KR200485859Y1

KR200485859Y1 - 냉정수 전환밸브

Info

Publication number: KR200485859Y1
Application number: KR2020160007519U
Authority: KR
Inventors: 박기호; 김상헌
Original assignee: 김상헌
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-03-08

Abstract

본 고안은 냉정수 전환밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 정수기에서 토수관 하나로 냉수 또는 정수가 선택적으로 토출되도록 전환시키는 냉정수 전환밸브에 관한 것이다. 본 고안은 전방측 및 후방측이 개구된 중공의 관체로 형성되되, 외측에는 서로 반대 방향으로 각각 냉수와 정수가 서로 분리되어 유입되도록 제1분기관과 제2분기관이 형성된 전환밸브하우징과; 상기 전환밸브하우징의 전방측에 배치되어 냉수 또는 정수 선택을 위해 회전 조작되는 회전노브와; 상기 회전노브의 회전에 의해 함께 회전되되, 전방측은 봉 형상의 회전봉부로 구성되고 후방측은 상기 회전봉부 보다 직경이 더 큰 중공 관체인 회전관부로 구성되며, 상기 회전관부의 외주면에는 나선홈이 관통 형성된 회전샤프트와; 상기 전환밸브하우징의 제1분기관과 제2분기관에 각각 삽입되되, 상기 회전샤프트의 회전관부 외주면 서로 반대측에 각각 밀착 접촉되어, 상기 회전샤프트의 회전에 따라 상기 제1분기관과 제2분기관의 유로를 단속하는 패킹을 포함한다.

Description

냉정수 전환밸브{SWITCHING VALVE FOR COLD WATER AND CLEANED WATER}

본 고안은 냉정수 전환밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 정수기에서 토수관 하나로 냉수 또는 정수가 선택적으로 토출되도록 전환시키는 냉정수 전환밸브에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 필터를 이용하여 원수를 정화하고, 정화된 정수를 냉각 수단으로 냉각하거나, 가열 수단으로 가열하거나 또는 실온 상태에서 바로 토출함으로써 냉수, 온수 및 정수 중 어느 하나 이상을 공급한다. 이러한 정수기는 배출 코크의 밸브 조작에 의해 냉수, 온수 또는 정수를 사용자에게 선택적으로 공급하는데, 통상의 정수기는 냉수와 정수별로 각각 밸브와 토수구를 구비하는 바, 밸브와 토수구를 하나만 사용하여 부피를 줄이고 생산비를 절감할 필요성이 존재한다.

대한민국 등록특허 제10-1091367호 대한민국 등록특허 제10-0794120호

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 정수기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 하나의 밸브와 토수구만을 사용하여 간단한 조작에 의해 냉수와 정수를 선택적으로 토출할 수 있는 정수기용 냉정수 전환밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 전방측 및 후방측이 개구된 중공의 관체로 형성되되, 외측에는 서로 반대 방향으로 각각 냉수와 정수가 서로 분리되어 유입되도록 제1분기관과 제2분기관이 형성된 전환밸브하우징과; 상기 전환밸브하우징의 전방측에 배치되어 냉수 또는 정수 선택을 위해 회전 조작되는 회전노브와; 상기 회전노브의 회전에 의해 함께 회전되되, 전방측은 봉 형상의 회전봉부로 구성되고 후방측은 상기 회전봉부 보다 직경이 더 큰 중공 관체인 회전관부로 구성되며, 상기 회전관부의 외주면에는 나선홈이 관통 형성된 회전샤프트와; 상기 전환밸브하우징의 제1분기관과 제2분기관에 각각 삽입되되, 상기 회전샤프트의 회전관부 외주면 서로 반대측에 각각 밀착 접촉되어, 상기 회전샤프트의 회전에 따라 상기 제1분기관과 제2분기관의 유로를 단속하는 패킹을 포함한다.

여기서, 상기 패킹은 단면이 원형으로 형성되되, 내부에 제1분기관 또는 제2분기관으로부터 유입되는 물이 통과되는 유로가 형성되고, 상기 회전샤프트의 회전관부에 접촉되는 패킹의 내측 단부는 회전관부의 외주면 윤곽에 상응하는 형상 및 곡률을 가지도록 만곡 형성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 패킹의 외측 단부의 외경은 제1분기관과 제2분기관의 내경에 상응하는 크기로 형성되며, 상기 회전관부에 접촉되는 패킹의 내측 단부 직경은 외측 단부의 직경 보다 더 작게 형성되고, 상기 패킹의 중앙부는 직경이 가장 작도록 내측으로 오목하게 형성되며 힘이 가해지는 경우 접혀서 수축되었다가 힘이 해제되면 다시 펴지면서 팽창되는 탄성변형부가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 탄성변형부는 외주면이 외측으로 볼록하게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 회전샤프트의 회전관부와 접촉되는 패킹의 내측 단부 외주면에는 상기 패킹이 수축 및 팽창될때 제1분기관과 제2분기관의 내주면에 접촉되면서 슬라이드 이동되어 상기 패킹의 수축 및 팽창을 원활하게 가이드하는 슬라이드링이 끼워지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패킹의 외측에는 상기 패킹의 내측 단부와 회전샤프트의 회전관부 외주면 사이에 누수가 발생하지 않도록 밀폐하기 위하여 상기 패킹을 내측으로 항시 가압하는 가압링이 구비되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 고안에 따르면, 간단한 조작에 의해 냉수와 정수를 선택적으로 토출시킬 수 있으므로, 밸브와 토수구를 하나만 사용하여 정수기의 부피를 줄이고 생산비를 절감할 수 있다는 장점을 갖는다.

도 1 은 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브가 적용된 예시적인 토수 조절 시스템의 개략도,
도 2 는 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브의 분해도,
도 3 은 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브의 측단면도,
도 4 는 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브의 작동 상태도이다.

이하, 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브의 구성 및 작용을 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 에는 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브가 적용된 예시적인 토수 조절 시스템의 개략도가 도시된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 예시적인 토수 조절 시스템은 정수기의 본체케이싱(10) 전면에 토수관(16), 토수 조절밸브(100) 및 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브(200)를 구비할 수 있다. 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브(200)는 정수기로부터 냉수와 정수를 공급받아 사용자의 조작에 의해 이 중 어느 하나(냉수 또는 정수)를 선택적으로 토출하거나 냉수와 정수를 혼합하여 토출할 수 있도록 구성된다.

상기 냉정수 전환밸브(200)에서 선택된 냉수 또는 정수는 본체케이싱(10)에 구비된 단일 토수관(16)을 통하여 직접 토출될 수도 있고, 도 1 에 도시된 바와 같이, 별도 구비된 토수 조절밸브(100)에서 버튼(14)의 조작에 의해 냉수 또는 정수의 토출량이 조절된 후 토수관(16)을 통하여 토출되도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 냉정수 전환밸브(200)는 토수 조절밸브(100)의 후방단부 또는 유입관(112)과 연결되고, 토수관(16)은 토수 조절밸브(100)의 배출관(114)에 연결되어, 냉정수 전환밸브(200)에서 선택된 냉수 또는 정수가 토수 조절밸브(100)에서 토출량이 조절된 후 토수관(16)을 통해 토출된다. 여기서, 상기 토수 조절밸브(100)는 냉수 또는 정수의 토출량을 조절하는 기능을 수행한다면 그 구조에는 특별한 제한이 없는 바, 더 이상의 설명은 생략하고, 이하에서는 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브(200)에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 냉정수 전환밸브(200)는 토수관(16) 하나로 냉수 또는 정수가 선택적으로 토출되도록 전환하는 밸브로서, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 전환밸브하우징(210), 회전노브(220), 조인트(230), 회전샤프트(240) 및 패킹(250)을 포함한다.

전환밸브하우징(210)은 상기 냉정수 전환밸브(200)의 구성품들을 내부에 수용하는 부분으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, 전방측 및 후방측이 개구된 중공의 관체로 형성되되, 외측에는 서로 반대 방향(도면에서는 좌우측)으로 제1분기관(212)과 제2분기관(214)이 분기 형성된다. 여기서, 상기 제1분기관(212)과 제2분기관(214)을 통하여는 각각 냉수와 정수가 서로 분리되어 유입된다. 예컨대, 제1분기관(212)을 통하여는 냉수만 유입되고, 제2분기간을 통하여는 정수만 유입된다.

상기 전환밸브하우징(210)의 전방측 개구에는 조인트(230)가 결합된다. 상기 조인트(230)는 후방측은 전환밸브하우징(210)의 전방측 개구에 삽입되어 후크 및/또는 키 결합에 의해 회전되지 않도록 결합 고정되고, 전방측은 외부로 노출된다. 그리고, 중앙에는 후술하는 회전샤프트(240)가 관통 삽입되도록 관통공(232)이 형성된다.

상기 조인트(230)의 전방측에는 회전노브(220)가 배치되며, 상기 회전노브(220)는 상기 조인트(230)의 관통공(232)을 통하여 관통 삽입된 회전샤프트(240)의 전단부에 끼움 결합된다. 이에 따라, 회전노브(220)를 회전시키면 회전샤프트(240)가 함께 회전된다. 상기 조인트(230)의 전방측에는 회전노브(220)의 회전 각도를 제한하기 위한 스토퍼(234)가 돌출 형성되며, 회전노브(220)의 내측에는 상기 스토퍼(234)에 걸리는 걸림턱(미도시)이 형성되어 일정 각도 이상 회전되지 않도록 구성된다. 이러한 회전노브(220)의 회전 각도 제한 구성은 통상적인 것으로 더 이상의 설명은 생략한다.

상기 회전샤프트(240)는 전방측은 봉 형상의 회전봉부(242)로 구성되고, 후방측은 상기 회전봉부(242) 보다 직경이 더 큰 중공 관체인 회전관부(244)로 구성되며, 상기 회전관부(244)의 외주면에는 나선형의 홈(이하, '나선홈(244a)')이 관통 형성되어 있다.

상기 회전샤프트(240)의 회전관부(244) 외주면 서로 반대측(도면에서는 좌우 양측)에는 각각 패킹(250)이 밀착 접촉된다. 상기 패킹(250)은 전환밸브하우징(210)의 제1분기관(212)과 제2분기관(214)에 각각 삽입되어 유로를 단속한다.

보다 구체적으로, 상기 패킹(250)은 단면이 대체로 원형으로 형성되되, 내부에 제1분기관(212) 또는 제2분기관(214)으로부터 유입되는 물(정수 또는 냉수)이 통과되는 유로가 형성된다. 그리고, 상기 회전샤프트(240)의 회전관부(244)에 접촉되는 패킹(250)의 일측 단부(내측)는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 회전관부(244)의 외주면 윤곽에 상응하는 형상 및 곡률을 가지도록 만곡 형성되고, 상기 패킹(250)의 타측 단부(외측)의 외경은 제1분기관(212)과 제2분기관(214)의 내경에 상응하는 크기로 형성되어 누수가 발생하지 않도록 한다. 여기서, 상기 회전관부(244)에 접촉되는 패킹(250)의 일측 단부(내측)의 직경은 타측 단부(외측)의 직경 보다 더 작게 형성되고, 상기 패킹(250)의 중앙부는 직경이 가장 작도록 내측으로 오목하게 형성되며 후술하는 바와 같이 힘이 가해지는 경우 접혀서 수축되었다가 힘이 해제되면 다시 펴지면서 팽창되는 탄성변형부(252)가 형성된다. 상기 탄성변형부(252)는 용이하게 접혔다 펴지도록 외주면이 외측으로 볼록하게 라운딩 처리된 것이 바람직하다.

상기 회전샤프트(240)의 회전관부(244)와 접촉되는 패킹(250)의 일측 단부(내측) 외주면에는 슬라이드링(254)이 끼워진다. 상기 슬라이드링(254)은 상기 패킹(250)이 수축 및 팽창될때 제1분기관(212)과 제2분기관(214)의 내주면에 접촉되면서 슬라이드 이동되어 상기 패킹(250)의 수축 및 팽창을 원활하게 가이드한다. 한편, 상기 패킹(250)의 외측에는 상기 패킹(250)의 내측 단부와 회전샤프트(240)의 회전관부(244) 외주면 사이에 누수가 없도록 밀폐하기 위하여 상기 패킹(250)을 내측으로 항시 가압하는 가압링(256)이 구비된다. 상기 가압링(256)은 상기 제1분기관(212) 및 제2분기관(214)의 내경에 상응하는 외경을 갖도록 구성되어 억지끼움 방식으로 결합될 수 있다.

도 4 에는 이러한 구성을 갖는 본 고안에 따른 냉정수 전환밸브(200)의 작동 상태도가 도시된다. 도 10 의 (a)에서는 제1분기관(212)의 유로가 개방되어 제1분기관(212)을 통하여 유입된 물이 회전관부(244)의 나선홈(244a)을 통하여 내측으로 유입된 후 전환밸브하우징(210)의 후방측 개구를 통하여 배출되고, 제2분기관(214)의 유로는 폐쇄된 상태이다. 예컨대, 제1분기관(212)을 통하여는 정수가 유입되고 제2분기관(214)을 통하여는 냉수가 유입되는 경우, 도 4 의 (a) 상태에서는 전환밸브하우징(210)의 후방측 개구를 통하여 제1분기관(212)으로부터 유입된 정수만 배출되고, 제2분기관(214)으로부터 유입된 냉수는 배출되지 않는다.

보다 구체적으로, 도 4 의 (a)에서는 제1분기관(212)에 끼워진 패킹(250)은 내측 단부가 회전관부(244)의 나선홈(244a) 위치에 배치되어 있어서, 패킹(250)의 내부 유로와 회전관부(244)의 나선홈(244a)이 서로 연통되어 제1분기관(212)으로 유입된 물이 나선홈(244a)을 통하여 회전관부(244) 내측으로 유입된다. 이에 반하여, 제1분기관(212)에 끼워진 패킹(250)은 내측 단부가 회전관부(244)의 외주면 중 나선홈(244a)이 형성되지 않은 부분에 맞물려 있기 때문에 패킹(250)의 유로가 회전관부(244)의 외주면에 의해 폐쇄되어 제1분기관(212)으로부터 유입된 물이 회전관부(244) 내부로 유입되지 못한다.

여기서, 상기 패킹(250)은 회전샤프트(240)의 회전관부(244) 외주면에 항시 가압된 상태에 있게 되는데, 제1분기관(212)에 끼워진 패킹(250)은 내측 단부가 나선홈(244a)에 배치되므로 탄성변형부(252)가 변형되지 않은 상태로 유지되나, 제2분기관(214)에 끼워진 패킹(250)은 회전관부(244) 외주면에 의해 외측으로 가압되므로 탄성변형부(252)가 접히면서 패킹(250)의 내측 단부가 외측으로 밀려 이동한다. 이러한 이동시 패킹(250)의 내측 단부 외주면에 결합된 슬라이드링(254)이 제2분기관(214)의 내주면을 따라 슬라이드 이동되므로 패킹(250)의 안정적인 이동이 보장된다.

도 4 의 (b)에는 이 상태에서 사용자가 회전노브(220)를 일측으로 반쯤( 90°만큼) 회전시킨 상태가 도시된다. 회전노브(220)를 회전시키면 회전노브(220)와 결합된 회전샤프트(240)가 함께 회전되고, 이에 따라, 회전샤프트(240)의 회전관부(244) 외주면에 형성된 나선홈(244a)의 배향이 달라지게 된다. 도 4 의 (b)에서는 제1분기관(212)에 끼워진 패킹(250)과 제1분기관(212)에 끼워진 패킹(250) 모두 반은 나선홈(244a) 위치에 배치되어 개방되고 다른 반은 회전관부(244)의 외주면에 맞닿아 폐쇄된 상태에 있다. 이에 따라, 각 패킹(250)의 유로가 반씩 개방된 상태에 있으므로 제1분기관(212) 및 제2분기관(214)으로 유입된 물이 모두 회전관부(244)의 내측으로 유입되어 서로 혼합되면서 전환배브하우징의 후방측 개구를 통하여 배출된다. 예컨대, 제1분기관(212)을 통하여 정수가 유입되고 제2분기관(214)을 통하여 냉수가 유입되는 경우 정수와 냉수가 서로 혼합되어 미지근한 물이 배출된다. 여기서, 상기 회전노브(220)의 회전 정도에 따라 제1분기관(212)에 끼워진 패킹(250)과 제2분기관(214)에 끼워진 패킹(250)의 유로 폐쇄 정도가 서로 달라지므로, 회전노브(220)의 회전 정도 조절에 의해 사용자가 원하는 물의 온도를 조절할 수 있게 된다.

또한, 도 4 의 (c)에 도시된 바와 같이, 사용자가 회전노브(220)를 더 회전시키면(180°만큼) 제1분기관(212)에 끼워진 패킹(250)의 유로는 완전히 폐쇄되고, 제2분기관(214)에 끼워진 패킹(250)의 유로는 완전히 개방된다. 예컨대, 제1분기관(212)을 통하여는 정수가 유입되고 제2분기관(214)을 통하여는 냉수가 유입되는 경우, 도 4 의 (c) 상태에서는 전환밸브하우징(210)의 후방측 개구를 통하여 제2분기관(214)으로부터 유입된 냉수만 배출되고, 제1분기관(212)으로부터 유입된 정수는 배출되지 않는다.

한편, 위에서 언급한 바와 같이, 상기 패킹(250)은 항시 내측으로 가압된 상태에 있는 바, 위와 같은 탄성변형부(252)가 형성되지 않으면 패킹(250)의 내측 단부와 회전관부(244) 외주면과의 마찰에 의해 회전샤프트(240)의 회전이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 그러나, 본 고안에 따르면 위와 같은 탄성변형부(252)의 존재로 회전샤프트(240)의 회전에 따라 패킹(250)이 수축과 팽창을 반복하게 되므로 회전샤프트(240)가 원활하게 회전될 수 있다.

이상, 본 고안의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 고안의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 고안의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

200 : 냉정수 전환밸브
210 : 전환밸브하우징 212 : 제1분기관
214 : 제2분기관 220 : 회전노브
230 : 조인트 232 : 관통공
234 : 스토퍼 240 : 회전샤프트
242 : 회전봉부 244 : 회전관부
244a : 나선홈 250 : 패킹
252 : 탄성변형부 254 : 슬라이드링
256 : 가압링

Claims

전방측 및 후방측이 개구된 중공의 관체로 형성되되, 외측에는 서로 반대 방향으로 각각 냉수와 정수가 서로 분리되어 유입되도록 제1분기관(212)과 제2분기관(214)이 형성된 전환밸브하우징(210)과;
상기 전환밸브하우징(210)의 전방측에 배치되어 냉수 또는 정수 선택을 위해 회전 조작되는 회전노브(220)와;
상기 회전노브(220)의 회전에 의해 함께 회전되되, 전방측은 봉 형상의 회전봉부(242)로 구성되고 후방측은 상기 회전봉부(242) 보다 직경이 더 큰 중공 관체인 회전관부(244)로 구성되며, 상기 회전관부(244)의 외주면에는 나선홈(244a)이 관통 형성된 회전샤프트(240)와;
상기 전환밸브하우징(210)의 제1분기관(212)과 제2분기관(214)에 각각 삽입되되, 상기 회전샤프트(240)의 회전관부(244) 외주면 서로 반대측에 각각 밀착 접촉되어, 상기 회전샤프트(240)의 회전에 따라 상기 제1분기관(212)과 제2분기관(214)의 유로를 단속하는 패킹(250)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉정수 전환밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 패킹(250)은 단면이 원형으로 형성되되, 내부에 제1분기관(212) 또는 제2분기관(214)으로부터 유입되는 물이 통과되는 유로가 형성되고, 상기 회전샤프트(240)의 회전관부(244)에 접촉되는 패킹(250)의 내측 단부는 회전관부(244)의 외주면 윤곽에 상응하는 형상 및 곡률을 가지도록 만곡 형성된 것을 특징으로 하는 냉정수 전환밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 패킹(250)의 외측 단부의 외경은 제1분기관(212)과 제2분기관(214)의 내경에 상응하는 크기로 형성되며, 상기 회전관부(244)에 접촉되는 패킹(250)의 내측 단부 직경은 외측 단부의 직경 보다 더 작게 형성되고, 상기 패킹(250)의 중앙부는 직경이 가장 작도록 내측으로 오목하게 형성되며 힘이 가해지는 경우 접혀서 수축되었다가 힘이 해제되면 다시 펴지면서 팽창되는 탄성변형부(252)가 형성된 것을 특징으로 하는 냉정수 전환밸브.
제 3 항에 있어서,
상기 탄성변형부(252)는 외주면이 외측으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 하는 냉정수 전환밸브.
제 3 항에 있어서,
상기 회전샤프트(240)의 회전관부(244)와 접촉되는 패킹(250)의 내측 단부 외주면에는 상기 패킹(250)이 수축 및 팽창될때 제1분기관(212)과 제2분기관(214)의 내주면에 접촉되면서 슬라이드 이동되어 상기 패킹(250)의 수축 및 팽창을 원활하게 가이드하는 슬라이드링(254)이 끼워진 것을 특징으로 하는 냉정수 전환밸브.
제 5 항에 있어서,
상기 패킹(250)의 외측에는 상기 패킹(250)의 내측 단부와 회전샤프트(240)의 회전관부(244) 외주면 사이에 누수가 발생하지 않도록 밀폐하기 위하여 상기 패킹(250)을 내측으로 항시 가압하는 가압링(256)이 구비되는 것을 특징으로 하는 냉정수 전환밸브.