KR100193876B1 - 유량 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탱크 내부의 유량을 제어하기 위한 유량 제어장치에 관한 것으로서, 탱크 외부에 설치되어 유량을 제어하도록 함으로써 유량 제어장치의 교체 또는 수리를 편리하게 수행할 수 있고, 또한 유체와의 접촉으로 인한 부식 등의 손상을 방지함으로써 내구성도 향상시킬 수 있는 유량 제어장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 유량 제어장치는, 상부가 개방된 공간부(11)를 가지는 용기(10)와; 상기 용기의 공간부에 승강가능하게 삽입됨과 아울러 저면이 스프링(20)의 개재에 의하여 위로 탄성력을 받고, 외주면 일측에 자성체(70)가 설치된 압력판(20)과; 상기 용기의 상부를 덮도록 용기에 결합됨과 상기 압력판의 상면쪽으로 탱크의 수위에 따른 탱크의 압력이 작용하도록 탱크와 연결되는 뚜껑(30)과; 그리고, 상기 용기의 외주면 일측에 설치되어 상기 압력판의 승강에 따른 자성체의 근접을 감지하여 탱크의 수위를 조절하는 리드스위치(71)를 포함하여 이루어진다. 또한, 뚜껑(30)의 상부 중앙에는 안내관(31)이 위로 더 돌출 형성되고, 상기 압력판의 상면 중앙에는 상기 안내관에 삽입되는 상부안내봉(21)이 위로 더 돌출형성되며, 상기 용기(10)의 하부 중앙에는 너트부(14)가 관통형성되며, 상기 너트부에는 상기 스프링(50)의 하단을 지지함과 아울러 체결량에 따라 스프링의 탄성력을 조절하는 볼트부(60)가 더 체결될 수 있다.

Description

유량 제어장치

본 발명은 탱크 내부의 유량을 제어하기 위한 유량 제어장치에 관한 것으로서, 특히 탱크 외부에 설치되도록 함으로써 유량 제어장치의 교체 또는 보수가 편리하고 또한 내구성도 향상된 유량 제어장치에 관한 것이다.

예컨대 정수기의 정수탱크와 같은 탱크 내부의 유량을 제어하기 위한 일반적인 유량 제어장치를 예를 들면, 제1도에 도시된 바와 같이, 유체(6)가 저장되는 탱크(1) 내부에 탱크(1)의 바닥으로부터 위로 연장설치되는 안내기둥(2)과, 상기 안내기둥(2)을 따라 승강가능하게 안내기둥(2)의 일측 둘레로 설치되는 플로트(4)와, 상기 플로트(4)에 내장되는 자성체(5)와, 그리고 상기 자성체(5)에 대한 근접신호를 감지함으로써 탱크(1)의 공급밸브(미도시)의 개폐를 제어하도록 상기 안내기둥(2)의 고수위측 및 저수위측에 각각 설치되는 고수위 리드스위치(3) 및 저수위 리드스위치(3a)를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 종래 유량 제어장치에 따르면, 탱크(1)의 공급밸브의 개방에 따라 탱크(1) 내부에 유체가 공급되면 탱크(1)의 수위 상승에 따라 플로트(4)가 상승함에 따라 플로트(4)에 내장된 자성체(5)도 플로트(4)와 함께 상승한다. 이와 같이 자성체(5)가 상승하여 고수위 리드스위치(3)에 근접하면 리드스위치(3)는 이를 감지함으로써 제어부에 감지신호가 전달되고 이 신호에 의하여 탱크(1)의 공급밸브가 폐쇄됨으로써 유체(6)의 탱크(1) 내부로의 공급이 중단된다. 이 상태에서 탱크(1) 내부의 유체(6)를 배출시키면 탱크(1) 내부의 유체(6)의 수위는 점차 낮아지고 이에 따라 플로트(4) 및 자성체(5)도 하강한다. 수위가 자성체(5)가 저수위 리드스위치(3)에 근접할만큼 내려가면 저수위 리드스위치(3a)에 의하여 자성체(5)가 감지됨으로써 제어부에 이 감지신호가 전달되고 이 신호에 의하여 탱크(1)의 공급밸브가 개방됨으로써 유체(6)가 탱크(1) 내부로 공급됨에 따라 유체(6)의 수위는 다시 상승하는 것이 반복된다.

그러나, 상기한 바와 같은 유량 제어장치는 탱크(1) 내부에 설치될 뿐만 아니라 탱크(1) 내부에 저장되는 유체(1)와 거의 항상 접촉하고 있는 상태여서 유체의 종류에 따라 유량 제어장치가 심하게 부식되는 현상 등에 의하여 손상될 우려가 있으므로 내구성이 저하된다. 또한, 리드스위치(3)(3a)등이 고장나거나 작동불량일 경우 이를 수리하거나 교체하기 위해서는 탱크(1) 내부의 유체를 모두 배수한 다음 탱크(1) 내부로부터 유량 제어장치를 밖으로 분리해야만 하므로 유량 제어장치의 수리 또는 교체시에 상당히 불편하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 탱크 외부에 설치되어 유량을 제어하도록 함으로써 유량 제어장치의 교체 또는 수리를 편리하게 수행할 수 있고, 또한 유체와의 접촉으로 인한 부식 등의 손상을 방지함으로써 내구성도 향상시킬 수 있는 유량 제어장치의 제공을 목적으로 한다.

제1도는 종래 유량 제어장치를 나타내는 단면도이다.

제2도는 본 발명에 따른 유량 제어장치를 나타내는 분해 사시도이다.

제3도는 본 발명에 따른 유량 제어장치의 동작상태를 나타내는 단면도이다.

제4도는 본 발명에 따른 유량 제어장치의 다른 동작상태를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 용기 11 : 공간부

14 : 너트부 20 : 압력판

21 : 상부안내봉 30 : 뚜껑

31 : 안내관 50 : 스프링

60 : 볼트부 70 : 자성체

71 : 리드스위치

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유량 제어장치는, 상부가 개방된 공간부를 가지는 용기와; 상기 용기의 공간부에 승강가능하게 삽입됨과 아울러 저면이 스프링의 개재에 의하여 위로 탄성력을 받고, 외주면 일측에 자성체가 설치된 압력판과; 상기 용기의 상부를 덮도록 용기에 결합됨과 상기 압력판의 상면쪽으로 탱크의 수위에 따른 탱크의 압력이 작용하도록 탱크와 연결되는 뚜껑과; 그리고, 상기 용기의 외주면 일측에 설치되어 상기 압력판의 승강에 따른 자성체의 근접을 감지하여 탱크의 수위를 조절하는 리드스위치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 뚜껑의 상부 중앙에는 탱크로부터 압력판 쪽으로 유체의 공급을 안내하는 안내관이 위로 더 돌출 형성되고, 이와 대응하여 상기 압력판의 상면 중앙에는 상기 안내관에 삽입되어 안내관에 의하여 승강이 안내되는 상부안내봉이 위로 더 돌출형성되며, 상기 용기의 하부 중앙에는 너트부가 관통형성되며, 상기 너트부에는 상기 스프링의 하단을 지지함과 아울러 체결량에 따라 스프링의 탄성력을 조절하는 볼트부가 더 체결된다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 유량 제어장치를 나타내는 분해 사시도이고, 제3도 및 제4도는 각각 본 발명에 따른 유량 제어장치의 동작상태를 나타내는 단면도이다.

제2도에 도시된 바와 같이, 참조부호 10은 용기로서, 상부가 개방됨으로써 내부에 공간부(11)가 형성되어 있고, 이 용기(10)의 공간부(11)를 덮기 위하여 용기의 상단에는 뚜껑(30)이 결합된다. 용기(10)의 상단 외주면 둘레로 플랜지(12)가 형성되고, 이와 대응하여 뚜껑(30)의 하단 둘레로 플랜지(32)가 형성되어 이 두 플랜지(12, 32)가 나사못(80)들에 의하여 서로 체결됨으로써 용기(10)와 덮개(30)가 서로 결합될 수 있다.

또한, 공간부(11)에는 압력판(20)이 공간부(11)의 내주면을 따라 승강되도록 설치된다. 압력판(20)의 상부 및 하부 중앙에는 상부안내봉(21) 및 하부안내봉(23)이 차례로 돌출형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 압력판(20)의 상부안내봉(21)에 대응하여 덮개(30)의 상부 중앙에는 상부안내봉(21)이 삽입되어 승강이 안내될 수 있도록 안내관(31)이 돌출형성된다. 따라서, 압력판(20)의 승강시 상부안내봉(21)이 덮개(30)의 안내관(30)에 삽입되어 승강이 안내되므로 압력판(20)의 요동을 방지할 수 있다. 또한 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 상기 덮개(30)의 안내관(31)의 상단부에는 체결구(33)가 설치되며, 이 체결구(33)는 탱크(1)(제3도 및 제4도 참조)의 저면을 연결하는 호스(34)의 일단이 연결됨으로써 탱크 내부에 저장되는 유체가 호스(34), 체결구(33) 및 안내관(31)을 거쳐 압력판(20)의 상부로 유입됨으로써 압력판(20)의 상부에는 탱크의 수위에 따른 압력이 작용하게 된다.

탱크(1)의 유체가 압력판(20)의 상부로 유입되는 것이 잘 안내될 수 있도록 상부안내봉(21)의 외주면 둘레로 길이방향을 따라 다수개의 통로(22)가 형성됨으로써 이 통로(22)를 통하여 안내관(31)으로 유입되는 유체가 안내되어 압력판(20)의 상부로 잘 유입될 수 있다.

이와 같이 압력판(20)의 상부로 유입되는 유체가 압력판(20)의 외주면과 용기(10)의 공간부(11) 내주면과의 사이의 틈새를 통하여 압력판(20) 하부로 누설되는 것을 방지하기 위하여, 압력판(20)의 상부에는 벨로우즈(40)가 설치된다.

벨로우즈(40)는 그 저면이 압력판(20)의 상면에 고정되고 그 상단 내주면에 형성된 플랜지(41)의 가장자리부가 용기(10)의 플랜지(12) 및 덮개(30)의 플랜지(32) 사이에 삽입되어 협지됨으로써 탱크(1)로부터 압력판(20)의 상부, 즉 벨로우즈(40)의 내부로 유입되는 유체의 유입량, 즉 탱크(1)의 수위에 따라 확축될 수 있고, 이 벨로우즈의 확축에 따라 압력판(20)이 승강될 수 있다.

한편, 용기(10)의 하부 중앙에는 공간부(11)쪽으로 연통된 너트부(14)가 관통형성되어 있고, 이 너트부(14)에는 볼트부(60)가 체결된다. 볼트(60)부에는 중앙에 공간부(11)와 연통되는 구멍(61)이 형성되고, 이 구멍(61)으로 하부안내봉(23)이 삽입되어 압력판(20)의 승강에 따른 승강이 안내됨으로써 압력판(20) 승강시의 압력판(20)의 요동현상을 방지하고 있다.

그리고, 상기 하부안내봉(23) 둘레로 스프링(50)이 삽입되고, 이 스프링(50)의 상단은 압력판(20)의 저면에 지지되고, 스프링(50)의 하단은 볼트부(60)의 상면에 지지되는 것이 바람직하다. 따라서, 제4도에 도시된 바와 같이, 탱크(1)의 수위가 높아져 압력판(20)에 압력이 크게 작용함으로써 압력판(20)이 하강하면 벨로우즈(40)는 확대되고 스프링(50)은 압축되어 압축탄성력을 가지게 되고, 제3도에 도시된 바와 같이 탱크(1)의 수위가 낮아져 압력판(20)에 작용하는 압력이 줄어들면 압축된 스프링(50)의 탄성력에 의하여 압력판(20)은 상승하게 되고 벨로우즈는 다시 축소된다. 상기한 바와 같이 작용하는 스프링(50)의 탄성력(압축길이)은 볼트부(60)의 회동에 따른 체결량에 의하여 조정될 수 있다. 즉, 탱크(1)의 용량이나, 탱크(1)의 저수위 및 고수위의 범위에 따라 스프링(50)의 탄성력을 적절하게 조정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 압력판(20)의 외주면 일측에는 자성체(70)가 매설되고, 이와 대응하여 용기(10)의 외주면 일측에는 스위치박스(72)가 설치되며, 이 스위치박스(72)의 내부에는 리드스위치(71)가 설치됨으로써 압력판(20)의 승강에 따른 자성체(70)의 근접을 감지함으로써 탱크(1)의 유량을 조절하게 된다. 즉, 탱크(1)의 수위가 고수위가 됨에 따라 압력판(20)이 하강하면 이 압력판(20)의 하강에 따른 자성체(70)의 하강근접을 리드스위치(71)가 감지하여 탱크(1)에 대한 유체의 공급을 차단함으로써 탱크(1)의 수위를 조절하게 된다.

미설명부호 42는 벨로우즈(40)의 하단을 압력판(20)의 상면에 밀착시키기 위하여 상부안내봉(21)의 외주면 하단에 결합된 클립이고, 참조부호 23 및 24는 압력판(20)이 요동하지 않고 상하고 평형을 유지한 상태에서 승강하도록 공간부(11)의 내주면과 압력판(20)의 외주면에 서로 대응하여 형성된 돌기 및 홈이며, 참조부호 62는 볼트부(60)의 체결위치를 고정하기 위하여 볼트부(60)에 체결되는 로크너트를 나타낸다.

다음에 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 유량 제어장치의 작용에 대하여 설명한다.

용기(10) 하부의 너트부(14)에 볼트부(60)를 체결하고 압력판(20) 하부의 하부안내봉(23)에 스프링(50)을 결합한다. 그리고, 압력판(20)의 상부안내봉(20)에 벨로우즈(40)의 저면을 끼워 압력판(20)의 상면에 밀착되도록 한 다음 클립(42)을 상부안내봉(20)에 끼워 벨로우즈(40)의 압력판(20)에 대한 밀착상태를 유지시킨다. 다음에, 홈(13)에 돌기(24)가 삽입되도록 압력판(20)을 용기의 공간부(11)에 끼운 다음 하부안내봉(23)에 스프링(50)을 끼운 다음 하부안내봉(23)의 하단이 볼트부(60)의 구멍(61)에 삽입되도록 볼트부(60)를 너트부(14)에 체결한다. 그리고, 벨로우즈(40)의 플랜지(41)의 가장자리가 플렌지(12, 32) 사이에 협지되도록 뚜껑(30)을 용기(10)에 덮고, 상기 플렌지(12, 32)를 나사못(80)으로 체결한다. 이 때 상부안내봉(21)이 안내관(31)에 삽입되도록 한 상태에서 플랜지(12, 32)를 체결하고, 그 후 안내관(31)의 상부에 호스(34)가 결합된 체결구(33)를 결합한다. 다음에, 용기(10)의 외주면에 스위치박스(72)를 체결한다. 이 때 리드스위치(71)가 압력판(20)에 매립된 자성체(70)와 대응되도록 스위치박스(72)를 용기(10)의 외주면 일측에 결합한다.

상기한 바와 같이 조립을 마친 후 체결구(33)에 결합된 호스(34)의 타단을 탱크(1)의 저면 쪽에 연결하면, 탱크(1) 내부에 저장된 유체의 일부가 호스, 체결구, 상부안내봉(21)의 통로(22)들을 통하여 벨로우즈(40) 내부로 유입된다. 탱크(1)의 수위가 저수위일 경우 벨로우즈(40)의 내부로 유입된 유체에 의하여 압력판(20)의 상면에 작용하는 압력이 스프링(50)의 탄성력보다 크지 않기 때문에 압력판(20)은 상승위치를 유지하지만, 탱크(1)에 유체가 공급되어 탱크(1)의 수위가 점차 높아져 고수위가 되면 압력판(20)의 상면에 작용하는 압력이 스프링(50)의 탄성력보다 커짐으로써 압력판(20)이 하강하게 되고 이 과정에서 스프링(50)은 압축된다.

이와 같이 압력판(20)이 하강하여 압력판(20)에 매립된 자성체(70)가 리드스위치(71)에 근접하면 리드스위치(71)는 이를 감지하여 탱크(1)의 유체공급밸브를 차단함으로써 탱크(1)에는 유체가 공급되지 않게 된다.

그리고, 탱크(1)로부터 유체를 취출하여 사용함에 따라 다시 탱크(1)의 수위가 낮아지면 압력판(20)에 작용하는 탱크(1) 내부의 유체압력도 낮아져 압축된 스프링(50)의 탄성력에 의하여 압력판(20)이 상승됨에 따라 자성체(70)와 리드스위치(71)와의 거리가 멀어져 리드스위치(71)가 자성체(70)를 감지하지 못함으로써 탱크(1)의 유체공급밸브는 다시 개방되어 탱크(1)에 유체가 공급되고, 이와 같은 동작을 반복함으로써 탱크(1)의 유체의 유량을 조절하게 된다.

또한, 탱크(1)의 수위에 따른 압력판(20)의 승하강높이는 스프링(50)의 탄성력에 의하여 결정되므로 스프링(50)의 탄성력을 조절함으로써 탱크(1)의 고수위 및 저수위간의 범위를 설정할 수 있다. 즉, 볼트부(60)의 체결량에 따라 스프링(50)의 압축길이를 조절함으로써 압력판(20)의 승하강높이를 조절할 수 있고, 이에 따라 탱크(1)의 수위폭을 조절할 수 있다.

또한, 볼트부(60)의 고정상태를 유지하기 위한 로크너트(62)에 의하여 볼트부(60)의 체결량을 고정해 놓으면 볼트부(60)의 풀어짐이 방지되므로 일정한 압력판(20)의 승하강높이의 변동이 일정하므로 탱크(1)의 수위폭도 일정한 폭으로 고정하여 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 유량 제어장치에 있어서는, 탱크(1)의 외부에 설치되어 탱크(1) 내부에 저장되는 유체에 직접 접촉하는 일이 방지됨으로써 유체의 종류에 따라 유량 제어장치 전체가 심하게 부식되는 현상 등에 의하여 손상되는 현상을 방지할 수 있으므로 내구성이 향상된다. 또한, 탱크(1) 외부에 설치됨으로써 예컨대 리드스위치(71)의 교환이나 고장수리를 간단하게 할 수 있으므로 편리하다. 또한, 볼트부(60)의 체결량에 따라 탱크(1)의 수위범위를 조절할 수 있도록 이루어짐으로써 사용상 편리할 뿐만 아니라 사용범위를 넓힐 수 있다.

Claims (2)

1. 상부가 개방된 공간부(11)를 가지는 용기(10)와; 상기 용기의 공간부에 승강가능하게 삽입됨과 아울러 저면이 스프링(20)의 개재에 의하여 위로 탄성력을 받고, 외주면 일측에 자성체(70)가 설치된 압력판(20)과; 상기 용기의 상부를 덮도록 용기에 결합됨과 상기 압력판의 상면쪽으로 탱크(1)의 수위에 따른 탱크(1)의 압력이 작용하도록 탱크(1)와 연결되는 뚜껑(30)과; 그리고, 상기 용기의 외주면 일측에 설치되어 상기 압력판의 승강에 따른 자성체의 근접을 감지하여 탱크(1)의 수위를 조절하는 리드스위치(71)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 뚜껑(30)의 상부 중앙에는 탱크(1)로부터 압력판(20)쪽으로 유체의 공급을 안내하는 안내관(31)이 위로 더 돌출 형성되고, 이와 대응하여 상기 압력판의 상면 중앙에는 상기 안내관에 삽입되어 안내관에 의하여 승강이 안내되는 상부안내봉(21)이 위로 더 둘출형성되며, 상기 용기(10)의 하부 중앙에는 너트부(14)가 관통형성되며, 상기 너트부에는 상기 스프링(50)의 하단을 지지함과 아울러 체결량에 따라 스프링의 탄성력을 조절하는 볼트부(60)가 더 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 제어장치.