KR100683882B1 - 이온수기용 전해조의 밸브조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온수기용 전해조에 사용되는 밸브조립체에 관한 것으로, 특히, 밸브하우징에 형성된 입수구의 단면적을 전해조와 연결되는 연결통로의 단면적 보다 작게 형성함으로써, 입수유량의 조절이 가능해지고 밸브의 작동감응을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 밸브의 부피를 축소시킬 수 있고 밸브 작동과정에서 발생되는 소음도 현저하게 감소시킬 수 있는 이온수기용 전해조의 밸브조립체에 관한 것이다.

Description

이온수기용 전해조의 밸브조립체{Valve assembly for electrolytic cell of ion water purifier}

도 1은 종래의 이온정수기용 전해조의 밸브조조립체를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 이온수기용 전해조의 밸브조립체를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 밸브하우징 102 : 입수구

104 : 퇴수구 106 : 연결통로

110 : 입수측 배관 120 : 밸브바디

121 : 개폐판 122 : 관통공

123 : 개폐블럭 130 : 스프링

본 발명은 이온수기용 전해조에 사용되는 밸브조립체에 관한 것으로, 특히, 밸브조립체의 입수유량의 조절이 가능해지고 밸브의 작동감응을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 밸브의 부피를 축소시킬 수 있고 밸브 작동과정에서 발생되는 소음도 현저하게 감소시킬 수 있는 이온수기용 전해조의 밸브조립체에 관한 것이다.

최근 들어, 정수기에서 필터링한 물을 재차 전해조를 사용하여 물을 전기분해하여 알칼리수를 음용수로 사용하고 산성수를 미용수로 사용하도록 하는 이온수기가 제안되고 있다.

이와 같은 알칼리수를 공급할 수 있는 이온수기에 관한 종래기술로는 공지된 대한민국 공개특허 제10-2005-0005274호(2005.1.13), 공개특허 제10-2004-0110297호(2004.12.31), 등록실용신안 제20-0327035호(2003.9.5) 등에도 잘 나타나 있다.

즉, 종래의 이온수기는 수도꼭지로부터 제공된 원수를 정수필터로 정수한 다음 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크로부터 제공된 정수를 전기분해하여 알칼리수와 산성수를 만드는 전해조와, 상기 전해조에서 배출되는 알칼리수를 저장하는 알칼리수조와, 상기 알칼리수조로부터 공급되는 알칼리수를 냉각 보관하는 냉수탱크와, 상기 알칼리수조와 연결되어 알칼리수를 공급받아 가열 저장하는 온수탱크를 갖추고 있다.

여기서, 이온수기에 장착되는 전해조는 일정한 크기의 전해조 본체와, 본체 내에 주입되는 전해액인 물과, 물을 전기분해하여 산성수와 알칼리수를 생성시키기 위한 양극(+)과 음극(-) 및 전기분해된 산성수와 알칼리수를 분리시키기 위한 격막등으로 구성됨으로써 외부에서 급수된 물이 전해조 본체 내로 유입되면 이 물이 양극과 음극에 의해 산성수와 알칼리수로 전기분해된 뒤 외부로 배출되도록 되어 있다. 이러한 전해조의 일반적인 구조는 실용신안공개 제1995-23275호에도 자세하게 기재되어 있다.

한편, 전해조에는 산성수 또는 알칼리수 등의 퇴수를 위한 밸브장치가 장착 되어 있는바, 도 1은 전해조에 장착되는 일반적인 밸브장치의 구조를 보여주고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전해조용 밸브는 입수측 배관(13)과 연통되는 입수구(21)와 내부의 물이 퇴수되는 퇴수구(22) 및 전해조 내부와 연통되는 연결통로(23)가 형성된 밸브하우징(10)과, 밸브하우징(10) 내에 왕복이동가능하게 설치되며 상기 입수구(21)와 퇴수구(22) 및 연결통로(23)를 선택적으로 개폐하는 밸브바디(11)와, 상기 밸브바디(11)와 상기 밸브하우징(10) 사이에 지지되는 스프링(12)을 포함하여 구성된다.

이러한 밸브의 작동원리는 밸브하우징(10)의 입수구(21)를 통해 물이 유입되면 수압 의해 밸브바디(11)가 스프링(12)의 탄성을 이기고 하강하여 퇴수구(22)를 폐쇄시키고 동시에 연결통로(23)는 개방시키게 되므로 입수구(21)와 연결통로(23) 사이의 유로가 형성되어 전해조 내부로 물의 유입이 이루어지게 된다.

반면, 입수구(21)를 통한 물의 유입이 차단되면 배관 내의 수압 감소치가 스프링(12)의 장력보다 낮아지게 되어 스프링(12)의 반력에 의해 밸브바디(11)가 상승하여 입수구(21)를 폐쇄하게 되고 동시에 퇴수구(22) 및 연결통로(23)를 개방시키게 되므로 전해조 내부의 물이 연결통로(23)와 퇴수구(22)를 거쳐 외부로 퇴수될 수 있도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 밸브장치는 단순 스프링에 의한 장치로서 밸브의 관경이 커서 밸브의 전체적인 크기가 커지게 되는 문제점이 있었고, 밸브 사출물의 정확한 치수관리가 요구되는바 이 치수관리가 부정확할 시에는 밸브의 폐쇄조 건일 경우에도 누수가 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 전해조의 운전수압이 스프링의 장력과 같은 수준으로 낮아지게 될 경우 스프링이 상하운동을 빠르게 반복 수행하게 되어 밸브의 작동시 소음이 발생되는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전해조용 밸브장치에서 밸브하우징에 형성된 입수구의 단면적을 전해조와 연결되는 연결통로의 단면적 보다 작게 형성함으로써 밸브조립체의 입수유량의 조절이 가능해지고 밸브의 작동감응을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 밸브의 부피를 현저하게 축소시킬 수 있고 밸브 작동과정에서 발생되는 소음현상도 억제시킬 수 있도록 된 이온수기용 전해조의 밸브조립체를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이온수기용 전해조의 밸브조립체는 원수가 입수되는 입수구와, 전해조와 연결되는 연결통로가 형성된 밸브하우징; 상기 입수구를 개폐하는 개폐판이 형성되며, 상기 밸브하우징 내에 왕복이동가능하게 설치된 밸브바디; 상기 밸브바디와 상기 밸브하우징 사이에 지지되는 스프링을 포함하여 이루어지되, 상기 입수구의 단면적은 상기 연결통로의 단면적 보다 작은 것을 특징으로 한다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이온수기용 전해조의원수가 입수되는 입수구와, 전해조와 연결되는 연결통로가 형성된 밸브하우징; 상기 입수구를 개폐하는 개폐판이 형성되고, 상기 밸브하우징 내에서 왕복이동가능하게 설치 된 밸브바디; 상기 밸브바디와 상기 밸브하우징 사이에 지지되는 스프링을 포함하여 이루어지되, 상기 입수구의 단면적은 상기 개폐판과 상기 밸브하우징 사이의 단면적 보다 작은 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 개폐판에는 관통공이 형성된다.

그리고, 상기 관통공은 상기 입수구의 바깥쪽 방향에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 개폐판의 직경은 상기 밸브하우징의 내주면까지 확장되도록 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이온수기용 전해조의 밸브조립체를 도시한 단면도.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 밸브조립체는 밸브조립체의 몸체를 형성하는 밸브하우징(100)과, 상기 밸브하우징(100) 내에 왕복이동 가능하게 설치되는 밸브바디(120)와, 상기 밸브바디(120)와 상기 밸브하우징(100) 사이에 지지되는 스프링(130)을 포함한다.

밸브하우징(100)은 내부에 밸브바디(120)가 수용될 수 있는 공간부가 형성되어 있으며, 내주면은 밸브바디(120)의 형상에 대응하도록 다단으로 단차진 형태를 이루고 있다.

또한, 상기 밸브하우징(100)의 상단에는 원수가 유입될 수 있도록 입수측 배 관(110)과 연통된 입수구(102)가 형성되고, 측면에는 전해조와 연통된 연결통로(106)가 형성되며, 하단에는 상기 연결통로(106)를 통해 유입되는 전해조 내부의 물이 퇴수되는 퇴수구(104)가 형성되어 있다.

밸브바디(120)는 상하로 길게 배치된 축(124)을 중심으로 상부에는 밸브바디(120)의 상하 왕복이동에 따라 상기 밸브하우징(100)의 입수구(102)를 개폐하게 되는 개폐판(121)이 형성되어 있으며, 하부에는 퇴수구(104)를 개폐하게 되는 개폐블럭(123)이 형성되어 있다.

상기 개폐블럭(123)의 외주면에는 오링(O-ring; 140)이 끼워지게 되는데, 상기 오링(140)은 상기 개폐블럭(123)의 상부에 형성된 플랜지를 통해 걸려 지지된 구조를 이루고 있다.

스프링(130)은 밸브바디(120)의 축(124)에 끼워진 상태에서 밸브하우징(100) 하단의 단차진 내면과 개폐블럭(123)의 하단부 사이에 지지되는 구조를 이루고 있다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 밸브하우징(100)의 입수구(102) 단면적은 연결통로(106)의 단면적 보다 작도록 형성된 특징적인 구조를 갖는다.

상기 입수구(102)의 직경은 종래보다 현저하게 감소시켜 오리피스 형태를 갖도록 형성하게 된다.

그리고, 밸브바디(120) 상부에 형성된 개폐판(121) 직경은 밸브하우징(100)의 내주면까지 근접되도록 종래보다 현저하게 확장시켜 구성하게 된다.

아울러, 상기 개폐판(121)에는 물의 흐름이 이루어질 수 있도록 상,하부로 관통된 관통공(122)이 형성된다.

이때, 상기 관통공(122)은 밸브바디(120)의 축(124) 또는 입수구(102)를 중심으로 일정거리 떨어진 바깥쪽 방향에 위치하도록 배치되는데, 상기 관통공(122)의 직경은 상기 입수구(102)의 직경과 동일하거나 유사한 크기로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 관통공(122)은 다수개가 원형형태로 배열되도록 하거나 또는 원형을 이루는 하나의 구멍형태로 형성할 수도 있다.

한편, 전술한 구성과 다른 본 발명의 다른 실시예 형태로서, 본 발명의 이온수기용 전해조의 밸브조립체는 원수가 입수되는 입수구(102)와 전해조와 연결되는 연결통로(106)가 형성된 밸브하우징(100)과, 상기 입수구(102)를 개폐하는 개폐판(121)이 형성되고 상기 밸브하우징(100) 내에서 왕복이동 가능하게 설치된 밸브바디(120)와, 상기 밸브바디(120)와 상기 밸브하우징(100) 사이에 지지되는 스프링(130)을 포함하여 이루어지되, 상기 입수구(102)의 단면적은 상기 개폐판(121)의 외주면과 상기 밸브하우징(100)의 내주면 사이의 공간부 단면적 보다 작도록 형성할 수 있다.

여기서, 상기 입수구(102)와 상기 개폐판(121) 및 밸브하우징(100) 사이의 단면적 차이를 제외한 본 발명의 제2실시예에 의한 나머지 구성들은 전술된 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 하지 않기로 한다.

상술한 구성에 따른 본 발명의 밸브조립체의 작동을 설명하면, 전해조의 운전이 종료된 시점에서는 원수에 차단에 다른 수압감소로 인하여 밸브바디(120)가 스프링(130)의 반력에 의해 상승됨에 따라 개폐판(121)이 입수구(102)를 폐쇄함과 동시에 연결통로(106) 및 퇴수구(104)가 개방되어 전해조 내부의 물이 개방된 퇴수구(104)를 통해 퇴수된다.

이후, 전해조의 운전이 시작되면 입수구(102)를 통해 유입되는 원수의 수압에 의해 밸브바디(120)가 스프링(130)의 반력을 이기고 하강하여 개폐블럭(123)을 통해 퇴수구(104)를 폐쇄하게 됨으로써 유입된 원수가 연결통로(106)를 거쳐 전해조 내부로 유입하게 된다.

이때, 본 발명의 밸브조립체는 입수구(102) 단면적이 종래보다 현저하게 축소됨과 아울러 밸브바디(120)의 개폐판(121) 직경이 종래보다 확장된 형태로 설계되어 있기 때문에, 입수구(102)를 통한 원수의 입수과정에 있어서 동일한 입수량에 대비 밸브바디(120)를 누르는 압력의 증가가 현저하게 발생된다. 따라서, 입수되는 수압의 변화에 따른 작동감응이 증가하여 밸브의 개폐작용이 쉽게 이루어지고 완전한 밸브의 개폐동작을 수행하게 되는 것이다.

또한, 입수구(102)의 단면적 축소에 따라, 유입되는 유량을 일정하게 유지할 수 있어서 입수유량의 조절이 가능해지게 되고, 밸브조립체의 부피를 기존 대비 약 1/2이상으로 축소시킬 수 있으며, 아울러 수압이 낮은 지역에서도 종래와 같이 스프링(130)의 빠른 상하반복운동 과정에서 유발되는 소음발생도 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

상기한 본 발명에 의하면, 밸브조립체의 입수구를 통한 원수의 입수 과정에 서 동일 입수량 대비 압력의 증가가 현저하게 이루어지기 때문에 수압의 변화에 따른 밸브의 작동감응이 증대하여 밸브의 개폐작용이 쉽게 이루어지고 누수발생이 없는 밸브의 완전한 개폐동작이 수행되는 효과가 있다.

또한, 입수구의 단면적 축소에 따라 유입되는 유량을 일정하게 유지할 수 있어서 입수유량의 조절이 가능해지게 되고, 밸브조립체의 부피를 기존 대비 현저하게 축소시키는 것이 가능해지며, 수압이 낮은 지역에서 스프링의 빠른 상하반복운동 과정에서 유발되었던 밸브 내의 소음도 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 원수가 입수되는 입수구와, 전해조와 연결되는 연결통로가 형성된 밸브하우징;

   상기 입수구를 개폐하는 개폐판이 형성되며, 상기 밸브하우징 내에 왕복이동가능하게 설치된 밸브바디;

   상기 밸브바디와 상기 밸브하우징 사이에 지지되는 스프링을 포함하여 이루어지되,

   상기 개폐판에는 관통공이 형성되고,

   상기 입수구의 단면적은 상기 연결통로의 단면적 보다 작은 것을 특징으로 하는 이온수기용 전해조의 밸브조립체.
2. 원수가 입수되는 입수구와, 전해조와 연결되는 연결통로가 형성된 밸브하우징;

   상기 입수구를 개폐하는 개폐판이 형성되고, 상기 밸브하우징 내에서 왕복이동가능하게 설치된 밸브바디;

   상기 밸브바디와 상기 밸브하우징 사이에 지지되는 스프링을 포함하여 이루어지되,

   상기 개폐판에는 관통공이 형성되고,

   상기 입수구의 단면적은 상기 개폐판과 상기 밸브하우징 사이의 단면적 보다 작은 것을 특징으로 하는 이온수기용 전해조의 밸브조립체.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관통공은 상기 입수구의 바깥쪽 방향에 위치하도록 배치된 것을 특징으로 하는 이온수기용 전해조의 밸브조립체.
5. 제4항에 있어서, 상기 개폐판의 직경은 상기 밸브하우징의 내주면까지 확장되도록 형성한 것을 특징으로 하는 이온수기용 전해조의 밸브조립체.

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