KR102016583B1 - 수전 및 건물의 절수형 수전 시스템 - Google Patents

수전 및 건물의 절수형 수전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명과 관련된 수전은, 대상면에 체결요소에 의하여 고정될 수 있게 형성되며, 일측에 토수몸체가 형성된, 수전몸체; 상기 수전몸체 내에 장착되며, 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시키거나 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 카트리지; 상기 카트리지를 조작할 수 있게 상기 카트리지에 연결되는 핸들부; 일단은 수도의 냉수관에 연결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 카트리지에 체결된 냉수유입배관; 일단은 보일러의 온수관에 연결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 카트리지에 체결된 온수유입배관; 및 일단이 상기 카트리지에 체결되며, 상기 온수유입배관으로 유입된 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 온수드레인배관을 포함할 수 있다.

Description

수전 및 건물의 절수형 수전 시스템{FAUCET AND WATER SAVING FAUCET SYSTEM FOR BUILDINGS}
본 발명은 수전 및 건물의 절수형 수전 시스템에 관한 것이다.
수전은 급수 배관의 말단에 위치하여 물을 개폐시키는 장치로서, 설치 위치나 용도 또는 기능에 따라 다양한 타입으로 나뉠 수 있다. 욕실, 샤워실 등과 같이 온수를 사용하는 실내에는 냉수관과 온수관이 설치된다. 이러한 욕실 등에 설치되는 수전은 사용자가 원하는 수온을 맞출 수 있도록 온수와 냉수를 혼합할 수 있는 밸브장치를 구비한다.
욕실 등의 온수 배관은 보일러에 연결되어 있는데, 보일러에서 수전까지의 배관 내 온수는 수전을 사용하지 않는 동안 식게 된다. 따라서, 온수를 바로 사용하기 위해 혼합수 밸브를 열어도 배관 내부의 식은 냉수를 한동안 흘려 보낸다. 특히, 겨울과 같이 주변 온도가 낮을 때는 냉수를 흘려보내는 시간이 길어지고, 사용자도 온수가 나오기 시작하여 원하는 온도에 이를 때까지 기다리며 몸에 물을 접촉시켜 확인하는 등의 행동을 하게 된다. 샤워나 목욕 등을 위하여 샤워기의 물을 틀었을 때 차가운 냉수를 맞게 되는 것이 일상의 작은 불편이기도 하지만, 심장질환이나 건강이 좋지 않은 사용자에게는 배출되고 있는 차가운 물에 의한 온도 차이에 의하여 치명적인 위험으로 작용하는 경우도 있다.
관련 선행기술:
대한민국 공개실용신안 2013-0001340호(2013.02.27. 공개)
대한민국 등록특허 제10-1523628호(2015.05.28. 공고)
대한민국 등록특허 제10-1416312호(2014.07.11. 공고)
본 발명의 목적은 온수를 사용하는 수전 분야에서 온수 배관 내의 식은 냉수를 사용자의 몸이나 욕실 등의 바닥으로 흘려보내지 않고 간단한 조작으로 다른 배관으로 배출시킬 수 있는 수전을 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 목적은, 온수 내의 식은 냉수를 드레인하기 위한 구성을 카트리지 내에 장착함으로써 수전의 핸들을 조작하는 것에 의하여 간단히 해결하도록 하는데 있다.
본 발명과 관련된 또 다른 일 목적은 집합건물 등을 위한 절수형 수전시스템을 제시하는데 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따른 수전은, 대상면에 체결요소에 의하여 고정될 수 있게 형성되며, 일측에 토수몸체가 형성된, 수전몸체; 상기 수전몸체 내에 장착되며, 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시키거나 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 카트리지; 상기 카트리지를 조작할 수 있게 상기 카트리지에 연결되는 핸들부; 일단은 수도의 냉수관에 연결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 카트리지에 체결된 냉수유입배관; 일단은 보일러의 온수관에 연결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 카트리지에 체결된 온수유입배관; 및 일단이 상기 카트리지에 체결되며, 상기 온수유입배관으로 유입된 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 온수드레인배관을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 카트리지는, 상기 수전몸체 내에 설치될 수 있게 형성된 하우징; 상기 핸들부에 결합되며, 상기 하우징에 대하여 피봇팅되는 레버부재; 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 냉수유입배관과 연결되는 냉수공, 상기 온수유입배관과 연결되는 온수공, 상기 온수드레인배관과 연결되는 드레인공 및 상기 토수몸체에 연통되는 혼합수공이 형성된 고정슬라이드; 및 상기 고정슬라이드 상에 배치되고, 상기 레버부재에 의하여 구속되어 이동 가능하게 형성되며, 회전각에 따라 상기 냉수공 또는 상기 온수공과 상기 혼합수공 또는 상기 드레인공 사이를 선택적으로 연통시키는 연결홈이 형성된 이동슬라이드를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 하우징은 제1축 방향의 원통형 가이드를 포함하고, 상기 가이드에, 상기 가이드에 구속되어 상기 제1축 방향으로 회전 가능하게 지지되며, 그 일 위치에 상기 레버부재를 제2축 방향으로 회전 가능하도록 피봇팅시킬 수 있는 작동부재가 설치될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 이동슬라이드는 상기 작동부재에 체결될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 고정슬라이드 및 이동슬라이드는 원판 형태로 형성되고, 상기 온수공, 상기 냉수공 및 상기 드레인공은 상기 고정슬라이드 상에서 상기 혼합수공과 반대쪽 영역에 배치될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 연결홈은, 상기 온수공, 상기 냉수공 및 상기 드레인공 쪽에서 상기 혼합수공 방향으로 연장하는 제1홈부; 및 상기 제1홈부의 상기 온수공, 상기 냉수공 및 상기 드레인공 쪽에 형성되고, 상기 제1홈부보다 넓은 폭을 갖는 제2홈부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 온수공은 상기 드레인공과 상기 냉수공 사이에 배치되고, 상기 제2홈부는, 상기 이동슬라이드가 제1회전 위치에서 상기 냉수공과 온수공이 연통되나 상기 드레인공에는 연통되지 않도록 하고, 상기 이동슬라이드가 제2회전 위치에서 상기 온수공과 상기 드레인공이 연통되나 상기 냉수공에는 연통되지 않는 정도의 폭(W1)을 가질 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 혼합수공은 상기 이동슬라이드가 상기 제2회전 위치에서 상기 제1홈부와 연통되지 않는 정도의 폭(W2)을 가질 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수전은, 수전몸체에 형성되며, 상기 수전몸체의 온도에 따라 변색되는 안료에 의해 형성된 시온마크부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 개시에는, 위와 같은 수전이 각 세대별로 설치된 집합건물; 외부의 수돗물 원수를 상기 각 세대에 공급하기 위한 통합 원수관; 상기 각 세대마다 설치되는 상기 드레인관이 합류되는 통합 드레인관; 상기 통합 드레인관을 통해 모여진 물이 저수되는 통합 저수탱크; 및 상기 통합 저수탱크의 물이 기준 수위에 도달하면 상기 수돗물 원수를 차단하고 상기 통합 저수탱크의 물이 상기 통합 원수관으로 연결될 수 있게 형성된 밸브를 포함하는, 건물의 절수형 수전 시스템이 포함된다.
본 개시의 수전은 또한, 냉수관에 연결되기 위한 제1유입구와, 온수관에 연결되기 위한 제2유입구와, 드레인관에 연결되기 위한 제3유입구와, 토수구 및, 온수와 냉수의 혼합 및 개폐를 위한 혼합수 핸들이 구비된 수전몸체; 상기 수전몸체 내에 장착되고, 상기 혼합수 핸들에 의해 작동되는 제1밸브; 상기 수전몸체 내에 각각 형성되며, 상기 제1유입구와 상기 제1밸브를 연결하는 제1유로 및, 상기 제2유입구와 상기 제1밸브를 연결하는 제2유로; 상기 수전몸체 내에 형성되고, 상기 제2유입구와 상기 제3유입구를 연결시키는 제3유로; 상기 제3유로 상에 배치되며, 전기적 신호에 의해 상기 제3유로를 개폐시키는 제2밸브; 상기 수전몸체 내에 설치되고, 상기 제2밸브를 개폐시키는 제어신호를 인가하는 회로 기판부; 및 상기 수전몸체 상에 구비되며, 상기 회로 기판부에 조작신호를 제공하기 위한 조작부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제2밸브는 솔레노이드 밸브일 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 회로 기판부는, 케이싱에 의해 감싸지게 형성된 기판; 상기 기판에 도포되는 방수재; 및 상기 케이싱에 탈착될 수 있게 형성된 커버부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수전은, 상기 제2유로에 배치되며, 상기 제2유입구를 통해 유입되는 온수의 온도를 감지할 수 있게 형성된 온도센서를 더 포함하고, 상기 회로 기판부는 상기 온도센서에 의해 기준치 이상의 온도가 감지되면 상기 제2밸브를 차단 제어할 수 있게 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수전은, 상기 수전몸체 내에 구비되고, 상기 제1밸브의 개폐 상태를 감지하기 위한 제1밸브 개폐감지부를 더 포함하고, 상기 회로 기판부는 상기 제1밸브 개폐감지부에 의해 상기 제1밸브가 개방된 상태를 감지하면 상기 제2밸브를 차단 제어할 수 있게 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수전은, 상기 제2밸브가 개방된 시간을 계산하기 위한 타이머를 더 포함하고, 상기 회로 기판부는 상기 타이머가 기준 시간이 경과되면 상기 제2밸브를 차단 제어할 수 있게 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수전은, 외부에서 상기 제2밸브의 개폐신호를 제공할 수 있도록 상기 회로 기판부에 연결되는 외부 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 조작부는 상기 수전몸체의 표면에 배치되는 터치센서 또는 버튼 형태로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수전은, 상기 수전몸체에 구비되며, 수동 조작에 의해 상기 제2밸브를 개방상태로 설정하기 위한 수동전환부를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 토수구는 직수를 공급하기 위한 제1토수구와, 샤워기에 연결되는 제2토수구를 포함하고, 상기 수전몸체는 상기 제1토수구와 상기 제2토수구를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 형성된 전환 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예의 수전 및 건물의 절수형 수전 시스템에 의하면, 핸들부의 조작에 의하여 카트리지를 동작시키면, 카트리지에 연결된 온수드레인배관을 통하여 외부 또는 저수탱크로 냉각된 온수가 배출되는 것으로, 냉각된 온수의 접촉에 의한 불편함을 해소할 수 있으며, 냉수의 접촉에 의한 놀람이나 건강에 문제될 수 있는 온도 차이에 따른 충격을 줄일 수 있다. 또한, 냉각된 온수를 아무런 쓸모 없이 배출시킬 필요 없이 버리는 것에 비해 본 발명과 관련된 수전을 통하여 재이용이 가능하게 되므로 수자원 활용 면에서 우수하다.
본 발명과 관련된 다른 일 예의 수전에 의하면, 수전몸체에 냉수관에 연결되기 위한 제1유입구와 온수관에 연결되기 위한 제2유입구 외에, 드레인관에 연결되기 위한 제3유입구와, 제2유입구와 제3유입구를 연결시키는 유로와, 전기적 신호에 의해 유로를 개폐시키는 밸브와, 밸브를 개폐시키는 제어신호를 인가하는 회로 기판부와, 회로 기판부에 조작신호를 제공하기 위한 조작부를 포함하는 것으로서, 간단한 조작으로 드레인 배관으로 배출시킬 수 있게 되어, 사용자의 몸에 접촉하지 않으면서도 온수 배관 내의 식은 냉수를 욕실 등의 바닥으로 불필요하게 흘려보내는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 수전몸체에 제3유입구와, 제2밸브 및 회로 기판부를 다른 부품과 함께 조립하는 방식을 취함으로써, 수전의 설치의 정확성을 기하고 누수의 가능성을 현저히 줄일 수 있다. 또한, 미리 조립된 회로 기판부를 한꺼번에 삽입하여 조립하는 방식이므로 조립공수 및 시간을 줄일 수 있으므로 생산성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 일 예에 따른 수전(100)의 개략적인 종단면도
도 2는 도 1의 수전(100)을 하부에서 본 횡단면도
도 3은 본 발명과 관련된 카트리지(200)의 구조를 보이기 위한 수전(100)의 일부확대 단면도
도 4는 본 발명과 관련된 이동슬라이드(240)의 구조를 보이기 위한 평면도
도 5는 본 발명과 관련된 고정슬라이드(230)의 구조를 보이기 위한 평면도
도 6(a) 내지 도 6(d)은 도 4의 이동슬라이드(240)와 도 5의 고정슬라이드(230)의 상대 이동에 따른 수전(100)의 각 상태를 설명하기 위한 동작 상태도들
도 7은 본 발명과 관련된 수전(100)이 가정에 적용된 물 이용시스템을 개략적으로 보인 개념적 단면도
도 8은 본 발명과 관련된 수전을 세대별로 설치한 집합건물에서의 물 이용시스템을 보이는 개념도
도 9는 본 발명과 관련된 다른 일 예에 따른 수전(300)의 조립된 상태를 보인 사시도
도 10은 도 9의 수전몸체(310)를 유로를 중심으로 개략적으로 표현한 개념적인 선도
도 11은 도 10의 회로 기판부(350)의 구성을 보인 개략적인 사시도
도 12는 본 발명과 관련된 일 예로서, 수전에 포함될 수 있는 전기적인 요소들을 도시한 블럭도
이하, 본 발명과 관련된 수전 및 건물의 절수형 수전 시스템을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도2에 의하면, 본 발명과 관련된 수전(100)은 각종 부품이 장착되기 위한 수전몸체(110)를 구비하고 있다. 수전몸체(110)는 대상면(101)에 유니언너트(117)와 같은 체결요소에 의하여 고정될 수 있게 형성되며, 일측에 토수몸체(115)가 형성되어 있다. 토수몸체(115)의 내부에는 출수될 물의 혼합을 위한 혼합실(116)이 구비될 수 있으며, 토수몸체(115)의 단부에는 단부에는 출수의 물줄기를 개량시킬 수 있는 토수구(130)가 구비될 수 있다.
수전몸체(110)의 내부에는 카트리지(200)가 장착된다. 카트리지(200)는 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시킬 수 있게 형성되며, 후술하는 바와 같이 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된다. 카트리지(200)의 상부에는 카트리지(200)를 조작할 수 있게 형성된 핸들부(150)가 장착된다. 카트리지(200)의 하부에는 냉수유입배관(121) 및 온수유입배관(122)과, 온수유입배관(122)으로 유입된 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 온수드레인배관(140)이 각각 장착되어 있다.
수전몸체(110)의 일측면에는 수전몸체(110)의 온도에 따라 변색되는 안료에 의해 형성된 시온마크부(160)가 부착될 수 있다. 이러한 시온마크부(160)는 기준 온도에 도달하기 전에는 제1색을 띄다 기준 온도 이상에서는 변색되어 제1색을 띄는 안료에 의해 인쇄, 도장 또는 인쇄된 시트가 부착되는 형태일 수 있다. 또한 수전몸체(110)에 시온마크부(160)를 전체적으로 도포함으로써 수전몸체(110)가 전체적으로 온도에 대응하는 색을 갖도록 구성할 수도 있다.
핸들부(150)의 조작에 따른 카트리지(200)의 동작 상태 등에 대하여는 도 3 이하에서 설명한다. 도 3은 본 발명과 관련된 카트리지(200)의 구조를 보이기 위한 수전(100)의 일부확대 단면도이다. 도 3과 같이, 카트리지(200)는 하우징(210), 레버부재(220), 고정슬라이드(230), 이동슬라이드(240) 등을 구비할 수 있다.
하우징(210)은 수전몸체(110) 내에 설치될 수 있는 원통 형태로 형성될 수 있다. 레버부재(220)는 핸들부(150)에 결합되어 있으며, 하우징(210)에 대하여 피봇팅되어 있다. 하우징(210)은 제1축 방향의 원통형 가이드(215)를 구비한다. 가이드(215)에는 작동부재(221)가 삽입되어 있으며, 가이드(215)에 의하여 작동부재(221)는 제1축 방향으로 회동될 수 있다. 레버부재(220)는 작동부재(221)에 대하여 피봇팅되어 있으며, 레버부재(220)의 상단은 핸들부(150)에 결합되어 있다. 핸들부(150)를 업다운시키게 되면, 피봇팅되어 있는 레버부재(220)의 하단부는 도 3에서 보았을 때 좌우로 이동된다. 레버부재(220)의 하단부는 요크(245)에 구속되어 있는 상태로서, 레버부재(220)의 이동에 따라 요크(245)도 함께 이동된다. 또한, 요크(245)는 작동부재(221)의 회전에 따라 함께 회전된다. 요크(245)는 이동슬라이드(240)에 결합되어 있으며, 요크(245)의 가해지는 힘이나 회전력은 이동슬라이드(240)에 전달된다. 그에 따라, 이동슬라이드(240)는 고정슬라이드(230)에 대면한 상태에서 회전 또는 이동된다.
도 4는 본 발명과 관련된 이동슬라이드(240)의 구조를 보이기 위한 평면도이고, 도 5는 본 발명과 관련된 고정슬라이드(230)의 구조를 보이기 위한 평면도이다.
고정슬라이드(230)는 냉수유입배관(121)과 연결되는 냉수공(231)과, 온수유입배관(122)과 연결되는 온수공(232), 온수드레인배관(140)과 연결되는 드레인공(233) 및 토수몸체(115)에 연통되는 혼합수공(235)이 형성되어 있다. 이동슬라이드(240)은 고정슬라이드(230) 상에 배치되며, 고정슬라이드(230)에 대하여 면접촉하며 냉수공(231), 온수공(232), 드레인공(233) 및 혼합수공(235)을 상호 연통시켜 개폐작용을 하게 된다. 이동슬라이드(240)는 레버부재(220) 및 요크(245)에 의하여 구속되어 이동된다. 이동슬라이드(240)에는 요크(245)의 회전각에 따라 냉수공(231) 또는 온수공(232)과 혼합수공(235) 또는 드레인공(233) 사이를 선택적으로 연통시키는 연결홈(241)가 형성된다.
연결홈(241)은 제1홈부(241a)와 제2홈부(241b)로 이루어질 수 있다. 제1홈부(241a)는 온수공(232), 냉수공(231) 및 드레인공(233) 쪽에서 혼합수공(235) 방향으로 연장형성되어 있으며, 제2홈부(241b)는 제1홈부(241a)의 온수공(232), 냉수공(231) 및 드레인공(233) 쪽에 형성되고 제1홈부(241a)보다 넓은 폭을 갖는 형태로 형성되어 있다. 온수공(232)은 드레인공(233)과 냉수공(231) 사이에 배치된다. 이때, 제2홈부(241b)는 이동슬라이드(240)가 제1회전 위치(일반적인 온수와 냉수의 혼합 사용모드)에서 냉수공(231)과 온수공(232)이 연통되나 드레인공(233)에는 연통되지 않으며, 이동슬라이드(240)가 제2회전 위치(냉각된 온수의 드레인 모드)에서 온수공(232)과 드레인공(233)이 연통되나 냉수공(231)에는 연통되지 않는 정도의 폭(W1)을 가질 수 있다(도 6(d) 참조). 고정슬라이드(230)의 혼합수공(235)은 이동슬라이드(240)가 제2회전 위치에서 제1홈부(241a)와 연통되지 않는 정도의 폭(W2)을 가질 수 있다. 그에 따라, 도 4에 의하면, 제2홈부(241b)는 제1홈부(241a)보다 크게 형성될 수 있다.
도 6(a) 내지 도 6(d)은 도 4의 이동슬라이드(240)와 도 5의 고정슬라이드(230)의 상대 이동에 따른 수전(100)의 각 상태를 설명하기 위한 동작 상태도들이다. 도 6(a)는 핸들부(150)를 올렸을 때의 상태로서, 연결홈(241)이 중립적인 위치에 있다. 도 6(b)는 제2홈부(241b)가 냉수공(231)에만 위치됨으로써 냉수만이 토출되는 상태이고, 도 6(c)는 제2홈부(241b)가 온수공(232)에만 위치됨으로써 온수만이 토출되는 상태이다. 도 6(d)는 온수모드에서 핸들부(150)를 더 회전시킨 상태로서, 제2홈부(241b)는 온수공(232)과 드레인공(233)에 공통적으로 접하고 있으나, 제1홈부(241a)는 혼합수공(235)과 접하지 않은 상태이다. 그에 따라, 온수공(232)을 통하여 출수되는 냉각된 온수는 드레인공(233)을 통하여 배출된다.
도 7은 본 발명과 관련된 수전(100)이 가정에 적용된 물 이용시스템을 개략적으로 보인 개념적 단면도이다. 욕실, 샤워실 등에는 냉수관(P1), 온수관(P2)과 함께 드레인관(P3)이 설치될 수 있다. 온수관(P2)은 보일러(10)에 연결되며, 드레인관(P3)은 저수 탱크(20)에 연결된다. 본 발명과 관련된 수전(100)의 냉수유입배관(121)은 냉수관(P1)에, 온수유입배관(122)은 온수관(P2)에, 온수드레인배관(140)관 드레인관(P3)에 각각 접속될 수 있다. 드레인관(P3)이 설치된 실내는 주로 욕실 또는 샤워실일 수 있으나, 주방의 싱크대 또는 세면대 등에도 적용될 수 있다. 온수관(P2) 및 온수유입배관(122)에 있는 냉각된 물은 앞서 설명된 핸들부(150)의 조작에 따라 온수드레인배관(140) 및 드레인관(P3)을 통하여 저수 탱크(20)에 저장될 수 있다. 그에 따라, 물의 재이용이 용이하며, 소중한 자원의 낭비가 최소화될 수 있다.
도 8은 본 발명과 관련된 수전을 세대별로 설치한 집합건물에서의 물 이용시스템을 보이는 개념도이다. 아파트나 빌딩 등과 같은 집합건물(30)에서는 본 발명과 관련된 수전을 세대(31) 별로 설치함으로써 물이용 효율을 더욱 높일 수 있다. 구체적으로, 집합건물(30)에는 통합 원수관(54)을 포함하고 있으며, 외부의 수돗물 원수(51)는 밸브(52)와 펌프(50)를 거쳐 통합 원수관(54)을 통하여 각 세대(31) 별로 냉수관(55)으로 공급된다. 또한, 집합건물(30)에는 각 세대(31) 별로 드레인관(56)이 설치되어 있으며, 모든 드레인관(56)은 통합 드레인관(57)으로 합류되어 통합 저수탱크(40)로 모여질 수 있게 구성될 수 있다. 만약, 저수탱크(40)의 물이 기준 수위에 도달하면, 밸브(52)를 작동하여 외부에서의 수돗물 원수(51)를 차단하고, 저수탱크(40)의 물이 펌프(50) 및 냉수 배관(55)을 통해 각 세대(31)에 공급되도록 할 수 있다. 이러한 밸브(52)는 자동/수동 제어장치(53)에 의하여 자동으로 공급되거나, 수동으로 조작될 수 있다. 이와 같이 함으로써, 집합건물(30)에서 드레인물의 낭비 또는 버림을 원천적으로 줄이고, 물 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명과 관련된 다른 일 예에 따른 수전(300)의 조립된 상태를 보인 사시도이고, 도 10은 도 9의 수전몸체(310)를 유로를 중심으로 개략적으로 표현한 개념적인 선도이다.
이들 도면에 도시된 것과 같이, 본 예의 수전(300)도 각종 부품이 장착되기 위한 수전몸체(310)를 구비하고 있다. 수전몸체(310)에는 출수될 물의 개폐, 출수의 형태 등을 조절하기 위한 요소가 설치된다. 즉, 수전몸체(310)는 냉수관(P1)에 연결되기 위한 제1유입구(311)와, 온수관(P2)에 연결되기 위한 제2유입구(312)와, 드레인관(P3)에 연결되기 위한 제3유입구(313)와, 토수구(314, 315) 및, 온수와 냉수의 혼합 및 개폐를 위한 핸들부(317)를 구비한다. 수전몸체(310)의 내부에는 제1밸브(320), 제2밸브(330), 조작부(340) 및 회로 기판부(350)가 구비된다.
제1밸브(320)는 핸들부(317)에 의해 수전몸체(310)의 내부에서 작동되는 것으로, 핸들부(317)의 회전각 조작에 의해 온수와 냉수의 비율을 조절할 수 있으며, 핸들부(317)의 상하조작에 의해 혼합수를 차단하거나 개방시켜 토수구(314, 315)에 물을 전달한다.
토수구는 직수를 공급하기 위한 제1토수구(314)와, 샤워기(318)에 연결되는 제2토수구(315)를 포함할 수 있으며, 수전몸체(310)는 제1토수구(314)와 제2토수구(315)을 선택적으로 개폐시킬 수 있게 형성된 전환 밸브(316)를 포함할 수 있다.
수전몸체(310)의 내부에는 제1유입구(311)와 제1밸브(320)를 사이를 연결하는 제1유로(321)와, 제2유입구(312)와 제1밸브(320) 사이를 연결하는 제2유로(322)가 각각 형성된다. 또한, 수전몸체(310)에는 제2유입구(312)와 제3유입구(313) 사이를 연결시키는 제3유로(323)가 형성될 수 있다. 제3유로(323) 상에는 전기적 신호에 의해 제3유로(323)를 개폐시킬 수 있는 제2밸브(330)가 구비된다. 따라서, 제2밸브(330)가 열려지면 제2유입구(312)를 통하여 온수관(P2)의 물이 제3유입구(313)를 거쳐 드레인관(P3)으로 흘러가게 된다. 이때, 제1밸브(320)가 닫혀 있는 상태라면, 제2밸브(330)의 개방에 의해 냉수관(P1) 내에서 냉각된 물은 제3유입구(313) 및 드레인관(P3)를 통해 배출되어 보일러(10)의 가열된 물을 공급받을 수 있게 된다. 반대로, 제1밸브(320)가 열려 있는 상태라면, 회로 기판부(350)는 이를 감지하여 제2밸브(330)는 차단된 상태로 유지시킬 수 있다.
제1밸브(320)는 핸들부(317)에 의해 조작되는 수동형의 밸브라고 할 수 있으나, 제2밸브(330)는 조작부(340) 및 회로 기판부(350)에 의해 작동되는 전기적 밸브일 수 있다. 구체적으로, 제2밸브(330)는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 이러한 제2밸브(330)는 작은 구동 전원으로도 정확한 작동이 가능하며, 고장이 거의 없으므로 욕실 등에서도 적용되기 유리하다.
조작부(340)는 수전몸체(310)의 표면에 배치되는 터치센서 또는 버튼 형태일 수 있다. 전자의 경우, 수전몸체(310)의 내부에는 터치를 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있으며, 후지의 경우 수전몸체(310)의 표면에는 누름이나 토글에 의해 조작되는 스위치류가 구비될 수 있다. 이러한 조작부(340)는 언제나 물이 사용되는 환경에서 방수성을 갖도록 제작될 수 있다. 이를 위하여 조작부(340)는 표면에 방수성이 있는 코팅이나 시트류에 의하여 내부를 밀폐시킬 수 있게 형성될 수 있다.
도 9와 같이, 수전몸체(310)의 표면에는 제2밸브(330)의 고장이나 정전 등의 상황에서 수전의 개폐조작이 가능할 수 있도록 수동 조작에 의해 제2밸브(330)를 개방 상태로 설정하기 위한 수동전환부(331)를 포함할 수 있다. 수동전환부(331)는 공구를 이용하여 회전시킬 수 있는 나사 형태로 형성될 수 있다.
회로 기판부(350)는 밸브(330)의 급전 및 제어를 위해 설치된다. 도 11은 도 9의 회로 기판부(350)의 구성을 보인 개략적인 사시도로서, 회로 기판부(350)는 케이싱(357)에 의해 감싸지게 형성된 기판(353)과, 기판(353)에 도포되는 방수재(354) 및, 케이싱(357)에 탈착될 수 있게 형성된 커버부(358)를 포함할 수 있다. 방수재(354)의 처리는 에폭시 수지 등의 액상 수지를 기판(353)에 도포하고 이를 경화시키는 방법으로 구현할 수 있다. 이와 같은 모듈형 회로 기판부(350)는 방수재(354) 등에 의해 회로나 케이블 내로 수분이 침투되는 것을 차단하며, 장착 또한 용이한 장점이 있다.
회로 기판부(350)에는 전원케이블(351)과, 조작부 케이블(352) 등이 배치될 수 있다. 이들 케이블(351, 352, 353)도 기판(353)의 방수재(354)와 같은 재료에 의해 코팅될 수 있다.
도 12는 본 발명과 관련된 일 예로서, 수전에 포함될 수 있는 전기적인 요소들을 도시한 블럭도이다. 본 발명과 관련된 수전(300)은 제어부(361)를 포함할 수 있다. 이러한 제어부(361)는 회로 기판부(350)에 의해 구현되며, 이하, 회로 기판부(350)의 작용을 설명한다.
본 발명과 관련된 수전(300)은 온도센서(362), 제1밸브 개폐감지부(364), 타이머(363), 전원공급부(365)와, 외부 인터페이스(366) 등을 구비할 수 있다.
온도센서(362)는 제2유로(322)에 배치되어 있으며, 제2유입구(312)를 통해 유입되는 온수의 온도를 감지할 수 있게 구성된다. 회로 기판부(350)는 온도센서(362)에 의해 기준치 이상의 온도가 감지되는 경우, 제2밸브(330)를 차단 제어함으로써 추가적인 물의 배출을 막는다. 온도센서(362)의 온도설정을 위하여, 조작부(340)에는 이를 위한 기능버튼이나 버튼입력 방법을 갖는 사용자 인터페이스가 적용될 수 있다. 예를 들어, 조작부(340)를 일정 시간 이상으로 누르거나 반복적인 터치 등에 의하여 장치를 온도센서(362)의 설정을 위한 세팅모드로 이행시킬 수 있다.
타이머(363)는 제어부(361)와 별도로 또는 제어부(361)와 함께 존재하는 형태일 수 있다. 타이머(363)는 제2밸브(330)가 개방된 시간을 제시한다. 회로 기판부(350)는 타이머(363)가 기준 시간을 경과한 경우, 제2밸브(330)를 차단제어할 수 있다. 이렇게 함으로써 사용자의 부주의나 보일러(10)의 고장 등에 의하여 온수관(P2) 내의 물이 계속적으로 드레인관(P3)으로 배출되는 것을 방지할 수 있다. 타이머(363)의 시간 설정을 위하여, 위의 설명과 같이, 조작부(340)를 누르거나 반복적인 터치 등에 의한 사용자 인터페이스가 적용될 수 있다.
본 발명과 관련된 수전(300)은 외부에서 제2밸브(330)의 개폐신호를 제공할 수 있도록 회로 기판부(350)에 연결되는 외부 인터페이스(366)를 구비할 수 있다. 이러한 외부 인터페이스(366)는 유선적인 케이블에 의해 연결되거나, 근거리 통신 등의 무선적인 방법일 수 있다.
상기와 같이 설명된 수전 및 건물의 절수형 수전 시스템은 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 수전 101: 대상면
110: 수전몸체 115: 토수몸체
116: 혼합실 117: 유니언너트
121: 냉수유입배관 122: 온수유입배관
130: 토수구 140: 온수드레인배관
150: 핸들부 160: 시온마크부
200: 카트리지
210: 하우징 215: 가이드
220: 레버부재 221: 작동부재
230: 고정슬라이드 231: 냉수공
232: 온수공 233: 드레인공
235: 혼합수공 240: 이동슬라이드
241: 연결홈 241a: 제1홈부
241b: 제2홈부 245: 요크
P1: 냉수관 P2: 온수관
P3: 드레인관

Claims (13)

  1. 대상면에 체결요소에 의하여 고정될 수 있게 형성되며, 일측에 토수몸체가 형성된, 수전몸체;
    상기 수전몸체 내에 장착되며, 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시키거나 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 카트리지;
    상기 카트리지를 조작할 수 있게 상기 카트리지에 연결되는 핸들부;
    일단은 수도의 냉수관에 연결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 카트리지에 체결된 냉수유입배관;
    일단은 보일러의 온수관에 연결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 카트리지에 체결된 온수유입배관; 및
    일단이 상기 카트리지에 체결되며, 상기 온수유입배관으로 유입된 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 온수드레인배관을 포함하고,
    상기 카트리지는,
    상기 수전몸체 내에 설치될 수 있게 형성된 하우징;
    상기 핸들부에 결합되며, 상기 하우징에 대하여 피봇팅되는 레버부재;
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 냉수유입배관과 연결되는 냉수공, 상기 온수유입배관과 연결되는 온수공, 상기 온수드레인배관과 연결되는 드레인공 및 상기 토수몸체에 연통되는 혼합수공이 형성된 고정슬라이드; 및
    상기 고정슬라이드 상에 배치되고, 상기 레버부재에 의하여 구속되어 이동 가능하게 형성되며, 회전각에 따라 상기 냉수공 또는 상기 온수공과 상기 혼합수공 또는 상기 드레인공 사이를 선택적으로 연통시키는 연결홈이 형성된 이동슬라이드를 포함하며,
    상기 고정슬라이드 및 이동슬라이드는 원판 형태로 형성되고,
    상기 온수공, 상기 냉수공 및 상기 드레인공은 상기 고정슬라이드 상에서 상기 혼합수공과 반대쪽 영역에 배치되며,
    상기 연결홈은,
    상기 온수공, 상기 냉수공 및 상기 드레인공 쪽에서 상기 혼합수공 방향으로 연장하는 제1홈부; 및
    상기 제1홈부의 상기 온수공, 상기 냉수공 및 상기 드레인공 쪽에 형성되고, 상기 제1홈부보다 넓은 폭을 갖는 제2홈부를 포함하는, 수전.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 제1축 방향의 원통형 가이드를 포함하고,
    상기 가이드에, 상기 가이드에 구속되어 상기 제1축 방향으로 회전 가능하게 지지되며, 그 일 위치에 상기 레버부재를 제2축 방향으로 회전 가능하도록 피봇팅시킬 수 있는 작동부재가 설치된, 수전.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동슬라이드는 상기 작동부재에 체결된, 수전.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온수공은 상기 드레인공과 상기 냉수공 사이에 배치되고,
    상기 제2홈부는, 상기 이동슬라이드가 제1회전 위치에서 상기 냉수공과 온수공이 연통되나 상기 드레인공에는 연통되지 않도록 하고, 상기 이동슬라이드가 제2회전 위치에서 상기 온수공과 상기 드레인공이 연통되나 상기 냉수공에는 연통되지 않는 정도의 폭(W1)을 갖는, 수전.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 혼합수공은 상기 이동슬라이드가 상기 제2회전 위치에서 상기 제1홈부와 연통되지 않는 정도의 폭(W2)을 갖는, 수전.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수전몸체에 형성되며, 상기 수전몸체의 온도에 따라 변색되는 안료에 의해 형성된 시온마크부를 더 포함하는, 수전.
  10. 제1항, 제3항, 제4항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항의 수전이 각 세대별로 설치된 집합건물;
    외부의 수돗물 원수를 상기 각 세대에 공급하기 위한 통합 원수관;
    상기 각 세대마다 설치되는 상기 드레인관이 합류되는 통합 드레인관;
    상기 통합 드레인관을 통해 모여진 물이 저수되는 통합 저수탱크; 및
    상기 통합 저수탱크의 물이 기준 수위에 도달하면 상기 수돗물 원수를 차단하고 상기 통합 저수탱크의 물이 상기 통합 원수관으로 연결될 수 있게 형성된 밸브를 포함하는, 건물의 절수형 수전 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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