KR20170118704A - 센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지 - Google Patents

센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지 Download PDF

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KR20170118704A
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샤오 창 리
프랭크 세지오
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에이에스 아이피 홀드코 엘엘씨
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Abstract

센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지는 내부에 배치된 호스를 갖는 배수구, 호스에 유체 결합되며 배수구의 단부에 도킹하도록 구성된 풀-아웃 스프레이 헤드, 배수구의 단부 부근에서 배수구 내에 적어도 부분적으로는 배치된 센서 조립체를 포함할 수 있다. 센서 조립체는 센서 및 센서에 인접하게 배치된 셔터를 포함할 수 있다. 셔터는 센서를 폐쇄 상태에서는 가리고 개방 상태에서는 노출시키도록 작동 가능할 수 있다. 또한, 수도꼭지는, 통신 가능하게 센서에 결합되며 센서에 의해 생성된 제어 신호를 기초로 호스 및 풀-아웃 스프레이 헤드를 통한 유체 흐름을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함할 수 있다.

Description

센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지{SENSOR-OPERATED PULL-OUT FAUCET}
본원은 2014년 12월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/096,045 호의 이익을 주장하며, 그 개시 내용은 전체가 참조로 본원에 통합되어있다.
본 발명은 대체로 센서 작동식 풀-아웃(pull-out) 수도꼭지에 관한 것이다.
많은 상업적으로 이용 가능한 수도꼭지는, 수도꼭지의 비접촉 작동을 용이하게 하는, 배수구 내에 통합되거나 주변에 배열된 센서를 구비하고 있다. 센서는 수도꼭지 아래에서 사용자의 손의 존재를 감지하며 물이 배수구를 통해 흐르는 것을 허용하도록 전자 제어 유닛을 지시하는 신호를 생성할 수 있다. 꼭지 아래에 놓인 물건을 세척하는 과정을 용이하게 하는 풀-아웃 스프레이 헤드를 갖춘 수도꼭지도 알려져 있다. 풀-아웃 스프레이 헤드는 전형적으로 배수구에 제거 가능하게 도킹되며, 스프레이 헤드가 배수구에 매번 부착되거나 분리될 때마다, 배수구 및 스프레이 헤드의 구성요소는 충격, 변형 또는 다른 힘을 받을 수 있다. 풀-아웃 수도꼭지는 고정식 수도꼭지에서 일반적으로 발견되지 않는 응력을 직면하기 때문에, 고정식 수도꼭지에 사용되는 센서 마운팅 장치는 풀-아웃 수도꼭지에 적합하지 않을 수 있다.
대체로, 본 발명의 한 목적은 종래 구조의 결점을 회피하는 센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지를 제공하는 것이다.
한 예시적인 실시예에 따르면, 수도꼭지는 내부에 배치된 호스를 갖는 배수구, 호스에 유체 결합되며 배수구의 단부에 도킹하도록 구성되는 풀-아웃 스프레이 헤드, 및 배수구의 단부 부근에서 적어도 부분적으로 배수구 내에 배치되는 센서 조립체를 포함한다. 센서 조립체는 센서 및 센서에 인접하여 배치되는 셔터를 포함한다. 셔터는 폐쇄 상태에서 센서를 가리며 개방 상태에서 센서를 노출시키도록 작동 가능하다. 또한 수도꼭지는, 센서에 통신 가능하게 결합되며 센서에 의해 생성된 제어 신호를 기초로 호스 및 풀-아웃 스프레이 헤드를 통한 유체 흐름을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 풀-다운(pull-down) 수도꼭지용 센서 시스템이 제공된다. 센서 시스템은 제어 유닛, 센서 조립체, 및 센서 조립체를 제어 유닛에 전기적으로 결합시키는 적어도 하나의 와이어를 포함한다. 센서 조립체는 베젤 및 베젤에 탈착 가능하게 결합된 렌즈 조립체를 가진다. 베젤은 내부에 형성된 개구를 갖는 중앙 스파인(spine)을 포함한다. 렌즈 조립체는 센서 및, 렌즈 조립체가 베젤에 결합될 때 적어도 부분적으로 개구 내에서 노출되는 렌즈를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지는 핸즈프리 자동 모드와 통상적인, 수동 기계 모드 사이에서 선택적으로 작동될 수 있다. 수도꼭지는 후퇴 가능한 호스 및 센서 렌즈, 셔터(예컨대, 렌즈 셔터) 및 렌즈 베젤을 포함하는 센서 조립체를 수납하는 배수구 튜브 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 배수구 튜브의 길이를 확장할 수 있는 가요성 와이어 하니스(harness)와 함께 사전에 조립되어 배수구 튜브 내에 삽입될 수 있다.
렌즈 베젤이 배수구 튜브 내에 삽입될 때(예컨대, 스냅 고정될 때), 베젤은 "확장"하여 베젤을 배수구 튜브 벽에 반경 방향으로 가압하는 스프링 힘을 가할 수 있다. 이 힘은 렌즈 베젤의 림(rim)을 튜브의 단부 근처에 형성된 구멍 내에 고정할 수 있다. 센서 렌즈 및 셔터는 배수구 튜브의 구멍 내에/아래에 배열될 수 있으며, 센서 렌즈로부터 연장되는 전원/제어 와이어는 와이어 하니스를 통해 유도될 수 있다. 센서로부터 수신된 제어 신호는 와이어를 통해 핸즈프리 자동 센서 기반 모드에서 수도꼭지를 통한 물의 흐름을 제어하는 제어 유닛의 솔레노이드 밸브로 전달될 수 있다.
호스 가이드는, 풀 아웃 호스를 그것이 연장 및 후퇴하는 동안 안내하기 위해 배수구 튜브 내에 삽입될 수 있다. 호스 가이드는 호스가 렌즈 베젤 및 배수구 튜브에 마찰하는 것을 방지할 수 있다. 호스 가이드는 렌즈 서브 어셈블리 구성요소 또는 배수구 튜브 중 하나에 클립 체결되거나 달리 고정될 수 있다.
또한 수도꼭지는, (수도꼭지를 통한 물의 흐름이 수도꼭지 손잡이 및 혼합 밸브의 조절을 통해 단독으로 제어되는) 수동 제어 모드에서 작동하거나, 센서 및/또는 셔터를 통해 자유롭게 센서 기반 모드 및 수동 제어 모드 사이에서 전환 가능하도록 수도꼭지를 구성하도록 조절 가능한 수동 제어 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 명세서에 의해 어느 정도 분명하고 어느 정도 명백해질 것이다.
따라서, 본 발명은 본원에서 설명되는 구조에서 모두 예시된 바와 같은 구조의 특징, 요소의 조합 및 부품의 배열을 포함한다.
본 발명의 실시예에 대한 더 완전한 이해를 위해, 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 설명이 참조된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 예시적인 센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 풀-아웃 수도꼭지 실시예의 분해도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 풀-아웃 수도꼭지 실시예의 조립 단면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 풀-아웃 수도꼭지 실시예의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 센서 작동식 풀-아웃 수도꼭지의 예시적인 제어 유닛의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 5의 제어 유닛의 부분 절취된 단면도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 5 및 도 6의 제어 유닛의 분해도이다 .
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 5 내지 도 7의 제어 유닛의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 5 내지 도 8의 제어 유닛의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 예시적인 수동 제어 밸브의 측면도이다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 예시적인 수도꼭지(100)의 사시도이다. 도 2 내지 도 4는 수도꼭지(100)의 분해도, 단면도 및 측면도이다. 수도꼭지(100)는 배수구(102), 풀-아웃 스프레이 헤드(104), 손잡이(106), 배수구(102) 내에 형성된 배수구 개구(108), 적어도 부분적으로 배수구(102) 내부에 위치하는 센서 조립체(110), 및 제어 유닛(120)을 포함한다. 센서 조립체(110)는 핸즈프리 자동 센서 기반 모드에서 수도꼭지(100)의 작동을 허용할 수 있다. 자동 센서 기반 모드에서 작동 가능한 수도꼭지가 예컨대, 미국 특허 제7,464,418 호에 기술되어 있으며, 그 개시 내용은 전체가 참조로 본원에 통합된다. 도 1에서 도킹된 위치에서 도시되는 스프레이 헤드(104)는 예컨대, 프레스 핏(press fit), 카운터웨이트 호스, 자기 커플링, 및/또는 자동 후퇴식 도킹 조립체와 같은 한 개 이상의 적합한 도킹 기구를 사용하여 배수구(102)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 스프레이 헤드(104)가 배수구(102)에 대해 도킹된 위치 또는 연장된 위치에 있는지 여부와 관계없이, 수도꼭지(100)의 작동 중에 물은 호스(예컨대, 도 3의 출구 호스(122)) 및 스프레이 헤드(104)의 내부 도관을 통해 꼭지(예컨대, 도 3의 꼭지(104c))로부터 흘러나올 수 있다.
비록 수도꼭지(100)가 센서 기반 모드에서 작동할 수 있더라도, 손잡이(106)는 그것의 수동 작동 또한 허용할 수 있다. 손잡이(106)는 혼합 밸브(도면에서 도시되지 않음)를 조절하도록 구성되며 물리적으로 결합되어 수도꼭지(100)로부터 방출되는 물의 온도를 제어하는 종래의 손잡이일 수 있다. 수도꼭지(100)가 센서 기반 모드에서 작동하는 경우에는, 손잡이(106)가 사용자의 선호되는 유량과 수온 설정에 맞게 개방 상태로 유지되도록 조절될 수 있다.
도 3을 참조하면, 스프레이 헤드(104)는 꼭지(104c)로부터의 물의 흐름을 조절하기 위해 하나 이상의 작동 가능한 부재(104a, 104b)를 포함할 수 있다. 예컨대, 작동 가능한 부재(104a, 104b)는 스프레이 헤드(104)를 통한 물의 흐름을 스트림(stream) 모드와 스프레이 모드 사이에서 전환하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 센서 조립체(110)는, 배수구(102)의 부근에서(예컨대, 사용자의 손과 같은) 물체의 존재를 검출하고 물의 자동적인 방출을 수행하도록 구성된 센서를 포함할 수 있다. 센서 조립체(110)는 사용자가 용이하게 접근 가능하도록 수도꼭지(100)내에(예컨대, 배수구(102) 내에 적어도 부분적으로) 통합될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 센서 조립체(110)는 배수구(102)의 상부면(예컨대, 스프레이 헤드(104)가 도킹되는 배수구 단부 부근)에 위치한 배수구 개구(108) 내에 배치될 수 있다. 이는 통상적으로 배수구 또는 수도꼭지 허브(hub)의 전방 베이스부 부근에 센서를 채용하는 종래의 센서 작동식 수도꼭지와는 대조적이다.
도 2를 참조하면, 센서 조립체(110)는 렌즈 베젤(111), 렌즈 조립체(114), 셔터(112), 호스 가이드(116) 및 와이어 하니스(118)를 포함할 수 있다. 렌즈 베젤(111)은 배수구(102) 내에 센서 조립체(110)의 다양한 구성요소를 고정하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 렌즈 베젤(111)의 형상 및 치수는 배수구(102) 내에서 베젤에 반경 방향으로 압축 응력이 가해질 수 있도록 형성될 수 있다. 압축 응력에 의해, 렌즈 베젤(111)은 반경 방향으로 배수구 튜브의 내부 표면을 향해 가압되어, 일측에서 와이어 하니스(118)에 대해, 그리고 다른 일측에서는 배수구(102)의 단부를 향해 밀리며, 이로써 렌즈 베젤(111)을 배수구에 대해 제 위치에 보유할 수 있다. 다양한 실시예에서, 렌즈 베젤(111)은 중앙 스파인(111d) 및 스파인으로부터 횡 방향으로 연장되는 일련의 리브(rib)(111c)를 갖는 c형상 부재일 수 있다. 리브(111c)는 배수구(102)의 형상에 대응될 수 있으며, 와이어 하니스(118)와 배수구 개구(108)의 연부 사이에 배치될 수 있다. 렌즈 베젤(111)의 기하학적 형상은 예컨대, 배수구(102)의 내부 표면으로부터 바람직한 반경 방향 압축 응력이 가해지는 것을 용이하게 할 수 있다. 또한, 렌즈 베젤(111)은 중앙 스파인(111d)의 양 측에 위치하는 일련의 노치(notch)(111e)를 포함할 수 있다. 노치(111e)는 렌즈 베젤(111)과 렌즈 조립체(114) 사이의 결합을 촉진하도록 구성될 수 있다. 또한 렌즈 베젤(111)은 중앙 스파인(111d) 상에 베젤 개구(111b)를 둘러싸는 림(111a)을 포함할 수 있으며, 이는 배수구 개구(108)와 일치하거나 달리 정렬될 수 있다. 배수구(102) 내에 설치되는 경우, 베젤 개구(111b)는 센서 조립체(110)의 다양한 구성요소로의 접근을 허용할 수 있다. 다양한 실시예에서, 림(111a)은 배수구 개구(108)를 통해 적어도 부분적으로 돌출하여 렌즈 베젤(111) 및 센서 조립체(110)를 배수구(102) 내에 고정할 수 있다. 배수구 개구(108) 및 베젤 개구(111b)는 길게 늘여진 형상일 수 있고, 센서 조립체(110)의 마운팅 위치 부근 배수구(102)의 종 방향 축선에 평행하게 연장하는 종 방향 축선을 가질 수 있다.
렌즈 조립체(114)는 렌즈(114a), 센서(114b)(도시되지 않았으나 렌즈(114a) 아래에 위치함), 와이어(114c) 및 래치(latch)(114d)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 센서(114b)는 센서 주변 내의 물체를 검출하도록 구성된 적외선 센서이거나 또는 이를 포함한다. 와이어(114c)는 센서에 전력을 공급하거나 제어 유닛(120)과 신호를 주고받기 위해 센서(114b)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 특정한 실시예에서, 렌즈 조립체(114)는 네스팅(nesting) 장치 내에 렌즈 베젤(111)의 내부 표면(들)의 부근에 배치될 수 있다. 예컨대, 렌즈 조립체가 대체로 중앙 스파인의 형상에 종 방향으로 대응되며 그 폭은 중앙 스파인의 폭을 따라 실질적으로 연장되도록, 렌즈 조립체(114)는 렌즈 베젤(111)의(예컨대, 중앙 스파인(111d) 및 리브(111c)로부터 형성된) c형상 구멍 내에 배치될 수 있다. 렌즈 조립체(114)는 조립체의 길이를 따라 조립체의 양 측에 배치된 일련의 래치(114d)를 포함할 수 있다. 렌즈 조립체(114)가 렌즈 베젤의 구멍 내에 배치될 때 래치(114d)는 렌즈 베젤(111)을 향해 실질적으로 직각으로 연장될 수 있다. 또한, 래치(114d)는, 렌즈 베젤(111)의 노치(111e)에 체결되어 렌즈 조립체(114)를 렌즈 베젤(111)에 착탈 가능하게 결합시키도록 구성될 수 있다. 이 방법으로, 렌즈 조립체(114) (및 결과적으로 센서(114b))는 렌즈 베젤(111)을 통해서, 렌즈 조립체를 스프레이 헤드(104) 및 호스(122)로부터 실질적으로 결합 해제시키는 방법으로 배수구(102) 내에 보유될 수 있다. 이는 스프레이 헤드(104)가 배수구(102)에 반복적으로 체결 및 체결 해제되는 것에 의한 센서(114b) 상의 잠재적으로 유해한 응력의 영향을 바람직하게 최소화한다.
다양한 실시예에 따르면, 래치가 노치와 체결될 때 셔터(112)는 래치(114d)와 노치(111e) 사이에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 셔터(112)는 배수구 개구(108)를 통해 가시적이며 물리적으로 접근 가능하도록 배치될 수 있다. 셔터(112)는(예컨대, 배수구 개구 내에 배치되고 셔터(112), 렌즈 베젤(111) 또는 렌즈 조립체(114)의 일부로 구성된) 활주 트랙 내에서 배수구 개구(108) 및 베젤 개구(111b)의 종 방향 축선을 따라 변위되어 환경으로부터 렌즈(114a) 및/또는 센서(114b)를 커버하거나 가리며 언커버하거나 노출시킬 수 있다. 다양한 실시예에서, 셔터 및 활주 트랙은 센서 조립체 부근에서 물 및/또는 입자의 축적을 방지하도록 구성될 수 있으며, 예컨대 용이하게 플라스틱 사출 성형될 수 있도록 설계될 수 있다. 셔터(112)로 렌즈(114a) 및/또는 센서(114b)를 가리는 것은 수도꼭지(100)를 통상의 수동 제어 모드(손잡이(106) 및 혼합 밸브를 조절함으로써 배수구(102)를 통한 물의 흐름이 단독으로 제어됨)로 설정하기 위해서 센서(114b)가 하나 이상의 제어 신호를 생성하며 제어 유닛(120)으로 전송하게 할 수 있다. 반면에, 렌즈(114a) 및/또는 센서(114b)가 노출되도록 셔터(112)를 이동시키는 것은 센서가 배수구 개구(108) 및 렌즈 베젤 개구(111b)를 통해 부근의 물체를 검출하는 것을 허용한다. 또한 이는 센서가, 수도꼭지(100)를 센서 기반 모드(배수구(102)를 통한 물의 흐름이 근처 물체의 검출을 기초로 제어됨)로 설정하기 위해서 하나 이상의 제어 신호를 생성하며 제어 유닛(120)에 전송하는 것을 허용할 수 있다.
특정한 실시예에서, 셔터(112)는 하나 이상의(예컨대, 셔터(112) 상에 배치되거나 내장된) 자석을 포함할 수 있고, 센서(114b)는 자기 검출 회로(도면에서 도시되지 않음) 내에 구성된 홀 효과 센서("HES")를 포함할 수 있다. HES 및 검출 회로는 예컨대, 적외선 센서의 하우징 내부 또는 외부에 배치될 수 있으며 대체로 셔터(112)의 위치를 결정하는 데에 사용될 수 있다. 검출 회로는 HES에 결합된 하나 이상의 저항성 구성요소, 전원, 접지를 포함할 수 있으며, 적외선 센서 및 제어 유닛(120) (또는 더 자세하게는, 아래에 더욱 자세히 기술된 솔레노이드 밸브(123)와 같은 그것의 솔레노이드 밸브)을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에서, 셔터(112)를 폐쇄함으로써 센서(114b)를 가리는 것은 직접적으로 센서(114b)(예컨대, 그것의 적외선 센서)를 수도꼭지(100)를 수동 제어 모드로 설정하도록 작용하는 제어 신호를 생성하도록 촉발하지 않을 수 있다. 오히려, 셔터(112)가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동하는 경우에 그것의 자석(들)은 HES 부근에 배치될 수 있고, 이는 검출 회로가(예컨대, 전기적으로) 적외선 센서나 그것의 회로를 비활성화하도록 유발하며 하나 이상의 전기적 제어 신호를 제어 유닛(120)에 전송하여 솔레노이드 밸브를 개방하게 할 수 있다. 이후 수도꼭지(100)는 수동 제어 모드에서 손잡이(106)를 사용하여 수동으로 작동될 수 있다. 반면에, 셔터(112)를 개방함으로써 센서(114b)를 노출하는 것은 직접적으로 적외선 센서가 수도꼭지(100)를 센서 기반 모드로 설정하도록 작용하는 제어 신호를 생성하도록 촉발하지 않을 수 있다. 오히려,셔터(112)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동하는 경우, 그것의 자석(들)은 HES로부터 이격 이동될 수 있고, 이것은 검출 회로가(예컨대, 전기적으로) 적외선 센서나 그것의 회로를 활성화하도록 유발하고, 하나 이상의 전기적 제어 신호를 제어 유닛(120)에 전송하여 솔레노이드 밸브(123)를 폐쇄하게 할 수 있다. 이후 적외선 센서는 근처 물건의 검출을 기초로 솔레노이드 밸브(123)를 후속적으로 개방하거나 폐쇄함으로써 센서 기반 모드에서 수도꼭지(100)의 작동을 제어할 수 있다.
셔터(112)는 대안적으로 적어도 부분적으로는 자성체로 구성될 수 있으며, 이 경우 별도의 자석(들)이 필요하지 않다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다른 유형의 자기 기반 전기 기구(예컨대, 자기 리드 스위치 등)가 제어 신호를 생성하기 위해 센서(114b) 내에 채용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
적어도 하나의 실시예에 따르면, 렌즈 베젤(111)은, 와이어 하니스(118)의 바 형상을 보완하는 형상을 갖는 탭(111f)을 포함할 수 있고, 렌즈 베젤을 와이어 하니스에 맞붙여 래칭시킬 수 있다. 와이어 하니스(118)는 탭(111f)에서부터 탭과 대향하는 배수구(102)의 기단부까지 연장될 수 있으며, 배수구(102) 내에서 호스(122)로부터 와이어(114c)를 격리 및/또는 보호할 수 있다. 와이어 하니스(118)는 가요성을 갖고 모듈식일 수 있으며, 배수구(102)의 윤곽을 따르도록 배수구(102)의 내부 표면에 대해 가압될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 와이어 하니스(118)는 긴 하니스로부터 배수구(102)에서 사용하기에 적합한 길이로 잘려질 수 있다. 따라서, 와이어 하니스는 변하는 길이를 갖는 배수구 튜브에서 사용하기에 적합한 길이로 절단될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 렌즈 조립체(114)는 호스 가이드(116)에 의해 배수구(102) 내의 호스(122) 및 스프레이 헤드(104)로부터 결합 해제될 수 있다. 호스 가이드(116)는 c형상일 수 있으며, 배수구 튜브(102) 내로 삽입 가능할 수 있고, 배수구(102) 및 센서 조립체(110)의 하나 이상의 구성요소(예컨대, 노치(111e) 등)에 클립 체결되거나 래칭되거나 달리 고정되도록 구성된 단부를 가질 수 있다. 조립된 구성에서, 스프레이 헤드(104)의 연장 및 후퇴 동안 호스 가이드(116)는 호스(122)를(예컨대, 호스 가이드의 내부 표면에 대해) 유도할 수 있고, 이것은 수도꼭지(100)의 평활한 작동을 촉진하며 호스(122)가 렌즈 조립체(114), 렌즈 베젤(111) 및 배수구(102)에 대해 마찰하는 것 및/또는 렌즈 베젤(111) 및 렌즈 조립체(114) 상으로 아래로 당기는 것을 방지할 수 있다.
센서(114b)는, 예컨대, 정전용량형 센서(capacitive sensor)(예컨대, 정전용량형 접촉 센서 또는 정전용량형 비접촉 센서), 유도형 센서(inductive sensor), 레이저 레인지파인더(laser rangefinder), 자기 센서, 초음파 센서 등과 같이, 다른 유형의 센서이거나 다른 유형의 센서를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 채용된 센서의 유형에 따라서, 센서를 수용하기 위해 상이한 형상을 갖는 상이한 유형의 렌즈(114a)가 사용될 수 있다. 예컨대, 센서(114b)가 전자기 방사선을 사용해 물체를 검출하는 경우에, 렌즈(114a)는 입사 방사선을 센서 상에 포커싱하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, (정전용량형 센서나 유도형 센서와 같은) 다른 유형의 감지 기구가 사용되는 경우에, 렌즈(114a)는 센서의 기능을 간섭할 수 있는(예컨대, 공기, 오일, 먼지, 분진, 물 및/또는 다른 건성, 액체성, 기체성 물질과 같은) 환경 요소로부터 센서(114b)를 보호하는 커버로서 단순히 기능할 수 있다. 또한, 이러한 센서 유형들 중 어느 것도 셔터(112)와 결합되어 (전술된 자기 검출 회로를 구비하고 있는 지와 관계없이) 수도꼭지(100)의 작동모드를 제어하기 위해 채용될 수 있다. 예컨대, 수도꼭지(100)는, 자동 접촉 작동 모드 (또는 비접촉 작동 모드, 부근 작동 모드) 또는 수동 제어 작동 모드를 제공하기 위해 셔터(112) (또는, 다른 전환 장치)를 통해 활성화 및 비활성화될 수 있는 비접촉 정전용량형 센서 노드를 채용할 수 있다.
도 5는 제어 유닛(120)의 사시도이다. 도 6 내지 도 8은 제어 유닛(120)의 부분 절취된 단면도, 분해도, 측면도이다. 도 9는 제어 유닛(120)의 다른 사시도이다. 대체로, 적어도 부분적으로 센서(114b)에 의해 생성된 제어 신호를 기초로 수도꼭지(100)를 통한 물의 흐름을 제어하는 것에 제어 유닛(120)이 이용될 수 있다.
제어 유닛(120)은(예컨대, 혼합 밸브를 제어 유닛(120)에 유체 연결시킬 수 있는) 입구 호스(121)에 결합되도록 구성된 유체 입구 연결부(121a), 호스(122)에 결합하도록 구성된 유체 출구 연결부(122a), 제어 솔레노이드 밸브(123), 배터리(124), 전력 와이어(들)(125a), 신호 와이어(125b), 전자 커플링(125c)을 포함할 수 있다. 온수 호스(132) 및 냉수 호스(134)가 종래의 커플링 장치를 사용하여 온수 공급 라인 및 냉수 공급 라인(미도시)에 유체 결합될 수 있다. 또한, 온수 호스(132) 및 냉수 호스(134)는, 입구 호스(121)를 통해 물의 흐름을 입구 연결부(121a)로 유도할 수 있는 혼합 밸브에 유체 결합될 수 있다.
솔레노이드 밸브(123)는 제어 유닛(120) 내에서(예컨대, 밸브 시트로서 기능할 수 있는) 벽(126w)과 상호 작용하도록 구성된 다이어프램(123a)을 포함할 수 있다. 다이어프램(123a)은(도 6에 도시된 바와 같이), 그것의 확장된 상태에서, 어떠한 물도 입구 연결부(121a)에서 출구 연결부(122a)로 통과하는 것을 방지하도록 벽(126w)과 접촉하여 유로(126b)를 차단할 수 있다. 다이어프램(123a)은, 그것의 후퇴된 상태에서, 유로(126b)를 개방하고 입구 연결부(121a)에서 출구 연결부(122a)로 물이 흐르는 것을 허용하도록 벽(126w)과 접촉하지 않는다(또는 약하게만 접촉한다).
특정한 실시예에서, 솔레노이드 밸브(123)는, 솔레노이드 코일 안에 배치되며 그것에 의해 제어 가능한 내부 플런저를 포함할 수 있다. 솔레노이드 코일은 한 개 이상의 전기적 연결부에 결합될 수 있다. 플런저는 금속 및/또는 자기 물질로 구성되거나 포함할 수 있으며 한 단부에서 다이어프램(123a)(또는 그것에 부착된 구성요소)에 결합될 수 있다. 또한, 솔레노이드 밸브(123)는 다이어프램의 한 단부에 필 홀(fill hole), 및 다이어프램의 중심 부근에 플런저와 정렬되는 벤트 홀(vent hole)을 포함할 수 있다. 플런저의 위치에 따라서, 필 홀은 벤트 홀을 통해 유로(126b)에 유체 연결 가능한 내부 챔버로 이어질 수 있다.
다양한 실시예에서, 솔레노이드 밸브(123)는 센서(114b)로부터의 전기적 제어 신호를 기초로 다이어프램(123a)의 움직임을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(123)는 그것의 전기적 연결부(들)를 통해, 센서(114b)로부터 신호 와이어(125b) 및 신호 와이어에 결합된 와이어(114c)에 걸쳐 제어 신호를 수신할 수 있다. 제어 신호는 솔레노이드 밸브(123)의 솔레노이드 코일이 다이어프램(123a)을 조작하도록 지시하거나 달리 유발할 수 있다. 밸브를 개방하기 위해서, 센서(114b)는 솔레노이드 코일에 자기장을 생성하기 위해 제어 신호를 생성하고 와이어(114c)에 걸쳐 전달할 수 있다. 자기장은 내부 플런저를 벤트 홀에서 이격 이동하도록(그리고 결과적으로 언플러그되도록) 유발할 수 있다. 벤트 홀이 언플러그되면, 솔레노이드 밸브 내부 챔버 내의 가압된 물은 벤트 홀을 통과하여 출구 연결부(122a)까지 진행할 수 있다. 다이어프램(123a) 하부의 수압이 내부 챔버 내의 압력을 초과할 때, 다이어프램은 밸브 시트에서 떨어지도록 위로 강제되어, 입구 연결부(121a)로부터의 물이 밸브 시트의 위어(weir)를 거쳐 흐르도록 허용할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 유로(126b)를 개방하기 위해 자기장은 추가적으로 또는 대안적으로 내부 플런저가 다이어프램(123a)을 벽(126b)으로부터 당기거나 달리 후퇴시키는 것을 유발할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
반면에, 밸브를 폐쇄하기 위해서, 센서(114b)는 솔레노이드 코일에 대향 자기장을 생성하도록 제어 신호를 생성하고 와이어(114c)에 걸쳐 전달할 수 있다. 이 자기장은 내부 플런저가 벤트 홀을 향해 이동하는 것(그리고 결과적으로 플러그되는 것)을 유발할 수 있다. 벤트 홀이 플러그되면, 입구 연결부(121a)에 존재하는 물은 다이어프램의 필 홀을 통해 진입하여 솔레노이드 밸브의 내부 챔버를 가압할 수 있다. 다이어프램(123a) 상부의 수압이 다이어프램 하부의 압력을 초과할 때, 다이어프램은 밸브 시트 상에 아래로 강제되어 유로(126b)를 폐쇄하고 물이 밸브 시트의 위어를 거쳐 출구 연결부(122a)로 흐르는 것을 방지한다.
작동시, 수도꼭지(100)가(예컨대, 셔터(112)를 개방함으로써) 센서 기반 모드로 설정되고 센서(114b)에 의해 물체가 아직 검출되지 않았을 때, 내부 플런저는 다이어프램의 벤트 홀을 플러그하고 그리고/또는 다이어프램(123a)을 벽(126w)에 대해 가압하여, 유로(126b)를 폐쇄 상태로 유지한다. 이러한 경우, 손잡이(106) 및 혼합 밸브가 사전에(예컨대, 전술한 바와 같이) 요구되는 온도 및 유량으로 물을 제공하도록 조절되었다면, 혼합 밸브로부터의 물은 입구 연결부(121a)로 전달되지만, 출구 연결부(122a)로 흘러가는 것은 방지된다. 오히려, 물은 단지 다이어프램의 필 홀을 통해 솔레노이드 밸브의 내부 챔버로 진입하여 그 안에 머무를 수 있다. 이후 물체가 센서(114b)에 의해(예컨대, 6인치(15.24센티미터), 12인치(30.48센티미터) 또는 임의의 다른 적합한 범위와 같은 소정 범위 내에서) 검출되면, 센서는, 내부 플런저를 이동시키고 벤트 홀을 언플러그하며 그리고/또는 벽(126b)으로부터 이격되도록 다이어프램(123a)을 당기도록 작동하는 하나 이상의 전기적 제어 신호를 솔레노이드 코일로 전달할 수 있다. 이는 유로(126b)를 개방시키고 입구 연결부(121a)에 존재하는 물이 출력을 위해서 출구 연결부(122a) 및 스프레이 헤드(104)로 흐르는 것을 허용할 수 있다.
다양한 실시예에서,(예컨대, 전술된 바와 같이 셔터(112)를 폐쇄함으로써) 수도꼭지(100)가 수동 제어 모드로 전환될 때, 다이어프램(123a)이 그것의 후퇴된 위치를 취해 유로(126b)를 개방하는 것을 유발하기 위해서 센서(114b)가 하나 이상의 제어 신호를 솔레노이드 밸브(123)에 전송할 수 있다. 이러한 경우, 요구되는 온도 및 유량으로 물을 출력하도록 혼합 밸브를 조작하기 위해 손잡이(106)가 조절될 수 있다. 이후 혼합 밸브로부터의 물은 스프레이 헤드(104)에 의한 출력을 위해서 제어 유닛(120)을 통해(예컨대, 입구 연결부(121a), 유로(126b) 및 출구 연결부(122a)를 통해) 전달될 수 있다. 따라서, 수동 제어 모드에서, 수도꼭지(100)를 통한 물의 흐름은 오직 손잡이(106) 및 혼합 밸브의 조절을 통해서만 규정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 조립체(110)는 물의 흐름의 "웨이브-온(wave-on), 웨이브-오프(wave-off)" 제어를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 센서(114b)가 적외선 센서거나 적외선 센서를 포함하는 실시예에서, 셔터(112)가 그것의 폐쇄 위치에서 그것의 개방 위치로 이동한 때, 렌즈(114a)는 근처 물체를 검출하기 위해 노출될 수 있으며, 수도꼭지(100)는 센서 기반 모드에서 작동 가능하다. 다만, 렌즈(114a)가 적외선 센서의 검출 영역에서 물체를 검출한 때, 센서는, 유로(126b)를 개방하도록 유도하고 수도꼭지(100)를 통한 물의 흐름을 허용하는 것뿐만 아니라 물체가 더 이상 검출되지 않을 때까지 또는 물체가 후속적으로 검출 영역으로 재진입할 때까지 이러한 상태를 유지하는 하나 이상의 제어 신호를 솔레노이드 밸브(123)로 전송할 수 있다. 즉, 센서(114b)의 소정 범위 내에 물체가 더 이상 검출되지 않음을 나타내거나 또는 유로(126b)가 개방되어 있는 동안 소정의 범위 내에 물체가 다시 검출되었음을 나타내는 후속 제어 신호를 센서(114b)로부터 수신할 때까지 유로(126b)가 개방되어있도록 솔레노이드 밸브(123)가 제어될 수 있다. 이것이 발생하는 경우, 센서(114b)는 하나 이상의 제어 신호를 솔레노이드 밸브(123)로 전달하여 유로(126b)를 폐쇄하고 배수구(102)를 통한 물의 흐름을 정지시킬 수 있다.
적어도 하나의 실시예에 따르면, 센서 조립체(110)는, 물체의 초기 검출 이후 소정 시간이 경과한 후에 물의 흐름을 억제하도록 구성된 타이머를(예컨대, 렌즈 조립체(114) 내에 또는 제어 유닛(120) 내에) 구비할 수 있다. 이러한 경우, 센서(114b)로부터의 제어 신호를 기초로(예컨대, 5초, 10초 또는 15초와 같은) 소정 시간 동안 유로(126b)를 개방하도록 솔레노이드 밸브(123)가 제어될 수 있다. 이는 센서의 우발적인 활성화로 인한 범람이나 과도한 물 소비를 바람직하게 방지한다. 다양한 실시예에 따르면, 솔레노이드 밸브(123)의 자동 작동은, 수도꼭지(100)가 공공 재산 또는 사유 재산에 위치하는지 여부, 관련 물 사용 규제, 및 수도꼭지(100) 상의 센서(114b)의 위치를 포함하는 다수의 요인에 의존할 수 있다. 예컨대, 수도꼭지(100)가(사용자가 그들의 물의 사용을 억제할 이익이 없는) 공공 장소에 설치되었거나 관련 물 사용 규제가 규정하는 경우에, 유로(126b)를 제한된 시간 동안만 개방 상태로 유지하도록 솔레노이드 밸브(123)가 구성될 수 있다. 다른 예로서, 물체가 수도꼭지 아래 있을 때 물체의 존재를 검출할 수 있도록 센서(114b)가 배수구(102)에(예컨대, 전술된 상부면의 위치와 대향하는 배수구(102)의 바닥 부분에) 배치되거나 배향된 경우에, 물체가 더 이상 센서(114b)에 의해 검출되지 않을 때까지 유로(126b)를 개방 상태로 유지하도록 솔레노이드 밸브(123)가 구성될 수 있다. 또 다른 예시로서 전술된 바와 같이,(꼭지의 아래 보다는) 배수구 부근에서의 물체의 존재를 검출할 수 있도록 센서(114b)가 배수구(102)에(예컨대, 도 1에 도시된 배수구(102)의 전술된 상부면 위치에) 배치되거나 배향된 경우에,(후속 시간 동안 센서(114b)가 물체를 검출하였음을 나타내는) 후속 제어 신호가 센서로부터 수신되기 전까지 유로(126b)를 개방 상태로 유지하도록 솔레노이드 밸브(123)가 구성될 수 있다.
솔레노이드 밸브(123) 및 센서(114b)는 전력 와이어(들)(125a)를 통해 배터리(124)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 다양한 실시예에서, 특히 와이어(114c) 중 하나, 전력 와이어(125a), 전자 커플링(125c)을 통해 배터리(124)와 센서(114b) 사이에서 단일 전원 연결부가 연장될 수 있다. 이러한 경우, 전력 및 제어 신호는 둘 다, 다른 와이어(114c), 다른 전자 커플링(125c) 및 신호 와이어(125b)를 통해 센서(114b)에서 솔레노이드 밸브(123)까지 전달될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 전력 와이어(125a)는 배터리(124)에서 센서(114b)까지 그리고 배터리(124)에서 솔레노이드 밸브(123)까지 별개로 연장될 수 있다. 이러한 경우, 다른 와이어(114c), 다른 전자 커플링(125c) 및 신호 와이어(125b)는 센서(114b)에서 솔레노이드 밸브(123)까지 제어 신호를 전달할 뿐이다.
다양한 실시예에 따르면, 솔레노이드 밸브(123)로의(예컨대, 배터리 부족이나 방전으로 인한) 전력 손실이나 정전의 경우에, 유로(126b)가 폐쇄 상태로 유지되어, 수도꼭지(100)가 예상치 못하게 켜지는 것을 방지하도록 솔레노이드 밸브(123)는 대개 폐쇄될 수 있다. 다른 실시예에서, 솔레노이드 밸브(123)는 대개 개방될 수 있다.
또한, 제어 유닛(120)은 다이어프램의 하부면과(예컨대, 솔레노이드 밸브의 내부 챔버에 대향하여) 상호 작용하도록 구성된 플런저 또는 로드로 구성된 수동 기계식 바이패스를 포함할 수 있다. 바이패스는 수도꼭지(100)의 작동 모드를 제어하도록 작동 가능할 수 있다. 이러한 방식으로, 바이패스 또는 솔레노이드 밸브 중 어느 하나가 유로(126b)를 개폐하도록 채용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 바이패스 기구는 수동 바이패스 밸브(126)로서 실시될 수 있다. 도 5 내지 도 9를 참조하면, 수동 제어 밸브(126)는 회전 가능한 노브(126e), 스프링(126d), 및 유로(126b)에 대해 실질적으로 직각으로 배향되고 하우징(126a)의 보어(126l) 내에 안착된 플런저(126c)를 포함할 수 있다(도 10은 하우징(126a)의 측면도이다). 플런저가 보어(126l)의 종 방향 축선을 따라 이동될 때, 플런저(126c)의 제1 단부는 유로(126b) 내외로 연장될 수 있다. 플런저(126c)는, 하우징(126a) 내부에 배열된 제1 도웰(dowel)(126g) 및 하우징(126a) 외부에 배열된 제2 도웰(126h)을 횡 방향으로 수납하기 위한 두 개구를 포함할 수 있다. 제어 유닛(120)이 조립될 때, 솔레노이드 밸브의 수동 제어를 제공하기 위해 플런저(126c) 및 도웰(126g, 126h)을 조작하도록 노브(126e)가 조절될 수 있다.
작동시,(예컨대, 도 6 내지 도 9에 도시된 위치에) 노브(126e)를 배향하는 것은, 스프링(126d)이 플런저(126c) 및 노브(126e)에 힘을 부과하도록 하여, 플런저가 솔레노이드 밸브(123)로부터 가능한 멀어지도록 가압되게 한다 (또한, 예컨대 다이어프램의 중앙 하부에 배치된 다이어프램(123a)의 액추에이터(123b)에 대해 원격에 있거나 약하게만 접촉하게 한다). 또한, 제1 도웰(126g)은 (제1 도웰(126g)이 V형 홈(126f)에 대해 유지되도록 플런저(126c) 상에 연속적으로 견인할 수 있는) 스프링(126d)의 스프링 힘에 의해 V형 홈(126f)에 안착될 수 있다. 이러한 경우, 다이어프램(123a)은 확장된 상태에 있을 수 있으며, 벽(126w)에 대해 가압할 수 있어, 입구 연결부(121a)로부터 출구 연결부(122a)로의 물의 흐름을 차단한다. 따라서, 수도꼭지(100)는(예컨대, 셔터(112)의 위치를 기초로 센서(114b)에 의해 제어되는 것과 같은) 센서 기반 모드와 수동 제어 모드 사이에서 자유롭게 전환 가능할 수 있다.
반면에, 노브(126e)를(예컨대, 반 시계 방향으로 90도만큼) 회전하는 것은 수도꼭지(100)를 수동 제어 모드로 설정할 수 있다. 이러한 노브(126e)의 배향에서, 제1 도웰(126g)은 V형 홈(126f)으로부터 편평부(126b)로 회전하며 활주하여, 액츄에이터(123b)에 대항하여 플런저(126c)를 유로(126b) 내로 더(예컨대, 스프링(126d)의 힘에 대향하여, 도 6의 좌측 방향으로 약 2밀리미터, 약 2.5밀리미터 또는 약 3밀리미터) 가압한다. 이것은 다이어프램(123a)을 밸브 시트로부터 이격되도록 밀고 유로(126b)를 개방할 수 있다. 제1 도웰(126g)은 편평부(126m)에 대해 유지될 수 있고 스프링(126d)에서 가해진 스프링 힘에 의해 제 위치에 지지될 수 있다. 이러한 방식으로 유로(126b)가 수동으로 개방될 때, 물은 밸브 시트의 위어를 거쳐 출력 연결부(122a)로 흐를 수 있고, 물체의 검출에 대응하여 센서(114b)가 솔레노이드 밸브(123)로 전송할 수 있는 임의의 제어 신호와 무관하게 (또한, 솔레노이드 밸브(123)의 상태와 무관하게), 수도꼭지(100)는(예컨대, 손잡이(106)를 통한) 혼합 밸브의 조절을 통해서 완전히 제어될 수 있다. 이러한 수동 제어 밸브(126)에 의한 솔레노이드 밸브(123)의 바이패스는, 예컨대, 정전 또는 센서 조립체(110) 및/또는(솔레노이드 밸브(123)와 같은) 제어 유닛(120)의 전기/전자 구성요소의 고장의 경우에 수도꼭지(100)의 (비록, 수동적이지만) 계속적인 사용을 허용할 수 있다. 물의 흐름을 제어하도록 플런저가 다이어프램(123a)의 이동을 수행하는 한, 플런저(126c)는 임의의 적합한 방법으로 기계식으로 작동될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 다양한 실시예에서, 수동 제어 밸브(126) 대신 다른 밸브 형태 및/또는 구성이 솔레노이드 밸브(123)의 바이패스 제어를 제공하도록 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
다양한 실시예에 따르면, 수동 제어 밸브(126)는 제2 도웰(126h)과 상호 작용하도록 구성된 돌출부(126i)를 포함할 수 있다. 돌출부(126i)의 돌기는 플런저(126c)가 소정의 회전 각도(예컨대, 90° 또는 "1/4 회전")를 넘어 회전하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수동 제어 밸브(126)는, 플런저(126c)와 보어(126l) 사이에 배열되어 유로(126b) 내의 물이 보어(126l)를 통해 환경으로 누수되거나 플런저(126c)를 통해 일반적으로 누수되는 것을 방지하도록 구성된 오링(126k)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 하우징(126a)은, 노브(126e)가 수동 제어 위치로 배향된 후에 플런저(126c)가 센서 기반 제어 위치로 회전해 되돌아가는 것을 방지하도록 구성되는(예컨대, V형 홈(126f) 내에 또는 돌출부(126i) 사이에 또는 돌출부 내에 통합된) 오목부를 포함할 수 있다. 수도꼭지(100)를 센서 기반 모드로 전환하기 위해서, 도웰(126g, 126h) 중 하나를 오목부로부터 체결 해제하도록 노브(126e)가 하우징(126a)을 향해 가압된 후, 제1 도웰(126g)이 V형 홈(126f)에 안착될 수 있도록 센서 기반 제어 위치로 회전해 되돌아갈 수 있다.
따라서, 유로(126b)는 수동 제어 밸브(126)에 의해 유도된 바와 같이 수동 제어 모드에서 바람직하게 개방 상태로 유지될 수 있다. 이후 혼합 밸브 및 손잡이(106)는 센서(114b) 및 셔터(112)의 위치와 독립적으로 수도꼭지(100)를 통한 물의 흐름 및 온도를 조절하도록 작동될 수 있다. 따라서, 물이 제어 유닛(120)을 통해 호스(122)로 흐르는 것이 허용되는지 여부는, 센서 기반 모드에서는 솔레노이드 밸브(123)의 위치에 의해서, 수동 제어 모드에서는 수동 바이패스 밸브(126)의 위치에 의해서 규정될 수 있다.
다른 밸브 또는 밸브 구성이 유로(126b)를 개폐하도록 대안적으로 채용될 수 있음이 이해되어야 한다. 예컨대, 하나 이상의 직동형 솔레노이드 밸브, 모터 제어식 밸브 또는 전동식 액추에이터 밸브와 같은 전기적으로 작동하는 밸브, 피에조(piezo) 밸브, 마이크로 전자 기계 시스템("MEMS") 밸브 등이 솔레노이드 밸브(123) 대신 사용될 수 있다. 또한, 임의의 이러한 밸브는 수동 제어 밸브(126)와 같은 기계식 바이패스를 통해 조작될 수 있다.
특정한 실시예에서, 솔레노이드 밸브의 내부 챔버와 출구 연결부(122a)로 이어지는 유출 수로 사이에, 대안적이거나 추가적인 수동 바이패스 밸브(예컨대, 볼 밸브)가 연결될 수 있다. 수동 밸브가 개방 위치에 있을 때, 다이어프램 하부의 유입 수압이 다이어프램을 밸브 시트에서부터 떨어지도록 강제하는 것을 허용하도록, 다이어프램(123a) 상부의 내부 챔버의 압력은 완화된다. 이후 물은 밸브 시트의 위어를 거쳐 출구 연결부(122a)로 흐르도록 허용되며, 수도꼭지(100)는 통상의 수동 제어 모드에서(예컨대, 손잡이(106) 및 혼합 밸브를 통해) 작동할 수 있다.
수도꼭지(100)를 통한 물의 흐름의 적절한 제어가 제공되는 한, 유입 온수 라인 및 유입 냉수 라인에서부터 배수구(102)의 단부까지, 하나 이상의 전기적으로 제어되는 밸브(예컨대, 솔레노이드 밸브(123))는 수도꼭지(100) 안의 수로 내의 임의의 지점에 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 다양한 실시예에서, 혼합 밸브와 배수구(102) 사이의 혼합수 라인 내에 솔레노이드 밸브를 가지는 것 보다는, 하나 이상의 전기적으로 제어되는 밸브가 대안적으로 혼합 밸브의 상류의 유입 물 라인에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 셔터(112) 및 센서 조립체(110)는 스프레이 헤드(104)를 통한 물의 흐름을 제어하기 위해 유사하게 이용될 수 있다.
또한,(풀-아웃 또는 풀-다운 스프레이 헤드가 장착되지 않은 수도꼭지를 포함하는) 다양한 수도꼭지 유형이 또한 전술된 센서 조립체 및 제어 유닛의 특징을 채용할 수 있음이 이해되어야 한다. 예컨대, 표준 고정 배수구 수도꼭지 및/또는 별개의 온수 밸브 및 냉수 밸브를 갖는 수도꼭지는 (센서 조립체(114), 렌즈 베젤(111), 제어 유닛(120) 등과 같은) 다양한 모드 전환 기구에 의해 개선될 수 있다. 또한, 하나 이상의 수동 제어 밸브가 온수 밸브 및 냉수 밸브에 우선하는 수동 바이패스 기구로서 채용될 수 있다(예컨대, 전술된 수동 제어 밸브(126)와 유사하다).
따라서, 전술한 것으로부터 명백해지는 양상, 특징 및 이점이 효율적으로 달성되고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 특정한 변경들이 행해질 수 있기 때문에, 본원에 포함된 모든 사항이 제한적이지 않은 예시적인 의미로서 해석되어야 한다는 것이 의도된다.

Claims (20)

  1. 수도꼭지이며,
    내부에 배치된 호스를 갖는 배수구와,
    호스에 유체 결합되며 배수구의 단부에 도킹하도록 구성된 풀-아웃(pull-out) 스프레이 헤드와,
    배수구의 단부 부근에서 적어도 부분적으로는 배수구 내에 배치되며, 센서 및 센서에 인접하여 배치되는 셔터를 포함하며, 셔터는 폐쇄 상태에서는 센서를 가리며 개방 상태에서는 센서를 노출시키도록 작동 가능한, 센서 조립체와,
    센서에 통신 가능하게 결합되며, 센서에 의해 생성된 제어 신호를 기초로 호스 및 풀-아웃 스프레이 헤드를 통한 유체 흐름을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는
    수도꼭지.
  2. 제1 항에 있어서,
    배수구의 전면 상부면에 형성된 배수구 개구를 추가로 포함하는
    수도꼭지.
  3. 제2 항에 있어서
    센서는 배수구 개구 내에 배치되는,
    수도꼭지.
  4. 제2 항에 있어서,
    배수구 개구에 배치되며, 배수구의 내부 표면에 센서를 보유하도록 구성된 베젤을 추가로 포함하는
    수도꼭지.
  5. 제1 항에 있어서
    센서 조립체는 센서 위에 배치되는 렌즈를 추가로 포함하는,
    수도꼭지.
  6. 제5 항에 있어서,
    셔터는 렌즈 위에 배치되며 폐쇄 상태에서는 렌즈를 가리며 개방 상태에서는 렌즈를 노출시키도록 작동 가능한,
    수도꼭지.
  7. 제1 항에 있어서,
    센서는 적외선 센서인,
    수도꼭지.
  8. 제7 항에 있어서,
    센서는 홀 효과 센서를 포함하는,
    수도꼭지.
  9. 제8 항에 있어서,
    셔터는, 풀-아웃 스프레이 헤드를 통한 유체 흐름이 제어 신호를 기초로 제어되는 센서 기반 모드와 유체 흐름이 수도꼭지의 혼합 밸브를 기초로 제어되는 수동 제어 모드 사이에서 수도꼭지를 전환하도록 작동하는 제어 신호를 홀 효과 센서가 생성하도록 구성된 적어도 하나의 자석을 포함하는,
    수도꼭지.
  10. 제1 항에 있어서,
    제어 유닛을 센서에 통신 가능하게 결합시키는 적어도 하나의 와이어를 추가로 포함하는
    수도꼭지.
  11. 제1 항에 있어서,
    제어 유닛은, 수도꼭지의 혼합 밸브에 유체 결합된 입구 연결부, 호스에 유체 결합된 출구 연결부, 및 입구 연결부와 출구 연결부를 연결하는 유로를 포함하는,
    수도꼭지.
  12. 제11 항에 있어서,
    제어 유닛은, 제어 신호를 기초로 하여 유로를 개방하고 폐쇄하도록 구성된 솔레노이드 밸브를 추가로 포함하는,
    수도꼭지.
  13. 제1 항에 있어서,
    제어 유닛은, 제1 위치에서는 풀-아웃 스프레이 헤드를 통한 물의 흐름이 수도꼭지의 혼합 밸브를 기초로 제어되는 수동 제어 모드로 수도꼭지를 설정하고, 제2 위치에서는 셔터 및 센서 중 적어도 하나를 통해, 풀-아웃 스프레이 헤드를 통한 유체 흐름이 제어 신호를 기초로 제어되는 센서 기반 모드와 수동 제어 모드 사이를 수도꼭지가 자유롭게 전환 가능한 것을 허용하도록 구성된 수동 제어 밸브를 포함하는,
    수도꼭지.
  14. 제1 항에 있어서,
    풀-아웃 스프레이 헤드의 연장 및 후퇴동안 호스를 센서 조립체로부터 결합 해제하도록 구성된 호스 가이드를 추가로 포함하는
    수도꼭지.
  15. 풀-다운 수도꼭지용 센서 시스템이며,
    제어 유닛과,
    센서 조립체와,
    센서 조립체를 제어 유닛에 전기적으로 결합시키는 적어도 하나의 와이어를 포함하며, 센서 조립체는 베젤 및 베젤에 탈착 가능하게 결합된 렌즈 조립체를 가지며, 베젤은 내부에 형성된 개구를 갖는 중앙 스파인을 포함하며, 렌즈 조립체는 센서 및, 렌즈 조립체가 베젤에 결합되는 경우에 적어도 부분적으로는 개구 내에서 노출되는 렌즈를 포함하는,
    센서 시스템.
  16. 제15 항에 있어서,
    중앙 스파인은 c형상 구멍을 갖는,
    센서 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    렌즈 조립체는 적어도 부분적으로는 c형상 구멍 내에 배치되는,
    센서 시스템.
  18. 제15 항에 있어서,
    베젤은 중앙 스파인의 양 측면에 배치된 일련의 리브를 추가로 포함하는,
    센서 시스템.
  19. 제18 항에 있어서,
    중앙 스파인 및 리브는 베젤이 배수구에 설치될 때 풀-아웃 수도꼭지의 배수구의 내부 표면에 대해 반경 방향으로 압축력을 제공하도록 구성되는,
    센서 시스템.
  20. 제15 항에 있어서,
    수도꼭지 내에서 적어도 하나의 와이어를 호스로부터 분리하도록 구성되는 와이어 하니스를 추가로 포함하는
    센서 시스템.
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