KR101347261B1 - 절수용 풋 밸브장치 - Google Patents

Abstract

절수용 풋 밸브장치가 개시된다. 본 발명 절수용 풋 밸브장치는, 직립한 한 쌍의 격벽이 서로 간격을 유지하여 배치되고, 각 격벽 사이의 일측에는 위치고정공을 갖는 격판이 구비되며, 일측의 격벽 하부측에는 피니언기어가 결합된 밸브가 구비되는 하우징; 수평단의 일단부가 상기 위치고정공을 통하여 상기 각 격벽 사이의 타측에 힌지 결합되는 페달; 상기 격벽 사이에 회동가능하게 설치되고, 상기 피니언기어와 마주보는 영역에 상기 피니언기어와 맞물리는 구동기어부가 형성되며, 상기 수평단과 마주보는 영역에는 상기 수평단의 누름에 의해 상기 회전축을 중심으로 일방향으로 회전되어 상기 구동기어부가 상기 피니언기어를 회전시키도록 돌출 형성되는 누름부를 구비한 회전 구동부재; 및 상기 페달의 누름 동작에 의해 회전된 상기 회전 구동부재에 복귀탄성을 부여하도록 상기 회전 구동부재에 구비되는 리턴 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 페달의 조작에 의해 밸브를 개폐시키기 위한 구성이 회전 구동부재와 스프링으로 단순하게 구성됨으로써, 부품이 적게 사용되므로 정비성 및 조작성이 향상될 수 있고, 고장율이 현저하게 줄어들 수 있고, 스프링이 비틀림 코일 스프링으로 구성됨으로써, 피로누적으로 인한 스프링의 파손현상이 현저하게 줄어들 수 있고, 누름부에 로울러를 설치함으로써 구름접촉으로 인하여 마찰 소음이나 손상을 방지할 수 있게 된다.

Description

절수용 풋 밸브장치{FOOT -VALVE FOR WATER SAVING}

본 발명은 절수용 풋 밸브장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 구조가 단순하고 작동이 용이하여 정비성이 양호할 뿐만 아니라 고장율이 낮은 절수용 풋 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 모든 가정에는 싱크대나 가스렌지 등이 설치되어 있으며, 상기 싱크대의 개수대에는 수도꼭지가 설치되어 있다.

사용자는 상기 수도꼭지로 급수를 단속하거나 토수량을 조절할 수 있는 한편 냉,온수를 선택적으로 조절할 수 있게 되어 있으며, 수도꼭지로 급수되는 세척수를 이용하여 개수대에서 음식 재료를 세척하거나 설거지를 하게 된다.

그러나, 상기와 같이 수도꼭지를 조절하여 세척수를 단속하는 급수장치는 사용자의 손에 기름기 또는 이물질이 묻어있거나 세제 거품이 묻어 있는 상태에서 수도꼭지를 조작할 경우 수도꼭지가 오염되어 위생적이지 못할 뿐만 아니라 나중에 다시 세척해야 하는 번거로움이 있었고, 사용자의 양손에 음식재료나 그릇을 들고 있는 상태에서는 수도꼭지를 조작할 수 없을 뿐만 아니라 필요 이상의 세척수가 낭비되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 전자식 스위치를 바닥에 설치하고, 전기적으로 작동되는 밸브를 수도전에 설치하여 스위치를 발로 밟아 수도전을 개폐하고 있었다. 그러나, 이 경우에는 스위치의 단락, 단선이나 배터리 교체 등에 따른 불편한 점이 있었다.

한편, 첨부된 도면 중에서 도 1은 종래기술에 의한 풋밸브는 기계식으로 구성되어 사용자가 페달을 발로 밟아 밸브를 직접 개폐하도록 구성되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 혼합관(13) 및 토출관(14)이 접속된 수량조절밸브(22)의 작동에 따라 수도꼭지로 수돗물을 토출시키도록 된 것으로, 발로 누름조작에 따라 회동되도록 브래킷(21)에 힌지 결합된 조작부재(30)와, 조작부재(30)의 선단에 결합되어 연동하여 회동되도록 브래킷(21)에 힌지 결합된 작동부재(25)를 포함하고, 작동부재(25)는 일단에는 수량조절밸브(22)내의 수돗물 토출량을 조절하는 회동기어(23)를 회동시키는 섹터기어(25a)가 형성되고 타단에는 복수 개의 스톱홈(25b)이 형성되어 스프링(35)에 의해 지지되고, 스톱홈(25b)의 대향측에는 브래킷(21)에 스프링(26)으로 지지되어 상기 스톱홈(25b) 내에 선택적으로 삽입되는 걸림부(27a)를 가지는 스토퍼(27)가 결합되는 구성을 갖는 것이다.

그러나, 이와 같은 구조의 풋 밸브는 조작부재(30)의 조작력이 수량조절밸브(22)에 도달하여 수량조절밸브(22)를 조작하기 위한 부품이 많고 복잡하여 고장율이 증가하였고, 정비성이 저하되는 문제점이 있었다. 즉, 잦은 조작으로 코일 스프링의 피로가 누적되어 파손되는 등의 문제점이 있었던 것이다.

대한민국공개특허 제10-2009-1425(공개일자 : 2011.04.29)

본 발명의 기술적 과제는, 부품수가 최소화되어 구조가 단순하여 조작력이 향상될 수 있고, 고장율이 낮아질 수 있으며, 정비성이 향상될 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제는, 본 발명에 따라, 직립한 한 쌍의 격벽이 서로 간격을 유지하여 배치되고, 각 격벽 사이의 일측에는 위치고정공을 갖는 격판이 구비되며, 일측의 격벽 하부측에는 인입관과 토출관이 각각 연결되도록 구성되고 피니언기어가 결합된 밸브가 구비되는 하우징;

수평단의 일단부가 상기 위치고정공을 통하여 상기 각 격벽 사이의 타측에 힌지 결합되는 페달;

상기 피니언기어와 상기 수평단 사이에 위치하도록 회전축에 의해 상기 격벽 사이에 회동가능하게 설치되고, 상기 피니언기어와 마주보는 영역에 상기 피니언기어와 맞물리는 구동기어부가 형성되며, 상기 수평단과 마주보는 영역에는 상기 수평단의 누름에 의해 상기 회전축을 중심으로 일방향으로 회전되어 상기 구동기어부가 상기 피니언기어를 회전시키도록 돌출 형성되는 누름부를 구비한 회전 구동부재; 및

상기 페달의 누름 동작에 의해 회전된 상기 회전 구동부재에 복귀탄성을 부여하도록 상기 회전 구동부재에 구비되는 리턴 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 절수용 풋 밸브장치에 의하여 달성된다.

상기 누름부에는,

상기 수평단과 구름접촉이 이루어지도록 로울러가 축설되는 것이다.

상기 누름부에는,

상기 로울러가 설치되기 위한 오목한 설치홈이 형성되고,

상기 로울러는,

상기 설치홈에 삽입된 상태에서 로울러 회전축에 의해 회전가능하게 설치되는 것이다.

상기 누름부는,

상기 회전축의 중심에서 수직방향으로 연장된 수직선을 기준으로 일측으로 경사지게 돌출되되, 5° - 45°의 각도로 경사진 것이다.

상기 스프링은,

비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 코일부는 상기 회전축에 결합되며,

일측의 아암은 상기 격벽에 고정되고, 타측의 아암은 상기 회전 구동부재에 고정되는 것이다.

상기 스프링은,

상기 회전 구동부재를 사이에 두고 상기 회전축의 양측에 각각 배치되는 것이다.

본 발명에 의하면, 페달의 조작에 의해 밸브를 개폐시키기 위한 구성이 회전 구동부재와 스프링으로 단순하게 구성됨으로써, 부품이 적게 사용되므로 정비성 및 조작성이 향상될 수 있고, 고장율이 현저하게 줄어들 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 페달의 누름 작동시 많은 하중을 받는 스프링이 비틀림 코일 스프링으로 구성됨으로써, 피로누적으로 인한 스프링의 파손현상이 현저하게 줄어들 수 있으며, 작동소음이 현저하게 줄어들 수 있다.

그리고, 페달의 수평단과 누름부 사이에 회전하는 로울러를 설치함으로써 누름부와 수평단이 구름접촉을 함으로써, 접촉면의 마찰로 인한 소음이나 손상을 방지할 수 있는 효과가 제공될 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 풋밸브를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 절수용 풋 밸브장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 절수용 풋 밸브장치의 결합상태 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 절수용 풋 밸브장치의 작동상태를 도시한 측단면도로, 작동전 상태이다.
도 5는 도 2에 도시된 절수용 풋 밸브장치의 작동상태를 도시한 측단면도로, 작동 후 상태이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

첨부된 도면 중에서 도 2는 본 발명에 따른 절수용 풋 밸브장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 절수용 풋 밸브장치의 결합상태 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 절수용 풋 밸브장치의 작동상태를 도시한 측단면도로, 작동전 상태이다. 그리고, 도 5는 도 2에 도시된 절수용 풋 밸브장치의 작동상태를 도시한 측단면도로, 작동 후 상태이다.

첨부된 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절수용 풋 밸브장치는 각각의 구성요소가 설치되고 지지되며, 싱크대의 하부측에 결합되도록 구성된 하우징(100)과, 하우징(100)에 설치되는 밸브(200)와, 페달(300)과, 페달(300)의 조작력으로 밸브(200)를 개폐 작동시키기 위한 회전 구동부재(400)와, 회전 구동부재(400)에 복귀탄성을 부여하기 위한 스프링(500)으로 이루어진다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

하우징(100)은 바닥판과 이 바닥판의 상면 양측에 간격을 유지하여 직립으로 배치되는 한 쌍의 격벽(110)과, 하우징(100)의 전방측(페달의 발로 밟는 부분이 위치하는 영역)에 수직으로 배치되고 다단의 위치 고정공(132)이 형성된 격판(130)과, 후방측에서 각 격벽(110) 사이에 수평으로 배치되는 수평판으로 이루어진다.

그리고, 각 격벽(110)에는 싱크대의 저부에 결합되기 위한 결합용 브라켓이 높이조절이 가능하도록 각각 구비된다.

이때 일측의 격벽(110)에는 피니언기어(210)가 작동공간(각 격벽 사이에 형성된 공간)에 위치하도록 밸브(200)가 설치되고, 타측의 격벽(110)에는 밸브(200)의 정비가 가능하도록 정비공(112)이 형성된다. 이 정비공(112)을 통하여 밸브(200)를 설치하거나 정비할 수 있는 것이다.

밸브(200)는 회전형 개폐구조를 갖는 것으로, 일측에 피니언기어(210)를 구비하고, 타측은 인입관과 토출관이 각각 연결되도록 구성된다. 이러한 밸브(200)는 피니언기어(210)의 정회전 및 역회전에 따라 개폐작동을 하게 된다.

페달(300)은 사용자가 발로 밟아 최종적으로 밸브(200)를 개폐작동시키기 위한 것으로, 수평단(310)과 이 수평단(310)의 일부가 다단으로 절곡 변형되어 격판(130)의 위치고정공(132)에 걸리도록 걸림부가 형성되며, 끝단부에 사용자가 발로 밟을 때 미끄럼 방지 및 탄성을 발생시키기 위한 가압부로 이루어진다. 이러한 페달(300)은 수평단(310)의 끝단부가 수평판에 힌지로 회동가능하게 설치된다. 이와 같이 페달(300)의 수평단(310) 끝단이 회동가능하게 결합되므로 중간부재 등을 거치지 않고 회전 구동부재(400)를 직접 작동시킬 수 있게 된다. 즉, 종래기술에서와 같이 페달(300)의 조작력을 밸브(200)에 전달하기 위한 부품으로서 회전 구동부재(400)를 제외한 별도의 부품이 불필요하게 되는 것이다.

회전 구동부재(400)는 피니언기어(210)와 수평단(310) 사이에 위치하도록 회전축(410)에 의해 각 격벽(110) 사이에 회동가능하게 설치되는 것으로, 피니언기어(210)와 마주보는 영역(하부 영역)에 피니언기어(210)와 맞물리는 구동기어부(420)가 형성되며, 수평단(310)의 저면과 마주보는 영역(상부 영역)에는 수평단(310)의 누름에 의해 회전축(410)을 중심으로 일방향으로 회전되어 구동기어부(420)가 피니언기어(210)를 회전시키도록 돌출 형성되는 누름부(430)를 구비한다.

구동기어부(420)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 수직선을 기준으로 일측으로 경사지게 돌출된 위치에 부채꼴 형상으로 형성된다. 이러한 구조는 회전 구동부재(400)의 회전작동으로 피니언기어(210)의 정회전/역회전이 용이하게 이루어지도록 하기 위한 것이다.

한편, 누름부(430)는 회전축(410)의 중심에서 수직방향으로 연장된 수직선을 기준으로 일측으로 5° - 45°의 각도로 경사지게 돌출된 구조를 갖는다. 즉, 수평단(310)의 저면과 누름부(430)의 접촉위치가 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(410)의 중심점에서 상향 수직으로 연장된 수직선을 기준으로 격판(130) 측으로 5° - 45°의 각도로 경사지게 돌출된 것이다. 누름부(430)가 이와 같이 경사지게 형성된 것은, 수평단(310)의 누름에 의해 누름부(430)가 회전축(410)을 중심으로 시계방향으로 용이하게 회전하도록 하기 위한 것이다. 이에 따라 회전 구동부재(400)는 소정의 각도로 회전하게 된다.

이때, 경사각이 5°미만일 경우에는 누름부(430)의 누름 회전이 용이하지 않고, 45° 이상일 경우에는 누름 회전은 용이하나, 회전각도가 크지 않다. 따라서, 10°정도의 경사각이 바람직하다.

한편, 누름부(430)는 수평단(310)과 접촉되는 면이 만곡지게 형성될 수도 있으나, 수평단(310)과의 마찰에 따른 문제점을 해소하고자 로울러(432)를 구비한다.

즉, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 누름부(430)에는 로울러가 설치되기 위한 오목한 설치홈(434)가 형성되고, 로울러(432)는 설치홈(434)에 삽입된 상태에서 로울러 회전축(436)에 의해 회전가능하게 설치된다. 따라서, 로울러(432)는 페달(300)의 조작 작동시 수평단(310)과 구름접촉을 하게 된다.

스프링(500)은 밸브(200)의 피니언기어(210)가 정회전/역회전하며서 개폐작동이 되도록 회전 구동부재(400)를 원래 위치로 복귀 회전시키기 위한 복귀탄성을 발생시키기 위한 것으로, 페달(300)에 의해 정회전하면서 피니언기어(210)를 정회전시킨 회전 구동부재(400)를 회전시키는 힘이 제거될 때, 피니언기어(210)가 역회전하도록 회전 구동부재(400)를 원래 위치로 회전시키게 된다. 이러한 스프링(500)은 회전 구동부재(400)를 복귀시키기 위한 구조이면 만족한다. 즉, 다양한 구조의 스프링이 적용될 수 있다.

그러나, 본 실시 예에서 스프링(500)은 비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 코일부(510)는 회전축(410)에 결합되며, 일측의 아암(520)은 격벽(110)에 고정되고, 타측의 아암(520)은 회전 구동부재(400)에 된다.

이때, 스프링(500)은 두 개로 이루어져 회전 구동부재(400)를 사이에 두고 양측에서 회전축(410)의 양측에 각각 배치되는 것이다. 이와 같이 스프링(500)이 두 개로 배치되는 것은 회전 구동부재(400)의 복귀력이 크도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 절수용 풋 밸브장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

하우징(100)의 일측 격벽(110)에 피니언기어(210)를 구비한 밸브(200)가 설치되고, 각 격벽(110) 사이에는 구동기어부(420)가 피니언기어(210)와 맞물리도록 회전 구동부재(400)가 설치되며, 페달(300)의 수평단(310) 끝단부가 수평판에 축설된 상태에서, 사용자가 페달(300)을 밟게 되면, 수평단(310)이 끝단부의 축을 중심으로 하향으로 이동하면서 누름부(430)의 로울러(432)를 누르게 된다.

이때, 로울러(432)는 수평단(310)과의 마찰에 의해 회전하게 되고, 이 과정으로 누름부(430)는 회전축(410)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다.

페달(300)의 작동으로 누름부(430)가 눌려 시계방향으로 회전하게 되면, 구동기어부(420)는 회전축(410)을 회전중심으로 하여 시계방향으로 회전하면서, 맞물린 피니언기어(210)를 반시계 방향으로 회전시킨다.

이러한 동작으로 밸브(200)는 개방작동을 하게 된다. 이때, 스프링(500)은 비틀리면서 복귀 탄성을 발생시키게 된다.

이와 같이 페달(300)의 하강작동으로 밸브(200)가 개방된 상태에서 이를 유지하기 위해서는, 페달(300)을 위치고정공(132) 일측으로 이동시켜 페달(300)이 스프링(500)에 의의해 상승하지 않도록 한다. 따라서, 밸브(200)는 개방된 상태를 유지하게 된다.

이어서, 사용자가 페달(300)을 위치고정공(132)의 걸림위치(수도전 개방위치)에서 닫힘위치로 이동시키게 되면, 회전 구동부재(400)를 회전시켰던 외력이 제거되므로, 스프링(500)은 복귀 탄성으로 회전 구동부재(400)를 회전축(410)을 중심으로 반시계 방향으로 회전시키게 된다.

이 과정으로 회전 구동부재(400)는 반시계 방향으로 회전하여 원상태로 복귀되며, 구동기어부(420)는 피니언기어(210)를 정회전시켜 밸브(200)가 폐쇄작동을 하도록 하게 되므로, 밸브(200)의 개폐작동은 완료된다.

한편, 사용자는 밸브(200)를 교체하거나 정비할 경우, 측벽(110)에 구비된 정비공(112)을 통하여 그 작업을 수행할 수 있다. 정비공(112)을 통하여 내부 부품 및 밸브(200)를 정비하거나 교체할 수 있음으로써 작업성 및 정비성이 향상될 수 있다.

이와 같이 페달(300)이 직접 회전 구동부재(400)를 회전시키고, 회전 구동부재(400)는 밸브(200)를 개폐작동시키게 되므로, 밸브(200)를 개폐 작동시키기 위한 부품이 현저하게 감소할 수 있다. 따라서, 정비성이 양호하게 되며, 작동소음이 최소화되거나 방지되고, 조작성이 향상된다.

특히, 페달(300)의 수평단(310)과 로울러(432)가 구름접촉되므로 마찰로 인한 작동소음이 방지되고, 마찰로 인한 손상이 방지된다. 또한, 회전 구동부재(400)의 복귀탄성을 발생시키기 위한 스프링(500)이 비틀림 코일 스프링으로 구비됨으로써, 피로누적으로 인한 스프링의 파손현상이 현저하게 줄어들 수 있으며, 작동소음이 방지됨은 물론, 설치된 구조가 단순하여 주변 부품과의 간섭 등이 방지된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 하우징 110 : 격벽
112 : 정비공 130 : 격판
132 : 위치 고정공 200 : 밸브
210 : 피니언 기어 300 : 페달
310 : 수평단 400 : 회전 구동부재
410 : 회전축 420 : 구동 기어부
430 : 누름부 432 : 로울러
434 : 설치홈 436 : 로울러용 회전축
500 : 스프링 520 : 코일부
540 : 아암

Claims (7)

1. 삭제
2. 직립한 한 쌍의 격벽이 서로 간격을 유지하여 배치되고, 각 격벽 사이의 일측에는 위치고정공을 갖는 격판이 구비되며, 일측의 격벽 하부측에는 인입관과 토출관이 각각 연결되도록 구성되고 피니언기어가 결합된 밸브가 구비되는 하우징;
   수평단의 일단부가 상기 위치고정공을 통하여 상기 각 격벽 사이의 타측에 힌지 결합되는 페달;
   상기 피니언기어와 상기 수평단 사이에 위치하도록 회전축에 의해 상기 격벽 사이에 회동가능하게 설치되고, 상기 피니언기어와 마주보는 영역에 상기 피니언기어와 맞물리는 구동기어부가 형성되며, 상기 수평단과 마주보는 영역에는 상기 수평단의 누름에 의해 상기 회전축을 중심으로 일방향으로 회전되어 상기 구동기어부가 상기 피니언기어를 회전시키도록 돌출 형성되는 누름부를 구비한 회전 구동부재; 및
   상기 페달의 누름 동작에 의해 회전된 상기 회전 구동부재에 복귀탄성을 부여하도록 상기 회전 구동부재에 구비되는 리턴 스프링을 포함하고,
   상기 누름부에는,
   상기 수평단과 구름접촉이 이루어지도록 로울러가 축설되는 것을 특징으로 하는,
   절수용 풋 밸브장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 누름부에는,
   상기 로울러가 설치되기 위한 오목한 설치홈이 형성되고,
   상기 로울러는,
   상기 설치홈에 삽입된 상태에서 로울러 회전축에 의해 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는,
   절수용 풋 밸브장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 누름부는,
   상기 회전축의 중심에서 수직방향으로 연장된 수직선을 기준으로 일측으로 경사지게 돌출되되,
   5° - 45°의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는,
   절수용 풋 밸브장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스프링은,
   비틀림 코일 스프링으로 이루어지고, 코일부는 상기 회전축에 결합되며,
   일측의 아암은 상기 격벽에 고정되고, 타측의 아암은 상기 회전 구동부재에 고정되는 것을 특징으로 하는,
   절수용 풋 밸브장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 스프링은,
   상기 회전 구동부재를 사이에 두고 상기 회전축의 양측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는,
   절수용 풋 밸브장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 밸브가 설치된 격벽과 마주보는 격벽에는 상기 밸브를 설치하고 정비하기 위한 정비공이 형성되는 것을 특징으로 하는,
   절수용 풋 밸브장치.
   

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