KR100924802B1 - 멀티벡터 제어 노즐장치 - Google Patents

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KR100924802B1
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김우진
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플러스파운틴(주)
김우진
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Abstract

본 발명의 멀티벡터 제어 노즐장치는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되며, 그 내부에 중공부가 형성되는 제1회전체와, 상기 중공부에 회전가능하게 설치되는 제2회전체와, 상기 제1회전체에 설치되어 노즐이 결합되며, 제1회전체의 회전중심에 일정한 각도로 교차되게 회전중심을 갖는 제3회전체와, 상기 제2회전체의 회전력을 제3회전체로 전환하는 전환부재를 포함한다.
멀티 벡터, 분수, 노즐, 조절, 회전방향, 제어

Description

멀티벡터 제어 노즐장치{MULTI VECTOR CONTROL NOZZLE DEVICE}
본 발명은 멀티벡터 제어 노즐장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 노즐을 적어도 두 방향 이상으로 회전가능하게 마련하여 분사방향을 자유롭게 제어할 수 있도록 한 멀티벡터 제어 노즐장치에 관한 것이다.
일반적으로 분수는 강한 수압으로 물을 일정한 높이로 토출시킬 수 있도록 하는 조경시설로서 주변 경치를 아름답게 하고, 관람자의 시각적 및 청각적으로 즐겁게 하여 관람자의 정신적인 스트레스 해소에 도움을 주며, 주변의 습도 조절 및 온도 조절의 기능을 수행하게 한다.
이러한 분수는 주로 공원 또는 호수, 하천 등에 설치되되, 상부로 수직하게 분사시킬 수 있도록 설치되고 있다. 이때 수직하는 분사노즐 또는 펌프의 용량에 따라 고압분사 및 저압분사가 가능한 저압용 등 종류별로 다양하게 설치되어 여러 가지 형태의 분사 형태를 제공하고 있다.
그리고 최근에는 음악과 연동할 수 있도록 음악분수가 마련되어 있고 이에 대응하여 분사 형태를 다양하게 제시하고 있다.
그런데 종래의 분수는 단순히 펌프의 압력을 조절하여 수직하게 분사하는 높 이를 조절하는 것으로 일정한 형태 이외에는 다양한 분사형태를 제공하지 못함으로서 그 연출 형태가 제한적이어서 단조로움을 벗어나지 못하는 문제가 있다.
특히 음악분수를 연출하는 경우에는 그 형태를 다양하게 제시하지 못하므로 식상하기 까지 하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 노즐을 적어도 두 방향 이상으로 회전가능하게 마련하여 분사방향을 자유롭게 제어할 수 있도록 한 멀티벡터 제어 노즐장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티벡터 제어 노즐장치는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되며, 그 내부에 중공부가 형성되는 제1회전체와, 상기 중공부에 회전가능하게 설치되는 제2회전체와, 상기 제1회전체에 설치되어 노즐이 결합되며, 제1회전체의 회전중심에 일정한 각도로 교차되게 회전중심을 갖는 제3회전체와, 상기 제2회전체의 회전력을 제3회전체로 전환하는 전환부재를 포함한다.
여기서 상기 노즐장치는 제1회전체와 제2회전체를 각각 구동하는 제1모터와, 제2모터를 포함하며, 상기 제1모터와, 제2모터는 동일 수평공간에 나란하게 설치된다. 이때 상기 제1모터에는 제1회전체에 동력전달을 위해 회전축에 제1구동부재가 마련되고, 제1회전체에는 제1구동부재에 대응하는 제1종동부재가 마련되며, 상기 제2모터에는 제2회전체에 동력전달을 위해 회전축에 제2구동부재가 마련되고, 제2회전체에는 제2구동부재에 대응하는 제2종동부재를 포함하며, 상기 제1구동부재와, 제1종동부재 및 상기 제2구동부재와, 제2종동부재는 상호 직접 접촉되어 동력이 전달되거나, 상기 제1구동부재와, 제1종동부재 및 상기 제2구동부재와, 제2종동부재는 상호 서로 이격되게 설치되며, 상기 제1구동부재와 제1종동부재 사이에는 동력전달을 위한 제1전달부재가 마련되고, 상기 제2구동부재와, 제2종동부재 사이에는 동력전달을 위한 제2전달부재를 포함하여 전달될 수 있다. 여기서 상기 제1전달부재와 제2전달부재는 그 높이가 서로 다르게 배치된다.
상기 하우징에는 제1모터와 제2모터가 회전축이 하부가 되도록 결합되고, 상기 제1모터와 제2모터에 물이 유입되는 것을 방지할 수 있게 상부에서 덮는 모터커버를 포함한다. 그리고 상기 하우징과 모터커버 사이에는 기밀을 유지할 수 있게 실링부재가 설치된다.
또한, 상기 제3회전체는 제1회전체의 회전중심에 직각인 회전중심을 갖는다.
한편, 상기 전환부재는 제2회전체의 일단에 결합되는 적어도 하나의 제1기어와, 상기 제1기어의 회전방향을 전환하는 제2기어를 포함한다. 상기 제1기어와 제2기어는 회전중심이 일정한 각도를 갖도록 배치되는 베벨기어이다. 그리고 상기 제2기어는 상기 제3회전체에 결합된다.
여기서 상기 제2기어는 제2기어와 동일축으로 하는 제1풀리가 마련되고, 상기 노즐에는 제1풀리에 대응하게 제3회전체에 결합되는 제2풀리가 마련되며, 상기 제1풀리와 제2풀리 사이에는 동력전달을 위한 벨트를 포함한다.
그리고 상기 제2회전체의 하부에는 상기 제2회전체가 회전가능하게 설치되며 펌프에서 공급된 물이 유입될 수 있도록 하는 입력포트가 마련되고, 상기 제2회전체가 회전가능하게 설치되어 유로의 방향을 전환하는 제1전환블록을 포함한다.
또한, 상기 제1회전체는 상부에는 제3회전체의 양측이 결합될 수 있도록 하 는 노즐브래킷을 포함하며, 상기 제2회전체의 상단에는 노즐로 물이 공급될 수 있게 상기 제3회전체로 연결되는 관로가 형성된다. 이때 상기 제3회전체로 연결되는 관로는 제2회전체가 회전가능하게 결합되는 제2전환블록이 마련되고, 제2전환블록에서 제3회전체로 연결되는 내부유로를 포함하며, 상기 내부유로는 상기 노즐브래킷의 측벽에 형성되어 일단에 제1전환블록이 연결되고, 타단에 제3회전체가 연결된다.
그리고 상기 하우징에는 상기 제1회전체 사이에는 적어도 하나의 베어링을 포함하는 지지브래킷을 포함한다.
또한, 상기 제1모터와, 제2모터에는 제1모터와, 제2모터를 구동하는 구동PCB가 마련되며, 상기 하우징에는 상기 구동PCB가 설치되며, 구동PCB에서 발생되는 열을 방열시키는 방열부재를 포함한다.
상술한 바와 같이 회전가능하게 설치된 제1회전체에, 제1회전체에 직각의 회전중심을 갖도록 노즐을 회전가능하게 설치한 본 발명의 멀티벡터 제어 노즐장치는 노즐을 적어도 두 방향 이상으로 회전가능하게 마련하여 분사방향을 자유롭게 제어할 수 있어 다양한 연출이 가능한 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려 하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치를 보인 사시도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 커버를 제거한 상태를 보인 분해사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치를 보인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치를 보인 정면도이며, 도 5a 내지 도 6e는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 연출 형태를 보인 일예시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치(100)는 분수 시스템 또는 분수장치에 설치되며, 하나가 설치될 수 있으나 바람직하게는 복수개가 일정한 배열형태를 갖도록 설치되어 배열형태에 따라 다양한 형태를 연출할 수 있도록 마련된다.
따라서 멀티벡터 제어 노즐장치(100)는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)에 회전가능하게 설치되며, 그 내부에 중공부(21)가 형성되는 제1회전체(20)와, 상기 중공부(21)에 회전가능하게 설치되는 제2회전체(30)와, 상기 제1회전체(20)의 일측에 설치되어 노즐이 결합되며, 제1회전체(20)의 회전중심에 일정한 각도로 교차되게 회전중심을 갖는 제3회전체(40)와, 상기 제2회전체(30)의 회전력을 제3회전체(40)로 전환하는 전환부재(50)를 포함한다.
그리고 노즐장치(100)는 제1회전체(20)와 제2회전체(30)를 각각 구동하는 제1모터(61)와 제2모터(62)를 포함한다. 이때 제1모터(61)와 제2모터(62)는 각도 조절이 가능한 스텝모터가 적용되며, 제1회전체(20)와 제2회전체(30)는 전선배열이 없기 때문에 360도의 각도로 회전이 가능하다. 그리고 제3회전체(40)는 가능한 범위는 제한이 없으나, 수직하는 방향에서 양측으로 각각 160도 까지 회전이 가능하다.
하우징(10)은 일측에 제1모터(61)와 제2모터(62)가 동일평면상에 나란하게 설치될 수 있도록 마련되는 모터 설치부(11)와, 모터 설치부(11)에 인접하게 마련되어 제1모터(61)와, 제2모터(62)에 의해 노즐이 회전가능하게 설치되는 노즐 설치부(12)가 마련된다.
여기서 하우징(10)은 노즐 설치부(12)와, 모터 설치부(11)가 구분되도록 마련된다. 이때 노즐 설치부(12)는 내부에 일정한 공간을 갖는 원기둥 형태로 마련되며, 그 위에 노즐이 설치된다. 그리고 모터 설치부(11)는 노즐 설치부(12)에서 수평하게 연장되거나 별도의 판재를 결합하여 제1모터(61)와 제2모터(62)가 설치될 수 있도록 마련된다. 이때 하우징(10)은 부식을 방지할 수 있게 알루미늄 또는 스테인레스(Stainless) 재질로 마련된다.
상기 노즐 설치부(12)에는 제1회전체(20)와 제2회전체(30)가 결합된다. 여기서 제1회전체(20)는 원형단면으로 마련되며, 길이방향으로 관통된 중공부(21)가 형성되는 것으로 상부에 노즐이 설치될 수 있도록 제3회전체(40)가 결합되고, 하부에는 제1모터(61)에서 동력을 전달할 수 있게 제1전달수단(70)이 마련된다. 그리고 노즐은 제3회전체(40)에 결합된다.
따라서 제1회전체(20)의 중공부(21)가 설치될 수 있게 하우징(10)의 상부에는 설치 홀(13)이 형성되고, 제1회전체(20)는 설치 홀(13)에 삽입 결합된다. 그리고 설치 홀(13)에는 제1회전체(20)의 원활한 회전을 위해 베어링이 설치되며, 제1회전체(20)는 베어링의 내주에 억지끼움 결합된다.
이때 제1회전체(20)의 안정적인 지지를 위해 베어링이 설치되는 지지브래킷(14)을 설치 홀(13)의 두께보다 길게 마련하여 지지브래킷(14)을 설치 홀(13)에 삽입하여 고정한 후 지지브래킷(14)에 제1회전체(20)가 결합되도록 마련된다. 따라서 베어링은 지지브래킷(14)의 상부와 하부에 각각 설치된다. 또한, 설치 홀(13)을 하부로 길게 연장하고, 설치 홀(13)의 상부와 하부에 베어링이 설치될 경우 지지브래킷(14)은 제거될 수 있다.
그리고 제1회전체(20)의 상부에는 노즐이 결합되는 제3회전체(40)가 설치되므로 노즐은 제1회전체(20)를 중심축으로 제1회전체(20)와 함께 회전된다. 이때 노즐이 설치되는 제3회전체(40)가 설치될 수 있도록 제1회전체(20)의 상부에는 노즐 브래킷(90)이 설치된다.
여기서 노즐 브래킷(90)은 "U"자 형태로 마련되어 하부에 제1회전체(20)와 결합되고, 상부에 노즐이 결합되는 제3회전체(40)가 결합된다. 이때 노즐이 결합되는 제3회전체(40)는 제1회전체(20)의 회전중심에 일정한 각도의 회전중심을 갖도록 설치되며, 바람직하게는 수직하는 제1회전체(20)의 회전중심에 직각인 수평한 방향의 회전중심을 갖도록 노즐 브래킷(90)에 결합된다.
따라서 제1회전체(20)는 제3회전체(40)와 제3회전체(40)에 설치된 노즐을 제 1회전체(20)의 회전중심을 기준으로 회전시키고, 제3회전체(40)는 제1회전체(20)에 의해 회전된 상태에서 직각으로 된 회전중심을 기준으로 전후 또는 좌우로 회전하게 된다.
한편, 제1회전체(20)의 중공부(21)에는 원형 단면을 갖는 제2회전체(30)가 회전가능하게 결합되며, 제2회전체(30)가 회전가능하게 삽입 결합될 수 있게 제1회전체(20)의 상부와 하부에는 베어링이 각각 설치된다. 여기서 제2회전체(30)는 제1회전체(20)와 동일 회전중심을 갖는다.
그리고 제2회전체(30)의 상부에 설치되는 베어링은 제1회전체(20)에 결합되는 노즐 브래킷(90)에 설치된다. 그리고 제2회전체(30)의 상부에는 제2회전체(30)의 회전방향을 전환할 수 있도록 전환부재(50)가 마련된다. 여기서 전환부재(50)는 제2회전체(30)에 설치되는 제1기어(51)와, 제1기어(51)에 맞물리는 제2기어(52)로 구성된다.
이때 제1기어(51)와 제2기어(52)는 베벨기어로 마련되며 제1기어(51)는 제2회전체(30)의 상부에 결합되고, 제2기어(52)는 제3회전체(40)가 결합되는 "U"자형의 노즐 브래킷(90)에 결합된다. 즉, 제2기어(52)는 "U"자형의 노즐 브래킷(90) 일측 내측 측벽에 결합된다.
따라서 수직하는 축으로 회전하는 제2회전체(30)의 회전력을 수평하는 제3회전체(40)로 회전방향을 전환할 수 있다.
이때 제2기어(52)에는 노즐을 회전시킬 수 있게 마련되는 제1풀리(53)와, 제1풀리(53)에 대응되게 노즐에 마련되는 제2풀리(54)와, 제1풀리(53)에서 제2풀 리(54)로 회전력을 전달하는 벨트(55)를 포함한다. 여기서 벨트(55)는 타이밍 벨트로 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라서는 제1풀리(53)와 제2풀리(54)를 모두 스프로켓으로 형성하고, 벨트(55)는 체인으로 교체될 수 있다.
그리고 제2풀리(54)는 노즐이 설치될 수 있게 수평하게 노즐 브래킷(90)에 설치되는 제3회전체(40)에 결합된다. 따라서 제2풀리(54)의 회전은 제3회전체(40)와 연동되어 노즐을 회전시키게 된다.
한편, 제2회전체(30)는 물이 노즐로 공급될 수 있도록 내부에 유로가 형성된다. 또한, 제2회전체(30)의 하부에는 미도시한 펌프에서 공급되는 물이 유입될 수 있게 입력포트(33)가 마련된다. 이때 제2회전체(30)와 입력포트(33) 사이에는 수평하게 물이 입력되어 수직하는 제2회전축으로 유로를 전환할 수 있게 형성한 제1전환블록(31)이 마련된다.
제1전환블록(31)에는 제2회전체(30)가 회전되는 상태에서 유입되는 물이 누수되는 것이 방지될 수 있게 실링부재가 설치된다. 여기서 실링부재는 오링(O-ring) 또는 오일씰(Oil-seal )로 마련되는 것이 바람직하며, 제1전환블록(31)의 유로 또는 제2회전체(30)의 외주에는 실링부재가 안착될 수 있게 미도시한 안착 홈이 형성된다.
또한 제2회전체(30)의 상부에는 노즐로 연결되는 관로를 형성한다. 즉, 제2회전체(30)의 상부에서 제3회전체(40)를 거쳐 노즐로 공급될 수 있게 관로가 마련된다. 따라서 제2회전체(30)의 상단에는 유로의 수직하는 흐름방향을 수평하게 전 환하여 제3회전체(40)의 일측으로 공급할 수 있도록 제2전환블록(32)이 마련된다.
이때 제2전환블록(32)은 제3회전체(40)에 직접 연결될 수 있으나, 부피를 줄일 수 있으면서 제3회전체(40)의 견고한 고정이 가능하게 노즐 브래킷(90) 타측의 내측 측벽에 결합된다. 그리고 노즐 브래킷(90)의 타측 측벽은 제2전환블록(32)에서 유입된 물이 제3회전체(40)로 공급될 수 있게 내부유로(91)가 형성된다.
이때 내부유로(91)는 상부와 하부에 형성되는 수평부와 상부와 하부의 수평부를 연결하는 수직부로 구성된다.
또한, 제3회전체(40)는 노즐 브래킷(90)을 통해 유입된 물이 노즐로 공급될 수 있게 유로를 형성하며, 노즐이 제3회전체(40)의 길이방향에 직각으로 결합될 수 있게 제3회전체(40)의 길이방향에 직각으로 형성되는 노즐 결합부(41)가 마련된다.
따라서 제1회전체(20)에 결합하여 제1회전체(20)화 함께 회전하는 노즐 브래킷(90)은 제2전환블록(32)을 통해 제2회전체(30)를 회전가능하게 고정하면서 내부유로(91)를 형성하여 제2전환블록(32)을 통해 유입된 물을 제3회전체(40)로 공급한다. 그리고 제3회전체(40)를 회전가능하게 고정한다. 이때 제3회전체(40)는 베어링에 의해 회전가능하게 고정되며, 제3회전체(40)와 내부유로(91) 사이에는 실링부재가 설치된다.
제2전환블록(32)에는 제2회전체(30)가 회전되는 상태에서 유입되는 물이 누수되는 것이 방지될 수 있게 실링부재가 설치된다. 여기서 실링부재는 오링 또는 오일씰로 마련되는 바람직하며, 제2전환블록(32)의 유로 또는 제2회전체(30)의 외주에는 실링부재가 안착될 수 있게 미도시한 안착 홈이 형성된다. 또한, 제3회전 체(40)와 노즐 브래킷(90) 사이에도 실링부재가 설치된다.
또한, 노즐 브래킷(90)에는 노즐이 노출되게 설치되도록 하면서 노즐 브래킷(90)의 상부를 덮을 수 있도록 하는 노즐커버(120)가 마련된다. 여기서 노즐커버(120)는 중앙에 노즐이 일정한 회전각도로 회전이 가능하게 회전 홀(121)이 형성된다.
한편, 제1회전체(20)와 제2회전체(30)에는 각각 제1모터(61)와 제2모터(62)에 의해 구동될 수 있도록 마련된다. 다시 설명하면, 제1모터(61)의 회전축과 제1회전체(20) 사이에는 제1전달수단(70)이 마련되고, 제2모터(62)의 회전축과 제2회전체(30) 사이에는 제2전달수단(80)이 마련된다.
여기서 제1전달수단(70)은 제1모터(61)의 회전축에 결합되는 제1구동부재(71)가 결합되고, 제1회전체(20)에는 제1종동부재(72)가 마련된다. 또한, 제1구동부재(71)에서 제1종동부재(72)로 동력을 전달할 수 있게 제1전달부재(73)가 마련된다.
이때 제1구동부재(71)와 제1종동부재(72)는 모두 스프로켓으로 마련되며, 제1전달부재(73)는 스프로켓에 맞물리는 체인으로 마련된다. 여기서 다른 방식으로 제1구동부재(71)와 제1종동부재(72)를 타이밍 풀리로 마련되며, 제1전달부재(73)를 타이밍 벨트로 마련될 수 있다. 그리고 제1구동부재(71)와 제1종동부재(72)가 상호 맞물리는 기어로 형성될 수 있으며 이 경우 제1전달부재(73)는 제거될 수 있다.
그리고 제2전달수단(80)은 제2모터(62)의 회전축에 결합되는 제2구동부 재(81)가 결합되고, 제2회전체(30)에는 제2종동부재(82)가 마련된다. 또한, 제2구동부재(81)에서 제2종동부재(82)로 동력을 전달할 수 있게 제2전달부재(83)가 마련된다.
이때 제2구동부재(81)와 제2종동부재(82)는 모두 스프로켓으로 마련되며, 제2전달부재(83)는 스프로켓에 맞물리는 체인으로 마련된다. 여기서 다른 방식으로 제2구동부재(81)와 제2종동부재(82)를 타이밍 풀리로 마련되며, 제2전달부재(83)를 타이밍 벨트로 마련될 수 있다. 그리고 제2구동부재(81)와 제2종동부재(82)가 상호 맞물리는 기어로 형성될 수 있으며 이 경우 제2전달부재(83)는 제거될 수 있다.
이때 제1회전체(20)와 제1회전체(20) 내부에 결합된 제2회전체(30)에 각각 결합된 제1종동부재(72)와 제2종동부재(82)는 상하로 각각 배치되며, 이로 인해 제1구동부재(71) 및 제2구동부재(81)와 제1전달부재(73) 및 제2전달부재(83)는 상하로 나란하게 배치된다.
그리고 제1모터(61)와 제2모터(62)는 제1모터(61)의 회전축과 제2모터(62)의 회전축이 모두 하부를 향하도록 거꾸로 설치된다. 또한, 제1모터(61)와 제2모터(62)로 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 모터커버(110)가 설치된다.
여기서 모터커버(110)는 제1모터(61)와 제2모터(62)의 몸체를 상부에서 동시에 덮을 수 있도록 하부만 개방되는 형태로 마련되며, 하우징(10)의 모터 설치부(11)에 실링부재를 이용하여 볼트 체결하여 실링한다.
또한, 제1모터(61)와 제2모터(62)는 각 회전축이 기밀을 유지할 수 있게 실링부재를 이용하여 결합되며, 각 회전축과 모터 사이에는 일정한 감속비를 갖도록 하는 감속기어를 포함한다.
따라서 모터 설치부(11)를 중심으로 하부에 제1모터(61)와 제2모터(62)의 회전축이 각각 기밀이 유지되는 상태로 하부로 돌출 형성되고, 상부에는 모터의 몸체가 위치한다. 따라서 모터커버(110)는 모터의 몸체보다 깊게 형성하여 모터 설치부(11)를 덮음으로서 내부의 정지된 공기압에 의해 물이 유입되는 것이 방지되며, 실링부재를 이용하여 재차 실링하므로 내부로의 물이 유입되는 것을 방지한다.
그리고 하우징(10)의 바닥에는 하우징(10)을 고정할 수 있도록 하는 고정부(15)가 마련된다. 여기서 고정부(15)는 판상으로 마련되며, 고정부(15)가 고정될 수 있게 지반에는 일정한 높이의 고정돌기가 형성된다.
또한, 제1모터(61)와 제2모터(62)를 프로그램에 따라 제어하는 미도시한 제어부를 포함한다. 이때 제어부는 제1모터(61)와 제2모터(62)를 구동하기 위한 음원 및 분수 연출패턴들이 포함된다.
여기서 제어부의 제어에 따라 제1모터(61)와 제2모터(62)를 구동하는 구동PCB(130)가 마련된다. 여기서 구동PCB(130)는 제1모터(61)와 제2모터(62)에 인접하게 설치된다.
따라서 구동PCB(130)는 기밀이 유지될 수 있게 모터커버(130)에 의해 덮여진다. 그리고 하우징(10)의 모터 설치부(11)의 상부에는 일정한 높이로 돌출 형성되는 방열부재(131)가 설치되며, 상기 방열부재(131)는 구동PCB(130)가 설치될 수 있도록 하면서 구동PCB(130)에서 발생된 열을 방열시키는 기능을 수행한다. 또한, 구동PCB(130)는 제어부를 별도로 구성하지 않고 구동PCB(130)에 제어부의 회로를 포 함할 수 있다.
이하 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 작용을 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치(100)는 수직하는 상태가 될 수 있게 노즐을 영점 조절한다. 여기서 영점 조절은 시공한 후 테스트와 동시에 실시하며 이후에는 제1모터(61)와 제2모터(62)가 영점의 위치를 기억하여 영점의 위치에서 시작할 수 있게 준비한다. 그리고 프로그램에 의해 제1모터(61)와 제2모터(62)가 동시 또는 각각 구동하여 다양한 형태를 연출하게 된다.
또한, 제1모터(61)를 구동하게 되면, 제1모터(61)의 회전력은 제1전달수단(70)을 통해 제1회전체(20)로 회전력이 전달되며, 제1회전체(20)는 제1회전체(20)에 결합된 노즐 브래킷(90)을 회전시킨다. 따라서 노즐 브래킷(90)의 회전으로 노즐 브래킷(90)에 결합된 제3회전체(40)와 노즐이 노즐 브래킷(90)에 결합된 상태로 함께 회전된다.
이때 노즐 브래킷(90)이 회전되면, 노즐 브래킷(90)에 결합된 제2기어(52)가 제1기어(51)에 맞물려 회전하게 되어 노즐 브래킷(90)에서 제3회전체(40)를 회전시키게 된다. 따라서 노즐 브래킷(90)이 회전되면 제3회전체(40)가 함께 회전하여 노즐이 하강하거나 상승하게 된다.
이를 위해 제1모터(61)가 구동될 경우 제2모터(62)가 함께 구동되며, 제1모터(61)의 구동속도에 비례하여 제2모터(62)가 구동되며 노즐 브래킷(90)의 회전시 노즐 브래킷(90)에서 제3회전체(40)를 함께 회전시키고자 할 경우에는 제2모터(62)의 구동속도를 제1모터(61)에 비해 높이거나, 낮춰준다.
이때 제1모터(61)의 구동으로 노즐 브래킷(90)이 회전되는 때에 노즐이 수직한 경우에는 회전되더라도 분사 방향이 수직하므로 가급적 노즐이 경사지게 위치한 경우에 노즐 브래킷(90)을 회전시켜 연출하는 것이 바람직하다.
또한, 제2모터(62)를 구동하게 되면, 제2모터(62)의 회전력은 제2전달수단(80)을 통해 제2회전체(30)로 회전력이 전달되며, 제2회전체(30)는 제1기어(51)와 제2기어(52)를 통해 회전방향이 수직하는 회전중심에서 수평하는 회전중심으로 전환된다.
그리고 제2기어(52)는 제1풀리(53)와 제2풀리(54)를 통해 제3회전체(40)로 전달되고, 제3회전체(40)는 노즐 브래킷(90)에서 회전하여 수평한 회전중심을 기준으로 노즐을 회전시킨다. 이때 노즐은 좌우 또는 전후로 회전하며 중앙에서 일정한 회전범위 내에서 회전하게 된다.
따라서 멀티벡터 제어 노즐장치를 양측에 적어도 하나 이상씩 배치하고 노즐의 분사방향이 수직한 경우에는 도 5a에 상부로 분사되는 물줄기를 연출할 수 있다.
그리고 도 5b에 도시한 바와 같이 벌어지는 방향으로 회전될 경우에는 꽃이 피는 형태로 물줄기를 연출할 수 있게 된다. 도 5c에 도시한 바와 같이 펼쳐진 상태에서 노즐이 상부로 수직하게 회전될 경우 모아지는 물줄기를 연출하게 된다. 따라서 도 5b와 도 5c를 일정한 각도 범위에서 반복하게 되면 나비의 날개 짓 형태 또는 긴 날개를 갖는 조류의 날개 짓 형태로 물줄기를 연출할 수 있다.
또한, 도 5d에 도시한 바와 같이 수직하는 노즐을 모아지는 방향으로 회전될 경우 분사되는 물줄기와 떨어지는 물줄기가 교차되면서 하트 모양의 물줄기를 연출할 수 있다.
더불어 도 6a에 도시한 바와 같이 원형으로 복수개가 배치되고 노즐의 분사 방향이 수직한 경우에는 울타리 형태의 물줄기를 연출할 수 있고, 도 6b에 도시한 바와 같이 노즐이 모아지는 방향으로 회전시킬 경우 꽃이 오므라드는 형태 또는 꽃이 피기 전 상태를 연출할 수 있게 된다. 도 6c에 도시한 바와 같이 노즐을 상호 내측으로 회전시켜 물줄기를 교차시킬 경우, 폭죽을 터트리는 형태의 물줄기를 연출할 수 있고, 도 6d에 도시한 바와 같이 노즐을 펼쳐지는 방향으로 회전시킬 경우 꽃 이 피는 형태의 물줄기를 연출할 수 있다. 또한, 도 6e에 도시한 바와 같이 제1모터(61)와 제2모터(62)의 구동으로 노즐 브래킷(90)을 회전시킬 경우 상호 교차되는 격자형태의 물줄기를 연출할 수 있다.
이상에서 본 발명의 멀티벡터 제어 노즐장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 커버를 제거한 상태를 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치를 보인 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치를 보인 정면도.
도 5a 내지 도 6e는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 연출 형태를 보인 일예시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 노즐장치 10: 하우징
11: 모터 설치부 12: 노즐 설치부
13: 설치 홀 14: 지지 브래킷
15: 고정부 20, 30, 40: 제1, 2, 3회전체
21: 중공부 31, 32: 제1, 2전환블록
33: 입력포트 41: 노즐 결합부
50: 전환부재 51, 52: 제1, 2기어
53, 54: 제1, 2풀리 55: 벨트
61, 62: 제1, 2모터 70, 80: 제1, 2전달수단
71, 81: 제1, 2구동부재 72, 82: 제1, 2종동부재
73, 83: 제1, 2전달부재 90: 노즐 브래킷
91: 내부유로 110: 모터커버
120: 노즐커버 121: 회전 홀
130: 구동PCB 131: 방열부재

Claims (21)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 회전가능하게 설치되며, 그 내부에 중공부가 형성되는 제1회전체;
    상기 중공부에 회전가능하게 설치되는 제2회전체;
    상기 제1회전체에 설치되어 노즐이 결합되며, 제1회전체의 회전중심에 일정한 각도로 교차되게 회전중심을 갖는 제3회전체;
    상기 제2회전체의 회전력을 제3회전체로 전환하는 전환부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐장치는 제1회전체와 제2회전체를 각각 구동하는 제1모터와, 제2모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1모터와, 제2모터는 동일 수평공간에 나란하게 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1모터에는 제1회전체에 동력전달을 위해 회전축에 제1구동부재가 마련되고, 제1회전체에는 제1구동부재에 대응하는 제1종동부재가 마련되며,
    상기 제2모터에는 제2회전체에 동력전달을 위해 회전축에 제2구동부재가 마련되고, 제2회전체에는 제2구동부재에 대응하는 제2종동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1구동부재와, 제1종동부재 및 상기 제2구동부재와, 제2종동부재는 상호 직접 접촉되어 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1구동부재와, 제1종동부재 및 상기 제2구동부재와, 제2종동부재는 상호 서로 이격되게 설치되며,
    상기 제1구동부재와 제1종동부재 사이에는 동력전달을 위한 제1전달부재가 마련되고,
    상기 제2구동부재와, 제2종동부재 사이에는 동력전달을 위한 제2전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1전달부재와 제2전달부재는 그 높이가 서로 다르게 배치되는 것을 특 징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 하우징에는 제1모터와 제2모터가 회전축이 하부가 되도록 결합되고,
    상기 제1모터와 제2모터에 물이 유입되는 것을 방지할 수 있게 상부에서 덮는 모터커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하우징과 모터커버 사이에는 기밀을 유지할 수 있게 실링부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제3회전체는 제1회전체의 회전중심에 직각인 회전중심을 갖는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전환부재는 제2회전체의 일단에 결합되는 적어도 하나의 제1기어와,
    상기 제1기어의 회전방향을 전환하는 제2기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1기어와 제2기어는 회전중심이 일정한 각도를 갖도록 배치되는 베벨기어인 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2기어는 상기 제3회전체에 결합되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2기어는 제2기어와 동일축으로 하는 제1풀리가 마련되고, 상기 노즐에는 제1풀리에 대응하게 제3회전체에 결합되는 제2풀리가 마련되며,
    상기 제1풀리와 제2풀리 사이에는 동력전달을 위한 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2회전체의 하부에는 상기 제2회전체가 회전가능하게 설치되며 펌프에서 공급된 물이 유입될 수 있도록 하는 입력포트가 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 입력포트에는 상기 제2회전체가 회전가능하게 설치되어 유로의 방향을 전환하는 제1전환블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1회전체는 상부에는 제3회전체의 양측이 결합될 수 있도록 하는 노즐브래킷을 포함하며,
    상기 제2회전체의 상단에는 노즐로 물이 공급될 수 있게 상기 제3회전체로 연결되는 관로가 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제3회전체로 연결되는 관로는 제2회전체가 회전가능하게 결합되는 제2전환블록이 마련되고, 제2전환블록에서 제3회전체로 연결되는 내부유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 내부유로는 상기 노즐브래킷의 측벽에 형성되어 일단에 제1전환블록이 연결되고, 타단에 제3회전체가 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 제1회전체 사이에는 적어도 하나의 베어링을 포함하는 지지브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  21. 제2항에 있어서,
    상기 제1모터와, 제2모터에는 제1모터와, 제2모터를 구동하는 구동PCB가 마련되며,
    상기 하우징에는 상기 구동PCB가 설치되며, 구동PCB에서 발생되는 열을 방열시키는 방열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
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