KR200301185Y1

KR200301185Y1 - 냉온정수기의 필터교환 표시장치

Info

Publication number: KR200301185Y1
Application number: KR20-2002-0030621U
Authority: KR
Inventors: 김기호; 조봉환
Original assignee: 김기호; 조봉환
Priority date: 2002-10-14
Filing date: 2002-10-14
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2012-10-14

Abstract

본 고안은 냉온정수기의 필터교환 표시장치에 관한 것으로, 상기 정수필터(20)중 1단계 필터(20a)인 침전필터에 대해 빛을 투과시키는 발광LED(30a)와 상기 침전필터를 통해 반사된 빛을 감지하는 수광LED(30b)로 구성된 센서부(30)가 상기 1단계 필터(20a)의 하부를 지지 고정시키는 필터고정구(24)에 설치되고, 상기 센서부(30)는 센서라인(31)을 통해 제어부(14)와 표시부(15)에 신호 연결되어 상기 1단계 필터(20a)의 오염도에 따라 반사한 빛의 양으로부터 필터의 교환시점이 상기 표시부(15)로 자동 표시되도록 구성되며, 이에 따라 원수의 오염 차이 등 다양한 조건의 지역에서도 정확한 정수필터(20)의 오염을 감지하고 그에 따른 교환주기를 알려줌으로서, 냉온정수기의 본래 기능인 정수기능의 향상에 따른 사용자의 건강 증진은 물론 적절한 정수필터(20)의 교환시기 정보에 따른 필터교환비용의 감소, 부적절한 필터 막힘 등으로 인한 필터 파괴 등으로부터 발생하는 경제적 손실을 막을 수 있다.

Description

냉온정수기의 필터교환 표시장치 {Filter Exchange Indication Device Of A Cold And Hot Water Purifier}

본 고안은 냉온정수기의 필터교환 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원수를 정수하는 정수필터중 1단계 필터인 침전필터에 빛이 투과되도록 센서부를 설치하여 침전필터의 오염도에 따른 빛의 투과양이 감지되도록 함으로서 1단계 필터로부터 반사되는 빛의 양(밝기)에 따라 정수필터의 교환시기 및 수질상태가 자동으로 표시 확인될 수 있는 냉온정수기의 필터교환 표시장치에 관한 것이다.

도 1에 도시한 내부 구성에서 보는 바와 같이, 냉온정수기는 저수통(12)으로 유입되어 냉수통(11) 또는 온수통(13)에 저장되는 정수된 물을 냉각과정 혹은 가열과정을 통해 외부 배출시켜 음용하는데 사용되는 기기로서, 이들 냉수통(11) 또는 온수통(13)으로 저장되는 물을 깨끗하게 정수시키기 위해 정수기본체(10)의 내부 또는 외부에 정수필터(20)가 장착되며, 상기 정수필터(20)에 의해 수도관으로부터 직접 입수된 물이나 저수통(12)에 보존된 물이 냉수통(11)이나 온수통(13)으로 유입되기 전에 정수된다.

이러한 냉온정수기는 그 정수방식에 따라 크게 2종류로 분류할 수 있는데, 하나는 역삼투막을 이용한 정수방식의 RO(Reverse Osmosis) 냉온정수기로서 물에 강제압력을 가해(통상 펌프 사용) 순수한 물분자는 특수하게 제작된 반투막(Membrane Filter)을 통과시키고 다른 물질은 반투막을 통과시키지 않는 정수방식이 적용되며, 또 하나는 중공사막 방식의 냉온정수기로서 가운데가 비어있는 통상 0.01㎛ 굵기의 섬유관이 수천 다발로 묶인 필터를 사용하여 정수하는 방식이 적용된다.

어느 정수방식이나 보통 4단계의 필터(20a)(20b)(20c)(20d)를 적용하게 되는데 우선 역삼투압 냉온정수기의 경우 도 2에서 보는 바와 같이, 1단계 필터(20a)인 침전필터는 원수를 최초로 접촉하여 5㎛ 이상의 각종 찌꺼기와 녹, 흙, 모래, 산화물 등의 오염물질을 걸러주는 역할을 수행하며, 2단계 필터(20b)인 선카본필터는 원수에 용해되어 있는 염소성분, 트리할로메탄(THM), 유기화학물질 등을 흡착, 제거하고, 농약이나 세제성분 등을 걸러주는 기능을 수행한다.

그리고 3단계 필터(20c)인 멤브레인필터는 중금속, 박테리아, 유기화학물질, 분자량이 200 이상인 물속에 용해된 이물질 등을 통상 0.0001㎛의 초정밀 박투막을 통해 강제식 2중화 분리작업을 수행하고 수압이 낮은 지역은 별도의 펌프를 장착하여 사용하며, 아울러 4단계 필터(20d)인 후카본필터는 물 속에 용해되어 있는 가스성분과 냄새성분을 제거하는 기능을 수행한다.

중공사막 냉온정수기의 경우 1단계 필터(20a)인 침전필터는 침전물질, 녹,미세입자 등 비교적 굵은 입자를 제거하며, 2단계 및 3단계 필터(20b)(20c)인 활성탄필터는 이미, 이취, 발암물질, 잔류염소 등을 제거하고 4단계 필터(20d)인 중공사막필터는 대장균, 일반 세균 등을 제거하게 된다.

이러한 다수의 정수필터(20)를 통해 정수된 물을 공급받는 냉온정수기에 있어서 각각의 정수필터(20a)(20b)(20c)(20d)는 정수용량이 다르게 나타나는데, 사용하는 물의 종류나 상태에 따라 큰 차이가 있으나 일반 식수를 기준 1단계 필터(20a)의 경우 3-6개월, 2단계 필터(20b)는 6-12개월, 3단계 필터(20c)는 12-24개월, 4단계 필터(20d)는 18개월 정도로 알려져 있다.

종래에는 각 정수필터(20a)(20b)(20c)(20d)마다 교환주기를 사전에 정해 놓고 교환주기가 되면 실제 정수량과 관계없이 정수필터(20)를 교환하였기 때문에, 사용 가능한 정수필터(20)를 폐기해버리거나 정수능력이 소진된 정수필터(20)를 계속 사용하는 문제가 있었으며, 따라서 정수능력 전에 정수필터(20)를 교환하면 고가의 필터 교체에 따른 경비 및 자원낭비, 정수능력 이후에 정수필터(20)를 교환하면 나쁜 수질의 물을 공급받아 실질적인 냉온정수기의 본래 기능을 상실하게 된다.

어느 정수방식이나 1단계 필터(20a)인 침전필터는 공통적으로 사용하는데, 오염정도가 다른 원수의 특성에 따라 그리고 기능 여부에 따라 후속 단계의 정수필터(20b)(20c)(20d)에 미치는 영향이 큰 필터이며, 또한 정수필터(20)는 적정 사용 후에는 정수능력의 저하 때문에 필연적으로 적절한 시기에 교환해야 한다.

현재까지 냉온정수기의 경우 필터의 교환주기는 공급자의 계략적인 판단에 따라 수용자에게 인지해 주고 일정 기간이 경과하면 교환해 주는 실정이며, 따라서정량화된 교환주기가 되지 못함에 따라 결과적으로 잦은 필터 교환에 따른 경제적손실은 물론, 필터의 교환주기를 경과함으로써 냉온정수기의 본래 기능인 정수기능의 상실과 필터 파손 등으로부터 경제적인 손실이 빈번하다.

기존에 다수의 필터 교환시기 알림장치 등에 대한 기술이 소개되었는데, 예를 들면 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0211494호의 "정수기 필터의 교환시기를 알려주는 장치", 등록번호 제20-0242639호의 "정수기의 필터교환 표시장치" 등에서는 유량센서를 이용하여 필터를 통과한 물의 양을 측정함으로써 필터의 교환시기를 인지하도록 하였다.

이와 같이 유량측정 시스템을 도입하는 경우에는, 원수의 필터 정화능력을 고려하여 예를 들면, 3,000리터 정수라고 가정하면 유량측정기에서 표시되는 유출수량이 3,000리터인 경우에 필터 교환주기를 표시하도록 고안되었는데, 전체 유량의 측정량에서는 큰 오차가 발생하지 않는다고 할 수 있으나 냉온정수기의 사용 지역에 따라 물의 오염 정도가 다르고, 따라서 필터의 내부 상황은 많은 차이가 발생하여 현재까지 양산품에 적극적으로 실용화되지 못하였다.

냉온정수기에 사용되는 정수필터(20)의 경우 1단계 필터(20a)인 침전필터는 원수의 녹이나 흙, 모래, 각종 찌꺼기, 산화물 등을 제거하는 기능을 수행하게 되는데, 사용 지역에 따라 약간의 차이는 있으나 제일 먼저 필터 막힘, 오염 혼재 등이 발생하게 되며, 사용자는 공급자의 권장 사용기간 이전에도 교환의 필요성이 대두되게 된다.

그러나 사용자는 대다수 주부일 뿐만 아니라 정수필터(20)에 대한 상식과 함께 필터의 현 상황을 판단할 수 없어 A/S 등의 요청 및 불만이 표출되게 되며, 특히 필터 막힘 등으로 정수필터(20)가 수압을 견디지 못하면 필터케이스(22) 및 호 스관연결부인 유입구(21) 및 유출구(23) 등에서 파괴 및 누수 현상이 발생하여 사용자는 물질적 피해를 입게 된다.

특히, 사용자는 대다수 정수필터(20)의 경우 표면이 플라스틱 재질과 일부 스테인리스 등의 금속 재질로 되어 있고 누수 방지를 위해 입구와 출구를 제외하고는 대부분 완전 밀봉이 되어 있어, 사용자는 정수필터(20)가 정수기본체(10) 내부에 있을 뿐 만 아니라 분해 조립을 할 수 없기 때문에 필터의 내부 상황을 확인할 수 없었다.

이에 본 고안은 상기와 같이 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로, 기존의 유량 측정에 의한 필터의 교환주기 감지장치와는 다른 필터 내용물의 자체 검출장치를 적용하여 원수의 오염 차이 등 다양한 조건의 지역에서도 정확한 필터 오염을 감지하고 그에 따른 교환주기를 알려줌으로서, 냉온정수기의 본래 기능인 정수기능의 향상에 따른 사용자의 건강 증진은 물론 적절한 필터의 교환시기 정보에 따른 필터교환비용의 감소, 부적절한 필터 막힘 등으로 인한 필터 파괴 등으로부터 발생하는 경제적 손실을 막고자 있는 냉온정수기의 필터교환 표시장치를 제공하는데 그목적이 있다.

도 1은 통상적인 냉온정수기의 내부 구성도.

도 2은 기존의 필터고정판을 통해 냉수정수기에 설치된 정수필터 조립상태도.

도 3은 본 고안에 따라 필터교환 표시장치를 갖는 필터고정판에 정수필터가 설치된 조립상태도.

도 4a 및 도 4b는 본 고안의 필터교환 표시장치가 설치된 정수필터의 측면구조 및 평면구조도.

도 5는 본 고안에 따른 필터교환 표시장치의 개략적인 작동블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 정수기본체 11 : 냉수통

12 : 저수통 13 : 온수통

14 : 제어부 15 : 표시부

20 : 정수필터 20a: 1단계필터

20b: 2단계필터 20c: 3단계필터

20d: 4단계필터 21 : 유입구

22 : 필터케이스 23 : 유출구

24 : 필터고정구 25 : 필터고정판

30 : 센서부 30a: 발광LED

30b: 수광LED 31 : 센서라인

32 : 고정구멍 33 : 고정나사

34 : 라인구멍

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 냉온정수기의 필터교환 표시장치는원수를 정수시키는 다수의 정수필터가 각각 필터고정구를 매개로 필터고정판에 설치된 냉온정수기의 정수필터에 있어서, 상기 정수필터중 1단계 필터인 침전필터에대해 빛을 투과시키는 발광LED와 상기 침전필터를 통해 반사된 빛을 감지하는 수광LED로 구성된 센서부가 상기 1단계 필터의 하부를 지지 고정시키는 필터고정구에 설치되고, 상기 센서부는 센서라인을 통해 제어부와 표시부에 신호 연결되어 상기 1단계 필터의 오염도에 따라 반사한 빛의 양으로부터 필터의 교환시점이 상기 표시부로 자동 표시되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 1단계 필터의 하부가 지지 고정되는 필터고정구는 상기 1단계 필터의 상부를 지지 고정시키는 위쪽의 필터고정구와는 별도로 구성되어 라인구멍이 관통 형성된 필터고정판의 하부에 나사 고정되며, 또한 상기 1단계 필터는 투과되는 빛이 반사될 수 있게 필터케이스가 투명하면서 그 내부에는 스테인리스 판과 같은 반사물이 장입된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 하며, 본 고안의 필터교환 표시장치의 센서부가 설치되는 정수필터(20)중 1단계 필터(20a)에 대한 도면부호는 침전필터 또는 경우에 따라 정수필터 및 필터로도 혼용 사용하면서 동일 부호로 표시한다.

도 3은 본 고안에 따라 필터교환 표시장치를 갖는 필터고정판(25)에 정수필터가 설치된 조립상태를 도시한 것이며, 도 4a 및 도 4b는 본 고안의 필터교환 표시장치가 설치된 정수필터의 측면구조 및 평면구조를 나타낸 것이고, 아울러 도 5 는 본 고안에 따른 필터교환 표시장치의 개략적인 작동관계를 도시한 것이다.

기본적으로 본 고안의 필터교환 표시장치는 냉온정수기의 정수필터(20)를 사용함에 따라 필터의 색상 변색 및 오염도가 증가하여 반사되는 빛의 양이 다르게 나타나면서 필 필터의 퇴색 및 오염도에 따라 빛의 양이 줄게되는 특징을 이용하여, 빛을 투과시키는 발광LED(30a)와 투과되어 반사되는 빛을 감지하는 수광LED(30b)로 구성된 센서부(30)가 정수필터(20)중 1단계 필터(20a)인 침전필터와 필터고정판(25) 사이에 설치되어 작동된다.

즉, 본 고안의 필터교환 표시장치는 원수의 공급에 따라 필터 내부에는 각종 오염물질이 고용되어 일정 사용시간이 경과하면 색상이 변화하여 퇴색하는 특성이 있음을 착안하여 정수필터(20)에 빛이 통과하도록 필터케이스(22)를 투명으로 형성하고, 투명한 상기 필터케이스(22)를 통한 내용물(도면도시 생략)로부터 반사되는 빛의 밝기 차이(양)이 센서부(30)에 의해 감지되로고 함으로서 정수필터(20)의 교환시기 및 수질상태를 정수기본체(10) 외부에서도 알 수 있도록 한다.

특히 본 고안의 회로구성은 1단계 필터(20a)인 침전필터에 접촉되어 발신 및 수신기능을 수행하는 센서부(30)와, 상기 센서부(30)로부터 얻은 감지신호를 변환하고 분별하는 제어부(14) 및, 상기 제어부(14)로부터 정수필터(20)의 상태 및 교환시기를 알려주는 표시부(15)로 구성되며, 이는 필터(20)의 감지(Sensing)부터 표시까지의 제어뿐 만 아니라 가열 및 냉각기능을 제어하는 정수기본체(10)의 제어부(14)에 연결하여 신호 제어하도록 구성되는 것이다.

또한 센서부(30)가 설치되는 1단계 필터(20a)는 측면을 투명소재를 사용하여 발광LED(30a)로부터 수신되는 빛을 잘 투과하도록 구성되는데, 일정 부분만을 별도로 투과창으로 제작하는 것도 가능하나 필터의 기능상 견고성과 안전성을 고려하여 측면부 전체를 투명소재를 사용하여 필터케이스(22)가 구성되는 것이 바람직하다.

또한 수광LED(30b) 및 발광LED(30a)의 센서부(30)는 필터(20)에 직접 접촉되도록 기존의 필터케이스(22)를 별도로 제작하거나 일부만을 용이하게 변경하여 사용할 수 있도록 하였으며, 상기 필터케이스(22)의 하부쪽 필터고정구(24)를 별도로 제작하는 경우를 예를 들던 1단계 필터(20a)가 확고히 고정되도록 필터의 외곽 둘레를 1/2 이상으로 고정날개가 제작되고, 날개 안쪽에는 발광LED(30a) 및 수광LED(30b)가 삽입된 일정 각도(송수신 각도 0-180°범위 내에서 임의로 제작이 가능)의 센서부(30)가 위치하며, 상기 센서부(30)는 필터케이스(22)의 바깥쪽 원주에 밀착되도록 구성된다.

아울러 1단계 필터(20a)인 침전필터의 하부가 지지 고정되는 필터고정구(24)는 침전필터의 상부를 지지 고정시키는 위쪽의 필터고정구와는 별도로 구성되어 라인구멍(34)이 관통 형성된 필터고정판(25)의 하부에 나사 고정되며, 센서부(30)로부터의 센서라인(31)이 상기 필터고정구(24)의 라인구멍(34)을 통해 인출되어 제어부(14)와 표시부(15)로 신호 연결됨은 물론이다.

따라서 필터 교환 시에도 정수필터(20)의 탈착과 부착이 용이하고, 필터의 부착 상태에서는 필터고정구(24)의 센서부(30)에 필터(20a)가 완전히 밀착되어 송수신이 원활하며, 특히 상기 센서부(30)가 접촉되는 면은 필터의 유출수 방향으로 상기 1단계필터(20a)인 침전필터의 측면에 설치한다.

즉, 정수필터는 유출수쪽 보다는 유입수쪽이 더 오염도가 심하기 때문에 조기의 필터 교환에 따른 경제적 손실을 방지하기 위하여 유출수쪽에 센서부(30)가 위치하도록 하는 것이다.

한편, 발광LED(30a)는 정수필터(20)의 1단계 필터(20a)인 침전필터의 투명한 필터케이스(22)를 통해 투광할 수 있게 하고, 수광LED(30b)는 필터케이스(22)를 통과하여 필터(20a) 내부의 일정 깊이로 삽입된 스테인리스 판과 같은 반사물을 필터 내용물 장입시에 함께 장입하여 필터로 송신된 빛을 수신하게 구성된다.

또한 필터케이스(22) 내부의 필터 내용물의 일부분을 빛이 직접 투과하게 하여 수신하도록 구성하는 것도 가능한데, 통상 필터의 직경이 60mm 이상이 되기 때문에 필터의 중앙부위를 빛이 직접 투과하기에는 어려움이 있어 필터의 원주 방향으로 어느 일부분을 이용하는 것이 바람직하다.

아울러 수광LED(30b)로부터 감지된 신호를 필요 대역만을 검출하기 위한 밴드필터(도면도시 생략)와 상기 밴드필터를 통과한 신호를 증폭하기 위한 증폭기(도면도시 생략), 상기 증폭기의 출력신호를 정류하여 직류전압을 발생하는 정류기(도면도시 생략), 정류기로부터 출력되는 직류전압의 신호를 다양한 실험결과로부터 얻은 데이터를 근거로 설정한 입력값과 비교하여 필터(20a)의 교환시기를 분별하는 대역설정기(도면도시 생략), 대역설정기로부터 스위칭회로를 통해 필터(20a)의 단계별 오염 및 교환시기를 나타내주는 표시부(15)로 회로 구성된다.

구라고 표시부(15)는 필터의 오염 정도와 교환시기를 표시하는데 녹색, 황색, 적색의 LED표시창(상세도면 생략)과 필터(20)를 장착할 때는 리셋시켜 초기화하는 리셋스위치(상세도면 생략)로 구성될 수 있으며, 필요에 따라 표시창을 디지털 형태로 구성하거나 필터(20)의 현재 장착 및 탈착 상태 또는 단수에 따른 초기화 기능을 자동화할 수 있다.

오염 정도는 초기 사용에서는 녹색, 일정 시간 사용 후 필터의 오염도가 증가함에 따라 황색, 적색으로 변경되어 나타나는데, 오염 정도가 심해 교환 시기가 되면 적색등이 경고 표시 즉, 주기적인 적색이 표시되도록 하여 사용자가 필터의 상태 및 교환시기 판별을 용이하도록 함이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 냉온정수기의 필터교환 표시장치는 모든 정수필터에 대한 상태정보와 교환시기를 자동적으로 검출하고 소비자에게 이를 알림으로서, 필터의 적절한 교환주기로부터 안전한 정수물을 공급하고 잦은 필터 사용에 따른 경제적 손실을 방지할 뿐만 아니라 필터 막힘 등을 방지하여 파손 등의 문제점을 미연에 방지하여 냉온정수기의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 저렴한 비용으로 센서부를 구성하여 필터케이스에 용이하게 부착하여 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims

원수를 정수시키는 다수의 정수필터(20)가 각각 필터고정구(24)를 매개로 필터고정판(25)에 설치된 냉온정수기의 정수필터에 있어서,

상기 정수필터(20)중 1단계 필터(20a)인 침전필터에 대해 빛을 투과시키는 발광LED(30a)와 상기 침전필터를 통해 반사된 빛을 감지하는 수광LED(30b)로 구성된 센서부(30)가 상기 1단계 필터(20a)의 하부를 지지 고정시키는 필터고정구(24)에 설치되고, 상기 센서부(30)는 센서라인(31)을 통해 제어부(14)와 표시부(15)에 신호 연결되어 상기 1단계 필터(20a)의 오염도에 따라 반사한 빛의 양으로부터 필터의 교환시점이 상기 표시부(15)로 자동 표시되도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 필터교환 표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 1단계 필터(20a)의 하부가 지지 고정되는 필터고정구(24)는 상기 1단계필터(20a)의 상부를 지지 고정시키는 위쪽의 필터고정구와는 별도로 구성되어 라인구멍(34)이 관통 형성된 필터고정판(25)의 하부에 나사 고정된 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 필터교환 표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 1단계 필터(20a)는 투과되는 빛이 반사될 수 있게 필터케이스(22)가 투명하면서 그 내부에는 스테인리스 판과 같은 반사물이 장입된 것을 특징으로 하는 냉온정수기의 필터교환 표시장치.