KR100481916B1 - 냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉, 온정수기의 냉수통과 온수통을 연결하는 유로상에 설치되어 온수통의 습증기가 냉수통으로 유입되므로 인해 냉수통의 물이 가열되지 않도록 하는 냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브에 관한 것으로, 온수통을 가열하는 히터의 전원을 오프시키지 못하더라도 온수통내에 과압이 걸리지 않도록 한 것이다.

이를 위해, 분할 형성된 상부캡(13) 및 하부캡(14)과, 상기 상부캡내에 설치되어 기밀을 유지하는 패킹(15)과, 상기 상, 하부캡의 내부에 승, 하강 가능하게 설치되며 외주면에는 절개부(19a)가 형성된 부구(19)로 이루어진 것에 있어서, 부구(19)의 중심에 물유입파이프(6)의 유로와 통하여지게 수용공간(19e)을 형성하여 상기 수용공간내에 과압방지용 밸브(21)를 탄성부재(22)에 의해 탄력 설치하고 상기 수용공간의 입구는 복수개의 통공(23a)이 형성된 캡(23)으로 폐쇄하도록 구성된 과압방지수단이 구비된 것이다.

Description

냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브{omitted}

본 발명은 냉, 온정수기의 냉수통과 온수통을 연결하는 유로상에 설치되어 온수통의 습증기가 냉수통으로 유입되므로 인해 냉수통의 물이 가열되지 않도록 하는 냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 온수통을 가열하는 히터의 전원을 오프시키지 못하더라도 온수통내에 과압이 걸리지 않도록 하는 냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 냉, 온정수기의 구조를 나타낸 개략도로서, 다수개의 필터를 차례로 거치면서 정수된 물이 담기는 저수조(1)와, 상기 저수조의 물이 소정의 수위로 충수되는 냉수통(2)과, 상기 냉수통의 외주면에 코일형상으로 감겨진 냉매파이프(3)와, 상기 냉매파이프내의 냉매를 압축하는 콤프레셔(4)와, 상기 냉수통의 내부에 설치되어 냉수통의 내부를 구획하며 외주면에는 냉수통의 내부로 물이 유입되도록 복수개의 절개부(5a)가 형성되고 중심부에는 물공급파이프(6)가 고정된 격판(5)과, 상기 물공급파이프의 끝단이 고정되어 물공급파이프를 통해 공급되는 물이 담기는 온수통(7)과, 상기 온수통의 외주면에 감겨져 전원의 인가에 따라 온수통내의 물을 설정된 온도로 가열하는 히터(8)와, 상기 냉수통 및 온수통에 각각 연결되어 냉, 온수를 외부로 취출하는 냉, 온수 취출콕크(도시는 생략함) 등으로 구성되어 있다.

따라서 저수조(1)내의 정수된 물이 냉수통(2)으로 유입되면 유입된 물이 격판(5)의 외주면에 형성된 절개부(5a)를 통해 하방으로 공급되므로 냉수통(2)내에 물이 차이게 되는데, 냉수통(2)내의 물이 격판(5)의 상부까지 차이게 되면 물은 격판(5)의 중심부에 고정된 물공급파이프(6)를 통해 온수통(7)으로 공급된다.

이와 같이 정수된 물이 냉수통(2)과 온수통(7)내에 각각 채워진 상태에서 콤프레셔(4)가 구동하면 냉매파이프(3)의 내부에 차거운 냉매가 순환되므로 냉수통(2)내의 물 온도가 대략 5℃를 유지하게 된다.

이와 동시에 온수통(7)의 외주면에 감겨진 히터(8)에 전원이 인가되므로 온수통(7)내의 물 온도는 대략 85℃ 정도를 유지하게 된다.

상기 냉수통(2)과 온수통(7)내의 물 온도가 설정된 온도를 유지하면 감지수단(도시는 생략함)에 의해 콤프레셔(4) 및 히터(8)의 구동이 중단되고, 설정된 온도 이하로 떨어지면 재 가동하는 동작을 반복적으로 수행하게 되므로 사용자가 항상 설정된 온도의 냉, 온수를 마실 수 있게 된다.

상기한 구조를 갖는 냉, 온정수기는 콤프레셔(4)의 구동으로 냉수통(2)내의 물 온도가 5℃를 유지하더라도 온수통(7)내의 가열에 따라 발생된 습증기가 물공급파이프(6)를 통해 상측(냉수통측)으로 이동하여 냉수를 가열시키게 되므로 격판(5)의 상부에 위치하는 물의 온도가 급수되는 물(저수조내의 물)의 온도보다 훨씬 높은 40℃ 정도를 유지하게 된다.

이에 따라, 격판(5)의 상부에 있던 뜨거운 물이 절개부(5a)를 통해 냉수통(2)으로 유입되므로 냉수통내의 물 온도를 설정된 온도인 5℃로 유지하기 위해서는 콤프레셔(4)가 지속적으로 동작하여야만 된다.

이와 같이 콤프레셔(4)가 지속적으로 구동하여 격판(5)의 상부에 위치된 물의 온도를 급수되는 물의 온도보다 떨어뜨리면 차거운 물이 물공급파이프(6)를 통해 온수통(7)으로 공급되는 결과를 초래하게 되므로 히터(8)에 전원을 지속적으로 인가하여야 되는 상반된 현상이 발생되고, 이에 따라 냉, 온정수기의 가동에 따른 전기 소비량이 증대되는 문제점이 발생된다.

따라서 상기한 문제점을 해결하기 위해 물공급파이프(6)상에 체크밸브(9)를 설치하여 온수통(7)내의 온수를 출수하지 않을 때에는 온수통(7)내의 습증기가 냉수통(2)으로 유입되지 않도록 하다가 온수통(7)내의 온수를 출수하고 나면 수압차에 의해 체크밸브(9)가 유로를 개방하여 냉수통(2)내의 물이 온수통(7)으로 충수되도록 하고 있다.

도 2는 종래의 체크밸브를 나타낸 종단면도로서, 케이스역할을 하는 분할 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징내에 승, 하강 가능하게 설치되어 물공급파이프상의 유로를 개폐하는 밸브시트(11)와, 상기 밸브시트의 하방에 설치되어 밸브시트를 상부로 편의하는 코일스프링(12)으로 구성되어 있다.

따라서 온수통(7)내에 물이 채워진 상태에서는 코일스프링(12)의 복원력에 의해 밸브시트(11)가 물공급파이프(6)의 유로를 폐쇄하게 되므로 온수통(7)내의 습증기가 냉수통(2)측으로 유입되지 않는다.

그러나 사용자가 온수콕크를 눌러 온수통(7)내의 온수를 취출하면 온수통(7)내의 수위가 낮아져 수압차가 발생되므로 코일스프링(12)이 압축되면서 밸브시트(11)가 하강하여 유로를 개방하게 되고, 이에 따라 냉수통(2)내의 냉수가 온수통(7)으로 유입된다.

상기 동작으로 온수통(7)내의 충수가 이루어져 수압차가 제거되면 수압차에 의해 압축되었던 코일스프링(12)이 초기 상태로 복원되므로 밸브시트(11)가 유로를 폐쇄하게 된다.

그러나 이러한 구조의 체크밸브(9)는 코일스프링(12)이 수압차에 의해 동작할 수 있도록 매우 민감하게 제작되므로 인해 반복 사용하면 복원력이 떨어져 유로를 개폐할 수 없게 되므로 콤프레셔(4) 및 히터(8)의 반복적인 구동으로 전기 소비량이 증대되는 결과를 초래하게 되었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 출원인에 의해 코일스프링을 사용하지 않고도 온수통내의 물의 양에 따라 물유입파이프의 유로를 개폐시키는 체크밸브가 개발되어 특허출원 2002-9160호로 출원된 바 있다.

도 3은 출원인에 의해 선 출원된 체크밸브의 분해 사시도이고 도 4a 및 도 4b는 도 3의 결합상태 종단면도이며 도 5는 도 4a의 A - A선 단면도로서, 그 구성은 분할 형성된 상부캡(13)과 하부캡(14)으로 이루어진 하우징(20)과, 상기 상부캡(13)의 내부에 설치되어 기밀을 유지하는 패킹(15)과, 상기 상, 하부캡(13)(14)의 내부에 승, 하강 가능하게 설치되고 외주면에는 절개부(19a)가 형성된 부구(19)로 구성되어 있는데, 상기 부구(19)의 저면에는 다수개의 돌기(19d)가 형성되어 있어 도 4a와 같이 부구가 하사점에 위치시 상기 돌기(19d)가 하부캡(14)의 바닥면에 닿아 유로를 형성하게 된다.

이 때, 상기 부구(19)는 외주면에 절개부(19a)만이 형성되고 내부가 채워진 형태로 구성하여도 승, 하강동작이 가능하지만, 승, 하강동작이 보다 원활히 이루어지도록 하부가 개방된 공간부(19c)를 형성하여 상기 공간부(19c)내에 공기층이 형성되도록 구성하는 것이 보다 바람직하다.

따라서 온수통(7)내의 물이 채워진 상태에서는 도 4b와 같이 하우징(20)의 내부에 승, 하강 가능하게 설치된 부구(19)가 상승하여 부구(19)의 만곡부(19b)가 패킹(15)의 날개편(15a)에 긴밀히 접속되므로 부구(19)가 물공급파이프(6)의 유로를 폐쇄하게 되고, 이에 따라 히터(8)의 발열로 인해 온수통(7)내의 물이 가열되더라도 온수통(7)내에 있던 고온의 습증기가 냉수통(2)측으로 유입되지 않는다.

상기한 바와 같이 부구(19)가 물공급파이프의 유로를 폐쇄하고 있는 상태에서 사용자가 온수콕크를 눌러 온수통(7)내의 온수를 취출하면 온수통(7)내의 수위가 낮아지게 되므로 하우징(20)내에 내장된 부구(19)가 도 4a와 같이 하강하면서 물공급파이프의 유로를 개방하게 된다.

상기 부구(19)가 하사점까지 하강하여 저면에 하부캡(14)의 바닥면에 닿더라도 상기 부구의 저면에 복수개의 돌기(19d)가 형성되어 있어 유로를 형성하게 된다.

이와 같이 물공급파이프의 유로가 개방되면 냉수통(2)내에 있던 물이 수압차에 의해 하우징(20)의 내부로 유입되어 부구(19)의 외주면에 형성된 절개부(19a)사이의 공간을 따라 온수통(7)측으로 공급되므로 온수통(7)내에 충수가 이루어지게 된다.

계속되는 충수로 물공급파이프의 유로상에 물이 차이게 되면 자중에 의해 하강하였던 부구(19)가 부력에 의해 상승하여 도 4b와 같이 만곡부(19b)가 패킹(15)의 날개편(15a)에 긴밀히 접속되므로 유로가 폐쇄되는 것이다.

그러나 이러한 구조를 갖는 유로개폐용 체크밸브 또한 부구의 승, 하강에 따라 물공급파이프의 유로를 개폐하게 되므로 냉, 온정수기를 장기간 사용하더라도 체크밸브의 기능을 완벽하게 수행하게 되는 잇점이 있으나, 온수통을 가열하는 히터의 전원을 온, 오프시키는 온도센서가 고장난 상태에서 이를 수리하지 않고 방치하면 온수통내에 과압이 걸려 온수통이 폭발하는 현상이 발생된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 온수통의 히터에 전원을 온, 오프시키는 온도센서가 고장나더라도 온수통내의 과압이 저수조측으로 자동 배출되도록 하여 온수통이 폭발하는 안전사고의 발생을 미연에 방지하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 분할 형성된 상부캡 및 하부캡과, 상기 상부캡내에 설치되어 기밀을 유지하는 패킹과, 상기 상, 하부캡 의 내부에 승, 하강 가능하게 설치되며 외주면에는 절개부가 형성된 부구로 이루어진 유로개폐용 체크밸브에 있어서, 부구의 중심에 물유입파이프의 유로와 통하여지게 수용공간을 형성하여 상기 수용공간내에 과압방지용 밸브를 탄성부재에 의해 탄력 설치하고 상기 수용공간의 입구는 복수개의 통공이 형성된 캡으로 폐쇄하도록 구성된 과압방지수단이 구비된 것을 특징으로 하는 냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 6 및 도 7을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이고 도 7a 및 도 7b는 도 6의 결합상태 종단면도로서, 본 발명은 하우징(20)내에 승, 하강 가능하게 설치된 부구(19)상에 온수통(7)내의 과압을 방지하기 위한 과압방지수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

이는, 온수통(7)의 외주면에 설치되어 히터(8)의 전원을 온, 오프하는 온도센서(도시는 생략함)가 고장나 히터의 전원을 오프시키지 못하더라도 과열에 의해 온수통(7)이 폭발하는 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 과압방지수단은 부구(19)의 중심에 물유입파이프(6)의 유로와 통하여지게 수용공간(19e)이 형성되어 있고 상기 수용공간(19e)의 내부에는 과압방지용 밸브(21)가 코일스프링과 같은 탄성부재(22)에 의해 탄력 설치되어 있으며 상기 수용공간(19e)의 입구는 복수개의 통공(23a)이 형성된 캡(23)에 의해 폐쇄되어 있다.

상기 탄성부재(22)의 탄성계수는 온수통(7)내에 걸리는 압력에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 온수통(7)의 외주면에 설치되어 히터(8)의 전원을 온, 오프하는 온도센서가 정상적으로 작동할 경우에는 부구(19)상에 구비된 과압방지수단은 동작하지 않는다.

즉, 도 7a와 같이 과압방지용 밸브(21)가 탄성부재(22)에 의해 하강하여 수용공간(19e)을 폐쇄하게 되므로 온수통(7)에서 발생된 고온의 습증기가 저수조(1) 측으로 이동하지 않는다.

그러나 온도센서의 고장으로 온수통(7)을 가열하는 히터(8)의 전원을 온, 오프하지 못할 경우에는 히터(8)가 온수통(7)내의 물을 지속적으로 가열하게 되므로 온수통(7)내의 압력이 설정된 압력(약 1kg/㎠ 이상)으로 상승하게 된다.

이와 같이 온수통(7)내의 압력이 설정된 압력보다 상승하면 과압방지용 밸브(21)를 누르고 있던 탄성부재(22)가 온수통내의 압력에 의해 변형되면서 도 7b와 같이 수용공간(19e)을 개방하게 되므로 온수통(7)내의 과압이 수용공간(19e)을 통해 저수조(1)측으로 빠져나가게 되고, 이에 따라 온수통(7)내의 압력이 떨어지게 된다.

상기한 동작으로 온수통(7)내의 압력이 설정된 압력 이하로 떨어지면 과압에 의해 압축되었던 탄성부재(22)가 초기 상태로 환원되므로 과압방지용 밸브(21)가 수용공간(19e)을 폐쇄하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 온수통내의 물을 가열하는 과정에서 히터의 구동을 제어하는 온도센서가 고장나더라도 부구에 구비된 과압방지수단이 온수통내의 과압을 저수조측으로 배출하게 되므로 과압에 의해 온수통이 폭발하는 안전사고의 발생을 미연에 방지하게 되는 효과를 얻게 된다.

도 1은 일반적인 냉, 온정수기의 구조를 나타낸 개략도

도 2는 종래의 체크밸브를 나타낸 종단면도

도 3은 출원인에 의해 선 출원된 체크밸브의 분해 사시도

도 4a 및 도 4b는 도 3의 결합상태 종단면도로서,

도 4a는 온수통의 출수로 인해 부구가 하강하여 유로를 개방한 상태도

도 4b는 냉수통의 물보충으로 인해 부구가 상승하여 유로를 폐쇄한 상태도

도 5는 도 4a의 A - A선 단면도

도 6은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도

도 7a 및 도 7b는 도 6의 결합상태 종단면도로서,

도 7a는 온수통내의 압력이 적정 압력을 유지한 상태도

도 7b는 온수통내의 과압으로 인해 과압방지용 밸브가 개방된 상태도

도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 냉수통 6 : 물공급파이프

7 : 온수통 13 : 상부캡

14 : 하부캡 15 : 패킹

19 : 부구 19d : 돌기

19e : 수용공간 20 : 하우징

21 : 과압방지용 밸브 22 : 탄성부재

23 : 캡

Claims (2)

1. 분할 형성된 상부캡 및 하부캡과, 상기 상부캡내에 설치되어 기밀을 유지하는 패킹과, 상기 상, 하부캡의 내부에 승, 하강 가능하게 설치되며 외주면에는 절개부가 형성된 부구로 이루어진 냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브에 있어서, 상기 부구의 중심에 물유입파이프의 유로와 통하여지게 수용공간을 형성하여 상기 수용공간내에 과압방지용 밸브를 탄성부재에 의해 탄력 설치하고 상기 수용공간의 입구는 복수개의 통공이 형성된 캡으로 폐쇄하여 온수통내의 과압을 방지하는 것을 특징으로 하는 냉, 온정수기의 유로개폐용 체크밸브.
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