KR20070003720A - 세정수공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 세정수공급장치는 변기에 세정수를 공급하기 위한 것으로서, 세정수원으로부터 변기로 통하는 개구를 개폐하는 밸브부재A,B와, 이 밸브부재A,B를 직접적으로 개폐조작하는 캠부재(8)(9)와, 이 캠부재(8)(9)를 회전구동하는 구동원(2)을 가지고, 각 밸브부재A,B를 캠부재(8)(9)의 캠면형상으로 하여 서서히 상기 개구를 개방.폐쇄함으로써 워터 햄머현상의 발생을 방지할 수 있으며, 이에 따라 이 워터 햄머현상으로 기인하는 밸브나 파이프 등의 파손을 방지할 수 있고, 안정성 높은 세정수공급장치의 실현이 가능하다.

세정수, 워터햄머(water hammer), 쓰러스트(thrust)

Description

세정수공급장치{WASHING WATER SUPPLY APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예의 형태에 있어서의 세정수공급장치의 내부기구를

나타내는 종단면도.

도 2는 도 1의 세정수공급장치의 내부기구를 화살표II방향에서 본 단면도.

도 3은 도 1의 세정수공급장치의 구동기구부를 케이스의 일부를 제거하여 화살표 III방향에서 본 상태를 나타내는 측단면도.

도 4는 도 1의 IV-IV단면도.

도 5는 도 1의 세정수공급장치를 화살표V방향에서본 투시도.

도 6은 도 5의 세정수공급장치의 진동감각발생용 홈을 설명하기 위한 도면으로서, 이 부분의 도 5의 배면측에서본 단면도.

도 7은 도 1의 세정수공급장치의 양밸브부재의 동작상황과 캠부재의 회전각도 및 위치신호와의 상관관계를 나타내는 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1. 세정수공급장치, 2. 모터(구동원), 4, 케이스

5. 조작축, 8,9 캠부재, 8a, 9a 캠면, 52 구동축

A, B 밸브부재

본 발명은 변기에 세정수를 흐르게 하기위한 세정수공급장치에 관한 것이다.

종래부터 세정탱크 등에 배치된 밸브기구를 모터의 구동력을 이용하여 개폐구동함으로써 세정용수를 자동으로 변기에 흐르게하는 여러 종류의 자동세정수공급장치가 종종 제안된다(예로서, 특개평 2-35131호 공보 및 특개평3-90742호 공보등 참조). 또, 상술의 밸브기구는 통상 전자밸브로 구성된다. 전자밸브는 소정의 전압을 인가한 때에 밸브가 개방상태로 되거나 또는 폐쇄상태로 되도록 구성된다.

상술한 바와같이, 종래의 자동세정수공급장치에 있어서는 밸브기구가 전자밸브로 구성되어 있다. 그 때문에 밸브는 전체개방 또는 전체폐쇄 중 어느 한 상태로만 선택되고, 그 중간의 개폐상태(반개방상태) 등 미세한 개방상태로 조정선택될 수는 없다. 또한, 완전개방과 완전폐쇄를 절환하는 때에 전기적 힘에 의해 일순간에 밸브가 폐쇄된다. 따라서, 돌연히 완전폐쇄되는 밸브에 대하여 큰힘으로 급격하게 진행되는 세정수가 격렬하게 밸브에 충돌하여 역류함으로써 충격파를 일으켜, 이른바 "워터햄머(water hammer)"현상을 발생시킨다. 이것에 의해 밸브나 세정수가 흐르는 파이프나 그 밖의 부분에 격렬하게 충격이 발생하고, 이것이 큰 부하가되어 파손 등의 원인이 되는 경우도 있다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 감안하여, 이른바 워터햄머 현상에 의한 밸브나 파이프 등의 파손이 발생하지 않는 안전성 높은 세정수공급장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1구성특징에 따르면, 변기에 세정수를 공급하는 세정수공급장치로서, 세정수원으로부터 상기 변기로 통하는 개구를 개폐하는 밸브부재와, 이 밸브부재를 직접적으로 개폐조작하는 캠부재와, 이 캠부재를 회전구동하는 구동원을 구비한다.

이와같이, 개구를 개폐조작하는 밸브부재를 캠의 회전구동에 의해 직접적으로 동작시키므로, 밸브부재의 개방정도를 적절히 조절할 수 있다. 또한, 개방으로부터 폐쇄로의 절환도 종래의 전자밸브방식과 같이 순간적으로 하는 것이 아니라 캠면형상을 이용하여 서서히 행하기 때문에 소위 워터햄머(water hammer) 현상이 발생하지 않고, 핸들부재나 파이프 등의 파손이 발생하지 않게 된다.

또, 본 발명의 제2구성특징에 따르면, 상기 제1구성특징을 전제로 상기 캠부재의 회전구동속도를 그 동작상황에 따라서 가변하는 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 제3구성특징에 따르면, 상기 밸브부재를 폐쇄상태로부터 개방상태로 조작할 때의 상기 캠부재의 회전구동속도를 지연시키고, 상기 밸브부재를 개방상태로부터 폐쇄상태로 조작하는 때의 상기 캠부재의 회전구동속도를 빠르게 한 것을 특징으로 한다. 그 때문에 밸브부재를 조작하기 위해 큰 토크를 필요로 하는 경우(예를들면 폐쇄상태로부터 개방상태로 조작할 때)와, 이 정도의 큰 토크가 필요로 하지 않는 때(예를들면 개방상태로부터 폐쇄상태로 조작하는 때)에 캠부재의 회전구동속도를 다르게 할 수 있다. 보다 구체적으로는 큰 토크를 필요로 하지 않는 경우, 캠부재의 회전구동속도를 빠르게 할 수 있다. 따라서 이 구간에서의 캠부재의 회전구동시간을 단축하는 것이 가능하고, 전체로서 캠부재의 동작시간을 단축시키고, 변기를 세정시키는 1싸이클의 동작을 단축시킬 수 있다.

또, 본 발명의 제4구성특징에 따르면, 상기 캠부재의 회전각도에 따른 복수의 개폐모드를 가지며, 이들 개폐모드 중에 상기 개구가 상시 개방상태를 지속하는 상시개방모드를 경유하지 않고 그 밖의 각 개폐모드 사이를 자유자재로 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다. 이와같이, 상시개방모드를 설치함으로써, 엄동의 동절기에 수도관이 동결되는 등의 현상을 방지할 수 있다. 또, 통상사용시에 있어서는 이 상시개방모드를 경유하지 않고 다른 개폐모드 사이를 자유로이 이동할 수 있기 때문에 불필요한 동작이 없어져 효율적인 동작을 이룰 수 있다.

본 발명의 제5구성특징에 따르면, 상기 개구가 복수개 설치되는 동시에 이것에 대응하도록 상기 밸브부재가 각각 설치되며, 이들 복수의 밸브부재의 개폐모드가 복수개 형성되는 동시에 최소한 그 일부에서 각 개폐모드 사이에서의 상기 캠부재의 회전구동속도를 다르게 한 것을 특징으로 한다. 이 때문에 세정용의 물흐름을 복수로 형성할 수 있어 세정력이 향상된다. 또한, 복수의 밸브부재의 개폐상황을 여러종류로 조합하고, 또한 이들 각 모드 사이의 동작속도를 가변할 수 있기 때문에 캠부재의 구동토크가 작아지는 동안 동작속도를 높여서 전체적으로 1싸이클의 동작시간을 단축할 수 있다.

또 본 발명의 제6구성특징에 따르면, 상기 복수의 밸브부재에 대응하여 캠면형상의 다른 복수의 캠부재를 구비하고, 이들 중 최소한 1개의 캠부재에 걸리는 회전부하가 커지는 경우 다른 캠부재 중 최소한 1개에 걸리는 회전부하가 작아지도록 상기 복수의 캠부재의 캠면형상을 설치한 것을 특징으로 한다. 그 때문에 캠부재의 구동토크가 커지는 구간을 제거할 수 있고, 1싸이클의 동작을 원활하고도 확실하게 작동시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제7구성특징에 따르면, 상기 각 개구 계폐용 밸브부재를 조작하는 상기 캠부재의 캠면형상은 상기 복수의 개구가 동시에 개방상태로 되지 않도록 구성한 것을 특징으로 한다. 이와같이, 복수의 개구를 동시에 개방하지 않고, 순차적으로 절환하여 개방함으로써, 일시에 대량의 세정수를 변기에 흐르게 하는 것을 방지할 수 있고, 이것에 의해 절수가 가능해 진다.

다음에, 본 발명의 실시예에 따른 세정수공급장치를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 또, 이하에 설명하는 세정수공급장치는 모터의 구동력을 이용하여 수도물의 도입관 까지는 하부 탱크(이하 "세정수원"이라함)에 설치된 2개의 밸브부재를 2개의 캠부재에 각각 폐쇄조작함으로써 세정수원의 세정수를 변기에 공급하여 변기를 세정하게 되지만 캠부재 및 밸브부재는 2개에 한정되지 않고, 각각 1개씩 하여도 좋고, 3개 이상 하여도 좋다. 또, 밸브부재를 2개 이상으로 하여 이들을 개폐조작하는 캠부재를 밸브부재의 수보다 작은 수로하여 겸용으로 사용하도록 하여도 좋다.

도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와같이, 세정수공급장치(1)는 세정수원으로 부터 변기로 통하는 2개의 개구(도시생략)를 각각 개폐하는 2개의 밸브부재(A, B)를 각각 직접적으로 개폐조작하는 2개의 캠부재(8,9)와 이들 캠부재(8, 9)를 회전구동하는 구동기구부(6)를 가지고 있다.

구동기구부(6)는 케이스(4)와, 케이스(4) 내에 배치된 모터(2), 감속륜열(3) 및 케이스(4)에 회전가능하게 지지된 조작축(5) 등으로 구성된다. 케이스(4) 내에는 상술한 캠부재(8,9)의 구동원으로된 모터(2) 외에도 모터(2)의 덮개가 되는 중간베이스판(41)과, 조작축(5)의 회전각도위치를 검출하기 위한 포토 인터럽터(photo interrupter)(15)(도 2참조)가 배치되어 있다.

모터(2)는 쌍방향회전가능한 스텝핑모터로 구성되고, 축방향으로 2분할된 케이스(4)의 도 1 및 도 2에 있어서 저면측(각 도면에 있어서의 우측)에 배치된다. 이 모터(2)의 출력축(2a)은 케이스(4) 내에 배치된 모터(2)의 덮개가 되는 중간베이스판(41)을 삽입하여 돌출하도록 배치된다. 그리고, 이 모터(2)의 출력축(2a)의 선단부분에 형성된 피니언(2b)에는 감속륜열(3)의 최초단이 되는 제1치차(31)가 계합된다.

감속륜열(3)은 모터(2)의 구동력을 조작축(5)으로 전달하는 전달수단이 되고, 제1치차(31), 제2치차(32), 최종단이 되는 출력치차(5a)로 구성된다. 제1치차(31) 및 제2치차(32)는 각각 중간베이스판(41)과 케이스(4)에 양단을 지지한 축(41a)(41b)에 회전가능하게 지지된다. 그리고, 출력치차(5a)는 조작축(5)의 둘레에 이 조작축(5)에 대하여 축방향으로만 상대이동가능하게 배치된다.

이와같이 구성된 감속륜열(3)은 모터(2)의 구동력을 제1치차(31) 및 제2치 차(32)를 통해 조작축(5)의 주변에 설치된 출력치차(5a)에 전달하게 된다. 그리고, 조작축(5)과 출력치차(5a)가 일체 회전상태로 되는 경우는 이 회전전달을 받아서 조작축(5) 및 이 조작축(5)에 연결된 구동축(52)이 회전하도록 되어있다.

조작축(5)은 케이스(4) 내에 수납된 모터(2)의 구동력 또는 수동으로 회전가능하게 되고, 양단을 케이스(4)의 외부로 돌출시키도록 케이스(4)에 삽입된다. 그리고, 조작축(5)의 일단에 케이스(4)로부터 돌출된 부분에는 수동 조작용 조작노브(도시생략)가 일체적으로 부착된다. 또, 조작축(5)의 타단에는 제1 및 제2캠(8)(9)을 구비한 구동축(52)의 일단이 삽입된다.

또, 출력치차(5a)는 내부에 공동부가 설치되고, 이 공동부가 형성된 부분의 내주부에 조작축(5)에 설치된 계합부재(5c)와 결합하는 계합부(도시생략)가 설치된다. 그리고, 조작축(5)의 외주에 설치된 계합부재(5c)의 측단면과, 케이스(4)의 내벽에 형성된 스프링 계지부(12) 사이에는 계합부재(5c)를 구동축(52)측(도 1 및 도2에 이어서 우측)으로 힘을 가함으로써 조작축(5) 전체를 구동축(52)측으로 가압하는 가압스프링(11)이 삽입된다. 이 구성에 의해 가압스프링(11)의 가압력에 의해 조작축(5)이 구동축(52) 측으로 가압되고, 계합부재(5c)가 출력치차(5a) 내에 삽입된다. 또, 조작축(5)을 도 1 및 도 2에 있어서 좌측(화살표 X1 방향)으로 인장하면, 가압스프링(11)을 압축하면서 계합부재(5c)를 출력치차(5a)의 내주로부터 인출한다. 이것에 의해 조작축(5)은 출력치차(5a)와의 계합이 해제되고, 감속륜열(3)을 통한 모터(2)와의 연결이 해제되어 자유롭게 된다. 그 결과, 조작축(5)은 모터(2)에 대하여 자유롭게 되어 수동에 의한 경쾌한 동작이 가능해 진다.

또, 조작축(5)을 상술한 바와같이 인장하는 경우, 계합부재(5c)의 단면이 스프링 계지부(12)에 접촉할 때까지의 사이에, 조작축(5)은 도 1 및 도 2에 있어서 좌측으로 인출되지만 그 이외는 인출되지 않도록 되어있다. 그때문에 이 조작축(5)의 도 1 및 도 2에 있어서 우측에는 그 조작축(5)에 대하여 조작축의 축방향(X1 방향)으로 외력이 작용하는 방향인, 쓰러스트 방향에서 상대이동가능하게 구동축(52)이 연결되지만 양자가 이탈하지는 않는다. 즉, 조작축(5)의 쓰러스트 이동량은 상술한 바와같이 규제된다.

또, 조작축(5)의 둘레에는 위치검출수단의 일부가 되는 위치검출용 회전부재(5d)가 삽입된다. 이 위치검출용 회전부재(5d)는 일단면이 출력치차(5a)의 일단면에 접촉하고, 타단면이 케이스(4)의 내벽에 형성된 요철부에 접촉하며, 이들 양측의 접촉에 이해 케이스(4) 내에 축방향으로 위치결정된다. 이 위치검출용 회전부재(5d)는 조작축(5)과 일체로 회전가능하게 되는 동시에 대략 원통형상으로 또한 소정각도 마다 슬릿(도시생략)이 형성된 부위를 가지고 있으며, 이 부위가 포토 인터럽터(15)의 광송수신부 사이에 배치되도록 된다(도 2참조). 그 때문에 조작축(5)과 일체로 회전하는 위치검출부재(5d) 상에서 소정각도 마다 배치된 슬릿 및 포토 인터럽터(15)를 이용하여 조작축(5)의 회전각도를 검출할 수 있다.

또, 조작축(5) 중에서 도 1 및 도 2에서 볼 때의 우측부분에는 도 4에 도시한 바와같이, 단면 계란형의 계합단면부(5e)가 형성된다. 그리고, 이 계합단면부(5e)에는 구동축(52)의 일단이 삽입된다. 또, 구동축(52)의 내주면은 조작축(5)의 외주면과 같이 단면 계란형으로 구성되어 이 것에 의해 양자는 둘레방향에만 일 체로 계합한다.

또, 케이스(4)는 상술 조작축(5)을 회전가능하게 지지하는 지지통부(4b)(4c)를 동축상에 가지고 있다. 그리고, 한쪽의 지지통부(4b)는 케이스(4)에 대하여 인접배치되는 캠부재수납용 케이스(10)의 감합구멍 내에 삽입된다.

캠부재수납용 케이스(10) 내에는 일단이 조작축(5)에 연결된 조작축(5)과 일체적으로 회전하는 구동축(52)이 회전가능하게 배치되어 있다. 즉, 구동축(52)은 일단이 조작축(5)에 삽입되는 동시에 그 외주부분이 상술한 지지통부(4b)에 회전가능하게 지지되고, 타단이 캠부재수납용 케이스(10) 내에 형성된 베어링부(10c)에 지지된다.

또, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와같이, 구동축(52)의 외주면에는 진동감각 발생용 홈(52c)이 90도 마다 3개의 부위에 형성된다. 캠부재 수납용 케이스(10)에는 스프링 계지부(10d)가 배치되고, 이 스프링 계지부(10d)에는 진동감각 발생용 스프링(13)의 일단이 고정된다. 또, 진동감각 발생용 스프링(13)의 타단에는 산형상부(13a)가 형성되며, 이 산형상부(13a)가 진동발생감각용 홈(52c)에 삽입된다. 보다 구체적으로는 스프링(13)의 타단측은 구동축(52)의 외주면에 접하도록 가압되고, 구동축(52)이 90도 마다의 소정회전위치로 될 때 상술한 산형상부(13a)가 각 홈(52c) 내에는 삽입되도록 되어 있다. 이에 대하여 조작축(5) 및 구동축(52)이 소정각도 마다 회전하면 스프링(13)의 산형상부(13a)가 홈(52c)에 삽입되고, 진동감각이 발생하도록 된다. 또, 이러한 구성에 따라 수동으로 조작축(5)을 회전시킬 때에 이용자가 어느 위치까지 조작축(5)을 회전시켰나를 인식할 수 있다.

또, 이 구동축(52)은 조작축(5)에 삽입된 제1부재(52a)와, 이 제1부재(52a)에 압입되어 삽입된 제2부재(52b)로 구성된다. 그리고, 제1부재(52a) 외주에는 제1캠부재(8)가, 제2부재(52b) 외주에는 제2캠부재(9)가 각각 일체적으로 형성된다. 이 때문에 양캠부재(8)(9)는 조작축(5) 및 구동축(52)과 동시에 일체적으로 회전하도록 되어 있다.

캠부재수납용 케이스(10) 내의 제1캠부재(8)의 캠면(8a)과 접촉가능한 위치에는 제1개구(도시생략)를 개폐조작하는 밸브부재A의 선단부분이, 캠부재수납용 케이스(10)에 형성된 구멍(10a)을 통해 접근한다. 이와 마찬가지로 제2캠부재(9)의 캠면(9a)과 접촉가능한 위치에는 제2개구(도시생략)를 개폐조작하는 밸브부재B의 선단부분이 캠부재수납용 케이스(10)에 형성된 구멍(10b)을 통해 접근한다.

그리고, 세정수공급장치(1)는 모터구동 또는 수동에 의해 조작축(5) 및 구동축(52)을 회전시키면 이 조작축(5) 및 구동축(52)의 회전에 의해 제1 및 제2캠부재(8)(9)가 각각 회전한다. 이것에 의해 제1 및 제2캠부재(8)(9)의 캠면(8a)(9a)에 접촉하는 밸브부재(A)(B)가 그 캠면(8a)(9a)의 형상에 따라서 동작하여 그 개폐상태를 제어하고, 세정수원으로부터 변기로 흐르는 세정수의 양을 제어하도록 되어 있다.

또, 본 발명의 세정수공급장치(1)에 의하면, 캠의 캠면에 의해 밸브부재를 직접적으로 개폐조작하도록 되어 있다. 따라서 캠면의 형상을 연구함으로써 밸브부재의 개폐절환동작을 느리게 하는 것이 가능하게 되었다. 그 결과 밸브부재의 개폐절환동작이 급격하게 되면 포토 햄머현상을 발생시키지 않는 구성이 되고, 각 부재 의 충격파에 의한 손상 등을 방지할 수 있다.

도 5에 나타낸 바와같이, 제1캠부재(8)의 캠면(8a)은 초기상태(0도) 보다 정방향(CW방향)으로 약 90도 위치에 밸브압입부(8a-1)를 구비하고 있다. 또, 약 45도 위치로부터 90도 근방의 압입부(8a-1)로 향하는 캠면형상은 급격하지 않은 완만한 경사로 되어 있다. 이러한 구성에 따라 상기 워터햄머 현상이 발생하기는 어렵다.

또, 제2캠부재(9)의 캠면(9a)은 초기상태(0도) 보다 정방향(CW방향)으로 약 180도 근방의 밸브압입부(9a-1)를 구비한다. 또, 약 136도 위치로부터 약 180도 근방의 밸브압입부(9a-1)로 향하는 캠면형상은 급격하지 않은 완만한 경사로 되어 있다. 이러한 구성 때문에 상기 워터 햄머현상의 발생하기 어렵다.

도 7에 나타낸 바와같이, 본 실시형태의 세정수공급장치(1)에서는 상술한 모터(2)의 구동력에 의해 회전하는 조작축(5)의 회전범위는 초기상태(0도)로부터 정방향(CW방향)으로 180도가 된다. 회전가능한 최대값은 190도 회전시에 기계적 잠금이 발생하도록 구성되기 때문에 190도 이지만 180도 회전시를 최대회전시가 되도록 제어된다. 또, 본 실시 형태의 세정수공급장치(1)에서는 수동에 의해 조작축(5)을 초기상태(0도) 보다 역방향(CCW방향)으로 최대 90도 회전시키는 것이 가능하도록 되어 있다.

제1캠부재(8)의 캠면(8a)에 의해 동작하는 밸브부재A는 조작축(5)이 초기상태(0도)의 경우는 그 누르는 정도가 0mm가 된다. 또, 본 실시예의 형태는 그 누르는 양이 0mm ∼ 0.5mm의 범위는 캠면과 밸브에 간극이 있는 전체폐쇄상태가 되도록 양 밸브부재A,B 모두에 제어된다. 그리고, 밸브부재A는 조작축(5)의 회전이 정방 향(CW방향)으로 45도 초과한 위치로부터 서서히 캠면(8a)에 의해 압입되고, 85도로 된 때에 그 누르는 양이 최대 7mm가 되어 전체개방이 된다. 즉, 이 때에 상술한 캠면(8a)의 밸브압입부(8a-1)에 의해 밸브부재A가 6.5mm 압입되어 개구가 전체개방된다.

또, 밸브부재(A)는 제1캠부재(8)의 캠면(8a) 측에 가압된 상태로 되어 있다. 따라서, 이 가압력에 저항하여 캠부재A를 동작시키고, 폐쇄상태로부터 개방상태로 되는 경우 모터(2)에 걸리는 토크는 커진다. 즉, 밸브부재A를 개방하여 초기 45도로 부터 밸브부재A가 완전개방되는 85까지의 구간에서는 모터(2)에 걸리는 토크가 크다. 본 실시 형태에서는 이 모터(2)에 걸리는 토크가 커지는 구간에서 모터(2)의 구동에 의한 양 쪽 캠부재(8)(9)의 회전구동속도를 지연시키고, 이 큰 토크에 대응하도록 되어 있다.

그리고, 밸브부재A는 조작축(5)의 회전이 95도를 초월한 위치로부터 서서히 누름량이 감소를 시작하고, 134도에서 누름량이 0.5mm로 되어 완전 폐쇄된다. 그 후 더욱 누름량이 감소하여 0mm 까지 이동하며, 그 후는 조작축(5)이 180도 회전할 때까지의 사이, 밸브부재A는 완전폐쇄상태를 유지한다.

또, 이와같은 개방상태로부터 폐쇄상태로 하는 경우, 모터(2)에 걸리는 토크는 작아진다. 따라서, 95도를 초과하여 밸브부재A가 완전폐쇄되는 134도 까지의 구간에 있어서는 모터(2)의 구동에 의한 양쪽 캠부재(8)(9)의 회전구동속도를 빠르게 하여 개방으로부터 폐쇄로 이행하는 작은 토크를 이용하여 동작시간을 단축하게된다.

070 한편, 제2캠부재(9)의 캠면(9a)에 의해 동작하는 밸브부재B는 조작축(5)이 초기상태(0도)의 경우는 밸브부재A와 같이 그 누름양이 0mm로 된다. 이 밸브부재B는 조작축(5)의 회전이 초기상태(0도)로부터 정방향(CW방향)으로 136도 초과할 때까지 그 상태를 유지한다. 그리고, 136도를 초월한 위치로부터 서서히 밸브부재B는 개방방향으로 동작하고, 175도로 될 때 그 누름량이 최대 7mm로 되어 개구가 완전 개방된다. 그 후 180도 까지의 사이에 밸브부재B는 완전상태를 유지한다.

또, 밸브부재B는 제2캠부재(9)의 캠면(9a)측에 가압된 상태로 된다. 따라서, 이 가압력에 대항하여 캠부재B를 동작시키고, 폐쇄상태로부터 개방상태로 되는 경우 모터(2)에 걸리는 토크는 크다. 즉, 밸브부재B를 개방하여 초기 136도로부터 밸브부재B가 완전개방되는 175도 까지의 구간에 있어서는 모터(2)에 걸리는 토크가 크다. 본 실시의 형태에서는 이 모터(2)에 걸리는 토크가 크게되는 구간에서 모터(2)의 구동에 의한 양캠부재(8)(9)의 회전구동속도를 지연시키고, 이 큰 토크에 대응하도록 되어 있다.

상술한 바와같이, 본 실시예의 세정수공급장치(1)에서는 0도 때에 양밸브부재A, B가 함께 폐쇄상태가 되고, 85∼95도 때에 밸브부재A 만이 완전개방상태가 되며, 134도∼136도 때에 다시 양밸브부재A,B가 완전폐쇄상태, 또, 그 후 175도 이상일 때 밸브부재B만이 완전개방상태가 된다. 즉, 본 실시형태의 세정수공급장치(1)는 양캠부재(8)(9)의 회전각도에 대응한 복수의 개폐모드를 유지한다. 구체적으로는 0도위치에 있어서의 폐폐모드(양밸브부재A,B 모두 폐쇄상태), 90도 위치에 있어서의 개폐모드(밸브부재A는 개방, 밸브부재B는 폐쇄상태), 180도 위치에 있어서의 폐개모드(밸브부재A는 폐쇄상태, 밸브부재B는 개방상태)의 3개의 개폐모드를 구비한다. 그리고, 개폐모드로부터 폐개모드로 동작시킬 때 그 동작구간의 일부(45∼85도, 95도∼134도)에 있어서 회전구동속도를 빠르게 하여 전체동작범위에 있어서의 동작시간을 단축하도록 되어 있다.

또, 본 실시예의 세정수공급장치(1)는 양 밸브부재A, B의 개폐상태의 절환동작에서 쌍방이 모두 개방상태로 되는 순간이 없고, 일단 쌍방을 모두 폐쇄상태로 한 후에 개폐절환을 행하도록 되어있다. 그 때문에 양밸브부재A,B가 모두 개방되어 한번에 세정수가 방출되는 순간이 없어 절수가 가능하다.

또, 본 실시예의 세정수공급장치(1)는 모터(2)의 구동에 의해 2개의 밸브부재A,B의 개폐상태를 제어하는 동시에 이것을 수동에 의해서도 행하는 구성으로 되어 있다. 즉, 조작축(5)은 조작노브를 도 1에 있어서 화살표X1방향으로 인장함으로써 쓰러스트방향으로 이동가능하게 되어 있다. 따라서, 이 쓰러스트 이동에 의해 조작축(5)은 감속륜열(3)의 최종단이 되는 출력치차(5a)와의 회전방향에 있어서의 연결을 해제할 수 있고, 모터(2)에 대하여 자유롭게되는 것이 가능해 진다. 따라서 이 연결해제상태로 조작노브를 회전시키면 조작축(5)은 모터구동에 관계하지 않고, 수동으로 회전시키는 것이 가능하게 된다.

본 실시예의 세정수공급장치(1)는 상술한 바와같이 수동으로 조작축(5)을 초기상태(0도)로부터 마이너스 방향(CCW방향)으로 약 70도 회전시킴으로써 동결방지모드로서의 상시개방모드가 된다. 또, 본 실시예에서는 이 상시개방모드는 개구가 항상 반정도 개방된 상태를 지속하도록 형성되어 있고, 양밸브부재A,B가 약 3.5mm 정도 캠부재(8)(9)에 의해 눌러진 상태가 된다. 이와같이 구성되기 때문에 상시개방모드 이외의 각 개폐모드는 -90도에 위치하는 상시개방모드를 경유하지 않고 자유로이 행할 수 있고, 통상 동작시에 있어서는 이 상시 개방모드를 통하지 않고 각 동작이 효율적으로 되도록 되어있다. 또, 상시개방모드는 반정도 개방상태로 되지 않고, 전체개방이나 8할정도 개방상태 등 그 개방정도는 때에 따라 적당하게 설정할 수 있다. 또, 수동 등으로 그 개방정도의 변경조작을 행하도록 구성할 수도 있다.

다음에, 상술한 바와같이 구성된 본 실시예의 세정수공급장치(1)의 통상구동시에 있어서의 동작에 대해서 설명한다.

양밸브A,B 모두에 전체폐쇄상태인 초기상태(0도)로부터 모터(2)로의 통전이 개시되면, 모터구동력이 제1치차(31) 및 제2치차(32)로 전달되고, 출력치차(5a)가 조작축(5) 및 구동축(52)과 함께 회전한다. 또, 이 회전초기상태에 있어서는 포토 인터럽터(15)에 의해 출력되는 회전위치신호는 L0로 된다. 따라서 조작축(5) 및 구동축(52)이 초기상태로부터 정방향(CW방향)으로 30도 회전하면 위치신호는 HI로 변화한다.

또, 조작축(5) 및 구동축(52)이 45도 위치를 초과하는 정도 까지 회전하면 제1캠부재(8)에 의해 밸브부재A가 눌려서 초기 폐쇄로부터 서서히 개방상태로 되고, 밸브부재A는 85도 위치로 완전히 열리게 된다. 한편, 이 사이의 동작에 있어서 밸브부재B측은 전혀 눌리지 않고, 폐쇄상태가 유지된다. 따라서, 85도의 위치를 초과하면, 밸브부재A는 완전개방으로, 밸브부재B는 완전폐쇄의 개폐모드로 된다. 또, 상술한 바와같이 이 45도로부터 85도 사이의 구동은 모터(2)에 걸리는 토크가 커지기 때문에 토크를 얻기위해 속도를 낮추어 구동한다. 또, 포토 인터럽터(15)에 의해 출력되는 회전위치신호는 85도를 초과한 때에 HI로부터 LO로 변화한다. 이것에 의해 개폐모드로된 것을 인식한다.

상술한 개폐모드로부터 또한 모터(2)의 구동이 진행되면 조작축(5) 및 구동축(52)의 회전위치가 95를 초과한 때에 밸브부재A는 폐쇄를 시작한다. 또, 이 95도를 초과한 위치에서 회전위치신호는 LO로부터 HI로 변화하고, 개폐모드가 종료된 것을 인식한다. 따라서 조작축(5) 및 구동축(52)이 134도의 위치까지 회전하면 밸브부재A의 누름량이 0.5mm 까지 감소하고, 밸브부재A는 완전폐쇄된다. 또, 상술한 바와같이, 이 95도로부터 134도 까지의 사이 구동은 모터(2)에 걸린 토크가 작아, 토크를 얻을 필요가 없기 때문에 속도를 빠르게 구동한다. 이것에 의해 이 사이의 동작시간을 단축하고, 그 결과 일련의 동작시간 전체의 단축화를 도모한다.

또, 이 134도로부터 136도의 2도 간은 밸브부재A,B 모두가 완전폐쇄로 되기 때문에 양자가 모두 개방되는 순간은 없어지게 된다. 이 때문에 양밸브부재A,B에 의해 폐쇄되는 양개구로부터 동시에 세정수가 변기에 방출되는 것 없이 절수가 가능하게 된다.

따라서, 136도를 초과하면, 그 때까지 완전폐쇄상태가 유지된 밸브부재B가 개방을 시작한다. 그리고 175도 까지 회전하면 밸브부재B가 완전개방되는 한편, 밸브부재A는 폐쇄상태를 유지한다. 이 때문에 175도 이상의 위치에 있어서는 밸브부재A가 폐쇄상태, 밸브부재B가 개방상태가 되는 폐개모드가 된다. 또, 이 136도로부 터 175도 까지의 사이의 구간도 상술한 45도로부터 85도의 구간과 같이 모터(2)에 걸린 토크가 크기 때문에 토크를 얻기 위해 느리게 구동한다. 또, 포토 인터럽터(15)에 의해 출력되는 회전위치신호는 175도를 초과한 때에 HI로부터 LO로 변화한다. 이것에 의해 개폐모드로 된 것을 인식한다.

그리고, 상술한 바와같이, 조작축(5) 및 구동축(52)을 회전초기위치(0도)로부터 180도 회전시켜, 폐폐모드, 개폐모드, 폐개모드를 열거 순서대로 절환한 후 모터(2)를 역방향 회전하여 절환한다. 이것에 의해 이번에는 폐개모드로부터 개폐모드, 그리고 최후로 폐폐모드로 되어 일련의 동작을 종료한다. 또, 회전구동속도에 관하여는 정방향(CW방향) 회전시에 지연된 구간(45∼85도, 136∼175도)을 역으로 빠르게 회전시키고, 정방향(CW)회전시에 빨랐던 구간(95∼134도)을 역으로 지연시키게 된다. 이것에 의해 복귀동작시의 동작시간 단축을 도모하게 된다.

또, 통상동작시에 있어서의 일련의 동작의 흐름에 대해서는 상술한바 있지만 이것을 대(大)세정용으로 하고, 소(小)세정용의 경우에 90도 까지 회전시킨 후 역회전하여 초기위치까지 복귀하고, 일련의 동작에 있어서 밸브부재A 만을 개방하는 것으로서도 양호하다.

또, 상술한 실시예에 있어서는 본 발명의 적합한 실시형태의 예이지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형 및 변경이 가능하다. 예를들면 상기 실시형태의 세정수공급장치에서는 각 개폐모드 사이를 이동하는 때의 회전구동속도를 가변하고, 전체로서의 동작시간의 단축화를 도모하지만 조작축(5)의 회전구동속도를 항상 일정하게 하여도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 상시개방모드를 통상의 동작모드와는 별도의 위치에서 설치하고, 상시개방모드를 경유하지 않고 통상의 동작을 행하도록 구성했지만, 상시개방모드를 별도 위치에 설치하고, 일련의 동작에 있어 통과하는 위치에 설치하여도 좋다. 또, 상기 실시예에서는 각 캠부재(8)(9)에 밸브부재A, B를 누르느 것으로 각 밸브부재A, B를 개방하는 구성이지만 누르는 동작을 이용하여 각 밸브부재A,B를 폐쇄하는 것도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 조작축(5)의 회전각도가 134∼136도되는 위치에서 일단 양밸브부재A,B를 폐쇄하고, 양밸브부재A,B가 모두 개방되는 상태가 형성되지 않는 구성으로 하였지만 한쪽 밸브부재를 폐쇄하면서 다른 쪽의 밸브부재를 개방하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우 한쪽의 캠부재의 캠면에서 누르는 동작을 행하면 동시에 다른 쪽 캠부재의 캠면에서는 밸브부재가 누름해제로 복귀된다. 이 때문에 이 동작구간에서 구동토크가 상쇄되고, 누름동작에 따른 모터의 구동토크의 증대를 제거할 수 있다. 따라서 이 구간에서의 회전구동속도를 빠르게 할 수 있고, 전체적인 동작시간의 단축화를 더욱 진행시킬 수 있다.

이상 설명한 바와같이, 본 발명의 세정수공급장치는 구동원에 의해 캠부재를 회전구동하고, 이 캠부재에 의해 세정수원으로부터 변기로 통하는 개구를 개폐하는 밸브부재를 직접적으로 개폐조작 하도록 되어 있다. 따라서 밸브부재의 개방정도를 적절히 조절할 수 있다. 또, 개방으로부터 폐쇄로의 절환도 종래의 전자밸브방식과 같이 순식간이 아니라 서서히 되기 때문에 소위 워터햄머 현상이 발생하지 않으며, 밸브부재나 밸브 등의 파손이 발생하지 않는다. 또, 동작상황에 따라서 캠부재의 회전구동속도를 가변하면, 일련의 동작 중 일부 동작시간을 단축화하는 것이 가능하게 되고, 전체의 동작시간을 단축화할 수 있다.

Claims (3)

1. 변기에 세정수를 공급하는 세정수공급장치로서,

   세정수원으로부터 상기 변기로 통하는 개구를 개폐하는 밸브부재와,

   상기 밸브부재를 직접적으로 개폐조작하는 캠부재와,

   상기 캠부재를 회전구동하는 구동원과,

   상기 캠부재의 회전각도에 따른 복수의 개폐모드를 가지며, 이들 개폐모드 중에 상기 개구가 상시 개방상태를 지속하는 상시개방모드를 갖는 동시에, 상기 캠부재는 쌍방향 회전구동되는 것으로 하고, 상기 상시개방모드를 경유하지 않고 그 밖의 각 개폐모드 사이를 자유자재로 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 세정수공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 개구가 복수개 설치되는 동시에 이것에 대응하도록 상기 밸브부재가 각각 설치되며, 이들 복수의 밸브부재의 개폐모드가 복수개 형성되는 동시에 그 일부에서 각 개폐모드 사이에서의 상기 캠부재의 회전구동속도를 다르게 한 것을 특징으로 하는 세정수 공급장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 각 개구 개폐용의 상기 밸브부재를 조작하는 상기 캠부재의 캠면형상은 상기 복수의 개구가 동시에 개방상태로 되지않도록 구성한 것을 특징으로 하는 세정수공급장치.

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