KR102674788B1 - 식기세척기용 플로우미터의 난류 유동 개선 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심에 회전축을 구비하는 원통형의 임펠러 회전바디와, 상기 회전바디의 외주면에 일정 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 전면과 후면에 대칭이 되도록 형성되는 유량제어돌기를 구비하는 복수개의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

Description

식기세척기용 플로우미터의 난류 유동 개선 구조 {STRUCTURE WITH IMPROVED TURBULENT FLOW FOR FLOWMETER FOR DISHWASHER}

본 발명은 식기세척기용 플로우미터의 난류 유동 개선 구조에 대한 것으로서, 보다 자세하게는 블레이드의 형상을 개선하여 급수되는 물의 양을 정확하게 제어하여 세척 시 필요한 물의 양을 정확히 판단할 수 있는 식기세척기용 플로우미터의 난류 유동 개선 구조에 관한 것이다.

식기세척기에 정량의 물을 급수하여 이를 제어하고자 할 때, 일반적으로 상수로부터 원수를 공급받아 에어브레이크 내 조립된 홀IC(hall IC)를 포함한 플로우미터를 통해 급수량을 감지하고, 1회전 당 펄스 주기를 적산하여 에어브레이크에 물을 공급한다.

기존 식기세척기에서 적용되고 있는 플로우미터를 이용할 경우 급수 편차가 발생하여 품질 문제를 야기할 수 있다. 구체적으로, 종래 플로우미터가 적용된 경우 급수되는 물의 양을 명확히 판단하기 어려우며, 그에 따라 석션 소음에 의해 추가 급수가 이루어지거나, 에너지 효율이 저감되고, 세척 성능이 감소되는 등 장치의 효율을 떨어뜨릴 수 있다.

도 1을 참조하면, 종래기술에서 공급된 급수의 압력에 의한 속도 그래프(a)와 급수의 유선(b)을 확인할 수 있다.

이에 따르면 플로우미터 임펠러에 급수가 부딪치며 와류가 생성되고 시간에 따라 속도의 편차가 발생하는 것을 알 수 있다.

일본 특허출원번호 P2004-248116 '날개차식 유량계'(이하 '특허문헌 1'이라 함)에서는 계측 결과의 정확성을 향상시키기 위해 임펠러 날개에 요철부를 형성시키는 기술을 개시하고 있다. 하지만, 급수의 흐름은 요철의 개수, 위치, 형상에 따라 민감하게 변화되기 때문에 이에 대한 구체적인 연구가 병행되지 않는 한 단순히 요철을 형성시키는 것만으로 플로우미터의 성능을 향상시키는 것은 어렵다.

또한, 일본 특허출원번호 P2016-82825 '유량계' (이하 '특허문헌 2'라 함)에서는 임펠러에 추를 부착하여 적은 유량에서 고감도 검출이 가능한 유량계를 개시하고 있다. 하지만, 특허문헌 2는 임펠러 자체 구조를 개량하여 플로우미터 성능을 향상시키는 것이 아니라 별도의 추 부재를 부가하여야 한다는 점에서 장치의 무게나 부피가 커진다는 문제가 있다.

또한, 대한민국 공개실용신안 제20-2015-0000874호 '임펠러를 구비한 유량계' (이하 '특허문헌 3'이라 함)에서는 이물질 제거용 돌기부가 형성된 임펠러를 이용해 임펠러가 원활하게 회전할 수 있게 하는 기술을 개시하고 있다. 하지만 특허문헌 3의 돌기부는 가이드홈 내부에 점착되는 이물질을 제거하기 위한 것일 뿐 급수의 흐름을 제어하는 것이 불가능하다.

일본 특허출원번호 P2004-248116 일본 특허출원번호 P2016-82825 대한민국 공개실용신안 제20-2015-0000874호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 플로우미터에 적용되는 임펠러 블레이드의 형상을 개선하여 급수되는 물의 양을 정확하게 제어하여 세척 시 필요한 물의 양을 정확히 판단할 수 있는 식기세척기용 플로우미터의 난류 유동 개선 구조를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은 중심에 회전축을 구비하는 원통형의 임펠러 회전바디와, 상기 회전바디의 외주면에 일정 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 전면과 후면에 대칭이 되도록 형성되는 유량제어돌기를 구비하는 복수개의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 블레이드는 서로 20°간격을 갖는 9개의 블레이드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블레이드들은 가장 외측의 제1 영역과, 상기 제1 영역에 연결되는 제2 영역과, 상기 제2 영역에 연결되고 상기 회전바디에 인접한 제3 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 영역은 돌출형상이 존재하지 않는 평탄면으로 이루어지고, 상기 유량제어돌기는 상기 제3 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역은 블레이드의 길이방향에서 뒤쪽을 향해 30°이상 45°이하로 기울어지도록 형성되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역 내지 제3 영역은 서로 동일한 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경사면은 제1 영역 길이의 1/3 지점에서 시작하는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유량제어돌기는 모서리 부분이 라운드진 마름모 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유량제어돌기의 일단부가 상기 제2 영역에 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 플로우미터 난류 유동 개선 구조를 개시한다.

또한, 본 발명은 내부에 원통형의 중공을 포함하는 바디와, 상기 중공의 중심부에 장착되고 원통형의 회전바디와 복수개의 블레이드들을 포함하는 임펠러와, 상기 복수개의 블레이드들 중 가장 하단의 블레이드의 전면에 배치되고 상기 중공으로 물이 유입되는 유입구와, 상기 가장 하단의 블레이드의 후면에 배치되고 상기 중공을 거친 물이 배출되는 토출구를 포함하며, 상기 블레이드들은 상기 회전바디의 외주면에 일정 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 전면과 후면에 대칭이 되도록 형성되는 유량제어돌기를 구비하는 복수개의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우미터를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블레이드들은 가장 외측의 제1 영역과, 상기 제1 영역에 연결되는 제2 영역과, 상기 제2 영역에 연결되고 상기 회전바디에 인접한 제3 영역으로 이루어지며, 상기 제1 영역은 블레이드의 길이방향에서 뒤쪽을 향해 30°이상 45°이하로 기울어지도록 형성되는 경사면을 포함하고, 상기 제2 영역은 돌출형상이 존재하지 않는 평탄면으로 이루어지고, 상기 제3 영역에는 상기 유량제어돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 플로우미터를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유량제어돌기는 모서리 부분이 라운드진 마름모 형상을 이루며, 상기 마름모 형상의 일단부가 상기 제2 영역에 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플로우미터를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 블레이드들은 서로 서로 20°간격을 갖는 9개의 블레이드들로 이루어지며, 상기 경사면은 블레이드의 길이방향에서 뒤쪽을 향해 30°이상 45°이하로 기울어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플로우미터를 개시한다.

또한, 본 발명은 복수개의 노즐을 포함하는 세척임펠러와, 상기 노즐에 일정한 유속과 수압의 물을 제공하는 플로우미터를 포함하며, 상기 플로우미터는 물이 유입되는 유입구와, 상기 노즐에 공급하는 물을 배출시키는 토출구와, 상기 유입구와 배출구 사이에 배치되어 배출되는 물의 속도와 압력을 제어하는 임펠러를 포함하며, 상기 임펠러는 원통형의 회전바디와, 상기 회전바디의 외주면에 일정 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 전면과 후면에 대칭이 되도록 형성되는 유량제어돌기를 구비하는 복수개의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기를 개시한다.

본 발명에 따르면 상수도에서 급수되는 물의 양을 정확하게 제어하여 세척 시 필요한 물의 양을 정확하게 판단할 수 있으며 급수시 발생하는 오류를 쉽게 해결할 수 있다.

또한, 회전축을 중심으로 대칭이 되는 임펠러 형상에 라운드를 포함한 마름모 형상의 돌기를 부가하여 장치 초기 동작의 안정성을 확보하고 일정한 유속을 확보할 수 있게 한다.

아울러, 종래의 플로우미터와는 다르게 와류 뿐 아니라 속도편차까지 개선하여 효율적으로 급수를 제어할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 공급된 급수의 압력에 의한 속도 그래프(a)와 급수의 유선(b)을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식기세척기용 플로우미터의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기세척기용 플로우미터 임펠러의 사시도이다.
도 4는 임펠러 블레이드의 구체적인 형상을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 임펠러를 적용하였을 때 급수의 압력에 의한 속도 그래프(a)와 급수의 유선(b)을 나타낸 도면이다.
도 6은 급수의 유선과 블레이드의 형상과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7(a)는 종래의 임펠러가 적용되었을 때 장치동작 후 일정 시간이 지났을 때의 유속을 나타낸 그래프이다.
도 7(b)는 본 발명의 임펠러가 적용되었을 때 장치동작 후 일정 시간이 지났을 때의 유속을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식기세척기용 플라우미터(100)의 개념도이다.

도 2를 참조하면, 플라우미터(100)는 임펠러(120)가 배치되는 중공(112)을 구비하는 바디(111)와, 상기 바디(111)에 물이 유입되는 유입구(113)와, 식기세척기 구동 시 필요한 물을 제공하는 토출구(114) 등을 포함할 수 있다.

중공(112)은 원통형의 공간을 형성하며, 중공(112)의 중심부에 임펠러(120)의 회전축(122)이 고정되어 중공(112)의 내부에서 임펠러(120)가 회전할 수 있게 한다.

유입구(113)로 유입된 물은 임펠러(120)에 의해 분배되어 적절한 유압과 속도로 토출구(114)로 배출된다. 구체적으로, 본 발명의 플라우미터(100)는 식기세척기에 정량의 물을 급수한다. 플라우미터(100)는 에어브레이크 내 조립된 홀 IC(hall IC)를 포함하며 상수로부터 15℃ 내외의 원수를 공급받아 1회전 당 펄스 주기를 적산하여 에어브레이크에 물을 공급한다.

이하에서는 도 3 내지 도 7b를 참조하여 임펠러(120)의 구조를 개선하여 와류는 물론 속도편차까지 개선하여 효율적으로 공급수를 제어할 수 있는 방법을 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기세척기용 플라우미터(100) 임펠러(120)의 사시도이고, 도 4는 임펠러(120) 블레이드의 구체적인 형상을 설명하기 위한 개념도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 임펠러(120)는 원통형의 회전바디(121)와, 회전바디(121)의 중심에 배치되는 회전축(122)과, 회전바디(121)의 외주면에 일정 각도 간격으로 이격되어 배치되는 복수개의 블레이드들을 포함할 수 있다.

도시된 바에 따르면 9개의 블레이드들이 20°간격으로 배치되어 있다.

본 발명에서 블레이드들은 제1 영역(I), 제2 영역(II), 제3 영역(III) 3개의 영역으로 형성된다.

3개의 영역은 서로 동일한 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 블레이드의 길이를 3등분하여 제일 외측 영역을 제1 영역(I), 중간 영역을 제2 영역(II), 내측 영역을 제3 영역(III)으로 구분할 수 있다. 여기서 말하는 동일한 길이라 함은 설계오차 또는 제조상 편의에 따라 발생하는 미세한 차이를 포함할 수 있다.

제1 영역(I)은 경사면을 포함한다. 경사면은 제1 영역(I)의 단부에 형성되며 플라우미터(100)의 유입구(113)로 유입되는 물이 블레이드의 저항을 적게 받고 뒤쪽으로 흘러갈 수 있게 한다. 경사면은 블레이드의 길이방향에서 뒤쪽을 향해 대략 30°~ 45°기울어지도록 형성된다. 경사면의 시작지점은 제1 영역(I) 길이의 1/3 정도 위치가 적절하다. 이는 후술하는 수평면이 형성되기 위한 조건에 해당한다.

경사면의 끝에는 블레이드의 길이방향과 수직방향으로 배치되는 수평면이 연결된다. 상기 수평면은 경사면을 지나 임펠러(120)의 외측으로 흐름의 방향이 바뀐 물이 다시 토출구(114) 방향으로 흐르도록 가이드한다.

제2 영역(II)은 평탄면으로 구성된다. 평탄면은 돌출형상이 없이 블레이드의 길이방향으로 길게 연장된 평면을 의미하며 평탄면의 일단부는 제1 영역(I)까지 연장될 수 있다. 평탄면의 타단부는 제3 영역(III)까지 연장되거나 제3 영역(III)의 유량제어돌기와 접할 수 있다.

제3 영역(III)은 유량제어돌기를 포함한다. 유량제어돌기는 블레이드의 두께 방향으로 돌출된 형상을 이루며, 블레이드의 앞쪽(A)과 뒤쪽(B)의 한쌍이 서로 대칭이 되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유량제어돌기는 마름모 형상으로 이루어질 수 있고, 이 때 마름모의 모서리 부분이 라운드진 곡면을 이루는 것도 가능하다.

유량제어돌기는 임펠러(120)가 회전할 때 블레이드를 따라 유량이 위쪽으로 올라가는 것을 줄이고 와류가 발생하는 것을 억제시킬 수 있다. 하지만, 돌기의 위치에 따라 오히려 역효과가 발생할 우려가 있기 때문에 유량제어돌기의 영역의 구분과 돌기의 위치를 정확히 파악할 필요가 있다.

이하에서는 수많은 실험을 통해 확보한 데이터를 토대로, 가장 효율적인 블레이드 영역 구분과 돌기 위치를 결정하고, 이러한 구조에 따라 물의 흐름이 어떻게 변화하는지 도면을 통해 구체적으로 살펴본다.

도 5는 본 발명의 임펠러(120)를 적용하였을 때 급수의 압력에 의한 속도 그래프(a)와 급수의 유선(b)을 나타낸 도면이고, 도 6은 급수의 유선과 블레이드의 형상과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 장치 구동 초기에 유입되는 유량은 유입구(113)쪽의 블레이드(123')를 따라 위아래로 나뉘며 블레이드(123')의 뒤쪽으로 흘러간다.

보다 구체적으로, 도시된 것과 같이 본 실시예에서는 임펠러(120)가 9개의 블레이드를 구비하기 때문에 각 블레이드들은 서로 20°간격으로 서로 이격되어 있다. 이에 따르면 앞쪽 블레이드(123')는 아래쪽 방향에서 20°만큼 경사져 있으므로 앞쪽 블레이드의 경사면(123a')은 아래쪽 방향을 기준으로 10°내지 25°만큼 경사를 가지며, 이러한 비교적 적은 경사 때문에 유입되는 유량의 저항이 커져 뒤로 밀리는 힘을 받게 된다.

경사면(123a')을 따라 위쪽으로 흐르는 물은 유량제어돌기(123c')에 가로막혀 더이상 위쪽으로 흐르지 못하고 블레이드(123')의 측면을 따라 뒤쪽으로 흘러가게 된다(L1).

경사면(123a')을 따라 아래쪽으로 흐르는 물은 블레이드의 수평면(123d')을 따라 하방으로 굽어진 흐름(L2)을 형성하며 이렇게 흐르는 물은 도 6에 도시된 것과 같이 뒤쪽 블레이드(123)의 단부에 인접하여 흘러가게 된다. 즉, 뒤쪽 블레이드(123)에 가로막히지 않고 뒤쪽 블레이드(123)의 단부를 감싸듯이 흘러가기 때문에 와류를 생성시키지 않고 비교적 일정한 유속을 유지할 수 있게 된다.

도 6을 참조하면 블레이드의 영역 구분과 경사면, 수평면, 유량제어돌기의 위치가 적절히 조합되어 안정적인 물의 흐름을 만들어 낼 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

구체적으로, 앞쪽 블레이드(123')의 경사면(123a')이 뒤쪽 블레이드(123)의 평탄면(123b)과 오버랩되기 때문에 앞쪽 블레이드(123')의 경사면(123a') 양 옆으로 흘러지나가는 물은 뒤쪽 블레이드(123)의 평탄면(123b)을 만나게 되고 평탄면(123b)은 돌출된 형상이 없이 편평하기 때문에 편탄면(123b)에 부딪친 물의 흐름이 변경되지 않고 일정한 유속을 유지하게 된다.

앞쪽 블레이드(123')의 단부를 지나 흐르는 물(L2)은 뒤쪽 블레이드(123)의 단부를 감싸듯이 흘러가며 중공(112)의 경계를 따라 안쪽으로 흘러드는 물과 합류된다. 이렇게 합류된 물은 뒤쪽 블레이드(123)의 단부 뒤쪽에서 굵은 줄기를 이루게 된다. 이렇게 주류를 이루는 물의 흐름에 의하여 주변의 작은 유선들이 흩어지지 않고 일정한 방향성을 갖게 된다.

앞쪽 블레이드(123')의 평탄면(123b')은 아래쪽 방향을 기준으로 20°기울어져 있기 때문에 유입구(113)로 유입된 물은 위쪽 방향으로 살짝 굽어져 흘러가게 된다. 이렇게 굽어져 흘러가는 물은 뒤쪽 블레이드(123)의 제3 영역(III)에 도달하게 된다. 뒤쪽 블레이드(123)의 제3 영역(III)에는 유량제어돌기(123c)가 존재하며 유량제어돌기(123c)에 부딪친 물은 위아래로 갈라지며 속도가 증가하게 된다. 베르누이 원리에 따라 유량제어돌기(123c)를 지나 속도가 빨리진 물 주위의 압력이 줄어들기 때문에 제3 영역(III)에 도달한 물은 위아래로 퍼지지 않고 중심을 향해 보여서 흐르게 된다. 즉, 블레이드(123)의 위쪽 제3 영역(III)을 흐르는 물도 서로 모여 주류를 이루게 되어 주변의 작은 유선들이 흩어지지 않고 일정한 방향성을 갖게 한다.

도 7(a)는 종래의 임펠러(120)가 적용되었을 때 장치동작 후 일정 시간이 지났을 때의 유속을 나타낸 그래프이고, 도 7(b)는 본 발명의 임펠러(120)가 적용되었을 때 장치동작 후 일정 시간이 지났을 때의 유속을 나타낸 그래프이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 임펠러(120) 구동 초기 뿐 아니라 임펠러(120)를 지속적으로 구동시킬 때도 와류가 발생하지 않고 안정적으로 유속을 제어할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

구체적으로, 도 7a에 도시된 바에 따르면 유입구(113)를 통해 유입되는 물은 앞쪽 블레이드의 위쪽 방향과 아래쪽 방향으로 나뉘어 흐르게 되고, 위쪽 방향으로 흐르는 물은 임펠러(120) 회전바디(121)에 부딪쳐 와류를 형성하게 된다. 또한, 임펠러(120) 회전바디(121)를 감싸고 뒤쪽으로 흐르기 때문에 뒤쪽 블레이드의 위쪽 부분에 물의 흐름이 몰리게 된다. 아래쪽 방향으로 흐르는 물은 위쪽에서 생성된 와류의 영향을 받게 되고 주류를 생성하는데 방해를 받게 된다.

이러한 현상들에 의해 물의 흐름이 고루 분포되지 않고 상하부 주류 흐름이 생성되지 않아 유속이 불규칙하게 변화하게 된다. 도 7a 를 보면 앞쪽 블레이드와 뒤쪽 블레이드 사이에 파란색 영역이 넓고 앞쪽 블레이드 주위에는 빨간색 영역이 넓게 형성되며 뒤쪽 블레이드까지 노란색 영역이 형성되는 것을 확인할 수 있다.

또한, 속도 그래프를 확인하면, 와류 발생에 의해 불규칙한 주기로 속도가 증가했다가 감소하고 있으며 속도 편차도 불규칙해서 토출되는 물의 속도와 양을 정확히 계산하는 것이 불가능하다는 것을 알 수 있다.

이에 반해 도 7b를 참조하면 본 발명이 적용된 임펠러(120)의 경우 안정적이고 규칙적으로 물의 흐름을 제어하여 토출되는 물의 양과 속도를 계산할 수 있다는 것을 알 수 있다.

구체적으로, 도 7b에 도시된 바에 따르면 유입구(113)를 통해 유입되는 물은 앞쪽 블레이드의 위쪽 방향과 아래쪽 방향으로 나뉘어 흐르게 되고, 위쪽 방향으로 흐르는 물은 위쪽의 유량제어돌기에 가로막혀 임펠러(120) 바디(111)쪽으로 흐르지 않는다. 또한, 앞쪽 블레이드의 평탄면을 지나 뒤쪽으로 흐르는 물은 고루 분포되어 뒤쪽 블레이드의 제3 영역에 도달하게 된다. 아래쪽 방향으로 흐르는 물은 블레이드의 단부를 감싸고 흐르며 속도 편차가 없는 강한 주류 흐름을 생성하게 된다.

이에 따라 물의 흐름이 고루 분포되고 항부와 하부에 주류 흐름이 생성되어 유속이 일정하고 유선이 안정적이게 된다. 도 7b 를 보면 앞쪽 블레이드와 뒤쪽 블레이드 사이에 파란색 영역이 좁고 와류의 생성이 없으며, 뒤쪽 블레이드를 지나며 안정된 흐름을 형성하는 것을 확인할 수 있다.

또한, 속도 그래프를 확인하면, 일정시간이 지난 후 유속이 일정한 값을 유지하는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 토출되는 물의 속도와 양을 정확히 계산하여 장치를 효율적으로 관리할 수 있게 됨을 알 수 있다.

위에서 살펴본 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상수도에서 급수되는 물의 양을 정확하게 제어하여 세척 시 필요한 물의 양을 정확하게 판단할 수 있으며 급수시 발생하는 오류를 쉽게 해결할 수 있고, 회전축을 중심으로 대칭이 되는 임펠러 형상에 라운드를 포함한 마름모 형상의 돌기를 부가하여 장치 초기 동작의 안정성을 확보하고 일정한 유속을 확보할 수 있으며, 종래의 플로우미터와는 달리 와류 뿐 아니라 속도편차까지 개선하여 효율적으로 급수를 제어할 수 있게 되는 등 종래기술에 비해 향상된 효과를 기대할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 플로우미터
111 : 바디
112 : 중공
113 : 유입구
114 : 토출구
120 : 임펠러
121 : 회전바디
122 : 회전축
123 : 블레이드
123a : 경사면
123b : 평탄면
123c : 유량제어돌기
123d : 수평면
123' : 앞쪽 블레이드
123a' : 경사면
123b' : 평탄면
123c' : 유량제어돌기
123d' : 수평면
I : 제1 영역
II : 제2 영역
III : 제3 영역

Claims (14)

1. 복수개의 노즐을 포함하는 세척임펠러; 및
   상기 노즐에 일정한 유속과 수압의 물을 제공하는 플로우미터를 포함하며,
   상기 플로우미터는,
   물이 유입되는 유입구;
   상기 노즐에 공급하는 물을 배출시키는 토출구;
   상기 유입구와 배출구 사이에 배치되어 배출되는 물의 속도와 압력을 제어하는 임펠러를 포함하며,
   상기 임펠러는
   원통형의 회전바디; 및
   상기 회전바디의 외주면에 일정 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 전면과 후면에 대칭이 되도록 형성되는 유량제어돌기를 구비하는 복수개의 블레이드를 포함하고,
   상기 블레이드들은,
   가장 외측의 제1 영역;
   상기 제1 영역에 연결되는 제2 영역; 및
   상기 제2 영역에 연결되고 상기 회전바디에 인접한 제3 영역을 포함하고,
   상기 제2 영역은 돌출형상이 존재하지 않는 평탄면으로 이루어지고,
   상기 유량제어돌기는 상기 제3 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는, 식기세척기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 블레이드는,
   서로 20°간격을 갖는 9개의 블레이드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 블레이드들은,
   가장 외측의 제1 영역;
   상기 제1 영역에 연결되는 제2 영역; 및
   상기 제2 영역에 연결되고 상기 회전바디에 인접한 제3 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 영역은,
   블레이드의 길이방향에서 뒤쪽을 향해 30°이상 45°이하로 기울어지도록 형성되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 영역 내지 제3 영역은 서로 동일한 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
7. 제5항에 있어서,
   상기 경사면은,
   제1 영역 길이의 1/3 지점에서 시작하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 유량제어돌기는,
   모서리 부분이 라운드진 마름모 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 유량제어돌기의 일단부가 상기 제2 영역에 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
10. 내부에 원통형의 중공을 포함하는 바디;
    상기 중공의 중심부에 장착되고 원통형의 회전바디와 복수개의 블레이드들을 포함하는 임펠러;
    상기 복수개의 블레이드들 중 가장 하단의 블레이드의 전면에 배치되고 상기 중공으로 물이 유입되는 유입구; 및
    상기 가장 하단의 블레이드의 후면에 배치되고 상기 중공을 거친 물이 배출되는 토출구를 포함하며,
    상기 블레이드들은,
    상기 회전바디의 외주면에 일정 각도 간격으로 이격되어 배치되고, 전면과 후면에 대칭이 되도록 형성되는 유량제어돌기를 구비하는 복수개의 블레이드를 포함하고,
    상기 블레이드들은 가장 외측의 제1 영역과, 상기 제1 영역에 연결되는 제2 영역과, 상기 제2 영역에 연결되고 상기 회전바디에 인접한 제3 영역으로 이루어지며,
    상기 제2 영역은 돌출형상이 존재하지 않는 평탄면으로 이루어지고,
    상기 유량제어돌기는 상기 제3 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는, 플로우미터.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역은 블레이드의 길이방향에서 뒤쪽을 향해 30°이상 45°이하로 기울어지도록 형성되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우미터.
12. 제10항에 있어서,
    상기 유량제어돌기는,
    모서리 부분이 라운드진 마름모 형상을 이루며, 상기 마름모 형상의 일단부가 상기 제2 영역에 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플로우미터.
13. 제10항에 있어서,
    상기 블레이드들은 서로 20°간격을 갖는 9개의 블레이드들로 이루어지며, 길이방향에서 뒤쪽을 향해 30°이상 45°이하로 기울어지도록 형성되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우미터.
    
    
14. 삭제