KR100319240B1 - 염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기에 관한 것으로, 공급원수의 유입경로에 설치된 세라믹 밸브(21)는 수도압 등을 자동 차단할 수 있게 하여, 연수 탱크를 보호할 수 있게 하고, 냉/온수의 급수량을 동시에 조절할 수 있게 함과 동시에 밸브의 조작성과 응답력을 증대하며; 연수의 배출 경로에 장착된 유량계(16)는 이온 교환제의 투입시기를 자동 경고할 수 있게 하고; 정형화된 이온 교환제의 재생 필터(13)는 그 투입/교환을 용이하게 하며; 장착된 염소 필터(14)는 인체에 유해하는 염소 성분을 제거할 수 있게 하고; 역세척 밸브(60)를 통해 이온 수지(15,15')에 쌓인 노폐물을 용이하게 세척할 수 있게 하는 염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기(10)이다.

Description

염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기 {A Water softening machinary having the functions for eliminating chlorine, cleansing and cutting hydraulic pressure from supply source}

본 발명은 염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기에 관한 것으로, 상세하게는 연수탱크에 걸리는 수도 직수압 등을 차단하는 밸브 및 그 결합방식으로 종래 문제화되는 여러 불편을 동시에 해결할 수 있게 하고, 이온 교환제(NaCl)를 별도로 카트리지화하여 착탈을 용이하게 하며, 장착된 염소 필터는 인체에 유해하는 염소 성분을 제거하게 하고, 역세척 밸브는 이온수지에 쌓인 노폐물을 용이하게 세척할 수 있게 하는 염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기에 관한 것이다.

일반적으로, 연수기는 수도물 등의 원수를 유입하여 유입수를 이온교환 작용하여주므로써 상기 유입수의 수질을 연수로 개선하여 목욕 및 세면시 피부노폐물 등을 제거할 수 있도록 하는 기기이다.

대개, 종래의 연수기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 수도 배관과 직수로 된 연결 구조를 가지고 있어 연수탱크 내부에 항시 수도의 직수압이 걸려있는 상태의 구조이며, 연수기의 온/오프는 무전원 방식이나 혹은 전원 방식을 채택하고 있긴 하나, 욕실에 연결된 수전금구(30) 레버를 통해 이온수가 샤워기 등으로 배출될 수 있게 되어 있다.

따라서, 종래의 연수기(10)를 일정기간(2개월 정도)이상 사용하는 경우에는 이온 수지에 노폐물이 끼어 재생재(NaCl)를 정기적으로 투입하지 않으면 안되었으며, 재생재를 투입한 후에도 연수기 몸체를 뒤집은 후 20-30분 정도 하방향에서 상방향으로 공급수를 흐르게 하여 이온 수지를 세척하여야 하는 등의 불편이 있었다.

또한, 종래의 연수기(10)에서는, 상기한 바와 같이 수도의 직수압이 항시 연수탱크의 내부에 걸려 있게 되므로 연수 탱크를 그 팽창압력으로부터 보호하기 위하여 금속제의 재질을 선택하므로서 연수기의 전체 중량을 증가하는 문제를 수반하고, 연수 탱크에 항시 잔존하는 수도압은 공급수가 이온교환과정을 거쳐 샤워기 등으로 급수되는 데까지 걸리는 반응시간을 불규칙적으로 지연하므로써, 냉/온수의 혼합 조절을 어렵게 하고, 원수압이 조금만 변화되어도 연수가 급배수되거나 급수 상태가 일시적으로 중단되는 등 급수량 및 냉수와 온수의 혼합(온도조절) 조절이 어렵게 되는 문제가 있었다.

즉, 종래의 연수기에선, 일정기간(약 2개월정도) 이상 사용하게 되면 이온 수지에 노폐물이 쌓이고 쌓인 노폐물을 제거하기 위하여 사용자가 임의대로 재생재(NaCl)의 량을 조절하여 투입하고 새로 투입한 재생재로 이온 수지를 세척하기 위해 연수기를 상하로 흔들어 주어야 하는 불편이 있었으며, 또한 인체에 유해한 염소를 제거하지 못했을 뿐만 아니라, 수도 직수압으로부터 연수탱크를 보호하기 위하여 선택된 금속 재질의 연수탱크가 종래 연수기의 전체 중량을 증대시키고, 잔존하는 수도 직수압은 공급/배출수량 및 공급수의 온도 조절을 어렵게 하는 등의 문제점이 많았다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은

첫째, 공급수의 수도 직수압을 자동 차단할 수 있게 하여 연수기의 전체 중량을 저감할 수 있게 함은 물론, 조작되는 밸브 손잡이를 통해 냉/온수의 혼합과 온도 조절을 용이하게 하며, 급수량의 조절(조작된 밸브 손잡이의 응답력)을 민감/정확하게 할 수 있는 연수기를 제공하는데 있으며,

둘째, 이온수지에 노폐물이 쌓여 이온 교환제를 투입하여야 하는 시기가 되면 자동으로 이를 표시/경고할 수 있게 함과 동시에, 이온 교환제를 별도로 카트리지화하여 그 투입/교환을 간단하게 할 수 있는 연수기를 제공하는 데 있으며,

셋째, 재생시에 재생 효율을 높이고(약 5배), 역세척 밸브에 의해 작동되는 역세척 방식은 재생재의 투입량을 획기적으로 감축(절반이상)할 수 있게 하는데 있으며,

넷째, 인체에 유해하는 공급수의 염소 성분을 해당 필터가 제거 할 수 있게 함으로써 양질의 연수를 공급하는 연수기를 제공함에 있다.

따라서, 본 발명은 구성상으로는, 공급수를 수도관으로부터 유입하여 수도물 등의 공급수를 차단하거나 그 공급량을 조절하는 밸브 손잡이(20)에는 수도압을 자동 차단함과 동시에 냉/온수의 급수량을 동시에 조절할 수 있는 세라믹 밸브(21)를 결합하고,

공급수가 이온 수지(15,15') 등으로부터 연수된 후 배출되는 경로에는 연수능력이 일정치 이하가 될 경우 이를 자동경고 할 수 있게 하는 유량계(16)와 표시램프를 장착하며,

상기 유량계(16)가 이온 교환제의 투입시기를 검출할 경우 붉은색의 램프 및 부저로 이를 경고할 수 있게 하며, 투입하는 이온 교환제의 재생 필터(13)를 일정한 모양으로 제품화하여 그 투입/교환을 간편하게 하고,

상기 연수기(10)의 중앙 홀 하부에는 인체에 유해한 염소 성분을 필터링하는 염소 필터(14)를 장착/구비하게 하며,

이온교환제인 재생 필터(13)가 투입된 후 수조작으로 작동되는 역세척 밸브(60)는 연수 탱크 내부에 흐르는 유입수의 경로를 일시적으로 반대방향으로 바꿀수 있게 하므로써, 이온 수지(15,15')에 쌓인 노폐물이 간단히 배출될 수 있게 하는 연수기(10)를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 연수기의 사용 상태를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명 연수기가 설치/사용되는 상태를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명 연수기의 구성과 작용 상태를 나타내는 부분 단면도,

도 4a는 본 발명 연수기에서 정상적인 물흐름 상태를 보인 흐름도.

도 4b는 도 4a에서 역세척될 때의 물 흐름도.

도 5는 본 발명 연수기의 메인 밸브에 결합하는 원수압 차단 세라믹 밸브의 사시도,

도 6a는 본 발명의 연수기의 메인 밸브에서 냉수만이 사용될 경우의 레버 작동 상태를 나타내는 도면,

도 6b는 본 발명의 연수기의 메인 밸브에서 냉/온수가 50%씩 사용될 경우의 레버 작동 상태를 나타내는 도면,

도 6c는 본 발명의 연수기의 메인밸브에서 온수만 사용될 경우의 레버 작동 상태를 나타내는 도면이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 연수기 11,11' : 파이프

12,12' : 저장 캡 13 : 재생 필터

14 : 염소 필터 15,15' : 이온 수지

16 : 유량계 17 : 냉수 유입구

18 : 온수 유입구 19 : 냉온수 출구

20 : 밸브 손잡이 21 : 세라믹 밸브

21-1 : 냉수 유입구 21-2 : 냉수 출구

22-1 : 온수 유입구 22-2 : 온수 출구

30 : 수전금구 40 : 수도배관

50 : 투입구 레버 60 : 역세척 밸브

70 : 샤워기 80 : 벽면

H1,H2,H3 : 편조호스 S1,S2,S3,S4 : 실리콘 튜브

이에, 본 발명은 상기한 목적을 실현하기 위하여, 원수압 등을 자동 차단함과 동시에 냉/온수의 급수량을 동시에 조절할 수 있는 세라믹 밸브(21)가 밸브 손잡이(20)의 조작력에 의해 공급원수의 급수량을 조절할 수 있게 하며, 연수의 배출 경로에는 유량계(16)를 장착하여 이온 교환제의 투입시기가 되면 표시 램프를 통해 이를 자동 경고할 수 있게 함과 동시에, 연수기(10) 내부 중앙홀로 쉽게 삽입/교환되는 재생 필터(13)의 이온 교환제는 그 삽입/교환을 위한 착탈을 용이하게 하며, 장착된 염소 필터(14)는 인체에 유해한 염소 성분을 제거할 수 있게 하고, 역세척밸브(60)는 이온 수지(15,15')에 쌓인 노폐물을 용이하게 세척할 수 있게 하는 염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기(10)의 구성을 그 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 연수기가 설치/사용되는 상태를 나타내는 부분 단면도이며, 도 3은 본 발명의 연수기(10)의 구성과 작용 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 4a는 본 발명의 연수기에서 정상적인 물흐름 상태를 나타내는 이온수지를 제거한 부분 단면도이며, 도 4b는 도 4a에서 역세척될 때의 물흐름 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 5는 본 발명의 메인 밸브에 결합된 원수압 차단 세라믹 밸브의 사시도이며, 도 6a, 도 6b, 도 6c는 각각 본 발명의 연수기의 메인 밸브에서 냉수만이 사용될 경우, 냉/온수가 50%씩 사용될 경우, 온수만 사용될 경우의 레버 작동 상태를 나타내는 도면이다.

즉, 본 발명이 적용된 연수기(10)는 도 1에 도시된 종래 연수기(10)와 비교할 때, 본 발명에서는 수도 배관을 원수압 차단 세라믹 밸브(21)에 직접 연결하되, 냉/온수가 각각의 유입구(17,18)로 구별/공급될 수 있도록 되어 있다.

특히, 도 5에서는 원수압 차단 세라믹 밸브(21)의 유입구에는 냉수 유입구(21-1)와, 온수 유입구(22-1)가 구별 형성되어 있고, 유출구에는 냉수 출구(21-2)와 온수 출구(22-2)가 구별/형성되어 있음이 도시되어 있다.

또한, 본 발명이 적용된 원수압 차단 세라믹 밸브(21)의 내부에는 서로 크기가 다른 상판과 하판으로 분리된 각각의 세라믹 판이 구비되어 있으며, 각각의 세라믹 판이 접촉되는 면은 정밀가공 처리되어 밀착/접촉되어 있고, 밀착/접촉된 부위에는 변화되는 그 위치에 따라 냉/온수의 공급수가 유입구로부터 해당 출구로 각각 분리된 상태로 급수 조절될 수 있게 하는 특정 모양의 홈이 서로 다르게 정밀/가공되어 있다.

즉, 본 발명이 적용된 원수압 차단 세라믹 밸브(21)는 각각의 유입구로 온수와 냉수가 수도관으로부터 직접 유입되며, 밸브 손잡이(20)가 작동되는 위치에 따라 냉수와 온수를 해당 출구로 각각 구별 공급되기 때문에, 그 양의 조절을 용이하게 할 수 있는 구조이며, 출구로 배출되는 각각의 온수와 냉수는 이미 수도관으로부터의 원수압이 차단된 상태로서, 그 배출수는 실리콘 튜브(S1,S2)를 통해 연수기(10)에 형성된 각각의 유입구(17,18)로 공급된다.

또한, 본 발명이 적용된 연수기(10)의 중앙부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 크기의 홀을 형성하여 좌우측으로 일정크기의 공간이 대칭 형성되어 있는 데, 상단에 결합된 투입구 레버(50)는 그 홀을 개방/밀폐할 수 있고, 그 홀의 하부에는 염소 필터(14)가 삽입/위치되며, 그 염소 필터(14)의 상단에는 이온 교환재의 재생 필터(13)가 삽입/결합되어 있다.

또한, 각각의 유입구(17,18)를 상부로 연결하는 각각의 파이프(11,11')에는 그 상단에 해당 저장 캡(12,12')이 결합되어 있고, 저장 캡(12,12')의 용량을 초과하는 유입수는 중력에 의해 하강하면서 냉/온수용으로 분리된 각각의 이온교환수지를 통해 이온화되는 과정을 거쳐 연수로 수질 개선된다.

이온 수지(15,15')에 의해 여과되면서 수질이 개선된 냉수와 온수의 공급수는 연수 탱크의 하면을 통해 중앙부의 홀로 유입되면서 서로 혼합된다.

중앙부의 홀로 유입된 연수는 중앙부의 홀 하부에 결합된 염소 필터(14)의 하부로부터 상부로 여과되면서 인체에 유해한 염소 성분을 필터링하게 되며, 이온 교환재의 재생 필터(13)의 하부로부터 상부로 일정 수위가 오르면 공급로를 따라 냉온수 출구(19)로 유출된다.

냉온수 출구(19)로 유출되는 연수는 실리콘 튜브(S3)를 통해 유량계(16)의 유입구와 연결되며, 유량계(16)는 이온 교환재의 재생 필터(13)의 투입 시기를 점검할 수 있게 한다.

유량계(16)는 이온 교환재의 재생 필터(13) 투입 시기라고 판단되면 표시부를 통해 이온 교환재의 교환/투입시기를 경고한다.

또한, 본 발명이 적용된 연수기(10)의 냉수 유입구(17)에는 역세척 밸브(60)가 결합된다.

역세척 밸브(60)는 재생 필터(13)가 투입/교환된 시기에 수조작 작동되며, 연수기(10) 내부의 물 흐름 경로를 반대로 하여,이온 수지(15,15')의 하부로부터 상부로 물이 흐르게 하고, 저장 캡(12,12')과 파이프(11,11')를 통해 냉온수 출구(19)로 공급수를 배출하면서, 이온 수지(15,15')에 쌓인 노폐물이 배출수에 섞여 자동으로 밖으로 배출될 수 있게 한다.

본 발명이 적용된 연수기(10)의 주요 구성요소에 대한 작용설명은 다음과 같다.

본 발명이 적용된 연수기(10)의 밸브 손잡이(20)에는 원수압 차단 세라믹 밸브(21)가 결합되어 있어, 수도물 등의 공급원수압을 자동 차단함과 동시에, 그 개폐작용으로 냉수와 온수의 공급량을 용이하게 조절할 수 있게 하는데, 이는 수도관 등의 원수압을 차단하기 때문에 밸브 손잡이(20)의 레버 조작력에 대한 응답력이 신속/정확할 수 있게 하는 작용을 한다.

신속한 응답력은 밸브 손잡이(20)의 레버조작 및 그 위치 선정에 따라 유출수의 온도를 용이하게 조절할 수 있게 하는 작용을 한다.

도 6a,도 6b,도 6c는 각각 본 발명의 연수기의 메인 밸브에서 냉수만이 사용될 경우와, 냉/온수가 50%식 사용될 경우, 온수만이 사용될 경우의 레버 작동 상태를 나타내는 도면이다.

특히, 본 발명이 적용된 연수기(10)의 밸브 손잡이(20)와 결합된 원수압 차단 세라믹 밸브(21)에서는 냉수와 온수가 각각의 유입구로 구별/유입되고 냉수와 온수가 각각의 유출구로 구별/유출되기 때문에, 본 발명의 연수기(10)가 냉수와 온수를 구별하여 이온 교환할 수 있게 하는 작용을 한다.

분리된 각각의 이온교환 수지(15)를 통해 이온화되는 각각의 냉수와 온수는 연수 탱크의 하부로부터 중앙부의 홀로 혼합/유입되면서 온도를 조절한다.

또한, 연수기(10)의 중앙부 홀에는 염소 필터(14)와 재생 필터(13)가 하부로부터 순차적으로 삽입/결합되어 있어, 하부로부터 유입되는 연수가 일정 수위가 되면, 공급로를 통해 다시 하강하면서 냉온수 출구(19)로 유출될 수 있게 하는 작용을 한다.

특히, 본 발명이 적용된 연수기(10)의 이온 교환제인 재생 필터(13)는 별도로 카트리지화하여 정형된 상태로 제작/공급되며, 연수기(10)의 내부에 쉽게 착탈됨에 따라, 종래 인위적으로 재생량을 결정하여 투입하여야 하는 불편을 자동 해소함과 동시에, 일반 소비자들에게는 적정량으로 제조/공급된 팩키지를 사용하게 하므로서 여로 불편을 해소할 수 있게 하는 작용을 한다.

또한, 염소 필터(14)는 인체에 유해한 잔류 염소 성분을 제거하여주므로써 종래 연수기(10)에 비하여 수질을 획기적으로 개선할 수 있게 하는 작용을 한다.

또한, 본 발명이 적용된 연수기(10)의 냉수 유입구(17)에 결합된 역세척 밸브(60)는 재생 필터(13)가 투입/교환된 시기에 수조작됨으로써, 연수기(10) 내부의 물 흐름 경로를 반대로 바꾸는 작용을 한다.

즉, 이온 수지(15,15')의 하부로부터 상부로 물이 흐르게 하고, 저장 캡(12,12')과 파이프(11,11')를 통해 냉온수 출구(19)로 공급수를 배출하면서 이온 수지(15,15')에 쌓인 노페물을 배출수와 함께 자동 제거하는 작용을 한다.

또한, 유량계(16)는 이온 교환 수지에 일정량 이상의 노폐물이 쌓여 수질의 이온화 상태가 기준치 이하일 경우 이를 붉은 색의 램프나 부저를 통해 자동으로 표시/경고하여 줌으로써, 이온 교환제의 투입/교환 시기를 자동으로 경고하는 작용을 한다.

따라서, 본 발명이 적용된 연수기(10)는 원수압 차단 기능에 의하여 연수 탱크가 경량화되므로써 그 연수기(10)의 중량이 획기적으로 저감되었음은 물론, 실용적인 디자인으로 실내의 공간에 용이하게 설치 될 수 있고, 별도 카트리지로 정형화된 재생 필터(13)는 그 투입/교환을 간편하게 하며, 장착된 염소 필터(14)는 인체에 유해하는 염소를 제거하여 줌으로써 수질을 개선하며, 유량계(16)는 이온 교환제의 투입/교환 시기를 자동 경고하며, 역세척 밸브(60)는 이온 교환 수지에 쌓인 노폐물을 간단히 제거할 수 있게 함으로써, 일정량 이상을 연수하면 이온화율을 급격히 저하하는 이온 수지(15,15')의 재생 효율을 증대함과 동시에, 역세척 밸브(60)는 재생제의 투입량을 획기적(절반이상)으로 절감할 수 있게 하는 작용을 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 연수기에선 수도 배관으로부터 걸리는 직수압을 자동차단하므로써 연수 탱크를 경량화 할 수 있음은 물론, 메인 밸브의 레버조작력에 대한 응답력이 신속/정확하여 연수의 급수량과 그 온도 조절을 용이하게 함은 물론, 연수탱크를 실용적인 감각으로 디자인하는데 용이하며, 실내공간에 쉽게 설치될 수 있게 하는 유용함을 제공한다.

또한, 본 발명이 적용된 연수기에선 이온 교환제의 투입/교환 시기를 자동 경고하여 주며, 카트리지화된 이온 교환제는 그 투입/교환이 간단하며, 이온 교환 수지의 세척이 간단하고, 해당 필터는 인체에 유해하는 염소 성분까지 제거하여 줌으로써 상품성과 제품의 신뢰성을 획기적으로 증대할 수 있는 여러 부가가치를 제공/창출한다.

Claims (1)

1. 메인밸브와 결합하며, 수도물 등의 공급원수로부터 걸리는 직수압을 차단하는 기능을 가지며, 냉/온수의 급수 및 배수량을 동시에 조절하기 위해 냉수/온수의 유입구/유출구가 각각 구별된 원수압 차단 세라믹 밸브(21)와;

   이온교환된 연수의 배출 경로에 설치되어 이온 교환제의 투입/교환시기를 점검하여 이를 램프 및 부저로 표시/경고하는 유량계(16)와;

   상기 플로워 메터(16)가 이온 교환제의 투입시기를 경고 할 경우 투입/교환하며, 연수기(10)의 중앙 홀 상부에 삽입/장착되기 위해 정형화된 모양으로 카트리화된 재생 필터(13)와;

   상기 연수기(10)의 중앙 홀 하부에 삽입/장착되어 인체에 유해한 염소 성분을 필터링하는 염소 필터(14)와;

   연수기(10) 내부의 유입구로에 설치되어 작동시 연수 탱크 내부에 흐르는 물의 흐름 경로를 반대 방향으로 바꾸어 노폐물을 배출하므로서 이온 수지(15,15')의 재생효율을 증대하고 재생제의 투입량을 절감할 수 있게 하는 역세척 밸브(60);를 포함함을 특징으로 하는 염소 제거기능 및 역세척 기능과 원수압 차단기능을 가진 연수기.