KR200237908Y1 - 절수용 페달밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 절수용 페달밸브에 관한 것으로서, 본 고안은 상부면으로 급수구(11)와 토수구(12) 그리고 급수구(11)와 토수구(12)에 연통되는 삽입홀(13)을 형성한 밸브 바디 유니트(10)와; 상기 밸브 바디 유니트(10)의 삽입홀(13)에 삽입되는 관형상의 밸브 하우징(20)과; 상기 밸브 하우징(20)의 내경부(21)에 삽입되고, 상기 밸브 하우징(20)의 후방으로 관통된 끝단부를 개폐시킬 수 있도록 밸브체(31)가 구비되며, 전방의 끝단부는 상기 밸브 하우징(20)에 스프링(32)에 의해 탄력 지지되면서 전방으로 일부 돌출되게 구비되는 밸브 샤프트(30)와; 일단은 상기 밸브 하우징(20)의 전단부측 상부에 힌지 결합되고, 타단에는 발판(43)이 구비되는 커넥팅바(42)가 승강 가능하게 구비되는 조작수단(40)과; 상기 조작수단(40)의 상기 밸브 바디 유니트(10)측 단부에서 수직으로 하향 연장되고, 수직의 판면에 수평으로 결합되어 일단이 상기 밸브 샤프트(30)의 돌출단부에 접촉되도록 가압구(52)가 결합된 누름수단(50)으로 이루어지는 구성인바 조작수단(40)의 작동에 따른 물 공급의 단속 및 수격 발생을 동시에 미연에 방지시킬 수 있도록 하므로서 보다 손쉬운 제작과 사용의 편의를 제공토록 하는데 특징이 있다.

Description

절수용 페달밸브{Pedal valve for economizing water}

본 고안은 절수용 페달밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 싱크대나 세면대등에 설치하여 손으로 조작하는 수도꼭지와 무관하게 급수량을 발로서 제어할 수 있도록 하면서 구조를 간소화한 절수용 페달밸브에 관한 것이다.

일반적으로 산업의 발달로 주거형태는 물론이고 주거내 주방과 욕실문화도 대단히 다양하게 변화되고 있다.

또한 예전에 비해서 모든 물자가 풍부해지기는 하였지만 상대적으로 그만큼 소비량도 증가하므로서 실질적으로는 과소비가 초래되므로서 도리어 공급이 수요를 충족시키지 못하는 사례가 많아지고 있다.

이같은 사례로서 대표적인 것중에 하나가 식수다.

즉 식수는 정화시설의 확충으로 예전에 비해서 대단히 많은 물을 공급할 수가 있게 되었으나 소비자들의 무분별한 소비로 식수는 점차 부족해지고 있는 추세이다.

이러한 현상이 가속화되면서 최근 물 부족 현상을 심화시키게 되는 문제가 초래되고 있다.

한편 물을 소비하는 양상이 일반 가정이나 음식점 등에서 음식물 조리시 과다하게 소비되고 있는 경향이 있는바 즉 양손을 모두 사용해서 음식물을 조리하게 되는 경우에 대부분 물을 계속적으로 틀어두는 사례가 바로 그 경우다.

또한 음식물을 조리하면서 급수량 조절을 위해 음식물과 레버를 번갈아 자주 만지게 되면 조리하는 음식물의 위생에도 악영향을 미치게 되고, 급수량 조절도 적절하게 할 수 없게 된다.

주방에서 뿐만 아니라 욕실에서도 칫솔질이나 머리를 감기위해 양손을 모두 사용하게 되는 경우에는 습관적으로 물을 지속적으로 틀어두는 사례가 많으므로 물의 과소비가 다수 초래되기도 한다.

이와같은 물 사용 습관의 폐단을 최소화하기 위해 여러 분야에서 다양한 방식으로 개선안이 제시되었는바 이러한 개선안 중에 사용의 편의를 도모하면서 경제적인 물 사용을 제공하도록 제안된 것이 페달 밸브이다.

즉 페달 밸브는 이미 미국특허 5,386,600에서 제안된 바 있으며, 국내에서도 이를 개선한 다양한 페달 밸브가 제안되기도 하고 실제 상용화되어 사용 중인 경우도 있다.

페달 밸브는 대부분 도 1에서와 같이 씽크대(1)나 세면기의 아래부분에 위치되면서 손으로 조작하는 레버와는 관계없이 발로서 조작하여 급수량이 조절되도록 하는 구성이다.

이러한 페달 밸브로서 현재 주로 사용되고 있는 것은 도 2에서와 같은 구성이다.

즉 급수 파이프와 수도꼭지측 연결 파이프의 일단이 각각 접속되는 밸브 바디 유니트(1)와, 이 밸브 바디 유니트(1)에 구비되면서 내부로 유입되는 물의 공급을 제어하는 밸브(2)와, 밸브 바디 유니트(1)에 일단이 피봇 결합되어 타단을 발로서 가압함에 의해 컨텍트 바(3a)에 의해 밸브(2)를 작동시키는 페달(3)로서 이루어지는 구성이다.

한편 밸브(2)는 냉온수를 사용하는 경우에는 냉수측 밸브와 온수측 밸브가 각각 구비된다.

이와같은 구조에서 급수 중 페달(3)의 급격한 조작으로 물공급을 차단시키게 되면 밸브 바디 유니트(1)로 유입되던 물의 수압에 의해 밸브 바디 유니트(1)에서는 수격이 발생되면서 심한 소음과 함께 밸브(2)의 구성 부품들을 손상시키는 문제가 발생된다.

따라서 이같은 문제를 해결하기 위해 현재는 밸브(2)의 일측으로 별도의 수격방지수단(도시되지 않음)이 구비되게 하므로서 전기와 같은 페달(3)의 급격한 조작에 따른 수격 발생시 이를 완충시키도록 하여 보다 안전한 사용이 제공되도록 하고 있다.

그러나 종전의 수격방지수단은 밸브(2)와 거의 같은 구조로 되는 복잡한 구성으로 이루어지므로 밸브 바디 유니트(1)의 설계 및 제작이 난해한 어려움이 있으며, 이로서 제작비가 상승되는 비경제적인 문제가 있다.

이에 본 고안은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 고안은 밸브에 수격방지구조가 동시에 구비되게 하므로서 구조의 간소화에 따른 제작비가 절감되도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 고안은 작동 구조의 간소화로 조작의 편의를 제공하게 되는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 페달형 수도밸브의 설치 구조도,

도 2는 종래 페달형 수도밸브를 예시한 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 페달형 수도밸브의 측단면도,

도 4는 본 고안에 따른 페달형 수도밸브의 평면도,

도 5는 본 고안의 수도밸브가 작동되는 상태를 도시한 측단면도,

도 6은 본 고안의 수도밸브에서 페달을 조작하는 동시에 조작된 상태가 록킹되도록 하는 구성을 도시한 측단면도,

도 7은 본 고안에 따른 수격 발생시의 작동 상태를 도시한 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 밸브 바디 유니트 11 : 급수구

12 : 토수구 13 : 삽입공

20 : 밸브 하우징 21 : 내경부

30 : 밸브 샤프트 32 : 스프링

40 : 조작수단 50 : 누름수단

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 급수관과 수도꼭지의 사이에서 바닥에 구비되는 밸브 바디 유니트와 이 밸브 바디 유니트에 구비되는 밸브를 발에 의한 페달 조작에 의해 급수량을 조절하게 되는 절수용 페달밸브에 있어서, 상부면으로 급수구와 토수구가 각각 구비되고, 내부는 급수구와 토수구에 연통되면서 전방으로 개방되도록 삽입홀을 형성한 밸브 바디 유니트와; 상기 밸브 바디 유니트의 삽입홀에 삽입되어 체결고정되며, 길이방향으로 관통되게 한 관형상인 내경부는 급수구와 연통되면서 후단부는 토수구의 직전방에까지 연장되는 밸브 하우징과; 상기 밸브 하우징의 내경부에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 삽입되는 후반부는 상기 밸브 하우징의 내경보다 작은 외경을 갖도록 하여 급수구로부터 상기 밸브 하우징의 내경부로 급수가 이루어지도록 하며, 후반부의 끝단부에는 상기 밸브 하우징의 후방으로 관통된 끝단부를 개폐시킬 수 있도록 하는 밸브체를 구비하고, 전방의 끝단부는 상기 밸브 하우징에 스프링에 의해 탄력 지지되면서 전방으로 일부 돌출되게 구비되는 밸브 샤프트와; 일단은 상기 밸브 하우징의 전단부측 상부에 힌지 결합되고, 타단에는 발판이 구비되는 조작수단과; 상기 조작수단의 상기 밸브 바디 유니트측 단부에서 수직으로 하향 연장되고, 수직의 판면에 수평으로 결합되어 일단이 상기 밸브 샤프트의 돌출단부에 접촉되도록 가압구가 결합된 누름수단으로 구비되는 구성이다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3에서 보는바와 같이 본 고안은 크게 밸브 바디 유니트(10)와 밸브 하우징(20)과 밸브 샤프트(30)와 조작수단(40)과 누름수단(50)으로 이루어지는 구성이다.

밸브 바디 유니트(10)는 급수관과 수도꼭지의 사이에서 바닥에 구비되는 구성으로서, 상부면에는 급수구(11)와 토수구(12)가 각각 구비되고, 내부는 급수구(11)와 토수구(12)에 연통되면서 전방으로 개방되는 삽입홀(13)을 형성한 구성이다.

밸브 하우징(20)은 길이방향으로 중앙이 관통되는 관형상의 부재로서, 밸브 바디 유니트(10)의 삽입홀(13)에 일부가 나사체결에 의해서 삽입되어 체결되는 구성이다.

삽입홀(13)의 내부로 삽입되는 삽입단부는 끝단부가 밸브 바디 유니트(10)의 토수구(12)의 직전방에 위치되면서 밸브 바디 유니트(10)의 급수구(11)와 동일 수직선상인 외주면 일부가 관통되게 하여 급수구(11)가 내경부(21)와 연통되도록 한다.

밸브 하우징(20)은 전방의 일부가 밸브 바디 유니트(10)의 전단면으로부터 돌출되게 하며, 밸브 바디 유니트(10)와의 사이로 유체가 누출되지 않도록 긴밀하게 기밀이 유지되도록 한다.

한편 밸브 하우징(20)의 삽입시 밸브 하우징(20)의 후방측 끝단부는 밸브 바디 유니트(10)에서 토수구(12)측의 삽입홀(13) 부분은 빈 공간으로서 비어있도록 한다.

밸브 샤프트(30)는 밸브 하우징(20)의 길이방향으로 관통된 내경부(21)에 슬라이딩이 가능하게 삽입되는 부재로서, 후반부는 밸브 하우징(20)의 내경부(21)보다는 외경이 작게 형성되도록 하고, 후방측 끝단부는 밸브 하우징(20)의 끝단부보다는 더 길게 연장되도록 하여 삽입홀(13)의 후단부측 빈 공간에 위치되며, 이 끝단부에는 내경부(21)를 개폐할 수 있도록 하는 밸브체(31)가 결합되도록 한다,

이때의 밸브체(31)는 패킹의 외주면을 커버로 감싼 구성으로 이루어지며, 이 밸브체(31)의 후방에서 로크 너트를 체결하여 밸브 샤프트(30)에 견고하게 고정되도록 한다.

또한 밸브 샤프트(30)는 전반부가 밸브 하우징(20)에 긴밀히 접촉되면서 슬라이딩되도록 하되 그 전방의 끝단부는 보다 외경이 확장되도록 하면서 밸브 하우징(20)의 내측으로 단턱진 부위와 밸브 하우징(20)의 단턱진 내경면간으로는 스프링(32)이 탄설되도록 한다.

밸브 샤프트(30)의 전방측 끝단부를 스프링(32)에 의해 탄력 지지하게 되면 밸브 샤프트(30)의 후방측 끝단부에 결합되는 밸브체(31)가 밸브 하우징(20)의 내경부의 끝단부를 차폐시키는 상태가 된다.

조작수단(40)은 밸브 바디 유니트(10)의 전방측 끝단부의 상단부에 전방으로 돌출되게 힌지 브라켓(41)이 구비되면서 이 힌지 브라켓(41)에 일단이 힌지결합되는 커넥팅바(42)와 이 커넥팅바(42)의 타단에 발판(43)이 구비되도록 하여서 되는 구성이다.

즉 조작수단(40)은 힌지 브라켓(41)에 축고정되는 일단을 축으로 발판(43)이 구비되면서 타단이 수직으로 승강할 수 있도록 하는 구성이다.

누름수단(50)은 조작수단(40)의 힌지 결합되는 단부측 커넥팅바(42)로부터 수직으로 하향 구비되는 연결구(51)와 이 연결구(51)에서 수평으로 구비되는 가압구(52)가 결합되도록 한 구성으로서, 가압구(52)의 일단은 항상 밸브 샤프트(30)의 전방측 끝단부와 접촉되는 상태가 되도록 한다.

한편 상기한 구조에서 온수와 냉수를 동시에 유동시키고자 할 때에는 도 4에서와 같이 밸브 바디 유니트(10)에 형성되는 삽입공(13)을 냉수용과 온수용의 한쌍으로 구비되게 하면서 이들 각각의 삽입공(13)에도 상부로 급수공(11)과 토수공(12)이 각각 형성되도록 한다.

그리고 이들 한쌍의 삽입공(13)에는 동일한 구성인 밸브 하우징(20)과 밸브 샤프트(30)를 삽입하고, 조작수단(40)에 구비되는 누름수단(50)의 연결구(51)에는 양측의 밸브 샤프트(30)를 동시에 가압할 수 있도록 한쌍의 가압구(52)가 구비되게 하는 것이다.

상기한 구성에서 본 발명은 조작수단(40)의 컨넥팅바(42)에 록 버튼(61)을 구비하고, 이 록 버튼(61)의 조작에 의해 누름수단(50)의 연결구(51) 하단부에 구비되는 걸쇠(62)가 연동하면서 밸브 바디 유니트(10)의 전방측 끝단면에서 전방으로 돌출되게 구비한 걸림턱(63)에 걸쇠(62)가 걸려지도록 하는 록킹수단이 구비되도록 하는 것도 보다 바람직하다.

이때 록 버튼(61)과 걸쇠(62)간은 링크로서 연결되게 할 수도 있고, 와이어 로서 연결되게 할 수도 있다.

특히 록 버튼(61)은 스프링(64)에 의해 탄력 지지되면서 가압력을 제거하면 항상 상향 돌출되는 상태가 유지되도록 하며, 이러한 록 버튼(61)은 커넥팅바(41)의 발판으로부터 직후방에 구비되게 할 수도 있고, 발판의 전방측 단부에 구비되게 할 수도 있다.

도면 중 미설명부호 70은 밸브 바디 유니트(10)를 주방 및 세면장의 바닥에 고정시키기 위한 마운팅 브라켓이다.

상기한 구성에 따른 본 고안의 페달 밸브는 전술한 바와같이 일반 가정에서는 주방 또는 세면장, 식당에서는 주방에, 빌딩등에서는 세면기의 바닥에 견고하게 고정시켜 설치되도록 하면서 손을 사용하지 않고도 발로서 급수량을 제어할 수 있도록 하는 것이다.

이렇게 설치되는 밸브 메인 유니트(10)의 급수구(11)와 토수구(12)에는 각각 원수가 유도되는 파이프와 세면기 및 씽크등의 수도꼭지에 연결되는 파이프가 각각 연결된다.

본 고안의 페달 밸브는 도 3에서와 같이 조작수단(40)의 비작동상태에서는 스프링(32)에 의해 밸브 샤프트(30)가 전방으로 이동된 상태가 되면서 밸브 하우징(20)의 내경부(21) 후단부를 밸브체(31)에 의해서 차폐시키게 된다.

이렇게 내경부(21)의 후단부를 막게 되면 급수구(11)를 통해 밸브하우징(20)의 내경부(21)로 유입되는 유체는 더 이상의 유동이 정지되면서 내경부(21)내에서 정체되어 있게 된다.

이와같은 상태에서 도 5에서 보는바와 같이 발로 발판(43)을 누르게 되면 조작수단(40)의 커넥팅바(42)가 힌지 브라켓(41)에 축지지되는 일단을 축으로 하강하면서 커넥팅바(42)에 일체로 결합되는 누름수단(50)의 가압구(52)에 의해 밸브 샤프트(30)의 밸브 바디 유니트(10)로부터 일부 돌출시킨 전방의 끝단부가 후방으로 밀려들어가게 된다.

밸브 샤프트(30)가 후방으로 슬라이딩 이송되면 밸브 하우징(20)의 내경부(21)의 끝단을 막고 있던 밸브체(31)가 이격되면서 내경부(21)를 후방으로 개방시키게 된다.

내경부(21)의 후방이 개방되면 내경부(21)에 유입되어 있던 유체가 밸브 하우징(20)과 밸브 샤프트(30)를 내장하게 되는 삽입홀(13)의 후방측 단부로 유도되면서 연통된 토수구(12)를 통해 토출된다.

이렇게 조작수단(40)을 발로서 조작하게 되면 손을 사용 않고도 필요로 하는 급수량만큼 물을 사용할 수가 있을 뿐만 아니라 양손을 모두 자유롭게 이용할 수가 있게 된다.

또한 물 사용을 장시간 하고자 할 때에는 도 6에서와 같이 조작수단(40)의 일단이 바닥에 닿을 때까지 밟은 상태에서 발판(43)에 인접한 록 버튼(61)을 동시에 발로서 누르게 되면 걸쇠(62)가 걸림턱(63)에 걸려지면서 더 이상 발로 발판(43)을 밟지 않더라도 밟혀진 상태가 계속 유지되면서 지속적으로 물을 사용할수가 있다.

물 공급을 중지시키고자 하면 다시 발판(43)과 함께 록 버튼(61)을 재차 동시에 발로 밟은 뒤 누르던 가압력을 제거하게 되면 자동으로 걸쇠(62)가 걸림턱(63)에서 빠지면서 스프링(32)의 탄발력에 의해 밸브 샤프트(30)를 전방으로 밀어내게 되고, 밸브 샤프트(30)의 전방측 끝단부에 접촉되어 있던 가압구(52)가 연동하면서 조작수단(40)을 원위치시키게 되는 것이다.

한편 조작수단(40)을 급격히 조작 특히 도 7에서와 같이 리턴시키는 조작을 급격하게 하였을 때 밸브 샤프트(30)는 스프링(32)의 탄발력에 의해 다시 전방으로 급격하게 슬라이드 이송하게 되는바 이로서 밸브체(31)에 의해 다시 내경부(21)의 후방측 단부를 차폐시키게 된다.

하지만 밸브체(31)에 내경부(21)의 후단부가 급격하게 차폐되면 급수구(11)를 통해 내경부(21)로 유입되던 유동 유체가 갑자기 정체되면서 내경부(21)에서는 급격한 압력 상승이 발생된다.

이렇게 급격한 압력 상승에 따른 수격의 발생시 이때의 수압이 스프링(32)의 탄성력보다 크면 수압에 의해서 밸브체(31)를 밀어내게 되므로 내경부(21)의 후방측 단부를 일시 개방시키게 된다.

개방된 부위를 통해 내경부(21)측 유체가 토수구(12)를 통해 일부 토출되면 내경부(21)내의 압력은 다시 저감되면서 수격이 제거된다.

일례로 통상적인 물 공급 수압이 4㎏/㎤로 작용하고, 수격의 기준압을 10㎏/㎤이라고 하면 이때 스프링(32)의 탄성 계수는 5~10㎏/㎤에서 압축되게 설정되도록하는 것이다.

그러면 수격이 발생되기 이전부터 수압에 의해 스프링(32)을 압축시키면서 밸브 샤프트(30)를 자동으로 이동시켜 내경부(21)의 후방측 단부를 서서히 개방되게 하므로서 수격의 발생을 미연에 방지시키게 된다.

이와같이 본 고안은 물 공급을 단속하는 구성에 단순히 밸브 샤프트(30)를 탄력 지지하는 스프링(32)의 탄성력을 수격압보다 작은 탄성 계수로서 설정하는 간단한 구조 개선에 의해 필요로 하는 물 공급을 간편하게 조절하게 되는 동시에 급격한 조작에 따른 수격을 방지시킬 수가 있게 되므로 보다 안정된 사용과 사용의 편리를 제공할 수가 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은 물 공급을 단속하는 작동 구성에서 밸브 샤프트(30)를 탄력적으로 지지하는 스프링(32)의 탄성 계수만을 적절하게 설정하는 간단한 구조 개선에 의해 조작수단(40)의 작동에 따른 물 공급의 단속 및 수격 발생을 동시에 미연에 방지시킬 수 있도록 하므로서 보다 손쉬운 제작과 사용의 편의를 제공하게 되는 매우 유용한 고안이다.

Claims (4)

1. 급수관과 수도꼭지의 사이에서 바닥에 구비되는 밸브 바디 유니트와 이 밸브 바디 유니트에 구비되는 밸브를 발에 의한 페달 조작에 의해 급수량을 조절하게 되는 절수용 페달밸브에 있어서,

   상부면으로 급수구(11)와 토수구(12)가 각각 구비되고, 내부는 급수구(11)와 토수구(12)에 연통되면서 전방으로 개방되도록 삽입홀(13)을 형성한 밸브 바디 유니트(10)와;

   상기 밸브 바디 유니트(10)의 삽입홀(13)에 삽입되어 체결고정되며, 길이방향으로 관통되게 한 관형상인 내경부(21)는 급수구(11)와 연통되면서 후단부는 토수구(12)의 직전방에까지 연장되는 밸브 하우징(20)과;

   상기 밸브 하우징(20)의 내경부(21)에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 삽입되는 후반부는 상기 밸브 하우징(20)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 하여 급수구(11)로부터 상기 밸브 하우징(20)의 내경부(21)로 급수가 이루어지도록 하며, 후반부의 끝단부에는 상기 밸브 하우징(20)의 후방으로 관통된 끝단부를 개폐시킬 수 있도록 하는 밸브체(31)를 구비하고, 전방의 끝단부는 상기 밸브 하우징(20)에 스프링(32)에 의해 탄력 지지되면서 전방으로 일부 돌출되게 구비되는 밸브 샤프트(30)와;

   일단은 상기 밸브 하우징(20)의 전단부측 상부에 힌지 결합되고, 타단에는 발판(43)이 구비되는 커넥팅바(42)가 승강 가능하게 구비되는 조작수단(40)과;

   상기 조작수단(40)의 상기 밸브 바디 유니트(10)측 단부에서 수직으로 하향 연장되고, 수직의 판면에 수평으로 결합되어 일단이 상기 밸브 샤프트(30)의 돌출단부에 접촉되도록 가압구(52)가 결합된 누름수단(50);

   으로 구비되는 절수용 페달밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브체(31)는 패킹의 외주면을 커버로 감싼 구성으로 이루어지며, 이 밸브체(31)의 후방에서 로크 너트를 체결하여 밸브 샤프트(30)에 고정되도록 하는 절수용 페달밸브.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 조작수단(40)은 밸브 바디 유니트(10)의 상단부로부터 돌출되게 구비되는 힌지 브라켓(41)과, 상기 힌지 브라켓(41)에 일단이 힌지결합되는 커넥팅바(42)와, 상기 커넥팅바(42)의 타단에 구비되는 발판(43)으로 이루어지는 절수용 페달밸브.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 조작수단(40)의 컨넥팅바(42)에는 록 버튼(61)이 구비되고, 상기 누름수단(50)의 연결구(51) 하단부에는 상기 록 버튼(61)과 연동하는 걸쇠(62)가 구비되며, 상기 밸브 바디 유니트(10)의 전방측 끝단면에서 전방으로는걸림턱(63)이 구비되어 상기 걸쇠(62)가 걸려지도록 하는 록킹수단이 구비되는 절수용 페달밸브.