KR101735468B1 - 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 선택적으로 수동 또는 자동으로 구동할 수 있는 수동 또는 자동으로 구동 가능한 수전장치에 관한 것으로,파지 가능하며 회전 가능하게 설치되는 손잡이(100), 상측단이 상기 손잡이(100)와 결합하며, 상기 손잡이(100)의 회전에 의해 회전하는 연결축(200), 상면에 구비되어 상기 연결축(200)의 하측단과 연결되는 상면회전축(310)과 하면에 구비되고 상기 상면회전축(310)과 연결되어 함께 회전하는 하면회전축(320)을 포함하는 스텝모터(300) 및 외면에 관통 형성되어 물이 유입되는 유입구(431) 및 유입된 물이 배출되는 제1배출구를 포함하여 배관에 설치 및 고정되는 카트리지 하우징(430), 및 상기 카트리지 하우징(430) 내부에 수용되어 상기 하면회전축(320)의 회전에 따라 회전하여 수로를 개폐하는 회전개폐부(410)를 포함하는 카트리지(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치{Hand or motor operated water supply apparatus}

본 발명은 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 사용자가 선택적으로 수동 또는 자동으로 구동할 수 있고, 물을 사용하는 다양한 장치와 연계되어 제어 가능한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치에 관한 것이다.

수전장치란 흔히 말하는 수도꼭지로, 수돗물을 나오게 하거나 막는 장치이다. 수전장치는 수도관이 처음 사용된 로마시대부터 사용되어왔다. 로마시대에 처음 사용되던 수전장치는 수돗물이 나오는 가느다란 관의 끝을 나무로 막고 빼는 식으로 사용했다. 이것이 나사방식으로 바뀌어서 손잡이를 회전시키면 그에 따라 손잡이에 연결된 개폐장치가 유동하여 수로를 개폐하는 방식으로 발전해 왔다. 최근에 수전장치는 다양한 방면에 있어서 사용자의 편의성을 높인 수전장치가 소개되고 있으나, 동작방식에 있어서 손잡이 혹은 조작부의 움직임에 따라 그에 연결된 개폐장치가 수로를 개폐하는 방식은 변하지 않았다.

한국공개특허 제2013-0125564호("수도꼭지", 2013.11.19, 이하 선행기술 1)에서는 설치하는데 간편하여 편의성을 높인 수도꼭지에 대해 개시된다. 보다 자세히 선행기술 1은 냉/온수를 혼합 또는 하나만 선택하여 필요한 온도의 물을 필요한 양만큼 조절하여 사용할 수 있도록 하는 수도꼭지(수전)에 관한 것으로, 벽면에 설치되어, 벽에 매설된 냉/온수공급배관을 통해 공급되는 냉/온수를 선택적 또는 혼합 공급하는 수도꼭지에 있어서, 수온/수량을 조절하는 밸브카트리지가 내설되고, 일측단에 냉/온수유입구가 마련된 수도꼭지본체, 벽면에 매설되는 냉/온수공급배관의 선단부에 각각 고정되면서 일체로 결합되어, 콘크리트 타설 시 냉/온수공급배관이 유동하는 것을 방지하면서 일정한 간격을 유지시키도록 대칭 마련되는 한 쌍의 연결구1 및 연결구2, 상기 수도꼭지본체의 냉/온수유입구와 연결구1 및 연결구2 각각을 동일축선상으로 연결시키는 니플을 포함하는 것을 특징으로 한다.

선행기술 1은 수도꼭지를 설치하는데 있어서 보다 간편한 구조를 가짐으로서 설치 및 보수가 간편하다는 효과가 있지만, 자동으로 구동하지 않고, 필요에 따라 수동 및 자동구동을 선택적으로 사용하여 기타 설비와 연동하여 사용할 수 없는 문제점이 있다.

한국공개특허 제2013-0125564호("수도꼭지", 2013.11.19)

본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 목적은 수동 또는 자동으로 구동될 수 있고, 상황에 따라 수동구동 및 자동구동을 선택하여 제어할 수 있는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치는, 파지 가능하며 회전 가능하게 설치되는 손잡이(100), 상측단이 상기 손잡이(100)와 결합하며, 상기 손잡이(100)의 회전에 의해 회전하는 연결축(200), 상면에 구비되어 상기 연결축(200)의 하측단과 연결되는 상면회전축(310)과 하면에 구비되고 상기 상면회전축(310)과 연결되어 함께 회전하는 하면회전축(320)을 포함하는 스텝모터(300) 및 외면에 관통 형성되어 물이 유입되는 유입구(431) 및 유입된 물이 배출되는 제1배출구를 포함하여 배관에 설치 및 고정되는 카트리지 하우징(430), 및 상기 카트리지 하우징(430) 내부에 수용되어 상기 하면회전축(320)의 회전에 따라 회전하여 수로를 개폐하는 회전개폐부(410)를 포함하는 카트리지(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전개폐부(410)는 상기 스텝모터(300)의 구동에 의해 회전하여 수로를 개폐하거나, 상기 손잡이(100)의 수동회전에 의해 회전하여 수로를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지(400)는 관통 형성된 제2배출구(421)를 포함하고, 상기 카트리지 하우징(430)의 제1배출구에 결합되는 고정개폐부(420)를 더 포함하며, 상기 회전개폐부(410)는 상기 고정개폐부(420)와 면접하여 회전하고, 회전정도에 따라 상기 제2배출구(421)의 개폐여부 또는 개폐정도를 조절하여 제2배출구(421)를 통해 배출되는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치는 상부가 상기 손잡이(100)의 하부에 삽입되며, 하부에 상기 스텝모터(300)의 상부가 삽입되어 상기 손잡이(100)와 상기 스텝모터(300)를 고정하는 상부 하우징(330) 및 상부에 상기 스텝모터(300)의 하부가 삽입되며, 하부에 상기 카트리지(400)가 삽입되어 상기 스텝모터(300)와 상기 카트리지(400)를 고정하는 하부 하우징(340)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 하우징(330)과 하부 하우징(340)은 서로 결합되며, 결합부위가 방수 처리되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결축(200) 및 상면회전축(310)은 상기 상부 하우징(330) 내부에 수용되어 회전하되, 상하 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하면회전축(320)은 상기 하부 하우징(340) 내부에 수용되어 회전하되, 상하 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 실시예들에 의하면 사용자에 의해서 인력으로 수동으로 구동되거나, 수전장치 내부에 스텝모터가 설치되어 사용자의 조작 또는 설정값에 따라 자동으로 구동 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 내부에 설치되는 스텝모터를 감싸는 상부 하우징과 하부 하우징이 맞닿아 스텝모터를 충격 및 누수와 같은 외부요인으로부터 보호 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 결합 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 카트리지의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예의 카트리지가 수로를 개폐하는 개략도.
도 6은 본 발명의 제1실시예의 카트리지가 수로를 개폐할 때 카트리지 내부의 개략도.
도 7은 본 발명의 결합부재의 다른 실시예의 사시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예의 단면도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 바람직할 실시예들에 관하여 상세히 설명한다.

[제1실시예]

도 1은 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 일실시예의 분해도를, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 구성을 결합시킨 것을 도시한 것으로, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 일실시예는 손잡이(100), 연결축(200), 스텝모터(300) 및 카트리지(400)를 포함하여 형성될 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상기 손잡이(100)는 사용자가 파지하여 회전 가능하게 설치된다. 도 1 및 2에서 상기 손잡이(100)의 회전축은 상하 방향이나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 상기 손잡이(100)의 회전축은 다양한 방향으로 결정될 수 있다.

도 1에서 상기 손잡이(100)는 사용자가 상기 손잡이(100)의 중단을 파지했을 경우 회전하는 힘을 보다 더 가할 수 있도록 원통형에 높이의 중간둘레부분이 볼록하게 돌출되어 있는 형상이다. 그러나 본 발명은 상기 손잡이(100)의 형상을 이에 한정하는 것이 아니며 파지 및 회전이 가능하다면 상기 손잡이(100)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다.

상기 손잡이(100)는 강성을 가지는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 사용자의 손과의 마찰력을 높여 사용자의 손과 손잡이의 미끄럼을 방지하기 위해 상기 손잡이(100)의 외주면에는 다수의 돌기가 형성되거나 고무와 같은 마찰력이 높은 재질이 코팅될 수 있다.

도 3은 도 2의 단면을 도시한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연결축(200)은 상측단이 상기 손잡이(100)와 결합하며, 상기 손잡이(100)의 회전에 의해 회전한다. 즉, 상기 손잡이(100)와 연결축(200)의 회전축은 서로 동일하게 상하 방향이 된다.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 연결축(200)의 상측단은 원통형이지만 상기 연결축(200)과 상기 손잡이(100)의 결합을 용이하게 하기 위해 상기 연결축(200)의 상측단에 끼움 구조가 형성될 수 있고, 상기 손잡이(100) 내부에 상기 끼움 구조가 삽입되는 구조가 형성될 수 있다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 스텝모터(300)는 상면회전축(310)과 하면회전축(320)을 포함한다.

상기 상면회전축은 상기 스텝모터(300)의 상면에 구비되어 상기 연결축(200)의 하측단과 연결되고, 상기 하면회전축(320)은 상기 스텝모터(300)의 하면에 구비되고 상기 상면회전축(310)과 연결되어 상기 상면회전축(310)과 함께 회전한다. 즉, 상기 스텝모터(300)의 상하면에 각각 형성되는 상기 상면회전축(310)과 하면회전축(320)은 내부에 일체로 형성되어 상기 손잡이(100), 연결축(200), 상면회전축(310) 및 하면회전축(320)은 함께 회전할 수 있다.

본 발명에서 다양한 종류의 모터 중 스텝모터를 사용하는 이유는 다음과 같다. 스텝모터를 제외한 다른 종류의 모터는 인가되는 전압과 회전특성에 비례하고, 입력전류와 출력토크가 비례하는 특징을 가지고 있다. 이러한 모터는 회전속도가 상승해도 토크가 저감되지 않고, 모터의 정지시 회전하던 관성으로 계속 회전하려고 하기 때문에 모터의 회전위치를 제어하기 위해서는 회전위치를 검출할 수 있도록 별도의 회전 위치 센서(Feed back sensor)가 필요하다. 이에 비해 본 발명에서 사용하는 스텝모터는 저속에서 강한 토크로 회전시킬 수 있고, 별도의 감속기어가 필요하지 않아 구조적으로 단순해지며, 디지털제어에 적합하여 스텝모터의 회전 변위의 정밀한 제어가 가능하기 때문이다. 스텝모터가 정밀한 제어를 할 수 잇는 것은 스텝모터가 펄스전압으로 동작하기 때문인데, 스텝모터의 로터가 1회전하는데 200펄스가 요구된다면 1펄스당 1.8도(360도/200펄스) 회전하게 된다. 따라서 스텝모터는 입력되는 펄스의 수를 조절함으로써 스텝모터의 회전정도를 정밀하게 제어할 수 있다. 본 발명은 수로를 개폐하는 수전장치으로, 공급하는 물의 정밀한 유량제어가 중요하므로 다양한 종류의 모터 중 스텝모터를 사용한다.

상기 스텝모터(300)는 전압의 인가 여부에 따라 구동하기 때문에 이에 따라 구동 조건을 미리 프로그래밍하여 조건부로 구동시킬 수 있다. 이를 위해 상기 스텝모터(300)는 별도의 제어부가 연결되어 미리 프로그래밍된 상황이나 조건에 맞춰 구동하게 된다. 예를 들어, 욕조에 수위를 측정하는 측정센서를 욕조의 내측면에 구비하고 사용자가 상기 손잡이(100)를 회전하여 욕조에 물을 공급하는 경우를 생각할 수 있다. 욕조의 수위가 일정기준 이상 높아지게 되면 욕조에 구비된 측정센서가 상기 제어부에 신호를 출력하게 되고, 제어부에서 상기 스텝모터(300)를 구동시켜 물 공급을 중단시킬 수 있도록 하는 것이다. 욕조에 사용하여 욕조의 수위에 따라 자동으로 수전장치를 구동하는 것 외에도, 배관 내부에 유량계를 설치하여 일정 유량이 넘어가면 자동으로 물 공급을 중단하거나, 유아나 어린이의 화상방지를 위해 공급하는 물의 온도가 일정 온도가 넘어가면 물 공급을 중단하는 등의 구동조건을 프로그래밍 할 수 있다. 상기한 예들과 같이 상기 스텝모터(300)는 미리 정해진 조건 하에 동작하도록 프로그래밍 가능하다.

본 발명에서는 상기 스텝모터(300) 및 물이 담기는 욕조 또는 세면대에 별도의 수위센서 또는 온도센서를 부착하고, 상기 수위센서 또는 온도센서에서 측정되는 측정값을 피드백신호로 하여 상기 스텝모터(300)의 동작을 제어할 수 있다고 서술하였다. 이러한 상황에서는 상기 스텝모터(300)가 자동으로 구동하며, 설정값(특정 수위 또는 온도)이 될 때 까지 상기 스텝모터(300)가 수로를 열어 설정값이 될 때까지 물을 공급한다. 이러한 상황에서는 사용자가 별도의 조작을 하면 상기 설정값을 맞추지 못하기 때문에, 현재 자동으로 구동중이라는 것을 사용자에게 알려줄 필요성이 있다. 따라서 본 발명은 상기 손잡이(100) 또는 다른 부분에 상기 스텝모터(300)가 자동으로 구동중일 때, 이를 알려주는 별도의 발광부 또는 음성출력장치가 설치되어, 상기 스텝모터(300)의 자동구동여부를 주변의 사용자에게 알릴 수 있다.

상기 카트리지(400)는 상기 하면회전축(320)과 결합되어 상기 하면회전축(320)의 회전에 따라 회전하여 수로를 개폐하는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 카트리지(400)는 배관(500)에 삽입되어 상기 배관(500)을 통해 공급되는 물의 배출 여부를 결정한다.

상기 배관(500)을 통과하는 물의 흐름을 도 3을 기준으로 설명하면, 상기 배관(500)의 우측에서 상기 카트리지(400)측으로 물이 유입되어, 상기 카트리지(400)를 통해 상기 배관(500)의 하측으로 물이 배출된다. 상기 카트리지(400)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며 후술할 상기 카트리지(400)의 일실시예는 배관(500)이 꺾이는 부분에 설치될 수 있는 카트리지이다.

도 4에는 상기 카트리지(400)의 일실시예의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 4를 참고하여 상기 카트리지(400)의 일실시예를 설명하면, 상기 카트리지(400)는 연결부(440), 카트리지 하우징(430), 회전개폐부(410) 및 고정개폐부(420)를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 연결부(440)는 상기 스텝모터(300)의 하면에 형성된 하면회전축(320)과 연결되어 상기 하면회전축(320)과 함께 회전하는 구성이다. 상기 연결부(440)는 하측에 위치한 상기 카트리지 하우징(430)에 하측단이 삽입되어 있으며, 상측은 상기 카트리지 하우징(430)의 상측으로 돌출되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 카트리지 하우징(430)은 수로에 설치되는 구성으로, 외면에 관통 형성되어 물이 유입되는 유입구(431)를 포함하고, 상기 유입구(431)를 통해 유입된 물이 배출되는 제1배출구(미도시)를 포함한다. 상기 카트리지 하우징(430)은 하측이 개구된 형태이므로, 하측의 개구면이 상기 제1배출구의 역할을 하게 된다. 도 4에 도시된 유입구(431)와 제1배출구는 단지 하나의 실시예이므로, 직선 형태로 연장된 배관에서는 제1배출구가 상기 유입구(431)와 마찬가지로 상기 카트리지 하우징(430)의 외면에 형성될 수 있다.

상기 유입구(431)는 도 3에 도시된 바와 같이 물이 상기 카트리지 하우징(430) 내부로 유입되는 통로로, 후술할 상기 회전개폐부(410)는 상기 유입구(431)를 개폐함으로써 물의 공급을 제어할 수 있다.

상기 회전개폐부(410)는 상기 카트리지 하우징(430)의 하측에서 상측으로 삽입되어 상기 카트리지(400)의 모든 구성이 결합할 때 상기 카트리지 하우징(430)의 내부에 위치하는 구성으로, 상기 연결부(440)의 하측과 연결되어 상기 연결부(440)의 회전에 따라 함께 회전한다. 상기 회전개폐부(410)는 상기 연결부(440)와 연결되기 위해 상측으로 연장 형성된 바 형상의 결합부재(411)가 형성되는데, 상기 결합부재(411)는 단면이 각진 형상으로, 상기 연결부(440)의 하측에는 상기 결합부재(411)가 삽입될 수 있도록 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 상기한 결합부재(411) 또한 상기 회전개폐부(410)가 상기 연결부(440)와 결합되기 위한 일실시예이기 때문에, 상기 결합부재(411)는 바 형상이 아니더라도 끼움결합 또는 기타 결합 방법이 가능한 다양한 형태로 변형되어 실시 가능하며, 이의 다른 예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에서 상기 결합부재(411)는 바 형상이 아닌 일정 면적만큼 함몰 형성되는데, 이 함몰된 부분에 상기 연결부(440)의 하측이 끼워져 상기 연결부(440)가 회전시 상기 회전개폐부(410)가 함께 회전 가능하도록 할 수 있다.

상기 고정개폐부(420) 또한 상기 회전개폐부(410)와 마찬가지로 상기 카트리지 하우징(430) 내부에 위치하여 상기 회전개폐부(410)와 함께 물의 공급여부 및 공급정도를 제어할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 제2배출구(421) 및 고정돌기(422)를 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 상기 제2배출구(421)는 실질적으로 물이 통과하는 부분으로, 판 형상의 상기 고정개폐부(420)에 서로 마주보도록 두 개가 관통 형성되어 있다. 상기 회전 개폐부(410)는 하면이 상기 고정개폐부(420)의 상면과 면접하여 회전여부 및 회전정도에 따라 상기 제2배출구(421)가 개방여부 및 개방되는 정도를 조절할 수 있다. 따라서 상기 회전개폐부(410)와 고정개폐부(420)는 회전정도에 따라 물의 공급여부 및 유량을 제어 가능한데, 이에 관해서는 후술한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정개폐부(420)의 외주면에 돌출 형성된 고정돌기(422)는 상기 고정개폐부(420)를 상기 카트리지 하우징(430) 내부에 고정하는 역할을 하며, 상기 카트리지 하우징(430)의 내부에는 상기 고정돌기(422)가 결합될 수 있도록 홈(미도시)이 함몰 형성될 수 있다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 일실시예는 상부 하우징(330) 및 하부 하우징(340)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치는 물 공급여부의 결정 및 유량제어를 위한 장치이므로, 상기 스텝모터(300)를 외부 환경으로부터 보호할 필요가 있다. 특히 전기로 구동되는 상기 스텝모터(300)와 이를 제어하는 제어부는 물에 민감한 전자기기이기 때문에 물이 유입된 상태에서 작동하면 회로에 소트가 발생하여 회로가 망가질 수 있으므로, 방수가 철저히 되어야 할 필요가 있다. 상기 상부 하우징(330) 및 하부 하우징(340)은 이를 위해 추가되는 구성으로, 상기 스텝모터(300)를 보호하고, 상기 스텝모터(300)에 연결되는 각 구성간의 결합을 견고히 하기 위한 구성이다.

상기 상부 하우징(330)은 상기 연결축(200) 및 상면회전축(310)이 내부에 수용되어 회전하되, 위치가 고정되는 구성으로, 상부가 상기 손잡이(100)의 하부에 삽입되며, 하부에 상기 스텝모터(300)의 상부가 삽입되어 상기 손잡이(100)와 상기 스텝모터(300)를 고정한다. 상기 상부 하우징(330)은 속이 빈 형태로 연결하는 구성의 일부를 감싸 결합하는 형태를 갖는다. 상기 결합수단은 여러 가지 방법이 있으나 가장 바람직하게는 본 발명의 일실시예와 같이 나사로 결합하는 것이다.

상기 하부 하우징(340)은 상기 하면회전축(320)을 내부에 수용하여 회전하되, 위치를 고정시키는 구성으로 상부에 상기 스텝모터(300)의 하부가 삽입되며, 하부에 상기 카트리지(400)가 삽입되어 상기 스텝모터(300)와 상기 카트리지(400)를 고정한다. 상기 하부 하우징(340) 또한 상기 상부 하우징(330)과 동일하게 속이 빈 형태로, 연결하는 구성의 일부를 감싸 결합하는 형태를 갖는다. 가장 바람직한 결합수단 또한 상기 상부 하우징(330)과 마찬가지로 나사로 결합하는 것이다.

상기 상부 하우징(330)과 하부 하우징(340)은 서로 결합되며, 결합부위가 방수처리 될 수 있다. 상기 상부 하우징(330)과 하부 하우징(340)이 서로 연결되는 방법은 도시된 바와 같이, 상기 상부 하우징(330)과 하부 하우징(340)이 서로 맞닿아 연결되되, 상기 상부 하우징(330)과 하부 하우징(340) 사이에 고무패킹과 같은 탄성재질이 삽입되어 결합 및 방수처리가 가능하도록 할 수 있다. 상기 상부 하우징(330)과 하부 하우징(340)은 서로 연결됨으로써 상기 스텝모터(300)의 외부를 덮어 상기 스텝모터(300)를 보호하게 된다.

상기 고무패킹 외에 상기 스텝모터(300)에 자체적인 방수를 위해 상기 스텝모터(300)의 외면 및 타 구성과 연결되는 부위에 방수를 위한 코팅을 실시하여 물이 상기 스텝모터(300)에 유입되어 소트가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 상기 스텝모터(300)가 전기적으로 연결되고, 외부의 제어부로부터 신호를 받기 위해서는 전선이 연결되어야 하기 때문에, 상기 상부 하우징(330) 및 하부 하우징(340)에는 별도로 전선이 관통될 수 있도록 홀이 관통 형성될 수 있으며, 전선이 연결되는 부분 또한 방수 코팅이 실시되어 상기 상부 하우징(330), 하부 하우징(340) 및 스텝모터(300)로의 물이 유입되는 것을 막는다.

이하 도 5 및 6을 참고하여 상기 회전개폐부(410)의 동작에 대해서 상세히 설명한다. 도 5는 상기 회전개폐부(410)가 회전상태를 각각 도시한 것으로, 도 5a는 상기 회전개폐부(410)가 수로, 즉 상기 카트리지 하우징(430)을 막아 물이 상기 카트리지 하우징(430)의 하측으로 배출되지 않는 상태를 도시한 것이고, 도 5a-1은 이때의 상기 회전개폐부(410)와 고정개폐부(420)의 상대위치를 도시한 것이다.

도 5a 및 5a-1에 도시된 바와 같이 상기 회전개폐부(410)가 상기 고정개폐부(420)에 관통 형성된 제2배출구(421)를 막았을 때, 상기 회전개폐부(410) 및 고정개폐부(420)는 상기 카트리지 하우징(430)을 막게 되며, 따라서 물은 상기 카트리지 하우징(430)을 통과하지 못해 하측으로 배출되지 않는다.

도 5b는 상기 회전개폐부(410)가 90도 회전하여 상기 제2배출구(421)가 개방된 상태를 도시한 것으로, 도 5b-1은 이때의 상기 회전개폐부(410)와 고정개폐부(420)의 상대위치를 도시한 것이다. 이와 같이 상기 회전개폐부(410)의 회전에 의해 상기 제2배출구(421)가 개방되면, 상기 카트리지 하우징(430)의 유입구(431)로 유입되는 물이 상기 카트리지 하우징(430)의 개구된 측인 하측으로 배출되어, 물이 공급되게 된다.

상기 회전개폐부(410)는 회전하는 정도에 따라서 상기 제2배출구(421)가 개방되는 면적을 조절하여, 배출되는 물의 유량의 조절할 수 있다. 이는 도 6에 도시되어 있으며, 도 6a는 도 5b-1에 도시된 상기 회전개폐부(410)와 고정개폐부(420)를 하측에서 바라본 것이고, 도 6c는 도 5a-1에 도시된 상기 회전개폐부(410)와 고정개폐부(420)를 하측에서 바라본 것이다. 도 6b에는 상기 회전개폐부(410)가 45정도 회전하여, 상기 제2배출구(421)가 반 정도 개방되어 있는 상태가 도시되어 있으며, 이때에는 도 6a의 상태에 비해 대략 절반가량의 유량만 배출된다. 이렇게 상기 회전개폐부(410)가 회전하는 정도에 따라 상기 제2배출구(421)가 개방되는 면적을 조절할 수 있고, 따라서 본 발명을 통해 배출되는 유량을 조절할 수 있다.

상기한 본 발명의 설명에 의하면, 상기 손잡이(100), 연결부(200), 상면회전축(310), 하면회전축(320) 및 회전개폐부(410)를 회전집합체라고 했을 때, 상기 회전집합체는 동일한 회전축을 가지며 각각이 구성이 동일한 정도로 회전하게 된다. 상기 회전집합체는 사용자가 수동으로 회전시킬 수 있고, 이와는 별개로 상기 스텝모터(300)에 의해 회전시킬 수 있는데, 상기 회전집합체의 회전축이 동일함에 따라 힘의 전달이 용이한 효과가 있다.

[제2실시예]

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 제2실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명에 의한 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치의 제2실시예를 도시한 것이다. 도 8에 도시된 본 발명의 제2실시예가 제1실시예와 다른 점은 카트리지(400)가 개폐부(600)로 대체된 것으로, 상기 개폐부(600) 및 이의 동작을 위한 구성만을 설명하고, 설명하지 않는 다른 구성은 제1실시예와 동일한 것으로 간주한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 개폐부(600)는 상하로 이동함에 따라, 상기 배관(500)을 개폐하여 상기 배관(500)에 유입 및 배출되는 물의 공급여부와 공급되는 양을 결정한다. 즉, 제1실시예에서는 상기 카트리지(400)의 위치는 고정되되, 상기 카트리지(400)에 포함되는 구성인 개폐회전부(410)의 회전여부 및 회전정도에 따라 상기 배관(500)을 개폐하는데 반해, 제2실시예에서는 상기 개폐부(600)가 상하로 이동하여 상기 배관(500)을 개폐한다.

도 8에 도시된 개폐부(600)가 상하로 이동하기 위해서는 상기 하면회전축(320)과 상기 개폐부(600)가 서로 나사 결합되어야 하며, 이를 위해 상기 개폐부(600)는 상부에 상기 하면회전축(320)과 나사결합되는 별도의 연결부(610)를 포함할 수 있다.

도 8의 상기 하면회전축(320)은 하단 중 보이지 않는 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 하면회전축(320)과 결합되는 상기 연결부(610)의 내주면에도 이에 대응하여 나사산이 형성되어 상기 하면회전축(320)과 연결부(610)는 서로 나사 결합된다.

상기 개폐부(600)는 상기 하면회전축(320)의 회전에 의해 상하 방향으로 이동하려면 상하 이동은 가능하되, 회전하지 않도록 구성되야 한다. 따라서 상기 개폐부(600)의 단면은 다각형의 형상을 가지고, 상기 배관(500)의 단면 또한 상기 개폐부(600)에 대응하는 다각형 형상이 될 수 있다.

이와는 다른 방안으로 상기 개폐부(600)가 원통형일 때에는 외주면 일부에 별도의 돌기(미도시)가 형성되고, 상기 돌기가 삽입된 상태로 상하방향으로 슬라이딩 가능하도록 상기 배관(500)의 내주면에는 상하방향으로 함몰 형성되는 별도의 슬라이딩 홈(미도시)가 형성되어 상기 개폐부(600)가 상하방향으로 이동 가능하되, 회전하지 않는 구조로 형성될 수 있다.

상기한 하면회전축(320), 개폐부(600) 및 배관(500)의 결합관계에서, 상기 스텝모터(200)가 한 방향으로 회전하면 상기 개폐부(600)는 하측으로 이동하고, 상기 스텝모터(200)가 다른 방향으로 회전하면 상기 개폐부(600)는 상측으로 이동하여 상기 배관(500)을 개폐할 수 있다.

상술한 구조는 상기 하면회전축(320)과 연결부(610)가 서로 나사 결합되어 스텝모터(200)의 회전운동을 상기 개폐부(600)의 상하운동으로 변환하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 스텝모터(200)의 회전운동을 상기 개폐부(600)의 상하운동으로 변환할 수 있는 구조라면 다양한 변형예가 적용될 수 있다.

상기 개폐부(600)가 회전하지 않고 상하방향으로만 이동하면서 상기 배관(500)을 개폐하면 스텝모터가 회전할 때 상기 개폐부(600)와 배관(500) 사이에 작용하는 마찰력을 줄일 수 있다.

이를 보다 상세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 개폐부(600)가 회전하지 않으며 상하로 이동하여 상기 배관(500)을 개폐할 때, 상기 개폐부(600)는 회전하지 않아 상기 개폐부(600)의 하면과 배관(500)의 내면 사이에 작용하는 마찰력이 감소하여, 비교적 토크가 작은 스텝모터로도 배관을 개폐할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상기한 실시예들에 한정되지 않으며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 손잡이
200 : 연결부
300 : 스텝모터
310 : 상면회전축 320 : 하면회전축
330 : 상부 하우징 340 : 하부 하우징
400 : 카트리지
410 : 회전개폐부 411 : 결합부재
420 : 고정개폐부 421 : 제2배출구
422 : 고정돌기
430 : 카트리지 하우징 431 : 유입구
440 : 연결부
500 : 배관
600 : 개폐부
610 : 연결부

Claims (7)

1. 파지 가능하며 회전 가능하게 설치되는 손잡이(100);
   상측단이 상기 손잡이(100)와 결합하며, 상기 손잡이(100)의 회전에 의해 회전하는 연결축(200);
   상면에 구비되어 상기 연결축(200)의 하측단과 연결되는 상면회전축(310)과 하면에 구비되고 상기 상면회전축(310)과 연결되어 함께 회전하는 하면회전축(320)을 포함하는 스텝모터(300); 및
   외면에 관통 형성되어 물이 유입되는 유입구(431) 및 유입된 물이 배출되는 제1배출구를 포함하여 배관에 설치 및 고정되는 카트리지 하우징(430), 및 상기 카트리지 하우징(430) 내부에 수용되어 상기 하면회전축(320)의 회전에 따라 회전하여 수로를 개폐하는 회전개폐부(410)를 포함하는 카트리지(400);
   를 포함하되,
   상기 손잡이(100), 연결축(200), 상면회전축(310), 하면회전축(320) 및 회전개폐부(410)는 동일한 회전축으로 회전하는 것을 특징으로 하는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전개폐부(410)는
   상기 스텝모터(300)의 구동에 의해 회전하여 수로를 개폐하거나, 상기 손잡이(100)의 수동회전에 의해 회전하여 수로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 카트리지(400)는
   관통 형성된 제2배출구(421)를 포함하고, 상기 카트리지 하우징(430)의 제1배출구에 결합되는 고정개폐부(420)를 더 포함하며,
   상기 회전개폐부(410)는 상기 고정개폐부(420)와 면접하여 회전하고, 회전정도에 따라 상기 제2배출구(421)의 개폐여부 또는 개폐정도를 조절하여 제2배출구(421)를 통해 배출되는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치는
   상부가 상기 손잡이(100)의 하부에 삽입되며, 하부에 상기 스텝모터(300)의 상부가 삽입되어 상기 손잡이(100)와 상기 스텝모터(300)를 고정하는 상부 하우징(330) 및
   상부에 상기 스텝모터(300)의 하부가 삽입되며, 하부에 상기 카트리지(400)가 삽입되어 상기 스텝모터(300)와 상기 카트리지(400)를 고정하는 하부 하우징(340)
   을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 상부 하우징(330)과 하부 하우징(340)은
   서로 결합되며, 결합부위가 방수 처리되는 것을 특징으로 하는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치.
   
6. 제 4항에 있어서, 상기 연결축(200) 및 상면회전축(310)은
   상기 상부 하우징(330) 내부에 수용되어 회전하되, 상하 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치.
   
7. 제 4항에 있어서, 상기 하면회전축(320)은
   상기 하부 하우징(340) 내부에 수용되어 회전하되, 상하 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 수동 또는 자동구동이 가능한 수전장치.

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