KR20110104359A - Flow control apparatus for ionic water producer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유량계가 검출하는 유량정보를 입력받아 제어부로부터 제어명령을 받아 유량을 조절하는 유량조절장치에 있어서, 상기 유량조절장치는 상기 제어부로부터 제어명령을 받아 회전구동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 회전구동력으로 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하는 피니언(pinion)과 상기 피니언의 나사에 맞물려 전진 또는 후진하는 기어랙(gear rack)으로 구성되는 랙기어; 및 입수구로 들어오는 유체를 배출구로 내보내는 도관을 구비하고, 도관의 측벽에는 기어랙이 관통하여 승강하도록 하여 도관 단면상에 돌출되는 정도에 따라 유체통로의 단면적을 드로틀(throttle)하여 유량을 조절하도록 홀을 형성하고, 상기 기어랙이 관통하여 전진 또는 후진할 수 있도록 중공 공간을 제공하고 내벽은 나사선을 구비하고 일 단면은 상기 홀과 연결된 안내공간을 구비한 유입밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention provides a flow rate adjusting device for adjusting a flow rate by receiving flow control information received from a flow rate controller, the flow rate adjusting device comprising: a motor providing a rotation driving force by receiving a control command from the control part; A rack gear including a pinion that rotates clockwise or counterclockwise by a rotational driving force of the motor and a gear rack that is engaged with the screw of the pinion to move forward or backward; And a conduit for discharging the fluid entering the inlet to the outlet, and the side wall of the conduit allows the gear rack to move up and down to throttle the cross-sectional area of the fluid passage according to the degree of protruding on the cross section of the conduit to adjust the flow rate. And an inlet valve having a hollow space so that the gear rack penetrates forwards or backwards, the inner wall is provided with a screw thread, and one end has a guide space connected to the hole.
Description
본 발명은 유량조절장치에 관한 것으로, 특히 이온수 생성기의 전해조 앞 단에 부착하여 유량을 조절하는 유량조절장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flow control device, and more particularly, to a flow control device for adjusting the flow rate attached to the front end of the electrolyzer of the ionized water generator.
이온수 생성기는 전해조에 공급된 정수를 양극실과 음극실에서 전기 분해하여 산성수 또는 알칼리수를 공급하는 장치이다. 전해조는 격벽에 의해 분리되어 있는 양극실과 음극실로 구분되어 있는데, 양극실에서는 수산이온(OH-)이 환원되면서 산성을 띠는 산성수를 만들게 되고 음극실에서는 수소이온(H+)이 환원되면서 알칼리성을 띠는 알칼리수가 생성된다. The ionized water generator is a device for supplying acidic or alkaline water by electrolyzing the purified water supplied to the electrolytic cell in the anode chamber and the cathode chamber. Electrolytic cell there is divided chamber anode chamber and a cathode that are separated by a partition wall, an anode chamber in the hydroxyl ion (OH -) are as reducing acidic and make the acidic water in the anode chamber as the hydrogen ions (H +) is reduced alkaline Alkaline water is produced.
이온수 생성기가 제공하는 알칼리수는 음용시에 건강에 효험이 있는 것으로 알려져 있어, 이온수 생성기는 사용자가 자신이 좋아하는 산도(PH)의 알칼리수를 직접 선택하여 사용할 수 있도록 하고 있다. 즉, 이온수 생성기는 외부 패널에 스위치 또는 디스플레이 패널을 제공하여서 사용자의 기호에 따라서 약한 알칼리수 내지 강한 알칼리수를 취수할 수 있도록 하고 있다. Alkaline water provided by the ionized water generator is known to have health benefits during drinking, and the ionized water generator allows a user to directly select and use an alkaline water having a pH of his favorite. That is, the ionizer generator provides a switch or a display panel to the external panel so that weak alkaline water or strong alkaline water can be taken in accordance with the user's preference.
그런데 종래 기술의 경우 비록 사용자가 자신의 원하는 산도의 알칼리수를 선택하였다 하더라도, 이온수 생성기의 전해조에 입수되는 원수의 유량이 변할 수 있으므로, 이 경우 출수되는 알칼리수의 산도는 사용자가 선택한 산도와 다를 수 있다. 더욱이, 생성되는 이온수의 산도 조절 문제와는 별도로, 이온수 생성기에 있어서 수도전으로부터 입수되는 수돗물의 유량을 감압 조절하지 않는 경우, 전해조에 높은 수압의 수돗물이 유입되므로 전해조 극실 및 격막을 손상할 수도 있다. However, in the case of the prior art, even if the user selects the alkaline water of the desired acidity, the flow rate of the raw water obtained in the electrolyzer of the ionized water generator may change, so the acidity of the alkaline water discharged may be different from the acidity selected by the user. . In addition, apart from the problem of acidity adjustment of the generated ionized water, if the flow rate of tap water obtained from the tap water in the ionized water generator is not controlled under reduced pressure, high pressure water flows into the electrolytic cell, which may damage the electrolytic cell chamber and diaphragm. .
따라서, 본 발명의 제1 목적은 이온수 생성기의 전해조에 유입되는 급수의 유량을 조절하는 유량조절장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is a first object of the present invention to provide a flow control device for controlling the flow rate of feed water flowing into the electrolyzer of the ionized water generator.
본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 전해조의 손상을 방지하도록 전해조에 입수되는 유량을 조절하는 유량조절장치를 제공하는 데 있다.A second object of the present invention is to provide, in addition to the first object, a flow rate adjusting device for adjusting the flow rate obtained in the electrolytic cell to prevent damage to the electrolytic cell.
본 발명의 제3 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 이온수 생성기가 출수하는 이온수의 산도를 일정하게 유지할 수 있도록 전해조에 입수되는 유량을 조절하는 유량조절장치를 제공하는 데 있다.It is a third object of the present invention to provide a flow rate adjusting device for adjusting the flow rate obtained in an electrolytic cell in order to maintain a constant acidity of the ionized water withdrawn from the ionized water generator.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 급수 유량을 감지하는 유량계와, 유량계가 감지한 유량과 미리 설정된 값을 비교하여 급수 유량을 증가할 것인지 또는 감소할 것인지를 결정하고 모터(motor)에 회전 구동명령을 전송하는 제어부와, 제어부의 제어신호에 따라 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전토크 구동력을 제공하는 모터와, 유입밸브(inlet valve)로 구성된 유량조절장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention compares the flow rate for detecting the water supply flow rate, the flow rate detected by the flow meter and the predetermined value to determine whether to increase or decrease the water supply flow rate and drive the rotation to the motor (motor) Provided is a control unit for transmitting a command, a motor providing a rotational torque driving force in a clockwise or counterclockwise direction according to a control signal of the control unit, and a flow regulating device including an inlet valve.
본 발명에 따른 유입밸브는 모터의 회전구동력으로 회전하는 피니언(pinion), 피니언의 외주면에 형성된 나사와 맞물려서 결합되어 피니언의 원운동이 전진 또는 후진하는 병진운동으로 변환되는 기어랙(gear rack), 기어랙을 전진 또는 후진할 수 있도록 유입밸브의 도관의 수직 단면방향으로 안내하고 나사선을 내벽에 구비하여 제공하는 안내공간을 구비한다.Inlet valve according to the present invention is a gear rack (gear rack) that is coupled to the pinion to rotate by the rotational driving force of the motor, coupled to the screw formed on the outer circumferential surface of the pinion, the circular motion of the pinion is converted to a translational motion forward or backward, It is provided with a guide space for guiding in the vertical cross-sectional direction of the conduit of the inlet valve so as to move the gear rack forward or backward, and provided with a thread on the inner wall.
본 발명에 따른 유량조절장치를 구성하는 유입밸브의 도관 일 측벽에는, 홀이 형성되어 유체가 흐르는 도관 방향과 수직을 이루는 안내공간이 홀을 통해 연결되는데, 기어랙이 안내공간 내부에서 전진함에 따라 홀을 관통하여 하강함으로써 도관 단면으로 기어랙의 단부가 돌출하게 된다. 결국, 모터의 구동에 의해 기어랙이 아래로 하강하면 하강할수록 기어랙의 단부는 유체가 흐르는 도관의 단면을 더욱 가리게 되므로, 소위 드로틀 효과가 나타나게 되어 유량을 감소시키게 된다. On one side wall of the conduit of the inlet valve constituting the flow control device according to the present invention, a guide space which is formed perpendicular to the direction of the conduit through which the fluid flows is connected through the hole, as the gear rack moves forward in the guide space. Lowering through the hole causes the end of the gear rack to protrude into the conduit cross section. As a result, as the gear rack descends downward by the driving of the motor, the end of the gear rack further covers the end face of the conduit through which the fluid flows, so that a so-called throttle effect is generated, thereby reducing the flow rate.
반대로, 유입밸브의 도관을 흐르는 유량을 증가시는 제어명령이 제어부로부터 하달되는 경우, 모터는 기어랙 또는 기어랙에 합체된 축을 후진하도록 구동하여, 도관의 단면을 가리는 단면적을 축소시키게 된다. On the contrary, when a control command for increasing the flow rate through the conduit of the inlet valve is received from the control unit, the motor is driven to reverse the gear rack or the shaft incorporated in the gear rack, thereby reducing the cross-sectional area covering the cross section of the conduit.
본 발명은 유량계가 감지한 현재의 유량과 설정된 값을 비교하여, 피니언을 구동하는 모터를 회전하도록 함으로써, 모터로 하여금 기어랙을 전진 또는 후진하도록 함으로써, 도관을 따라 흐르는 유량의 목을 적절히 조르는 작용, 즉 드로틀(throttle) 조절을 하도록 함으로써, 전해조로 입수되는 유량을 조절할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 유량조절장치는 이온수 생성기가 토출하는 이온수의 산도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention compares the current flow rate detected by the flow meter with the set value, and causes the motor to drive the pinion to rotate, thereby causing the motor to move forward or backward in the gear rack, thereby appropriately squeezing the neck of the flow rate flowing along the conduit. That is, by adjusting the throttle (throttle), it is possible to adjust the flow rate received into the electrolytic cell. As a result, the flow regulating device according to the present invention has the effect of maintaining a constant acidity of the ion water discharged by the ion water generator.
도1은 본 발명에 따른 유량조절장치의 양호한 실시예를 나타낸 도면.
도2는 본 발명에 따른 유량조절장치를 나타낸 도면.
도3은 본 발명에 따른 유량조절장치에 장착되는 기어랙과 피니언의 양호한 실시예를 나타낸 도면.1 is a view showing a preferred embodiment of the flow regulating device according to the present invention.
2 is a view showing a flow control device according to the present invention.
Figure 3 shows a preferred embodiment of the gear rack and pinion mounted on the flow regulating device according to the present invention.
본 발명은 유량계가 검출하는 유량정보를 입력받아 제어부로부터 제어명령을 받아 유량을 조절하는 유량조절장치에 있어서, 상기 유량조절장치는 상기 제어부로부터 제어명령을 받아 회전구동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 회전구동력으로 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하는 피니언(pinion)과 상기 피니언의 나사에 맞물려 전진 또는 후진하는 기어랙(gear rack)으로 구성되는 랙기어; 및 입수구로 들어오는 유체를 배출구로 내보내는 도관을 구비하고, 도관의 측벽에는 기어랙이 관통하여 승강하도록 하여 도관 단면상에 돌출되는 정도에 따라 유체통로의 단면적을 드로틀(throttle)하여 유량을 조절하도록 홀을 형성하고, 상기 기어랙이 관통하여 전진 또는 후진할 수 있도록 중공 공간을 제공하고 내벽은 나사선을 구비하고 일 단면은 상기 홀과 연결된 안내공간을 구비한 유입밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention provides a flow rate adjusting device for adjusting a flow rate by receiving flow control information received from a flow rate controller, the flow rate adjusting device comprising: a motor providing a rotation driving force by receiving a control command from the control part; A rack gear including a pinion that rotates clockwise or counterclockwise by a rotational driving force of the motor and a gear rack that is engaged with the screw of the pinion to move forward or backward; And a conduit for discharging the fluid entering the inlet to the outlet, and the side wall of the conduit allows the gear rack to move up and down to throttle the cross-sectional area of the fluid passage according to the degree of protruding on the cross section of the conduit to adjust the flow rate. And an inlet valve having a hollow space so that the gear rack penetrates forwards or backwards, the inner wall is provided with a screw thread, and one end has a guide space connected to the hole.
이하에서는, 첨부도면 도1 내지 도3을 참조하여 본 발명에 따른 유량조절장치의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings Figures 1 to 3 will be described in detail a preferred embodiment of the flow regulating device according to the present invention.
도1은 본 발명에 따른 유량조절장치의 양호한 실시예를 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 본 발명에 따른 유량조절장치(300)는 유량계(100)와 제어부(200)와 함께 유량조절시스템을 구성하게 된다. 1 is a view showing a preferred embodiment of the flow regulating device according to the present invention. Referring to Figure 1, the
도1의 유량계(100)는 유량계(100)를 통과하는 유량을 검출하는 장치로서, 종래기술에 따른 임펠라를 사용할 수 있으며, 유량계(100)는 유량의 많고 적음에 따라 프로펠러 회전수가 비례하여 증감하게 되므로, 단위 시간당 발생하는 펄스신호로써 유량을 표시하게 된다.The
즉, 유량계(100)는 유량이 많을 경우에는 단위 시간당 펄스의 수를 증가시키게 되고, 유량이 적을 경우에는 단위시간당 발생 펄스의 수가 감소하게 된다. 유량계(100)는 유량에 비례하는 펄스신호를 발생시켜 제어부(200)에 전송함으로써, 제어부(200)는 현재 시각 t = t1에서의 유량을 감지하게 된다.That is, the
본 발명에 따른 제어부(200)는 중앙처리장치(CPU)와 메모리를 내장하고 있는 마이크로콘트롤러(micro-controller)를 프로그래밍하여 구현할 수 있으며, 제어부(200)는 미리 설정된 값과 현재 시각 t = t1에서의 유량을 비교하여, 다음 시점 t = t1 + Δt 시각에서 유량을 증가시킬지 아니면 감소시킬지 여부를 판단한다. 또한, 증감을 해야 한다면 얼마나 증감을 해야 할지도 연산하도록 할 수 있다. 제어부(200)의 유량 증감명령은 본 발명에 따른 유량조절장치(300)에 전송된다. The
본 발명에 따른 양호한 실시예로서, 제어부(200)는 유량계(100)로부터의 신호뿐 아니라, 전해조가 출수하는 이온수의 산도에 관한 정보, 소비자가 설정한 산도에 관한 정보 등 다양한 정보를 입력받아 제어명령을 내릴 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the
도2는 본 발명에 따른 유량조절장치를 나타낸 도면으로서, 도2a 내지 도2b는 작동 실시예를 나타내고 있다. 도2a를 참조하면, 본 발명에 따른 유량조절장치(300)는 유입밸브(310), 피니언랙기어(pinion rack gear; 320), 모터(330)의 세 부분으로 구성되어 있다.Figure 2 is a view showing a flow regulating device according to the present invention, Figures 2a to 2b shows an embodiment of the operation. Referring to Figure 2a, the
본 발명에 따른 유입밸브(inlet valve; 310)는 수도전 또는 정수기로부터 급수된 원수를 유입 받아 유량계(100)로 내보내는 밸브로서, 유입구(305)와 배출구(306)을 구비하고, 유입구(305)와 배출구(306) 사이에는 급수된 원수가 흐르는 원통형의 도관(304)을 구성한다. An
본 발명에 따른 유입밸브(310)의 도관(304) 일 측벽에는 홀을 형성하고, 도관 일 측벽에 형성된 홀을 일 단부로 하는 안내공간(303)이 형성되어 있다. 안내공간(303)은 도관(304)과 수직방향을 이루고 있는데, 중공(中空) 형태의 원통관으로서, 내벽에는 나사선(도시생략)이 형성되어 있다. A
안내공간(303)의 내부로는 피니언랙기어(320)의 기어랙(301)이 나사선을 따라 전진 또는 후진하도록 하며, 나사선을 따라 전진하는 경우(도2b 및 도2c), 기어랙(301)이 도관(304)의 단면으로 하강 돌출하게 되어 유속 단면을 줄이는, 소위 드로틀(throttle) 역할을 하게 된다.Inside the
한편, 기어랙(301)이 상승하는 경우 물이 흐르던 도관의 단면의 목을 죄던 기어랙(301)의 드로틀 역할이 사라지게 되므로, 결국 도관(304)의 단면은 넓어지는 효과가 발생하게 되어 유량이 증가하게 된다(도2a). 반대로, 기어랙(301)이 하강하면 드로틀 기능이 강화되므로 도관 면적은 점차 좁아지다가(도2b), 결국 도관 단면은 핀치 오프(pinch off)되는 상황에 이르게 된다(도2c 참조). On the other hand, when the
본 발명에 따른 유량조절장치(310)를 구성하는 기어랙(301)은 나사선으로 결합되어 있는 피니언(302)에 의해 전진 또는 후진 운동을 하게 된다. 즉, 피니언(302)은 모터(330)에 의해 시계방향 또는 반 시계방향으로 원운동을 하게 되고, 피니언(302)의 외주면에 형성된 나사선과 맞물려 전진 또는 후진하는 기어랙(301)은 병진운동을 하게 된다.The
본 발명의 양호한 실시예로서, 도2c에 도시한 바와 같이, 기어랙(301)은 기어랙 나사몸체(301a)에 합체된 축봉(301b)과 단부(301c)로 형성할 수 있다. 이 경우, 기어랙 나사몸체(301a)가 전진 또는 후진 병진운동하면, 이에 합체된 축봉(301b)과 단부(301c)가 함께 승강하게 되어, 도관(304)의 단면적을 변동시켜 유량을 조절하게 된다. As a preferred embodiment of the present invention, as shown in Fig. 2C, the
도3은 본 발명에 따른 유량조절장치(310)에 장착되는 기어랙(301)과 피니언(302)의 양호한 실시예를 나타낸 도면이다. 다시 도2a, 도2b 및 도2c를 참조하면, 유량조절장치(310)를 구성하는 피니언(pinion; 302)의 회전구동력은 모터(330)로부터 공급되며, 모터(330)는 본체(330a)와 모터축(330b)으로 구성되고, 모터축(330b)은 시계방향 또는 시계 반대방향으로 회전하게 된다. 3 is a view showing a preferred embodiment of the
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다. The foregoing has somewhat broadly improved the features and technical advantages of the present invention to better understand the claims that follow. Additional features and advantages that make up the claims of the present invention will be described below. It should be appreciated by those skilled in the art that the conception and specific embodiments of the invention disclosed may be readily used as a basis for designing or modifying other structures for carrying out similar purposes to the invention.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다. In addition, the inventive concepts and embodiments disclosed herein may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures for carrying out the same purposes of the present invention. In addition, such modifications or altered equivalent structures by those skilled in the art may be variously evolved, substituted and changed without departing from the spirit or scope of the invention described in the claims.
본 발명에 따른 유량조절장치는 이온수 생성기는 물론 정수기에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 유량조절장치는 모듈로 제작되어 유량조절이 필요한 시스템에 부착하여 사용될 수 있다. 본 발명은 유량계가 감지한 현재의 유량과 설정된 값을 비교하여, 피니언을 구동하는 모터를 회전하도록, 모터로 하여금 기어랙을 전진 또는 후진하도록 함으로써, 도관을 따라 흐르는 유량의 목을 적절히 조르는 작용을 수행하므로, 양산 적용 시에 생산성과 신뢰성을 도모할 수 있다. The flow control device according to the present invention is applicable to the water purifier as well as the ionizer generator. In addition, the flow control device according to the present invention can be used as a module is attached to the system requiring a flow control. The present invention compares the current flow rate detected by the flow meter with the set value, and causes the motor to move forward or backward through the gear rack to rotate the motor driving the pinion, thereby appropriately squeezing the neck of the flow rate flowing along the conduit. As a result, productivity and reliability can be achieved in mass production.
100 : 유량계
200 : 제어부
300 : 유량조절장치
301 : 기어랙
302 : 피니언
303 : 안내공간
304 : 도관
305 : 유입구
306 : 배출구
310 : 유입밸브
320 : 피니언랙기어
330 : 모터100: flow meter
200:
300: flow control device
301: Gear Rack
302: pinion
303: Information Space
304: conduit
305: inlet
306: outlet
310: inlet valve
320: pinion rack gear
330 motor
Claims (3)
상기 제어부로부터 제어명령을 받아 회전구동력을 제공하는 모터;
상기 모터의 회전구동력으로 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하는 피니언(pinion)과 상기 피니언의 외주면 나사에 맞물려 전진 또는 후진하는 기어랙(gear rack)으로 구성되는 피니언랙기어; 및
입수구로 들어오는 유체를 배출구로 내보내는 도관을 구비하고, 도관의 측벽에는 기어랙이 관통하여 승강하도록 하여 도관 단면상에 돌출되는 정도에 따라 유체통로의 단면적을 드로틀(throttle)하여 유량을 조절하도록 홀을 형성하고, 상기 기어랙이 관통하여 전진 또는 후진할 수 있도록 중공 공간을 제공하고 내벽은 나사선을 구비한 안내공간을 구비한 유입밸브
를 포함하는 유량조절장치.A flow rate adjusting device for receiving a control command from a control unit for receiving a flow rate detected by a flow meter and sending a control command to adjust the flow rate.
A motor providing a rotation driving force by receiving a control command from the controller;
A pinion rack gear including a pinion that rotates clockwise or counterclockwise by a rotational driving force of the motor and a gear rack that is engaged with a screw of an outer circumferential surface of the pinion to move forward or backward; And
A conduit for discharging the fluid entering the inlet is discharged to the outlet, and the side wall of the conduit allows the gear rack to move up and down to throttle the cross-sectional area of the fluid passage according to the degree of protruding on the cross section of the conduit to form a hole to adjust the flow rate. And an inlet valve having a hollow space so that the gear rack can penetrate forward or backward and the inner wall has a guide space having a thread.
Flow control device comprising a.
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