KR101579304B1 - 기계식 유로 전환 밸브 및 이를 구비한 이온수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브로 유입되는 원수의 수압에 따라 유로를 변경시킴으로써 원수의 원활한 공급과 배출이 가능한 기계식 유로 전환 밸브 및 이를 구비한 이온수기에 관한 것이다. 본 발명의 일례와 관련된 기계식 유로 전환 밸브는 전면에 원수가 유입될 수 있는 급수관(12)이 형성되고, 후면은 개방된 형상으로 이루어진 외측 하우징(10), 일측의 적어도 일부는 상기 외측 하우징(10)의 개방된 후면의 내측에 결합되고, 타측에는 상기 원수가 유동될 수 있는 연결관(22) 및 배출관(24)이 형성되며, 내부가 중공으로 형성된 내측 하우징(20), 상기 내측 하우징(20)의 내부에서 전후방으로 이동 가능하게 설치되는 샤프트(30) 및 일측은 상기 샤프트(30)의 외면에 체결되고, 타측은 상기 내측 하우징(20)의 내면에 체결된 탄성부(40)를 포함하되, 상기 유입되는 원수의 수압과 관련된 제 1 조건이 만족되는 경우, 상기 탄성부(40)의 탄성력이 상기 샤프트(30)에 작용하여 상기 샤프트(30)가 전방으로 이동하고, 상기 전방으로 이동된 샤프트(30)의 전면은 상기 급수관(12)을 차단하여 상기 연결관(22)에서 상기 배출관(24)으로 이어지는 제 1 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동 가능하고, 상기 제 1 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 수압이 상기 샤프트(30)의 전면에 작용하여 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동되고, 상기 후방으로 이동된 샤프트(30)의 후면은 상기 배출관(24)을 차단하여 상기 급수관(12)에서 상기 연결관(22)으로 이어지는 제 2 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 2 유로를 따라 유동 가능하고, 상기 제 1 조건은 상기 급수관(12)을 통하여 유입되는 상기 원수의 수압이 기 설정된 수치 이하인 것이다.

Description

기계식 유로 전환 밸브 및 이를 구비한 이온수기{MECHANICAL VALVE MODULE FOR CHANGING FLOW PATH AND WATER IONIZER HAVING THE SAME}

본 발명은 기계식 유로 전환 밸브 및 이를 구비한 이온수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브로 유입되는 원수의 수압에 따라 유로를 변경시킴으로써 원수의 원활한 공급과 배출이 가능한 기계식 유로 전환 밸브 및 이를 구비한 이온수기에 관한 것이다.

일반적으로 현대인들의 삶의 질 향상에 따라 건강을 우선으로 하고 있고, 건강을 위해 운동과 웰빙 음식을 섭취하는 등 많은 노력을 기울이고 있다.

이렇듯 건강에 대한 관심이 높아질수록 마시는 물에 대한 관심 역시 상승하고 있으며, 깨끗한 물을 음용하기 위한 이온수기나 정수기 역시 많은 각광을 받는 추세이다.

따라서, 각 가정이나 업소에서는 정수장이나 취수장에서 공급되는 수돗물을 그대로 음용하기 보다는 수도관에 이온수기나 정수기를 연결하여 음용하고 있다.

이러한 종래의 이온수기 또는 정수기 등에서는 상수도관에서 적절한 유량의 물이 공급되어야 할 필요가 있으며, 공급되는 물의 유로를 조절하기 위하여 통상적으로 전자식 밸브가 사용되고 있다.

종래 널리 사용되는 전자식 밸브의 경우, 공급되는 물에 따라 유로를 조절하기 위한 제어 시스템이 필요하다. 상기 제어 시스템은 유량을 감지하여 전자식 밸브의 모터를 구동시키고, 모터의 구동에 따라 전자식 밸브의 개폐를 제어하여 유로를 조절하는 방식으로 동작할 수 있다.

그러나, 종래의 전자식 밸브의 경우, 복잡한 제어 시스템을 이용하여야 하며 별도의 전원이 공급되어야 하기 때문에 그 유지 및 관리에 비교적 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.

또한, 유량의 정확한 감지가 쉽지 않기 때문에 즉각적으로 원하는 경로의 유로를 설정하는 것이 어려우며, 오작동이 빈번하게 발생할 우려가 있다는 문제점이 있었다.

이에 따라, 편리하고 효율적인 사용이 가능하면서도 안정성이 확보될 수 있는 유로 전환 밸브에 대한 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허번호 제10-2005-0031378호 대한민국 공개특허번호 제10-2006-0024342호 대한민국 공개특허번호 제10-2009-0110330호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밸브로 유입되는 원수의 수압에 따라 유로를 변경시킴으로써 원수의 원활한 공급과 배출이 가능한 기계식 유로 전환 밸브 및 이를 구비한 이온수기를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은 급수관으로 유입되는 원수의 수압에 따라 자동적으로 유로가 변환되도록 구성됨으로써 즉각적으로 원하는 경로의 유로를 설정할 수 있으며 유지·관리가 용이한 기계식 유로 전환 밸브를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 구조가 간단하여 설치가 용이하고 안정적으로 장기간 사용이 가능한 기계식 유로 전환 밸브를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전해조에 잔류하는 원수를 즉시 배출하여 전해 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있고 세균 증식으로 인한 오염을 예방할 수 있는 이온수기를 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 기계식 유로 전환 밸브는, 전면에 원수가 유입될 수 있는 급수관(12)이 형성되고, 후면은 개방된 형상으로 이루어진 외측 하우징(10); 일측의 적어도 일부는 상기 외측 하우징(10)의 개방된 후면의 내측에 결합되고, 타측에는 상기 원수가 유동될 수 있는 연결관(22) 및 배출관(24)이 형성되며, 내부가 중공으로 형성된 내측 하우징(20); 상기 내측 하우징(20)의 내부에서 전후방으로 이동 가능하게 설치되는 샤프트(30); 및 일측은 상기 샤프트(30)의 외면에 체결되고, 타측은 상기 내측 하우징(20)의 내면에 체결된 탄성부(40);를 포함하되, 상기 유입되는 원수의 수압과 관련된 제 1 조건이 만족되는 경우, 상기 탄성부(40)의 탄성력이 상기 샤프트(30)에 작용하여 상기 샤프트(30)가 전방으로 이동하고, 상기 전방으로 이동된 샤프트(30)의 전면은 상기 급수관(12)을 차단하여 상기 연결관(22)에서 상기 배출관(24)으로 이어지는 제 1 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동 가능하고, 상기 제 1 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 수압이 상기 샤프트(30)의 전면에 작용하여 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동되고, 상기 후방으로 이동된 샤프트(30)의 후면은 상기 배출관(24)을 차단하여 상기 급수관(12)에서 상기 연결관(22)으로 이어지는 제 2 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 2 유로를 따라 유동 가능하고, 상기 제 1 조건은 상기 급수관(12)을 통하여 유입되는 상기 원수의 수압이 기 설정된 수치 이하인 것이다.

또한, 상기 내측 하우징(20)의 내부에 돌출 형성되고, 상기 배출관(24)과 연결되며, 상기 샤프트(30) 후측의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 관통관(26);을 더 포함하되, 상기 샤프트(30)는 상기 관통관(26)에 삽입되어 전후방으로 이동 가능하다.

또한, 상기 샤프트(30) 후측에는 소정의 홈이 형성되어 있고, 상기 제 1 조건이 만족되어 상기 샤프트(30)가 전방으로 이동된 경우, 상기 원수는 상기 홈을 통하여 상기 관통관(26)으로 유입되고, 상기 관통관(26)으로 유입된 원수는 상기 배출관(24)으로 유동된다.

또한, 상기 샤프트(30)의 전측은 상기 샤프트(30)의 후측보다 큰 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 제 1 조건이 만족되지 않아 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동된 경우, 상기 샤프트(30)의 후측은 상기 관통관(26)에 삽입되고, 상기 샤프트(30)의 전측은 상기 관통관(26)의 개방된 구멍을 막아 상기 배출관(24)을 차단할 수 있다.

또한, 상기 탄성부(40)는 상기 관통관(26)의 외주면에 위치된다.

또한, 상기 샤프트(30)의 외면에 장착되는 제 1 오링(42);을 더 포함하되, 상기 제 1 오링(42)은 상기 후방으로 이동된 샤프트(30)와 상기 관통관(26)의 접촉 부분을 밀폐함으로써 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 원수가 상기 배출관(24)으로 누수되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 내측 하우징(20)의 내주면에는 내부로 돌출된 형상의 돌기(28)가 형성되어 있고, 상기 제 1 조건이 만족되지 않아 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동된 경우, 상기 급수관(12)으로 유입된 원수는 상기 돌기(28) 사이의 공간을 통과하여 상기 연결관(22)으로 유동된다.

또한, 상기 외측 하우징(10)과 상기 내측 하우징(20)이 결합되는 부분에 장착되는 제 2 오링(44);을 더 포함하되, 상기 제 2 오링(44)은 상기 원수의 누수를 방지할 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 기계식 유로 전환 밸브를 구비한 이온수기는, 상기 원수를 정화하고, 상기 급수관(12)과 연결되어 상기 기계식 유로 전환 밸브에 상기 정화된 원수를 공급하는 정수필터부(130); 상기 연결관(22)과 연결되어 상기 유로 전환 밸브로부터 상기 원수를 공급받아 내부에 상기 원수를 수용하고, 상기 수용된 원수로부터 알칼리수와 산성수를 생성하는 전해조(110); 및 상기 배출관(24)과 연결되는 드레인(120);을 더 포함하되, 상기 제 1 조건이 만족되는 경우, 상기 전해조(110) 내부에 수용된 원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동하여 상기 드레인(120)으로 배출되고, 상기 제 1 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 급수관(12)을 통하여 유입되는 원수는 상기 제 2 경로를 따라 유동하여 상기 전해조(110)에 공급된다.

본 발명은 밸브로 유입되는 원수의 수압에 따라 유로를 변경시킴으로써 원수의 원활한 공급과 배출이 가능한 기계식 유로 전환 밸브 및 이를 구비한 이온수기를 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로, 본 발명은 급수관으로 유입되는 원수의 수압에 따라 자동적으로 유로가 변환되도록 구성됨으로써 즉각적으로 원하는 경로의 유로를 설정할 수 있으며 유지·관리가 용이한 기계식 유로 전환 밸브를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 구조가 간단하여 설치가 용이하고 안정적으로 장기간 사용이 가능한 기계식 유로 전환 밸브를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 전해조에 잔류하는 원수를 즉시 배출하여 전해 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있고 세균 증식으로 인한 오염을 예방할 수 있는 이온수기를 사용자에게 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 기계식 유로 전환 밸브의 일 실시례를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 기계식 유로 전환 밸브의 결합관계를 도시한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브에 적용될 수 있는 내측 하우징에 대한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브에 의한 유로의 변환을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 기계식 유로 전환 밸브가 구비된 이온수기의 일 실시례를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

<기계식 유로 전환 밸브의 구성>

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브에 대하여 구체적으로 살펴본다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 기계식 유로 전환 밸브의 일 실시례를 나타내고, 도 2는 본 발명에 따른 기계식 유로 전환 밸브의 결합관계를 도시한 분해도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100)는 외측 하우징(10), 내측 하우징(20), 샤프트(30), 탄성부(40) 등으로 구성될 수 있다. 단, 도 1a 및 도 1b에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 기계식 유로 전환 밸브(100)가 구현될 수도 있다.

외측 하우징(10)은 일면에는 급수관(12)이 형성되어 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 외측 하우징(10)의 급수관(12)이 형성된 면을 전면(前面)이라고 하고, 급수관(12)이 형성되어 있는 면의 반대면을 후면(後面)이라고 한다.

외측 하우징(10) 전면의 내측에는 급수관(12)과 연결되는 돌출부(14)가 형성되어 있으며, 이에 따라 원수는 급수관(12)과 돌출부(14)를 통하여 내부로 유입될 수 있다.

외측 하우징(10) 후면은 개방된 형상으로 이루어져 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 외측 하우징(10)의 개방된 후면의 내측에는 내측 하우징(20)의 일측이 결합될 수 있다.

즉, 외측 하우징(10)의 내면과 내측 하우징(20)의 외면은 대응되는 형상으로 이루어져 있어서 서로 결합될 수 있으며, 외측 하우징(10)과 내측 하우징(20)이 결합되어 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100)의 외부 케이스를 형성하게 된다.

외측 하우징(10)과 내측 하우징(20)의 결합은 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100) 내부로 유동되는 원수가 외부로 누수되지 않도록 하여야 한다. 이를 위하여, 외측 하우징(10)과 내측 하우징(20)이 결합되는 부분에 제 2 오링(44)이 장착될 수 있으며, 상기 제 2 오링(44)은 기계식 유로 전환 밸브(100) 내부의 원수가 누수되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

내측 하우징(20)의 일측은 상술한 바와 같이 상기 외측 하우징(10)의 후면과 결합되는 부분이며, 내측 하우징(20)의 타측에는 연결관(22) 및 배출관(24)이 형성되어 있다. 상기 연결관(22)과 배출관(24)은 그 용도가 상이하기 때문에 서로 다른 방향을 향하도록 장착되어 있다.

연결관(22)과 배출관(24)은 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100)의 외부와 연결되는 관로이다. 연결관(22)이 연결되는 외부에는 상기 원수가 수용될 수 있는 공간이 장착되게 된다. 배출관(24)은 폐기될 원수가 배출되는 통로가 된다.

배출관(24)은 내측 하우징(20)의 내부에 돌출 형성된 관통관(26)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 원수는 관통관(26)을 통하여 배출관(24)으로 이동할 수 있다.

내측 하우징(20)의 내부 구성에 대하여 더 자세하게 살펴보기 위하여 도 3을 우선 살펴본다. 도 3은 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브에 적용될 수 있는 내측 하우징에 대한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 내측 하우징(20)의 내부는 중공으로 형성되어 있어 샤프트(30) 등의 구성이 배치될 수 있다. 샤프트(30)는 내측 하우징(20)의 내부에서 전후방으로 이동 가능하게 설치된다.

이러한 샤프트(30)의 전후방 이동은 탄성부(40)에 의하여 가능하다. 상기 탄성부(30)는 스프링이나 고무와 같이 외부에 탄성력을 제공할 수 있는 수단이다. 탄성부(40)는 일측이 샤프트(30)의 외면에 체결되고, 타측은 내측 하우징(20)의 내면에 체결되어 샤프트(30)에 탄성력을 작용할 수 있다.

샤프트(30) 후측의 일부는 내측 하우징(20) 내면에 형성된 관통관(26)에 삽입되어 있으며, 샤프트(30)가 전후방으로 이동함에 따라 관통관(26)에 삽입된 채로 슬라이딩되도록 구성된다. 즉, 샤프트(30)는 관통관(26)을 따라서 전후방 이동을 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 내측 하우징(20)의 내주면에는 내부로 돌출된 형상의 돌기(28)가 형성되어 있다. 내측 하우징(20)의 돌기(28) 사이에 존재하는 공간은 급수관(12)으로 유입된 원수가 흘러갈 수 있는 통로가 된다.

다시, 도 1a 및 도 1b와 도 2를 참조하면, 샤프트(30)는 전측이 후측보다 큰 형상으로 이루어져 있다.

샤프트(30)의 전측은 내측 하우징(20)의 내주면에 맞닿도록 구성되며, 샤프트(30)의 전면은 급수관(12)의 돌출부(14)에 대응되는 형상으로 이루어져 급수관(12)을 차단할 수 있다.

구체적으로, 샤프트(30)의 전면은 도 1a에 도시된 것과 같이 샤프트(30) 내부로 인입되어 있는 구조로 이루어져 있다. 샤프트(30) 전면의 인입된 부분에는 돌출부(14)를 막을 수 있는 샤프트 돌기가 소정 거리 돌출 형성되어 있으며, 상기 샤프트 돌기는 돌출부(14)에 일부 삽입되어 돌출부(14)를 차단할 수 있다.

샤프트(30)의 후측은 전술한 바와 같이 관통관(26)에 삽입이 이루어지는 부분이며, 도 2에 도시된 바와 같이 방사상으로 형성된 날개가 결합된 모양을 하고 있다. 이러한 날개는 샤프트(30) 후측에 홈을 형성하여 원수가 흘러갈 수 있는 통로로 활용될 수 있다.

또한, 제 1 오링(42)은 도 2에 도시된 것과 같이 샤프트(30)의 전측과 후측 사이의 외면에 장착될 수 있다. 상기 제 1 오링(42)은 샤프트(30)와 관통관(26)이 접촉되는 부분을 밀폐할 수 있으며, 이에 따라 원수가 배출관(24)으로 누수되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

<기계식 유로 전환 밸브의 동작>

이하에서는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브의 동작을 구체적으로 살펴본다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브에 의한 유로의 변환을 개략적으로 나타낸다.

먼저, 도 4a는 샤프트(30)가 전방으로 이동된 상태를 도시한다.

탄성부(40)는 관통관(26)의 외주면에 위치되고, 상기 탄성부(40)의 일측은 단차를 형성하고 있는 샤프트(30)의 전측에 설치되므로, 탄성부(40)는 샤프트(30)에 탄성력을 작용할 수 있다.

샤프트(30)는 탄성부(40)의 탄성력에 의하여 전방으로 이동한다. 이렇게 전방으로 이동된 샤프트(30)의 전면은 급수관(12)을 차단할 수 있다. 즉, 샤프트(30) 전면의 인입된 부분에 형성된 샤프트 돌기가 돌출부(14)를 막게 되며, 이에 의하여 급수관(12)이 차단될 수 있다.

샤프트(30)가 전방으로 이동된 경우, 도 4a의 화살표로 표시한 것과 같은 연결관(22)에서 배출관(24)으로 이어지는 제 1 유로가 형성된다. 이 상태에서 원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동 가능하다.

구체적으로, 원수는 연결관(22)을 통하여 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100)의 내부로 유입될 수 있다. 이렇게 내부로 유입된 원수는 샤프트(30) 후측에 형성된 홈을 따라 관통관(26)으로 이동할 수 있으며, 나아가 관통관(26)과 연결된 배출관(24)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

다음으로, 도 4b는 샤프트(30)가 후방으로 이동된 상태를 도시한다.

급수관(12)을 통하여 원수가 유입되기 시작하면, 원수의 유입에 따른 수압이 급수관(12)을 막고 있는 샤프트(30)의 전면에 작용한다. 급수관(12)을 통하여 유입되는 원수의 수압이 기 설정된 수치보다 커지는 경우, 수압에 의하여 샤프트(30)가 후방으로 이동될 수 있다.

여기서, 원수에 의한 수압이 탄성부(40)의 탄성력에 의한 힘보다 크게 되는 경우 샤프트(30)가 후방으로 이동 가능하다고 볼 것이다.

샤프트(30)는 관통관(26)을 따라가며 점점 후방으로 이동하게 되며, 후방의 끝까지 이동된 샤프트(30)의 후면은 배출관(24)을 완전히 차단하게 된다.

샤프트(30)가 후방으로 이동된 경우, 도 4b의 화살표로 표시한 것과 같은 급수관(12)에서 연결관(22)으로 이어지는 제 2 유로가 형성된다. 이 상태에서 원수는 상기 제 2 유로를 따라 유동 가능하다.

구체적으로, 급수관(12)을 통하여 유입되는 원수는 급수관(12)과 연결된 돌출부(14)를 지나 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100)의 내부로 유입될 수 있다. 이렇게 내부로 유입된 원수는 내측 하우징(20) 내면에 형성된 돌기(28) 사이의 공간을 통하여 연결관(22)으로 이동하여 외부로 공급될 수 있다.

여기서, 샤프트(30)가 후방으로 이동하여 샤프트(30)의 후측이 관통관(26)에 완전히 삽입되고, 샤프트(30)의 전측이 관통관(26)의 개방된 구멍을 차단하며, 제 1 오링(42)이 샤프트(30)와 관통관(26)이 접촉되는 부분을 밀폐함으로써 배출관(24)이 차단될 수 있다.

<기계식 유로 전환 밸브가 구비된 이온수기>

이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브가 구비된 이온수기의 구성을 살펴본다. 도 5는 본 발명에 따른 기계식 유로 전환 밸브가 구비된 이온수기의 일 실시례를 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100)가 구비된 이온수기(200)는 기계식 유로 전환 밸브(100), 전해조(110), 드레인(120), 정수필터부(130), 피팅(140), 유입밸브(150) 등으로 구성될 수 있다. 단, 도 5에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이온수기(200)가 구현될 수도 있다.

유입밸브(150)의 일측은 상수도관과 같은 수원(水源)과 연결되어 있으며, 타측은 정수필터부(130)와 연결되어 있다. 유입밸브(150)는 관로의 개폐를 조절하여 정수필터부(130)로의 원수 공급을 결정한다. 상기 유입밸브(150)는 수동 밸브 및 솔레노이드 밸브 중 적어도 하나가 이용될 수 있다.

정수필터부(130)는 원수에 포함된 염소성분, 불순물, 세균 등을 걸러내어 정수를 생성시킬 수 있다. 정수필터부(130)는 이온수기(200)에 일반적으로 사용되는 중공사막 방식의 필터를 사용할 수 있으며, 중공사막 방식은 활성탄 등에 형성된 미세 기공을 통하여 불순물을 건러내고 미네랄은 통과시키는 방식이다.

정수필터부(130)는 기계식 유로 전환 밸브(100)의 급수관(12)과 연결되어 기계식 유로 전환 밸브(100)에 정수된 원수를 공급할 수 있다.

전해조(110) 내부에는 다수의 양극(+)판 및 음극(-)판이 구비되고, 이러한 전극판 사이에는 전기적 성질을 갖는 이온만을 통과시키는 격막이 구비된다. 전극판에 소정전압이 인가되면 양극판 주위에는 염화 이온, 황산 이온, 질산 이온 등과 같은 음이온이 모이게 되고, 산화반응이 일어나 산소가 생성된다. 그리고, 음극판 주위에는 칼슘 이온, 마그네슘 이온, 나트륨 이온과 같은 양이온이 모이게 되고, 환원반응이 일어나 수소가 생성된다. 결국, 양극판에서는 산성수가 생성되고, 음극판에서는 알칼리수가 생성된다.

전해조(110)의 공급관(112)은 기계식 유로 전환 밸브(100)의 연결관(22)과 연결되어 있으므로 기계식 유로 전환 밸브(100)로부터 원수를 공급받으며, 전해조(110)에서 생성된 이온수는 알칼리수 배출관(114)과 산성수 배출관(116)을 통하여 배출된다.

상기 전해조(110)의 알칼리수 배출관(114)에서 배출되는 알칼리수는 음용 가능하며, 산성수 배출관(116)에서 배출되는 산성수는 폐기를 위하여 드레인(120)으로 배출된다.

피팅(140)은 T형의 형상으로 이루어져 3개의 관로를 서로 연결시킨다. 구체적으로, 피팅(140)은 도 5에 도시된 것과 같이 드레인(120), 전해조(110)의 산성수 배출관(116), 기계식 유로 전환 밸브(100)의 배출관(24)을 연결한다.

상기 산성수 배출관(116)에서 배출되는 산성수와 배출관(24)에서 배출되는 전해조(110)의 잔류 원수는 T형의 피팅(140)으로 이동하여 드레인(120)으로 유입된다.

본 발명의 기계식 유로 전환 밸브(100)가 구비된 이온수기(200)의 동작을 간단하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 유입밸브(150)를 개방하면, 원수가 정수필터부(130)에 공급되어 정수처리가 수행되고, 기계식 유로 전환 밸브(100)의 급수관(12)으로 원수가 유입된다.

급수관(12)으로 유입된 원수의 수압이 기 설정된 수치보다 커지는 경우, 샤프트(30)가 후방으로 이동하며, 급수관(12)에서 연결관(22)으로 이어지는 제 2 유로가 형성된다.

원수는 상기 제 2 유로를 따라 유동한다. 즉, 급수관(12)을 통하여 유입되는 원수는 기계식 유로 전환 밸브(100)의 내부로 유입되며, 이렇게 내부로 유입된 원수는 연결관(22)을 통하여 전해조(110)의 공급관(112)으로 이동한다.

이렇게 원수는 급수관(12)에 가해지는 수압에 의하여 즉각적으로 제 2 유로를 형성하며, 이에 의해 전해조(110)로 원수를 공급할 수 있다.

다음으로, 유입밸브(150)를 조절하여 원수의 공급량을 줄이게 되면, 수압이 기 설정된 수치 이하가 되어 기계식 유로 전환 밸브(100)의 샤프트(30)가 전방으로 이동하게 되며, 제 1 유로가 형성된다.

원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동한다. 즉, 전해조(110)에 잔류하는 원수는 전해조(110)의 공급관(112)으로부터 기계식 유로 전환 밸브(100)의 연결관(22)으로 이동되며 기계식 유로 전환 밸브(100) 내부로 공급되며, 이는 배출관(24)을 통하여 피팅(140)으로 이동된다. 이렇게 유동되는 원수는 드레인(120)으로 배출되어 폐기 처리될 수 있다.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분상방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행할 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시례들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시례들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시례들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10: 외측 하우징
12: 급수관
14: 돌출부
20: 내측 하우징
22: 연결관
24: 배출관
26: 관통관
28: 돌기
30: 샤프트
40: 탄성부
42: 제 1 오링
44: 제 2 오링
100: 기계식 유로 전환 밸브
110: 전해조
120: 드레인
130: 정수필터부
140: 피팅
200: 이온수기

Claims (10)

1. 전면에 원수가 유입될 수 있는 급수관(12)이 형성되고, 후면은 개방된 형상으로 이루어진 외측 하우징(10);
   일측의 적어도 일부는 상기 외측 하우징(10)의 개방된 후면의 내측에 결합되고, 타측에는 상기 원수가 유동될 수 있는 연결관(22) 및 배출관(24)이 형성되며, 내부가 중공으로 형성된 내측 하우징(20);
   상기 내측 하우징(20)의 내부에서 전후방으로 이동 가능하게 설치되는 샤프트(30);
   일측은 상기 샤프트(30)의 외면에 체결되고, 타측은 상기 내측 하우징(20)의 내면에 체결된 탄성부(40); 및
   상기 내측 하우징(20)의 내부에 돌출 형성되고, 상기 배출관(24)과 연결되며, 상기 샤프트(30) 후측의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 관통관(26);을 포함하되,
   상기 샤프트(30)는 상기 관통관(26)에 삽입되어 전후방으로 이동 가능하고,
   상기 유입되는 원수의 수압과 관련된 제 1 조건이 만족되는 경우, 상기 탄성부(40)의 탄성력이 상기 샤프트(30)에 작용하여 상기 샤프트(30)가 전방으로 이동하고, 상기 전방으로 이동된 샤프트(30)의 전면은 상기 급수관(12)을 차단하여 상기 연결관(22)에서 상기 배출관(24)으로 이어지는 제 1 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동 가능하고,
   상기 제 1 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 수압이 상기 샤프트(30)의 전면에 작용하여 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동되고, 상기 후방으로 이동된 샤프트(30)의 후면은 상기 배출관(24)을 차단하여 상기 급수관(12)에서 상기 연결관(22)으로 이어지는 제 2 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 2 유로를 따라 유동 가능하고,
   상기 제 1 조건은 상기 급수관(12)을 통하여 유입되는 상기 원수의 수압이 기 설정된 수치 이하인 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트(30) 후측에는 소정의 홈이 형성되어 있고,
   상기 제 1 조건이 만족되어 상기 샤프트(30)가 전방으로 이동된 경우, 상기 원수는 상기 홈을 통하여 상기 관통관(26)으로 유입되고, 상기 관통관(26)으로 유입된 원수는 상기 배출관(24)으로 유동되는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 샤프트(30)의 전측은 상기 샤프트(30)의 후측보다 큰 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제 1 조건이 만족되지 않아 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동된 경우,
   상기 샤프트(30)의 후측은 상기 관통관(26)에 삽입되고, 상기 샤프트(30)의 전측은 상기 관통관(26)의 개방된 구멍을 막아 상기 배출관(24)을 차단할 수 있는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 탄성부(40)는 상기 관통관(26)의 외주면에 위치되는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트(30)의 외면에 장착되는 제 1 오링(42);을 더 포함하되,
   상기 제 1 오링(42)은 상기 후방으로 이동된 샤프트(30)와 상기 관통관(26)의 접촉 부분을 밀폐함으로써 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 원수가 상기 배출관(24)으로 누수되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
8. 전면에 원수가 유입될 수 있는 급수관(12)이 형성되고, 후면은 개방된 형상으로 이루어진 외측 하우징(10);
   일측의 적어도 일부는 상기 외측 하우징(10)의 개방된 후면의 내측에 결합되고, 타측에는 상기 원수가 유동될 수 있는 연결관(22) 및 배출관(24)이 형성되며, 내부가 중공으로 형성된 내측 하우징(20);
   상기 내측 하우징(20)의 내부에서 전후방으로 이동 가능하게 설치되는 샤프트(30); 및
   일측은 상기 샤프트(30)의 외면에 체결되고, 타측은 상기 내측 하우징(20)의 내면에 체결된 탄성부(40);를 포함하되,
   상기 유입되는 원수의 수압과 관련된 제 1 조건이 만족되는 경우, 상기 탄성부(40)의 탄성력이 상기 샤프트(30)에 작용하여 상기 샤프트(30)가 전방으로 이동하고, 상기 전방으로 이동된 샤프트(30)의 전면은 상기 급수관(12)을 차단하여 상기 연결관(22)에서 상기 배출관(24)으로 이어지는 제 1 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동 가능하고,
   상기 제 1 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 수압이 상기 샤프트(30)의 전면에 작용하여 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동되고, 상기 후방으로 이동된 샤프트(30)의 후면은 상기 배출관(24)을 차단하여 상기 급수관(12)에서 상기 연결관(22)으로 이어지는 제 2 유로를 형성하며, 상기 원수는 상기 제 2 유로를 따라 유동 가능하고,
   상기 제 1 조건은 상기 급수관(12)을 통하여 유입되는 상기 원수의 수압이 기 설정된 수치 이하이며,
   상기 내측 하우징(20)의 내주면에는 내부로 돌출된 형상의 돌기(28)가 형성되어 있고,
   상기 제 1 조건이 만족되지 않아 상기 샤프트(30)가 후방으로 이동된 경우, 상기 급수관(12)으로 유입된 원수는 상기 돌기(28) 사이의 공간을 통과하여 상기 연결관(22)으로 유동되는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 외측 하우징(10)과 상기 내측 하우징(20)이 결합되는 부분에 장착되는 제 2 오링(44);을 더 포함하되,
   상기 제 2 오링(44)은 상기 원수의 누수를 방지하는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브.
10. 제 1항의 기계식 유로 전환 밸브가 구비된 이온수기에 있어서,
    상기 원수를 정화하고, 상기 급수관(12)과 연결되어 상기 기계식 유로 전환 밸브에 상기 정화된 원수를 공급하는 정수필터부(130);
    상기 연결관(22)과 연결되어 상기 유로 전환 밸브로부터 상기 원수를 공급받아 내부에 상기 원수를 수용하고, 상기 수용된 원수로부터 알칼리수와 산성수를 생성하는 전해조(110); 및
    상기 배출관(24)과 연결되는 드레인(120);을 더 포함하되,
    상기 제 1 조건이 만족되는 경우, 상기 전해조(110) 내부에 수용된 원수는 상기 제 1 유로를 따라 유동하여 상기 드레인(120)으로 배출되고,
    상기 제 1 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 급수관(12)을 통하여 유입되는 원수는 상기 제 2 유로를 따라 유동하여 상기 전해조(110)에 공급되는 것을 특징으로 하는 기계식 유로 전환 밸브를 구비한 이온수기.

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