KR101501725B1

KR101501725B1 - 유량 조절 밸브를 포함한 비데

Info

Publication number: KR101501725B1
Application number: KR1020120092806A
Authority: KR
Inventors: 장평순; 정인철; 임주영; 이정식
Original assignee: 주식회사 교원
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2015-03-18
Also published as: KR20140025985A

Abstract

비데는 필터부, 온수 생성부, 유량 조절밸브, 노즐부, 유량센서 및 제어부를 포함한다. 상기 필터부는 원수를 필터링한다. 상기 온수 생성부는 상기 필터부와 연결된다. 상기 유량 조절밸브는 상기 온수 생성부와 연결되며, 제공받은 유량을 조절하여 배출한다. 상기 노즐부는 상기 유량 조절밸브에서 제어된 유량으로 외부로 분사한다. 상기 유량센서는 상기 노즐부를 통해 사용자에게 제공되는 유량을 측정한다. 상기 제어부는 상기 유량센서에서 측정된 출수 유량과 미리 설정된 유량을 비교하여 상기 유량 조절밸브에서 제공되는 유량을 제어한다. 이와 같이, 가압펌프를 생략하면서도 유량센서 및 유량 조절밸브를 통해 노즐부로 분사되는 유량을 효과적으로 제어할 수 있다.

Description

유량 조절 밸브를 포함한 비데{MONITORING SYSTEM FOR A HOT-WATER TANK OF A WATER PURIFIER AND A METHOD OF MONITORING USING THE SAME}

본 발명은 비데에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 유량 조절이 가능한 유량 조절 밸브를 포함한 비데에 관한 것이다.

최근 개발되는 비데의 경우, 유량 조절 기능이 구비되어 사용자의 기호에 따라 노즐에서 제공되는 유량을 조절할 수 있다. 이렇게 조절되는 유량은 대개 강, 중, 약의 세 단계, 또는 1단계 내지 5단계까지의 다섯 단계 단위 등으로 구별되며, 사용자는 유량을 특정 단계로 고정시켜 사용하게 된다.

그러나, 각 가구의 내부로 공급되는 물의 압력은 공간적으로 또는 시간적으로 변화하므로, 비데의 설치 환경에 따라 동일한 단계의 유량으로 설정된 비데라 하더라도, 노즐을 통해 실제 사용자에게 제공되는 유량은 시간 또는 공간에 따라 변하게 된다. 그 결과, 이러한 유량의 변화로 사용자는 예상하지 못한 불편함을 느끼게 되며, 비데의 사용 중에 유량을 재 조절해야 하는 불편함이 발생한다.

이러한 유량의 변화를 최소화하기 위하여, 가압 펌프를 구비한 비데가 개발되고 있으며, 특정 단계로 고정된 상태에서 유량의 변화를 최소화하여 사용자에게 제공함으로써, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다. 다만, 가압 펌프를 구비하는 경우, 비데의 생산 원가가 향상되어 가격 경쟁력 또는 수익성이 떨어지며, 내부 유로 구조가 복잡해지는 문제를 갖는다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 공간적으로 또는 시간적으로 변화하는 각 가구의 내부로 공급되는 물의 압력에 따라 로자동 유량 조절이 가능한 유량 조절 밸브를 포함한 비데를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은, 별도의 가압 펌프를 사용하지 않으면서 간단한 구조적 특징으로 출수 유량을 제어할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있으며 유량 조절의 효과를 향상시킬 수 있는 비데를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 비데는 필터부, 온수 생성부, 유량 조절밸브, 노즐부, 유량센서 및 제어부를 포함한다. 상기 필터부는 원수를 필터링한다. 상기 온수 생성부는 상기 필터부와 연결된다. 상기 유량 조절밸브는 상기 온수 생성부와 연결되며, 제공받은 유량을 조절하여 배출한다. 상기 노즐부는 상기 유량 조절밸브에서 제어된 유량으로 외부로 분사한다. 상기 유량센서는 상기 노즐부를 통해 사용자에게 제공되는 유량을 측정한다. 상기 제어부는 상기 유량센서에서 측정된 출수 유량과 미리 설정된 유량을 비교하여 상기 유량 조절밸브에서 제공되는 유량을 제어한다.

일 실시예에서, 상기 온수 생성부는 외부의 제어 신호에 따라 온수를 생성하여 상기 유량 조절밸브로 온수를 제공하거나, 정수를 상기 유량 조절밸브로 제공할 수 있다. 상기 비데는 상기 온수 생성부와 상기 유량 조절밸브 사이에 연결되어, 상기 온수 생성부로부터 제공받은 온수 또는 정수를 살균수로 변환하여 상기 유량 조절밸브로 제공하는 살균수 생성부를 더 포함할 수 있다.일 실시예에서, 상기 유량센서는 상기 온수 생성부와 연결되어 상기 온수 생성부를 통과하여 출수되는 유량을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유량센서는 상기 노즐부와 연결되어 상기 노즐부를 통과하여 출수되는 유량을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유량 조절밸브는 본체부를 포함할 수 있다. 상기 본체부는 상기 노즐부와 연결된 유로부, 및 면적이 변화하도록 형성되어 상기 유로부로 제공되는 유량이 조절되는 홈부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유량 조절밸브는 입수유로를 더 포함하며, 상기 입수유로로 입수된 물이 상기 유로부를 통해 배출될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유량 조절밸브는 상기 본체부와 결합되며, 상기 홈부와 정렬되는 입수구를 포함하는 패킹부, 및 상기 패킹부의 구동을 제어하는 구동부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 구동부는 스테핑(stepping) 모터를 포함하여, 상기 패킹부의 스텝(step) 회전을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 유로부는, 세척모드에서 살균수를 공급하는 제1 유로, 세정모드에서 정수를 공급하는 제2 유로, 및 비데모드에서 정수를 공급하는 제3 유로를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 홈부는, 상기 제1 유로로 제공되는 유량을 조절하는 제1 홈, 상기 제2 유로로 제공되는 유량을 조절하는 제2 홈, 및 상기 제3 유로로 제공되는 유량을 조절하는 제3 홈을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 및 제3 홈들 각각은 홈의 단위 면적이 연속적으로 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 패킹부의 입수구는 상기 제1, 제2 및 제3 홈들 중 어느 하나와 정렬될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 구동부가 상기 패킹부를 회전시켜 상기 입수구와 상기 제1 홈이 정렬되면 상기 제1 유로로 살균수가 제공되며, 상기 구동부가 상기 패킹부를 회전시켜 상기 입수구와 상기 제2 홈이 정렬되면 상기 제2 유로로 정수가 제공되며, 상기 구동부가 상기 패킹부를 회전시켜 상기 입수구와 상기 제3 홈이 정렬되면 상기 제3 유로로 정수가 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 입수구가 상기 제2 홈 또는 상기 제3 홈 상에서 위치가 변화함에 따라, 상기 제2 유로 또는 상기 제3 유로로 제공되는 유량이 변화할 수 있다.

본 발명에 의하면, 사용자에 의해 설정된 각 단계에서 제공되어야할 설정 유량과 노즐을 통해 실제 제공되는 출수 유량을 비교하여, 상기 출수 유량이 일정하도록 자동으로 조절하므로 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

특히, 별도의 가압펌프를 구비하지 않고, 스테핑(stepping) 모터 및 홈의 형상 변화를 통해 출수 유량을 조절하므로, 비데의 생산 원가를 줄여 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

또한, 유로 구조 및 유량 조절 밸브의 내부 구조를 간단하게 형성할 수 있으므로, 제작 및 설계가 용이하여 생산 원가를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비데의 유로 흐름을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 유량 조절밸브를 도시한 사시도이다.
도 3a는 도 2의 유량 조절밸브의 본체부의 내부를 도시한 정면도이다.
도 3b는 도 2의 유량 조절밸브의 패킹부를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 1의 비데를 이용한 유량 제어방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비데의 유로 흐름을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 비데(1)는 원수 유입부(10), 필터부(20), 온수 생성부(30), 살균수 생성부(40), 유량 조절 밸브(100), 노즐부(50), 유량센서(60, 61) 및 제어부(70)를 포함한다. 도 1에서는 상기 비데(1)의 주요 구성요소를 블록도로 도시하였으며, 상기 비데(1)의 외형에 대한 상세한 도면은 생략하였다. 본 실시예에 의한 비데(1)의 외형은 상용화되고 있는 통상적인 형태의 외형을 가질 수 있으며, 상기 주요 구성요소들은 내부에 장착되므로, 상기 비데(1)는 다양한 형태의 외형을 가질 수 있음은 당연하다.

본 실시예에 의한 비데(1)에서는, 상기 원수 유입부(10)를 통해 입수된 원수가 필터부(20)를 통과하여 정수로 필터링된다. 이 경우, 상기 필터부(20)는 세디먼트 필터(210)를 포함할 수 있으며 입수된 원수에 대한 일차적인 여과 기능을 수행한다.

상기 필터부(20)를 통과하여 필터링된 정수는 상기 온수 생성부(30)로 제공된다. 상기 온수 생성부(30)는 외부의 제어 신호에 따라 온수를 생성하여 상기 유량 조절밸브(100)로 온수를 제공할 수 있다. 이와 달리, 상기 온수 생성부(30)는 외부의 제어 신호에 따라 온수를 생성하지 않고, 정수를 그대로 상기 유량 조절밸브(100)로 제공할 수 있다.

한편, 상기 온수 생성부(30)와 상기 유량 조절밸브(100)의 사이에 살균수 생성부(40)가 연결될 수 있다.

상기 살균수 생성부(40)에서는 상기 온수 생성부(30)를 통과하며 가열된 온수 또는 가열되지 않은 정수에 포함된 염소 등을 플라즈마 방식으로 활성화시켜 살균수로 생성한다. 이렇게 생성된 살균수는 상기 노즐부(50)를 통해 사용자 국부의 세척용으로 사용된다.

한편, 상기 온수 생성부(30)에서 생성된 온수 또는 정수가 상기 살균수 생성부(40)를 통과하여 살균수로 제공되는지 또는 상기 살균수 생성부(40)를 통과하지 않고 그대로 제공되는지는 사용자의 선택사항이므로, 도시하지는 않았으나 외부의 제어 신호에 따라 유로를 달리하여 선택될 수 있다.

상기 유량 조절밸브(100)는 온수, 정수 또는 살균수의 용량을 조절하여 상기 노즐부(50)로 제공한다. 즉, 사용자의 선택에 따라 상기 유량 조절밸브(100)는 비데모드에서 제공되는 용량, 세정모드에서 제공되는 용량, 및 세척모드에서 제공되는 용량을 제어하여, 상기 노즐부(50)로 제공한다. 이 경우, 상기 비데모드 및 세정모드는 사용자의 국부의 비데 및 세정을 위한 모드이며, 세척모드는 상기 국부의 살균 세척하기 위한 모드이다. 한편, 상기 온수, 정수 또는 살균수의 유량은 상기 제어부(70)를 통해 설정된다.

본 실시예에 의한 비데에서는 도시하지는 않았으나, 상기 살균수 생성부(40)를 통과한 살균수는 별도의 유로 및 별도의 노즐을 통해 또는 상기 노즐부(50)에 포함된 별도의 유로 및 노즐을 통해 비데의 도기를 살균하기 위해 사용될 수 있다. 다만, 본 실시예에 의한 비데의 유량 조절밸브(100)를 통해 제공되는 살균수는 설명의 편의상 국부의 살균 세척을 위해 사용되는 것만 설명한다. 또한, 이하 본 실시예에서 세척 모드는 국부의 살균 세척 상태를 의미하는 것으로 설명한다.

상기 노즐부(50)는 상기 유량 조절밸브(100)로부터 온수, 정수 또는 살균수를 제공받아 사용자의 국부에 분사한다. 이 경우, 상기 유량 센서(61)가 상기 노즐부(50)에 연결되어 상기 노즐부(50)를 통해 분사되는 유량을 측정할 수 있다.

상기 제어부(70)는 상기 유량센서(60, 61)로부터 상기 노즐부(50)를 통해 사용자에게 제공되는 유량에 관한 정보를 전달받는다. 또한, 상기 제어부(70)는 미리 설정된 유량과 상기 출수 유량을 비교하여, 상기 유량 조절밸브(100)에서 제공되는 유량을 제어한다.

구체적으로, 상기 유량센서(60, 61)에서 측정된 출수 유량이 미리 설정된 유량보다 적다면, 상기 제어부(70)는 상기 유량 조절밸브(100)를 제어하여 상기 노즐부(50)를 통해 사용자에게 제공되는 유량을 증가시킨다. 마찬가지로, 상기 유량센서(60, 61)에서 측정된 출수 유량이 미리 설정된 유량보다 많다면, 상기 제어부(70)는 상기 유량 조절밸브(100)를 제어하여 상기 노즐부(50)를 통해 사용자에게 제공되는 유량을 감소시킨다.

이와 같이, 상기 제어부(70)는 지속적으로 상기 유량센서(60, 61)의 측정 정보를 전달받고, 이를 바탕으로 상기 유량 조절밸브(100)의 유량을 피드백 제어함으로써 상기 노즐부(50)를 통해 사용자에게 출수되는 유량을 일정하게 조절할 수 있다.

즉, 상기 비데(1)의 설치 환경 또는 시간적 공간적 상황에 따라, 동일하게 설정된 유량이라 하더라도, 상기 노즐부(50)를 통해 사용자에게 출수되는 출수 유량은 달라질 수 있으므로, 본 실시예와 같이 유량센서(60, 61) 및 제어부(70)를 통해 유량 조절밸브(100)를 제어함으로써, 사용자가 출수 유량이 변화함으로 인한 불편함을 줄일 수 있다.

한편, 상기 유량센서(60, 61)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 온수 생성부(30)와 연결되거나, 상기 노즐부(50)와 연결될 수 있다.

상기 온수 생성부(30)에 상기 유량센서(60)가 연결되는 경우, 상기 유량센서(60)는 상기 온수 생성부(30)를 통과하여 출수되는 온수 또는 정수의 유량을 측정하여 상기 제어부(70)로 출수 유량에 관한 정보를 제공할 수 있다.

반면, 상기 노즐부(50)에 상기 유량센서(61)가 연결되는 경우, 상기 유량센서(61)는 상기 노즐부(50)를 통과하여 출수되는 온수 또는 정수의 유량을 측정하여 상기 제어부(70)로 출수 유량에 관한 정보를 제공할 수 있다.

이와 달리, 상기 유량센서(60, 61)가 상기 온수 생성부(30) 및 상기 노즐부(50) 모두와 연결되어 각각의 위치에서 측정된 출수 유량을 상기 제어부(70)로 전달하고, 상기 제어부(70)는 이를 바탕으로 상기 유량 조절밸브(100)의 유량을 제어할 수 있다.

한편, 상기 유량센서(60, 61)는 세척 모드에서 출수되는 살균수의 유량을 측정할 수도 있으며, 상기 온수 생성부(30)와 연결되어 상기 온수 생성부(30)에서 상기 살균수 생성부(40)로 출수되는 유량을 통해 출수 유량을 측정하거나, 상기 노즐부(50)와 연결되어 상기 노즐부(50)를 통해 출수되는 유량을 통해 출수 유량을 측정할 수도 있다.

상기 유량센서(60, 61)가 고장 등의 이유로 작동되지 않아, 출수 유량을 측정하지 못하는 경우라면, 본 실시예에 의한 유량 조절밸브(100)는 미리 셋팅된 소정의 위치(예를 들어, 강, 중, 약 또는 1~5 단계별 각각의 기본 위치)에서만 동작하며 상기 제어부(70)를 통한 유량 조절밸브(100)의 제어는 수행되지 않는다.

도 2는 도 1의 유량 조절밸브를 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 유량 조절밸브(100)는 본체부(110), 구동부(130) 및 연결부(140)를 포함한다.

상기 본체부(110)는 몸체(111), 유로부(112) 및 입수 유로(116)를 포함한다. 상기 몸체(111)는 원통형 형상을 가질 수 있으며 이에 한정되지는 않는다.

상기 유로부(112)는 상기 몸체(111)의 전면에 돌출되도록 형성되며, 세척 모드에서 살균수가 유출되는 제1 유로(113), 세정 모드에서 정수 또는 온수가 유출되는 제2 유로(114), 및 비데 모드에서 정수 또는 온수가 유출되는 제3 유로(115)를 포함한다.

한편, 이미 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의한 유량 조절밸브는 도시하지는 않았으나, 도기 세척을 위한 살균수가 유출되는 유로를 별도로 포함할 수 있다.

상기 제1 유로(113)는 상기 몸체(111) 전면의 하부에 형성되며, 상기 제2 및 제3 유로들(114, 115)은 상기 제1 유로(113)의 상부에 배치된다. 또한, 상기 제2 및 제3 유로들(114, 115)은 서로 평행한 위치에 배치된다.

도시하지는 않았으나, 상기 제1, 제2 및 제3 유로들(113, 114, 115)은 상기 노즐부(50)와 별도의 유로를 통해 연결되어, 상기 노즐부(50)로 정수, 온수 또는 살균수를 제공한다.

상기 몸체(111)의 상면에는 상기 제1, 제2 및 제3 유로들(113, 114, 115)의 연장방향과 교차하는 방향으로 상기 입수 유로(116)가 연결되어, 상기 온수 생성부(30) 또는 상기 살균수 생성부(40)를 통과한 정수, 온수 또는 살균수가 상기 입수 유로(116)를 통해 상기 몸체(111)의 내부로 입수된다.

또한, 상기 입수 유로(116)와 수직한 방향으로, 즉 상기 제1, 제2 및 제3 유로들(113, 114, 115)과 평행한 방향으로 공기 주입부(116-1)가 추가로 형성될 수 있다. 상기 공기 주입부(116-1)는 생략될 수도 있다.

상기 공기 주입부(116-1)를 통해서는 외부의 공기가 주입되며, 주입된 공기는 상기 제1, 제2 및 제3 유로들(113, 114, 115)을 통해 유출되는 정수, 온수 또는 살균수와 섞이게 된다. 그리하여, 출수되는 정수, 온수 또는 살균수가 공기와 섞이면서 부드러워지며, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.

상기 구동부(130)는 상기 본체부(110)와 상기 연결부(140)를 통해 연결되며, 후술할 패킹부(150)의 구동을 제어한다. 상기 구동부(130)는 상기 유로부(112)가 연결된 방향과 반대 방향에서 상기 몸체(111)와 고정된다. 그리하여, 상기 유량 조절밸브(100)를 통해 유출되는 정수, 온수 또는 살균수의 유량을 제어한다.

상기 구동부(130)는 스테핑(stepping) 모터를 포함하며, 상기 스테핑 모터의 구동에 따라, 상기 패킹부(150)는 일정 단위로 회전하게 된다. 상세한 유량 제어 방법은 후술한다.

상기 연결부(140)는 상기 본체부(110)와 상기 구동부(130)를 고정한다. 구체적으로, 상기 연결부(140)는 상기 몸체(111)로부터 연장된 제1 고정부(117), 제2 고정부(118) 및 제3 고정부(119)와 각각 결합되어, 상기 구동부(130)와 상기 본체부(110)를 고정시킨다.

도 3a는 도 2의 유량 조절밸브의 본체부의 내부를 도시한 정면도이다. 도 3b는 도 2의 유량 조절밸브의 패킹부를 도시한 정면도이다.

도 3a 및 3b를 참조하면, 상기 유량 조절밸브(100)는 상기 본체부(110)의 내부에 내부공간(120)이 형성되며, 상기 내부공간(120)에 수납되어 상기 본체부(110)와 결합되는 패킹부(150)를 더 포함한다.

본 실시예에서, 상기 몸체(111)는 원통형 형상을 가지므로, 상기 내부공간(120)은 원기둥의 내부 공간의 형태를 가진다.

상기 몸체(111)의 내면에는 홈부(122)가 형성되며, 상기 홈부(122)는 제1, 제2 및 제3 홈들(123, 124, 125)을 포함한다. 상기 제1 홈(123)은 상기 제1 유로(113)와 대응되며, 상기 제2 홈(124)은 상기 제2 유로(114)와 대응되며, 상기 제3 홈(125)은 상기 제3 유로(115)와 대응된다.

즉, 세척 모드에서, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 살균수는 상기 제1 홈(123)을 통과하여 상기 제1 유로(113)로 제공된다. 또한, 세정 모드에서, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 정수 또는 온수는 상기 제2 홈(124)을 통과하여 상기 제2 유로(114)로 제공된다. 나아가, 비데 모드에서, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 정수 또는 온수는 상기 제3 홈(125)을 통과하여 상기 제3 유로(115)로 제공된다.

이미 설명한 바와 같이, 상기 세정 모드 또는 상기 비데 모드에서는, 사용자에게 직접 분사되는 유량이 변화하는 경우 사용자의 불편이 야기된다. 따라서, 상기 유량센서(60, 61)가 상기 노즐부(50)를 통해 출수되는 출수 유량을 측정하고 이를 바탕으로 제어부(70)에서 상기 유량 조절밸브(100)를 피드백 제어한다. 이를 위해, 본 실시예의 상기 제2 홈(123) 및 제3 홈(124)들 각각은 일정 영역에 대응되는 홈의 면적이 변화하도록 형성된다.

구체적으로, 상기 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 홈(124) 및 상기 제3 홈(125)들은 서로 대칭되는 원주 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제2 홈(124) 및 상기 제3 홈(125) 각각은 하단에서 상단으로 갈수록 홈의 단위 면적이 증가하도록 형성된다. 이와 같이 홈의 단위 면적이 증가하므로, 개방되는 면적도 증가하게 되며, 상기 제2 홈(124) 및 상기 제3 홈(125)들 각각을 통과하는 유량도 개방되는 면적에 따라 변화하게 된다. 이 경우, 개방되는 면적의 변화는 상기 패킹부(150)에 대한 설명과 함께 후술한다.

이와 달리, 세척 모드의 경우, 상대적으로 사용 빈도가 적으므로 유량의 변화를 최소화할 필요성이 줄어든다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 제1 홈(123)을 일정한 크기로 형성하여, 상기 제1 홈(123)을 통과하여 상기 제1 유로(113)로 제공되는 유량을 실시간으로 변화시키지 않는다. 그러므로, 상기 제1 유로(113)로 제공되는 유량은 상기 제어부(70)에 의해 설정된 유량으로 제공되며, 상기 유량센서(60, 61)로부터 출수되는 유량에 관한 정보를 전달받아 상기 유량 조절밸브(100)의 유량을 피드백 제어하지 않을 수 있다.

물론, 상기 제1 홈(123)도 단위 면적이 변화하도록 형성되어, 개방 면적을 변화시켜 상기 제1 홈(123)을 통과하는 유량을 변화시킬 수 있음은 당연하다.

상기 패킹부(150)는 상기 원통형의 내부공간(120)에 수납 및 결합되므로, 원통형 형상을 가지며, 중앙에는 중공축이 형성되어, 외면(151) 및 내면(152)이 형성된다. 상기 패킹부(150)의 외면(151)은 상기 내부공간(120)의 외면과 결합 및 고정되며, 상기 패킹부(150)의 내면(152)은 상기 구동부(130)와 결합 및 고정된다.

이미 설명한 바와 같이, 상기 구동부(130)는 스테핑 모터로서, 상기 패킹부(150)를 스텝 회전시킨다. 따라서, 상기 패킹부(150)의 내면(152)이 상기 스테핑 모터와 고정되어, 상기 구동부(130)의 동력을 전달받을 수 있다.

한편, 상기 패킹부(150)의 외면 및 내면 사이에 입수구(153)가 형성된다. 상기 입수구(153)는 상기 패킹부(150)를 관통하는 관통홀(hole)의 형상을 갖는다.

본 실시예에서는, 상기 패킹부(150)의 입수구(153)가 상기 홈부(122)와 정렬되는 경우, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 정수, 온수 또는 살균수가 상기 입수구(153) 및 상기 입수구(153)와 정렬된 상기 홈부(122)를 통해 상기 유로부(112)로 전달된다.

구체적으로, 상기 입수구(153)가 상기 제1 홈(123)과 정렬되면, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 살균수는 상기 입수구(153) 및 상기 제1 홈(123)을 통과하여 상기 제1 유로(113)로 제공된다. 또한, 상기 입수구(153)가 상기 제2 홈(124)과 정렬되면, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 정수 또는 온수는 상기 입수구(153) 및 상기 제2 홈(124)을 통과하여 상기 제2 유로(114)로 제공된다. 또한, 상기 입수구(153)가 상기 제3 홈(125)과 정렬되면, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 정수 또는 온수는 상기 입수구(153) 및 상기 제3 홈(125)을 통과하여 상기 제3 유로(115)로 제공된다.

반면, 상기 입수구(153)가 상기 제1, 제2 및 제3 홈들(123, 124, 125) 중 어느 홈들과도 정렬되지 않는 경우, 상기 입수 유로(116)를 통해 입수된 살균수, 정수 또는 온수는 차단되어, 상기 유로부(112)로 전달되지 않는다. 한편, 살균수를 통해 도기를 살균하는 경우, 상기 제1, 제2 및 제3 홈들(123, 124, 125)을 통해 상기 제1, 제2 및 제3 유로들(113, 114, 115)로 살균수, 정수 또는 온수가 제공되지 않아야 하므로, 상기 입수구(153)를 상기 제1, 제2 및 제3 홈들(123, 124, 125) 중 어느 홈들과도 정렬시키지 않는다. 이 경우, 이미 설명한 바와 같이, 상기 유량 조절밸브(100)는 도시하지는 않았으나 도기 살균용 유로 또는 노즐을 별도로 포함하여 도기 살균용 살균수를 분사할 수 있다. 이와 같이, 도기 살균용 살균수를 분사하는 경우, 필요에 따라 별도의 가압펌프를 이용하여 살균수를 분사할 수도 있다.

이미 설명한 바와 같이, 상기 패킹부(150)는 내면(152)이 상기 스테핑 모터와 고정되어, 상기 구동부(130)의 동력을 전달받아, 스텝 회전으로 구동된다. 따라서, 상기 구동부(130)는 상기 패킹부(150)를 회전시켜, 상기 세척 모드에서는 상기 입수구(153)를 상기 제1 홈(123)과 정렬시키고, 상기 세정 모드에서는 상기 입수구(153)를 상기 제2 홈(124)과 정렬시키고, 상기 비데 모드에서는 상기 입수구(153)를 상기 제3 홈(125)과 정렬시킨다.

특히, 상기 제2 홈(124) 및 상기 제3 홈(125)은 단위 면적이 변화하며 상기 내부 공간(120)의 원주를 따라 원주 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 패킹부(150)를 스텝 회전시키면서, 상기 패킹부(150)의 입수구(153)를 상기 제2 홈(124) 또는 상기 제3 홈(125) 상에서 위치를 변경시키면, 상기 입수구(153)와 정렬된 상기 제2 홈(124) 또는 상기 제3 홈(125)의 크기도 변화하게 된다. 그리하여, 상기 제2 홈(124) 또는 상기 제3 홈(125)을 통과하여 상기 제2 유로(114) 또는 상기 제3 유로(115)로 제공되는 유량도 변화하게 된다.

예를 들어, 상기 제2 홈(124)은 상기 제1 홈(123)과 인접한 제1 끝단으로부터 상부의 제2 끝단으로 갈수록 단위 면적이 증가하도록 형성된다. 따라서, 상기 패킹부(150)를 스텝 회전시키면서, 상기 입수구(153)를 상기 제2 홈(124)의 제1 끝단과 정렬시키면 상기 입수구(153) 및 사이 제2 홈(124)을 통과하여 상기 제2 유로(114)로 제공되는 유량은 최소로 유지된다. 반면, 상기 입수구(153)를 상기 제2 홈(124)의 제2 끝단과 정렬시키면 상기 입수구(153) 및 사이 제2 홈(124)을 통과하여 상기 제2 유로(114)로 제공되는 유량은 최대로 유지된다. 이와 같이, 상기 입수구(153)를 상기 제2 홈(124)의 특정 위치와 정렬시켜 상기 제2 유로(114)로 제공되는 유량을 결정할 수 있으며, 상기 제어부(70)의 신호에 따라 상기 입수구(153)의 정렬위치를 변화시킴으로써, 상기 제2 유로(114)로 제공되는 유량의 제어가 가능하다.

상기와 마찬가지로, 상기 입수구(153)를 상기 제3 홈(124)의 특정 위치와 정렬시켜 상기 제3 유로(114)로 제공되는 유량을 결정할 수 있으므로, 유량 제어가 가능하다.

이와 같이, 본 실시예에 의한 유량 조절밸브(100)에서는, 상기 패킹부(150)의 입수구(153)를 스텝 회전시키며 상기 제1, 제2 또는 제3 홈들(123, 124, 125)과 정렬시켜, 상기 유로부(112)로 출수되는 유량을 제어할 수 있다. 따라서, 별도의 가압 펌프를 사용하지 않으면서 간단한 구조적 특징으로 출수 유량을 제어할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있으며 유량 조절의 효과를 향상시킬 수 있다.

도 4는 도 1의 비데를 이용한 유량 제어방법을 도시한 흐름도이다.

본 실시예에서는, 세척 모드를 제외한, 세정 모드 또는 비데 모드에서의 출수 유량의 제어 방법에 대하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 먼저, 상기 비데(1)가 비데 모드 또는 세정 모드로 동작하는지를 판단한다(단계 S10). 이 때, 상기 비데(1)가 비데 모드 또는 세정 모드가 아니고 세척 모드로 판단되면 미리 설정된 유량으로 국부를 세척한 후, 세척이 완료되면 정지 모드로 귀환한다(단계 S11). 이 경우, 상기 패킹부(150)의 입수구(153)는 상기 제1 홈(123)과 정렬되어, 상기 제1 유로(113)를 통해 살균수가 제공된다.

반면, 상기 비데(1)가 비데 모드 또는 세정 모드로 동작되면, 상기 제어부(70)는 설정유량을 저장하여, 상기 유량 조절밸브(100)로 설정 유량에 관한 정보를 제공한다(단계 S11). 이 때, 상기 패킹부(150)의 입수구(153)는 상기 제2 홈(124) 또는 상기 제3 홈(125)의 특정 위치와 정렬되어, 상기 제2 유로(114) 또는 상기 제3 유로(115)로 정수 또는 온수가 제공된다.

이 후, 상기 유량센서(60, 61)는 상기 노즐부(50)를 통해 사용자에게 제공되는 정수 또는 온수의 유량을 측정하여 상기 제어부(70)로 출수 유량에 관한 정보를 전달하고, 상기 제어부(70)는 상기 설정 유량과 상기 출수 유량을 비교한다(단계 S20). 이 때, 출수 유량이 설정 유량보다 많다면, 상기 제어부(70)는 상기 유량 조절밸브(100)를 제어하여 유량을 감소시킨다(단계 S21). 구체적으로, 세정 모드의 경우, 상기 제어부(70)의 유량 감소 신호에 따라 상기 스테핑 모터가 회전하여, 상기 패킹부(150)의 입수구(153)를 스텝 회전시킨다. 이 때, 상기 입수구(153)는 상기 제2 홈(124) 상에서 단위 면적이 감소하는 방향, 즉 시계방향으로 회전하여 상기 제2 홈(124)과 재정렬된다. 그리하여, 상기 제2 유로(114)를 통해 제공되는 유량은 감소하게 된다. 비데 모드의 경우도 상기와 동일하게 상기 입수구(153)가 상기 제3 홈(125) 상에서 단위 면적이 감소하는 방향, 즉 반시계방향으로 회전하여 상기 제3 홈(125)과 재정렬되어, 상기 제3 유로(115)를 통해 제공되는 유량이 감소하게 된다.

한편, 출수 유량이 설정 유량보다 적다면(단계 S30), 상기 제어부(70)는 상기 유량 조절밸브(100)를 제어하여 유량을 증가시킨다(단계 S31). 구체적으로, 세정 모드의 경우, 상기 제어부(70)의 유량 증가 신호에 따라 상기 스테핑 모터가 회전하여, 상기 패킹부(150)의 입수구(153)를 스텝 회전시킨다. 이 때, 상기 입수구(153)는 상기 제2 홈(124) 상에서 단위 면적이 증가하는 방향, 즉 반시계방향으로 회전하여 상기 제2 홈(124)과 재정렬된다. 그리하여, 상기 제2 유로(114)를 통해 제공되는 유량은 증가하게 된다. 비데 모드의 경우도 상기와 동일하게 상기 입수구(153)가 상기 제3 홈(125) 상에서 단위 면적이 증가하는 방향, 즉 시계방향으로 회전하여 상기 제3 홈(125)과 재정렬되어, 상기 제3 유로(115)를 통해 제공되는 유량이 증가하게 된다.

나아가, 출수 유량이 설정 유량과 같다면, 상기 제어부(70)는 상기 유량 조절밸브(100)에 추가적인 제어신호를 전달하지 않고, 현재 출수되는 유량을 유지하도록 상기 패킹부(150)의 입수구(153)의 위치를 유지한다(단계 S32).

상기와 같이, 출수되는 유량을 재조절하여 증가시키거나, 감소시키거나, 그대로 유지한 이후, 소정시간 동안 시간을 지연시킨 후(단계 S22), 다시 상기 유량 제어 방법을 반복한다.

이와 같이, 별도의 고압 펌프 대신 유량 조절밸브 및 유량 센서를 통해 출수 유량을 측정하여 설정 유량과 비교한 후, 출수 유량을 제어하는 피드백 제어할 수 있으므로, 제조 단가를 줄일 수 있으며, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 사용자에 의해 설정된 각 단계에서 제공되어야할 설정 유량과 노즐을 통해 실제 제공되는 출수 유량을 비교하여, 상기 출수 유량이 일정하도록 자동으로 조절하므로 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 유량 조절 밸브를 포함한 비데는 가정용 및 업소용으로 사용되는 비데에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

1 : 비데 50 : 노즐부
60, 61 : 유량센서 70 : 제어부
100 : 유량 조절 밸브 110 : 본체부
112 : 유로부 120 : 내부 공간
122 : 홈부 130 : 구동부
140 : 연결부 150 : 패킹부

Claims

원수를 필터링하는 필터부;
상기 필터부와 연결되는 온수 생성부;
상기 온수 생성부와 연결되며, 제공받은 유량을 조절하여 배출하는 유량 조절밸브;
상기 유량 조절밸브에서 제어된 유량으로 외부로 분사하는 노즐부;
상기 온수 생성부를 통과하여 출수되는 온수 또는 정수의 유량을 측정하고 상기 노즐부를 통해 사용자에게 제공되는 유량을 측정하는 유량센서; 및
상기 유량센서에서 측정된 출수 유량과 미리 설정된 유량을 비교하여 상기 유량 조절밸브에서 제공되는 유량을 피트백 제어하여 상기 노즐부를 통해서 사용자에게 출수되는 유량을 일정하게 조절하는 제어부를 포함하며,
상기 유량 조절밸브는 상기 노즐부와 연결된 유로부와, 단위 면적이 연속적으로 변화하도록 형성되어 상기 유로부로 제공되는 유량이 조절되는 홈부를 포함하는 본체부; 상기 본체부와 결합되며, 상기 홈부와 정렬되는 입수구를 포함하는 패킹부; 및 상기 패킹부의 구동을 제어하는 스테핑(stepping) 모터를 포함하여,
상기 패킹부의 스텝(step) 회전을 제어하여 상기 입수구가 상기 홈부 중 어느 하나와 정렬되게 하여 상기 입수구가 상기 홈부에서 위치가 변화함에 따라, 상기 유로부로 제공되는 유량이 변하는 것을 특징으로 하는 비데.
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제1항에 있어서, 상기 유로부는,
세정모드에서 정수를 공급하는 제2 유로; 및
비데모드에서 정수를 공급하는 제3 유로를 포함하며, 상기 홈부는,
상기 제2 유로로 제공되는 유량을 조절하는 제2 홈; 및 상기 제3 유로로 제공되는 유량을 조절하는 제3 홈을 포함하며, 상기 제2 홈 및 제3 홈은 서로 대칭되는 원주형상으로 형성되 것을 특징으로 하는 비데.
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제9항에 있어서,
상기 스테핑 모터가 상기 패킹부를 회전시켜 상기 입수구와 상기 제2 홈이 정렬되면 상기 제2 유로로 정수가 제공되며,
상기 스테핑 모터가 상기 패킹부를 회전시켜 상기 입수구와 상기 제3 홈이 정렬되면 상기 제3 유로로 정수가 제공되는 것을 특징으로 하는 비데.
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