KR200416651Y1 - 싱크대 내장형 정수기의 급수 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수돗물을 정수하기 위해 주방의 싱크대에 설치되는 내장형 정수기의 급수 차단장치에 관한 것으로, 정수기의 사용 중에 연결부위의 기밀 유지정도가 떨어져 누수가 발생될 경우 이를 자동으로 감지하여 정수기 측으로의 급수를 신속하게 차단시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 정수기(31)의 직하방에 설치되어 누수되는 물이 담기는 쟁반(32)과, 상기 쟁반으로 한 쌍의 단자(33a)가 노출되게 설치되어 누수된 물을 감지하는 센서(33)와, 상기 센서와 전기적으로 연결되어 센서에 의한 물의 감지 여부를 판단하는 콘트롤러(34)와, 상기 콘트롤러에 전선(36)으로 연결되어 누수가 발생될 때 콘트롤러에 의해 작동하는 DC모터(35)와, 상기 DC모터의 출력 축(35a)에 고정된 구동기어(38)의 회전력을 증폭시키는 기어트레인(39)과, 상기 정수기의 급수라인에 설치되어 유로를 개폐하는 볼 밸브(40)와, 상기 기어트레인(39)의 최종 기어(39a)와 맞물리도록 볼 밸브의 축(40a)에 고정된 종동기어(41)로 구성된 것이다.

정수기, 누수, 센서, 콘트롤러, DC모터, 볼 밸브

Description

싱크대 내장형 정수기의 급수 차단장치{omitted}

도 1은 종래 싱크대 내장형 정수기의 설치상태 사시도

도 2는 일반적인 정수기의 일 측에 누수감지장치를 설치한 상태의 정면도

도 3a 및 도 3b는 종래의 전기식 급수 차단장치를 나타낸 종단면도로서,

도 3a는 정수기의 내부로 급수가 이루어지는 상태도

도 3b는 누수의 감지에 따라 플런저가 급수 통로를 폐쇄한 상태도

도 4는 본 고안의 장치를 나타낸 구성도

도 5는 본 고안에서 볼 밸브의 작동상태를 설명하기 위한 종단면도

도 6은 도 5의 평면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

31 : 정수기 32 : 쟁반

33 : 센서 33a : 단자

34 : 콘트롤러 35 : DC모터

37 : 배터리 38 : 구동기어

39 : 기어트레인 40 : 볼 밸브

41 : 중동기어 43 : 알림수단

43 : 리셋버튼

본 고안은 수돗물을 정수하기 위해 주방의 싱크대에 설치되는 내장형 정수기에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 정수기의 사용 중에 연결부위의 기밀 유지정도가 떨어져 누수가 발생될 경우 이를 자동으로 감지하여 정수기 측으로의 급수를 신속하게 차단시킬 수 있도록 하는 싱크대 내장형 정수기의 급수 차단장치에 관한 것이다.

산업의 발달로 인한 수질오염으로 가정집이나, 직장에서 수돗물을 식수로 직접 이용하지 않고 보리, 옥수수, 오미자, 결명자, 작약, 구기자 등을 넣어 끓인 다음 이를 식혀 식수로 사용하거나, 별도의 정수기를 이용하여 정수된 물을 식수로 사용하고 있는 실정이다.

이러한 정수기는 수도 전으로부터 급수되는 수돗물(이하 "원수"라 함)을 별도의 여과수단 내로 통과시켜 원수 중에 포함된 이물질을 제거하게 되므로 최근 들어 유흥업소(음식점)는 물론이고 가정에까지 널리 보급되고 있다.

상기 정수기는 원수가 여러 단계의 여과필터를 차례로 통과되도록 하여 원수에 포함된 각종 불순물질과, 세균, 중금속 등을 여과시키는 단순 정수기능만을 갖는 일반 정수기와, 상기한 기능에 냉각장치 및 가열장치를 부가하여 원수를 정수함과 동시에 곧 바로 이를 냉각 또는 가열하여 냉수 및 온수를 제공하는 냉, 온정수기로 대별된다.

상기 일반 정수기는 설치 방식에 따라 카운터 탑 타입 (counter top type), 데스크 탑 타인(desk top type), 언더 싱크 타입(under sink type) 등으로 구분된다.

도 1은 종래 싱크대 내장형 정수기의 설치상태 사시도로서, 싱크대(7)의 하부 공간부(8)에 설치되는 케이스(1)에 복수개의 필터(2)(3)(4)(5)가 다단계로 내장되어 있고 상기 케이스(1)에 내장된 필터 중 첫 번째 필터(2)에는 수도전과 연결된 공급호스(9)가 연결되어 있으며 최종 필터(5)에는 필터를 차례로 통과하면서 정수된 물을 외부로 배출하는 연결호스(10)가 연결되어 있고 연결호스(10)의 다른 일단은 싱크대(7)의 상면으로 노출되게 설치된 정수콕크(6)와 연결되어 있다.

따라서 수도 전으로부터 공급되는 원수가 공급호스(9)를 통해 케이스(1)내에 설치된 복수개의 필터(2)(3)(4)(5)내부로 유입되면 세드먼트 필터(2), 선(先) 카본 필터(3), 중공사막 필터(4), 후(後) 카본필터(5)를 차례로 통과하면서 각종 불순물질, 중금속, 세균 등이 제거되어 정수된 물로 변환된다.

이와 같이 케이스(1)내에 설치된 복수개의 필터(2)(3)(4)(5)를 통과하면서 정수가 이루어지고 나면 정수된 물은 최종 필터인 후 카본필터(5)와 연결된 연결호스(10) 및 정수콕크(6)를 통해 배출되므로 음용수로 마실 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 정수기는 원수를 정수하는 과정에서 많은 연결부위가 있어 장기간 사용 시 부품의 시효경화 및 패킹의 노후 등으로 인해 연결부위에서 기밀을 유지하지 못하므로 누수가 발생된다.

특히, 저지대인 경우에는 심야에 큰 압력(8 ∼ 10kg/㎠ 이상)이 걸리게 되므 로 누수의 위험이 큰데, 만약 심야에 누수가 발생되면 싱크대가 설치된 부엌이 물바다가 되므로 누수가 발생되면 이를 감지하여 수돗물의 공급을 자동으로 차단하는 차단장치(11)를 도 2와 같이 싱크대의 바닥면(12)에 설치하여 사용하고 있다.

도 3a 및 도 3b는 종래의 전기식 급수 차단장치를 나타낸 종단면도로서, 유입공(13) 및 배출공(14)이 형성된 유로바디(15)의 상부에 플런저(16)가 스프링(17)으로 탄력 설치된 캡(18)이 설치되어 있고 상기 캡(18)의 외주면에는 통상(정상)의 상태에서는 플런저(16)를 상승시켜 유로를 개방하였다가 누수가 감지되면 스프링(17)의 복원력으로 플런저(16)를 하강시켜 유로를 차단하는 전자석(19)이 설치되어 있는데, 상기 플런저(16)의 하부에는 고무(20)가 씌워져 있으며 유로바디(15) 및 전자석(19) 그리고 캡(18)은 케이스(21)에 내장되어 있다.

따라서 정수기가 정상적으로 작동되는 상태, 즉 누수가 발생되지 않는 상태에서는 도 3a와 같이 전자석(19)에 의해 플런저(16)가 상사점까지 상승되어 있어 유입공(13)으로 유입된 원수가 배출공(14)을 통해 정수기의 내부로 정상 공급된다.

그러나 유로 계통의 이상으로 누수가 발생되면 누수의 발생에 따라 감지장치(11)가 이를 감지하여 전자석(19)에 공급되던 전원을 차단하게 되므로 상사점에 위치되어 있던 플런저(16)가 스프링(17)의 복원력으로 하강하여 유로를 폐쇄하게 되고, 이에 따라 정수기로의 원수 공급이 중단되므로 누수가 발생되지 않는다.

그러나 이러한 구조를 갖는 종래의 장치는 다음과 같은 여러 가지 문제점이 발생되었다.

첫째, 가정용 전기(AC전원)에 의해 전자석이 작동하도록 되어 있어 정수기를 사용하는 과정에서 갑작스런 정전이 발생되면 전자석에 인가되던 전원의 공급이 중단되어 플런저가 스프링의 복원력에 의해 자동으로 이동하여 유로를 폐쇄하게 되므로 정수기를 사용할 수 없게 되는 치명적인 결함을 갖는다.

둘째, 갑작스럽게 정전된 상태에서는 연결부위의 결함 또는 원수의 압력 증가로 인해 누수가 발생하더라도 전자석이 동작하지 않아 원수의 공급을 차단할 수 없어 부엌바닥이 물바다가 되므로 다세대가 거주하는 아파트 등에서는 아래층에 누수에 따른 커다란 피해를 입히게 된다.

셋째, 전자석이 정상적으로 작동된다 하더라도 장기간 사용에 따라 플런저의 하부에 고정된 고무 등이 노후되면 유입공과의 기밀을 완벽하게 유지할 수 없게 되므로 누수 발생 시 정수기 측으로의 원수 공급을 완벽하게 차단할 수 없게 된다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 정수기의 하부에 누수를 감지하는 센서가 고정된 쟁반을 위치시켜 누수가 발생하는 즉시 센서가 이를 감지하여 원수의 공급을 신속하게 차단시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 가정용 전원이 아닌 직류 전원(배터리)을 이용하여 모터를 구동시키고, 모터의 구동 시 발생된 회전력을 기어트레인을 통해 증폭시켜 볼 밸브를 작동하여 원수의 공급을 차단시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 누수 또는 갑작스런 급수 중단으로 인해 볼 밸브가 유로를 자동으로 폐쇄하는 과정에서 부저 등의 알림수단으로 알릴 때 음성메시 지를 동시에 발생시킬 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 정수기의 직하방에 설치되어 누수되는 물이 담기는 쟁반과, 상기 쟁반으로 한 쌍의 단자가 노출되게 설치되어 누수된 물을 감지하는 센서와, 상기 센서와 전기적으로 연결되어 센서에 의한 물의 감지 여부를 판단하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에 전선으로 연결되어 누수가 발생될 때 콘트롤러에 의해 작동하는 DC모터와, 상기 DC모터의 출력 축에 고정된 구동기어의 회전력을 증폭시키는 기어트레인과, 상기 정수기의 급수라인에 설치되어 유로를 개폐하는 볼 밸브와, 상기 기어트레인의 최종 기어와 맞물리도록 볼 밸브의 축에 고정된 종동기어로 구성된 것을 특징으로 하는 싱크대 내장형 정수기의 급수 차단장치가 제공된다.

이하, 본 고안을 일 실시예로 도시한 도 4 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 장치를 나타낸 구성도이고 도 5는 본 고안에서 볼 밸브의 작동상태를 설명하기 위한 종단면도이며 도 6은 도 5의 평면도로서, 본 고안은 정수기(31)의 직하방에 상부가 개방된 쟁반(32)이 설치되어 있어 정수기의 유로를 형성하는 호스의 연결부 등에서 누수가 발생하여 하부로 떨어지면 누수된 물이 쟁반(32)에 고이도록 되어 있고 상기 쟁반(32)에는 누수된 물을 감지하는 센서(33)가 고정 설치되어 한 쌍의 단자(33a)가 쟁반(32)으로 노출되어 있다.

이 때, 상기 쟁반(32)은 물이 고이는 구조를 갖으면 가능하나, 보다 신속한 누수를 감지할 수 있도록 상기 쟁반(32)에 바닥면의 중심을 향해 하향 경사면(32a)을 형성하고 중심부에는 단자(33a)가 노출되게 센서(33)를 고정하는 것이 보다 바람직하다.

이는, 누수가 발생하여 정수기(31)의 하부로 떨어지면 누수된 물이 하향 경사면(32a)을 따라 신속하게 단자(33a)가 위치된 지점으로 집수되도록 하므로써, 누수에 따른 신속한 조치가 가능해질 수 있도록 하기 위함이다.

상기 쟁반(32)에 고정 설치되는 센서(33)는 물의 감지 여부를 판단하는 콘트롤러(34)와 전기적으로 연결되어 있고 상기 콘트롤러에는 센서(33)의 단자(33a)가 누수를 감지함에 따라 작동하는 DC모터(35)가 전선(36)으로 연결되어 있다.

이 때, 상기 콘트롤러(34) 및 DC모터(35)는 AC전원이 아닌 DC전원인 배터리(37)에 의해 작동하도록 되어 있다.

이는, 갑작스런 정전이 발생되더라도 정전 유무에 관계없이 누수를 신속하게 감지하여 정수기(31) 측으로 공급되는 원수의 유로를 차단할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 DC모터(35)의 출력 축(35a)에 구동기어(38)가 고정되어 있고 상기 구동기어에는 DC모터(35)의 구동에 따라 발생된 회전력을 증폭시키는 기어트레인(39)이 맞물려 있으며 상기 기어트레인의 최종 기어(39a)에는 정수기의 급수라인에 설치되어 유로를 개폐하는 볼 밸브(40)의 축(40a)에 고정된 종동기어(41)와 맞물려 있다.

상기 콘트롤러(34)에는 알림수단(42)이 전기적으로 연결되게 설치되어 누수 의 발생으로 볼 밸브(40)가 유로를 폐쇄함에 따라 알림수단(42)이 작동하도록 구성되어 있다.

이는, 누수가 발생되어 볼 밸브(40)가 유로를 폐쇄한 상태를 사용자에게 즉시 알려 이를 대처할 수 있도록 하기 위함인데, 상기 알림수단(42)으로는 부저를 울리거나, 음성메시지를 선택적으로 이용할 수 있고 부저의 울림과 동시에 음성메시지를 이용하여 알릴 수도 있다.

상기 콘트롤러(34)에 내장되는 배터리(37)의 용량을 100％로 가정할 때, 장기간 사용으로 배터리(37)의 용량이 70-80％정도 소진되는 시점에서 콘트롤러(34)에서 이를 감지하여 알림수단(42)을 작동시킴과 동시에 볼 밸브(40)를 구동시켜 유로를 차단시키도록 콘트롤러(34)의 회로를 구성하는 것이 보다 바람직하다.

이는, 배터리(37)의 소진으로 인해 DC모터(35)의 전원 공급이 중단된 상태에서 누수가 발생될 경우를 감안하여 용량이 적은 배터리(37)를 신속하게 교체할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 콘트롤러(34)에는 유로를 개방하기 위해 DC모터(35)를 역 구동시키기 위한 리셋버튼(43)이 설치되어 있다.

따라서 누수 발생 또는 배터리(37)의 교체로 인해 DC모터(35)가 구동하여 볼 밸브(40)를 작동시킨 상태, 즉 정수기(31) 측으로 공급되는 유로를 차단한 상태에서 조치를 완료하고 난 다음 콘트롤러(34)의 리셋버튼(43)을 눌러줌에 따라 DC모터(35)가 역 구동하여 볼 밸브(40)를 작동시키세 되므로 원수의 유로가 개방된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4에 나타낸 바와 같이 정수기(31)의 하부에 쟁반(32)이 설치되고 쟁반(32)의 상부로는 한 쌍의 단자(33a)가 노출되며, 볼 밸브(40)가 원수의 공급 유로를 개방한 상태에서는 원수가 정수기(31) 측으로 정상 공급되므로 사용자가 정수된 물을 마실 수 있게 된다.

그러나 조립 불량 또는 부품의 노후, 원수의 압력 증가로 인해 호스의 연결부위 등에서 누수가 발생되어 정수기(31)의 하부에 위치된 쟁반(32)으로 떨어지면 누수된 물이 하향 경사면(32a)을 따라 신속하게 중심부에 설치된 단자(33a) 측으로 집수되므로 한 쌍의 단자(33a)가 누수된 물에 의해 쇼트(short)되고, 이에 따라 전기적으로 연결된 콘트롤러(34)가 정수기에서 누수가 발생되었음을 감지하여 DC모터(35)를 작동시키게 된다.

이 때, 상기 콘트롤러(34)는 AC전원이 아닌 DC전원인 배터리(37)를 사용하게 되므로 정전과는 무관하게 센서(33)의 감지에 따라 DC모터(35)를 작동시키게 된다.

상기 DC모터(35)의 작동으로 모터 축(35a)에 고정된 구동기어(38)가 회전하면 상기 구동기어에 맞물리게 설치된 기어트레인(39)에 의해 회전수가 감속되는 반면 회전력은 증폭되는데, 증폭된 회전력은 최종 기어(39a)에 맞물린 종동기어(41)를 회전시키게 되므로 상기 종동기어가 고정된 볼 밸브(40)의 축(40a)이 회전되고, 이에 따라 볼 밸브(40)의 유로를 폐쇄하여 원수의 공급을 신속하게 중단시키게 되므로 누수된 물이 쟁반(32)에서 넘치는 현상을 미연에 방지하게 된다.

상기한 바와 같이 누수의 감지에 따라 콘트롤러(34)가 DC모터(35)를 구동시켜 볼 밸브(40)의 유로를 차단시킴과 동시에 알림수단(42)인 부저, 음성메시지를 이용하여 사용자에게 즉시 알리게 되므로 신속한 대응이 가능해지게 된다.

한편, 누수의 발생으로 볼 밸브(40)가 작동하여 유로를 차단하여 정수기(31) 측으로 공급되던 원수의 공급을 중단하고 나면 어느 부위에서 누수가 발생되었는지를 파악하여 누수를 보수함과 동시에 콘트롤러(34)에 설치된 리셋버튼(43)을 누르면 DC모터(35)의 역 구동으로 볼 밸브(40)를 초기상태로 환원시켜 유로를 개방하게 되므로 원수의 공급이 가능해지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 종래 장치에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 정수기의 연결부위에서 누수가 발생되어 하방으로 떨어지면 센서가 이를 즉시 감지하여 유로를 신속하게 차단하게 되므로 오 동작에 따른 지속적인 누수현상을 미연에 방지하게 된다.

둘째, 볼 밸브를 작동시키는 모터가 AC전원이 아닌 DC전원을 이용하도록 되어 있어 정전에 관계없이 누수가 발생되는 즉시 구동하여 정수기 측으로 원수를 공급하는 유로를 폐쇄시키게 되므로 부엌이 물바다가 되는 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

셋째, 원수의 유로를 폐쇄하는 동시에 알림수단(부저, 음성메시지 등)에 의해 유로 폐쇄상태를 사용자에게 즉시 알리게 되므로 신속한 대처가 가능해지게 된다.

넷째, 배터리가 완전히 소진되기 전에 콘트롤러에 의해 DC모터가 작동하여 볼 밸브를 구동시키게 되므로 배터리의 완전 방전에 따른 폐단을 미연에 방지하게 된다

Claims (3)

1. 정수기의 직하방에 설치되어 누수되는 물이 담기는 쟁반과, 상기 쟁반으로 한 쌍의 단자가 노출되게 설치되어 누수된 물을 감지하는 센서와, 상기 센서와 전기적으로 연결되어 센서에 의한 물의 감지 여부를 판단하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에 전선으로 연결되어 누수가 발생될 때 콘트롤러에 의해 작동하는 DC모터와, 상기 DC모터의 출력 축에 고정된 구동기어의 회전력을 증폭시키는 기어트레인과, 상기 정수기의 급수라인에 설치되어 유로를 개폐하는 볼 밸브와, 상기 기어트레인의 최종 기어와 맞물리도록 볼 밸브의 축에 고정된 종동기어로 구성된 것을 특징으로 하는 싱크대 내장형 정수기의 급수 차단장치.
2. 제 1 항에 있어서.

   상기 쟁반에 바닥면의 중심을 향해 하향 경사면을 형성하고 중심부에는 단자가 노출되게 센서를 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 싱크대 내장형 정수기의 급수 차단장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 콘트롤러에 알림수단을 전기적으로 연결되게 설치하여 누수의 발생으로 볼 밸브가 유로를 폐쇄함에 따라 알림수단이 작동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 싱크대 내장형 정수기의 급수 차단장치.

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