KR20100081808A

KR20100081808A - 수위 조절 장치

Info

Publication number: KR20100081808A
Application number: KR1020090001215A
Authority: KR
Inventors: 강기환
Original assignee: (주)스톰테크
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2010-07-15

Abstract

본 발명은 플로트의 부유에 의하여 밸브체를 작동시켜 급수를 제어함으로써 수위를 정확하게 조절할 수 있는 수위 조절 장치를 개시한다. 본 발명은 밸브케이싱, 플런저, 밸브체, 레버와 플로트로 구성된다. 밸브케이싱은 물을 저장하는 탱크에 설치되어 있으며, 물을 공급하는 파이프라인과 연결되어 있는 포트와 보어를 가지며, 보어의 측벽면에 제1 평면밸브시트와 제1 평면밸브시트의 주위를 둘러싸는 제2 평면밸브시트가 각각 돌출되어 있다. 플런저는 보어에 직선왕복운동할 수 있도록 장착되어 있다. 밸브체는 플런저에 결합되어 있으며, 제1 평면밸브시트에 접촉되어 포트를 닫아주는 제1 밸브면과 제2 평면밸브시트에 접촉되는 제2 밸브면을 갖는다. 레버는 그 일단부가 보어에 결합되어 있는 피봇을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되어 있고, 타단부는 보어의 외측으로 빠져나와 있으며, 일단부에 플런저가 접촉되어 있다. 플로트는 탱크에 저장되어 있는 물의 수면을 따라 부유할 수 있도록 레버의 타단부에 결합되어 있다. 본 발명에 의하면, 포트의 주위에 형성되어 있는 제1 평면밸브시트를 제2 평면밸브시트에 의하여 둘러싸는 이중 밀봉 구조로 구성되어 누수를 방지할 수 있다. 또한, 플로트와 결합되어 있는 레버의 회전운동에 의하여 밸브체가 직선왕복운동되어 이중 밀봉 구조의 평면밸브시트들에 균일하고 긴밀하게 밀착됨으로써 기밀성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

수위 조절 장치{WATER LEVEL CONTROL DEVICE}

본 발명은 수위 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플로트(Float)의 부유에 의하여 밸브체를 작동시켜 급수를 제어함으로써 수위를 정확하게 조절할 수 있는 수위 조절 장치에 관한 것이다.

냉온정수기, 냉온수기, 커피자동판매기 등과 같이 음료를 제공하기 위한 급수 장치는 물을 저장하는 탱크를 기본적인 구성 요소 구비하고 있다. 일례로 냉온정수기는 수돗물을 원수(Source Water)로 사용하고 있다. 원수는 펌프의 펌핑(Pumping)에 의하여 필터에 공급되고, 필터의 필터링(Filtering)을 거친 물은 탱크에 저장된다. 탱크의 물은 콕밸브(Cock Valve) 등을 통하여 탱크로부터 배출된다.

수위 조절 장치는 탱크에 공급되는 물의 수위를 조절하는 것으로 전기식과 기구식의 두 가지 방식으로 대별되고 있다. 전자식 수위 조절 장치는 레벨센서(Level Sensor)의 작동에 의하여 물의 수위를 감지하고, 마이크로컴퓨터는 레벨센서로부터 입력되는 물의 수위에 따라 펌프와 솔레노이드밸브(Solenoid Valve)의 작동을 제어한다. 솔레노이드밸브는 물을 배출할 때마다 반복적으로 실시되는 열림 과 닫힘 동작에 의하여 쉽게 고장이 발생되고, 수명이 짧으며, 가격이 비싼 단점이 있다. 특히, 전자식 수위 조절 장치는 전원이 차단되면 정상적으로 작동되지 못하는 문제가 있다.

기구식 수위 조절 장치는 탱크 안에 플로트가 액면의 수위에 따라 상하로 움직이도록 장착되어 있다. 플로트는 레버에 의하여 밸브의 밸브체(Valve Member)와 연결되어 있다. 플로트가 움직임에 따라 밸브체는 포트(Port)를 여닫아 탱크의 수위를 조절한다. 이러한 구조의 기구식 수위 조절 장치는 플로트 밸브라 부르고 있으며, 흔히 볼탑밸브(Ball Top Valve)라 부르고도 있다. 그러나 기구식 수위 조절 장치는 밸브체가 수압을 극복하지 못하고 평면밸브시트(Valve Seat)로부터 쉽게 떨어져 누수가 발생되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 누수의 발생을 이중으로 방지할 수 있는 수위 조절 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 밸브체가 직선왕복운동에 의하여 이중 밀봉 구조의 평면밸브시트들에 균일하고 긴밀하게 밀착되어 기밀성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 수위 조절 장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 물을 저장하는 탱크에 설치되어 있으며, 중앙에 물을 공급하는 파이프라인과 연결되어 있는 포트가 형성되어 있고, 포트가 그 측벽면에 연결되어 있는 보어를 가지며, 보어의 측벽면에 제1 평면밸브시트와 제1 평면밸브시트의 주위를 둘러싸는 제2 평면밸브시트가 각각 돌출되어 있는 밸브케이싱과; 보어에 직선왕복운동할 수 있도록 장착되어 있는 플런저와; 플런저에 결합되어 있으며, 제1 평면밸브시트에 접촉되어 포트를 닫아주는 제1 밸브면과 제2 평면밸브시트에 접촉되는 제2 밸브면을 갖는 밸브체와; 보어에 결합되어 있는 피봇을 중심으로 일단부가 회전할 수 있도록 장착되어 있고, 타단부는 보어의 외측으로 빠져나와 있으며, 일단부에 플런저가 접촉되어 있는 레버와; 탱크에 저장되어 있는 물의 수면을 따라 부유할 수 있도록 레버의 타단부에 결합되어 있는 플로트를 포함하는 수위 조절 장치에 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 수위 조절 장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 7에는 본 발명에 따른 수위 조절 장치의 제1 실시예가 도시되어 있다. 도 1, 도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 실시예의 수위 조절 장치는 액체, 예를 들어 물이 저장되는 탱크(10)의 일측에 설치되어 있는 밸브케이싱(Valve Casing: 20)을 구비한다. 밸브케이싱(20)의 중앙에 물의 유로를 형성하는 포트(22)와 보어(Bore: 24)가 연결되도록 형성되어 있으며 외면에 물의 배출을 위하여 보어(24)와 연결되는 복수의 슬롯(Slot: 26)들이 원주 방향을 따라 형성되어 있다.

도 3과 도 4를 참조하면, 포트(22)가 연결되는 보어(24)의 측벽면(28)에 제1 평면밸브시트(Flat Valve Seat: 30)가 측벽면(28)으로부터 제1 높이(H1)로 돌출되어 있다. 보어(24)의 측벽면(28)에 제1 평면밸브시트(30)의 주위를 둘러싸는 제2 평면밸브시트(32)가 측벽면(28)으로부터 제2 높이(H2)로 돌출되어 있다. 제2 높이(H2)는 제1 높이(H1)보다 높게 형성되어 있다. 도 3에 포트(22)는 세 개가 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 포트(22)의 개수 및 위치는 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 6과 도 7을 참조하면, 포트(22)와 근접하는 밸브케이싱(20)의 일단부에 포트(22)와 연결되는 소켓(Socket: 34)이 형성되어 있다. 밸브케이싱(20)의 일단부와 근접하는 외면에 수나사(36)가 형성되어 있으며, 수나사(36)와 근접하는 밸브케이싱(20)의 외면에 플랜지(Flange: 38)가 형성되어 있다. 보어(24)의 일측에 스토퍼(Stopper: 40)가 돌출되어 있다.

밸브케이싱(20)의 수나사(36)는 탱크(10)의 구멍(12)을 통하여 탱크(10)의 외측으로 돌출된다. 패킹(Packing: 42)이 기밀의 유지를 위하여 탱크(10)의 내면과 플랜지(38) 사이에 배치되도록 수나사(36)에 끼워져 있다. 너트(44)가 구멍(12)을 통과한 수나사(36)에 체결되고, 너트(44)의 체결에 의하여 밸브케이싱(20)은 탱크(10)에 견고하게 설치된다. 도 6에 밸브케이싱(20)은 그 중심축선이 수면에 대하 여 수직하게 배치되어 있는 것이 도시되어 있다.

밸브케이싱(20)의 소켓(34)에는 포트(22)와 연결되도록 물을 수송하는 파이프라인(Pipeline: 50), 예를 들어 호스(Hose: 52)가 접속되어 있다. 어댑터(Adapter: 60)가 파이프라인(50)의 접속을 위하여 소켓(34)에 장착되어 있다. 어댑터(60)는 그 보어(62)에 끼워지는 파이프라인(50)을 고정할 수 있도록 복수의 탄성암(Elastic Arm: 64)들을 갖는다. 소켓(34)과 어댑터(60) 사이에 기밀의 유지를 위하여 오링(O-ring: 66)이 장착되어 있다. 어댑터(60)는 밸브케이싱(20)의 소켓(34)에 결합되는 캡(Cap: 68)에 의하여 소켓(34)으로부터의 이탈이 방지되어 있다.

도 2, 도 6과 도 7을 참조하면, 밸브케이싱(20)의 보어(24)에 직선왕복운동할 수 있도록 플런저(Plunger: 70)가 장착되어 있다. 플런저(70)의 일측에 구멍(72)이 형성되어 있고 타측에 구면(74)이 형성되어 있다. 플런저(70)의 일측에 포트(22)를 여닫을 수 있도록 밸브체(80)가 결합되어 있다. 밸브체(80)의 일측에 제1 밸브면(Valve Face: 82)과 제2 밸브면(84)이 각각 형성되어 있고 타측에 보스(Boss: 86)가 형성되어 있다. 제1 밸브면(82)은 제1 평면밸브시트(30)와 제2 평면밸브시트(32) 사이의 공간에 끼워지며 제1 평면밸브시트(30)에 긴밀하게 밀착되어 포트(22)를 닫아준다. 제2 밸브면(84)은 제2 평면밸브시트(32)에 밀착된다. 보스(86)는 플런저(70)의 구멍(72)에 끼워져 결합된다. 밸브체(80)는 탄성을 갖는 고무, 합성고무 등으로 구성될 수 있다.

밸브케이싱(20)의 외면 일측에 커버(90)가 장착되어 있다. 커버(90)의 외면 일측에 개방단부(92)가 형성되어 있다. 커버(90)의 외면 타측에 밸브케이싱(20)의 슬롯(26)들 중 하나와 연결되는 슬롯(94)이 형성되어 있다. 커버(90)의 개방단부(92)에 탄성복원력을 갖는 복수의 스냅훅(Snap Hook: 96)들이 형성되어 있다. 스냅훅(96)들은 밸브케이싱(20)의 외면에 탄성복원력에 의하여 견고하게 결합된다. 커버(90)가 밸브케이싱(20)의 외면 일측에 장착되는 것에 의하여 커버(90)가 덮고 있는 슬롯(26)들은 차단되고, 개방단부(92)가 위치하는 방향으로 물이 배출된다.

도 2와 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 실시예의 수위 조절 장치는 플런저(70)의 작동을 위하여 밸브케이싱(20)의 보어(24)에 결합되어 있는 피봇(Pivot: 102)을 중심으로 회전되는 레버(100)를 구비한다. 레버(100)의 일단부는 밸브케이싱(20)의 보어(24)에 끼워져 있으며 타단부는 보어(24)의 외측으로 빠져나와 있다. 레버(100)의 일단부에 플런저(70)가 접촉되는 캠표면부(Cam Surface Portion: 104)가 형성되어 있고, 캠표면부(104)의 중앙에 정상부(106)가 형성되어 있다. 플런저(70)의 구면(74)이 캠표면부(104)의 정상부(106)에 접촉되면, 밸브체(80)는 제1 및 제2 평면밸브시트(30, 32)에 밀착되어 물의 유입을 차단한다. 캠표면부(104)의 일측과 근접하는 레버(100)의 일단부에 멈춤돌기(108)가 돌출되어 있다. 멈춤돌기(108)는 스토퍼(40)에 걸려 레버(100)의 회전 각도를 제한한다. 캠표면부(104)의 타측과 근접하는 레버(100)의 일단부에 안내돌기(110)가 돌출되어 있다. 안내돌기(110)는 밸브체(80)의 슬롯(26)들 중 어느 하나와 커버(90)의 슬롯(94)에 끼워져 레버(100)의 회전을 안내한다.

밸브케이싱(20)의 보어(24)로부터 빠져나와 있는 레버(100)의 타단부는 상방 을 향하여 절곡되어 있는 상향절곡부(112)와 상향연장부(112)의 말단으로부터 수평하게 연장되어 있는 수평연장부(114)로 구성되어 있다. 수평연장부(114)의 양면에 복수의 결합돌기(116)들이 길이 방향을 따라 등간격으로 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서 결합돌기(116)들은 레버(100)의 양면 중 한 곳에만 형성될 수 있으며, 필요에 따라 연속하는 톱니 형태로 형성될 수도 있다.

밸브케이싱(20)의 보어(24)로부터 빠져나와 있는 레버(100)의 타단부에 플로트(120)가 결합되어 있다. 플로트(120)는 탱크(10) 안에 저장되어 있는 물의 수면에 따라 부유되며, 플로트(120)의 상하 움직임에 의하여 레버(100)와 연동하는 플런저(70)가 보어(24)를 따라 직선왕복운동된다. 플로트(120)는 하부몸체(122)와 상부몸체(124)로 분할되어 있다. 하부몸체(122)는 플로트(120)의 부력을 위하여 부력실(126)을 갖는다. 하부몸체(122)의 부력실(126)에 격벽(128)이 형성되어 있으며, 격벽(128)에 레버(100)의 타단부가 결합되는 구멍(130)이 형성되어 있다. 구멍(130)의 양측 내면에 레버(100)의 결합돌기(116)들이 결합되는 복수의 결합홈(132)들이 형성되어 있다.

상부몸체(124)는 평판형으로 형성되어 있고 하부몸체(122)의 상면에 결합되어 부력실(126)과 구멍(130)의 상부를 덮는다. 하부몸체(122)와 상부몸체(124)는 플라스틱을 소재로 제작되어 고주파 융착 또는 접착제의 접착에 의하여 일체형으로 결합될 수 있다. 레버(100)의 결합돌기(116)들이 플로트(120)의 결합홈(142)들에 결합된 상태에서 하부몸체(124)와 상부몸체(124)가 일체형으로 결합되면, 레버(100)와 플로트(120)의 분리가 방지된다. 또한, 레버(100)의 결합돌기(116)들과 플로트(120)의 결합홈(142)들이 맞춤되는 위치에 따라 피봇(102)으로부터 플로트(120)까지의 거리가 가변된다. 피봇(102)과 플로트(120) 사이의 거리가 멀어질수록 플로트(120)에 작용되는 모멘트(Moment)가 증가된다. 피봇(102)과 플로트(120) 사이의 거리가 가까워질수록 플로트(120)에 작용되는 모멘트는 감소된다. 작업자는 레버(100)의 선단에 결합되는 플로트(120)의 위치를 조절하여 부력에 의한 플로트(120)의 상하 움직임을 조절할 수 있다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수위 조절 장치에 대한 작용을 설명한다.

도 1과 도 6을 참조하면, 작업자는 본 발명의 수위 조절 장치를 설치하기 위하여 밸브케이싱(20)의 수나사(36)에 패킹(42)을 끼운다. 작업자는 탱크(10)의 구멍(12)에 밸브케이싱(20)의 수나사(36)를 끼워 탱크(10)의 외측으로 돌출시킨 후, 수나사(36)에 너트(44)를 체결한다. 너트(44)의 체결에 의하여 패킹(42)은 구멍(12)의 주위에 밀착되어 기밀을 유지한다. 따라서 탱크(10)의 구멍(12)을 통한 누수가 방지된다.

다음으로, 작업자는 파이프라인(50)의 선단을 어댑터(60)의 보어(62)에 끼운다. 탄성암(64)들은 탄성복원력에 의하여 파이프라인(50)의 외면을 견고하게 고정한다. 따라서 파이프라인(50)은 어댑터(60)의 보어(62)에 간편하게 연결할 수 있다. 파이프라인(50)은, 예를 들어 냉온정수기의 필터와 연결되어 필터링을 거친 깨끗한 물을 수송한다. 작업자는 탱크(10)의 내측에 저장되어 있는 물의 수면 위에 플로트(120)를 띄운다. 레버(100)의 상향절곡부(112)는 밸브케이싱(20)의 하단으로 부터 상향으로 절곡되어 수면에 뜨는 플로트(120)의 높이를 밸브케이싱(20)의 하단보다 높게 위치되게 하는 역할을 한다. 따라서 탱크(10)에 저장되는 물의 수위를 높일 수 있다.

도 6과 도 7을 참조하면, 탱크(10)의 물이 배출되면, 설정되어 있는 수위가 낮아져 플로트(120)가 내려간다. 플로트(120)가 하강되면, 플로트(120)와 연결되어 있는 레버(100)가 피봇(102)을 중심으로 도 7에 화살표 "A"로 도시되어 있는 바와 같이 반시계 방향으로 회전되고, 레버(100)의 회전에 의하여 캠표면부(104)의 정상부(106)에 접촉되어 있던 플런저(70)가 포트(22)로부터 멀어지는 방향으로 운동된다. 따라서 밸브체(80)가 제1 및 제2 평면밸브시트(30, 32)로부터 떨어져 포트(22)를 열어준다.

회전되는 레버(100)의 멈춤돌기(108)는 스토퍼(40)에 걸려 레버(100)의 회전을 구속한다. 레버(100)의 멈춤돌기(108)가 스토퍼(40)에 걸리면, 플로트(120)는 경사져 있게 된다. 이때, 플로트(120)의 경사 각도는 플로트(120)가 탱크(10)에 채워지는 물의 부력을 받아 뜰 수 있도록 유지된다. 플로트(120)의 각도가 수면에 대하여 수직하게 놓이거나 수직에 가깝게 놓이면, 부력에 의한 플로트(120)의 부유에 지장이 있다.

레버(100)의 안내돌기(110)는 밸브체(80)의 슬롯(26)들 중 어느 하나와 커버(90)의 슬롯(94)에 끼워져 레버(100)의 회전을 안내한다. 따라서 피봇(102)을 중심으로 회전되는 레버(100)의 좌우 흔들림이 방지되고, 레버(100)의 캠표면부(104)와 플런저(70)의 구면(74)은 정확하게 접촉된다.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 밸브케이싱(20)의 포트(22)가 열리면, 물은 파이프라인(50), 포트(22), 보어(24)와 슬롯(26)들을 통하여 탱크(10) 안으로 공급되어 저장된다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 물이 탱크(10)에 저장되면서 수위가 상승되고, 수위의 상승에 따라 플로트(120)도 올라간다. 플로트(120)가 상승되면, 레버(100)가 시계 방향으로 회전된다. 레버(100)의 회전에 의하여 플런저(70)가 캠표면부(104)의 정상부(106)에 접촉되면, 밸브체(80)가 제1 및 제2 평면밸브시트(30, 32)에 밀착되어 포트(22)를 닫아준다. 밸브체(80)의 제1 밸브면(82)은 제1 평면밸브시트(30)에 밀착되어 포트(22)로부터 물의 누수를 1차로 차단한다.

또한, 도 4와 도 6을 참조하면, 밸브체(80)의 제2 밸브면(84)은 제1 평면밸브시트(30)를 둘러싸고 있는 제2 평면밸브시트(32)에 밀착되어 제1 평면밸브시트(30)와 밸브면(82) 사이의 틈새로부터 누수되는 물을 2차로 차단한다. 이와 같은 제1 및 제2 평면밸브시트(30, 32)와 제1 및 제2 밸브면(82, 84)의 이중 밀봉 구조에 의하여 누수가 효과적으로 차단된다. 플런저(70)와 밸브체(80)는 레버(100)의 회전에 의하여 밸브케이싱(20)의 보어(24)를 따라 직선왕복운동된다. 밸브체(80)의 직선운동에 의하여 제1 및 제2 밸브면(82, 84)이 제1 및 제2 평면밸브시트(30, 32)에 전체적으로 균일하고 긴밀하게 밀착되어 기밀성과 신뢰성이 크게 향상된다.

도 8과 도 9에 본 발명에 따른 수위 조절 장치의 제2 실시예가 도시되어 있다. 제2 실시예의 수위 조절 장치와 제1 실시예의 수위 조절 장치는 그 기본적인 구성이 거의 동일하므로, 제1 및 제2 실시예의 수위 조절 장치에서 동일한 구성은 동일한 부호를 부여하고 그에 자세한 설명은 생략한다.

도 8과 도 9를 참조하면, 제2 실시예의 수위 조절 장치는 밸브케이싱(20), 파이프라인(50), 플런저(70), 밸브체(80), 커버(90), 레버(100)와 플로트(120)를 구비한다. 밸브케이싱(20)은 그 중심축선이 탱크(10)에 저장되는 물의 수면과 수평하게 설치되어 있다. 어댑터(260)는 밸브케이싱(20)의 일단부에 일체형으로 형성되어 있다. 어댑터(260)는 밸브케이싱(20)의 포트(22)와 연결되는 보어(262)를 가지며 호스(52)의 내측에 끼울 수 있도록 파이프형으로 형성되어 있다. 일체형 어댑터(260)는 필요에 따라 제1 실시예의 수위 조절 장치에 적용될 수 있다.

레버(100)의 일단부는 밸브케이싱(20)의 보어(24)에 끼워져 있으며, 레버(100)의 일단부와 근접하는 일측면에 플런저(70)가 접촉되는 정상부(306)를 갖는 캠표면부(304)가 형성되어 있다. 스토퍼(240)는 보어(24)의 일측에 형성되어 있다. 캠표면부(304)와 근접하는 레버(100)의 일측면은 스토퍼(240)에 걸려 레버(100)의 회동을 구속한다.

제2 실시예의 수위 조절 장치는 일체형 어댑터(260)에 의하여 구성이 간단하고 조립이 간편하여 생산비를 절감할 수 있다. 제1 및 제2 실시예의 수위 조절 장치 각각은 밸브케이싱(20)이 수직형 또는 수평으로 설치되는 것에 따라 레버(100)의 회전을 구속하는 스토퍼(40, 240) 각각의 위치만을 변경하고, 플런저(70), 밸브체(80), 커버(90), 레버(100), 플로트(120) 등은 호환하여 사용할 수 있으므로 생산성이 크게 향상되고, 생산비가 절감된다.

도 10과 도 11에 본 발명에 따른 수위 조절 장치의 제3 실시예가 도시되어 있다. 제3 실시예의 수위 조절 장치와 제1 실시예의 수위 조절 장치는 그 기본적인 구성이 거의 동일하므로, 제1 및 제3 실시예의 수위 조절 장치에서 동일한 구성은 동일한 부호를 부여하고 그에 자세한 설명은 생략한다.

도 10과 도 11을 참조하면, 제3 실시예의 수위 조절 장치는 밸브케이싱(20), 파이프라인(50), 플런저(70), 밸브체(80), 플로트(120)와 레버(400)를 구비한다. 밸브케이싱(20)은 탱크(10)의 내면에 지지되도록 설치되어 있다. 밸브케이싱(20)은 탱크(10)를 관통하여 체결되는 복수의 나사(46)들에 의하여 탱크(10)에 견고하게 고정되어 있다.

레버(400)의 일단부는 피봇(402)을 중심으로 회전할 수 있도록 밸브케이싱(200)의 슬롯(26)들 중 어느 하나에 끼워져 있다. 피봇(402)과 근접하는 레버(400)의 일측면에 플런저(70)를 수용하는 원호형 홈(404)이 형성되어 있다. 플런저(70)의 구면(74)은 원호형 홈(404)과 구면대우(Spherical Pair)되어 있다. 제3 실시예의 수위 조절 장치의 원호형 홈(404)은 제1 및 제2 실시예의 수위 조절 장치에 적용될 수 있다. 레버(400)의 일단부에 형성되어 있는 멈춤돌기(108)는 밸브케이싱(20)의 내부 일측면에 걸려 레버(400)의 회전 각도를 구속한다.

밸브케이싱(20)의 소켓(34)에 어댑터(460)가 연결되어 있다. 어댑터(460)는 엘보(Elbow: 462)로 구성되어 있다. 엘보(462)는 밸브케이싱(20)의 포트(22)와 연결되는 보어(464)를 갖는다. 엘보(462)의 하부 외면에 원추형 회전축부(466)가 형성되어 있다. 소켓(20)의 내면과 엘보(462)의 외면 사이에 기밀을 유지하는 오링(468)이 장착되어 있다. 밸브케이싱(20)의 소켓(20)에 엘보(462)의 이탈을 방지하는 캡(470)이 장착되어 있다. 캡(470)의 구멍(472)에 회전축부(466)가 회전하도 록 끼워진다. 캡(470)은 소켓(20)에 고주파 용착되어 고정된다. 엘보(462)의 말단에 파이프라인(50)을 구성하는 호스(52)가 연결되어 있다. 엘보(462)의 회전축부(466)는 캡(470)의 구멍(472)에 끼워져 회전되므로, 호스(52)를 간편하게 연결할 수 있다. 제3 실시예의 수위 조절 장치의 엘보(462)는 제1 및 제2 실시예의 수위 조절 장치에 적용될 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 제3 실시예의 수위 조절 장치에 있어서 플런저(70)는 밸브체(80)와 함께 포트(22)를 통하여 유입되는 수압에 의하여 원호형 홈(404)에서 자전된다. 플런저(70)와 밸브체(80)의 자전에 의하여 제1 평면밸브시트(30)에 접촉되는 제1 밸브면(82)의 위치가 변동되므로, 제1 평면밸브시트(30)와 제1 밸브면(82)의 반복적인 접촉에 의한 마모가 방지되어 수명이 보장된다.

탱크(10)의 수위가 상승되면, 플로트(120)와 연동하는 레버(400)가 피봇(402)을 중심으로 회전된다. 레버(400)의 회전에 의하여 원호형 홈(404)에 수용되어 있는 플런저(70)와 밸브체(80)가 보어(24)를 따라 상승되고, 밸브체(80)의 제1 및 제2 밸브면(82, 84)이 제1 및 제2 평면밸브시트(30, 32)에 긴밀하게 밀착되어 포트(22)를 닫아준다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수위 조절 장치에 의하면, 포트의 주위에 형성되어 있는 제1 평면밸브시트를 제2 평면밸브시트에 의하여 둘러싸는 이중 밀봉 구조로 구성되어 누수를 방지할 수 있다. 또한, 플로트와 결합되어 있는 레버의 회전운동에 의하여 밸브체가 직선왕복운동되어 이중 밀봉 구조의 평면밸브시트들에 균일하고 긴밀하게 밀착됨으로써 기밀성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수위 조절 장치의 제1 실시예의 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 수위 조절 장치의 구성을 분리하여 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 수위 조절 장치에서 밸브케이싱의 구성을 부분적으로 나타낸 정면도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 수위 조절 장치에서 레버와 플로트의 구성을 분리하여 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 제1 실시예의 수위 조절 장치에서 밸브케이싱의 포트가 밸브체에 의하여 닫혀 있는 구성을 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 제1 실시예의 수위 조절 장치에서 밸브케이싱의 포트가 열려 있는 구성을 나타낸 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 제2 실시예의 수위 조절 장치에서 밸브케이싱의 포트가 밸브체에 의하여 닫혀 있는 구성을 나타낸 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 제2 실시예의 수위 조절 장치에서 밸브케이싱의 포트가 열려 있는 구성을 나타낸 단면도,

도 10은 본 발명에 따른 제3 실시예의 수위 조절 장치에서 밸브케이싱의 포트가 밸브체에 의하여 닫혀 있는 구성을 나타낸 단면도,

도 11은 본 발명에 따른 제3 실시예의 수위 조절 장치에서 밸브케이싱의 포트가 열려 있는 구성을 나타낸 단면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

10: 탱크 20: 밸브케이싱

22: 포트 24: 보어

26: 슬롯 28: 측벽면

30: 제1 평면밸브시트 32: 제2 평면밸브시트

40: 스토퍼 50: 파이프라인

52: 호스 60, 260, 460: 어댑터

62, 262: 보어 70: 플런저

74: 구면 80: 밸브체

82: 제1 밸브면 84: 제2 밸브면

90: 커버 92: 개방단부

100, 400: 레버 102, 402: 피봇

104, 304: 캠표면부 106, 306: 정상부

116: 결합돌기 120: 플로트

122: 하부몸체 124: 상부몸체

126: 부력실 130: 구멍

132: 결합홈 404: 원호형 홈

462: 엘보 470: 캡

Claims

물을 저장하는 탱크에 설치되어 있으며, 중앙에 물을 수송하는 파이프라인과 연결되어 있는 포트가 형성되어 있고, 상기 포트가 그 측벽면에 연결되어 있는 보어를 가지며, 상기 보어의 측벽면에 제1 평면밸브시트와 상기 제1 평면밸브시트의 주위를 둘러싸는 제2 평면밸브시트가 각각 돌출되어 있는 밸브케이싱과;

상기 보어에 직선왕복운동할 수 있도록 장착되어 있는 플런저와;

상기 플런저에 결합되어 있으며, 상기 제1 평면밸브시트에 접촉되어 상기 포트를 닫아주는 제1 밸브면과 상기 제2 평면밸브시트에 접촉되는 제2 밸브면을 갖는 밸브체와;

상기 보어에 결합되어 있는 피봇을 중심으로 일단부가 회전할 수 있도록 장착되어 있고, 타단부는 상기 보어의 외측으로 빠져나와 있으며, 일단부에 상기 플런저가 접촉되어 있는 레버와;

상기 탱크에 저장되어 있는 물의 수면을 따라 부유할 수 있도록 상기 레버의 타단부에 결합되어 있는 플로트를 포함하는 수위 조절 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 평면밸브시트는 상기 측벽면으로부터 제1 높이로 돌출되어 있으며, 상기 제2 평면밸브시트는 상기 측벽면으로부터 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이로 돌출되어 있고, 상기 제1 밸브면은 상기 제1 평면밸브시트와 상기 제2 평면밸브시트 사이에 삽입될 수 있도록 형성되어 있는 수위 조절 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 플런저는 상기 레버의 일단부에 접촉되는 구면을 가지며, 상기 레버의 일단부에 상기 구면이 접촉되는 정상부를 갖는 캠표면부가 형성되어 있는 수위 조절 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 플런저는 상기 레버의 일측에 접촉되는 구면을 가지며, 상기 레버의 일측에 상기 플런저가 자전될 수 있도록 상기 구면이 구면대우되는 원호형 홈이 형성되어 있는 수위 조절 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 포트가 열려질 때 상기 레버가 걸려 그 회전 각도가 제한되도록 상기 보어에 스토퍼가 형성되어 있는 수위 조절 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 플로트는 부력실과 상기 레버의 타단부가 결합되는 구멍을 갖는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 부력실과 구멍을 덮을 수 있도록 상기 하부몸체에 결합되는 상부몸체로 구성되어 있는 수위 조절 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 하부몸체의 구멍에 결합되는 상기 레버의 양측면에 복수의 결합돌기들이 길이 방향을 따라 형성되어 있으며, 상기 구멍에 상기 결합돌기들이 결합되는 복수의 결합홈들이 형성되어 있고, 상기 보어의 외측으로 빠져나와 있는 상기 레버의 일측에 상향절곡부가 상향으로 절곡되어 있는 수위 조절 장 치.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브케이싱의 외면에 커버가 더 장착되어 있으며, 상기 커버의 외면 일측에 개방단부가 형성되어 있고, 상기 밸브케이싱의 외면에 상기 보어와 상기 커버의 개방단부를 연결하여 물을 배출할 수 있도록 슬롯이 형성되어 있는 수위 조절 장치.