KR102018290B1 - 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지 - Google Patents

수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중립 위치에 있는 수전 레버를 무의식적으로 상승 조작하더라도 원하지 않는 온수의 토출을 방지하고 냉수만이 단독으로 토출되도록 하여 온수의 낭비를 방지함과 동시에, 불필요한 보일러의 잦은 가동과 멈춤을 방지하여 에너지 절감과 보일러의 수명을 연장시킬 수 있는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 수전 카트리지를 구성하는 시트의 냉수 유입구 및 온수 유입구와 각각 연통하는 냉수 연통구과 온수 연통구가 중심 상부 양쪽에 각각 형성되고, 중심 하부에 냉온수 배출구가 형성되는 고정 디스크; 및 상기 고정 디스크의 상면에 슬라이딩 가능하게 안착되고, 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구가 상기 냉수 연통구 및 온수 연통구 중 적어도 하나와 연통되도록 하는 연통 매개구 또는 연통 매개홈이 형성되는 가동 디스크;를 포함하며, 상기 고정 디스크의 중심점을 지나는 연장 선상에서 상기 가동 디스크의 중심점이 이동할 때, 상기 가동 디스크의 연통 매개구는 상기 고정 디스크의 온수 연통구와 연통되지 않고, 상기 고정 디스크의 냉수 연통구와 연통되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체가 제공된다.

Description

수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지{WARM AND COLD WATER FLOW-CONTROL STRUCTURE FOR FAUCET CARTRIDGE AND FAUCET CARTRIDGE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중립 위치에 있는 수전 레버를 무의식적으로 상승 조작하더라도 원하지 않는 온수의 토출을 방지하고 냉수만이 단독으로 토출되도록 하여 온수의 낭비를 방지함과 동시에, 불필요한 보일러의 잦은 가동과 멈춤을 방지하여 에너지 절감과 보일러의 수명을 연장시킬 수 있는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지에 관한 것이다.
수전 카트리지는 물을 공급하거나 차단하는 출수 기능, 유량을 조절하는 기능, 그리고 냉수와 온수의 양을 조절하여 혼합수를 만드는 기능을 한다.
수전 카트리지는 크게 하우징, 시트, 고정 디스크 및 가동 디스크를 포함한다. 시트는 수도관에서 냉수가 유입되는 냉수 유입구, 온수가 유입되는 온수 유입구, 혼합 수가 배출되는 혼합수 유출구를 포함하며, 각각의 유입구 및 유출구에는 방수용 패킹부재가 구비되어 있다.
상기 시트 상에 위치하여 시트와 접하는 고정 디스크는 냉수 유입구에 상응하여 위치하는 냉수 토출구, 온수 유입구에 상응하여 위치하는 온수 토출구, 및 혼합수 유출구에 상응하는 혼합수 배출구를 포함한다.
상기 고정 디스크 상에 위치하여 고정 디스크와 접하는 가동 디스크는 수전 레버의 회전으로 회전되며, 고정 디스크와 접하는 면에서 일정 형상의 홈을 구비하고 있다. 이러한 일정 형상의 홈에서 냉수 토출구에서 나온 냉수와 온수 토출구에서 나온 온수가 혼합되어 혼합수가 형성되고, 형성된 혼합수는 다시 혼합수 배출구를 통하여 배출되어 시트의 혼합수 유출구로 유출되어 수도꼭지로 흘러 나간다.
구체적으로, 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 수전 카트리지에서의 출수 관계를 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 수전 카트리지에서 토출구들 간의 연통 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가동 디스크(30)는 고정 디스크와 접하는 면에 구비된 홈(32)을 포함한다. 가동 디스크(30)의 홈(32)은 수전 레버의 회전에 의해 고정 디스크의 냉수 토출구(22) 및 온수 토출구(24)와 접하게 된다.
계속해서, 도 2의 (b)는 수전 레버의 회전에 따라 회전되는 가동 디스크(30)와 고정 디스크가 접하는 면적을 도시한 것으로, 냉수 토출구(22)와 온수 토출구(24)에서는 각각 냉수와 온수가 토출되고, 가동 디스크(30)의 홈(32)은 레버의 회전에 의해 회전된다.
홈(32)의 범위와 냉수 토출구(22) 및 온수 토출구(24)의 단면적이 교차하는 범위에서 온수와 냉수가 혼합되어 수온이 조절되어 혼합수 토출구(26)를 통해 토출된다.
이러한 수전 카트리지를 갖는 수전구에서 사용자에 따라서는 온수를 사용하다가 조작 핸들을 오프(off)시킬 때 조작 핸들을 온수와 냉수의 혼합 구간인 중립 위치에 그냥 방치하는 경우가 많다. 즉 조작 핸들이 조작된 그 자리인 혼합 구간에 그대로 위치되기 때문에 다음번 사용자가 냉수를 사용하고자 할 때는 레버를 혼합 구간에서 냉수 구간으로 옮겨야 하는 불편함이 따른다.
또한, 종래에는 중립 위치에 있는 수전구의 조작 핸들을 잡고 무심코 조작하는 경우, 온수 흐름이 발생되어 잠시나마 보일러가 가동될 우려가 있거나 아니면 불필요하게 온수가 배출될 수 있어 에너지 낭비의 요인이 되는 문제점이 있으며, 빈번한 보일러의 가동과 멈춤으로 인해 보일러의 사용 수명이 단축되는 문제점이 있다.
(문헌 1) 대한민국 등록특허공보 10-1117824(2012.03.21. 공고) (문헌 2) 대한민국 등록특허공보 10-1288074(2013.07.22. 공고) (문헌 3) 대한민국 등록실용신안공보 20-0231085(2001.07.19. 공고) (문헌 4) 대한민국 등록실용신안공보 20-0288553(2002.09.10. 공고)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 복잡한 장치의 추가나 복잡한 구조를 통한 방법이 아닌 현재의 수전 카트리지 장치의 구조 개선을 통해 수전 조작핸들의 중립 위치에서 조작 시 온수가 토출되지 않도록 할 수 있는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 중립 위치에 있는 수전 레버를 무의식적으로 상승 조작하더라도 냉수만이 단독으로 토출되도록 하여 불필요한 보일러의 잦은 가동과 멈춤을 방지하여 에너지 절감과 보일러의 수명을 연장시킬 수 있고, 온수의 낭비를 방지할 수 있는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 수전 카트리지를 구성하는 시트의 냉수 유입구 및 온수 유입구와 각각 연통하는 냉수 연통구과 온수 연통구가 중심 상부 양쪽에 각각 형성되고, 중심 하부에 냉온수 배출구가 형성되는 고정 디스크; 및 상기 고정 디스크의 상면에 슬라이딩 가능하게 안착되고, 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구가 상기 냉수 연통구 및 온수 연통구 중 적어도 하나와 연통되도록 하는 연통 매개구 또는 연통 매개홈이 형성되는 가동 디스크;를 포함하며, 상기 고정 디스크의 중심점을 지나는 연장 선상에서 상기 가동 디스크의 중심점이 이동할 때, 상기 가동 디스크의 연통 매개구는 상기 고정 디스크의 온수 연통구와 연통되지 않고, 상기 고정 디스크의 냉수 연통구와 연통되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체가 제공된다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 수전 카트리지를 구성하는 고정 디스크와 가동 디스크로 이루어지는 냉온수 출수 제어 구조체에 있어서, 상기 고정 디스크는 중심 상부 양측에 각각 형성되는 냉수 연통구와 온수 연통구, 및 중심 하부에 형성되는 냉온수 배출구를 포함하고, 상기 가동 디스크는 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구가 상기 냉수 연통구 및 온수 연통구 중 적어도 하나와 연통하는 연통 매개구 또는 연통 매개홈이 형성되고, 상기 고정 디스크에 형성되는 냉수 연통구와 온수 연통구는 상기 냉온수 배출구의 중심을 상하로 지나는 가상선을 중심으로 비대칭되게 형성되며, 상기 가동 디스크가 그의 중심점을 중심으로 온수 방향 측으로 회전할수록 상기 고정 디스크의 온수 연통구와 상기 가동 디스크의 매개 연통구의 연통 면적은 증가하고, 상기 고정 디스크의 냉수 연통구와 상기 가동 디스크의 매개 연통구의 연통 면적은 감소하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체가 제공된다.
본 발명의 제1 및 제2 관점에 있어서, 상기 가동 디스크가 상기 고정 디스크의 상면에서 중립 위치에 있을 때, 상기 고정 디스크의 온수 연통구는 상기 온수 연통구의 내측 가장자리가 상기 가동 디스크의 매개 연통구의 대향 측 가장자리에 중첩되지 않는 위치 또는 형상으로 이루어지도록 형성되며, 상기 고정 디스크의 냉수 연통구는 상기 냉수 연통구의 내측 가장자리가 상기 가동 디스크의 매개 연통구의 대향 측과 중첩되는 위치 또는 형상으로 이루어지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 관점에 있어서, 상기 냉수 연통구의 단면적은 상기 온수 연통구의 단면적보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 수전 카트리지를 구성하는 고정 디스크와 가동 디스크로 이루어지는 냉온수 출수 제어 구조체에 있어서, 상기 고정 디스크는 중심 상부 양측에 각각 형성되는 냉수 연통구와 온수 연통구, 및 중심 하부에 형성되는 냉온수 배출구를 포함하고, 상기 가동 디스크는 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구가 상기 냉수 연통구 및 온수 연통구 중 적어도 하나와 연통하는 연통 매개구 또는 연통 매개홈이 형성되고, 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구의 중심을 상하로 지나는 가상선을 중심으로 상기 냉수 연통구와 온수 연통구는 대칭되게 형성되고, 상기 가동 디스크의 매개 연통구는 상부가 넓고 하부가 좁은 상광하협(上廣下狹)의 우적(雨滴) 형태로 형성되되, 그 중심을 상하로 지나는 가상선을 중심으로 비대칭되게 형성되며, 상기 가동 디스크가 상기 고정 디스크의 상면에서 중립 위치에 있을 때, 상기 가동 디스크의 매개 연통구는 그 매개 연통부의 상부 일측 가장자리가 상기 고정 디스크의 온수 연통구의 가장자리에 중첩되지 않는 위치 또는 형상으로 이루어지도록 형성되며, 그 매개 연통부의 상부 타측 가장자리는 상기 고정 디스크의 냉수 연통구의 대향 측과 중첩되는 위치 또는 형상으로 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체가 제공된다.
본 발명의 제4 관점에 따르면, 고정 디스크 상에서 수전 레버에 의해 선형 이동 및 좌우 회전 가능하게 구비되는 가동 디스크를 포함하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체에 있어서, 상기 고정 디스크는 중심 상부에 대칭되게 형성되는 냉수 연통구과 온수 연통구, 및 중심 하부에 형성되어 하기 연통 매개구의 하부에 인접하여 형성되는 라운드 형태의 냉온수 배출구를 포함하고, 상기 가동 디스크는 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구가 상기 냉수 연통구 및 온수 연통구 중 적어도 하나와 연통되도록 하는 연통 매개구가 형성되며, 상기 가동 디스크는 수전 레버의 조작으로 상기 고정 디스크 상에서 선형이동 및 회전 가능하게 구비되는 제1 가동 디스크 부재, 및 상기 제1 가동 디스크 부재의 선형 이동에는 연동하지 않으며, 상기 제1 가동 디스크 부재의 회전 시에만 그 제1 가동 디스크 부재와 함께 연동하여 회전하는 제2 가동 디스크 부재로 이루어지고, 상기 제1 가동 디스크 부재와 제2 가동 디스크 부재는 합치된 상태에서 원판 형태를 이루면서 중앙부에 상광하협의 연통 매개구가 형성되고, 상기 연통 매개구에는 중심을 상하로 지나는 선상에서 상기 연통 매개구의 상단 내벽으로부터 하단 내벽 측으로 소정 길이 연장되어 상기 제1 가동 디스크 부재 측 연통 매개구와 상기 제2 가동 디스크 부재의 연통 매개구를 일부 구획하는 구획벽이 형성되고, 상기 제1 가동 디스크 부재와 제2 가동 디스크 부재 간의 접촉 대향 면에서는 각각 선형 이동방향으로 서로 삽입되는 선형 끼움편이 돌출 형성되며, 상기 선형 끼움편은 상기 제1 가동 디스크 부재의 최대 선형이동 스크로크(stroke) 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체가 제공된다.
본 발명에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지에 의하면, 중립 위치에 있는 수전 조작핸들을 상승시켜 토출 조작할 시 냉수만이 단독으로 토출되도록 하여 불필요한 온수의 낭비를 방지하고, 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 복잡한 장치의 추가나 복잡한 구조를 통한 방법이 아닌 수전 카트리지 장치의 구조 개선으로 구현될 수 있어 비용증가를 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존 수전 카트리지의 가동 디스크 및/또는 고정 디스크만의 교체로 구현될 수 있어 교체할 전체 수전을 폐기할 필요가 없고, 범용성을 갖도록 하여 제품 경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 수전 카트리지에서 토출구 간의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 가동디스크와 고정디스크의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 가동디스크와 고정디스크가 조립되고, 수전 레버가 중립의 위치에 있는 상태를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 가동디스크와 고정디스크의 구성을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체에서 수전 레버의 회전 구간에 따른 냉온수 토출 구간을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 고정 디스크와 가동 디스크를 평면적으로 바라본 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체는, 수전 카트리지를 구성하는 시트의 냉수 유입구 및 온수 유입구와 각각 연통하는 냉수 연통구과 온수 연통구가 일측 양쪽에 각각 형성되고, 타측에 냉온수 배출구가 형성되는 고정 디스크, 및 상기 고정 디스크의 상면에 슬라이딩 가능하게 안착되고, 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구가 상기 냉수 연통구 및 온수 연통구 중 적어도 하나와 연통되도록 하는 연통 매개구 또는 연통 매개홈이 형성되는 가동 디스크를 포함하며, 상기 가동 디스크가 중립 위치에서 연통 관계를 형성할 때, 다시 말해서 상기 고정 디스크의 중심점을 지나는 연장 선상에서 상기 가동 디스크의 중심점이 이동할 때, 상기 가동 디스크의 연통 매개구는 상기 고정 디스크의 온수 연통구와 연통하지 않고, 상기 고정 디스크의 냉수 연통구와 연통되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체에 대하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 가동디스크와 고정디스크의 구성을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 가동디스크와 고정디스크가 조립되고, 수전 레버가 중립의 위치에 있는 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 수전 카트리지를 구성하는 시트의 냉수 유입구 및 온수 유입구와 각각 연통하는 냉수 연통구(110)과 온수 연통구(120)가 일측(도면에서 상부 측) 양쪽에 각각 형성되고, 타측(도면에서 하부 측)에 냉온수 배출구(130)가 형성되는 고정 디스크(100); 및 상기 고정 디스크(100)의 상면에 슬라이딩 가능하게 안착되고, 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크(100)의 냉온수 배출구(130)가 상기 냉수 연통구(110) 및 온수 연통구(120) 중 적어도 하나와 연통되도록 하는 연통 매개구(210) 또는 연통 매개홈(이하, "연통 매개구"로 통칭함)이 형성되는 가동 디스크(200)를 포함하며, 상기 가동 디스크(200)가 중립 위치에서 연통 관계를 형성할 때, 다시 말해서 상기 고정 디스크(100)의 중심점(FC)을 지나는 연장 선상, 즉 고정 디스크(100)의 센터라인(FL)에서 상기 가동 디스크(200)의 중심점(MC)이 이동할 때, 상기 가동 디스크(200)의 연통 매개구(210)는 상기 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)와 연통하지 않고, 상기 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)와 연통되도록 형성되어 이루어진다.
상기 수전 카트리지를 구성하는 시트는 수도관에서 냉수가 유입되는 냉수 유입구, 온수가 유입되는 온수 유입구, 혼합수가 배출되는 혼합수 유출구를 포함하며, 각각의 냉수 및 온수 유입구 및 혼합수 유출구에는 방수용 패킹부재가 구비되어 상기 고정 디스크(100)의 각 냉수 연통구(110)와 온수 연통구(120) 및 냉온수 배출구(130)와 연통하게 된다.
고정 디스크(100)에 형성되는 냉수 연통구(110)와 온수 연통구(120)는 냉온수 배출구(130)의 중심점을 상하로 지나는 연장 선상, 즉 가동 디스크(200)의 센터라인(ML)을 중심으로 비대칭되게 형성되며, 가동 디스크(200)가 그의 중심점(MC)을 중심으로 온수 방향 측으로 회전할수록 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)와 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)의 연통 면적은 증가하고, 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)와 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)의 연통 면적은 감소하도록 이루어진다.
가동 디스크(200)가 고정 디스크(100)의 상면에서 중립 위치에 있을 때, 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)는, 그 온수 연통구(120)의 일측(내측) 가장자리가 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)의 일측 가장자리에 중첩되지 않는 위치 또는 형상으로 형성되며, 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)는 그 냉수 연통구(110)의 일측(내측) 가장자리가 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)의 일측과 중첩되는 위치 또는 형상으로 형성된다.
여기에서, 상기 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)의 단면적은 온수 연통구(120)의 단면적보다 크게 형성된다. 예를 들면, 상기 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)는 가동 디스크(200)의 회전 반경 방향으로 온수 연통구(120)보다 연장되어 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체에서 수전 레버의 회전 구간에 따른 냉온수 토출 구간을 나타내는 도면이다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 수전 레버가 중립의 위치에 있는 상태에서 물을 사용하고자 무의식적으로 상승 조작하는 경우라도, 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)는 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)와 연통되지 않고, 고정 디스크(200)의 냉수 연통구(110)와만 연통 관계를 형성하여 온수는 토출되지 않고 냉수만이 토출됨으로써 온수 낭비 및 보일러의 가동을 방지할 수 있게 된다.
그런 다음, 수전 레버를 상승시킨 상태에서 온수 측으로 회전시키거나, 또는 수전 레버를 온수 측으로 회전시킨 다음 수전 레버를 상승시킴에 따라, 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)는 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)와 연통하게 되어 보일러가 가동하여 냉수와 온수가 혼합된 냉온수가 배출되거나 온수가 공급되어 배출되게 된다.
또한, 수전 레버를 상승시킨 상태에서 냉수 측으로 회전시키거나, 또는 수전 레버를 냉수 측으로 회전시킨 다음 수전 레버를 상승시킴에 따라, 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)는 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)와만 연통하게 되어 냉수만이 배출되게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 가동디스크와 고정디스크의 구성을 나타내는 도면으로, 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)가 비대칭되게 형성되는 경우를 나타내는 것이다.
구체적으로, 고정 디스크(100)의 냉온수 배출구(130)의 중심을 상하로 지나는 가상선을 중심으로 냉수 연통구(110)와 온수 연통구(120)는 대칭되게 형성되고, 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)는 위가 넓고 아래가 좁은 상광하협(上廣下狹)의 광폭부와 협폭부를 갖는 우적(雨滴) 형태로 형성되되, 그 중심을 상하로 지나는 가상선을 중심으로 비대칭되게 형성되며, 가동 디스크(200)가 고정 디스크(100)의 상면에서 중립 위치에 있을 때, 그 매개 연통구(210)의 광폭부의 일측(온수 연통구 측) 가장자리는 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)의 일측(내측) 가장자리에 중첩되지 않는 위치 또는 형상으로 형성되며, 광폭부의 타측(냉수 연통구 측) 가장자리는 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)의 일측(내측)과 중첩되는 위치 또는 형상으로 형성되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시 예의 변형 에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 또한 제1 실시 예와 같이, 수전 레버가 중립의 위치에 있는 상태에서 물을 사용하고자 무의식적으로 상승 조작하는 경우라도, 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)는 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)와 연통되지 않고, 고정 디스크(200)의 냉수 연통구(110)만 연통 관계를 형성하여 온수는 토출되지 않고 냉수만이 토출됨으로써 온수 낭비 및 보일러의 가동을 방지할 수 있게 된다.
그런 다음, 수전 레버를 온수 측으로 일정 각도 조작하는 경우에, 가동 디스크(200)의 매개 연통구(210)는 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)와 연통하게 되어 보일러가 가동하고 온수가 공급되어 배출되게 된다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체에 대하여 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 아래 제2 실시 예에 대한 설명에서 상기한 제1 실시 예의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 그에 대한 상세한 설명은 생략하거나 간략히 한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 고정 디스크와 가동 디스크를 평면적으로 바라본 상태를 나타내는 도면이다. 도 6에서 수전 레버가 승강 조작 전 최초 중립 위치에 있는 경우, 냉수 연통구 및 온수 연통구와 매개 연통구 간은 일부가 연통 관계를 형성한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체는, 고정 디스크 상에서 수전 레버에 의해 선형 이동 및 좌우 회전 가능하게 구비되는 가동 디스크를 포함하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체에 있어서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 고정 디스크(100)는 수전 카트리지를 구성하는 시트의 냉수 유입구 및 온수 유입구와 각각 연통하는 냉수 연통구(110)과 온수 연통구(120)가 일측(도면에서 상부 측) 양쪽에 각각 대칭되게 형성되고, 타측(도면에서 하부 측)에 냉온수 배출구(130)가 하기의 연통 매개구(311, 321)의 하부에 인접하여 호 형상으로 라운드지게 형성된다.
또한, 가동 디스크는 상기 고정 디스크(100)의 상면에 슬라이딩 가능하게 안착되고, 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크(100)의 냉온수 배출구(130)가 상기 냉수 연통구(110) 및 온수 연통구(120) 중 적어도 하나와 연통되도록 하는 연통 매개구가 형성되되, 2개로 분할되어 형성되는 것이다.
구체적으로, 제2 실시 예에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체를 구성하는 가동 디스크(310, 320)는, 수전 레버의 승하강 조작 및 좌우 회전 조작으로 고정 디스크(100) 상에서 선형이동 및 회전하는 제1 가동 디스크 부재(310), 및 수전 레버의 좌우 회전 조작으로 제1 가동 디스크 부재(310)의 회전 시 그 제1 가동 디스크 부재(310)와 함께 연동하여 회전하는 제2 가동 디스크 부재(320)를 포함하며, 제1 가동 디스크 부재(310)와 제2 가동 디스크 부재(320)는 전체적으로 원판 형태의 가동 디스크로 이루어지고, 이러한 제1 가동 디스크 부재(310)와 제2 가동 디스크 부재(320)가 합치된 상태에서 상광하협의 연통 매개구(311, 321)가 형성되되, 그 연통 매개구(311, 321)에는 중심을 상하로 지나는 선상에서 연통 매개구(311, 321)의 상단 내벽으로부터 하단 내벽 측으로 소정 길이 연장되어 제1 가동 디스크 부재(310)의 연통 매개구(311)와 제2 가동 디스크 부재(320)의 연통 매개구(321)를 일부 구획하는 구획벽(330)이 형성된다.
여기에서, 구획벽(330)의 연장단과 연통 매개구(311, 321)의 하단 내벽 사이의 거리는 제1 가동 디스크 부재(310)의 최대 스크로크 범위와 같거나 크도록 형성된다.
제1 가동 디스크 부재(310)와 제2 가동 디스크 부재(320)의 연동가능하게 회전할 수 있는 구성을 살펴보면, 제1 가동 디스크 부재(310)와 제2 가동 디스크 부재(320)의 상호 접촉 대향 면에서는 각각 선형 이동방향으로 삽입되는 선형 끼움편(311a, 321a)이 형성되고, 이러한 선형 끼움편(311a, 321a)은 제1 가동 디스크 부재(310)의 최대 선형이동 스크로크(stroke) 길이보다 길게 형성된다.
이에 따라 가동 디스크 부재(310, 320)가 최대 선형이동한 상태에서 좌측 또는 우측으로 회전되더라도 두 선형 끼움편(311a, 321a)은 회전 방향으로 구속되어 일체로 회전하고, 회전 시 두 가동 디스크 부재(310, 320) 간은 미끄럼 접촉하면서 원래의 원형 형태 또는 원 형태에 가까운 형태를 형성하게 된다.
이와 같은 본 발명의 제2 실시 예의 변형 에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체는, 수전 레버가 중립의 위치에 있는 상태에서 물을 사용하고자 무의식적으로 상승 조작하는 경우라도, 고정 디스크(100)의 냉수 연통구(110)와 연통하는 제1 가동 디스크(310)만이 소정 스크로크 이동하여 매개 연통구(130)가 고정 디스크의 냉온수 배출구(130)와 연통하게 되어 냉수만을 배출하게 된다.
그런 다음, 수전 레버를 온수 측으로 일정 각도 조작하는 경우에, 제2 가동 디스크 부재(320)의 매개 연통구(321)는 매개 연통구(130)를 통해 고정 디스크(100)의 온수 연통구(120)와 연통하게 되어 보일러가 가동하고 온수가 공급되어 배출되게 된다. 이때 제2 가동 디스크 부재(320)는 제1 가동 디스크(310)와 미끄럼 접촉하면서 함께 회전하고, 상기한 제1 실시 예와 같이 매개 연통구(311, 321)의 회전 각도에 따라 냉온수 배출구(130)와의 연통 관계를 형성하여 온수의 온도를 조절할 수 있게 된다.
여기에서, 수전 레버를 최대 상승시키는 경우, 구획벽(330)에 의해 매개 연통구(311, 321)가 구획되게 되지만, 수전 레버의 회전 범위에 따라 제1 및 제2 가동 디스크 부재(310, 320)의 연통 관계가 조절되어 냉온수 배출구(130)와 연통하게 되어 제1 가동 디스크 부재(310)의 냉수 연통구(110)와 제2 가동 디스크 부재(320)의 온수 연통구(120)로 유입되는 냉수 및 온수는 호 형태로 라운드지게 형성된 냉온수 배출구(130)에서 혼합되어 배출되게 된다.
한편, 수전 레버를 냉수 측으로 일정 각도 조작하면 제1 가동 디스크 부재(311)의 선형 끼움편(311a)과 제2 가동 디스크 부재(321)의 선형 끼움편(321a)은 회전방향으로 구속되어 있어 미끄럼 접촉하면서 함께 회전하는데, 냉수를 토출시키기 위하여 수전 레버가 상승된 상태에 있으므로, 제1 가동 디스크 부재(310)의 매개 연통구(311)는 냉온수 배출구(130)와 연통 관계를 형성하나, 제2 가동 디스크 부재(320)의 매개 연통구(321)는 냉온수 배출구(130)와 연통되지 않는 상태에 있게 되어 냉수만이 토출되게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체 및 이를 구비하는 수전 카트리지에 의하면, 중립 위치에 있는 수전 조작핸들을 상승시켜 토출 조작할 시 냉수만이 단독으로 토출되도록 하여 불필요한 온수의 낭비를 방지하고, 에너지를 절감할 수 있고, 복잡한 장치의 추가나 복잡한 구조를 통한 방법이 아닌 수전 카트리지 장치의 구조 개선으로 구현될 수 있어 비용증가를 억제할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존 수전 카트리지의 가동 디스크 및/또는 고정 디스크만의 교체로 구현될 수 있어 교체할 전체 수전을 폐기할 필요가 없고, 범용성을 갖도록 하여 제품 경쟁력을 확보할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 고정 디스크
110: 냉수 연통구
120: 온수 연통구
130: 냉온수 배출구
200: 가동 디스크
210: 연통 매개구(연통 매개홈)
310: 제1 가동 디스크 부재
320: 제2 가동 디스크 부재
311, 321: 매개 연통구
FC: 고정 디스크의 중심점
FL: 고정 디스크의 센터 라인
MC: 가동 디스크의 중심점
ML: 가동 디스크의 센터 라인

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 고정 디스크 상에서 수전 레버에 의해 선형 이동 및 좌우 회전 가능하게 구비되는 가동 디스크를 포함하는 수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체에 있어서,
    상기 고정 디스크는 중심 상부에 대칭되게 형성되는 냉수 연통구과 온수 연통구, 및 중심 하부에 형성되어 하기 연통 매개구의 하부에 인접하여 형성되는 라운드 형태의 냉온수 배출구를 포함하고,
    상기 가동 디스크는 중심을 중심으로 좌측 또는 우측으로의 회전 시 상기 고정 디스크의 냉온수 배출구가 상기 냉수 연통구 및 온수 연통구 중 적어도 하나와 연통되도록 하는 연통 매개구가 형성되며,
    상기 가동 디스크는 수전 레버의 조작으로 상기 고정 디스크 상에서 선형이동 및 회전 가능하게 구비되는 제1 가동 디스크 부재, 및 상기 제1 가동 디스크 부재의 선형 이동에는 연동하지 않으며, 상기 제1 가동 디스크 부재의 회전 시에만 그 제1 가동 디스크 부재와 함께 연동하여 회전하는 제2 가동 디스크 부재로 이루어지고,
    상기 제1 가동 디스크 부재와 제2 가동 디스크 부재는 합치된 상태에서 원판 형태를 이루면서 중앙부에 상광하협의 연통 매개구가 형성되고,
    상기 연통 매개구에는 중심을 상하로 지나는 선상에서 상기 연통 매개구의 상단 내벽으로부터 하단 내벽 측으로 소정 길이 연장되어 상기 제1 가동 디스크 부재 측 연통 매개구와 상기 제2 가동 디스크 부재의 연통 매개구를 일부 구획하는 구획벽이 형성되고,
    상기 제1 가동 디스크 부재와 제2 가동 디스크 부재 간의 접촉 대향 면에서는 각각 선형 이동방향으로 서로 삽입되는 선형 끼움편이 돌출 형성되며,
    상기 선형 끼움편은 상기 제1 가동 디스크 부재의 최대 선형이동 스크로크(stroke) 길이보다 길게 형성되는
    수전 카트리지용 냉온수 출수 제어 구조체.
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