KR20030038105A - 세정변좌의 노즐조립체 - Google Patents

세정변좌의 노즐조립체 Download PDF

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KR20030038105A
KR20030038105A KR1020010069523A KR20010069523A KR20030038105A KR 20030038105 A KR20030038105 A KR 20030038105A KR 1020010069523 A KR1020010069523 A KR 1020010069523A KR 20010069523 A KR20010069523 A KR 20010069523A KR 20030038105 A KR20030038105 A KR 20030038105A
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cleaning
bidet
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KR1020010069523A
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서영수
신운선
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대림통상 주식회사
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Abstract

본 발명은 세정변좌에 있어서 세정용 노즐과 비데용 노즐이 하나의 몸체로 구성된 일체형 노즐에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 세정용노즐유니트와 비데용노즐유니트의 직선운동을 안내하는 세정노즐가이드실린더와 비데노즐가이드실린더가 중심선을 기준으로 좌우 양쪽으로 상호 일정한 각도로 벌어지게 형성하여 수압에 의하여 각 노즐유니트가 최대로 돌출되었을 때 유니트의 맨끝에 있는 노즐의 중앙부가 상기 중심선 상에 위치하여 세정변좌 사용자의 피세척부위에 정확히 맞도록 하여 세정과 비데기능을 좀더 효율적으로 수행할 수 있도록 한 것이다.
한편 본 발명에 의한 세정변좌에 세정수가 분출되는 노즐을 필요할 때마다 수시로 강제세척할 수 있는 노즐강제세척장치를 구비함으로써 위생적인 비데사용이 가능하게 하였다.

Description

세정변좌의 노즐조립체{Nozzle assembly for bidet}
본 발명은 세정변좌에 설치하는 세정 및 비데용 노즐조립체에 관한 것이다.
근래에는 대부분의 가정이나 사무실의 화장실에 좌변기가 설치되어 있고, 생활수준의 향상으로 용변 후 휴지를 사용하지 않고 물로 세척하는 세정변좌의 보급이 점차 확대되고 있다.
상술한 세정변좌에는 피세정부위에 물을 분사하는 노즐이 필연적으로 장착되는데, 세정변좌가 처음 소개될 때에는 하나의 노즐로 항문 주위만을 세척하는 방식이었으나 근래에 들어와서 상기 노즐의 돌출길이를 제어하는 것으로 하나의 노즐로 항문주위세척과 여성의 국부세정을 할 수 있도록 한 세정변좌가 소개되었다.
그러나 남성의 경우와는 달리 여성은 항문과 국부세척을 하나의 노즐로 해결하는데 있어 피세척부위의 위치가 달라서 하나의 노즐로 2가지 작업을 완벽하게 해결하기 위한 노즐위치제어에 한계가 있고, 더군다나 항문을 세정하던 노즐로 국부까지 세정한다는 것은 이를 사용하는 여성들에게 위생적인 문제로 인한 심리적 거부감을 일으킬 뿐만 아니라, 세정과 비데라는 서로 다른 목적의 달성을 위하여 필요한 수량조절을 위한 유량조절밸브의 단독제어가 불가능하다는 문제점이 있다.
이러한 문제점 해결을 위하여, 세정 및 비데용 노즐과 실린더를 각각 설치한 특허 제0239665호(1999.10.21)가 소개되었으나, 별개로 분리된 2개의 노즐 및 노즐실린더를 장착하는데 공간을 많이 차지하고, 조립공정이 어렵고 복잡해지며 제작비용도 비싸지는 것과 같은 문제점이 있었다.
상술한 종래기술의 단점을 극복하고자, 본 발명에서는 2개의 노즐실린더를 하나의 몸체로 구성하되, 각각의 노즐이 돌출되었을 때 세정을 요하는 곳에 정확히 위치할 수 있는 장치를 제공하며, 하나의 유량조절밸브로 각 기능에 맞는 유량을 분출할 수 있도록 하는 것을 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제로 한다.
도1은 본 발명에 의한 노즐조립체의 전체 분해사시도
도2는 본 발명에 의한 노즐유니트의 분해사시도
도3은 도1의 A-A부의 단면도
도4a는 본 발명에 의한 유량조절밸브의 사시도
도4b,도4c는 도4a의 A-A' 및 B-B'단면도
도4d는 본 발명에 의한 유량조절밸브의 스테이터 및 로터의 평면도
도5a는 본 발명에 의한 노즐세척장치의 사시도
도5b는 본 발명에 의한 노즐세척장치의 평면도
도5c는 본 발명에 의한 노즐세척장치의 측면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 노즐가이드실린더 11 세정노즐가이드실린더
12 비데노즐 가이드실린더 15 걸림턱
20,30 세정/비데노즐유니트 21,31 노즐바디
22,32 플랜지 25,35 세정/비데 노즐
26,36 패킹 28,38 노즐스프링
40 유량조절밸브유니트 41 밸브바디
42 밸브모터 43 스테이터
44 로터 45 온수유입구
46 세정측 유출구 47 비데측 유출구
50 노즐세척장치 52 세척수 유입구
53 클립 54 노즐세척커버
60 노즐가이드실린더 받침대 62 슬라이딩홈
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세정노즐가이드실린더(11)와 비데노즐가이드실린더(12)가 평면상에서 상호 소정의 각도를 이루도록 배열되고, 각각의 실린더에서 그 직경을 달리하여 외부로는 소단부(18)를 내부에는 걸림턱(15)을 형성한 것을 특징으로 하는 노즐가이드실린더(10);와 상기 노즐가이드실린더의 내부로 삽입되고, 노즐바디(21)(31)의 한쪽 끝으로 냉온수가 토출되는 노즐(25)(35)과 다른 한쪽 끝으로 스프링(28)(38)과 패킹(26)(36)을 장착하기 위한 플랜지(22)(32)를 구비하고, 내부가 빈 파이프형상을 하는 것을 특징으로 하는 세척노즐유니트(20) 및 비데노즐유니트(30);와 상기 노즐가이드실린더(10)의 일단과 결합되고 내부에 유로가 형성된 밸브바디(41)와 상기 밸브바디의 내부에 장착되는 스테이터(43)와 샤프트(44b)가 구비된 로터(44) 및 상기 밸브바디에 장착되는 밸브모터(42) 등으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브유니트(40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 세정변좌의 노즐조립체를 제공한다.
도1은 본 발명에 의한 노즐조립체의 전체 분해사시도이고, 도2는 노즐유니트의 분해사시도이고, 도3은 도1의 A-A부의 단면도이고, 도4는 유량조절밸브의 사시도, 단면도 및 스테이터와 로터의 평면도이고, 도5는 노즐세척장치의 사시도, 평면도 및 측면도이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 후술하는 노즐가이드실린더(10) 내에서 직선왕복운동을 하며, 공급되는 온수를 피세척부위로 분출하기 위한 노즐유니트(20)(30)와, 상기 노즐유니트의 직선운동을 안내하고 후술하는 유량조절밸브로부터 온수를 공급받기 위한 노즐가이드실린더(10)와, 상기 노즐유니트(20)(30)로 공급되는 온수량을 제어하기 위하여 노즐가이드실린더의 일단에 부착되는 유량조절밸브유니트(40)로 구성되어 있고, 본 발명의 일 실시예로서 노즐(25)(35)을 강제로 세척하기 위한 노즐세척장치(50)가 부가되어 있다.
먼저 노즐유니트(20)(30)에 대하여 설명한다. 도2에 도시된 바와 같이 세정노즐유니트(20)는 일단에 플랜지(22)가 형성되고 타단에는 세정노즐(25)을 결합하기 위한 결합돌기(24)를 형성하였으며, 위쪽으로 일정한 폭과 길이로 깍아낸 절삭평면(23)이 형성된 기다란 파이프 형상의 노즐바디(21)와 상기 결합돌기(24)에 결합되는 세정노즐(25)과 상기 노즐바디의 바깥쪽으로 끼워지는 노즐스프링(28)과 상기 노즐스프링의 받침대 역활과 노즐이 최대로 신장되었을 때 후술하는 노즐가이드실린더의 걸림턱(15)에 밀착됨으로써 누수를 방지하는 노즐패킹(26) 및 상기 세정노즐(25)과 결합돌기(24)의 틈 사이에서 누수되는 것을 방지하기 위한 패킹(27)으로 구성되어 있다.
한편, 비데노즐유니트(30)은 도2에 도시된 바와 같이 비데노즐(35)의 온수분출공의 숫자와 배열형태가 상기 세정노즐(25)와 다르고, 플랜지(32)의 형성위치가 다르다는 점 이외에는 구성부품 및 작용이 상기 세정노즐유니트(20)와 동일하다.
세정노즐유니트와 비데노즐유니트의 노즐바디(21)(31)에 형성된 플랜지의 위치를 달리하는 이유는 각각의 노즐유니트가 최대로 돌출되었을 때의 길이가 달라지게 하기 위함이다. 즉, 신체구조상 항문세정을 위한 세정노즐유니트보다 비데노즐의 길이가 더 길어야 하므로, 비데노즐바디에 설치된 플랜지(32)는 바디의 맨 끝에 위치하고 세정노즐바디에 설치된 플랜지(22)는 상기 비데노즐바디의 그것보다 앞쪽에 설치되어야 한다. 도2의 사시도는 이러한 점을 잘 표현하고 있다.
다음은 노즐유니트(20)(30)가 수압 및 노즐스프링(28)(38)에 의하여 직선왕복운동을 할 수 있도록 노즐유니트를 내부에 포함하는 노즐가이드실린더(10)에 대하여 설명한다.
노즐가이드실린더(10)는 도3에 도시된 바와 같이 세정노즐가이드실린더(11)와 비데노즐가이드실린더(12)의 끝(대단부)이 중심선을 기준으로 일정각(α)(β)만큼 벌어진 형태로 성형되었으며, 세정변좌의 무브(move)기능을 위한 각각 세정노즐가이드실린더(11)와 비데노즐가이드실린더(12)의 옆쪽으로 슬라이딩돌기(13)와 세정노즐가이드실린더(11)의 아랫면으로 슬라이딩용 랙(14)이 형성되어 있다.
한편 후방보다 전방의 실린더 내경을 작게함으로써 내경이 변화하는 곳에 걸림턱(15)을 형성하였으며, 직경이 작은 소단부쪽 출구의 형상은 공급되는 온수의 압력에 의하여 상기 노즐유니트가 돌출되면서 불필요한 회전이 일어나는 것을 방지하기 위하여 상기 노즐유니트의 윗면에 형성된 절삭면(23)에 대응하는 단면을 갖도록 형성하였으며, 직경이 큰 대단부의 단면형상은 원형(16)(17)으로서 후술하는 유량조절밸브(40)의 세정측 온수배출구(46) 및 비데측 온수배출구(47)와 결합된다.
2개의 노즐가이드실린더에 관한 바람직한 실시예로서, 공급되는 온수의 수압에 의하여 최대로 신장된 노즐의 끝이 중심선 상에 오도록 하기 위하여, 상기 세정노즐가이드실린더(11)와 비데노즐가이드실린더(12)가 중심선을 기준으로 이루는 각도인 α및 β는 α≤ β인 의 상태로 형성한다.
유량조절밸브유니트(40)은 도4a의 사시도, 도4b의 단면도에 도시된 바와 같이, 밸브바디(41), 밸브모터(42), 스테이터(43), 로터(44), 온수유입구(45), 세정측 온수출구(46), 비데측 온수출구(47) 및 노즐세척수 토출구(48) 및 결합돌기(49)로 구성된다.
온수유입구(45)를 통해 밸브 안으로 들어 온 온수가 로터의 개방된 홈(44a)을 통과하여 스테이터에 형성된 구멍(43a)(43b)(43c) 중 어느 한 곳을 통해 밸브 밖으로 토출된다.
이때 토출되는 온수의 양을 조절하는 것은 로터샤프트(44b)를 통해 로터(44)와 연결된 밸브모터(42)가 콘트롤모듈(도시되지 않음)로부터 접수된 일정한 전기적 신호에 의하여 소정의 각도만큼 회전하게 되면 노즐세척의 경우(43c)를 제외하고는 도4c에 표현된 형상을 한 스테이터와 로터의 상대적 위치에 따라 온수가 통과하게 될 구멍(43a)(43b)의 단면적(크기)이 달라지게 되어 토출유량이 조절되는 것이다.
노즐가이드실린더와 유량조절밸브는 각각의 본체에 돌출형성된 결합돌기(19)(49)에 스크류 등을 이용하여 결합한다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 의한 노즐조립체는 일정한 각도를 이루어 대향되는 위치에 설치된 노즐가이드실린더의 내부에 세정 및 비데노즐유니트가 결합되고, 상기 노즐가이드실린더의 대단부에 유량조절밸브가 조립되어, 유량조절밸브로 유입된 온수가 로터의 위치에 따라 세정노즐가이드실린더 또는 비데노즐가이드실린더 또는 후술하는 노즐세척장치로 토출되어 일정한 기능을 발휘하게 되는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 상기 세정 및 비데기능 이외에 노즐(25)(35)위에 묻어 있는 오물을 강제적으로 씻어내기 위한 노즐세척기능을 수행하기 위한 노즐세척장치(50)에 대하여 설명한다.
도5a의 사시도, 도5b의 평면도 및 도5c의 측면도에 도시된 바와 같이, 노즐세척장치(50)는 내부에 세척수 토출구(55)를 구비한 본체(51)와 상기 본체의 일단에 돌출형성된 세척수 유입구(52)와 상기 본체(51)를 노즐가이드실린더의 소단부(18)에 결합시키기 위하여 본체 좌우로 형성한 초생달 모양의 클립(53)과 공급된 세척수가 주위로 뻗쳐 나가지 않게 하기 위한 노즐세척커버(54) 및 상기 세척수 공급을 위하여 유량조절밸브의 노즐세척출구(48)와 상기 세척수 유입구(52) 사이를 연결하는 급수파이프(56)로 구성되어 있다.
본 장치에 의한 노즐세척은 세정변좌의 사용자가 세정 또는 비데기능을 선택하면 노즐유니트가 수압에 의하여 돌출되기 전 또는 세정이나 비데기능을 다 마치고 다시 노즐가이드실린더에 수납된 직후에 이루어지게 된다.
즉, 콘트롤모듈(도시되지 않음)로부터 전기적 신호를 접수한 밸브모터(42)가 회전을 시작하여 로터의 홈(44a)이 스테이터의 노즐세척용 토출구(43c)와 맞추어 지면, 유량조절밸브로 공급된 온수가 노즐세척측 출구(48)와 급수파이프(56)를 경유하여 토출구(55)를 통해 분출되는데 이때 노즐(25)(35) 위를 덮고 있는 노즐세척커버(54)에 의해 세척수가 상방 및 전후좌우로 흩어지지 않고 오직 노즐 위로만 뿌려지면서 노즐위에 부착된 오물을 제거하게 된다.
노즐가이드실린더받침대(60)는 슬라이딩 홈(62)이 형성된 본체(61)와 상기 노즐작동피니언을 구동하기 위한 작동모터 등으로 구성되어 있다.
세정변좌의 사용자가 노즐무브(MOVE)스위치(도시되지 않음)를 선택하면 콘트롤모듈(도시되지 않음)로부터 전기적 신호를 접수한 노즐MOVE모터(도시되지 않음)가 일정 각도 또는 일정 회전수 만큼을 회전방향을 바꾸어 가며 반복하여 회전하면, 상기 랙과 피니언의 작용에 의해 노즐가이드실린더(10)의 양 측면에 형성된 슬라이딩돌기(13)가 노즐가이드실린더받침대의 본체 좌우에 형성된 슬라이딩 홈(62)을 따라 직선왕복운동(MOVE기능)을 하게 된다.
이 때의 노즐가이드실린더는 세정 또는 비데노즐유니트 중 어느 하나는 최대로 돌출된 상태에서 직선왕복운동을 하게 되므로 노즐이 전후로 이동하면서 온수를 분출하는 결과가 되어 피세척부위를 좀더 광범위하고 청결하게 세정할 수 있는 것 뿐만아니라, 개인차에 의한 피세척부위와 돌출된 노즐사이에 발생할 수 있는 오차범위도 효율적으로 커버할 수 있다.
상기 유량조절밸브의 밸브모터(42)와 노즐MOVE모터는 필요에 따라 일정 각도만을 회전해야 하는 특성상 스텝핑모터를 사용하는 것이 바람직하다.
다음은 상술한 구성요소간의 상호 결합관계와 작용에 대하여 간단히 설명한다.
노즐유니트(20)(30)와 노즐가이드실린더(10)는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 노즐(25)(35)이 결합된 노즐본체(21)(31)에 패킹(26)(36)을 결합하고 노즐에서 패킹을 향하여 용수철(28)(38)을 장착한 노즐유니트(20)(30)를 각각의 노즐가이드실린더(11)(12)에 대단부에서 소단부 방향으로 삽입하고 대단부쪽 개구부에 유량조절밸브(40)를 결합시킴으로써 노즐가이드 실린더(10)를 밀봉한다.
급수탱크(도시되지 않음)로부터 공급되는 온수는 유량조절밸브의 온수유입구(45)를 통해 밸브내로 유입되고 유량조절밸브모터(42)가 사용자의 스위치판넬의 스위치(도시되지 않음) 조작에 따라 로터(44)작동하여 스테이터(43)와 로터의 상대적 위치에 따라 유로를 상기 노즐가이드실린더의 세정측 또는 비데측노즐가이드 실린더 또는 노즐세척 중에 어느 한쪽으로 개방하면, 그에 해당하는 노즐유니트로 온수가 공급되고, 노즐유니트는 온수의 수압에 의하여 앞으로 밀려나가게 된다.
이때 노즐유니트의 플랜지(22)(32)가 노즐스프링(28)(38)의 받침대 역활을 하는 패킹(26)(36)을 밀고 나가며 노즐가이드실린더의 소단부와 패킹(26)(36)사이에 장착된 노즐스프링(28)(38)을 압축하면서 바깥방향으로 밀려 나가게 된다. 상기 플랜지 및 패킹이 노즐가이드실린더 내의 걸림턱(15)까지 밀려나게 되면 플랜지 및 패킹은 상기 걸림턱에 걸려 더 이상 전진할 수 없게되며 그 상태에서 노즐을 통해 피세척부위로 온수를 분사하게 되고, 패킹의 기밀작용으로 온수가 실린더 밖으로 새어나가는 것을 방지한다.
이에 부가하여 사용자가 스위치판넬의 MOVE기능스위치를 조작하게되면 노즐가이드실린더받침대의 작동모타가 구동을 시작하여 피니언과 랙을 통해 상기 유량조절밸브가 부착된 노즐가이드실린더를 전후로 왕복하도록 함으로써 좀더 확실한 세척이 이루어지도록 한다.
세정 및 비데기능이 종료되면 노즐가이드실린더(10)로의 온수공급이 중단되고 온수에 의한 수압이 떨어지면서 노즐유니트의 돌출과정에서 압축되었던 스프링의 복원력에 의하여 상기 노즐유니트는 원래의 위치로 돌아가게 된다.
본 발명의 일실시예로서 부가된 노즐세척기능은 앞서 상세히 기술되었으므로 생략한다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 의한 세정변좌용 노즐조립체는 세정과 비데의 2개의 노즐가이드실린더를 하나의 몸체로 형성하면서 중심선을 기준으로 일정 각도만큼 벌어지게 함으로써 각각의 노즐이 돌출되었을 때 세정을 요하는 곳에 정확히 위치하여 좀더 효율적인 세정 및 비데기능의 발휘가 가능하여 1노즐방식에 비하여 결과적으로 사용하는 물의 양을 절약할 수 있게 된다.
한편 하나의 유량조절밸브로 각 기능에 맞는 유량을 분출할 수 있도록 함으로써 제작비가 절감되고, 2종류의 노즐을 별개로 제작 및 설치하는 경우보다 설치공간을 적게 차지하여 제품개발을 함에 있어 보다 자유로운 디자인을 할 수 있으며, 생산현장에서의 제품조립도 용이하므로 생산성이 향상되며, 고장발생가능성이 낮아 소비자의 신뢰구축 및 A/S소요 저감이라는 유무형의 경제적 효과를 달성할 수 있는 장점이 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (4)

  1. 세정노즐가이드실린더(11)와 비데노즐가이드실린더(12)가 소정의 각도를 이루어 배열되고, 실린더의 직경을 달리하여 내부에 걸림턱(15)을 형성한 것을 특징으로 하는 노즐가이드실린더(10);와 상기 노즐가이드실린더의 내부로 삽입되고, 노즐바디(21)(31)의 한쪽 끝으로 냉온수가 토출되는 노즐(25)(35)과 다른 한쪽 끝으로는 스프링(28)(38)과 패킹(26)(36)을 장착하기 위한 플랜지(22)(32)를 구비하고, 내부가 빈 파이프형상을 하는 것을 특징으로 하는 세척노즐유니트(20) 및 비데노즐유니트(30);와 상기 노즐가이드실린더(10)의 일단에 부착되는 유량조절밸브 유니트(40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 세정변좌의 노즐조립체.
  2. 제1항에 있어서, 세정노즐가이드실린더(11)와 비데노즐가이드실린더(12)가 중심선을 기준으로 이루는 각도인 α및 β는 α≤ β인 의 상태로 형성된 것을 특징으로 하는 세정변좌의 노즐조립체.
  3. 제1항에 있어서, 유량조절밸브유니트(40)는 유로(46)(47)(48)가 형성된 밸브바디(41);와 밸브모터(42);와 스테이터(43);와 로터(44) 및 온수유입구(45)로 구성되는 것을 특징으로 하는 세정변좌의 노즐조립체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 노즐가이드실린더(10)의 소단부(18)와 결합되는클립(53)과 세척수를 공급받기 위한 세척수 유입구(52)와 노즐세척커버(54) 및 세척수 토출구(55)를 구비하는 본체(51);와 상기 세척수 유입구(52)와 유량조절밸브(40) 사이를 연결하는 급수파이프(56);로 구성되는 것을 특징으로 하는 노즐세척장치(50)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 세정변좌의 노즐조립체.
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