KR102272350B1

KR102272350B1 - 욕조 배수구용 스마트 마개

Info

Publication number: KR102272350B1
Application number: KR1020200063848A
Authority: KR
Inventors: 정경환
Original assignee: 정경환
Priority date: 2020-05-27
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2021-07-01

Abstract

본 발명은 욕조 배수구용 스마트 마개에 관한 것으로, 욕조의 욕조 배수구에 장착되고, 상기 욕조에 수용된 물이 유입되는 유입구와, 상기 유입구로 유입된 물이 유동하는 유로와, 상기 욕조 배수구와 연통하며 상기 유로를 유동하는 물이 상기 욕조 배수구로 배출되는 배출구를 포함하는 마개 본체; 상기 마개 본체에 마련되어, 상기 배출구를 개폐하는 배수 밸브; 및 외부 기기로부터 제어 신호를 전송받아, 상기 배수 밸브가 상기 배출구를 개방하는 개방모드와 상기 배출구를 폐쇄하는 폐쇄모드로 작동하도록 상기 배수 밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

욕조 배수구용 스마트 마개{SMART PLUG FOR BATHTUB DRAINAGE}

본 발명은 욕조 배수구용 스마트 마개에 관한 것으로서, 욕조 배수구에 장착되는 마개에 IoT 기능을 부가하여, 원격 제어에 의해 욕조 배수구를 개폐할 수 있는 욕조 배수구용 스마트 마개에 관한 것이다.

통상, 각 가정에 설치된 욕조에 물을 채우거나 배출할 때, 욕조 배수구에 욕조 배수구용 마개를 착탈하여 사용한다.

즉, 사용자가 욕조에 물을 채우기 위해서는, 욕조 배수구용 마개를 욕조 배수구에 삽입 장착하여 욕조 배수구를 폐쇄한 후, 수도꼭지를 개방하여 원하는 양의 물을 욕조에 채워 목욕을 위해 사용하게 된다.

그리고, 사용자가 욕조를 이용한 목욕이 완료되면, 욕조 배수구용 마개를 욕조 배수구로부터 분리하여, 욕조에 채워진 물을 욕조 배수구를 통해 배수시킨다.

그런데, 종래에는 욕조에 물을 채우거나 또는 비우기 위해, 사용자가 일일이 욕조 배수구용 마개를 배수구에 삽입 장착하거나 또는, 배수구로부터 분리하여야 하는 번거로운 문제점이 있다.

또한, 사용자가 목욕하고자 하는 의욕으로 욕조에 물을 채울 경우, 비어있는 욕조에 원하는 양을 물을 채우기 위해서는 입욕 대기 시간이 오래 걸려, 욕조에 물을 채우는 도중에 목욕의 의욕이 저하되는 문제점이 있다.

이에 따라, 각 가정에서의 욕조의 방치가 증대되어 욕조의 활용도가 저하될 뿐만 아니라 욕조를 사용한 질 높은 휴식을 취하기 어려운 문제점이 있다.

등록실용신안공보 제20-0481490호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 욕조 배수구에 마개를 상시 장착한 상태에서 원격 제어에 의해 욕조 배수구를 개폐할 수 있고, 마개의 착탈에 따른 사용자의 번거로움을 해소하며, 입욕 대기 시간을 단축하고, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 욕조 배수구용 스마트 마개를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 욕조의 사용에 따른 질 높은 휴식을 도모하며, 욕조의 활용도를 향상시킬 수 있는 욕조 배수구용 스마트 마개를 제공하는 것을 본 발명의 다른 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 욕조의 욕조 배수구에 장착되고, 상기 욕조에 수용된 물이 유입되는 유입구와, 상기 유입구로 유입된 물이 유동하는 유로와, 상기 욕조 배수구와 연통하며 상기 유로를 유동하는 물이 상기 욕조 배수구로 배출되는 배출구를 포함하는 마개 본체; 상기 마개 본체에 마련되어, 상기 배출구를 개폐하는 배수 밸브; 및 외부 기기로부터 제어 신호를 전송받아, 상기 배수 밸브가 상기 배출구를 개방하는 개방모드와 상기 배출구를 폐쇄하는 폐쇄모드로 작동하도록 상기 배수 밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는, 욕조 배수구용 스마트 마개에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 배수 밸브는, 상기 유로에 수용되어, 상기 배출구를 개폐하는 밸브체; 및 상기 밸브체가 상기 개방모드와 상기 폐쇄모드로 작동하도록 상기 밸브체를 작동시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 배수 밸브는, 상기 액추에이터에 연결되어, 상기 액추에이터의 축을 중심으로 선회운동하는 커플러; 상기 커플러에 연결되어, 상기 커플러의 선회운동을 직선 왕복운동으로 변환하는 밸브 스템; 및 상기 밸브 스템과 상기 밸브체를 탄성 지지하며 연결하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 마개 본체는, 상기 유입구와 상기 유로와 상기 배출구를 형성하며, 상기 욕조 배수구에 결합되는 배수구 결합부; 및 상기 유로와 연통하는 연통공을 형성하며 상기 배수구 결합부에 연결되어, 상기 욕조 배수구를 덮는 마개부를 포함하며, 상기 마개부에는 상기 제어부 및 상기 액추에이터가 수용될 수 있다.

상기 연통공의 둘레를 따라 마련되어, 상기 밸브 스템과 상기 연통공 사이를 실링하는 실링부재; 및 상기 실링부재가 상기 밸브 스템의 외주에 밀착하도록 상기 실링부재를 상기 마개부에 고정하는 실링부재 커버를 더 포함하며, 상기 밸브 스템은 상기 연통공을 관통하며, 상기 유로와 상기 마개부의 내부에 이동가능하게 마련될 수 있다.

상기 마개 본체에 마련되어, 외부 기기로부터의 제어 신호를 수신하여 상기 제어부로 송신하는 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 마개 본체에 마련되어, 상기 마개 본체로 유입되는 일정 크기 이상의 이물을 걸러내는 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 필터는 메시 형태의 여과망을 포함하고, 상기 여과망을 상기 마개 본체에 분리가능하게 부착하는 부착수단을 포함할 수 있다.

상기 배수구 결합부의 외주에 마련되어, 상기 배수구 결합부를 상기 욕조 배수구에 패킹 결합하는 패킹부재를 더 포함할 수 있다.

상기 배수 밸브는 상기 욕조로 물을 공급하기 위한 수도 밸브와 연동하여 작동할 수 있다.

상기 제어부는, 수도 밸브가 폐쇄된 상태에서 욕조로 물을 공급하는 경우, 외부 기기로부터의 제어 신호에 따라 수도 밸브가 개방되면 배수 밸브는 수도 밸브와 연동하여 폐쇄모드로 작동하고, 수도 밸브가 폐쇄된 상태에서 욕조의 물을 배수하는 경우, 외부 기기로부터의 제어 신호에 따라 배수 밸브만 개방모드로 작동할 수 있다.

본 발명에 따르면, 욕조 배수구에 마개를 상시 장착한 상태에서 원격 제어에 의해 욕조 배수구를 개폐할 수 있고, 마개의 착탈에 따른 사용자의 번거로움을 해소하며, 입욕 대기 시간을 단축하고, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 욕조의 사용에 따른 질 높은 휴식을 도모하며, 욕조의 활용도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개의 사시도,
도 2는 필터가 부착되기 전의 상태를 도시한 도 1의 저면 사시도,
도 3은 도 1의 분해 사시도,
도 4는 도 1의 저면도,
도 5는 배수 밸브가 배출구를 개방한 상태를 도시한 도 4의 A-A선에 따른 단면도,
도 6은 배수 밸브가 배출구를 폐쇄한 상태를 도시한 도 4의 A-A선에 따른 단면도,
도 7은 배수 밸브가 배출구를 개방한 상태를 도시한 도 1의 요부 파단 저면 사시도,
도 8은 배수 밸브가 배출구를 폐쇄한 상태를 도시한 도 1의 요부 파단 저면 사시도,
도 9는 도 1의 욕조 배수구용 스마트 마개가 장착된 욕조에 물이 채워진 상태를 도시한 도면,
도 10은 도 1의 욕조 배수구용 스마트 마개가 장착된 욕조에 물이 배수된 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)는 마개 본체(10)와, 마개 본체(10)에 마련되는 배수 밸브(30)와, 배수 밸브(30)의 작동을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.

마개 본체(10)는 욕조 배수구(210)에 장착된다. 마개 본체(10)는 배수구에 결합되는 배수구 결합부(11)와, 욕조 배수구(210)를 덮는 마개부(21)를 포함한다.

배수구 결합부(11)는 배수구에 대응하는 직경을 갖는 속이 빈 파이프 형상을 가진다. 배수구 결합부(11)의 일단부는 마개부(21)의 저면에 지지된다.

배수구 결합부(11)는 욕조(200, 도 9 참조)에 수용된 물이 유입되는 유입구(13)와, 유입구(13)로 유입된 물이 유동하는 유로(15)와, 유로(15)를 유동하는 물이 배출되는 배출구(17)를 형성한다.

유입구(13)는 배수구 결합부(11)의 일단부 둘레를 따라 형성된다. 유입구(13)는 복수로 마련되며, 복수의 유입구(13)는 배수구 결합부(11)의 일단부 둘레를 따라 간격을 두고 형성된다. 복수의 유입구(13)는 욕조(200)에 수용된 물이 유입되도록 욕조(200)와 연통한다.

유로(15)는 배수구 결합부(11)의 내부에 형성되어, 복수의 유입구(13)와 연통한다.

배출구(17)는 배수구 결합부(11)의 내부에 형성되어, 욕조 배수구(210) 및 유로(15)와 연통한다.

이에 따라, 욕조(200)에 수용된 물은 유입구(13)를 통해 배수구 결합부(11)로 유입되어, 배수구 결합부(11)의 유로(15)와 배출구(17)를 거치며 욕조 배수구(210)를 통해 배출된다.

한편, 배수구 결합부(11)의 외주에는 패킹부재(19)가 장착된다. 패킹부재(19)는 배수구 결합부(11)를 욕조 배수구(210)에 패킹 결합한다.

이와 같이, 배수구 결합부(11)를 패킹부재(19)에 의해 욕조 배수구(210)에 패킹 결함함으로써, 배수구 결합부(11)로 유입되는 물은 배수구 결합부(11)와 욕조 배수구(210) 사이로 누설되지 않고, 배수구 결합부(11)의 유로(15)와 배출구(17)를 통해서만 욕조 배수구(210)로 배수된다.

마개부(21)는 배수구 결합부(11)의 일측에 연결되어, 욕조(200)에 위치하여 욕조 배수구(210)를 덮는다.

마개부(21)는 속이 빈 밀폐된 통 형상을 가진다. 마개부(21)의 내부는, 후술할 배수 밸브(30)의 액추에이터(33) 및 제어부(50)를 수용하기 위한 기계실을 형성한다.

또한, 마개부(21)에는 유로(15)와 연통하는 연통공(23)이 형성되어 있다. 연통공(23)에는 후술할 배수 밸브(30)의 밸브 스템(37)이 관통 결합된다.

배수 밸브(30)는 마개 본체(10)에 마련되어, 배수구 결합부(11)의 배출구(17)를 개폐한다. 배수 밸브(30)는 밸브체(31)와, 액추에이터(33)와, 커플러(35)와, 밸브 스템(37)과, 탄성부재를 포함한다.

밸브체(31)는 원반 디스크 형상을 가지며, 배수구 결합부(11)의 유로(15)에 수용된다. 밸브체(31)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 배출구(17)로부터 이격하여 배출구(17)를 개방하는 개방모드 위치와, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 배출구(17)에 밀착하여 배출구(17)를 폐쇄하는 폐쇄모드 위치 사이를 왕복이동한다. 이에 따라, 밸브체(31)는 배수구 결합부(11)의 유로(15)의 내경보다 작은 크기를 가짐과 동시에, 배수구 결합부(11)의 배출구(17)보다 큰 직경을 가지며, 배출구(17)에 밀착 또는 이격하여 배출구(17)를 폐쇄 또는 개방한다.

액추에이터(33)는 마개부(21)에 수용되어, 밸브체(31)가 개방모드 위치와 폐쇄모드 위치로 이동하도록 밸브체(31)를 작동시킨다.

본 실시예에서는 액추에이터(33)로서 서보모터가 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 액추에이터(33)는 DC모터, 스텝모터, 솔레노이드모터, 유체압에 의해 직선 왕복운동하는 유체압 실린더 등이 적용될 수 있다.

한편, 액추에이터(33)는 커플러(35)와 연결된다. 커플러(35)는 일정 길이의 바 형상을 가지며, 액추에이터(33)의 축에 연결되어 마개부(21)에 수용된다. 커플러(35)는, 밸브체(31)가 개방모드 위치와 폐쇄모드 위치 사이를 이동하는 스트로크에 대응하여, 액추에이터(33)의 축을 중심으로 선회운동한다.

밸브 스템(37)은 일정 길이의 로드 형상을 가진다. 밸브 스템(37)의 일단부는 커플러(35)에 연결된다. 밸브 스템(37)은 커플러(35)의 선회운동을 직선 왕복운동으로 변환한다. 즉, 밸브 스템(37)은 밸브체(31)의 이동 스트로크에 대응하여 직선 왕복운동한다.

밸브 스템(37)의 타단부는 탄성부재에 의해 밸브체(31)에 연결된다. 탄성부재는 코일 스프링 형상을 가지며, 밸브 스템(37)과 밸브체(31)를 탄성 지지한다.

이러한 밸브 스템(37)은 마개부(21)의 연통공(23)을 관통하며, 배수구 결합부(11)의 유로(15)와 마개부(21)에 왕복이동가능하게 수용된다.

이에 따라, 밸브 스템(37)이 관통하는 연통공(23)은, 배수구 결합부(11)의 유로(15)로 유입되는 물이 마개부(21)로 유입되지 않도록 실링할 필요가 있다.

따라서, 연통공(23)의 둘레에는, 밸브 스템(37)과 연통공(23) 사이를 실링하기 위한 실링부재(41)가 마련된다. 본 실시예에서는 실링부재(41)로서 오링이 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 실링부재(41)로서 리데나, 메카니컬실 등 다양한 형태의 실(seal)이 마련될 수도 있다.

한편, 연통공(23)의 둘레를 따라 마련된 실링부재(41)는 실링부재 커버(43)에 의해 마개부(21)에 고정된다. 실링부재 커버(43)는 볼트 등과 같은 결합수단(미도시)에 의해 마개부(21)의 저면에 결합된다. 이에 따라, 밸브 스템(37)이 연통공(23)을 관통하며 직선 왕복운동할 때, 실링부재(41)는 밸브 스템(37)의 이동에 따라 요동하지 않고 밸브 스템(37)의 외주에 밀착되면서, 배수구 결합부(11)와 마개부(21) 사이를 실링하게 된다.

여기서, 본 실시예에서는, 배수 밸브(30)가 밸브체(31)와, 액추에이터(33)와, 커플러(35)와, 밸브 스템(37)과, 탄성부재를 포함하는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 배수 밸브(30)는 밸브체(31)와 액추에이터(33)가 직결되는 형태로 마련될 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 배수 밸브(30)의 밸브체(31)와 밸브 스템(37)이 탄성부재에 의해 상호 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 밸브체(31)와 밸브 스템(37)은 탄성부재에 의해 연결되지 않고 서로 직결될 수도 있다.

제어부(50)는 마개부(21)에 수용되어, 배수 밸브(30)의 액추에이터(33)와 후술할 통신 모듈(60)과 전기적으로 연결된다. 제어부(50)는 외부 기기(100)로부터 제어 신호를 전송받아, 배수 밸브(30)가 배출구(17)를 개방하는 개방모드와 배출구(17)를 폐쇄하는 폐쇄모드로 작동하도록 배수 밸브(30)의 작동을 제어한다.

여기서, 제어부(50)는 마이크로콘트롤러가 실장된 인쇄회로기판 형태를 가진다. 그리고, 본 실시예에서는 제어부(50)가 마개 본체(10)의 마개부(21)에 수용되어 있는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 제어부(50)는 별도의 하우징에 수용되어, 욕조(200) 바깥에 별도로 마련될 수도 있다. 또한, 외부 기기(100)는 단말기, 서버 등을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)는 통신 모듈(60)을 더 포함한다.

통신 모듈(60)은 마개부(21)에 수용되어, 외부 기기(100)로부터의 제어 신호를 수신하여 제어부(50)로 송신한다. 통신 모듈(60)은 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)가 데이터 통신이 가능하도록 외부 기기(100)와 동기화된다. 통신 모듈(60)과 외부 기기(100)는 무선통신방식으로 통신을 한다. 무선통신방식으로는 근거리무선통신(near field communication, NFC), 무선 유에스비(wireless USB), 울트라와이드밴드(ultra wide band, UWB), 와이파이(WiFi), 블루투스(bluetooth), 지그비(ZIGBEE), 무선 주파수 통신(radio frequency, RF), 및 적외선 통신(infrared data association, IrDA)을 예로 들 수 있다.

이에 따라, 배수 밸브(30)를 개폐하기 위해 외부 기기(100)로부터 전송되는 제어 신호는 외부 기기(100)로부터 통신 모듈(60)로 전송되고, 통신 모듈(60)은 외부 기기(100)로부터 전송받은 제어 신호를 제어부(50)로 송신하여 배수 밸브(30)를 개폐 작동시킨다.

여기서, 통신 모듈(60)은 마개부(21)에 수용되지 않고, 마개부(21)의 외부에 노출되게 마련될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)는 욕조(200)로 물을 공급하기 위한 욕조용 수도 밸브(220a,220b, 도 9 참조)와 연동하여 작동할 수 있다.

예컨대, 제어부(50)는, 욕조용 수도 밸브(220a,220b)가 폐쇄된 상태에서 욕조(200)로 물을 공급하는 경우, 외부 기기(100)로부터의 제어 신호에 따라 욕조용 수도 밸브(220a,220b)가 개방되면, 스마트 마개(1)의 배수 밸브(30)는 욕조용 수도 밸브(220a,220b)와 연동하여 폐쇄모드로 작동할 수 있다. 또한, 제어부(50)는, 욕조용 수도 밸브(220a,220b)가 폐쇄된 상태에서 욕조(200)의 물을 배수하는 경우, 외부 기기(100)로부터의 제어 신호에 따라 스마트 마개(1)의 배수 밸브(30)만 개방모드로 작동할 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)는 마개 본체(10)로 유입되는 일정 크기 이상의 이물을 걸러내는 필터(70)를 더 포함할 수 있다.

필터(70)는 메시 형태의 여과망을 포함하며, 필터(70)는 마개 본체(10)에 마련된다.

본 실시예에서는 필터(70)로서 마개 본체(10)의 마개부(21)의 둘레를 따라 착탈되는 길이를 갖는 밴드 형상을 가진다. 또한, 필터(70)는 욕조(200) 바닥과 마개부(21) 사이의 틈새를 커버하는 폭을 가진다.

필터(70)의 일측 가장자리에는, 필터(70)를 마개부(21)의 둘레를 따라 부착하기 위한 부착수단(75)이 마련될 수 있다. 부착수단(75)으로서 양면 테이프 또는 벨크로 테이프이 마련될 수 있다.

이와 같이, 마개 본체(10)에 필터(70)를 착탈가능하게 마련함으로써, 마개 본체(10)의 유입구(13)를 통해 유로(15)로 유입되는 머리카락 등을 포함한 일정 크기 이상의 이물을 걸러내어, 마개 본체(10)의 유로(15)가 막히거나, 욕조 배수구(210)가 막히는 것을 줄일 수 있게 된다.

여기서, 본 실시예에서는 밴드 형상을 갖는 메시 형태의 여과망이 마개 본체(10)의 마개부(21)의 둘레를 따라 착탈가능하게 결합되는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 필터(70)는 마개 본체(10)의 유로(15)에 착탈가능하게 수용되는 형태로 마련될 수도 있다.

한편, 미 설명된 참조부호 65는 전원공급부이며, 배수 밸브(30)의 액추에이터(33)와 제어부(50)와 통신 모듈(60)에 전원을 제공한다. 이러한 전원공급부(65)는 마개부(21)에 수용된다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)를 이용하여, 욕조(200)에 물을 채우는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 스마트 마개(1)의 배수 밸브(30)가 배출구(17)를 개방한 상태에서, 사용자가 외부 기기(100)에 인스톨된 애플리케이션을 조작하여, 원하는 양만큼의 물이 욕조(200)에 채워지도록 욕조용 수도 밸브(220a,220b)를 개방하도록 욕조용 수도 밸브(220a,220b)에 개방신호를 보내면, 스마트 마개(1)의 배수 밸브(30)는 욕조용 수도 밸브(220a,220b)로 전송된 개방신호와 연동하여 바로 폐쇄모드로 작동하여, 배수구를 통해 물이 유출되지 않도록 마개 본체(10)의 배출구(17)를 폐쇄한다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 제어부(50)는 외부 기기(100)로부터 전송된 제어 신호에 따라 액추에이터(33)를 일방향으로 회전시킨다.

액추에이터(33)가 일방향으로 회전하면, 액추에이터(33)의 회전에 따라 커플러(35)는 액추에이터(33)의 축을 중심으로 일방향으로 선회하여, 밸브 스템(37)은 배수구 결합부(11)를 향해 이동하도록 하강한다.

밸브 스템(37)이 하강함에 따라, 탄성부재에 의해 탄성 지지된 밸브체(31) 또한 배수구 결합부(11)의 배출구(17)를 향해 하강하며 배출구(17)의 둘레에 밀착하여, 배출구(17)를 폐쇄한다.

이 때, 욕조(200)에 채워지는 물의 일부가 스마트 마개(1)의 유입구(13)를 통해 유로(15)로 유입되어, 밸브체(31)에 하중을 가한다. 이에 따라, 탄성부재는 미세하게 인장되며, 밸브체(31)는 밸브체(31)에 작용하는 탄성부재의 탄성력과 유로(15)로 유입된 물의 자중에 의해 배출구(17)의 둘레에 기밀을 유지하며 밀착 지지되어, 욕조(200)에 채워진 물은 배출구(17)를 통해 유출되지 않게 된다.

배수 밸브(30)가 배출구(17)를 폐쇄한 상태에서, 도 9에 도시된 바와 같이 설정된 양의 물이 욕조용 수도 밸브(220a,220b)를 통해 욕조(200)에 채워진다.

한편, 욕조(200)에 채워지는 물의 온도를 측정하는 온도측정센서(230) 및 수위측정센서(240)를 추가 구성하여, 온도측정센서(230)와 수위측정센서(240)로부터 측정된 욕조(200)에 채워지는 물의 온도 데이터와 욕조(200)의 수위 데이터를 외부 기기(100)로 전송하여 욕조(200)에 수용되는 물의 공급을 제어할 수도 있다. 여기서, 온도측정센서(230)로서 비접촉식 적외선 온도센서를 포함할 수 있고, 수위측정센서(240)로서 비접촉식 적외선 수위센서를 포함할 수 있다.

또한, 욕조용 수도 밸브는 냉수용 수도 밸브(220a)와 온수용 수도 밸브(220b)를 각각 구성하여, 욕조(200)에 수용된 물의 온도가 설정온도보다 높을 경우 온수용 수도 밸브(220b)에 대해 상대적으로 냉수용 수도 밸브(220a)를 더 개방하고, 욕조(200)에 수용된 물의 온도가 설정온도보다 낮을 경우 냉수용 수도 밸브(220a)에 대해 상대적으로 온수용 수도 밸브(220b)를 더 개방하도록 제어할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)와 욕조용 수도 밸브(220a,220b)와 온도측정센서(230)와 수위측정센서(240)를 욕조 시스템에 구비하여, IoT 기능을 부가하며, 원격 제어에 의해 욕조(200)를 사용할 수 있는 스마트 욕조 시스템을 구현할 수도 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 욕조 배수구용 스마트 마개(1)는 외부 기기(100)와 직접 통신하지 않고, 도 9에 도시된 바와 같이 외부 기기(100)와 연동하는 욕조용 메인 콘트롤러(110)로부터 제어 신호를 전송받아 스마트 마개(1)의 배수 밸브(30)의 개폐작동을 제어할 수도 있다.

한편, 사용자가 욕조(200)에서의 목욕을 완료한 후, 외부 기기(100)로부터의 제어 신호에 따라 배수 밸브(30)만 개방모드로 작동하면, 욕조용 수도 밸브(220a,220b)가 폐쇄된 상태에서 욕조(200)에 수용된 물은 마개 본체(10)의 배출구(17)를 거쳐 욕조 배수구(210)를 통해 외부로 배수된다.

욕조(200)의 배수 과정에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 제어부(50)는 외부 기기(100)로부터 전송된 제어 신호에 따라 액추에이터(33)를 타방향으로 회전시킨다.

액추에이터(33)가 타방향으로 회전하면, 액추에이터(33)의 회전에 따라 커플러(35)는 액추에이터(33)의 축을 중심으로 타방향으로 선회하여, 밸브 스템(37)은 마개부(21)를 향해 이동하도록 상승한다.

밸브 스템(37)이 상승함에 따라, 탄성부재에 의해 탄성 지지된 밸브체(31) 또한 탄성부재의 탄성력에 의해 배수구 결합부(11)의 배출구(17)로부터 이격하여, 배출구(17)는 개방된다.

이에 따라, 욕조용 수도 밸브(220a,220b)가 폐쇄된 상태에서, 도 10에 도시된 바와 같이 욕조(200)에 채워진 물은 스마트 마개(1)의 유입구(13)를 통해 유로(15)를 거쳐 배출구(17)를 통해 욕조 배수구(210)로 배수된다.

그리고, 욕조(200)에 수용된 물이 욕조 배수구(210)로 배수되는 과정 중에, 욕조(200)에 수용된 물에 혼입된 이물은 필터(70)를 통해 여과되며, 배수구를 통해 배수된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 욕조 배수구에 마개를 상시 장착한 상태에서 원격 제어에 의해 욕조 배수구를 개폐할 수 있고, 마개의 착탈에 따른 사용자의 번거로움을 해소하며, 입욕 대기 시간을 단축하고, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 욕조의 사용에 따른 질 높은 휴식을 도모하며, 욕조의 활용도를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 전술한 실시예에서는 본 발명의 기술적 사상이 욕조 배수구용 스마트 마개에 한정하여 설명하고 있지만, 본 발명의 기술적 사상은 싱크대, 각종 유체 저장탱크 등 다양한 저류조의 배수구용 스마트 마개에도 적용될 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 욕조 배수구용 스마트 마개
10: 마개 본체
11: 배수구 결합부
13: 유입구
15: 유로
17: 배출구
20: 마개부
21: 개구
30: 배수 밸브
31: 밸브체
33: 액추에이터
35: 커플러
37: 밸브 스템
39: 탄성부재
41: 실링부재
43: 실링부재 커버
50: 제어부
60: 통신 모듈
70: 필터

Claims

욕조의 욕조 배수구에 장착되고, 상기 욕조에 수용된 물이 유입되는 유입구와, 상기 유입구로 유입된 물이 유동하는 유로와, 상기 욕조 배수구와 연통하며 상기 유로를 유동하는 물이 상기 욕조 배수구로 배출되는 배출구를 포함하는 마개 본체;
상기 마개 본체에 마련되어, 상기 배출구를 개폐하는 배수 밸브; 및
외부 기기로부터 제어 신호를 전송받아, 상기 배수 밸브가 상기 배출구를 개방하는 개방모드와 상기 배출구를 폐쇄하는 폐쇄모드로 작동하도록 상기 배수 밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 배수 밸브는,
상기 유로에 수용되어, 상기 배출구를 개폐하는 밸브체;
상기 밸브체가 상기 개방모드와 상기 폐쇄모드로 작동하도록 상기 밸브체를 작동시키는 액추에이터;
상기 액추에이터에 연결되어, 상기 액추에이터의 축을 중심으로 선회운동하는 커플러;
상기 커플러에 연결되어, 상기 커플러의 선회운동을 직선 왕복운동으로 변환하는 밸브 스템; 및
상기 밸브 스템과 상기 밸브체를 탄성 지지하며 연결하는 탄성부재를 포함하며,
상기 배수 밸브가 폐쇄모드로 작동하면, 상기 액추에이터가 일방향으로 회전하여 상기 커플러와 상기 밸브 스템과 상기 밸브체는 상기 배출구를 향해 하강하고, 상기 유로로 유입되는 물에 의해 인장되는 탄성부재의 탄성력과 상기 유로로 유입된 물의 자중에 의해 상기 밸브체는 상기 배출구를 폐쇄하는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 마개 본체는,
상기 유입구와 상기 유로와 상기 배출구를 형성하며, 상기 욕조 배수구에 결합되는 배수구 결합부; 및
상기 유로와 연통하는 연통공을 형성하며 상기 배수구 결합부에 연결되어, 상기 욕조 배수구를 덮는 마개부를 포함하며,
상기 마개부에는 상기 제어부 및 상기 액추에이터가 수용되는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
제4항에 있어서,
상기 연통공의 둘레를 따라 마련되어, 상기 밸브 스템과 상기 연통공 사이를 실링하는 실링부재; 및
상기 실링부재가 상기 밸브 스템의 외주에 밀착하도록 상기 실링부재를 상기 마개부에 고정하는 실링부재 커버를 더 포함하며,
상기 밸브 스템은 상기 연통공을 관통하며, 상기 유로와 상기 마개부의 내부에 이동가능하게 마련되는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
제1항에 있어서,
상기 마개 본체에 마련되어, 외부 기기로부터의 제어 신호를 수신하여 상기 제어부로 송신하는 통신 모듈을 더 포함하는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
제1항에 있어서,
상기 마개 본체에 마련되어, 상기 마개 본체로 유입되는 일정 크기 이상의 이물을 걸러내는 필터를 더 포함하는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
제7항에 있어서,
상기 필터는 메시 형태의 여과망을 포함하고, 상기 여과망을 상기 마개 본체에 분리가능하게 부착하는 부착수단을 포함하는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
제4항에 있어서,
상기 배수구 결합부의 외주에 마련되어, 상기 배수구 결합부를 상기 욕조 배수구에 패킹 결합하는 패킹부재를 더 포함하는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
제1항에 있어서,
상기 배수 밸브는 상기 욕조로 물을 공급하기 위한 수도 밸브와 연동하여 작동하는, 욕조 배수구용 스마트 마개.
제10항에 있어서,
상기 제어부는, 수도 밸브가 폐쇄된 상태에서 욕조로 물을 공급하는 경우, 외부 기기로부터의 제어 신호에 따라 수도 밸브가 개방되면 배수 밸브는 수도 밸브와 연동하여 폐쇄모드로 작동하고, 수도 밸브가 폐쇄된 상태에서 욕조의 물을 배수하는 경우, 외부 기기로부터의 제어 신호에 따라 배수 밸브만 개방모드로 작동하는, 욕조 배수구용 스마트 마개.