KR20160088258A - 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 물을 공급하는 물 제공부(10)와; 상기 물 제공부(10)로부터의 물을 컵을 향해 급수하는 급수 노즐(30)과; 상기 급수 노즐(30)을 통한 물의 순간급수량을 제어하는 밸브(11)와; 상기 급수 노즐(30)에 근접한 컵의 입구가 상기 급수 노즐(30)로부터 물이 급수되는 경로에 존재하는 것이 감지되면, 컵의 입구가 상기 경로에 유지된 채로 컵의 하부가 왼쪽, 오른쪽, 앞쪽 또는 뒤쪽으로 기울어졌는지의 자세에 대응하는 감지 신호를 출력하는 컵 감지부(40)와; 상기 감지 신호에 근거하여, 상기 컵의 자세를 판단하고, 상기 컵의 자세에 대응하여 상기 밸브(11)의 동작을 제어함으로써 상기 컵에 급수되는 물의 순간급수량을 제어하는 제어부(50)를 포함하는, 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치를 개시한다.

Description

컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치{WATER DISPENSER HAVING FUNCTION FOR DISPENSING WATER CORRESPOND TO TILT OF CUP}

본 발명은 물을 급수할 수 있는 급수 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컵을 감지하여 물의 급수량을 제어할 수 있는 급수 장치에 관한 것이다.

정수기 등에 있어서, 별도의 스위치를 조작하지 않고 컵의 존재를 감지하고 자동으로 물을 급수하는 기술은 한국등록특허 제10-0705985호(2007.04.04)(명칭: 자동식 정수기용 콕)(이하, 종래 기술)가 개시되어 있다.

상기 종래 기술은, 정수기의 하우징 정면에 설치되고 상측에 물 유입구가 형성되어, 급수관이 연결되며 하단에 배수구가 형성된 콕 본체와, 상기 콕 본체의 내부에 설치되어 상기 배수구를 개폐하는 개폐밸브와, 상기 콕 본체의 하측에 컵이 위치되었는지를 감지하는 컵 감지센서와, 상기 컵 감지센서로부터 감지신호가 입력되면; 상기 배수구가 개방되도록 상기 개폐밸브를 작동시키는 컨트롤 유닛을 포함하고,상기 개폐밸브는 상기 컨트롤 유닛으로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 배수구를 개폐하도록 구성된 솔레노이드 밸브가 작동하고 상기 컵 감지센서는 상기 콕 본체의 하측에 위치되도록 상기 하우징의 정면에 설치되고 적외선을 복사하여 빛이 차단됨으로써 변화가 감지되면 그 감지신호를 상기 컨트롤 유닛으로 출력하도록 구성된 적외선센서인 것을 특징으로 하는 자동식 정수기용 콕을 개시한다.

한편, 상기한 종래 기술은, 사용자가 물을 공급받고자 콕의 하측에 컵을 위치시키면 물이 자동으로 나오도록 전자식으로 구성함으로써 구조가 간단할 뿐만 아니라 물을 편리하고 위생적으로 공급받아 음용할 수 있지만, 단지 컵의 유무만을 판단하고 물의 급수와 정지만을 제어할 뿐, 사용자가 온수를 원하는지 냉수를 원하는지를 판단할 수 없다.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 컵을 감지하여 물의 급수량을 제어할 수 있는 급수 장치에 있어서, 컵의 자세에 대응하여 온수, 냉수, 및 혼합수를 제공할 수 있는 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치는, 물을 공급하는 물 제공부(10)와; 상기 물 제공부(10)로부터의 물을 컵을 향해 급수하는 급수 노즐(30)과; 상기 급수 노즐(30)을 통한 물의 순간급수량을 제어하는 밸브(11)와; 상기 급수 노즐(30)에 근접한 컵의 입구가 상기 급수 노즐(30)로부터 물이 급수되는 경로에 존재하는 것이 감지되면, 컵의 입구가 상기 경로에 유지된 채로 컵의 하부가 왼쪽, 오른쪽, 앞쪽 또는 뒤쪽으로 기울어졌는지의 자세에 대응하는 감지 신호를 출력하는 컵 감지부(40)와; 상기 감지 신호에 근거하여, 상기 컵의 자세를 판단하고, 상기 컵의 자세에 대응하여 상기 밸브(11)의 동작을 제어함으로써 상기 컵에 급수되는 물의 순간급수량을 제어하는 제어부(50)를 포함하여 구성된다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치에 의하면, 사용자가 급수 장치의 급수구 근방으로 컵을 가져가는 것만으로도 물을 공급받을 수 있게 된다.

더욱, 컵의 자세를 변경하는 것으로 온수 또는 냉수, 또는 온수와 냉수의 혼합수를 공급받을 수 있으므로, 사용자 편의성이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치에 있어서, 컵의 좌우 기울기를 판단하는 방법의 예시를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치에 있어서, 컵의 앞뒤 기울기를 판단하는 방법의 예시를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치는, 냉수 제공부(10)와, 온수 제공부(20)와, 급수 노즐(30)과, 냉수 밸브(11)와, 온수 밸브(21)와, 컵 감지부(40)와, 제어부(50)를 포함하여 구성된다.

냉수 제공부(10)는 냉수를 저장하고 있는 냉수 저장고를 포함할 수 있으며, 저장된 냉수를 냉수 밸브(11)의 동작에 대응하여 급수 노즐(30)을 통해 배출할 수 있다. 냉수 제공부(10)는, 별도의 냉수 저장고를 두지 않고 수도 관로 등에 직접 연결되어 냉수 밸브에 의해 냉수를 배출하도록 구성될 수도 있다.

온수 제공부(20)는 가열된 온수를 저장하고 있는 온수 저장고를 포함할 수 있으며, 저장된 온수를 온수 밸브(21)의 동작에 대응하여 급수 노즐(30)을 통해 배출할 수 있다. 또는, 온수 제공부(20)는 냉수 제공부(10) 또는 수도 관로로부터 냉수를 제공받으면서 온수 밸브(21)가 개방될 때 제공받은 냉수를 급속 가열하여 온수로서 배출하도록 구성될 수도 있다.

급수 노즐(30)은, 냉수 제공부(10)에서 배출하는 냉수 및/또는 온수 제공부(20)에서 배출하는 온수를 사용자의 컵(C)에 최종으로 급수할 수 있도록 구성된 노즐이다. 급수 노즐(30)은 사용자가 물을 급수받고자 하는 컵이 손쉽게 접근할 수 있도록 급수부의 안쪽 상부측에 배치될 수 있다. 이러한 구조는 일반적인 급수 장치의 구성에서 참고할 수 있으므로 상세한 설명 및 도면을 생략한다.

급수 노즐(30)은 냉수 제공부 전용의 냉수 노즐과 온수 제공부 전용의 온수 노즐을 개별적으로 구비하거나, 냉수 유로와 온수 유로가 합류된 하나의 노즐일 수 있다.

이때, 냉수 제공부(10)에서 냉수만을 배출하는 경우에는 급수 노즐(30)에서는 냉수가 배출될 것이고, 온수 제공부(20)에서 온수만을 배출하는 경우에는 급수 노즐(30)에서는 온수가 배출될 것이다. 만일, 냉수 제공부(10)와 온수 제공부(20)가 동시에 각자의 물을 배출하는 경우에는 급수 노즐(30)에서는 이들의 혼합수가 배출될 수 있을 것이다. 더욱이, 냉수와 온수 각각의 급수량을 제어할 수 있다면, 배출되는 혼합수의 온도를 조절할 수 있을 것이다.

냉수 밸브(11)는, 냉수 제공부(10)와 급수 노즐(30)사이에 배치되며, 제어부(50)의 제어에 따라 냉수의 급수량(또는 배출량)을 제어할 수 있다.

온수 밸브(21)는, 온수 제공부(20)와 급수 노즐(30) 사이에 배치되며, 제어부(50)의 제어에 따라 온수의 급수량을 제어할 수 있다.

컵 감지부(40)는, 급수 노즐(30)에 접근하여 물을 급수받고자 하는 컵(C)의 존재여부 및 급수 노즐(30)의 연직 방향에 대해 상대적으로 기울어진 컵(C)의 자세를 감지하기 위한 하나 또는 복수의 감지 수단을 포함할 수 있다. 감지 수단으로는, 소정의 파동(예를 들면, 가시광선, 자외선, 적외선, 초음파, 음파, 레이저, 전자기파 등)을 방출하고 파동이 물체에 의해 반사되어 오는지의 여부 또는 반사되어 오는 시간을 감지할 수 있는 발신소자와 수신소자의 쌍, 물체의 온도 또는 정전용량을 감지하는 감지 소자 등 공지의 다양한 전자 소자를 이용할 수 있을 것이다.

컵 감지부(40)는 급수 노즐(30)에 접근한 컵(C)이 감지되면, 컵의 존재 여부 및 컵의 자세와 관련한 감지 신호를 출력한다. 감지 신호는 제어부(50)에 제공된다.

제어부(50)는, 사용자에게 사용자가 요청하는 물을 제공하기 위하여 급수 장치의 각 부의 동작을 제어하게 된다. 특히, 제어부(50)는, 컵 감지부(40)에서 출력하는 감지 신호에 대기하다가 감지 신호가 입력되면, 감지 신호에 근거하여 컵의 존재여부 및 컵의 기울어진 자세를 판단할 수 있다. 그리고, 컵의 존재여부 및 자세에 대응하여 온수 밸브(21) 및/또는 냉수 밸브(11)의 동작을 제어함으로써 급수 노즐(30)을 통해 배출되는 물의 순간급수량을 제어한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치의 동작에 대하여, 이하의 도면들을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치에 있어서, 컵의 좌우 기울기를 판단하는 방법의 예시를 보여주는 도면이다. 도 2는 사용자가 급수 장치의 급수부를 바라보는 방향으로 도시하여 보여준다.

도 2(a)에서는 급수부의 급수 노즐(30)의 하부에 접근한 컵의 존재여부 및 컵이 왼쪽으로 기울어졌는지 오른쪽으로 기울어졌는지에 대응한 자세를 감지할 수 있는 위치에 센서들(S1, SL, SR)이 배치된 예를 보여주고 있다. 각각의 센서는 급수부의 안쪽면에 배치될 수 있으며, 급수 장치에 접근한 사용자를 바라보는 방향으로 배치될 수 있다. 그리고, 센서들은 자신이 바라보고 있는 전방에 물체가 나타나면, 독립적으로 감지 신호를 생성하여 제어부로 전송할 수 있다.

센서(S1)는 컵의 입구가 급수 노즐의 하부(더욱 상세하게는, 급수 노즐로부터 일정 거리 이내이면서, 급수 노즐(30)에서 물을 배출할 때 물이 배출되는 경로 내, 즉, 물이 급수될 때 컵이 물을 받을 수 있는 위치)에 위치하였는지의 여부를 판단하는 데에 이용될 수 있다. 그리고, 센서(SL)는 컵이 입구가 급수 노즐(30)의 하부에 위치하여 물을 받을 준비가 된 상태에서 컵의 하부가 왼쪽으로 기울어진 경우의 자세를 감지하는 데에 이용될 수 있으며, 센서(SR)는 컵의 입구가 급수 노즐(30)로부터 물을 받을 수 있는 상태에서 컵의 하부가 오른쪽으로 기울어진 자세를 감지하는 데에 이용될 수 있다.

제어부(50)는, 전송된 각 센서들(S1, SL, SR)로부터의 감지 신호를 분석하여, 컵(특히, 컵의 상부)이 급수 노즐(30)의 하부에 존재하여 물을 받을 준비가 된 것으로 판단되었고 또한 컵이 어느쪽으로도 기울어지지 않은 것으로 판단된 경우에는, 냉수와 온수의 혼합수 또는 미리 설정된 종류의 물(온수 또는 냉수 단독)을 급수하도록 냉수 밸브(11)와 온수 밸브(21)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(50)는, 컵의 상부가 급수 노즐(30)의 하부에 존재함과 동시에 컵의 하부가 왼쪽으로 기울어진 것으로 판단된 경우에는, 예를 들면, 온수를 급수하도록 온수 밸브(21)를 제어할 수 있다.

마찬가지로, 제어부(50)는, 컵의 상부가 급수 노즐의 하부에 존재함과 동시에 컵의 하부가 오른쪽으로 기울어진 것으로 판단된 경우에는, 냉수를 급수하도록 냉수 밸브(11)를 제어할 수 있다.

한편, 도 2(a)의 예에서는 컵의 기울기를 감지하기 위한 센서로서 센서(SL)와 센서(SR)을 하나씩 배치하였지만, 컵의 기울어진 각도를 판단하기 위하여, 복수의 센서들을 배열하는 것도 가능하다. 이 경우, 컵이 왼쪽 또는 오른쪽으로 기울어진 각도에 대응하여 온수와 냉수의 급수량을 동시에 제어함으로써 완전히 뜨거운 온수(온수 제공부에서 제공할 수 있는 최고 온도의 온수로서, 온수 제공부가 단독으로 온수를 제공하는 경우의 온수)와 완전히 차가운 냉수(냉수 제공부에서 제공할 수 있는 최저 온도의 냉수로서, 냉수 제공부가 단독으로 냉수를 제공하는 경우의 냉수) 사이의 온도로 제어된 혼합수를 제공할 수 있게 된다.

다음, 도 2(b)는, 급수 노즐(30)의 하부에 접근한 컵의 존재여부 및 컵의 좌우로 기울어진 자세를 감지할 수 있는 다른 방식을 보여준다. 여기서는, 컵의 상부가 급수 노즐(30)의 하부에 접근하였는지를 감지하는 센서(S1)와, 급수부의 양측면에서 급수 노즐(30)의 하부에 존재하는 컵의 하부를 바라볼 수 있는 방향으로 배치될 수 있는 센서(Q1, Q2)를 구비할 수 있다. 이때, 센서(Q1, Q2)는 전방에 위치하는 물체까지의 거리를 감지할 수 있는 것이 바람직하다. 이로써, 센서(Q1) 및 센서(Q2)의 각각이 컵의 하부까지의 거리와 관련한 신호를 제어부(50)로 전송하고, 제어부(50)에서 컵의 하부까지의 거리에 근거하여 컵의 왼쪽 또는 오른쪽으로의 기울어진 자세를 판단할 수 있게 된다.

더욱, 센서(S1)도 컵의 상부까지의 거리를 감지할 수 있는 센서일 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치에 있어서, 컵의 앞뒤 기울기를 판단하는 방법의 예시를 보여주는 도면이다. 도 3은 급수부를 급수 장치의 측면으로부터 바라보는 방향으로 도시하여 보여준다.

도 3(a)에서는, 컵을 급수 노즐(30)의 하부에서 급수부의 안쪽(앞쪽)으로 기울이거나 급수부의 바깥쪽(뒤쪽)으로 기울이는 것을 감지하는 방식을 보여준다. 물체의 존재를 감지하는 센서들(S2, SF, SR)이 급수부의 어느 한쪽 면(예를 들면, 급수 장치의 전방에서 바라볼 때로부터 왼쪽면)의 벽면에 배치될 수 있다. 센서(S2)의 감지 여부는 컵의 상부가 급수 노즐(30)의 하부에 존재하여 물을 받을 준비가 되었음을 판단하는 데에 이용된다. 센서(SF)의 감지 여부는 컵의 하부가 급수부의 안쪽으로 기울어진 자세를 판단하는 데에 이용될 수 있다. 센서(SR)의 감지 여부는 컵의 하부가 급수부의 바깥쪽으로 기울어진 것을 판단하는 데에 이용될 수 있다.

제어부(50)는, 각각의 자세에 대응하여, 물의 종류(냉수, 온수, 또는 혼합수)를 선택할 수 있다. 또한, 제어부(50)는, 예를 들면, 컵을 안쪽으로 기울인 경우에는 급수량을 강하게 제어하고, 컵을 바깥쪽으로 기울인 경우에는 급수량을 약하게 제어하는 방식으로, 급수량을 제어할 수 있다.

여기서, 컵의 기울기를 다수의 단계로 감지할 수 있도록 다수의 센서들이 추가 배열될 수 있으며, 감지되는 기울기의 단계에 따라 온도 또는 급수량을 다수의 단계로써 제어할 수도 있을 것이다.

도 3(b)은 급수부의 안쪽면에 컵을 바라보는 방향으로, 물체까지의 거리를 감지할 수 있는 센서들(Q1, Q2)을 배치한 예를 보여준다. 센서들(Q1, Q2)은 예를 들면, 급수받고자 급수 노즐(30)에 접근하는 컵의 일반적인 위치에서 컵의 입구쪽을 감지할 수 있는 위치와 컵의 하부쪽을 감지할 수 있는 위치에 각각 배치될 수 있다.

각 센서들(Q1, Q2)에서 감지한 거리에 근거하여, 제어부(50)는 컵이 급수부의 안쪽으로 기울어졌는지 또는 바깥쪽으로 기울어졌는지를 판단할 수 있으며, 그에 따라 물의 온도 또는 급수량을 제어할 수 있다.

여기서, 도 3(b)에서는 대체로 수직 방향으로 2개의 센서를 배치하는 구성으로 설명하였으나, 2개 이상의 더 많은 개수의 센서를 다양한 방식으로 배치하여 기울어진 각도를 더욱 세분화하여 감지하도록 할 수도 있을 것이다.

상술한 바와 같은 실시예에서는, 사용자가 별도의 버튼이나 코크를 조작하지 않더라도, 컵을 급수 노즐의 하부에 위치시키는 것만으로도 물을 급수받을 수 있게 되어 사용자에게 편리함을 제공할 수 있다.

더욱, 컵을 좌우로 또는 앞뒤로 기울이는 것에 따라서 물의 온도 및/또는 급수량까지 조절할 수 있으므로, 편의성이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 상술한 실시예에서, 컵의 기울어진 자세에 따라서 급수량을 제어하는 방식은, 온수와 냉수를 동시에 제공할 수 있는 급수 장치뿐만 아니라, 냉수 제공부 또는 온수 제공부를 하나만 구비하고 온수 또는 냉수를 단독으로 제공할 수 있는 급수 장치에 활용될 수 있다.

즉, 급수 장치는 임의의 물을 제공할 수 있는 물 제공부(10)를 하나만 구비하고, 컵의 존재여부 및 컵의 자세에 대응하여 밸브(11)가 제어됨으로써, 물의 공급 여부 및 급수량이 조절되도록 구현될 수 있을 것이다.

이에 대한 구조 및 동작은, 도 1 내지 도 3, 그리고 해당 도면에 대한 설명을 참고하여 이해할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 설명에 있어서, 도 2(a) 및 도 3(a)에서는, 대략 수평 방향으로 3개의 센서를 배치하는 구성으로 도시하고 설명하였으나, 센서는 3개 이상의 더많은 개수가 배치될 수도 있다. 센서의 개수가 많아질수록, 컵의 기울어진 자세를 더욱 세분화하여 감지할 수 있게 될 것이다.

Claims (1)

1. 물을 공급하는 물 제공부(10)와;
   상기 물 제공부(10)로부터의 물을 컵을 향해 급수하는 급수 노즐(30)과;
   상기 급수 노즐(30)을 통한 물의 순간급수량을 제어하는 밸브(11)와;
   상기 급수 노즐(30)에 근접한 컵의 입구가 상기 급수 노즐(30)로부터 물이 급수되는 경로에 존재하는 것이 감지되면, 컵의 입구가 상기 경로에 유지된 채로 컵의 하부가 왼쪽, 오른쪽, 앞쪽 또는 뒤쪽으로 기울어졌는지의 자세에 대응하는 감지 신호를 출력하는 컵 감지부(40)와;
   상기 감지 신호에 근거하여, 상기 컵의 자세를 판단하고, 상기 컵의 자세에 대응하여 상기 밸브(11)의 동작을 제어함으로써 상기 컵에 급수되는 물의 순간급수량을 제어하는 제어부(50)를 포함하는, 컵 기울기에 대응한 급수 유량 제어 기능을 구비한 급수 장치.

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