KR20100035391A - 유로전환 밸브모듈 및 이를 구비하는 연수기 - Google Patents

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Abstract

유로전환 밸브모듈 및 이를 구비하는 연수기가 제공된다. 상기 유로전환 밸브모듈은 상면에 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되는 유로 커버, 상기 유로 커버의 저면에 결합되며 상기 입출수구들과 연통되는 유로가 상하면을 관통하는 방향으로 형성되고, 측부에 그 내부로 연통되는 하나 이상의 유로구가 형성되는 밸브 바디, 상기 밸브 바디의 저면에 결합되며, 상하방향으로 관통하는 복수의 유로공들이 형성되는 유로전환상판, 및 회전각도에 따라 상기의 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈과, 회전각도에 따라 상기 유로공과 선택적으로 연통되는 관통홀을 구비하며, 수직방향의 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 유로전환상판의 저면에 회전 가능하도록 밀착하여 결합되는 유로전환하판을 포함한다.
또한, 상기 유로전환 밸브모듈을 구비하여 연수모드, 재생모드, 린스모드, 원수모드 등이 자유롭게 전환되는 연수기가 제공된다.
밸브모듈, 충진공, 공간부, 유로홈, 유로공, 유로전환

Description

유로전환 밸브모듈 및 이를 구비하는 연수기{Valve Module for Changing Flow Paths and Soft Water Apparatu}
본 발명은 유로전환 밸브모듈 및 이를 구비하는 연수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상하로 밀착되는 상판과 하판으로 구성되며 상기 하판의 회전각도에 따라 유로가 변경되도록 구성되는 유로전환 밸브모듈 및 이를 구비하는 연수기에 관한 것이다.
현재, 가정 또는 사무실 등에 설치되는 연수기는 수돗물에 포함되어 있는 경수성 이온을 화학적으로 변환시켜 연수화된 물로 만들어 주는 기본적인 기능을 갖는다.
일반적으로 수돗물(경수)에는 정화과정에서 사용된 다량의 염소성분이 포함되어 있으며, 노후 된 관, 수질오염 등으로 인해 인체에 해로운 철, 아연, 납, 수은 등 각종 중금속(이온)도 함유되어 있다. 이와 같은 수돗물은 인체에 치명적이지는 않지만 피부를 세척할 때 그대로 사용하게 되면 물속에 포함된 금속이온과 비누 의 지방산이 결합하여 금속성 이물질을 만들게 되고, 이러한 금속성 이물질이 피부에 접촉하여 알레르기와 같은 각종 피부질환을 일으키거나 피부의 노화를 촉진시키게 된다.
따라서, 이를 방지하기 위해 수돗물을 Na+형 강산성 양이온교환수지에 통과시켜 경도 성분인 Ca2+와 Mg2+을 수지중의 Na+와 교환하여 단물인 연수(soft water)로 만드는 연수기가 개발되어 주로 세정용으로 이용되고 있다.
연수기는 경수에 함유된 칼슘이온과 마그네슘이온을 나트륨이온(Na+)으로 치환시켜 부드럽게 하는 원리를 갖는데, 이를 위해 나트륨이온이 함유된 특수고분자화합물의 이온교환수지가 내장된 연수통을 필수적인 구성요소로 포함하며, 물에 용해될 경우에 나트륨이온을 생성하는 소금 등의 이온교환수지 재생물질이 들어있는 재생통을 포함하고 있다.
즉, 연수기는 연수통 내에 미세한 알갱이(ball) 형상의 이온교환수지가 대량으로 저장되어 있는 상태에서 수돗물을 상기 연수통 내로 계속 통과시켜 이온교환수지와 접촉시킴으로써 연수를 만들어내게 되는데, 상기 이온교환수지가 수돗물과의 계속적인 접촉에 의해 Na+성분이 상당부분 감소하게 되므로, 이를 보전하기 위해 NaCl 성분으로 이루어진 소금물을 연수통 내로 투입하게 된다.
종래의 연수기는 일반적으로 외부로부터 공급되는 원수를 연수로 변환시키는 이온수지를 포함하는 연수통과, 이온수지의 성능이 저하되었을 때 이온수지를 원상태로 재생시키는 재생수 공급을 위한 소금이 채워져 있는 재생통을 구비한다.
연수통, 재생통은 유로전환 밸브모듈과 파이프 등의 연결배관을 통하여 수전 구, 샤워수단, 수조 출수구 등에 연결되어진다.
유로전환 밸브모듈은 원수, 연수, 재생수 등을 연수기 시스템의 각 부위로 보낼 수 있도록 그 내부에 유로, 유로공, 유로홈 등이 형성되어 있다. 즉, 외부로부터 공급되는 원수를 연수통과 재생통으로 공급하고, 연수통의 이온수지를 거침으로써 연수화된 물을 외부로 출수시킬 수 있도록 유로가 형성되어 있다.
도 1은 종래의 일반적인 연수기에 적용되는 유로전환 밸브모듈 중 밸브 바디(10), 유로전환상판(20), 유로전환하판(30)의 분해 사시도이다.
상기와 같은 종래의 유로전환 밸브모듈은 상단에 돌기 모양의 복수의 입출수구들(11~16)이 형성되는 밸브 바디(10)를 구비하게 되는데, 상기 입출수구들(11~16)을 통해 연수, 재생, 린스되는 물이 통과하게 되고, 유로전환 밸브모듈 내의 유로전환하판(30)의 회전에 의해서 공급되는 물의 유로가 변경됨으로써 자동으로 연수기의 작동을 가능하게 한다. 상기 입출수구들(11~16)은 밸브 바디(10)의 하면에 형성된 유로들(미도시)과 연결되어진다.
유로전환상판(20)은 밸브 바디(10)의 하면에 움직이지 않도록 밀착되어짐으로써, 입출수구들(11~16)이 유로전환상판(20)에 형성된 관통공들(21~26)에 각각 연통되어진다. 즉, 예를 들어 설명하면 도면 부호 12의 연수 유입구는 도면 부호 22의 연수 유입공에 대응된다.
유로전환하판(30)은 그 상면에 제1유로홈(232)과 제2유로홈(235)이 형성되어지고, 상기 제1유로홈(32)은 연수, 재생 또는 린스된 물을 각각의 유로로 보낼수 있도록 유로전환상판(20)의 관통홀을 연통시키고, 제2유로홈(35)은 유로전환 밸브 모듈 내부에 충진된 원수를 재생 또는 린스 작업을 위해 유로전환상판(20)의 관통홀을 연통시키게 된다.
이상과 같이 유로전환하판(30)은 유로전환상판(20)의 관통공들(21~26)을 선택적으로 연통시키는 역할을 하는데 유로전환하판(30)을 구동하는 모터(미도시)가 일정한 각도로 회전하여 정지함으로써 유로전환하판(30)이 원하는 모드에 정확히 위치할 수 있게 한다.
한편으로, 상기 밸브 바디(10)는 상면에 입출수구들(11~16)이 모두 형성됨으로써 일체화할 수 있는 장점이 있긴 하나, 모든 입출수 관로를 밸브 바디(21)의 상면에 체결해야 하므로 밸브 바디(21)의 상면 면적 및 밸브 바디(21) 자체 용적이 커지게 되는 문제가 있게 된다.
그리고, 상기 밸브 바디(10)의 내부 공간에 삽입되는 유로전환상판(20)의 크기를 줄이는 데에는 한계가 있으므로 상기 유로전환상판(20)의 제작 단가를 낮추는 데에 어려움이 있게 된다.
또한, 밸브 바디(21)로 공급되는 모든 물이 내부에 장치되는 유로전환하판(30)의 상부에 적용하게 되어 유로전환하판(30)이 하측 방향으로 수압을 크게 받으므로, 결과적으로 유로전환상판(20)과 하판(30) 간의 밀착이 어려워질 수 있는 문제가 있게 된다. 상기의 밀착이 어려워지면 유로전환상판(20)과 하판(30) 사이에서 물의 누수가 발생하게 되고 관로를 이탈하는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 재생통 및 연수통을 거친 재생수가 수조 출수구로 배출되지 못하고 샤워 수단으로 배출되어 사용자가 불편을 느낄 수 있는 문제가 있을 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 일 관점에 따른 본 발명의 목적은 유로전환상판의 관통공들을 최적으로 배치하여 상기 유로전환상판의 전체 면적을 최소화함으로써 전체 모듈의 크기를 줄여 일체화할 수 있는 유로전환 밸브모듈을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명의 목적은 상기의 유로전환 밸브모듈을 구비하여 이온수지의 재생이 자동으로 이루어질 수 있으며, 각 모드 간의 전환이 자동으로 이루어질 수 있도록 구성되는 연수기를 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 유로전환 밸브모듈은 상면에 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되는 유로 커버, 상기 유로 커버의 저면에 결합되며 상기 입출수구들과 연통되는 유로가 상하면을 관통하는 방향으로 형성되고, 측부에 그 내부로 연통되는 하나 이상의 유로구가 형성되는 밸브 바디, 상기 밸브 바디의 저면에 결합되며, 상하방향으로 관통하는 복수의 유로공들이 형성되는 유로전환상판, 및 회전각도에 따라 상기의 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈과, 회전각도에 따라 상기 유로공과 선택적으로 연통되는 관통홀을 구비하며, 수직방향의 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 유로전환상판의 저면에 회전 가능하도록 밀착하여 결합되는 유로전환하판을 포함한다.
상기 유로공들은 그 중심이 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제1반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제1유로공들과 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제2반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제2유로공들로 구성되며, 상기 제1반경이 상기 제2반경보다 더 큰 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 유로전환상판과 유로전환하판은 세라믹 재질일 수 있다.
또한, 상기 유로전환상판에 형성되는 상기 유로공들은 상기 유로전환하판의 중심을 기준으로 하여 원주상으로 배열될 수 있다.
그리고, 상기 유로전환 밸브모듈은 상기 유로전환하판의 회전이 가능하도록 구동력을 제공하는 구동 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 유로전환하판의 하부에 배치되어 상기 밸브 바디와 결합하는 바디 덮개가 더 포함되며, 상기 유로구를 통해 유입되는 원수는 상기 밸브 바디와 상기 바디 덮개가 결합시에 발생하는 내부 공간부를 채울 수 있다.
바람직하게, 상기 유로전환하판이 회전함에 따라 상기 관통홀을 통해 상기 유로전환상판의 어느 하나의 유로공에 상기 유입구를 통해 유입되는 원수를 연통시킬 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 연수기는 이온수지가 저장되는 연수통과 상기 연수통으로 공급되는 물을 정수하는 필터를 구비하는 탱크바디, 및
상면에 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되는 유로 커버, 상기 유로 커버의 저면에 결합되며 상기 입출수구들과 연통되는 유로가 상하면을 관통하는 방향으로 형성되고, 측부에 그 내부로 연통되는 하나 이상의 유로구가 형성되는 밸브 바디, 상하방향으로 관통하는 복수의 유로공이 형성되는 유로전환상판과, 회전각도에 따라 상기의 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈, 및 회전각도에 따라 상기 유로공과 선택적으로 연통되는 관통홀을 구비하며, 수직방향의 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 유로전환상판의 저면에 회전 가능하도록 밀착하여 결합되는 유로전환하판을 구비하는 유로전환 밸브모듈을 포함한다.
상기 유로공들은 그 중심이 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제1반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제1유로공들과 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제2반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제2유로공들로 구성되며, 상기 제1반경이 상기 제2반경보다 더 큰 것이 바람직하다.
상기 유로전환상판과 유로전환하판은 세라믹 재질일 수 있다.
상기 유로전환상판에 형성되는 상기 유로공들은 상기 유로전환하판의 중심을 기준으로 하여 원주상으로 배열될 수 있다.
상기 유로전환 밸브모듈은 상기 유로전환하판의 하부에 배치되어 상기 밸브 바디와 결합하는 바디 덮개를 더 구비하되, 상기 유로구를 통해 유입되는 원수는 상기 밸브 바디와 상기 바디 덮개가 결합시에 발생하는 내부 공간부를 채울 수 있다.
상기 유로전환하판이 회전함에 따라 상기 관통홀을 통해 상기 유로전환상판의 어느 하나의 유로공에 상기 유로구를 통해 유입되는 원수를 연통시킬 수 있다.
상기 유로전환 밸브모듈은 외부로부터 물을 공급받기 위한 공급유로와, 내부의 물을 외부로 출수시키기 위한 출수유로와, 상기 연수통을 거친 물이 상기 출수유로로 전달되도록 하기 위한 연수유로가 구비될 수 있다.
상기 공급유로 및 출수유로에 연결되어지며 유로 방향을 선택적으로 전환할 수 있도록 구성되는 수동전환밸브를 더 포함될 수 있다.
상기의 서로 다른 유로공이 상기 연수유로와 출수유로에 각각 연통되며, 상기 유로전환하판의 회전각도에 의해 상기 연수유로와 연통되는 유로공 및 상기 출수유로와 연통되는 유로공이 서로 연통되도록 구성될 수 있다.
상기 연수유로와 연통되는 유로공 및 상기 출수유로와 연통되는 유로공을 서로 연통시키는 것은 상기 유로전환하판에 형성되는 유로홈일 수 있다.
상기 유로전환 밸브모듈은 상기 유로전환하판의 회전이 가능하도록 구동력을 제공하는 구동 수단을 더 구비할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 관점에 따른 연수기는 이온수지가 저장되는 연수통과 상기 연수통에 재생액을 공급하는 재생통 및상기 연수통으로 공급되는 물을 정수하는 필터를 구비하는 탱크바디, 및
상면에 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되는 유로 커버, 상기 유로 커버의 저면에 결합되며 상기 입출수구들과 연통되는 유로가 상하면을 관통하는 방향으로 형성되고, 측부에 그 내부로 연통되는 하나 이상의 유로구가 형성되는 밸브 바디, 상하방향으로 관통하는 복수의 유로공이 형성되는 유로전환상판, 및 상기 유로전환상판의 저면에 밀착되어 회전각도에 따라 상기의 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈과, 회전각도에 따라 상기 유로공과 선택적으로 연통되는 관통홀을 구비하는 유로전환하판을 구비하는 유로전환 밸브모듈을 포함할 수 있다.
상기 유로전환 밸브모듈은 외부로부터 물을 공급받기 위한 공급유로와, 내부의 물을 외부로 출수시키기 위한 출수유로와, 상기 연수통을 거친 물이 상기 출수유로로 전달되도록 하기 위한 연수유로와, 상기 공급유로 상의 물이 상기 재생통으로 전달되도록 하기 위한 재생유로와, 상기 공급유로 상의 물이 상기 연수통으로 전달되도록 하기 위한 린스유로, 및 상기 연수통으로부터 출수되는 재생 또는 린스된 물이 외부로 배출되는 배출유로가 구비될 수 있다.
상기 유로전환하판이 회전함에 따라 상기 관통홀을 통해 상기 유로전환상판의 어느 하나의 유로공에 상기 유로구를 통해 유입되는 원수를 연통시킴으로써 상기 재생통이나 연수통에 상기 원수를 공급할 수 있다.
상기 재생통에 상기 원수를 공급하는 것은 상기 공급유로와 상기 재생유로를 거칠 수 있다.
상기 유로공들은 그 중심이 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제1반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제1유로공들과 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제2반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제2유로공들로 구성되며, 상기 제1반경이 상기 제2반경보다 더 큰 것이 바람직하다.
상기 공급유로 및 출수유로에 연결되어지며 유로 방향을 선택적으로 전환할 수 있도록 구성되는 수동전환밸브를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명인 유로전환 밸브모듈은 유로전환상판의 관통공들을 최적으로 배치하여 상기 유로전환상판의 전체 면적을 최소화함으로써 전체 모듈의 크기를 줄여 일체화할 수 있고, 유로전환상판에 형성되는 유로공들을 적절히 배치함에 의해서 유로전환상판의 직경이 최소화될 수 있게 되어 원가 절감에 상당한 기여를 하게 된다.
또한, 상기의 유로전환 밸브모듈을 구비하는 연수기를 제공함으로써 이온수지의 재생이 자동으로 이루어질 수 있으며, 연수모드, 재생모드, 린스 모드 전환이 자동으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로서 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유로전환 밸브모듈 및 이를 구비하는 연수기를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 연수기의 일 방향에서의 사시도이고, 도 3은 도 2의 연수기와는 반대 방향에서 바라본 사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 연수기의 작동원리를 나타내는 개념도이다.
본 발명에 따른 연수기는 탱크 바디(100), 유로전환 밸브모듈(200), 및 수동전환 밸브모듈(300) 등으로 구성된다.
상기 연수기의 일측에는 유로전환 밸브모듈(200)과 수동전환 밸브모듈(300)로 원수를 공급할 수 있는 수전구(400)가 배치된다. 또한, 유로전환 밸브모듈(200)에 연결되어 연수된 물을 사용할 수 있도록 샤워수단(500)이 배치될 수 있고, 유로전환 밸브모듈(200)에 연결되어 탱크 바디(100)로부터 배출되는 재생 또는 린스된 물이 토출될 수 있는 수조 출수구(600)가 배치된다.
탱크 바디(100)는 외부로부터 공급되는 원수를 연수로 변환시키는 이온수지를 포함하는 연수통(120)과, 이온수지의 성능이 저하되었을 때 이온수지를 원상태로 재생시키는 재생수 공급을 위한 소금이 채워져 있는 재생통(110)과, 상기 연수통(120)으로 공급되는 원수의 정수 작용을 위한 필터(130) 및 필터(130) 하단부에 장치되어 연수통(120)에 원수를 일정한 압력으로 공급할 수 있도록 하는 유량감압 장치(140)를 구비한다.
유량감압장치(140)는 급수관을 통과하는 물의 하중이나 갑자기 증가하는 물의 유동으로 인한 수압을 그대로 수용한다면 급수관의 일부가 파손되거나 변형될 염려가 있기 때문에 급수관을 통과하는 물의 압력을 감소시키는 기능을 한다.
유로전환 밸브모듈(200)은 원수, 연수, 재생수 등을 연수기 시스템의 각 부위로 보낼 수 있도록 그 내부에 유로, 유로공, 유로홈 등이 형성되어 있다. 즉, 외부로부터 공급되는 원수를 탱크 바디(100)로 공급하고, 탱크바디(100)의 이온수지를 거침으로써 연수화된 물을 외부로 출수시킬 수 있도록 유로가 형성되어 있다.
유로전환 밸브모듈(200)은 구체적으로 파이프 등의 연결배관을 통하여 연수통(120), 재생통(110), 수전구(400), 샤워수단(500), 수조 출수구(600), 및 수동전환 밸브모듈(300) 상단에 연결되어진다.
수동전환 밸브모듈(300)은 유량감압장치(140)의 하단부에 연결되어지고, 수전구(400)로부터 원수를 공급받아 연수통(120)이나 샤워수단(500)으로 선택적으로 원수를 공급할 수 있다. 상기 수동전환 밸브모듈(300)은 몸체(310) 내부에 유로개폐작용을 하는 캠(미도시)에 연결된 핸들(312) 방식으로 형성되어 사용자가 손쉽게 돌려서 상기의 전환작용을 할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 연수기는 유로전환 밸브모듈(200)에 의해 연수모드, 재생모드, 및 린스모드로 전환되도록 구성될 수 있다.
이하, 설명을 위해 유로전환 밸브모듈(200)을 중심으로 해서 원수, 연수, 재생수가 연수기 내외에서 이동하는 관로를 살펴보고 각각 관로 A~H로 정의한다.
관로 A는 T-밸브(410)를 구비한 수전구(400)에서 유로전환 밸브모듈(200) 측으로 항상 원수를 공급하는 라인이고, 연수기에서 공급유로를 구성한다. 원수는 충진수의 개념으로 유로전환 밸브모듈(200)에 계속 충진되어 있다가 필요에 따라 재생이나 린스 작업시에 사용된다.
관로 B는 연수통(120)에서 연수되어진 물이 유로전환 밸브모듈(200)로 유입되는 라인이고, 연수기에서 연수유로를 구성한다. 관로 C는 유로전환 밸브모듈(200)로부터 샤워수단(500) 측으로 연수통에서 연수된 물이 이동할 수 있도록 하는 라인이며, 연수기에서 출수유로를 구성한다.
관로 D는 유로전환 밸브모듈(200)를 통한 재생 또는 린스된 물을 수조 출수구(600) 측으로 이동시키는 라인이고, 연수기에서 배출유로를 구성한다. 관로 E는 유로전환 밸브모듈(200)에 충진된 원수가 재생통(110)에 공급되어 재생수를 만들 수 있도록 하는 라인이고, 연수기에서 재생유로를 구성한다.
관로 F는 유로전환 밸브모듈(200)에 충진된 원수가 수동전환 밸브모듈(300) 상단에 공급되어 유량감압장치(140), 필터(130)를 거쳐 연수통(120)으로 흐를 수 있도록 배치되는 라인이고, 연수기에서 린스유로를 구성한다.
관로 G는 수동전환 밸브모듈(300)에서 유로전환 밸브모듈(200)를 거치지 않고 바로 샤워수단(500) 측으로 원수를 공급하는 라인이다.
관로 H는 수전구(400)로부터 원수를 수동전환 밸브모듈(300)로 공급하는 라인이다.
도 5는 본 발명에 의한 유로전환밸브모듈의 일 방향에서의 사시도이고, 도 6 는 본 발명에 의한 유로전환밸브모듈의 다른 방향에서의 사시도이고, 도 7은 도 5의 유로전환밸브모듈을 하측에서 바라본 분해 사시도이고, 도 8은 도 5의 유로전환밸브모듈을 상측에서 바라본 분해 사시도이며, 도 9는 본 발명에 적용되는 밸브바디의 유로홀 및 유로구들을 보이기 위한 사시도이다.
이하, 본 발명의 핵심인 유로전환 밸브모듈(200)에 대해 자세히 설명한다.
상기 유로전환 밸브모듈(200)은 상부로부터 차례로 유로 커버(210), 밸브 바디(220), 유로전환상판(230), 유로전환하판(240), 바디덮개(250), 회전기어(260) 등으로 이루어진다.
유로 커버(210) 상면에는 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되어 있는데, 상기 입출수구들은 그 내부에 유로 커버(210)를 상하로 관통시키는 관통홀이 형성되어 있다. 유로 커버(210)의 저면에는 밸브 바디(220)의 상면이 결합되어지고, 상기 밸브 바디(220)는 유로 커버(210)의 관통홀과 연통하는 다수의 관통공이 형성된다.
밸브 바디(220)의 하면에 형성된 삽입구(229)에는 유로전환상판(230) 및 유로전환하판(240)이 차례로 적층되어진다. 유로전환상판(230)은 상하로 관통하는 다수의 유로공들이 형성된다. 상기 유로공들은 유로전환하판(240)의 중심을 기준으로 하여 원주상으로 배열될 수 있다.
유로전환하판(240)은 수직방향의 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 유로전환상판(230)의 저면에 회전 가능하도록 밀착하여 결합되며, 회전각도에 따라 유로전환상판(230)의 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈(243)이 형성된다. 유로전환상판(230)과 유로전환하판(240)은 회전시 상호 간섭을 최소화하기 위해서 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
바디 덮개(250)는 밸브 바디(220)의 삽입구(229)를 덮도록 형성되어, 바디덮개(250)와 밸브 바디(220)가 결합됨에 의해 발생하는 내부 공간에 유로전환상판(230)과 유로전환하판(240)이 위치할 수 있도록 한다. 상기 회전기어(260)는 유로전환하판(240)에 고정 결합되어 유로전환하판(240)에 회전력을 전달하는 기능을 한다.
이하, 유로 커버(210), 밸브 바디(220), 유로전환상판(230), 유로전환하판(240)의 상호 구성관계 및 유로에 대해 자세히 설명한다.
먼저, 연수통(120)으로 공급되거나 샤워수단(500)으로 출수되는 원수는 유로전환 밸브모듈(200)을 통하지 않고 수동전환 밸브모듈(300)을 통해 이루어짐은 상술하였으므로 이를 제외하고 서술한다.
유로 커버(210)와 밸브 바디(220)간의 결합관계를 보면 다음과 같다.
유로 커버(210)는 연수통(120)으로부터 출수되는 연수, 재생 또는 린스된 물을 공급받을 수 있는 연수 유입구(212)와, 연수통(120)에서 재생된 물이 빠져나가는 재생수 출수구(214)와, 재생통(110)으로 원수를 공급하는 재생원수 출수구(215), 및 연수통(120)으로 린스할 원수를 공급하는 린스원수 출수구(216)를 구비한다. 상기 유로 커버(210)의 하면에는 입출수구들(212,214,215,216)의 내부를 통해 각각 연통되는 입출수홀들(212a,214a,215a,216a)이 형성된다.
밸브 바디(220)의 상면에는 유로 커버(210)의 입출수홀들(212a~216a)에 대응되는 입출수 유로가 형성된다. 구체적으로, 연수 입수홀(212a)은 연수입수유 로(222)에 대응되고, 재생수 출수홀(214a)은 재생수 유로(224)에 대응되고, 재생원수 출수홀(215a)은 재생원수유로(225)에 대응되며, 린스원수 출수홀(216a)은 린스원수유로(226)에 각각 대응된다.
밸브 바디(220)의 외측으로는 원수 충진구(221) 및 연수 배출구(223)가 구비된다. 원수 충진구(221)는 수전구(400)의 T-밸브(410)로부터 원수를 상시적으로 공급받아 밸브 바디(220)의 내부로 공급하는 기능을 한다.
원수 충진구(221)를 통해 원수 충진 공간부(242)에 가득찬 원수는 유로전환하판(240)을 하방에서 상방으로 가압하는 가압력을 제공하게 되는데, 이는 결과적으로 상기의 유로홈(243)에 제공되는 상부에서 하방으로의 물의 가압력에 대응되는 방향으로의 압력을 가하게 하는 결과를 가져온다.
따라서, 유로전환하판(240)에 작용하는 압력이 상호 균형을 이루게 되므로 유로전환하판(240)과 유로전환상판(230) 사이에서 발생할 수 있는 누수를 방지하고 유로전환하판(240)을 구동하는 모터(252)에 과도한 토크가 걸리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수압의 균형으로 인하여 유로전환하판(240)과 유로전환상판(230) 사이의 과도한 마찰이 방지될 수 있으므로 부품의 마모를 최소화하게 되어 내구성을 증대시킬 수 있게 된다.
이하, 밸브 바디(220), 유로전환상판(230) 간의 결합관계를 보면 다음과 같다. 유로전환상판(230)은 그 상하면을 관통하는 복수의 유로공들이 형성된다. 연수 입수공(232)은 연수입수유로(222)에 연통되고, 연수 배출공(233)은 연수 배출홀(223a)를 통해 연수 배출구(223)에 연통된다. 재생수 배출공(234)는 재생수 유 로(224)와 연통하고, 재생원수 유입공(235)은 재생원수유로(225)와 연통하며, 린스원수 유입공(236)은 린스원수유로(226)와 연통한다.
유로전환상판(230)에 형성된 체결홈(239)은 밸브 바디(220)에 형성된 체결구(229)와 결합되어 유로전환상판(230)과 밸브 바디(220)가 상호 견고하게 결합할 수 있게 한다.
이상, 유로전환 밸브모듈(200)의 구성요소에 대해서 보았는데, 유로 커버(210) 상부에 돌출된 4개의 입출수 포트와 밸브 바디(220) 외측으로 돌출된 2개의 포트를 합하여 총 6개의 포트를 구비함으로써 도 4의 A~F 관로를 커버할 수 있는 모든 유로가 구비되어질 수 있다. 즉, 유로 커버(210)는 상부의 돌출 포트들을 통해 관로 B,D,E,F에 직접 연결되어지고, 밸브 바디(220)는 외부에 돌출된 포트들을 통해 관로 A와 C에 직접 연결되어진다.
또한, 유로 커버(210)와 밸브 바디(220)로 나누어서 입출수 포트를 구비함에 의해 종래의 상면에 모든 입출수 포트를 구비해야 하는 어려움을 극복할 수 있게 되었다.
유로전환상판(230)과 유로전환하판(240)은 세라믹 재질로 이루어질 경우 원가에 비치는 영향이 크므로 이를 줄이기 위해서는 상기 상하판(230,240)의 직경을 최소한으로 하는 것이 바람직하다.
도 10은 유로공의 배치 상태를 보이기 위한 유로전환상판의 평면도이다. 이하 본 발명의 핵심으로서, 도 10을 참조하여, 상기 유로전환상판(230)의 직경을 최소화하는 유로공(232~236)의 배치에 대해서 살핀다.
유로전환상판(230) 상에서 인접하는 연수 입수공(232), 연수 배출공(233), 및 재생수 배출공(234)은 유로전환상판(230)의 중심을 기준으로 '반경 r'의 동일원주 상에 위치하도록 배치된다.
또한, 유로전환상판(230) 상에서 인접하는 재생원수 유입공(235)과 린스원수 유입공(236)은 유로전환상판(230)의 중심을 기준으로 '반경 R'의 동일원주 상에 위치하도록 배치된다. 여기에서, 반경 R은 반경 r보다 더 큰 수치로 설정하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 유로공들(232~236)의 직경을 설정하여 최적화하는 것이 필요한데, 예를 들어 유로전환상판(230)의 직경을 37mm로 할 때에 연수 입수공(232)과 연수 배출공(233)의 직경은 9mm, 재생수 배출공(234)과 재생원수 유입공(235) 및 린스원수 유입공(236)의 직경은 5mm로 할 수 있다. 상기와 같이 유로공들(232~236)의 직경 및 유로전환상판(230)의 중심으로부터의 반경(R,r)을 최적화함으로써 연수 입수공(232)과 연수 배출공(233)을 통한 연수의 유량이 감소되는 것을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 유로전환상판(230)의 직경을 최소화할 수 있는 구조적인 이점이 있게 되므로 생산 원가 절감에 기여할 수 있다.
또한, 유로전환상판(230)의 중심과 각 유로공들(232~236)의 중심이 이루는 각을 최적화함으로써 유로전환상판(230)의 직경을 최적화할 수 있는 방안도 고려할 수 있다.
본 발명에 의한 연수기는 외부로부터 유입된 원수를 연수통(120)에서 연수로 변환시켜 샤워수단(500)으로 출수시키는 연수모드와, 연수통(120) 내부의 이온수지 를 재생시키기 위한 재생모드와, 연수 또는 재생 모드 전후에 상기 연수통(120)을 깨끗한 원수로 씻어내는 린스모드, 및 외부로부터 유입된 원수를 연수화시키지 아니하고 그대로 외부로 출수시키는 원수모드로 전환되도록 구성될 수 있다.
상기의 원수모드는 전술한 바와 같이 수동전환 밸브모듈(300)를 통하고 유로전환 밸브모듈(200)를 통하지 아니하므로 생략하고, 이하 상기의 각 모드에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 11 내지 도 13은 각 모드별 유로전환상판과 유로전환하판의 동작을 도시한다. 이하 도 11 내지 도 13을 참조하여 연수, 재생, 린스모드에 대해서 각 유로, 유로공, 유로홈들이 상호 연결되는 특징에 대해서 살핀다.
도 11 내지 도 13은 유로전환상판(230)과 유로전환하판(240)이 밀착된 상태에서 상기 유로전환하판(240)의 하부에서 바라본 상태에서의 도면이다.
도 11은 연수 모드를 나타내고 있는데, 먼저 연수통(120)에서 연수된 물이 관로 B를 따라서 유로전환상판(230)의 연수 입수공(232)으로 유입된다. 그리고, 유로전환하판(240)이 회전하여 유로홈(243)이 연수 입수공(232)과 연수 배출공(233)을 연통하는 위치로 이동한다. 상기 위치에서 원수 충진공(241)은 연통하는 관통홀이 없는 상태가 된다. 그 다음에, 유로홈(243)을 통해 연수 배출공(233)으로 배출되는 연수는 연수 배출구(223) 및 관로 C를 통해 샤워 수단(500)으로 배출될 수 있다.
도 12는 재생 모드를 나타내고 있는데, 원수 충진 공간부(242)에 충진되어 있던 원수가 원수 충진공(241) 및 재생 원수 유입공(235)을 거치고 재생원수유 로(225)와 재생원수 출수구(215)을 지나 관로 E를 통해 재생통(110)으로 공급된다.
한편으로, 재생통(110) 및 연수통(120)을 통한 재생수는 연수통(120)에서 관로 B를 거쳐 연수 유입구(212)를 지나 유로전환상판(230)의 연수 유입공(232)으로 유입되고, 유로홈(243) 및 재생수 배출공(234)를 거쳐 재생수 유로(224)를 지나 재생수 출수구(214)로 배출된 후 관로 D를 통해 수조 출조구(600)로 배출된다.
도 13은 린스 모드를 나타내고 있는데, 원수 충진 공간부(242)에 충진되어 있던 원수가 원수 충진공(241) 및 린스 원수 공급공(236)을 거치고 린스원수 유로(226)와 린스원수 출수구(216)을 지나 관로 F를 통해 연수통(120)으로 공급된다.
한편으로, 린스된 물은 연수통(120)에서 관로 B를 거쳐 연수 유입구(212)를 지나 유로전환상판(230)의 연수 유입공(232)으로 유입되고, 유로홈(243) 및 재생수 배출공(234)를 거쳐 재생수 유로(224)를 지나 재생수 출수구(214)로 배출된 후 관로 D를 통해 수조 출조구(600)로 배출된다.
이상 설명한 바와 같이 유로전환 밸브모듈(200)의 구성요소인 유로전환상판(230)에 형성되는 유로공들을 적절히 배치함에 의해서 유로전환상판(230)의 직경이 최소화될 수 있게 되어 원가 절감에 상당한 기여를 하게 된다.
또한, 유로 커버(210)와 밸브 바디(220)로 입출수되는 포트를 적절히 분배함에 의해 유로전환 밸브모듈(200)의 전체적인 외부 체적이 간소화될 수 있으므로 일체화하여 모듈화하는데 큰 이점이 있게 된다.
그리고, 유로전환하판(240)의 상하부에 수압이 적절히 가해지도록 유로전환 밸브모듈(200)의 내부 유로 및 관통홀 등을 최적화시킴으로써 내부 누수를 방지할 수 있도록 하므로 연수, 재생, 린스 모드별로 원활히 작동할 수 있도록 기반을 마련해주게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 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 범주에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 연수기에 사용되는 유로전환밸브모듈의 구성요소를 보이는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 연수기의 일 방향에서의 사시도이다.
도 3은 도 2의 연수기와는 반대 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 연수기의 작동원리를 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명에 의한 유로전환밸브모듈의 일 방향에서의 사시도이다.
도 6는 본 발명에 의한 유로전환밸브모듈의 다른 방향에서의 사시도이다.
도 7은 도 5의 유로전환밸브모듈을 하측에서 바라본 분해 사시도이다.
도 8은 도 5의 유로전환밸브모듈을 상측에서 바라본 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명에 적용되는 밸브바디의 유로홀 및 유로구들을 보이기 위한 사시도이다.
도 10은 유로공의 배치 상태를 보이기 위한 유로전환상판의 평면도이다.
도 11 내지 도 13은 각 모드별 유로전환상판과 유로전환하판의 동작을 도시한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 탱크 바디 110 : 재생통
120 : 연수통 130 : 필터
140 : 유량감압장치 200 : 유로전환 밸브모듈
210 : 유로 커버 212 : 연수 유입구
214 : 재생수 출수구 215 : 재생원수 출수구
216 : 린스원수 출수구 220 : 밸브 바디
221 : 원수 충진구 222 : 연수 입수유로
223 : 연수 배출구 224 : 재생수 유로
225 : 재생 원수 유로 226 : 린스 원수 유로
230 : 유로전환상판 232 : 연수 유입공
233 : 연수 배출공 234 : 재생수 배출공
235 : 재생 원수 유입공 236 : 린스 원수 유입공
239 : 체결공 240 : 유로전환하판
241 : 원수 충진공 243 : 유로홈
250 : 바디덮개 260 : 회전기어
300 : 수동전환 밸브모듈 400 : 수전구
500 : 샤워수단 600 : 수조 출수구
A : 공급유로 B : 연수유로
C : 출수유로 D : 배출유로
E : 재생유로 F : 린스유로
r : 제2반경 R : 제1반경

Claims (24)

  1. 상면에 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되는 유로 커버;
    상기 유로 커버의 저면에 결합되며 상기 입출수구들과 연통되는 유로가 상하면을 관통하는 방향으로 형성되고, 측부에 그 내부로 연통되는 하나 이상의 유로구가 형성되는 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 저면에 결합되며, 상하방향으로 관통하는 복수의 유로공들이 형성되는 유로전환상판; 및
    회전각도에 따라 상기의 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈과, 회전각도에 따라 상기 유로공과 선택적으로 연통되는 관통홀을 구비하며,
    수직방향의 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 유로전환상판의 저면에 회전 가능하도록 밀착하여 결합되는 유로전환하판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유로전환 밸브모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유로공들은 그 중심이 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제1반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제1유로공들과 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제2반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제2유로공들로 구성되며,
    상기 제1반경이 상기 제2반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 유로전환 밸브 모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 유로전환상판과 유로전환하판은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 유로전환 밸브모듈.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 유로전환상판에 형성되는 상기 유로공들은 상기 유로전환하판의 중심을 기준으로 하여 원주상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 유로전환 밸브모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유로전환하판의 회전이 가능하도록 구동력을 제공하는 구동 수단;을 더 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유로전환 밸브모듈.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 유로전환하판의 하부에 배치되어 상기 밸브 바디와 결합하는 바디 덮 개;를 더 포함하며,
    상기 유로구를 통해 유입되는 원수는 상기 밸브 바디와 상기 바디 덮개가 결합시에 발생하는 내부 공간부를 채우게 되는 것을 특징으로 하는 유로전환 밸브모듈.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 유로전환하판이 회전함에 따라 상기 관통홀을 통해 상기 유로전환상판의 어느 하나의 유로공에 상기 유로구를 통해 유입되는 원수를 연통시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 유로전환 밸브모듈.
  8. 이온수지가 저장되는 연수통과 상기 연수통으로 공급되는 물을 정수하는 필터를 구비하는 탱크바디; 및
    상면에 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되는 유로 커버,
    상기 유로 커버의 저면에 결합되며 상기 입출수구들과 연통되는 유로가 상하면을 관통하는 방향으로 형성되고, 측부에 그 내부로 연통되는 하나 이상의 유로구가 형성되는 밸브 바디,
    상하방향으로 관통하는 복수의 유로공이 형성되는 유로전환상판, 및
    상기 유로전환상판의 저면에 밀착되어 회전각도에 따라 상기의 둘 이상의 유 로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈과, 회전각도에 따라 상기 유로공과 선택적으로 연통되는 관통홀을 구비하는 유로전환하판을 구비하는 유로전환 밸브모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 유로공들은 그 중심이 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제1반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제1유로공들과 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제2반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제2유로공들로 구성되며,
    상기 제1반경이 상기 제2반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 연수기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 유로전환상판과 유로전환하판은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 연수기.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 유로전환상판에 형성되는 상기 유로공들은 상기 유로전환하판의 중심을 기준으로 하여 원주상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 연수기.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 유로전환 밸브모듈은 상기 유로전환하판의 하부에 배치되어 상기 밸브 바디와 결합하는 바디 덮개를 더 구비하되,
    상기 유로구를 통해 유입되는 원수는 상기 밸브 바디와 상기 바디 덮개가 결합시에 발생하는 내부 공간부를 채우게 되는 것을 특징으로 하는 연수기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 유로전환하판이 회전함에 따라 상기 관통홀을 통해 상기 유로전환상판의 어느 하나의 유로공에 상기 유로구를 통해 유입되는 원수를 연통시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 연수기.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 유로전환 밸브모듈은 외부로부터 물을 공급받기 위한 공급유로와, 내부의 물을 외부로 출수시키기 위한 출수유로와, 상기 연수통을 거친 물이 상기 출수유로로 전달되도록 하기 위한 연수유로가 구비되는 것을 특징으로 하는 연수기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 공급유로 및 출수유로에 연결되어지며 유로 방향을 선택적으로 전환할 수 있도록 구성되는 수동전환밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기의 서로 다른 유로공이 상기 연수유로와 출수유로에 각각 연통되며, 상기 유로전환하판의 회전각도에 의해 상기 연수유로와 연통되는 유로공 및 상기 출수유로와 연통되는 유로공이 서로 연통되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연수기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 연수유로와 연통되는 유로공 및 상기 출수유로와 연통되는 유로공을 서로 연통시키는 것은 상기 유로전환하판에 형성되는 유로홈인 것을 특징으로 하는 연수기.
  18. 제 8항에 있어서,
    상기 유로전환 밸브모듈은 상기 유로전환하판의 회전이 가능하도록 구동력을 제공하는 구동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연수기.
  19. 이온수지가 저장되는 연수통과 상기 연수통에 재생액을 공급하는 재생통 및상기 연수통으로 공급되는 물을 정수하는 필터를 구비하는 탱크바디; 및
    상면에 다수의 돌출된 입출수구들이 형성되는 유로 커버,
    상기 유로 커버의 저면에 결합되며 상기 입출수구들과 연통되는 유로가 상하면을 관통하는 방향으로 형성되고, 측부에 그 내부로 연통되는 하나 이상의 유로구가 형성되는 밸브 바디,
    상하방향으로 관통하는 복수의 유로공이 형성되는 유로전환상판, 및
    상기 유로전환상판의 저면에 밀착되어 회전각도에 따라 상기의 둘 이상의 유로공을 선택적으로 연통시키는 유로홈과, 회전각도에 따라 상기 유로공과 선택적으로 연통되는 관통홀을 구비하는 유로전환하판을 구비하는 유로전환 밸브모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 유로전환 밸브모듈은 외부로부터 물을 공급받기 위한 공급유로와, 내부의 물을 외부로 출수시키기 위한 출수유로와, 상기 연수통을 거친 물이 상기 출수 유로로 전달되도록 하기 위한 연수유로와, 상기 공급유로 상의 물이 상기 재생통으로 전달되도록 하기 위한 재생유로와, 상기 공급유로 상의 물이 상기 연수통으로 전달되도록 하기 위한 린스유로, 및 상기 연수통으로부터 출수되는 재생 또는 린스된 물이 외부로 배출되는 배출유로가 구비되는 것을 특징으로 하는 연수기.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 유로전환하판이 회전함에 따라 상기 관통홀을 통해 상기 유로전환상판의 어느 하나의 유로공에 상기 유로구를 통해 유입되는 원수를 연통시킴으로써 상기 재생통이나 연수통에 상기 원수를 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 연수기.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 재생통에 상기 원수를 공급하는 것은 상기 공급유로와 상기 재생유로를 거치게 되는 것을 특징으로 하는 연수기.
  23. 제 19항에 있어서,
    상기 유로공들은 그 중심이 상기 유로전환상판의 중심으로부터 제1반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제1유로공들과 상기 유로전환상판의 중심으로 부터 제2반경을 유지하는 동심원의 원주 상에 위치하는 제2유로공들로 구성되며,
    상기 제1반경이 상기 제2반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 연수기.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 공급유로 및 출수유로에 연결되어지며 유로 방향을 선택적으로 전환할 수 있도록 구성되는 수동전환밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연수기.
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