KR200452756Y1 - 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 사용자가 설정한 온도 범위를 충족하지 못하는 경우에는 노즐을 통해 물이 분사되지 않음과 동시에 온도 조절이 자동적으로 이루어지는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치에 관한 것이다.

본 고안에 의한 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치는, 냉수관(110)과 온수관(100)을 통해 공급되는 물이 서로 혼합되도록 하는 혼합어셈블리(120)와, 물이 분사되는 노즐(130)과, 상기 혼합어셈블리(120)의 물을 상기 노즐(130)로 안내하는 물공급관(140)과, 사용자가 온도 설정을 하는 온도조절수단(150)과, 물의 온도를 측정하는 공급온도감지수단(160)과, 상기 물공급관(140)을 통해 노즐(130)로 안내되는 물이 선택적으로 유동되도록 안내하는 물배출관(170) 등으로 이루어지며, 상기 공급온도감지수단(160)에서 측정된 온도가 상기 온도조절수단(150)에서 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우에는 물공급관(140)이 차폐되어 상기 노즐(130)로는 물이 공급되지 않게 된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면, 언제나 사용자가 원하는 온도의 물을 사용할 수 있는 이점이 있다.

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Description

자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치{Shower device having an automatic temperature control function}

본 고안은 샤워장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 설정한 온도 범위를 충족하지 못하는 경우에는 노즐을 통해 물이 분사되지 않음과 동시에 온도 조절이 자동적으로 이루어지는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치에 관한 것이다.

샤워장치의 사전적 의미는 '샤워기(shower器)'라고도 부르며, 물뿌리개 모양의 분출 노즐을 통하여 소나기처럼 물을 뿌리는 목욕용 기구를 일컫는다.

본 고안에서의 샤워장치는, 단순히 목욕용 기구로서의 샤워기 뿐만 아니라, 물을 분사하는 기능을 가지는 다양한 형태의 물 분출장치를 모두 통칭하는 개념을 가지나, 설명의 편의를 위해 샤워를 위한 장치를 예로 들어 설명한다.

일반적으로 샤워장치는, 사용자가 레버를 들어올리거나 내리면 노즐을 통해 물이 나오도록 되어 있으며, 레버를 좌우로 회전시키는 것에 의해 물의 온도가 조절되도록 구성된다.

그러나, 이러한 종래의 샤워장치에서는 물 온도 조절이 온수관과 냉수관의 개방 정도를 수동으로 조절하는 것에 의해 이루어진다.

따라서, 상대적으로 높은 온도를 설정하는 경우에도 분출되는 물의 온도가 설정온도에 도달하려면 상당한 시간이 소요된다. 결국, 사용자는 자신이 원하는 온도의 물이 분출될 때까지 샤워기를 틀어놓고 기다리다가 샤워를 하게 된다.

또한, 샤워를 하는 중에도 서로 연결된 다른 부위의 수도꼭지에서 냉수나 온수를 사용하는 경우에는, 샤워기를 통해 분출되는 물의 온도가 변화하기 때문에 샤워를 하는 사용자가 갑자기 변하는 물의 온도에 화들짝 놀라게 되며, 심지어는 화상을 입게 되는 문제가 있다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설정된 온도 범위를 벗어나는 물은 노즐을 통해 분사되지 않도록 구성되는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 노즐로 공급되는 물이 온도가 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우에는 자동적으로 물 온도 조절을 위한 조절수단이 작동됨과 동시에 온수기 등에 의해 물의 온도를 2차적으로 조절하여 노즐로 공급하는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 노즐로 공급되는 물이 온도가 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우에는 노즐로의 물 공급이 차단됨과 동시에 물 온도 조절이 자동적으로 이루어지도록 하는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치는, 온수가 공급되는 온수관(100)과; 상기 온수관(100)의 일측에 구비되며, 냉수가 공급되는 냉수관(110)과; 상기 온수관(100)과 냉수관(110)에 연결되어, 냉수관(110)과 온수관(100)을 통해 공급되는 물이 서로 혼합되도록 하는 혼합어셈블리(120)와; 상기 혼합어셈블리(120)와 이격 설치되며, 물이 분사되는 노즐(130)과; 상기 혼합어셈블리(120)의 물을 상기 노즐(130)로 안내하는 물공급 관(140)과; 상기 혼합어셈블리(120)의 일측에 구비되며, 사용자가 온도 설정을 하는 온도조절수단(150)과; 상기 물공급관(140)의 일측에 구비되어, 상기 혼합어셈블리(120)로부터 유출되는 물의 온도를 측정하는 공급온도감지수단(160)과; 상기 물공급관(140)에 연결 설치되어, 상기 물공급관(140)을 통해 노즐(130)로 안내되는 물이 선택적으로 유동되도록 안내하는 물배출관(170)을 포함하는 구성을 가지며; 상기 공급온도감지수단(160)에서 측정된 온도가 상기 온도조절수단(150)에서 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우에는, 상기 물공급관(140)이 차폐되어 상기 노즐(130)로는 물이 공급되지 않음을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 고안의 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치에서는, 물의 온도가 사용자가 설정한 온도 범위를 만족하지 못하는 경우에는 자동적으로 차단되어 노즐로 분사되지 않음과 동시에 물의 온도 증감을 위한 조치가 진행된다. 따라서, 샤워 노즐에서는 사용자가 설정한 온도 범위 내의 물만 나오게 되므로, 사용자가 원하지 않는 차가운 물이나 지나치게 뜨거운 물로 인해 놀라게 되거나 화상을 입는 문제점이 방지된다.

또한, 물의 온도가 사용자의 설정온도에 미치지 못하는 경우에는 온수기에 의해 급속하게 가열되어 노즐로 공급되므로, 처음 물을 사용하는 경우에는 사용자가 원하는 적당한 온도의 물이 종래에 비해 빠르게 공급되는 장점도 있다.

그리고, 본 샤워장치에서는 동일 단지 또는 동일 가정에서 다른 곳의 물 사용 여부와 관계없이 항상 사용자가 원하는 온도의 물만 제공된다. 따라서, 사용자 가 샤워도중에 물 온도 변화로 인해 놀라는 단점이 해결되며, 아기나 노약자의 물 사용시에도 물 온도 변화로 인해 충격받는 일이 없어지므로 안정된 세정이나 목욕이 가능한 이점이 있다.

이와 같이 본 고안에 의하면, 언제나 사용자가 원하는 온도의 물만을 제공받게 되고, 온도 조절이 미세하게 자동으로 이루어지므로, 사용 편의성이 증대되는 효과가 있다.

이하 본 고안에 의한 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에는 본 고안에 의한 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치의 바람직한 실시예의 일례가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치는, 온수가 공급되는 온수관(100)과, 상기 온수관(100)의 일측에 구비되며, 냉수가 공급되는 냉수관(110)과, 상기 온수관(100)과 냉수관(110)에 연결되어 냉수관(110)과 온수관(100)을 통해 공급되는 물이 서로 혼합되도록 하는 혼합어셈블리(120)와, 상기 혼합어셈블리(120)와 이격 설치되며 물이 분사되는 노즐(130)과, 상기 혼합어셈블리(120)의 물을 상기 노즐(130)로 안내하는 물공급관(140)과, 상기 혼합어셈블리(120)의 일측에 구비되며 사용자가 온도 설정을 하는 온도조절수단(150)과, 상기 물공급관(140)의 일측에 구비되어 상기 혼합어셈블리(120)로부터 유출되는 물의 온도를 측정하는 공급온도감지수단(160)과, 상기 물공급관(140)에 연결 설치되어 상기 물공급관(140)을 통해 노즐(130)로 안내되는 물이 선택적으로 유동되도록 안내하는 물배출관(170) 등으로 구성된다.

상기 온수관(100)과 냉수관(110)은 건물의 벽면에 연결되며, 이러한 온수관(100)과 냉수관(110)은 주택이나 건물로 공급되는 원수(물)의 흐름을 안내하게 된다. 한편, 도시되지는 않았지만, 상기와 같은 온수관(100)과 냉수관(110)은 별도로 구비되는 제어밸브에 의해 개폐가 제어된다. 즉, 아래에서 설명할 발버튼(230)과 연결되는 제어밸브가 원수(건물 외부로부터 내부로 공급되는 물)의 유입을 제어하게 된다. 물론, 이러한 제어밸브가 상기 혼합어셈블리(120) 내부에 구비되도록 하는 것도 가능할 것이다.

상기 혼합어셈블리(120)는, 내부에 소정 크기의 공간이 형성되며, 이러한 내부의 공간에는 상기 온수관(100)과 냉수관(110)이 연결된다. 따라서, 온수관(100)과 냉수관(110)을 통해 송급되는 온수와 냉수는 혼합어셈블리(120) 내부에서 혼합되어 상기 물공급관(140)을 통해 유동된다.

상기 노즐(130)은 도시된 바와 같이 물이 분사되는 출구 역할을 한다. 그리고, 상기 물공급관(140)은 상하로 길게 설치되어, 상기 혼합어셈블리(120)에서 혼합된 온수와 냉수를 상기 노즐(130)로 안내하게 된다. 즉 상기 온수관(100)과 냉수관(110)을 통해 유입되는 물의 압력에 의해 상기 물공급관(140)을 통해 물이 노즐(130)로 유동되어 외부로 분사되는 것이다.

상기 온도조절수단(150)은 도시된 바와 같이 상기 혼합어셈블리(120)의 상단부에 구비되며, 사용자가 외부에서 물의 온도를 설정할 수 있도록 한다. 상기 온도 조절수단(150)의 상세 구성은 아래에서 설명한다.

상기 공급온도감지수단(160)은, 도시된 바와 같이 상기 물공급관(140)에 설치된다. 즉 자세하게 도시되지는 않았지만, 상기 공급온도감지수단(160)은 상기 물공급관(140)의 중앙 부분 내부에 설치되어 물공급관(140)을 유동하는 물의 온도를 측정하게 된다. 따라서, 상기 공급온도감지수단(160)은 온도센서로 이루어진다.

상기 공급온도감지수단(160)의 전방에는 온도표시부(162)가 더 구비된다. 상기 온도표시부(162)는 상기 공급온도감지수단(160)에서 측정된 온도를 외부로 디스플레이(display)하는 기능을 한다. 따라서, 사용자는 상기 온도표시부(162)를 통해 상기 물공급관(140)을 따라 흐르는 물의 온도를 시각적으로 인지할 수 있게 된다.

상기 물배출관(170)은 도시된 바와 같이 상기 물공급관(140)의 우측에 상하로 길게 설치되며, 소정 크기의 직경을 가지는 파이프(pipe)로 이루어진다. 즉, 상기 물공급관(140)과 같이 원통 형상의 파이프(pipe)로 이루어져, 물을 안내하게 된다.

상기 물배출관(170)의 상단은 상기 물공급관(140)과 연통되도록 설치되고, 상기 물배출관(170)의 하단은 상기 물공급관(140)보다 하측으로 더 길게 형성되어 바닥면 근처까지 연결된다. 따라서, 상기 물배출관(170)을 통해 아래로 유동하는 물은 욕실의 바닥면으로 배출된다. 물론, 상기 물배출관(170)의 하단이 욕실의 배수구 등으로 직접 연결되도록 하는 것도 가능할 것이다.

상기 물배출관(170)과 물공급관(140)의 연결부위에는 제1조절밸브(172)가 더 구비된다. 상기 제1조절밸브(172)는, 상기 물공급관(140)을 통해 유동하는 물이 상 기 물배출관(170)으로 선택적으로 유동하도록 한다. 즉, 상기 공급온도감지수단(160)에서 측정된 온도가 상기 온도조절수단(150)에서 설정된 온도 범위를 벗어나는 경우에는, 상기 물공급관(140)이 제1조절밸브(172)에 의해 차폐되어 상기 노즐(130)로는 물이 공급되지 않게 된다. 따라서, 상기 물공급관(140)을 따라 상방으로 유동하던 물은 상기 물배출관(170)을 따라 하측으로 낙하하여 배출된다. 상기 제1조절밸브(172)의 내부 구성은 아래에서 설명한다.

상기 물배출관(170)의 우측에는, 물을 가열하는 온수기(180)가 더 설치된다. 즉, 도시된 바와 같이, 상기 물배출관(170)의 우측으로 소정 거리 이격된 위치에 온수기(180)가 설치되며, 이러한 온수기(180)는 순간온수기로 이루어져 가스 등에 의해 물을 순간적으로 가열하는 장치이다.

상기 물배출관(170)과 온수기(180) 사이에는 유입관(190)이 구비되어, 상기 물배출관(170)을 유동하는 물이 선택적으로 유동되도록 안내한다. 즉, 상기 물배출관(170)의 중앙부위에는 유입관(190)이 연결되며, 이러한 유입관(190)은 도시된 바와 같이 '』'형상을 가지도록 형성된다.

상기 유입관(190)과 물배출관(170) 사이에는 제2조절밸브(174)가 구비되어, 상기 물공급관(140) 및 물배출관(170)을 유동하는 물의 온도 상기 온도조절수단(150)의 설정 범위보다 낮은 경우에는 유입관(190)을 통해 물이 흐르도록 제어한다.

상기 온수기(180)에는 토출관(200)이 더 구비되어, 온수기(180)에 의해 가열된 물을 상기 노즐(130)로 안내한다. 즉, 도시된 바와 같이 상기 온수기(180) 상측 에는 'ㄱ'자 형상의 토출관(200)이 형성되어, 상기 온수기(180)에 의해 가열된 물을 상기 노즐(130)로 안내하게 된다.

상기 온수기(180)에는, 온수기(180) 내부의 물 온도를 측정하는 온수온도감지수단(210)이 구비된다. 상기 온수온도감지수단(210)은, 상기 온수기(180) 내부에 설치되어, 온수기(180)에 의해 가열된 물의 온도를 측정하는 역할을 하며, 온도센서로 이루어진다.

따라서, 상기 온수온도감지수단(210)에 의해 측정된 물의 온도가, 상기 온도조절수단(150)에 의해 설정된 온도에 도달하는 경우에는 상기 토출관(200)이 개방되어 온수기(180)의 물이 상기 노즐(130)로 공급되도록 한다.

상기 토출관(200)의 입구에는 토출밸브(220)가 더 구비된다. 즉, 상기 토출관(200)과 온수기(180)의 연결부위에는 토출밸브(220)가 더 구비되며, 이러한 토출밸브(220)는 평소에는 상기 토출관(200)을 폐쇄하고 있다가, 상기 온수기(180)에 의해 가열된 물의 온도가 상기 온도조절수단(150)에 의해 설정된 온도 범위에 해당하는 경우에는 상기 토출관(200)을 개방시키게 된다.

상기 혼합어셈블리(120)의 하측에는, 수도관으로부터 공급되는 원수의 공급을 제어하고, 샤워장치의 각 부분에 공급되는 전원의 온(on)/오프(off)를 제어하는 발버튼(230)이 더 구비된다. 즉, 상기 혼합어셈블리(120)의 하측으로 소정 거리 이격된 위치에는 발버튼(230)이 더 구비되며, 이러한 발버튼(230)은 사용자가 발로 미는 동작에 의해 온(on)/오프(off)된다.

보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 한번 발버튼(230)을 후방으로 밀게 되면, 샤워장치로 공급되는 전원이 온(on) 됨과 동시에 수도관이 개방되어 상기 온수관(100) 및 냉수관(110)으로 물이 공급된다. 그리고, 다시 한번 더 발버튼(230)을 후방으로 밀게 되면, 샤워장치로 공급되는 전원이 오프(off) 됨과 동시에 수도관이 폐쇄되어 상기 온수관(100) 및 냉수관(110)을 통한 물공급이 차단된다. 이러한 발버튼(230)의 작동원리는 근래 아파트 등의 싱크대 수도관 등에 널리 사용되는 것이므로, 여기서는 구성 및 작동원리에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

*상기 발버튼(230)과 상기 혼합어셈블리(120) 사이에는 전원배관선(232)이 구비된다. 따라서, 이러한 전원배관선(232)에 내장된 전원선 및 신호선에 의해 발버튼(230)의 동작 신호가 상기 혼합어셈블리(120) 내부나 기타 온도조절수단 등으로 공급된다.

도 2에는 상기 온도조절수단(150)의 구성이 보다 구체적으로 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 온도조절수단(150)은, 상기 혼합어셈블리(120)의 외부 상단에 구비되는 조절표시판(152)과, 상기 조절표시판(152)의 전방에 구비되는 조절노브(154) 등으로 구성된다.

상기 조절표시판(152)에는, 도시된 바와 같이 온도표시가 되어 있다. 즉, 좌측으로부터 'A', 'B', 'C', 'D'의 구간으로 나누어지고, 'A'구간은 실온을 의미한다. 즉, 현재의 물 온도 그대로 방출하는 것을 의미한다. 따라서, 이러한 'A'구간이 설정되는 경우에는 상기 온수관(100)은 차단되고, 냉수관(110)만 개방되면 된다.

상기 'B'구간은 도시된 바와 같이 25~30℃ 구간을 의미하며, 'C'구간은 31~35℃ 구간을 의미하고, 'D'구간은 36~40℃ 구간을 의미한다.

상기 조절노브(154)는 원통형상으로 이루어져 전방으로 소정 길이로 돌출되며, 이러한 조절노브(154)의 전면에는 도시된 바와 같이 화살표가 도시되어 있다. 따라서, 상기 조절노브(154)에 표시된 화살표가 가리키는 온도범위가 설정 온도범위가 되는 것이다.

한편, 상기 혼합어셈블리(120)에는, 상기 온수관(100)과 냉수관(110)을 개폐하는 냉온수조절수단(250)이 더 구비된다.

도 3과 도 4에는 상기 냉온수조절수단(250)의 구성이 구체적으로 도시되어 있다. 즉, 도 3은 상기 온도조절수단(150)의 정면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3에 도시된 냉온수조절수단(250)의 우측단면도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 냉온수조절수단(250)은, 상기 온수관(100)과 냉수관(110)을 개폐하는 관개폐부(252)와, 상기 관개폐부(252)와 일체로 형성되는 래크(rack, 254)와, 상기 래크(254)와 나사 결합되는 피니언(pinion, 256)과, 상기 피니언(256)에 회전 동력을 제공하는 모터(258) 등으로 이루어진다.

상기 관개폐부(252)는 도시된 바와 같이 소정 두께를 가지는 사각평판으로 이루어지며, 이러한 관개폐부(252)의 상면은 상기 래크(254)과 일체로 형성된다. 그리고, 상기 래크(254)의 상면에는 나사가 형성되어 있으며, 이러한 나사는 상기 피니언(256)의 외주면에 형성된 나사와 결합된다.

상기 래크(254)은 래크지지대(259)에 의해 지지되어 좌우(도 3에서)로 유동 된다. 즉, 상기 래크(254)의 전후(도 3에서)에는 래크지지대(259)가 좌우로 길게 형성되어, 상기 래크(254)의 좌우 유동을 가이드하게 된다.

상기 모터(258)는, 상기 공급온도감지수단(160)에서 측정된 온도가 상기 온도조절수단(150)에서 설정된 온도범위를 벗어나는 경우에는, 역회전 또는 정회전을 하여 상기 온수관(100)과 냉수관(110)의 개폐 정도가 조절되도록 한다.

보다 구체적으로 살펴보면, 상기 모터(258)는 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전하는 스테핑모터(stepping motor: 스탭모터)로 이루어짐이 바람직하다. 따라서, 상기 모터(258)가 1단계씩 회전함에 따라 상기 피니언(256)이 회전하게 되고, 이러한 피니언(256)과 나사 결합되어 있는 래크(254)이 좌우로 이동하게 된다.

예를 들어, 상기 모터(258)가 정방향으로 1단계 회전하게 되면, 상기 피니언(256)은 반시계방향(도 3에서)으로 소정 각도만큼 회전한다. 따라서, 상기 래크(254) 및 관개폐부(252)가 우측(도 3에서)으로 소정 거리만큼 이동하게 되므로, 상기 온수관(100)은 더 폐쇄됨과 동시에 냉수관(110)은 더 개방된다. 따라서, 냉수의 공급이 증대되어 물의 온도가 낮아지게 된다.

반대로, 상기 모터(258)가 역방향으로 1단계 회전하게 되면, 상기 피니언(256)은 시계방향(도 3에서)으로 소정 각도만큼 회전한다. 따라서, 상기 래크(254) 및 관개폐부(252)가 좌측(도 3에서)으로 소정 거리만큼 이동하게 되므로, 상기 온수관(100)은 더 개방되고, 냉수관(110)은 더 폐쇄된다. 따라서, 온수의 공급이 증대되어 물의 온도가 더 높아지게 된다.

도 5 및 도 6에는 상기 제1조절밸브(172)와 제2조절밸브(174)의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 제1조절밸브(172)가 상단을 축으로 하여 시계방향으로 회전하면 상기 물공급관(140)이 차폐되어 물공급관(140)을 통해 상방으로 유동하는 물은 상기 물배출관(170)으로 흐르게 된다. 반대로, 상기 제1조절밸브(172)가 반시계방향으로 회전하면, 상기 물배출관(170)이 폐쇄된다.

상기 제2조절밸브(174)는 하단을 축으로 회전하며, 반시계방향으로 회전하면 상기 물배출관(170)이 차폐되어 물배출관(170)을 통해 하측으로 유동하는 물은 상기 유입관(190)을 통해 공급된다. 반대로, 상기 제2조절밸브(174)가 시계방향으로 회전하게 되면 상기 유입관(190)이 차폐되므로 물배출관(170)을 통해 유동하는 물은 하측으로 흘러 외부로 배출된다.

상기 제1조절밸브(172)와 제2조절밸브(174)의 구성은, 설명의 편의를 위해 간략히 도식화하여 설명한 것이며, 도 5 및 도 6에 도시된 형태 외에 다른 형상으로 이루어지는 것도 가능하며, 다양한 종류의 밸브가 사용될 수 있음은 물론이다.

이하 상기와 같은 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치의 제어방법에 대해 도 7을 참조하여 살펴본다. 도 7은 본 고안에 의한 샤워장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

본 고안에 의한 샤워장치의 제어방법은, 전원의 공급 여부를 감지하는 전원공급판단단계(S300)와, 사용자의 설정 온도를 감지하는 설정온도탐지단계(S310)와, 상기 설정온도탐지단계(S310)에서의 설정온도에 따라 온수관(100)을 개폐하는 설정수행단계(S320)와, 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위인가 여부를 판단하는 온도비교단계(S330)와, 상기 온도비교단계(S330)에서의 비교결과 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위를 벗어나는 경우에는 물공급관(140)을 차폐하여 노즐(130)로의 물공급을 차단하는 물공급차단단계(S340)와, 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위보다 낮은 온도인지 높은 온도인지 여부를 판단하는 온도고저판단단계(S350)와, 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위보다 높은 경우에는 노즐(130)로의 물공급을 차단하고 온수관(100)을 통한 온수 공급을 감소시키는 온수감소단계(S360)와, 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위보다 낮은 경우에는 노즐(130)로의 물공급을 차단하고 온수관(100)을 통한 온수 공급을 증가시키는 온수증가단계(S370) 등을 포함한다.

또한, 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위보다 낮은 경우에는 물을 가열하는 가열단계(S400)와, 상기 가열단계(S400)에서 가열된 물의 온도가 사용자의 설정 온도 범위에 속하는지의 여부를 판단하는 가열온도비교단계(S410) 그리고, 상기 가열온도비교단계(S410)에서의 비교결과, 상기 가열단계(S400)에서 가열된 물의 온도가 사용자의 설정 온도 범위에 속하는 경우에는 노즐(130)로 물이 공급되도록 하는 추가공급단계(S420) 등이 더 구비된다.

상기 전원공급판단단계(S300)는 제어부(도시되지 않음)에서 외부로부터 전원이 공급되는지의 여부를 판단하는 단계이다. 즉, 전원이 온(on)되었는지의 여부를 판단하게 되는데, 이는 사용자가 상기 발버튼(230)을 눌러 전원을 온(on)시켰는지의 여부를 판단하는 과정이다.

이와 같이, 상기 발버튼(230)의 누름에 의해 전원이 온(on)되고 나면, 상기 설정온도탐지단계(S310)가 진행된다. 이러한 설정온도탐지단계(S310)는, 상기 온도조절수단(150)을 통해 사용자가 어떤 온도 범위를 설정하였는지의 여부를 제어부에서 판단하는 과정이다. 상기 설정온도탐지단계(S310)에서의 탐지결과에 따라 경우의 수는 'A', 'B', 'C', 'D'로 나누어지며, 각각의 경우에 따라 그 대응조치가 달라지게 된다. 즉, 상기 설정수행단계(S320)의 조치는 'A', 'B', 'C', 'D'의 각 경우에 따라 서로 상이하다.

상기 설정수행단계(S320)는 상기에서도 설명한 바와 같이, 사용자의 설정에 따라 기본적인 조치를 수행하는 단계이다.

먼저 상기 설정온도탐지단계(S310)에서의 탐지결과, 사용자가 온도범위를 'A'로 설정한 경우의 설정수행단계(S320) 조치를 살펴본다. 이때에는 상기 온수관(100)을 완전 폐쇄하여 냉수관(110)만 개방시키며, 상기 제1조절밸브(172)를 온(on)시켜 상기 물공급관(140)을 개방한다. 따라서, 상기 냉수관(110)을 통해 공급되는 물이 바로 물공급관(140)을 거쳐 상기 노즐(130)을 통해 외부로 분사된다.

다음으로, 사용자가 온도범위를 'B'로 설정한 경우의 설정수행단계(S320) 조치를 살펴보면, 이때에는 상기 온수관(100)을 1/3만 개방한다. 따라서, 냉수관(110)은 약 2/3 내지는 3/5정도가 개방될 것이므로, 상대적으로 냉수의 비중이 온수의 비중보다 커지게 된다.

그리고, 사용자가 온도범위를 'C'로 설정한 경우의 설정수행단계(S320) 조치를 살펴보면, 이때에는 상기 온수관(100)을 2/3 정도 개방한다. 따라서, 냉수 관(110)은 약 1/3 내지는 2/5정도가 개방될 것이므로, 상대적으로 냉수의 비중이 온수의 비중보다 작게 된다.

또한, 사용자가 온도범위를 'D'로 설정한 경우의 설정수행단계(S320) 조치를 살펴보면, 이때에는 상기 온수관(100)을 완전히 개방한다. 따라서, 냉수관(110)은 완전히 폐쇄되어 온수만이 상기 물공급관(140)을 통해 공급된다.

상기 온도비교단계(S330)는 상기 물공급관(140)을 통해 흐르는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위에 해당되는지 여부를 판단하는 단계이다. 즉, 상기 공급온도감지수단(160)에 의해 측정된 물공급관(140) 내부의 물 온도와, 상기 온도조절수단(150)을 통해 사용자가 설정한 온도 범위를 서로 비교하는 과정이다.

이러한 온도비교단계(S330)는 'B', 'C', 'D'의 경우에 각각 발생한다. 즉, 온도 설정이 'A'인 경우에는 냉수관의 냉수가 바로 노즐(130)로 공급되므로, 온도 비교가 불필요하다.

상기 온도비교단계(S330)에서 해당 설정온도 범위를 벗어나는 경우에는 물공급차단단계(S340)가 수행된다. 물공급차단단계(S340)는, 상기 제1조절밸브(172)를 오프(off)하여 물공급관(140)을 차폐하는 과정이다. 따라서, 상기 노즐(130)로는 물공급관(140)의 물이 이동하지 못하게 되고, 상기 물배출관(170)을 통해 물이 유동하게 된다.

다음으로는, 상기 온도고저판단단계(S350)가 진행된다. 이 단계에서는 상기 공급온도감지수단(160)에서 측정된 물의 온도가 상기 온도조절수단(150)에서 설정된 온도보다 낮은지 높은지 여부를 판단하게 된다.

상기 온도고저판단단계(S350)에서의 판단결과, 물의 온도가 설정된 온도보다 높은 경우에는 상기 온수감소단계(S360)가 수행되고, 반대로 물의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우에는 상기 온수증가단계(S370)가 수행된다.

상기 온수감소단계(S360)는 상기 온수관(100)의 개방 정도를 자동으로 점차 감소시키는 과정이며, 상기 온수증가단계(S370)는 상기 온수관(100)의 개방 정도를 자동으로 점차 증가시키는 과정이다.

구체적으로 살펴보면, 상기 온수감소단계(S360)에서는, 상기 제2조절밸브(174)를 오프(off)하여 유입관(190)을 폐쇄함과 동시에, 상기 모터(258)를 정방향으로 1단계 회전시켜 온수관(100)이 더 닫히도록 하여 온수 공급이 감소되도록 한다. 물론, 이때 상기 모터(258)가 1단계 이상으로 회전되도록 하거나 회전 범위를 더 줄이도록 하는 것도 가능할 것이다. 상기 유입관(190)이 폐쇄되면, 상기 물배출관(170)을 통해 유동하는 물은 하측으로 낙하하여 외부로 배출된다.

그리고, 상기 온수감소단계(S360)가 수행되고 나면, 다시 상기 온도비교단계(S330)가 수행된다.

상기 온수증가단계(S370)에서는, 상기 제2조절밸브(174)를 온(on)시켜 유입관(190)을 개방함과 동시에, 상기 모터(258)를 역방향으로 1단계 회전시켜 온수관(100)이 더 개방되도록 하여 온수의 유입량을 증가시킨다. 상기 유입관(190)이 개방되면, 상기 물배출관(170)을 통해 유동하는 물은 하측으로 낙하되지 않고, 상기 온수기(180)로 유입된다.

한편, 이러한 온수증가단계(S370)는 'D'의 경우에는 수행조치가 달라진다. 즉 'B' 및 'C'에서와는 달리 모터(258)의 회전이 제외된다. 왜냐하면, 이러한 'D'의 경우에는 이미 온수관(100)이 완전히 개방된 상태이므로, 온수관(100)을 더 개방할 여유가 없기 때문이다.

상기 온수증가단계(S370) 다음으로는 가열단계(S400)가 수행된다. 상기 가열단계(S400)에서는 상기 유입관(190)을 통해 유입되는 물을 온수기(180)가 가열하게 된다.

그리고, 상기 가열단계(S400)에서는 상기 온수기(180)에 의해 가열된 물의 온도를 온수온도감지수단(210)이 측정하여 설정온도 범위에 속하는지 여부를 판단하게 된다.

여기서, 판단결과 물의 온도가 설정온도 범위에 속하는 경우에는 상기 추가공급단계(S420)가 진행되고, 그렇지 않은 경우에는 상기 가열단계(S400)가 계속 진행된다.

상기 추가공급단계(S420)는 상기 토출밸브(220)를 개방하여 상기 토출관(200)을 통해 온수기(180) 내부의 물이 유동되도록 하는 과정이다. 따라서, 상기 온수기(180)에 의해 가열된 물은 상기 토출관(200)을 따라 유동하여 상기 노즐(130)을 통해 외부로 분출된다.

상기와 같은 추가공급단계(S420)가 수행되면, 다음으로는 상기 온도비교단계(S330)가 수행된다.

이러한 본 고안의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 고안을 기초로 하 는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 상기의 실시예에서는 온도조절수단(150)이 'A', 'B', 'C', 'D'의 구간으로 나누어지고, 'A'구간은 실온, 'B'구간은 25~30℃, 'C'구간은 31~35℃, 'D'구간은 36~40℃로 되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이러한 구간설정은 다양하게 변경 가능함은 물론이다.

또한, 상기의 실시예에서는 물배출관(170)을 통해 배출되는 물이 욕실의 바닥으로 버려지는 경우를 예시하고 있으나, 물배출관(170)을 통해 배출되는 물이 다시 냉수관(110)이나 온수관(100) 등으로 유입되어 재사용되도록 하는 구성도 가능할 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.

도 2는 본 고안 실시예를 구성하는 온도조절수단의 상세 구성을 보인 부분 사시도.

도 3은 본 고안 실시예를 구성하는 온도조절수단의 구성을 보인 정면도.

도 4는 도 3에 도시된 냉온조절수단의 우측단면도.

도 5는 본 고안 실시예를 구성하는 제1조절밸브의 설치 상태를 보인 부분 단면도.

도 6은 본 고안 실시예를 구성하는 제2조절밸브의 설치 상태를 보인 부분 단면도.

도 7은 본 고안에 의한 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치의 제어방법을 보인 플로우차트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

120. 혼합어셈블리 130. 노즐

*140. 물공급관 150. 온도조절수단

160. 공급온도감지수단 170. 물배출관

180. 온수기 210. 온수온도감지수단

230. 발버튼 250. 냉온수조절수단

S300. 전원공급판단단계 S310. 설정온도탐지단계

S320. 설정수행단계 S330. 온도비교단계

S340. 물공급차단단계 S350. 온도고저판단단계

S360. 온수감소단계 S370. 온수증가단계

S400. 가열단계 S410. 가열온도비교단계

S420. 추가공급단계

Claims (5)

1. 온수가 공급되는 온수관(100)과;

   상기 온수관(100)의 일측에 구비되며, 냉수가 공급되는 냉수관(110)과;

   상기 온수관(100)과 냉수관(110)에 연결되어, 냉수관(110)과 온수관(100)을 통해 공급되는 물이 서로 혼합되도록 하는 혼합어셈블리(120)와;

   상기 혼합어셈블리(120)와 이격 설치되며, 물이 분사되는 노즐(130)과;

   상기 혼합어셈블리(120)의 물을 상기 노즐(130)로 안내하는 물공급관(140)과;

   상기 혼합어셈블리(120)의 일측에 구비되며, 사용자가 온도 설정을 하는 온도조절수단(150)과;

   상기 물공급관(140)의 일측에 구비되어, 상기 혼합어셈블리(120)로부터 유출되는 물의 온도를 측정하는 공급온도감지수단(160)과;

   상기 물공급관(140)에 연결 설치되어, 상기 물공급관(140)을 통해 노즐(130)로 안내되는 물이 선택적으로 유동되도록 안내하는 물배출관(170)과;

   상기 물배출관(170)의 일측에 구비되어, 물을 가열하는 온수기(180)를 포함하는 구성을 가지며;

   상기 온수기(180)에는,

   온수기(180) 내부의 물 온도를 측정하는 온수온도감지수단(210)이 구비되고, 상기 온수온도감지수단(210)에 의해 측정된 물의 온도가 상기 온도조절수단(150)에 의해 설정된 온도에 도달하는 경우에는 토출관(200)이 개방되어 온수기(180)의 물이 상기 노즐(130)로 공급되며;

   상기 혼합어셈블리(120)에는, 상기 온수관(100)과 냉수관(110)을 개폐하는 냉온수조절수단(250)이 더 구비되고;

   상기 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위보다 높은 경우에는,

   노즐(130)로의 물공급을 차단하고, 유입관(190)을 폐쇄하여 상기 온수기(180)로의 물 공급을 차단하며, 상기 물배출관(170)을 통해 물이 외부로 배출되도록 하고;

   상기 노즐(130)로 공급되는 물의 온도가 사용자의 설정온도 범위보다 낮 경우에는,

   노즐(130)로의 물공급을 차단하고, 유입관(190)을 개방하여 상기 온수기(180)로 물을 공급하여 가열된 물이 다시 상기 노즐(130)로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도조절수단(150)은,

   상기 혼합어셈블리(120)의 외부 상단에 구비되는 조절표시판(152)과, 상기 조절표시판(152)의 전방에 구비되는 조절노브(154)를 포함하며;

   상기 조절표시판(152)에는, 다수의 구간으로 이루어지는 온도표시가 구비되며;

   상기 다수의 구간 중 적어도 어느 하나의 구간을 사용자가 설정한 경우에는,

   상기 온수관(100)은 차단되고 상기 냉수관(110)만 개방되어, 상기 냉수관(110)을 통해 공급되는 물이 현재의 온도 그대로 노즐(130)을 통해 방출됨을 특징으로 하는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 조절표시판(152)의 온도표시는, 'A', 'B', 'C', 'D'의 구간으로 나누어지며;

   상기 'A'구간은 실온, 'B'구간은 25~30℃ 구간, 'C'구간은 31~35℃ 구간, 'D'구간은 36~40℃ 구간으로 구분되고;

   사용자가 온도범위를 상기 'A'구간으로 설정한 경우에는,

   상기 온수관(100)은 차단되고, 상기 냉수관(110)만 개방되며;

   사용자가 온도범위를 상기 'B'구간으로 설정한 경우에는,

   상기 온수관(100)은 1/3이 개방되고, 냉수관(110)은 2/3 내지 3/5이 개방되며;

   사용자가 온도범위를 상기 'C'구간으로 설정한 경우에는,

   상기 온수관(100)은 2/3가 개방되고, 냉수관(110)은 1/3 내지 2/5가 개방되며;

   사용자가 온도범위를 상기 'D'구간으로 설정한 경우에는,

   상기 온수관(100)은 완전히 개방되고, 상기 냉수관(110)은 완전히 폐쇄되어 온수만이 상기 물공급관(140)을 통해 공급됨을 특징으로 하는 자동 온도조절 기능 을 가지는 샤워장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상기 냉온수조절수단(250)은,

   상기 온수관(100)과 냉수관(110)을 개폐하는 관개폐부(252)와, 상기 관개폐부(252)와 일체로 형성되는 래크(254)과, 상기 래크(254)와 나사 결합되는 피니언(256)과, 상기 피니언(256)에 회전 동력을 제공하는 모터(258)를 포함하는 구성을 가지며;

   상기 모터(258)는,

   펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전하는 스테핑모터(stepping motor)로 이루어지고, 상기 공급온도감지수단(160)에서 측정된 온도가 상기 온도조절수단(150)에서 설정된 온도범위를 벗어나는 경우에는, 1단계씩 역회전 또는 정회전을 하여 상기 온수관(100)과 냉수관(110)의 개폐 정도가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 혼합어셈블리(120)의 하측에는,

   수도관으로부터 공급되는 원수의 공급을 제어하고, 샤워장치의 각 부분에 공급되는 전원의 온(on)/오프(off)를 제어하는 발버튼(230)이 더 구비되며;

   상기 발버튼(230)은, 사용자가 발을 이용하여 전방으로 미는 동작에 의해 온(on)/오프(off)됨;을 특징으로 하는 자동 온도조절 기능을 가지는 샤워장치.

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