KR20110002909A

KR20110002909A - 수도 발광장치

Info

Publication number: KR20110002909A
Application number: KR1020090060434A
Authority: KR
Inventors: 진승섭; 박영규
Original assignee: 진승섭; 박영규
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2011-01-11

Abstract

본 발명은 수도 발광장치에 관한 것으로서, 수도관의 내측에 회전가능하게 설치되어 수도관을 흐르는 물에 의해 회전되면서 동력을 얻는 터빈날개와; 상기 터빈날개와 결합되어 연동 회전되는 샤프트와; 상기 샤프트와 결합되어 샤프트의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기와; 상기 수도관에 설치되어 토출되는 수온을 감지하는 온도센서와; 상기 수도관에 설치되어 발전기에서 전원을 공급받는 한편 상기 온도센서에서 감지된 수온에 따라 색상을 달리하여 발광되는 발광부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여, 물의 온도를 사용자가 시각적으로 확인하여 인식할 수 있게 되므로 고온의 온수에 의한 화상 등과 같은 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

수도관, LED, 광섬유, 임펠러, 발전기, 축전지, 부싱, 온도센서

Description

수도 발광장치{A device for emitting different color light depending on water temperature}

본 발명은 수도 발광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수도관을 흐르는 물에 의해 자가발전되는 한편 수도관에 설치된 발광부가 물의 온도에 따라 각기 다른 색상으로 발광되어 물의 온도를 시각적으로 확인할 수 있도록 한 수도 발광장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사용되고 있는 수도는 사용자가 작동 레버를 조작함에 따라 냉수와 온수를 조절하여 토출할 수 있도록 되어 있다.

그런데, 사용자는 물의 온도를 직접적으로 확인할 수 있는 방법이 없기 때문에, 자칫 무의식적으로 작동 레버를 오동작시켜 온수를 나오게 함으로써 화상을 입을 위험성이 있다.

그리고, 다른 한편으로는 수도관에서 토출되는 물이 냉.온수를 불문하고 무색으로 토출됨으로써 전술한 바와 같은 위험성이 항상 내재되어 있는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수도관을 흐르는 물에 의해 자가발전됨과 아울러 수도관에 설치되어 자가발전된 에너지를 에너지원으로 하는 발광부가 물의 온도에 따라 각기 다른 색상으로 발광됨으로써 사용자가 물의 온도를 시각적으로 확인하여 인식할 수 있어 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 수도 발광장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 수도관의 내측에 회전가능하게 설치되어 수도관을 흐르는 물에 의해 회전되면서 동력을 얻는 터빈날개와; 상기 터빈날개와 결합되어 연동 회전되는 샤프트와; 상기 샤프트와 결합되어 샤프트의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기와; 상기 수도관에 설치되어 토출되는 수온을 감지하는 온도센서와; 상기 수도관에 설치되어 발전기에서 전원을 공급받는 한편 상기 온도센서에서 감지된 수온에 따라 색상을 달리하여 발광되는 발광부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수도 발광장치에 의해 달성된다.

또, 상술한 목적은, 수도관의 내측에 회전가능하게 설치되어 수도관을 흐르는 물에 의해 회전되면서 동력을 얻는 터빈날개와; 상기 터빈날개와 결합되어 연동 회전되는 샤프트와; 상기 샤프트와 결합되어 샤프트의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기와; 상기 수도관에 설치되어 토출되는 수온을 감지하는 온도센서 와; 상기 수도관의 토출단부에 결합되는 결합부싱과; 상기 결합부싱에 설치되어 발전기에서 전원을 공급받는 한편 상기 온도센서에서 감지된 수온에 따라 색상을 달리하여 발광되는 발광부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수도 발광장치에 의해 달성된다.

그리고, 상기 결합부싱의 관로에는 발광부에서 발광된 빛을 산란시키는 요철부가 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 발전기에서 생산된 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류기와, 상기 정류기에서 변환된 직류전압을 저장하는 축전지가 더 구성되고, 상기 발광부는 LED 또는 LED 및 이에 연결된 광섬유로 구성될 수 있다.

본 발명의 수도 발광장치에 따르면, 수도관의 일측에 회전가능하게 설치된 터빈날개가 흐르는 물에 의해 회전되어 자가발전을 이루고, 자가발전된 에너지를 에너지원으로 사용하는 발광부가 물의 온도에 따라 각기 다른 색상으로 발광됨으로써 물의 온도를 사용자가 시각적으로 확인하여 인식할 수 있게 되므로 고온의 온수에 의한 화상 등과 같은 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 수도 발광장치 및 발전장치를 도 시한 도면이다.

본 발명의 수도 발광장치는 수도관(1)을 흐르는 물에 의해 자가발전되는 한편 수도관(1)에 설치된 발광부(10)가 물의 온도에 따라 각기 다른 색상으로 발광되어 물의 온도를 시각적으로 확인할 수 있도록 한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 발전장치(30)와 발광부(10)로 대별되어 구성된다.

상기 발전장치(30)는, 수도관(1)의 일측에 설치되어 수도관(1)을 흐르는 물에 의해 전기에너지를 발생시키는 자가발전장치로서, 터빈날개(32) 및 샤프트(33)와, 발전기(34), 제어부(35), 정류기(36), 축전지(37) 등으로 구성된다.

상기 터빈날개(32)는 수도관(1)의 일측에 연통되게 설치된 하우징(31) 내에 회전가능하게 설치되어, 수도관(1) 내부를 흐르는 물에 의해 회전된다. 여기서, 상기 하우징(31)은 도 2에 도시된 바와 같이 수도관(1)보다 큰 내경을 갖도록 설치되고, 상기 터빈날개(32)는 그 중심에 연결된 회전축인 샤프트(33)를 기준으로 그 일측은 수도관(1)과 동일선상의 하우징(31) 일편에 위치되고, 타측은 하우징(31) 반대편에 위치되도록 설치된다. 따라서, 이와 같이 설치된 터빈날개(32)의 양측에는 수압에 의한 압력편차가 작용하므로 터빈날개(32)는 물의 흐름에 의해 일방향으로 회전된다. 그리고, 이와 같은 터빈날개(32)의 회전에 의해 터빈날개(32)의 샤프트(33)가 터빈날개(32)와 같이 일체로 회전되면서 샤프트(33)와 결합된 발전기(34)를 작동시키게 된다.

상기 발전기(34)는 샤프트(33)와 결합되어 샤프트(33)의 회전에 의해 전기에 너지를 발생시키는 자가발전장치이다. 이러한 발전기(34)의 발전원리는 잘 알려진 바와 같은 패러데이의 법칙으로서 수력발전의 원리와 유사하다. 패러데이의 법칙은 코일 내에서 자속을 변화시킴으로써 코일에 전기가 발생한다는 원리이다. 이와 같이 발전기(34)에서 발생된 전기에너지는 후술될 발광부(10)의 전원으로 직접 공급되어 사용될 수 있지만, 보다 바람직하게는 후술될 축전지(37)에 저장하였다가 사용함이 바람직하다.

상기 제어부(35)는 수도 발광장치의 작동을 전반적으로 제어하는 콘트롤러로서, 발전장치(30)에서 자가발전된 전원을 저장하는 한편 후술될 발광부(10)로의 전원공급 등을 제어하고, 물의 흐름 즉 수압의 변화와 물의 온도 등에 따라 후술될 발광부(10)의 작동 및 발광 색상 등을 제어하여 발광시킨다.

상기 정류기(36)는 발전기(34)에서 생산된 교류전압을 직류전압으로 변환하는 장치로서, 통상적인 정류회로와 콘덴서를 포함한 축전회로의 조합으로 구성될 수 있고, 상기 정류기(36)에서 변환된 직류전압은 축전지(37)에 저장된다. 여기서, 상기 축전지(37)에 저장된 전기에너지는 후술될 발광부(10)의 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 다른 전기장치에 전원으로 사용될 수도 있다.

상기 발광부(10)는, 도 1에서와 같이 수도관(1)의 토출단부(1a)에 설치된 LED(11)로 구성될 수 있고, 또는 도 3에서와 같이 수도관(1)의 외부 즉 발전장치(30)에 설치된 LED(12)와, 이 LED(12)에 결합되어 LED(12)에서 발광된 빛을 수도관(1)의 토출단부(1a)로 전달하는 광섬유(13)를 포함하여 구성될 수도 있다.

한편, 도 1 또는 도 3에서와 같은 상기 LED(11)(12)는 발전장치(30)로부터 전원을 공급받는 한편 후술될 온도센서(20)에서 감지된 수온에 따라 색상을 달리하여 빛을 발광하는 장치이다. 이러한 LED(11)(12)는 뜨거운 열은 적색, 냉열은 청색, 상온은 무색이나 녹색 등으로 표시할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 사용자의 취향에 따라 LED(11)(12)의 컬러를 교체하여 사용할 수도 있다.

그리고, 도 3에서와 같은 상기 광섬유(13)는 수도관(1)의 외부 즉 발전장치(30)의 일측에 설치된 LED(12)에서 발광된 빛을 수도관(1)의 토출단부(1a)까지 인도하여 토출되는 물의 색깔을 변화시키는 역할을 한다. 이러한 광섬유(13)는 온수로 인한 손상을 막기 위해 수도관(1) 외부의 발전장치(30) 일측에 설치된 LED(12)에 그 일단이 연결되고 타단은 수도관(1)의 토출단부(1a)로 유도되어 설치된다.

또한, 상기 물의 온도를 측정하기 위한 온도센서(20)는 수도관(1)에 설치되되, 보다 바람직하게는 수도관(1)의 일측에 연통되게 설치된 발전장치(30)의 하우징(31)에 설치할 수 있다.

그리고, 상기 수도관(1)에는 전술한 온도센서(20)와 더불어서 수도관(1) 내의 수압을 측정하여 물의 유동을 감지하는 압력센서(21)가 더 설치될 수도 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 수도 발광장치는, 수도가 개방되어 수도관(1) 내부에 물이 흐르면 압력센서(21)가 이를 감지하여 이에 대응한 신호를 제어부(35)로 출력함으로써 제어부(35)는 발전장치(30)의 전원을 발광부(10)로 공급하게 된 다.

그리고, 전원이 공급된 발광부(10)는 온도센서(20)에 의해 감지된 물의 온도에 따라 제어부(35)에 의해서 색상을 달리하여 발광된다. 즉, 온수는 적색, 냉수는 청색, 온수와 냉수 중간의 물은 무색이나 녹색 등으로 표시될 수 있다.

특히, 이와 같이 발광되는 발광부(10)는 도 1에서와 같이 수도관(1)의 토출단부(1a)에서 LED(11)가 직접 발광될 수 있고, 또는 도 3에서와 같이 발전장치(30)에 설치된 LED(12)에서 발광된 빛이 광섬유(13)를 통해서 수도관(1)의 토출단부(1a)로 인도되어 토출되는 물의 색깔을 변화시킬 수도 있다.

또한, 상기와 같이 물이 토출될 시는 발전장치(30)에서 자가발전이 이루어지는데, 토출되는 물이 수도관(1)에 설치된 하우징(31) 내부의 터빈날개(32)를 회전시키고, 회전되는 터빈날개(32)와 같이 샤프트(33)가 일체로 회전되면서 발전기(34)를 발전시키게 된다.

이와 같이 자가발전된 교류전압은 정류기(36)에서 직류전압으로 변환된 후 축전지(37)에 저장되고, 이와 같이 저장된 직류전압 즉 전원은 제어부(35)에 의해서 발광부(10)로 공급된다.

한편, 도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 수도 발광장치를 도시한 구성도로서, 본 실시예를 설명하기에 앞서, 전술한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예의 수도 발광장치에는 도 4에 도시된 바와 같이, 수도관(1)의 토출 단부(1a)에 별도의 결합부싱(40)이 구성된다.

상기 결합부싱(40)은, 통상적인 결합수단으로 수도관(1)의 토출단부(1a)에 착탈가능하게 결합됨으로써 기존에 설치되어 있는 수도관(1)에 본 발명의 발광부(10)를 간편하게 설치할 수 있어 범용화할 수 있는 장점을 갖는다.

즉, 상기 결합부싱(40)은 투명한 재질의 중공부재로서, 그 내부는 수도관(1)에서 토출되는 물이 유동하는 관로(41)로 형성되고, 상기 관로(41)의 표면에는 발광부(10)에서 발광된 빛을 산란시키는 요철부(42)가 형성된다.

여기서, 상기 발광부(10)는 전술한 실시예와 같이 LED 또는 LED와 광섬유로 구성될 수 있으나, 본 실시예에서는 결합부싱(40)의 두께를 이루는 상면부에 LED(43)를 직접 설치하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 LED(43)에서 발광된 빛은 결합부싱(40)의 요철부(42)에 의해서 산란되면서 물을 은은하게 조명할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 수도 발광장치를 도시한 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 수도 발광장치에 구성된 터빈날개의 설치상태를 도 1의 "A" 방향에서 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 수도 발광장치에 구성된 발광부의 다른 예를 도시한 구성도이다.

도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 수도 발광장치를 도시한 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 수도관 1a : 토출단부

10 : 발광부 11,12 : LED

13 : 광섬유 20,21 : 센서

30 : 발전장치 31 : 하우징

32 : 터빈날개 33 : 샤프트

34 : 발전기 35 : 제어부

36 : 정류기 37 : 축전지

40 : 발광부재 41 : 관로

42 : 요철부 43 : LED

Claims

수도관의 내측에 회전가능하게 설치되어 수도관을 흐르는 물에 의해 회전되면서 동력을 얻는 터빈날개와;

상기 터빈날개와 결합되어 연동 회전되는 샤프트와;

상기 샤프트와 결합되어 샤프트의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기와;

상기 수도관에 설치되어 토출되는 수온을 감지하는 온도센서와;

상기 수도관에 설치되어 발전기에서 전원을 공급받는 한편 상기 온도센서에서 감지된 수온에 따라 색상을 달리하여 발광되는 발광부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수도 발광장치.
수도관의 내측에 회전가능하게 설치되어 수도관을 흐르는 물에 의해 회전되면서 동력을 얻는 터빈날개와;

상기 터빈날개와 결합되어 연동 회전되는 샤프트와;

상기 샤프트와 결합되어 샤프트의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기와;

상기 수도관에 설치되어 토출되는 수온을 감지하는 온도센서와;

상기 수도관의 토출단부에 결합되는 결합부싱과;

상기 결합부싱에 설치되어 발전기에서 전원을 공급받는 한편 상기 온도센서에서 감지된 수온에 따라 색상을 달리하여 발광되는 발광부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수도 발광장치.
제 2 항에 있어서,

상기 결합부싱의 관로에는 발광부에서 발광된 빛을 산란시키는 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 수도 발광장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 발전기에서 생산된 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류기와, 상기 정류기에서 변환된 직류전압을 저장하는 축전지가 더 구성된 것을 특징으로 하는 수도 발광장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 발광부는 LED 또는 LED 및 이에 연결된 광섬유로 구성된 것을 특징으로 하는 수도 발광장치.