KR101589625B1 - 마그네틱 밸브를 이용한 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네틱 밸브를 이용한 정수기 및 냉온수기용 코크에 관한 것으로서, 종래의 코크는 구성부품이 많고 조립시간이 길어 생산성이 떨어지며, 밸브의 열림 동작이 불안정하여 물튀김 현상 및 물줄기 꼬임 현상이 자주 발생하였다.
이에 본 발명은 출수구입구(113a) 상부에 밸브설치부(115)가 일정 높이로 구비된 코크하부몸체(110); 코크하부몸체(110) 상면에 설치되며, 외주면 일측에 레버힌지부(121) 및 작동간 통과공(122)이 구비되고, 내부에 마그네틱설치부(123)가 구비된 코크상부몸체(120); 중앙에 센터홀(132)이 구비된 상태로 출수구입구(113a)를 개폐하도록 밸브설치부(115) 내에 설치되며, 저면에 출수구입구(113a)용 다이아프램(131)이 설치되고, 다이아프램(131)과 함께 사이드홀(133)이 형성된 밸브체(130); 마그네틱설치부(123)에 설치되며 하측 플랜지부(141)가 밸브설치부(115)내에 조립되는 마그네틱안내통(140); 스프링(180)(181) 장력을 받아 승강되도록 마그네틱안내통(140) 내,외부에 설치되는 주동형자성체(150)와 종동형자성체(160); 레버힌지부(121)에 설치되어 회동되며, 상단부 일측면에 주동형자성체(150) 승강용 작동간(171)이 구비된 레버(170); 로 이루어져 콤팩트한 사이즈로 조립되므로 조립성과 생산성이 향상되고, 센터홀(132)과 사이드홀(133)에 의한 물의 압력과 주동형자성체와 종동형자성체의 자력 및 스프링 장력을 이용하여 밸브의 개폐 동작이 부드럽고 정확하게 이루어짐에 따라 물튀김 현상 및 물줄기 꼬임 현상이 없어 원가절감과 품질 향상을 모두 충족시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

마그네틱 밸브를 이용한 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크{Cock for a directly water purifier and cold and heat waterer use of a magnetic valve}

본 발명은 마그네틱 밸브를 이용한 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크에 관한 것으로서, 특히 레버로 동작 되는 마그네틱 자성체의 위치에 따라 밸브체의 개폐 동작이 신속 정확하게 이루어져 초기 출수시 물 튀김이나 물줄기 꼬임 현상이 없는 사용상의 편리함이 있고, 적은 부품으로 조립되는 콤팩트한 사이즈이므로 생산성 향상과 원가절감 및 품질향상을 이룰 수 있는 마그네틱 밸브를 이용한 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크에 관한 것이다.

일반적으로 직수형 정수기 및 냉온수기는 직수 공급된 물을 코크의 출수구로 출수시키기 위해서 전기적 신호에 의한 전자석의 힘을 이용하여 개폐되는 솔레노이드밸브를 이용한 전기식 코크를 사용하거나 또는 별도의 전기적 신호 없이 밸브가 온,오프되게 하는 기계식 코크를 사용하고 있다.

즉, 직수형 코크 중 솔레노이드밸브를 이용한 전기식 코크는 고압에서도 사용 가능하도록 되어 있다.

하지만 상기 솔레노이드밸브를 이용한 전기식 코크가 구비된 정수기 및 냉온수기는 물을 냉수 또는 온수로 만들기 위한 전원 외에도 코크를 동작시키기 위한 전원공급용 부품과 솔레노이드밸브 등의 여러 부품이 추가적으로 필요하므로 생산시 원가상승의 요인이 많다고 할 수 있다.

이로 인해 일부 정수기 및 냉온수기는 전기적 신호 없이 밸브가 온,오프되는 기계식 코크를 많이 사용하고 있다.

이와 같이 정수기 및 냉온수기의 기계식 코크에 관하여 공개된 선행기술로는 아래 특허문헌에 개시된 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0103282호(2007년 10월 23일 공개)의 "콕크"(이하 '선행기술1'이라 칭함)가 있고,

대한민국 공개실용신안공보 공개번호 제20-2014-0004268호(2014년 7월 11일 공개)의 "정수기 및 냉온수기용 콕"(이하 '선행기술2' 이라 칭함)이 있다.

상기 선행기술1 은 냉,온수통에 연결되면서 정수의 공급을 안내하도록 유로가 관통된 바디; 상기 바디로 부터 정수를 공급받을 수 있도록 가압하는 가압부; 상기 가압부의 가압으로 개폐부를 바디의 출수구 하부로 이동시킴과 동시에 개폐부 이동에 따라 개방되는 출수구를 정수로 배출시키도록 작동하는 작동부; 상기 작동부에 의해 출수구 하부로 이동하여 개방되는 출수구로 정수의 배출을 안내하면서 출수구로 배출되는 정수의 용존산소량을 증가시키도록 정수의 배출시 외부공기를 유입하여 접촉시키는 개폐부;로 구성되어 있다.

상기 선행기술2 는 물이 토출되는 출수구가 형성된 콕몸체; 상기 콕몸체의 내부에 형성된 내부통로를 개폐하도록 커버패킹으로 커버되고 탄성부재로 지지되는 메인샤프트에 설치되는 상부밸브; 메인샤프트의 중공에 삽입되고 콕몸체의 출수구를 개폐하도록 서브샤프트에 설치되는 하부밸브; 메인샤프트에 힌지핀으로 연결되고 콕몸체를 받침대로 이용하도록 설치되는 급수레버; 메인샤프트의 관통공에 설치되어 서브샤프트의 승강을 제어하는 안전샤프트를 누르거나 복귀시키는 안전버튼;으로 구성되며, 상기 안전샤프트는 서브샤프트 상단이 걸리도록 일 측면에 형성된 개구유도홈과, 개구유도홈이 형성된 면으로부터 직각이 되는 측면에 형성된 개구상태유지홈을 포함하여 구성된 것이다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0103282호(2007년 10월 23일 공개) "콕크" 대한민국 공개실용신안공보 공개번호 제20-2014-0004268호(2014년 7월 11일 공개) "정수기 및 냉온수기용 콕"

상기한 선행기술1 및 선행기술2 는 좁은 공간의 코크몸체 내부에 상당히 많은 부품들을 구비한 후 이들 부품들이 서로 연동되어 동작되도록 기계적으로 조립 설치되어야 하는 것이므로 조립시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지고, 많은 부품 소요로 가격 상승의 요인이 많아 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.

특히, 상기한 기계식 코크 방식은 다이아프램이 스프링의 힘으로만 출수구의 입구를 누르고 있어서 높은 압력의 물이 들어왔을 때 누수가 발생하므로 1Kgf/cm2 이내의 수압에서는 사용 가능하지만 그 이상의 높은 압력의 직수형에서는 사용할 수가 없는 문제점이 있으며, 이러한 기계식 코크는 밸브의 초기 열림 동작이 일정하기 않고 불안정하여 물튀김 현상이 자주 발생하거나 물줄기 꼬임 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 목적은 전기식의 솔레노이드밸브가 아닌 기계식의 마그네틱 밸브를 이용하여 고압(7kgf/㎠ 이상)의 직수에서 사용 가능하며, 아울러 코크몸체 내부에 설치되는 부품수가 적어 신속한 조립이 가능하므로 생산성 향상과 원가 절감으로 가격 경쟁력을 높일 수 있는 마그네틱 밸브를 이용한 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 마그네틱의 자력을 이용하여 밸브체가 부드럽고 신속 정확하게 개폐 동작 되게 하여 물튀김 현상이나 물줄기 꼬임 현상이 발생하지 않아 품질을 높일 수 있는 마그네틱 밸브를 이용한 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크를 제공하는데 있다.

이에 본 발명은 상기 목적 달성을 위해 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크를 구성할 때, 물유입구와 출수구입구가 내부의 유로로 연결되며, 출수구입구 상부에 밸브설치부가 일정 높이로 구비된 코크하부몸체; 코크하부몸체 상면에 놓여 밸브설치부를 덮어주며, 외주면 일측에 레버힌지부 및 작동간 설치공이 구비되고, 내부에 마그네틱설치부가 구비된 코크상부몸체; 코크하부몸체의 출수구입구를 개폐하도록 밸브설치부 내에 승강 가능하게 설치되며, 저면에 출수구입구를 막아주는 다이아프램이 설치된 밸브체; 저면이 개구된 상태로 마그네틱설치부 내면과 일정 간격 유지되고, 하측 플랜지부는 밸브설치부내에 조립 설치되는 마그네틱안내통; 스프링 장력을 받아 승강되도록 마그네틱안내통 외부에 끼워져 설치되는 주동형자성체; 상단부가 코크상부몸체의 레버힌지부에 설치되어 회동되며, 상단부 일측면에 작동간이 구비된 레버; 스프링 장력을 받아 승강되도록 마그네틱안내통 내부에 끼워져 설치되며, 레버로 승강되는 주동형자성체 자력을 받아 승강되는 종동형자성체; 로 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 밸브설치부의 내면 바닥 모서리에 다이아프램 테두리가 끼워지는 다이아프램고정홈과 걸림턱을 형성하고, 마그네틱안내통의 하측 플랜지부 테두리에 페킹재 테두리를 다이아프램고정홈에 눌러 이탈되지 않도록 고정시켜 주는 누름부를 하향으로 구비하여 패킹재의 테두리가 다이아프램고정홈과 걸림턱에 견고하게 걸려 고정된 상태로 개폐 동작되게 한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 솔레노이드밸브를 사용하지 않고서도 고압(7kgf/㎠)의 직수에서 사용 가능한 코크를 제공할 수 있으므로 전기료 절감 효과가 크고, 코크의 구성부품이 코크하부몸체, 코크상부몸체, 밸브체, 마그네틱안내통, 주동형 자석, 레버, 종동형 자석으로 7개의 적은 부품만으로 이루어져 콤팩트한 사이즈로 조립되는 것이므로 조립성과 생산성 향상으로 인한 원가절감으로 가격 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.

아울러, 슬라이딩되어 승강되는 주동형자성체와 종동형자성체의 자력 및 스프링 장력을 이용하여 밸브체의 개폐 동작이 매우 정확하면서도 부드럽게 이루어짐에 따라 갑자기 밸브가 개폐되는 종래의 코크에 비해 물튀김 현상이나 물줄기 꼬임 현상이 현저히 발생하지 않아 물줄기가 항시 깨끗하게 출수되므로 품질 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 코크가 조립된 외관 형태를 일례로 도시한 사시도
도 2 는 본 발명의 코크에서 밸브체가 닫힌 상태를 일례로 보인 횡단면도
도 3 은 본 발명의 코크에서 레버에 의해 밸브체가 열린 상태를 보인 횡단면도
도 4 는 본 발명의 코크에서 코크상부몸체를 벗겨낸 상태의 사시도
도 5 는 본 발명의 코크에서 레버의 힌지부가 구비된 코크상부몸체의 사시도

이하에서는 본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 기술 구성 및 작용을 바람직한 실시예로 첨부한 도면에 의해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 코크가 조립된 상태의 사시도이고, 도 2 는 도 1 의 코크에 대한 횡단면도이며, 도 3 은 본 발명 코크의 밸브체가 열린 상태를 보인 횡단면도이고, 도 4 는 본 발명에서 코크상부몸체를 벗겨낸 상태도이며, 도 5 는 본 발명의 코크에서 레버힌지부 부위를 보인 코크상부몸체의 사시도이다.

이에 도시된 본 발명의 코크는 정수기 및 냉온수기의 본체에 설치되는 출수관 선단에 연결되어 출수관에서의 물 출수 동작을 개폐 조절하는 코크로서, 코크하부몸체(110)는 출수관연결부(111)의 물유입구(112)와 출수구(113)의 출수구입구(113a)가 서로 통하도록 내부에 유로(114)가 형성되며, 출수구입구(113a) 상부에 밸브설치부(115)가 일정 높이로 구비되어 있다.

그리고, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 코크하부몸체(110) 상면에 설치되어 밸브설치부(115)를 덮어주는 코크상부몸체(120)는 외주면 일측에 레버힌지부(121) 및 작동간 통과공(122)이 구비되어 있으며, 코크상부몸체(120) 내부에는 밸브설치부(115) 중심과 동심원을 이루는 공간인 마그네틱설치부(123)가 일정 구경으로 구비되어 있다.

그리고, 도 2 및 도 3 과 같이 코크하부몸체(110)의 밸브설치부(115) 내에는 출수구입구(113a)를 막아주는 다이아프램(131)을 저면에 구비한 밸브체(130)가 승강 가능하게 설치된다. 상기 밸브체(130)에는 밸브체(130) 상면과 마그네틱안내통(140 사이에 채워진 물을 출수구(113)로 배출시킬 수 있도록 작은 센터홀(132)이 중앙에 형성되며, 다이아프램(131)과 함께 사이드홀(133)이 형성된다.

또한 코크상부몸체(120)의 마그네틱설치부(123) 내부에는 마그네틱설치부(123) 내면과 일정 간격 유지되도록 마그네틱안내통(140)이 설치되고, 마그네틱안내통(140)의 하측 플랜지부(141)는 밸브체(130) 위에 놓이도록 밸브설치부(115) 내에 조립된다.

그리고, 마그네틱안내통(140) 외부에는 스프링(180)과 링 형상의 주동형자성체(150)가 차례로 끼워져서 주동형자성체(150)가 스프링(180)의 장력을 하향으로 받으면서 승강되도록 설치되고, 마그네틱안내통(140) 내부에는 스프링(181) 장력을 하향으로 받으면서 주동형자성체(150)의 자력을 받아 승강 동작 되는 봉 형상의 종동형자성체(160)가 설치되며, 종동형자성체(160) 하단에는 함께 승강되면서 센터홀(132)을 개폐해주는 패킹재(161)가 설치된다.

여기서, 도 4 와 같이 상단부가 코크상부몸체(120)의 레버힌지부(121)에 설치되어 회동되도록 설치되는 레버(170)의 상단부 일측면에는 코크상부몸체(120)의 작동간 통과공(122)을 통해 주동형자성체(150) 하부에 놓이도록 끼워져서 주동형자성체(150)를 들어올리는 작동간(171)이 구비됨을 특징으로 한다.

삭제

그리고 스프링(180)은 그 장력이 주동형자성체(150)와 종동형자성체(160)의 자력보다 강하기 때문에 밀었던 레버(170)를 놓아주면 주동형자성체(150)를 자력과 상관없이 원위치로 하강시켜 줌과 아울러 레버(170)를 원위치로 복귀시켜 준다.

이와 같이 형성된 본 발명은 도 2 와 같이 레버(170)가 동작 되지 않는 상태일 때는 작동간(171)이 아래로 회동된 상태이므로 스프링(180) 장력을 받는 주동형자성체(150)는 아래로 하강 되며, 이때 주동형자성체(150) 또한 주동형자성체(150)의 자력을 받아 아래로 하강된 상태이다.

이와 같이 하강 되는 종동형자성체(160)에는 스프링(181) 장력이 더 가해지므로 종동형자성체(160) 하단의 패킹재(161)는 밸브체(130)를 강하게 눌러주게 되며, 이로 인해 밸브체(130) 저면의 다이아프램(131)이 출수구입구(113a)를 막아준 상태를 유지하게 된다.

그리고, 이러한 본 발명은 도 2 와 같이 레버(170)가 동작 되지 않는 상태에서 수압 인가시 물유입구(112)를 통해 유입된 유로(114)의 물은 다이아프램(131) 저면 공간에 먼저 채워진 후 다이아프램(131)과 밸브체(130)에 형성된 사이드홀(133)을 통하여 밸브체(130)와 마그네틱안내통(140) 사이의 공간 내부에도 차게 된다.

따라서, 밸브체(130)의 다이아프램(131)을 중심으로 다이아프램(131) 저면에 채워진 물과 밸브체(130) 표면의 공간 내부에 채워진 물의 압력은 서로 동일하게 작용되며, 이때 종동형자성체(160)의 패킹재(161)는 스프링(181)의 힘을 이용하여 밸브체(130) 중앙의 센터홀(132)을 눌러 막아주고 있으므로 다이아프램(131) 저면에서 다이아프램(131)과 밸브체(130)를 밀어 올리는 힘(단면적)보다는 밸브체(130)를 밀어 내리는 힘(단면적)이 더 크게 작용하게 된다.

그러므로 밸브체(130)는 누수됨이 없이 센터홀(132)을 매우 양호하게 차단하여 물이 출수구(113) 쪽으로 나가는 것을 막게 되며, 이때 출수구(113)는 대기압 상태이다.

그리고, 도 3 과 같이 물을 출수시키기 위해 레버(170)를 뒤로 밀어 회동시켜 주면 레버(170) 상단부에 구비된 작동간(171)의 선단은 레버힌지부(121)를 기점으로 하여 상부로 들리게 되며, 이로 인해 마그네틱안내통(140)의 외부에 끼워져 있는 주동형자성체(150)는 스프링(180)을 압축하면서 위로 상승 된다.

그러면 마그네틱안내통(140)의 내부에 설치된 종동형자성체(160)는 위로 상승된 주동형자성체(150)의 자력을 받아 스프링(181)을 압축하면서 위쪽으로 일정 높이 정확하게 상승되며, 이때 종동형자성체(160) 하부의 패킹재(161)가 위쪽으로 들리면서 밸브체(130)의 센터홀(132)을 열어 주게 된다.

이러한 초기의 수압 인가시 밸브체(130) 상면의 내부 공간에 채워진 물은 열린 센터홀(132)을 통해 출수구(113) 측으로 빠져 나가면서 유로(114)를 통해 밸브체(130) 저면으로 유입되는 물의 압력에 의해 밸브체(130)를 위로 밀어올리는 힘이 마그네틱안내통(140) 내부의 압력보다 더 크게 작용하므로 밸브체(130)의 다이아프램(131)이 수압에 의해 위로 들려지면서 출수구입구(113a)를 열어주어 출수구(113)를 통한 물의 출수가 원활하게 되는 것이다.

그후, 뒤로 밀었던 레버(170)를 놓아주면 스프링(180)의 강한 장력을 받는 주동형자성체(150)는 마그네틱안내통(140)을 따라 하강되면서 작동간(171)을 눌러주므로 작동간(171)과 레버(170)는 레버힌지부(121)를 기점으로 회전되어 원위치로 복귀된다.

그리고 주동형자성체(150)가 아래로 하강되면 종동형자성체(160) 또한 스프링(181) 장력과 주동형자성체(150)의 자력에 의해 신속하게 하강된다. 그러면 도 2 와 같이 원위치로 하강 복귀되는 종동형자성체(160) 하단의 패킹재(161)는 센터홀(132)을 막아주면서 밸브체(130)를 강하게 눌러 압박하므로 밸브체(130) 저면의 다이아프램(131)은 출수구입구(113a)를 매우 효과적으로 견고하게 막아주어 물이 출수 되지않도록 하여 준다.

여기서, 다이아프램(131)과 패킹재(161)는 유연성과 탄성이 있어 밀폐력이 양호한 고무재질 또는 실리콘 재질로 만들어진다.

이러한 본 발명에서 상기 밸브설치부(115)의 내면 바닥 모서리에는 다이아프램(131)의 테두리(131a)가 끼워지는 다이아프램고정홈(116)과 걸림턱(117)을 형성하고, 마그네틱안내통(140)의 하측 플랜지부(141) 테두리에는 다이아프램(131)의 테두리(131a)를 다이아프램고정홈(116)에 눌러서 이탈되지 않도록 고정시켜 주는 누름부(141a)를 하향으로 구비하는 것이 바람직하다.

그러면, 다이아프램(131)의 테두리(131a)가 다이아프램고정홈(116)과 걸림턱(117)에 견고하게 걸려 고정된 상태를 유지하면서 다이아프램(131)의 중앙 부위만이 밸브체(130)를 따라 승강 동작되므로 물이 코크상부몸체(120)와 코크하부몸체(110) 사이의 틈새로 누수 되는 것을 매우 양호하게 방지할 수 있다.

110 : 코크하부몸체 113 : 출수구
113a: 출수구입구 114 : 유로
115 : 밸브설치부 116 : 다이아프램고정홈
117 : 걸림턱 120 : 코크상부몸체
121 : 레버힌지부 122 : 작동간 통과공
123 : 마그네틱설치부 130 : 밸브
131 : 다이아프램 131a: 테두리
132 : 센터홀 133 : 사이드홀
140 : 마그네틱안내통 141 : 플랜지부
141a: 누름부 150 : 주동형자성체
160 : 종동형자성체 161 : 패킹재
170 : 레버 171 : 작동간
180,181: 스프링

Claims (2)

1. 직수형 정수기 및 냉온수기 본체의 출수관 선단에 연결되어 출수관에서의 물 출수 동작을 개폐 조절하는 코크를 구성함에 있어서,
   물유입구(112)와 출수구입구(113a)가 서로 통하도록 내부에 유로(114)가 형성되며, 출수구입구(113a) 상부에 밸브설치부(115)가 일정 높이로 구비된 코크하부몸체(110);
   밸브설치부(115)를 덮어주도록 코크하부몸체(110) 상면에 설치되며, 외주면 일측에 레버힌지부(121) 및 작동간 통과공(122)이 구비되고, 내부에 밸브설치부(115)와 동심원을 이루는 마그네틱설치부(123)가 구비된 코크상부몸체(120);
   중앙에 센터홀(132)이 구비된 상태로 코크하부몸체(110)의 출수구입구(113a)를 개폐하도록 밸브설치부(115) 내에 승강 가능하게 설치되며, 저면에는 출수구입구(113a)를 막아주는 다이아프램(131)이 설치되고, 다이아프램(131)과 함께 사이드홀(133)이 형성된 밸브체(130);
   저면이 개구된 상태로 마그네틱설치부(123) 내면과 일정 간격 유지되게 설치되고, 하측 플랜지부(141)는 밸브설치부(115)내에 조립되는 마그네틱안내통(140);
   스프링(180) 장력을 하향으로 받으면서 승강되도록 마그네틱안내통(140) 외부에 끼워져 설치되는 주동형자성체(150);
   스프링(181) 장력을 하향으로 받아 승강되도록 마그네틱안내통(140) 내부에 설치되며, 주동형자성체(150)의 위치에 따라 자력을 받아 승강 동작되고, 저면에는 밸브체(130)의 센터홀(132)을 개폐해주는 패킹재(161)가 설치된 종동형자성체(160);
   코크상부몸체(120)의 레버힌지부(121)에 설치되어 회동되며, 상단부 일측면에 작동간 통과공(122)을 통해 주동형자성체(150)를 승강시키는 작동간(171)이 구비된 레버(170); 로 이루어지며,
   밸브설치부(115)의 내면 바닥모서리에는 다이아프램(131)의 테두리(131a)가 끼워지는 다이아프램고정홈(116)과 걸림턱(117)을 형성하고,
   마그네틱안내통(140)의 하측 플랜지부(141) 테두리에는 다이아프램(131)의 테두리(131a)를 다이아프램고정홈(116)에 눌러서 이탈되지 않도록 고정시켜 주는 누름부(141a)를 하향으로 구비한 것
   을 특징으로 하는 마그네틱 밸브를 이용한 직수형 정수기 및 냉온수기용 코크.
2. 삭제

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