KR100517540B1 - 자기-차단형 솔레노이드로 작동되는 급수전 - Google Patents

자기-차단형 솔레노이드로 작동되는 급수전 Download PDF

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Abstract

자기-차단형 급수전(10)은 방출구(14)가 구비된 중공형 몸체(12)를 포함한다. 중공형 몸체는 일체형 급배수 서브-조립체(45)를 포함하고, 이 서브-조립체는 인입 튜브(40)에 의해 공급되고 방출 튜브(42)에 연결된 솔레노이드 밸브(30)를 갖는데, 방출 튜브는 방출구를 통해서 방출구의 먼 단부에 있는 인출 개구부로 연장된다. 하우징에 결합된 엑튜에이터 조립체(18)는 타이머 회로(29)를 포함하고, 이 타이머 회로는 사전 설정된 시간동안 급수전으로부터 물을 공급하도록 솔레노이드 밸브를 제어한다. 스위치(32)는 급수전 상에 있는 사용자 조작형 메커니즘에 의해 동작되는 타이머 회로를 작동시킨다.

Description

자기-차단형 솔레노이드로 작동되는 급수전{SELF-CLOSED SOLENOID OPERATED FAUCET}
본 발명은 자기-차단형 밸브를 갖는 급수전에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 솔레노이드에 의해 전기적으로 동작되는 자기-차단형 밸브에 관한 것이다.
병원, 공중 화장실 및 다른 시설에서, 사용자가 급수전을 잠그지 않더라도, 물이 무한정 나오지 않도록, 주어진 시간 주기 이후에는 자동적으로 잠겨지는 세면대 급수전의 제공을 요구하고 있다. 이러한 형태로 동작하는 종래의 급수전들은 피스톤에 의해서 기계적으로 자동 동작되어진다. 상기 피스톤이 밸브가 개방되도록 사용자에 의해 움직일 때, 밸브 내의 다양한 챔버는 확장하고, 그리고, 공기 또는 물로 채워진다. 사용자에 의해 배출되면, 피스톤은 스프링력 및 미터링 오리피스(metering orifice)를 통한 공기 또는 물의 배출에 의해 제한된 속도로 챔버 사이즈를 감소시키는 것에 기인하여 움직인다. 이것은 스프링력이 밸브를 차단하도록 피스톤의 움직이는 속도를 한정하고, 그래서, 물이 급수전으로부터 흐르는 주기를 제한한다. 그러한 기계적 급수전이 갖는 문제점의 하나는 스프링이 사용자의 반복으로 인하여 닳게 되어, 결국, 교환을 요구하거나, 또는, 사용자가 씻는데 필요한 시간 동안 밸브의 개방이 유지되는 것을 확보하기 위해서 매우 작은 주기의 조정을 요구한다는 것이다.
이들 기계적 자동 급수전들 이외의 다른 것으로서, 전기적으로 제어되는 솔레노이드 밸브 모델들이 제안되었다. 그러나, 종래의 솔레노이드 밸브는 전기적 전류가 솔레노이드 엑튜에이터(actuator)의 전자기 코일에 인가되는 동안에만 개방을 유지한다. 전기적 전류의 제거시, 스프링은 밸브가 차단되도록 솔레노이드를 내리누른다. 결과적으로, 솔레노이드 밸브들은 베터리 동력이 있는 구동을 위해서 그들을 비실용적으로 만드는 전력량을 고려해서 사용한다. 그러므로, 전력은 통상 빌딩의 전기 배선으로부터 공급되므로, 세면대 바닥으로의 전기적 배출을 요구하고, 아울러, 사용자가 회로 결손에 의해 전기적 쇼크를 받는 것에 대한 보호를 요구한다.
본 발명의 목적은 전기적으로 제어되는 자기-차단형 급수전을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 배터리 교환 사이의 상대적으로 오랜 시간동안 배터리에 의해 구동될 수 있는 급수전을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 빗장형 솔레노이드 밸브를 갖는 자기-차단형 자동 급수전을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고장난 서브-조립체의 제조 및 후속 교환 동안에 조립을 용이하게 하기 위한 모듈 밸브를 제공하는 것이다.
이들 및 다른 목적들은 상부 개구부를 갖는 주요 부분 및 상기 주요 부분으로부터 돌출된 방출구를 갖는 중공형 몸체를 갖는 자기-차단형 급수전에 의해서 달성된다. 급배수 서브-조립체는 중공형 몸체 내에 완전 단일체로서 지지되고, 솔레노이드 밸브, 인입 튜브 및 방출 튜브를 포함한다. 상기 인입 튜브는 상기 솔레노이드 밸브와 연결되고, 상기 몸체의 바닥면의 개구부를 통하여 연장한다. 방출 튜브는 상기 솔레노이드 밸브와 연결되는 제 1 단부를 갖고, 방출구의 먼 단부에 있는 개구부와 인접해 제 2 단부가 구비된 중공형 몸체의 방출구를 통해 연장된다. 엑튜에이터 조립체는 상부 개구부에 있는 하우징에 연결되고, 솔레노이드 밸브로의 전류 인가를 조절하기 위한 타이머 회로를 포함한다. 사용자 조작형 메커니즘에 의해서 구동된 스위치는 타이머 회로를 작동시킨다.
시작된 타이머 회로는 인입 튜브로부터 방출 튜브를 거쳐 급수전 밖으로 물을 보내도록 상기 솔레노이드 밸브를 작동시킨다. 예정된 시간후, 타이머 회로는 꺼지고, 솔레노이드 밸브는 닫힌다.
도 1은 본 발명에 따른 빗장형 솔레노이드 밸브를 포함하는 자동 자기-차단형 급수전을 도시한 단면도.
도 2는 급수전의 밸브 및 급배수 서브-조립체를 도시한 도면.
도 3은 빗장형 솔레노이드 밸브의 단면도.
도 1을 참조하면, 급수전(10)은 위쪽으로 돌출하고, 그리고, 주요 부분(13)으로부터 이격된 방출구(14)를 갖는 중공형 몸체(12)를 구비한다. 상기 몸체는 세면대 표면, 또는, 세면대에 인접한 카운터 상단에 실장하기에 적당한 베이스 플레이트(16)를 갖는다. 상기 중공형 몸체(12)의 상부 부분은 엑튜에이터 조립체 코어(21)의 홈(19)에 들어가는 나사(17)에 의해서 제자리에 미끄러지듯이 고정된 이동식 상부 캡(20)으로 엑튜에이터 조립체(18)를 수용하는 원통형 개구부(15)를 갖는다.
상기 엑튜에이터 조립체(18)는 다른 나사(39)에 의해서 상기 조립체 몸체(21)에 고정된 커버(38)로 한쌍의 전기 콘택들(24, 26)에 대해 고정되는 배터리(22)를 포함한다. 상부 캡(20) 및 커버(38)는 물 공급으로부터 급수전(10)을 단절함이 없이, 또는, 급수전이 실장된 표면 아래에 있는 구성요소에 접근함이 없이 배터리를 쉽게 교체하기 위해서 분리될 수 있다. 상기 중공형 몸체(12) 내부에 위치한 인쇄회로기판(28)은 그 상부에 실장된 콘택(24)을 경유해서 배터리로부터 전류를 전송받는다. 하우징(49)은 습기 데미지에 대한 보호를 제공하기 위해 인쇄회로기판(28)을 덮으며, 그리고, 하우징을 제 위치에 고정하는 나사(52)는 상기 급수전 몸체(12)에 상기 엑튜에이터 조립체(18)를 또한 고정시킨다.
상기 인쇄회로기판(28)은 타이머 회로(29) 및 상기 타이머 회로를 사작케하기 위한 전기적 스위치(32)를 포함한다. 스위치 푸쉬 로드(34)는 상기 인쇄회로기판(28) 상의 스위치(32)로의 상부 캡(20)의 내측면 바로 아래로부터 상기 엑튜에이터 조립체(18)를 통하여 하향 연장한다. 스프링(36)은 커버(38)로부터 떨어져 상기 상단 캡(20)을 한쪽으로 치우치게 하고, 그리고, 스위치 푸쉬 로드(34)와 콘택된다.
상기 타이머 회로(29)의 전기적 출력은 상기 급수전 하우징(12) 내부의 솔레노이드 밸브(30)를 구동한다. 상기 솔레노이드 밸브(30)는 상기 급수전(10)의 상기 베이스 플레이트(16)를 통하여 하향 연장하는 물 인입 튜브(40)와 연결된다. 상기 인입 튜브(40)의 먼 측단에서의 피팅(33)은 상기 솔레노이드 밸브(30)의 틈들에 덩어리지는 입자를 트랩하는 필터(도시안됨)을 포함한다. 튜브(42)는 솔레노이드 밸브(30)로부터 하우징 방출구(14)를 통해서 분출구(44)가 나사결합된 인출 피팅(41)으로 돌출된다. 도 2에 명백하게 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(30), 인입 튜브(40), 방출 튜브(42) 및 인출 피팅(41)은 일체형 급배수 서브-조립체(45)를 형성하고, 이 서브 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이 급수전(10)의 중공형 몸체(12)내에 포개어진다. 물은 오직 급배수 서브-조립체(45)를 통해서만 흐를 뿐 급수전 몸체(12)에는 접촉하지 않게 된다.
사전 제작된 급배수 서브-조립체(45)는 하나의 유니트로서 급수전 몸체(12)의 저면 개구부를 통해 삽입된다. 삽입중에, 서브-조립체의 인출 피팅(41)이 방출구(14)의 먼 단부의 저면에 있는 개구부(47)와 정렬될 때까지, 방출 튜브(42)가 방출구(14)내에 위로 밀려지게 된다. 이어서, 분출구(44)가 방출 개구부(47)를 통해서 인출 피팅상에 체결된다. 평평한 사선형 표면(43)이 인쇄회로기판(28)을 둘러싸는 하우징(49)에 인접할 때까지, 솔레노이드 밸브(30)가 위로 밀려지게 된다. 베이스 플레이트(16)를 중공형 몸체(12)의 저면 개구부를 가로질러 고정하는 것에 의해 급배수 서브-조립체(45)가 베이스 플레이트를 통해 하부로 돌출하는 인입 튜브(40)와 제 위치에 고정된다. 이러한 과정은 수리 또는 교체를 위해서 급배수 서브-조립체(45)를 분리하기 위해 역으로 진행된다.
보다 구체적으로 상세히 설명되는 바와 같이, 상부 캡(20)이 사용자에 의해 눌려져서 급수전이 작동된다. 엑튜에이터 캡(20)의 이러한 동작은 푸시 로드(32)를 아래로 누르고, 스위치(32)를 차단시키며, 인쇄회로기판(28)상의 타이머 회로(29)를 작동시킨다. 타이머 회로가 동작하는 중에, 솔레노이드 밸브(30)는 인입 튜브(40)로부터 분출구(44)를 통해 물을 흐르게 하는 개방 상태가 된다.
도 3을 참조로, 솔레노이드 밸브(30)는 외측 하우징(51)을 갖는 빗장형 솔레노이드 엑튜에이터(50)를 포함하고, 외측 하우징은 플라스틱과 같은 비자성 재료로 된 스풀(54) 주위에 권취된 전자석 코일(52)을 둘러싼다. 외측 하우징(51)은 스틸 또는 다른 자력 투과성 재료로 제조된다. 스풀(54)은 그 내부 중심을 통해 연장된 보어(56)를 갖고, 이 보어에 원통형 금속 플럭스 집중기(58)가 수용되며, 플럭스 집중기는 그 내부에 오-링(60)이 구비된 환상 그루브를 갖는다. 플럭스 집중기(58)는 솔레노이드 코일(52)에 의해 둘러싸여진다. 영구 자석(62)은 플럭스 집중기(58)의 한 말단에 접하며 보어(56)의 외측 말단에 인접한다. 플럭스 집중기(58)와 오-링(60)은 스풀(54)의 보어를 밀봉하므로써, 밸브 하부에 있는 물이 자석(62)에 도달하지 않게 된다. 결과적으로, 그의 크기에 비해 상대적으로 큰 자력을 발생시키는 희토류 자석이 사용될 수 있다. 기둥부(64)가 솔레노이드 하우징(51)의 일체형 피팅(66)에 나사결합되어, 플럭스 집중기(58)에 대해 스풀 보어내에서 자석(62)을 고정시킨다. 기둥부(64)는 결합 요소들의 제조 공차 보상을 위해 조립중에 축방향으로 조정될 수 있다.
스테인레스 스틸의 플런저(68)가 영구자석(62)으로부터 플럭스 집중기(58)의 반대측 상으로 스풀 보어(56)내에 미끄럼 가능하게 배치되고, 스프링(70)에 의해 플럭스 집중기로부터 치우쳐진다. 플런저(68)의 먼 단부는 탄성 밀봉구(72)가 수용되는 함몰부를 갖는다. 플런저(68)의 먼 단부는 스풀(54)의 내측 단부로부터 외측으로 돌출된다.
스풀(54)의 내측 단부는 스풀 보어(56)의 개구부 주위를 따라 연장된 환상 함몰부(76)가 구비된 외측으로 연장된 플랜지(74)를 갖는다. 스테인레스 스틸과 같은 자력 투과성 재료로 된 단부 캡(80)의 원통형 림(78)은 이러한 함몰부(76)내에 수용되어서 제 2 오-링(82)에 의해 밀봉된다. 하우징(51)의 개방 단부는 솔레노이드 엑튜에이터(50)을 완벽하게 차단하는 단부 캡(80)의 가장자리 주위를 따라 주름지게 형성된다. 원통형 림(78)을 통해 연장된 개구는 그 내부를 통해 돌출된 플런저(68)의 외경보다 약간 길어서, 자력 플럭스 갭(69)을 형성하게 된다. 이것에 의해서 플런저(68)가 단부 캡(80)과 접촉하지 않으면서 축방향으로 이동할 수가 있게 된다. 단부 캡은 반대측으로부터 외측으로 연장된 제 2 긴 직경의 관상 돌출부(84)를 갖는다.
기둥부(64), 외측 하우징(51), 단부 캡(80), 플런저(68) 및 플럭스 집중기(58)가 영구자석(62)용과 코일(52)에 의해 형성된 전자석용 자력 플럭스 경로를 생성하게 된다. 이러한 플럭스 경로는 플런저(68)와 단부 캡(80) 사이에서 일정한 자력 플럭스 갭(96)과, 플럭스 집중기(58)와 플런저(68) 사이에 있는 가변형 자력 플럭스 갭(67)을 갖는다. 가변형 자력 플럭스 갭의 크기는 후술되는 것과 같이 플런저가 보어(56)내에서 이동될 때 변경된다.
플라스틱과 같은 비자성 강체 물질로 제조된 플러그형 케이지(86)는 제 2 단부 캡 돌출부(84)의 개구부내에 수용된 차단된 단부를 가져서, 그들 사이에 공동(85)을 형성하게 된다. 이러한 공동(85)은 플런저(68)의 멀리 떨어진 단부가 수용되는 케이지(86)의 함몰부(90)에 의해 부분적으로 한정된다. 함몰부(90)의 내경은 플런저(68)의 외경과 거의 일치되어, 플런저의 외표면이 자력 투과성 단부 캡(84)으로부터 이격되어 있는 동안 플런저의 축방향 이동을 안내하게 된다. 제 3 오-링(88)이 케이지(86)와 단부 캡(80)을 밀봉한다. 방출공(87)이 공동(85)으로부터 케이지(86)를 통한 유체 통과를 가능하게 한다. 케이지(86)는 단부 캡(80)의 개방림(94)을 넘어서 하부를 향해 돌출된 파일롯 튜브(92)를 갖는다. 파일롯 튜브(92)를 통한 개구(96)는 플런저(68)를 향하는 상승형 개구부를 가져서, 파일롯 밸브 시트(98)를 제공하게 된다. 솔레노이드 밸브(30)가 이하에서 기술되는 바와 같이 차단 상태일 때, 플런저 밀봉구(72)가 이 파일롯 밸브 시트(98)에 맞물린다.
고무와 같은 탄성 재질인 다이어프램(100)은 케이지(86)의 개방림(94)을 가로질러 연장되어 그 사이에 파일롯 챔버(115)를 형성함과 아울러 제 위치에 개방림에 의해 고정된다. 다이어프램(100)의 주변부는 케이지(86)와 단부 캡(84)에 나사결합된 밸브 몸체(102) 사이에서 압축된다. 다이어프램(100)은 그 내부를 관통하는 중앙 개구(104)를 갖고, 단부 캡의 파일롯 튜브(92)가 중앙 개구내에 꽉 끼워진다. 다이어프램(100)의 중앙부(106)는 밸브 몸체(102)내에 있는 인입구(114)내에 있고, 또한 그 내부를 관통하는 방출 개구(107)를 갖는다. 빗장형 솔레노이드 밸브(30)의 차단 상태에서, 다이어프램(102)의 중앙부(106)는 인입구(114)로부터 분출 튜브(42)를 향해 인출구(110)의 개구부 주위를 따라 형성된 메인 밸브 시트(108)와 인접 배치된다. 인입구(114)내의 수압은 방출 개구(107)를 통해 연통되어서, 다이어프램(100) 후방에 있는 공동(85)내의 수압이 인출구(110)내의 수압보다 커지게 되고, 따라서 밸브 시트(108)가 차단된 상태에서 인입구와 인출구간의 개구가 그대로 유지된다.
솔레노이드 밸브(30)가 차단된 상태에서, 플런저(68)는 파일롯 튜브(92)의 개구부 위치에서 스프링(70)의 힘과 다른 공압 또는 현재의 유압력에 의해 파일롯 밸브 시트(98)에 대해 지지되어서, 플런저 밀봉구(72)가 개구부를 차단하게 된다. 플런저(68)를 영구자석(62) 방향으로 당기는 축방향 자력은 자력 플럭스 갭내에 있는 플럭스 밀도 뿐만 아니라 플럭스 집중기(58)와 플런저 사이에 있는 가변형 자력 플럭스 갭(67)의 길이로 결정된다. 이러한 자력은 자력 플럭스 갭(67)을 더 크게 하거나 또는 플럭스 밀도를 낮추는 것에 의해 감소된다. 플런저(68)와 플럭스 집중기(58) 및 영구자석(62)을 설계하는 것에 의해 이러한 갭 길이가 증가함에 따라 갭의 플럭스 밀도가 급속도로 낮아지게 된다. 플런저(68)가 차단 위치에 있을 때, 영구자석(62)에 인가되는 축방향 자력이 스프링력을 이겨낼 수 없을 정도로 최소화되도록 가변형 자력 플럭스 갭(67)의 크기는 충분히 크다. 따라서, 플런저는 코일(52)을 통해 전류가 흐르지 않는 차단 위치에서 빗장 걸려진다.
실질적으로 일정한 자력 플럭스 갭(69)이 플런저(68)와 단부 캡(80) 사이의 자력 플럭스 경로내에 존재한다. 이러한 갭 내에 있는 자력 플럭스는 플런저상에 가해지는 반경 방향의 힘을 생성하게 되고, 이 반경 방향의 힘이 플런저(68)의 축방향 이동을 방해하는 바람직하지 못한 마찰력을 일으키게 된다. 본 발명의 구조는 이러한 마찰력의 방해 효과를 플라스틱 케이지(86)상에 있는 플런저(58)의 인접한 단부를 지지하는 것에 의해 감소시킨다. 이러한 지지는 자력 플럭스 갭(69)의 중심에 거의 집중된 플런저를 지지하여 반경 방향으로의 힘을 감소시키므로써, 플런저의 미끄럼 이동에 대한 저마찰과 저마모 표면을 제공하게 된다. 플런저를 플라스틱 스풀(54)과 플라스틱 케이지(86)로 지지하는 것에 의해, 빗장형 솔레노이드 엑튜에이터(50)의 효율을 향상시키는 상대적으로 작은 크기를 갖는 일정한 자력 플럭스 갭(69)이 형성된다.
사용자가 엑튜에이터 조립체(18)의 상부 캡(20)을 가압하면, 타이머 회로(29)가 동작되어 전자석 코일(52)에 짧은 전기적 전류 펄스가 인가된다. 이러한 펄스의 지속 시간(즉 0.025초)은 코일(52)이 영구자석(62)과 동일 극성인 보조 자계를 발생시킬 수 있을 정도로 충분히 길고, 보조 자계는 도 3에 도시된 바와 같이, 파일롯 튜브(92)의 개구부 위치에서 파일롯 밸브 시트(98)로부터 더 멀면서 코일 스풀 보어(56)내로 더 깊숙히 플런저(68)를 당기게 된다. 플런저(68)가 플럭스 집중기(58)를 타격하여 자력 플럭스 경로내에 있는 자력 플럭스 갭을 제거하므로써, 영구자석(62)으로부터 가해지는 힘을 최대가 되게 할 정도로 전류 펄스는 충분히 강하다. 이러한 영구 자력 자체는 스프링(70)의 힘을 이겨내서 플런저를 파일롯 튜브(92)의 개구부로부터 멀리 떨어지게 할 정도로 충분히 크다. 즉, 영구자석(62)으로부터의 힘은 스프링력보다 크다. 그러므로, 플런저는 개방 상태에서 타이머 회로(29)부터의 전기 펄스의 종단 위치, 즉 코일(52)에 의해 발생된 자기장이 종지되는 위치에서 영구자석(62)에 의해 빗장 걸려지게 된다.
플런저의 스트로크 길이는 상대적으로 짧게 유지되어, 그의 최대 왕복 위치 사이에서 플런저가 이동되는데 요구되는 에너지가 최소화된다. 이러한 플런저 스트로크는 스풀 보어(56) 내외로 기둥부(64)가 이동하는 것에 의해 조정된다.
플런저(68)가 파일롯 밸브 시트(98)로부터 멀리 이동하면, 케이지 캐비티(85)는 분출 튜브(42)와 연통된 파일롯 통로(96)와 연결된다. 이러한 연결에 의해 다이어프램(100) 후방에 있는 캐비티(85)와 파일롯 챔버(115)내의 압력이 방출공(87)을 통해 해제된다. 압력이 해제되면, 인입구(114)내의 압력이 다이어프램(100)을 메인 밸브 시트(108)로부터 멀리 이동하도록 힘을 가해, 인입구(40)와 방출 튜브(42) 사이의 통로가 개방된다. 이것에 의해 밸브를 통해서 분출구(44)로 물이 흐르게 된다.
밸브 개방 기간(한 예로 3초 내지 11초)이 경과되면, 타이머 회로(29)가 자동적으로 제 1 전류 펄스와 반대 방향으로 다른 전류 펄스를 전자석 코일(62)을 통해 전송하여, 영구자석(62)의 극성과 반대되는 자계가 생성된다. 또한, 솔레노이드 밸브가 개방되어 있는 동안 사용자가 상부 캡(20)을 눌러서 스위치(32)를 작동시키면, 타이머 회로(29)는 상기된 다른 펄스를 발생시킨다. 이러한 펄스는 영구 자력을 실질적으로 상쇄시키는 전자계를 발생시켜서, 스프링이 스풀(54)의 외측이면서 케이지(86)의 반대측인 방향으로 플런저(86)에 힘을 가해 파일롯 통로(98)를 차단하는 것을 가능하게 한다. 또한, 이러한 동작은 플럭스 집중기(58)와 플런저 사이에서 가변형 자성 플럭스 갭(67)을 증가시키므로써, 전자계가 종지되는 전기 펄스의 종단 위치에서 영구자석의 힘이 스프링력보다 약해지도록 한다. 결과적으로, 스프링(70)은 차단 상태에서 플런저를 유지시킨다.
플런저(68)가 파일롯 튜브(96)의 개구부 위치에서 파일롯 밸브 시트(98)와 밀봉되면, 다이어프램(100) 후방의 파일롯 챔버(115)내의 압력은 인출구(110)내의 압력보다 커지게 된다. 이러한 압력 차이의 결과로서, 다이어프램(100)이 메인 밸브 시트(108)의 반대측으로 힘을 받아 인입구(40)와 분출 튜브(42)간의 통로를 차단하게 된다. 파일롯 밸브 시트(98)의 반대측으로 다시 이동하는 플런저(68)에 의해 압력이 동일해질 때까지 다이어프램(100)은 이러한 위치로 유지된다. 플런저(68)는 강체 케이지(86)에 맞물려 파일롯 통로를 차단하므로, 다이어프램(100)에 직접 힘을 인가하지 않아도 된다. 이것에 의해 다이어프램이 부드러우면서 조용하게 동작하게 된다.
솔레노이드 밸브(30)가 타이머 회로(29)에 의해 개방된 상태로 유지되는 기간은 사용자에 의해 가변될 수 있다. 배터리(22)가 새 것으로 교체될 때마다, 타이머 회로는 재설정되어 소정의 프로그래밍 모드를 시작한다. 이러한 모드에서, 사용자는 급수전(10)이 개방된 상태로 유지되도록 원하는 시간만큼 상부 캡(20)을 아래로 누르게 된다. 사용자가 상부 캡을 누르던 것을 해제하면, 타이머 회로(29)는 누르고 있었던 시간을 저장하게 되어, 이후부터는 솔레노이드 밸브를 개방된 상태로 유지시키는 기간으로서 저장된 수치가 사용된다.

Claims (10)

  1. 상부 개구부가 구비된 주요 부분(13)과, 상기 주요 부분으로부터 돌출되고 그의 먼 단부에는 개구부(47)가 구비된 방출구(14)를 갖는 중공형 몸체(12);
    솔레노이드 밸브(30)와, 상기 솔레노이드 밸브에 연결되고 상기 몸체의 저면을 통해 연장된 인입 튜브(40), 및 상기 솔레노이드 밸브에 연결된 제 1 단부와 상기 방출구의 먼 단부 위치에 있는 개구부에 인접한 제 2 단부를 갖는 방출 튜브(42)를 포함하는 급배수 서브-조립체(45); 및
    상기 솔레노이드 밸브(30)로 전류를 공급하도록 연결된 타이머 회로(29)와, 상기 타이머 회로를 동작시키도록 연결된 스위치(32) 및 상기 스위치를 작동시키는 사용자 조작형 메커니즘(18,20)을 포함하고, 상기 상부 개구부(15) 위치에서 하우징(12)에 결합된 엑튜에이터 조립체(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전(10).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방출 튜브(42)의 제 2 단부에 부착되고, 상기 방출구(14)의 먼 단부 위치에 있는 개구부(47)로부터 돌출된 분출구(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 조작형 메커니즘은 엑튜에이터 조립체(18)를 넘서 연장된 캡(20)을 포함하고, 상기 캡은 그의 운동을 스위치(32)로 전달하는 연동 기구(34)에 맞물리는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 엑튜에이터 조립체(18)는 중공형 몸체(12)로부터 상기 캡(20)을 치우치게 하는 스프링(36)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 엑튜에이터 조립체(18)는 타이머 회로(29)로 전원을 공급하는 배터리(22)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 사용자 조작형 메커니즘(18,20)은 엑튜에이터 조립체(18)를 넘어서 연장된 캡(20)을 포함하고, 상기 캡은 그의 운동을 스위치(32)로 전달하는 연동 기구(34)에 맞물리며, 또한 상기 캡은 배터리(22) 교체가 가능하도록 분리 가능한 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 급배수 서브-조립체(45)는 교체를 위해 중공형 몸체(12)로부터 단일 유니트로서 제거가능한 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 중공형 몸체(12)는 급배수 서브-조립체(45)가 중공형 몸체내로 삽입되기 위한 저면 개구부를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 중공형 몸체(12)의 저면 개구부를 가로질러 연장된 플레이트(16)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브(30)는
    개방 단부와, 나사산 형성된 개구(66)가 구비된 차단 단부를 갖는 자성 재료의 하우징(51);
    상기 나사산 형성된 개구에 나사결합된 기둥부(64);
    상기 하우징내에 형성되고 보어(56)를 갖는 비자성 재료의 스풀(54);
    상기 스풀(54)에 권취되어 전류가 그 내부를 통해 흐르면 자기장을 발생시키는 솔레노이드 코일(52);
    상기 스풀(54)의 보어(56)내에 기둥부(64)에 인접하게 위치된 영구자석(62);
    상기 영구자석(62)과 인접한 스풀(54)의 보어(56)내에 위치된 자력 투과성 재료의 플럭스 집중기(58);
    상기 스풀(54)의 보어(56)내에 미끄럼 가능하게 배치되어 스풀로부터 외측으로 돌출된 자성 재료의 플런저(68);
    상기 플럭스 집중기(58)로부터 플런저(68)를 치우치게 하는 스프링(70);
    상기 하우징(51)에 맞물려 개방 단부를 차단하는 자성 재료의 단부 캡(80)으로서, 상기 플런저(68)가 단부 캡과 접촉하지 않으면서 관통 연장되는 개구(69)를 갖는 단부 캡(80);
    상기 단부 캡(80)에 결합되는 비자성 재료의 강체 케이지(86)로서, 상기 케이지는 서로 반대되는 제 1 및 제 2 측면을 갖는데, 상기 제 1 측면은 플런저(68)의 한 단부가 내부에 수용되어 지지되는 함몰부(90)를 갖고, 상기 케이지는 또한 일측 단부에서 상기 함몰부(90)로 개방되는 파일롯 밸브 시트(98)와 제 2 단부를 갖는 파일롯 튜브(92), 및 상기 함몰부(90)와 제 2 측면 사이를 통해 연장하는 방출공(87)을 더 포함하는 강체 케이지(86);
    상기 하우징(51)에 결합되고 상기 개구부를 통해서 서로 연통된 인입구(114)와 인출구(110)를 가지며, 제 1 밸브 시트(108)가 개구부 주위를 따라 연장된 밸브 몸체(102); 및
    상기 케이지(86)의 제 2 측면에 인접되어 그들 사이에 파일롯 챔버(115)를 형성하고, 상기 챔버내의 압력에 반응하여 제 1 밸브 시트(108)에 선택적으로 맞물려 상기 인입구(114)와 인출구(110) 사이의 소통을 차단하며, 파일롯 튜브(92)의 제 2 단부가 인출구와 소통하도록 파일롯 튜브(92)가 내부에 수용되어 있는 파일롯 개구(104)를 갖는 탄성 다이어프램(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기-차단형 급수전.
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5996965A (en) * 1997-08-22 1999-12-07 Firma A.U.K. Muller Gmbh & Co. Kg Solenoid valve
IT1314778B1 (it) * 2000-01-25 2003-01-16 Nuova Galatron Srl Dispositivo per l'erogazione automatica dell'acqua
IT1314777B1 (it) * 2000-01-25 2003-01-16 Nuova Galatron Srl Dispositivo di erogazione e miscelazione dell'acqua
US6431204B1 (en) 2001-09-17 2002-08-13 Wcm Industries, Inc. Solenoid actuated wall hydrant
WO2003048463A2 (en) * 2001-12-04 2003-06-12 Arichell Technologies, Inc. Electronic faucets for long-term operation
KR100546654B1 (ko) * 2003-07-07 2006-01-26 엘지전자 주식회사 전자기식 유체 흐름 제어 밸브
US7080817B2 (en) * 2004-02-17 2006-07-25 Y. Stern Engineering (1989) Ltd. Electromagnetic valve
US7306008B2 (en) * 2004-04-05 2007-12-11 Tornay Paul G Water leak detection and prevention systems and methods
US20060278836A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Vincent Raymond A Valve mechanism for a plumbing device
US7909061B2 (en) 2005-06-17 2011-03-22 Masco Corporation Of Indiana Magnetic coupling for sprayheads
US20070068583A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Johnson Dwight N Motor-driven hydraulic valve cartridge
US7730901B2 (en) * 2005-11-01 2010-06-08 Wcm Industries, Inc. Hydrant roof mount
US7650653B2 (en) * 2005-11-14 2010-01-26 Geberit Technik Ag Modular electrically-operated faucet
US7445024B2 (en) * 2006-01-09 2008-11-04 Speakman Company Above deck modular faucet assembly
CN2886267Y (zh) 2006-04-20 2007-04-04 上海澳柯林水暖器材有限公司 感应龙头安装结构
US8555922B2 (en) * 2007-08-16 2013-10-15 Zurn Industries, Llc Metering mixing faucet
JP4292586B1 (ja) * 2007-12-21 2009-07-08 Ｔｏｔｏ株式会社 吐水装置
US20100130667A1 (en) 2008-11-25 2010-05-27 Nichols Kevin L Rubber filled oriented polymer composition article
CN101725755B (zh) * 2009-12-16 2012-07-04 上海科勒电子科技有限公司 自动出水控制装置及自动出水装置
CA2734529C (en) 2010-03-15 2013-11-26 Wcm Industries, Inc. Sanitary hydrant
US8372275B2 (en) * 2010-03-22 2013-02-12 Protect Plus, Llc Sink-side filter
CN101858451B (zh) * 2010-07-16 2014-10-15 厦门市易洁卫浴有限公司 定时触摸龙头及其控制方法
US9303391B2 (en) 2010-09-16 2016-04-05 Kohler Co. Faucet mount assembly
US9695579B2 (en) 2011-03-15 2017-07-04 Sloan Valve Company Automatic faucets
WO2012125213A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Sloan Valve Company Automatic faucets
WO2013134525A2 (en) 2012-03-07 2013-09-12 Moen Incorporated Electronic plumbing fixture fitting
US9458612B2 (en) * 2013-03-15 2016-10-04 Delta Faucet Company Integrated solenoid valve for an electronic faucet
CN103291938B (zh) * 2013-06-17 2015-12-09 福建省海洋阀门科技有限公司 自压微动快开水龙头
KR101512343B1 (ko) 2013-12-17 2015-04-15 (주)티에스자바 Led 조명을 구비한 전자식 절수형 수전금구
CA2940240C (en) 2014-03-07 2022-11-01 Danco, Inc. Smart water filter system
US10662628B1 (en) * 2015-09-14 2020-05-26 Arnold Culpepper Bathtub spout to prevent water damage to adjacent wall structures
US9890867B2 (en) 2016-02-29 2018-02-13 Wcm Industries, Inc. Sanitary hydrant
DE102016108045A1 (de) 2016-04-29 2017-11-02 A. u. K. Müller GmbH & Co. KG Armaturauslass und Armatur
CN106122572A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 厦门建霖工业有限公司 龙头控制方法及控制结构
DE202017103194U1 (de) * 2017-05-26 2018-08-28 Neoperl Gmbh Sanitärventil
US11761184B2 (en) 2017-11-21 2023-09-19 Delta Faucet Company Faucet including a wireless control module
MX2021001061A (es) 2018-08-23 2021-05-27 Spectrum Brands Inc Sistema de alineacion de cabezal de rociado de grifo.
US11053670B2 (en) 2018-08-23 2021-07-06 Spectrum Brands, Inc. Faucet spray head alignment system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784154A (en) * 1970-10-12 1974-01-08 Controls Co Of America Water valve diaphragm
US3778023A (en) * 1971-12-22 1973-12-11 Sloan Valve Co Operating arrangement for flush valves
US4505450A (en) * 1977-07-13 1985-03-19 Richdel, Inc. Solenoid-operated pilot-actuated valve
JPS55139575A (en) * 1979-04-13 1980-10-31 Aisin Seiki Co Ltd Solenoid valve
US4387878A (en) * 1981-07-13 1983-06-14 Eaton Corporation Pilot operated valve assembly
US4534537A (en) * 1981-07-13 1985-08-13 Eaton Corporation Pilot operated valve assembly
US4524797A (en) * 1982-02-25 1985-06-25 Robert Bosch Gmbh Solenoid valve
DE3224119A1 (de) * 1982-06-29 1983-12-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hydraulisches elektromagnetisch betaetigtes schieberventil
US4604764A (en) * 1984-10-03 1986-08-12 Fava Enzo Tap for the delivery of liquids for the conversion from automatic to manual
US4784303A (en) * 1986-11-12 1988-11-15 Adams Rite Products, Inc. Water dispensing system
US4884725A (en) * 1986-11-12 1989-12-05 Ahad Munir J Water dispensing system
US4922945A (en) * 1987-05-04 1990-05-08 Irro-Controls Group Self-servicing hydraulic tensiometer with electrical switching and response capabilities
GB8721145D0 (en) * 1987-09-09 1987-10-14 Armitage Shanks Ltd Water supply valves
US4844122A (en) * 1987-09-10 1989-07-04 Diesel Kiki Co., Ltd. Electromagnetic valve with two opposed valve seats
US4921209A (en) * 1988-06-16 1990-05-01 Automatic Specialties, Inc. Water control valve
US5062164A (en) * 1989-06-01 1991-11-05 Lee Chang H Automatic mixing faucet
US4981155A (en) * 1988-09-30 1991-01-01 Eaton Corporation Electrically operated valve assembly
US4915347A (en) * 1989-05-18 1990-04-10 Kohler Co. Solenoid operated faucet
US4962790A (en) * 1989-08-09 1990-10-16 Chou Ching Liang Faucet having proximity actuation control and hand control that can be interchangeable
US5125621A (en) * 1991-04-01 1992-06-30 Recurrent Solutions Limited Partnership Flush system
FR2701531B1 (fr) * 1993-02-12 1995-04-28 Alliedsignal Europ Services Electrovalve pneumatique proportionnelle.
DE4431127C2 (de) * 1994-09-01 2001-02-15 Hansgrohe Ag Sanitärventil mit einem Magnetventil
US5535781A (en) * 1995-01-04 1996-07-16 Speakman Company Push button flush activation system for urinal

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