KR102460009B1 - 정수기의 제거수 배출밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수기의 제거수 라인에 설치되는 제거수 배출밸브에 관한 것으로, 역삼투압 방식의 필터에서 발생하는 제거수를 배출하기 위하여 제거수 배출라인에 장착되는 정수기의 제거수 배출밸브로, 제거수 배출라인에 장착되어 제거수를 배출하도록 인렛과 아웃렛이 구비되는 밸브본체와, 상기 밸브본체에 장착되어 전기적인 작동에 의하여 온/오프되는 솔레노이드 밸브를 포함하고, 상기 밸브본체는 바닥면의 상측에 상부가 개방된 형상으로 이루어지되 인렛과 연결되게 유입유로가 형성되는 외관과, 그 외관의 내측에 유입유로를 확보할 수 있도록 이격되게 형성되며 상부가 개방된 형상으로 이루어지고 아웃렛과 연결되게 출수유로가 형성되는 내관과, 상기 아웃렛의 출수용량보다 상대적으로 적은 양이 배출되고 유입유로와 출수유로를 연결하여 제거수를 배출하기 위한 유로가 상시 개방된 상태를 유지하도록 하기 위한 미세유로를 포함하도록 하고, 상기 솔레노이드 밸브는 밸브본체의 개방된 상측을 차단하거나 개방하기 위한 차단부재를 구비하여 제거수 배출을 위한 미세유로가 상시개방된 상태에서 솔레노이드 밸브의 작동에 의하여 유입유로와 출수유로의 연결상태를 개방하여 유로가 일시적으로 확장되면서 플러싱 작동이 가능하도록 함으로써 역삼투압 작용에 의하여 발생하는 제거수를 배출하기 위한 미세유로가 상시 개방된 상태에서 제거수가 배출되도록 함은 물론, 일시적으로 밸브를 완전 개방하여 플러싱 작업을 수행할 수 있도록하고, 이 플러싱 작업이 자동으로 수행할 수 있도록 한 것이다.

Description

정수기의 제거수 배출밸브{Removable water discharge valve of water purifier}

본 발명은 역삼투압 정수기의 제거수 라인에 설치되는 제거수 배출밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수기에 장착된 역삼투압 방식의 필터를 통하여 이물질이 함유된 제거수가 배출되는 밸브구조를 간소화하고 저렴한 비용으로 밸브의 생산효율을 높일 수 있도록 한 제거수 배출밸브에 관한 것이다.

일반적으로 역삼투압 방식의 정수기는 정수 시스템의 구성중 멤브레인(Membrane) 필터가 사용되는 정수기를 지칭하며, 이러한 멤브레인 필터에 삼투압력 이상의 압력을 가하여 오염물질을 농축시켜 제거수로 방출하고, 정수쪽으로 순수한 물을 생산하는 시스템으로 이루어진다.

역삼투압 방식의 정수기는 그 특성상 오염 물질이 농축되는 제거수가 필연적으로 발생될 수 밖에 없는 것으로서, 이 제거수 배출을 위하여 멤브레인 필터의 하측에 미세 유로를 갖는 제거수 배출수단이 장착된다.

이 제거수 배출수단의 구조는 통상 역삼투압 방식의 필터 하단에 엘보 피팅을 장착하고 엘보 피팅에 제거수의 과다 발생을 방지하도록 최적화된 0.5mm 내외의 미세 유로를 형성하여 역삼투압필터 내부에 압력을 걸어주면서도 미세유로를 통하여 제거수를 배출할 수 있도록 하고 있다.

그런데 제거수 배출수단을 이렇게 단순 피팅 형식으로 장착하는 경우, 정수기를 장기간 사용시 미세유로가 막히는 현상이 발생하는 문제가 있다.

즉, 제거수 배출라인이 막하게 되면 제거수의 배출양이 줄어들 수 있으며 제거수에 농축되는 오염물질의 농도가 증가하게 되는 문제가 발생한다.

따라서 전체 정수기의 효율에 나쁜 영향을 미치게 됨은 물론 필터의 수명이 짧아지게 되는 문제가 있다.

등록실용신안 제458153호(2012.01.12.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 역삼투압 작용에 의하여 발생하는 제거수를 배출하기 위한 미세유로를 형성하여 미세유로가 상시 개방된 상태에서 제거수가 배출되도록 함은 물론, 일시적으로 밸브를 완전 개방하여 플러싱 작업을 수행할 수 있도록하고, 이 플러싱 작업이 자동으로 수행될 수 있는 정수기의 제거수 배출밸브를 제공할 수 있도록 한 것이다.

또한, 제거수 배출밸브의 금형구조를 간소화하고 저렴한 비용으로 제작할 수 있고, 미세유로와 플러싱 유로가 함께 구비됨에도 제거수 배출시 소음이 발생하지 않도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 역삼투압 방식의 필터에서 발생하는 제거수를 배출하기 위하여 제거수 배출라인에 장착되는 정수기의 제거수 배출밸브로, 제거수 배출라인에 장착되어 제거수를 배출하도록 인렛과 아웃렛이 구비되는 밸브본체와, 상기 밸브본체에 장착되어 전기적인 작동에 의하여 온/오프되는 솔레노이드 밸브를 포함하고, 상기 밸브본체는 바닥면의 상측에 상부가 개방된 형상으로 이루어지되 인렛과 연결되게 유입유로가 형성되는 외관과, 그 외관의 내측에 유입유로를 확보할 수 있도록 이격되게 형성되며 상부가 개방된 형상으로 이루어지고 아웃렛과 연결되게 출수유로가 형성되는 내관과, 상기 아웃렛의 출수용량보다 상대적으로 적은 양이 배출되고 유입유로와 출수유로를 연결하여 제거수를 배출하기 위한 유로가 상시 개방된 상태를 유지하도록 하기 위한 미세유로를 포함하도록 하고, 상기 솔레노이드 밸브는 밸브본체의 개방된 상측을 차단하거나 개방하기 위한 차단부재를 구비하여 제거수 배출을 위한 미세유로가 상시개방된 상태에서 솔레노이드 밸브의 작동에 의하여 유입유로와 출수유로의 연결상태를 개방하여 유로가 일시적으로 확장되면서 플러싱 작동이 가능하도록 함으로써 제거수 배출과 함께 동시에 오토 플러싱 기능을 갖도록 한 것이다.

또한, 미세유로가 밸브본체를 성형시 일체로 성형가능하도록 내관의 상단둘레에 하부로 내입된 요홈을 형성함으로써 미세유로를 밸브본체 성형시 간단한 구조로 금형을 설계하여 일체로 형성할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 정수기의 제거수 배출밸브에 의하면, 제거수를 배출하기 위한 미세유로가 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이하고, 금형구조를 간소화하여 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.

또한, 정수용량에 따라서 사이즈별로 유량을 조절해야 하는 경우 금형상에서 핀만을 교체하여 미세유로의 사이즈를 다양화할 수 있으므로 더욱 저렴한 비용으로 유지관리가 가능하다.

또한, 자동 플러싱 기능에 의하여 이물질에 의한 밸브 막힘을 방지하고, 필터의 수명단축을 방지할 수 있으며, 정수기의 효율이 향상된다.

또한, 제거수가 배출되는 과정에서 플러싱 작업을 하더라도 소음이 전혀 발생하지 앓게 된다.

도 1은 본 발명의 제거수 배출밸브가 장착된 정수라인의 구조를 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 제거수 배출밸브의 외관 사시도
도 3은 본 발명의 제거수 배출밸브의 일 실시 예에 따른 단면구조도
도 4는 도 3의 분해 사시도
도 5는 도 3의 밸브본체의 내부 구조를 나타낸 사사도
도 6은 본 발명의 제거수 배출밸브의 미세유로를 통한 제거수 배출구조를 나타낸 단면도
도 7은 도 6의 제거수 배출구조를 나타낸 개략도
도 8은 본 발명의 제거수 배출밸브의 플러싱 작업상태를 나타낸 단면도
도 9는 본 발명의 밸브본체의 또 다른 실시 예에 따른 사시도
도 10은 도 9의 밸브본체가 적용된 제거수 배출밸브의 단면구조도
도 11은 본 발명의 밸브본체의 또 다른 실시 예에 따른 사시도
도 12는 도 11의 밸브본체가 적용된 제거수 배출밸브의 단면구조도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제거수 배출밸브는 정수라인의 제거수 배출라인(1)에 장착되는 것으로, 정수라인에는 원수공급원(2)으로부터 공급된 원수를 여과하는 복수의 필터(3)와, 그 필터 들을 미리 정해진 순서로 연결하여 여과가 이루어지도록 하는 정수유로(4)와, 원수가 필터들에 의해 여과되어 생성된 여과수를 저장하는 저장부(5)와, 그 저장부에 저장된 여과수를 외부로 배출하는 배수유로(6)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 정수기는 특별히 한정되지 않으며 얼음 정수기나 냉장고와 같이 여과수를 공급하는 내장되는 장치들 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 필터(2)는 원수에 포함된 침전물이나 유해한 성분을 제거하는 전처리 필터,카본필터, 멤브레인 필터 등으로 이루어질 수 있다.

그리고 멤브레인 필터, 즉 역삼투압 방식에 의한 필터는 선카본필터를 통과한 중금속이나 유해균 등의 오염물질을 제거하기 위한 것으로, 필터에 유입되는 물에 삽투압력 이상의 압력을 가함으로써 오염물질을 농축시켜 제거수 배출라인(6)으로 제거수를 배출하고, 여과된 물은 다른 필터로 보내 여과과정을 거치도록 한다

역삼투압 방식의 필터에서 발생하는 제거수를 배출하기 위한 제거수 배출라인에는 본 발명의 제거수 배출밸브가 장착되는 것으로, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제거수 배출라인에 장착되어 제거수를 배출하도록 인렛(101)과 아웃렛(102)이 구비되는 밸브본체(100)와, 상기 밸브본체에 장착되어 전기적인 작동에 의하여 온/오프되는 솔레노이드 밸브(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 밸브본체(100)는 바닥면(110)과, 그 바닥면의 상측으로 상부가 개방되어 있는 중공의 외벽을 구성하는 외관(120)이 구성될 수 있으며, 그 외관(120)의 내측에는 외관과 이격되면서 상부가 개방되어 있는 중공의 내벽을 구성하는 내관(130)이 구성될 수 있다.

즉, 밸브본체(100)의 바닥면(100) 상측에 상부가 개방되어 있는 이중의 관 형상으로 외관(120)과 내관(130)이 구성될 수 있으며, 이 외관과 내관의 횡단면 형상은 유로의 원활할 유동을 위하여 원통형의 형상으로 이루어지도록 함이 바람직하다.

밸브본체(100)의 외관(120)은 인렛(101)과 연결되어 외관(120)과 내관(130)의 이격된 사이에 유입유로(122)가 형성되며, 내관(130)에는 아웃렛(102)과 연결되는 출수유로(132)가 구비된다.

그리고 상기 유입유로(122)와 출수유로(132)에는 유입유로와 출수유로를 연결하는 미세유로(140)가 구비될 수 있으며, 이 미세유로(140)는 아웃렛(102)과 출수유로(132)의 출수용량보다 상대적으로 매우 적은 양을 배출하도록 형성되고, 이 미세유로는 0.5mm 내외의 미세 유로를 형성하여 역삼투압 방식으로 작동하는 필터 내부에 압력을 걸어주면서도 미세유로를 통하여 제거수를 배출토록 함이 바람직하다.

즉, 미세유로(140)를 통하여 솔레노이드 밸브(200)가 밸브본체(100)의 상면을 닫은 상태, 유입유로(122)와 출수유로(132)가 솔레노이드 밸브에 의하여 닫힌 상태에서도 제거수를 배출하기 위한 유로가 상시 개방된 상태를 유지하고 제거수를 지속적으로 배출할 수 있게 된다.

그리고 상기 솔레노이드 밸브(200)는 밸브본체(100)의 개방된 상측을 차단하거나 개방하여 밸브본체의 유입유로와 출수유로가 연결되는 유로를 차단하거나 개방할 수 있게 되는 것으로, 솔레노이드 밸브(200)에는 차단부재(210)가 구비되어 제거수 배출을 위한 미세유로가 상시개방된 상태에서 솔레노이드 밸브의 작동에 의하여 유입유로와 출수유로의 연결상태를 개방하여 유로가 급격히 확장되면서 제거수 배출밸브 내에 잔류하고 있는 제거수를 일시에 배출시키는 작업, 즉 플러싱 작업이 가능하게 되며, 이 플러싱 작업을 통하여 제거수 배출밸브의 막힘을 방지할 수 있다.

이때, 상기 차단부재(210)는 솔레노이드 밸브(200)의 작동에 의하여 실링재(212)가 밸브본체(100)의 개방된 상부를 차단하게 되도록 구비될 수 있는 것으로, 상기 실링재(212)는 솔레노이드 밸브(200)의 작동에 의하여 상,하로 승강 작동하는 가압판(214)에 의하여 승강 작동이 이루어지면서 밸브 차단 및 개방이 이루어지도록 할 수 있다.

따라서 물을 정수라인을 통하여 여과하는 과정에서 역삼투압 방식으로 작동하는 멤브레인 필터를 경유하게 되면 제거수가 발생하는데, 도 6에 도시된 바와 같이 제거수 배출밸브의 상시 개방되어있는 미세유로(140)를 통하여 지속적으로 배출시키고, 이와 동시에 그 미세유로의 직경이 매우 작기 때문에 역삼투압 방식으로 작동하는 필터 내부에 압력을 걸어준 상태를 지속적으로 유지한다.

그리고 일정 시간이 경과한 후에는 솔레노이드 밸브(200)의 작동, 즉 솔레노이드 밸브(200)가 차단부재(210)를 들어올려 도 8에 도시된 바와 같이 유입유로(122)와 출수유로(132)가 연통되어 있는 유로를 완전히 개방시켜 일시적으로 밸브 내의 제거수를 높은 압력으로 배출시키게 되며, 이 과정에서 밸브내에 잔존하고 있는 이물질이 아웃렛(102)을 통하여 한꺼번에 배출된다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(200)의 개폐작동은 정수라인의 제어부(미도시)의 신호를 받아 작동되도록 할 수 있으며, 전기적으로 개폐작동이 이루어지는 것으로, 상기 제어부에서는 솔레노이드 밸브의 타이머를 설정하여 일정한 시간 간격으로 개폐되고, 일정한 시간동안 개방이 이루어지도록 설정될 수 있다.

따라서 미세유로가 상시 개방된 상태에서 제거수가 배출되도록 하고 일시적으로 밸브를 완전 개방하여 플러싱 작업을 수행할 수 있도록 함은 물론, 자동으로 플러싱 작업을 수행할 수 있게 된다.

한편, 밸브본체(100)에 형성되는 미세유로(140)는 밸브본체를 성형시 일체로 성형가능한 구조를 갖도록 하기 위하여 도 5와 같이 내관(130)의 상단둘레에 하부로 내입된 요홈(142)을 형성하여 솔레노이드 밸브(200)가 밸브본체(100)의 상부를 차단한 상태에서 요홈에 의하여 유입유로(122)와 출수유로(132)가 연통되어 상시 개방되는 미세유로에 의하여 제거수 배출이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 이와 같이 미세유로가 내관(130)의 상단둘레에서 하부로 내입된 형상으로 요홈(142)을 형성함으로써 밸브본체를 사출성형시 금형이 상부로 빠지는 구조를 취하면서도 밸브본체(100)에 미세유로를 일체로 형성가능하게 할 수 있다.

그리고 상기 요홈(142)은 인렛을 통하여 유입되는 제거수가 유입유로를 경유하여 출수유로로 배출되도록 아웃렛과 동일한 방향에 형성될 수 있으며, 아웃렛 측에 미세유로를 형성하여 인렛으로 유입되는 제거수의 압력이 미세유로에 직접 작용하지 않고 유입유로를 경유하여 압력이 분산되어 작용하도록 함이 바람직하다.

또한, 미세유로(140)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 내관(130)의 상단둘레를 따라서 내입된 형상으로 복수의 요홈(142)이 형성되어 상시 유로가 개방되도록 할 수 있으며, 이 상시 유로 또한 내관(130)의 최상단부에 위치함으로 인하여 인렛과 요홈이 동일선상에 위치하지 않게 되므로 인렛으로 유입되는 제거수의 압력이 직접 작용하지 않게 되는 것이다.

또한, 상기 미세유로(140)는 도 11 및 도 12와 같이 유입유로(122)와 출수유로(132)를 관통하여 연결되도록 관통홀(144)을 형성하여 미세유로와 플러싱 유로가 분리 구성되도록 할 수 있다.

이때, 상기 관통홀(144)은 내관(130)의 둘레 중 어느 일측에 보간을 위한 부분이 보스부를 형성하고, 그 보스부를 상,하로 관통하여 유입유로(122)와 출수유로(132)가 관통되도록 관통홀(144)이 형성될 수 있다.

또한, 관통홀(144)에 의하여 미세유로와 플러싱 유로가 분리 구성될 경우 제거수를 배출하는 과정에서 소음이 발생할 수 있는데, 이 소음을 방지하기 위하여 상기 관통홀(144)에는 관체(146)가 삽입될 수 있다.

이때, 상기 관체(146)는 플러싱 작업시 제거수가 배출될 때 그 배출되는 제거수에 관체(146)의 단부가 잠기도록 구성되게 연장부(146a)가 구비될 수 있다.

즉, 제거수를 배출하는 과정에서 관체(146)의 단부, 즉 연장부(146a)의 단부가 제거수에 잠겨서 미세유로가 차단되며, 미세유로에서 소음이 발생하는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

100: 밸브본체
101: 인렛 102: 아웃렛
110: 바닥면
120: 외관 122: 유입유로
130: 내관 132: 출수유로
140: 미세유로 142: 요홈
144: 관통홀 146: 삽입관
146a: 연장부
200: 솔레노이드 밸브
210: 차단부재 212: 실링재
214: 가압판

Claims (6)

1. 역삼투압 방식의 필터에서 발생하는 제거수를 배출하기 위하여 제거수 배출라인에 장착되어 제거수를 배출하도록 인렛(101)과 아웃렛(102)이 구비되는 밸브본체(100)의 상측에 솔레노이드 밸브(200)가 장착되고, 솔레노이드 밸브(200)는 밸브본체의 개방된 상측을 차단하거나 개방하도록 차단부재(210)가 구비되어 전기적인 작동에 의하여 온/오프되면서 제거수 배출이 이루어지도록 되는 정수기의 제거수 배출밸브에 있어서,
   상기 밸브본체(100)는 바닥면(110)의 상측에 상부가 개방된 형상으로 이루어지되 인렛과 연결되게 유입유로(122)가 형성되는 외관(120)과,
   그 외관(120)의 내측에 유입유로를 확보할 수 있도록 이격되게 형성되며 상부가 개방된 형상으로 이루어지고 아웃렛과 연결되게 출수유로(132)가 형성되는 내관(130)과,
   상기 아웃렛의 출수용량보다 상대적으로 적은 양이 배출되고, 유입유로와 출수유로를 연결하여 제거수를 배출하기 위한 유로가 상시 개방된 상태를 유지하도록 하기 위한 미세유로(140)를 포함하고,
   상기 솔레노이드 밸브(200)는 제거수 배출을 위한 미세유로가 상시개방된 상태에서 솔레노이드 밸브의 작동에 의하여 유입유로와 출수유로의 연결상태를 개방하여 유로가 확장되면서 플러싱 작동이 가능하게 되며,
   상기 미세유로(140)는 밸브본체를 성형시 일체로 성형가능한 구조를 가지며 인렛과 요홈이 동일선상에 위치하지 않도록 내관(130)의 상단둘레에서 하부로 내입된 형상으로 요홈(142)이 형성되고,
   상시 개방되는 미세유로에 의하여 제거수 배출이 이루어지도록 상기 솔레노이드 밸브의 차단부재(210)에 의하여 밸브본체의 상부가 차단된 상태에서도 내관(130)의 상단 둘레에 형성된 요홈(142)에 의하여 유입유로(122)와 출수유로(132)가 연통되며,
   상기 인렛으로 유입되는 제거수의 압력이 미세유로에 직접 작용하지 않고 유입유로를 경유하여 압력이 분산되어 작용하도록 상기 요홈(142)은 아웃렛과 동일한 방향에 형성된 것을 특징으로 하는 정수기의 제거수 배출밸브.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 요홈(142)은 인렛과 동일한 방향에도 형성된 것을 특징으로 하는 정수기의 제거수 배출밸브.
5. 삭제
6. 삭제

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