KR100957838B1 - 멀티벡터 제어 노즐장치 - Google Patents

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KR100957838B1
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플러스파운틴(주)
김우진
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Abstract

본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치는, 상부에 노즐이 노출되도록 분사 홀이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수직회전중심을 기준으로 수평회전가능하게 설치되며, 상기 노즐이 수평회전중심을 기준으로 회전가능하게 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재에 설치되며, 상기 회전부재를 회전시키는 제1구동부 및, 상기 회전부재에 설치되며, 상기 노즐을 회전시키는 제2구동부를 포함한다.
바닥분수, 수조, 노즐, 회전, 작동구체, 기어, 회전부재, 구동모터, 베어링

Description

멀티벡터 제어 노즐장치{MULTI VECTOR CONTROL NOZZLE DEVICE}
본 발명은 멀티벡터 제어 노즐장치에 관한 것으로, 특히 분수 토출 방향을 자유롭게 제어하여 다양한 형태의 분수를 연출할 수 있는 멀티벡터 제어 노즐장치에 관한 것이다.
일반적으로 분수장치는 호수, 연못 및 하천 등에 설치되어 물의 정화 또는 공기정화의 기능 등을 수행함과 동시에, 힘찬 물줄기를 품어냄으로써 관람자가 여러 감각을 통해 시원함, 정서적 안정감 등을 느낄 수 있도록 하는 일종의 조경시설이다.
그리고 상기 분수장치는 분사되는 물줄기와 함께 조명과 음악이 부가적으로 연출되도록 하고 있다. 즉, 분수와 함께 연출되는 조명을 통해 야간에 주변경치를 아름답게 연출할 수 있어 관람자가 다양한 형태의 분수를 감상할 수 있도록 하고, 분수와 함께 연출되는 음악을 통해 청각적인 즐거움도 함께 느낄 수 있도록 하고 있다.
최근에는 상기와 같은 분수장치 이외에, 지반에 분수장치를 매립하여 바닥면에 평평한 면을 이룰 수 있는 바닥분수가 사용되고 있다. 상기 바닥분수는 관람자 가 통행할 수 있는 도로나 공원의 바닥 등에 설치할 수 있어 관람자가 분사되는 물줄기에 근접하여 다양한 분수를 즐길 수 있는 장점이 있다.
이와 같은 바닥분수는, 물을 수용할 수 있도록 지반을 일정깊이로 굴착하여 수조를 형성하고, 상기 수조 내에 분수장치(노즐, 밸브, 배관, 조명, 펌프 등)와 적어도 하나 이상의 앵글 등을 일체로 설치하여 일정 높이의 구조체를 마련한 후, 설치된 앵글 구조체의 상부에 지반과 일정 면을 이루도록 바닥부재(석판 등)를 적층 한다.
또한, 상기 바닥부재에는 분수가 분사될 수 있도록 다수의 관통 홀(분사 홀)이 형성되는데, 상기 관통 홀에 노즐이 위치되어 물을 상향 분사할 수 있도록 하였다. 이때 관통 홀은 관람자의 안전사고를 방지하기 위해 노즐의 외경과 동일하거나 그 틈새가 5mm 이하가 되도록 마련되므로 연출에 따른 제한이 있었다.
또한, 연출에 다양성을 제공하기 위해 상기 노즐을 좌, 우 양방향 가동식으로 설치하여 분사 각을 다양하게 조절할 수 있도록 하였으나, 노즐 전체가 외부로 노출되어야하고, 노즐의 작동범위에 일치되게 관통 홀이 장공 형태로 커지게 되어 발이 빠질 경우 안전사고에 치명적인 문제가 있었다.
또한, 그러나 종래의 가동식 노즐은, 회전을 위한 별도의 구동장치(구동모터, 링크 등)가 인근에 설치되는 방식이므로 노즐의 분사 각을 조절하기 위한 구동장치의 설치공간확보가 어려워지는 문제를 함께 수반한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 분수 토출 방향을 자유롭게 제어하여 다양한 형태의 분수를 연출할 수 있는 멀티벡터 제어 노즐장치를 제공함에 있다.
또한, 구동장치를 분수노즐 내에 일체형으로 설치하여 노즐의 분사 각과 수평회전각이 자체적으로 조절함으로써, 노즐 회전을 위한 구동장치의 구조가 안정성을 가지면서 단순하고 부피가 크지 않아 설치공간 확보가 용이하며, 다양한 형태의 분수를 효과적으로 연출할 수 있는 멀티벡터 제어 노즐장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부에 노즐이 노출되도록 분사 홀이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수직회전중심을 기준으로 수평회전가능하게 설치되며, 상기 노즐이 수평회전중심을 기준으로 회전가능하게 일체로 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재에 설치되며, 상기 회전부재를 회전시키는 제1구동부 및, 상기 회전부재에 설치되며, 상기 노즐을 회전시키는 제2구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1구동부는 상기 회전부재에 설치되어 회전력을 전달하는 제1구동모터와, 상기 제1구동모터의 구동축에 구비되는 제1구동기어 및, 상기 제1구동기어와 맞물리며, 상기 하우징의 내주에 가장자리를 따라 설치되는 제1종동기어(330)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2구동부는 상기 회전부재에 설치되어 회전력을 전달하는 제2구동모터와, 상기 제2구동기어와 맞물리며, 상기 노즐의 양측에 마련된 노즐회전축에 체결되는 제2종동기어를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2구동기어와 제2종동기어 사이에는 적어도 하나의 아이들 기어가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 제2구동기어는 캠 홈이 형성된 캠 부재이며, 상기 제2종동기어는 상기 캠 홈에 삽입될 수 있게 노즐의 노즐회전축으로부터 이격되게 마련되는 캠 돌기일 수 있다.
상기 제2구동기어는 구동스프로킷으로 마련되고, 상기 제2종동기어는 종동스프로킷으로 마련되며, 상기 구동스프로킷과 종동스프로킷을 연결하는 체인을 포함할 수 있다.
상기 회전부재에는 상기 노즐이 상기 분사 홀 내에서 수평회전중심을 갖도록 하는 노즐지지대를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회전부재는 상기 수직회전중심을 기준으로 회전될 수 있게 노즐이 설치되며, 상기 노즐을 수평회전중심을 기준으로 회전될 수 있게 하는 작동구체를 포함하며, 상기 하우징의 분사 홀에는 상기 작동구체가 면 접촉될 수 있게 반 구 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 작동구체는 노즐이 설치될 수 있게 수직하게 형성되는 설치 홀과, 상기 설치 홀의 중심이 작동구체의 중심에서 교차되게 마련되는 노즐회전축을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 회전부재에는 제1구동부재와 제2구동부재는 각각 기밀을 유지할 수 있도록 상부에서 각각 덮는 제1커버와 제2커버를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 하우징에는 내측 천장 면에서 하부로 연장되는 제1차단벽이 형성되고, 상기 커버에는 상부로 연장되는 제2차단벽이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 노즐의 하부에는 펌프에서 공급된 물이 수평회전 및 수직회전시에도 원활히 공급될 수 있게 적어도 하나의 관 연결부를 갖는 물 공급관을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 하우징에는 상기 하우징을 바닥분수의 관통 홀에 설치할 수 있도록 하는 원통 형상의 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 분사 홀과 상기 노즐 사이에는 분수를 조명하는 조명등기구가 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 노즐을 회전시키기 위한 구동장치를 일체형으로 구비함으로써, 구조가 단순하고 부피가 작아 설치공간 확보가 용이하며, 하나의 바닥분수에 많은 개수의 노즐을 설치할 수 있는 장점이 있다.
또한, 가동형 분수노즐을 하나의 패키지화하여 운반 및 설치의 용이성도 제공할 수 있으며, 단순한 구조로도 노즐의 분사 각과 수평회전 각을 함께 조절할 수 있어 다양한 형태의 분수를 효과적으로 연출할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 분리사시도, 도 2는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 결합사시도, 도 3은 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 내부를 보여주기 위해 일부분을 절개하여 상방에서 바라본 절개사시도, 도 4는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 내부를 보여주기 위해 일부분을 절개하여 하방에서 바라본 절개사시도, 도 5는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 상부몸체를 분리한 상태의 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 평면도, 도 7a는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 A-A선 단면도, 도 7b는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 B-B선 단면도, 도 8a는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 제1작동상태도, 도 8b는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 제2작동상태도, 도 9a는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 다른 실시예에 따른 제1작동상태도, 9b는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 다른 실시예에 따른 제2작동상태도, 도 9c는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 다른 실시예에 따른 제3작동상태도이다.
도 1 내지 도 7b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치는 주로 바닥분수에 적용되는 것이 바람직하나, 바닥분수에만 적용되지 않고 일 반적인 분수에도 설치될 수 있다.
이와 같은 바닥분수에 대해서 간략하게 설명하면, 물을 수용하면서 분수장치(노즐, 밸브, 배관, 조명, 펌프 등: 미도시)가 설치될 수 있게 지반에서 일정깊이의 공간으로 된 수조(미도시)가 형성되며, 수조의 상부에는 바닥부재(미도시)가 설치된다. 또한, 바닥분수는 수조의 공간부에 설치되는 분수장치를 제어하는 제어부(미도시)가 포함된다.
여기서, 상기 수조는 지반을 굴착하여 철근 콘크리트에 의해 구비되는 것으로, 굴착 된 바닥을 다진 후, 그 위에 미 도시한 잡석다짐층과, 버림콘크리트층, 이형철근, 철근콘크리트층, 방수층, 보호몰탈층 등을 순차적으로 적층 하여 형성될 수 있다.
또한, 바닥부재는 수조의 상부에 내구성을 갖도록 마련되는 슬라브(미도시)와, 슬라브의 상부에 석재, 목재, 금속재 그리고 합성수지재 중의 하나로 된 판재로 마련되는 적어도 하나의 마감 플레이트(미도시)가 설치될 수 있으며, 상기 슬라브와 마감 플레이트에는 멀티벡터 제어 노즐장치가 설치될 수 있게 관통 홀(미도시)이 형성된다.
여기서, 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치는 상부에 노즐(230)이 노출되도록 분사 홀(110)이 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 수직회전중심을 기준으로 수평회전가능하게 설치되며, 상기 노즐(230)이 수평회전중심을 기준으로 회전가능하게 설치되는 회전부재(200)와, 상기 회전부재(200)에 설치되며, 상기 회전부재(200)를 회전시키는 제1구동부(300) 및, 상기 회전부재(200)에 설치되며, 상기 노즐(230)을 회전시키는 제2구동부(400)를 포함한다.
상기 하우징(100)은 하부가 개방되고 상부에 수직으로 관통된 분사 홀(110)이 형성된 것으로 내구성을 갖도록 일정 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 분사 홀(110)은 하우징(100) 상부 중앙에 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 하우징(100)의 내부에는 노즐(230)과 설치되어 수평회전하는 회전부재(200)가 설치된다. 그리고 하우징(100)의 상단에는 수조의 관통 홀에 걸쳐질 수 있게 플렌지 형태로 돌출되는 미도시한 걸림부가 마련될 수 있다.
한편, 상기 분사 홀(110)과 노즐(230) 사이에는 분수를 조명하는 조명등기구(미도시)가 설치될 수 있다.
상기 회전부재(200)는 원형 판 형상으로 마련되며, 수직회전중심을 기준으로 수평회전될 수 있게 수평회전베어링(볼베어링, 롤러베어링, 슬라이드 베어링: 240)에 의해 하우징(100)에 지지가 된다. 여기서, 상기 수평회전베어링(240)은 회전부재(200)의 하부에 설치될 수 있고 회전부재(200)와 하우징(100) 사이에 설치될 수 있다.
상기 하우징(100)의 내주와 회전부재(200)의 외주는 원형 단면을 갖도록 마련되며, 상기 수평회전베어링(240)은 하우징(100)의 내주에 억지 끼움 방식으로 결합하거나, 하부에서 지지하는 링 형태의 지지부재(800)를 설치하여 수평회전베어링(240)을 지지할 수도 있다
또한, 상기 지지부재(800)의 상부 면에는 수평회전베어링(240)의 하부가 안착 될 수 있도록, 상기 수평회전베어링(240)의 하부 지름과 동일한 지름을 갖는 안 착 홈(810)이 더 형성될 수 있다.
제1구동부(300)는 회전부재(200)의 상부에 결합되는 제1구동모터(310)와, 제1구동모터(310)에 설치되는 제1구동기어(320)와, 제1구동기어(320)에 맞물리는 제1종동기어(330)를 포함한다.
여기서, 제1구동기어(320)는 피니언으로 마련되고, 제1종동기어(330)는 하우징(100)의 내주에 결합되며, 일측(내측 또는 하부면)에 치형이 형성되는 랙으로 마련된다. 또한, 상기 랙은 링 형태로 마련되어 별도의 체결부재에 의해 하우징(100)에 고정된다. 따라서 제1구동모터(310)가 구동되면 회전부재(200)가 하우징(100)의 내부에서 자체 회전된다.
이와 다르게는, 제1구동기어(320)와 제1종동기어(330)를 모두 마찰계수가 높은 재질을 이용하여 롤러 형태로 마련하여 상기 제1구동기어(320)와 제1종동기어(330)가 서로 밀착되어 마찰력에 의해 회전력이 전달되도록 할 수 있다. 또한, 상기 제1구동모터(310)는 감속, 가속 또는 회전력 증감을 위해서 적어도 하나의 기어를 갖는 미 도시한 감속기어가 포함될 수 있다.
이뿐 아니라, 회전부재(200)의 중앙에는 상기 노즐(230)이 수평회전중심을 기준으로 양측 회전되도록 수직으로 상향 돌출되는 노즐지지대(220)가 마련된다. 즉, 상기 노즐지지대(220)의 단부에 노즐(230)이 양측으로 회전가능하게 결합된다.
상세히 설명하면, 상기 노즐지지대(220)는 그 사이에 노즐(230)이 설치될 수 있게 일정한 간격으로 각각 이격 위치되고, 노즐(230)의 회전이 원활할 수 있게 수직회전베어링(볼 베어링, 롤러베어링, 슬라이드베어링: 미도시)이 설치되며, 노 즐(230)에는 노즐지지대(220)에서 회전될 수 있게 노즐회전축(231a)이 마련된다.
또한, 양측의 노즐지지대(220) 사이에는 상하로 노즐(230)의 회전범위를 결정할 수 있게 장공 형태로 관통되는 작동 홀(210)이 마련된다.
제2구동부(400)는 회전부재(200)에 결합되는 제2구동모터(410)와, 제2구동모터(410)에 설치되는 제2구동기어(420)와, 제2구동기어(420)에 맞물리며 노즐(230)의 노즐회전축(231a)에 결합되는 제2종동기어(430)를 포함한다. 즉, 제2구동모터(410)의 구동에 의해 상기 제2구동기어(420)와 제2종동기어(430)를 통해 노즐(230)을 회전시킨다.
이와 다르게는, 제2구동기어(420)와 제2종동기어(430)를 모두 마찰계수가 높은 롤러 형태로 마련하고, 상기 제2구동기어(420)와 제2종동기어(430)가 서로 밀착되어 마찰력에 의해 회전력을 전달할 수 있다. 또한, 상기 제2구동모터(410)에는 감속, 가속 또는 회전력 증감을 위해서 적어도 하나의 기어를 갖는 미 도시한 감속기어(미도시)가 포함될 수 있다.
또한, 제2구동부(400)는 도시한 바와 같이 제2구동기어(420)를 구동스프로킷로 마련하고, 제2종동기어(430)를 종동스프로킷으로 마련하여 체인(440)을 통해 회전력이 전달되도록 하거나, 제1구동기어(320)와 제2종동기어(430) 사이에 별도의 아이들 기어(미도시)를 더 설치하여 아이들 기어를 통해 회전력이 전달되도록 할 수 있다. 즉, 상기 아이들 기어가 중간 매개체 역할을 하여 제2구동모터(410)의 회전력이 노즐(230)로 전달될 수 있다.
이와 같이 설명된 본 발명의 멀티벡터 제어 노즐장치는, 도 8a와 도 8b에서 와 같이 제2구동모터(410)의 구동에 의해 노즐(230)이 상부의 노즐회전축(231a)을 기준으로 작동구체(231)와 함께 회전하면서 물 분사 각이 조절된다. 이때, 노즐(230)의 하부에 연결된 물 공급관(700)은 노즐(230)의 회전에 따라 연동하게 되며, 제1구동모터(310)가 구동될 경우 회전부재(200)와 노즐(230)이 함께 수평으로 회전하면서 다양한 형태의 분수를 연출할 수 있다.
다른 실시예로, 도 9a 내지 도 9c에 도시한 바와 같이 제2구동모터(410)는 구동축에 캠 돌기를 갖는 캠 부재(캠 판: 450)를 설치하고, 노즐(230)에는 상기 캠 돌기(451)가 삽입되도록 노즐의 축 방향으로 길이를 갖는 캠 홈(232)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 캠 부재(450)의 캠 돌기(451)가 회전할 때, 캠 돌기(451)가 상기 캠 홈(232)의 길이방향을 따라 이동하면서 노즐(230)을 회전시키게 된다. 한편, 상기 캠 돌기(451)와 상기 캠 홈(232)은 서로 반대의 위치에 형성될 수도 있다.
그리고, 회전부재(200)에 형성된 작동 홀(210) 양측 면에는 상기 노즐(230)이 회전시 마찰을 줄이는 작동베어링(250)이 구비될 수 있는데, 상기 작동베어링(250)은 슬라이드 베어링으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작동베어링(250)은 작동 홀(210)의 측면에 삽입될 수 있게 “ㄷ”자 형태의 단면으로 형성하거나, 작동 홀(210) 측면 표면에 베어링 홈(미도시)을 형성하여 상기 베어링 홈에 끼움 결합할 수 있으며, 상기 작동베어링(250)은 견고한 고정을 위해 별도의 체결부재(미도시)를 통해 결합할 수 있다.
따라서, 상기 슬라이드베어링(322)이 회전하는 노즐(230)의 양측 면의 마찰 력을 줄임으로써, 노즐이 용이하게 회전될 수 있도록 함과 동시에 노즐(230)이 흔들리는 것을 방지할 수 있다.
특히, 노즐지지대(220)와 노즐(230) 사이에는 노즐(230)이 설치될 수 있게 설치 홀이 마련된 구형의 작동구체(231)가 마련되며, 상기 작동구체(231)에는 설치된 노즐(230)이 회전될 수 있도록 마련되는 노즐회전축(231a)에 의해 노즐지지대(220)에 회전가능하게 결합된다. 즉, 상기 노즐회전축(231a)이 작동구체(231)에 형성되어 있어 노즐지지대(220)에 설치된 노즐(230)이 양측으로 회전될 수 있다.
상기 작동구체(231)는 노즐회전축(231a)과 일체로 마련되는 것이 바람직하나, 조립의 편의를 위해 노즐회전축(231a)이 별도로 마련될 수 있으며, 상기 작동구체(231)의 중심은 분사 홀(110)의 중심선에 위치되는 것이 바람직하다.
여기서, 전술된 하우징(100)에 형성된 분사 홀(110)은 상기 작동구체(231)가 면 접촉될 수 있게 구 형상 또는 반구 형상으로 대응삽입될 수 있게 마련된다. 따라서, 작동구체(231)가 수평회전 및 양측회전(수직회전) 하더라도 이탈됨이 없이 원활한 회전을 할 수 있다.
한편, 상기 작동구체(231)의 상부에 해당하는 설치 홀의 상단에는 설치 홀이 수직하는 상태에서 하우징(100)의 상부표면보다 더 돌출되게 형성할 수 있으나, 상기 상부 표면이 상기 하우징(100)의 상부 표면과 동일 평면이 되게 평평한 면이 형성될 수도 있다. 또한, 노즐지지대(220)가 작동구체(231)의 회전반경 내에 위치되어 회전시 간섭되지 않으면서 노즐지지대(220)의 단부가 안착 될 수 있게 노즐회전축(231a)을 중심으로 그 주변이 함몰되는 안착부(미도시)가 마련된다.
여기서, 상기 안착부는 작동구체(231)의 노즐회전축(231a)을 중심으로 내각이 180도 이내의 범위로 마련되는데, 내각이 30~150도 범위인 것이 바람직하다. 또한, 작동구체(231)와 분사 홀(110) 사이에 작동구체(231)를 감싸는 형태의 미 도시한 슬라이드 베어링(미도시)이 설치될 수 있다. 또한, 분사 홀(110)을 보다 크게 형성하고 분사 홀(110)에 작동구체(231) 또는 노즐이 설치되는 홀을 형성한 조명등기구(미도시)가 설치된 후 상기 홀에 작동구체(231) 또는 노즐이 설치될 수 있다. 여기서, 작동구체(231)가 설치될 경우 상기 홀은 반구 형상으로 마련될 수 있다.
상기 슬라이드 베어링(미도시)은 분사 홀(110) 내주 면에 일정한 두께로 베어링재질의 금속 또는 합성수지재가 설치 또는 도포 되거나 하우징(100)을 베어링재질로 마련될 수 있다.
아울러, 상기 제1구동모터(310)와 상기 제2구동모터(410)의 외부를 각각 감싸도록 작동 홀(210)을 중심으로 양측으로 분할된 제1커버(500a)와 제2커버(500b)가 각각 구비된다. 여기서, 상기 제1커버(500a)와 제2커버(500b)는 상부에서 물이 유입되는 것을 차단하기 위해 하부가 개방된 “∩”자 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
이와 같은 상기 제1커버(500a)와 제2커버(500b)는, 원통의 반원을 수직 분할한 형상으로 각각의 하부로 개방된 공간부를 형성하는 것으로, 상기 제1커버(500a)의 하부로 개방된 공간부에 제1구동모터(310)가 위치되고, 상기 제2커버(500b)의 하부로 개방된 공간부에 제2구동모터(410)가 각각 위치된다.
또한, 상기 제1커버(500a)와 제2커버(500b)의 내부에는 각각 제1구동모 터(310)와 제2구동모터(410)를 구동하는 미 도시한 구동 기판(PCB)이 함께 설치될 수 있으며, 상기 구동 기판에는 분수장치의 제어부와 통신할 수 있게 통신부(미도시)가 함께 마련될 수 있다.
여기서, 상기 제1커버(500a)의 상부로는 제1구동모터(310)의 회전축이 기밀이 유지될 수 있게 제1구동기어(320)가 노출되어 제1종동기어(330)에 수평으로 맞물린다. 이와 달리, 상기 제2커버(500b)의 분할된 측벽에는 제2구동모터(410)의 회전축이 기밀이 유지될 수 있게 제2구동기어(420)가 노출되어 체인(440)에 의해 제2종동기어(430)에 유기적으로 연결된다.
또한, 상기 제1커버(500a)와 제2커버(500b)의 하단과 상기 회전부재(200) 사이에는, 수밀성 유지를 위해 합성수지, 고무 등으로 이루어진 링 형상의 제1패킹(600a)과 제2패킹(600b)이 각각 삽입된다.
상기 제1패킹(600a)과 제2패킹(600b)은, 회전부재(200)와 제1커버(500a) 및 제2커버(500b) 사이를 통해 제1구동모터(310) 및 제2구동모터(410)가 설치된 내부로 물 또는 이물질 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 전술된 하우징(100)에는 내측 천장 면으로부터 제1커버(500a)와 제2커버(500b)의 상부 면으로 연장되는 제1차단벽(120)이 형성될 수 있다. 여기서 제1차단벽(120)은 분사 홀(110)의 가장자리를 따라 일정한 간격을 갖도록 링 형상으로 형성된다.
이와 함께, 제1커버(500a)와 제2커버(500b)의 상부 면으로부터 상부로 각각 연장되는 호형의 제2차단벽(510)이 더 형성될 수 있다. 여기서 제1차단벽(120)과 제2차단벽(510)은 서로 어긋나게 마련되며, 제1차단벽(120)은 제2차단벽(510)의 내측에 위치한다.
이와 같은 상기 제1차단벽(120)과 제2차단벽(510)은, 하우징(100)의 분사 홀(110)로부터 물이 유입될 경우에 제1차단벽(120)이 1차로 물을 차단하여 작동 홀(210)로 물이 유도될 수 있도록 하고, 상기 제2차단벽(510)이 2차로 물을 차단하여 물이 유입되더라도 최소한의 물만이 유입될 수 있도록 한다.
이에 따라, 제1구동모터(310)와 제2구동모터(410)가 설치된 부위로 물, 이물질 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 작동구체(231)에 결합되어 회전부재(200)의 작동 홀(210) 하부로 연장된 노즐(230)에는 적어도 하나의 관 연결부를 갖는 물 공급관(700)이 마련된다.
상기 물 공급관(700)은 관 연결부에서 적어도 하나의 관을 암과 수로 끼움 결합하여 마련되는 것으로, 상기 관 연결부는 수평회전가능하게 하는 적어도 하나의 수직관 연결부(710)와, 수직회전이 가능하게 하는 적어도 하나의 수평관 연결부(720)를 포함한다.
여기서, 상기 수직관 연결부(710)와 수평관 연결부(720)는 회전이 가능하면서 서로 기밀이 유지될 수 있게 오링(미도시) 등에 의해 결합된다. 이때, 수직관 연결부(710)는 하부를 통해 펌프(미도시)에서 물이 공급되는 급수관(미도시)에 연결되며, 수직관 연결부(710)와 급수관은 분사 홀(110)과 동일 중심이 되게 마련된다.
이에 따라, 회전부재(200)가 노즐(230)과 함께 수평으로 회전될 경우에는 상기 수직관 연결부(710)에서 함께 수평으로 회전하게 되고, 노즐(230)이 양측으로 회전될 경우에는 상기 수평관 연결부(720)에서 양측(수직)으로 회전하게 된다.
한편, 전술된 하우징(100)에는 물 공급관(700)을 회전가능하게 고정하는 고정부재(130)가 마련된다.
그리고 상기 하우징(100)과 고정부재(130) 사이에는 기밀을 유지할 수 있게 패킹이 설치될 수 있으며, 상기 물 공급관(700)은 고정부재(130)에 하우징(100)의 분사 홀(110)과 동일 중심을 갖도록 고정된다.
여기서, 상기 물 공급관(700)은 슬라브에 고정될 수 있으며, 상기 물 공급관(700)이 플랙시블한 재질로 마련될 경우 상기한 관 연결부는 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 물 공급관(700)은 일단이 상기 하우징(100)의 하부에서 수평회전가능하게 수직으로 관통 설치되고, 타단이 상기 노즐(230)의 하단에 연통 연결되는 연질의 주름관(미도시)일 수도 있다. 즉, 상기 주름관은 그 특성상 형태가 가변 자유롭게 가변 되기 때문에 노즐(230)의 분사 각을 가변시 함께 연동하게 된다.
이와 같이 설명된 본 발명의 멀티벡터 제어 노즐장치는, 지금까지 시도된 바 없는 것으로, 전 방향으로 제어가 가능하므로 분수 연출에 따른 다양성을 확보할 수 있는 획기적인 기술이다.
결과적으로, 노즐(230)을 회전시키기 위한 구동장치를 일체형으로 구비함으로써, 구조가 단순하고 부피가 작아 설치공간 확보가 용이하며, 하나의 바닥분수에 많은 개수의 노즐(230)을 설치할 수 있다. 또한, 가동형 노즐(230)을 하나로 패키지화하여 운반 및 설치의 용이성도 제공할 수 있으며, 단순한 구조로도 노즐(230)의 분사 각과 수평회전 각을 함께 조절할 수 있어 다양한 형태의 분수를 효과적으로 연출할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 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 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 분리사시도.
도 2는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 결합사시도.
도 3은 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 내부를 보여주기 위해 일부분을 절개하여 상방에서 바라본 절개사시도.
도 4는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 내부를 보여주기 위해 일부분을 절개하여 하방에서 바라본 절개사시도.
도 5는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 하우징을 분리한 상태의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 평면도.
도 7a는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 A-A선 단면도.
도 7b는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 B-B선 단면도.
도 8a는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 제1작동상태도.
도 8b는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 제2작동상태도.
도 9a는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 다른 실시예에 따른 제1작동상태도.
도 9b는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 다른 실시예에 따른 제2작동상태도.
도 9c는 본 발명에 따른 멀티벡터 제어 노즐장치의 다른 실시예에 따른 제3작동상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 하우징 110: 분사 홀
120: 제1차단벽 130: 고정부재
200: 회전부재 210: 작동 홀
220: 노즐지지대 230: 노즐
231: 작동구체 231a: 노즐회전축
232: 캠 홈 240: 수평회전베어링
250: 작동베어링 300: 제1구동부
310: 제1구동모터 320: 제1구동기어
330: 제1종동기어 400: 제2구동부
410: 제2구동모터 420: 제2구동기어
430: 제2종동기어 440: 체인
450: 캠 부재 500a: 제1커버
500b: 제2커버 510: 제2차단벽
600a: 제1패킹 600b: 제2패킹
700: 물 공급관 710: 수직관 연결부
720: 수평관 연결부

Claims (14)

  1. 상부에 노즐이 노출되도록 분사 홀이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 수직회전중심을 기준으로 수평회전가능하게 설치되며, 상기 노즐이 수평회전중심을 기준으로 회전가능하게 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재에 설치되며, 상기 회전부재를 회전시키는 제1구동부 및, 상기 회전부재에 설치되며, 상기 노즐을 회전시키는 제2구동부를 포함하되,
    상기 회전부재에는, 상기 노즐이 상기 분사 홀 내에서 수평회전중심을 갖도록 하는 노즐지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동부는 상기 회전부재에 설치되어 회전력을 전달하는 제1구동모터;
    상기 제1구동모터의 구동축에 구비되는 제1구동기어; 및
    상기 제1구동기어와 맞물리며, 상기 하우징의 내주에 가장자리를 따라 설치되는 제1종동기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2구동부는 상기 회전부재에 설치되어 회전력을 전달하는 제2구동모터;
    상기 제2구동모터의 구동축에 구비되는 제2구동기어;
    상기 제2구동기어와 맞물리며, 상기 노즐의 양측에 마련된 노즐회전축에 체결되는 제2종동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2구동기어와 제2종동기어 사이에는 적어도 하나의 아이들 기어가 마련되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2구동기어는 캠 홈이 형성된 캠 부재이며,
    상기 제2종동기어는 상기 캠 홈에 삽입될 수 있게 노즐의 노즐회전축으로부터 이격되게 마련되는 캠 돌기인 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2구동기어는 구동스프로킷으로 마련되고, 상기 제2종동기어는 종동스프로킷으로 마련되며,
    상기 구동스프로킷과 종동스프로킷을 연결하는 체인을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재는 상기 수직회전중심을 기준으로 회전될 수 있게 노즐이 설치되며, 상기 노즐을 수평회전중심을 기준으로 회전될 수 있게 하는 작동구체를 포함하며,
    상기 하우징의 분사 홀에는 상기 작동구체가 면 접촉될 수 있게 반 구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 작동구체는 노즐이 설치될 수 있게 수직하게 형성되는 설치 홀;
    상기 설치 홀의 중심이 작동구체의 중심에서 교차되게 마련되는 노즐회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재에는 제1구동부와 제2구동부는 각각 기밀을 유지할 수 있도록 상부에서 각각 덮는 제1커버와 제2커버를 포함하는 것을 멀티벡터 제어 노즐장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하우징에는 내측 천장 면에서 하부로 연장되는 제1차단벽이 형성되고, 상기 커버에는 상부로 연장되는 제2차단벽이 형성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 노즐의 하부에는 펌프에서 공급된 물이 수평회전 및 수직회전시에도 원활이 공급될 수 있게 적어도 하나의 관 연결부를 갖는 물 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 하우징을 바닥분수의 관통 홀에 설치할 수 있도록 하는 원통 형상의 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 분사 홀과 상기 노즐 사이에는 분수를 조명하는 조명등기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티벡터 제어 노즐장치.
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