KR101450643B1 - 자동 급수 조절 장치 - Google Patents

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KR101450643B1
KR101450643B1 KR1020130080729A KR20130080729A KR101450643B1 KR 101450643 B1 KR101450643 B1 KR 101450643B1 KR 1020130080729 A KR1020130080729 A KR 1020130080729A KR 20130080729 A KR20130080729 A KR 20130080729A KR 101450643 B1 KR101450643 B1 KR 101450643B1
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이준호
임형택
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주식회사 워터웍스 유진
(주)오미크론
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    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
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Abstract

본 발명은 자동 급수 조절 장치에 관한 것으로, 특히, 전기 전도성 재질로 마련되는 수전과; 상기 수전과 전기적으로 연결되어 상기 수전에의 터치에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 터치센서와; 상기 터치센서의 감지결과를 수신받아 설정값과 대비하여 상기 수전에서 토수 또는 지수가 수행되도록 개폐밸브를 구동하는 제어부와; 상기 터치센서가 상기 수전에 이웃하여 위치하도록 지지함으로써, 상기 수전과 터치센서의 거리에 따른 외란을 최소화하는 센서지지부;를 포함하는 것을 요지로 한다.
이에 의해, 터치센서를 터치가 이루어지는 수전과 이웃하여 가장 근접된 위치에 설치함으로써, 터치에 따른 반응 전달 거리를 최소화하여 감도조절이나 부가적인 회로 추가에 따른 부작용 없이도, 외부 노이즈 또는 산란에 따른 영향을 최소화하여 터치센서의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

자동 급수 조절 장치{AUTOMATIC WATER SUPPLY CONTROL DEVICE}
본 발명은 자동 급수 조절 장치에 관한 것으로, 특히, 터치가 수행되는 수전과 터치센서의 거리를 최소화함으로써 센서의 감도조절이나 부가적인 필터링 구성이 없이도 산란 또는 외부노이즈를 최소화하여 감지신뢰성을 향상시키는 동시에, 터치센서와 연결된 도전성 수지를 가압 밀착시켜 수전과 연결함으로써 부식이나 이물질의 유입을 방지할 수 있는 자동 급수 조절 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수도 꼭지나 샤워부스 급수 제어장치에 사용되는 스위치는 리미트 스위치, 적외선 센서 스위치 또는 터치식 센서 스위치 등 다양한 종류가 사용되고 있다.
어느 방식이든 상기의 스위치가 작동하면 스위치의 접촉 시그널이 급수 제어장치의 제어부에 송신되고, 제어부는 상기 신호를 솔레노이드부에 전송하여 솔레노이드가 여자됨으로 인하여 운동에너지가 생성되고, 이 운동에너지에 의하여 밸브를 개방 또는 폐쇄하게 된다.
이 중에서 상기 상기 터치식 센서 스위치 방식은 종래 기계식 스위치 방식에서 발생되는 반복적 스위칭에 따른 마모 및 열화에 따른 오작동을 줄일 수 있으며, 적외선 센서 방식에서 발생되는 감지 범위 및 감도에 따른 오작동이나 응답속도를 개선할 수 있다는 점에서 장점이 있다.
그러나, 종래의 터치식 센서 방식은, 수전이나 싱크대 일측에 터치센서부를 마련하여 사용자가 특정 터치센서부를 터치하여야만 하므로 사용상의 불편함이 있었으며, 그렇지 않은 경우 터치센서를 솔레노이드를 제어하는 제어부와 같은 회로기판에 설치함으로써 수전과 터치센서와의 거리가 멀다는 문제점이 있었다.
따라서, 수전에서 발생되는 미세한 정전용량 변화를 측정하여 반응하는 터치센서의 특성상, 수전에의 터치에 따라 생성된 반응이 터치센서에 전달되는 과정에서 산란되거나, 외부 노이즈 등에 의해 영향을 받게 되어 오작동이 발생하는 등 동작 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위해, 일부 터치센서의 감도를 높게 설정하거나 별도의 필터링 회로 또는 소프트웨어적인 알고리즘을 추가하는 방법이 시도되고는 있으나, 감도를 향상시키는 경우에는 오히려 외부 노이즈에 더 취약한 부작용이 있고, 부가적인 회로 추가는 응답특성 및 응답시간이 길어지는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제10-1164547호 대한민국 실용공개 제20-2012-6041호
따라서, 본 발명의 목적은, 터치센서를 터치가 이루어지는 수전과 이웃하여가장 근접된 위치에 설치함으로써, 터치에 따른 반응 전달 거리를 최소화하여 감도조절이나 부가적인 회로 추가에 따른 부작용 없이도, 외부 노이즈 또는 산란에 따른 영향을 최소화하여 터치센서의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있는 자동 급수 조절 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은, 도전성 수지를 이용하여 수전 또는 수전지지부에 가압 밀착시킴으로써, 상대적으로 넓은 면적에 걸쳐 접촉되는 동시에, 가압력에 의해 외부의 습기 및 이물질의 유입을 차단시켜, 상대적으로 습기가 많은 사용환경에서 부식 등을 방지할 수 있어 신호전달의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 자동 급수 조절 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명의 일실시예에 따라, 전기 전도성 재질로 마련되는 수전과; 상기 수전과 전기적으로 연결되어 상기 수전에의 터치에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 터치센서와; 상기 터치센서의 감지결과를 수신받아 설정값과 대비하여 상기 수전에서 토수 또는 지수가 수행되도록 개폐밸브를 구동하는 제어부와; 상기 터치센서가 상기 수전에 이웃하여 위치하도록 지지함으로써, 상기 수전과 터치센서의 거리에 따른 외란을 최소화하는 센서지지부;를 포함하는 자동 급수 조절 장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 센서지지부는, 상기 수전과 싱크대 사이에 마련되는 지지본체와, 지지본체 일측에 마련되어 상기 터치센서가 수용되는 센서수용홈을 가질 수 있다.
일측은 상기 터치센서에 연결되며, 타측은 상기 수전의 하부 일측에 가압 밀착되며 마련되어, 상기 수전의 정전용량 변화를 상기 터치센서로 전달하는 탄성 재질의 도전성 수지를 더 포함할 수 있다.
여기서, 전기 전도성 재질로 마련되며, 원통형의 몸체와, 상기 수전을 향하는 상부에는 상기 수전 하부와 결합되는 플랜지를 가지며, 상기 몸체가 상기 지지본체 및 싱크대를 관통하여 체결부재에 고정되어 상기 수전을 상기 싱크대에 고정하는 원통형의 수전지지부와, 전기 절연 재질로 마련되며, 상기 수전지지부의 몸체에 결합되어 상기 수전지지부가 상기 싱크대에 고정될 때, 상기 수전지지부가 상기 싱크대와 전기적으로 연결되는 것을 방지하는 절연링을 더 포함할 수 있다.
상기 도전성 수지의 타측은 상기 플랜지에 가압밀착 됨으로써 상기 수전과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 지지본체 일측에 마련되며, 상기 제어부에 의해 토수 또는 지수 상태를 표시하는 엘이디부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 터치센서에서 감지값이 수신되는 경우, 설정값 이상이면 상기 개폐밸브를 설정시간동안 개방 후에 폐쇄할 수 있다.
상기 제어부는 상기 개폐밸브의 개방 중 상기 터치센서에서 상기 설정값 이상의 감지값이 수신되는 경우, 상기 개폐밸브를 폐쇄할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 자동 급수 조절 장치에 따르면, 터치센서를 터치가 이루어지는 수전과 이웃하여 가장 근접된 위치에 설치함으로써, 터치에 따른 반응 전달 거리를 최소화하여 감도조절이나 부가적인 회로 추가에 따른 부작용 없이도, 외부 노이즈 또는 산란에 따른 영향을 최소화하여 터치센서의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도전성 수지를 이용하여 수전 또는 수전지지부에 가압 밀착시킴으로써, 상대적으로 넓은 면적에 걸쳐 접촉되는 동시에, 가압력에 의해 외부의 습기 및 이물질의 유입을 차단시켜, 상대적으로 습기가 많은 사용환경에서 부식 등을 방지할 수 있어 신호전달의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 엘이디부를 통해, 사용자가 터치에 따른 제어부의 개폐밸브 제어상태를 시각적으로 확인할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 자동 급수 조절 장치의 분해사시도,
도 2는, 도 1에 도시된 자동 급수 조절 장치의 조립도,
도 3은, 도 1에 도시된 자동 급수 조절 장치의 요부 단면도,
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 자동 급수 조절 장치의 개략 설치도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 급수 조절 장치(1)는, 수전(10)과, 수전(10)에의 터치에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 터치센서(200)와, 터치센서(200)의 감지결과에 따라 개폐밸브(40)를 구동하는 제어부(30)와, 터치센서(200)를 수전(10)에 이웃하여 위치하도록 지지하는 센서지지부(100)를 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 자동 급수 조절 장치(1)는, 터치센서(200)가 터치가 이루어지는 수전(10)과 이웃하여(가장 근접된 위치에) 설치된다. 따라서, 수전(10)에의 터치에 따른 반응이 터치센서(200)로 전달되는 거리를 최소화함으로써, 반응 전달 과정에서 외부 노이즈 또는 산란에 따른 영향을 제거함으로써 센서의 오작동을 방지할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 자동 급수 조절 장치(1)의 전체 구성을 먼저 설명한다.
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 자동 급수 조절 장치(1)의 설치 개략도이다.
도면을 참조하면, 수전(10)은 싱크대(50)(또는, 샤워기의 경우 샤워부스 본체, 이하에서는 싱크대(50)를 예를 들어 설명한다.)에 고정되며, 내부에는 수전연결호스(b)가 삽입되어 있어서, 수전(10)의 스프레이를 통하여 토수가 이루어진다.
수전(10)은 전기 전도성 재질로 마련되며, 터치센서(200)와 전기적으로 연결되어 있어서, 사용자가 수전(10)에 터치를 하는 경우 정전용량의 변화를 터치센서(200)가 감지할 수 있도록 한다.
터치센서(200)는 센서지지부(100)에 의해 수전(10)과 이웃하여 설치된다.
터치센서(200)의 감지결과는 센서연결선(a)을 통하여 제어부(30)로 송신된다.
제어부(30)는 터치센서(200)의 감지결과를 수신받아 설정값과 대비하여 수전(10)에서 토수 또는 지수가 수행되도록 개폐밸브(40)를 구동한다.
개폐밸브(40)는 공지된 다양한 형태의 것이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 솔레노이드 타입이 사용될 수 있다.
제어부(30)는 다양한 방법으로 개폐밸브(40)를 구동할 수 있는 바, 예를 들어, 터치센서(200)의 감지값이 수신되는 경우, 감지값과 설정값을 비교하여 설정값 이상인 경우 동작신호로 판단하여 개폐밸브(40)를 구동할 수 있다.
개폐밸브(40)의 구동제어 또한 다양한 방법이 사용될 수 있는 바, 예를 들어, 동작신호로 판단되는 경우, 제어부(30)는 개폐밸브(40)를 설정 시간 동안 개방 후에 폐쇄하도록 할 수 있다.
여기서, 제어부(30)는, 개폐밸브(40)의 개방 중 상기 동작신호의 수신이 판단되면, 상기 설정 시간이 경과되기 전이라도 개폐밸브(40)를 폐쇄할 수 있다.
또는, 제어부(30)는 상기 동작신호의 수신이 판단될 때마다, 개폐밸브(40)의 현상태를 감지하여, 개폐밸브(40)가 개방상태이면 폐쇄상태로, 폐쇄상태이면 개방상태로 전환할 수 있다.
한편, 미설명부호 60은 제어부(30) 및 터치센서(200)에 전원을 공급하는 전원부(60)이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 특징적인 구성을 더욱 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 수전(10)은 수전지지부(20)를 통하여 싱크대(50)에 고정된다.
수전지지부(20)는, 예를 들어, 원통형의 몸체(21)와, 수전(10)을 향하는 상부에는 수전(10) 하부와 결합되는 플랜지(25)를 포함할 수 있다.
이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 플랜지(25)는 수전(10)의 하부 일측과 고정되고, 몸체(21)는 센서지지부(100)의 지지본체(110) 및 싱크대(50)를 관통하여 체결부재(71, 73)에 고정됨으로써 수전(10)을 싱크대(50)에 고정한다.
몸체(21)에 형성된 홈(23)은, 센서 연결선(a) 등이 몸체(21) 내부로 인입되어 제어부(30)로 연결되도록 한다.
여기서, 터치센서(200)는 수전(10)과 직접 전기적으로 연결될 수도 있으나, 수전지지부(20)가 전기 전도성 재질로 마련되는 경우에는 수전지지부(20)를 통하여 수전(10)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이 경우, 수전지지부(20)가 싱크대(50) 및 기타 전도성 재질로 이루어진 구성과의 전기적 연결을 방지하기 위하여 절연링(500)을 마련할 수 있다.
즉, 절연링(500)은, 전기 절연 재질로 마련되어, 수전지지부(20)가 싱크대(50)와 전기적으로 연결되는 것을 방지한다.
절연링(500)은 도 1에 도시된 바와 같이, 링 형상으로 마련되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 조립 상태에서 수전지지부(20)와 싱크대(50) 사이에 위치함으로써, 수전지지부(20)와 싱크대(50)가 전기적으로 연결되는 것을 방지한다.
기타 체결부재(71, 73) 등도 플라스틱과 같은 전기 절연체로 마련된다.
센서지지부(100)는 터치센서(200)가 수전(10)에 이웃하여 위치하도록 지지함으로써, 수전(10)과 터치센서(200)의 거리에 따른 외란을 최소화한다.
센서지지부(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수전(10)과 싱크대(50) 사이에 마련되는 지지본체(110)와, 지지본체(110) 일측에 마련되어 터치센서(200)가 수용되는 센서수용홈(111)을 갖는다.
지지본체(110)의 내부 관통홈(113)은 수전지지부(20)의 외부형상에 대응하는 형상으로 마련되며, 지지본체(110)의 외부형상은 수전(10)의 외부형상에 대응하여 마련된다.
여기서, 제어부(30)에 의해 개폐밸브(40)의 동작상태 즉, 토수 또는 지수 상태를 표시하는 엘이디부(400)가 더 마련될 수 있다.
터치센서(200)는 지지본체(110)의 다양한 위치에 마련될 수 있으며, 엘이디부(400)가 마련되는 경우에는, 센서수용홈(111)은 엘이디부(400)의 후면 일측에 마련될 수 있다.
여기서, 일측은 터치센서(200)에 연결되며, 타측은 수전(10)의 하부 일측에 가압 밀착되는 도전성 수지(300)가 더 마련될 수 있다.
도전성 수지(300)는, 전기 전도성 재질로 마련되며, 고무 기타 합성수지와 같이 탄성을 갖는다.
도전성 수지(300)는, 천연고무와 합성고무 또는 실리콘을 포함한 천연수지 및 합성수지를 모두 포함하는 것으로 공지된 다양한 종류의 것이 제한 없이 사용될 수 있다.
이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 수전(10)이 싱크대(50)에 조립된 상태에서, 도전성 수지(300)의 상단이 수전지지부(20)의 플랜지(25)에 가압밀착되게 되므로, 터치센서(200)가 도전성 수지(300) 및 수전지지부(20)를 통해 수전(10)과 전기적으로 연결된다.
또한, 도전성 수지(300)는 수전지지부(20)에 가압 밀착되면서 상대적으로 넓은 면적에 걸쳐 접촉되는 동시에, 접촉되는 부위는 가압력에 의해 외부의 습기 및 이물질의 유입이 차단되므로, 상대적으로 습기가 많은 사용환경에서 부식 등을 방지할 수 있어 신호전달의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도전성 수지(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 센서지지부(100) 내측에 일측에만 마련될 수도 있고, 링과 같은 형상으로 마련되어 센서지지부(100)의 내측 둘레 전체를 따라 마련될 수도 있다.
1 : 자동 급수 조절 장치
10 : 수전 20 : 수전지지부
21 : 몸체 25 : 플랜지
27 : 보조링 30 : 제어부
40 : 개폐밸브 50 : 싱크대
60 : 전원부 71, 73 : 체결부재
100 : 센서지지부 110 : 지지본체
111 : 센서수용홈 113 : 관통홈
114 : 수지수용홈 200 : 터치센서
300 : 도전성 수지 400 : 엘이디부
500 : 절연링 a : 센서 연결선
b : 수전 연결 호스

Claims (8)

  1. 전기 전도성 재질로 마련되는 수전과;
    상기 수전과 전기적으로 연결되어 상기 수전에의 터치에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 터치센서와;
    상기 터치센서의 감지결과를 수신받아 설정값과 대비하여 상기 수전에서 토수 또는 지수가 수행되도록 개폐밸브를 구동하는 제어부와;
    상기 수전과 싱크대 사이에 마련되는 지지본체와, 지지본체 일측에 마련되어 상기 터치센서가 수용되는 센서수용홈을 갖는 센서지지부와;
    일측은 상기 터치센서에 연결되며, 타측은 상기 수전의 하부 일측에 가압 밀착되며 마련되어, 상기 수전의 정전용량 변화를 상기 터치센서로 전달하는 탄성 재질의 도전성 수지;를 포함하는 자동 급수 조절 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서지지부는, 상기 수전과 터치센서의 거리에 따른 외란을 최소화하도록 상기 터치센서가 상기 수전에 이웃하여 위치하도록 지지하는 것을 특징으로 하는 자동 급수 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    전기 전도성 재질로 마련되며, 원통형의 몸체와, 상기 수전을 향하는 상부에는 상기 수전 하부와 결합되는 플랜지를 가지며, 상기 몸체가 상기 지지본체 및 싱크대를 관통하여 체결부재에 고정되어 상기 수전을 상기 싱크대에 고정하는 원통형의 수전지지부와,
    전기 절연 재질로 마련되며, 상기 수전지지부의 몸체에 결합되어 상기 수전지지부가 상기 싱크대에 고정될 때, 상기 수전지지부가 상기 싱크대와 전기적으로 연결되는 것을 방지하는 절연링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 급수 조절 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도전성 수지의 타측은 상기 플랜지에 가압밀착 됨으로써 상기 수전과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 급수 조절 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지본체 일측에 마련되며, 상기 제어부에 의해 토수 또는 지수 상태를 표시하는 엘이디부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 급수 조절 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 터치센서에서 감지값이 수신되는 경우, 설정값 이상이면 상기 개폐밸브를 설정시간동안 개방 후에 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 자동 급수 조절 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 개폐밸브의 개방 중 상기 터치센서에서 상기 설정값 이상의 감지값이 수신되는 경우, 상기 개폐밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 자동 급수 조절 장치.

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