KR101756009B1 - 수전금구 - Google Patents

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KR101756009B1
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김창호
조영일
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대림통상 주식회사
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Abstract

본 발명은 수전금구 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 수전금구는 레버, 카트리지 및 플렉시블 호스를 포함하는 다수의 부품들이 위치별로 장착되는 수전 바디를 포함하며, 상기 수전 바디는, 제1 합성수지로 성형되는 바디 인서트; 및 상기 바디 인서트의 바깥쪽에서 상기 바디 인서트와 이중 사출되되 상기 제1 합성수지와는 상이한 제2 합성수지로 성형되는 바디 케이스를 포함한다.

Description

수전금구 {Faucet}
본 발명은 수전 본체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체에 무해할 뿐만 아니라 내열성과 더불어 열 차단기능을 갖는 합성수지를 수전 바디의 내부에 이중 사출시켜 합성수지로 된 수전 바디를 제조함으로써 제조에 따른 작업성이 용이해질 수 있으며, 특히 제조된 수전금구의 실사용에 있어서는 부식방지의 효과와 더불어 급수의 안전성, 화상방지 및 동파방지의 효과를 제공할 수 있는 수전금구에 관한 것이다.
수전금구는 물이 토출되는 수도꼭지를 가리킨다. 수전금구는 그 적용위치에 따라 주방용과 욕실용으로 분류될 수 있으며, 보일러와 연결되어 냉수 또는 온수를 사용할 수 있도록 한다.
근래, 주방이나 욕실의 인테리어가 화려해짐에 따라 다양한 형태와 종류, 그리고 구조의 수전금구가 개시되고 있다.
이러한 수전금구는 수전 바디 상에 다수의 부품들, 예컨대 밸브, 조작 레버, 패킹, 연결호스 등의 부품들이 조립되거나 연결됨으로서 제품화된다.
이때, 수전금구를 이루는 구성들 중에서 대표적인 수전 바디는 황동소재로 제작되는 것이 일반적이다. 이는 황동소재가 주물성형이 용이하기 때문인데, 전통적으로 황동소재에 의한 주물성형 방식이 적용되고 있는 실정이다.
그런데, 전통적인 방식, 즉 황동소재의 주물성형에 의한 수전 바디의 제작 시 환경오염이 많이 유발될 수 있는 문제점이 있으며, 또한 주물작업에 따른 환경이 열악하기 때문에 점차 기피하게 되는 다양한 문제점이 야기된다.
뿐만 아니라 주물성형의 특성상 유해한 성분, 예컨대 흑연이나 불순물 등의 유해한 성분이 수전 바디에 남게 됨에 따라 이러한 수전금구를 개수대에 설치하여 사용할 때 식수 부분에서 인체에 유해한 문제점이 있다.
그리고 황동소재의 주물성형에 의한 수전 바디를 갖는 수전금구를 오래 사용할 경우, 수전 바디의 내부가 초기에 비해 수돗물에 의한 부식이 심각한 정도가 되기 때문에 위상상의 문제를 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.
특히, 황동소재로 된 수전 바디는 열전달이 빠르기 때문에 뜨거운 온수 사용 시 자칫 수전 바디에 피부가 접촉될 때, 피부 손상을 유발시킬 수 있는데, 노약자나 어린아이의 경우에는 그 피해가 심각해질 수 있는 문제점이 있다.
한편, 전술한 바와 같은 다양한 문제점은 수전 바디가 황동소재의 주물성형에 의해 제작되고 있기 때문인데, 근래에 들어서는 이러한 문제점을 해소하기 위해 수전 바디를 합성수지재로 대체하기 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있다.
하지만, 수전 바디를 ABS 수지로 적용할 경우에는 강도면에서 금속에 비해 많이 취약해서 사용이 불가하고, 수전 바디를 폴리프탈아미드(PPA)로 적용할 경우에는 표면이 거칠어 도금이 쉽지 않기 때문에 제품화되지 못하고 있는 실정이므로 이를 보완하기 위한 새로운 대안이 요구된다.
대한민국특허청 출원번호 제20-2003-0001501호
본 발명의 목적은, 인체에 무해할 뿐만 아니라 내열성과 더불어 열 차단기능을 갖는 합성수지를 수전 바디의 내부에 이중 사출시켜 합성수지로 된 수전 바디를 제조함으로써 제조에 따른 작업성이 용이해질 수 있으며, 특히 제조된 수전금구의 실사용에 있어서는 부식방지의 효과와 더불어 급수의 안전성, 화상방지 및 동파방지의 효과를 제공할 수 있는 수전금구 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 단일 황동소재로 주물성형 제작되는 수전금구 본체를 개선하여 본체의 내부에는 인체에 무해하고, 내열온도에 유리하며, 부식이 전혀 발생하지 않는 성형조립체를 이중으로 형성하여 일반적인 수전금구 본체의 사용상에 따른 위생문제, 열전달에 따른 화상문제, 내구성 문제점을 해결할 수 있고, 디자인의 다양성에 대한 제작비용을 줄일 수 있도록 하는데 그 첫번째 목적이 있는 것이다.
상기 목적은, 레버, 카트리지 및 플렉시블 호스를 포함하는 다수의 부품들이 위치별로 장착되는 수전 바디를 포함하며, 상기 수전 바디는, 제1 합성수지로 성형되는 바디 인서트; 및 상기 바디 인서트의 바깥쪽에서 상기 바디 인서트와 이중 사출되되 상기 제1 합성수지와는 상이한 제2 합성수지로 성형되는 바디 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 수전금구에 의해 달성된다.
단일 금형을 사용할 수 있도록 토수로의 선단부를 개구(open)한 상태에서 상기 바디 인서트를 제조한 후, 상기 바디 케이스를 이중 사출하기 전에 상기 토수로의 선단부에 제1 캡을 끼워 막은 다음에 상기 바디 케이스를 이중 사출할 수 있다.
상기 바디 인서트를 이루는 상기 제1 합성수지는 폴리프탈아미드(PPA) 수지이고, 상기 바디 케이스를 이루는 상기 제2 합성수지는 ABS 수지일 수 있다.
상기 목적은, 제1 합성수지로 바디 인서트를 성형하는 바디 인서트 성형단계; 및 상기 제1 합성수지와는 상이한 제2 합성수지를 이용하여 상기 바디 인서트의 바깥쪽에서 상기 바디 인서트와 이중 사출되는 바디 케이스 이중 사출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수전금구 제조방법에 의해서도 달성된다.
단일 금형을 사용할 수 있도록 토수로의 선단부를 개구(open)한 상태에서 상기 바디 인서트를 제조한 후, 상기 바디 케이스를 이중 사출하기 전에 상기 토수로의 선단부에 제1 캡을 끼워 막은 다음에 상기 바디 케이스를 이중 사출할 수 있다.
상기 바디 케이스 이중 사출단계의 수행 후, 표면을 니켈 크롬으로 도금하는 표면 도금단계를 더 포함할 수 있다.
상기 바디 인서트를 이루는 상기 제1 합성수지는 폴리프탈아미드(PPA) 수지이고, 상기 바디 케이스를 이루는 상기 제2 합성수지는 ABS 수지일 수 있다.
본 발명에 따르면, 인체에 무해할 뿐만 아니라 내열성과 더불어 열 차단기능을 갖는 합성수지를 수전 바디의 내부에 이중 사출시켜 합성수지로 된 수전 바디를 제조함으로써 제조에 따른 작업성이 용이해질 수 있으며, 특히 제조된 수전금구의 실사용에 있어서는 부식방지의 효과와 더불어 급수의 안전성, 화상방지 및 동파방지의 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수전금구의 부분 분해 사시도이다.
도 2는 도 2의 일부 조립 상태 단면도이다.
도 3은 도 2의 수전 조립도이다.
도 4는 바디 인서트의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 바디 인서트 위에 바디 케이스를 이중 사출한 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 C-C선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 3의 D-D선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수전금구 제조방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
한편, 하기 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하다. 따라서 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수전금구의 부분 분해 사시도, 도 2는 도 2의 일부 조립 상태 단면도, 도 3은 도 2의 와전 조립도, 도 4는 바디 인서트의 과정을 설명하기 위한 도면, 도 5는 도 4의 바디 인서트 위에 바디 케이스를 이중 사출한 상태를 도시한 도면, 도 6은 도 3의 C-C선에 따른 단면도, 도 7은 도 3의 D-D선에 따른 단면도, 그리고 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수전금구 제조방법의 순서도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수전금구는 인체에 무해할 뿐만 아니라 내열성과 더불어 열 차단기능을 갖는 합성수지를 수전 바디(100)의 내부에 이중 사출시켜 합성수지로 된 수전 바디(100)를 제조함으로써 제조에 따른 작업성이 용이해질 수 있으며, 특히 제조된 수전금구의 실사용에 있어서는 부식방지의 효과와 더불어 급수의 안전성, 화상방지 및 동파방지의 효과를 제공할 수 있도록 한 것으로서, 도 4 및 도 5, 그리고 도 8을 참조할 때, 다음의 방법으로 제조될 수 있다.
즉 바디 인서트 성형단계(S10), 바디 케이스 이중 사출단계(S20) 및 표면 도금단계(S30)를 통해 수전금구를 제조할 수 있다.
바디 인서트 성형단계(S10)는 제1 합성수지로 바디 인서트(101)를 성형하는 과정이다. 이때의 제1 합성수지는 폴리프탈아미드(PPA) 수지이다.
폴리프탈아미드(PPA) 수지는 일반적으로는 방향족 나일론이라고 불리는 결정성 수지이다. 분자 주쇄 중에 방향족 구조를 가지고 있기 때문에 고강도, 고강성, 고내열, 저흡수율, 치수 안정성 등에 우수하다. 또한 유리섬유 강화, 미네랄 강화, 난연, 내충격 등급, 도금 가능 등 많은 등급이 있으며, 전기, 전자 분야, 자동차 분야, 산업기기, 항공기에 사용되고 있다.
바디 케이스 이중 사출단계(S20)는 제1 합성수지와는 상이한 제2 합성수지를 이용하여 바디 인서트(101)의 바깥쪽에서 바디 인서트(101)와 이중 사출되는 과정이다. 이때의 제2 합성수지는 ABS 수지이다.
ABS 수지는 스타이렌, 아크릴로나이트릴, 뷰타다이엔의 세 성분으로 이루어진 스타이렌수지이다.
가공하기 쉽고 내충격성이 크고 내열성이 좋아 자동차 부품, 헬멧, 전기기기 부품 등의 금속 대용으로 쓰인다.
한편, 본 실시예에서는 바디 케이스 이중 사출단계(S20)의 진행 시 토수로(114)의 선단부를 개구(open)한 상태에서 바디 인서트(101)를 제조한 후, 바디 케이스(102)를 이중 사출하기 전에 토수로(114)의 선단부에 토수로 막음용 캡(117)을 끼워 막은 다음에 바디 케이스(102)를 이중 사출한다.
이와 같은 방법을 적용함으로써 여러 개의 금형이 아닌 단일 금형을 사용할 수 있어 유리하다.
표면 도금단계(S30)는 바디 케이스(102) 이중 사출단계의 수행 후, 표면을 니켈 크롬으로 도금하는 과정이며, 이 과정이 완료된 후 수전금구가 제품으로 출시될 수 있다.
그러면 이러한 제법으로 제조될 수 있는 수전금구의 구조에 대해 도 1 내지 도 9를 참조하여 자세히 알아보도록 한다.
수전금구는 물이 토출되는 수도꼭지를 가리키는 것으로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 다양한 부품들, 예컨대 레버(106), 카트리지(108) 및 플렉시블 호스(103) 등의 다양한 부품들이 위치별로 장착되는 수전 바디(100)를 포함한다. 수전 바디(100)의 하부에는 생크(104)가 마련된다.
앞서 기술한 것처럼 종전에는 수전 바디(미도시)가 황동소재로 되어 있었기 때문에 여러 문제점을 노출시켰으나 본 실시예에서는 수전 바디(100)를 내부의 바디 인서트(101)와, 외부의 바디 케이스(102)로 이중 사출함으로써 구현하고 있다.
특히, 내부의 바디 인서트(101)는 폴리프탈아미드(PPA) 수지로 적용하고, 외부의 바디 케이스(102)는 ABS 수지로 적용함으로써 종전의 문제점을 말끔히 해소하고 있다.
앞서 기술한 것처럼 수전 바디(100)의 제조 시 단일 금형을 사용할 수 있도록 토수로(114)의 선단부를 개구(open)한 상태에서 바디 인서트(101)를 제조한 후, 바디 케이스(102)를 이중 사출하기 전에 토수로(114)의 선단부에 토수로 막음용 캡(117)을 끼워 막은 다음에 바디 케이스(102)를 이중 사출한다.
바디 인서트(101)에 대해 먼저 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 바디 인서트(101)는 폴리프탈아미드(PPA) 수지의 사출에 의해 형성될 수 있다.
이러한 바디 인서트(101)의 중앙 영역에는 카트리지(108)가 설치되는 카트리지 설치부(111)가 마련된다.
레버(106)를 통해 다수의 부품 조합으로 이루어진 카트리지(108)를 동작시킴으로서 냉수, 온수, 혼합수 등이 조절될 수 있다.
레버(106)의 하부에는 커버링(107)이 마련된다. 카트리지 설치부(111)의 상단부에 링(116)이 결합될 수 있으며, 카트리지 설치부(111)의 하부 영역에는 플렉시블 호스(103)가 끼워져 결합된다.
바디 인서트(101)의 일측에는 제1 토수구(115)가 형성되는 토수로(114)가 마련된다. 바디 인서트(101)의 초기 제작 시 토수로(114)의 선단부는 개구된 상태를 취한다. 하지만, 바디 케이스(102)를 이중 사출하기 전에는 토수로(114)의 선단부에 토수로 막음용 캡(117)을 끼워 막은 다음에 바디 케이스(102)를 이중 사출하게 된다.
바디 케이스(102)는 도 5처럼 바디 인서트(101)의 외측으로 이중 사출되는 구조물이다. 실질적인 외관을 이루는 부분이 바디 케이스(102)이다. 바디 케이스(102)의 표면은 추후 도금 처리된다.
제1 토수구(115)와 대응되는 위치에 제2 토수구(122)가 형성되며, 제2 토수구(122)에 포말장치(110)가 착탈 가능하게 결합된다.
한편, 플렉시블 호스(103)는 브래킷(105)에 지지된 상태에서 수전 바디(100)에 결합될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 인체에 무해할 뿐만 아니라 내열성과 더불어 열 차단기능을 갖는 합성수지를 수전 바디(100)의 내부에 이중 사출시켜 합성수지로 된 수전 바디(100)를 제조함으로써 제조에 따른 작업성이 용이해질 수 있으며, 특히 제조된 수전금구의 실사용에 있어서는 부식방지의 효과와 더불어 급수의 안전성, 화상방지 및 동파방지의 효과를 제공할 수 있게 된다.
특히, 폴리프탈아미드(PPA) 수지와 ABS 수지의 이중 사출로서 수전 바디(100)를 제조함으로써 금속 재질 수준의 강도, 내구성을 유지하면서도 표면의 도금처리가 용이하도록 할 수 있다.
그리고 앞서 기술한 것처럼 단일 금형을 이용할 수 있기 때문에 제조 및 조립공정이 간편해지고 금형비용을 절감할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 수전 바디 101 : 바디 인서트
102 : 바디 케이스 103 : 플렉시블 호스
104 : 생크 105 : 브래킷
106 : 레버 107 : 커버링
108 : 카트리지 109 : 호스 이탈 저지핀
110 : 포말장치 111 : 카트리지 설치부
114 : 토수로 115 : 제1 토수구
116 : 링 122 : 제2 토수구

Claims (7)

  1. 레버, 카트리지 및 플렉시블 호스를 포함하는 다수의 부품들이 위치별로 장착되는 수전바디를 포함하며, 상기 수전바디는, 고강도, 치수안정성을 위해 방향족 나일론의 일종인 폴리프탈 아미드(PPA) 수지로 성형되는 바디 인서트; 및 상기 바디 인서트의 바깥쪽에서 상기 바디 인서트와 이중 사출되되 가공성, 내열성을 위해 ABS 수지로 성형되는 바디케이스를 포함하되,
    상기 바디 인서트는 중앙에 카트리지 설치부가 그 하부에 플렉시블 호스가 끼워져 연결될 수 있도록 형성되는데, 상기 카트리지 설치부의 상단부에는 링이 결합되고, 제1 토수구가 구비된 토수로는 선단이 개구(open)된 상태이므로 상기 바디 인서트 제조시 여러개의 금형이 아닌 단일 금형을 사용하여 제조할 수 있도록 구성되고,
    이와 같이 바디 인서트의 토수로의 선단부를 개구(open)한 상태에서 상기 바디 인서트를 제조한 후, 상기 바디 케이스를 이중 사출하기 전에 상기 토수로의 선단부에 토수로 막음용 캡을 끼워 막은 다음에 상기 바디 케이스를 이중 사출하는 것을 특징으로 하는 수전 금구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바디 케이스 이중 사출단계의 수행 후, 표면이 니켈 크롬으로 도금되어진 것을 특징으로 하는 수전금구.
  7. 삭제
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