KR20200021271A

KR20200021271A - 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템

Info

Publication number: KR20200021271A
Application number: KR1020180096818A
Authority: KR
Inventors: 손정우
Original assignee: 진명홈바스(주)
Priority date: 2018-08-20
Filing date: 2018-08-20
Publication date: 2020-02-28
Also published as: KR102085963B1

Abstract

본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템은, 제1냉수관과, 보일러로부터 공급되는 온수관 및 상기 온수관 내의 냉각된 온수를 배출시키기 위한 드레인배관에 연결되어, 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시키거나 상기 온수관 내의 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 수전조작부; 상기 드레인배관 상에 배치되어 상기 드레인배관 내의 물을 개폐시킬 수 있게 형성된 드레인밸브; 상기 수전조작부와 상기 드레인밸브 사이의 상기 드레인배관 상에 배치되며, 상기 드레인배관 내의 수압을 감지할 수 있게 형성된 압력감지부; 및 상기 압력감지부에 의하여 감지된 상기 드레인배관 내의 압력에 따라 상기 드레인밸브를 개방 또는 차단시킬 수 있게 형성된 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템{COOLED WATER IN HOT WATER PIPE REUSE SYSTEM UTILIZING WATER SAVING FAUCET HAVING DRAIN FUNCTION}

본 발명은 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템에 관한 것이다.

수전은 급수 배관의 말단에 위치하여 물을 개폐시키는 장치로서, 설치 위치나 용도 또는 기능에 따라 다양한 타입으로 나뉠 수 있다. 욕실, 샤워실 등과 같이 온수를 사용하는 실내에는 냉수관과 온수관이 설치된다. 이러한 욕실 등에 설치되는 수전은 사용자가 원하는 수온을 맞출 수 있도록 온수와 냉수를 혼합할 수 있는 밸브장치를 구비한다.

욕실 등의 온수 배관은 보일러에 연결되어 있는데, 보일러에서 수전까지의 배관 내 온수는 수전을 사용하지 않는 동안 주변의 온도에 따라 식게 된다. 이에 따라 온수를 바로 사용하기 위해 혼합수 밸브를 열어도 배관 내부의 식은 냉수는 한동안 흘려 보내는 경우가 많다. 특히, 겨울과 같이 주변 온도가 낮을 때는 냉수를 흘려보내는 시간이 길어지고, 사용자도 온수가 나오기 시작하여 원하는 온도에 이를 때까지 기다리며 몸에 물을 접촉시켜 확인하는 등의 행동을 하게 된다. 샤워나 목욕 등을 위하여 샤워기의 물을 틀었을 때 차가운 냉수를 맞게 되는 것이 일상의 작은 불편이기도 하지만, 심장질환이나 건강이 좋지 않은 사용자에게는 갑자기 나오는 차가운 물에 의한 온도 차이에 의하여 치명적인 위협으로 작용할 수도 있다.

수전은 물을 이용하는 가정이나 건물에서의 물의 최종 공급원이지만, 이의 활용 정도에 따라 물의 소비량은 편차를 보일 수 있다. 물 부족은 우리나라를 포함하여 세계적으로도 물 부족 문제가 심각한 상황이며, 그에 따른 실천적 해법으로 절수가 요청된다. 위의 상황과 같이 하수로 그대로 흘려보내는 온수관 내의 식은 냉수는 귀중한 수자원의 낭비로 볼 수 있다. 이를 위하여, 수전의 조작을 통하여 식은 물을 하수가 아닌 별도의 배관을 통하여 드레인시킬 수 있도록 하는 기술도 개발되고 있다. 또한, 온수 배관 내의 식은 온수를 저장하고 이를 변기 등에 재활용하기 위한 기술적 시도도 있었다. 대한민국 등록특허 제10-1513898호는 온수 배관 내의 식은 물을 양변기의 용수로 사용할 수 있는 시스템을 제시하고 있다. 그러나, 선행기술에 제시된 방법에 의하면, 수돗물의 펌프 압력이 작용하고 있는 양변기의 물탱크로 공급되는 배관라인에 드레인배관을 연결하는 것으로서 체크밸브와 같이 추가적인 밸브가 소요되는 단점이 있다.

관련 선행기술:

대한민국 등록특허 제10-1513898호 (2015.04.23. 공고)

대한민국 공개실용신안 제20-2009-0011182호 (2009.11.02. 공개)

대한민국 공개특허 제10-2006-0110513호 (2006.10.25. 공개)

본 발명과 관련된 일 목적은, 드레인 기능을 갖는 수전을 이용하고, 세대 내의 급수 및 배관시스템의 변경을 통하여 온수관 내 드레인 냉수를 안정적으로 재활용할 수 있는 시스템을 제시하는데 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 목적은 드레인 기능을 구현하기 위한 소요 부품을 줄이면서도 안정적으로 동작할 수 있는 절수형 수전을 제시하는데 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수전조작부는, 수전몸체; 상기 수전몸체 내에 장착되어 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시키거나 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 카트리지; 및 상기 카트리지를 조작할 수 있게 상기 카트리지에 연결되는 핸들부를 포함하고, 상기 카트리지는, 상기 수전몸체 내에 설치될 수 있게 형성된 하우징; 상기 핸들부에 결합되며, 상기 하우징에 대하여 피봇팅되는 레버부재; 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 제1냉수관과 연결되는 냉수공, 상기 온수관과 연결되는 온수공, 상기 드레인배관과 연결되는 드레인공 및 혼합수를 배출시키는 혼합수공이 형성된 고정슬라이드; 및 상기 고정슬라이드 상에 배치되고, 상기 레버부재에 의하여 구속되어 이동 가능하게 형성되며, 회전각에 따라 상기 냉수공 또는 상기 온수공과 상기 혼합수공 또는 상기 드레인공 사이를 선택적으로 연통시키는 연결홈이 형성된 이동슬라이드를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 컨트롤러는, 상기 이동슬라이드가 상기 드레인공에 맞추어진 상태에서 상기 수전의 개방 조작이 있을 때, 상기 드레인밸브를 개방시키도록 상기 드레인밸브를 제어할 수 있게 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템은, 상기 드레인배관 상에 설치되며, 상기 드레인배관 내의 물의 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 컨트롤러는 상상기 드레인배관 내의 물이 기준온도 이상에 도달하면 상기 드레인밸브를 차단시키도록 상기 드레인밸브를 제어할 수 있게 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 컨트롤러는, 상기 온도센서에 의해 상기 드레인배관 내의 물이 기준온도 이상에 도달하여 상기 드레인밸브를 차단시킨 후, 다시 온도센서에 의해 상기 드레인배관 내의 물이 기준온도 미만으로 떨어진 것이 감지될 때, 상기 드레인밸브의 차단상태가 유지되도록 제어할 수 있게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 컨트롤러는 상기 압력감지부에 의하여 감지된 상기 드레인배관 내의 압력이 낮아짐에 따라 상기 드레인밸브를 개방시킨 뒤 일정 시간이 경과하면 다시 상기 드레인밸브를 차단시킬 수 있게 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 이동슬라이드가 상기 드레인공에 맞추어진 상태에서 상기 레버부재가 회전되면 상기 드레인공에 수압이 해제되도록 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템은, 상기 수전, 상기 드레인밸브 및 상기 컨트롤러를 감쌀 수 있게 형성된 박스하우징을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템은, 상기 드레인배관 및 제2냉수관에 연결되는 양변기를 더 포함하고, 상기 양변기는, 용수가 저장되는 저수탱크; 상기 저수탱크 내에 배치되며, 상기 제2냉수관에 의해 공급되는 급수량을 한정하는 제1플로트 밸브; 내부에 공기가 머무를 수 있게 형성되며, 사용자의 조작에 의해 개방되는 고무덮개; 및 상기 저수탱크의 내부에 설치되는 드레인관을 따라 부력에 의하여 승강가능하게 형성되며, 상기 고무덮개의 개방에 의하여 배수되는 물이 미리 설정된 1회 사용량 만큼일 때 개방된 상기 고무덮개에 있는 공기를 배출시켜 상기 고무덮개가 닫히도록 하는 제2플로트 밸브를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템은, 상기 저수탱크 내에 배치되고, 상기 저수탱크에 채워지는 물이 일정 수위 이상이 되면 유입될 수 있게 형성된 보조탱크; 및 상기 보조탱크의 일측에 배치되고, 상기 보조탱크에 채워진 물이 변기로 배수되도록 하되 일정 수위에서는 닫히도록 구성된 제3플로트 밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템에 의하면, 온수관 내의 식은 냉수를 수전에 마련되는 드레인기능을 이용하여 재활용 가능하도록 배출시키는 것으로서, 사용자는 단순히 드레인을 위한 핸들 조작만으로 절수를 구현할 수 있으며, 절수를 위한 편의성을 개선시킬 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 드레인배관 내의 수압을 감지하여 그에 따라 드레인밸브를 제어하는 것이므로 드레인밸브를 조작하기 위한 별도의 버튼이 없이도 자동적으로 동작할 수 있게 하므로 소요 부품을 줄이고 전체 장치를 간이하게 구성할 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 온도센서에 의해 드레인배관 내에 있는 물의 온도에 따라 드레인밸브를 개폐시킴으로써 온수 온도에 따른 정확한 제어가 가능하게 된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 드레인기능을 갖는 수전과 변기를 조합함으로써 냉각된 온수를 아무런 쓸모없이 배출시킬 필요 없이 버리는 것에 비해 본 발명과 관련된 수전을 통하여 재이용이 가능하게 되므로 수자원 활용 면에서 우수하다.

도 1은 본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템(10)의 개념도
도 2는 본 발명의 일 예와 관련된 절수형 수전(100)의 구성요소들 및 드레인 조작에 따른 물의 흐름을 개략적으로 도시한 개념도
도 3 내지 도 4는 도 1의 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템(10)의 사용상태를 보인 것으로,
도 3은 수전 핸들(115)을 조작하여 드레인 기능을 구현하고 있을 때의 배관내 물의 흐름 상태이며,
도 4는 수전 핸들(115)을 조작하여 일반적인 혼합수 기능을 구현하고 있을 때의 배관내 물의 흐름 상태임
도 5는 본 발명과 관련된 일 예에 따른 카트리지(130)의 구조를 보이기 위한 수전조작부(110)의 일부확대 단면도
도 6은 본 발명과 관련된 이동슬라이드(140)의 구조를 보이기 위한 평면도
도 7은 본 발명과 관련된 고정슬라이드(150)의 구조를 보이기 위한 평면도
도 8(a) 내지 도 8(d)은 도 6의 이동슬라이드(140)와 도 7의 고정슬라이드(150)의 상대 이동에 따른 수전(100)의 각 상태를 설명하기 위한 동작 상태도들
도 9는 본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템(10)의 양변기(200)를 개략적으로 도시한 사시도
도 10은 도 9의 양변기(200)를 다른 측면에서 본 모습을 도시한 부분단면 사시도

이하, 본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템(10)의 개념도이다. 본 발명과 관련된 온수관내의 냉수 재활용 시스템은 온수를 사용하는 욕실, 샤워장 또는 주방 등에 설치될 수 있다. 도 1은 이중 욕실의 샤워기에 사용하는 경우를 보이고 있다. 욕실에는 샤워기(11A, 11B) 및 양변기(200)가 설치될 수 있다. 이외에도 샤워기(11A, 11B)와 양변기(200)가 상이한 공간에 배치되는 경우에도 본 발명과 관련된 시스템이 적용될 수 있다.

샤워기(11A, 11B)에는 본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전(100)이 설치되어 있다. 절수형 수전(100)은 벽면에 설치된 박스 하우징(102)에 장착되는 형태일 수 있다.

양변기(200)는 상수관(11)으로부터 분기된 제2냉수관(12) 및 드레인배관(17)에 연결되어 제2냉수관(12)에 의한 급수 뿐만 아니라 드레인배관(17)을 통해 공급된 온수관(16) 내의 식은 냉수를 저장하여 용수로서 활용되도록 구성된다. 양변기(200)의 구성에 대하여는 도 9 및 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 예와 관련된 절수형 수전(100)의 구성요소들 및 드레인 조작에 따른 물의 흐름을 개략적으로 도시한 개념도이다.

수전(100)은 내부에 각종 부품이 장착된 박스 하우징(102)을 포함할 수 있다. 박스 하우징(102)은 샤워기(11A, 11B) 중 어느 방향으로 물을 공급할 수 있도록 구성된 유로 전환밸브(108) 또는 수건 등을 걸 수 있게 형성된 수건걸이부(107) 등을 구비할 수 있다. 수전(100)에는 내부에 포함된 카트리지가 포함된 수전조작부(110) 및 핸들부(115)가 포함될 수 있다. 핸들부(115)는 회전됨으로써 온수, 냉수, 드레인 등의 위치를 가질 수 있으며, 푸시(push) 또는 풀(pull) 조작에 따라 설정된 해당 위치에서 물을 개폐시킨다. 수전조작부(110)의 세부적인 구성에 대하여는 도 3에서 후술하기로 한다.

다시, 도 2에 의하면, 드레인 조작을 위한 추가적인 구성으로서, 박스 하우징(102) 내에는 드레인배관(17) 상에 배치되어 드레인배관(17) 내의 물을 개폐시킬 수 있게 형성된 드레인밸브(103)와, 드레인밸브(103)를 제어할 수 있게 형성된 컨트롤러(104) 및 압력감지부(105)가 포함될 수 있다. 드레인밸브(103)는 컨트롤러(104)의 제어신호에 의해 동작될 수 있는 솔레노이드 밸브 또는 전자기 밸브일 수 있다.

압력감지부(105)는 수전조작부(110)와 드레인밸브(103)의 사이의 드레인배관(17) 상에 배치되며, 드레인배관(17) 내의 압력을 감지할 수 있게 형성된다. 컨트롤러(104)는 압력감지부(105)의 감지신호 또는 전압상태에 따라 드레인밸브(103)를 개방시키기 위한 제어신호를 드레인밸브(103)에 인가한다.

도 5는 본 발명과 관련된 일 예에 따른 카트리지(130)의 구조를 보이기 위한 수전조작부(110)의 일부확대 단면도이다.

도 5에 의하면, 본 발명과 관련된 수전(100)은 각종 부품이 장착되기 위한 수전몸체(110)를 구비하고 있다. 수전몸체(110)는 수전박스(102)에 스크루와 같은 체결요소에 의하여 고정될 수 있게 형성되며, 일측에 샤워기 출수부(도시 생략됨)가 형성된다.

수전몸체(110)의 내부에는 카트리지(130)가 장착된다. 카트리지(130)는 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시킬 수 있게 형성되며, 후술하는 바와 같이 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된다. 카트리지(130)에는 핸들부(115)가 장착된다. 카트리지(130)의 일측에는 냉수유입배관(121) 및 온수유입배관(122)과, 온수유입배관(122)으로 유입된 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 온수드레인배관(125)이 각각 장착되어 있다.

냉수유입배관(121)은 앞서 설명한 제1냉수관(15)에 연결될 수 있도록 접속구조를 가지고 있고, 온수유입배관(122)은 온수관(16)에 연결될 수 있는 접속구조를 가지며, 온수드레인배관(125) 역시 앞서 설명된 드레인배관(17)에 연결될 수 있는 접속구조를 가질 수 있다. 일반적으로 냉수 및 온수공급이 가능한 수전이 온수유입배관과 냉수유입배관을 갖는다면, 본 발명과 관련된 절수형 수전(100)은 통상의 수전과 달리 별도의 온수드레인배관(125) 및 온수드레인배관(125)로 물을 개폐시킬 수 있는 밸브구조를 갖는 점에서 하나의 차이가 있다.

카트리지(130)는 하우징(131), 레버부재(133), 이동슬라이드(140), 고정슬라이드(150) 등을 구비할 수 있다.

하우징(131)은 수전몸체(110) 내에 설치될 수 있는 원통 형태로 형성될 수 있다. 레버부재(133)는 핸들부(115)에 결합되어 있으며, 하우징(131)에 대하여 피봇팅되어 있다. 하우징(131)은 제1축 방향의 원통형 가이드(132)를 구비한다. 가이드(132)에는 작동부재(134)가 삽입되어 있으며, 가이드(132)에 의하여 작동부재(134)는 제1축 방향으로 회동될 수 있다. 레버부재(133)는 작동부재(134)에 대하여 피봇팅되어 있으며, 레버부재(133)의 끝단은 핸들부(115)에 결합되어 있다. 핸들부(115)를 밀거나 당기게 되면, 피봇팅되어 있는 레버부재(133)의 반대쪽 끝단부는 도 5에서 보았을 때 상하로 이동된다. 레버부재(133)의 하단부는 요크(137)에 구속되어 있는 상태로서, 레버부재(133)의 이동에 따라 요크(137)도 함께 이동된다. 또한, 요크(137)는 작동부재(134)의 회전에 따라 함께 회전된다. 요크(137)는 이동슬라이드(140)에 결합되어 있으며, 요크(137)의 가해지는 힘이나 회전력은 이동슬라이드(140)에 전달된다. 그에 따라, 이동슬라이드(140)는 고정슬라이드(150)에 대면한 상태에서 회전 또는 이동된다.

도 6은 본 발명과 관련된 이동슬라이드(140)의 구조를 보이기 위한 평면도이며, 도 7은 본 발명과 관련된 고정슬라이드(150)의 구조를 보이기 위한 평면도이다.

고정슬라이드(150)는 냉수유입배관(121)과 연결되는 냉수공(151)과, 온수유입배관(122)과 연결되는 온수공(152), 온수드레인배관(125)과 연결되는 드레인공(153) 및 샤워기(11A, 11B)에 연통되는 혼합수공(155)이 형성되어 있다. 이동슬라이드(140)는 고정슬라이드(150) 상에 배치되며, 고정슬라이드(150)에 대하여 면접촉하며 냉수공(151), 온수공(152), 드레인공(153) 및 혼합수공(155)을 상호 연통시켜 개폐작용을 하게 된다. 이동슬라이드(140)는 레버부재(133) 및 요크(137)에 의하여 구속되어 이동된다. 이동슬라이드(140)에는 요크(137)의 회전각에 따라 냉수공(151) 또는 온수공(152)과 혼합수공(155) 또는 드레인공(153) 사이를 선택적으로 연통시키는 연결홈(141)이 형성된다.

연결홈(141)은 제1홈부(141a)와 제2홈부(141b)로 이루어질 수 있다. 제1홈부(141a)는 온수공(152), 냉수공(151) 및 드레인공(153) 쪽에서 혼합수공(155) 방향으로 연장형성되어 있으며, 제2홈부(141b)는 제1홈부(141a)의 온수공(152), 냉수공(151) 및 드레인공(153) 쪽에 형성되고 제1홈부(141a)보다 넓은 폭을 갖는 형태로 형성되어 있다. 온수공(152)은 드레인공(153)과 냉수공(151) 사이에 배치된다. 이때, 제2홈부(141b)는 이동슬라이드(140)가 제1회전 위치(일반적인 온수와 냉수의 혼합 사용모드)에서 냉수공(151)과 온수공(152)이 연통되나 드레인공(153)에는 연통되지 않으며, 이동슬라이드(140)가 제2회전 위치(냉각된 온수의 드레인 모드)에서 온수공(152)과 드레인공(153)이 연통되나 냉수공(151)에는 연통되지 않는 정도의 폭(W1)을 가질 수 있다(도 8(d) 참조). 고정슬라이드(150)의 혼합수공(155)은 이동슬라이드(140)가 제2회전 위치에서 제1홈부(141a)와 연통되지 않는 정도의 폭(W2)을 가질 수 있다. 그에 따라, 도 7에 의하면, 제2홈부(141b)는 제1홈부(141a)보다 크게 형성될 수 있다.

도 8(a) 내지 도 8(d)은 도 6의 이동슬라이드(140)와 도 7의 고정슬라이드(150)의 상대 이동에 따른 수전(100)의 각 상태를 설명하기 위한 동작 상태도들이다. 도 8(a)는 핸들부(115)를 올렸을 때의 상태로서, 연결홈(141)이 중립적인 위치에 있다. 도 8(b)는 제2홈부(141b)가 냉수공(151)에만 위치됨으로써 냉수만이 토출되는 상태이고, 도 8(c)는 제2홈부(141b)가 온수공(152)에만 위치됨으로써 온수만이 토출되는 상태이다. 도 8(d)는 온수모드에서 핸들부(115)를 더 회전시킨 상태로서, 제2홈부(141b)는 온수공(152)과 드레인공(153)에 공통적으로 접하고 있으나, 제1홈부(141a)는 혼합수공(155)과 접하지 않은 상태이다. 그에 따라, 온수공(152)을 통하여 출수되는 냉각된 온수는 드레인공(153)을 통하여 배출된다.

다시, 도 2를 참조하면, 컨트롤러(104)는 이동슬라이드(140)가 드레인공(153)에 맞추어진 상태에서 수전의 개방조작이 있을 때, 드레인밸브(103)를 개방시키도록 드레인밸브(103)를 제어할 수 있게 구성된다. 드레인 기능을 위하여 사용자가 핸들부(115)를 드레인 위치로 회전시키고 핸들부(115)를 밀거나 당겨 물을 틀면, 압력감지부(105)가 드레인배관(17) 내의 압력의 변화를 감지한다. 압력감지부(105)는 상수압이 걸려 있지 않은 상태에서 기준치 이상이 감지되면 전기적 신호 또는 전압의 변화를 컨트롤러(104)에 인가한다. 컨트롤러(104)는 압력의 변화를 통해 핸들부(115)의 조작이 있었음을 감지하게 되며 이에 의해 드레인밸브(103)를 개방시킨다.

드레인밸브(103) 상에는 드레인배관(17) 내의 물의 온도를 감지하는 온도센서(106)가 포함될 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(104)는 드레인배관(17) 내의 물이 기준온도 이상에 도달하면 드레인밸브(103)를 차단시키도록 드레인밸브(103)를 제어할 수 있게 구성될 수 있다. 또한 컨트롤러(104)는 온도센서(106)에 의해 드레인배관(17) 내의 물이 기준온도 이상에 도달하여 드레인밸브(103)를 차단시킨 후, 다시 온도센서(106)에 의해 드레인배관(17) 내의 물이 기준온도 미만으로 떨어진 것이 감지될 때에도 드레인밸브(103)의 차단상태를 유지시키도록 구성될 수 있다. 이는 원치 않는 드레인 기능의 반복을 방지하는데 활용될 수 있다.

한편, 이동슬라이드(140)가 드레인공(153)에 맞추어진 상태에서 레버부재(133)가 회전되면 이 과정에서 드레인공(153)의 수압이 자연적으로 해제된다. 즉, 레버부재(133)가 회전되고 이동슬라이드(140)의 연결홈(141)이 드레인공(153)으로부터 완전히 벗어나기 전에 연결홈(141)이 혼합수공(155)과 만나게 되는데, 이때, 드레인공(153)에 걸려있던 수압이 혼합수공(155)으로 빠지게 되는 것이다.

만약, 사용자가 드레인 기능으로 핸들부(115)를 맞추어 놓고 물을 틀어놓은 상태에서 방치하게 되면, 드레인배관(17) 내의 물의 온도가 상승하게 된 후 온도센서(106)가 이를 감지하게 되고 컨트롤러(104)에 의하여 드레인밸브(103)를 차단시킨다. 따라서, 물이 계속하여 드레인배관(17)을 통하여 배수되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 사용자는 핸들부(115)를 다시 혼합수의 위치로 복귀시킨 후 다시 드레인 위치로 이동시켜 드레인기능을 수행시키도록 할 수 있다.

한편, 컨트롤러(104)는 압력감지부(105)에 의하여 감지된 드레인배관(17) 내의 압력이 낮아짐에 따라 상기 드레인밸브(103)를 개방시킨 뒤 일정 시간이 경과하면 다시 드레인밸브(103)를 차단시킬 수 있게 제어하도록 구성될 수도 있다. 컨트롤러(104)의 이러한 제어 방식은 앞서 설명한 온도센서(106)의 감지결과와 조합되어 동작하거나, 온도센서(106)가 없는 방식에서도 적용될 수 있다.

도 3 내지 도 4는 도 1의 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템(10)의 사용상태를 보인 것으로, 도 3은 수전 핸들(115)을 조작하여 드레인 기능을 구현하고 있을 때의 배관내 물의 흐름 상태이며, 도 4는 수전 핸들(115)을 조작하여 일반적인 혼합수 기능을 구현하고 있을 때의 배관내 물의 흐름 상태이다.

도 3과 같이, 핸들부(115)를 조작하여 드레인 위치로 회전시키면 보일러(13)의 온수관(16) 내의 물은 드레인배관(17)을 통하여 양변기(200)로 보내어진다. 이에 의해, 온수관(16) 내의 식은 냉수는 그대로 방류되지 않고 재활용될 수 있다.

드레인배관(17) 내의 물이 기준치 이상이 된 것을 온도센서(106)가 감지하면 컨트롤러(104)는 드레인밸브(103)를 차단시킨다. 도 4와 같이, 사용자는 일반적인 경우와 같이 핸들부(115)를 이용하여 샤워기(11A, 11B) 등을 사용할 수 있게 된다. 드레인밸브(103)가 차단되어 있으므로 양변기(200)는 원래의 독립적인 상태를 갖는다.

도 9는 본 발명과 관련된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템(10)의 양변기(200)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 양변기(200)를 다른 측면에서 본 모습을 도시한 부분단면 사시도이다.

이들 도면에 도시된 것과 같이, 양변기(200)는 저수탱크(201), 급수밸브(210), 드레인수 유입부(211), 제1플로트 밸브(215), 고무덮개(220), 제2플로트 밸브(230), 보조탱크(240), 제3플로트 밸브(250) 등을 포함할 수 있다.

저수탱크(201)에는 용수가 저장되어 있다. 본 발명과 관련된 저수탱크(201)는 수전(100)으로부터의 드레인되는 물이 추가적으로 저장될 수 있도록 통상의 변기 1회 사용량(예: 6ℓ)보다는 많은 물(예: 12ℓ)이 저장될 수 있는 용량을 가질 수 있다.

급수밸브(210)는 제2냉수관(12)에 연결되어 상수를 급수하거나 차단시킨다. 제1플로트 밸브(215)는 제2냉수관(12)에 의해 공급되는 급수량을 한정한다. 이러한 급수량은 통상의 변기 1회 사용량(6ℓ)일 수 있다.

드레인수 유입부(211)는 드레인배관(17)에 연결되어 있으며, 물이 저수탱크(201) 내에서 압력에 의하여 튀어 오르는 것을 방지하도록 뒤집어진 'u'자 형태로 형성될 수 있다. 드레인수 유입부(211)를 통해 유입되는 물은 제1플로트 밸브(215)에 의한 급수량과 관계없이 제1플로트 밸브(215)의 수위 이상일 수 있다. 저수탱크(201) 내에는 드레인관(223)이 설치되며, 드레인수 유입부(211)를 통해 유입되는 드레인수가 일정 수위를 넘어서면 드레인관(223)을 통하여 오버플로된다.

고무덮개(220)는 내부에 공기가 머무를 수 있게 형성되어 있으며, 사용자가 레버(205)를 조작하는 것에 의해 개방되거나 내부의 공기가 빠짐으로써 다시 닫히도록 구성된다.

제2플로트 밸브(230)는 드레인관(223)을 따라 부력에 의해 승강가능하게 형성될 수 있다. 이러한 제2플로트 밸브(230)는 고무덮개(220)의 개방에 의해 배수되는 물이 미리 설정된 1회 사용량 만큼일 때 개방된 고무덮개(220)에 있는 공기를 배출시켜 고무덮개(220)가 닫히도록 구성되어 있다. 따라서, 예를 들어, 저수탱크(201) 내의 수위가 8ℓ 정도이고, 사용자가 레버(205)를 내려 물을 사용하게 되면 고무덮개(220)가 개방되어 1회 사용량인 6ℓ가 배수될 때, 제2플로트 밸브(230)의 작용에 의해 고무덮개(220)에 있는 공기가 빠져나가 자동적으로 고무덮개(220)가 닫히도록 한다. 고무덮개(220)와 제2플로트 밸브(230) 사이에는 공기를 빼기 위한 호스(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. 제2플로트 밸브(230)가 저수탱크(201) 내에서 8ℓ 위치에서 6ℓ가 배수된 후 2ℓ의 위치에 도달될 때 공기가 호스로부터 빠져나갈 수 있도록 밸브구조(도시되지 않음)도 구비될 수 있다.

보조탱크(240)는 저수탱크(201) 내에 설치되어 있으며, 저수탱크(201)에 채워지는 물이 일정 수위 이상이 되면 저수탱크(201) 내의 물이 보조탱크(240)로 유입되도록 구성된다. 이러한 보조탱크(240)는 변기 사용에 따라 저수탱크(201)로부터 물의 배수가 있는 후에 잔수로서 배수되기 위해 설치된다. 제3플로트 밸브(250)는 여기서 보조탱크(240)의 일측에 배치되어 보조탱크(240)에 채워진 물이 변기로 잔수로서 배수되도록 하되 일정 수위에서는 닫히도록 구성된다.

상기와 같이 설명된 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템은 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10: 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템
11: 상수관 12: 제2냉수관
13: 보일러 15: 제1냉수관
16: 온수관 17: 드레인배관
100: 수전 102: 수전박스
103: 드레인밸브 104: 컨트롤러
105: 버튼부 106: 온도감응 차단밸브
110: 수전몸체 115: 핸들부
121: 냉수유입배관 122: 온수유입배관
125: 온수드레인배관 130: 카트리지
131: 하우징 132: 가이드
133: 레버부재 137: 요크부재
140: 이동슬라이드 141: 연결홈
141a: 제1홈부 141b: 제2홈부
150: 고정슬라이드 151: 냉수공
152: 온수공 153: 드레인공
155: 혼합수공 200: 양변기
201: 저수탱크 205: 레버
210: 급수밸브 215: 제1플로트 밸브
216: 잔수호스 220: 고무덮개
230: 제2플로트 밸브 240: 보조탱크
250: 제3플로트 밸브

Claims

제1냉수관과, 보일러로부터 공급되는 온수관 및 상기 온수관 내의 냉각된 온수를 배출시키기 위한 드레인배관에 연결되어, 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시키거나 상기 온수관 내의 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 수전조작부;
상기 드레인배관 상에 배치되어 상기 드레인배관 내의 물을 개폐시킬 수 있게 형성된 드레인밸브;
상기 수전조작부와 상기 드레인밸브 사이의 상기 드레인배관 상에 배치되며, 상기 드레인배관 내의 수압을 감지할 수 있게 형성된 압력감지부; 및
상기 압력감지부에 의하여 감지된 상기 드레인배관 내의 압력에 따라 상기 드레인밸브를 개방 또는 차단시킬 수 있게 형성된 컨트롤러를 포함하는, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제1항에 있어서,
상기 수전조작부는,
수전몸체;
상기 수전몸체 내에 장착되어 냉수와 온수의 혼합 또는 혼합된 물을 개폐시키거나 냉각된 온수를 배출시킬 수 있게 형성된 카트리지; 및
상기 카트리지를 조작할 수 있게 상기 카트리지에 연결되는 핸들부를 포함하고,
상기 카트리지는,
상기 수전몸체 내에 설치될 수 있게 형성된 하우징;
상기 핸들부에 결합되며, 상기 하우징에 대하여 피봇팅되는 레버부재;
상기 하우징 내에 설치되고, 상기 제1냉수관과 연결되는 냉수공, 상기 온수관과 연결되는 온수공, 상기 드레인배관과 연결되는 드레인공 및 혼합수를 배출시키는 혼합수공이 형성된 고정슬라이드; 및
상기 고정슬라이드 상에 배치되고, 상기 레버부재에 의하여 구속되어 이동 가능하게 형성되며, 회전각에 따라 상기 냉수공 또는 상기 온수공과 상기 혼합수공 또는 상기 드레인공 사이를 선택적으로 연통시키는 연결홈이 형성된 이동슬라이드를 포함하는, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 이동슬라이드가 상기 드레인공에 맞추어진 상태에서 상기 수전의 개방 조작이 있을 때, 상기 드레인밸브를 개방시키도록 상기 드레인밸브를 제어할 수 있게 구성된, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제3항에 있어서,
상기 드레인배관 상에 설치되며, 상기 드레인배관 내의 물의 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하는, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 드레인배관 내의 물이 기준온도 이상에 도달하면 상기 드레인밸브를 차단시키도록 상기 드레인밸브를 제어할 수 있게 구성된, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제5항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 온도센서에 의해 상기 드레인배관 내의 물이 기준온도 이상에 도달하여 상기 드레인밸브를 차단시킨 후, 다시 온도센서에 의해 상기 드레인배관 내의 물이 기준온도 미만으로 떨어진 것이 감지될 때, 상기 드레인밸브의 차단상태가 유지되도록 제어할 수 있게 형성된, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 압력감지부에 의하여 감지된 상기 드레인배관 내의 압력이 낮아짐에 따라 상기 드레인밸브를 개방시킨 뒤 일정 시간이 경과하면 다시 상기 드레인밸브를 차단시킬 수 있게 제어하도록 구성된, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제2항에 있어서,
상기 이동슬라이드가 상기 드레인공에 맞추어진 상태에서 상기 레버부재가 회전되면 상기 드레인공에 수압이 해제되도록 형성된, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제1항에 있어서,
상기 수전, 상기 드레인밸브 및 상기 컨트롤러를 감쌀 수 있게 형성된 박스 하우징을 더 포함하는, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제1항에 있어서,
상기 드레인배관 및 제2냉수관에 연결되는 양변기를 더 포함하고,
상기 양변기는,
용수가 저장되는 저수탱크;
상기 저수탱크 내에 배치되며, 상기 제2냉수관에 의해 공급되는 급수량을 한정하는 제1플로트 밸브;
내부에 공기가 머무를 수 있게 형성되며, 사용자의 조작에 의해 개방되는 고무덮개; 및
상기 저수탱크의 내부에 설치되는 드레인관을 따라 부력에 의하여 승강가능하게 형성되며, 상기 고무덮개의 개방에 의하여 배수되는 물이 미리 설정된 1회 사용량 만큼일 때 개방된 상기 고무덮개에 있는 공기를 배출시켜 상기 고무덮개가 닫히도록 하는 제2플로트 밸브를 포함하는, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.
제10항에 있어서,
상기 저수탱크 내에 배치되고, 상기 저수탱크에 채워지는 물이 일정 수위 이상이 되면 유입될 수 있게 형성된 보조탱크; 및
상기 보조탱크의 일측에 배치되고, 상기 보조탱크에 채워진 물이 변기로 배수되도록 하되 일정 수위에서는 닫히도록 구성된 제3플로트 밸브를 더 포함하는, 드레인 기능을 갖는 절수형 수전을 이용한 온수관 내 냉수 재활용 시스템.