KR200383401Y1 - 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브 - Google Patents

세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브 Download PDF

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Abstract

본 고안은 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브에 관한 것으로, 특히 세라믹 디스크가 부설된 카트리지에 의해 손잡이의 작동이 부드러워 사용이 편리하며, 내마모성이 높아 수명이 길고, 이러한 내마모성에 의해 이중토수를 방지하는 등 기밀함이 우수하여 물이 절수되는 것을 특징으로 하는 카트리지가 내장된 레버 조절식 절수 수도꼭지에 관한 것이다.

Description

세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브{A valve for water-tap with cartridge of ceramic}
본 고안은 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브에 관한 것으로, 특히 세라믹 디스크가 부설된 카트리지에 의해 손잡이의 작동이 부드러워 사용이 편리하며, 내마모성이 높아 수명이 길고, 이러한 내마모성에 의해 이중토수를 방지하는 등 기밀함이 우수하여 물이 절수되는 것을 특징으로 하는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브에 관한 것이다.
일반적으로 수전금구용 전환밸브는 보통 수도꼭지나 샤워기로 토수되는 물의 흐름을 중간에서 일방향 또는 타방향으로 전환하기 위해 사용되는 것으로, 최근에는 가사생활이 윤택해 짐에 따라 일반 가정의 화장실이나 욕실 등의 수전금구에 설치되어 사용되는 바, 이는 보통 3WAY 또는 FULL WAY 방식 등의 혼합 수도꼭지의 일측 선단에 설치되어 토수의 흐름을 단속 또는 전환케 하는 것이다.
이러한 수전금구용 전환밸브는 일측에 물이 유입되는 유입관이 형성되고, 타측으로는 상기 유입관에서 유입된 토수의 양을 단속하며, 방향과 흐름을 조절하는 조절부가 형성되며 이때, 또 다른 타측으로 상기 조절부에 의해서 흐름이 전환된 토수가 배출되는 다수개의 배출관으로 크게 구성된다.
이때, 상기 조절부에는 토수의 흐름을 전환하기 위해 일측에 작동레버가 형성되고, 상기 작동레버의 타측으로는 패킹이 형성되며 상기, 패킹은 밸브몸체 내측으로 삽입되어 상기 작동레버와 연동되도록 형성되는 패킹이 밸브몸체 내측에 형성된 다수개의 물이동 통공을 이동하며 열고 닫음으로써, 상기 유입관에서 유입된 토수를 원하는 배출관으로 전환하여 흐르게 하는 것이다.
그러나 이와 같은 종래의 수전금구용 전환밸브는 필요에 따라 토수의 양을 단속하고 흐름의 방향을 전환하며, 물이동 통공을 열고 닫는데 핵심이 되는 패킹이, 단순 고무재질 또는 그와 동등한 재질로 형성되는 바, 이는 내구성이 현저하게 떨어져 빈번한 사용시 패킹이 일찍 마모되거나, 찢기는 등 이중토수의 원인이 되고 있으며, 상기 패킹의 마모에 의해 밀폐가 불량하게 됨으로써 기밀함이 저하되는 원인이 되는 한편, 상기 패킹 구조는 이물질의 부착이 생기기 쉽고, 유동축의 고무 마모시 작동레버의 방향전환이 원활하지 않는 등 사용시 문제가 발생되고 있다.
본 고안은 이와같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 세라믹 디스크가 부설된 카트리지에 의해 손잡이의 작동이 부드러워 사용이 편리하며, 내마모성이 높아 수명이 길고, 이러한 내마모성에 의해 물 단속이 우수하여 이중토수를 방지하는 등 기밀함이 높아 물이 절수되는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브를 제공함에 있다.
이를 위해, 본 고안은 관(管)형이 십자로 교차되어 형성되되, 상기 교차된 내부 중앙에는 물의 흐름을 전환하는 전환부가 형성되고, 상기 전환부를 중심으로 세로선단 하방에는 물이 공급되는 유입관이 형성되며, 상방에는 제2배수관이 형성되는 한편, 상기 유입관에 대해 수직으로 형성되는 가로선단 일측에는 카트리지가 대응되어 삽입되도록 하우징이 형성되며, 상기 하우징 타측에는 제1배수관이 형성되는 본체와, 상기 본체의 하우징에 대응되도록 삽입되되, 양단에 패킹이 결합되는 카트리지판 일측으로 하판디스크, 상판디스크, 조절대가 차례대로 카트리지하우징에 내설되어 상기 카트리지판에 형성된 결합구와 카트리지하우징에 형성된 결합홈이 결합되어 이루어지는 카트리지와, 상기 카트리지가 하우징에서 이탈되지 않도록 몸체 외주면에 체결부를 형성하는 한편, 상기 체결부가 하우징의 내측 체결부와 결합 고정되도록 형성되는 고정구와, 이때 상술한 카트리지에 결합된 조절대의 일측 조절봉과 체결 결합되도록 내측에 조절봉결합구를 형성하는 한편, 몸체 외주면에 작동레버가 부설된 손잡이가 형성됨으로써 이루어진 것을 특징으로 하는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브를 제공함에 있다.
다음은 첨부된 도면에 의거하여 본고안을 보다 상세하게 설명하겠다.
먼저 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 고안은 크게 본체(100)와, 상기 본체(100)의 하우징(120)에 삽입되는 카트리지(200)와, 상기 카트리지(200)가 하우징(120)측으로부터 이탈되지 않도록 고정하는 고정구(300)와, 이때 상기 카트리지(200)의 조절봉(242)과 결합되어 물의 흐름을 전환하게 되는 손잡이(400)로 크게 구성된다.
이를 보다 상세히 살펴보면, 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와같이, 관(管)형이 십자로 교차되어 형성되되, 상기 교차된 내부 중앙에는 물의 흐름을 전환하는 전환부(150)가 형성되고, 상기 전환부(150)를 중심으로 세로선단 하방에는 물이 공급되는 유입관(110)이 형성되며, 상방에는 제2배수관(140)이 형성되는 한편, 상기 유입관(110)에 대해 수직으로 형성되는 가로선단 일측에는 카트리지(200)가 대응되어 삽입되도록 하우징(120)이 형성되며, 상기 하우징(120) 타측에는 제1배수관(130)이 형성되는 본체(100)가 마련된다. 이때 상기 유입관(110)과 함께 제2배수관(140)에는 또 다른 배수관과 연결될 수 있는 연결구(500)가 형성된다.
한편, 도 2에 나타낸 바와같이, 상기 본체(100)의 하우징(120)에 대응되도록 삽입되되, 양단에 패킹(260)이 결합되는 카트리지판(210) 일측으로 하판디스크(220), 상판디스크(230), 조절대(240)가 차례대로 카트리지하우징(250)에 내설되어 상기 카트리지판(210)에 형성된 결합구(215)와 카트리지하우징에 형성된 결합홈(253)이 결합되어 이루어지는 카트리지(200)가 마련된다. 이하 상세한 설명은 후술되는 카트리지(200)의 구성에 대한 설명에서 부연하기로 한다.
아울러, 도시된 바와같이 상기 카트리지(200)가 하우징(120)에서 이탈되지 않도록 몸체 외주면에 체결부(310)를 형성하는 한편, 상기 체결부(310)가 하우징(120)의 내측 체결부(125)와 결합 고정되도록 형성되는 고정구(300)가 마련되며 이때, 상술한 카트리지(200)에 결합된 조절대(240)의 일측 조절봉(242)과 체결 결합되도록 내측에 조절봉결합구(410)를 형성하는 한편, 몸체 외주면에 작동레버(420)가 부설된 손잡이(400)가 형성됨으로써 상술한 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브가 구성된다.
이러한 상기 본체(100)의 전환부(150)는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와같이 가로선단 중앙 내부에 형성된 2개의 내부벽면(121,131)이 간격을 두고 형성됨으로써 십자로 교차지점에 별도의 공간이 형성되는 공간부(160)가 마련되며, 상기 공간부(160) 사이에 형성되어 다시 상,하로 구분되는 한편, 세로선단인 제2배수관(140)과 유입관(110)을 분리하게 되는 중앙분리벽(170)이 형성되어 유입된 물의 흐름을 차단하게 한는 한편, 상기 중앙분리벽(170)에 대해 수직으로 형성되되, 중앙분리벽(170)을 기준으로 하방에 위치되어 물이 유입되도록 형성되는 유입공(122)과 상기 유입공(122)을 기준으로 좌,우 대칭되게 형성되되, 중앙분리벽(170)을 기준으로 상방에 위치되는 제1배수공(123)과 제2배수공(124)이 형성되며 이때, 면상 일측에는 다수개의 돌기홈(126)이 형성된 하우징측 내부벽면(121)이 마련된다.
한편, 상기 하우징측 내부벽면(121)과 이격되어 형성되되, 상기 제1배수공과 대응되는 위치에 수로와 같은 터널이 형성되어 공간부(160)를 지나 연장됨으로써 일측 개구부(132) 맞닿게 형성되는 제1배수관측 내부벽면(131)이 이루어져 전환부(150)를 구성하게 된다. 이때, 상기 수로관으로 형성되어져 제1배수관(130)으로 연결되는 개구부(132)는 제1배수공(123)의 직경보다 확장됨으로써, 충분한 토수양을 제공하게 된다.
아울러 상술한 카트리지(200)의 구성을 도 2에 나타낸 바와 같이 설명하겠다.
상기 카트리지(200)는 하우징측 내부벽면(121)에 형성된 유입공(122)과 제1배수공(123) 및 제2배수공(124)에 대응되도록, 몸체 면상에 카트리지판 유입공(211)과 카트리지판 제1배수공(212) 및 카트리지판 제2배수공(213)이 각각 형성되고 이때, 상술한 통공(211,212,213)들의 외면을 따라 패킹홈(214)이 마련되는 한편, 일측 면상 외주면에는 다수개로 형성되는 결합구(215)와 상기 결합구(215)에 대해 이격되는 위치에 다수개의 고정돌기(216) 및 돌기홈(217)이 형성되는데, 상기 고정돌기(216)는 하판카트리지의 고정돌기홈(224)과 대응되어 고정되며, 상기 돌기홈(217)은 카트리지하우징의 돌기(253)와 결합되어 고정된다. 또한, 타측 면상 일측에는 하우징측 내부벽면(121)에 형성된 돌기홈(126)에 삽입되는 다수개의 돌기(218)가 형성되는 카트리지판(210)이 마련된다.
이러한 상기 카트리지판(210)의 일측으로 형성되되, 몸체 면상에는 하판디스크 유입공(221)과 하판디스크 제1배수공(222) 및 하판디스크 제2배수공(223)이 각각 형성되고 이때, 두께를 갖는 외주면에는 카트리지판(210)의 고정돌기(216)와 대응되도록 고정돌기홈(224)이 형성되는 하판디스크(220)가 마련되고, 상기 하판디스크(220)의 일측으로 형성되되, 몸체 일측 면상에는 땅콩형상으로 홈이 형성된 수용부(231)가 마련되고 이때, 타측 면상 외주면에는 다수개의 고정돌기홈(232)이 형성된 상판디스크(230)이 마련되며, 상기 상판디스크(230)의 일측으로 형성되되, 몸체 일측 외주면에는 상판디스크(230)의 고정돌기홈(232)과 대응되는 다수개의 고정돌기(241)가 형성되고, 타측으로는 조절봉(242)이 형성되는 한편, 몸체 중앙에는 스토퍼 가이드(243)가 형성되는 조절대(240)가 마련된다.
이때, 상기 조절대(240), 상판디스크(230), 하판디스크(220), 카트리지판(210)이 차례대로 내설되는 한편, 몸체 일측에 형성된 통공(251)으로 상기 조절대(240)의 조절봉(242)이 돌출되고 이때, 몸체 내부 면상에는 상기 스토퍼 가이드(243)에 대응되는 스토퍼(252)가 형성되는 한편, 상기 통공(251)의 타측에는 카트리지판(210)과 체결되도록 다수개의 결합홈(253)과 돌기(254)가 형성되는 카트리지하우징(250)이 카트리지(200)를 구성하게 된다. 이때, 상술한 상판디스크(230)와 하판디스크(220)는 세라믹 재질 또는 이와 동등한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 본 고안을 도 6a 내지 도 6b에 나타낸 바와같이 그 작용을 설명하면 다음과 같다.
최초 유입관(110)를 통해 유입된 물은 공간부(160)에 형성된 중앙분리벽(170)에 의해 차단되고, 이어 하우징측 내부벽면(121)에 형성된 유입공(122)으로 이동되게 된다. 이때, 손잡이(400)의 작동레버(420)는 유입관(110)에 대해 수평으로 위치되어 있다. 한편 상기 유입공(122)으로 유입된 물은 카트리지판 유입공(211), 하판디스크 유입공(221)에 순차적으로 이동되어 상판디스크(230)의 수용부(231)에 이르게 된다. 이러한 물은 상기 수용부(231)의 땅콩형상의 홈을 따라 하판디스크 제2배수공(223)으로 이동되며, 다시 카트리지판 제2배수공(213)을 경유해 하우징측 내부벽면(121)에 형성된 제2배수공(124)을 통해 제2배수관(140)으로 토수되는 것이다. 이는 도 6a에 도시된 바와같다.
한편, 사용자가 필요에 따라 물의 흐름을 전환하기 위해서는 먼저 손잡이(400)의 작동레버(420)를 일방향으로 회전시키게 되고, 이때 손잡이 내측에 형성된 조절봉결합구(410)와 조절봉(242)이 맞물려 회전됨에 따라, 상기 조절봉(242)과 일체로 된 조절대(240)가 일방향으로 회전하게 되는데 이때, 과도한 회전을 방지하거나 정확한 배수공들의 위치를 설정하기 위해서 조절대(240) 몸체 중앙부에 스토퍼가이드(243)를 형성하고, 이를 카트리지하우징(250) 내부에 형성된 스토퍼(252)에 의해 단속되도록 한다.
다시말해 상기 작동레버(420)를 일방향 회전시키면 조절대(240)가 회전하는데, 이는 상술한 스토퍼(252)와 스토퍼가이드(243)에 의해 일정구간 만큼 회전되고 이러한 회전구간은 도 6b에 도시된 것과 같이 상기 수용부(231)가 제1배수공(123)측에 정확하게 위치하도록 유도하게 되는 것이다.
이러한 상태에서 물의 흐름을 살펴보면, 상기 유입공(122)으로 유입된 물은 카트리지판 유입공(211), 하판디스크 유입공(221)에 순차적으로 이동되어 상판디스크(230)의 수용부(231)에 이르게 되며, 이때 상기 수용부(231)의 물은 다시 제1배수공(212)을 경유해 하우징측 내부벽면(121)에 형성된 제1배수공(123)으로 이동되게 된다. 이때, 상기 제1배수공(123)으로부터 이동된 물은 수로관처럼 형성되어진 터널을 지나 제1배수관측 내부벽면(131)에 형성된 개구부(132)를 통해 마침내 제1배수관(130)으로 토수되는 것이다.
이상과 같이 본 고안의 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브는 토수의 흐름을 제어하고 전환하는 카트리지에 세라믹으로 형성된 디스크를 채용함으로써 손잡이의 작동이 부드러워 편리하고, 내마모성이 높아 기밀함이 우수하고, 이러한 기밀함에 의해 토수가 정확하게 방향 전환되는 한편, 이중토수되는 것을 방지함으로써 물이 절수되는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 고안의 분해사시도,
도 2는 본 고안의 카트리지 분해사시도,
도 3a는 본 고안의 일방향 경로를 나타낸 결합단면도,
도 3b는 본 고안의 다른방향 경로를 나타낸 결합단면도,
도 4은 A-A선 단면도,
도 5는 B-B선 단면도,
도 6a 내지 6b는 본 고안의 작용 상태도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
100 ... 본체 110 ... 유입관
120 ... 하우징 121 ... 하우징측 내부벽면
122 ... 유입공 123 ... 제1배수공
124 ... 제2배수공 125 ... 체결부
126 ... 돌기홈 130 ... 제1배수관
131 ... 제1배수관측 내부벽면 132 ... 개구부
140 ... 제2배수관 150 ... 전환부
160 ... 공간부 170 ... 중앙분리벽
200 ... 카트리지 210 ... 카트리지판
211 ... 카트리지판 유입공 212 ... 카트리지판 제1배수공
213 ... 카트리지판 제2배수공 214 ... 패킹홈
215 ... 결합구 216 ... 고정돌기
217 ... 돌기홈 218 ... 돌기
220 ... 하판디스크 221 ... 하판디스크 유입공
222 ... 하판디스크 제1배수공 223 ... 하판디스크 제2배수공
224 ... 고정돌기홈 230 ... 상판디스크
231 ... 수용부 232 ... 고정돌기홈
240 ... 조절대 241 ... 고정돌기
242 ... 조절봉 243 ... 스토퍼 가이드
250 ... 카트리지하우징 251 ... 통공
252 ... 스토퍼 253 ... 결합홈
254 ... 돌기 260 ... 패킹
300 ... 고정구 310 ... 체결부
400 ... 손잡이 410 ... 조절봉결합구
420 ... 작동레버 500 ... 연결구

Claims (4)

  1. 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브에 있어서,
    관(管)형이 십자로 교차되어 형성되되, 상기 교차된 내부 중앙에는 물의 흐름을 전환하는 전환부(150)가 형성되고, 상기 전환부(150)를 중심으로 세로선단 하방에는 물이 공급되는 유입관(110)이 형성되며, 상방에는 제2배수관(140)이 형성되는 한편, 상기 유입관(110)에 대해 수직으로 형성되는 가로선단 일측에는 카트리지(200)가 대응되어 삽입되도록 하우징(120)이 형성되며, 상기 하우징(120) 타측에는 제1배수관(130)이 형성되는 본체(100)와,
    상기 본체(100)의 하우징(120)에 대응되도록 삽입되되, 양단에 패킹(260)이 결합되는 카트리지판(210) 일측으로 하판디스크(220), 상판디스크(230), 조절대(240)가 차례대로 카트리지하우징(250)에 내설되어 상기 카트리지판(210)에 형성된 결합구(215)와 카트리지하우징에 형성된 결합홈(253)이 결합되어 이루어지는 카트리지(200)와,
    상기 카트리지(200)가 하우징(120)에서 이탈되지 않도록 몸체 외주면에 체결부(310)를 형성하는 한편, 상기 체결부(310)가 하우징(120)의 내측 체결부(125)와 결합 고정되도록 형성되는 고정구(300)와,
    이때, 상술한 카트리지(200)에 결합된 조절대(240)의 일측 조절봉(242)과 체결 결합되도록 내측에 조절봉결합구(410)를 형성하는 한편, 몸체 외주면에 작동레버(420)가 부설된 손잡이(400)가 형성됨으로써 이루어진 것을 특징으로 하는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 본체(100)의 전환부(150)는
    가로선단 중앙 내부에 형성된 2개의 내부벽면(121,131)이 간격을 두고 형성됨으로써 십자로 교차지점에 별도의 공간이 형성되는 공간부(160)와,
    상기 공간부(160) 사이에 형성되어 다시 상,하로 구분되는 한편, 세로선단인 제2배수관(140)과 유입관(110)을 분리하게 되는 중앙분리벽(170)과,
    상기 중앙분리벽(170)에 대해 수직으로 형성되되, 중앙분리벽(170)을 기준으로 하방에 위치되어 물이 유입되도록 형성되는 유입공(122)과 상기 유입공(122)을 기준으로 좌,우 대칭되게 형성되되, 중앙분리벽(170)을 기준으로 상방에 위치되는 제1배수공(123)과 제2배수공(124)이 형성되며 이때, 면상 일측에는 다수개의 돌기홈(126)이 형성된 하우징측 내부벽면(121)과,
    상기 하우징측 내부벽면(121)과 이격되어 형성되되, 상기 제1배수공과 대응되는 위치에 수로와 같은 터널이 형성되어 공간부(160)를 지나 연장됨으로써 일측 개구부(132) 맞닿게 형성되는 제1배수관측 내부벽면(131)이 이루어져 전환부(150)를 구성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 카트리지(200)는
    하우징측 내부벽면(121)에 형성된 유입공(122)과 제1배수공(123) 및 제2배수공(124)에 대응되도록, 몸체 면상에 카트리지판 유입공(211)과 카트리지판 제1배수공(212) 및 카트리지판 제2배수공(213)이 각각 형성되고 이때, 상술한 통공(211,212,213)들의 외면을 따라 패킹홈(214)이 마련되는 한편, 일측 면상 외주면에는 다수개로 형성되는 결합구(215)와 상기 결합구(215)에 대해 이격되는 위치에 다수개의 고정돌기(216) 및 돌기홈(217)이 형성되고, 타측 면상 일측에는 하우징측 내부벽면(121)에 삽입되는 다수개의 돌기(218)가 형성되는 카트리지판(210)과,
    상기 카트리지판(210)의 일측으로 형성되되, 몸체 면상에는 하판디스크 유입공(221)과 하판디스크 제1배수공(222) 및 하판디스크 제2배수공(223)이 각각 형성되고 이때, 두께를 갖는 외주면에는 카트리지판(210)의 고정돌기(216)와 대응되도록 고정돌기홈(224)이 형성되는 하판디스크(220)와,
    상기 하판디스크(220)의 일측으로 형성되되, 몸체 일측 면상에는 땅콩형상으로 홈이 형성된 수용부(231)가 마련되고 이때, 타측 면상 외주면에는 다수개의 고정돌기홈(232)이 형성된 상판디스크(230)와,
    상기 상판디스크(230)의 일측으로 형성되되, 몸체 일측 외주면에는 상판디스크(230)의 고정돌기홈(232)과 대응되는 다수개의 고정돌기(241)가 형성되고, 타측으로는 조절봉(242)이 형성되는 한편, 몸체 중앙에는 스토퍼 가이드(243)가 형성되는 조절대(240)와,
    상기 조절대(240), 상판디스크(230), 하판디스크(220), 카트리지판(210)이 차례대로 내설되는 한편, 몸체 일측에 형성된 통공(251)으로 상기 조절대(240)의 조절봉(242)이 돌출되고 이때, 몸체 내부 면상에는 상기 스토퍼 가이드(243)에 대응되는 스토퍼(252)가 형성되는 한편, 상기 통공(251)의 타측에는 카트리지판(210)과 체결되도록 다수개의 결합홈(253)과 돌기(254)가 형성되는 카트리지하우징(250)이 카트리지(200)를 구성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브.
  4. 제 3항에 있어서, 상판디스크(230)와 하판디스크(220)는 세라믹 재질로 된 것을 특징으로 하는 세라믹 카트리지가 내장된 수전금구용 전환밸브.
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