KR200318451Y1 - 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된자동수위조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부수압과 중력 및 부력이라는 3요소를 적절히 활용하면서 1개 이상의 토출구를 가지게 되는 자동수위조절장치에 관한 것이다.

본 고안은 일측에 배관과 연결되어지게 나사부(5-2)가 구비되어지고 원통형의 연결부(5-6)가 구비되어진 밸브몸체(5-1)와; 상기 밸브몸체(5-1) 내부에 이격되어지게 삽입되는 밸브(5-8)와; 상기 밸브몸체(5-1) 일측 끝단 내주에 밸브(5-8)의 작동을 저해하는 이물질을 걸러내는 체(5-7)와; 상기 밸브(5-8)와 체(5-7) 사이에 저압에서 밸브(5-8)를 막아주고 수위가 높아지면 밸브(5-8)를 강제로 밀어내어 밸브(5-8) 작동의 정확성을 유지시켜주는 스프링(5-15)과; 상기 밸브몸체(5-1)에 연결되어 지렛대의 원리에 의하여 공(5-12)의 중력을 밸브(5-8)에 전달하여 밸브(5-8)를 제어하게 되는 지지대(5-9)와; 상기 지지대(5-9)에 설치되어 물을 채워 수위가 내려가면 중력을 발생시켜 밸브(5-8)를 열어주게 되는 공(5-12)으로 구성되어진다.

또한, 상기 연결부(5-6)에 밸브를 개폐시키게 되는 on-off스위치(7-17)가 설치되어진 것을 특징으로 한다.

Description

내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치{Automatic water level controller with float valve using inner hydraulic pressure and gravity and buoyance}

본 고안은 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부수압과 중력 및 부력이라는 3요소를 적절히 활용하면서 1개 이상의 토출구를 가지게 되는 자동수위조절장치에 관한 것이다.

현시대에서 물로부터 자유로운 나라는 전세계에서 거의 없다고 보아도 과언이 아닐 정도로 에너지문제와 더불어 물문제도 인류의 미래를 결정짓는 중요한 요소의 하나가 된 지 오래된 실정이다.

종래에 사용되어지는 플로트 밸브의 작동 원리를 첨부된 도면 도 1을 참조하여 살펴보면, 연결나사(1-1)를 배관(1-8)과 연결하면 내부의 유체흐름관(1-2)을 통하여 물이 들어오게 되고, 또한 부설된 물통이나 저수조가 지속적으로 유입된 물로 인하여 수위가 올라가게 되며, 차오른 물이 부구(1-6)에 부력을 발생시키게 된다.

이 부력이 지렛대의 원리에 의하여 지지대 힌지(1-7)를 작용점으로 하여 부구(1-6)가 물위로 떠오르게 되고, 지지대(1-5)를 통한 부력이 밸브(1-4)를 밀어올려 토출구(1-3)를 막아 유체의 흐름을 막게 된다.

이러한 작동원리로 인하여 부력보다 수압이 높으면 수위가 올라가게 되고 고압에서 원활히 작동하기 위하여서는 부구(1-6)의 크기가 비례하여 커져야 한다. 또한, 고수압의 부력이 몸체로 힘이 전가되어 몸체는 강한 재질이 요구되며, 이러한 이유로 가공성이 용이한 황동제품이 주로 사용되고 있는데 일부에서는 엔지니어링 플라스틱으로 제조되고 있으나 이도 유입구 지름이 40㎜까지가 한계이다.

상기한 황동은 금속제 배관과 연결할 경우 이종금속간의 전지효과로 인한 배관과의 결착이 진행되어 수년 후에는 금속배관과 분리가 되지 않고, 가공성을 높이기 위하여 사용된 납이 음용수에 일부 유리되기도 하며, 가장 중요한 문제는 부구(1-6)와 연결된 지지대(1-5)가 지속되는 피로(stress)로 인하여 연결부가 부러지는 현상이 잦으며, 이럴 경우 인위적으로 배관의 흐름을 차단하기 전까지는 물이지속적으로 흘러 나와 물의 낭비를 초래하는 2차 피해가 발생하게 된다.

또한, 종래의 또 다른 실시예인 2중수위를 구현하는 방법을 살펴보면, 첨부된 도면 도 2에서와 같이, 양수기(2-1)에 상수위 센서(2-3)와 하수위 센서(2-5)를 설치하고, 양수기(2-1)를 배관(2-4)과 연결한 후에 물이 상수위 센서(2-3)에 도달하게 되면 양수기(2-1)는 전기적인 신호에 의하여 작동이 중단되며, 통안의 물을 사용하여 수위가 내려가서 하수위 센서(2-5)에 이르게 되면 이때는 센서(2-5)가 양수기(2-1)에 신호를 보내 양수기(2-1)가 작동되어진다.

상기한 원리로 인하여 양수기는 지속적으로 작동이 되어지는데 이러한 방법상에서 가장 문제가 되는 것은 전기가 필수적으로 필요하게 되고, 또한 배관을 양수기와 새로 연결해야 하는 단점과 센서가 이물질로 인하여 제 기능을 발휘하지 못하는 경우가 많아 누수나 단수가 발생하게 되는 문제가 있다.

그리고, 종래의 양변기에 적용된 플로트 밸브의 작동원리를 첨부된 도면 도 3을 참조하여 살펴보면, 인입구(3-1)를 통하여 물이 들어오다가 부구(3-5)가 부력을 받아 지지대(3-4)를 통하여 힌지(3-3)를 작용점으로 하여 밸브(3-2)를 내리 누르며 이때 부력의 힘으로 물은 막히게 되고, 레버(3-7)를 작동하여 사이펀(3-6)이 열리면 차 있던 물이 양변기로 내려가게 되며, 부구(3-5)는 중력으로 내려가게 되어 밸브(3-2)가 열려 물이 나오게 된다.

상기한 동작을 반복하여 양변기에는 일정량의 물이 차 있다가 필요에 따라 내려오게 되고, 이러한 양변기도 앞서의 플로트 밸브와 마찬가지로 수압이 높으면 물이 새는 단점과 물이 차는 동안의 소음과 공이 떨어져 나가면 외부로부터의 차단이 있을 때까지 물이 지속적으로 누수되는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 한 개 이상의 토출구로 형성되어지고 내부수압과 중력 및 부력을 이용하여 수압을 분산시키게 됨으로 소형화할 수 있으며 평상시에 구조물의 어느 부분도 피로를 받지 않고 있다가 수위가 낮아져 부구가 중력을 받으면 지렛대의 원리로 1차 코크가 열려 밸브를 밀어주어 물이 나와 공이 떨어져 나가도 물이 새지 않게 되어 물의 낭비를 방지할 수 있고 몸체와 연결된 부구의 한쪽에 수위조절구를 부설하여 사용자가 원하는 수위를 조절할 수 있다.

또한, 본 고안은 합성수지를 다양하게 적용할 수 있어 내오염성과 내화학성을 보강시켜 내화학성수지를 이용하여 생산할 경우 각종 화학약품탱크나 약품이 포함된 오폐수처리장 등에서도 사용이 가능하게 된다.

본 고안은 수압이 높을수록 만수위와 밸브가 열리는 수위의 간격이 벌어져 양수기를 사용할 경우 자연증발이나 배관의 누수로 인한 밸브의 작동횟수가 적어져 전력소모 및 수명을 연장시킬 수 있는 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 플로트 밸브를 나타낸 예시도

도 2 는 종래의 2중 수위밸브를 나타낸 예시도

도 3 은 종래의 밸브를 양변기에 적용한 양변기 내부도

도 4 는 본 고안의 수직형 밸브 구조도

도 5a 는 본 고안의 수평형 밸브의 요부단면을 도시한 분해사시도

도 5b 는 도 5a 의 결합사시도

도 5c 는 도 5b 의 "A-A"선 절단면예시도

도 5d 는 본 고안 수평형 밸브의 사용상태도

도 6a 는 본 고안에 따른 수평형 밸브의 변형예를 나타낸 분해사시도

도 6b 는 도 6a 의 결합사시도

도 7 은 본 고안의 일예인 양변기용 밸브의 요부단면을 나타낸 예시도

도 8a 는 본 고안의 일예인 무동력 2중수위 밸브를 나타낸 사시도

도 8b 는 도 8a의 밸브몸체와 지지대의 결합상태를 나타낸 작동예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(5-1) : 밸브몸체 (5-2) : 나사부

(5-3) : 밸브레일 (5-4) : 접촉부

(5-5) : 토출구 (5-6) : 연결부

(5-7) : 체 (5-8) : 밸브

(5-9) : 지지대 (5-10) : 돌기부

(5-11)(5-14) : 수위조절대 (5-12) : 공

(5-13) : 부력부 (5-15) : 스프링

(5-17) : 지지대부구 (5-19) : 지지대 경사시작부

(7-17) : on-off스위치 (7-19) : 자석

(7-20) : 철판

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 일실시예인 수직형 밸브 구조를 나타낸 예시도로서, 배관과 연결되어지고 물이 유입되어지게 인입구(4-1a)가 형성된 밸브몸체(4-1)와, 상기 밸브몸체(4-1)에 힌지(4-5)로 연결되어진 지지대(4-8)와, 상기 지지대(4-8) 일측 끝단에 설치된 공(4-10)으로 이루어진 플로트 밸브에 있어서, 배관을 통해 물이 유입되어지게 인입구(4-1a)가 형성되어지고 이 인입구(4-1a)와 연통되어져 물이 토출될 수 있도록 다수의 토출구(4-1b)가 형성되어진 밸브몸체(4-1)와; 상기 밸브몸체(4-1) 내부에 삽입되어 토출구(4-1b) 상단으로 밀착되어진 1, 2차 밸브(4-3)(4-4)와; 상기 1,2차 밸브(4-3)(4-4) 상단에 구비되어진 스프링(4-2)과; 상기 지지대(4-8) 일측 끝단에 형성되어 토출구(4-1b)를 개폐시킬 수 있도록 상기 1,2차 밸브(4-3)(4-4)를 밀어주게 되는 1,2차 코크(4-6)(4-7)와; 상기 지지대(4-8) 타측 끝단에 형성되어 공(4-10)의 상ㆍ하 이동을 가능하게 하는 수위조절대(4-9)와; 상기 지지대(4-8) 외측부에 구비되어진 지지대 부구(4-16)와; 상기 지지대(4-8)의 수위조절대(4-9)에 설치되어지고 내부에 물(4-11)이 담겨지고 상단에 부력부(4-12)가 구비되어진 공(4-10)으로 구성되어진다.

상기, 수위조절대(4-9)는 기어형으로 형성되어 상기 공(4-10)이 수위조절대(4-9)의 기어를 따라 상ㆍ하로 이동이 가능하게 된다.

상기의 구조로, 인입구(4-1a)를 통과한 물은 배관을 따라 밸브(4-3,4-4)에 의해 제어되어지고, 내부 수압과 스프링(4-2)에 의해 물이 막혀지게 되며, 이런 상태로 있다가 저수조의 드레인 밸브(도시하지 않음)가 열려 물이 빠져나가고 수위가낮아지면 공(4-10)에 담긴 물(4-11)과 지지대(4-8)의 무게가 힌지(4-5)를 작용점으로 하여 지지대(4-8)는 아래로 내려가고 상대적으로 1차 코크(4-6)는 위로 올라가 1차 밸브(4-3)를 열어주게 된다.

그리고, 남은 힘으로 2차 코크(4-7)가 위로 올라가 2차 밸브(4-4)를 열어주어 물이 토출되어지고, 드레인 밸브가 닫혀 물이 차게 되면 수위는 점차로 올라오게 되며, 이때 물속에 담긴 공(4-10)의 비중이 1이라면 공(4-10)속에 담긴 물(4-11)이 수면과 수평을 이루고 일부 공(4-10) 밖으로 나온 부분만의 무게가 공(4-10)을 더 잠기게 한다.

또한, 나머지 부분의 무게를 충분히 넘는 양의 공기를 가질 수 있는 부력부(4-12)에는 물이 차지 않는 구조로 되어 있어 공(4-10)이 수면위로 올라오게 되며, 내부수압과 스프링(4-2)으로 누르는 힘에 의하여 밸브(4-3,4-4)는 막히게 되고 물은 자동적으로 차단되게 된다.

이러한 작동을 반복하게 되는 과정에서 저수조에는 일정량의 수위를 유지하게 되며, 이때 종래의 밸브와는 달리 지지대는 평상시에는 스트레스를 받지 않게 되고 수위가 낮아지는 동안만 공(4-10)이 중력을 받아 내려오면서 밸브(4-3,4-4)를 열어줄 때만 스트레스를 받게 된다.

상기, 지지대 부구(4-16)는 공(4-10)이 떨어져 나갈 경우 수압이 낮아 지지대(4-8)로도 밸브(4-3,4-4)가 열려 물이 넘칠 경우 내부에 공기를 포함할 수 있는 공간이 형성되어 있어서 지지대(4-8)가 부력으로 떠올라 밸브(4-3,4-4)를 막아주기 위한 구조이며, 또한 다수의 밸브를 부설하여도 순차적으로 제어만 한다면 토출량을 늘릴 수도 있다.

종래의 구조로는 토출량이 인입량의 수분의 일밖에 안돼나 본 고안은 다수의 밸브를 설치함으로서 토출량의 증대도 가능하게 된다.

그러나, 이러한 구조상의 문제점으로는 힌지와 밸브와의 간격이 작아야 지지대의 길이가 작아지거나 공이 작아질 수 있으나 이를 가까이 부설하는 데는 많은 문제점이 따르고, 원운동상 코크와 힌지 사이의 거리가 멀어져야 하므로 제조상에도 많은 문제점이 따르며 구조상의 복잡성 등에서는 불리하여 이를 해결하기 위해 지지대의 한쪽과 공의 한쪽에 서로 연결하여 움직이지 않는 구조를 만들어 이를 원하는 위치에 두면 부력부가 일정한 위치에서 토출을 막아주어 원하는 수위를 얻을 수 있다. 즉, 수위조절부를 임의로 조절하여 소비자가 원하는 위치에 수위를 둘 수 있다.

본 고안의 일예인 수평형 밸브를 첨부된 도면 도 5a 내지 5d를 참조하여 살펴보면,

일측에 배관과 연결되어지게 나사부(5-2)가 구비되어지고 원통형의 연결부(5-6)가 구비되어진 밸브몸체(5-1)와; 상기 밸브몸체(5-1) 내부에 이격되어지게 삽입되는 밸브(5-8)와; 상기 밸브몸체(5-1) 일측 끝단 내주에 밸브(5-8)의 작동을 저해하는 이물질을 걸러내는 체(5-7)와; 상기 밸브(5-8)와 체(5-7) 사이에 저압에서 밸브(5-8)를 막아주고 수위가 높아지면 밸브(5-8)를 강제로 밀어내어 밸브(5-8) 작동의 정확성을 유지시켜주는 스프링(5-15)과; 상기 밸브몸체(5-1)에 연결되어 지렛대의 원리에 의하여 공(5-12)의 중력을 밸브(5-8)에 전달하여밸브(5-8)를 제어하게 되는 지지대(5-9)와; 상기 지지대(5-9)에 설치되어 물을 채워 수위가 내려가면 중력을 발생시켜 밸브(5-8)를 열어주게 되는 공(5-12)으로 구성되어진다.

상기, 밸브몸체(5-1)는 내부에 밸브(5-8)를 몸체(5-1) 내주연로부터 이격시켜 밸브(5-8)가 작동하되 그 사이로 물이 통과될 수 있도록 밸브레일(5-3)이 구비되어지고 물이 토출되어지게 연결부(5-6)와 연통되어져 토출구(5-5)가 형성되어지며 이 토출구(5-5) 접지면에 밸브(5-8)가 몸체(5-1)와 닿아 물의 흐름을 차단하거나 열어줄 수 있게 밸브 접촉부(5-4)가 형성되어진다.

또한, 상기 밸브몸체(5-1) 상단에 밸브몸체(5-1)와 지지대(5-9) 및 이와 연결된 공(5-12)이 작동할 수 있도록 연결부(5-6)가 형성되어진다.

상기, 지지대(5-9)는 일측에 물이 토출구(5-5)에서 나오되 물살의 방향을 분산시키게 되고 토출구(5-5)와 먼곳을 쐐기형으로 형성하여 물살을 분산시킴으로서 물이 지지대(5-9)나 다른 틈새로 새는 것을 방지할 수 있도록 돌기부(5-10)가 형성되어지고, 타측 끝단에 공(5-12)이 결합되어 수위를 조절할 수 있도록 기어형의 수위조절대(5-11)가 구비되어진다.

또한, 상기 지지대(5-9)에 공(5-12)이 떨어져 나갈 경우 저수압에서 지지대(5-9)의 힘만으로도 밸브(5-8)가 열려 누수가 되는 것을 방지할 수 있으며 누수가 되면 내부 공간에 공기가 차 있어 지지대(5-9)를 위로 상승시켜 밸브(5-8)가 닫힐 수 있게 하는 지지대 부구(5-17)가 구비되어진다.

상기, 공(5-12)은 내부에 물이 담겨지게 되고 상단에 물위에 떠 수위를 조절하게 되는 부력부(5-13)가 형성되어지며, 일측에 상기 지지대(5-9)의 수위조절대(5-11)와 일정위치에서 연결되어 수위를 조절하는 수위조절대(5-14)가 구비되어진다.

이와 같이, 수위가 상승하게 되면 밸브(5-8)는 부력부(5-13)에 의하여 물위에 뜨게 되는데, 이때 밸브(5-8)는 기존의 황동제밸브 등이 최대의 스트레스(힘)를 받게 되나 상기와 같은 구조로 이루어진 본 고안은 어떠한 스트레스도 받지 않게 되며, 전혀 피로가 없게 된다.

그리고, 사용자가 물을 사용하여 수위가 낮아지면 낮아진 만큼의 중력이 발생하게 되고, 수압이 높으면 수위가 약간 낮아져도 내부의 수압으로 인하여 물이 토출되지 않는다.

또한, 수위가 지속적으로 낮아져 공(5-12)이 노출되는 만큼의 중력이 연결부를 작용점으로 하여 지지대(5-9)를 통해 지렛대의 원리에 의한 힘이 밸브(5-8)에 작용하게 되며, 공(5-12)이 노출되어 내부 수압과 스프링(5-15)의 힘을 초과하면 지지대(5-9)는 밸브(5-8)를 밀어내게 되고, 상기 밀린 밸브(5-8)와 밸브 접촉부(5-4)의 틈새로 물이 토출구(5-5)를 통해 물이 나오게 된다.

이와 반대로, 수위가 상승하면 앞서의 반대과정을 거쳐 공(5-12)이 물 속에 잠기게 되며 잠긴 부분은 지지대(5-9)에 영향을 주지 않으며, 부력부(5-13)에 담긴 공기가 공(5-12)과 연결된 지지대(5-9)가 수면위로 상승하면서 연결부(5-6)를 통하여 지지대(5-9)가 밸브(5-8) 뒤로 물러나게 되며, 이때 밸브(5-8)는 스프링(5-15)과 인입구의 유속 및 수압의 영향으로 지지대(5-9)가 밀린 만큼 나오게 되고, 상수위에 이르면 밸브(5-8)가 밸브 접촉부(5-4)와 맞닿아 물의 흐름은 차단되어진다.

그리고, 상기 지지대 부구(5-17)는 공(5-12)이 떨어져 나가 누수가 될 경우 수위의 상승으로 지지대(5-9)도 동시에 상승하여 밸브(5-8)를 막아주게 된다.

한편, 본 고안에서도 밸브는 2개 이상 설치가 가능하게 되며, 이렇게 밸브의 수를 다수로 하여 토출량의 증대를 가져올 수 있다.

실시예 1. 힌지를 갖지 아니하며 몸체의 길이를 단소화하는 구조

첨부된 도면 도 6a, 6b에 도시한 바와 같이, 지지대(5-9)를 밸브몸체(5-1)의 내부에 들어가게 한 후 지지대 경사시작부(5-19)에서부터 경사각을 주고, 수위가 낮아져 공(5-12)이 물 밖으로 드러나면 무게가 가해지게 되며, 일정량의 중력이 가해져 가해진 만큼의 힘이 밸브(5-8)를 밀어내어 물이 나오게 된다.

그리고, 내부수압과 스프링(5-15)을 밀어내면 밸브(5-8)가 최대한 열려 물은 토출구(5-5)를 통하여 나오게 되며, 반대로 물이 차게 되면 부력부(5-13)가 부력을 받아 위로 올라와 밸브(5-8)는 막히게 된다.

실시예 2. 양변기에 적용할 경우

첨부된 도면 도 7을 참조하여 살펴보면, 내부구조는 상기 본 고안의 플로트 밸브와 동일하게 구비되어진다.

밸브몸체(6-1)에는 배관과 연결할 수 있는 나사부(6-2)가 형성되고 그 내부에는 체(6-7)가 몸체(6-1)와 고정되어 있어 이물질을 걸러주게 되고, 상기 체(6-7) 상단에 체크밸브(6-17)가 부착되어 단수가 되었을 경우에 물의 역류를 방지할 수 있는 역할을 하게 된다.

그리고, 인입구와 수직으로 형성된 밸브(6-8)부위는 뒤쪽이 막혀 있으며, 토출구(6-5)에는 밸브(6-8)가 밸브레일(6-3)로 인하여 밸브(6-8)가 정해진 위치에서의 이탈을 막으며, 스프링(6-15)이 토출구(6-5) 방향으로 밀어내고 있어 저압에서 밸브(6-8)와 밸브접촉부(6-4)의 밀착을 도와 누수를 막게 된다.

또한, 상기 연결부(6-6)를 작용점으로 하여 지지대(6-9)는 물이 담긴 공(6-12)이 부력부(6-13)와 일체형으로 형성되어 있어 공(6-12)이 물에 잠기면 전혀 중력을 발생치 않아 밸브(6-8)는 막혀있게 되고, 수위가 낮아져 공(6-12)이 밖으로 드러나게 되면 중력을 발생하여 연결부 힌지를 작용점으로 하여 지지대(6-9)가 기울어져 밸브(6-8)를 밀어내게 되고, 상기 밸브(6-8)가 밀리면 토출구(6-5)를 통하여 물이 외부로 나오게 되며, 이때 나온 물이 다시 변기에 차게 되면 공(6-12)이 부력부(6-13)의 부력을 받아 위로 올라오게 되며, 밸브(6-8)는 내부의 스프링(6-15)의 탄성력으로 다시 밸브접촉부(6-4)와 접촉하여 물의 흐름을 차단한다.

이러한 일련의 작동과정을 반복하여 정해진 위치에서 수위를 제어하고, 상기 수위조절대(6-11,6-14)가 형성되어 소비자가 원하는 수위를 임의로 조절할 수 있다.

첨부된 도면중 미설명 부호 (6-10)은 돌기부이고, (6-16)은 지지대 부구이다.

실시예 3. 무동력 2중수위

첨부된 도면 도 8a, 8b에 도시된 바와 같이, 밸브몸체(5-1)에는 밸브레일(5-3)과 체(5-7), 스프링(5-15)이 일체로 되어 있고, 밸브접촉부(5-4)는 스프링(5-15)의 힘으로 밸브(5-8)와 밀착되어 물의 누수를 막게 되며, 연결부(5-6)에는 지지대(5-9)가 연결되어지고, 상기 밸브몸체(5-1) 일측에 밸브(5-8)가 개폐되어지게 on-off스위치(7-17)가 구비되어진다.

따라서, 상기 지지대(5-9)와 부력공(7-11)이 연결되어 있으면서 부력공(7-11)의 밑부분에는 수위를 제어하는 끈이나 막대의 하수위지지대(7-13)가 연결되어지고 그 밑에는 중력공(7-12)이 설치되어진다.

이때, 상기 중력공(7-12)은 물속에 잠기는 것이 좋으며 물에 떠도 상관은 없고 단지 물이 빠져 공이 내려가 중력을 발생시키기만 하면 된다.

그리고, 상수위 조절부(7-16)는 배관이 연결된 부위와 사용자가 원하는 수위가 맞지 않을 경우 임의의 위치에 고정하여 상수위를 제어한다.

이러한 구조는 물이 차 있는 동안에는 스위치(7-17)가 막힌 상태를 유지하고 있다가 수위가 낮아지게 되면 중력공(7-12)이 물 밖으로 나오게 되고 이렇게 나온 공(7-12)의 무게가 하수위 지지대(7-13)와 연결된 부력공(7-11)을 통하여 지지대(5-9)와 연결된 연결부(5-6)를 힌지로 하여 아래로 내려오게 되며 스위치(7-17)는 off되어 아래 부분으로 내려오는 동시에 밸브(5-8)를 열어주고 이런 상태를 지속적으로 유지한다.

또한, 한 번 밸브(5-8)가 열려 나오기 시작한 물은 스위치(7-17)가 고정되어 있어 밸브(5-8)가 닫히지 않게 되며, 이때 물이 차올라와 중력공(7-12)은 아무런 역할을 하지 않다가 수위가 부력공(7-11)에 닿게 되면 부력이 발생하여 off된 스위치(7-17)의 힘을 이길 정도가 되면 지지대(5-9)가 힌지를 작용점으로 하여스위치(7-17)가 on상태로 올라오게 되고, 스위치(7-17)가 올라와 있는 상태에서는 밸브(5-8)는 막혀 있게 되고 물을 지속적으로 사용하는 동안에도 물은 나오지 않게 된다.

상기의 반복과정을 거쳐 중력공(7-12)이 다시 중력을 발생시켜야만 밸브(5-8)가 열려 토출구(5-5)를 통해 물이 나오게 된다.

이때, 상기와 같이 공을 두 개로 제어하는 것은 장점도 있으나 단점도 있어 이러한 단점을 보완하기 위하여 부력부와 중력부를 합한 하나의 공을 제어하는 것도 가능하게 된다.

상기, 부력공(7-11) 및 중력공(7-12)은 공의 반은 물이나 무거운 물질을 채우고 나머지는 공기를 가지게 하는 구조로 단, 채워진 물질을 제외한 나머지 공기부분이 on-off스위치(7-17)를 충분히 작동할 수 있는 양의 부력 및 중력을 가져야 한다.

그리하여, 수위가 높아지면 지지대(5-9)를 올려 밸브(5-8)를 닫히게 하고, 수위가 낮아져 아래로 내려가게 되면 중력이 발생하여 스위치(7-17)를 off상태로 유지시킬 수 있다.

한편, 본 고안의 on-off스위치(7-17)는 다양한 방법을 생각할 수 있으나 그 중에서 가장 간단한 방법을 설명하면, 밸브몸체(5-1)의 지지대(5-9)와 맞닿는 부분에 2개의 자석(7-19)을 부착하고, 상기 지지대(5-9)에 철판(7-20)을 부착한다.

이렇게 하여 작동하게 되면 지지대(5-9)가 내려가 밑부분에서 고정이 되어 밸브(5-8)가 열려 물이 지속적으로 나오게 되고, 부력을 받아 올라가게 되면 윗부분에서 고정이 되어 밸브(5-8)가 닫혀지게 된다.

상기의 방법외에도 판스프링 등을 사용하여도 원하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 각 밸브들을 구현함에 있어 공에 물을 넣지 않을 경우에는 공의 밑부분을 공기가 잡힐 수 있는 구조로 할 수 있고, 플로트 밸브와 양변기용 밸브 등에서 공에 물을 담을 수 없는 경우가 생길 수 있다.

이때는 공의 내부를 빈 공간으로 하여 공이 물속에 잠길 경우에 부력을 발생시키는 구조로 변경할 수 있는데, 공의 밑부분이 공기를 가질 수 있도록 개방되어 있는 구조로 하여 부력과 중력이 동시에 구현되게 하며, 공의 외관이 막혀 있되 공 내부에 공기를 구비하여 비중이 1이하로 하여 공이 위 아래로 움직이게 한다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

따라서, 본 고안은 1개 이상의 토출구를 형성하고 이중으로 수위를 조절할 수 있음으로 수위조절의 용이성 등으로 절수 효과를 향상시킬 수 있고, 구조적인 장점으로 합성수지로 제조할 수 있어 친환경적이며 약품에의 적용도 용이하고 구경이 큰 제품도 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 인입구의 방향을 바꾸어 양변기용에도 적용할 수 있으며 정수기나 자판기에 사용할 수 있어 전력을 이용한 솔레노이드 밸브 등에도 대체할 수 있고, on-off스위치를 장착하면서 중력구와 부력구를 구비하여 무동력으로 2중수위를 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 일측에 배관과 연결되어지게 나사부(5-2)가 구비되어지고 이 나사부(5-2)에 연계되어 원통형의 연결부(5-6)가 구비되어진 밸브몸체(5-1)와;

   상기, 밸브몸체(5-1) 내부에 이격되어지게 삽입되는 밸브(5-8)와;

   상기, 밸브몸체(5-1) 일측 끝단 내주에 밸브(5-8)의 작동을 저해하는 이물질을 걸러내는 체(5-7)와;

   상기, 밸브(5-8)와 체(5-7) 사이에 저압에서 밸브(5-8)를 막아주고 수위가 높아지면 밸브(5-8)를 강제로 밀어내어 밸브(5-8) 작동의 정확성을 유지시켜주는 스프링(5-15)과;

   상기, 밸브몸체(5-1)에 연결되어 지렛대의 원리에 의하여 공(5-12)의 중력을 밸브(5-8)에 전달하여 밸브(5-8)를 제어하게 되는 지지대(5-9)와;

   상기, 지지대(5-9)에 설치되어 물을 채워 수위가 내려가면 중력을 발생시켜 밸브(5-8)를 열어주게 되는 공(5-12)으로 구성됨을 특징으로 하는 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기, 밸브몸체(5-1)는 내주면에 밸브(5-8)를 몸체(5-1)로부터 이격시켜 밸브(5-8)가 작동하되 그 사이로 물이 통과될 수 있도록 밸브레일(5-3)이 구비되어지고 물이 토출되어지게 토출구(5-5)가 형성되어지며 이 토출구(5-5) 접지면에 밸브(5-8)가 몸체(5-1)와 닿아 물의 흐름을 차단하거나 열어줄 수 있게 밸브접촉부(5-4)가 구성됨을 특징으로 하는 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기, 지지대(5-9)는 일측에 물이 토출구(5-5)에서 나오되 물살의 방향을 분산시키게 되고 토출구(5-5)와 먼곳을 쐐기형으로 형성하여 물살을 분산시킴으로서 물이 지지대(5-9)나 다른 틈새로 새는 것을 방지할 수 있도록 돌기부(5-10)가 형성되어지고, 타측 끝단에 기어형의 수위조절대(5-11)가 구비되어지며, 전면에 지지대(5-9)의 힘만으로도 밸브(5-8)가 열려 누수가 되는 것을 방지할 수 있는 지지대 부구(5-17)가 구성되어진 것을 특징으로 하는 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기, 지지대(5-9)가 밸브몸체(5-1)내에 삽입되어지고 일측이 지지대(5-9)의 상ㆍ하 슬라이드에 따라 밸브(5-8)를 개폐시킬 수 있도록 경사지게 지지대 경사시작부(5-19)로 구성됨을 특징으로 하는 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트밸브가 구비된 자동수위조절장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기, 밸브몸체(5-1)의 연결부(5-6)와 지지대(5-9)에 무동력으로 이중수위를 제어하는 on-off스위치(7-17)가 설치되어진 것을 특징으로 하는 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기, on-off스위치(7-17)는 지지대(5-9)가 내려가면 밑부분에서 고정되어 밸브(5-8)가 열려 물이 지속적으로 나오게 되고 부력을 받아 올라가게 되면 윗부분에서 고정되어 밸브(5-8)가 닫혀질 수 있도록 밸브몸체(5-1)에 지지대(5-8)와 맞닿는 부위에 복수의 자석(7-19)이 부설되어지고, 지지대(5-9)에 철판(7-20)이 부착되어진 것을 특징으로 하는 내부수압과 중력 및 부력을 이용한 플로트 밸브가 구비된 자동수위조절장치.