KR101541525B1 - 욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치를 기구적으로 보다 간편하면서 내구성과 안전성이 양호하고 특히 컴퓨터에 연동시켜 정확한 냉·온수 혼합기능이 구현되도록 개선한 것이다.
즉, 본 발명은 욕실용 샤워기로써 냉·온수 혼합기능에 대한 적정한 온도의 세면용수나 욕탕수 공급 그리고 냉·온수 교대배출에 의한 냉·온수 찜질 마사지 기능 등을 다양하게 구현할 수 있도록 냉·온수 혼합밸브를 보다 더 기구적으로 안정화되고 냉·온수 혼합기능이 정확하게 이루어지도록 개선함과 아울러 냉·온수 배출관로에 이중안전장치인 바이메탈식 온도감지기를 설치하여 최종 냉·온수 배출밸브와 연동시킴으로써 급격한 과열온수공급에 의한 안전사고(피부손상)에도 보다 완벽하게 대응할 수 있도록 한 것이다.

Description

욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치{The hot and cold mixing valve device of multifunctional showers for bathroom}

본 발명은 욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치를 기구적으로 보다 간편하면서 내구성과 안전성이 양호하고 특히 컴퓨터에 연동시켜 정확한 냉·온수 혼합기능이 구현되도록 개선한 것이다.

본 발명자는 욕실용 샤워기로써 냉·온수 혼합기능에 대한 적정한 온도의 세면용수나 욕탕수 공급 그리고 냉·온수 교대배출에 의한 냉·온수 찜질 마사지 기능 등을 다양하게 구현할 수 있도록 한 새로운 구성의 다기능 마사지 샤워기를 개발하여 선등록특허 제1294831호로 등록을 받은 바 있다.

본 발명은 상기한 본인의 선등록특허의 구성 중 주요한 요소가 되는 냉·온수 혼합밸브를 보다더 기구적으로 안정화되고 냉·온수 혼합기능이 정확하게 이루어지도록 개선함과 아울러 냉·온수 배출관로에 이중안전장치인 바이메탈식 온도감지기를 설치하여 최종 냉·온수 배출밸브와 연동시킴으로써 급격한 과열온수공급에 의한 안전사고(피부손상)에도 보다 완벽하게 대응할 수 있도록 한 것이다.

KR 10-12948321 B1 2013.08.02.

본 발명은 상기한 선등록특허의 구성 중 회전식 냉·온수 혼합밸브를 피스톤식 혼합밸브로 개량한데 특징이 있다.

선등록특허의 냉·온수 혼합밸브는 배수구가 양측으로 개구된 외부원통관 속에 유입구가 개구된 내부원통관을 삽입하여 내부원통관을 좌우 회전시키면서 냉·온수 혼합이 이루어지도록 한 것이나, 이는 내부원통관의 회전 각도 조절이 불안정하여 냉·온수량의 미세조절이 원활하지 않고 회전운동에 따른 접속면의 마모가 발생하면 냉·온수의 혼합기능에 따른 정확도가 저하될 우려가 있어 본 발명의 피스톤식 냉·온수 혼합밸브을 안출하게 된 것이다.

본 발명은 상기한 선등록특허의 냉·온수 혼합밸브 장치를 보다 합리적으로 개선하기 위하여, 냉·온수 혼합 밸브를 구성하는 내부원통관이 컨트롤러 본체 내부에 고정설치된 외부원통관 속에서 좌우 회전식이 아닌 피스톤식으로 상하 슬라이드 작동되도록 구성하여 보다 정확한 냉·온수 혼합기능을 발휘하도록 한 것이다.

상기와 같이 본 발명에서 적용되는 냉·온수 혼합밸브를 슬라이드 작동하는 피스톤식으로 개선함으로써 본 발명은,

① 냉·온수 공급장치가 구조적으로 간편화되고 견고한 내구성을 가짐으로써 고장발생이 적고,

② 냉·온수 공급조절이 극히 원활하고 냉·온수 혼합 공급량을 보다 정확하게 유지하면서 미세조절이 가능하며,

③ 상기한 정확한 미세조절 기능은 컴퓨터 컨트롤 회로에 의한 원격 조정을 용이하게 하고,

④ 필요시 혼합밸브의 분해, 청소, 교체작업이 용이한 등 여러가지 상승된 작용효과를 발휘하게 된다.

도 1은 본 발명의 전체구성 단면도
도 2는 본 발명 중 냉·온수 혼합밸브의 구성 사시도
도 3은 본 발명의 냉·온수 혼합밸브의 작동상태도

도 1은 본 발명의 전체구성을 보인 단면도로써 상기한 선등록특허의 구성에 본 발명의 냉·온수 혼합밸브를 부가한 구성을 제시하며, 도 2는 본 발명의 요지가 되는 냉·온수 혼합밸브의 내·외부원통관의 결합상태를 분해도로 나타낸 것이다.

우선 선등록특허의 구성을 설명하면 다음과 같다.

냉·온수 컨트롤러 본체(1) 내부에는 구획벽(1a)을 경계로 하부측에는 제1통수로(2)가 형성되고 상부에는 제2통수로(3)가 서로 연통되게 형성된다.

제1통수로(2)에는 중간위치에 냉·온수 혼합밸브(8)(이하, '혼합밸브'라 한다.)가 배치되고, 상기 혼합밸브(8)의 양측에는 냉수유입실(2a)과 온수유입실(2b)이 대향으로 마주보게 설치된다.

상기 냉수유입실(2a)의 하방에는 냉수공급관(4)이 접속되고, 온수유입실(2b) 하방에는 온수공급관(5)이 접속되어, 연결관(6)을 통해 유입되는 냉수와 연결관(7)을 통해 유입되는 온수가 혼합밸브(8)에 의해 적절한 온도로 혼합된다.

제2통수로(3)의 중간에는 온수온도제어용 온도감지기(14)가 내장되고, 외측에는 샤워기로 공급되는 물의 양을 조절하는 수량조절밸브(9)가 설치되며, 상기 수량조절밸브(9)는 이중의 내·외부원통관(91)(92) 타입으로 형성된다.

외부원통관(92)은 제2통수로(3) 출구측 내부에 고정설치되고, 외부원통관(92) 내부에는 내부원통관(91)이 감속모터(12)에 의해 좌우 회전 가능하게 축설치되어, 이들 내·외부원통관(91)(92)에 천공된 통수공(94)(95)의 개방각도에 의해 샤워기노즐(16) 쪽으로 배수되는 수량이 조절되도록 구성한다.

수량조절밸브(9)의 외측에는 전자밸브(10)가 연결되어 샤워사용시는 배수관(10b)이 개방상태로 유지되고, 비상시 또는 내부여타밸브의 오작동시에는 자동으로 배수관(10b)이 폐쇄되어 급수시스템의 안전성이 유지된다.

상기 전자밸브(10)는 내부에 전자식 구동장치인 전자코일(13)이 내장되어, 평상시에는 밸브스핀들(10a)이 상승하여 자동폐쇄되고, 전자신호가 전달되면 밸브스핀들(10a)이 하강하여 관로를 개방하는 일반적인 전자밸브(10)이다.

상기 각 밸브(8)(9)(10) 측에 연결하는 감속모터(11)(12)와 전자코일(13)은 컴퓨터회로와 연결되는 전자회로기판(15)에 전기적으로 연결되고, 상기 전자회로기판(15)은 사용자가 조정패널(20)을 푸쉬버튼식으로 조작함으로써 각 모터의 가동시간을 제어하여 온수온도의 설정, 배수량 조정, 냉·온수의 교대공급에 의한 냉·온수 찜질마사지 기능 등이 작동되거나 또는 종료된다.

상기한 구성들은 전기한 본 출원인의 선등록특허의 구성을 예시한 것이다.

본 발명은 상기한 선등록특허의 기술 중 냉·온수 혼합밸브(8)의 새로운 구성을 제공하려는 것이다.

혼합밸브(8)는 도 2에 개시한 바와 같이 이중의 내·외부원통관(84)(81)으로 구성되며, 외부원통관(81)은 2개의 유입구(82)(83)가 서로 반대방향으로 높낮이(H)를 달리한 단차(端差) 구조로 천공되며, 내부원통관(84)은 상기 유입구(82)(83)의 크기와 동일한 규격으로 2개의 유입구(85)(86)가 서로 마주보게 천공되어 내부원통관(84)이 일정높이로 상승하였을 때는 냉수유입실(2a)과 유입구(85)가 연통되고, 반대로 하강하였을 때는 온수유입실(2b)과 유입구(86) 연통되도록 구성하였다.

한편 내부원통관(84)의 하측은 상기 유입관(85)(86)과 차폐된 상태로 나사부(87)를 내부에 형성하여 이 나사부(87)에 소형 감속모터(11)의 회전축과 연결되는 나사축(88)이 나사결합되게 함으로써, 상기 감속모터(11)가 정역방향으로 회전하면 나사축(88)이 내부원통관(84)을 피스톤식으로 상하 승강 작동시키면서 유입구(85)(86)가 외부원통관(81)의 유입구(82)(83)와 상호 연통되도록 하였다.

이때 상기 감속모터(11)는 외부에 설치된 전자 컨트롤 회로장치에 의해 원격으로 제어되면서 일정한 높낮이로 승강 작동됨으로써 유입구(82)(83),(85)(86)를 통한 냉·온수 공급조절이 이루어지도록 하는 것이다.

도면 중에 설명부호 30은 외부원통관(81)을 컨트롤러 본체(1)에 고정시키기 위한 고정패널이고, 31은 방수용 패킹을 나타낸 것이며, 81a, 81b는 혼합밸브(8)의 내부원통관(84)을 일정위치에서 상·하 승강 되도록 안내하는 가이드 핀과 가이드 레일이다.

그리고 본 발명은 상기 구성에서 제2통수로(3)의 중간 위치에 온수 온도 제어용 온도감지기(14)와는 별도로 비상안전용 바이메탈식 온도감지기(24)를 추가로 설치하여 이 온도감지기(24)를 냉·온수 출구 측 전자밸브(10)와 전기적으로 연결하여 제1통수로(2)에 이상원인으로 설정온도 이상의 고온수가 공급될 시에는 즉시 바이메탈식 온도감지기(24)가 출구 측 전자밸브(10)에 전원을 단절하여 샤워기를 통한 배수를 중지시킨다.

상기 비상용 온도감지기(24)는 목욕자가 갑자기 배출되는 뜨거운 물에 데는 등 예기치 못한 안전사고가 발생 될 수 있는 원인을 원천적으로 방지하기 위한 비상 안전장치로써 기능한다.

한편 외부의 급수 라인과 연결되는 냉수공급관(4) 측과 온수공급관(5) 측에는 감압변(41)(42)을 설치하여 냉수유입실(2a) 측과 온수유입실(2b) 측에는 외부의 변화된 수압에 무관하게 일정한 압력의 냉·온수가 공급되도록 한다.

상기한 감압변(41)(42)의 추가 설치는 냉·온수의 공급량을 일정하게 유지하여 냉·온수 혼합밸브(8)의 작동상태가 항상 정확하게 유지되는 효과를 부여하는 것이다.

상기한 본 발명의 구성이 갖는 작용효과를 설명한다.

냉수공급관(4)으로 공급된 냉수는 제1통수로(2)의 냉수유입실(2a)를 통해 혼합밸브(8)로 공급되고 온수공급관(5)으로 공급된 온수는 온수유입실(2b)로 공급되어 혼합밸브(8)를 통해 적정온도로 혼합되어 제2통수로(3)를 통해 이송된 다음 수량조절밸브(9)에 의해 적정 수량(水量)으로 조절되어 배수관(10b)으로 배출됨으로써 세면기 또는 샤워기노즐(16)에 의해 세면이나 목욕을 하게 되며 이러한 냉·온수의 공급은 전자회로기판(15)과 연결된 조정패널(20)에 의한 냉·온수조절 작동에 따라 다양한 형태의 냉·온수 공급이 이루어지는바, 이러한 작동원리는 상기한 선등록특허의 다기능샤워기와 동일하므로 이의 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명은 상기한 선등록특허 기술 중 혼합밸브(8) 시스템과 감압변(41)(42) 및 바이메탈식 온도감지기(24)의 부설 구조에 의해 선등록특허의 기능을 보다 강화하는 구성을 제공하려는데 특징이 있다.

본 발명의 혼합밸브(8)는 상기 선등록특허의 혼합밸브 구조와는 달리 내부원통관(84)이 좌·우회전식이 아닌 상·하 피스톤식으로 작동하는데 특징이 있다.

혼합밸브(8)를 작동하는 감속모터(11)는 나사축(88)이 수직으로 연결되어 나사부(87)와 맞물린 상태가 되므로 나사축(88)이 정회전하면 외부원통관(81)에 삽입 설치된 내부원통관(84)은 전체적으로 상승하고, 반대로 역회전하면 하강작동을 하게 된다.

따라서 컨트롤러 본체(1)의 출구 측 배수관(10b)으로 냉수만을 공급할 시에는 도 3의 (마)와 같이 감속모터(11)가 정회전하여 내부원통관(84)을 상승시킴에 따라 내부원통관(84)의 유입구(85)가 외부원통관(81)의 상부측 유입구(82)와 상호연통되고, 이와 동시에 하부의 외부원통관(81) 측 유입구(83)는 폐쇄되어 내부원통관(84)의 중심공(8a)을 통해 제2통수로(3) 쪽으로 공급됨으로써 배수관(10b) 측으로는 냉수만이 공급된다.

반대로 컨트롤러 본체(1)의 출구 측 배수관(10b)으로 온수만을 공급할 시는 도 3의 (가)와 같이 감속모터(11)가 역회전하여 내부원통관(84)을 하강시켜 외부원통관(81)의 상부 유입실(82)은 폐쇄상태가 되고 하부 유입구(83)와 서로 연통됨으로써 온수유입실(2b) 측의 온수는 내부원통관(84)의 중심공(8a)을 통해 제2통수로(3)로 공급되어 출구 측 배수관(10b)으로는 온수만이 공급된다.

그리고 냉수와 온수를 혼합하여 공급할 시는 도 3의 (다)에 예시한 바와 같이 감속모터(11)를 가동하여 내부원통관(84)을 중간 위치로 올려주면 내부원통관(84)에 유입구(85)는 외부원통관(81)의 상부 측 유입구(82)와 부분적으로 연통되고 유입구(86)는 외부원통관(81)의 하부측 유입구(83)와 부분적으로 연통되어 냉수공급관(4)으로 공급되는 냉수와 온수공급관(5)으로 공급되는 온수가 동시에 공급되어 내부원통관(84)의 중심공(8a)을 통해 제2통수로(3)으로 공급되므로 배수관(10b) 측으로는 냉·온수가 혼합된 상태 즉 적정한 온수온도로써 배출된다.

이때, 도 3의 (다)와 같은 상태에서 내부원통관(84)을 (라)와 같이 조금더 상승시키거나 (나)와 같이 하강시켜 유입실(85)(86)의 개방도를 가감조절하면 냉수 공급량 또는 온수공급량이 더욱더 미세조절되어 혼합온수의 온도를 최적의 상태로 조절할 수 있다.

이러한 온수온도의 가감조절은 감속모터(11)의 회전수에 따라 결정되고 감속모터(11)의 회전식 조절은 전자회로기판(15)과 연결되어 욕실의 벽면에 설치된 조정패널(20)을 사용자가 푸쉬버튼식으로 조정함으로써 온수온도가 적절히 조정된다.

또한 상기한 선등록특허의 작동방법과 같이 조정패널(20)의 조정에 따라 적정온수와 냉수를 교대로 배출시켜주면 냉·온수 찜질 샤워 목욕을 할 수가 있는 것이다.

이러한 조정패널(20)의 조작은 상기한 본인의 선등록특허에서 상세히 개시된 것으로서 본 발명의 요지가 아니므로 이의 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명은 상기와 같이 냉·온수 혼합밸브(8)를 좌우 회전식이 아닌 상하 슬라이드 작동되는 피스톤식으로 개선함으로써 혼합밸브(8)의 전체구조가 보다 안정화되어 냉·온수 혼합 조절기능이 정확하고 미세조정이 가능하며, 특히 컴퓨터 컨트롤 회로와 연결시 안정된 작동(오작동 방지)이 가능한 장점이 있다.

그리고 제2통수로(3)에는 선등록특허에 구비된 온도감지기(14)와는 별도로 바이메탈식 비상용 온도감지기(24)를 추가로 설치하여 출구 측 전자밸브(10)와 연결시킴으로써 만일에 발생할 수 있는 혼합밸브(8)의 고장 발생 시 급격 온수가 배출되는것을 원천적으로 방지하여 보다 충실하게 안전을 도모할 수 있는 효과를 가진다.

또한 냉·온수공급관(4)(5) 측으로는 감압변(41)(42)을 설치함으로써 외부에서 공급되는 냉·온수를 항상 일정한 수압으로 컨트롤러 본체(1) 측에 도입할 수 있어서 보다 정확한 냉·온수 혼합컨트롤작동을 기대할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 상기한 본 발명장치를 구동하는 조정패널(20)은 도 1과 같이 스마트폰(21a) 어플리케이션과 연결하여 냉·온수 공급조작, 냉·온수 온도 및 타임조절, 냉·온수 교대공급조절(냉·온마사지) 등을 임의로 원격작동시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 본 출원인의 선등록특허의 다기능 샤워기의 기술적 구성을 일층 더 개선하여 냉·온수 조절 컨트롤 기능을 보다 안정적이고 합리적으로 구현할 수 있게 함으로써 다기능 샤워기의 보급 활용도를 더욱 향상시킨 유용한 효과가 있다.

1: 컨트롤러 본체 1a: 구획벽 2: 제1통수로
2a: 냉수유입실 2b: 온수유입실 3: 제2통수로
4: 냉수공급관 5: 온수공급관 6,7: 연결관
8: (혼합)밸브 8a: 중심공 81: 외부원통관
81a: 가이드 핀 81b: 가이드 레일 82,83: 유입구
84: 내부원통관 85,86: 유입구 87: 나사부
88: 나사축 9: (수량조절)밸브 91: 내부원통관
92: 외부원통관 94,95: 통수공 10: (전자)밸브
10a: 밸브스핀들 10b: 배수관 11,12: 감속모터
13: 전자코일 14: 온도감지기 15: 전자회로기판
16: 샤워기노즐 20: 조절패널 24: 온도감지기
30: 고정패널 31: 패킹 41,42: 감압변
21a:스마트폰

Claims (4)

1. 컨트롤러 본체(1)에 제1통수로(2)와 제2통수로(3)를 상하 2단으로 설치하고,
   제1통수로(2)의 하측에 냉·온수공급관(4)(5)을 연결하여 이들 냉·온수공급관(4)(5) 사이에 외부원통관(81)과 내부원통관(84)의 결합으로 이루어진 혼합밸브(8)를 설치하여 냉·온수를 조절할 수 있게 하고,
   제2통수로(3)의 출구 측에는 수량조절밸브(9)와 전자밸브(10)를 차례로 설치하여 냉·온수 조절공급할 수 있도록 한 냉·온수 혼합밸브장치에 있어서,
   혼합밸브(8)의 외부원통관(81)에는 유입구(82)(83)를 상하방향으로 높낮이를 다르게 천공하여 냉수유입실(2a)과 온수유입실(2b)에 교대로 연통되도록 하고,
   외부원통관(81)의 내부에는 대향으로 유입구(85)(86)가 천공된 내부원통관(84)을 내장하여, 이들 유입구(85)(86)가 외부원통관(81)의 유입구(82)(83)에 상하 교대로 연통되도록 하며, 내부원통관(84)의 하부에는 나사부(87)를 형성하여 하부에 설치된 감속모터(11)의 나사축(88)과 결합하여 감속모터(11)의 회전에 따라 내부원통관(84)이 외부원통관(81) 내부에서 승강 작동되도록 구성함을 특징으로 하는 욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   냉수공급관(4)과 온수공급관(5) 측에 감압변(41)(42)을 설치하여 유입구(82)와 유입실(2b) 내로 일정한 수압의 냉·온수가 공급되게 함을 특징으로 하는 욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   제2통수로(3)의 후방에 온도감지기(24)를 설치하여 출구 측에 설치한 전자밸브(10)와 연결함으로써 과열 온수의 배출을 방지할 수 있게 함을 특징으로 하는 욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   냉·온수 혼합밸브(8)의 유입구(82)(83),(85)(86)들은 좌우동형의 사각형(□형)으로 구성하여, 냉·온수를 혼합조절할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 욕실용 다기능 샤워기의 냉·온수 혼합밸브장치.

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