KR101677964B1 - 연수기의 자동재생방법 - Google Patents

Abstract

연수기의 자동재생방법이 제공된다. 개시된 본 발명의 연수기의 자동재생방법은 (a) 유로전환밸브와 전기적으로 연결되는 타이머 상에 자동재생시각을 설정하는 단계, (b) 연수탱크로 유입되는 원수의 적산유량을 계산하는 단계, 및 (c) 상기 원수의 적산유량이 설정된 기준 적산유량 이상인지와 완충유량이 설정된 기준 완충유량 이상인지 여부에 대해 판단하는 단계를 포함하며, 제어부는 상기 적산유량 및 완충유량에 따라 상기 자동재생시각에 상기 연수탱크의 재생 동작을 자동으로 가능하게 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

연수기, 자동재생, 유로전환밸브, 적산유량, 완충유량, 완충시간, 타이머

Description

연수기의 자동재생방법{The Method for Regenerating Softener Automatically}

본 발명은 연수기의 자동재생방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이머에 연수탱크의 재생예정시각을 설정하고 상기 재생예정시각을 기준으로 일정시간 전에 상기 연수탱크로의 원수 유입량을 계산하여 실제 재생이 이루어지는 시각을 조정하는 과정을 통해 상기 연수탱크에서의 재생과정을 자동으로 진행하게 할 수 있는 연수기의 자동재생방법에 관한 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 치명적이지 는 않지만 피부를 세척할 때 그대로 사용하게 되면 물속에 포함된 금속이온과 비누의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이러한 금속성 이물질이 피부에 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.

종래의 연수기는 일반적으로 외부로부터 공급되는 원수를 연수로 변환시키는 이온수지를 포함하는 연수통과, 이온수지의 성능이 저하되었을 때 이온수지를 원상태로 재생시키는 재생수 공급을 위한 소금이 채워져 있는 재생통을 구비한다.

종래의 연수기는 연수통의 이온교환능력이 저하되는 경우에 재생통에 원수를 유입시켜 재생수를 제조하여 연수통에 유입시키는 과정을 통해 이온교환수지의 재생작업을 진행하게 한다. 상기의 재생과정을 진행하는데 있어서 이온교환수지의 수명완료시점을 가늠하여 재생수를 제조해야 하는데, 상기의 수명완료시점을 예상하기 어렵다는 문제가 있고, 연수기를 가동하는 경우에는 재생 작업을 하는 것이 불가능하다는 점에서 연수모드를 사용하지 않는 적절한 시간에 재생과정을 진행할 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 연수탱크의 재생예정시각을 타이머에 미리 설정한 상태에서 상기 재생예정시각을 기준으로 일정시간 전에 상기 연수탱크로의 원수 유입량을 유량감지센서에 의해 계산함으로써 연수탱크의 재생가능여부를 파악하여 재생과정을 자동으로 진행하게 하는 연수기의 자동재생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 연수기의 자동재생방법은 (a) 유로전환밸브와 전기적으로 연결되는 타이머 상에 자동재생시각을 설정하는 단계, (b) 연수탱크로 유입되는 원수의 적산유량을 계산하는 단계, 및 (c) 상기 원수의 적산유량이 설정된 기준 적산유량 이상인지와 완충유량이 설정된 기준 완충유량 이상인지 여부에 대해 판단하는 단계를 포함하며, 제어부는 상기 적산유량 및 완충유량에 따라 상기 자동재생시각에 상기 연수탱크의 재생 동작을 자동으로 가능하게 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계 이후, 상기 자동재생시각을 기준으로 완충시간 전부터 상기 유로전환밸브를 통해 연수탱크에 유입되는 원수의 완충유량을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다..

상기 (c) 단계에서, 상기 자동재생시각으로부터 상기 완충시간 내의 범위에서 상기 완충유량이 설정된 기준 완충유량 이상이라면 상기 자동재생시각을 다음날 같은 시각으로 자동 재설정할 수 있다.

상기 (c)단계에서, 상기 완충유량이 상기 기준 완충유량 미만인 동시에 상기 적산유량이 상기 기준 적산유량 이상인 경우에 상기 연수탱크에서의 재생작업이 이루어질 수 있다..

상기 유로전환밸브와 연수탱크를 연결하는 원수공급유로 상에 배치된 유량감지센서가 상기 제어부에 전기적으로 연결된 상태에서, 상기 제어부는 상기 유로전환밸브를 작동하여 연수 모드 및 재생 모드로의 변경을 가능하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명인 연수기의 자동재생방법은 사용자가 타이머에 설정한 자동재생시각에 맞추어 연수탱크의 재생작업을 진행하는 과정에서 연수탱크로 의 원수유입량, 자동재생시각 전의 완충시간 등을 제어부에서 적절히 조절하는 과정을 통해 연수기의 사용 성능을 최대한 보장하는 선에서 재생작업을 자동으로 수행하게 하는데에 그 주된 효과가 있다.

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

도 1은 본 발명의 자동재생방법에 따라 연수탱크의 자동재생이 이루어지는 연수 시스템을 도시한 개념도, 및 도 2는 본 발명의 자동재생방법에 따른 시계열적인 특성을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 자동재생방법이 이루어지는 연수기 시스템의 전체적인 구조를 살핀다. 연수기 시스템은 수전구(1)로부터 원수유로(A)를 통해 원수를 공급받는 유로전환밸브(30), 유로전환밸브(30)로부터 재생유로(E)를 통해 재생을 위한 원수를 공급받는 재생탱크(20), 유로전환밸브(30)로부터 원수공급유로(B)를 통해 원수를 공급받는 연수탱크(10), 원수공급유로(B) 상에 배치되는 유량감지센서(40), 유량감지센서(40)에 전기적으로 연결되는 제어부(50)로 이루어진다. 연수탱크(10)에서 연수화된 물은 연수공급유로(F)를 통해 샤워장치(2)로 공급되는 과정을 거친다.

상기 연수기 시스템에서 재생이 진행되는 과정을 설명하면 다음과 같다. 제어부(50)에 구비된 타이머(52)에 설정한 자동재생시각에 이르게 된 상태에서 유량감지센서(40)에서 산정된 원수의 유입량이 제어부(50)에 기 설정된 기준값에 만족 한다면 제어부(50)는 유로전환밸브(30)를 조절하여 원수가 수전구(1)로부터 재생탱크(20)로 유동하게 한다. 재생탱크(20)에서 제조된 제생수는 재생수 공급유로(G)를 거쳐 연수탱크(10)에 입수되어 이온교환수지의 재생을 돕게 된다. 연수탱크(10)에서 경도 성분이 함유된 재생수는 연수유로(C)와 유로전환밸브(30)를 거쳐 드레인 유로(D)를 통해 드레인(3)으로 배출되는 과정을 거친다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 연수기의 자동재생방법에 대하여 자세히 설명한다.

먼저, 연수기 시스템에 전원이 공급되어진다(S10). 사용자가 타이머(52)에 재생이 이루어질 시각인 자동재생시각을 설정한다(S11). 상기 자동재생시각은 연수기 시스템에서 연수가 주로 이루어지는 시간대를 피해서 사용자가 임의로 정할 수 있는 시각으로서 하루 중에 임의의 시간을 지정하여 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용가능성이 상대적으로 적은 심야 시간대에 설정하는 것이 가능할 수 있다.

제어부(50)는 유량감지센서(40)를 통해 원수공급유로(B) 상에 원수의 유동 여부를 체크하고(S12), 원수의 유입이 감지되지 않는 경우에는 연수기 시스템에 최소한의 전력만을 공급하는 절전모드를 유지하게 한다(S13). 상기 S12 단계에서 원수의 유입이 감지된다면 연수기 시스템의 절전모드를 해제하고 시스템 구동에 필요한 적정 전력을 공급할 수 있게 한다(S14).

이후, 원수공급유로(B) 상에 배치되는 유량감지센서(40)로부터 실시간으로 원수의 유량 정보를 제공받는 제어부(50)는 최초 연수 시스템 가동시 또는 재생이 이루어진 시점 이후부터의 원수량을 누적 적산하여 연수탱크(10)를 거친 원수의 총 유량인 적산유량을 계산하여 연수탱크(10) 내부의 이온교환수지의 수명을 예측할 수 있게 한다(S15).

한편, 제어부(50)는 연수기 시스템의 가동 중에 일정한 주기로 타이머(52)에 설정한 자동재생시각의 도래 여부를 파악하게 된다(S18). 본 발명에서는 자동재생시각 전에 사용자가 연수 기능을 사용할 수 있으므로, 이러한 경우에는 자동재생여부를 결정할 수 있는 완충시간을 두어 상기 완충시간 내에 연수탱크(10)로의 유입량을 체크하여 상기 자동재생이 이루어지는 시각을 연기할지 여부를 결정하게 과정이 필요하다. 여기에서, 상기 완충시간은 자동재생시각을 기준으로 일정 시간 전을 의미하는 것으로, 상기 완충시간 동안에 연수탱크(10)로 유입되는 원수의 양을 점검하는 것은 재생동작전의 연수 사용 상태를 파악하는 것이므로 본 발명에서는 의미가 있다. 더불어, 완충시간 동안에 연수탱크(10)로의 원수 유입량을 완충유량으로 명칭할 수 있을 것이다.

S18 단계에서 자동재생시각이 도래하지 않았다면 상기 설정된 자동재생시각으로부터 완충시간 내의 범위에 있는지를 판단한다(S21). 예를 들어 자동재생시각을 AM 3:00 에 설정을 한 경우 AM 2:00 부터 AM 3:00 까지는 완충시간의 범위 내에 있다고 본다.

완충시간의 범위를 벗어난다면 다시 S12 단계로 이동하고, 완충시간의 범위 내에 있다면 연수탱크(10)로의 유입량인 완충유량이 제어부(50)에 기 설정된 기준 완충유량을 벗어나는지 여부를 판단한다(S22).

S22 단계에서 완충유량이 제어부(50)에 기 설정된 기준 완충유량을 벗어난다 면 완충 시간내에 연수탱크(10)로 과다한 원수가 유입된다는 것으로 파악할 수 있으므로 제어부(50)는 자동재생시각을 사용자가 지정한 시각이나 임의의 시각으로 연기할 수 있는데(S23), 바람직하게는 익일에 도래하는 동일한 시각으로 연기하는 것이 사용자의 편의를 감안할 때 적절할 것이다. 그리고, S23 단계 이후 다시 S12 단계로 이동하게 된다.

상기 S15 단계와 S18 단계 사이에는 자동재생시각의 연기 여부에 대한 판단을 수행하는 단계가 있게 되는데(S16), 자동재생시각이 연기되었다고 판단된다면 연기된 자동재생시각의 도래여부를 다시 판단하게 된다(S17). 즉, 과다한 완충유량으로 인해 자동재생시각이 연기된 상태에서 상기의 연기모드를 해제할 수 있는 조건이 완료되었는지 여부에 대한 판단이 진행된다.

상기 S17 단계에서 본 발명에서는 익일 상의 동일시간으로 설정하는 것이 바람직하다고 보므로 원 자동재생시각으로부터 24시간이 경과되었는지 여부를 판단한다. 여기에서, 24시간의 적산이 완료되면 연기모드를 해제하고 S18 단계로 진행하여 계속적인 절차를 진행하고, 24시간의 적산이 미완료된다면 다시 S12 단계로 진행한다. 여기에서 상기 24시간은 일 예에 해당하고 사용환경이나 시스템에 따라서 다양하게 설정할 수 있음을 물론이다.

다시 S18 단계에서 자동재생시각이 도래한다면 연수탱크(10)에서의 적산유량을 체크하여 제어부(50)에 기 설정되어 있는 기준 적산유량을 초과하는지 여부를 판단한다(S19). S19 단계에서 기준 적산유량을 초과한다면 연수탱크(10) 내의 이온교환수지의 한계수명에 근접하다는 것이므로 제어부(50)는 유로전환밸브(30)를 조 작하여 재생탱크(20)로 원수를 유입하도록 한다(S20). 여기에서, 기준 적산유량 이내의 범위라면 다시 S12 단계로 이동하는 과정을 거친다.

본 발명에서의 자동재생과정을 다시 정리하여 설명하면 설정된 자동재생시각 전 완충 시간 내에 연수기에서 사용된 완충유량이 기준 완충유량 이상이면 자동재생시각을 연기하고, 완충유량이 기준 완충유량 미만일 경우에 적산유량이 기준 적산유량 이상일 경우에만 재생을 진행하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연수기의 자동재생방법은 사용자가 타이머에 설정한 자동재생시각에 맞추어 연수탱크의 재생작업을 진행하는 과정에서 연수탱크로의 원수유입량, 자동재생시각 전의 완충시간 등을 제어부에서 적절히 조절하는 과정을 통해 연수기의 사용 성능을 최대한 보장하는 선에서 재생작업을 자동으로 수행하게 하는데에 그 주된 효과가 있다.

더불어, 기존에는 재생작업이 필요할 경우 직접 수동으로 재생작업을 하거나 연수 모드를 사용하지 않는 시간대에 재생을 하도록 유로전환밸브를 전환하는 등의 불편 사항들이 본 발명에서는 획기적으로 개선된다는 점에 그 장점이 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 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 자동재생방법에 따라 연수탱크의 자동재생이 이루어지는 연수 시스템을 도시한 개념도, 및

도 2는 본 발명의 자동재생방법에 따른 시계열적인 특성을 나타낸 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 수전구 2 : 샤워장치

3 : 드레인 10 : 연수탱크

20 : 재생탱크 30 : 유로전환밸브

40 : 유량감지센서 50 : 제어부

52 : 타이머

Claims (5)

1. (a) 유로전환밸브와 전기적으로 연결되는 타이머 상에 자동재생시각을 설정하는 단계;

   (b) 연수탱크로 유입되는 원수의 적산유량을 계산하는 단계;

   (b1) 상기 자동재생시각을 기준으로 완충시간 전부터 상기 유로전환밸브를 통해 연수탱크에 유입되는 원수의 완충유량을 측정하는 단계; 및

   (c) 상기 원수의 적산유량이 설정된 기준 적산유량 이상인지와 완충유량이 설정된 기준 완충유량 이상인지 여부에 대해 판단하는 단계;를 포함하며,

   상기 적산유량은 최초 연수 시스템 가동시 또는 재생이 이루어진 시점 이후부터 적산된 원수의 유량이고,

   상기 완충유량은 재생 동작 전 설정된 시간동안 상기 연수탱크로 유입되는 원수의 유량이며,

   상기 (c) 단계에서,

   상기 자동재생시각에 상기 원수의 적산유량이 상기 설정된 기준 적산유량 이상일 경우 재생 동작이 자동으로 수행되며, 상기 완충유량이 상기 설정된 기준 완충유량 이상일 경우 재생 동작이 미뤄짐으로써, 제어부는 상기 적산유량 및 상기 완충유량에 따라 상기 자동재생시각에 상기 연수탱크의 재생 동작을 자동으로 가능하게 할 수 있되,

   상기 제어부는 상기 원수의 유동 여부를 체크하여, 상기 원수의 유동이 감지되지 않는 경우에는 절전모드를 실행하고,

   상기 원수의 유동여부는 상기 유로전환밸브와 상기 연수탱크를 연결하는 원수공급유로 상에 배치된 유량감지센서에 의해 감지되며,

   상기 연수탱크는 재생탱크의 후단에 위치되는 것을 특징으로 하는 연수기의 자동재생방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 (c) 단계에서, 상기 자동재생시각으로부터 상기 완충시간 내의 범위에서 상기 완충유량이 설정된 기준 완충유량 이상이라면 상기 자동재생시각을 다음날 같은 시각으로 자동 재설정하는 것을 특징으로 하는 연수기의 자동재생방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 (c)단계에서, 상기 완충유량이 상기 기준 완충유량 미만인 동시에 상기 적산유량이 상기 기준 적산유량 이상인 경우에 상기 연수탱크에서의 재생작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는 연수기의 자동재생방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 유량감지센서가 상기 제어부에 전기적으로 연결된 상태에서, 상기 제어부는 상기 유로전환밸브를 작동하여 연수 모드 및 재생 모드로의 변경을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 연수기의 자동재생방법.

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