KR100814968B1 - 연수기의 유로전환밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연수기의 유로전환밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연수기의 유로전환밸브에 어느 한 방향으로 가해지는 수압을 주위로 분산시켜 유로전환밸브가 내장된 밀폐공간이 압력 평형을 유지하도록 한 연수기의 유로전환밸브에 관한 것이다.

상술한 본 발명은,

상하방향으로 관통하는 복수개의 유로공이 형성된 유로전환상판;

상기 유로전환상판의 저면에 회전 가능하도록 밀착되며, 회전각도에 따라 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 하나 이상의 유로홈이 상면에 형성된 유로전환하판;을 포함하는 연수기의 유로전환밸브에 있어서,

상기 유로전환상판에는 소정의 직경을 갖는 제1수공이 형성되고, 상기 유로전환하판에도 소정 직경의 제2수공이 형성된 것을 특징으로 한다.

연수기, 유로전환밸브, 유로공, 유로홈, 구동모터

Description

연수기의 유로전환밸브{Valve for Changing Flow Paths in Water Softener}

도1은 종래의 연수기의 외관을 보인 사시도,

도2 및 도3은 종래 연수기의 유로하우징과 유로전환밸브를 보이기 위한 분해사시도,

도4는 본 발명의 구성을 보이기 위한 분해사시도,

도5는 연수기의 유로하우징 저면을 보인 저면도,

도6은 도5의 A-A선을 보인 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 탱크바디 20 : 유로하우징

21 : 유로상판 22 : 유로하판

50 : 유로전환밸브 51 : 유로전환상판

51a : 유로공 52 : 유로전환하판

70 : 회전판 71 : 회전축

80 : 커버 81 : 회전기어

82 : 구동모터 83, 521 : 오링

510 : 제1수공 520 : 제2수공

본 발명은 연수기의 유로전환밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연수기의 유로전환밸브에 어느 한 방향으로 가해지는 수압을 주위로 분산시켜 유로전환밸브가 내장된 밀폐공간이 압력 평형을 유지하도록 한 연수기의 유로전환밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 수돗물이나 지하수에는 다양한 종류의 불순물이 포함되어 있는바, 그 대표적인 불순물에는 칼륨, 마그네슘, 나트륨, 중탄산, 황산, 염소, 이산화규소, 철, 망간 등의 이온물질이 포함되고, 이러한 이온물질들이 포함된 물을 경수(hard water)라고 한다.

경수에 포함되어 있는 이온물질에는 신체에 이로운 성분도 있지만, 대부분 피부의 노화를 촉진하는 등 불리한 영향을 많이 끼치게 된다.

특히, 수돗물에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있는데, 이 물이 노후된 관을 통해 각 가정으로 압송되는 과정에서 오염된 지표수가 유입되기도 하여 수돗물 속에 인체에 해로운 철, 납, 아연, 수은 등의 각종 중금속 등이 포함된다.

상기한 이온물질 및 중금속 들은 각종 피부질환을 유발하거나 피부노화를 촉진시키게 되는바, 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na(+)형 강산성 양이온 교환수지에 통과시켜 물속에 포함된 경도성분인 Ca(+2)와 Mg(+2) 이온을 이온수지 중의 Na(+)이온과 교환하여 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 각 가정에서 세정용으로 이용되고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 연수기에 대하여 설명한다.

도1은 종래의 연수기의 외관을 보인 사시도이고, 도2 및 도3은 종래 연수기의 유로하우징과 유로전환밸브를 보이기 위한 분해사시도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 연수기는 크게 탱크바디(10)와, 유로하우징(20)과, 상측덮개(30) 및 하측덮개(40)로 구성된다.

상기 탱크바디(10)에는 외부로부터 공급되는 원수를 연수로 변환시키는 이온수지와, 상기 이온수지의 성능이 저하되었을 때 상기 이온수지를 원상태로 재생시키는 재생수 공급을 위한 소금이 채워져 있다.

또한 상기 유로하우징(20)은 외부로부터 공급되는 원수를 상기 탱크바디(10)로 공급하고, 탱크바디(10)의 이온수지를 거침으로써 연수화된 물을 외부로 출수시킬 수 있도록 유로가 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 연수기는, 외부로부터 유입된 원수를 연수로 변환시켜 외부로 출수시키는 연수모드와, 외부로부터 유입된 원수를 연수화시키지 아니하고 그대로 외부로 출수시키는 원수모드와, 상기 이온수지를 재생시키기 위한 재생모드와, 모든 동작이 정지되는 정지모드로 전환되도록 구성된다.

이때 상기 유로하우징(20)에는 도2에 도시된 바와 같이 각 모드에 맞춰 물이 흐르는 유로를 전환시키는 유로전환밸브(50)와, 냉수와 온수의 혼합비를 조절함으로써 외부로 출수되는 물의 온도를 조절하는 온도조절밸브(60)가 구비된다.

여기서, 상기 유로하우징(20)은, 상기 탱크바디(10)의 저면에 결합되는 유로상판(21)과, 상기 유로상판(21)의 저면에 결합되는 유로하판(22)과, 상기 유로하판(22)의 저면에 결합되는 유출입블럭(23)을 포함하여 구성된다.

상기 유출입블럭(23)에는 도시된 바와 같이, 외부로부터 냉수와 온수를 각각 공급받기 위한 냉수급수구(23a) 및 온수급수구(23b)가 형성된다.

또한 상기 유로상판(21)의 저면에는 상기 냉수급수구(23a) 및 온수급수구(23b)로부터 공급되는 냉수와 온수의 흐름을 가이드할 수 있도록 라인 형상의 홈의 다수 형성되며, 상기 유로하판(22)에는 상기 유로상판(21)에 형성된 라인 형상의 홈과 대응되는 부위에 물이 유출입될 수 있는 관통구가 다수 형성된다.

이와 같은 라인 형상의 홈과 다수의 관통구에 의해 상기 유로상판(21)과 유로하판(22)의 상호 접촉되는 면에는, 외부로부터 물을 공급받기 위한 공급유로와, 내부의 물을 외부로 출수시키기 위한 출수유로와, 상기 공급유로 상의 물이 상기 연수탱크를 거친 후 상기 출수유로로 전달되도록 하기 위한 연수유로와, 상기 공급유로 상의 물이 상기 연수탱크를 거치지 아니하고 상기 출수유로로 전달되도록 하기 위한 원수유로와, 상기 공급유로 상의 물이 상기 재생탱크를 거친 후 상기 연수탱크로 전달되도록 하기 위한 재생유로가 형성된다.

한편, 상기 유로전환밸브(50)는 도3에 도시된 바와 같이 각 모드에 따라 상기 공급유로 상의 물을 상기 연수유로나 원수유로, 재생유로로 선택적으로 전달하 기 위한 구성요소로서, 상기 유로전환상판(51)은 상기 유로하판(22)에 고정 결합되며, 상기 유로전환하판(52)은 상기 유로전환상판(51)의 저면에 밀착된 상태를 유지하면서 회전 가능도록 구성된다.

상기 유로전환상판(51)에는 상하방향으로 관통하는 다수의 유로공(51a)이 형성되며, 상기 유로전환하판(52)에는 유로전환상판(51)의 이웃하는 두개의 유로공(51a)의 하측입구를 연통시키는 제1유로홈(52a)과 제2유로홈(52b)이 형성된다.

따라서, 상기 제1유로홈(52a)에 의해 연통되는 유로전환상판(51)의 두개의 유로공(51a) 중 어느 하나의 유로공(51a)으로 유입되는 물은 상기 제1유로홈(52a)을 지나 다른 하나의 유로공(51a)을 통해 유출된다.

이때, 상기 유로전환상판(51)과 유로전환하판(52) 사이로 물이 새어나가지 않도록 상기 유로전환상판(51)의 저면과 유로전환하판(52)의 상면은 매우 매끄러운 평면으로 가공된다.

이와 같이 유로전환상판(51)과 유로전환하판(52)이 상호 밀착된 상태에서 상기 유로전환상판(51)은 유로하판(22)에 고정되고 상기 유로전환하판(52)이 회전됨에 따라 상기 제1유로홈(52a)과 제2유로홈(52b)에 의해 연통되는 유로전환상판(51)의 유로공(51a)들이 바뀌게 된다.

따라서 상기 유로전환하판(52)은 각 모드에 따라 해당 유로공(51a)들이 연통되도록 사전에 설정된 각도만큼 회전되도록 구성되는데, 상기 유로전환하판(52)의 하부에는 중심에 회전축(71)이 돌출된 회전판(70)이 배치되어 상기 유로전환하판(52)에 회전력을 전달할 수 있도록 구비되고, 상기 회전판(70)의 하부에는 회전 판(70)의 회전축(71)만 외부로 노출되도록 하는 커버(80)가 배치되어 상기 유로하판(22)에 결합된다.

상기 커버(80)는 상기 유로하판(22)과 결합되어 내부에 소정의 밀폐공간을 생성하게 되며, 그 밀폐공간 내부에 유로전환상판(51), 유로전환하판(52) 및 회전판(70)을 수용하여 그들을 외부로부터 보호하게 된다.

상기 커버(80)의 외부로 노출된 상기 회전판(70)의 회전축(71)에는 회전기어(81)가 고정 설치되고, 상기 회전기어(81)와 기어결합되는 피니언기어(미도시)를 갖는 구동모터(82)가 상기 회전기어(81)의 일측에 설치되어 상기 회전기어(81)에 회전력을 제공하게 된다.

여기서, 상기 구동모터(82)는 각 모드별로 상기 유로전환하판(52)을 사전에 설정된 각도만큼 회전시키는 스텝모터로 적용됨이 바람직하다.

또한, 상기 회전축(71)과 상기 커버(80) 사이, 상기 커버(80)와 상기 유로하판(22) 사이로 물이 새는 것을 방지하기 위하여 그 각각의 틈새 사이에는 다수개의 오링(83)이 설치되어 누수되는 것을 방지한다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 연수기의 유로전환밸브(50)에서는 유로전환상판(51)의 유로공(51a)을 통과한 물이 유로전환하판(52)의 유로홈(52a,52b)에서 경로가 다시 상방으로 전환되므로 상기 유로전환하판(52)에는 항상 높은 수압이 걸리게 되고, 이에 따라 그 수압력이 상기 커버(80)에 영향을 미쳐 물이 외부로 누수되는 심각한 문제점을 야기한다.

또한, 물이 외부로 누수되는 것을 방지하기 위하여 상기 커버(80)를 더 강하 게 조여 압착시키면 그 압착력은 상기 유로전환하판(52)에 작용하게 되어 회전판(70)이 유로전환하판(52)을 회전시키는데 큰 토크가 필요하게 되므로 여기에서 큰 소음이 발생할 뿐만 아니라 상기 유로전환하판(52)의 토크를 감소시키기 위해서는 별도의 베어링이 필요한 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 상기 유로전환하판에 집중적으로 가해지는 수압을 주위로 분산시켜 유로전환밸브가 내장된 밀폐공간이 압력 평형을 유지하도록 함으로써 유로전환밸브에서 물이 누수되는 종래 문제점을 해소하는데 있다.

또한, 유로전환밸브의 회전판에서 발생하는 소음문제를 해소하고 회전판을 최소의 힘으로 회전시킬 수 있도록 개선한 연수기의 유로전환밸브를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

상하방향으로 관통하는 복수개의 유로공이 형성된 유로전환상판;

상기 유로전환상판의 저면에 회전 가능하도록 밀착되며, 회전각도에 따라 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 하나 이상의 유로홈이 상면에 형성된 유로전환하판;을 포함하는 연수기의 유로전환밸브에 있어서,

상기 유로전환상판에는 소정의 직경을 갖는 제1수공이 형성되고, 상기 유로전환하판에도 소정 직경의 제2수공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1수공은 상기 유로공과 나란한 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2수공은 상기 제1수공과 일직선 상에 놓이도록 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1수공 및 제2수공은 상기 유로전환상판 및 유로전환하판에 각각 1개 이상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1수공 및 제2수공은 상기 유로전환상판 및 유로전환하판의 중심에 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 기술구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도4는 본 발명의 구성을 보이기 위한 분해사시도이고, 도5는 연수기의 유로하우징 저면을 보인 저면도이며, 도6은 도5의 A-A선을 보인 단면도이다.

이상의 도면에 도시된 바와 같이, 연수기의 유로하우징(20)에는 외부로부터 공급되는 원수를 탱크바디로 공급해서 연수화된 물을 외부로 출수시키는 유로가 형성되어 있다.

상기 유로하우징(20)은, 도시된 바와 같이 탱크바디의 저면에 결합되는 유로상판(21)과, 상기 유로상판(21)의 저면에 결합되는 유로하판(22)을 포함하여 구성 되며, 상기 유로하우징(20)에는 각 모드에 맞춰 물이 흐르는 유로를 전환시키는 유로전환밸브(50)가 구비된다.

상기 유로전환밸브(50)는 각 모드에 따라 상기 공급유로 상의 물을 상기 연수유로나 원수유로, 재생유로로 선택적으로 전달하기 위한 구성요소로서, 상기 유로전환밸브(50)는 유로전환상판(51)과 유로전환하판(52)으로 이루어진다.

여기서, 상기 유로전환상판(51)에는 상하방향으로 관통하는 복수개의 유로공(51a)이 형성되며, 상기 유로전환하판(52)에는 유로전환상판(51)의 이웃하는 두개의 유로공(51a)의 하측입구를 연통시키는 제1유로홈과 제2유로홈이 형성된다.

따라서, 상기 제1유로홈에 의해 연통되는 유로전환상판(51)의 두개의 유로공(51a) 중 어느 하나의 유로공(51a)으로 유입되는 물은 상기 제1유로홈을 지나 다른 하나의 유로공(51a)을 통해 유출된다.

이와 같이 유로전환상판(51)과 유로전환하판(52)이 상호 밀착된 상태에서 상기 유로전환상판(51)은 유로하판(22)에 고정되고 상기 유로전환하판(52)이 회전됨에 따라 상기 제1유로홈과 제2유로홈에 의해 연통되는 유로전환상판(51)의 유로공(51a)들이 바뀌게 된다.

따라서 상기 유로전환하판(52)은 각 모드에 따라 해당 유로공(51a)들이 연통되도록 사전에 설정된 각도만큼 회전되도록 구성되는데, 상기 유로전환하판(52)의 하부에는 중심에 회전축(71)이 돌출된 회전판(70)이 배치되어 상기 유로전환하판(52)에 회전력을 전달할 수 있도록 구비되고, 상기 회전판(70)의 하부에는 회전판(70)의 회전축(71)만 외부로 노출되도록 하는 커버(80)가 배치되어 상기 유로하 판(22)에 결합된다.

즉, 상기 커버(80)는 상기 유로하판(22)과 결합되어 내부에 소정의 밀폐공간을 생성하게 되며, 그 밀폐공간 내부에 유로전환상판(51), 유로전환하판(52) 및 회전판(70)을 수용하여 그들을 외부로부터 보호하게 된다.

상기 커버(80)의 외부로 노출된 상기 회전판(70)의 회전축(71)에는 회전기어(81)가 고정 설치되고, 상기 회전기어(81)와 기어결합되는 피니언기어를 갖는 구동모터(82)가 상기 회전기어(81)의 일측에 설치되어 상기 회전기어(81)에 회전력을 제공하게 된다.

여기서, 상기 구동모터(82)는 각 모드별로 상기 유로전환하판(52)을 사전에 설정된 각도만큼 회전시키는 스텝모터로 적용됨이 바람직하다.

또한, 상기 회전축(71)과 상기 커버(80) 사이, 상기 커버(80)와 상기 유로하판(22) 사이로 물이 새는 것을 방지하기 위하여 그 각각의 틈새 사이에는 다수개의 오링(83)이 설치되어 누수되는 것을 방지한다.

한편, 상기 유로하판(22)과 상기 커버(80)가 상호 결합되어 생성된 밀폐공간 안에 물이 가득 채워져 상기 유로전환밸브(50) 특히, 유로전환하판(52)에 수압이 어느 한쪽방향으로 편중되지 않고 수압 형평을 이루도록 하여 상기 커버(80)와 상기 유로하판(22) 사이로 물이 새는 것을 방지하기 위한 구성이 본 발명에 추가된다.

즉, 상기 유로하판(22)과 커버(80)에 의하여 생성되는 밀폐공간 내에 일정 수압을 형성하는 물이 가득 채워지도록 상기 유로전환상판(51)에는 상기 유로공(51a)과 나란하도록 제1수공(510)이 형성된다.

여기서, 상기 제1수공(510)은 상기 유로하판(22)에서 상기 유로전환하판(52) 쪽으로 물이 지나가도록 1개 이상으로 형성되면 되고, 형성위치는 어디라도 크게 상관없지만 상기 유로전환상판(51)의 중심에 형성되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 유로전환하판(52)에도 물이 지나갈 수 있도록 제2수공(520)이 상기 제1수공(510)과 일직선상에 형성되고, 상기 제2수공(520)은 상기 유로전환하판(52)에 1개 이상 형성되면 되고, 형성 위치 또한 크게 제한받지는 않으나 유로전환하판(52)의 중심에 형성되는 것이 바람직하다.

이렇게 유로전환상판(51)과 유로전환하판(52)에 각각 제1수공(510)과 제2수공(520)이 형성되면 상기 유로전환상판(51)과 유로전환하판(52)이 수용되어 있는 밀폐공간 안에 물이 가득채워지게 되어 상기 유로전환상판(51), 유로전환하판(52) 및 회전판(70)에 가해지는 수압력이 평형을 이루게 되고, 그 결과 상기 유로전환상판(51)의 유로공(51a)을 통과한 물이 상기 유로전환하판(52)에 하방향의 힘을 가해도 상기 유로전환하판(52)의 하방향에서도 상방향을 향하는 반력이 작용하므로 상기 유로전환하판(52)은 압력 평형 상태에 도달하게 된다.

따라서, 상기 유로전환하판(52)이 압력평형 상태에 놓이게 되면 상기 회전판(70)이나 상기 커버(80)를 가압하지 않게 되므로 종래와 같이 상기 유로전환하판(52)에 하방향으로 편중되는 수압에 의해 물이 누수되는 문제가 사라지고 특히 각 구성요소 사이에 물에 의한 윤활이 가능해지므로 소음이 대거 줄어들 뿐만 아니 라 종래보다 적은 힘으로 유로전환하판(52)을 회전시킬 수 있어 구동모터의 소형화가 가능해진다.

특히, 상기 유로공(51a)을 통과한 물이 상기 유로전환하판(52)에 하방향의 힘을 가할 때, 상기 유로전환하판(52)이 하방으로 밀리지 않고 보다 효과적으로 견딜 수 있도록 상기 유로전환하판(52)의 외주상에는 오링(521)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 유로전환하판(52)의 외주 상에 설치된 오링(521)은 상기 유로전환하판(52)과 밀폐공간 사이의 틈새를 메워서 상기 유로전환하판(52)의 수밀을 유지케 하는 작용을 하는바, 상기 오링(521)에 의하여 상기 유로전환하판(52)의 하부에 있는 물이 유로전환하판(52)을 지나 상부로 이동하지 못하므로 상기 유로전환하판(52)의 하부에는 상방을 향하는 힘이 더욱 더 크게 작용하게 되어 유로공(51a)을 통과한 물이 상기 유로전환하판(52)에 하방향의 힘을 가하더라도 상기 유로전환상판(51)과 유로전환하판(52)이 서로 벌어지지 않고 밀착되어 각 모드별로 보다 정확한 유로전환이 가능해지며 무엇보다도 상기 유로전환하판(52)이 하방향으로 가압되지 않아 상기 커버(80)에 전혀 힘이 전달되지 않으므로 누수방지에 매우 효과적이다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가 능하지만 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

본 발명에 의하면, 유로전환밸브가 장착된 밀폐공간이 물로 채워지도록 하여 유로전환하판이 압력평형 상태에 놓임으로써 회전판이나 커버를 가압하지 않게 되어 종전과 같이 유로전환밸브가 내장된 부위에서 물이 누수되는 문제가 해결되는 특유의 효과가 있다.

특히, 유로전환밸브가 장착된 밀폐공간에 물이 채워짐으로써 각 구성요소가 물에 의하여 윤활되므로 작동 소음이 대거 감소될 뿐만 아니라 종래보다 적은 힘으로 유로전환하판을 회전시킬 수 있어 구동모터의 소형화가 가능해지는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 상하방향으로 관통하는 복수개의 유로공(51a)이 형성된 유로전환상판(51);

   상기 유로전환상판(51)의 저면에 회전 가능하도록 밀착되며, 회전각도에 따라 둘 이상의 상기 유로공(51a)을 선택적으로 연통시키는 하나 이상의 유로홈이 상면에 형성된 유로전환하판(52);을 포함하는 연수기의 유로전환밸브에 있어서,

   상기 유로전환상판(51)에는 소정의 직경을 갖는 제1수공(510)이 형성되고, 상기 유로전환하판(52)에도 소정 직경의 제2수공(520)이 형성된 것을 특징으로 하는 연수기의 유로전환밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1수공(510)은 상기 유로공(51a)과 나란한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 연수기의 유로전환밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2수공(520)은 상기 제1수공(510)과 일직선 상에 놓이도록 배치된 것을 특징으로 하는 연수기의 유로전환밸브.
4. 제1항에 있어서, 상기 유로전환하판(52)의 외주 상에는 수밀을 유지하기 위한 오링(521)이 설치된 것을 특징으로 하는 연수기의 유로전환밸브.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1수공(510) 및 제2수 공(520)은 상기 유로전환상판(51) 및 유로전환하판(52)에 각각 1개 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 연수기의 유로전환밸브.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1수공(510) 및 제2수공(520)은 상기 유로전환상판(51) 및 유로전환하판(52)의 중심에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 연수기의 유로전환밸브.

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