KR100570711B1 - 연수기용 통합 감압밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기로 유입되는 원수의 유량측정과 감압조절 및 온도감지가 가능한 연수기용 통합 감압밸브에 관한 것이다.

구체적으로 본 발명은 원수가 각각 유출입되는 입수관과 출수관을 구비한 케이싱으로 구성되어지는 연수기용 통합 감압밸브로서, 가장자리를 따라 다수의 관통홀이 일 방향으로 나선 관통된 상태로 상기 입수관 내에 설치되는 와류생성부재와, 상기 다수의 관통홀을 경유한 원수에 의해 일 방향 회전되는 회전부재와, 상기 회전부재의 회전수를 측정하는 카운터를 구비한 유량측정부와; 상기 버퍼영역 내에서 상기 유량측정부를 경유해온 원수를 일정한 압력으로 제어하는 감압부와; 상기 출수관으로 배출되는 원수의 온도를 감지하는 온도감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브를 제공한다.

이를 통하여 연수기로 공급되는 원수의 유량 및 온도 그리고 공급압력을 간단하고 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.

연수기, 유량측정수단, 감압수단, 온도감지수단, 와류생성부재, 회전부재

Description

연수기용 통합 감압밸브{Multi Function Pressure Regulating Valve for Water Softening Apparatus}

도 1은 종래 일반적인 연수기를 대략적으로 도시한 블럭도;

도 2는 본 발명의 바람직한 양태에 따른 연수기용 통합 감압밸브의 사시도;

도 3은 본 발명의 바람직한 양태에 따른 연수기용 통합 감압밸브의 분해 사시도;

도 4는 본 발명의 바람직한 양태에 따른 연수기용 통합 감압밸브의 단면도;

도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 바람직한 양태에 따른 통합 감압밸브의 와류생성부재를 도시한 사시도와 평면 투시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 통합 감압밸브 110 : 케이싱

112 : 하우징 120 : 입수관

122 : 출수관 130 : 유량측정부

131 : 와류생성부재 141 : 회전부재

145 : 축봉 147 : 카운터

150 : 감압부 151a : 제 1 영역

151b : 제 2 영역 151c : 제 3 영역

152 : 개폐수단 153 : 격벽

154 : 릴리프홀 155 : 다이어프램

156 : 밸브디스크 158 : 스템

161 : 제 1 탄성부재 162 : 제 2 탄성부재

180 : 온도감지부 190 : 브래킷

본 발명은 연수기용 통합 감압밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연수기로 유입되는 원수의 유량측정과 감압조절 및 온도감지가 가능한 연수기용 통합 감압밸브에 관한 것이다.

일상적으로 사용되는 생활수는 경수(硬水)와 연수(軟水)로 구분될 수 있는데, 흔히 단물이라고 불리는 대표적인 연수인 증류수 또는 빗물은 수소와 산소 이외의 성분을 거의 포함하지 않아 경도가 낮다. 반면에 센물이라고 불리는 지하수, 수돗물 등의 경수에는 칼슘 이온(Ca²⁺) 및 마그네슘 이온(Mg²⁺)과 같은 경도 유발물 질이 함유되어 있기 때문에, 비누를 사용하는 경우 이의 지방산과 결합하여 금속성 이물질을 생성하는 것은 물론이고 거품이 잘 일지 않아 세척효과가 떨어질 뿐 아니라, 피부의 노화촉진 및 아토피성 피부염과 같은 피부질환의 원인으로 지적되고 있다.

특히, 현재 대부분의 가정으로 공급되는 수돗물 중에는 이들 칼슘이온 및 마그네슘이온 등의 경도 유발 물질은 물론 정화 과정에서 사용된 염소(Cl) 및 환경오염과 노후관을 통한 압송 과정으로 인하여 철(Fe), 구리(Cu), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 수은(Hg) 등의 유해한 중금속 성분이 다량 함유되어 있다.

따라서, 수돗물에 포함되어 있는 경도 유발 물질을 제거하여 연수(軟水), 즉 단물로 전환시키는 장치가 연수기이다. 즉, 통상적으로 연수기라 하면 경수에 포함되어 있는 경도 유발 물질을 이온교환수지를 통하여 다른 이온으로 치환하여 주는 장치를 지칭한다. 이와 같이 경수를 연수로 전환시키는 연수기에 대해서 간단히 설명한다. 본 명세서에 있어서, "원수"라는 용어는 다르게 사용되지 않는 한, 수도관 등을 통하여 연수기로 유입되는 수돗물과 같은 경수를 의미하는 것으로 사용되었다.

도 1은 종래의 일반적인 연수기를 간략하게 도시한 도면으로서, 특히 냉/온의 원수로부터 냉/온의 연수를 얻을 수 있는 연수기를 도시한 것이다.

도시된 것과 같이, 일반적인 연수기(10)는 수도관과 연결되어 원수를 내부로 공급하는 유입관(12)과, 팽윤성이 작고 나트륨 이온이 함유되어 있는 이온교환수지로 내부가 충전되어 있는 냉/온 연수탱크(32, 34)를 포함한다. 상기 냉/온 연수탱크(32, 34)를 경유하는 과정에서 경수인 원수 중에 다량 포함되어 있는 칼슘이온과 마그네슘이온과 같은 경도 유발 물질은 내부에 충전된 나트륨이온으로 치환되어 연수로 전환되고, 최종적으로는 배출관(14)을 통하여 외부로 배출된다.

이때, 상기 냉/온 연수탱크(32, 34) 내부에 충전되어 있는 이온교환수지에 함유되어 있는 나트륨이온은 유입된 원수에 포함된 칼슘이온 및 마그네슘이온과 같은 경도 유발 물질과의 치환에 의하여 시간의 경과에 따라 점차 소모되며, 이온교환수지의 표면은 경수로부터 흡착된 불순물에 의하여 제 기능을 수행하지 못하기 때문에 주기적인 재생이 요구된다. 이에 따라 상기 이온교환수지의 표면에 흡착된 불순물을 제거하고 소진된 나트륨이온을 재생시킬 수 있도록 소금과 같이 물에 용해될 경우에 나트륨이온을 방출하는 이온교환 재생물질이 내부에 충전되어 있는 냉/온 재생탱크(22, 24)가 각각 상기 냉/온 연수탱크(32, 34)와 대응 연결될 수 있도록 구비된다.

한편, 이 경우 원수가 공급되는 유입관(12)에는 통상적으로 전환밸브(42)가 부설되어 냉/온 원수를 냉/온 연수탱크(32, 34) 또는 냉/온 재생탱크(22, 24)로 유도한다. 그리고 냉/온 연수탱크(32, 34)로 각각 유입된 냉/온 원수는 그 내부에 각각 충전된 이온교환수지에 의하여 냉/온 연수로 배출되고, 냉/온 재생탱크(22, 24)로 각각 유입된 냉/온 원수는 그 내부에 충전된 나트륨이온이 함유된 소금물과 같은 재생물질에 의하여 재생수가 생성되고, 다시 냉/온 연수탱크(32, 34) 각각으로 이송되어 냉/온 연수탱크(32, 34) 내부에 충전된 이온교환수지를 재생시킨 후 재생폐수가 외부로 배출된다.

이때, 상기 냉/온 재생탱크(32, 34) 및 배출관(14) 사이에는 단속밸브(44)가 부설되어 냉/온 연수탱크(32, 34)로부터 배출된 냉온 연수 또는 재생폐수의 배출을 제어하게 된다.

최근, 상기와 같이 구성되는 연수기(10) 사용의 편의를 도모할 수 있도록 다양한 부가기능이 추가되고 있는데, 예를 들어 다수의 냉/온 연수탱크(32, 34)를 구비하여 보다 세분화된 온도의 연수를 사용자에게 제공할 수 있도록 구성하거나 또는 연수 사용량에 따라 냉/온 연수탱크(32, 34) 내부에 충전된 이온교환수지의 재생시기를 파악할 수 있도록 구성되는 기능이 있다. 이를 위해 연수기(10)의 유입관(12) 주변에 이와 같은 기능을 가지는 별도의 구성요소를 첨가하여 전환밸브(42)와 연동시킬 수 있도록 구성되는데, 예컨대 온도감지 센서 또는 유량계 등을 들 수 있다.

또한, 상술한 일반적인 연수기(10)는 펌프와 같은 압력조절수단이 부재함으로 인하여 수도관 등의 원수관으로부터 유입되는 원수의 수압에 의존하여 연수를 유입/ 배출하게 되는데, 내부로 유입되는 원수의 수압이 지나치게 크거나 불균일할 경우 몇 가지 문제점을 가지게 된다.

즉, 외부에서 유입되는 원수의 수압이 필요이상으로 클 경우 냉/온 연수탱크(32, 34) 내부에 충전된 이온교환수지 또는 냉/온 재생탱크(22, 24) 내부 에 충전되어 있는 재생물질이 불필요하게 소진될 수 있을 뿐 아니라, 원수의 수압이 불균일할 경우 연수기 내부에서 이른바 "워터 햄머(Water hammer)"와 같은 맥동 현상으로 인하여 연수기를 고장시키는 원인이 된다.

이런 현상을 방지하기 위하여 연수기(10) 내부로 원수를 유입시키는 유입관(12)에 감압밸브를 부설하여 연수기 내부로 유입된 원수의 유량을 조절할 수 있도록 구성된다.

예를 들어 대한민국 공개특허 제 2002-24151호에서는 유입구와 유출구 사이의 연결부에 시트를 구비하고, 나사봉에 회전력을 전달하는 노브의 작동에 의하여 유입구를 선택적으로 개폐시킴으로써 유량을 조절할 수 있는 앵글밸브에 관한 것이다.

그러나, 위 공개특허에 기술된 것과 같은 앵글밸브에 있어서는 유입된 원수의 양을 제어하기 위해서는 수동으로 노브를 회전시켜야 하는 문제가 있을 뿐 아니라 유입된 원수의 온도를 측정하기 위한 온도 센서 및/또는 유입된 원수의 수량을 측정할 수 있는 유량계 등의 구성과 독립적으로 부설되기 때문에 연수기의 구성을 지나치게 복잡하게 할 뿐 아니라 오동작을 일으킬 우려가 있다.

따라서, 수도관을 통하여 연수기로 공급되는 수돗물과 같은 원수의 유량 및 수온 그리고 공급압력을 신속하고 간편하게 조절할 수 있는 통합형 밸브에 대한 필요성은 여전히 당업계에서는 풀지 못하고 있는 과제로 남아 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 일 목적은 연수기 내부로 공급되는 원수의 유량과 수온 그리고 공급압력을 신속하고 용이하게 조정/제어할 수 있는 연수기용 통합 감압밸브를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연수기 내부로 공급되는 원수에 와류를 형성함으로써, 상기 연수기의 연수 작용 및 연수 효과에 일조할 수 있는 연수기용 통합 감압밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적과 이점은 후술하는 구성을 통해서 보다 분명해질 것이다.

상기한 목적을 위하여 본 발명은 원수가 각각 유출입되는 입수관과 출수관을 구비한 케이싱으로 구성되어지는 연수기용 통합 감압밸브로서, 가장자리를 따라 다수의 관통홀이 일 방향으로 나선 관통된 상태로 상기 입수관 내에 설치되는 와류생성부재와, 상기 다수의 관통홀을 경유한 원수에 의해 일 방향 회전되는 회전부재와, 상기 회전부재의 회전수를 측정하는 카운터를 구비한 유량측정부와; 상기 버퍼영역 내에서 상기 유량측정부를 경유해온 원수를 일정한 압력으로 제어하는 감압부와; 상기 출수관으로 배출되는 원수의 온도를 감지하는 온도감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브를 제공한다.

이때 상기 입수관 내에는 상기 와류생성부재를 관통하도록 고정되되, 이와 대면되는 외주변을 따라 표면이 매끄럽게 연마된 환형의 고정단이 개재된 축봉을 더욱 포함하여, 상기 회전생성부재는 상기 축봉을 기준으로 회전하는 것을 특징으로 하고, 이 경우 상기 회전부재는 상기 고정단을 유격있게 감싸는 회전단과, 상기 회전단 외측 방사상으로 돌출된 다수의 회전스크루와, 상기 적어도 하나 이상의 회전스크루에 부착된 자성체를 포함하고, 상기 카운터는 상기 자성체와의 근접여부에 따라 전기적 신호를 발생시키는 리드스위치와, 상기 전기적 신호의 발생횟수를 계수하는 계수회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어 상기 와류생성부재는 외측 중앙으로부터 돌출된 테이퍼단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 감압부는 릴리프 홀이 관통된 상태로 상기 버퍼영역 내부를 상기 입수관과 연통되어 있는 제 1 영역 및 상기 출수관과 연통된 제 2 영역으로 구분하는 격벽과, 상기 격벽 상단으로 개재되어 밀폐된 제 3 영역을 정의하는 다이어프램과, 상기 다이어프램과 연결되어 상기 제 1 영역에서 상기 릴리프 홀을 개폐하는 밸브디스크와, 상기 밸브디스크 하단과 상기 다이어프램 상단에 각각 개재된 제 1 및 제 2 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 온도감지부는 상기 출수관 일측에 관통 설치된 끼움단과, 상기 끼움단에 삽입되는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 케이싱 일측으로 구비된 브래킷을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 바, 이하 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 양태에 따른 연수기용 통합 감압밸브를 도시한 사시도로서, 본 발명의 연수기용 통합 감압밸브(100)는 외형을 이루는 케이싱(110)에 유량측정부(130)와, 상기 유량측정부(130)를 통하여 유입된 원수의 압력을 조절할 수 있는 감압부(150)와, 유입된 원수의 온도를 측정하는 온도감지부(180)가 통합적으로 설치되어 있다.

상기 케이싱(110)은 내부에 감압부(150)를 수용하며 소정의 버퍼영역이 설정되어 있는 하우징(112)과, 상기 하우징(112)의 일 외측으로 돌출되어 수도관 등의 원수관으로부터 원수를 공급받는 입수관(120)과, 상기 입수관(120)과 대칭되는 방향으로 돌출되며 원수를 연수기로 공급하는 출수관(122)으로 구분될 수 있다. 이때, 상기 입수관(120) 및 상기 출수관(122)은 상기 하우징(112)을 통해서 서로 연통된다.

이에 따라, 상기 입수관(120)을 일반적인 가정의 수전구와 연결하고 출수관(122)을 연수기에 연결시킴으로써, 경수인 수돗물 등의 원수를 연수탱크나 재생탱크로 공급, 유도할 수 있다.

그리고 상기 케이싱(110) 일측의 입수관(120)으로는 유입된 원수의 유량을 측정/제어할 수 있는 유량측정부가(130)가 구비되며, 케이싱(110) 중앙의 하우징(112) 내부에는 유입된 원수의 압력을 조절하는 감압부(150)가 설치되고, 케이싱(110) 타측의 출수관(122)에는 온도감지부(180)가 각각 구비되는데, 상술한 도 2의 분해사시도인 도 3과 내부 단면도인 도 4를 참조하여 함께 설명한다.

우선 수도관 등의 원수관과 연결되는 입수관(120)에 설치되는 유량측정부(130)는 입수관(120) 내부로 삽입 고정되는 와류생성부재(131)와, 상기 와류생성부재(131)의 내측에 회전 가능하도록 병설되는 회전부재(141)와, 상기 회전부재(141)의 회전수를 측정할 수 있도록 이의 인근에 설치되는 카운터(147)를 포함한다. 또한, 상기 회전부재(141)는 그 중앙을 관통하도록 고정된 축봉(145)을 기준으로 회전할 수 있는데, 마찰을 줄이기 위하여 상기 축봉(145) 외주변으로는 환형의 고정단(146)이 형성되고, 이와 같은 고정단(146)은 바람직하게는 외면이 매끄럽게 연마된 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.

상기 와류생성부재(131)는 입수관(120) 내에 고정 설치되어 유입/공급되는 원수에 와류를 형성함으로써, 유입된 경수의 연수 효과를 극대화시킬 수 있음은 물론 후술하는 회전부재(141)가 아주 적은 양의 원수에도 민감하게 회전할 수 있도록 한다. 이를 위하여 상기 와류생성부재(131)는 입수관(122)을 가로막는 대략 디스크의 형태를 가지면서 상기 축봉(145)의 일 끝단이 내부에 삽입 고정되는 축홀(134)이 중앙을 관통하고, 상기 축홀(134)을 중심으로 가장자리를 따라 다수의 관통홀(133)이 관통되어 있다. 또한 상기 와류생성부재(131)의 외주변으로 오링(136)이 개재되어, 입수관(120) 내부로 긴밀하게 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 와류생성부재(131)에 형성된 관통홀(133)의 형태를 첨부하는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 첨부 도면 도 5b 에서 실선은 임의의 일 관통홀(133)의 선단(133a)을 표시한 것이고, 점선은 이로부터 와류생성부재(131)를 관통하는 경로 및 상기 관통홀의 후단(133b)을 표시한 것이다.

도 5a 및 도 5b에서 상세하게 도시된 것과 같이, 상기 다수의 관통홀(133)은 상기 와류생성부재(131)를 일직선으로 관통하지 않는다. 즉, 상기 각각의 관통홀(133)은 선단(133a)으로부터 상기 와류생성부재(131) 내부에서 일 방향으로, 예컨대 시계 방향 또는 반시계 방향으로 휘어진 경로를 가지고 후단(133b)에 도달되는 바, 결국 각각의 관통홀(133)은 대략 나선형이라 할 수 있다.

이에 따라 입수관(120)으로 공급된 원수는 와류생성부재(131)를 통과하는 중에 소용돌이쳐지면서 연수기 내부의 연수탱크로 공급되고, 연수탱크 내부에 충전된 이온교환수지는 불규칙한 와류 형태의 원수에 영향을 받아 경수에 함유된 각종 불순물을 1 차적으로 흡착, 제거할 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 와류생성부재(131) 가장자리를 따라 측방 관통된 각 관통홀(133) 선단은 인접한 다른 하나의 관통홀 후단과 실질적으로 일치하도록 형성될 수 있다. 즉, 도 5b에서 알 수 있는 것과 같이, 임의의 제 1 관통홀의 후단(133a)은 이와 이웃한 제 2 관통홀의 선단(233a)과 실질적으로 겹쳐져 있다. 이와 같이 연속적으로 각 관통홀의 후단은 그에 인접한 다른 관통홀의 선단과 겹쳐지면서 내부 경로가 나선방향으로 휘어져 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면 원수가 다수의 관통홀(133)에 균일하게 분산 유입되도록 이의 선단측 중앙부분에는 돌출된 형상의 테이퍼단(135)이 존재하고, 축홀(134)은 이의 중앙을 관통하고 있다.

상기 회전부재(141)는 상기 축홀(134)에 관통 고정된 축봉(145)을 유격있게 감싸는 튜브형상의 회전단(144) 및 이를 따라 펼쳐 배열된 다수의 회전 스크루(142)를 포함하며, 이 같은 다수의 회전 스크루(142) 중 적어도 하나 이상으로는 자성체(143)가 편심되게 부착되어 있다. 따라서, 상기 와류생성부재(131)를 통과하면서 소용돌이 쳐진 원수에 의해 상기 자성체(143)가 부착되어 있는 다수의 회전 스크루(142) 및 회전단(144)이 회전된다. 이때 마찰력을 줄이기 위하여 상기 회전단(144)에 대응되는 축봉(145) 외주면에는 표면이 매끄럽게 연마된 세라믹 재질의 고정단(146)이 구비된다.

상기 카운터(147)는 입수관(120) 일측에 관통 설치되어 상기 회전 스크루(142)에 편심되게 부착되어 있는 자성체(143)와의 근접 여부를 통하여 전기적 신호를 발생시키는 리드스위치(148)와, 상기 리드스위치(148)가 발생시킨 전기적 신호의 횟수를 측정할 수 있도록 계수라인(148)을 통하여 상기 리드스위치(148)와 연결되는 계수회로(미도시)를 포함한다.

따라서, 상기 회전 스크루(142)의 적어도 하나에 편심되게 부착되어 있는 자성체(143)는 카운터(147)를 구성하는 리드스위치(148)와의 거리에 따라 전기적 신 호를 발생시키며, 그 횟수를 계수회로가 측정함으로써, 유입된 원수의 양을 측정할 수 있게 된다. 한편, 상기 리드스위치(148)는 입수관(120)의 일측을 관통한 상태로 몰딩 처리 등을 통하여 고정된다.

다음으로, 본 발명에 따른 감압부(150)는 케이싱(110)의 중앙에 형성된 하우징(112) 내부의 버퍼영역에 부설된다. 상기 감압부(150)는 상술한 바 있는 유량측정부(130)를 경유하여 유입된 원수의 수량에 따라 이를 출수관(122)으로 공급하거나 차단하는 등의 동작을 통해 압력을 조절하는 개폐수단(152)을 구비하고 있다.

이를 자세히 살펴보면, 도 4에서 알 수 있는 것과 같이 상기 하우징(112) 내부의 버퍼영역은 격벽(153)에 의하여 제 1 영역(151a)과 제 2 영역(151b)으로 구분되며, 상기 격벽(153)의 상단에 형성된 다이어프램(diaphragm, 155)에 의하여 밀폐된 제 3 영역(151c)으로 구분되어진다. 즉, 본 발명에 따른 감압부(150)를 구성하는 개폐수단(152)은 릴리프 홀(154)이 관통된 상태로 하우징(112) 내부를 가로질러 각각 입수관(120)과 연통되는 하단의 제 1 영역(151a) 및 출수관(122)과 연통되는 중간의 제 2 영역(151b)으로 구분하는 격벽(153)과, 상기 격벽(153)의 상단으로 평행하게 개재되어 상부의 밀폐된 제 3 영역(151c)을 정의하는 다이어프램(155)을 포함하도록 구성된다.

이 때, 상기 제 1 영역(151a)에는 격벽(153)과의 거리가 멀거나 가까워짐에 따라 릴리프 홀(154)을 개폐하는 원판 형상의 밸브 디스크(156)가 상기 다이어프램(155)과 연결된 스템(stem, 158)에 개재되어 상기 다이어프램(155)과 상 호 연동될 수 있다. 한편, 제 1 영역(151a)의 내부에 개재되어 있는 밸브 디스크(156)의 하단으로는 바람직하게는 코일 스프링인 제 1 탄성부재(161)가 구비되며, 제 3 영역(151c)을 정의하는 다이어프램(155)의 상단으로는 코일 스프링인 제 2 탄성부재(162)가 구비되어 있다.

따라서, 아무런 외압이 작용하지 않으면 상기 밸브 디스크(156)가 격벽(153) 하단으로 이격됨에 따라 릴리프 홀(154)이 개방된 상태를 유지하고 있으므로 입수관(100)을 통하여 상기 유량측정부(130)를 경유하여 하우징(112) 내부의 제 1 영역(151a)으로 유입된 원수는 릴리프 홀(154)을 통하여 제 2 영역(151b)으로 급송된 후, 출수관(122)을 경유하여 연수기 내부에 형성된 연수탱크 또는 재생탱크로 공급된다.

반면, 유량조절부(130)를 통과하여 하우징(112) 내부 제 1 영역(151a)으로 유입된 원수의 압력이 일정 수준, 예컨대 상기 다이어프램(155)에서 설정한 임계 압력을 넘은 경우에는 제 2 영역(151b)의 압력이 상승하여 다이어프램(155)을 위쪽으로 들어올리고, 이에 따라 스템(158)을 통해 다이어프램(155)과 연결되어 있는 밸브 디스크(156)가 함께 상승하여 릴리프 홀(154)을 닫게 된다.

그리고 이들 사이의 압력에서는 상기 밸브 디스크(156) 및 다이어프램(155)의 하단과 상단으로 각각 개재된 제 1 및 제 2 탄성부재(162)의 탄성력을 이용하여 출수관(122)으로 배출되는 원수의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다.

이 때, 바람직하게는 외부로부터의 원수가 제 1 탄성부재(161)과 접촉할 경우 오염의 소지가 있으므로 하우징(112) 내부 버퍼 영역의 제 1 영역(151a)에는 트 랩홈(164)이 바닥면으로 입설될 수 있고, 밸브 디스크(156)의 하단으로부터 스템(158)의 외주변을 따라 연장되며 그 말단이 트랩홈(164)으로 수용되는 가이드(166)가 외측으로 돌출될 수 있는데, 이 경우 상기 제 1 탄성부재(161)은 상기 가이드(166) 및 상기 트랩홈(164)의 내부로 개재될 수 있다. 특히 바람직하게는 가이드(166)의 말단 외측으로 오링(168)이 개재되어 트랩홈(164)의 측면으로 밀착될 수 있다.

온도감지부(180)는 출수관(122)을 통해서 연수기 내부로 유입되어지는 원수의 온도를 감지할 수 있도록 구성된 부분으로서 케이싱(110)의 일측에 형성될 수 있는데, 바람직하게는 본 발명에 따른 유량측정부(130) 및 감압부(150)를 경유하여 연수탱크 또는 재생탱크로 원수를 공급하는 출수관(122)쪽에 병설됨으로써, 보다 정확하게 유입된 원수의 온도를 측정할 수 있다. 이를 위하여 상기 온도감지부(180)에는 온도 센서(182) 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 출수관(122)의 일측에는 상기 온도 센서(182)가 끼워질 수 있도록 예컨대 튜브 형상의 끼움단(184)이 상향 돌출되고, 이의 내측 바닥으로는 출수관(122)과 연통되는 탐지홀(186)이 구비되어 있다. 결국, 온도센서(182)를 끼움단(184)의 내측으로 삽입시킴으로써 탐지홀(186)을 매개로 출수관(122) 내부를 흐르는 원수의 온도를 정확하게 검출할 수 있다.

한편, 바람직하게는 하우징(112)의 일측에는 케이싱(110)을 지지하면서 나사 등을 이용하여 외부로 고정 체결되는 브래킷(190)이 일체로 형성될 수 있고, 이를 통하여 본 발명에 따른 연수기용 통합 감압밸브를 연수기 내부에 간단하게 고정시킬 수 있다.

상술한 것과 같이 구성되는 연수기용 통합 감압밸브에 대한 작동에 대해서 설명한다. 수도관 등의 원수관으로부터 입수관(120)으로 유입된 원수는 유량측정부(130)의 와류생성부재(131)를 통과하면서 다수의 관통홀(133)에 의해 소용돌이 쳐진다. 그리고 이와 같은 와류 형태의 원수의 회전력에 의해 회전부재(141)가 일방향으로 회전한다. 이에 따라 상기 회전부재(141)의 회전 스크루(142)에 편심되게 부착된 자성체(143)가 카운터(147)의 리드스위치(148)와 멀거나 가까워지고, 그 결과 주기적인 전기적 신호를 발생시킨다. 그리고 계수회로는 이 같은 전기적 신호의 발생횟수 및 시간 간격과 주기등을 통해서 원수의 유량을 측정할 수 있다.

이와 같이 유량측정부(130)를 경유한 원수는 하우징(112) 내부 버퍼 영역의 제 1 영역(151a)으로 유입된다. 이 때, 상술한 것과 같이 제 1 영역(151a)으로 유입된 원수의 압력이 일정 수준 이하일 경우에는 밸브 디스크(156)가 제 1 영역(151a) 및 제 2 영역(151b)을 구분하는 격벽(153)과 이격된 상태를 유지하여 릴리프 홀(154)을 개방시킨 상태이다. 따라서 제 1 영역(151a)으로 유입된 원수는 개방된 릴리프 홀(154)을 통하여 제 2 영역(151b)으로 이송되고 출수관(122)을 통하여 배출된다. 반면에 제 1 영역(151a)으로 유입된 원수의 압력이 일정 수준, 즉 다이어프램(155)의 임계 압력을 넘는 경우에는 각각 제 1 탄성부재(161) 및 제 2 탄성부재(162)에 의해 복원력을 받으면서 스템(158)으로 연결된 다이어프램(155) 및 밸브 디스크(156)가 연동 승강되고, 그 결과 밸브 디스크(156)가 릴리프 홀(154)을 폐쇄한다. 이 같은 원리로 감압부(150)는 원수의 공급압력을 일정하게 조절한다.

이와 같이 공급압력이 조절된 원수는 출수관(122)을 통하여 연수탱크 또는 재생탱크로 공급되는데, 그 과정에서 바람직하게는 출수관(122) 일측의 끼움단(184)으로 삽입된 온도센서(182)는 탐지홀(186)을 매개로 원수의 온도를 측정, 검출할 수 있다.

결국, 본 발명에 따른 연수기용 통합 감압밸브를 연수기를 이용하여 원수의 압력을 일정하게 조절하고, 그 과정에서 원수의 유량과 온도를 측정/검지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 양태에 대하여 기술하였으나, 이는 어디까지나 본 발명을 상세히 기술하기 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 결코 아니다. 오히려 본 발명이 속하는 분야의 당업자라면 본 발명에 대한 다양한 변형과 변경을 용이하게 생각해 낼 수 있다. 그러나 그와 같은 변형과 변경은 본 발명의 정신을 훼손하지 아니하는 범위 내에서 본 발명의 권리범위에 속한다는 사실은 첨부하는 청구의 범위를 통하여 보다 분명해질 것이다.

본 발명에 따른 연수기용 통합 감압밸브는 수도관 등의 원수관으로부터 공급된 원수가 연수기 내부로 공급되기 전, 상기 원수의 압력, 유량 및 온도 등을 검지, 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

특히 원수의 유량을 측정하는 유량측정부는 원수에 와류를 일으켜 아주 적은 양이라 할지라도 정확하게 그 유량을 측정할 수 있으며, 상기 와류를 통해서 연수탱크 내부에 충전된 이온교환수지의 연수 효율을 크게 향상시킴으로써 원수에 함유된 불순물 등을 1차적으로 제거할 수 있어 연수 효과를 크게 개선시키는 효과를 거둘 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 통합 감압밸브를 통하여 원수의 유입량/압력 등을 측정할 수 있으므로 이를 기초로 연수탱크 내부에 충전된 이온교환수지의 재생주기를 자동으로 파악할 수 있을 뿐 아니라, 연수탱크로 공급되는 원수의 양을 일정하게 감압 유지시킴으로써 배출되는 연수의 압력을 일정하게 유지할 수 있고 연수기 내부에서 발생하는 맥동 현상을 방지할 수 있으므로 연수기의 잔고장을 감소시키고 수명을 연장시킬 수 있다.

이에 따라 연수탱크 내의 이온교환수지 또는 재생탱크 내의 재생물질의 불필요한 소진을 방지할 수 있다.

한편, 유입된 원수의 온도를 감지하여 사용목적에 따른 최적 온도의 연수를 배출할 수 있을 분 아니라, 통합된 시스템을 통하여 구조가 간단하고 설치면적을 최소화하였다.

Claims (7)

1. 원수가 각각 유출입되는 입수관과 출수관을 구비한 케이싱으로 구성되어지는 연수기용 통합 감압밸브로서,

   가장자리를 따라 다수의 관통홀이 일 방향으로 나선 관통된 상태로 상기 입수관 내에 설치되는 와류생성부재와, 상기 다수의 관통홀을 경유한 원수에 의해 일 방향 회전되는 회전부재와, 상기 회전부재의 회전수를 측정하는 카운터를 구비한 유량측정부와;

   상기 버퍼영역 내에서 상기 유량측정부를 경유해온 원수를 일정한 압력으로 제어하는 감압부와;

   상기 출수관으로 배출되는 원수의 온도를 감지하는 온도감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 입수관 내에는 상기 와류생성부재를 관통하도록 고정되되, 이와 대면되는 외주변을 따라 표면이 매끄럽게 연마된 환형의 고정단이 개재된 축봉을 더욱 포함하여, 상기 회전생성부재는 상기 축봉을 기준으로 회전하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 회전부재는 상기 고정단을 유격있게 감싸는 회전단과, 상기 회전단 외측 방사상으로 돌출된 다수의 회전스크루와, 상기 적어도 하나 이상의 회전스크루에 부착된 자성체를 포함하고,

   상기 카운터는 상기 자성체와의 근접여부에 따라 전기적 신호를 발생시키는 리드스위치와, 상기 전기적 신호의 발생횟수를 계수하는 계수회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 선택된 항에 있어서,

   상기 와류생성부재는 외측 중앙으로부터 돌출된 테이퍼단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 감압부는 릴리프 홀이 관통된 상태로 상기 버퍼영역 내부를 상기 입수관과 연통되어 있는 제 1 영역 및 상기 출수관과 연통된 제 2 영역으로 구분하는 격벽과, 상기 격벽 상단으로 개재되어 밀폐된 제 3 영역을 정의하는 다이어프램과, 상기 다이어프램과 연결되어 상기 제 1 영역에서 상기 릴리프 홀을 개폐하는 밸브 디스크와, 상기 밸브디스크 하단과 상기 다이어프램 상단에 각각 개재된 제 1 및 제 2 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 온도감지부는 상기 출수관 일측에 관통 설치된 끼움단과, 상기 끼움단에 삽입되는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 케이싱 일측으로 구비된 브래킷을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기용 통합 감압밸브.

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