회전을 구동하여 게이트(234)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 변경되게 한다.
반대로, 제2 위치로부터 다시 제1 위치로 제2 방향, 즉 제1 방향에 대향하는 방향으로의 카트리지 축(249)을 중심으로 한 기어 링(247)의 회전은 기어(245)가 제2 회전 방향으로 축(243A)을 중심으로 회전하게 한다. 제2 회전 방향은 제1 회전 방향에 반대이다. 제2 회전 방향으로의 기어(245)의 회전은 샤프트(243)의 회전을 구동시켜 게이트(234)가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 변경되게 한다.
예시적인 실시예에서, 분배기(214)가 카트리지 마운트 하우징(233)의 분배 시스템 수용부(237) 내로 삽입될 때, 분배기(214)는 게이트 제어기(235)의 기어 링(247)과 맞물린다. 이러한 방식으로, 제1 방향 또는 제2 방향으로의 분배기(214)의 회전은 기어 링(247)이 카트리지 축(249)을 중심으로 회전하게 한다.
예를 들어, 분배기(214)가 제1 방향으로 회전되면, 분배기(214)의 회전은 기어 링(247)이 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 방향으로 함께 회전되게 한다. 이는 결국 기어(245) 및 따라서 게이트(234)의 회전을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 제1 회전 방향으로 축(243A)을 중심으로 구동시킨다.
분배기(214)가 제2 방향으로 회전되면, 분배기(214)의 회전은 기어 링(247)이 제2 위치로부터 제1 위치로 제2 방향으로 함께 회전되게 한다. 이는 결국 기어(245), 및 따라서 게이트(234)의 회전을 제2 회전 방향으로 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 구동시킨다.
분배기(214)를 게이트 제어기(235)에 링크함으로써, 이송 통로(232P)는 분배기(214)가 카트리지 마운트 하우징(233) 내로 삽입되지 않을 때마다 게이트(234)에 의해 폐쇄될 것이다. 이러한 방식으로, 사용자는 저장조(230)에 접근할 수 없다. 또한, 카트리지 마운트 하우징(233) 및 게이트 제어기(235)는 기어 링(247)이 제2 위치에 있을 때 분배 시스템 수용부(237)로부터 분배기(214)의 제거를 차단하도록 협력한다. 이는 내부의 재료 및/또는 액체 중 임의의 것이 재충전 동안 사용자와 접촉하는 것을 방지한다.
분배기(214)를 다시 참조하면, 분배기(214)는 도 23-26a에 도시된 바와 같이 카트리지(236), 캡(238), 및 분배 시스템(240)을 포함한다. 카트리지(236)는 수처리 재료(224)를 저장하도록 구성된 내부 저장 영역(246)을 한정하도록 형상화된다. 캡(238)은 분배 시스템(240)을 카트리지(236)에 결합시키기 위해 카트리지(236)에 결합된다. 분배 시스템(240)은 임의의 수처리 재료(224)가 카트리지(236)를 빠져나가는 것을 차단하도록 구성된다. 분배 시스템(240)은 카트리지(236) 외부로의 수처리 재료(224)의 분배를 제어하도록 구성된다.
카트리지(236)는 도 24, 38 및 39에 도시된 바와 같이 본체(242) 및 네크(neck)(244)를 포함한다. 본체(242)는 수처리 재료(224)을 저장하는 내부 저장 영역(246)을 포함하도록 형성된다. 네크(244)는 본체(242)에 결합되고, 내부 저장 영역(246) 내로 개방되도록 배열된 개구(248)를 포함하도록 형성된다. 예시적인 실시예에서, 분배 시스템(240)은 카트리지(236)의 네크(244) 내의 개구(248)를 통한 수처리 재료(224)의 분배를 제어하도록 구성된다.
분배 시스템(240)은 도 23a 내지 도 26a에 도시된 바와 같이 상단 밸브(251) 및 하단 밸브(253)를 포함한다. 상단 밸브(251)는 카트리지(236)의 네크(244)에 결합되고, 카트리지(236)의 네크(244)에 의해 형성된 개구(248) 위에 배열된다. 하단 밸브(253)는 피봇 지점(240P)에서 카트리지(236)에 대향하여 상단 밸브(251)에 결합된다. 캡(255)은 상단 및 하단 밸브(251, 253) 위로 연장되고 카트리지(236)의 네크(244)에 결합된다.
상단 및 하단 밸브(251, 253)는 각각 도 23a-26a에 도시된 바와 같이 복수의 개구(255, 257)를 포함하도록 형성된다. 상단 밸브(251)는 카트리지 축(249)을 중심으로 원주방향으로 이격된 복수의 상단 개구(255)를 포함하도록 형성된다. 하단 밸브(253)는 카트리지 축(249)을 중심으로 원주방향으로 이격된 복수의 하단 개구(257)를 포함하도록 형성된다.
통상적으로, 상단 및 하단 밸브(251, 253)는 도 23a 및 38에 도시된 바와 같이 폐쇄 배향으로 서로에 대해 고정되거나 잠금된다. 폐쇄 배향에서, 하단 밸브(253)에 형성된 개구(257)는 상단 밸브(251)에 형성된 개구(255)로부터 오프셋되어, 각각의 밸브(251, 253)의 복수의 개구(255, 257)가 커버되어 수처리 재료(224)가 카트리지(236) 밖으로 유동하는 것을 방지한다.
그러나, 하단 밸브(253)는 도 23b 및 도 39에 도시된 바와 같이 카트리지 축(249)을 중심으로 상단 밸브(251), 카트리지(236) 및 캡(238)에 대해 개방 배향으로 회전하도록 구성된다. 개방 배향에서, 하단 밸브(253)의 하단 개구(257)는 상단 밸브(251)의 상단 개구(255)와 정렬되어 수처리 재료(224)가 카트리지(236) 밖으로 유동할 수 있게 한다.
수처리 재료(224)를 분배하기 위해, 카트리지(236)는 도 32 및 33에 도시된 바와 같이 카트리지 마운트(228)의 분배 시스템 수용부(237) 내로 삽입된다. 분배 시스템 수용부(237) 내로의 카트리지(236)의 삽입은 하단 밸브(253)가 카트리지 축(249)을 중심으로 회전할 수 있게 하도록 상단 밸브(251)로부터 하단 밸브(253)를 잠금해제한다. 제1 방향으로의 카트리지(236)의 회전은 하단 밸브(251)가 폐쇄 배향으로부터 개방 배향으로 변경되게 한다. 이러한 방식으로, 상단 밸브(251)의 상단 개구(255)는 하단 밸브(253)의 하단 개구(257)와 정렬되어 수처리 재료(224)가 카트리지(236) 밖으로 유동할 수 있게 한다.
전술한 바와 같이, 분배기(214)는 도 36-39에 도시된 바와 같이 탱크 하우징(226) 내로의 수처리 재료(224)의 분배를 제어하기 위해 카트리지 마운트(228)의 게이트 제어기(235)와 협력한다. 밀봉 구성에서, 게이트(234)는 폐쇄 위치에 있고, 게이트 제어기(235)의 기어 링(247)은 제1 위치에 있고, 분배 시스템(240)은 임의의 수처리 재료(224)가 저장조(230) 내에 분배되는 것을 방지하기 위해 폐쇄 배향에 있다. 밀봉되지 않은 구성에서, 게이트(234)는 개방 위치에 있고, 게이트 제어기(235)의 기어 링(247)은 제2 위치에 있고, 분배 시스템(240)은 수처리 재료가 저장조(230) 내로 분배될 수 있도록 개방 배향에 있다. 밀봉되지 않은 구성에서, 분배기(214)는 또한 카트리지 마운트(228)에 대한 카트리지 축(249)을 따라서 축방향 이동이 차단된다.
상단 밸브(251)는 도 25 및 25a에 도시된 바와 같이 본체(282), 맞물림 플랜지(283), 및 스프링 아암(spring arm)(284)을 더 포함한다. 본체(282)는 복수의 상단 개구(255)를 포함하도록 형성된다. 맞물림 플랜지(283)는 카트리지 축(249)에 대해 메인 본체(282)의 대향 측면에서 본체(282)로부터 반경방향으로 멀리 연장된다. 스프링 아암(284)은 메인 본체(282)로부터 연장되고, 카트리지 축(249)에 대해 축방향으로 편향되도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 각각의 스프링 아암(284)은 도 25 및 25a에 도시된 바와 같이 카트리지 축(249)에 대해 축방향으로 연장되는 잠금 핀(locking pin)(284P)을 포함하도록 형성된다. 각각의 잠금 핀(284P)은 스프링 아암(284)의 말단 단부(terminal end)(284E) 상에 형성된다.
예시적인 실시예에서, 카트리지(236)의 네크(244)는 노치(notch)(244N)를 갖고, 캡(238)은 도 24에 도시된 바와 같이 맞물림 플랜지(283)가 카트리지(236)를 통해 연장되도록 노치(238N)를 갖는다. 이러한 방식으로, 상단 밸브(251)가 개구(248) 내에 배열될 때, 맞물림 플랜지(283)는 개구를 통해 연장된다.
하단 밸브(253)는 도 26 및 26a에 도시된 바와 같이 평면형 본체(planar body)(286), 정렬 핀(287), 및 가이드 슬롯(288)을 더 포함한다. 평면형 본체(286)는 복수의 하단 개구(257)를 포함하도록 형성된다. 정렬 핀들(287)은 상단 밸브(251)로부터 멀어지게 평면형 본체(286)의 하단 표면(286S)으로부터 연장된다. 가이드 슬롯(288)은 카트리지 축(249)에 대해 평면형 본체(286)를 통과해 축방향으로 연장되고, 축(249)을 중심으로 적어도 부분적으로 원주방향으로 연장된다. 가이드 슬롯들(288) 각각은 상단 및 하단 밸브들(251, 253)을 서로에 대해 고정하기 위해 상단 밸브(251)의 대응하는 스프링 암(284)의 잠금 핀(284P)을 수용하도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 각각의 가이드 슬롯(288)은 도 26 및 26a에 도시된 바와 같이 가이드 슬롯(288)의 일 단부에 카운터보어(counterbore)(288B)를 갖는다. 카운터보어(288B)는 도 26a에 도시된 바와 같이 슬롯(288)의 직경(288D1)보다 더 큰 직경(288D2)을 갖는다.
예시적인 실시예에서, 잠금 핀(284P)은 도 25a에 도시된 바와 같이 2개의 직경을 갖는다. 제1 직경(D1)은 슬롯(288)의 직경(288D1)과 동일하다. 제2 직경(D2)은 카운터보어(288D)의 직경(288D2)과 동일하다. 이러한 방식으로, 잠금 핀(284P)이 카운터보어(288D)에 위치될 때, 잠금 핀(284P)은 개방 배향과 폐쇄 배향 사이에서의 분배 시스템의 회전을 차단하는데, 이는 더 큰 직경(D2)을 갖는 잠금 핀(284P)이 가이드 슬롯(288)에 끼워질 수 없기 때문이다.
그러나, 스프링 아암(284)이 잠금 위치로부터 잠금해제 위치(unlocked position)로 편향될 때, 더 큰 직경(D2)을 갖는 잠금 핀(284P)의 부분은 카운터보어(288B) 밖으로 이동되고, 더 작은 직경(D1)을 갖는 잠금 핀(284)의 부분은 가이드 슬롯(288) 내에 있다. 분배 시스템은 따라서 개방 배향과 폐쇄 배향 사이에서 자유롭게 변경된다.
분배 시스템 수용부(237)는 도 30, 31 및 34a에 도시된 바와 같이 플랜지 수용 슬롯(290), 정렬핀 홀(alignment pinhole)(291) 및 리브(292)를 포함하도록 형상화된다. 각각의 플랜지 수용 슬롯(290)은 상단 밸브(251)의 대응하는 맞물림 플랜지(283)를 수용하도록 구성된다. 플랜지 수용 슬롯(290)의 일부는 게이트 제어기(235)의 기어 링(247)이 제1 위치에 있을 때 기어 링(247)에 형성된 노치(247N)와 정렬되도록 구성된다. 각각의 정렬핀 홀(291)은 하단 밸브(253)의 대응하는 정렬 핀(287)을 수용하도록 구성된다. 각각의 리브(292)는 하단 밸브(253)의 대응하는 슬롯(288) 내로 연장되도록 구성된다.
분배 시스템(240)을 갖는 카트리지(236)의 단부는 카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)가 밀봉 구성에 있을 때 카트리지 마운트(228) 내에 삽입될 수 있다. 분배 시스템(240)이 카트리지 마운트(228)에 삽입되기 전에, 하단 밸브(253)는 상단 밸브(251)에 대해 잠금되고, 도 32, 34 및 34a에 도시된 바와 같이 상단 밸브(251)에 대해 회전하는 것이 차단된다.
분배 시스템(240)이 카트리지 마운트(228)에 삽입될 때, 맞물림 플랜지(283)는 도 33에 도시된 바와 같이 플랜지 수용 슬롯(290) 및 노치(247N) 내로 연장된다. 동시에, 정렬 핀(287)은 정렬핀 홀(291) 내로 연장되어 하단 밸브(253)의 회전을 차단한다.
추가로, 분배 시스템(240)이 도 34-35a에 도시된 바와 같이 카트리지 마운트(228) 내에 삽입됨에 될 때 리브(292)는 스프링 아암 슬롯(288) 내로 동시에 연장된다. 리브(292)가 대응하는 스프링 아암 슬롯(288) 내로 연장될 때, 리브(292)는 스프링 아암(284)의 잠금 핀(284P)과 맞물린다. 이는 스프링 아암(284)이 하단 밸브(253)를 편향시키고 맞물림 해제되게 하여, 하단 밸브(253)가 상단 밸브(251)로부터 잠금해제되고 도 35 및 35a에 도시된 바와 같이 상단 밸브(251)에 대해 자유롭게 회전하게 한다.
예시적인 실시예에서, 플랜지 수용 슬롯(290)은 분배 시스템 수용부(237) 내로 축방향으로 어느 정도(partway) 연장되고, 도 29와 37에 도시된 바와 같이 축(249) 둘레로 원주방향으로 어느 정도 연장된다. 기어 링(247)이 제1 위치에 있을 때, 노치(247N)는 맞물림 플랜지(283)가 도 36에 도시된 바와 같이 플랜지 수용 슬롯(290) 및 노치(247N) 내로 연장될 수 있도록 플랜지 수용 슬롯(290)의 축방향 부분(290A)과 정렬된다.
그런 다음, 카트리지(236)가 제1 방향으로 회전될 때, 맞물림 플랜지(engagement flange)(290)는 도 37에 도시된 바와 같이 플랜지 수용 슬롯(290)의 원주방향 부분(290C)을 따라 이동한다. 동시에, 맞물림 플랜지(290)는 노치(247N) 내의 기어 링(247)과 맞물려 기어 링(247)이 제2 위치로 축(249)을 중심으로 제1 방향으로 회전하게 한다. 따라서, 분배 시스템 수용부(237)는 카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)가 밀봉되지 않은 구성에 있는 동안 축(249)을 따라서 분배기(214)의 축방향 이동을 차단하고 분배기(214)의 제거를 방지하기 위해 분배 시스템(240)의 맞물림 플랜지(290)와 맞물린다.
제어 시스템(216)은 저장조(230) 및 용수(20)와 유체 연통하는 투여기(262) 및 도 15a-22에 도시된 바와 같이 투여기(262)에 결합된 제어기(264)를 포함한다. 투여기(262)는 탱크(212)의 저장조(230)에 위치된 투여 라인(267)과 유체 연통한다. 투여기(262)는 수처리 용액(222)을 용수(220)에 투여하도록 구성된다. 제어기(264)는 수처리 용액(222)이 용수(220) 내의 경질 미네랄과 반응하여 물 경도를 감소시키도록 미리 결정된 양의 수처리 용액(222)을 용수(220)로 투여할 것을 투여기(262)에 지시하도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 투여 라인(267)은 도 15a 내지 도 22에 도시된 바와 같이 보호 하우징(267H) 및 스크린 필터(267S)를 갖는다. 보호 하우징(267)은 투여 라인(267)을 둘러싼다. 스크린 필터(267S)는 탱크(212)에 어떻게든 진입했을 수 있는 다른 재료가 투여 라인(267)을 통해 투여기(262)로 유동하는 것을 방지하기 위해 저장조(230)의 바닥(bottom)에서 투여 라인(267)의 단부에 결합된다.
제어 시스템(216)은 도 15a-22에 도시된 바와 같이 유입구 밸브(266), 센서(270, 272), 믹서(274), 및 카트리지 마운트 잠금부(276)를 더 포함한다. 밸브(266)는 저장조(230) 내로의 물의 유동을 제어한다. 센서들(270, 272)은 시스템(210)의 양태들을 검출하고, 제어기(264)에 피드백을 제공하도록 구성된다. 믹서(274)는 저장조(230)에 위치된다. 믹서(274)는 저장조(230) 내에 수처리 용액(222)을 혼합하여 수처리 용액(220)이 저장조(230) 내에 침전되는 것을 방지하도록 구성된다. 카트리지 마운트 잠금부(276)는 카트리지 마운트(228)에 결합되고, 어떠한 분배기(214)도 카트리지 마운트(228)의 분배 시스템 수용부(237) 내로 삽입되지 않을 때 게이트 제어기(235)의 회전을 차단하도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 제어 시스템(216)은 도 15c에 도시된 바와 같이 UV 조명(271)을 더 포함한다. UV 조명(271)은 저장조(230)에 위치되고, 제어기(264)에 결합된다. UV 조명(271)은 저장조(230) 내의 미생물(예를 들어, 박테리아, 진균, 효모 등)을 사멸시키기 위해 저장조(230)에 UV 광을 방출하도록 구성된다.
다른 실시예들에서, 제어 시스템(216)은 UV 조명(271)을 포함하지 않을 수 있다. 수처리 용액(222)의 농도 레벨에 따라, UV 조명(271)은 저장조(230) 내에서 사멸시킬 필요가 없을 수 있다. 더 낮은 농도의 수처리 용액(222)이 용수(220)에 투여하는데 사용되는 경우, UV 조명이 저장조(230) 내의 미생물을 사멸시키기 위해 필요할 수 있다.
센서(270, 272)는 도 15a-22에 도시된 바와 같이 레벨 센서(270) 및 카트리지 센서(272)를 포함한다. 레벨 센서(270) 및 카트리지 센서(272)는 각각 제어기(264)에 결합된다. 레벨 센서(270)는 저장조(230) 내에 위치되고 저장조(230) 내의 수처리 용액(222)의 충전 레벨(230A-230G)을 측정하도록 구성된다. 카트리지 센서(272)는 카트리지 마운트(228)에 결합되고, 분배기(214)가 카트리지 마운트(228)에 결합되는지를 검출하도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 카트리지 센서(272)는 RFID 센서이다. 분배기(214)는 RFID 태그를 포함하고, 센서(272)는 새로운 분배기(214)가 카트리지 마운트(228) 내로 삽입될 때 제어기(264)에 피드백을 제공하기 위해 분배기(214) 상의 RFID 태그를 검출하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 카트리지 센서(272)는 압력 센서와 같은 다른 적절한 센서일 수 있다. 압력 센서는 일부 실시예에서 분배기(214)의 중량을 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 압력 센서는 분배기(214)의 중량에 응답하여 가압(depress)/맞물림 해제(disengage)되고 분배기(214)가 회전될 수 있게 하도록 구성된 스프링/레벨 시스템(level system)일 수 있다.
레벨 센서(270)는 도 15c에 도시된 바와 같이 탱크(212)의 복수의 충전 레벨을 측정하도록 구성된다. 레벨 센서(270)는 수처리 용액(222)으로 저장조(230)의 최대 체적, 즉 충전 레벨(230B)을 측정하도록 구성된다. 레벨 센서(270)는 탱크(212)가 저장조(230)의 최대 체적, 즉 충전 레벨(230A)의 약 97%/96.7%에 있을 때를 측정하도록 구성된다. 레벨 센서(270)는 탱크(212)가 저장조(230)의 최대 체적, 즉 충전 레벨(230E)의 약 75%에 있을 때를 측정하도록 구성된다. 레벨 센서(270)는 탱크(212)가 저장조(230)의 최대 체적, 즉 충전 레벨(230F)의 약 50%에 있을 때를 측정하도록 구성된다. 레벨 센서(270)는 탱크(212)가 저장조(230)의 최대 체적, 즉 충전 레벨(230G)의 약 25%에 있을 때를 측정하도록 구성된다. 레벨 센서(270)는 탱크(212)가 저장조(230)의 최대 체적, 즉 충전 레벨(230D)의 약 3%/2.7%에 있을 때를 측정하도록 구성된다. 레벨 센서(270)는 탱크(212)가 저장조(230)의 최대 체적, 즉 충전 레벨(230C)의 약 0%에 있을 때를 측정하도록 구성된다.
카트리지 마운트 잠금부(276)는 제어기(264)에 결합되고, 도 17-19에 도시된 바와 같이 카트리지 센서(272)로부터의 피드백에 기초하여 잠금 위치와 잠금해제 위치 사이에서 변경되도록 구성된다. 카트리지 마운트 잠금부(276)는 카트리지 센서(272)가 분배기(214)의 RFID 태그를 검출하지 못할 때 게이트 제어기(235)의 회전을 차단하기 위해 보통 잠금 위치에 있다. 이는 어떠한 분배기(214)도 카트리지 마운트(228) 내로 삽입되지 않거나 모조(counterfeit) 카트리지가 삽입될 수 없음을 의미할 수 있다. 이는 원하지 않는 재료가 탱크(212) 내로 분배되는 것을 방지한다.
카트리지 센서(272)가 분배기(214)의 RFID 태그를 검출할 때, 제어기(264)는 카트리지 잠금 위치로부터 잠금해제 위치로 변경할 것을 마운트 잠금부(276)에 지시한다. 잠금해제 위치에서, 카트리지 마운트 잠금부(276)는 사용자가 수처리 재료(224)를 분배할 수 있도록 게이트 제어기(235)가 자유롭게 회전하도록 게이트 제어기(235)로부터 이격된다.
유입구 밸브(266)는 탱크 유입구 도관(265)에 결합되어 밸브(266)는 도 15b 및 도 22에 도시된 바와 같이 용수(220) 및 저장조(230)와 유체 연통한다. 밸브(266)는 충전 도관(265F) 및 플러시 도관(269)과 유체 연통한다. 충전 도관(265F) 및 플러시 도관(269) 둘 모두는 저장조(230)와 유체 연통한다.
밸브(266)는 충전 도관(265F) 및/또는 플러시 도관(269)으로의 물의 유동을 제어하도록 구성된다. 충전 도관(265F)은 탱크(212)의 저장조(230)를 신속하게 충전하기 위해 제한되지 않는다. 플러시 도관(269)은 분사 노즐(269N)을 가져서, 물이 플러시 도관(269)을 통해 지향될 때 물이 노즐(269N)에 의해 분사되어 탱크(212)의 재충전 사이에 임의의 잔류 수처리 용액(222)의 저장조(230)를 플러싱한다.
밸브(266)는 완전 폐쇄 위치, 충전 위치, 및 플러시 위치 사이에서 변경되도록 구성된다. 완전 폐쇄 위치에서, 밸브(266)는 도 17에 도시된 바와 같이 물이 저장조(230)에 첨가되는 것을 방지하기 위해 충전 도관(265F) 및 플러시 도관(269)을 통한 물의 유동을 차단한다. 충전 위치에서, 밸브(266)는 도 16에 도시된 바와 같이 충전 도관(265F)을 통한 물의 유동을 지시하고, 충전 도관(265F)을 통한 물의 유동을 차단한다. 플러시 위치에서, 밸브(266)는 도 21에 도시된 바와 같이 플러시 도관(269)을 통한 물의 유동을 지시하고, 충전 도관(265F)을 통한 물의 유동을 차단한다.
예시적인 실시예에서, 유입구 밸브(266)는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)(266)이다. 제어기(264)는 시스템(210)의 모드에 기초하여 완전 폐쇄 위치, 충전 위치, 및 플러시 위치 사이에서 변경할 것을 밸브(266)에 지시하도록 구성된다. 제어기(264)는 충전 센서(270)에 의해 측정된 충전 레벨(230A-230G)에 기초하여 저장조(30) 내로의 물의 유동을 변화시키기 위해 제한된 위치, 충전 위치, 및 플러시 위치 사이에서 변경할 것을 유입구 밸브(266)에 지시하도록 구성된다.
시스템(210)은 시스템(210)이 3개의 상이한 모드들: 도 16-19에 도시된 충전 모드(1100), 도 20에 도시된 처리 모드(1200), 및 도 21 및 22에 도시된 플러시 모드(1300)에서 동작하도록 구성된다는 점에서 도 1-14의 시스템(10)과 유사하다. 충전 모드(1100)는 탱크(212) 내의 수처리 용액(222)의 저장조가 보충될 필요가 있을 때이다. 처리 모드(1200)는 용수(water supply)(220)에 수처리 용액(222)을 투여될 때이다. 플러시 모드(1300)는 수처리 용액(222)의 저장조가 고갈된 후 그리고 충전 모드(1100) 전에, 저장조(230) 내의 임의의 잔류 유체를 플러싱 아웃하고 탱크(212)를 세정하기 위한 것이다. 스테이지(1100, 1200, 1300)는 수처리 용액 저장조가 고갈될 때마다 재충전되도록 반복된다.
충전 모드(1100)는 3개의 스테이지: 도 16에 도시된 제1 스테이지(1100A), 도 17에 도시된 제2 스테이지(1100B), 도 18에 도시된 제3 스테이지(1100C), 및 도 19에 도시된 제4 스테이지(1100D)를 포함한다. 충전 모드(1100)의 제1 스테이지(1100A)에서, 저장조(230)는 비어 있고, 제어기(264)는 용수(220)로부터 충전 도관(265F)을 통해 탱크(212) 내로의 물(220A)의 제1 유동을 허용하기 위해 충전 위치로 변경할 것을 유입구 밸브(266)에 지시한다. 유입구 밸브(266)는 충전 센서(270)가 저장조(230) 내의 제1 미리 결정된 충전 레벨(230A)을 검출할 때까지 충전 위치에 유지된다. 일단 충전 센서(270)가 저장조(230) 내의 제1 미리 결정된 충전 레벨(230A)을 검출하면, 제어기(264)는 완전 폐쇄 위치로 변경할 것을 유입구 밸브(266)에 지시한다.
충전 모드(1100)의 제2 스테이지(1100B)에서, 사용자는 오래된 비어있는 분배기(214)를 수처리 재료(224) 또는 탱크(212)에 첨가될 시트르산 분말을 함유하는 새로운 가득찬 분배기(214)로 교환할 것을 지시받는다. 그렇게 하기 위해, 사용자는 카트리지 마운트(228)로부터 오래된 비어있는 분배기(214)를 제거할 필요가 있을 수 있다. 오래된 비어있는 분배기(214)를 제거하기 위해, 카트리지(236)는 제2 방향으로 회전되어 게이트 제어기(235)가 제1 위치로 이동하게 하고, 이는 이어서 게이트(234)가 폐쇄 위치로 이동하게 한다. 동시에, 카트리지(236)의 회전은 분배 시스템(240)이 폐쇄 배향으로 변경되게 한다. 게이트 제어기(235)가 제1 위치에 있을 때, 분배 시스템(240)은 카트리지 마운트(228)로부터 자유롭게 제거된다.
그런 다음, 사용자는 분배를 위해 새로운 가득찬 분배기(214)를 카트리지 마운트(228)에 삽입한다. 분배기(214)를 삽입하기 위해, 사용자는 분배 시스템 수용부(237) 내의 정렬핀 홀(291)과 정렬 핀(287)을 정렬시켜야 한다. 이는 동시에 맞물림 플랜지(283)를 플랜지 수용 슬롯(290)과 정렬시켜 새로운 가득찬 분배기(214)가 도 32 및 33에 도시된 바와 같이 카트리지 마운트(228)의 분배 시스템 수용부(237) 내로 삽입될 수 있게 한다.
분배기(214)를 삽입함으로써, 카트리지 센서(272)는 분배기(214)의 RFID 태그를 검출함으로써 분배기(214)가 카트리지 마운트(228)에 결합되는지를 결정한다. 센서(272)가 분배기(214)의 RFID 태그를 검출하면, 제어기(264)는 게이트 제어기(235)가 자유롭게 회전되어 수처리 재료(224)가 분배될 준비가 되도록 잠금해제 위치로 이동할 것을 카트리지 마운트 잠금부(276)에 지시한다.
충전 모드(1100)의 제3 스테이지(1100C)에서, 사용자는 도 18에 도시된 바와 같이 카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)가 밀봉 구성으로부터 밀봉되지 않은 구성으로 변경되게 하기 위해 분배기(214)를 회전시킴으로써 수처리 재료(224)를 저장조(230)에 첨가할 것이 지시된다. 분배기(214)를 삽입한 후에, 사용자는 스프링 아암(284)이 가이드 슬롯(288)으로부터 부분적으로 편향되게 하는 하향 축방향 힘을 인가하여, 도 34-35a에 도시된 바와 같이 하단 밸브(253)를 상단 밸브(251)로부터 잠금해제시킨다.
그런 다음, 계속 하향 축방향 힘을 인가하는 동안, 사용자는 도 36 및 37에 도시된 바와 같이 분배기(214)를 제1 방향으로 회전시킨다. 제1 방향으로의 분배기(214)의 회전은 카트리지 마운트(228) 및 분배기(214)가 밀봉 구성으로부터 밀봉되지 않은 구성으로 변경되게 하여, 수처리 재료가 저장조(230) 내로 분배될 수 있게 한다. 다시 말해서, 게이트 제어기(235)의 기어 링(247)이 제2 위치로 변경되어 게이트(234)가 개방 위치로 변경되게 하고, 분배 시스템(240)이 개방 배향으로 변경되게 한다.
예시적인 실시예에서, 제어기(264)는 카트리지 마운트 잠금부(276)가 잠금 위치로 이동하도록 지시하여, 게이트 제어기(235)가 회전하는 것이 차단됨으로써, 수처리 재료(224)가 분배되는 동안 분배기(214)의 회전을 차단한다. 일부 실시예에서, 분배기(214)의 회전은 카트리지 마운트 잠금부(276)가 잠금 위치로 다시 이동하게 하고, 이에 의해 분배기(214)의 회전을 차단한다.
수처리 재료(224)가 저장조(230) 내로 분배되면, 충전 센서(270)는 저장조(30) 내의 제2 미리 결정된 충전 레벨(230B)을 검출한다. 예시적인 실시예에서, 분배기(214)는 충전 센서(270)가 저장조(230) 내의 제2 미리 결정된 충전 레벨(230B)을 검출할 때 비어 있어야 한다.
일단 충전 센서(270)가 저장조(230) 내의 제2 미리 결정된 충전 레벨(230B)을 검출하면, 제어기(264)는 도 19에 도시된 바와 같이 시스템(210)이 제4 스테이지(1100D)에 있거나, 충전 모드(1100)의 혼합 사이클에 있음을 표시한다. 제4 스테이지(1100D) 동안, 제어기(264)는 오프 모드(off mode)로부터 온 모드(on mode)로 변경할 것을 믹서(274)에 지시한다. 온 모드에서, 믹서(274)에 결합된 모터(274M)는 물과 수처리 재료(224)를 함께 혼합하여 수처리 재료(224)를 물에 완전히 용해시키고 수처리 용액(222)을 생산하도록 지시된다.
예시적인 실시예에서, 믹서(274)는 도 15c에 도시된 바와 같이 저장조(230) 내로 연장되는 교반기(stirrer)(274A)를 포함한다. 교반기(274A)는 탱크 하우징(226)의 바닥에 결합된 베어링(274B)에 의해 지지된다.
제어기(264)는 미리 결정된 혼합 기간 동안 제4 스테이지(1100D) 또는 혼합 사이클을 실행한다. 예시적인 실시예에서, 미리 결정된 혼합 기간은 약 3분 이상이다.
일단 충전 모드(1100)의 제4 스테이지(1100D)가 완료되면, 제어기(264)는 제거를 위해 분배기(214)를 해제하기 위해 잠금해제 위치로 이동할 것을 카트리지 마운트 잠금부(276)에 지시하고, 제어기(264)는 시스템(210)이 이제 처리 모드(1100B)에 있음을 표시한다. 그런 다음, 사용자는 분배기(214)를 제거할 것을 지시받고, 제어기(64)는 처리 모드(1200)를 시작할 것을 시스템(10)에 지시한다.
처리 모드(1200)에서, 제어기(264)는 미리 결정된 양의 수처리 용액(222)을 용수(220)로 투여할 것을 투여기(262)에 지시한다. 제어기(264)는 도관(221)을 통한 물 유량에 기초하여 미리 결정된 유량으로 미리 결정된 양의 수처리 용액(222)을 투여할 것을 투여기(262)에 지시한다. 투여기(262)는 물 유량을 검출하고, 물 유량에 기초하여 비례적인 유량으로 미리 결정된 양의 수처리 용액(222)을 투여하도록 구성된다. 투여기(262)는 물 유량의 변화에 따라 투여 유량을 변화시키도록 구성된다.
충전 센서(270)가 고갈되거나 비어 있는 저장조(230)에 대응하는 저장조(230) 내의 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)을 검출할 때, 처리 모드(1200)는 종료된다. 그런 다음, 제어기(264)는 도 20 및 21에 도시된 플러시 모드(1300)를 시작한다.
플러시 모드(1300)는 2개의 스테이지, 즉 도 20 및 21에 도시된 제1 스테이지(1300A) 및 제2 스테이지(1300B)를 포함한다. 플러시 모드(1300)의 제1 스테이지(1300A)에서, 도 20에 도시된 바와 같이, 제어기(264)는 플러시 위치로 변경할 것을 밸브(266)에 지시한다. 플러시 위치에서, 밸브(266)는 제3 미리 결정된 충전 레벨이 충전 센서(270)에 의해 검출된 후에 탱크(212)를 플러시 아웃하기 위해 제2 물(220B)의 유동을 플러시 도관(269)을 통해 저장조(230)로 지향시킨다.
제1 밸브(266)는 충전 센서(270)가 제4 미리 결정된 충전 레벨(230D)을 검출할 때까지 플러시 위치에 유지된다. 일단 충전 센서(270)가 제1 미리 결정된 충전 레벨(30A)을 검출하면, 제어기(264)는 도 21에 도시된 바와 같이 완전히 폐쇄된 위치로 변경할 것을 제1 밸브(266)에 지시하며, 이는 플러시 모드(1300)의 제2 스테이지(1300B)를 트리거한다.
플러시 모드(1300B)의 제2 스테이지(1300B)에서, 도 21에 도시된 바와 같이, 제어기(264)는 저장조(230) 내의 유체를 용수(220)로 연속적으로 투여할 것을 투여기(262)에 지시한다. 투여기(262)는 수처리 용액(222)으로 재충전하도록 저장조(230)를 비우기 위해 저장조(230) 내의 유체를 용수(220)로 투여한다.
제2 스테이지(1300B)는 충전 레벨 센서(270)가 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)을 검출할 때 종료된다. 일단 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)이 검출되면, 제어기(264)는 탱크(212)를 재충전하는 충전 위치로 밸브(266)를 지향시키고, 사용자는 충전 모드(1100)를 시작하도록 시그널링된다.
예시적인 실시예에서, 제어 시스템(216)은 도 40에 도시된 바와 같이 사용자 인터페이스(277)를 포함한다. 사용자 인터페이스(277)는 제어기(264)에 결합되고, 사용자로부터 입력들을 수신하도록 구성된다. 사용자 인터페이스(277)는 시스템(210)이 각각의 상이한 모드(1100, 1200, 1300)에 있을 때를 사용자에게 표시하고, 액션이 필요하거나 진행 중임을 표시하기 위해 사운드, 조명, 디지털 디스플레이, 또는 다른 유사한 통신 수단을 통해 사용자에게 명령을 제공한다.
사용자 인터페이스(277)는 도 40에 도시된 바와 같이 입력 시스템(278) 및 입력 시스템(278)에 결합된 출력 시스템(279), 및 입력 및 출력 시스템(278, 279)에 결합된 통신 유닛(280)을 포함한다. 입력 시스템(278) 및 출력 시스템(279) 둘 모두는 정보를 수신하고 제어기(264)에 발송하기 위해 제어기(264)에 결합된다. 통신 유닛(280)은 제어기(264) 및 입력 및 출력 시스템들(278, 279)에 결합되고, 정보를 수신하고 스마트 폰, 태블릿, 컴퓨터, 또는 다른 적절한 디바이스와 같은 무선 디바이스에 발송하도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 사용자 인터페이스(277)는 도 40에 도시된 바와 같이 QR 코드(277Q)를 포함한다. QR 코드(277Q)는 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터, 또는 다른 적절한 디바이스와 같은 무선 디바이스를 사용하여 사용자에 의해 스캔되도록 구성된다. 이는 사용자가 무선 디바이스에 대한 앱에 접근하고 시스템(210)을 사용자 프로파일에 링크(link)할 수 있게 한다. 시스템(210)에는 사용자 프로파일 셋업의 일부로서 특정 디바이스 ID가 주어진다.
입력 시스템(278)은 버튼, 센서, 이들의 조합, 또는 임의의 적절한 대안을 통해 사용자로부터의 입력을 제공하도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 입력 시스템은 사용자가 충전 버튼(278B)을 누를 때 충전 모드(1100)를 시작하도록 제어기(264)에 지시하는 충전 버튼(278B)이다. 다른 실시예들에서, 입력 시스템(278)은 사용자가 시스템(210)을 제어할 수 있는 앱(app) 상의 버튼일 수 있다. 일부 실시예에서, 충전 버튼(278)은 일정하거나 점멸하는 광을 방출하도록 구성된다.
출력 시스템(279)은 명령 또는 정보를 사용자에게 제공하도록 구성된다. 출력 시스템(279)은 도 40에 도시된 바와 같이 한 세트의 충전 레벨 시각적 표시자들(270A, 270B, 270C, 270D) 및 한 세트의 상태 시각적 표시자들(279A, 279B, 279C, 279D, 279E)을 포함한다. 충전 레벨 시각적 표시자(270A, 270B, 270C, 270D)는 레벨 센서(270)의 충전 레벨 마커(fill-level marker)에 대응한다. 시각적 표시자들(270A, 270B, 270C, 270D, 279A, 279B, 279D, 279E)은 예시적인 실시예에서 LED 조명들이다.
충전 레벨 시각적 표시자(270A, 270B, 270C, 270D)는 저장조(230)의 충전 레벨(230A-230E)에 대응하는 센서(270)로부터의 신호를 수신하도록 구성된다. 저장조(230)의 충전 레벨(30A-30E)에 기초하여, 시각적 표시자(270A, 270B, 270C, 270D)는 저장조(30)의 충전 레벨(30A-30E)을 나타내기 위해 광을 방출한다.
예시적인 실시예에서, 충전 레벨 시각적 표시자(270A, 270B, 270C, 270D)는 도 40에 도시된 바와 같이 제1 충전 레벨 표시자(270A), 제2 충전 레벨 표시자(270B), 제3 충전 레벨 표시자(270C), 및 제4 충전 레벨 표시자(270D)를 포함한다. 제1 충전 레벨 표시자(270A)는 저장조(230)가 수처리 용액(222)으로 저장조(230)의 최대 체적까지 충전될 때를 표시한다. 제2 충전 레벨 표시자(270B)는 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 약 75%를 함유하는 때를 표시한다. 제3 충전 레벨 표시자(270C)는 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 약 50%를 함유하는 때를 표시한다. 제4 충전 레벨 표시자(270D)는 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 약 25%를 함유하는 때를 표시한다. 예시적인 실시예에서, 제4 충전 레벨 표시자(270D)는 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 약 0%를 함유하는 때를 표시하기 위해 변경되도록 구성된다.
제어기(264)는 충전 레벨 센서(270)가 제2 미리 결정된 충전 레벨(230B), 즉 저장조(230)의 최대 체적의 100%를 검출할 때 턴 온할 것을 제1 충전 레벨 표시자(270A)에 지시하도록 구성된다. 제어기(264)는 충전 레벨 센서(70)가 제5 미리 결정된 충전 레벨(230E), 즉 저장조(230)의 최대 체적의 75%를 검출할 때 제1 충전 레벨 표시자(270A)에 턴 오프할 것을 지시하고, 제2 충전 레벨 표시자(270B)에 턴 온할 것을 지시하도록 구성된다. 제어기(264)는 충전 레벨 센서(270)가 제6 미리 결정된 충전 레벨(230F), 즉 저장조(30)의 최대 체적의 50%를 검출할 때 제2 충전 레벨 표시자(270B)에 턴 오프할 것을 지시하고, 제3 충전 레벨 표시자(270C)에 턴 온할 것을 지시하도록 구성된다. 제어기(264)는 충전 레벨 센서(270)가 제7 미리 결정된 충전 레벨(230G), 즉 저장조(30)의 최대 체적의 25%를 검출할 때 제3 충전 레벨 표시자(270C)에 턴 오프할 것을 지시하고 제4 충전 레벨 표시자(270D)에 턴 온할 것을 지시하도록 구성된다. 제어기(264)는 충전 레벨 센서가 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C), 즉 저장조(230)의 최대 체적의 0%를 검출할 때 제4 충전 레벨 표시자(270D)를 변경하도록 구성된다.
제어기(264)가 충전 레벨 표시자들(270A, 270B, 270C, 270D) 중 하나에 턴 온할 것을 지시할 때, 대응하는 표시자(270A, 270B, 270C, 270D)는 광을 사용자에게 방출하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 표시자(270A, 270B, 270C, 270D)는 일정한 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 표시자(270A, 270B, 270C, 270D)는 점멸하는 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제4 레벨 표시자(270D)는 제어기(264)가 제7 미리 결정된 충전 레벨(230G)로부터 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)로의 변화를 검출할 때 일정한 광으로부터 점멸하는 광으로 변화할 수 있다.
일부 실시예들에서, 충전 레벨 표시자들(270A, 270B, 270C, 270D)은 동일한 컬러를 갖는 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 충전 레벨 표시자들(270A, 270B, 270C, 270D)은 상이한 컬러들을 갖는 광들을 방출할 수 있거나, 표시자들(270A, 270B, 270C, 270D) 중 일부는 동일한 컬러일 수 있는 반면, 다른 것들 중 일부는 상이한 컬러들이다.
상태 시각적 표시자들(279A, 279B, 279C, 279D, 279E)은 제어기(264)에 결합되고 시스템(10)의 스테이지를 표시하도록 구성된다. 상태 시각적 표시자는 도 40에 도시된 바와 같이 충전 표시자(279A), 카트리지 교환 표시자(279B), 혼합 표시자(279C), 처리 모드 표시자(279D), 및 플러시 모드 표시자(279E)를 포함한다. 표시자들(279A, 279B, 279C, 279D, 279E) 각각은 시스템(210)의 모드를 사용자에게 표시하기 위해 광을 방출하도록 제어기(264)에 의해 지시된다.
예시적인 실시예에서, 제어기(264)는 각각의 표시자(279A, 279B, 279C, 279D, 279E)에 턴 온될 때 점멸하는 광을 방출할 것을 지시한다. 다른 실시예들에서, 표시자들(279A, 279B, 279C, 279D, 279E) 각각은 제어기(264)에 의해 턴 온되도록 지시될 때 연속적인 광을 방출하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 표시자(279A, 279B, 279C, 279D, 279E)는 동일한 컬러의 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 표시자들(279A, 279B, 279C, 279D, 279E)은 상이한 컬러들을 갖는 광들을 방출할 수 있거나, 표시자들(279A, 279B, 279C, 279D, 279E) 중 일부는 동일한 컬러일 수 있는 반면 다른 일부는 상이한 컬러들일 수 있다.
사용자가 시스템(210)을 셋업하기 위해 QR 코드(277Q)를 스캔한 후, 통신 유닛은 새로운 분배기(214)를 추가할 시간임을 표시하기 위해 사용자에게 사운드를 방출할 수 있다. 사용자는, 충전 버튼(278)이 플래시 광을 방출할 때 충전 버튼(278B)을 누르도록 프롬프트(prompt)된다. 추가적으로, 앱은 새로운 분배기(214)를 삽입하기 위한 통지를 사용자에게 발송할 수 있다.
충전 표시자(279A)는 시스템(210)이 충전 모드(1100)의 제1 스테이지(1100A)에 있을 때 광을 방출하도록 구성된다. 사용자가 충전 버튼(278B)을 누른 후에, 제어기(264)는 충전 모드 표시자(279A)에 턴 온할 것을 지시하는 반면, 다른 표시자들(279B, 279C, 279D, 279E)는 오프 상태로 유지하도록 지시된다.
시스템(210)이 충전 모드(1100)의 제3스테이지(1100C)에 진입할 때, 제어기(264)는 카트리지 교환 표시자(279B)에 충전 표시자(279A)를 턴 온하고 턴 오프할 것을 지시한다. 그런 다음, 사용자는 분배기(214)를 카트리지 마운트(228) 내로 삽입하고, 카트리지 센서(272)는 분배기(214)의 RFID 태그를 검출한다. 제어기(264)는 그런 다음 사용자가 수처리 재료(224)를 분배하기 위해 분배기(214)를 회전시킬 수 있도록 카트리지 마운트 잠금부(276)에 잠금해제 모드로 변경할 것을 지시한다.
충전 모드(1100)의 제3 스테이지(1100C)가 완료되면, 제어기(264)는 카트리지 교환 표시자(279B)에 턴 오프할 것을 지시하고, 혼합 표시자(279C)에 턴 온할 것을 지시한다. 제4 스테이지(1100D)가 완료되면, 제어기(264)는 혼합 표시자(279C)에 턴 오프할 것을 지시하고, 처리 모드 표시자(279D)에 턴 온할 것을 지시한다. 충전 센서(270)가 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)을 검출하고, 플러시 모드(1300)가 시작될 때까지 처리 모드 표시자(279D)는 온 상태로 유지된다.
일단 플러시 모드(1300)가 시작되면, 제어기(264)는 처리 모드 표시자(279D)에 턴 오프할 것을 지시하고, 플러시 모드 표시자(279E)에 턴 온할 것을 지시한다. 플러시 모드(1300)는 완료되어 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)이 센서(270)에 의해 다시 검출된다. 플러시 모드(1300) 후에 센서(270)에 의한 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)의 검출은 플러시 모드 표시자(279E)에 턴 오프할 것을 지시하고, 충전 버튼(278B)에 플래싱 광을 방출할 것을 지시하도록 제어기(264)에 시그널링한다. 동시에, 제어기(264)는 저장조(230)가 비어 있고 충전 모드(1100)가 개시될 필요가 있다고 사용자에게 시그널링하기 위해 경보 또는 잡음을 방출할 것을 스피커에 지시할 수 있다.
통신 유닛(280)은 제어기(264) 및 입력 및 출력 시스템들(278, 279)에 결합되고, 사용자의 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터, 또는 다른 적절한 디바이스와 통신하기 위해 무선 신호들을 사용하도록 구성된다. 무선 신호들은 BLUETOOTH®, Wi-Fi, 또는 임의의 다른 적절한 대안일 수 있다.
충전 모드(1100)가 완료되고 충전 레벨 센서(270)가 제2 미리 결정된 필 레벨(230B)을 검출한 후, 제어기(264)는 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 신호를 발송할 것을 통신 유닛(280)에 지시하도록 구성된다. 신호는, 전화 앱 또는 SMS 통지를 통해, 저장조(230)가 100% 충전 레벨에 있고 처리 모드(1200)가 진행 중임을 나타낸다.
처리 모드(1200) 동안, 저장조(230) 내의 수처리 용액(222)이 고갈될 때, 제어기(264)는 저장조(230) 내의 새로운 충전 레벨을 나타내는 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(280)에 지시하도록 구성된다.
제어기(264)는 충전 레벨 센서(270)가 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출할 때 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 100%에 있음을 나타내는 제1 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(280)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제1 충전 레벨 표시자(270A)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(264)는 충전 레벨 센서(70)가 제5 미리 결정된 충전 레벨(230E)을 검출할 때 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 75%에 있음을 나타내는 제2 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(280)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제1 충전 레벨 표시자(270A)는 턴 오프되고 제2 충전 레벨 표시자(270B)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(264)는 충전 레벨 센서(270)가 제6 미리 결정된 충전 레벨(230F)을 검출할 때 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 50%에 있음을 나타내는 제3 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(280)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제2 충전 레벨 표시자(270B)는 턴 오프되고 제3충전 레벨 표시자(270C)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(264)는 충전 레벨 센서(270)가 제7 미리 결정된 충전 레벨(230G)을 검출할 때 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 25%에 있음을 나타내는 제4 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(280)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 제3충전 레벨 표시자(270C)는 턴 오프되고 제4 충전 레벨 표시자(270D)는 턴 온되도록 구성된다.
제어기(264)는 충전 레벨 센서(270)가 제3 미리 결정된 충전 레벨(230C)을 검출할 때 저장조(230)가 저장조(230)의 최대 체적의 0%에 있거나 비어 있음을 나타내는 제5 신호를 Wi-Fi를 통해 사용자의 무선 디바이스에 발송할 것을 통신 유닛(280)에 지시하도록 구성된다. 제5 신호는 또한 플러시 모드(1300)가 진행 중이고 새로운 분배기(214)가 필요하다는 것을 나타낸다. 일부 실시예에서, 제어기(264)는 새로운 분배기(214)가 사용자에게 발송되어야 함을 나타내기 위해 회사에 제5 신호를 발송하도록 구성된다. 일단 사용자가 충전 모드(1100)를 시작할 준비가 되면, 저장조(230)에 더 많은 수처리 용액(222)을 생성하기 위한 단계들이 반복된다.
예시적인 실시예에서, 탱크(212), 분배기(214), 및 제어 시스템(216)은 수처리 시스템(210)에 포함된 시스템 하우징(218) 내부에 함유된다. 시스템 하우징(218)은 사용자가 사용자 인터페이스(277)에 쉽게 접근할 수 있도록 제어 시스템(216)의 사용자 인터페이스(277)를 장착한다. 시스템 하우징(218)은 또한 탱크(212)에 대한 사용자의 접근을 제한하도록 구성된다. 시스템 하우징(218)은 도 15a에 제시된 바와 같이 탱크(212), 분배기(214), 및 제어 시스템(216)을 둘러싼다.
용수(220)는 시스템 하우징(218)에 포함된 도관 시스템(221A, 221B)의 유입구(223) 및 유출구(225)에 결합된다. 도관 시스템(221A, 221B)은 메인 라인(221A) 및 충전 라인(221B)으로 분할된다. 투여기(262)는 유입구(223)의 하류에서 메인 라인(221A)에 결합된다. 용수(220)는 유입구(223)를 통해 유동하고, 유동의 일부는 유출구(225)로 유동하기 전에 투여기(262)를 통해 메인 라인(221A)으로 유동한다. 유동의 다른 부분은 밸브(266)가 충전 또는 플러시 위치 중 하나에 있는 경우 밸브(266)를 통해 저장조(230)로 충전 라인(221B)으로 흐른다. 밸브(266)가 완전 폐쇄 위치에 있는 경우, 전체 유동은 메인 라인(221A)을 통해 유출구(225)로 유동한다.
예시적인 실시예에서, 수처리 시스템은 도 15a에 도시된 바와 같이 필터(213)를 더 포함한다. 필터(213)는 용수(220)와 유체 연통된다. 필터(213)는 충전 라인(221B) 상의 밸브(266)의 상류에 위치된다.
예시적인 실시예에서, 수처리 시스템(210)은 도 15a에 도시된 바와 같이 바이패스 도관(bypass conduit)(227)을 더 포함할 수 있다. 도관들(221, 227)을 통한 유동은 복수의 밸브들을 사용하여 제어될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 수처리 시스템(210)은 전원(215)에 결합된다. 전원(215)은 일부 실시예들에서 시스템(10)에 포함될 수 있다. 전원(215)은 시스템(210)의 상이한 컴포넌트들에 전력을 공급하도록 구성된다.
본 개시가 전술한 도면들 및 설명에서 상세히 예시되고 설명되었지만, 이는 예시적이고 특성에 있어서 제한이 아닌 것으로 간주되어야 하며, 단지 예시적인 실시예들만이 도시되고 설명되었으며 본 개시의 사상 내에 있는 모든 변경예들 및 수정예들이 보호되는 것이 요구된다는 것이 이해된다.
Claims (21)
- 용수(water supply)를 처리하기 위한 수처리 시스템(water treatment system)에 있어서, 상기 수처리 시스템은,
상기 용수로부터의 물의 유동(flow)을 수용하도록 상기 용수와 유체 연통하는 탱크, - 상기 탱크는 저장조(storage reservoir)를 한정하도록 형성된 탱크 하우징 및 상기 탱크 하우징에 결합되고, 상기 저장조 내로 개방되도록 배열된 통로(passageway)를 포함하도록 형성된 카트리지 마운트(cartridge mount)를 포함함 -;
상기 탱크의 상기 카트리지 마운트에 결합되도록 구성되고, 수처리 재료를 상기 탱크의 상기 저장조로 분배하도록 구성된 분배기(dispenser); 및
상기 물과 상기 수처리 재료를 조합함으로써 상기 저장조에 수처리 용액을 생산하도록 구성되고, 상기 저장조로부터의 상기 수처리 용액을 상기 용수에 투여하도록 구성된 제어 시스템;을 포함하고,
상기 제어 시스템은 상기 저장조 및 상기 용수와 유체 연통하고, 상기 수처리 용액을 상기 용수에 투여하도록 구성된 투여기(doser), 및 상기 투여기에 결합되고, 상기 용수에 미리 결정된 양의 상기 수처리 용액을 투여할 것을 상기 투여기에 지시하도록 구성된 제어기를 포함하는, 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 분배기는,
상기 수처리 재료를 저장하도록 구성된 카트리지(cartridge), - 상기 카트리지는 상기 수처리 재료를 저장하는 내부 저장 영역을 포함하도록 형성된 본체(body) 및 상기 본체에 결합되고, 상기 내부 저장 영역으로 개방되도록 배열된 개구를 포함하도록 형성된 네크(neck)를 포함하고, 상기 네크는 상기 탱크의 상기 카트리지 마운트에 결합되도록 구성됨-; 및
상기 카트리지의 상기 네크 내의 상기 개구를 통한 상기 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성된 분배 시스템을 포함하는, 시스템. - 제2항에 있어서, 상기 분배 시스템은,
상기 카트리지의 상기 네크에 결합되고, 상기 카트리지의 상기 네크에 의해 형성된 상기 개구 위에 배열된 상단 밸브(upper valve); 및
피봇 지점(pivot point)에서 상기 카트리지에 대향하는 상기 상단 밸브에 결합되고, 상기 피봇 지점에서 회전축을 중심으로 회전하도록 구성된 하단 밸브(lower valve);를 포함하고,
상기 상단 밸브는 상기 회전축을 중심으로 원주방향으로 이격된 복수의 상단 개구를 포함하도록 형성되고, 상기 하단 밸브는 상기 회전축을 중심으로 원주방향으로 이격된 복수의 하단 개구를 포함하도록 형성되고;
상기 분배 시스템은, 상기 수처리 재료가 상기 카트리지의 상기 네크 내의 개구를 통해 분배되는 것을 방지하기 위해 상기 복수의 하단 개구 및 상기 복수의 상단 개구가 커버되도록 상기 하단 밸브에 형성된 상기 복수의 하단 개구가 상기 상단 밸브에 형성된 상기 복수의 상단 개구로부터 오프셋(offset)되는 폐쇄 배향(closed orientation)과, 상기 수처리 재료가 상기 카트리지의 상기 네크 내의 개구를 통해 분배될 수 있도록 상기 하단 밸브에 형성된 상기 복수의 하단 개구가 상기 상단 밸브에 형성된 상기 복수의 상단 개구와 정렬되는 개방 배향(open orientation) 사이에서 변경되도록 구성된, 시스템. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탱크의 카트리지 마운트는,
상기 탱크 하우징에 결합되고, 상기 저장조와 유체 연통하는 상기 통로(passageway)를 한정하도록 형성된 카트리지 마운트 하우징(cartridge-mount housing);
게이트로서, 상기 카트리지 마운트 하우징의 상기 통로에 장착되고, 상기 게이트가 상기 통로를 통해 상기 저장조에 대한 접근을 허용하는 개방 위치(open position)와 상기 게이트가 상기 통로를 통해 상기 저장조에 대한 접근을 차단하는 폐쇄 위치(closed position) 사이에서 변경되도록 구성된, 상기 게이트; 및
상기 게이트에 결합되고 상기 폐쇄 위치와 상기 개방 위치 사이에서의 상기 게이트의 이동을 제어하도록 구성된 게이트 제어기를 포함하는, 시스템. - 제4항에 있어서, 상기 카트리지 마운트의 상기 게이트 제어기는,
샤프트 축을 따라 상기 카트리지 마운트 하우징을 통해 연장되고, 상기 샤프트 축을 중심으로 회전하도록 구성된 샤프트(shaft);
상기 샤프트의 단부에 결합되어 함께 회전하는 기어; 및
상기 카트리지 마운트 하우징에 결합되고, 상기 카트리지 마운트 하우징에 대해 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 구성된 기어 링(gear ring), - 상기 기어 링은 상기 게이트가 상기 폐쇄 위치에 있는 제1 위치로부터 상기 게이트가 상기 개방 위치에 있는 제2 위치로, 상기 회전축을 중심으로 제1 방향으로 그리고 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상기 회전축을 중심으로 상기 제1 방향에 대향하는 제2 방향으로 회전하도록 구성됨 -;을 포함하고, 및
상기 기어는 상기 기어 링 상에 형성된 치형부(teeth)와 정합하는 치형부를 한정하도록 형성되어, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로의 상기 회전 축을 중심으로 하는 상기 기어 링의 회전은 상기 샤프트가 상기 샤프트 축을 중심으로 회전하여 상기 게이트를 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 변경하게 하는, 시스템. - 제5항에 있어서, 상기 제어 시스템은,
카트리지 마운트 잠금부(cartridge-mount lock)로서, 상기 카트리지 마운트에 결합되고, 상기 카트리지 마운트 잠금부가 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서의 상기 게이트 제어기의 회전을 차단하기 위해 상기 게이트 제어기와 맞물리는 잠금 위치(locked position)와, 상기 카트리지 마운트 잠금부가 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서의 상기 게이트 제어기의 회전을 허용하기 위해 상기 게이트 제어기로부터 이격되는 잠금해제 위치(unlocked position) 사이에서 변경되도록 구성된, 상기 카트리지 마운트 잠금부; 및
카트리지 센서로서, 상기 탱크의 상기 카트리지 마운트에 결합되고, 상기 분배기가 상기 카트리지 마운트에 결합되는지를 검출하도록 구성된, 상기 카트리지 센서;를 포함하고,
상기 제어기는 상기 카트리지 마운트 잠금부 및 상기 카트리지 센서에 결합되고, 상기 제어기는 상기 분배기가 상기 탱크의 상기 카트리지 마운트에 결합되는 것을 상기 카트리지 센서가 검출하는 경우 상기 카트리지 마운트 잠금부에 상기 잠금 위치로부터 상기 잠금해제 위치로 이동할 것을 지시하도록 구성된, 시스템. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 시스템은,
상기 용수와 유체 연통하고, 상기 용수로부터 상기 저장조로의 물의 유동을 변화시키도록 구성된 유입구 밸브(inlet valve)를 더 포함하는, 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 용수 및 상기 유입구 밸브와 유체 연통하는 탱크 유입구 도관;
상기 유입구 밸브 및 상기 저장조와 유체 연통하는 충전 도관; 및
상기 유입구 밸브 및 상기 저장조와 유체 연통하는 플러시 도관을 더 포함하고, 상기 플러시 도관은 상기 플러시 도관의 단부에 결합되고, 상기 용수로부터 물의 유동을 분무하도록 구성된 노즐을 포함하고;
상기 유입구 밸브는 물이 상기 저장조로 공급되는 것을 방지하기 위해 상기 유입구 밸브가 상기 충전 도관 및 상기 플러시 도관을 통한 물의 유동을 차단하는 완전 폐쇄 위치(fully closed position)와, 상기 유입구 밸브가 상기 충전 도관을 통한 물의 유동을 지시하고 상기 충전 도관을 통한 물의 유동을 차단하는 충전 위치(fill position)와, 상기 유입구 밸브가 상기 플러시 도관을 통한 물의 유동을 지시하고 상기 충전 도관을 통한 물의 유동을 차단하는 플러시 위치(flush position) 사이에서 변경하도록 구성된, 시스템. - 제8항에 있어서, 상기 제어 시스템은,
상기 저장조에 위치되고 상기 제어기에 결합된 레벨 센서(level sensor)를 더 포함하고, 상기 레벨 센서는 상기 저장조 내의 상기 수처리 용액의 충전 레벨을 측정하도록 구성되고;
상기 제어기는 상기 레벨 센서에 의해 측정된 상기 저장조 내의 상기 수처리 용액의 상기 충전 레벨에 기초하여 상기 완전 폐쇄 위치, 상기 충전 위치, 및 상기 플러시 위치 사이에서 변경할 것을 상기 유입구 밸브에 지시하도록 구성된, 시스템. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 시스템은,
상기 저장조에 위치되고, 상기 수처리 용액이 상기 저장조 내에 침전되는 것을 방지하기 위해 상기 저장조 내에서 상기 수처리 용액을 혼합하도록 구성된 믹서(mixer)를 더 포함하는, 시스템. - 물의 저장조 내로 수처리 재료를 분배하기 위해 수처리 시스템에 사용하도록 적응된 분배기 조립체(dispenser assembly)로서, 상기 분배기 조립체는,
수처리 시스템에 포함된 탱크에 결합된 카트리지 마운트; 및
상기 카트리지 마운트에 선택적으로 결합되도록 구성된 분배기를 포함하고, 상기 분배기는,
상기 수처리 재료를 저장하도록 구성된 카트리지, - 상기 카트리지는 상기 수처리 재료를 저장하는 내부 저장 영역을 포함하도록 형성된 본체 및 상기 본체에 결합되고 상기 내부 저장 영역 내로 개방되도록 배열된 개구를 포함하도록 형성된 네크를 포함함 -; 및
상기 카트리지에 결합되고, 상기 카트리지의 상기 네크 내의 상기 개구를 통한 상기 수처리 재료의 분배를 제어하도록 구성된 분배 시스템을 포함하고,
상기 분배기는 상기 카트리지 마운트 내로 삽입되고, 제1 방향으로 회전축을 중심으로 회전되어 상기 분배 시스템이 상기 수처리 재료가 상기 카트리지의 네크의 개구를 통해 분배되는 것을 차단하는 폐쇄 배향으로부터 상기 수처리 재료가 상기 내부 저장 영역으로부터 물의 상기 저장조 내로 분배되도록 상기 수처리 재료가 상기 카트리지의 개구를 통해 이동하는 것을 허용하도록 상기 분배 시스템이 이동하는 개방 배향으로 변경되게 하도록 구성되고, 상기 수처리 재료는 시트르산(citric acid)인, 분배기 조립체. - 제11항에 있어서, 상기 분배 시스템은,
상기 카트리지의 상기 네크에 결합되고, 상기 카트리지의 상기 네크에 의해 형성된 개구 위에 배열된 상단 밸브; 및
피봇 지점에서 상기 카트리지에 대향하는 상기 상단 밸브에 결합되고, 상기 피봇 지점에서 회전축을 중심으로 회전하도록 구성된 하단 밸브;를 포함하고,
상기 상단 밸브는 상기 회전축을 중심으로 원주방향으로 이격된 복수의 상단 개구를 포함하도록 형성되고, 상기 하단 밸브는 상기 회전축을 중심으로 원주방향으로 이격된 복수의 하단 개구를 포함하도록 형성되고;
상기 복수의 하단 개구 및 상기 복수의 상단 개구가 커버되어 상기 수처리 재료가 상기 카트리지의 상기 네크의 개구를 통해 분배되는 것을 방지하도록, 상기 분배 시스템이 폐쇄 배향에 있을 때, 상기 하단 밸브에 형성된 상기 복수의 하단 개구는 상기 상단 밸브에 형성된 상기 복수의 상단 개구로부터 오프셋되고; 및
상기 카트리지의 상기 네크 내의 상기 개구를 통해 상기 수처리 재료의 분배를 허용하기 위해 상기 분배 시스템이 상기 개방 배향에 있을 때 상기 하단 밸브에 형성된 상기 복수의 하단 개구는 상기 상단 밸브에 형성된 상기 복수의 상단 개구와 정렬된, 분배기 조립체. - 제12항에 있어서, 상기 상단 밸브는,
상기 복수의 상단 개구를 한정하도록 형성된 메인 본체; 및
스프링 아암(spring arm)들을 포함하도록 형성되고, 각각의 스프링 아암은 상기 메인 본체로부터 연장되고, 각각의 스프링 아암은 상기 하단 밸브가 폐쇄 배향에 있는 동안 상기 하단 밸브의 회전을 차단하기 위해 각각의 스프링 아암이 상기 하단 밸브와 맞물리는 잠금 위치(locked position)로부터 각각의 스프링 아암이 상기 하단 밸브의 회전을 폐쇄 배향으로부터 개방 배향으로 허용하도록 편향된 잠금해제 위치(unlocked position)로 상기 회전 축에 대해 축방향으로 편향되도록 구성된, 분배기 조립체. - 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 하단 밸브는,
상기 복수의 하단 개구를 포함하도록 형성된 평면형 본체(planar body);
상기 회전 축에 대해 상기 상단 밸브로부터 멀리 상기 평면형 본체로부터 각각 축방향으로 연장되는 정렬 핀들 - 상기 정렬 핀들 각각은 상기 분배기가 상기 카트리지 마운트 내로 삽입될 때 상기 카트리지 마운트에 대해 상기 하단 밸브를 고정시키기 위해 상기 카트리지 마운트와 맞물리도록 구성됨 -; 및
가이드 슬롯(guide slot)들을 포함하고, 각각의 가이드 슬롯은 상기 회전 축에 대해 상기 평면형 본체를 통해 축방향으로 연장되고 상기 회전 축을 중심으로 적어도 부분적으로 원주방향으로 연장되며, 상기 가이드 슬롯은 각각 상기 스프링 아암 중 하나의 일부를 수용하도록 구성된, 분배기 조립체. - 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지 마운트는,
상기 수처리 시스템에 포함된 물의 저장조와 유체 연통하는 통로를 한정하도록 형성된 카트리지 마운트 하우징;
게이트로서, 상기 카트리지 마운트 하우징의 통로 내에 장착되고, 상기 게이트가 상기 통로를 통한 접근을 허용하는 개방 위치와 상기 게이트가 상기 통로를 통한 접근을 차단하는 폐쇄 위치 사이에서 변경되도록 구성된, 상기 게이트; 및
상기 게이트에 결합되고, 상기 폐쇄 위치와 상기 개방 위치 사이에서의 상기 게이트의 이동을 제어하도록 구성된 게이트 제어기를 포함하는, 분배기 조립체. - 제15항에 있어서, 상기 카트리지 마운트의 상기 게이트 제어기는,
샤프트 축을 따라 상기 카트리지 마운트 하우징을 통해 연장되고, 상기 샤프트 축을 중심으로 회전하도록 구성된 샤프트;
상기 샤프트의 단부에 결합되어 함께 회전하는 기어; 및
상기 카트리지 마운트 하우징에 결합되고, 상기 회전 축을 중심으로 상기 카트리지 마운트 하우징에 대해 회전하도록 구성된 기어 링을 포함하고, 상기 기어 링은 상기 게이트가 상기 폐쇄 위치에 있는 제1 위치로부터 상기 게이트가 상기 개방 위치에 있는 제2 위치로 상기 회전 축을 중심으로 상기 제1 방향으로 회전하도록 구성되고; 및
상기 기어는 상기 기어 링 상에 형성된 치형부와 정합하는 치형부를 한정하도록 형성되어, 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로의 상기 회전 축을 중심으로 하는 상기 기어 링의 회전은 상기 샤프트가 상기 샤프트 축을 중심으로 회전하여 상기 게이트를 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 변경하게 하는, 분배기 조립체. - 제16항에 있어서, 상기 분배기는 상기 수처리 재료의 분배를 제어하도록 상기 카트리지 마운트의 상기 게이트 제어기와 협력하여 상기 분배기가 상기 제1 방향으로 상기 회전 축을 중심으로 회전될 때 상기 분배기가 상기 게이트 제어기의 상기 기어 링과 맞물려 상기 게이트 제어기가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 회전하게 하여 상기 게이트를 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 이동시키는, 분배기 조립체.
- 수처리 용액으로 용수를 처리하는 방법에 있어서,
상기 용수 및 제1 분배기와 유체 연통하는 탱크를 제공하는 단계 - 상기 탱크는 저장조를 한정하도록 형성된 탱크 하우징, 및 상기 탱크 하우징에 결합되고 상기 저장조 내로 개방되도록 배열된 탱크 개구를 포함하도록 형성된 카트리지 마운트를 포함하고, 상기 제1 분배기는 상기 탱크의 카트리지 마운트에 결합되도록 구성되고, 상기 수처리 재료가 상기 제1 분배기 밖으로 분배될 수 있도록 축을 중심으로 회전되도록 구성됨 -;
상기 탱크의 상기 저장조 내로 물의 제1 유동을 실행하는 단계(conducting);
상기 저장조 내의 액체의 제1 미리 결정된 충전 레벨을 검출하고, 상기 제1 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 상기 저장조 내로의 상기 물의 제1 유동의 실행을 중단하는 단계;
상기 탱크 개구를 통해 상기 제1 분배기 내의 상기 수처리 재료를 상기 저장조 내의 물로 분배하는 단계;
상기 저장조 내의 액체의 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출하고, 상기 제2 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 상기 저장조 내의 물과 수처리 재료를 혼합하여, 상기 용수의 경도(hardness)를 감소시키기 위해 상기 용수 내의 경질 미네랄과 반응하도록 구성된 상기 수처리 용액을 생산하는 단계; 및
미리 결정된 양의 상기 수처리 용액을 상기 용수에 투여하여 상기 용수의 경도를 감소시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제18항에 있어서, 상기 방법은,
비어 있는 상기 저장조에 대응하는 상기 저장조 내의 액체의 제3 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계;
상기 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출된 후에 상기 저장조를 플러시 아웃(flush out)하기 위해 상기 탱크의 저장조 내로 물의 제2 유동을 실행하는 단계;
상기 저장조 내의 액체의 제4 미리 결정된 충전 레벨을 검출하고, 상기 제4 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 상기 저장조 내로의 물의 제2 유동의 실행을 중단하는 단계;
상기 수처리 용액으로 재충전하기 위해 상기 저장조를 비우도록 상기 저장조 내의 물을 상기 용수로 투여하는 단계; 및
상기 저장조 내의 제3 미리 결정된 충전 레벨을 검출하고, 상기 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 물의 투여를 중단하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제18항에 있어서, 상기 방법은,
상기 탱크의 상기 저장조 내로 물의 제1 유동을 실행하는 단계;
상기 저장조 내의 상기 액체의 제1 미리 결정된 충전 레벨을 검출하는 단계; 및
상기 제3 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 상기 물의 투여를 중단하는 단계 후에 상기 제1 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 상기 저장조 내로의 상기 물의 제1 유동의 실행을 중단하는 단계;를 반복하는 단계;
비어 있는 상기 탱크의 카트리지 마운트에 결합된 상기 제1 분배기를 제거하고, 상기 카트리지 마운트에 가득찬 제2 분배기를 결합하는 단계;
상기 탱크 개구를 통해 상기 제2 분배기 내의 상기 수처리 재료를 상기 저장조 내의 상기 물로 분배하는 단계; 및
상기 저장조 내의 상기 액체의 제2 미리 결정된 충전 레벨을 검출하고, 상기 제2 미리 결정된 충전 레벨이 검출될 때 상기 저장조 내에서 상기 물 및 상기 수처리 재료를 혼합하여 상기 수처리 용액을 생산하는 단계; 및
상기 미리 결정된 양의 수처리 용액을 상기 용수에 투여하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 시스템, 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항의 분배기 조립체 또는 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법에 있어서, 상기 수처리 재료는 시트르산인, 시스템, 분배기 조립체 또는 방법.
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