KR200364847Y1 - 유로전환 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이온수기에 사용되는 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 이온수기가 세정과정인 역세시 산성수와 알카리수가 바뀌어 배출되지 않고 원래 나오는 배출구로 배출되도록 하는 이온수 유로전환 밸브에 관한 것이며, 입수구(11)와 음용수구(12)와 배수구(13)가 형성되는 몸체(10); 중앙의 원형공간과 제1공간(21) 및 제2공간(22)을 형성하는 유로형성공간(20); 입수통로(60); 제1통로(63); 제2통로(66); 배수통로(69); 원통형관으로 형성되고, 일측에 평면부가 형성되며, 상기 평면부에 배수홀(48)이 형성되고, 동일 간격으로 제1홀(41), 제2홀(42), 제3홀(43), 제4홀(44), 제5홀(45), 제6홀(46), 제7홀(47)이 형성되는 유로형성원통관(40); 중앙에 모터고정홀(36)이 형성되고, 둘레 일측에 제1유로(31)와 제2유로(32)가 서로 연통되도록 형성되고, 중앙을 경계로 제3유로(33) 제4유로(34) 제5유로(35)를 서로 연통되도록 형성하여 상기 유로형성원통관(40) 내부로 설치되는 유로형성회전체(30); 제어부와 연결되어 4가지의 유로 상태로 유로형성회전체(30)를 동작시키는 모터(80); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

유로전환 밸브{A valve for changing water flow}

본 고안은 이온수기에 사용되는 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 이온수기가 세정과정인 역세시 산성수와 알카리수가 바뀌어 배출되지 않고 원래 나오는 배출구로 배출되도록 하는 이온수 유로전환 밸브에 관한 것이다.

바람직한 식수는 무색, 무취 상태의 냉수로서 각종 중금속과 유해물질 및 세균 등이 없고 적당량의 미네랄이 함유된 물로서, 그 물속에는 약알칼리성의 Ca+, Na+ 등이 함유된 생수가 이상적인 것으로 알려져 있다.

이를 위해서 물을 전기분해하여 +이온의 무기질이 포함되는 음용수인 알칼리수와 비음용수인 산성수로 분리배출하도록 하는 전해조를 포함하여 구성되는 전해수 생성장치가 널리 사용되고 있으며 최근에는 정수기능과 전해 이온수기 기능을 모두 갖추어, 먼저 정수부를 통과시켜 정수가 이루어진 물을 전해조를 통과시켜 수전부로 출수되도록 구성된 이온수기가 널리 사용되고 있다.

이온수기의 일반적인 구성은 원수를 입수시켜 여과 정수하기 위한 필터가 구비된 정수부와 정수된 물은 전기분해하여 알칼리수와 산성수로 분리하는 전해조, 전해조 등을 제어하기 위한 제어부, 구동모터, 유량센서 및 복잡한 유로를 구비하며, 이들 구성부재들은 베이스부재에 조립 지지된다.

이온수기에서 원수가 유입되어 출수되는 물의 흐름과정은 베이스부재 하방으로부터 원수 유입 - 유량센서 - 칼슘통 - 정수부 입수 - 정수부 출수 - 전해조 입수 - 전해조 출수 - 알칼리수는 음용수 급수전으로, 산성수는 산성수 출수구로 출수되는 과정으로 이루어진다.

이렇게 이온수를 얻게 되는 전기분해 과정에 있어서, 음극실에 있어서는 장기간 전기분해에 의한 음극의 칼슘, 마그네슘등의 스케일 고착 때문에 전해 전류가 감소되는 현상이 발생되며, 이러한 경우 전기분해가 충분히 이루어지지 않게 된다.

이러한 음극측의 스케일 생성은 이온수 생성과정에서 반드시 생기는 것이므로 상기 스케일에 의한 이온화의 저하를 방지하기 위하여는 주기적으로 음극과 양극을 반전시켜 어느 한쪽에 스케일이 고착되는 것을 방지시켜 줄 필요가 있다.

이와 같이 세정을 위하여 음극과 양극의 극이 바뀌는 역세시에는 사용자는 이온수의 사용을 하지 못하여 불편한 점이 있었으나, 근래에는 최종배출구와 연결되는 이송라인이 효율적으로 전환되도록 하는 개발이 계속 되어오고 있다.

이온수기에서 역세시 최종배출되는 배출구가 항상 일정하도록 하는 유로전환밸브는 이온수기를 사용하는데 있어서 꼭 필요한 부분이고 가장 효율적인 유로전환 밸브를 만들고자 하는 노력은 계속되어지고 있다.

그러나 최종 배출구를 일정하게 하여 역세정시 효율적인 유로를 구성하도록 하여도 첫잔은 항상 버려야 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 바와 같이 이온수기에서 역세를 할때 음극과 양극이 바뀌더라도 항상 최종배출되는 이온수가 항상 동일한 배출구로 나오게 하고, 최종 배출되는 배수유로를 일정하게 하여 첫잔을 버릴 필요없는 효율적인 유로전환밸브를 제공하고자 하는 목적을 가지고 있다.

본 고안은 전술한 목적을 달성하기 위하여 전단 일측에 입수구가 형성되고, 타측에 음용수구가 형성되며, 후단 일측에 배수구가 형성되는 몸체; 상기 몸체의상부 일측에 형성되며, 중앙의 원형공간과 상기 원형공간의 일측이 연장되어 제1공간을 형성하고, 상기 제1공간의 맞은편이 연장되어 제2공간을 형성하는 유로형성공간; 입수통로입구가 입수구에 연통되고, 입수통로출구가 전해조의 일측에 형성되는 입수통로; 제1통로입구가 전해조의 전단 일측에 형성되고, 제1통로출구가 제1공간과 연통되는 제1통로; 제2통로입구가 전해조의 전단 일측에 형성되고, 제2통로출구가 제2공간과 연통되는 제2통로; 배수통로입구가 유로형성공간의 원형공간의 평면부에 형성되고, 배수통로출구가 배수구와 연통되는 배수통로; 원통형관으로 형성되고, 일측에 평면부가 형성되며, 상기 평면부에 배수홀이 형성되고, 동일 간격으로 제1홀, 제2홀, 제3홀, 제4홀, 제5홀, 제6홀, 제7홀이 형성되는 유로형성원통관; 중앙에 모터고정홀이 형성되고, 둘레 일측에 제1유로와 제2유로가 서로 연통되도록 형성되고, 중앙을 경계로 제3유로 제4유로 제5유로를 서로 연통되도록 형성하여 상기 유로형성원통관 내부로 설치되는 유로형성회전체; 제어부와 연결되어 4가지의 유로 상태로 유로형성회전체를 동작시키는 모터; 로 구성되며, 상기 입구수와 연통되도록 유량조절부를 형성하여 입수통로와 연통시키고, 상기 유량조절부는 유량조절홈에 유량조절임펠러를 설치하고, 상기 유량조절임펠러의 저면에 자석이 형성되며, 유량조절홈의 저면에 형성되는 센서에 의하여 유량이 감지되는 것을 특징으로 하는 유로전환밸브를 제공한다.

도 1은 본 고안의 유로전환밸브의 평면도.

도 2는 본 고안의 유로전환 밸브의 배면도.

도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d는 본 고안의 유로전환 밸브의 유로를 나타낸 도면.

도 4는 본 고안의 유로전환 밸브의 유로형성수단을 도시한 사시도.

도 5는 본 고안의 유로전환 밸브의 유로형성 회전체와 유로형성원통관의 분리 사시도.

도 6은 본 고안의 유량조절임펠러를 도시한 사시도.

도 7은 도 1의 A-A 선 단면도.

도 8은 본 고안의 유로전환 밸브의 유로형성 회전체와 유로형성원통관의 결합된 상태의 개념도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

10 : 몸체 11 : 입수구

12 : 음용수구 13 : 배수구

20 : 유로형성공간 21 : 제1공간

22 : 제2공간 30 : 유로형성회전체

31 : 제1유로 32 : 제2유로

33 : 제3유로 34 : 제4유로

35 : 제5유로 36 : 모터고정홀

40 : 유로형성원통관 41 : 제1홀

42 : 제2홀 43 : 제3홀

44 : 제4홀 45 : 제5홀

46 : 제6홀 47 : 제7홀

48 : 배수홀 50 : 유량조절부

51 : 유량조절임펠러 52 : 자석

60 : 입수통로입구 61 : 입수통로

62 : 입수통로출구 63 : 제1통로

64 : 제1통로입구 65 : 제1통로출구

66 : 제2통로 67 : 제2통로입구

68 : 제2통로출구 69 : 배수통로

70 : 배수통로입구 71 : 배수통로출구

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 유로전환밸브의 평면도이고, 도 2는 본 고안의 유로전환 밸브의 배면도이다. 그리고 도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d는 본 고안의 유로전환 밸브의 유로를 나타내고 있다.

이온수를 만들기 위하여 전기분해를 하는 전해조에는 양극판과 음극판이 있고, 상기 양극판과 음극판에 직류전류를 공급하면 전해조 내에서 물의 전기분해가 행해져 양극측에는 수소이온농도가 높아져 산성이온수가 되고, 음극측에는 수산이온동도가 높아져 알카리성 이온수가 된다.

통상적으로 양극판과 음극판 사이에는 이온분리막이 형성된다. 상기 양극판과 이온분리막 사이에는 양극실이 형성되고, 음극판과 이온분리막 사이에는 음극실이 형성된다.

이러한 전해조를 통과하여 상기 양극실에서 나오는 산성수와 음극실에서 나오는 알카리수는 각각의 배출구를 통하여 유로변환부를 거쳐 음용수구와 배수구로 나뉘어 배출된다.

스케일로 인한 역세정시 상기 양극실과 음극실은 바뀌게 되므로, 정해진 유로를 변경하여 산성수가 나오는 곳을 배수구로 연결시켜야 한다.

본 고안은 전해조에서 나오는 산성수와 알카리수의 유로를 3개 형성하여 역세정시 나오거나 보통때 나오는 산성수는 항상 정해진 하나의 유로를 통하여서만 나오도록 하는 것을 주요 구성으로 한다.

본 고안은 몸체에 상부 일측에 형성되는 전해조(100)와 유로변환부, 유량조절부로 나뉘며, 전해조(100)에는 평상시 알카리수가 공급되는 제1통로입구(64)가 형성되고, 차단부(101)를 사이에 두고 산성수가 공급되는 제2통로입구(67)가 형성된다.

이하에서는 제1통로(63)는 평상시 알카리수가 공급되고, 즉 음극실과 연통되고, 제2통로(66)는 평상시 산성수가 공급되는 양극실과 연통되도록 설명한다. 물론 서로 바꾸어서 적용하여도 무방하나 이하에서는 위와같이 적용하는 것으로 가정한다.

상기 전해조(100)의 제1통로입구(64)는 몸체(10) 내부에 유로를 형성하여 유로형성공간(20)으로 연통된다. 상기 유로형성공간(20)의 양측에는 제1공간(21)과 제2공간(22)이 형성되며, 상기 제1공간(21)에 제1통로출구(65)가 형성된다.

상기 제2통로입구(67)는 몸체(10)의 내부에 유로를 형성하여 유로형성공간(20)으로 연통되며, 상기 제2공간(22)에 제2통로출구(68)가 형성된다.

몸체의 후단에 설치된 배수구(13)는 몸체(10)의 내부에 형성되는 배수통로(69)와 연통되며, 상기 배수통로(69)의 배수통로출구(71)는 상기 배수구(13)와 연결되고, 배수통로입구(70)는 유로형성공간(20)에 형성된다.

도 4는 본 고안의 유로전환 밸브의 유로형성수단을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 고안의 유로전환 밸브의 유로형성 회전체와 유로형성원통관의 분리 사시도이다.

상기 유로형성공간(20)의 중앙은 원통형 공간으로 일측의 일부가 평면으로 형성되고, 상기 원통형 공간에 도 4와 도 5에 도시된 유로형성회전체(30)와 유로형성원통관(40)이 삽입된다. 상기 유로형성회전체(30)는 유로형성원통관(40)의 내부에서 모터의 작동에 따라 회전하나, 유로형성원통관(40)은 일측에 형성된 평면부가 유로형성공간의 평면부와 맞물려 돌아가지 않게 고정된다. 그리고 상기 유로형성원통관(40)에 유로형성회전체(30)가 삽입된 상태에서 그 상부에 덮개(82)가 고정된다.

상기 배수통로출구(71)는 상기 유로형성공간(20)의 후단 측벽에 형성되는 평면부에 형성되어 유로형성원통관(40)에 형성되는 배수홀(48)과 연통된다.

상기 유로형성원통관(40)에 형성되는 배수홀(48)은 유로형성원통관(40)의 평면부에 형성되며, 유로형성회전체(30)에 형성된 유로와 연통되어 항상 산성수만 배출되도록 유로를 형성하게 된다.

각 경우에 따라 형성되는 유로를 살펴보면 아래와 같다.

유로형성원통관(40)은 평면부에 배수홀(48)이 형성되고 상기 배수홀(48)의 맞은편에 음용수구와 연결되는 제4홀(44)이 형성된다. 그리고 제1홀(41), 제2홀(42), 제3홀(43)이 형성되어 제1공간(21)과 선택적으로 연통된다. 다른편으로 제5홀(45), 제6홀(46), 제7홀(47)이 형성되어 제2공간(22)과 선택적으로 연통된다. 유로형성회전체(30)에는 5개의 유로가 형성되며, 제1유로(31)와 제2유로(32)는 서로 연통되며, 상기 제1유로(31), 제2유로(32)와는 중앙을 경계로 하여 맞은편에 형성되는 제3유로(33), 제4유로(34), 제5유로(35)는 서로 연통된다.

도 3a는 강제 세정시의 유로를 도시한 것으로서, 유로형성회전체(30)가 음용수구와 연결된 출수구를 막고, 유로형성회전체(30)의 제4유로(44)가 유로형성원통관(40)의 배수홀(48)과 연통되어 배수통로(69)를 통하여 외부로 배출된다. 이때 제1공간(21)의 물은 제1홀(41)을 통과하고 제3유로(33)를 지난 다음 제4유로(34)를 지나 배수홀(48)을 통과한다. 그리고 제2공간(22)의 물은 제7홀(47)을 통과하고, 제5유로(35)를 지난 다음 제4유로(34)를 지나 배수홀(48)을 통과한다.

도 3b는 이온수가 아닌 정수로만 사용될 경우의 유로를 도시한 것으로서, 유로형성회전체(30)가 배수홀(48)을 막고, 음용수구와 연결된 출수구에 위치하는 유로형성원통관(40)의 제4홀(44)을 통하여 정수된 물이 출수된다.

제1공간(21)으로 들어온 정수된 물은 제3홀(43)을 통과하고, 제5유로(35)를 지난 다음 제4유로(34)를 지나 제4홀(44)을 통하여 음용수구로 배출된다. 그리고 제2공간(22)으로 들어온 정수된 물은 제5홀(45)을 통과하고, 제3유로(33)를 지난 다음 제4유로(34)를 지나 제4홀(44)을 통하여 음용수구로 배출된다.

도 3c는 제1공간(21)으로 알카리수가 공급되고, 제2공간(22)으로 산성수가 공급될 경우의 유로를 도시하고 있다.

이때 제1공간(21)은 유로형성원통관(40) 제2홀(42)만 열리게 되고, 상기 제2홀(42)은 제2유로(32)와 연통되며 제4홀(44)과 제1유로(31)가 연통되어 유로를 형성한다. 따라서 제1공간(21)의 알칼리수는 제4홀(44)을 통하여 음용수구로 배출된다.

제2공간(22)으로는 산성수가 공급되는데, 상기 제6홀(46)과 제7홀(47)을 통한 물은 각각 제5유로(35)와 제4유로(34)를 통하여 배수홀(48)과 연통되는 제3유로(33)를 통하여 배출된다.

도 3d는 제1공간(21)으로 산성수가 공급되고, 제2공간(22)으로 알카리수가 공급되는 유로를 도시한 것이다.

이때 제1공간(21)은 제2홀(42)만 열리게 되고, 상기 제2홀(42)은 제1유로(31)와 연통되며, 제2유로(32)와 배수홀(48)이 연통되어 배수구로 산성수가 배출된다. 그리고 제2공간(22)은 음용수구(12)로 연통되어 알카리수가 음용수구(12)로 배출된다.

상기 유로형성회전체(30)의 중앙에는 모터고정홀(36)이 형성되고, 상기 모터고정홀(36)에 모터(80)의 회전축(81)이 삽입되어 회전시킨다. 상기 모터(80)는 몸체(10)의 저면에 설치되며, 상기 회전축(81)만 유로형성공간(20)으로 돌출되어 상기 유로형성회전체(30)에 고정된다.

상기 모터(80)는 제어부의 동작에 따라 작동을 하고, 제어부는 알카리수와 이온수의 역세정 간격을 자동으로 설정하여 유로를 전환시켜준다. 따라서 모터(80)의 작동에 따라 전술한 4가지의 유로가 형성된다.

입수구에는 유량조절부(50)가 형성되는데, 상기 유량조절부는 물의 흐름을 감지하는 센서를 설치하여 유량조절임펠러(51)가 자동으로 유량조절을 하여 준다. 항상 입수밸브를 끌 필요가 없다

도 6에는 본 고안의 유량조절 임펠러가 도시되어 있다.

상기 유량조절임펠러는 상부에 다수개의 날개가 형성되고, 저면에 자석(52)이 형성되어, 회전수를 감지하여 물의 양을 측정한다. 상기 유량조절 임펠러의 하부에는 센서가 설치되어 상기 자석의 회전을 감지하여 물의 양을 측정한다.

이상과 같이 본 고안은 이온수기의 세정시 극이 바뀌더라도 최종 배출되는 배출구는 동일하게 사용되도록 하여 사용자가 세정시마다 불편함을 겪게 되지 않는 효과가 있으며, 비교적 간단한 구조로 이루어져 고장시 수리가 간편하고 세척이 용이한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전단 일측에 입수구(11)가 형성되고, 타측에 음용수구(12)가 형성되며, 후단 일측에 배수구(13)가 형성되는 몸체(10);

   상기 몸체(10)의 상부 일측에 형성되며, 중앙의 원형공간과 상기 원형공간의 일측이 연장되어 제1공간(21)을 형성하고, 상기 제1공간의 맞은편이 연장되어 제2공간(22)을 형성하는 유로형성공간(20);

   입수통로입구(60)가 입수구(11)에 연통되고, 입수통로출구(62)가 전해조(100)의 일측에 형성되는 입수통로(60);

   제1통로입구(64)가 전해조(100)의 상단 일측에 형성되고, 제1통로출구(65)가 제1공간(21)과 연통되는 제1통로(63);

   제2통로입구(67)가 전해조(100)의 상단 일측에 형성되고, 제2통로출구(68)가 제2공간(22)과 연통되는 제2통로(66);

   배수통로입구(70)가 유로형성공간(20)의 원형공간의 평면부에 형성되고, 배수통로출구(71)가 배수구(13)와 연통되는 배수통로(69);

   원통형관으로 형성되고, 일측에 평면부가 형성되며, 상기 평면부에 배수홀(48)이 형성되고, 동일 간격으로 제1홀(41), 제2홀(42), 제3홀(43), 제4홀(44), 제5홀(45), 제6홀(46), 제7홀(47)이 형성되는 유로형성원통관(40);

   중앙에 모터고정홀(36)이 형성되고, 둘레 일측에 제1유로(31)와 제2유로(32)가 서로 연통되도록 형성되고, 중앙을 경계로 제3유로(33) 제4유로(34) 제5유로(35)를 서로 연통되도록 형성하여 상기 유로형성원통관(40) 내부로 설치되는 유로형성회전체(30);

   제어부와 연결되어 4가지의 유로 상태로 유로형성회전체(30)를 동작시키는 모터(80); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 유로전환밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 입구수(11)와 연통되도록 유량조절부(50)를 형성하여 입수통로(60)와 연통시키는 것을 특징으로 하는 유로전환밸브.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 유량조절부(50)는 유량조절홈에 유량조절임펠러(51)를 설치하고, 상기 유량조절임펠러(51)의 저면에 자석(52)이 형성되며, 유량조절홈의 저면에 형성되는 센서에 의하여 유량이 감지되는 것을 특징으로 하는 유로전환밸브.