KR100525837B1 - 수압에 따른 수류 조절이 가능한 가변 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동성을 가진 비데 노즐 장치와 관련된다.

본 발명에 따른 비데 노즐 장치의 이동성은 제어부의 상단부가 테이퍼(taper)가 진 가변 노즐, 상기 가변 노즐과 접하는 다른 노즐의 팁 부분에 형성되어 가변노즐과 구조적으로 결합할 수 있도록 된 돌기 및 가변 노즐과 돌기를 포함하고 압력에 따라 상하로 이동할 수 있도록 형성된 제어부를 이용한다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 비데 노즐 장치의 효과는 첫째로 본 발명에 따른 노즐을 사용하는 경우 압력의 변화에 상관없이 분사 범위 및 분사 위치의 일정성을 유지할 수 있고 둘째로 본 발명에 따른 노즐을 사용하는 경우 강한 물의 분사로 인한 사용자의 통증 등을 방지할 수 있으며 이러한 적당한 수압의 유지를 위하여 별도의 장치를 필요로 하지 않고 단지 구조의 특성을 이용함으로서 전체적으로 노즐부의 크기, 제조 비용 등이 감소된다는 점이다.

Description

수압에 따른 수류 조절이 가능한 가변 노즐{A VARIABLE NOZZLE CONTROLING THE FLOW WITH WATER PRESSURE}

본 발명은 비데용 노즐과 관련되며 보다 구체적으로는 수압에 따른 길이 조절을 이용하여 수류를 조절할 수 있는 가변 노즐과 관련된다. 일반적으로 비데용 노즐은 세척 및 세정을 위한 물이 공급되는 통로로 사용되며 일정한 수압에 의하여 물의 분사 방향이 결정되며 또한 세척 및 세정 부위에 따라 수압 및 노즐의 분사 위치가 선택된다. 그러나, 비데 노즐의 수압이 항상 일정하게 유지되는 것은 아니며 여러 가지 원인에 의하여 수압이 달라질 수 있고 이러한 경우에 노즐의 분사 위치 또는 분사 범위가 달라 질 수 있다. 일시적으로 또는 필요에 따라 수압이 조절됨에 따라 비데의 분사 위치 또는 분사 범위를 조절하기 위한 장치는 여러 가지 노즐 팁을 장착하거나 또는 비데 노즐의 슬라이딩을 이용하여 조절하는 방법이 있다. 별도의 노즐 팁을 장착한 고안으로서는 등록실용신안번호 제20-0271627호인 '비데의 세척노즐'이 있고 세정수를 일정한 위치에서만 분사하게 하기 위하여 슬라이드부재를 사용하는 노즐 장치로는 특허출원번호 제10-2001-0060005호인 '비데용 노즐'이 있다. 제20-0271627호 고안은 항문 및 국부 세정 노즐을 일체형으로 제작한 것으로서 제1노즐 바디와 제2노즐 바디로 구성되어진 것으로서 스테핑 모터의 작동에 의하여 노즐바디의 위치를 조절하도록 되어 있다. 또한 제10-2001-006005호 발명은 도 1에 도시된 것처럼 몸체(10)의 관통공(12)의 내측면에 대향되게 형성되는 가이드 돌기(11)의 길이를 서로 다르게 하고 가이드 돌기(11)와 동일선상으로 가이드 홈을 형성하여 세정수의 수압에 의해 관통공(12)의 내부에서 슬라이드하는 슬라이드 부재를 구비한 것으로서 세정의 기능적인 선택에 따라 급수로를 변환시키도록 된 것이다. 위의 비데 노즐들은 기능을 선택할 수 있는 수단을 이용하여 선택적으로 노즐을 선택하여 세정수가 분사되도록 하며 선택되는 노즐의 종류에 따라 길이를 조절할 수 있는 별도의 수단을 갖춘다. 일반적으로 사용되는 비데 노즐의 경우 이러한 방식으로 작동하며 다만 위치 조절을 적절하도록 하기위하여 특별한 수단을 사용한다. 그러나, 공지의 발명에서는 일시적인 수압의 차이로 인한 세정수의 분사 방향 및 분사 압력을 조절하거나 또는 여러 개의 노즐 중 선택된 하나의 노즐에 대한 세정수의 조절은 특별한 감지 수단을 장착하지 않으면 이루어지지 않는다. 이와 같은 경우에 필요한 특별한 수단은 별도의 장치가 되며 또한 값비싼 장치가 된다. 본 발명은 노즐의 구조 및 재질의 특성을 이용하여 위와 같은 문제를 해결한다. 그러므로 본 발명은 아래와 같은 목적을 가진다.

첫째로 본 발명은 수압의 차이에 따라 자체적으로 노즐 분사 구멍의 크기가 조절되는 비데 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 비데 노즐은 상하 이동이 가능한 제어부를 구비하여 수압의 크기에 따라 제어부를 이동시킴으로서 노즐의 분사 구멍의 크기가 조절되도록 한다. 이러한 노즐 분사 구멍의 크기를 조절함에 따라 노즐에서 분사되는 세정수의 위치 및 분사 범위가 조절되며 필요에 따라 일정한 위치에 세정수가 분사되도록 하거나 또는 일시적인 높은 압력으로 인한 세정수의 불필요한 분사 등을 방지할 수 있도록 한다. 이러한 수압에 따른 세정수의 분사 조절은 별도의 장치를 필요로 하지 않고 제어부의 구조를 적합하게 변형하고 형성되는 재질의 특성을 이용함으로서 가능하도록 한다.

둘째로 본 발명은 단일 노즐 팁에 의하여 분사 각도를 제어하는 것을 목적으로 한다. 종래의 노즐 팁의 경우에는 노즐 팁의 분사 각도가 고정되어 있으므로 분사 각도의 조정이 필요한 경우에는 노즐 팁을 교환해서 사용하였다. 이에 대한 대안으로 여러 개의 노즐 팁을 구비하는 것을 고려할 수 있으나 이는 비용 면에서 또는 그에 따른 제어 문제나 설치 공간이 커진다는 부수적인 문제로 인하여 어려움이 있었다. 분사 위치의 조절 또한 동일한 문제가 존재한다. 즉 항문 세정 및 국부 세정의 위치가 동일하지 않기 때문에 별도의 노즐을 장착하고 이들을 적당한 위치로 슬라이딩시킨 후 세정수를 분사하는 경우 분사 각도는 고정되며 또한 압력에 차이에 따른 분사 범위는 조절되지 않거나 이를 위하여 별도의 장치를 필요로 한다. 본 발명에 따른 비데 노즐의 경우에 이러한 경우에도 압력 차이에 따른 노즐의 분사 범위의 조절이 가능하도록 한다.

위와 같이 본 발명은 노즐의 가변부의 이동 가능성과 구조적 적합성 및 재질의 특성을 이용하여 노즐의 구멍의 크기를 조절하여 노즐의 분사 위치 및 분사 범위를 조절하는 것을 목적으로 하며 이하에서 이와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명의 구성을 설명한다.

아래에서 본 발명의 구성은 도면을 중심으로 설명하지만 도면으로 주어진 실시 예는 하나의 예시로서 주어진 것이며 본 발명은 이러한 실시 예에 제한되는 것은 아니다. 또한 도면에서 주어진 실시 예를 이용한 본 발명의 설명에서 본 발명의 특징을 이루지 않는 공지의 사항이나 자명한 사항은 생략하지만 필요에 따라 본 발명의 범위에 포함된다.

도 2의 (가)는 본 발명에 따른 노즐의 일부 단면도를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 노즐부(2)는 크게 세 개의 부분으로 이루어진다. 하우징(21)은 노즐의 전체적인 외관을 형성하며 제어부(23)는 본 발명의 특징을 이루는 부분으로서 테이퍼(taper) 진 가변 노즐(22)과 이에 결합하기에 적합한 형상을 가진 노즐 돌기를 포함하며, 노즐 커버(25)는 가변 노즐(22)을 고정시키며 아울러 제어부(23)가 압력을 받아 수축되는 경우에 지지하는 역할을 한다. 본 발명은 제어부(23)의 이동성을 특징으로 하며 이러한 제어부(23)의 이동은 두 가지 방법으로 이루어질 수 있다. 먼저 제어부(23)를 신축성을 가진 물질을 이용하여 제작함으로서 아래쪽으로부터 강한 수압이 작용하는 경우 노즐 커버(25)와 접촉하지 않는 부분은 위로 이동하고 노즐 커버(25)와 접촉하는 부분은 수축되도록 하는 방법이다. 이러한 방법으로 작동하도록 하기 위해서 제어부(23)의 재질 자체가 신축성을 가지도록 해야하며 세라믹, 고무 등의 물질을 사용하여 제작할 수 있다. 또한 외부의 일정 부분만이 수축하는 경우에도 동일하게 작용할 수 있으므로 내부는 비교적 제조 비용이 싼 강한 재질을 이용하여 제작하고 둘러싼 외부의 일정 부분만을 신축성을 가진 연한 재질을 사용하여 제작하여 제어부(23)의 수압에 따른 변형가능성을 확보할 수도 있다. 또 다른 방법으로는 도면에서는 도시되지 않았지만 하우징의 하부와 제어부(23)를 스프링을 이용하여 연결함으로서 수압이 작용하는 경우 제어부(23)가 상부로 이동할 수 있도록 하는 것이다. 물론 위의 두 가지 방법은 조합되어 사용될 수 있다. 재질의 탄성 강도 등은 작용하는 수압의 가변성을 고려하여 적당하게 선택할 수 있다. 물론 일정 정도의 탄성력을 지니고 일정 수압에 대하여 변형 가능하다면 아래에서 설명하는 것처럼 제어부(23)의 노즐 팁의 적절한 작용에 의하여 세정수의 분사 위치와 분사 범위의 조절이 가능하다. 그러므로, 정확한 탄성 강도를 필요로 하는 것은 아니다. 도 2의 (나)는 본 발명과 유사한 원리가 적용되는 분무 장치(24)를 도시한 것으로서 배출 조절 장치(242) 및 흡입구(241)가 도시되어 있으며 화살표는 물이 배출되는 방향을 도시한 것이다. 본 발명에 따른 가변 노즐(22)에도 분무 장치의 배출 조절 장치(242)와 유사한 형태의 조절 수단을 구비할 수 있다. 즉 수압이 강한 경우에는 배출 조절 수단이 배출구 방향으로 이동되어 가변 노즐(22)로 배출되는 배출구가 좁아지도록 함으로서 분사 범위를 크게 하면서 동시에 분사거리를 짧게 하고 수압이 약한 경우에는 배출 조절 수단과 배출구의 거리가 크게 되어 위와 반대 현상이 생기도록 하여 결국 수압의 차이와 무관하게 세정수의 세정 위치 및 분사 범위를 일정하게 유지하도록 하는 것이다. 이러한 배출 조절 수단의 이동성은 여러 가지 방법으로 만들어질 수 있다. 첫 번째로 압력을 감지하는 별도의 수단을 두고 배출 조절 수단을 스테핑 모터 등을 사용하여 이동시키거나 또는 제어부(23)를 이동시키는 방법을 고려할 수 있다. 두 번째로 배출 조절 수단에 압력에 따라 변할 수 있는 스프링 등을 설치하는 방법이 가능하다. 그리고 세 번째로 제어부(23)의 신축성을 이용하는 방법이다. 그리고 상기 설명한 세 가지 방법 중 어는 두 가지 또는 세 가지를 조합하는 방식도 고려할 수 있다. 그러나, 제작 상의 문제나 장치의 간단성을 고려할 때 세 번째 방법이 가장 유리할 것이다. 또한 이러한 배출 조절 수단은 각각의 가변 노즐(234)에 설치될 수도 있지만 중앙의 노즐 팁(233)의 아래쪽에 설치되도록 하여야 하며 가변 노즐에는 설치될 필요가 없다. 가변 노즐(234)은 테이퍼(taper) 진 형상과 결합하는 돌기(231a, 231b)와의 틈을 이용하여 수압에 따른 분사 위치 및 분사 범위의 조절이 가능하기 때문이다.

도 3은 본 발명에 따른 제어부(23)의 수압에 따른 작용 과정을 도시한 것이다. 도 3의 (가)는 약한 수압이 작용하는 경우를 도시한 것으로서 가변 노즐(234)의 상부에는 테이퍼(taper) 진 노즐 구멍이 형성되어 있으며 제어부(23)의 노즐 팁(233)에는 테이퍼(taper) 진 노즐 구멍과 결합할 수 있는 돌기(231a, 231b)가 형성되어 있다. 또한 노즐의 중간 부분에는 노즐 연결 구멍(232)이 형성되어 각각의 노즐들이 통로 상으로 서로 연결되어 유로(27)를 통하여 공급된 물이 서로 소통되도록 되어 있다. 이러한 통로 연결은 여유 공간(30)으로도 이어진다. 수압부(31)에서 작용하는 수압이 낮은 경우에는 가변 노즐(234)의 테이퍼(taper) 진 형상과 돌기(231a, 231b)가 결합되어 물은 그 사이로 흐르지 못하고 각각의 노즐을 통해서만 세정수가 분사하게 된다. 그러나, 수압부(31)에 작용하는 수압이 충분히 높은 경우에는 이러한 제어부(23)의 모양이 변하게 되고 세정수의 분사 경로가 변하게 된다. 이러한 과정이 도 3의 (나)에 도시되어 있다. 위에서 설명한 것처럼 제어부(23)는 신축성 있는 재질로 이루어지거나 하우징(21)의 하부와 스프링으로 연결되어 유동성을 가진다. 수압부(31)에 작용하는 수압이 높은 경우에는 제어부(23) 전체가 위쪽으로 압축되거나 또는 이동하게 되며 결과적으로 주위의 가변 노즐(234)이 중앙의 노즐에 대하여 상대적으로 상승하게 된다. 이러한 상대적인 위치의 이동은 두 가지 결과를 유발하게 된다. 첫째로 중앙부의 노즐 팁(233)을 통하여 분사되는 세정수의 유로 및 가변 노즐(234)의 유로가 약간 연장되게 되며, 두 번째로 가변 노즐(234)의 주위에 형성된 돌기(231a, 231b)와 결합된 노즐 팁(233)이 분리됨으로서 그 사이에 틈이 형성되며 이러한 틈을 통하여 세정수가 분출되도록 할 수 있다. 도 3의 (나)에서 화살표로 도시된 부분은 수압이 높은 경우에 세정수의 유동 경로 및 분출 경로를 도시한 것이다. 수압이 낮은 경우에는 노즐 팁(233)으로부터 세정이 필요한 위치(인체 부위)까지의 유로가 길어짐으로서 실제 세정 위치에서 세정 범위는 충분히 넓어지게 된다. 또한 약한 수압으로 인하여 세정 위치에서의 압력은 충분히 낮아지므로 인체가 느끼는 압력이 크지 않다. 수압부(31)에서 작용하는 수압이 높은 경우에는 가변 노즐(234)의 길이가 길어짐과 동시에 중앙의 노즐팁(233)을 통하여 형성된 유로가 연장되지만 동시에 가변 노즐(234)과 돌기(231a, 231b) 사이에 유로가 형성됨으로서 전체적으로 분사되는 지점에서의 수압이 낮아지면서 분출 범위가 넓어지게 된다. 분사 범위가 넓어지는 효과는 가변 돌기(234)의 테이퍼(taper) 진 형상으로 인한 효과이기도 하다. 이러한 수압의 분산은 세정 위치(인체)에서의 압력의 감소 및 분사 거리가 짧아지도록 함으로서 압력이 높은 경우에도 압력이 낮은 경우와 동일하게 일정한 위치에 분사가 가능하도록 한다. 동시에 세정수의 분사 위치가 다양해짐으로서 분사 범위가 확보되어 세정 효과가 충분히 발휘되도록 한다. 가변 노즐(234)과 돌기(231a, 231b)의 결합 형상 및 수압이 높은 경우 형성되는 틈의 크기는 실제로 발생할 수 있는 수압의 차이를 고려하여 적절하게 선택되어야 한다. 또한 노즐 팁(233)에서의 연장되는 유로의 길이 및 가변 노즐(234)의 연장 길이가 고려되어야 한다. 즉 일반적으로 발생할 수 있는 압력 차를 고려하여 가장 낮은 압력에서 틈이 형성되지 않는 경우 분사 위치를 먼저 결정한 후 가장 높은 압력에서 가장 큰 틈이 형성된 경우의 분사 위치가 틈이 형성되지 않는 경우와 동일한 위치가 되도록 한다. 그 다음 분사 범위는 형성되는 틈의 모양이 결정하므로 틈의 크기를 일정하게 유지한 상태에서 압력이 높은 경우와 낮은 경우의 분사 범위가 동일하도록 테이퍼(taper)진 형상의 각도 및 돌기의 형상을 결정한다. 이러한 방식으로 결정된 가변 노즐(234)과 돌기(231a, 231b)는 압력이 낮은 경우 및 높은 경우에 동일한 위치에 세정수가 분사되도록 하며 동시에 세정 범위가 일정하도록 만든다. 위에서 설명한 것처럼 제어부(23)는 또한 커버(25) 및 하우징과는 달리 신축성 있는 재질로 제작하거나 하우징의 하부와 제어부(23)를 적당한 스프링으로 연결하거나 또는 이들의 조합된 방식을 사용하여 제어부(23)의 이동성을 확보함으로서 가능하다.

이하에서 이러한 구성을 가진 본 발명의 노즐부의 효과를 설명한다.

첫째로 본 발명에 따른 노즐을 사용하는 경우 압력의 변화에 상관없이 분사 범위 및 분사 위치의 일정성을 유지할 수 있다는 점이다. 이러한 일정성은 제어부가 이동성 또는 신축성을 가짐으로서 가능해진다.

둘째로 본 발명에 따른 노즐을 사용하는 경우 강한 물의 분사로 인한 사용자의 통증 등을 방지할 수 있다는 점이다. 이러한 적당한 수압의 유지를 위하여 별도의 장치를 필요로 하지 않고 단지 구조의 특성을 이용함으로서 전체적으로 노즐부의 크기, 제조 비용 등이 감소된다는 점도 본 발명에 따른 노즐 사용의 효과라고 할 수 있다.

도 1은 종래의 비데용 노즐을 도시한 것이다.

도 2의 (가)는 본 발명에 따른 가변 노즐의 단면도를 도시한 것이며 (나)는 본 발명에 따른 비데 노즐과 유사한 원리가 적용되는 분무 장치를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 가변 노즐의 수압의 변화에 따른 제어부의 이동 및 그에 따른 수류의 방향을 도시한 것이다.

※도면의 주요 부호의 설명

10 : 몸체 11 : 가이드 돌기

12 : 관통공 2 : 노즐부

21 : 하우징

22 : 가변 노즐 23 : 제어부

231a, 231b : 돌기 232 : 노즐연결구멍

233 : 노즐 팁 234 : 가변 노즐

24 : 분무 장치 241 : 흡입구

242 : 배출 조절 장치

25 : 커버 27 : 유로

30 : 여유공간 31 : 수압부

Claims (6)

1. 비데 노즐 장치에 있어서,

   신축성을 가진 재질로 이루어지고 상단부가 테이퍼(taper)가 진 가변 노즐;

   상기 가변 노즐과 접하는 다른 노즐의 팁 부분에 형성되어 가변노즐과 구조적으로 결합할 수 있도록 된 돌기;

   가변 노즐과 돌기를 포함하고 압력에 따라 상하로 이동할 수 있도록 형성된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비데 노즐 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부의 상하 이동은 하우징의 상부와 제어부를 연결하는 스프링을 이용하는 것을 특징으로 하는 비데 노즐 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제