KR101300310B1 - 연수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기에 대한 것으로서, 내부에 이온교환수지가 충진되며 플라스틱 재질로 형성되는 연수탱크, 외부의 수전구 및 상기 연수탱크와 연결되어 상기 수전구로부터 공급되는 수돗물을 상기 연수탱크로 공급하며, 플라스틱 재질로 형성되는 급수관 및 상기 급수관의 경로상에 설치된 감압밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 연수기 내에 작용하는 압력을 줄여주고, 연수기 본체 및 체결부위를 플라스틱을 이용하여 형성하므로 제조 비용을 줄일 수 있다.

연수기, 연수탱크, 급수관, 갑압, 밸브, 고정 홀, 고정 돌기, 지지보스, 오링

Description

연수기{SOFT WATER APPARATUS}

본 발명은 경수에 들어 있는 칼슘과 마그네슘 같은 양이온을 제거하여 연수를 만드는 연수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연수기 내의 압력을 조절하고, 연수기 급수파이프의 체결력을 강화시킬 수 있는 연수기의 구조에 대한 것이다.

현재, 가정 또는 사무실 등에 설치되는 연수기는 수돗물에 포함되어 있는 경수성 이온을 화학적으로 변환시켜 연수화된 물로 만들어 주는 기본적인 기능을 갖는다.

일반적으로 수돗물(경수)에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 노후 된 관, 수질오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 아연, 납, 수은 등 각종 중금속(이온)도 함유되어 있다. 이와 같은 수돗물은 인체에 치명적이지는 않지만 피부를 세척할 때 그대로 사용하게 되면 물속에 포함된 금속이온과 비누의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이러한 금속성 이물질이 피부 에 접촉하여 알레르기와 같은 각종 피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시키게 된다.

따라서, 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na+형 강산성 양이온교환수지에 통과시켜 경도 성분인 Ca2+와 Mg2+을 수지중의 Na+와 교환하여 단물인 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 세정용으로 이용되고 있다.

연수기는 경수에 함유된 칼슘이온과 마그네슘이온을 나트륨이온(Na+)으로 치환시켜 부드럽게 하는 원리를 갖는데, 이를 위해 나트륨이온이 함유된 특수고분자화합물의 이온교환수지가 내장된 연수통을 필수적인 구성요소로 포함하며, 물에 용해될 경우에 나트륨이온을 생성하는 소금 등의 이온교환수지 재생물질이 들어있는 재생통을 포함하고 있다.

즉, 연수기는 연수통 내에 미세한 알갱이(ball) 형상의 이온교환수지가 대량으로 저장되어 있는 상태에서 수돗물을 상기 연수통 내로 계속 통과시켜 이온교환수지와 접촉시킴으로써 연수를 만들어내게 되는데, 상기 이온교환수지가 수돗물과의 계속적인 접촉에 의해 Na+성분이 상당부분 감소하게 되므로, 이를 보전하기 위해 NaCl 성분으로 이루어진 소금물을 연수통 내로 투입하게 된다.

도 1은 종래의 연수기의 일실시예의 구성도를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 연수기는 연수기본체(1), 냉연수출수관(70)과 연결되어 있는 냉연수탱크(10), 온연수출수관(70')과 연결되어 있는 온연수탱크(10'), 냉연수탱크(10)와 온연수탱크(10') 내에서 공급된 물을 필터링하는 전처리필터(5,5'), 각 탱크 내에 적재되어 공급된 물을 연수로 만드는 이온교환수지(15), 급수관(20,20')에 연결되 어 있고 외부로부터 공급되는 물을 급수관으로 공급하는 수전구 등을 포함하여 구성되어 있다.

이러한 연수기는 일반적으로 내구성 있는 스테인리스 등으로 만들고, 연수기의 급수 유로를 구성하는 파이프의 경우 일반적으로 동파이프나 편조 호스를 사용하고 있으며, 연결부는 황동을 가공한 너트나 볼트를 이용해 체결하고 있다.

이 경우, 연수기 자체의 무게가 너무 많이 나가게 되고, 설치하기 어려우며, 급수 유로인 파이프나 그것의 연결부가 부식되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 최근에는 플라스틱으로 형성된 연수기와 급수 유로를 사용하고 있다.

하지만, 이 경우에도 급수 유로의 연결부에는 클립이나 클램프와 같은 별도의 부품을 사용하므로 단가가 올라가고 체결력이 약함에 따라 수압에 의한 누수의 위험이 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 연수기 내에서 작용하는 압력을 낮추고, 연결부의 체결력을 강화하기 위한 결합 수단을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연수기는 내부에 이온교환수지가 충진되며, 플라스틱 재질로 형성되는 연수탱크; 외부의 수전구 및 상기 연수탱크와 연결되어 상기 수전구로부터 공급되는 수돗물을 상기 연수탱크로 공급하며, 플라스틱 재질로 형성되는 급수관; 및, 상기 급수관의 경로상에 설치된 감압밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상기 수전구와 연결되는 제 1 급수관 및 상기 제 1 급수관과 체결수단에 의해 체결되는 제 2 급수관을 적어도 포함하며, 상기 체결수단은, 상기 제 1 급수관의 연결부의 단부에 형성된 고정홀과, 제 2 급수관의 연결부에 돌출되게 형성되어 상기 고정홀에 삽입되는 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제 2 급수관의 연결부에는 누수 방지를 위한 오링이 삽입되는 오링홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 급수관은 상기 연수탱크와 스크류 결합하기 위해, 스크류 삽입홈이 형성된 지지판이 제 1 급수관 외측방향으로 돌출되게 설치되고, 상기 지지판에는 상기 연수탱크의 상면과 접촉하도록 지지보스가 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 급수관은 수돗물의 이동 경로상 상기 갑압밸브의 전단에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 플라스틱 재질은 열경화성 플라스틱 재질인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 연수기 내에 작용하는 압력을 줄여주고, 연수기 본체 및 체결부위를 플라스틱을 이용하여 형성하므로 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로서 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 연수기를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연수기의 정면도를 나타낸 것이고 도 3는 연수기의 저면도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 연수기는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 공급되는 원수를 연수하도록 내부에 이온교환수지가 충진되고 플라스틱으로 만들어진 냉연수탱크(10)와 온연수탱크(10'), 외부의 수전구를 냉,온연수탱크(10,10')에 연결하며 수전구로부터 공급되는 수돗물을 냉,온연수탱크(10,10')로 공급하는 급수관(20,20'), 급수관(20,20')의 경로 상에 설치되고 급수관(20,20') 내부의 압력을 줄여주는 감압밸브(30)를 포함하여 구성된다.

그리고 냉,온연수탱크(10,10')에서 생성된 연수를 외부로 배출하는 배출관(70,70')을 더 포함한다.

냉연수탱크(10)는 외부로부터 냉경수가 유입되는 급수관(20)과 연결되어 있으며, 상기 냉경수를 연수화시켜 출수시키는 기능을 수행한다. 그리고 냉연수탱크(10)에 의해 연수화된 냉연수는 냉연수 출수관(70)을 통해 배출된다.

온연수탱크(10')는 외부로부터 온경수가 유입되는 급수관(20')과 연결되어 있으며, 상기 온경수를 연수화시켜 출수시키는 기능을 수행한다. 그리고 온연수탱크(10')에 의해 연수화된 온연수는 온연수 출수관(70')을 통해 배출된다.

냉연수탱크(10)와 온연수탱크(10')는 열경화성의 플라스틱을 사용할 수 있고, 예를 들면 "노릴731"을 사용할 수 있다. 이 플라스틱은 내구성이 강하고 열변형이 되지 않은 특성이 있어서 많이 사용된다.

냉연수탱크(10)와 온연수탱크(10')는 원통형이 일반적이나, 직육면체나 다른 모양일 수 있다.

냉연수탱크(10)와 온연수탱크(10')의 내부에는 나트륨이온이 함유된 특수고분자화합물의 이온교환수지(15)가 내장된다.

이온교환수지에는 NaCl(염화나트륨)이 매우 높은 비율로 자리잡고 있다. 여기에 칼슘 이온이나 마그네슘 이온 등의 양이온이 들어 있는 경수(수돗물)을 통과시키면 이온 교환을 통해 경도 성분은 나트륨과 자리를 바꾸어 수지에 흡착하고, 물에는 나트륨이 빠져나와 연수가 된다.

이온교환수지는 어느 정도 사용하면 NaCl(염화나트륨)의 농도가 낮아져서 더 이상 양이온을 제거하지 못한다. 이때는 순수한 소금을 사용하여 재생해 주어야 한다. 순수한 소금으로 된 재생제를 물에 녹여 교환수지를 씻으면 수지에 결합해 있 던 칼슘이나 마그네슘이 이온 교환을 통해 떨어져 나가고, 나트륨 이온이 다시 채워져 양이온을 제거하는 기능을 한다.

도 2에서 살펴보면, 급수관(20,20')의 경로 상에는 감압밸브(30)가 설치된다. 감압밸브(30)는 스프링의 탄성을 이용하여 압력을 감소시켜주는 역할을 한다.

즉, 급수관을 통과하는 물의 하중이나 갑자기 증가하는 물의 유동으로 인한 수압을 그대로 수용한다면, 급수관의 일부가 파손되거나 변형될 염려가 있기 때문에 감압밸브를 사용하여 급수관을 통과하는 물의 압력을 감소시킬 필요가 있다.

본 발명의 감압밸브(30)를 사용하는 대신에 다른 감압장치를 사용할 수도 있다.

도 4 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 급수관의 분리 사시도를 나타낸 것이고 도 5 는 결합된 급수관의 정면도를 나타낸 것이다

급수관(20,20')은 외부의 수전구와 냉,온연수탱크(10,10')를 연결하여 수전구로부터 공급된 수돗물을 냉,온연수탱크(10,10')로 공급하기 위한 통로의 역할을 한다.

급수관(20)은 수전구와 직접 연결되어 있고 외부로부터 수돗물을 공급받는 제 1 급수관(21), 제 1 급수관(21)과 연결된 제 2 급수관(22)으로 구성된다. 그리고 감압밸브(30)를 통과한 수돗물이 냉,온연수탱크(10,10')로 이동하도록 다른 급수관(60,60')이 설치된다. 급수관(20)은 3개 이상의 부분 급수관들의 결합으로 이루어질 수 있다.

제 1 급수관(21)과 제 2 급수관(22)은 고정홀과 고정돌기를 이용하여 체결된 다. 상기의 급수관 들은 열경화성 수지로 이루어진 플라스틱을 이용하는 것이 바람직하다.

제 1 급수관(21)은 몸체(45), 스크류 삽입홈이 형성된 지지판(51), 지지판(51)에 설치되어 있으며 연수탱크의 상면에 접촉하도록 하는 지지보스(50), 제 2 급수관(22)과 결합되는 연결부(48), 연결부(48)의 단부에 형성된 고정홀(40)과 가이드홈(42)을 포함한다.

제 2 급수관(22)은 몸체(47), 제 1 급수관(21)과 결합되는 연결부(49), 연결부(49)에 설치되어 제 1 급수관(21)의 연결부(48)와 결합하는 고정돌기(41)와 오링(43)을 포함한다.

제 1 급수관(21)과 제 2 급수관(22)은 플라스틱으로 형성된다. 바람직하게는 "노릴 731"로 형성될 수 있다.

제 1 급수관(21)은 냉,온연수탱크(10,10')의 아래 쪽에 위치하면서 지지판(51)에 설치된 지지보스(50)에 의해 지지된다. 지지보스(50)는 급수관(20,20') 내부의 압력에 의한 파손을 막고 갑작스러운 수돗물의 유동에 의한 충격을 흡수하기 위해 설치된다. 지지보스(50)는 급수관과 일체로 되어 형성될 수 있고, 따로 형성된 후 급수관에 결합 될 수 있다.

지지판(51)에는 스크류홈이 형성되어 있고 이에 스크류를 결합시켜서 냉,온연수탱크(10,10')에 급수관(20,20')을 결합한다. 급수관(20,30')을 냉,온연수탱크(10,10')에 조립하고 스크류(screw)로 체결하면 제 2 급수관(22)의 고정돌기(41)와 제 1 급수관(21)의 고정홀(40)이 고압에서도 급수관의 연결부위가 벌어지지 않 도록 지지하는 역할을 하게 된다.

급수관(20,20')은 제 1 급수관(21)의 연결부(48)와 제 2 급수관(22)의 연결부(49)가 결합하여 형성된다. 제 2 급수관(22)의 연결부(49)가 제 1 급수관(21)의 연결부(48)의 내부로 들어가서 결합되므로 제 2 급수관(22)의 연결부(49)의 직경이 더 작다.

제 1 급수관(21)의 연결부 입구측에는 고정홀(40)과 가이드 홈(42)이 형성되어 있고, 제 2 급수관(22)의 오링(43) 홈의 뒤쪽에는 고정돌기(41)가 형성되어 있다. 제 2 급수관(22)에 오링(43)을 끼우고 고정돌기(41)가 제 1 급수관(21)의 가이드 홈(42)을 따라 끝까지 들어가도록 밀어 넣은 후에 고정홀(40)에 안착되도록 회전시켜 체결한다.

제 2 급수관(22)의 연결부에는 오링(43)이 설치되어 있어서 제 1 급수관(21)과 제 2 급수관(22)이 결합 되는 경우 연결부에서 누수가 발생 되지 않도록 한다.

제 1,2 급수관의 가이드 홈(42), 고정 홀(40), 고정 돌기(41)는 필요에 따라 양쪽 급수관에 변경해서 적용할 수 있다.

급수관을 상기와 같이 제 1,2 급수관(21,22)으로 따로 사출성형하여 결합하지 않고, 일체형으로 사출성형 할 수 있으나, 성형이 어렵고 내구성도 떨어진다는 단점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

도 1 은 종래의 연수기의 일 실시 예에 따른 구성도.

도 2 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연수기의 정면도.

도 3 는 도 1 에 도시된 연수기의 저면도.

도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 급수관의 분리 사시도.

도 5 는 결합된 급수관의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연수기 본체 5 : 전처리필터

10 : 냉연수탱크 10' : 온연수탱크

15 : 이온교환수지 20,20' : 급수관

21,21' : 제 1 급수관 22,22' : 제 2 급수관

30 : 감압밸브 40 : 고정홀

41 : 고정돌기 42 : 가이드홈

43 : 오링 45,47 : 몸체

48,49 : 연결부 50 : 지지보스

51 : 지지판 70 : 냉연수출수관

70' : 온연수출수관

Claims (6)

1. 내부에 이온교환수지가 충진되며, 플라스틱 재질로 형성되는 연수탱크;

   외부의 수전구 및 상기 연수탱크와 연결되어 상기 수전구로부터 공급되는 수돗물을 상기 연수탱크로 공급하며, 플라스틱 재질로 형성되는 급수관; 및,

   상기 급수관의 경로상에 설치된 감압밸브;를 포함하며,

   상기 급수관은 상기 수전구와 연결되는 제 1 급수관 및 상기 제 1 급수관과 체결수단에 의해 체결되는 제 2 급수관을 적어도 포함하며, 상기 체결수단은, 상기 제 1 급수관의 연결부의 단부에 형성된 고정홀과, 제 2 급수관의 연결부에 돌출되게 형성되어 상기 고정홀에 삽입되는 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 급수관의 연결부에는 누수 방지를 위한 오링이 삽입되는 오링홈이 형성된 것을 특징으로 하는 연수기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 급수관은 상기 연수탱크와 스크류 결합하기 위해, 스크류 삽입홈이 형성된 지지판이 제 1 급수관 외측방향으로 돌출되게 설치되고,

   상기 지지판에는 상기 연수탱크의 상면과 접촉하도록 지지보스가 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 연수기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 급수관은 수돗물의 이동 경로상 상기 갑압밸브의 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 연수기
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 플라스틱 재질은 열경화성 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 연수기.

Images