KR102293826B1 - 잠수 분수 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 단순하고, 조립과 분해가 간편하여 제작, 설치 및 유지 비용이 상당히 감소할 뿐 아니라 대형화가 가능하고, 급수펌프의 동작에 따른 즉각적인 제어가 가능한 잠수식 부력체를 포함하는 잠수 분수에 관한 것으로,
노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하는 잠수분수에 있어서, 상기 잠수식 부력체는, 프레임(70)에 고정되는 부력파이프(71); 일단이 부력파이프(71)의 하부에 연결되는 제1배수관(76); 제1배수관(76)의 타단이 연결되는 배수 실린더(77); 배수 실린더(77)의 내부에 위치하는 배수펌프(80); 배수 실린더(77)의 내부에 위치하고, 일단이 배수펌프(80)에 연결되어 상부로 연장되며, 타단이 배수 실린더(77)의 외부로 돌출되는 제2배수관(78); 일단이 부력파이프(71)의 상부에 연결되고, “∩”자 형상으로 형성되는 급수관(85); 급수관(85)의 타단에 형성되고, 급수관(85)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 물을 공급하는 급수펌프(90); 급수관(85)의 상부에 형성되고, 급수펌프(90)가 멈출 때에 부력파이프(71) 내부로의 물 공급을 멈출 수 있는 멈춤부(95); 및 부력파이프(71)의 상부에 연결되어 상부로 연장되는 공기관(97);을 포함한다.

Description

잠수 분수{Diving fountain}

본 발명은 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수식 부력체를 설치하여 평소에는 물속에 잠겨 있다가 분수 작동시에 부상할 수 있는 잠수 분수에 관한 것이다.

최근에는 분수를 여러 개 설치하고 음악에 맞추어 각각의 분수가 음성신호에 따라 개별적으로 작동하여 마치 춤을 추는 듯한 광경을 연출하는 음악분수가 등장하여 각광을 받고 있으며, 특히 호수 중앙에 떠 있으면서 작동하는 분수를 제공하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

그러나 일명 부유 분수라고 소개되는 호수 위에 떠 있는 분수는 겨울에 기온이 하강하여 호수가 어는 경우에 분수도 함께 얼게 되어 부유 분수가 동파하는 문제점이 발생하였고, 상기와 같은 부유 분수의 동파를 방지하기 위해서는 겨울이 되기 전에 호수 위에 설치해 놓은 부유 분수를 매번 분리·회수하여야 하는 번거로운 작업이 요구되었다.

그리하여 본 발명자가 과거에 출원하여 등록받은 특허등록 제10-0836730호에서는 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 본체에 설치함으로써, 평소에는 물속에 잠겨 있다가 분수 작동시에만 부상하여 분수에 대한 신비감이 극대화되고, 겨울에도 동파의 염려가 없는 잠수 분수를 연출할 수 있었다.

하지만, 본 발명자의 종래기술은 다수의 분수를 설치할 수 있는 잠수장치의 대형화에 어려움이 있었고, 공기펌프를 사용하므로 상당한 제약이 따르는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배수관, 배수펌프, 급수관, 급수펌프, 공기관 및 멈춤부를 형성함으로써, 구조가 단순하고, 조립과 분해가 간편하여 제작, 설치 및 유지 비용이 상당히 감소할 뿐 아니라 대형화가 가능하고, 급수펌프의 동작에 따른 즉각적인 제어가 가능한 잠수식 부력체를 포함하는 잠수 분수를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 잠수식 부력체에 설치되는 로봇 분수에는 물공급관, 우회몸체, 중간관 및 노즐로 구분하여 형성하고, 체결부를 본체의 하면 하부로 돌출하여 형성함으로써, 다양한 패턴의 분수를 연출할 수 있고, 분수의 회전 안정성을 확보함과 동시에 조립과 분해를 더욱 편리하게 수행할 수 있으며, 메인부에 전선공을 형성하여 전선의 꼬임이 발생하지 않는 잠수 분수를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잠수 분수는, 노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하는 잠수분수에 있어서, 상기 잠수식 부력체는, 프레임에 고정되는 부력파이프; 상기 부력파이프의 하부에 연결되어 상부로 연장되는 배수관; 상기 배수관의 하부 일측에 형성되고, 상기 부력파이프 내부의 물을 상기 배수관을 통하여 외부로 배출하는 배수펌프; 일단이 상기 부력파이프의 상부에 연결되고, “∩”자 형상으로 형성되는 급수관; 상기 급수관의 타단에 형성되고, 상기 급수관을 통하여 상기 부력파이프 내부로 물을 공급하는 급수펌프; 상기 급수관의 상부에 형성되고, 상기 급수펌프가 멈출 때에 상기 부력파이프 내부로의 물 공급을 멈출 수 있는 멈춤부; 및 상기 부력파이프의 상부에 연결되어 상부로 연장되는 공기관;을 포함하거나, 노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하는 잠수분수에 있어서, 상기 잠수식 부력체는, 프레임에 고정되는 부력파이프; 일단이 상기 부력파이프의 하부에 연결되는 제1배수관; 상기 제1배수관의 타단이 연결되는 배수 실린더; 상기 배수 실린더의 내부에 위치하는 배수펌프; 상기 배수 실린더의 내부에 위치하고, 일단이 배수펌프에 연결되어 상부로 연장되며, 타단이 상기 배수 실린더의 외부로 돌출되는 제2배수관; 일단이 상기 부력파이프의 상부에 연결되고, “∩”자 형상으로 형성되는 급수관; 상기 급수관의 타단에 형성되고, 상기 급수관을 통하여 상기 부력파이프 내부로 물을 공급하는 급수펌프; 상기 급수관의 상부에 형성되고, 상기 급수펌프가 멈출 때에 상기 부력파이프 내부로의 물 공급을 멈출 수 있는 멈춤부; 및 상기 부력파이프의 상부에 연결되어 상부로 연장되는 공기관;을 포함한다.

상기 부력파이프의 상부에 상부 파이프가 형성될 수 있고, 배수관, 제2배수관 및/또는 급수관에 수위 센서가 형성될 수 있다.

또한, 상기 분수는 로봇 분수로서, 본체의 상면과 하면을 관통하여 회전하는 물 공급관; 상기 본체의 하면과 물 공급관의 하단부 사이에 형성되고, 상기 본체의 하면 하부로 돌출되며, 단면이 “∪”자 형상인 체결부; 상기 본체의 내부에 형성되고, 상기 물 공급관을 회전시키는 제1모터; 상기 본체의 상면과 물 공급관의 상단부 사이에 형성되고, 단면이 “ㅠ”자 형상인 지지부; 상기 물 공급관의 상단에 체결되고, 내부에는 상기 물 공급관과 연통되는 우회로가 형성되는 우회몸체; 회전체는 상기 우회몸체의 상면에 체결되고, 상기 우회로와 연통되도록 상기 회전체의 하면 일측에 형성되는 통과공; 상기 회전체의 내부에서 회전하고, 일단은 상기 통과공과 연통되는 중간관; 상기 회전체의 내부에 형성되고, 상기 중간관의 타단에 연결되어 상기 중간관을 회전시키는 제2모터; 및 상기 중간관의 중앙부에 형성되는 노즐;을 포함하고, 상기 본체의 상부에 회전 가능하게 회전체가 형성되고, 상기 회전체의 회전방향과 상기 노즐의 회전방향은 서로 교차하며, 상기 물 공급관에 공급되는 물은 상기 우회로, 통과공 및 중간관을 통과하여 상기 노즐을 통해서 분사될 수 있다.

상기 물 공급관의 외면에는 슬립링이 형성될 수 있으며, 상기 물 공급관의 상단부에는 단면이 “ㅠ”자 형상인 메인부가 일체로 형성될 수 있고, 상기 메인부에는 상하로 관통되는 전선공이 형성될 수 있다.

본 발명은 배수관, 배수펌프, 급수관, 급수펌프, 공기관 및 멈춤부를 형성함으로써, 구조가 단순하고, 조립과 분해가 간편하여 제작, 설치 및 유지 비용이 상당히 감소할 뿐 아니라 대형화하 수 있고, 급수펌프 및 배수펌프의 동작에 따른 즉각적인 제어를 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 잠수식 부력체에 설치되는 로봇 분수에는 물공급관, 우회몸체, 중간관 및 노즐로 구분하여 형성하고, 체결부를 본체의 하면 하부로 돌출하여 형성함으로써, 다양한 패턴의 분수를 연출할 수 있고, 분수의 회전 안정성을 확보함과 동시에 조립과 분해를 더욱 편리하게 수행할 수 있으며, 메인부에 전선공을 형성하여 전선의 꼬임이 발생하지 않고, 다수의 로봇 분수를 네트워크로 연결하여 다양한 형태의 분수 쇼를 연출할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 잠수 분수의 잠수식 부력체의 3D 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 잠수 분수의 잠수식 부력체의 부분 3D 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 잠수 분수의 배수부의 3D 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 잠수 분수의 배수부와 공기관의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 잠수 분수의 급수부의 3D 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 잠수 분수의 급수부의 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 좌측 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 우측 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 3D 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 정면도.
도 11은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 우측면도.
도 12는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 부분 단면 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 본체의 투시 사시도.
도 14는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 본체의 단면도.
도 15는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 회전체의 투시 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 회전체의 단면도.
도 17은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 부분 단면 3D 사시도.
도 18은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 누설센서와 브라켓의 사시도.

본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 잠수 분수의 잠수식 부력체의 3D 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 잠수 분수의 잠수식 부력체의 부분 3D 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 잠수 분수의 배수부의 3D 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 잠수 분수의 급수부의 3D 사시도이다.

본 발명에 따른 잠수 분수는, 노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하는 잠수분수에 있어서, 상기 잠수식 부력체는, 프레임(70)에 고정되는 부력파이프(71); 부력파이프(71)의 하부에 연결되어 상부로 연장되는 배수관(75); 배수관(75)의 하부 일측에 형성되고, 부력파이프(71) 내부의 물을 배수관(75)을 통하여 외부로 배출하는 배수펌프(80); 일단이 부력파이프(71)의 상부에 연결되고, “∩”자 형상으로 형성되는 급수관(85); 급수관(85)의 타단에 형성되고, 급수관(85)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 물을 공급하는 급수펌프(90); 급수관(85)의 상부에 형성되고, 급수펌프(90)가 멈출 때에 부력파이프(71) 내부로의 물 공급을 멈출 수 있는 멈춤부(95); 및 부력파이프(71)의 상부에 연결되어 상부로 연장되는 공기관(97);을 포함하거나, 노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하는 잠수분수에 있어서, 상기 잠수식 부력체는, 프레임(70)에 고정되는 부력파이프(71); 일단이 부력파이프(71)의 하부에 연결되는 제1배수관(76); 제1배수관(76)의 타단이 연결되는 배수 실린더(77); 배수 실린더(77)의 내부에 위치하는 배수펌프(80); 배수 실린더(77)의 내부에 위치하고, 일단이 배수펌프(80)에 연결되어 상부로 연장되며, 타단이 배수 실린더(77)의 외부로 돌출되는 제2배수관(78); 일단이 부력파이프(71)의 상부에 연결되고, “∩”자 형상으로 형성되는 급수관(85); 급수관(85)의 타단에 형성되고, 급수관(85)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 물을 공급하는 급수펌프(90); 급수관(85)의 상부에 형성되고, 급수펌프(90)가 멈출 때에 부력파이프(71) 내부로의 물 공급을 멈출 수 있는 멈춤부(95); 및 부력파이프(71)의 상부에 연결되어 상부로 연장되는 공기관(97);을 포함한다.

본 발명에 따른 잠수 분수의 잠수식 부력체는 부력파이프(71), 배수부[배수관(75), 배수펌프(80)], 급수부[급수관(85), 급수펌프(90), 멈춤부(95)] 및 공기관(97)을 포함하거나, 부력파이프(71), 배수부[제1배수관(76), 배수 실린더(77), 제2배수관(78), 배수펌프(80)], 급수부[급수관(85), 급수펌프(90), 멈춤부(95)] 및 공기관(97)을 포함한다.

잠수 분수는 노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하고, 잠수식 부력체의 프레임(70)에 부력파이프(71)가 고정되는데, 프레임(70)은 금속빔이 격자 형태로 결합되어 구조적으로 안정감을 주는 직사각형 형태일 수 있고, 직사각형 프레임(70)의 4개의 모서리 부분에 부력파이프(71)가 형성될 수 있으며, 상기 격자 형태의 금속빔의 상면에 타공판이 형성될 수 있고, 직사각형 프레임(70)의 형상은 다양하게 변형 가능하며, 부력파이프(71)의 상부에 상부 파이프(72)가 형성될 수 있고, 상부 파이프(72)의 내부에는 공기가 채워져 있거나 스티로폼과 같이 비중이 낮은 부유체가 채워질 수 있다.

잠수 분수는 아르키메데스의 원리를 이용한 것으로 물체의 일부 또는 전부가 어떤 액체 속에 잠겨 있으면 그 물체에 의해 밀려나온 액체의 중량과 크기가 같고 방향이 반대인 부력이 그 물체에 작용한다는 것이다. 즉, 잠수 분수가 물속에 잠겨 있을 때 잠겨 있는 잠수 분수의 체적만큼 가벼워지는데 이 부력이 잠수 분수의 무게와 같을 때 잠수 분수는 물속에서 뜨거나 가라앉지 않으며, 만약 이 상태에서 잠수 분수에 부력이 더 작용하면 수면으로 부상한다.

도 2는 본 발명에 따른 잠수 분수의 잠수식 부력체의 부분 3D 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 잠수 분수의 배수부의 3D 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 잠수 분수의 배수부와 공기관의 정면도.

부력파이프(71)의 하부에는 제1배수관(76)의 일단이 연결되고, 제1배수관(76)의 타단에는 배수 실린더(77)가 연결되며, 배수 실린더(77)의 내부에는 배수펌프(80)가 위치하고, 배수 실린더(77)의 내부에 위치하는 제2배수관(78)의 일단은 배수펌프(80)에 연결되어 상부로 연장되며, 제2배수관(78)의 타단은 배수 실린더(77)의 외부로 돌출된다. 잠수식 부력체가 물에 잠기더라도 제2배수관(78)의 타단은 수면 밖에 위치하고, 제2배수관(78)의 타단에는 밸브가 형성될 수 있다.

일단이 부력파이프(71)의 상부에 연결되는 공기관(97)은 상부로 연장되어 형성되고, 잠수식 부력체가 물에 잠기더라도 공기관(97)의 타단은 수면 밖에 위치하며, 공기관(97)의 타단에는 밸브가 형성될 수 있다.

이때, 배수펌프(80)를 작동시키면, 배수펌프(80)는 배수 실린더(77) 내부의 물을 제2배수관(78)을 통하여 외부로 배출하고, 부력파이프(71) 내부의 물은 제1배수관(76)을 통하여 배수 실린더(77)로 이동하며, 공기는 공기관(97)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 이동하고, 부력파이프(71)의 내부에 공기의 양이 증가하여 잠수식 부력체는 상승하며, 수면이 제2배수관(78)에 형성된 수위 센서(99)에 도달하면, 배수펌프(80)가 멈추고, 잠수식 부력체의 상승도 멈춘다.

또한, 배수 실린더(77)가 형성되지 않으면, 부력파이프(71)의 하부에는 제1배수관(76)의 일단이 연결되고, 제1배수관(76)의 타단은 배수펌프(80)에 연결되며, 제2배수관(78)의 일단은 배수펌프(80)에 연결되고, 제2배수관(78)의 타단은 상부로 연장될 수 있다. 즉, 제1배수관(76)과 제2배수관(78)이 결합하여 배수관(75)을 형성할 수 있으며, 일단이 부력파이프(71)의 하부에 연결되는 배수관(75)은 상부로 연장되어 형성되고, 부력파이프(71) 내부의 물을 배수관(75)을 통하여 외부로 배출하는 배수펌프(80)는 배수관(75)의 하부 일측에 형성될 수 있다. 잠수식 부력체가 물에 잠기더라도 배수관(75)의 타단은 수면 밖에 위치하고, 배수관(75)의 타단에는 밸브가 형성될 수 있다.

이때, 배수펌프(80)를 작동시키면, 배수펌프(80)는 부력파이프(71) 내부의 물을 배수관(75)을 통하여 외부로 배출하고, 공기는 공기관(97)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 이동하며, 부력파이프(71)의 내부에 공기의 양이 증가하여 잠수식 부력체는 상승하고, 수면이 배수관(75)에 형성된 수위 센서(99)에 도달하면, 배수펌프(80)가 멈추고, 잠수식 부력체의 상승도 멈춘다.

도 2는 본 발명에 따른 잠수 분수의 잠수식 부력체의 부분 3D 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 잠수 분수의 급수부의 3D 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 잠수 분수의 급수부의 정면도이다.

“∩”자 형상으로 형성되는 급수관(85)의 일단은 부력파이프(71)의 상부에 연결되고, 급수관(85)의 타단에는 급수펌프(90)가 형성되며, 급수펌프(90)는 급수관(85)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 물을 공급한다.

“∩”자 형상의 급수관(85)의 상부에 형성되는 멈춤부(95)는 급수펌프(90)가 멈출 때에 부력파이프(71) 내부로의 물 공급을 멈출 수 있으며, 잠수식 부력체가 물에 잠기더라도 멈춤부(95)는 수면 밖에 위치하고, 멈춤부(95)의 타단에는 밸브가 형성될 수 있다.

이때, 급수펌프(90)를 작동시키면, 급수펌프(90)는 급수관(85)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 물을 공급하고, 부력파이프(71) 내부의 공기는 공기관(97)을 통하여 외부로 빠져나가며, 부력파이프(71)의 내부에 공기의 양이 감소하여 잠수식 부력체는 하강하고, 수면이 급수관(75)에 형성된 수위 센서(99)에 도달하면, 급수펌프(90)가 멈추고, 멈춤부(95)를 통하여 급수관(85)의 상부로 공기가 공급되어 부력파이프(71) 내부로의 물 공급이 즉시 중단되므로 잠수식 부력체의 하강도 바로 멈춘다. 멈춤부(95)가 없으면, 급수펌프(90)가 멈추더라도 관성에 의하여 부력파이프(71) 내부로의 물 공급이 즉시 중단되지 않으므로 잠수식 부력체의 제어에 어려움이 따르는바, 실시간 제어가 불가능하다.

또한, 멈춤부(95)는 항상 개방되어 있을 수 있으나, 멈춤부(95)의 타단에 솔레노이드 밸브를 형성하여 급수펌프(90)의 작동 시에 폐쇄되어 있다가 급수펌프(90)의 중단 시에 개방되게 할 수도 있다. 멈춤부(95)가 항상 개방되어 있으면, 급수펌프(90)의 작동 시에 멈춤부(95)를 통하여 물이 배출될 수 있으나, 멈춤부(95)의 직경을 급수관(85)의 직경보다 작게 하여 멈춤부(95)를 통한 물 배출량을 상대적으로 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 잠수 분수의 기능 및 작용을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.

본 발명에 따른 잠수 분수는 노즐을 통해 물을 분사하는 로봇 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하고, 평소 물속에 잠겨 있다가 분수 작동 시에 잠수식 부력체를 수면 위로 부상시키기 위하여 배수펌프(80)를 작동시키면, 배수펌프(80)는 배수 실린더(77) 내부의 물을 제2배수관(78)을 통하여 외부로 배출하고, 부력파이프(71) 내부의 물은 제1배수관(76)을 통하여 배수 실린더(77)로 이동하며, 공기는 공기관(97)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 유입된다. 이때, 부력파이프(71)의 내부에 공기의 양이 증가하면서 잠수식 부력체가 상승하여 수면이 제2배수관(78)에 형성된 수위 센서(99)에 도달하면, 배수펌프(80)의 작동이 멈추고, 잠수식 부력체의 상승도 멈춘다.

로봇분수 작동 완료 후에 잠수식 부력체를 수면 아래로 잠수시키기 위하여 급수펌프(90)를 작동시키면, 급수펌프(90)는 급수관(85)을 통하여 부력파이프(71) 내부로 물을 공급하고, 부력파이프(71) 내부의 공기는 공기관(97)을 통하여 외부로 유출된다. 이때, 부력파이프(71)의 내부에 공기의 양이 감소하면서 잠수식 부력체가 하강하여 수면이 급수관(75)에 형성된 수위 센서(99)에 도달하면, 급수펌프(90)의 작동이 멈추고, 잠수식 부력체의 하강도 멈춘다. 통상적으로 급수펌프(90)의 작동이 멈추더라도 관성에 의하여 부력파이프(71) 내부로의 물 공급이 즉시 중단되지 않으나, “∩”자 형상의 급수관(85)의 상부에 멈춤부(95)가 형성되므로 급수펌프(90)의 작동이 멈추는 경우에 멈춤부(95)를 통하여 급수관(85)의 상부로 공기가 바로 공급되어 부력파이프(71) 내부로의 물 공급도 즉시 중단되고, 잠수식 부력체의 하강도 즉각적으로 멈춘다.

도 7은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수를 좌측에서 바라본 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수를 우측에서 바라본 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수를 3D 랜더링한 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 정면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 우측면도이고, 도 12는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 부분 종단면을 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇분수는, 본체(10)의 상부에 회전 가능하게 회전체(20)가 형성되고, 회전체(20)의 회전방향과 회전방향이 교차하는 노즐(30)을 포함하는 분수에 있어서, 본체(10)의 상면과 하면을 관통하여 회전하는 물 공급관(11); 본체(10)의 하면과 물 공급관(11)의 하단부 사이에 형성되고, 본체(10)의 하면 하부로 돌출되며, 단면이 “∪”자 형상인 체결부(12); 본체(10)의 내부에 형성되고, 물 공급관(11)을 회전시키는 제1모터(14); 본체(10)의 상면과 물 공급관(11)의 상단부 사이에 형성되고, 단면이 “ㅠ”자 형상인 지지부(16); 물 공급관(11)의 상단에 체결되고, 내부에는 물 공급관(11)과 연통되는 우회로(19)가 형성되는 우회몸체(18); 회전체(20)는 우회몸체(18)의 상면에 체결되고, 우회로(19)와 연통되도록 회전체(20)의 하면 일측에 형성되는 통과공(21); 회전체(20)의 내부에서 회전하고, 일단은 통과공(21)과 연통되는 중간관(23); 회전체(20)의 내부에 형성되고, 중간관(23)의 타단에 연결되어 중간관(23)을 회전시키는 제2모터(24); 및 중간관(23)의 중앙부에 형성되는 노즐(30);을 포함하고, 물 공급관(11)에 공급되는 물은 우회로(19), 통과공(21) 및 중간관(23)을 통과하여 노즐(30)을 통해서 분사된다.

본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇분수는 본체(10), 우회몸체(18), 회전체(20) 및 노즐(30)을 포함하고, 본체(10)는 물 공급관(11), 체결부(12), 제1모터(14) 및 지지부(16)를 포함하며, 하면 일측에 통과공(21)이 형성되는 회전체(20)는, 중간관(23) 및 제2모터(24)를 포함한다.

도 13은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 본체 내부가 보이도록 나타낸 투시 사시도이고, 도 14는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 본체의 단면도이며, 도 17은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 부분 단면을 3D 랜더링한 사시도이고, 도 18은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 누설센서와 브라켓의 사시도이다.

물 공급관(11)은 본체(10)의 상면과 하면을 관통하여 본체(10)의 내부에 형성되고, 베어링(42)으로 지지되어 회전할 수 있다.

단면이 “∪”자 형상인 체결부(12)는 본체(10)의 하면 하부로 돌출되고, 본체(10)의 하면과 물 공급관(11)의 하단부 사이에 형성되며, 체결부(12)의 하면은 물 배관(60)에 결합되고, 체결부(12)의 하면 중앙부는 상하로 관통되어 물 배관(60)에서 공급되는 물이 물 공급관(11)으로 전달된다. 또한, 물 공급관(11)과 체결부(12) 사이에는 베어링(42)이 형성되고, 베어링(42)의 하부에는 적어도 하나의 실링(43)이 형성되며, 체결부(12)의 상단에는 플랜지(28)가 형성되고, 플랜지(28)를 통해 체결부(12)는 본체(10)의 하면에 결합된다. 체결부(12)를 본체(10)의 하면 하부로 돌출시켜 본체(10) 내부의 공간을 확보할 수 있을 뿐 아니라 공간의 손실 없이 상하로 다수의 실링(43)을 형성할 수 있어 본체(10) 내부로의 누수를 방지할 수 있다.

단면이 “ㅠ”자 형상인 지지부(16)는 본체(10)의 상면과 물 공급관(11)의 상단부 사이에 형성되고, 지지부(16)는 본체(10)의 상면의 상부에서 하부로 삽입되어 체결되며, 지지부(16)의 상면 중앙부는 상하로 관통되어 물 공급관(11)이 삽입되고, 물 공급관(11)과 지지부(16)의 사이에 베어링(42)이 형성되며, 베어링(42)의 상부에는 적어도 하나의 실링(43)이 형성된다.

이때, 물 공급관(11)의 상단부에 단면이 “ㅠ”자 형상인 메인부(11a)가 일체로 결합되면, 메인부(11a)와 지지부(16)의 사이에 베어링(42)이 형성되고, 베어링(42)의 상부에는 적어도 하나의 실링(43)이 형성된다.

슬립링(13; slip ring)이 물 공급관(11)의 하부 외면에 형성되어 회전체(20)로 전력과 신호를 전선의 꼬임 없이 안정적으로 공급한다. 메인부(11a)에는 상하로 관통되는 전선공(15)이 형성되고, 메인부(11a)의 상단에 결합되는 우회몸체(18)에도 전선공(15)이 연장되어 형성되며, 우회몸체(18)의 상단에 결합되는 회전체(20)에도 전선공(15)이 연장되어 형성되므로 슬립링(13)으로부터 제공되는 전선이 전선공(15)을 통과하여 회전체(20)의 내부로 제공되는바, 물 공급관(11)과 회전체(20)가 회전하더라도 전선의 꼬임이 발생하지 않는다.

본체(10)의 내부에 형성되는 제1모터(14)는 물 공급관(11)을 회전시키는데, 물 공급관(11)의 외면에는 종동 풀리(51)가 형성되고, 구동 풀리(50)의 축과 직교하는 제1모터(14)의 축은 감속기(53)[웜기어 또는 베벨기어 등의 다양한 기어 방식으로 회전 속도가 제어됨]를 통하여 결합될 수 있다. 이때, 구동 풀리(50)와 종동 풀리(51)는 벨트(52)로 연결될 수 있고, 풀리는 기어 또는 스프라킷 등으로 대체될 수 있다. 즉, 물 공급관(11)과 제1모터(14)는 후술하는 중간관(23)과 제2모터(24)와 같이 기어 등으로 결합될 수도 있다.

본체(10)의 내부에 물 공급관(11), 메인부(11a), 제1모터(14), 지지부(16), 구동 풀리(50), 종동 풀리(51) 및 감속기(53)가 위치하고, 본체(10)의 하면 외부에 체결부(12)가 위치한다.

본체(10)의 내부에는 누설센서(40; leak sensor)가 형성되어 본체(10) 내부로 물이 스며드는 것을 감지할 수 있다. 이때, 누설센서(40)는 “ㄷ”자 형상의 브라켓(41)에 체결되어 본체(10)의 바닥에 고정되는 것이 바람직하다.

도 15는 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 회전체 내부가 보이도록 나타낸 투시 사시도이고, 도 16은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 회전체의 단면도이며, 도 17은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 부분 단면을 3D 랜더링한 사시도이고, 도 18은 본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇 분수의 누설센서와 브라켓의 사시도이다.

물 공급관(11)의 상단에 체결되는 우회몸체(18)의 내부에는 물 공급관(11)과 연통되는 우회로(19)가 형성되고, 우회몸체(18)의 상단과 하단에 형성되는 플랜지(28)를 통하여 우회몸체(18)는 메인부(11a) 및 회전체(20)에 안정적으로 결합될 수 있다.

회전체(20)의 하면 일측에는 우회로(19)와 연통되도록 통과공(21)이 형성되고, 회전체(20)는 우회몸체(18)의 상면에 결합되며, 회전체(20)의 내부에서 회전체(20)의 회전방향과 수직방향으로 회전할 수 있는 중간관(23)의 일단은 통과공(21)과 연통된다. 이때, 회전체(20)와 중간관(23)의 사이에 베어링(42)이 형성되고, 베어링(42)의 양측 또는 일측에 실링(43)이 형성된다.

회전체(20)의 내부에 형성되는 제2모터(24)는 중간관(23)의 타단에 연결되어 중간관(23)을 회전시키는데, 중간관(23)의 타단에 연결축(27)이 추가로 형성될 수 있고, 연결축(27)과 직교하는 제2모터(24)의 축은 감속기(53)[웜기어 또는 베벨기어 등의 다양한 기어 방식으로 회전 속도가 제어됨]를 통하여 결합될 수 있다. 또한, 중간관(23)과 제2모터(24)는 물 공급관(11)과 제1모터(14)와 같이 풀리와 벨트로 결합될 수도 있다.

회전체(20)는 제1회전체(20a)와 제2회전체(20b)로 구분될 수 있으며, 제1회전체(20a)의 내부에 중간관(23)이 위치하고, 제2회전체(20b)의 내부에 연결축(27), 감속기(53) 및 제2모터(24)가 위치할 수 있다.

회전체(20)의 내부에는 누설센서(40; leak sensor)가 형성되어 회전체(20) 내부로 물이 스며드는 것을 감지할 수 있다. 이때, 누설센서(40)는 “ㄷ”자 형상의 브라켓(41)에 체결되어 회전체(20)의 바닥에 고정되는 것이 바람직하다.

중간관(23)의 중앙부에는 노즐(30)이 결합되고, 노즐(30) 주위에는 LED 조명등이 형성될 수 있다.

메인부(11a)의 상단에 결합되는 우회몸체(18)에도 전선공(15)이 연장 형성되고, 우회몸체(18)의 상단에 결합되는 제1회전체(20a)에도 전선공(15)이 연장 형성되며, 제1회전체(20a)의 전선공(15)은 수평으로 연장되어 제2회전체(20b)의 내부에 위치하는 제2모터(24)에 전선이 연결될 수 있다. 또한, 제2회전체(20b)의 일측에서 외부로 전선이 인출되어 LED 조명등에 연결될 수 있는바, 노즐(30)이 여러 방향으로 자유롭게 회전하더라도 LED 조명등으로 전력과 신호를 전선의 꼬임 없이 안정적으로 공급할 수 있다.

물 공급관(11)에 공급되는 물은 우회로(19), 통과공(21) 및 중간관(23)을 통과하여 노즐(30)을 통해서 분사된다. 즉, 물 공급관(11)이 회전하므로 물 공급관(11)에 결합된 우회몸체(18)가 회전하고, 우회몸체(18)에 결합된 회전체(20)가 회전하며, 회전체(20)의 내부에서 중간관(23)이 물 공급관(11)의 회전방향과 수직방향으로 회전하더라도 물 공급관(11)에 공급되는 물은 노즐(30)을 통하여 분사될 뿐만 아니라 물이 분사되는 노즐(30)을 여러 방향으로 회전 제어할 수 있어 아름다운 분수를 연출할 수 있다.

본 발명에 따른 잠수 분수의 로봇분수의 기능 및 작용을 도 7 내지 도 18을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.

본 발명에 따른 로봇분수에서는 노즐(30)이 다양한 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 하기 위하여 우회몸체(18)에 결합된 회전체(20)가 물 공급관(11)과 함께 회전하고, 회전체(20)의 내부에서 중간관(23)이 회전체(20)의 회전방향과 수직방향으로 회전하며, 중간관(23)에 결합된 노즐(30)도 회전한다. 이때, 물 공급관(11)에 공급되는 물은 우회로(19), 통과공(21) 및 중간관(23)을 통과하여 노즐(30)을 통해서 분사된다. 이때, 체결부(12)를 본체(10)의 하면 하부로 돌출시켜 공간의 손실 없이 상하로 다수의 실링(43) 및 베어링(42)을 형성할 수 있어 본체(10) 내부로의 누수를 방지할 수 있을 뿐 아니라 회전 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 본체(10) 및/또는 회전체(20)의 내부 일측에는 누설센서(40)가 형성되어 본체(10) 및/또는 회전체(20)의 내부로 물이 스며드는지를 파악할 수 있고, 슬립링(13)으로부터 제공되는 전선이 메인부(11a), 우회몸체(18) 및 회전체(20)에 형성되는 전선공(15)을 통과하여 회전체(20)의 내부로 제공되므로 물 공급관(11)과 회전체(20)가 회전하더라도 전선의 꼬임이 발생하지 않으며, 노즐(30)의 주위에 LED 조명등이 형성되는 경우에 전선이 제2회전체(20b)의 일측에서 외부로 인출되어 LED 조명등에 연결되므로 노즐(30)이 여러 방향으로 자유롭게 회전하더라도 LED 조명등으로 전력과 신호를 안정적으로 공급할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 본체 11: 물 공급관
11a: 메인부 12: 체결부
13: 슬립링 14: 제1모터
15: 전선공 16: 지지부
18: 우회몸체 19: 우회로
20: 회전체 21: 통과공
23: 중간관 24: 제2모터
27: 연결축 28: 플랜지
30: 노즐 40: 누설센서
41: 브라켓 42: 베어링
43: 실링 50: 구동풀리
51: 종동풀리 52: 벨트
53: 감속기 60: 물 배관
70: 프레임 71: 부력파이프
72: 상부 파이프 75: 배수관
76: 제1배수관 77: 배수 실린더
78: 제2배수관 80: 배수펌프
85: 급수관 90: 급수펌프
95: 멈춤부 97: 공기관
99: 수위센서

Claims (5)

1. 노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하는 잠수분수에 있어서,
   상기 잠수식 부력체는, 프레임(70)에 고정되는 부력파이프(71);
   상기 부력파이프(71)의 하부에 연결되어 상부로 연장되는 배수관(75);
   상기 배수관(75)의 하부 일측에 형성되고, 상기 부력파이프(71) 내부의 물을 상기 배수관(75)을 통하여 외부로 배출하는 배수펌프(80);
   일단이 상기 부력파이프(71)의 상부에 연결되고, “∩”자 형상으로 형성되는 급수관(85);
   상기 급수관(85)의 타단에 형성되고, 상기 급수관(85)을 통하여 상기 부력파이프(71) 내부로 물을 공급하는 급수펌프(90);
   상기 급수관(85)의 상부에 형성되고, 상기 급수펌프(90)가 멈출 때에 상기 부력파이프(71) 내부로의 물 공급을 멈출 수 있는 멈춤부(95); 및
   상기 부력파이프(71)의 상부에 연결되어 상부로 연장되는 공기관(97);을 포함하며,
   상기 잠수식 부력체가 물에 잠기더라도, 상기 멈춤부(95)는 수면 밖에 위치하고, 상기 멈춤부(95)의 타단에는 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수분수.
   
2. 노즐을 통해 물을 분사하는 분수가 설치되는 잠수식 부력체를 포함하는 잠수분수에 있어서,
   상기 잠수식 부력체는, 프레임(70)에 고정되는 부력파이프(71);
   일단이 상기 부력파이프(71)의 하부에 연결되는 제1배수관(76);
   상기 제1배수관(76)의 타단이 연결되는 배수 실린더(77);
   상기 배수 실린더(77)의 내부에 위치하는 배수펌프(80);
   상기 배수 실린더(77)의 내부에 위치하고, 일단이 배수펌프(80)에 연결되어 상부로 연장되며, 타단이 상기 배수 실린더(77)의 외부로 돌출되는 제2배수관(78);
   일단이 상기 부력파이프(71)의 상부에 연결되고, “∩”자 형상으로 형성되는 급수관(85);
   상기 급수관(85)의 타단에 형성되고, 상기 급수관(85)을 통하여 상기 부력파이프(71) 내부로 물을 공급하는 급수펌프(90);
   상기 급수관(85)의 상부에 형성되고, 상기 급수펌프(90)가 멈출 때에 상기 부력파이프(71) 내부로의 물 공급을 멈출 수 있는 멈춤부(95); 및
   상기 부력파이프(71)의 상부에 연결되어 상부로 연장되는 공기관(97);을 포함하며,
   상기 잠수식 부력체가 물에 잠기더라도, 상기 멈춤부(95)는 수면 밖에 위치하고, 상기 멈춤부(95)의 타단에는 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수분수.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 부력파이프(71)의 상부에 상부 파이프(72)가 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수분수.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 배수관(75)과 급수관(85)에 수위 센서(99)가 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수분수.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 제2배수관(78)과 급수관(85)에 수위 센서(99)가 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수분수.

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