KR200438693Y1 - 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 센서의 감지에 의해 자동수도꼭지를 개폐시키는 전자밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 밸브개폐 시 모터에 과부하가 걸린 상태에서 전압이 가해지게 되면 전류가 급격히 상승하는 것을 방지하여 배터리의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브에 관한 것이다.

본 고안은 인입구(11)와 토출구(12)를 구비하는 상부몸체(10); 상기 상부몸체(10)의 하부에 결합되어 밸브실(21)과 작동홀(22)을 구비하는 하부몸체(20); 상기 인입구(11)와 토출구(12)를 개폐시키도록 밸브실(21)의 상단에 장착되어 인입구(11)와 통하는 유입공(31)을 구비하는 패드(30); 상기 패드(30)의 하부에 결합되어 유입공(41) 및 토출구(12)와 통하는 유출공(42)을 구비하는 패드받침(40); 상기 밸브실(21)에 스프링(S)으로 탄설되어 유출공(42)을 개폐시키는 패킹(51)을 구비하는 작동체(50); 상기 작동홀(22)에 승강가능하게 끼워지는 슬라이드바(60) 및 센서(P)의 감지에 따라 슬라이드바(60)를 승강시키도록 배터리(B)와 연결되는 기어모터박스(70); 상기 작동체(50)와 슬라이드바(60)에 각각 장착되어 반발력을 가지도록 동일한 극으로 마주하는 자석(80)(90)을 포함하여 구성된다.

자동수도꼭지, 전자밸브, 모터, 과부하, 자석, 배터리

Description

자동수도꼭지 개폐용 전자밸브{electronic valve for automatic screw tap opening and shutting}

도 1은 본 고안의 구조를 보인 분리단면도.

도 2는 본 고안에 따른 평상(단수) 시의 작동상태를 보인 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 급수 시의 작동상태를 보인 단면도.

도 4는 본 고안의 따른 패드의 확대단면도.

도 5는 본 고안에 따른 패드받침의 확대단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 상부몸체 11 : 인입구

12 : 토출구 20 : 하부몸체

21 : 밸브실 22 : 작동홀

30 : 패드 31 : 유입공

40 : 패드받침 41 : 유입공

42 : 유출공 50 : 작동체

51 : 패킹 60 : 슬라이드바

70 : 기어모터박스 80,90 : 자석

S : 스프링 P : 센서

B : 배터리 G : 간극

본 고안은 센서의 감지에 의해 자동수도꼭지를 자동으로 개폐시키는 전자밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 밸브개폐 시 모터에 과부하가 걸리는 것을 방지하여 배터리의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브에 관한 것이다.

일반적으로 수도꼭지는 주방이나 화장실 또는 욕실 등에 설치되어 냉수와 온수를 토출시키는 것으로, 이러한 수도꼭지는 크게 수동수도꼭지와 자동수도꼭지로 구분된다.

수동수도꼭지의 경우에는 냉수와 온수 선택 및 토출되는 수량을 사용자가 적절하게 조절할 수는 있으나, 이러한 수동수도꼭지의 경우에는 일정시간이 경과한 후 토출되는 물을 자동으로 단속할 수 없어 물의 소비량이 늘어나게 되고, 또한 이로 인해 불필요하게 물을 낭비하게 되는 비경제적인 문제점이 있었다.

따라서 근래에는 물의 소비량을 줄이고 또한 불필요하게 물을 낭비하는 것을 방지하기 위해 자동수도꼭지가 제공되었다.

통상 센서의 감지에 의해 자동으로 밸브가 개폐되는 자동수도꼭지는 공공건물이나 일반 주택의 화장실에 설치되어 기존의 수동수도꼭지에 비해 절수기능이 우수하고 밸브를 손으로 직접 만지면서 조작하지 않아도 되므로 여러 사람이 꺼림칙 한 느낌 없이 위생적으로 사용할 수도 있으므로 점차적으로 이의 보급이 확대되고 있다.

그러나, 종래의 자동수도꼭지는 솔레노이드에 의한 밸브 개폐방식으로 이루어져 있으므로 솔레노이드의 구동에 많은 전력이 소모되어 일반 교류전원을 연결하여 사용해야 했으므로 이의 설치와 시공이 불편한 문제점이 있었으며, 배터리를 사용하는 경우에 있어서는 높은 소비전력으로 인해 배터리의 교체주기가 너무 짧아 이의 유지관리가 번거롭고 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

한편, 근래에는 모터의 구동으로 밸브를 꽉 눌러서 개폐시키는 접촉식 전자밸브가 제시되었으나, 이러한 종래 접촉식 전자밸브의 경우에는 밸브를 꽉 밀어주는 접촉순간 모터에 과부하가 걸려 전류가 급격히 상승하기 때문에, 이 또한 배터리의 수명이 단축되어 유지관리가 번거롭고 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 전자밸브의 구조를 개선하여 밸브개폐 시 모터에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있도록 하고, 또한 밸브개폐 시 소비되는 전력소모량을 줄여 보다 적은 전류로 작동시킬 수 있도록 하며, 그리고 이를 통해 배터리의 수명을 한층 더 연장시켜 유지관리비용을 절감할 수 있도록 한 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 상부몸체에 인입구와 토출구를 형성하 고, 상기 상부몸체의 하부에 밸브실과 작동홀이 구비된 하부몸체를 결합하며, 상기 밸브실의 상단에 인입구와 토출구를 개폐시키는 패드를 장착하되, 상기 패드에 인입구와 통하는 유입공을 형성하고, 상기 패드의 하부에 유입공 및 토출구와 통하는 유출공이 구비된 패드받침을 결합하며, 상기 밸브실에 유출공을 개폐시키는 패킹이 구비된 작동체를 스프링으로 탄설하고, 상기 작동홀에 슬라이드바를 승강가능하게 끼워 조립하되, 센서의 감지에 따라 슬라이드바가 기어모터박스를 통해 승강하도록 조립하며, 상기 작동체와 슬라이드바에 서로 반발력을 가지도록 동일한 극으로 마주하는 자석을 각각 장착한 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브는 도 1 내지 도 5에 도시되는 바와 같이, 인입구(11)와 토출구(12)를 구비하는 상부몸체(10); 상기 상부몸체(10)의 하부에 결합되어 밸브실(21)과 작동홀(22)을 구비하는 하부몸체(20); 상기 인입구(11)와 토출구(12)를 개폐시키도록 밸브실(21)의 상단에 장착되어 인입구(11)와 통하는 유입공(31)을 구비하는 패드(30); 상기 패드(30)의 하부에 결합되어 유입공(41) 및 토출구(12)와 통하는 유출공(42)을 구비하는 패드받침(40); 상기 밸브실(21)에 스프링(S)으로 탄설되어 유출공(42)을 개폐시키는 패킹(51)을 구비하는 작동체(50); 상기 작동홀(22)에 승강가능하게 끼워지는 슬라이드바(60) 및 센서(P)의 감지에 따라 슬라이드바(60)를 승강시키도록 배터리(B)와 연결되는 기어모터박 스(70); 상기 작동체(50)와 슬라이드바(60)에 각각 장착되어 반발력을 가지도록 동일한 극으로 마주하는 자석(80)(90)을 포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부몸체(10)는 본 고안에 따른 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브의 상부본체를 구성하는 것으로, 이러한 상부몸체(10)의 일측에는 유체를 유입하는 인입구(11)가 형성되고, 상부몸체(10)의 중앙부에는 유체를 외부로 배출시키는 토출구(12)가 형성된다. 이때, 상기 인입구(11)의 출구와 토출구(12)의 입구는 서로 연통하도록 형성된다.

상기 하부몸체(20)는 본 고안에 따른 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브의 하부본체를 구성하는 것으로, 이러한 하부몸체(20)의 중앙 상부에는 밸브실(21)이 형성되고, 하부몸체(20)의 중앙 하부에는 작동홀(22)이 형성된다. 이때, 상기 하부몸체(20)는 상부몸체(10)의 하부에 나사(C)체결을 통해 탈착가능하게 결합되고, 상기 상부몸체(10)의 밸브실(21)과 작동홀(22)은 구획되도록 형성된다.

상기 패드(30)는 인입구(11)와 토출구(12)를 개폐시키도록 밸브실(21)의 상단에 장착되는 것으로, 이러한 패드(30)의 일측에는 상부몸체(10)의 인입구(11)와 통하는 유입공(31)이 형성된다. 이때, 상기 패드(30)는 탄성을 가지는 고무재질로 이루어진다.

상기 패드받침(40)은 패드(30)의 하부에 결합되는 것으로, 이러한 패드받침(40)의 일측에는 패드(30)의 유입공(31)과 마주하는 유입공(41)이 형성되고, 패드받침(40)의 중앙부에는 상부몸체(10)의 토출구(12)와 통하는 유출공(42)이 형성 된다.

상기 작동체(50)는 하부몸체(20)의 밸브실(21)에 상하로 이동가능하게 끼워져 스프링(S)으로 탄설되는 것으로, 이러한 작동체(50)의 중앙 상부에는 패드받침(40)의 유출공(42)을 개폐시키는 패킹(51)이 구비된다. 이때, 상기 패킹(51)은 탄성을 가지는 고무재질로 이루어지고, 상기 스프링(S)은 패드받침(40)과 작동체(50) 사이에 장착된다.

상기 슬라이드바(60)는 작동홀(22)에 승강가능하게 끼워지는 것으로, 이러한 슬라이드바(60)는 기어모터박스(70)에 연결되어 센서(P)의 감지에 따라 자동으로 작동하게 된다. 이때, 도 2에서와 같이 평상(단수) 시 슬라이더바(60)는 기어모터박스(70)에 의해 상부로 이동하게 되고, 도 3에서와 같이 급수 시 슬라이더바(60)는 기어모터박스(70)에 의해 하부로 이동하게 된다.

상기 기어모터박스(70)는 센서(P)의 감지에 따라 슬라이드바(60)를 자동으로 승강시키는 것으로, 이러한 기어모터박스(70)에는 전원을 공급하는 배터리(B)가 연결된다. 이때, 상기 기어모터박스(70)의 내부에는 정역으로 구동하는 소형모터와, 다수개의 감속기어들과, 정역으로 구동하면서 슬라이드바(60)를 승강시키는 랙과 피니언이 내장된다.

상기 센서(P)는 주지된 바와 같이 자동수도꼭지의 전방에 설치되는 것으로, 이러한 센서(P)에 손이나 기타 물체가 근접하여 감지되면 물이 자동으로 토출되고, 물체미감지 시에는 물의 토출이 자동으로 단속된다.

상기 배터리(B)는 기어모터박스(70)와 센서(P)에 전원을 공급하는 것으로, 이러한 배터리(B)는 기어모터박스(70)와 센서(P)에 전기적으로 연결된다.

상기 자석(80)(90)은 작동체(50)와 슬라이드바(60)에 각각 장착되는 것으로, 이러한 자석(80)(90)은 반발력을 가지도록 동일한 극이 서로 마주하도록 각각 장착된다. 즉, 상기 자석(80)의 하부가 N극이면 자석(90)의 상부는 당연히 N극으로 배치되고, 상기 자석(80)의 하부가 S극이면 자석(90)의 상부는 당연히 S극으로 배치된다.

한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면 도 2에서와 같이, 상기 인입구(11)와 토출구(12)가 폐쇄된 상태에서 작동홀(22)의 상단과 자석(90) 사이에는 소정의 간극(G)이 형성된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 간극(G)은 밸브개폐 시 세이프티 캡(safety gap)을 형성하는 것으로, 이러한 간극(G)에 의해 자석(80)과 자석(90)은 비접촉식으로 서로 이격된 상태에서 밸브를 개폐시키기 때문에 결과적으로 밸브개폐 시 모터에 과부하가 걸리는 것이 방지된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 전체적인 작동관계를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동수도꼭지의 센서(P)에 손이나 기타 물체가 감지되지 않은 평상(단수) 시에는 도 2에서와 같이 기어모터박스(70)에 의해 슬라이드바(60)는 상부로 이동된 상태를 유지하게 되고, 이 상태에서는 도시된 바와 같이 슬라이드바(60)에 장착된 자석(90)이 상부로 이동하여 자석(80)과 자석(90) 사이에서는 반발력에 의해 미는 힘이 작용하기 때문에, 결과적으로 작동체(50)의 패킹(51)은 패드받침(40)의 유출공(42)에 밀착되면서 유출공(42)을 폐쇄시킨다.

그리고 도 2에서와 같은 상태에서는 패드(30)의 유입공(31)과 패드받침(40)의 유입공(41)을 통해 밸브실(21)내로 물이 유입되어 밸브실(21)에는 수압이 걸리면서 진공상태가 되고, 밸브실(21)내로 유입된 수압이 패드받침(40)의 저면에 전체적으로 가해지기 때문에, 이에 의해 결과적으로 패드(30)는 인입구(11)의 출구와 토출구(12)의 입구에 밀착되면서 인입구(11)와 토출구(12)를 폐쇄시켜 물의 토출을 자동으로 단속하게 된다. 이때, 인입구(11)와 토출구(12)가 폐쇄된 상태에서는 도시된 바와 같이 작동홀(22)의 상단과 자석(90) 사이에는 소정의 간극(G)이 형성된다.

다음, 자동수도꼭지의 센서(P)에 손이나 기타 물체가 감지되어 물을 토출시키는 급수 시에는 도 3에서와 같이 기어모터박스(70)에 의해 슬라이드바(60)는 하부로 이동하게 되고, 이 상태에서는 도시된 바와 같이 슬라이드바(60)에 장착된 자석(90)이 하부로 이동하여 자석(80)과 자석(90) 사이에서는 반발력에 의해 미는 힘이 상쇄되기 때문에, 결과적으로 작동체(50)의 패킹(51)은 스프링(S)의 반발력에 의하여 밸브실(21)하부로 하강하게 되고 유출공(42)이 개방되면서 밸브실(21)에 걸린 수압은 패드받침(40)의 유출공(42)을 통해 상부몸체(10)의 토출구(12)로 빠지게 된다.

그리고 도 3에서와 같은 상태에서는 인입구(11)로 유입되는 수압에 의해 패드(30)와 패드받침(40)은 하부로 급속 이동하게 되고, 이에 의해 패드(30)가 인입구(11)의 출구와 토출구(12)의 입구로부터 이격되어 인입구(11)와 토출구(12)가 개방되기 때문에, 결과적으로 인입구(11)와 토출구(12)는 개통되어 인입구(11)로 유 입된 물은 토출구(12)를 통해 외부로 토출하게 된다.

한편, 도 3에서와 같은 상태에서 센서(P)에 물체가 검출되지 않으면 기어모터박스(70)에 의해 슬라이드바(60)가 도 2에서와 같이 다시 상부로 이동하면서 물의 토출을 자동으로 단속하게 된다.

따라서, 이러한 본 고안의 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브에 따르면 기어모터박스(70)에 의해 승강하는 슬라이드바(60)와 자석(80)(90)의 반발력을 이용하여 밸브를 개폐시키기 때문에, 밸브개폐 시 소모되는 전력소모량을 줄여 적은 전류로 작동시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 고안에 따르면 도 2에서와 같이 인입구(11)와 토출구(12)가 폐쇄된 상태에서 작동홀(22)의 상단과 자석(90) 사이에는 소정의 간극(G)이 형성되고, 이러한 간극(G)에 의해 자석(80)과 자석(90)이 비접촉식으로 서로 이격된 상태에서 밸브를 개폐시키기 때문에 밸브개폐 시 모터에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

아울러 본 고안에 따르면 상술한 바와 같이 밸브개폐 시 모터에 과부하가 걸리는 것을 방지하고 또한 소비되는 전력소모량을 줄여 보다 적은 전류로 작동시킬 수 있기 때문에, 결과적으로 이를 통해 배터리(B)의 수명을 한층 더 연장시켜 유지관리비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브는 밸브개폐 시 모터에 과부하가 걸린 상태에서 전압이 가해지게 되면 전류가 급격히 상승 하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 밸브개폐 시 안전간극(G)을 형성하여 모터의 과부하를 방지하여 통상의 적은 전류로 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브를 작동시킬 수 있으며, 그리고 이를 통해 배터리의 수명을 한층 더 연장시켜 유지관리비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 인입구(11)와 토출구(12)를 구비하는 상부몸체(10); 상기 상부몸체(10)의 하부에 결합되어 밸브실(21)과 작동홀(22)을 구비하는 하부몸체(20); 상기 인입구(11)와 토출구(12)를 개폐시키도록 밸브실(21)의 상단에 장착되어 인입구(11)와 통하는 유입공(31)을 구비하는 패드(30); 상기 패드(30)의 하부에 결합되어 유입공(41) 및 토출구(12)와 통하는 유출공(42)을 구비하는 패드받침(40); 상기 밸브실(21)에 스프링(S)으로 탄설되어 유출공(42)을 개폐시키는 패킹(51)을 구비하는 작동체(50); 상기 작동홀(22)에 승강가능하게 끼워지는 슬라이드바(60) 및 센서(P)의 감지에 따라 슬라이드바(60)를 승강시키도록 배터리(B)와 연결되는 기어모터박스(70); 상기 작동체(50)와 슬라이드바(60)에 각각 장착되어 반발력을 가지도록 동일한 극으로 마주하는 자석(80)(90)을 포함하는 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인입구(11)와 토출구(12)가 폐쇄된 상태에서 작동홀(22)의 상단과 자석(90) 사이에는 간극(G)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동수도꼭지 개폐용 전자밸브.

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