KR102013792B1 - 인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기에 관한 것으로, 인체를 감지하는 감지센서에 의해 사용자를 감지하고 이를 근거로 다양한 상황에 따라 물 분사량을 조절함으로써 대중탕 또는 가정에서 낭비되는 물의 양을 대폭 절감할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 샤워헤드로 향하는 배관 중간에 설치된 컨트롤박스와; 상기 컨트롤박스 전면에 설치되어 인체를 감지하며, 상기 컨트롤박스와 감지된 인체와의 거리를 측정하는 감지센서와; 상기 컨트롤박스 내부에 설치되어 상기 감지센서가 인체를 감지한 감지신호 및 거리신호를 제공받고, 그 감지신호 및 거리신호를 근거로 유량조절밸브를 조절하여 샤워헤드로 공급되는 물의 양을 단계적으로 조절하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기{FLOW RATE SELF-REGULATING SHOWER WITH HUMAN BODY SENSOR}

본 발명은 샤워기에 관한 것으로, 특히 인체를 감지하는 감지센서에 의해 사용자를 감지하고 이를 근거로 다양한 상황에 따라 물 분사량을 조절함으로써 대중탕 또는 가정에서 낭비되는 물의 양을 대폭 절감할 수 있도록 한 인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기에 관한 것이다.

일반적으로 가정의 욕실이나 대중사우나 등에서 많이 사용되고 있는 샤워장치는, 급수밸브를 사용자가 직접 조작하여 수동으로 개폐하는 것에 의해 물을 공급하거나 잠그도록 구성된 것이다. 그러나 이러한 샤워장치는 사용자가 샤워를 마친 후에도 무의식적으로 또는 부주의로 급수밸브를 잠그지 않는 경우가 있고, 이 경우 물이 불필요하게 계속 공급되어 낭비되는 단점이 있었으며, 또한 샤워 도중에 예를 들면, 비누칠, 양치질 또는 면도를 하는 경우에도 습관적으로 또는 물을 잠그는 것이 귀찮아서 그대로 물을 켜놓은 상태에서 비누칠, 양치질 또는 면도를 하는 경우가 많고, 이 경우 사용하지도 않는 물이 불필요하게 공급되므로 역시 많은 물을 낭비하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위해 최근에는 사용자가 급수밸브를 개방하는 버튼을 누르면 샤워노즐로부터 물이 일정시간 분출된 후, 자동적으로 급수밸브가 차단되어 물의 공급이 중단되도록 함으로써 사용자가 샤워를 마친 후, 무의식적으로 또는 부주의하여 물을 잠그지 않거나 샤워도중 비누칠, 양치질 또는 면도를 할 때 물이 불필요하게 계속 공급되어 낭비되는 것을 방지하도록 된 욕실의 샤워장치를 많이 사용하고 있다.

그러나, 상기한 샤워장치는 버튼을 한번 누를 때 물이 분출되는 시간을 너무 짧게 설정하게 되면, 물의 낭비를 최소화할 수는 있으나, 물의 공급이 수시로 중단되므로 특히 전신샤워시에는 버튼을 자주 눌러야 하는 사용상의 번거로움이 있고, 물 분출시간을 너무 길게 설정하는 경우에는 전신샤워시 버튼을 자주 눌러야 하는 번거로움은 해소되지만, 비누칠, 양치질 또는 면도 등을 할 때 잠깐 물을 쓰기 위해 한번 버튼을 누르는 경우에도 설정된 긴 시간 동안 물이 계속 공급되므로 역시 사용하지도 않는 물이 불필요하게 공급되어 낭비되는 문제가 있었다.

한국등록특허공보 제1675337호(2016.11.07)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 인체를 감지하는 감지센서에 의해 사용자를 감지하고 이를 근거로 다양한 상황에 따라 물 분사량을 조절함으로써 대중탕 또는 가정에서 낭비되는 물의 양을 대폭 절감할 수 있도록 한 인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기는, 샤워헤드로 향하는 배관 중간에 설치된 컨트롤박스와; 상기 컨트롤박스 전면에 설치되어 인체를 감지하며, 상기 컨트롤박스와 감지된 인체와의 거리를 측정하는 감지센서와; 상기 컨트롤박스 내부에 설치되어 상기 감지센서가 인체를 감지한 감지신호 및 거리신호를 제공받고, 그 감지신호 및 거리신호를 근거로 유량조절밸브를 조절하여 샤워헤드로 공급되는 물의 양을 단계적으로 조절하는 제어기를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 감지센서는 인체인지 여부를 감지하는 적외선 센서와, 인체와의 거리를 측정하는 초음파 센서로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 컨트롤박스 내부에 장착되며 상기 유입측 배관에 연결되어 물을 공급받는 원통형의 유입부와, 상기 유입부로부터 유출되는 물을 배출측 배관으로 유출하는 원통형의 유출부와, 상기 유입부와 유출부를 일체로 연결하는 브릿지부로 이루어진 입출모듈을 더 포함하되, 상기 유입부 내부에는 상기 컨트롤박스 내부에 설치되는 구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하면서 유입부로 유입되는 물을 압출시키는 스크루가 설치되고, 상기 유출부 내부에는 수질 개선을 위한 약액을 수용하고 있으면서 상기 샤워헤드를 향해 유출되는 물에 미량의 약액을 유출하는 교체식의 원통형 약액카트리지가 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 약액카트리지는 단위카트리지들이 일렬로 결합되어 형성되며, 각각의 단위카트리지들은 상단부와 하단부에 서로 대응하여 끼워지는 끼움돌기와 끼움홈을 구비하고 외주면에는 수용된 약액이 유출되는 약액 유출공이 형성되어 각각의 단위카트리지에서 동시에 여러 종류의 약액들이 유출 가능하도록 하며, 상기 복수의 단위카트리지 중 일부에는 약액 유출공이 형성된 외주면에 나선이 형성되어 상기 유출부를 통과하는 물의 흐름을 변화시켜 약액의 유출량을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기는, 인체를 감지하는 감지센서에 의해 사용자를 감지하고 이를 근거로 다양한 상황에 따라 물 분사량을 조절함으로써 대중탕 또는 가정에서 낭비되는 물의 양을 대폭 절감할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 수압이 약한 경우에 자체 보유하고 있는 스크루에 의해 수압을 강하게 할 수 있고, 수질을 개선하기 위하여 동시에 여러 종류의 약액들을 용이하게 첨가할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기의 유량조절을 위한 구성을 설명하기 위한 부분 구성도
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기에서 입출모듈의 구성을 설명하기 위한 컨트롤박스 내부의 구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기에서 입출모듈의 약액카트리지 구성을 설명하기 위한 사시도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 인체 감지센서를 이용한 유량 자동조절 샤워기에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 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 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.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기의 유량조절을 위한 구성을 설명하기 위한 부분 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기는, 컨트롤박스(110)와, 샤워헤드(120)와, 제1감지센서(160a) 및 제2감지센서(160b)와, 모니터(130)와, 급수펌프(140)와, 유량조절밸브(150)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1감지센서(160a) 및 제2감지센서(160b)에 의해 인체를 감지하고 그 감지된 정보를 근거로 하여 능동적으로 유량을 조절한다.

이로써, 사용자가 굳이 수작업으로 밸브를 조절하지 않아도 필요할 때만 물을 분사할 수 있게 되어 낭비되는 물을 대폭 절감할 수 있는 것이다.

이하, 상기 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 유랑 자동조절 샤워기에 대해 자세히 설명한다.

상기 컨트롤박스(110)는 샤워헤드(120)로 향하는 배관 중간에 설치되며 주요 구성요소들의 설치공간을 제공하는 역할을 하며, 수동 유량조절 스위치 및 수온조절 스위치가 설치되어 있다.

상기 제1감지센서(160a)는 인체인지 여부를 감지하는 적외선 센서로 구비되고, 제2감지센서(160b)는 인체와의 거리를 측정하는 초음파 센서로 이루어진다. 이들 제1감지센서(160a)와 제2감지센서(160b)가 조합된 감지를 통해 사용자가 샤워실 또는 욕탕에 들어오는 순간 인체 여부를 감지하게 되며 사용자가 샤워헤드(120) 아래에 위치하게 되면 제어기가 유량조절밸브(150)를 개방하도록 제어하여 샤워헤드(120)를 통해 본격적으로 물 분사가 이루어진다. 이후, 사용자가 샤워헤드(120) 아래에서 컨트롤박스(110) 쪽으로 더 가까이 위치하게 되면 제어기가 유량조절밸브(150)를 통해 유량을 일시적으로 줄였다가 원위치로 복귀하면 유량을 원래대로 늘림으로써 낭비되는 물을 능동적으로 절감할 수 있게 된다.

상기 모니터(130)는 일정기간 동안의 물의 사용량과, 현재 물의 온도, 공급되고 있는 유량을 표시하여 사용자가 샤워실의 물 사용상태를 상시 파악할 수 있도록 도와준다.

이처럼 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기는 인체를 감지하는 제1감지센서(160a) 및 제2감지센서(160b)에 의해 인체를 감지하고 이를 근거로 한 다양한 상황에 따라 물 분사량을 조절함으로써 대중탕 또는 가정에서 낭비되는 물의 양을 대폭 절감할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기는 컨트롤박스(110)에 구비된 입출모듈(170)에 의해 수압이 약한 환경에서도 수압을 조절할 수 있고, 간단히 수질을 개선할 수 있도록 구성된다. 아래에서는 이에 대해 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기에서 입출모듈의 구성을 설명하기 위한 컨트롤박스 내부의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기에서 입출모듈의 약액카트리지 구성을 설명하기 위한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 유량 자동조절 샤워기는 상기 컨트롤박스(110) 내부에서 유입 호스(H1)에 의해 상기 유입측 배관(Pa)에 연결되어 물을 공급받는 원통형의 유입부(171)와, 상기 유입부(171)로부터 유출되는 물을 유출 호스(H2)를 통해 배출측 배관(Pb)으로 유출하는 원통형의 유출부(174)와, 상기 유입부(171)와 유출부(174)를 일체로 연결하는 브릿지부(175)로 이루어진 입출모듈(170)을 더 구비한다.

여기서 상기 유입부(171) 내부에는 상기 컨트롤박스(110) 내부에 설치되는 구동모터(180)로부터 구동력을 전달받아 회전하면서 유입부(171)로 유입되는 물을 압출시키는 스크루(173)가 설치된다. 이같은 스크루(173)가 구비되면 자체 급수펌프(140)를 구비하지 않아 수압이 약한 환경에서도 샤워헤드(120)로 향하는 물의 수압을 강하게 조절하여 적당한 세기의 샤워가 이루어진다. 상기 유입부(171) 상단부에는 내부 호스들을 통해 유출부(174)에 연결되도록 하는 유출구(172)가 형성된다. 참고로 상기 유입부(171) 내부에 스크루(173)가 장착된 후 유로가 형성된 캡(171a)을 채워 스크루(173)의 이탈을 방지해준다.

한편, 상기 유출부(174) 내부에는 수질 개선을 위한 약액을 수용하고 있으면서 상기 샤워헤드(120)를 향해 유출되는 물에 미량의 약액을 유출하는 교체식의 원통형 약액카트리지(176)가 장착된다. 상기 약액카트리지(176)는 단위카트리지들(176a,176b,176c,176d)이 일렬로 결합되어 형성되며, 각각의 단위카트리지(176a,176b,176c,176d)들은 상단부와 하단부에 서로 대응하여 끼워지는 끼움돌기(176-2a)와 끼움홈(176-2b)을 구비하고 외주면에는 수용된 약액이 유출되는 약액 유출공(176-1a)이 형성되어 각각의 단위카트리지(176a,176b,176c,176d)에서 동시에 여러 종류의 약액들이 유출 가능하도록 한다. 나아가 상기 복수의 단위카트리지(176a,176b,176c,176d)들 중 일부에는 약액 유출공(176-1a)이 형성된 외주면에 나선이 형성되어 상기 유출부(174)를 통과하는 물의 흐름을 변화시켜 약액의 유출량을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이같은 구성에 의하면 빌트인 방식에 의해 약액의 종류를 복합적으로 구성하거나 특정 약액을 수용한 단위카트리지(176a,176b,176c,176d)를 두 개 이상 조합하여 특정 약액의 유출량을 늘리는 등의 조절이 가능해진다. 참고로 도면에는 비타민 단위카트리지(176a), 솔트(salt) 단위카트리지(176b), 아로마 단위카트리지(176c), 콜라겐 단위카트리지(176d)가 조합된 것으로 예시되었다.

여기서 상기 복수의 단위카트리지(176a,176b,176c,176d) 중 비타민 단위카트리지(176a), 솔트(salt) 단위카트리지(176b)에는 약액 유출공(176-1a)이 형성된 외주면에 나선(176-3)이 형성되어 정수된 수돗물에 대하여 유속과 방향에 불규칙적인 변화를 주도록 구성된다. 이로써 나선(176-3)이 형성되지 않은 아로마 단위카트리지(176c), 콜라겐 단위카트리지(176d) 비해 비타민 단위카트리지(176a), 솔트(salt) 단위카트리지(176b)로부터 유출되는 약액의 양이 증가된다. 이같은 구성에 따르면 약액의 유출량을 상대적으로 증가시켜야 하는 약액의 경우 나선(176-3) 형성된 단위카트리지에 수용하는 방법으로 유출량을 간단히 조절할 수 있는 것이다. 참고로 상기 유출부(174) 내부에 약액카트리지(176)가 장착된 후 캡(174a)을 채워 약액카트리지(176)의 이탈을 방지해준다.

이같은 입출모듈(170)은 단지 8cm 내외에 달하는 소형의 부재임에도 불구하고 스크루(173)와 약액카트리지(176)를 교체식으로 구비할 수 있도록 구성되어 샤워에 필요한 고기능을 구현할 수 있도록 해준다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 컨트롤박스 120 : 샤워헤드
130 : 모니터 140 : 급수펌프
150 : 유량조절밸브 160a : 제1감지센서
160b : 제2감지센서 170 : 입출모듈
173 : 스크루 176 : 약액카트리지

Claims (4)

1. 샤워헤드로 향하는 배관 중간에 설치된 컨트롤박스와; 상기 컨트롤박스 전면에 설치되어 인체를 감지하며, 상기 컨트롤박스와 감지된 인체와의 거리를 측정하는 감지센서와; 상기 컨트롤박스 내부에 설치되어 상기 감지센서가 인체를 감지한 감지신호 및 거리신호를 제공받고, 그 감지신호 및 거리신호를 근거로 유량조절밸브를 조절하여 샤워헤드로 공급되는 물의 양을 단계적으로 조절하는 제어기를 포함하며,
   상기 감지센서는 인체인지 여부를 감지하는 적외선 센서와, 인체와의 거리를 측정하는 초음파 센서로 이루어지며,
   상기 컨트롤박스 내부에 장착되며 물이 유입되는 유입측 배관에 연결되어 물을 공급받는 유입부와, 상기 유입부로부터 유출되는 물을 배출측 배관으로 유출하는 유출부를 포함하되, 상기 유입부와 유출부는 각각 상하로 길게 형성된 원통형의 몸체로 이루어져 좌우에 나란히 배치되되 브릿지부에 의해 연결되어 하나의 입출모듈로 통합되며,
   상기 유입부 내부에는 상기 컨트롤박스 내부에 설치되는 구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하면서 유입부로 유입되는 물을 압출시키는 스크루가 설치되고, 상기 유출부 내부에는 수질 개선을 위한 약액을 수용하고 있으면서 상기 샤워헤드를 향해 유출되는 물에 미량의 약액을 유출하는 교체식의 원통형 약액카트리지가 장착되어 상기 입출모듈 한 곳에서 수압을 강하게 하고 수질을 개선할 수 있도록 하며,
   상기 약액카트리지는 단위카트리지들이 일렬로 결합되어 형성되며, 각각의 단위카트리지들은 상단부와 하단부에 서로 대응하여 끼워지는 끼움돌기와 끼움홈을 구비하고 외주면에는 수용된 약액이 유출되는 약액 유출공이 형성되어 각각의 단위카트리지에서 동시에 여러 종류의 약액들이 유출 가능하도록 하되, 상기 단위카트리지는 비타민 단위카트리지, 솔트 단위카트리지, 아로마 단위카트리지, 콜라겐 단위카트리지로 구비되며,
   상기 복수의 단위카트리지 중 적어도 하나에는 약액 유출공이 형성된 외주면에 나선이 형성되어 상기 유출부를 통과하는 물의 흐름을 변화시켜 약액의 유출량을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 유량 자동조절 샤워기.
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