KR20240016760A - 연수기 - Google Patents

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KR20240016760A
KR20240016760A KR1020220094906A KR20220094906A KR20240016760A KR 20240016760 A KR20240016760 A KR 20240016760A KR 1020220094906 A KR1020220094906 A KR 1020220094906A KR 20220094906 A KR20220094906 A KR 20220094906A KR 20240016760 A KR20240016760 A KR 20240016760A
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양선웅
김영민
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성연수
김기철
김종우
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코웨이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 외부로부터 원수를 공급받기 위한 원수공급구; 상기 원수공급구를 통해 유입된 원수를 내부에 배치된 이온교환수지에 통과시킴으로써 연수를 제공하는 수지탱크; 상기 수지탱크보다 상측에 배치되며, 상기 원수공급구를 통해 유입된 원수를 공급받고, 상기 수지탱크를 재생시키기 위하여 상기 원수를 수용함으로써 재생수를 생성하는 재생탱크; 상기 원수 또는 상기 연수를 외부로 배출시켜 사용자에게 제공하는 토출구; 상기 원수 또는 상기 연수가 상기 원수공급구, 상기 수지탱크, 상기 재생탱크, 및 상기 토출구 사이에서 유동되기 위한 통로를 제공하는 워터라인; 상기 워터라인 내의 상기 원수 또는 상기 연수의 유동을 조절하도록 선택적으로 개폐되는 복수 개의 밸브를 포함하는 밸브모듈; 및 상기 밸브모듈을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 토출구에서 상기 연수가 출수되다가 출수가 종료될 때 상기 수지탱크의 상부로 수지탱크 내부의 공기가 배출되도록 상기 밸브모듈을 제어하는, 연수기가 제공될 수 있다.

Description

연수기{Water Softeners}
본 발명은 연수기에 대한 발명이다.
일반적으로, 가정으로 공급되는 수돗물에는 정화 과정에서 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 수돗물에는 칼슘 이온 및 마그네슘 이온과 같은 경도 성분이 포함될 수 있다. 이러한 경도 성분이 포함된 수돗물을 사용자가 그대로 사용하게 되면, 인체에 치명적이지는 않지만 알레르기와 같은 각종 피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시킬 수 있다.
이로 인해, 최근에는 경도 성분이 제거된 수돗물(이하 '연수'라 함)을 사용자에게 제공하는 연수기에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 연수기는 원수에 포함된 칼슘 이온 및 마그네슘 이온을 나트륨 이온과 교환하여 칼슘 이온 및 마그네슘 이온이 제거된 연수를 사용자에게 제공할 수 있다.
이러한 연수기에는 연수탱크와 재생탱크를 포함할 수 있다. 연수탱크는 염화나트륨이 높은 비율로 함유된 이온교환수지를 수용하고, 재생탱크는 연수탱크의 이온교환수지 내에 염화나트륨의 농도가 낮아졌을 때, 이온교환수지를 재생시키기 위한 염화나트륨을 수용한다.
그러나, 종래의 연수기에서 연수가 배출되는 것이 종료되더라도 연수탱크에 물이 수용되었을 때, 연수가 지속적으로 배출되는 문제점이 있다. 다시 말해, 종래의 연수기의 작동이 중지되더라도 연수기로부터 연수가 배출되어 버려진다는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 본 출원인의 공개특허공보 10-2019-0035297 "재생통, 냉수 탱크 및 온수 탱크를 연결하는 커넥터를 포함하는 연수기 및 그 제어 방법'(특허문헌 1)에는 온수 이온교환수지원수지를 포함하는 온수탱크 및 냉수 이온교환수지를 포함하는 냉수탱크를 포함하는 연수기가 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 연수기가 연수모드가 종료되더라도 온수 또는 냉수가 연수기로부터 지속적으로 배출될 수 있다는 문제점이 있다. 다시 말해, 특허문헌 1의 연수기의 연수모드가 종료될 때, 온수탱크 및 냉수탱크에 물이 수용될 수 있으므로, 온수탱크 및 냉수탱크로부터 물이 지속적으로 배출되어 버려질 수 있다는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 10-2019-0035297(2019.04.03. 공개)
본 발명의 일 실시예는 토출구에서의 연수 출수가 종료된 후에, 수지탱크 내부의 압력을 변경시킴으로써 사용자가 의도하지 않은 연수가 임의로 누수되는 것이 방지될 수 있는 연수기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외부로부터 원수를 공급받기 위한 원수공급구; 상기 원수공급구를 통해 유입된 원수를 내부에 배치된 이온교환수지에 통과시킴으로써 연수를 제공하는 수지탱크; 상기 수지탱크보다 상측에 배치되며, 상기 원수공급구를 통해 유입된 원수를 공급받고, 상기 수지탱크를 재생시키기 위하여 상기 원수를 수용함으로써 재생수를 생성하는 재생탱크; 상기 원수 또는 상기 연수를 외부로 배출시켜 사용자에게 제공하는 토출구; 상기 원수 또는 상기 연수가 상기 원수공급구, 상기 수지탱크, 상기 재생탱크, 및 상기 토출구 사이에서 유동되기 위한 통로를 제공하는 워터라인; 상기 워터라인 내의 상기 원수 또는 상기 연수의 유동을 조절하도록 선택적으로 개폐되는 복수 개의 밸브를 포함하는 밸브모듈; 및 상기 밸브모듈을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 토출구에서 상기 연수가 출수되다가 출수가 종료될 때 상기 수지탱크의 상부로 수지탱크 내부의 공기가 배출되도록 상기 밸브모듈을 제어하는, 연수기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 워터라인은 상기 수지탱크의 상부에 연결되어 상기 수지탱크와 상기 재생탱크 사이에서 상기 재생수가 유동되기 위한 통로를 제공하는 재생수유로를 포함하고, 상기 복수 개의 밸브는, 상기 재생수유로를 개폐하는 재생수밸브를 포함하며, 상기 수지탱크의 상부로의 상기 공기 배출은, 상기 토출구에서 상기 연수가 출수되다가 출수가 종료될 때, 상기 제어기가 상기 재생수밸브를 소정 시간 개방하였다가 폐쇄하도록 상기 밸브모듈을 제어함으로써 이루어지는, 연수기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 소정 시간은 1초 내지 3초인, 연수기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 워터라인은 상기 원수공급구와 상기 수지탱크 사이에서 상기 원수가 유동되기 위한 통로를 제공하는 수지탱크유입유로를 더 포함하고, 상기 복수 개의 밸브는 상기 수지탱크유입유로에서 상기 원수의 유동을 조절하는 수지탱크입수밸브를 더 포함하고, 제어기는, 상기 연수를 출수하는 연수출수모드일 때 상기 수지탱크유입유로를 통하여 상기 수지탱크에 원수가 입수되고, 상기 토출구에서의 연수의 출수가 종료될 때 상기 수지탱크에서의 원수의 입수가 차단되도록 수지탱크입수밸브를 제어하는, 연수기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 재생수밸브가 개방되었다가 폐쇄된 후에, 상기 수지탱크 내에 수용된 물의 양은 상기 수지탱크의 내부의 공기가 배출되기 전의 물의 양과 동일하게 유지되는, 연수기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 수지탱크의 내부의 공기가 배출되기 전에 상기 수지탱크 내의 상기 공기의 부피는, 상기 수지탱크 내에 수용된 물의 부피보다 더 적은, 연수기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 수지탱크의 내부 압력은, 상기 수지탱크의 내부 공기가 배출되기 전에는 대기압보다 높은 압력인 양압에 놓이고, 상기 재생수밸브가 개방되었다가 폐쇄되어 상기 수지탱크 내부의 공기가 배출되면, 감압되어 상기 대기압과 평형을 이루는, 연수기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 수지탱크의 내부의 상기 공기가 배출되기 전에 상기 수지탱크 내의 상기 공기는, 상기 수지탱크 내에 수용된 물보다 상측에 놓이는, 연수기가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 연수출수가 종료된 이후에 수지탱크의 내부 압력이 대기압과 평형을 이루도록 밸브가 제어될 수 있으므로, 연수출수가 종료된 후에 토출구에서 사용자가 의도하지 않게 연수가 임의로 토출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연수기를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 원수출수모드일 때, 원수의 유동경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에서 연수출수모드일 때, 원수의 유동경로를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실싱예에 따른 연수기의 순서도이다.
도 5는 도 1에서 재생모드일 때, 원수의 유동경로를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '접촉', '지지', '연결'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 접촉, 지지, 연결될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 연수기(1)에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연수기(1)는 원수에 포함되어 있는 경수성 이온을 화학적으로 변화시켜 연수화된 연수를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 연수기(1)는 욕실 벽면 등에 설치될 수 있다. 이러한 연수기(1)는 원수공급구(100), 수지탱크(200), 재생탱크(300), 워터라인(400), 밸브모듈(500), 토출구(600), 센서유닛(700), 제어기(800), 드레인구(900) 및 필터(1000)를 포함할 수 있다.
원수공급구(100)는 외부로부터 원수를 공급받을 수 있다. 이러한 원수공급구(100)는 상대적으로 따뜻한 원수인 온수를 제공할 수 있는 온수수전 및 상대적으로 차가운 원수인 냉수를 제공할 수 있는 냉수수전 중 하나 이상으로부터, 상기 온수 및 냉수 중 하나 이상을 포함하는 원수를 공급받을 수 있다. 또한, 원수공급구(100)로 유입된 원수는 워터라인(400)을 통해 수지탱크(200), 재생탱크(300) 및 토출구(600)로 유동될 수 있다.
수지탱크(200)는 원수공급구(100)를 통해 유입된 원수를 내부에 배치된 이온교환수지에 통과시킴으로써 연수를 제공할 수 있다. 다시 말해, 원수는 수지탱크(200)에 수용된 이온교환수지와 이온 교환되어 연수로 형성될 수 있다. 수지탱크(200)의 이온교환수지에는 염화나트륨(NaCl)이 높은 비율로 포함될 수 있다. 수지탱크(200)에 유입된 원수가 이온교환수지에 칼슘 이온(Ca2+)이나 마그네슘 이온(Mg2+) 등의 양이온과 이온 교환할 때, 원수에 함유되었던 경도 성분은 나트륨(Na+)과 교체되어 이온교환수지에 흡착되고, 이온교환수지에 함유되었던 나트륨(Na+)이 원수에 포함되어 연수가 된다. 이러한 이온교환수지는 소정 횟수 사용되면 염화나트륨의 농도가 낮아져서 양이온을 제거하지　못할 수 있으나, 재생탱크(300)의 재생수를 통하여 염화나트륨의 농도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
재생탱크(300)는 수지탱크(200)를 재생시키기 위해 수지탱크(200)에 재생수를 제공할 수 있다. 재생탱크(300)는 원수공급구(100)로부터 원수를 공급받아 재생수를 생성할 수 있다. 또한, 재생탱크(300)는 수지탱크(200)보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 재생탱크(300)는 재생탱크프레임(310), 재생제지지대(320) 및 재생제(330)를 포함할 수 있다.
재생탱크프레임(310)은 재생제지지대(320)를 지지할 수 있다. 또한, 재생탱크프레임(310)은 재생탱크프레임(310) 및 재생제(330)를 수용하기 위한 수용공간을 제공할 수 있다. 이러한 재생탱크프레임(310)은 후술할 재생라인(420)에 연결될 수 있다.
재생제지지대(320)는 재생제(330)가 재생탱크프레임(310)의 바닥면으로부터 소정거리 이격되어 배치되도록 재생제(330)를 지지할 수 있다. 이러한 재생제지지대(320)는 재생탱크프레임(310)의 내부의 하측에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
재생제(330)는 재생제지지대(320)에 지지되고, 재생탱크프레임(310) 내부로 유입된 원수에 의해 녹아 재생수로 형성될 수 있다. 이러한 재생제(330)는 염화나트륨을 포함할 수 있다.
워터라인(400)은 원수, 연수, 및 재생수 중 하나 이상이 원수공급구(100), 수지탱크(200), 재생탱크(300). 토출구(600) 및 드레인구(900) 사이에서 유동되기 위한 통로를 제공할 수 있다. 이러한 워터라인(400)은 원수라인(410), 재생라인(420), 연수배출라인(430) 및 드레인라인(440)을 포함할 수 있다.
원수라인(410)은 원수공급구(100)의 원수를 수지탱크(200) 및 재생탱크(300) 중 하나 이상으로 유동시키기 위한 통로를 제공할 수 있다. 원수라인(410)은 원수공급구(100), 재생탱크(300) 및 재생라인(420)에 연결될 수 있다. 이러한 원수라인(410)은 원수유로(411) 및 수지탱크유입유로(412)를 포함할 수 있다.
원수유로(411)는 원수공급구(100)와 토출구(600)의 사이에서 원수가 유동하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 다시 말해, 원수유로(411)의 일측은 원수공급구(100)와 연통되고 일측의 반대편인 타측은 토출구(600)와 연통될 수 있다. 이러한 원수유로(411)에 의해 원수의 적어도 일부는 재생탱크(300) 및 수지탱크(200)를 바이패스하여 토출구(600)로 유동될 수 있다.
수지탱크유입유로(412)는 원수유로(411)와 수지탱크(200)의 사이에서 원수가 유동하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 이러한 수지탱크유입유로(412)에 의해, 원수유로(411)에서 유동되는 원수의 적어도 일부는 수지탱크(200)로 유동될 수 있다.
재생라인(420)은 원수공급구(100), 재생탱크(300) 및 수지탱크(200)의 사이에서 원수 및 재생수가 유동하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 이러한 재생라인(420)에 의해 원수공급구(100)의 원수는 재생탱크(300) 또는 수지탱크(200)로 유동되고, 재생탱크(300)로부터 배출된 재생수는 수지탱크(200)로 유동될 수 있다. 이러한 재생라인(420)은 재생탱크유입유로(421), 재생수유로(422) 및 린스유로(423)를 포함할 수 있다.
재생탱크유입유로(421)는 원수공급구(100)와 재생탱크(300)의 사이에서 원수가 유동하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 이러한 재생탱크유입유로(421)에 의해 원수공급구(100)의 원수의 적어도 일부는 재생탱크(300)로 유동될 수 있다.
재생수유로(422)는 재생탱크(300)와 수지탱크(200)의 사이에서 재생수 또는 원수가 유동하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 이러한 재생수유로(422)에는 재생탱크(300)로부터 배출된 재생수 또는 린스유로(423)에서 토출된 원수가 유동될 수 있다. 이러한 재생수유로(422)에 의해 재생탱크(300)로부터 배출된 재생수 또는 원수는 수지탱크(200)로 유동될 수 있다.
린스유로(423)는 재생탱크유입유로(421)와 재생수유로(422)의 사이에서 원수가 유동하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 다시 말해, 린스유로(423)의 일측은 재생탱크유입유로(421)에 연결되고 일측의 반대편인 타측은 재생수유로(422)에 연결될 수 있다. 린스유로(423)에는 재생탱크유입유로(421)에서 유동되는 원수가 유입될 수 있다. 이러한 린스유로(423)에 원수는 재생수유로(422)로 유동될 수 있다.
연수배출라인(430)은 수지탱크(200)에서 배출된 연수를 토출구(600)로 유동하기 위한 통로를 제공할 수 있다. 연수배출라인(430)은 수지탱크(200)와 토출구(600)에 연결될 수 있다. 이러한 연수배출라인(430)에 의해 수지탱크(200)에서 배출되는 연수는 토출구(600)로 유동될 수 있다. 또한, 연수배출라인(430)은 수지탱크(200) 내에서 재생탱크유입유로(421)와 연통될 수 있다.
드레인라인(440)은 수지탱크(200) 및 재생탱크(300) 중 하나 이상에서 배출된 린스수를 드레인구(900)로 유동시키기 위한 통로를 제공할 수 있다. 여기서 린스수는 재생모드에서의 재생이 종료된 후에도 수지탱크(200) 및 재생탱크(300) 중 하나 이상에 잔존하는 재생제를 함유하는 물로 정의될 수 있다. 드레인라인(440)은 수지탱크(200)와 드레인구(900)에 연결될 수 있다. 이러한 드레인라인(440)에 의해 수지탱크(200)에서 배출된 린스수는 드레인구(900)로 유동될 수 있다. 또한, 드레인라인(440)은 수지탱크(200) 내에서 재생수유로(422)와 연통될 수 있다.
밸브모듈(500)은 워터라인(400) 내의 원수, 연수 및 재생수 중 하나 이상의 유동을 조절하도록 선택적으로 개폐되는 복수 개의 밸브를 포함할 수 있다. 복수 개의 밸브는 제1 밸브(510), 제2 밸브(520), 제3 밸브(530), 제4 밸브(540), 제5 밸브(550), 제6 밸브(560), 제7 밸브(570)를 포함할 수 있다.
제1 밸브(510)는 재생탱크(300)의 재생수가 수지탱크(200)로 유동되는 것을 허용하거나 수지탱크(200)로 유동되는 것을 차단하도록, 재생라인(420)을 개폐될 수 있다. 다시 말해, 제1 밸브(510) 재생수밸브일 수 있다. 예를 들어, 제1 밸브(510)는 재생수유로(422) 상에 구비되되 재생수유로(422)의 타측과 재생탱크(300) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 제1 밸브(510)가 개방되면, 재생탱크(300)에서 배출된 재생수 또는 린스수가 수지탱크(200)로 유동될 수 있고, 또한, 이러한 제1 밸브(510)가 폐쇄되면, 재생탱크(300)에서 배출된 재생수 또는 린스수가 수지탱크(200)로 유동되는 것이 차단될 수 있다.
제2 밸브(520)는 원수공급구(100)의 원수가 토출구(600)로 유동되 것을 허용하거나 토출구(600)로 유동되는 것을 차단하도록, 원수라인(410)을 개폐될 수 있다. 이러한 제2 밸브(520)가 개방되면, 원수는 원수유로(411)를 통해 토출구(600)로 유동될 수 있다. 또한, 제2 밸브(5520)가 폐쇄되면, 원수는 토출구(600)로 유동되는 것이 차단될 수 있다.
제3 밸브(530)는 원수공급구(100)의 원수가 수지탱크(200)로 유동되는 것을 허용하거나 수지탱크(200)로 유동되는 것을 차단하도록, 수지탱크유입유로(412)를 개폐할 수 있다. 다시 말해, 제3 밸브(530)는 수지탱크입수밸브일 수 있다. 이러한 제3 밸브(530)가 개방되면, 원수는 수지탱크유입유로(412)를 통해 수지탱크(200)로 유동될 수 있다. 또한, 제3 밸브(530)가 폐쇄되면, 원수는 수지탱크(200)로 유동되는 것이 차단될 수 있다. 이러한 제3 밸브(530)는 수지탱크입수밸브로 명명될 수 있다.
제4 밸브(540)는 연수가 토출구(600)로 유동되것을 허용하거나 토출구(600)로 유동되는 것을 차단하도록 연수배출라인(430)을 개폐할 수 있다. 이러한 제4 밸브(540)가 개방되면, 연수는 토출구(600)로 유동될 수 있다. 또한, 제4 밸브(540)가 폐쇄되면 연수는 토출구(600)로 유동되는 것이 차단될 수 있다.
제5 밸브(550)는 원수공급구(100)의 원수가 재생탱크(300)로 유동하는 것을 허용하거나, 재생탱크(300)로 유동되는 것을 차단하도록 재생탱크유입유로(421)를 개폐할 수 있다. 이러한 제5 밸브(550)가 개방되면, 원수는 재생탱크(300)로 유동되고, 제5 밸브(550)가 차단되면, 원수는 재생탱크(300)로 유동되는 것이 차단될 수 있다.
제6 밸브(560)는 재생탱크유입유로(421)에서 유동되는 원수가 수지탱크(200)로 유동되는 것을 허용하도록 린스유로(423)를 개폐할 수 있다. 이러한 제6 밸브(560)가 개방되면, 원수는 린스유로(423) 및 재생수유로(422)를 통해 수지탱크(200)로 유동될 수 있다. 또한, 제6 밸브(560)가 폐쇄되면 원수는 린스유로(423)로 유동되는 것이 차단될 수 있다.
제7 밸브(570)는 수지탱크(200)에서 배출된 린스수가 드레인구(900)로 유동되는 것을 허용하거나 드레인구(900)로 유동되는 것을 차단하도록 드레인라인(440)을 개폐할 수 있다. 이러한 제7 밸브(570)가 개방되면, 린스수는 드레인구(900)로 유동될 수 있다. 또한, 제7 밸브(570)가 폐쇄되면 리스수는 드레인구(900)로 유동되는 것이 차단될 수 있다.
토출구(600)는 연수 및 원수 중 하나 이상을 연수기(1) 외부로 토출할 수 있다. 토출구(600)는 원수유로(411) 및 연수배출라인(430)에 연결될 수 있다. 이러한 토출구(600)에 의해 원수 또는 연수가 사용자에게 제공될 수 있다.
센서유닛(700)은 워터라인(5400)에서 유동되는 원수의 온도 및 유량을 측정할 수 있다. 이러한 센서유닛(700)은 온도센서(710) 및 유량센서(720)를 포함할 수 있다.
온도센서(710)는 원수의 온도를 측정할 수 있다. 온도센서(710)는 원수라인(410) 상에 구비될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 온도센서(710)는 수지탱크(200) 및 토출구(600) 중 하나 이상을 향해 유동되는 원수의 온도를 측정할 수 있다. 이러한 온도센서(710)에 의해 측정된 원수의 온도에 대한 정보는 제어기(800)로 전송되어 저장될 수 있다.
유량센서(720)는 원수의 유량을 측정할 수 있다. 유량센서(720)는 원수라인(410) 상에 구비될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 유량센서(720)는 수지탱크(200) 및 토출구(600) 중 하나 이상을 향해 유동되는 물의 유량을 측정할 수 있다. 또한, 유량센서(720)에서 측정된 원수의 유량에 대한 정보는 제어기(800)로 전송되어 저장될 수 있다.
제어기(800)는 연수기(1)가 사용가능상태 또는 재생상태일 때, 원수, 연수 및 재생수의 유동을 조절하기 위해 복수 개의 밸브가 개폐되도록 밸브모듈(500)을 제어할 수 있다. 사용가능상태는 연수 또는 원수를 토출하기 위해 연수기(1)가 동작되는 상태일 수 있다. 또한, 재생상태는 재생탱크(300)의 재생수로 수지탱크(200)를 재생시키기 위해 연수기(1)가 동작되는 상태일 수 있다. 또한, 제어기(800)는 복수 회의 사용가능상태와 복수 회의 재생상태가 교번하는 방식으로 상기 밸브모듈(500)을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 복수 회의 재생상태는, 재생제(330)가 교체된 이후에 가장 먼저 도래하는 제1 재생상태, 및 제1 재생상태 이후에 순차적으로 도래하는 제2 내지 제6 재생상태를 포함할 수 있다.
또한, 제어기(800)는 사용가능상태 또는 재생상태에서 하나 이상의 유동모드에 기초하여 복수 개의 밸브가 개폐되도록 밸브모듈(500)을 제어할 수 있다. 하나 이상의 유동모드는 원수출수모드, 연수출수모드 및 재생모드를 포함할 수 있다.
원수출수모드는 연수기(1)가 사용가능상태일 때, 원수를 사용자에게 제공하기 위한 모드이다. 연수출수모드는 연수기(1)가 사용가능상태일 때, 연수를 사용자에게 제공하기 위한 모드이다. 재생모드는 연수기(1)가 재생상태일 때, 수지탱크(200)로 재생수를 공급하기 위한 모드이다. 이러한 재생모드는 복수 회 수행될 수 있다.
도 2를 더 참조하면, 제어기(800)는 원수추출모드일 때, 원수가 원수유로(411)를 통해 토출구(600)로 유동되도록 밸브모듈(500)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어기(800)는 원수가 재생탱크(300) 및 수지탱크(200)에 수용되지 않고, 원수출모드에서 토출구(600)로 유동되도록 복수 개의 밸브를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(800)는 제2 밸브(520) 가 개방되고 제1 밸브(510) 제3 밸브(530), 제4 밸브(540), 제5 밸브(550) 제6 밸브(560) 및 제7 밸브(570)가 폐쇄되도록 제어할 수 있다. 이러한 제어기(800)에 의해, 원수추출모드일 때, 원수는 토출구(600)에서 외부로 토출될 수 있다.
도 3을 더 참조하면, 제어기(800)는 연수추출모드일 때, 원수가 수지탱크(200)에 유입되고 연수가 토출구(600)로 유동되도록 밸브모듈(500)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어기(800)는 원수가 재생탱크(300)에 유입되지 않고, 원수유로(411), 수지탱크유입유로(412)를 통해 수지탱크(200)로 유입되고, 수지탱크(200)에서 토출되는 연수가 연수배출라인(430)을 통해 토출구(600)로 유동되도록 복수 개의 밸브를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(800)는 제3 밸브(530), 제4 밸브(540)가 개방되고, 제1 밸브(510), 제2 밸브(520), 제5 밸브(550), 제6 밸브(560), 제7 밸브(570)가 폐쇄되도록 제어할 수 있다. 이러한 제어기(800)에 의해 연수출모드일 때, 연수는 토출구(600)를 통해 외부로 토출될 수 있다. 또한, 제어기(800)는 연수출수모드일 때, 물의 온도, 유량 등을 표시하도록 연수기(1)를 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어기(800)는 연수출수모드에서 연수가 토출구(600)에서 배출되면, 소정의 휴지시간 이후, 온도를 표시하고, 이후, 소정의 온도표시시간 이후, 온도 표시하는 것을 차단할 수 있다. 다시 말해, 연수기(1)에는 온도 및 물 사용량 등을 표시할 수 있는 별도의 표시장치가 구비될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제어기(800)는 토출구(600)에서의 연수의 출수가 종료될 때, 수지탱크(200)에서의 원수의 입수가 차단되도록 제3 밸브(530)를 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어기(800)는 제3 밸브(530)가 제4 밸브(540)보다 나중에 폐쇄되도록 제어될 수 있다. 이러한 제어기(800)에 의해 제3 밸브(530)가 제4 밸브(540)보다 나중에 폐쇄될 수 있으므로, 원수는 수지탱크유입유로(412)를 통해 수지탱크(200)에 물을 유입할 수 있다.
도 4를 더 참조하면, 제어기(800)는 토출구(600)에서 연수가 출수되다가 종료될 때, 수지탱크(200)의 상부로 공기가 배출되도록 밸브모듈(500)을 제어할 수 있다. 이러한 공기 배출은 토출구(600)에서 연수가 출수되다가 출수가 종료될 때, 제어기(800)가 제1 밸브(510)를 소정 시간 개방하였다가 폐쇄하도록 밸브모듈(500)을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 다시 말해, 제어기(800)는 연수출수모드가 종료되거나, 토출구(600)에서 연수가 토출되지 않으면, 수지탱크(200)로 공기가 배출되도록 제1 밸브(510)를 소정 시간 동안만 개방할 수 있다. 예를 들어, 소정 시간은 1초 내지 3초일 수 있다. 이러한 소정 시간은 일시적 개방시간으로 명명될 수 있다.
이러한 제어기(800)에 의해, 수지탱크(200)의 내부 압력은, 수지탱크(200)의 내부 공기가 배출되기 전에는 대기압보다 높은 압력인 양압에 놓일 수 있다. 또한, 수지탱크(200)의 내부 압력은 제1 밸브(510)가 개방되었다가 폐쇄되면, 수지탱크(200) 내부의 공기가 배출되어 감압되고, 대기압과 평형을 이룰 수 있다.
수지탱크(200)의 내부의 상기 공기가 배출되기 전에 상기 수지탱크(200) 내의 상기 공기는, 상기 수지탱크(200) 내에 수용된 물보다 상측에 놓일 수 있다. 또한, 수지탱크(200)의 내부의 공기가 배출되기 전에 상기 수지탱크(200) 내의 상기 공기의 부피는, 상기 수지탱크(200) 내에 수용된 물의 부피보다 더 적을 수 있다. 또한, 제1 밸브(510)가 개방되었다가 폐쇄된 후에, 수지탱크(200) 내에 수용된 물의 양은 수지탱크(200)의 내부의 공기가 배출되기 전의 물의 양과 동일하게 유지될 수 있다. 다시 말해, 제1 밸브(510)가 개폐되더라도 수지탱크(200)로부터 물이 배출되지 않는다.
또한, 제어기(800)는 제1 밸브(510)가 개방되었다가 폐쇄된 이후 유량센서(720)에서 감지된 원수의 유량을 기초로 물 사용량을 연수기(1)에 표시할 수 있다.
도 5를 더 참조하면, 제어기(800)는 재생모드일 때, 원수가 재생탱크(300)에 유입되고 재생탱크(300)로부터 배출된 재생수가 수지탱크(200)에 소정의 재생시간 동안 머물렀다가 외부로 배출됨으로써 재생되도록 밸브모듈(500)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어기(800)는 재생모드일 때, 원수가 재생탱크유입유로(421)를 통해 재생탱크(300)로 유동되고, 재생수가 재생수유로(422)를 통해 수지탱크(200)로 유동되도록 복수 개의 밸브를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(800)는 제1 밸브(510) 및 제5 밸브(550), 제7 밸브(570)를 개방하고, 제2 밸브(520), 제3 밸브(530) 및 제4 밸브(540), 제6 밸브(560)를 차단할 수 있다. 또한, 제어기(800)는 재생모드일 때, 재생시간 이후, 수지탱크(200)로부터 재생수가 배출되어 드레인구(900)로 유동되도록 복수 개의 밸브를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(800)는 재생시간 이전에는 제7 밸브(570)가 차단되고, 재생시간 이후에 제7 밸브(570)가 개방하도록 제어할 수 있다.
앞서 설명한 제어기는 마이크로프로세서를 포함하는 연산 장치, 센서 등의 측정장치 및 메모리에 의해 구현될 수 있으며, 그 구현 방식은 당업자에게 자명한 사항이므로 더 이상의 자세한 설명을 생략한다.
드레인구(900)는 린스수 또는 재생수를 배출할 수 있다. 드레인구(900)는 드레인라인(440)에 연결될 수 있다. 이러한 드레인구(900)에 의해 린스수 또는 재생수는 연수기(1) 외부로 배출될 수 있다.
필터(1000)는 원수유로(411) 상에 구비되어 원수유로(411)에서 유동되는 원수를 여과할 수 있다. 이러한 필터(1000)에 의해 원수출수모드일 때, 토출구(600)는 여과된 원수를 사용자에게 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 다른 연수기(1)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연수기(1)의 토출구(600)로부터 연수가 배출되는 것이 종료되면, 수지탱크(200) 내부의 공기가 외부의 대기와 압력평형을 이룰 수 있다. 수지탱크(200)의 내부의 공기가 외부로 배출되면서 수지탱크(200)의 내부 압력이 대기압과 평형을 이룬 이후에 제1 밸브(510)가 폐쇄되어 재생수유로(422)가 폐쇄될 수 있다. 수지탱크(200) 내부의 압력이 대기압과 압력평형을 이룬 후에 재생수유로(422)가 폐쇄되므로 수지탱크(200) 내의 양압상태가 해제되어 수지탱크(200)의 내부의 물이 외부로 배출되지 않는다. 사용환경에 따라서는 제1 밸브(510)가 폐쇄되어 재생수유로(422)가 폐쇄된 이후에 수지탱크(200) 내의 물이 미량 배출될 수 있으나 이 경우에도, 많은 양의 물이 외부로 배출되는 것은 방지될 수 있다.
따라서 연수출수모드가 종료되었음에도 불구하고, 수지탱크(200) 내부의 물이 사용자의 의도와 다르게 임의로 외부 누수되는 것을 방지할 수 있다. 또한 연수 사용 종료 후에도 수지탱크(200) 내부의 물이 거의 만충에 가까운 상태로 유지될 수 있으므로, 연수기(1) 사용 종료 후에 사용자가 연수기(1)를 연수출수모드로 사용할 때에 수지탱크(200) 내에 물이 채워지는 것을 기다릴 필요 없이 즉각적인 연수 사용이 가능하다는 효과가 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
100: 원수공급구 200: 수지탱크
300: 재생탱크 400: 워터라인
410: 원수라인 411: 원수유로
412: 수지탱크유입유로 420: 재생라인
421: 재생탱크유입유로 422: 재생수유로
423: 린스유로 430: 연수배출라인
440: 드레인라인 500: 밸브모듈
510: 제1 밸브 520: 제2 밸브
530: 제3 밸브 540: 제4 밸브
550: 제5 밸브 560: 제6 밸브
570: 제7 밸브 600: 토출구
700: 센서유닛 710: 온도센서
720: 유량센서 800: 제어기
900: 드레인구 1000: 필터

Claims (8)

  1. 외부로부터 원수를 공급받기 위한 원수공급구;
    상기 원수공급구를 통해 유입된 원수를 내부에 배치된 이온교환수지에 통과시킴으로써 연수를 제공하는 수지탱크;
    상기 수지탱크보다 상측에 배치되며, 상기 원수공급구를 통해 유입된 원수를 공급받고, 상기 수지탱크를 재생시키기 위하여 상기 원수를 수용함으로써 재생수를 생성하는 재생탱크;
    상기 원수 또는 상기 연수를 외부로 배출시켜 사용자에게 제공하는 토출구;
    상기 원수 또는 상기 연수가 상기 원수공급구, 상기 수지탱크, 상기 재생탱크, 및 상기 토출구 사이에서 유동되기 위한 통로를 제공하는 워터라인;
    상기 워터라인 내의 상기 원수 또는 상기 연수의 유동을 조절하도록 선택적으로 개폐되는 복수 개의 밸브를 포함하는 밸브모듈; 및
    상기 밸브모듈을 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 토출구에서 상기 연수가 출수되다가 출수가 종료될 때 상기 수지탱크의 상부로 수지탱크 내부의 공기가 배출되도록 상기 밸브모듈을 제어하는,
    연수기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터라인은 상기 수지탱크의 상부에 연결되어 상기 수지탱크와 상기 재생탱크 사이에서 상기 재생수가 유동되기 위한 통로를 제공하는 재생수유로를 포함하고,
    상기 복수 개의 밸브는, 상기 재생수유로를 개폐하는 재생수밸브를 포함하며,
    상기 수지탱크의 상부로의 상기 공기 배출은,
    상기 토출구에서 상기 연수가 출수되다가 출수가 종료될 때, 상기 제어기가 상기 재생수밸브를 소정 시간 개방하였다가 폐쇄하도록 상기 밸브모듈을 제어함으로써 이루어지는,
    연수기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소정 시간은 1초 내지 3초인,
    연수기
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 워터라인은 상기 원수공급구와 상기 수지탱크 사이에서 상기 원수가 유동되기 위한 통로를 제공하는 수지탱크유입유로를 더 포함하고,
    상기 복수 개의 밸브는 상기 수지탱크유입유로에서 상기 원수의 유동을 조절하는 수지탱크입수밸브를 더 포함하고,
    제어기는,
    상기 연수를 출수하는 연수출수모드일 때 상기 수지탱크유입유로를 통하여 상기 수지탱크에 원수가 입수되고, 상기 토출구에서의 연수의 출수가 종료될 때 상기 수지탱크에서의 원수의 입수가 차단되도록 수지탱크입수밸브를 제어하는,
    연수기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 재생수밸브가 개방되었다가 폐쇄된 후에, 상기 수지탱크 내에 수용된 물의 양은 상기 수지탱크의 내부의 공기가 배출되기 전의 물의 양과 동일하게 유지되는,
    연수기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수지탱크의 내부의 공기가 배출되기 전에 상기 수지탱크 내의 상기 공기의 부피는, 상기 수지탱크 내에 수용된 물의 부피보다 더 적은,
    연수기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 수지탱크의 내부 압력은,
    상기 수지탱크의 내부 공기가 배출되기 전에는 대기압보다 높은 압력인 양압에 놓이고,
    상기 재생수밸브가 개방되었다가 폐쇄되어 상기 수지탱크 내부의 공기가 배출되면, 감압되어 상기 대기압과 평형을 이루는,
    연수기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지탱크의 내부의 상기 공기가 배출되기 전에 상기 수지탱크 내의 상기 공기는, 상기 수지탱크 내에 수용된 물보다 상측에 놓이는,
    연수기.
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