KR20090041320A

KR20090041320A - 수위조절장치

Info

Publication number: KR20090041320A
Application number: KR1020080101948A
Authority: KR
Inventors: 이인탁
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2009-04-28
Also published as: CN101419471A; JP2009136859A; JP4904328B2; ATE537493T1; KR101138555B1; CN101419471B

Abstract

정수기의 저장탱크에 대한 급수를 차단하는 수위조절장치가 개시된다. 개시된 발명은 복수개의 다이어 프램이 승강가능하게 저면부에 구비된 수조, 수조의 저면부에 설치되고 물의 유통로가 형성되며, 다이어 프램에 의해 차단 가능한 복수개의 개폐부가 유통로에 형성된 유동바디, 수조에서 수위에 따라 승강하는 복수개의 플로터 및 플로터의 상승에 따라 다이어 프램을 개폐부 측으로 이동시켜 개폐부를 통과하는 물의 유동을 차단시키는 작동수단을 포함한다. 이와 같은 발명은 수조의 내부에서 수위에 따라 플로터가 상승하고, 플로터에 상승에 따라 작동수단에 의해 다이어 프램이 개폐부 측으로 이동되고, 다이어 프램에 의해 유동바디를 통과하는 유체의 유동이 차단되어 수조에 대한 유체의 급수가 기계적으로 조절될 수 있다.

수조, 유동바디, 개폐부, 플로터, 다이어 프램, 자석

Description

수위조절장치{DEVICE FOR CONTROLLING WATER LEVEL}

본 발명은 수위조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수조에 대한 유체의 급수를 기계적으로 차단하여 수조의 수위를 조절하는 수위조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 정수기에서 정수가 콕에 의해 급수되기 전에 저장되어 있는 메인탱크에 연결되며 메인탱크와 동일수위를 가지는 수조에는 일정수위 이상 정수가 저장되면 정수작동을 멈추게 하면서 수조로 정수의 유입을 차단하는 수위조절장치가 설치된다.

정수기의 수위조절장치는 수조의 높이에 따라 적정 위치에 설치되고, 정수를 수조의 내부로 안내하는 바디부에서 수위의 상승에 따라 승강하는 플로터에 의해 바디부를 통과하는 정수의 유동을 차단할 수 있는 개폐밸브와 플로터의 상승에 의해 회전하여 바디부에 연결된 관로의 유출구를 차단하는 밸브체를 포함한다.

여기서, 밸브체는 일단부가 수조의 일측에 회전가능하게 결합되고, 타측부분 이 플로터의 상승에 의해 가압될 수 있는 회전체의 상면부 일측에 고정되어 있으며, 회전체의 회전에 의해 정수를 공급하는 유출구에 삽입되어 유출구를 통한 정수의 급수를 차단하게 된다.

이때, 밸브체가 회전될 수 있는 원리는 플로터의 상승에 따라 플로터의 상면부에 지지된 회전체의 회전운동에 따른 결과로서, 밸브체는 회전체에서 선회운동을 하여 유출구의 삽입되어 유출구를 차단하는 것이다.

그리고, 회전체는 플로터의 지지된 상태로서 플로터의 운동은 회전체의 간섭을 받게 되며, 회전체의 회전운동은 플로터의 상승운동에 따른 종속적인 운동이다.

따라서, 플로터가 수조에 밀착되거나 플로터에 연결된 개폐밸브의 작동에 기계적인 마찰이 커질 경우, 플로터는 수조의 내부에서 상승하기 어렵게 되어 바디부에서 개폐밸브에 의한 정수의 유동이 차단되지 못하고, 플로터의 상승에 따라 종속 운동되는 회전체의 작동이 멈추어 있게 되므로, 수조에 정수를 급수하는 유출구도 개방된 상태를 유지하게 되어 수조는 정수로 넘치게 되고 정수기의 고장을 일으킬 수 있다.

또한, 플로터의 상승은 회전체의 간섭을 받고 있으므로 회전체의 회전에 결함이 발생하거나 회전체의 내부로 정수가 투입되어 회전체의 자중이 증가하는 경우에 플로터의 상승은 늦춰지거나 상승변위가 줄어들어 개폐밸브의 작동 및 밸브체에 의한 유출구의 폐쇄작용이 정지될 수 있으며, 정수는 수조의 내부로 천천히 공급되어 수조를 넘치게 할 수 있다.

그리고, 수조에서 상승하는 플로터에 의한 회전체의 종속적인 운동관계에 의 해 수조의 급수를 차단하는 불완전한 이중차단작용은 플로터의 개폐밸브에서 1차 불량이 발생하여 2차로 밸브체에 의해 유출구가 차단되어 수조에 대한 정수의 급수가 차단될 경우에 수조의 물 넘침은 방지되지만 정수작용이 지속적으로 동작하게 되어 필터유닛에서 생활용수가 과다하게 발생되는 문제점이 발생한다.

한편, 종래의 정수기에서 수조의 상부는 대기 중에 개방되어 있어 개미나 바퀴 등의 벌레가 유입될 수 있었으며, 공기 중의 일반세균 감염 등의 오염의 소지가 높았다.

그리고, 플로터의 상면부에 회전체가 지지되는 구성으로 되어 있으므로, 수조의 수위가 회전체에 의해 제한되어 수조의 정수를 위한 상부공간이 낭비되는 문제가 있었다.

그리고, 바디부에서 플로터의 개폐밸브 상류에 설치되어 있는 감압밸브의 동작소음, 채터링 소음 등으로 수조의 최상단 전면에 위치하는 수위조절장치의 위치 특성상 감압밸브로 인한 소음이 제품의 이상소음의 주요원인이 될 수도 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수조에 대한 급수가 안정적으로 차단되어 수위가 조절되고, 정수기 내부에 오염이 방지되며, 수조의 내부공간이 경제적으로 활용되고, 정수기에서 소음발생이 감소될 수 있는 수위조절장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 수위조절장치는 물이 유입되어 저장되는 내부공간이 형성되고, 복수개의 다이어 프램이 승강가능하게 저면부에 구비된 수조; 상기 수조의 저면부에 설치되고, 일측에서 물이 유입되어 타측으로 배출되게 유통로가 형성되며, 상기 다이어 프램에 의해 물의 유동이 차단 가능한 복수개의 개폐부가 상기 유통로의 유동경로에 형성된 유동바디; 상기 수조의 내부공간에서 물의 수위에 따라 승강하는 복수개의 플로터; 및 상기 플로터의 상승에 따라 상기 다이어 프램을 상기 개폐부 측으로 이동시켜 상기 개폐부를 통과하는 물의 유동을 차단시키는 작동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수조에는 내부공간을 분리하는 격벽이 중앙에 구비되며, 상기 격벽에는 물의 이동통로가 형성되고, 상기 격벽의 양측에 상기 플로터가 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수조의 바닥면에는 상기 플로터에 미끄럼 결합됨으로써 상기 플 로터의 승강을 안내하는 가이드 부재가 돌출되게 형성되는 것이 좋다.

상기 플로터의 저면부에는 상기 플로터의 내부공간으로 돌출되게 형성되고, 상기 가이드 부재가 내부로 미끄럼 결합되는 슬라이드부가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 수조의 내측벽에는 수직으로 상기 플로터의 승강을 지지하는 리브가 형성되는 것이 좋다.

한편, 상기 수조의 상부에는 상기 내부공간을 폐쇄하면서 상기 수조의 내부공간에서 외부로 공기의 유통을 허용하며, 외부공기에 포함된 이물질을 차단 가능한 에어벤트 필터를 포함하는 덮개가 구비되는 것이 좋다.

상기 에어벤트 필터에는 항균처리기능이 포함되는 것이 좋다.

상기 수조의 상단부에는 상기 덮개의 저면부에 밀착되어 상기 수조의 내부로 이물질의 침입을 차단하는 패킹이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 덮개의 저면 둘레에는 상기 패킹의 외측면부를 둘러싸는 수직판이 형성되고, 상기 수조의 상부에는 상기 수직판의 내측면을 지지하고 상기 패킹의 저면부를 지지하는 돌출부가 형성되는 것이 좋다.

상기 패킹에는 상기 수조의 상단부가 끼워질 수 있는 결합홈이 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 수조의 저면부에는 상기 다이어 프램이 내부에 설치되고, 하방으로 돌출되게 형성되며, 상기 유동바디의 개폐부에 삽입되어 고정되는 복수의 원형부가 일렬로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 개폐부는 상기 원형부가 삽입되어 고정가능하게 내주벽이 원형으로 형성된 고정판을 포함하고, 상기 고정판의 내측 하부에는 상기 원형부의 하단부가 삽입될 수 있게 환형홈이 형성되는 것이 좋다.

상기 개폐부는 내부를 통해 물을 하강시키는 유로를 형성하고 상기 다이어 프램의 승강에 의해 개폐가 결정되는 개폐관; 상기 개폐관의 상부를 둘러싸고 상기 개폐관의 하부에서 상기 개폐관의 상부로 물의 유동을 안내하기 위한 환형유로를 제공하는 환형 안내벽; 및 상기 환형 안내벽의 일측 하부에서 상기 유통로에 연결되어 상기 환형유로를 통해 상기 개폐관 측으로 물의 유입을 허용하는 연결유로를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 개폐관의 상단부에는 상기 다이어 프램에 밀착되게 상방으로 점차 첨예해지는 접촉단이 형성되는 것이 좋다.

상기 작동수단은 상기 수조의 저면부에 승강운동 가능하게 미끄럼 결합되고, 자력에 의해 고정가능하며, 상기 다이어 프램에 하단부가 탈착되는 플런저; 상기 플런저의 상부에서 상기 플런저를 가압함으로써 복수개의 상기 개폐부가 폐쇄될 수 있는 가압력을 상기 다이어 프램으로 제공하는 스프링; 및 상기 플런저의 상부에서 상기 플런저를 감싸며 상기 플로터의 내부에 고정되고, 상기 플런저가 상승된 상태에서 상기 플런저에 자력을 가해 상기 스프링에 의해 가압을 받고 있는 상기 플런저의 하강운동을 고정시키는 원형자석;을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 스프링의 탄성계수가 복수개의 상기 개폐부에서 서로 다르게 설정됨으로써 상기 개폐부의 차단 순서가 지정될 수 있는 것이 바람직하다.

상기 플로터의 상부에는 자성체가 구비되고, 상기 수조의 상부에는 상기 플로터의 상승에 따른 상기 자성체의 접근에 의해 자력의 변화가 발생하여 수조의 만수위를 감지하는 자기센서가 포함되는 것이 좋다.

상기 자기센서는 리드스위치, MR센서 또는 홀 센서 중에 어느 하나인 것이 좋다.

상기 수조의 일면에는 상기 수조의 만수위를 감지하는 수위센서가 더 포함되는 것이 좋다.

상기 유통로의 경로상에 구비되어 유입되는 원수 유량을 제어하는 정유량 밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 정유량 밸브는 상기 다이어 프램 하측의 개폐부 내부에 구비되는 것이 좋다.

상기 정유량 밸브는 1L/min 이하가 되도록 유량 제어하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수위조절장치는 정수기 수조의 수위조절을 독립적으로 작동하는 복수개의 플로터에 의해 이중 차단하는 기계식 밸브를 제공함으로써 1차 플로터에서 수조의 급수에 대한 차단이 불량일 경우 2차 플로터에 의해 수조에 대한 급수가 안정적으로 차단될 수 있고, 수조에 대한 급수가 안정적으로 차단되어 수위가 조절되며, 에어벤트 필터가 구비된 덮개에 의해 정수기 내부의 오염이 방지되며, 플로터가 양측에 독립적으로 배치되어 수조의 내부공간이 경제적으로 활용되고, 정수기에서 소음 발생이 감소될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 수위조절장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위조절장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 우측면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 수조이며, 도 5는 도 4에 도시된 수조의 B-B 단면도이고, 도 6은 유동바디의 사시도이며, 도 7은 도 6의 평면도이고, 도 8은 도 7의 C-C 단면도이며, 도 9는 도 7의 D-D 단면도이고, 도 10은 도 3의 작용도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수위조절장치는 원수가 정수되어 저장되는 수조(100), 수조(100)의 하부에 결합되고 필터유닛의 세디먼트 필터에서 선카본필터 측으로 유동하는 원수의 유통로(132)를 제공하는 유동바디(130), 수조(100)의 양측 내부공간(101)에서 수위에 따라 승강되는 플로터(140) 및 플로터(140)의 승강에 따라 작동되는 작동수단(150)을 포함한다.

수조(100)는 물이 유입되어 저장되고 플로터(140)가 승강 가능한 내부공간(101)이 양측에 형성되며, 플로터(140)의 승강과 반대되게 작동수단(150)에 의해 승강되면서 유동바디(130)의 유통로(132)를 개폐하는 복수개의 다이어 프램(105)을 저면부에 구비한다.

유동바디(130)는 수조(100)의 저면부에 설치되고, 정수기 필터유닛의 세디먼트 필터에 연결되는 일측 유입구(131)와 타측 배출구(133)를 구비하고, 유입구(131)와 배출구(133)를 연결하는 유통로(132)가 형성되며, 다이어 프램(105)에 의해 물의 유동이 차단 가능한 복수개의 개폐부(135)가 유통로(132)의 유동경로에 형성되어 있다.

이때, 플로터(140)는 수조(100)의 내부공간(101)에서 물의 수위에 따라 승강하며, 플로터(140)의 상승에 따라 다이어 프램(105)은 작동수단(150)에 의해 개폐부(135) 측으로 이동하여 개폐부(135)를 통과하는 물의 유동을 차단시킬 수 있다.

여기서, 세디먼트 필터 측에서 유동바디(130)의 유입구(131) 측으로 유입된 원수는 유동바디(130)의 개폐부(135)를 지나면서 다이어 프램(105)을 상승시켜 유통로(132)를 통과하고 다시 다른 개폐부(135)를 지나 필터유닛의 선카본필터 및 메인필터에 해당하는 중공사막 필터나 역삼투압 필터를 통과한 후 후카본필터를 거쳐 정수가 되어 수조(100)의 내부공간(101)으로 유입된다.

그리고, 수조(100)에 유입된 정수는 연결된 메인탱크와 동일한 수위를 형성하면서 플로터(140)를 상승시키고, 수조(100)의 내부공간(101)은 플로터(100)의 상승에 의해 정수의 넘침이 차단될 수 있는 일정수위까지 도달될 수 있는데, 유동바디(130)의 양측 하부에 있는 각 개폐부(135)의 다이어 프램(105)은 플로터(140)에 연결되어 있으므로, 플로터(140)의 상승에 따라 연동되는 작동수단(150)에 의해 다 이어 프램(105)이 하강함으로써 개폐부(135)를 통과하는 원수의 유동은 차단되고, 필터유닛의 선카본필터 하류 측으로 유동되는 원수의 공급은 차단되며, 수조(100) 및 메인탱크의 수위는 일정하게 유지된다.

또한, 수조(100)의 중앙 하부에 형성된 유출구(103)와 연결되어 있는 메인탱크의 콕을 통해 수조(100)의 물이 외부로 급수되어 수위가 하강하게 되면, 플로터(140)는 하강되고 작동수단(150)에 의한 다이어 프램(105)의 하방 가압력이 줄어들게 됨으로써 유동바디(130)의 유입구(131)를 통해 유입된 원수의 압력에 의해 다이어 프램(105)은 상승될 수 있고 유동바디(130)의 양측에 있는 개폐부(135)가 개방되어 원수는 필터유닛의 선카본필터이하 하류에 있는 각 필터로 유동될 수 있으며, 필터유닛을 통과하여 정수과정을 거친 후 수조(100)로 유입될 수 있고, 플로터(140)는 수조로 유입되는 정수의 수위에 따라 상승될 수 있다.

이때, 수조(100)에서 플로터(140)는 수조(100)의 내부공간(101)을 양분하며 양측에 배치되고, 다이어 프램(105)은 플로터(140)의 하부에 구비되어 있는데, 다이어 프램(105)이 각 플로터(140)에 승강에 따라 독립적으로 유동바디(130)의 양측에 있는 개폐부(135)를 개폐하게 됨으로써 하나의 플로터(140)가 수조(100)에서 상승된 후 하강이 멈추거나 이상이 일어나서, 하나의 다이어 프램(105)에 의해 개폐부(135)에서 원수에 대한 유동의 차단작용이 멈추게 될 때도 다른 플로터(140)의 작동이 정상이라면 유동바디(130)를 통한 선카본필터 측으로 원수의 유입은 안정적으로 차단될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 수조(100)에는 내부공간(101)을 분리하며 플로 터(140)의 일 측면에 대한 슬라이드운동을 안내하는 격벽(106)이 중앙에 구비되며, 격벽(106)의 상부에서 하부로는 점차 폭이 만곡라인을 따라 좁아지는 물의 이동통로(107)가 형성되어 있으며, 격벽(106)의 양측에는 플로터(140)가 배치된다.

또한, 수조(100)의 바닥면에는 플로터(140)의 하부에서 내부로 삽입되고 미끄럼 결합됨으로써 플로터(140)의 승강을 안내하는 가이드 부재(110)가 돌출되게 형성되어 있다.

이에 대응하여 플로터(140)의 저면부에는 플로터(140)의 내부공간(101)으로 돌출되게 형성되고, 가이드 부재(110)가 내부로 미끄럼 결합되는 단면이 원형인 슬라이드부(141)가 구비되어야 한다.

그리고, 수조(100)의 내측벽에는 수직으로 플로터(140)의 승강을 지지하는 리브(111)가 형성됨으로써 수조(100)의 내측벽과 플로터(140)가 접촉하는 면적이 감소하여 플로터(140)의 승강 시에 작용하는 마찰력이 감소될 수 있으며, 플로터(140)는 수조(100)의 내부에서 수위에 따라 용이하게 승강될 수 있다.

또한, 수조(100)의 상부에는 내부공간(101)을 폐쇄하면서 수조(100)의 내부공간(101)에서 외부로 공기의 유통을 허용하며, 외부공기에 포함된 이물질을 차단 가능하며 항균기능이 부과된 에어벤트 필터(116)를 포함하고, 후카본필터 측에 연결되는 급수구(102)가 일측에 형성된 덮개(115)가 구비됨으로써 수조(100)의 수위에 따라 수조(100)의 내부와 외부의 압력이 에어벤트 필터(116)를 통한 공기의 유통을 통해 평형을 유지할 수 있다.

이때, 수조(100)의 상단부에는 덮개(115)의 저면부에 밀착되어 수조(100)의 내부로 이물질의 침입을 차단하는 패킹(127)이 구비됨으로써 덮개(115)와 수조(100) 사이에 형성되는 틈새가 차단되고, 덮개(115)와 수조(100) 사이에 형성된 틈새를 통한 수조(100)의 내부로 미세먼지, 벌레 등의 유입이 차단되어 수조(100)의 내부에 대한 위생이 완전하게 유지될 수 있다.

게다가, 덮개(115)의 저면 둘레에는 패킹(127)의 외측면부를 둘러싸는 수직판(119)이 형성되고, 수조(100)의 상부에는 수직판(119)의 내측면을 지지하고 패킹(127)의 저면부를 지지하는 돌출부(120)가 형성될 수 있다.

또한, 패킹(127)에는 수조(100)의 상단부가 끼워질 수 있는 결합홈(128)이 형성됨으로써 패킹(127)은 수조의 상단부에서 측방으로 이탈이 방지된 채 견고하게 고정될 수 있다.

수조(100)의 저면부에는 다이어 프램(105)이 내부에 설치되고, 하방으로 돌출되게 형성되며, 유동바디(130)의 개폐부(135)에 삽입되어 고정되는 복수의 원형부(117)가 일렬로 형성되어 있는데, 원형부(117)와 개폐부(135)의 결합에 의해 수조(100)의 저면부로 유동바디(130)는 용이하게 결합될 수 있다.

또한, 원형부(117)의 상면부에 가이드 부재(110)가 형성되고, 가이드 부재(110)의 내부로 다이어 프램(105)의 작동을 제어하는 작동수단(150)이 배치됨으로써 유동바디(130)의 개폐부(135)는 원형부(117)를 통한 작동수단(150)에 의해 원수의 유동이 제어될 수 있으며, 수조(100)와 유동바디(130)는 작동수단(150)이 포함된 원형부(117)와 개폐부(135)를 통해 결합됨으로써 컴팩트한 결합구조로 조립이 가능하다.

상세하게는, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 개폐부(135)는 원형부(117)가 삽입되어 고정가능하게 내주벽이 원형으로 형성된 고정판(136)을 포함하고, 고정판(136)의 내측 하부에는 원형부(117)의 하단부가 삽입될 수 있게 환형홈(137)이 형성된다.

또한, 개폐부(135)는 유통로(132)에서 물을 하강시키는 유로를 형성하고 다이어 프램(105)의 승강에 의해 개폐가 결정되는 개폐관(138)과, 개폐관(138)의 상부를 둘러싸고 개폐관(138)의 하부에서 개폐관(138)의 상부로 물의 상방유동을 안내하기 위한 환형유로(139a)를 제공하는 환형 안내벽(139) 및 환형 안내벽(139)의 일측 하부에서 유통로(132)에 연결되어 유통로(132)에서 환형유로(139a)로 물의 유동을 허용함으로써 유통로(132)에서 개폐관(138)으로 물의 유입을 허용하는 연결유로(139b)를 포함한다.

이때, 개폐관(138)의 상단부에는 다이어 프램(105)에 밀착되게 상방으로 점차 첨예해지는 접촉단(138a)이 형성됨으로써 다이어 프램(105)과 개폐관(138)의 상단부는 밀착성이 높아지고, 개폐관(138)의 상방으로 유출되려는 원수는 다이어 프램(105)에 의해 보다 완전히 차단될 수 있다.

그리고, 작동수단(150)은 수조(100)의 저면부에 승강운동 가능하게 미끄럼 결합되고, 자력에 의해 승강운동이 고정가능하며, 다이어 프램(105)에 하단부가 연결된 플런저(151), 플런저(151)의 상부에서 플런저(151)를 가압함으로써 개폐부(135)가 폐쇄될 수 있는 가압력을 다이어 프램(105)으로 제공하는 스프링(152) 및 플런저(151)의 상부에서 플런저(151)를 감싸며 플로터(140)의 내부에 고정되고, 플런저(151)가 상승된 상태에서 플런저(151)에 자력을 가해 스프링(152)에 의해 가압을 받고 있는 플런저(151)의 하강운동을 고정시키는 원형자석(153)을 포함한다.

도 10을 참조하면, 유동바디(130)의 유입구(131)로 원수가 유입되어 다이어 프램(105)이 원수의 수압에 의해 상승하고, 플런저(151)가 원형자석(153)의 자력에 의해 고정되어 다이어 프램(105)의 개폐관(138)에 대한 개방이 유지되고 있는 상태에서, 작동수단(150)에 의한 개폐부(135)의 개폐작용은 하기와 같다.

유동바디(130)에 원수가 계속 유입되어 수조(100)의 수위가 상승하고 플로터(140)가 상승하여 플로터(140)의 바닥면에서 슬라이드부(141)를 감싸고 있는 원형자석(153)이 상승하게 되면, 플런저(151)에 미칠 수 있는 원형자석(153)의 자력은 원형자석(153)이 플런저(151)의 상부를 이탈하면서 급감되고, 플런저(151)는 스프링(152)의 탄성력에 의해 하강되며, 플런저(151)의 하강에 의해 각 개폐부(135)의 상방에 있는 다이어 프램(105)의 정중앙에 형성된 작은 홀(105a)이 막히게 되며, 다이어 프램(105)의 상부와 하부의 압력차가 발생된다.

즉, 다이어 프램(105) 하부에서 수압에 의한 하부의 투영 면적이 다이어 프램 상부(105)의 투영 면적보다 작아 단면적 차이에 의해 수압의 힘의 차이가 발생되고, 다이어 프램(105)은 하강하여 개폐부(135)의 개폐관(138)을 폐쇄하게 되며, 개폐관(138)에서 환형유로(139a) 및 연결유로(139b)를 통한 선카본필터 측으로 원수의 유동은 차단된다. 여기서, 다이어 프램(105)은 배관의 밸브분야에서 일반적인 기술사항에 해당하므로 더욱 구체적인 작동원리는 생략하기로 한다.

수조 내부의 수위가 낮아지면, 플로터(140)는 하강하게 되고 플로터(140)가 수조의 저면에 이르면, 플로터(140) 내부에 있는 원형자석(153)의 자력이 플런저(151)에 영향을 주게 된다. 플로터(140)가 완전히 하강을 하면 플로터 내부의 원형자석(153)에 의한 자력이 플런저(151)의 무게, 스프링(152)의 강성에 의한 힘, 수압에 의해 플런저(151)를 미는 힘보다 커져 플런저(151)는 상승하고, 플런저(151)의 정중앙에 원형자석(153)이 위치하게 된다.

이때, 원형자석(153)의 자력에 의해 플런저(151)가 상승하고, 다이어 프램(105)의 상부에 작용하는 압력이 감소하면서 다이어 프램(105)에 작용하는 상부와 하부의 힘의 균형이 깨어지고, 유입구(131)를 통한 원수의 입력 수압에 의한 힘으로 다이어 프램(105)이 다시 상승하게 되며, 개폐관(138)이 열려 원수가 선카본필터 측으로 공급된다.

여기서, 각 개폐부(135)의 상부에서 플런저(151)를 지지하는 스프링(152)의 탄성계수가 각 개폐부(135)에 서로 다르게 제공될 수 있다면 다이어 프램(105)에 의한 개폐관(138)의 개폐작용의 순서를 부여할 수 있다.

즉, 탄성계수가 큰 스프링(152)에 의해 지지된 플런저(151)는 원형자석(153)의 자력을 극복하는 스프링(152)의 탄성력이 먼저 작용하므로 다이어 프램(105)은 탄성계수가 작은 스프링(152) 측의 플런저(151)보다 다이어 프램(105)을 먼저 하강시키게 되며, 개폐부(135)에서 개폐관(138)의 폐쇄는 항상 탄성계수가 높은 쪽의 다이어 프램(105)이 동작하게 되며, 보다 작은 탄성계수를 가진 스프링(152)에 의해 지지된 플런저(151)는 탄성계수가 높은 쪽의 다이어 프램(105)이 동작하지 않을 경우, 약간의 수위차를 두고 다이어 프램(105)을 하강시켜 개폐부(135)를 폐쇄할 수 있다.

한편, 플로터(151)의 상부에는 자성체로서 ND 자석(154)이 구비되고, 수조(100)의 상부에는 플로터(140)의 상승에 따른 ND 자석(154)의 접근에 의해 자력의 변화가 발생하여 수조(100)의 만수위를 감지하는 자기센서(155)가 포함되어야 한다. 이때, 자기센서(155)는 리드스위치, MR센서 또는 홀 센서 중에 어느 하나가 사용될 수 있다.

또한 수조(100)의 일 측면에는 수조(100) 내의 만수위를 감지하도록 수위센서(160)가 구비될 수 있다. 수위센서(160)가 구비됨으로써 플로터(140)의 오작동으로 인한 만수위 불량 감지를 해결할 수 있다. 수로(100) 내의 만수위를 측정하기 위하여 자기 센서(155)와 수위센서(160)를 동시에 적용할 수도 있고 따로 적용할 수도 있음은 물론이다.

여기서, 유동바디(130)의 유통로(132)의 경로 상에는 유동되는 원수 유량을 제어하도록 정유량 밸브(170)가 더 포함될 수 있다. 특히 다이어프램(105) 하측의 개폐부(135) 내부에 구비되어 수로(100)의 수위를 조절할 수 있다. 본 발명에서의 정유량 밸브(170)는 1L/min 이하가 되도록 유량 제어를 하여 고유속에 의한 정수기능 저하의 문제를 해결할 수 있다. 또한 사용자의 필요에 따라 유량의 증감을 제어하고자 할때 정유량 밸브(170)의 조작을 통하여 유속을 제어함으로써 이를 해결할수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통 상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위조절장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 우측면도이다.

도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 수조이다.

도 5는 도 4에 도시된 수조의 B-B 단면도이다.

도 6은 유동바디의 사시도이다.

도 7은 도 6의 평면도이다.

도 8은 도 7의 C-C 단면도이다.

도 9는 도 7의 D-D 단면도이다.

도 10은 도 3의 작용도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 수조 101 : 내부공간

105 : 다이어프램 106 : 격벽

107 : 이동통로 110 : 가이드 부재

111 : 리브 115 : 덮개

116 : 에어벤트 필터 117 : 원형부

119 : 수직판 120 : 돌출부

127 : 패킹 128 : 결합홈

130 : 유동바디 132 : 유통로

135 : 개폐부 136 : 고정판

137 : 환형홈 138 : 개폐관

138a : 접촉단 139 : 환형 안내벽

139a : 환형유로 139b : 연결유로

140 : 플로터 141 : 슬라이드부

150 : 작동수단 151 : 플런저

152 : 스프링 153 : 원형자석

154 : ND 자석 155 : 자기센서

160 : 수위센서 170 : 정유량 밸브

Claims

물이 유입되어 저장되는 내부공간이 형성되고, 복수개의 다이어 프램이 승강가능하게 저면부에 구비된 수조;

상기 수조의 저면부에 설치되고, 일측에서 물이 유입되어 타측으로 배출되게 유통로가 형성되며, 상기 다이어 프램에 의해 물의 유동이 차단 가능한 복수개의 개폐부가 상기 유통로의 유동경로에 형성된 유동바디;

상기 수조의 내부공간에서 물의 수위에 따라 승강하는 복수개의 플로터; 및

상기 플로터의 상승에 따라 상기 다이어 프램을 상기 개폐부 측으로 이동시켜 상기 개폐부를 통과하는 물의 유동을 차단시키는 작동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수조에는 내부공간을 분리하는 격벽이 중앙에 구비되며, 상기 격벽에는 물의 이동통로가 형성되고, 상기 격벽의 양측에 상기 플로터가 배치되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수조의 바닥면에는 상기 플로터에 미끄럼 결합됨으로써 상기 플로터의 승강을 안내하는 가이드 부재가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 3 항에 있어서,

상기 플로터의 저면부에는 상기 플로터의 내부공간으로 돌출되게 형성되고, 상기 가이드 부재가 내부로 미끄럼 결합되는 슬라이드부가 구비되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수조의 내측벽에는 수직으로 상기 플로터의 승강을 지지하는 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수조의 상부에는 상기 내부공간을 폐쇄하면서 상기 수조의 내부공간에서 외부로 공기의 유통을 허용하며, 외부공기에 포함된 이물질을 차단 가능한 에어벤트 필터를 포함하는 덮개가 구비되는 특징으로 하는 수위조절장치.
제 6 항에 있어서,

상기 에어벤트 필터에는 항균처리기능이 포함되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 수조의 상단부에는 상기 덮개의 저면부에 밀착되어 상기 수조의 내부로 이물질의 침입을 차단하는 패킹이 구비되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 8 항에 있어서,

상기 덮개의 저면 둘레에는 상기 패킹의 외측면부를 둘러싸는 수직판이 형성되고, 상기 수조의 상부에는 상기 수직판의 내측면을 지지하고 상기 패킹의 저면부를 지지하는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 8 항에 있어서,

상기 패킹에는 상기 수조의 상단부가 끼워질 수 있는 결합홈이 형성되는 것 을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수조의 저면부에는 상기 다이어 프램이 내부에 설치되고, 하방으로 돌출되게 형성되며, 상기 유동바디의 개폐부에 삽입되어 고정되는 복수의 원형부가 일렬로 형성되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 개폐부는 상기 원형부가 삽입되어 고정가능하게 내주벽이 원형으로 형성된 고정판을 포함하고, 상기 고정판의 내측 하부에는 상기 원형부의 하단부가 삽입될 수 있게 환형홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 개폐부는 내부를 통해 물을 하강시키는 유로를 형성하고 상기 다이어 프램의 승강에 의해 개폐가 결정되는 개폐관;

상기 개폐관의 상부를 둘러싸고 상기 개폐관의 하부에서 상기 개폐관의 상부로 물의 유동을 안내하기 위한 환형유로를 제공하는 환형 안내벽; 및

상기 환형 안내벽의 일측 하부에서 상기 유통로에 연결되어 상기 환형유로를 통해 상기 개폐관 측으로 물의 유입을 허용하는 연결유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 13 항에 있어서,

상기 개폐관의 상단부에는 상기 다이어 프램에 밀착되게 상방으로 점차 첨예해지는 접촉단이 형성되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 작동수단은 상기 수조의 저면부에 승강운동 가능하게 미끄럼 결합되고, 자력에 의해 고정가능하며, 상기 다이어 프램에 하단부가 탈착되는 플런저;

상기 플런저의 상부에서 상기 플런저를 가압함으로써 복수개의 상기 개폐부가 폐쇄될 수 있는 가압력을 상기 다이어 프램으로 제공하는 스프링; 및

상기 플런저의 상부에서 상기 플런저를 감싸며 상기 플로터의 내부에 고정되고, 상기 플런저가 상승된 상태에서 상기 플런저에 자력을 가해 상기 스프링에 의해 가압을 받고 있는 상기 플런저의 하강운동을 고정시키는 원형자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 15 항에 있어서,

상기 스프링의 탄성계수가 복수개의 상기 개폐부에서 서로 다르게 설정됨으로써 상기 개폐부의 차단 순서가 지정될 수 있는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 플로터의 상부에는 자성체가 구비되고, 상기 수조의 상부에는 상기 플로터의 상승에 따른 상기 자성체의 접근에 의해 자력의 변화가 발생하여 수조의 만수위를 감지하는 자기센서가 포함되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 17 항에 있어서,

상기 자기센서는 리드스위치, MR센서 또는 홀 센서 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수조의 일면에는 상기 수조의 만수위를 감지하는 수위센서가 더 포함되 는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유통로의 경로상에 구비되어 유입되는 원수 유량을 제어하는 정유량 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 20 항에 있어서,

상기 정유량 밸브는 상기 다이어 프램 하측의 개폐부 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.
제 20 항에 있어서,

상기 정유량 밸브는 1L/min 이하가 되도록 유량 제어하는 것을 특징으로 하는 수위조절장치.