KR20020084798A - 초 절약형 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹개폐판과 세라믹패킹에 의해 개폐되는 개폐장치로서 내구성이 높고, 그 작동이 정확하며, 그 생산 원가를 절감하고, 배출된 유체의 양을 최소화하며, 전자감지기에 의해 작동하는 개폐장치를 개발함으로써 많은 물, 유류, 가스를 절약할 목적으로 발명한『초 절약형 개폐장치』인데 그 주요 구성은 『자석(24)(32)이 내장된 수도꼭지(1)의 토수관(7)에 오링(3)을 끼운 개폐기(2)를 결합하되 이 개폐기(2)의 입수공간(5)과 토수구공간(6) 사이에 형성되는 구멍(9)이 있는 칸막이(4) 왼쪽에 오링(116)을 끼운 패킹(114)(14)을 삽입하고, 이 패킹(114)(14) 왼쪽에 개폐판(111)(11)을 넣은 다음 스프링(115)으로 탄지시키며, 토수구공간(6) 상단에 피복손잡이(18)가 피복된 레버(16)의 상단(10)이 접하게 하고, 이 레버(16)의 상단(10)이 해탈되지 않도록 볼트(12)를 그 밑에 결합하여 레버(16)의 조작부(13)가 밀릴 때 개폐판(111)(11)을 밀어내면서 구멍(9)이 열리게 하며, 개폐기(2)의 측면 요홈(23)에서 레버(16)가 작동하거나 걸림턱(22)에 걸리게 함을 특징으로 하는 초 절약형 개폐장치』인데 그 작용효과는 세라믹개폐판과 세라믹 패킹은 반영구적인 높은 내구성이 있으며, 외압에 의하여 세라믹패킹이 수축되지 않기 때문에 민감하게 작용하면서 중력, 수압, 마찰력, 전자감지기 등에 의하여 자동개폐 되므로 사용이 간편하고, 사용직후 자동 폐쇄되기 때문에 많은 유체가 절약되며 개폐판(11)(111)밖으로 배출되는 유체가 적기 때문에 그만치 낭비를 막을 수 있고, 전자감지기(119)와 솔레로리드(118)로 구성되어 그 생산원가를 절감하는작용효과가 있다.

Description

초 절약형 개폐장치{omitted}

본 발명은 세라믹밸브와 세라믹개폐판 및 세라믹패킹에 의해 개폐되는 개폐장치로서 그 내구성이 높고, 작동이 정확하며, 밸브의 단순화로 그 생산 원가를 절감하고, 배출된 유체의 양을 최소화하며, 전자감지기에 의해 작동하는 개폐장치를 개발함으로써 많은 물, 유류, 가스를 절약할 목적으로 발명한 『초 절약형 개폐장치』에 관한 것이다.

기 때문에 개폐장치를 소형으로 제작할 수 없었고, 그 생산원가가 높아지며, 밸브의 밖으로 배출된 물이나 유류, 또는 가스의 많은 양이 낭비되는 문제가 있으며, 전자감지기에 의한 개폐장치는 구성이 복잡하고, 작동이 민감하지 못하기 때문에 많은 시간과 물,유류,가스를 낭비하며 고장이 빈발하는 등의 많은 문제가 있었다.

본 발명은 세라믹밸브와 세라믹패킹에 의해 개폐되는 개폐장치의 내구성이 높고, 작동이 정확하며, 밸브의 단순화로 그 생산 원가를 절감하고, 배출된 유체의 양을 최소화하며, 전자감지기에 의해 작동하는 개폐장치를 개발함으로써 많은 물, 유류, 가스를 절약할 목적으로 발명한 『초 절약형 개폐장치』에 관한 것이다.

종래의 밸브는 평판의 한쪽 면에 지레질을 할 자루가 달려있는 것으로서 이를 제작하는 공정은 그 중앙의 구멍에 자루의 축을 삽착하여 이 삽착부위에서 물이나 유류, 가스가 새지 않도록 하면 되는데 그 제작공정에서 자루가 휘거나 수직이 되지 않기 때문에 많은 불량품이 생겼다.

그리고 이러한 밸브 및 연질 패킹을 사용할 경우 패킹의 수축에 의하여 정확한 작동을 할 수 없었으며, 밸브에 자루가 있기 때문에 개폐장치를 소형으로 제작할 수 없었고, 그 생산원가가 높아지며, 밸브의 밖으로 배출된 물이나 유류, 또는 가스의 많은 양이 낭비되는 문제가 있으며, 전자감지기에 의한 개폐장치는 구성이복잡하고, 작동이 민감하지 못하기 때문에 많은 시간과 물, 유류, 가스를 낭비하며 고장이 빈발하는 등의 많은 문제가 있었다.

본 발명은 위와 같은 많은 문제점을 근본적으로 개선하면서 기존의 밸브와 패킹의 문제점을 개선하기 위해 발명한 사출밸브와 그 자루에 의하여 세라믹밸브가 고착되도록 사출성형시키며, 세라믹 패킹에 접촉하는 세라믹밸브의 연마평면이 세라믹패킹의 연마평면에 서로 밀착되게 하되, 그 개폐하는 작용원리가 세라믹밸브의 연마평면이 세라믹패킹의 연마평면에서 분리되면서 열리고, 접착되면서 닫히는 것이 아니라 세라믹밸브와 세라믹패캥에 천공된 구멍이 겹쳐질 때는 열리고, 이 구멍이 분리될 때는 닫히게 하였다.

그리고 밸브의 제작공정을 단순화하면서 그 크기를 최소화하기 위하여 자루를 만들지 않고도 유체가 배출될 구멍을 개폐하도록 함으로써 생산원가를 절감하면서 배출된 유체의 낭비를 최소화하며, 호스의 굴신에 의하여 밸브가 개폐되지 않고 관절형 구조에 의한 꺾임으로 밸브가 개폐되도록 하며, 솔레로이드를 사용함으로써 전자감지에 의해 개폐가 민감하고, 고장이 적으며, 그 생산원가를 절감케 한 것인데 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도(가)는 본 발명의 전체 사시도

제1도(나)는 본 발명 목 돌림관의 요부 사시도

제1도(다)는 본 발명 개폐기의 전체 사시도

제2도(가)는 본 발명 목 돌림관의 요부 종단면도

제2도(나)는 본 발명 개폐기의 종단면도 및 작용원리도

제2도(다)는 본 발명 전자감지장치의 종단면도 및 작용원리도

제2도(라)는 본 발명 샤워기의 종단면도 및 작용원리도

제2도(마)는 본 발명 목 돌림관의 요부 종단면도 및 작용원리도

제2도(바)는 본 발명 목 돌림관의 요부 종단면도 및 작용원리도

제2도(사)는 본 발명 전체의 종단면도 및 작용원리도

제2도(아)는 종래 기술의 종단면도 및 작용원리도

제1도(가)(나) 및 제2도(가)(사)에서 보는 바와 같이 공지의 세라믹으로 만든 양 밑면의 넓이가 상이한 원통형 세라믹중앙에 원형의 구멍을 천공하고 이 원통형의 밑면을 잘 연마한 세라믹밸브(72)를 사출금형에 끼운 다음 사출하여 자루(78)와 사출밸브(77)가 형성되면서 세라믹밸브(72)와 사출밸브(77) 및 자루(78)를 단일체로 성형시키되 사출전에 세라믹밸브(72)를 가열하여 세라믹밸브(72)가 사출 할 때의 열팽창으로 인해 파손되지 않도록 하며, 세라믹밸브(72)의 넓은 밑면이 사출밸브(77)에 파묻혀서 양자가 서로 분리되지 않고 밀착되도록 한다.

그리고 자루(78)의 하단에는 막대(79)를 형성시키거나 삽착하여 이 막대(79)가 목돌림관(42)의 상단(32) 요홈(37)에 삽설되어 목돌림관(42)이 회전할 때 세라믹밸브(72)와 사출밸브(77) 및 자루(78)가 같은 방향으로 돌아가게 하며, 이 세라믹밸브(72)와 사출밸브(77)의 동심원상에 구멍(63)을 천공하여 유체가 통과하도록 구성한다.

세라믹밸브(72)와 사출밸브(77) 및 자루(78)가 단일체로 형성된 밸브에서 사출밸브(77)를 없애고, 세라믹밸브(72)의 중앙에 천공된 원형의 구멍에 사출물로 만든 자루(78)가 성형되도록 사출 해도 되는데 이 때도 세라믹밸브(72)를 사전에 가열한다.

자루(78)를 사출물로 국한하지 않고 물이나 유류 가스에서 변질 변형치 않는 재질로 세라믹밸브(72)에 결합해도 된다.

자루(78)가 세라믹밸브(72)와 동일한 세라믹 재질로 세라믹밸브(72)의 중앙에 돌출 되도록 형성하고, 세라믹밸브(72)가 세라믹패킹(75)에 접할 평면을 연마해야 된다.

공지의 세라믹으로 만든 세라믹팩킹(75)의 중앙에 원형의 구멍(28)을 천공하고 그 밑면적이 좁은 쪽 밑면을 연마한 세라믹패킹(75)을 사출금형에 끼운 다음 사출하되 이때 오링(73)을 끼울 수 있는 요홈(73")이 형성된 사출패킹(7인과 세라믹패킹(75)이 단일체가 되도록 하며, 사출전에 세라믹패킹(75)을 가열하여 사출할 때의 열팽창으로 인해 세라믹패킹(75)이 파손되지 않도록 한 다음 사출패킹(76) 밑면의 요홈(73")에 오링(73)을 끼울 수 있게 한다.

세라믹패킹(75)과 사출패킹(76)에 구멍(61)을 천공하여 이 구멍(61)이 세라믹밸브(72)와 사출밸브(77))의 동심원상에 천공된 구멍(63)과 겹쳐질 때 두 구멍(61)(63)이 열리게 한다.

제2도(가)의 하단 도면에서 보는 바와 같이 한쪽 평면을 연마한 세라믹패킹(75)의 반대쪽 평면에 요홈(59)을 만들고 이 요홈(59)에 오링(60)을 끼워서 사출패킹(76)이 없이 세라믹패킹(75)의 요홈(59)에 오링(60)만 끼운 것을 사용해도 된다.

세라믹밸브(72)의 동심원상에 활모양의 구멍(63)을 천공하고, 세라믹패킹(75)에 구멍(61)을 천공하여 이 두 구멍(63)(61)이 겹쳐질 때에 물이나 유류, 또는 가스가 통과하도록 한다.

세라믹밸브(72)와 세라믹패킹(75)을 가열하는 정도는 사출할 때의 급격한 온도차로 생기는 파손을 막기 위한 것이므로 의도적인 가열만을 의미하는 것이 아니며 상온에서 사출할 때의 온도차로 인한 파손이 없을 정도로 온도를 유지하면 된다.

본 발명을 응용하여 개발 양산할 수 있는 개폐장치의 종류는 물이나 유류 또는 가스 등 모든 유체(流體)를 공급 차단하는 제품에 응용되는데 그 구체적인 것을수도꼭지를 실례로 들어 설명하면 다음과 같다.

제1도(가)(다) 및 제2도(나)(다)(사)에서 보는 바와 같이 수도꼭지(1)의 토수관(7)의 내벽에 형성된 암나사에 개폐기(2)를 나합하되 오링(3)을 끼워서 유체가 새지 않도록 하며, 입수공간(5)과 토수구공간(6) 사이에 형성되는 칸막이(4)에 구멍(9)을 천공하고, 입수공간(5)에 패킹(14)을 삽입하여 이 패킹(14)이 칸막이(4)의 왼쪽 평면에 밀착되게 하며, 이 패킹(14)의 왼쪽에 평판으로 구성된 개폐판(11)을 넣어 개폐하도록 한다.

토수구공간(6)의 상단에 레버(16)의 상단(10)이 접하게 하고 이 레버(16)의 상단(10)이 해탈되지 않도록 볼트(12)를 그 밑에 결합하며, 이 결합부로 유체가 새지 않도록 공지의 기술로 처리하되 레버(16)의 조작부(13)가 왼쪽으로 밀릴 때는 개폐판(11)을 밀리면서 구멍(9)이 열리게 하다.

그리고 레버(16)에는 피복손잡이(18)로 피복하며, 개폐기(2)하단의 측면 요홈(23)에서 레버(16)가 상하로 작동하거나 걸림턱(22)에 걸리도록 구성한다.

제2도(다)에서와 같이 세라믹패킹(114)과 세라믹개폐판(111)을 세라믹으로 제작하고 서로 접촉하는 접촉면을 연마하여 접촉하였을 때 이 접촉부로 유체가 새지 않도록 하되 세라믹패킹(114)의 이면에는 요홈(120)을 만들고 이 요홈(120)에 오링(116)을 끼워서 제2도(나)(사)의 패킹(14)과 개폐판(11)과 동일한 역할을 하도록 한다.

토수구공간(6)의 상단에 레버(16)의 상단(10)이 접하게 하고 이 레버(16)의 상단(10)이 해탈되지 않도록 볼트(12)를 그 밑에 결합하며, 이 결합부분으로 유체가 새지 않도록 공지의 기술로 처리하되 레버(16)의 조작부(13)가 왼쪽으로 밀릴 때는 세라믹개폐판(111)을 밀어내면서 구멍(9)이 열리게 한다.

레버(16)의 끝에는 솔레로리드(118)의 작동편(117)을 결합하고, 이 솔레로리드(118)는 수도꼭지(1)에 장착하되 전자감지기(119)가 물체의 근접함을 감지할 때 작동되도록 공지의 기술로 그 회로와 부품을 구성한다.

전자감지기(119)가 물체의 근접함을 감지하면서 솔레로리드(118)가 작동하면 레버(16)의 끝에 연결된 작동편(117)이 자력에 의하여표 방향으로 끌어당길 때 레버(16)가 함께 작동하면서 레버(16)의 조작부(13)가 세라믹개폐판(111)을 밀어내며, 구멍(9)이 열리게 하고, 개폐기(2) 하단의 측면 요홈(23)에서 레버(16)가 상하로 작동하거나 또는 걸림턱(22)에 걸리게 구성한다.

수도꼭지(1)의 내부에는 자석(24)(32)을 넣어 두고 온ㆍ냉수의 입수공을 개폐하는 공지의 카트리지(35)를 캡(38)으로 장착하되 오링(39)을 끼워서 물이 새지 않게 하며, 회전축(36)에도 오링(37)을 끼우고, 회전축(36)상단에는 핸들(40)을 장착한다.

제1도(가)(나) 및 제2도(가)(사)에서 보는 바와 같이 수직관(41)의 내벽에 형성된 환형턱(26)위에 오링(73)을 끼운 사출패킹(76)에 고착된 세라믹패킹(75)의 연마평면에 세라믹밸브(72)의 연마평면이 접하도록 사출밸브(77)의 자루(78)를 환형턱(26)의 구멍에 삽입하여 이 자루(78)에 결합된 막대(79)가 수직관(41)의 하단 암나사에다 오링(47)과 체결링(46) 및 체결너트(44)가 관삽된 목돌림관(42)의 상단(32)을 삽입하여 이 목돌림관(42)의 상단(32) 요홈(37)에 상기 자루(78)에 결합된 막대(79)를 연결한 다음 체결너트(44)에 오링(45)을 끼워서 결합함으로써 목돌림관(42)의 상단(32) 요홈(37)에 연결된 자루(78)의 막대(79)가 목돌림관(42)이 회전할 때 같은 방향으로 회전하면서 자루(78)를 돌려줌으로써 두 구멍(63)(61)이 여닫히도록 구성하고, 수평관(25)의 상면에 천공한 구멍(28)에는 오링(43)을 끼운 뚜껑(126)을 결합한다.

그리고 자석(32)을 뚜껑(126) 밑의 공간에 넣은 다음 오링(33)이 끼워진 마개(34)를 결합한다.

제2도(마)(바)의 구성도 제2도(사)의 목돌림관(42)을 개폐하도록 하는 구성과 대동소이하므로 그 설명을 생략한다.

제2도(라)에서 보는 바와 같이 니쁠(67)이 끼워진 호스(64)에 구부(球部)(68)가 형성된 결합관(65)을 관삽 고정하고, 니쁠(67)의 겉테(69) 안쪽에 U패킹(66)을 끼운 다음, 결합관(65)의 구부(68)에 팽이너트(71)를 관삽하여 구부(68)가 팽이너트(71)안에서 회전하면서 팽이너트(71)와 결합관(65)의 구부(68)가 관절처럼 자유롭게 구부러지도록 하며, U패킹(66)은 항상 팽이너트(71)의 내벽에 밀착되어 유체가 새지 않도록 구성한다.

그 다음 공지의 샤워헤드(61)의 내벽에 형성된 환형턱(80)의 왼쪽 평면에 패킹(81)을 끼우고 자루(86)가 있는 밸브(85)를 패킹(81)에 밀착케 한 다음에 이 자루(86)가 니쁠(67)의 구멍을 관통하도록 하고, 구멍(62)이 있는 샤워망(63)을 결합한 샤워헤드(61)에 오링(84)을 끼워서 팽이너트(71)와 샤워헤드(61)를 결합하여 그 사이로 물이 새지 않게 한다.

이상과 같은 본 발명의 작용원리는 제2도(나)(사)에서 보는 바와 같이 손이나 그릇으로 레버(16)를표 방향으로 밀어주면 레버(16)의 조작부(13)가표 방향으로 밀리면서 조작부(13)에 의해 개폐판(11)이 밀리며 물이 구멍(9)을 통해 배출되는데 이 물은 고압으로 압출되지만 개폐기(2)의 내벽에서 충돌하며 수세가 꺾이는 한편 물거품이 생기면서 토수구공간(6)으로 흘러나오기 때문에 물이 튀거나 비산(飛散)되지 않는다.

표 방향으로 밀어주었던 레버(16)에서 손이나 그릇을 치우면 중력과 수압에 의하여 작동되었던 모든 부품이 원상 복귀되면서 개폐판(11)이 닫히므로 물이 멎게 된다.

이와 같이 개폐판(11)이 닫히는 순간 물이 멎게 되는데 이때 개폐판(11)의 밖에 나와 있는 물은 즉시 손이나 그릇에 떨어지면서 사용될 수 있기 때문에 물 낭비가 적어진다.

이와 같은 사실은 가장 많은 물이 절약되었던 제2도(아)의『자동절수꼭지』와 비교하여 보면 즉시 확인되는데 이『자동절수꼭지』에서는 밸브(6)가 완전히 닫힌 다음에도 밸브(6)의 밖에 나와 있는 물이 본원보다 더 많을 뿐만 아니라 이 물은 손이나 그릇을 치운 다음에 유실되는데 비해 본원은 개폐판(11)이 완전히 닫힌 다음에 개폐판(11) 밖에 나와 있는 물이『자동절수꼭지』보다 더 적고, 또 그 물은 손이나 그릇에 받을 수 있기 때문에 본원이『자동절수꼭지』보다 더 많이 절약된다.

제2도(마)(바)(사)에서 보는 바와 같이 목돌림관(42)을 앞으로 끌어당기면목돌림관(42)의 상단(32) 요홈(37)에 연결되어 있는 막대(79)가 목돌림관(42)과 같은 방향으로 돌아가면서 세라믹밸브(72)와 사출밸브(77) 및 자루(78)가 돌아가게 되기 때문에 세라믹밸브(72)와 사출밸브(77)의 동심원상의 구멍(63)이 세라믹패킹(75)과 사출패킹(76)의 구멍(61)에 겹쳐지면서 이들 두 구멍(63)(61)을 통해 물이 목돌림관(42)으로 나오게 된다.

목돌림관(42)을 뒤로 돌리면 작동하였던 모든 부품이 원상복귀되면서 두 구멍(63)(61)이 막히기 때문에 물이 멎게 된다.

제2도(다)에서 보는 바와 같이 손이나 그릇이 토수구공간(6) 밑으로 가면 전자감지기(119)가 물체의 근접함을 감지하면서 솔레로리드(118)의 작동으로 작동편(117)이표 방향으로 끌려가면서 레버(16)를표 방향으로 끌어당기기 때문에 조작부(13)가 세라믹 개폐판(111)을 열어주므로 물이 나오게된다.

손이나 그릇을 치우면 작동되었던 모든 부푸이 원상 복귀되면서 세라믹 개폐판(111)이 닫히며 물이 멎게된다.

제2도(가)에서 보는 바와 같이 샤워헤드(61)를 수평방향으로 들게되면 호스(64) 쪽이 중력에 의하여표 방향으로 쳐지면서 결합관(65)의 구부(68)에 관삽되어 있는 팽이너트(71)와 결합관(65)의 구부(68)가 관절처럼 구부러지기 때문에 자루(86)가 니쁠(67)의 내벽에 의해 변위(變位)되면서 밸브(85)가 열리며 물이 샤워헤드(61)의 구멍(62)으로 나온다

샤워헤드(61)를 수직방향으로 들었었을 때는 팽이너트(71)와 결합관(65)의 구부(68)가 일직선으로 펴지면서 밸브(85)의 자루(86)가 니쁠(67)의 구멍 중앙에서아무런 영향을 받지 않기 때문에 밸브(85)가 수압에 의하여 패킹(81)에 밀착되면서 물이 나오지 않는다.

이상과 같은 본 발명의 작용효과는 세라믹밸브와 세라믹 패킹을 반영구적인 높은 내구성이 있으며, 외압에 의하여 세라믹 패킹이 수축되지 않기 때문에 세라믹밸브가 자루의 미세한 변위(變位)에도 민감하게 작용하면서 개폐되므로 물, 유류, 가스를 공급 차단할 수 있으며, 수도꼭지가 중력, 수압, 마찰력, 전자감지기 등에 의하여 자동개폐 되므로 사용이 간편하고, 사용직후 자동 폐쇄되므로 많은 물이 절수될 뿐만 아니라 고압으로 압출되는 물이 내벽에서 수세가 꺾이며, 개폐판(11)이나 세라믹 개폐판(111)밖으로 배출된 물이 적기 때문에 그만치 낭비를 막고, 전자감지기(119)와 솔레로리드(118)의 간단한 구성으로 그 생산원가가 절감되며, 내구성이 높아지는 등의 유익한 작용 효과가 많이 있다.

Claims (3)

1. 개폐기(2)의 입수공간(5)과 토수구공간(6) 사이에 형성된 구멍(9)있는 칸막이(4) 왼쪽에 오링(116)을 끼운 세라믹패킹(114)이나 패킹(14)을 삽입하고 이들 패킹(114)(14)왼쪽에 세라믹개폐판(111)이나 개폐판(11)을 넣은 다음 스프링(115)으로 탄지하며, 토수구공간(6)상단에 피복손잡이(18)가 피복된 레버(16)의 상단(10)을 끼우고 볼트(12)로 장착한 레버(16)가 개폐기(2)의 요홈(23)과 걸림턱(22)위 에서 작동하는 레버(16)의 조작부(13)에 의해 상기의 개폐판(111)(11)이 개폐됨을 특징으로 하는 초 절약형 개폐장치. -----------독립항
2. 제1항에 있어서 레버(16)끝에 솔레로리드(118)의 작동편(117)을 결합하고, 이 솔레로리드(118)가 수도꼭지(1)에 장착된 전자감지기(119)에 의해 작동함을 특징으로 하는 초절약형 개폐장치.---------------------종속항
3. 수직관(41)의 내벽에 형성된 환형턱(26)위에 구멍(61)과 오링(73)이 있는 사출패킹(76)에 고착된 세라믹패킹(75)의 연마평면이 구멍(63)이 있는 세라믹밸브(72)의 연마평면이 접하도록 사출밸브(77)의 자루(78)를 환형턱(26)의 구멍에 삽입하되 이 자루(78)에 결합된 막대(79)를 수직관(41)의 암나사에 오링(47)과 체결링(46), 체결너트(44)가 관삽된 목돌림관(42)의 상단(32)의 요홈(37) 삽입하여 체결너트(44)에 오링(45)을 끼워서 나합함을 특징으로 하는 초절약형 개폐장치.-----------------------------종속항