KR101523885B1

KR101523885B1 - 샤워기용 토수제어장치

Info

Publication number: KR101523885B1
Application number: KR1020140164354A
Authority: KR
Inventors: 최형기; 권준경
Original assignee: 최형기
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2015-05-28

Abstract

본 발명은 욕실 벽면을 따라 설치된 급수관(10)과, 이 급수관(10)의 선단에 구비되어 급수관(10)으로부터 공급된 물을 분사하는 노즐(21)이 형성된 샤워헤드(20)를 포함하는 샤워기의 토수를 제어하는 장치에 있어서, 상기 급수관(10) 중간 또는 급수관(10)과 샤워헤드(20) 사이에 구비되며 사용자가 위치되는 전방으로 적외선을 방출하는 발광부(30); 상기 급수관(10) 중간 또는 급수관(10)과 샤워헤드(20) 사이에 구비되되 상기 발광부(30)에서 방출되어 욕실에 존재하는 수증기에서 산란된 적외선산란광이 수신되는 산란광수신영역(S) 외측에 위치되도록 상기 발광부(30)와 일정거리 이격되게 설치되는 수광부(40); 및 상기 발광부(30)에서 방출되어 샤워중인 사용자(U)의 몸에 반사된 적외선반사광 또는 상기 적외선산란광이 수광부(40)로 수신되면 이 수신된 신호를 기준치와 비교하여 노즐(21)을 개폐제어하는 제어부(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샤워기용 토수제어장치이다.

Description

샤워기용 토수제어장치{A water discharging apparatus for shower}

본 발명은 샤워기용 토수제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자를 감지하여 물을 자동으로 분사시키는 샤워기용 토수제어장치에 관한 것이다.

최근 들어 대중목욕탕 뿐 아니라 일반 가정의 욕실에도 샤워기가 많이 보급되어 있다. 이와 같은 샤워기는 벽에 설치되어 물을 분사하는 샤워헤드와, 이 샤워헤드로 물을 공급하는 급수관과, 이 급수관에 구비되어 샤워헤드로 물을 공급 및 차단하는 개폐밸브를 포함하여 구성된다.

종래에는 상기 개폐밸브를 사용자가 수동으로 조작하게 되어 있었으나, 최근에는 인체를 감지하는 센서를 구비하여 사용자가 샤워기 앞에 서게 될 경우 사용자를 감지함으로써 물이 샤워헤드를 통해 자동으로 분사되는 자동샤워기가 제안되고 있다. 이로 인해, 사용자는 몸에 비눗칠을 한 상태에서 상기 개폐밸브를 조작하지 않고도 편리하게 샤워할 수 있다.

하지만, 대중목욕탕이나 가정의 욕실과 같은 실내공간에서 따뜻한 물로 샤워를 하게 되면 외부와의 온도차로 인해 발생되는 수증기가 비교적 오랜시간 정체되는데, 상기 센서가 이와 같은 수증기를 사용자로 오인하여 잘못 감지함으로써 물이 자동 분사되어 물이 낭비되는 문제가 있다.

한국 공개특허공보 제10-2002-0092587호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 샤워중에 욕실에 발생되는 수증기를 사용자와는 달리 감지하지 않아 물이 자동분사되지 않도록 하여 물이 낭비되는 것이 방지되는 샤워기용 토수제어장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 욕실 벽면을 따라 설치된 급수관(10)과, 이 급수관(10)의 선단에 구비되어 급수관(10)으로부터 공급된 물을 분사하는 노즐(21)이 형성된 샤워헤드(20)를 포함하는 샤워기의 토수를 제어하는 장치에 있어서, 상기 급수관(10) 중간 또는 급수관(10)과 샤워헤드(20) 사이에 구비되며 사용자가 위치되는 전방으로 적외선을 방출하는 발광부(30); 상기 급수관(10) 중간 또는 급수관(10)과 샤워헤드(20) 사이에 구비되되 상기 발광부(30)에서 방출되어 욕실에 존재하는 수증기에서 산란된 적외선산란광이 수신되는 산란광수신영역(S) 외측에 위치되도록 상기 발광부(30)와 일정거리 이격되게 설치되는 수광부(40); 및 상기 발광부(30)에서 방출되어 샤워중인 사용자(U)의 몸에 반사된 적외선반사광 또는 상기 적외선산란광이 수광부(40)로 수신되면 이 수신된 신호를 기준치와 비교하여 노즐(21)을 개폐제어하는 제어부(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샤워기용 토수제어장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 급수관(10)의 상단에 결합되며 선단에는 상기 샤워헤드(20)가 일체 또는 별체로 결합되고 내부에는 샤워헤드(20)의 노즐(21)을 개폐하는 솔레노이드밸브(54)가 구비된 제1몸체(50)가 더 구비되며, 배면이 상기 제1몸체(50)의 기단에 좌우로 형성된 회전축(61)을 중심으로 회동가능하게 결합된 제2몸체(60)가 더 구비되고, 상기 발광부(30)는 제1몸체(50)의 선단에 구비되며 수광부(40)는 제2몸체(60)의 전면에 구비된 것을 특징으로 하는 샤워기용 토수제어장치가 제공된다.

본 발명의 특징에 따르면, 욕실 벽면을 따라 설치된 급수관(10)과, 이 급수관(10)의 선단에 구비되어 급수관(10)으로부터 공급된 물을 분사하는 노즐(21)이 형성된 샤워헤드(20)를 포함하는 샤워기의 토수를 제어하는 장치에 있어서, 상기 급수관(10) 중간에 구비되며 선단에 사용자가 위치되는 전방으로 적외선을 방출하는 발광부(30)가 구비된 제1몸체(50); 배면이 상기 제1몸체(50)의 기단에 회동가능하게 결합되며 전면에 상기 발광부(30)에서 방출된 적외선이 수신되는 수광부(40)가 구비된 제2몸체(60); 및 상기 수광부(40)에 수신된 신호를 기준치와 비교하여 노즐(21)을 개폐제어하는 제어부(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샤워기용 토수제어장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 수광부(40)를 수증기에서 산란된 적외선산란광이 수신되는 산란광수신영역(S) 외측에 위치되도록 발광부(30)로부터 일정거리 이격시키고 적외선산란광이 수광부(40)에 미리 설정된 기준치 미만 수신될 경우 제어부(70)에 의해 샤워헤드(20)의 노즐(21)을 폐쇄시킴으로써, 수증기를 사용자로 오감지하여 물을 자동분사하는 오작동이 방지되며 이로 인해 물이 낭비되는 것이 효과적으로 방지된다.

그리고 수광부(40)가 구비된 제2몸체(60)를 선단에 발광부(30)가 구비된 제1몸체(50)의 기단에 회동가능하게 결합시켜, 수광부(40)가 산란광수신영역(S) 외측에 위치되게 발광부(30)로부터 효과적으로 이격시키면서도 욕실 내부의 조도 등 외부환경요인에 따라 사용자(U)의 몸에서 반사된 적외선반사광의 수신율이 달라지는 점을 고려함으로써 사용자(U)가 샤워기 앞에 위치할 경우 이를 감지하지 못하는 오작동까지 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 샤워기용 토수제어장치의 일실시예를 도시한 사시도
도 2는 상기 실시예의 측면도
도 3은 상기 실시예의 수증기에서 산란된 적외선산란광의 수신을 보인 도면
도 4는 상기 실시예의 사용자에 반사된 적외선반사광의 수신을 보인 도면

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샤워기용 토수제어장치를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 샤워기용 토수제어장치는 욕실 벽면을 따라 설치된 급수관(10)과, 이 급수관(10)의 선단에 구비되어 급수관(10)으로부터 공급된 물을 분사하는 노즐(21)이 형성된 샤워헤드(20)를 포함하는 샤워기의 토수를 제어하는 것으로, 발광부(30)가 구비된 제1몸체(50), 수광부(40)가 구비된 제2몸체(60) 및 샤워헤드(20)의 노즐(21)의 개폐를 제어하는 제어부(70)로 구성된다.

상기 제1몸체(50)는 급수관(10)의 중간 또는 급수관(10)과 샤워헤드(20) 사이에 구비되며, 도시된 실시예에서는 급수관(10)의 상단에 전방으로 수평 돌출되도록 결합되는 수평몸체부(51)와, 이 수평몸체부(51)의 하면에서 하향 돌출된 수직몸체부(52)로 이루어진 것을 예시하였다. 이때, 수평몸체부(51)의 선단에는 전방 하측을 향하는 하향경사면(53)이 형성되며, 상기 샤워헤드(20)가 수평몸체부(51)의 하향경사면(53)에 일체 또는 별체로 결합된다.

그리고 제1몸체(50)의 수평몸체부(51)의 하향경사면(53)에는 적외선을 방출하는 발광부(30)가 샤워헤드(20)의 일측에 구비된다. 그리고 수평몸체부(51)의 내부에는 급수관(10)을 통해 공급되는 물을 차단하거나 통과시킴으로써 샤워헤드(20)의 노즐(21)을 개폐하는 솔레노이드밸브(54)가 구비된다.

상기 제2몸체(60)는 배면이 제1몸체(50)의 수직몸체부(52)의 하단에 회동가능하게 결합되되 좌우로 수평연장된 회전축(61)에 의해 회동가능하게 결합된다. 그리고 제2몸체(60)의 전면에는 제1몸체(50)에 구비된 발광부(30)에서 방출되어 사용자의 몸에서 반사된 적외선반사광 또는 수증기에서 산란된 적외선산란광을 수신하는 수광부(40)가 구비된다. 이때, 도시안된 오실로스코프를 통해 수광부(40)에 수신된 적외선반사광 또는 적외선산란광의 시간에 따른 전압값을 측정한다.

한편, 도 3은 따뜻한 물을 사용하는 욕실 내부가 외부와의 온도차이로 인해 수증기가 존재하고 사용자는 샤워기 앞에 위치하지 않은 상태를 도시한다. 도 3을 참조하면, 제2몸체(60)의 수광부(40)는 산란광수신영역(S)의 외측에 위치되도록 제1몸체(50)의 발광부(30)로부터 일정거리 이격되는데, 바람직하게는 15㎝ 이격되며 이에 대해서는 후술하는 실험을 통해 자세히 설명한다.

여기서, 상기 산란광수신영역(S)이란 발광부(30)에서 방출되어 수증기에서 산란된 적외선산란광 중 수광부(40)에 기준치 이상의 적외선산란광이 수신되는 영역을 말한다. 이때, 상기 기준치는 상기 제어부(70)에 미리 설정된 값으로 수광부(40)에서 사용자(U)로 감지할 수 있는 최소한의 적외선광 수치를 나타내며 수광부(40)의 감도와는 무관하다. 좀 더 구체적으로, 상기 발광부(30)에서는 일정세기의 적외선이 방출되며 방출된 적외선이 수증기에서 산란되면 적외선산란광은 에너지가 감소된 상태로 도 3에서와 같이 여러 방향으로 반사되므로 일부 적외선산란광만이 수광부(40)로 수신된다.

이때, 수광부(40)가 발광부(30)에 근접될수록 수광부(40)에는 에너지가 덜 감소한 적외선산란광이 수신되므로 수광부(40)에는 기준치를 넘어선 높은 수치의 적외선산란광이 수신될 것이며, 수광부(40)가 발광부(30)에서 특정거리 이격되는 순간 수광부(40)에는 기준치 미만의 적외선산란광이 수신될 것이다. 본 발명은 수광부(40)가 발광부(30)로부터 특정거리 이격될 때 수광부(40)에 제어부(70)에서 설정한 기준치 이상의 적외선산란광이 수신되면 산란광수신영역(S)으로 정의한다.

이와 같은 산란광수신영역(S)은 상기와 같이 수광부(40)가 발광부(30)로부터 특정거리 이격될 때 형성되는데, 본 발명에서는 상기와 같이 수광부(40)가 발광부(30)로부터 15㎝ 이격될 때 산란광수신영역(S) 외측에 위치되며, 이와 같은 내용은 다음의 실험을 통해 알 수 있다.

실시예

수광부(40)가 발광부(30)로부터 15㎝ 이격될 때 수광부(40)에 수신되는 적외선산란광의 시간에 따른 전압값을 나타낸 파형

(가로축은 시간, 세로축은 전압값, 보라색 직선이 기준치, 청록색은 수신된 적외선산란광, 주황색은 발신된 적외선광을 나타냄)

비교예1

수광부(40)가 발광부(30)에서 5㎝ 이격될 때 수광부(40)에 수신되는 적외선산란광의 시간에 따른 전압값을 나타낸 파형

비교예2

수광부(40)가 발광부(30)에서 10㎝이격될 때 수광부(40)에 수신되는 적외선산란광의 시간에 따른 전압값을 나타낸 파형

상기와 같은 실험을 통해 알 수 있듯이, 수광부(40)가 발광부(30)로부터 15㎝ 미만 이격된 경우 수광부(40)에서 감지된 적외선산란광의 전압값은 기준치를 초과한다. 그리고 수광부(40)가 발광부(30)로부터 15㎝ 이격되면 수광부(40)에서 감지된 적외선산란광의 전압값은 기준치 미만이다.

결국, 발광부(30)를 중심으로 반경 15㎝ 내측이 산란광수신영역(S)임을 알 수 있다. 이에 따라, 수광부(40)가 발광부(30)로부터 15㎝ 이격된 위치는 산란광수신영역(S)의 외측이다.

한편, 도 3과 같이 사용자(U)가 샤워기 앞에 위치한 경우에는 발광부(30)에서 방출된 적외선은 사용자(U)의 몸에서 전부 반사된다. 이 반사된 적외선반사광은 에너지가 거의 감소되지 않으므로 수광부(40)에는 기준치 이상의 적외선반사광이 수신된다.

상기 제어부(70)는 제2몸체(60)의 수광부(40)에서 수신된 신호를 입력받아 기준수치와 비교하여 제1몸체(50)의 솔레노이드밸브(54)의 작동을 제어하며, 이 솔레노이드밸브(54)의 작동에 따라 샤워헤드(20)의 노즐(21)이 개폐된다. 즉, 제어부(70)는 수광부(40)에서 감지된 적외선(적외선산란광 또는 적외선반사광) 수치를 기준치와 비교하여 기준치 이상이면 사용자가 감지된 것으로 판단하여 솔레노이드밸브(54)를 개방하고 기준치 미만이면 사용자가 감지되지 않은 것으로 판단하여 솔레노이드밸브(54)를 폐쇄한다.

이와 같이, 상기 수광부(40)가 산란광수신영역(S) 내측에 위치될 경우 사용자(U)가 샤워기 앞에 위치하든지 또는 위치하지 않든지 상관없이 제어부(70)는 솔레노이드밸브(54)를 개방시켜 물을 분사하게 되므로 사용자(U)가 위치하지 않는 경우에는 물이 낭비되는 문제가 발생된다. 하지만, 본 발명의 일실시예에 따른 샤워기용 토수제어장치는 수광부(40)가 산란광수신영역(S) 외측에 위치됨으로써, 사용자(U)가 샤워기 앞에 위치하면 제어부(70)는 솔레노이드밸브(54)를 개방시키나 사용자(U)가 샤워기 앞에 위치하지 않으면 제어부(70)는 솔레노이드밸브(54)를 폐쇄시키므로 물이 낭비되지 않는다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

욕실 벽면을 따라 설치된 급수관(10)과, 이 급수관(10)의 선단에 구비되어 급수관(10)으로부터 공급된 물을 분사하는 노즐(21)이 형성된 샤워헤드(20)를 포함하는 샤워기의 토수를 제어하는 장치에 있어서,
상기 급수관(10)의 상단에 결합되며, 선단에는 상기 샤워헤드(20)가 일체 또는 별체로 결합되고 내부에는 샤워헤드(20)의 노즐(21)을 개폐하는 솔레노이드밸브(54)가 구비되며, 상기 샤워헤드(20)의 둘레부에는 사용자가 위치되는 전방으로 적외선을 방출하는 발광부(30)가 구비된 제1몸체(50);
배면이 상기 제1몸체(50)의 기단에 좌우로 형성된 회전축(61)을 중심으로 회동가능하게 결합되며, 전면에는 상기 제1몸체(50)의 발광부(30)에서 방출되어 욕실에 존재하는 수증기에서 산란된 적외선산란광이 수신되는 산란광수신영역(S) 외측에 위치되도록 상기 발광부(30)와 일정거리 이격되게 수광부(40)가 설치된 제2몸체(60); 및
상기 발광부(30)에서 방출되어 샤워중인 사용자(U)의 몸에 반사된 적외선반사광 또는 상기 적외선산란광이 수광부(40)로 수신되면 이 수신된 신호를 기준치와 비교하여 노즐(21)을 개폐제어하는 제어부(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샤워기용 토수제어장치.
삭제
욕실 벽면을 따라 설치된 급수관(10)과, 이 급수관(10)의 선단에 구비되어 급수관(10)으로부터 공급된 물을 분사하는 노즐(21)이 형성된 샤워헤드(20)를 포함하는 샤워기의 토수를 제어하는 장치에 있어서,
상기 급수관(10) 중간에 구비되며 선단에 사용자가 위치되는 전방으로 적외선을 방출하는 발광부(30)가 구비된 제1몸체(50);
배면이 상기 제1몸체(50)의 기단에 회동가능하게 결합되며 전면에 상기 발광부(30)에서 방출된 적외선이 수신되는 수광부(40)가 구비된 제2몸체(60); 및
상기 수광부(40)에 수신된 신호를 기준치와 비교하여 노즐(21)을 개폐제어하는 제어부(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 샤워기용 토수제어장치.