KR20200078896A - 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 정수기, 냉온수기, 직수형 정수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에 설치되는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상하로 높이차를 갖도록 배열된 제1 수평부와 제2 수평부 및 상기 수평부들 사이를 수직 방향으로 연결하고 길이방향으로 일측단이 개구된 끼움공을 갖는 수직부로 이루어진 유로, 상기 제1 수평부 또는 상기 제2 수평부에 구비되어 유로 내의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한 모듈 바디; 상기 제1 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제1 연결구, 상기 제2 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제2 연결구, 상기 제1 연결구 또는 상기 제2 연결구에 구비되어 유로 내의 유량을 감지하는 유량 센서를 포함한 연결부재; 및 상기 모듈 바디에 탈부착 가능하게 결합되되, 상기 끼움공에 끼워져 유로의 개도 범위를 조절하는 유량 조절부를 구비한 유량 조절밸브;를 포함하여, 하나의 모듈 장치로 유체의 온도와 유량 감지 및 유량 제어를 가능하게 하며, 동시에 필요에 따라 온도 센서, 유량 센서, 유량 제어밸브를 선택적으로 조합하여 범용적으로 사용할 수 있는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치에 관한 것이다.

Description

유체 제어용 다목적 복합 모듈장치{MULTI MODULE FOR FLUID CONTROL}

본 발명은 일반 정수기, 냉온수기, 직수형 정수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에 설치되는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상하로 높이차를 갖도록 배열된 제1 수평부와 제2 수평부 및 상기 수평부들 사이를 수직 방향으로 연결하고 길이방향으로 일측단이 개구된 끼움공을 갖는 수직부로 이루어진 유로, 상기 제1 수평부 또는 상기 제2 수평부에 구비되어 유로 내의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한 모듈 바디; 상기 제1 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제1 연결구, 상기 제2 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제2 연결구, 상기 제1 연결구 또는 상기 제2 연결구에 구비되어 유로 내의 유량을 감지하는 유량 센서를 포함한 연결부재; 및 상기 모듈 바디에 탈부착 가능하게 결합되되, 상기 끼움공에 끼워져 유로의 개도 범위를 조절하는 유량 조절부를 구비한 유량 조절밸브;를 포함하여, 하나의 모듈 장치로 유체의 온도와 유량 감지 및 유량 제어를 가능하게 하며, 동시에 필요에 따라 온도 센서, 유량 센서, 유량 제어밸브를 선택적으로 조합하여 범용적으로 사용할 수 있는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치에 관한 것이다.

정수기는, 일반 상수도의 물을 다단의 필터로 통과시켜 음용수를 음용할 수 있도록 하는 것으로, 일반적으로 정수된 음용수가 냉수탱크 및 온수 탱크로 자동으로 유입되게 하여, 각 탱크에 저장된 물을 가열 또는 냉각시켜 대기 상태로 있게 하며, 사용자가 냉수 배출구 또는 온수 배출구를 조작하면 대기 상태에 있던 냉수 또는 온수가 배출되도록 한다.

이러한 정수기는 모델에 따라 냉온수를 모두 제공하거나, 온수 기능이 없이 냉수만을 제공하는 형태로 판매되고 있으며, 모델에 따라 정수기, 냉온수기, 직수형 정수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기 등 다양한 명칭으로 불리고 있으나, 용수를 특정 용도로 변환하여 사용할 수 있게 하는 것으로 동일 범주에 속한다 할 수 있다.

도 1에는 꼭지 형태의 제빙노즐을 구비한 제빙수단 및 냉매 순환식 냉수 형성이 가능한 얼음 정수기(이하 먹는 물 공급기로 통칭함.)의 배관 연결 구조가 도시되어 있다.

이러한 먹는 물 공급기는 유체(정수 전, 후의 음용수, 냉매 등을 포함하는 개념임.)의 흐름에 따른 각 배관에서의 유체의 상태를 정확하게 감지하고 제어하기 위해 각 배관마다 온도 센서, 유량 감지 센서, 유량 조절밸브 등이 구비되어, 유체의 흐름을 목적에 맞게 제어한다.

종래의 먹는 물 공급기의 경우, 각 배관에 필요한 센서나 밸브의 종류가 제각각이므로, 용도에 맞는 센서나 밸브를 종류별로 구매하여 조립, 생산된다.

그러나 이렇게 용도별로 각각의 센서나 밸브를 개별 구매 후 사용하게 되면, 제조업체 입장에서 부품 구매에 필요한 비용이 증가함에 따라 제조 단가의 향상을 초래함은 물론, 조립성이 떨어지는 문제점이 있다.

이에 각 배관에 필요한 다양한 종류의 센서 내지 밸브, 특히 온도 및 유량 감지 센서와 유량 조절밸브를 하나의 모듈장치로 단일화하여 필요에 맞게 모듈장치의 각 부품을 선택적으로 조립하여 사용할 수 있는 기술의 필요성이 제기되었다.

참고로 이와 관련된 종래 기술로써, 등록특허 제10-1726436호, 등록실용신안 제20-0440305호 등이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

유체의 정밀 제어, 특히 먹는 물 공급기의 각 배관에 필요한 온도 센서, 유량 센서, 유량 조절밸브를 하나의 모듈장치로 단일화하여 생산성 향상을 도모함은 물론, 사용자가 필요에 따라 모듈장치의 각 부품을 선택적으로 조립하여 용도에 맞게 취사선택하여 먹는 물 공급기의 제조 단가를 절감할 수 있는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치는,

상하로 높이차를 갖도록 배열된 제1 수평부와 제2 수평부 및 상기 수평부들 사이를 수직 방향으로 연결하고 길이방향으로 일측단이 개구된 끼움공을 갖는 수직부로 이루어진 유로, 상기 제1 수평부 또는 상기 제2 수평부에 구비되어 유로 내의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한 모듈 바디;

상기 제1 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제1 연결구, 상기 제2 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제2 연결구, 상기 제1 연결구 또는 상기 제2 연결구에 구비되어 유로 내의 유량을 감지하는 유량 센서를 포함한 연결부재; 및

상기 모듈 바디에 탈부착 가능하게 결합되되, 상기 끼움공에 끼워져 유로의 개도 범위를 조절하는 유량 조절부를 구비한 유량 조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치에서,

상기 제1 수평부와 제2 연결구는 각각 서로 동일한 구조의 제1 체결부와 제2 체결부를 구비하고,

상기 제2 수평부와 제1 연결구는 각각 서로 동일한 구조로 상기 각 체결부에 대응하여 탈부착 가능한 제2 대응체결부와 제1 대응체결부를 구비하여,

상기 모듈 바디에서 분리한 제1 연결구와 제2 연결구를 서로 결합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치에서,

상기 유량 조절밸브는 상기 끼움공을 덮으면서 탈부착 가능하게 결합되고 상기 끼움공과 연통되는 삽입홀을 구비한 결합구와, 상기 유량 조절부를 구비한 하우징을 포함하되,

상기 결합구는 상하로 관통 형성된 나사공을 구비하고, 상기 하우징은 상기 나사공에 대응하는 관통공을 포함하여 결합구와 하우징이 볼트 결합되며,

상기 결합구에서 상기 하우징을 분리한 상태에서, 결합구를 상기 모듈 바디에 뒤집어서 결합 후 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치에서,

상기 유량 센서는 상기 수평부들 중 어느 하나 또는 상기 연결구들 중 어느 하나의 유로 내에 끼워져 고정되고 양면을 관통한 통과부를 갖는 끼움체와, 상기 끼움체에 축 결합되고 상기 연결구들 중 어느 하나의 유로 내로 삽입되어 유체의 의해 회전하는 임펠러와, 상기 임펠러의 회전수를 통해 유량을 감지하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치는,

온도 센서를 포함한 모듈 바디, 유량 센서를 구비한 제1, 제2 연결구를 포함한 연결부재, 유량 조절부를 구비한 유량 조절밸브의 각 구성을 모듈화하여 필요에 맞게 부품을 조립하여 사용함으로써, 유체의 온도 감지, 유량 감지 및 유량의 조절 기능을 복합적으로 또는 개별적으로 취사선택하여 범용적으로 사용할 수 있고,

이를 통해 먹는 물 공급기 제조업체는 각 배관에 필요한 각종 센서 내지 밸브 부품을 단일화하여 구매 후 사용함으로써, 제조 단가의 절감 및 생산성 향상 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 먹는 물 공급기의 배관 구조도.
도 2는 본 발명의 전체 조립 정면도와 분해 정면도 및 요부 조립 정면도.
도 3은 본 발명의 사용 상태 별 내부 구조를 도시한 요부 투용도 및 사시도.
도 4는 본 발명의 요부 분해 사시도 및 요부 확대 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 일반 정수기, 냉온수기, 직수형 정수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에 사용되어, 일반 용수와 정수 및 냉매 등 유체의 온도 및 유량 감지, 그리고 유량의 조절을 범용적으로 가능하게 하는 유체 제어용 다목적 복함 모듈장치에 관한 것으로,

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 온도 감지 기능을 갖는 모듈 바디(10), 유량 감지 기능을 갖는 연결부재(20), 유량을 조절하는 기능을 갖는 유량 조절밸브(30)를 포함한다.

먼저 상기 모듈 바디(10)는 상하로 높이차를 갖도록 배열된 제1 수평부(11)와 제2 수평부(12) 및 상기 수평부(11)(12)들 사이를 수직 방향으로 연결하고 길이방향으로 일측단이 개구된 끼움공을 갖는 수직부(13)로 이루어진 유로, 상기 제1 수평부(11) 또는 상기 제2 수평부(12)에 구비되어 유로 내의 온도를 감지하는 온도 센서(14)를 포함한다.

상기 모듈 바디(10)는 유체의 유입 및 배출을 위한 유로가 형성된 일종의 관체로써, 본 명세서에서는 상측의 제1 수평부(11)로 유체가 유입되고 수직부(13)를 지나 하측의 제2 수평부(12)로 유체가 배출되는 실시예를 대표하여 설명하나, 유체의 흐름 방향은 반대로 형성될 수도 있다.

이러한 모듈 바디(10)는 제1 수평부(11)의 일측단(도면 상 좌측 외측단)에 제1 체결부(11a)를 구비하고, 제2 수평부(12)의 타측단(도면 상 우측 외측단)에 제2 대응체결부(12a)를 구비하여, 연결부재(20)의 제1 연결구(21) 및 제2 연결구(22)가 탈부착 가능하게 결합된다.

이때 상기 제1 체결부(11a) 및 제2 대응체결부(12a)는 서로 대응하는 암수 결합 구조로써, 도면에서는 수 결합부로써 후크 형태의 제1 체결부(11a)와, 암 결합부로써 후크가 탈착되는 홈 형태의 제2 대응체결부(12a)가 대표적으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 제1 체결부(11a)와 제2 대응체결부(12a)를 각각 암나사부와 수나사부의 형태로 구성할 수 있다.

아울러 상기 제1 수평부(11) 또는 제2 수평부(12)의 외측면에는 각 유로와 연통된 끼움홀을 갖는 제1 장착부(11A)가 구비되어, 상기 온도 센서(14)의 감지봉이 상기 끼움홀로 끼워져 상기 제1 장착부(11A)에 장착된다.

이러한 온도 센서(14)는 상기 감지봉이 유로 내로 노출되어 모듈 바디(10)를 지나는 유체의 온도를 실시간으로 감지하여 전송한다.

본 명세서의 도면에서는 상기 온도 센서(14)가 상기 제1 수평부(11)에 구비된 실시예가 대표적으로 도시되어 있으나, 제2 수평부(12)에 온도 센서(14)가 구비될 수도 있다.

나아가 상기 수직부(13)는 길이방향으로 일측단(도면 상 하측 외측단)이 개구된 끼움공을 더 포함한다.

상기 끼움공은 수직부(13)의 유로와 연통되어 있으며, 상기 끼움공으로 후술하는 유량 조절밸브(30)의 유량 조절부(31), 보다 엄밀하게는 끼움구(35)가 끼워져 수직부(13)의 유로 내 개도 범위를 조절되도록 한다.

이어서 상기 연결부재(20)는 상기 제1 수평부(11)에 탈부착 가능하게 결합되는 제1 연결구(21), 상기 제2 수평부(12)에 탈부착 가능하게 결합되는 제2 연결구(22), 상기 제1 연결구(21) 또는 상기 제2 연결구(22)에 구비되어 유로 내의 유량을 감지하는 유량 센서(23)를 포함한다.

상기 제1 연결구(21) 및 제2 연결구(22)는 일종의 피팅으로써, 상기 모듈 바디(10)를 먹는 물 공급기 상에 구비된 배관 파이프에 연결 가능하게 한다.

그리고 상기 제1 연결구(21)의 타측단(도면 상 우측 외측단)에 상기 제1 체결부(11a)에 탈부착 가능한 제1 대응체결부(21a)를 구비하고, 상기 제2 연결구(22)의 일측단(도면 상 좌측 외측단)에 상기 제2 대응체결부(12a)에 탈부착 가능한 제2 체결부(22a)를 구비하여, 각 연결구가 상기 모듈 바디(10)의 각 수평부에 결합된다.

이때 상기 제2 대응체결부(12a) 및 제2 체결부(22a)는 서로 대응하는 암수 결합 구조로써, 도면에서는 수 결합부로써 후크 형태의 제2 대응체결부(12a)와, 암결합부로써 후크가 탈착되는 홈 형태의 제2 체결부(22a)가 도시되어 있으나, 상기 제1 체결부(11a) 및 제1 대응체결부(21a)와 마찬가지로 이에 한정되지 않는다.

즉, 상기 제1 수평부(11)와 제2 연결구(22)는 각각 서로 동일한 구조의 제1 체결부(11a)와 제2 체결부(22a)를 구비하고,

상기 제2 수평부(12)와 제1 연결구(21)는 각각 서로 동일한 구조로 상기 각 체결부에 대응하여 탈부착 가능한 제2 대응체결부(12a)와 제1 대응체결부(21a)를 구비한다.

이에 따라 상기 제1 연결구(21) 및 제2 연결구(22)는 각각 대응하는 수평부(11)(12)에 탈부착 가능할 뿐만 아니라, 연결구(21)(22)들끼리도 상호 탈부착이 가능해진다.

이러한 본 발명은 상기 모듈 바디(10)에서 분리한 제1 연결구(21)와 제2 연결구(22)를 서로 결합하여 사용할 수 있게 된다.

상기 유량 센서(23)는 상기 수평부(11)(12)들 중 모듈 바디(10) 및 연결구(21)(22)들의 유로를 흐르는 유체의 유량을 감지하는 것으로,

상기 수평부(11)(12)들 중 어느 하나 또는 상기 연결구(21)(22)들 중 어느 하나의 유로 내에 끼워져 고정되고 양면을 관통한 통과부를 갖는 끼움체(24)와, 상기 끼움체(24)에 축 결합되고 상기 연결구(21)(22)들 중 어느 하나의 유로 내로 삽입되어 유체의 의해 회전하는 임펠러(25)와, 상기 임펠러(25)의 회전수를 통해 유량을 감지하는 감지부(미도시)를 포함한다.

도면에서는 제2 수평부(12)의 유로에 상기 끼움체(24)가 고정, 결합되고, 제2 연결구(22)의 유로에 상기 임펠러(25)가 구비된 실시예가 대표적으로 도시되어 있으나, 반대의 구성도 가능하다.

상기 끼움체(24)는 유로의 내경과 동일한 외경을 갖는 원판 형상의 구조체로써, 유로의 길이방향으로 끼움체(24)의 양면이 관통하여 상기 통과부가 방사상으로 구비되어, 유체의 흐름을 저해하지 않는다.

상기 임펠러(25)는 원추 형상의 구조체로써, 외주면에 나선형으로 연결된 복수개의 회전날개가 구비되며, 선단부의 축부가 상기 끼움체(24)의 중앙에 축 결합되어, 유체의 흐름에 의해 회전한다.

상기 감지부는 상기 임펠러(25)의 회전수를 감지함으로써 유로를 지나는 유량을 실시간으로 체크하여 전송한다.

이러한 감지부는 상기 제2 수평부(12)의 유로와 직교되는 방향으로 연통하도록 형성된 제2 장착부(22b)에 장착되며, 임펠러(25)의 회전수 측정이 가능한 센서로써, 임펠러(25)에 부착된 마그네틱의 자성을 감지하여 회전수를 측정하는 마그네틱 홀 IC가 사용될 수 있다.

다음으로 상기 유량 조절밸브(30)는, 모듈 바디(10)의 유로를 흐르는 유체의 유량을 가감하여 제어할 수 있는 것으로,

상기 모듈 바디(10)에 탈부착 가능하게 결합되되, 상기 끼움공에 끼워져 유로의 개도 범위를 조절하는 유량 조절부(31)를 구비한다.

구체적으로 상기 유량 조절밸브(30)는 상기 끼움공을 덮으면서 탈부착 가능하게 결합되고 상기 끼움공과 연통되는 삽입홀을 구비한 결합구(32)와, 상기 유량 조절부(31)를 구비한 하우징(33)을 포함하되,

상기 결합구(32)는 상하로 관통 형성된 나사공(32a)을 구비하고, 상기 하우징(33)은 상기 나사공(32a)에 대응하는 관통공(33a)을 포함하여 결합구(32)와 하우징(33)이 볼트(34)로 결합된다.

이에 따라 상기 결합구(32)는 상기 모듈 바디(10)에 뒤집어서 볼트 결합이 가능하며,

이러한 본 발명은 상기 결합구(32)에서 상기 하우징(33)을 분리한 상태에서, 결합구(32)를 상기 모듈 바디(10)에 뒤집어서 결합 후 사용할 수 있다.

이때 상기 결합구(32)를 뒤집어서 모듈 바디(10)에 결합하는 이유는, 상기 삽입홀에서 유량 조절부(31)가 끼워지는 부위가, 끼움구(35)가 통과되는 부위에 비해 상대적으로 그 직경이 작으므로, 마개로 삽입구의 개구부를 밀폐하여 유체의 누설을 방지하기가 더 용이하기 때문이다.

아울러 상기 유량 조절밸브(30)는 상기 결합구(32)를 관통하여 상기 끼움공으로 끼워지고 상기 수직부(13)의 유로와 연통하는 통과홀(35a)과 상기 통과홀(35a)의 일측면이 개구된 조절홈부(35b)를 갖는 끼움구(35)와, 상기 끼움구(35)에 연결되어 스테핑 모터에 의해 끼움구(35)를 회전시키는 상기 유량 조절부(31)를 포함한다.

상기 끼움구(35)는 상기 결합구(32)를 관통하여 하우징(33)에 내장된 상기 스테핑 모터에 의해 좌우 회전하는 것으로, 수직부(13)의 유로를 흐르는 유체가 상기 통과홀(35a)을 유입되어 상기 조절홈부(35b)를 통해 제2 수평부(12)의 유로를 따라 흐르게 된다.

상기 스테핑 모터는 회전축을 단계적으로 좌우 회전 거리의 미세 조정이 가능한 것으로, 상기 끼움구(35)가 스테핑 모터의 회전축에 연결되어 끼움구(35)의 회전이 제어된다.

이때 상기 조절홈부(35b)는 통과홀(35a)과 직교되는 방향으로 개구되어 있기 때문에 조절홈부(35b)와 수직부(13)의 내벽이 서로 면접할 수 있으며,

따라서 스테핑 모터로 끼움구(35)의 회전 각도를 변경함에 따라 상기 제2 수평부(12)의 유로 상으로 노출되는 상기 조절홈부(35b)의 면적이 조절되며, 이를 통해 모듈 바디(10)의 유로 개도 범위를 변경함으로써, 모듈 바디(10)의 유로에 흐르는 유체의 유량을 필요에 맞게 제어할 수 있게 된다.

상기한 구성의 유체 제어용 다목적 복함 모듈장치의 사용 실시예를 설명하면,

먼저 도 1의 [A] 및 도 2의 [A]에 도시된 바와 같이, 유체의 온도 및 유량 체크, 유체의 유량 조절 기능이 모두 필요한 배관에 본 발명을 설치할 경우에, 상기 모듈 바디(10)와, 상기 연결부재(20)의 제1, 제2 연결구(21)(22), 상기 유량 조절밸브(30)를 모두 조립하여 배관에 연결하게 되면, 모듈 바디(10)의 온도 센서(14), 연결부재(20)의 유량 센서(23), 유량 조절밸브(30)가 각 유로에 구비됨에 따라, 유체의 온도와 유량 감지 및 유량의 제어가 가능한 복합 센서 밸브로 활용할 수 있다.

또한 도 1의 [C] 및 도 2의 [B]에 도시된 바와 같이, 유체의 유량 체크 기능만이 필요한 배관에 본 발명을 설치할 경우에, 분리된 제1, 제2 연결구(21)(22)만을 서로 조립하여 배관에 연결하게 되면, 연결부재(20)의 유량 센서(23)만이 유로에 구비됨에 따라 유체의 유량만을 체크할 수 있는 유량 감지 센서로 활용할 수 있다.

나아가 도 2의 [C]에 도시된 바와 같이, 유체의 온도 및 유량 체크 기능만이 필요한 배관에 본 발명을 설치할 경우에, 유량 조절밸브(30)의 하우징(33)을 분리한 후 결합구(32)를 모듈 바디(10)에 뒤집어 결합하여 배관에 연결하게 되면, 모듈 바디(10)의 온도 센서(14) 및 연결부재(20)의 유량 센서(23)만이 각 유로에 구비됨에 따라 유체의 온도 및 유량만을 체크할 수 있는 수온 및 유량 감지 겸용 센서로 활용할 수 있다.

한편 상기 온도 센서(14)는 상기 제1 수평부(11)를 관통하여 끼워져 유로로 노출되는데, 본 발명의 모듈장치가 냉매가 흐르는 배관에 설치될 경우, 저온의 냉매로 인한 냉각 수축이 발생하면서, 온도 센서(14)가 끼워진 부위에 틈새가 발생하여 냉매가 누설될 위험성이 있다.

이에 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 수평부(11)(보다 엄밀하게는 끼움홀)와 온도 센서(14)의 탐지봉(14a) 사이에 냉각 수축에 의한 틈새를 메꿔서 기밀성을 부여하는 기밀수단을 더 포함한다.

구체적으로 상기 기밀수단은,

상기 제1 수평부(11)의 끼움홀 둘레를 따라 내측으로 돌출된 결합단(11b),

상기 온도 센서(14)의 탐지봉(14a)에 외삽되어 상기 결합단(11b)의 외면에 끼움 결합되는 것으로, 결합단(11b)의 선단부 사이 공간에 수용부(15a)를 형성하는 '

'단면 형상의 체결부재(15),

상기 탐지봉(14a)에 외삽되어 상기 수용부(15a)에 내장되며, 소정의 탄성력을 갖는 소재로 이루어지고, 내부에 제빙 시 팽창되는 원수(16a)가 채워진 'o' 자 단면 형상의 기밀링(16)을 포함하여,

상기 탐지봉(14a)에 의한 냉각에 의해 제빙되는 원수(16a)의 부피가 팽창하면서, 상기 기밀링(16)이 수용부(15a) 및 탐지봉(14a)의 외면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기 결합단(11b)은 끼움홀을 유로 내측으로 연장하여 탐지봉(14a)의 전후좌우 지지가 되도록 한다.

상기 체결부재(15)는 링 타입 부재로써, 테두리를 따라 절곡 연결된 측벽부의 내경이 상기 결합단(11b)의 외경과 대응하며, 중앙에 상기 끼움홀과 동일한 내경의 중공부가 관통 형성되어, 탐지봉(14a)이 끼움홀에 끼워진 상태에서 체결부재(15)의 중공부로 탐지봉(14a)을 끼워 상기 결합단(11b)에 끼움 결합된다.

상기 기밀링(16)은 외압이 가해질 때 팽창 가능한 소재의 링 타입 부재로써, 내부에는 원수(16a)(물)가 채워져 있으며, 상기 체결부재(15)의 결합 전에 탐지봉(14a)의 외주면에 끼워져, 체결부재(15)의 결합 시 기밀링(16)이 수용부(15a)상에 안착된다.

이러한 기밀수단은 도 4의 좌측에 도시된 바와 같이, 상온의 유체가 유로를 흐를 경우 체결부재(15)와 기밀링(16)의 밀착 구조를 통해 끼움홀과 탐지봉(14a) 사이의 틈새로 유체가 누설되는 것을 방지하여, 일반적인 패킹으로써 기능한다.

또한 저온의 냉매가 유로를 흐를 경우, 온도 하강에 의해 탐지봉(14a) 및 결합단(11b)이 각각 내, 외측으로 수축하여 끼움홀 상에 미세 틈새가 발생할 수 있는데, 이때 상기 기밀링(16)은 내부에 원수(16a)가 채워져 있어 탐지봉(14a) 및 결합단(11b)이 수축할 정도로 온도가 하강하면 원수(16a)가 제빙되며,

이러한 원수(16a), 즉 물은 제빙 시의 고체 상태에서 액체 상태보다 부피가 커지게 되므로, 원수(16a)의 부피 팽창에 의해 기밀링(16) 자체가 외측으로 팽창되어, 기밀링(16)이 결합단(11b), 체결부재(15), 탐지봉(14a)에 완전 밀착되면서, 냉각 수축에 의한 틈새를 메워 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 모듈 바디 11 : 제1 수평부
12 : 제2 수평부 13 : 수직부
14 : 온도 센서
20 : 연결부재 21 : 제1 연결구
22 : 제2 연결구 23 : 유량 센서
24 : 끼움체 25 : 임펠러
30 : 유량 조절밸브 31 : 유량 조절부
32 : 결합구 33 : 하우징
34 : 볼트 35 : 끼움구

Claims (4)

1. 상하로 높이차를 갖도록 배열된 제1 수평부와 제2 수평부 및 상기 수평부들 사이를 수직 방향으로 연결하고 길이방향으로 일측단이 개구된 끼움공을 갖는 수직부로 이루어진 유로, 상기 제1 수평부 또는 상기 제2 수평부에 구비되어 유로 내의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한 모듈 바디;
   상기 제1 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제1 연결구, 상기 제2 수평부에 탈부착 가능하게 결합되는 제2 연결구, 상기 제1 연결구 또는 상기 제2 연결구에 구비되어 유로 내의 유량을 감지하는 유량 센서를 포함한 연결부재; 및
   상기 모듈 바디에 탈부착 가능하게 결합되되, 상기 끼움공에 끼워져 유로의 개도 범위를 조절하는 유량 조절부를 구비한 유량 조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 수평부와 제2 연결구는 각각 서로 동일한 구조의 제1 체결부와 제2 체결부를 구비하고,
   상기 제2 수평부와 제1 연결구는 각각 서로 동일한 구조로 상기 각 체결부에 대응하여 탈부착 가능한 제2 대응체결부와 제1 대응체결부를 구비하여,
   상기 모듈 바디에서 분리한 제1 연결구와 제2 연결구를 서로 결합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 수직부는 길이방향으로 일측단이 개구된 끼움공을 포함하고,
   상기 유량 조절밸브는 상기 끼움공을 덮으면서 탈부착 가능하게 결합되고 상기 끼움공과 연통되는 삽입홀을 구비한 결합구와, 상기 유량 조절부를 구비한 하우징을 포함하되,
   상기 결합구는 상하로 관통 형성된 나사공을 구비하고, 상기 하우징은 상기 나사공에 대응하는 관통공을 포함하여 결합구와 하우징이 볼트 결합되며,
   상기 결합구에서 상기 하우징을 분리한 상태에서, 결합구를 상기 모듈 바디에 뒤집어서 결합 후 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치.
   
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 유량 센서는 상기 수평부들 중 어느 하나 또는 상기 연결구들 중 어느 하나의 유로 내에 끼워져 고정되고 양면을 관통한 통과부를 갖는 끼움체와, 상기 끼움체에 축 결합되고 상기 연결구들 중 어느 하나의 유로 내로 삽입되어 유체의 의해 회전하는 임펠러와, 상기 임펠러의 회전수를 통해 유량을 감지하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제어용 다목적 복합 모듈장치.
   

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