KR101083610B1 - 수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리 - Google Patents

Abstract

거꾸로 놓여진 물통을 수용하고 지지하는 물통 어댑터에 의하여 대기로 거의 밀폐된 상부 말단을 가지는 종류의 저장부를 가지는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리이다. 밸브 어셈블리는 공기가 저장부로 유입되는 수단을 제공하는 통기 통로 및 수냉각 장치의 내부에 힌지 구조로 설치되는 액추에이터 암으로 이루어진다. 액추에이터 암은 저장부 내의 수위 변화에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치 사이에서 작동된다. 개구 위치에서는, 액추에이터 암은 통기 통로를 통하여 공기가 저장부 내로 유입되도록 한다. 폐쇄 위치에서는, 액추에이터 암은 통기 통로를 통한 공기 및 유체의 흐름을 제한한다.

Description

수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리{AUTOMATIC VALVE ASSEMBLY FOR A WATER COOLER RESERVOIR}

본 발명은 수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리에 관한 것이며, 특히, 밀폐된 수냉각 장치 저장부 위에 설치된 거꾸로 놓여진 물통으로부터 물 흐름을 차단하는데 도움이 되는 밸브 어셈블리에 관한 것이다.

수냉각 장치의 기본 디자인은 널리 알려져 있다. 마시는 물의 안전성에 대한 관심이 증가하면서, 음료수, 요리 및 그 외의 용도로 이용되는 수원(水原)으로서 생수 이용이 매우 크게 증가하고 있다. 생수 이용의 증가와 함께, 수냉각 장치와 그의 구성요소도 매우 진보하고 있다. 예를 들어, 초기에 그러한 장치들은 거꾸로 놓여진 물통에서 물이 배출되지 못하였는데 반하여, 최근 장치들은 일반적으로 차게 냉각되거나, 뜨겁게 데워지거나 및/또는 상온에서 배출되는 물을 공급한다. 더욱이, 물이 채워진 물통을 뒤집어서 물통 지지 구조 위에 놓는 경우에, 물 흘림을 방지하는 각종의 상이한 물통 캡과 냉각기 위에 물통을 지탱하는 설치 어댑터가 개발되었다. 또한, 저장부에 저장된 물을 오염시킬 수 있는 먼지와 그 외의 오염물 유입을 제한하거나 방지하기 위하여 냉각기를 밀폐하는데 도움이 되는 구조들이 개발되었다(그러한 장치들의 대표적인 예로는 미국특허 제 6,167,921호, 미국특허 제 5,526,961호 및 미국특허 제 5,646,127호).

저장부에 저장된 물의 오염을 방지하고 소비자들이 거꾸로 놓여진 물통을 냉각기 위에 위치시키는데 도움이 되는 수냉각 장치의 디자인은 다수 개발되었지만, 물통의 외부 표면에 미세한 틈이나 균열이 생긴 경우에 발생하는 반복적인 문제점에 대해서는 거의 해결되지 않고 있다. 비용 및 중량에 있어서의 분명한 이점으로 인하여, 대부분의 물통은 상대적으로 얇은 플라스틱 물질로 형성되어 있다. 수냉각 장치 위에서 사용하는 경우에 물통이 받게 되는 압력 차이에 의하여, 물이 저장부로 들어가고, 공기는 물통으로 되돌려지기 때문에 물통의 벽이 내부적으로 또한 외부적으로 구부러진다. 이러한 굽음 과정은 물통에 작은 틈이나 균열이 발생할 수 있는 수단으로써 작용할 수 있다. 물통에 누출 징후가 전혀 없더라도, 물통을 뒤집어서 냉각기 위에 놓은 경우에 사용중 어떤 시점에서 물통에 미세한 틈이나 구멍이 발생할 수 있다. 물통은 틈이 발생하기 쉬워질 때까지 계속 재충전되고 재사용되기 때문에, 생수 사용의 증가는 이러한 문제점을 악화시키는 경향이 있다.

가득 채워진 거꾸로 놓여진 물통의 표면에 미세한 균열이나 틈이 발생한 경우에 균열에 의하여 공기가 물통으로 유입되어 물통 속의 내용물이 저장부에 넘쳐흘러서 바닥이나 주변의 표면 부분에 엎질러질 수 있다. 때로는, 저장부에 넘쳐흐를 수 있는 물의 부피가 사실상 수 갤런에 지나지 않더라도 바닥, 가구 및 이외의 주변 아이템에 상당한 손해를 야기할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 저장부로의 공기 흐름을 감소시키도록 하는 소형 플로우트(float) 또는 찌를 수냉각 장치의 저장부 내에 설치하였다. 다른 밀폐된 저장부로의 공기 흐름을 감소시키거나 지연시킴으로써 물통으로부터의 물의 흐름을 적어도 부분적으로 제어하는 수단이 제안되었다. 불행히도, 그러한 현존 장치들은 물통 내의 내용물이 저장부로 천천히 유출되도록 하는 상대적으로 작은 균열이 물통에 생긴 경우에는 매우 비효과적이다. 즉, 그러한 현존 장치들은 물통의 벽에 상당한 틈이 발생한 경우에는 어느 정도 효과적인 경향이 있으나, 일반적으로 미세한 틈이나 균열이 발생한 물통으로부터 물이 천천히 유출되는 저장부 공기 통로를 확실하고 완벽하게 밀폐시킬 수는 없다. 이러한 종래 장치들은 또한 수냉각 장치가 수직 방향으로 향하지 않는 경우에 정렬 불량(misaligned)이 되는 경향이 있으며, 효율성이 저하될 수 있다.

본 발명은 저장부로의 공기 흐름을 제어하고, 저장부 용량이 완전히 채워진 경우에 물통으로부터의 물의 흐름을 차단하도록 하는 강화되고 향상된 메커니즘을 제공함으로써, 거꾸로 놓여진 물통에서 저장부로의 물의 하향 흐름을 제어하는 수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 일면은 거꾸로 놓여진 물통을 수용하고 지지하는 물통 어댑터에 의하여 일반적으로 주변에 대해 밀폐되는 상단부를 가지는 형태의 저장부를 가지는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리에 있어서, 공기가 상기 저장부에 유입되는 수단을 제공하는 통기 통로; 및 상기 수냉각 장치의 내부에 힌지(hinge) 구조로 설치되며, 개구 위치와 폐쇄 위치 사이에서 상기 저장부 내의 수위에 대응하여 작동하며, 개구 위치에서는 상기 통기 통로를 통한 상기 저장부로의 공기 흐름을 제한하지 않으며, 폐쇄 위치에서는 상기 통기 통로를 통한 공기와 유체의 흐름을 제한하는 액추에이터 암(actuator arm)로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 일면은 상기 저장부 내에 하부 말단을 가지는 도관으로 이루어지며, 상기 저장부로의 공기 유입 수단을 제공하는 통기 통로; 상기 저장부 내의 수위 변화에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치 사이에서 작동하는 플로우트로 이루어지며, 상기 저장부 내에 힌지 구조로 설치되는 액추에이터 암; 및 상기 도관의 하부 말단에 인접한 상기 액추에이터 암 위에 위치하며, 상기 액추에이터 암이 개구 위치에 있는 경우에는 상기 도관의 하부 말단으로부터 뒤로 젖혀지고, 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치에 있는 경우에는 상기 도관의 하부 말단과 접촉하게 되어 상기 통기 통로를 통한 공기와 유체의 흐름을 제한하는 밀폐 요소로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 일면은 거꾸로 놓여진 물통을 수용하고 지지하는 물통 어댑터에 의하여 일반적으로 주변에 대하여 밀폐되는 상단부를 가지는 형태의 저장부를 가지는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리에 있어서, 상기 저장부 내에 위치하며, 상기 물통 어댑터에 힌지 구조로 설치되며, 상기 저장부 내의 수위 변화에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치 사이에서 작동되는 플로우트로 이루어지는 액추에이터 암; 및 상기 저장부로의 공기 유입 수단을 제공하며, 상기 저장부 내에 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치로 움직일 때 상기 액추에이터 암에 의하여 적어도 부분적으로 압축되는 탄성 압축 재료로 이루어지는 하부 말단을 가지는 도관으로 이루어지는 통기 통로로 구성된다.

본 발명의 또 다른 일면 및 이점은 첨부된 도면과 함께 후술하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 좀더 나은 이해를 위하여, 또한, 본 발명이 어떻게 실시되는지를 더욱 명확히 나타내기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 하기 도면을 참조한다.

도 1은 수냉각 장치의 측면 사시도이다.

도 2는 폐쇄 위치에서 본 발명의 자동 밸브 어셈블리의 실시예를 나타내는 도 1의 수냉각 장치의 부분 수직 단면도이다.

도 3은 개구 위치에서 본 발명의 자동 밸브 어셈블리의 실시예를 나타내는 도 1의 수냉각 장치의 부분 수직 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 플로우트 링(float ring)의 측면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 선 5-5의 단면도이다.

도 6은 도 5에 도시된 선 6-6의 단면도이다.

도 7은 도 2에 도시된 수냉각 장치의 물통 어댑터의 평면도이다.

도 8은 도 2에 도시된 수냉각 장치의 물통 어댑터의 저면도이다.

도 9는 도 7에 도시된 선 9-9의 단면도이다.

도 10은 도 6에 도시된 선 10-10의 단면도이며, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도이다.

도 11은 도 10의 "A" 부분의 확대도이다.

본 발명은 다수의 상이한 형태로 실시될 수 있다. 그러나, 후술하는 상세한 설명 및 도면은 일부 특정 형태만을 설명하고 개시하며, 청구항에 기재된 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

첨부된 도면에서 도 1, 2 및 3은 일반적으로 거꾸로 놓여진 물통(2)(도 2 및 3에 가상선으로 도시됨)을 수용하도록 디자인된 형태의 수냉각 장치(1)의 주요 구성요소를 나타낸다. 표준 수냉각 장치의 다수 특징들은 본 발명과 직접 관련되지 않으므로, 이는 첨부된 도면에 도시하지 않았으며, 또는, 도시된 경우도 있을 수 있으나, 특별히 설명하지는 않았다.

도 1에 도시된 바와 같이, 수냉각 장치(1)는 일반적으로 물통(2)을 수용하고 지지하도록 조정된 상부(60)를 가지는 외부 캐비넷(50)으로 이루어진다. 캐비넷(50)의 정면 표면(70)에는 냉각기로부터 물을 배출하도록 활성화되는 밸브나 삽입구(80)가 일반적으로 1 이상 놓여진다. 이용되는 밸브의 수는 냉각기가 상온의 물에 더하여 냉각 및/또는 가열된 물을 배출할 수 있는지에 따라 결정된다. 드립 트레이(90)는 밸브가 활성화되었을 때 발생할 수 있는 물방울이나 흘린 물을 모으기 위하여 흔히 밸브(80) 아래에 위치한다.

도 2 및 3을 참조하면, 수냉각 장치(1)는 저장부(4), 물통 어댑터(5), 물통캡 결합 프로우브 또는 핀(6), 및 상부 덮개 링(7)을 포함한다. 냉각기(1)의 이러한 주요 구성요소의 전체적인 구조와 구성은 상당히 장시간 동안 사용되는 냉각기와는 상이하다. 저장부(4)에는 물통 어댑터(5)에 의하여 일반적으로 밀폐되는 열린 상단부가 있다. 특정 실시예에서, 물통 어댑터(5)는 어댑터가 저장부의 열린 상단부에 수용되는 경우에 저장부 하우징의 내부 표면에 받쳐지는 원주형 립씰(circumferential lip seal)을 포함한다. 이때, 저장부에의 접근은 물통캡 결합핀(6)을 통한 물 흐름과 공기 또는 통기 통로를 통한 물 흐름에 한하며, 양자에 대하여는 자세히 후술한다.

다수의 수냉각 장치에서의 표준과 같이, 물통 어댑터(5)는 원추형 또는 깔때기 유사 형태이며, 물통 내의 물이 저장부(4)에 주어지는 무게가 되도록 거꾸로 놓여진 방향의 물통(2)을 수용하고 지지하도록 디자인되어 있다. 일반적으로 냉각기와 관련하여 사용되는 물통은 그의 열린 말단을 둘러싸며, 물통을 뒤집어서 어댑터(5)에 놓을 때 물을 흘리지 않도록 방지하면서 동시에, 거꾸로 놓여진 경우에 물통으로부터 물을 배출하는 수단을 제공하는 캡(9)을 이용한다. 이러한 캡은 냉각기로부터 제거될 때 물통을 재밀봉하는 메커니즘도 제공한다. 그러한 기능은 조화되어 기능하는 내부 밸브를 물통캡 결합핀 또는 프로우브(6)에 통합시키는 특정 캡 디자인을 이용함으로써 성취된다. 거꾸로 놓여진 물통이 물통 어댑터(5)로 내려지면 핀(6)이 물통 캡(9)에 수용되어 효과적으로 캡 내의 밸브가 열리고, 물이 핀(6)을 통하여 저장부(4)로 흐를 수 있게 된다. 본 발명의 완벽한 이해를 위하여 물통 캡(9)과 물통 캡 결합핀(6)의 구조와 기능에 대한 이해가 좀더 필요하지만, 물통 캡과 핀 메커니즘의 작용을 좀더 충분히 설명하는 자료로서 캐나다특허 제 2,093,006호를 참조할 수 있다.

전통적으로 전술한 일반적인 형태의 수냉각 장치는 저장부 내의 수위가 물통으로 흘러들어가는 공기 흐름이 멈추는 높이에 도달할 때까지 냉각기에 놓여진 거꾸로 놓여진 물통으로부터 물이 아래로 흐르도록 한다. 그 시점에서, 물통으로부터 저장부로의 물의 흐름이 효과적으로 중단된다. 물이 밸브(80)를 통하여 냉각기로부터 배출되므로, 저장부 내의 수위가 낮아지고, 물통으로부터 저장부로의 물의 흐름은 재수립된다. 저장부로 공기가 흐르도록 하기 위하여(또한, 궁극적으로 물통으로 되돌아 흐르도록 하기 위하여), 종래의 현존 냉각기의 물통 어댑터는 1 이상의 확장 공기 통로를 포함한다. 그러한 통로는 수위가 높아지거나 낮아짐에 따라 공기가 저장부에 또한 저장부로부터 흐르도록 하는 메커니즘을 제공한다.

이러한 시스템은 물통의 측면에 의존하므로 공기는 오로지 핀(6)을 통하여 물통으로 흐를 수 있다. 이와 같이, 물이 물통으로부터 흘러서 저장부 내의 수위가 충분한 정도로 상승되므로, 물통 내부에 생성된 진공 조건은 물의 수압 헤드(hydraulic head)를 효과적으로 상쇄하며, 더 이상 저장부로 흐르지 않도록 방지한다. 불행히도, 전술한 바와 같이, 물통의 피로에 의하여 물통의 측면에 때때로 소형 구멍이나 틈이 발생하여 주변 공기가 직접 물통으로 흘러들어가게 된다. 그러한 상황이 발생하는 경우, 더 이상의 물의 하향 흐름을 방지하는 평형 조건이 더 이상 지속되지 않으며, 물통 내의 내용물이 완전히 저장부로 흘러들어 종종 저장부가 넘쳐흐르게 된다.

전술한 상황을 방지하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예는 통기 통로(11) 및 액추에이터 암(12)을 포함하는 자동 밸브 어셈블리(10)로 이루어진다. 액추에이터 암(12)은 적어도 하나의 플로우트(13)를 포함하며, 저장부(4) 내에 힌지 구조로 설치됨으로써, 저장부 내 수위의 상승 또는 하락에 따라 액추에이터 암이 저장부에 대하여 일반적으로 수직 평면에서 축을 중심으로 회전한다. 통기 통로(11)는 물통 어댑터(5)로 확장되는 도관으로 이루어지며, 저장부 내에서 종결되며 필요에 따라 공기가 저장부에 또는 저장부로부터 흐르는 수단을 제공하는 하부 말단(14)을 가진다. 저장부 내로 먼지, 오물 및 이외의 오염물이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는 통기 통로(11)의 상부 말단(15)이 교체가능하고 세척가능한 필터 물질을 포함하는 필터 캡을 갖추고 있다.

도 2 및 3에 도시된 본 발명의 특정 실시예에서, 통기 통로(11) 및 액추에이터 암(12)이 놓여지므로 액추에이터 암(12)의 피벗 동작은 올려질 때와 같이 일반적으로 윗 방향이며, 액추에이터 암은 결국 통기 통로(11)의 하부 말단(14)과 접촉하게 된다. 팔이 하부 말단(14)과 접촉할 때, 저장부(4)에의 및 저장부(4)로부터의 공기와 유체의 흐름은 효과적으로 차단된다. 액추에이터 암(12)은 바람직하게는 적어도 하나의 플로우트(13)를 포함하기 때문에, 팔의 상향 회전 동작은 저장부 내의 수위 상승에 기인하는 것임을 알 수 있다. 즉, 물이 물통(2)으로부터 핀(6)을 통하여 저장부(4)로 흘러들어가면, 수위 상승에 의하여 액추에이터 암(12)이 상향으로 회전하게 되며, 통기 통로(11)의 하부 말단(14)에 대하여 밀폐된다. 그 시점에서 통기 통로를 통한 공기나 유체의 움직임이 없게 된다.

통기 통로(11)의 밀폐 결합 및 립씰(8)을 이용하여 저장부의 상부 말단을 밀폐함으로써, 공기가 저장부 내로 흘러들어갈 방법이 없게 되어 물통(2)으로부터 더 이상의 물의 흐름이 방지된다. 물통(2)의 측벽에 공기가 물통 내로 흘러들어갈 수 있는 소형 구멍이나 균열이 생긴 경우에서도 물 흐름이 효과적으로 중단된다. 이러한 조건하에서, 물이 축적되거나 새나갈 수 있는 공간이 없으므로, 물은 저장부로 계속하여 흘러들어갈 수 없다. 밸브 어셈블리(10)는 손상된 물통으로부터 그 내용물이 저장부로 흘러넘치는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 액추에이터 암(12)은 저장부에 저장된 물 표면에 부유하는 밀봉되고 일반적으로 중공 물체(17)로 이루어진다. 제조 편의와 액추에이터 암(12)의 부력을 최대화하기 위하여, 액추에이터 암은 도 4, 5 및 6에 도시된 바와 같이, 원형 플로우팅 링의 일반적인 형태를 가지는 폐쇄 다각형 형태로 형성된다. 대부분의 경우에, 액추에이터 암(12)은 플라스틱 물질로 성형될 수 있다.

도 4, 5 및 6을 참조하면, 액추에이터 암(12)이 도시된 본 발명의 실시예에서, 저장부(4) 내에 힌지 구조로 고정되는 제 1 부분(18)과 플로우트(13)로서 효과적으로 기능하는 제 2 부분(19)을 가지는 일반적으로 원형의 구조이다. 제 1 부분(18)은 외부로 확장되고 일반적으로 직사각형인 지지 플랜지(support flange)(20)로 이루어진다. 액추에이터 암(12)이 선회하는 핀 또는 엑슬(axle)(21)은 일반적으로 액추에이터 암(12)의 축에 수직인 평면에 놓여지며, 지지 부재(20)를 통과한다. 엑슬(21)은 통기 통로(11)에 인접한 물통 어댑터(5)의 하부 표면으로부터 하향 확장되는 한 쌍의 돌기(22)와 결합한다(도 2, 8 및 9 참조). 엑슬(21)과 돌기(22)는 액추에이터 암(12)을 물통 어댑터(5)에 효과적으로 고정하며, 액추에이터 암이 저장부 내의 수위 변화에 따라 회전하도록 하는 힌지 구조로 된 결합을 제공한다. 본 실시예에서 액추에이터 암(12)은 물통 어댑터(5)에 힌지 구조로 고정되는데, 당업자는 액추에이터 암이 저장부의 내부 벽에 힌지 구조로 고정될 수 있음을 용이하게 알 수 있다.

전술한 액추에이터 암(12)이 수냉각 장치(1)에 고정되는 방법에 의하여, 저장부 내의 수위가 상승하면, 액추에이터 암(12)의 상부 표면(23)이 통기 통로(11)의 하부 말단(14)에 접촉하게 될 때까지 액추에이터 암이 엑슬(21)을 따라 상향 선회하게 된다. 접촉 초기에는, 액추에이터 암(12)과 통기 통로(11) 사이가 예비 밀폐된다. 통로를 통하여 저장부(4)로의 공기 흐름을 완전하고 충분하게 방지하도록 밀폐되지 않는 경우에는, 저장부 내의 수위가 계속 상승하여, 액추에이터 암(12)은 일반적으로 상향으로 더 회전하게 된다. 이러한 액추에이터 암(12)의 상향 동작에 의하여 엑슬(21)에는 비틀림 힘(torsional force)이, 표면(23)과 통기 통로(11)의 하부 말단(14) 사이에는 압축력이 가해지게 된다. 액추에이터 암(12)의 형태 및 구조와 팔의 대부분이 통기 통로(11)에 접촉하는 지점에서 빗나가는 것에 의하여, 중공 물체(17)는 효과적인 모멘트 암(moment arm)으로 된다. 상부 표면(23)과 통기 통로(11)의 하부 말단(14) 사이에 가해지는 힘의 양은 통로(11)로부터 또한, 팔(12)이 선회하는 엑슬로부터 떨어져서 힘이 가해지는 것에 기인하여(팔(12)의 부력에 의하여) 커진다.

액추에이터 암(12)의 표면(23)과 통기 통로(11)의 하부 말단(14) 사이를 완전히 밀폐하기 위하여, 통로의 양쪽 하부 말단과 적어도 하부 말단(14)에 지탱되는 상부 표면(23) 부분이 평평하고 상대적으로 부드러운 표면을 가지도록 형성되거나 만들어진다. 이와 같이, 두 면이 만났을 때, 통로를 통한 공기 또는 유체 흐름을 효과적으로 차단하게 된다. 통기 통로(11)와 액추에이터 암(12) 사이의 밀폐성을 향상시키기 위한 수단으로서, 통기 통로(11)의 하부 말단(14)이 끝이 점점 가늘어져 횡단면의 면적을 감소시킬 수 있다. 이는 더 좁은 면적에서 액추에이터 암과 하부 말단(14) 사이에 가해지는 힘을 집중시키는 효과가 있으며, 그 사이의 밀폐성이 향상된다.

다른 실시예에 있어서, 통기 통로(11)의 하부 말단(14)에 접촉하는 액추에이터 암(12)의 상부 표면(23) 부분에는 밀폐 요소로 작용하며, 팔(12)이 일반적으로 상향 회전할 때 하부 말단(14)에 접촉하도록 작동되는 탄성 압축 재료(24)이 적용될 수 있다. 물질(24)의 압축성에 의하여, 저장부 내의 수위 상승에 따라 물질(24)이 하부 말단(14) 주위로 변형될 수 있으며, 밀폐성을 향상시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서는(도 10 및 11 참조), 통로(11)의 하부 말단(14)에 팔이 상향으로 선회할 때 팔(12)의 상부 표면(23)이 부딪치게 되는 탄성 압축 재료(25)이 적용된다. 압축성 물질(25)은 물질(24)에 대하여 전술한 것과 유사한 방식으로 효과적으로 기능한다. 필요한 경우에는, 밸브 어셈블리(10)는 액추에이터 암(12)의 상부 표면(23)에 부착되는 탄성 압축 재료와 통기 통로(11)의 말단(14) 주위에 위치하는 탄성 압축 재료를 모두 포함할 수 있다.

전술한 발명에 대한 이해를 통하여, 자동 밸브 어셈블리(10)가 종래의 수냉각 장치 구조에 비하여 많은 중요한 이점을 제공하는 것을 알 수 있다. 첫 번째 그리고, 가장 중요한 것은, 밸브 어셈블리(10)가 거꾸로 놓여진 물통으로부터 수냉각 장치 저장부로의 물 흐름을 완전히 제어하며, 특히, 물통의 외부 표면에 균열이나 구멍이 발생한 경우에 의도하지 않은 저장부의 넘쳐흐름을 방지하는 메커니즘을 제공하는 것이다. 두 번째, 밸브 어셈블리(10)의 구조가 저장부로의 공기 통로를 완전히 밀폐할 수 있는 메커니즘을 제공하는 것이다. 세 번째, 밸브 어셈블리(10)의 액추에이터 암과 수냉각 장치의 내부 구성 요소 사이가 힌지 구조로 결합되어 통기 통로에 대하여 밀폐 메커니즘을 정확하고 적합하게 포지셔닝하고 배치할 수 있는 것이다. 이와 같이, 수냉각 장치를 비수평 표면에 완전하게 수직이 아니도록 포지셔닝하는 것은 밸브 어셈블리의 작동에 영향을 주지 못한다. 또한, 밸브 어셈블리는 선적 및 핸들링 중에 수냉각 장치의 일반적인 움직임에 의하여 정렬불량이 되지 않는다. 마지막으로, 설명된 자동 밸브 어셈블리(10)의 구조는 저장부가 소정 수위까지 채워진 경우에 통기 통로를 통한 공기 및 유체의 흐름을 밀폐하는 경제적인 수단을 제공한다.

전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 범위 내에서 이러한 실시예의 변형이 가능한 것으로 이해된다. 일부 이러한 변형은 논의되었으나, 다른 변형은 당업자에게는 용이하게 명확한 것이다.

본 발명에 의하면, 밀폐된 수냉각 저장부 위에 설치된 거꾸로 놓여진 물통으로부터 물 흐름을 차단하고, 물통의 외부 표면에 균열이나 구멍이 발생한 경우에 저장부가 넘쳐 흐르는 것을 방지하는 메커니즘을 갖춘 밸브 어셈블리를 제공할 수 있다.

Claims (42)

1. 거꾸로 놓여진 물통을 수용하고 지지하는 물통 어댑터에 의하여 대기쪽으로 밀폐된 상단부를 가지는 종류의 저장부를 가지는 수냉각 장치의 밸브 어셈블리에 있어서,

   (ⅰ) 공기가 상기 저장부로 유입되기 위한 수단을 제공하는 통기 통로; 및

   (ⅱ) 상기 수냉각 장치의 내부에 힌지식으로 설치되며, 또한 상기 저장부 내의 수위의 변화에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치의 사이를 움직이도록 조작 가능한 액추에이터 암으로, 상기 개구 위치일 때는 공기가 상기 통기 통로를 통해 상기 저장부 내에 제한되지 않고 흐르게 하는 것을 가능하게 하고, 상기 폐쇄 위치일 때는 공기 및 유체가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 제한하는 액추에이터 암

   을 구비하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터 암은 적어도 하나의 플로우트(float)를 포함하고, 상기 저장부 내의 수위가 상승하는 경우, 상기 액추에이터 암이 힌지 주위를 회전시켜 상기 개구 위치에서 상기 폐쇄 위치로 움직이도록 하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
3. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터 암은 밀폐된 거의 중공(中空)의 본체로 구성되고, 이것은 일반적으로 상기 저장부에 보존된 물의 표면에 부유하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
4. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터 암은, 거의 중공 플라스틱으로 성형된 본체로 형성되는 폐쇄 다각형인 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
5. 제 2항에 있어서, 상기 액추에이터 암은 거의 원형 플로우팅 링(floating ring)을 구비하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
6. 제 1항에 있어서, 상기 액추에이터 암은 상기 액추에이터 암의 동작에 대응하여 움직일 수 있는 밀폐 요소를 포함하며, 상기 액추에이터 암이 개구 위치에 있는 경우에는 상기 밀폐 요소는 공기가 상기 통기 통로를 통하여 상기 저장부로 유입되는 것을 가능하게 하며, 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치에 있는 경우에는 상기 밀폐 요소는 공기 및 유체가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 방지하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
7. 제 6항에 있어서, 상기 통기 통로는 상기 물통 어댑터를 통하여 연장되며, 상기 저장부 내에 끝나는 하부 말단을 가지는 도관(conduit)인 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
8. 제 7항에 있어서, 상기 밀폐 요소는 탄성 압축 재료로 이루어지며, 저장부 내 수위가 소정 레벨을 초과하여 상승함에 따라 상기 액추에이터 암이 움직일 때, 상기 도관의 하부 말단과 접촉하도록 구동되며, 상기 저장부 내의 수위가 더욱 상승하면, 상기 밀폐 요소는 상기 도관의 상기 하부 말단 주위로 압축되어 공기 또는 유체가 그곳을 통하여 흐르는 것은 더욱 방지하는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
9. 제 8항에 있어서, 상기 도관의 하부 말단은 끝이 점점 가늘어져 단면적이 감소한 하부 말단 표면을 가지며, 상기 밀폐 요소는 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치로 움직일 때, 하부 말단 표면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
10. 제 9항에 있어서, 상기 도관의 하부 말단은 탄성 압축 재료로 구성되며, 그것은 상기 액추에이터 암이 상기 폐쇄 위치로 움직일 때 적어도 부분적으로 압축되는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
11. 제 8항에 있어서, 상기 도관의 하부 말단은 탄성 압축 재료로 구성되며, 그것은 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치로 움직일 때 적어도 부분적으로 압축되는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
12. 제 1항에 있어서, 상기 통기 통로는 공기가 상기 통기 통로를 통하여 흘러들어갈 때, 오물 및 파편이 상기 저장부 내로 진입되는 것을 방지하는 것을 돕는 필터를 포함하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
13. 제 1항에 있어서, 상기 통기 통로는 상기 물통 어댑터로 연장되고, 상기 저장부 내에 하부 말단을 가지는 도관인 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
14. 제 13항에 있어서, 상기 도관의 하부 말단은 탄성 압축 재료로 구성되며, 상기 탄성 압축 재료는 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치로 움직일 때, 상기 액추에이터 암에 의하여 적어도 부분적으로 압축되는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
15. 제 13항에 있어서, 상기 도관의 상기 하부 말단은 끝이 점점 가늘어져서 단면적이 감소한 하부 말단 표면을 가지는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
16. 제 15항에 있어서, 상기 도관의 하부 말단은 탄성 압축 재료로 구성되며, 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치로 움직일 때 상기 액추에이터 암에 의하여 적어도 부분적으로 압축되는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
17. 수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리에 있어서,

    (ⅰ) 공기가 상기 저장부 내로 유입될 수 있는 수단을 제공하는 통기 통로로, 상기 저장부 내에 하부 말단을 가지는 도관을 구비하는 통기 통로;

    (ⅱ) 상기 저장부 내에 힌지식으로 장착된 액추에이터 암이며, 상기 저장부 내의 수위를 변화시킴에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치 사이를 움직이도록 조작 가능한 플로우트를 구비하는 액추에이터 암; 및

    (ⅲ) 상기 도관의 하부 말단에 인접하여 상기 액추에이터 암에 위치 결정하는 밀폐 요소이며, 상기 액추에이터 암이 개구 위치일 때는 상기 밀폐 요소는 상기 도관의 하부 말단으로부터 끌어 당겨지며, 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치일 때는 상기 도관의 하부 말단에 접촉하도록 구동되어 공기 및 유체가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 제한하도록 하는 밀폐 요소

    를 구비하는 수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리.
18. 제 17항에 있어서, 상기 도관의 하부 말단은 끝이 점점 가늘어져 단면적이 감소된 하부 말단 표면을 가지는 것을 수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리.
19. 제 18항에 있어서, 상기 도관의 상기 하부 말단은 탄성 압축 재료로 구성되며, 상기 탄성 압축 재료는 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치로 움직일 때, 상기 액추에이터 암에 의하여 적어도 부분적으로 압축되는 탄성 압축 재료로 이루어지는 수냉각 장치 저장부의 자동 밸브 어셈블리.
20. 거꾸로 놓여진 물통을 수용하고 지지하는 물통 어댑터에 의하여 대기로 거의 밀폐된 상부 말단을 가지는 저장부를 가지는 수냉각 장치의 밸브 어셈블리에 있어서,

    (ⅰ) 상기 저장부 내에 위치 결정되며 상기 물통 어댑터에 힌지식으로 장착된 액추에이터 암이며, 상기 저장부 내의 수위를 변화시킴에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치 사이를 움직이도록 조작 가능한 플로우트를 구비하는 액추에이터 암; 및

    (ⅱ) 공기가 상기 저장부로 유입되기 위한 수단을 제공하는 통기 통로이며, 상기 통기 통로는 상기 저장부 내에 종단(終端)하는 하부 말단을 가지는 도관을 구비하고, 상기 도관의 상기 하부 말단은 탄성 압축 재료로 구성되며, 그것은, 상기 액추에이터 암이 폐쇄 위치로 움직임에 의해 공기 및 유체가 상기 통기 통로를 통해 흐르는 것을 제한할 때, 상기 액추에이터 암에 의하여 적어도 부분적으로 압축되는 통기 통로

    를 구비하는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
21. 제 20항에 있어서, 상기 도관의 하부 말단은 끝이 점점 가늘어져서 단면적이 감소된 하부 말단 표면을 가지는 수냉각 장치의 자동 밸브 어셈블리.
22. 거꾸로 놓여진 물통을 수용하는 저장부를 갖는 수냉각 장치에 있어서,

    (a) 공기가 상기 저장부로 유입되기 위한 통기 통로; 및

    (b) 플로우트를 구비하는 자동 밸브 어셈블리로, 상기 플로우트는 상기 플로우트를 통해 연장되는 개구부를 가지며, 상기 플로우트는 수냉각 장치의 내부에 장착되며, 상기 저장부 내의 수위의 변화에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치의 사이를 움직이도록 조작 가능하고, 상기 개구 위치일 때는 상기 플로우트는 공기가 상기 통기 통로를 통해 상기 저장부 내에 제한되지 않고 흐르게 하는 것을 가능하게 하고, 상기 폐쇄 위치일 때는 공기 및 유체가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 제한하는 플로우트를 구비하며, 상기 자동 밸브 어셈블리는 다시 상기 저장부에 배치되어 상기 플로우트의 움직임에 대응하여 움직일 수 있는 밀폐요소를 구비하고, 상기 플로우트는 상기 개구 위치일 때는 상기 밀폐 요소는 공기가 상기 통기 통로를 통해 상기 저장부 내에 흐르게 하는 것을 허용하고, 상기 플로우트가 폐쇄 위치일 때는 상기 밀폐 요소는 공기가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 방지하고, 상기 밀폐 요소는 탄성 압축 재료로 이루어지며, 저장부 내 수위가 소정 레벨을 초과하여 상승함에 따라 상기 플로우트가 움직일 때, 상기 통기 통로와 접촉하도록 구동되며, 상기 저장부 내의 수위가 더욱 상승하면, 상기 밀폐 요소는 상기 통기 통로를 압축하여 공기가 그곳을 통하여 흐르는 것을 제한하는 밀폐 요소를 구비한 자동 밸브 어셈블리

    로 이루어진 수냉각 장치.
23. 제 22항에 있어서,

    (a) 거꾸로 놓여진 물통에 결합되는 프로우브로서, 이 프로우브는 물통으로부터 물이 상기 프로우브를 통해 상기 저장부로 진행하도록 배치된 프로우브; 및

    (b) 상기 프로우브를 둘러싼 상기 플로우트

    를 더욱 구비한 수냉각 장치.
24. 제 23항에 있어서,

    (a) 상기 저장부를 밀폐하는 어댑터로서, 상기 어댑터는 상단부와 하단부를 가지며, 상기 하단부는 상기 상단부의 내측으로 배치되고, 상기 어댑터의 상기 하단부는 상기 플로우트 내에 수용되는 어댑터

    를 더욱 구비한 수냉각 장치.
25. 제 22항에 있어서,

    (a) 상기 저장부를 밀폐하는 어댑터로서, 상기 어댑터는 상단부와 하단부를 가지며, 상기 하단부는 상기 상단부의 내측으로 배치되는 어댑터;

    (b) 상기 어댑터의 상기 하단부는 둘러싼 상기 플로우트

    를 더욱 구비한 수냉각 장치.
26. 제 24항에 있어서,

    (a) 상기 어댑터는 원주형 립(circumferential lip)을 포함하며,

    (b) 상기 플로우트는 상기 원주형 립의 최외각 표면의 내측으로 배치된

    것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
27. 제 22항에 있어서,

    (a) 상기 밀폐 요소는 상기 플로우트에 의해 지지되는

    것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
28. 제 22항에 있어서,

    (a) 상기 플로우트는 상단 표면을 포함하며, 상기 밀폐 요소는 상기 플로우트의 상기 상단 표면에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
29. 제 22항에 있어서,

    (a) 상기 플로우트는 거의 원형인 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
30. 제 22항에 있어서,

    (a) 상기 플로우트는 힌지 식으로 장착된 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
31. 거꾸로 놓여진 물통을 수용하는 저장부를 갖는 수냉각 장치에 있어서,

    (a) 공기가 상기 저장부로 유입되기 위한 통기 통로;

    (b) 플로우트를 구비하는 자동 밸브 어셈블리로, 상기 플로우트는 상기 플로우트를 통해 연장되는 개구부를 가지며, 상기 플로우트는 수냉각 장치의 내부에 장착되며, 상기 저장부 내의 수위의 변화에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치의 사이를 움직이도록 조작 가능하고, 상기 개구 위치일 때는 상기 플로우트는 공기가 상기 통기 통로를 통해 상기 저장부 내에 제한되지 않고 흐르게 하는 것을 가능하게 하고, 상기 폐쇄 위치일 때는 공기 및 유체가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 제한하는 플로우트를 구비하며, 상기 자동 밸브 어셈블리는 다시 상기 저장부에 배치되어 상기 플로우트의 움직임에 대응하여 움직일 수 있는 밀폐 요소를 구비하고, 상기 플로우트는 상기 개구 위치일 때는 상기 밀폐 요소는 공기가 상기 통기 통로를 통해 상기 저장부 내에 흐르게 하는 것을 허용하고, 상기 플로우트가 폐쇄 위치일 때는 상기 밀폐 요소는 공기가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 방지하고, 상기 밀폐 요소는 탄성 압축 재료로 이루어지며, 저장부 내 수위가 소정 레벨을 초과하여 상승함에 따라 상기 플로우트가 움직일 때, 상기 통기 통로와 접촉하도록 구동되며, 상기 저장부 내의 수위가 더욱 상승하면, 상기 밀폐 요소는 상기 통기 통로를 압축하여 공기가 그곳을 통하여 흐르는 것을 제한하는 밀폐 요소; 및

    (c) 상기 저장부를 밀폐하는 어댑터로, 상기 어댑터는 상단부와 하단부를 가지며, 상기 하단부는 상기 상단부의 내측으로 배치되고, 상기 어댑터의 상기 하단부는 상기 플로우트 내에 수용되는 어댑터

    로 이루어진 수냉각 장치.
32. 제 31항에 있어서,

    (a) 거꾸로 놓여진 물통에 결합되는 프로우브로서, 이 프로우브는 물통으로부터 물이 상기 프로우브를 통해 상기 저장부로 진행하도록 배치된 프로우브; 및

    (b) 상기 프로우브를 둘러싼 상기 플로우트

    를 더욱 구비한 수냉각 장치.
33. 제 32항에 있어서,

    (a) 상기 프로우브는 상기 어댑터의 상기 하단부까지 연장되는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
34. 제 33항에 있어서,

    (a) 상기 플로우트는 상기 프로우브를 가로질러 연장되는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
35. 제 31항에 있어서,

    (a) 상기 어댑터는 원주형 립을 포함하며,

    (b) 상기 플로우트는 상기 원주형 립의 최외각 표면의 내측으로 배치된

    것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
36. 제 35항에 있어서,

    (a) 플로우트는 상기 어댑터의 상기 하단부를 가로질러 연장되는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
37. 제 31항에 있어서,

    (a) 상기 밀폐 요소는 상기 플로우트에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
38. 제 31항에 있어서,

    (a) 상기 플로우트는 힌지 식으로 장착된 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
39. 거꾸로 놓여진 물통을 수용하는 저장부를 갖는 수냉각 장치에 있어서,

    (a) 공기가 상기 저장부로 유입되기 위한 통기 통로;

    (b) 플로우트를 구비하는 자동 밸브 어셈블리로, 상기 플로우트는 상기 플로우트를 통해 연장되는 개구부를 가지며, 상기 플로우트는 수냉각 장치의 내부에 장착되며, 상기 저장부 내의 수위의 변화에 대응하여 개구 위치와 폐쇄 위치의 사이를 움직이도록 조작 가능하고, 상기 개구 위치일 때는 상기 플로우트는 공기가 상기 통기 통로를 통해 상기 저장부 내에 제한되지 않고 흐르게 하는 것을 가능하게 하고, 상기 폐쇄 위치일 때는 공기 및 유체가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 제한하는 플로우트를 구비하며, 상기 자동 밸브 어셈블리는 다시 상기 저장부에 배치되어 상기 플로우트의 움직임에 대응하여 움직일 수 있는 밀폐 요소를 구비하고, 상기 플로우트는 상기 개구 위치일 때는 상기 밀폐 요소는 공기가 상기 통기 통로를 통해 상기 저장부 내에 흐르게 하는 것을 허용하고, 상기 플로우트가 폐쇄 위치일 때는 상기 밀폐 요소는 공기가 상기 통기 통로를 통하여 흐르는 것을 방지하고, 상기 밀폐 요소는 탄성 압축 재료로 이루어지며, 저장부 내 수위가 소정 레벨을 초과하여 상승함에 따라 상기 플로우트가 움직일 때, 상기 통기 통로와 접촉하도록 구동되며, 상기 저장부 내의 수위가 더욱 상승하면, 상기 밀폐 요소는 상기 통기 통로를 압축하여 공기가 그곳을 통하여 흐르는 것을 제한하는 밀폐 요소; 및

    (c) 상기 저장부를 밀폐하는 어댑터로, 상기 어댑터는 상단부와 하단부를 가지며, 상기 하단부는 상기 상단부의 내측으로 배치되는 어댑터;

    (d) 거꾸로 놓여진 물통에 결합되는 프로우브로서, 이 프로우브는 물통으로부터 물이 상기 프로우브를 통해 상기 저장부로 진행하도록 배치되고, 상기 프로우브는 상기 어댑터의 상기 하단부내로 연장되는 프로우브; 및

    (e) 상기 플로우트는 상기 어댑터의 상기 하단부를 가로질러 연장되는 플로우트

    로 이루어진 수냉각 장치.
40. 제 39항에 있어서,

    (a) 상기 플로우트는 상기 프로우브 및 상기 어댑터의 상기 하단부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
41. 제 39항에 있어서,

    (a) 상기 어댑터는 원주형 립을 포함하며,

    (b) 상기 플로우트는 상기 원주형 립의 최외각 표면의 내측으로 배치된

    것을 특징으로 하는 수냉각 장치.
42. 제 39항에 있어서,

    (a) 상기 플로우트는 힌지 식으로 장착된 것을 특징으로 하는 수냉각 장치.

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