KR101149416B1 - 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본원은 스테인리스스틸 소재로 제조되는 수도꼭지 제조방법 및 상기 제조방법으로 제공되는 스테인리스스틸 소재의 수도꼭지에 관한 것이다.

종래의 기술에서 수도꼭지 제품은 구리(Cu)와 아연(Zn)을 주 성분으로 하는 합금인 황동의 주물공정에 의하여 만들어지고 외면에 크롬 도금을 하여 만들어져 제공되는 제품이 대부분이다.

그러나 최근 월-빙 시대에 환경관련 기대수준이 높아지면서 이들 황동제 수도꼭지는 인체 유해물질인 납성분 및 안티몬 성분을 미량으로 함유하고 있으며, 수도꼭지를 장시간 사용하면 크롬도금이 벗겨져 수도꼭지가 붉게 변색되고 유해물질이 배출되는 것을 확인하여 이들 유해성분을 배제시키고 유해성분이 없는 SSC 13 또는 SSC 14 소재의 스텐레스 주물소재로 제공되는 수도용품으로 대체시켜야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

본원은 스텐레스 소재로 주물공정을 수행하기 어려운 요소들을 감안하여 종래에 개시된 제조방법보다 더욱 생산효율을 높이면서 하자 발생율을 저감시키기 위한 수도꼭지 제조방법을 찾고자 하는 과정 중에 완성된 발명이다.

스테인리스스틸 소재, 수도꼭지, 주물제품, 황동, 구리(Cu), 아연(Zn).

Description

스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 및 그 제조방법{Tap stainless steel tap apparatus and the manufacturing process}

본원 발명은 스테인리스스틸 소재로 제조되는 수도꼭지 제조방법 및 상기 제조방법으로 제공되는 스테인리스스틸 소재의 수도꼭지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진공정밀주조법과 인서트법을 병행하여 제조되는 간단한 구조의 수도꼭지 몸체부를 형성하도록 제공되는 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 제조방법에 관한 것이다.

종래의 기술에서 수도꼭지 제품은 구리(Cu)와 아연(Zn)을 주 성분으로 하는 합금인 황동이나 청동 주물공정에 의하여 만들어지고 외면에 크롬 도금을 하여 만들어져서 제공되고 있었다.

그러나 최근 월-빙 시대에 환경관련 기대수준이 높아지면서 이들 황동제 수도꼭지는 인체 유해물질인 납성분 및 안티몬 성분을 미량으로 함유하고 있으며, 수도꼭지를 장시간 사용하면 크롬도금이 벗겨져 수도꼭지가 붉게 변색되고 유해물질이 배출되는 것을 확인하여 이들 유해성분을 배제시키고 유해성분이 없는 SSC 13 또는 SSC 14 소재(이는 SUS 304/316 소재의 스테인리스 스틸제 합금의 주물에 이용되는 소재원료를 칭함)의 스텐레스 주물소재로 수도용품으로 대체시켜야 한다는 목 소리가 나오고 있으나, 일반 청동제나 황동제 주물공정은 900~1000℃ 정도의 온도범위에서 주물공정이 가능하나 1400~1650℃ 범위의 높은 온도에서 작업이 수행되어야 하는 스텐레스 주물조건과 스텐레스 주물의 어려움으로 스텐레스판을 용접하여 수도꼭지를 제공하는 수준에 머물고 있었는바, 본원은 스텐레스 소재로 주물공정을 수행하기 어려운 요소들을 감안하여 종래에 개시된 수도꼭지 제조방법보다 더욱 생산효율을 높이면서 하자 발생율을 저감시키기 위한 수도꼭지 제조방법을 찾고자 하는 과정 중에 발명이 이루어진 것이다.

종래의 기술로 구리(Cu)와 아연(Zn)을 주 성분으로 하는 합금인 황동이나 청동 주물공정에 의하여 만들어 제공되는 종래의 수도꼭지 내부구조가 도 1에 제시되어 있는바, 일체형의 수도꼭지 몸체부(11)는 중앙 상부로 개폐부(12)가 열려 있어 말랑말랑한 고무 재질인 와셔패킹(13)을 구비한 손잡이축(14)이 상기 개폐부를 통해 들어갈 수 있도록 하고, 캡(15)이 개폐부를 막아주어 손잡이 축이 빠지거나 물이 개폐부를 통해 외부로 유출되지 않도록 하며, 몸체부 중앙에는 와셔패킹(13)이 들어가는 홈부(16)가 구비되어 손잡이(17)와 연결된 손잡이 축(14)의 회전에 따라 상하로 오르내리면서 상기 와셔패킹(13)이 홈부(16)를 막아 물의 공급을 차단하거나 홈부를 열어주어 물의 공급을 진행할 수 있는 구조를 이루고 있었다.

도 1과 같은 종래의 수도꼭지 구조는 구리(Cu)와 아연(Zn)을 주 성분으로 하는 합금인 황동을 용융시켜 미리 만들어진 주형에 넣고 응고시켜 수도꼭지 몸체부 형태의 제품을 생산할 수 있으나, 수도꼭지 소재를 용융하고 주형에 넣는 과정에서 황동 소재의 용융점(920~1000℃)보다 높아 더 높은 가열을 필요로 하게 되나, 스테인리스 스틸 소재로 수도꼭지를 만들기 위해서는 스테인리스 스틸 소재의 용융점(1430~1650℃)의 높은 온도가 필요하여 황동소재의 수도꼭지를 만들 때보다 더 많은 제조단가와 시간이 소요하게 되어 결국 상품의 가격경쟁력을 확보하기 어려운 문제점으로 지적되어 왔다.

종래기술로 등록특허 제0683821호는 스텐레스재질의 수도계량기의 제조방법에 관한 것으로 원형 중자가 아닌 ½쪽 분할금형을 만들어 사용하게 되는바, ½ 금형 틀에 반고체 상태의 왁스를 고압으로 주사시켜 원하는 두께와 강도를 갖고 수도계량기 내부구조에 필요한 수돗물의 입수홈, 출수홈, 입수부격벽, 출수부격벽, 계량기 받침지지턱 등의 구조를 갖는 ½ 분할왁스 모형을 만들어 사출품을 얻고, ½ 분할왁스 사출품을 서로 대칭구조로 맞대어 접합시켜 원형왁스제품을 얻는 획기적인 공법으로 손쉽게 복잡한 내부코어 구조를 갖는 주물공정을 수행할 수 있는 새로운 공법을 제공하여 생산효율을 높인 방법을 제시하여 사용하여 왔다.

그러나 상기 방법에서도 수도계량기용 원형 왁스중자가 1.5~2.5㎜ 범위로 더욱 바람직하게는 1.8~2.0㎜의 얇은 두께로 정밀가공이 되어야 하는데 원형왁스 제품의 슬러리 주형단계에서 하자율이 발생하여 좀더 높은 강도의 원형 왁스중자를 얻기 위한 방법과 개선책이 필요하였다.

본원은 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지를 제조하여 공급하는 방법으로써, 진공정밀주조법과 인서트법을 병행하여 작업공정을 수월하게 하여 SSC 13 또는 SSC 14 소재(이는 SUS 304/316 소재의 스테인리스 스틸제 합금의 주물에 이용되는 소재를 말함)의 수도꼭지를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본원은 종래공법과 같이 ½ 분할금형을 이용하여 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지를 제조하는 것이 아니라 원형의 금형을 이용하여 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지를 제조함에 있어서, 수도꼭지 몸체부를 보다 간단한 구조로 제작할 수 있도록 함으로써 수도꼭지를 제조하는데 드는 시간과 공정을 단축하여 결과적으로 제조단가를 낮춰 가격경쟁력을 갖는 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 제조방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

이하 본원에서는 종래 수도꼭지를 얻기 위해 개시된 방법에 비해서 보다 생산효율을 높이고, 하자발생율을 저감시킬 수 있는 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지를 얻기 위한 수단이 개시된다.

먼저 수도꼭지의 몸체부와 동일 모형의 원형 왁스중자를 얻기 위한 수단으로써, 1.5 ~ 2.5㎜ 범위의 두께를 갖는 원형 왁스중자를 얻기 위한 금형으로 ½ 분할 구조를 갖는 외부금형틀이 왁스주입수단과 함께 마련되되, 상기 ½분할구조를 갖는 외부금형틀에는 중앙삽입공과 제1인서트삽입공과 제2인서트삽입공이 각각 끼워지는 공간으로 중앙삽입부와 제1인서트삽입부와 제2인서트삽입부가 각각 마련되도록 외부금형틀이 제공되는 제1단계 공정과 상기 ½ 분할구조를 갖는 외부금형틀의 중앙삽입부로 내삽되는 원통 형태의 중앙삽입공은 삽입되는 중앙삽입공 부분 측부로 인서트삽입공이 내삽될 수 있도록 내부공간(hole)이 마련되어 있으며, 상기 중앙삽입공이 외부금형틀로 내삽되는 제2단계 공정과 상기 ½ 분할구조를 갖는 외부금형틀의 제1인서트삽입부를 경유하여 내삽되는 제1인서트삽입공이 제2단계 공정으로 마련된 중앙상빕공의 내부공간(hole)에 내삽되는 제3단계 공정과 상기 ½ 분할구조를 갖는 외부금형틀의 제2인서트삽입부를 경유하여 제2인서트삽입공이 제1인서트삽입공과 맞닿을 때까지 내삽되는 제4단계 공정과 상기 제4단계 공정이 완료된 후 ½ 분할구조를 갖는 외부금형틀의 일측에 마련된 왁스주입구를 통해 왁스가 주입되어 수도계량기 몸체부의 모양과 형상을 갖도록 원형 왁스중자를 형성하는 제5단계 공정을 포함하여 이루어지는 공정을 통하여 수도꼭지 몸체부의 원형왁스제품을 얻을 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.

상기의 공정으로 수도꼭지 몸체부를 원형왁스제품으로 얻은 후에는 공지된 로스트왁스법을 이용하여 SSC 13 또는 SSC 14 소재의 스텐레스 주물소재의 스테인리스 스틸제 합금으로 제공되는 수도꼭지 몸체부를 얻을 수 있으며, 상기의 제조방법으로 얻은 스테인리스스틸 소재의 수도꼭지 몸체부에 관련 부품이 내삽되어 수도꼭지 완성품을 얻을 수 있는바, 중앙삽입공에 의해 마련된 몸체부 상부 공간으로 볼밸브가 들어가고 다시 그 상부로 캡과 손잡이부가 끼워져 수도꼭지 몸체부 상단 구멍을 막고 손잡이를 통해 볼밸브를 돌릴 수 있도록 함으로써 물의 공급하거나 잠글 수 있는 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지를 제공하여 본원 발명을 완성할 수 있다.

본원의 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지는 종래의 크롬도금된 황동제 수도꼭지에서 발생할 수 있는 납과 안티몬 등의 유해물질이 검출될 수 있다는 우려를 완전히 불식시킬 수 있으며, 인체에 유해성분이 없는 것으로 알려진 스테인리스 스틸제 제품으로 대체할 수 있는 친환경 제품의 수도꼭지를 제공하는 효과를 갖는다.

본원은 특히 황동제 제품보다 더 높은 고온의 조건에서 스테인리스 스틸제 수도꼭지 제품을 제조하는 공정에 있어서 코스트 절감을 유도하여 가격경쟁력이 높은 스테인리스 스틸제 수도꼭지를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

본원은 종래의 스테인리스제 주물공정을 적용하는 공법이 코스트 단가가 높아 이를 현실적으로 적용시키기 위한 방법을 찾던 중, 본원의 제조공정 개발로 경제성과 경쟁력을 동시에 확보하는 스테인리스 스틸제 수도꼭지 제품를 제공하여 웰빙시대를 추구하는 현대인들에게 유해물질의 용출 우려가 없는 제품을 값싸게 제공하는 효과를 줄 수 있을 것으로 기대된다.

이하에서는 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 및 그 제조방법으로서 먼저 스 테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 몸체부를 간단한 구조로 제공하고 상기 수도꼭지 몸체부에 밸브와 손잡이 등의 구성물품을 쉽게 조립하며 수밀구조를 이루는 수도꼭지와 상기 수도꼭지의 제조방법에 대한 기술사상이 개시된다.

본원에서 제공하는 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지는 수도꼭지의 몸체를 이루는 수도꼭지 몸체부를 진공정밀주조법과 인서트법을 병행하여 제작하고, 상기 수도꼭지 몸체부 내부 중앙으로 볼 밸브가 내삽되고 그 상부로 캡이 씌워져 수밀구조를 이루도록 하면서 수도꼭지 손잡이부가 볼 밸브와 연결되어 손잡이부를 통해 볼 밸브를 회전시킬 수 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

스테인리스 스틸 주물제 수도꼭지 몸체부는 상부로는 볼 밸브가 내삽되어지는 공간을 갖고 일측 단부로는 물이 유입되는 유입부, 타측 단부로는 유입된 물이 배출되는 배출부가 마련되어 있으며, 상기 수도꼭지 몸체부의 원형왁스제품을 먼저 얻고 상기 원형왁스제품을 이용하여 스테인리스 스틸 수도꼭지 몸체부를 제조할 수 있는 기술사상이 개시된다.

수도꼭지 몸체부를 얻기 위한 공정으로서, 설계자나 수요자가 원하는 규격으로 원형왁스제품을 얻기 위한 외부금형틀을 설계 및 제작하되, 상기 수도꼭지 몸체부의 모양과 규격으로 1.5~2.5㎜ 범위의 두께를 갖는 원형 왁스중자를 얻기 위한 외부금형틀이 ½ 분할 구조를 갖도록 제공되고, 상기 외부금형틀에는 수도꼭지 몸체부에서 볼 밸브가 내삽되기 위한 공간을 마련하는 중앙삽입부와 몸체부의 유입부를 마련하는 제1인서트삽입부와, 몸체부의 배출부를 마련하는 제2인서트삽입부가 각각 형성되어 있어 중앙삽입공과 제1, 제2 인서트삽입공이 각각의 삽입부에 내삽 되는 구조를 갖도록 제공된다.

또한 상기 외부금형틀에는 외부금형틀 내부로 왁스를 주입할 수 있도록 왁스주입수단이 별도로 마련되어 있다.

중앙삽입공은 원기둥 형태로서 외부금형틀 일측 중앙에 마련된 중앙삽입부를 통해 외부금형틀로 내삽될 수 있는 구조를 가지며, 특히 중앙삽입공이 외부금형틀로 내삽되는 부분에서 제1인서트삽입부와 만나게 되는 위치에는 내부공간(hole)이 형성되어 있어 중앙삽입공이 외부금형틀로 완전히 내삽되었을 때 제1인서트삽입공이 중앙삽입공의 내부공간을 관통하여 내삽되는 구조를 이루도록 제공된다.

제1인서트삽입공은 원기둥 형태로 외부금형틀 타측에 마련된 제1인서트삽입부를 통해 외부금형틀로 내삽될 수 있는 구조를 가지며, 특히 내삽되는 원기둥 형태의 제1인서트삽입공 끝단이 비스듬하게 경사지도록 깍인 면을 가지도록 하여 제2인서트삽입공과 맞닿을 수 있는 구조를 갖도록 한다.

상기 제1인서트삽입공을 외부금형틀의 제1인서트삽입부에 내삽할 때에는 먼저 중앙삽입공을 완전히 내삽하고 제1인서트삽입공이 중앙삽입공에 형성된 내부공간을 관통하여 내삽될 수 있도록 한다.

제2인서트 삽입공은 원기둥 형태로 외부금형틀 일측에 마련된 제2인서트삽입부를 통해 외부금형틀로 내삽되는 구조를 가지며, 특히 제2인서트삽입공의 끝단 역시 제1인서트삽입공의 비스듬하게 경사지도록 깍인 면과 대응하여 정확하게 맞닿을 수 있도록 비스듬하게 경사지도록 깍인 면을 갖도록 한다.

½형태의 외부금형틀을 합친 후 중앙삽입공을 내삽하고 제1인서트삽입공과 제2인서트삽입공을 각각 내삽한 후 별도로 마련된 왁스주입수단을 통해 외부금형틀 내부로 왁스를 주입함으로써 수도꼭지 몸체부의 원형 왁스모형을 얻게 된다.

상기 원형 왁스모형을 이용하여 SSC 13 또는 SSC 14 소재의 스텐레스 주물소재 수도꼭지 몸체부를 얻는 공정은 먼저 원형 왁스모형에 슬러리(slurry)를 침적하고 내화물을 피복하고 왁스를 제거한 다음 스테인리스 스틸 제 합금을 주조하여 피복된 내화물을 벗겨냄으로써 수도꼭지 몸체부를 얻게 되는 것으로서, 이러한 공정은 등록특허 제0683821호 특허공보에 상세히 기재되어 있으므로 본원에서 구체적인 기재는 생략하도록 한다.

위 공정을 통해 스테인리스 스틸제 수도꼭지 몸체부를 얻은 후에 몸체부 상부로 볼 밸브를 삽입하고 캡을 이용하여 상부를 밀봉하고 손잡이부를 장착하여 볼 밸브를 돌릴 수 있는 간단한 구조의 수도꼭지를 제조할 수 있게 된다.

상기 기술사상을 구체적으로 적용시키는 실시양태를 이하에서는 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 2는 본원에서 제공하고자 하는 수도꼭지 몸체부를 나타낸 것으로써, 도 2a는 본원의 수도꼭지 몸체부의 사시도이고, 도 2b는 그 상부평단면도이며, 도 2c는 그 측단면도를 도시하고 있다.

본원에서 제공하는 수도꼭지 몸체부는 일측단에 수돗물이 유입되는 유입부를 가지고 타측단에 수돗물을 배출하는 배출부가 마련되며, 중앙 상단에서부터 중단까지 수돗물의 유입을 조절하는 볼밸브가 설치될 수 있도록 유량조절부를 갖는다.

도 3은 진공정밀주조법에 의해 수도꼭지를 얻고자 하는 공정도를 도시한 것 으로서, 도 3에서 본원의 새로운 공정이 적용되는 부분은 (A) 내지 (C) 공정부분이고 나머지 (D) 내지 (I)공정은 등록특허 제0683821호 특허공보에 개시되어 있는 방법을 단계적으로 나타낸 것으로 (A) 내지 (C) 공정부분은 도 4 및 도 5를 통하여 상세히 설명하기로 한다.

본원 발명은 금형설계 및 제작단계(A), 왁스모형 사출단계(B)에서 쉽게 부서지지 않는 고강도의 원형왁스제품을 얻되 유입부와 배출부를 효과적으로 제공하며 전체적인 제조공정 속도를 높이고 원재료의 로스가 없는 경제적인 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 4는 본원에서 진공정밀주조법과 인서트법을 병행하여 본원의 수도꼭지 몸체부 원형 왁스모형을 제작하는 ½형태의 외부금형틀 2개와 중앙삽입공과 제1인서트삽입공, 제2인서트삽입공의 결합관계를 도시한 것이다.

상기 ½형태의 외부금형틀 2개에 중앙삽입공과 제1인서트삽입공과 제2인서트삽입공을 결합하여 원형 왁스모형 수도꼭지 몸체부를 완성할 수 있다.

도 5는 진공정밀주조법과 인서트법을 병행하여 본원의 수도꼭지 몸체부 원형 왁스모형을 제작하는 공정을 나타내고 있다.

먼저 도 5a와 같이 ½형태의 외부금형틀 2개를 서로 맞닿도록 연결한다. 상기 ½형태의 외부금형틀은 서로 맞닿는 면에 ½형태의 수도꼭지 몸체부 형태로 틀이 마련되어 있으며, 도면을 기준으로 하였을 때 상부로 중앙삽입공이 들어가는 중앙삽입부가, 좌측부로 제1인서트삽입공이 들어가는 제1인서트삽입부가, 하부우측으로 제2인서트삽입공이 들어가는 제2인서트삽입부가 각각 형성되는 구조를 갖는다.

도 5b는 ½형태의 외부금형틀 2개가 서로 맞닿도록 한 후 중앙삽입공을 중앙삽입부를 통해 외부금형틀 내부로 깊숙하게 삽입한 형태를 도시하고 있다. 상기 중앙삽입공에는 제1인서트삽입공이 지나갈 수 있도록 내부구멍이 마련되어 있어, 제1인서트삽입공을 제1인서트삽입부로 내삽하였을 때 제1인서트삽입공의 일부가 중앙삽입공의 내부구멍을 관통하여 내삽될 수 있도록 한다.

도 5c는 제1인서트삽입공과 제2인서트삽입공을 외부금형틀 내부로 내삽한 형태를 도시하고 있다. 상기 제1인서트삽입공은 제1인서트삽입부를 통해 수도꼭지의 유입부 방향으로 외부금형틀에 내삽되며 이때 제1인서트삽입공의 끝단 일부가 중앙삽입공에 마련된 내부구멍을 지나가 관통하면서 수도꼭지 배출부의 일정 부분까지 내삽될 수 있도록 하며, 상기 제1인서트삽입공의 끝단은 수도꼭지 배출부의 형태에 맞춰서 비스듬히 경사진 끝면을 갖도록 한다. 제2인서트삽입공은 제2인서트삽입부를 통해 수도꼭지의 배출부 방향으로 외부금형틀에 내삽되고, 상기 제2인서트삽입공의 끝단은 배출부의 형태에 맞춰서 상기 제1인서트삽입공의 비스듬히 깍인 끝단면과 정확하게 맞도록 한다.

도 5d는 별도로 마련된 왁수주입수단을 통해 외부금형틀 내부로 왁스를 주입하는 형태를 도시하고 있다. 외부금형틀과 중앙삽입공, 제1,제2인서트삽입공 사이의 빈 공간에 왁스를 주입하고 왁스가 응고되면 금형틀에서 떼어내어 수도꼭지 몸체부의 원형 왁스모형을 얻을 수 있게 된다.

도 5e는 왁스를 주입한 후 제1인서트삽입공과 제2인서트삽입공을 외부금형틀로부터 제거하는 공정을 도시한 것이고, 도 5f는 중앙삽입공을 제거하는 공정을 도 시한 것이다. 이렇게 중앙삽입공과 제1인서트삽입공, 제2인서트삽입공을 모두 제거하고 외부금형틀을 분리하면 수도꼭지 몸체부의 원형 왁스모형을 얻을 수 있게 된다.

상기 도 5의 공정을 통해서 얻어낸 왁스모형은 상기 도 3에 개시된 (D) 내지 (I)공정을 통해 도 2에 제시된 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 몸체부 원형을 얻을 수 있다.

도 6은 수도꼭지 몸체부의 조절홈부에 볼밸브와 캡을 씌우고 손잡이를 끼움으로써 완성되는 수도꼭지의 조립사시도를 나타내고 있으며, 도 7은 본원의 기술사상으로 제공되는 수도꼭지를 나타낸 것으로, 7a는 조립된 수도꼭지의 외형 사시도를, 도 7b는 조립된 수도꼭지의 내부구조를 투시하여 측 단면도를 나타낸 것이다.

도 3의 공정으로 제조되어지는 수도꼭지 몸체부(100)는 제1인서트삽입공이 위치했던 일측면에는 수돗물이 유입되는 유입부(101)가 마련되고 제2인서트삽입공이 위채했던 타측면에는 수돗물이 배출되는 배출부(102)가 마련된다. 또한 중앙삽입공이 위치했던 중앙에는 밸브가 삽입되어 물의 흐름을 조절할 수 있도록 조절홈부(103)가 마련된다.

이때 상기 유입부(101)에는 수도관과 연결될 수 있도록 나사선이나 다른 연결수단이 구비될 수 있으며, 상기 배출부(102)에도 호스 등을 연결할 수 있도록 별도의 가공수단이 더해질 수 있다.

상기 조절홈부(103)에는 밸브(110)가 삽입되되, 상기 밸브(110)는 볼 밸브(ball balve)처럼 회전에 의해 물의 흐름을 조절할 수 있는 밸브가 바람직하나, 본원에서 지정하는 밸브가 반드시 볼 밸브로만 한정되는 것은 아니다.

상기 밸브(110)의 상단에는 밸브와 일체형으로 밸브 축(111)이 마련되어 손잡이부(130)와 연결됨으로써 손잡이를 회전시킬 때 밸브 축과 연결된 밸브(110)가 같이 회전하도록 한다.

상기 밸브(110)와 손잡이부(130)의 사이에는 캡(120)이 마련되어 수도꼭지 몸체부(100)의 조절홈부 상부를 밀봉할 수 있도록 한다. 상기 캡(120)은 중앙으로 밸브축(111)이 지나갈 수 있도록 홈을 가지며, 캡(120)과 조절홈부(103) 사이 및 캡(120)과 밸브축(111) 사이에 각각 오링(112, 113)이 삽입되어 수밀구조를 이루도록 제공된다.

도 8은 도 7의 수도꼭지 제품에 원터치 결합부를 추가한 적용예시도를 나타내고자 한 것으로, 도 7a의 수도꼭지 외형 사시도, 도 7b의 측 단면도를 그대로 도시한 상태에서 단순히 유입부(101)에 외부의 원형 연결파이프와 연결될 때 원형파이프의 외주면에 나사결합을 이루기 위한 요철부를 형성할 필요가 없이 평면 상태의 원형파이프가 단순히 본원의 도 8a 상태의 수도꼭지에 꽂아짐으로 원터치형 결합부를 형성할 수 있는 수도꼭지를 나타낸 것으로, 도 8a는 원터치형 결합부를 이룬 수도꼭지 외형 사시도이고, 도 8b는 원터치형 결합부의 확대도를 나타내고, 도 8c에서는 이의 분해 사시도를 나타낸 것으로, 본원의 수도꼭지 유입부(101)의 단턱으로 수밀구조를 이루기 위한 오-링(141)이 먼저 끼워지고 스냅링을 일정한 압으로 밀어주기 위한 스프링(142)과 외부파이프의 이탈을 방지하기 위한 스냅링(144)을 갖고, 스냅링에는 연결링(143)에 의해 일렬로 배열되며 입구쪽으로는 최종적으로 슬리브(145)가 단턱 안쪽으로 내삽되어 지는 구조의 유입부(101)를 이루는 구조로 제공됨으로 수도꼭지 연결작업에 많은 일손이 필요한 나사 조임 작업 없이 외부의 원형파이프에 단순히 원터치형 결합부를 갖는 수도꼭지를 끼워주는 구조로 쉽게 조립될 수 있음을 나타낸 것이다.

이상으로 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 몸체부를 갖는 수도꼭지 및 그 제조방법에 대한 일 실시예를 첨부된 도면을 겸하여 상술하였으나, 본원의 기술사상이 본원 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 기재된 실시예로 한정되는 것이 아니라 다양한 변형예가 나올 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 수도꼭지 구조를 도시한 단면도.

도 2는 본원에서 제공하는 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 몸체부를 도시한 예시도.

도 3은 스테인리스 스틸 소재의 수도꼭지 몸체부의 제조공정을 도시한 공정도.

도 4는 원형 왁스모형을 얻기 위한 외부금형틀의 사시도.

도 5는 원형 왁스모형을 얻기 위한 제조공정을 도시한 예시도.

도 6은 수도꼭지 몸체부에 밸브와 손잡이부를 결합하는 상태를 도시한 결합사시도.

도 7은 완성된 수도꼭지 몸체부의 사시도 및 측단면도.

도 8은 도 7의 수도꼭지 제품에 원터치 결합부를 추가한 적용예시도.

********** 도면의 주요부호에 대한 설명 **********

20 : 외부금형틀 21 : 중앙삽입부

22 : 제1인서트삽입부 23 : 제2인서트삽입부

30 : 중앙삽입공 31 : 내부구멍

40 : 제1인서트삽입공 41 : 비스듬히 경사지게 깍인 끝단면

50 : 제2인서트삽입공 51 : 비스듬히 경사지게 깍인 끝단면

100 : 수도꼭지 몸체부 110 : 밸브

111 : 밸브축 120 : 캡

130 : 손잡이부 140 : 원터치형 결합부

141 : 오-링 142 : 스프링

143 : 연결링 144 : 스냅링

145 : 슬리브

Claims (3)

1. 스테인리스 스틸 소재 수도꼭지의 제조방법에 있어서,

   ½ 분할구조의 외부 금형틀 두 개(20, 20')가 서로 맞닿아 원형의 수도꼭지 몸체부를 형성하기 위한 금형이 마련되되, 상기 외부 금형틀에는 중앙삽입부(21)와 제1인서트삽입부(22)와 제2인서트삽입부(23)이 형성되도록 제공되는 제1단계;

   상기 외부금형틀(20)의 중앙삽입부(21)에 중앙삽입봉(30)이 내삽되는 제2단계;

   상기 외부금형틀(20)의 제1인서트삽입부(22)에 제1인서트삽입공(40)이 내삽되는 제3단계;

   상기 외부금형틀(20)의 제2인서트삽입부(23)에 제2인서트삽입공(50)이 내삽되는 제4단계를 포함하며,

   상기 제4단계 이후에, 별도로 마련된 왁스주입수단을 통해 외부금형틀로 왁스를 주입하여 수도꼭지 몸체부의 원형 왁스모형을 얻는 제5단계와,

   상기 제5단계에서 얻은 원형 왁스제품을 이용하여 로스트왁스법으로 스텐레스 스틸 합금으로 제공되는 수도꼭지 몸체부를 얻는 단계를 더 포함하며,

   상기 제1단계에서, 상기 금형은 수도꼭지의 모양과 규격으로 1.5 ~ 2.5㎜ 범위의 두께를 갖는 원형 왁스중자를 얻도록 마련되고,

   상기 제3단계에서, 상기 제1인서트삽입공(40)은 상기 중앙삽입봉(30)의 내부구멍(31)을 관통하도록 내삽되고,

   상기 제4단계에서, 상기 제2인서트삽입공(50)은 경사지게 깍인 끝단면(51)이 상기 제1인서트삽입공(40)의 경사지게 깍인 끝단면(41)과 서로 마주 닿게 내삽되는 것을 특징으로 하는 스텐레스 스틸 합금재질의 수도꼭지 제조방법.
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