KR20210053496A - 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 사용자의 접촉을 통해 수도용 개폐 밸브가 온/오프되는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템에 관한 것으로, 터치센서 역할을 하는 도체 부위를 포함하고 수도관과 연결되어 수돗물이 토출되는 수도용 개폐 밸브와 상기 수도용 개폐 밸브와 수도관 사이에 위치하는 전동밸브와 상기 수도용 개폐 밸브의 도체 부위에 대한 신체의 접촉에 따라 상기 전동밸브를 제어하는 컨트롤보드를 포함하는 제어부를 포함하는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템에 있어서, 부도체로 이루어진 판상으로 상면에는 회로가 실장된 상기 컨트롤보드의 하면에 형성되는 제1금속극판;을 형성하고, 상기 수도용 개폐 밸브의 도체 부위와 상기 제1금속극판을 유선으로 연결하는 1차측 연결선;과 상기 컨트롤보드의 상면에 상기 제1금속극판과 대응하는 위치에 제2금속극판;을 형성하고, 상기 컨트롤보드는 상기 제2금속극판과 회로적으로 연결되어 상기 제1금속극판의 신체접촉으로 인한 상기 제2금속극판의 정전용량 변화를 감지하는 정전용량변화감지회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하여, 터치 센서와 제어회로 사이에 연결되는 유선을 제어회로의 기판의 상면과 하면을 이용하여 물리적으로 분리시킴으로써 터치 과정에서 정전기가 제어회로로 유입되는 것을 원천적으로 방지하고, 이를 통해 정전기로 인해 제어회로가 망가지는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템{Touch type water valve system with static electricity prevention function}

본 발명은 수돗물을 이용하기 위해 사용되는 일명 '수전'이라 일컫는 수도용 개폐 밸브를 포함하는 수도용 개폐 밸브 시스템에 관한 것으로, 특히 사용자의 접촉을 통해 수도용 개폐 밸브가 온/오프되는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템에 관한 것이다.

통상의 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 싱크대 또는 세면대와 같은 수돗물을 이용하는 곳에서 수돗물의 토출을 제어하는 수도용 개폐 밸브 역할을 하는 '수전'이라 일컫는 장치에 접촉 센서와 접촉 센서에 의해 구동되는 전동밸브를 추가로 결합시켜 사용자의 터치로 인해 수돗물의 토출이 제어되는 수도용 개폐 밸브 시스템으로 '터치 수전'이라고도 불린다.

이와 같은 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 사용자의 수동조작에 의해 메인 밸브를 작동하는 것 없이 간단한 수전을 접촉하는 방식으로 토출을 제어함으로써 절수효과가 있고, 사용이 편리한 효과가 있다.

이와 같은 접촉시 수도용 개폐 밸브 시스템의 종래기술로 출원번호 10-2012-0034179호 발명의 명칭 '스마트 터치식 자동 수전 장치'가 개시된 바 있다.

상기 종래기술은 도 1 종래기술로 출원번호 10-2012-0034179호의 도면에 도시한 바와 같이, 스마트 터치식 자동 수전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주방의 수도꼭지나 화장실의 샤워부스 등에서 사용자가 금속 재질의 행거 하우징을 터치할 경우에 변화되는 기준 전압의 진폭을 측정하여 신호를 분석한 후, 자동으로 급수를 제어하는 것이며, 특히 신체를 감응하는 고속의 측정 주기를 활용하여 획득한 진폭 변화 데이터를 필터링하여 오작동을 줄이고 고속으로 작동할 수 있는 스마트 터치식 자동 수전 장치에 관한 것으로 스마트 터치식 자동 수전 장치에 있어서, 비절연체로 형성되는 행거하우징(100)과; 행거하우징의 일측에 형성되는 스프레이(200)와; 행거하우징의 타측에 형성되며, 일측에 냉온수조절밸브(410)가 형성되는 몸체(400)와; 행거하우징에 설치 구성되어 정전 용량의 진폭 변화를 측정하기 위한 진폭변화측정수단과; 진폭 변화 측정값을 디지털 신호로 변환하기 위한 에이디변환부와, 메모리부에 저장된 임계치값을 획득하여 임계치값 미만인지를 분석하기 위한 임계치값분석부와, 임계치값분석부에 의해 분석된 결과가 임계치값 미만일 경우에 수전제어부로부터 작동 신호를 수신하여 급수를 제공하기 위한 솔레노이드밸브(620)와, 전원을 공급하기 위한 배터리부(625)와, 상기 배터리부의 잔여 용량을 측정하기 위한 배터리모니터링부와, 혼합수의 온도를 감지하기 위한 온도측정부(635)와, 자동으로 급수를 차단하기 위한 시간을 카운팅하기 위한 타이머부와, 임계치값 정보, 급수 차단 시간 정보를 포함하여 저장하는 메모리부와, 수동식 혹은 터치식 급수 공급을 선택하기 위한 사용자조작부(650)와, 임계치값분석부의 분석 결과값을 획득하여 솔레노이드밸브를 제어하며, 배터리 잔여용량 및 온도측정값에 따라 엘이디부에서 표시하도록 하는 수전제어부(655)를 포함하여 구성되는 제어박스(600)와; 상기 몸체의 하측에 형성되며, 배터리모니터링부에 의해 측정된 잔여 용량, 온도측정부에 의해 측정된 온도측정값을 표시하기 위한 엘이디부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 도 1에 도시된 부호는 상기 도 1에 국한된다.

즉, 일반적으로 접촉시 수도용 개폐 밸브 시스템은 비절연체로 형성되는 행거하우징(100)이 터치 센서의 역할을 하고, 상기 행거하우징(100)이 터치되면 정전 용량의 진폭 변화를 수전제어부(655)에서 감지하여 솔레노이드밸브(620)를 제어한다.

따라서, 터치로 인한 정전 용량의 변화를 감지하기 위하여 터치 센서의 역할을 하는 행거하우징(100)과 마이컴 또는 터치IC가 실장된 컨트롤보드를 포함하는 수전제어부(655)는 유선으로 연결된다.

한편, 위와 같이 터치로 인한 정전 용량의 변화를 감지하기 위해 터치 센서의 역할을 하는 행거하우징(100)과 마이컴 또는 터치IC가 실장된 컨트롤보드를 포함하는 수전제어부(655)는 유선으로 연결함으로 인해 사용자의 신체 접촉과정에서 정전기가 상기 수전제어부(655)로 유입되어 회로가 망가지는 경우가 빈번하게 발생하는 문제가 있다.

이로 인하여, 사용자의 터치 과정에서 정전기로 인한 제어 회로의 파손을 원천적으로 방지할 수 있는 새로운 감지 방식의 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 터치 센서 역할을 하는 수도용 개폐 밸브의 몸체 일부를 접촉하는 과정에서 정전기가 제어 회로로 유입되는 것을 원천적으로 방지하는 방식 내지 구조의 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명은 정전기가 제어회로로 유입되는 것을 원천적으로 방지함으로써 정전기로 인해 제어회로가 망가지는 것을 방지하는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.

본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 터치센서 역할을 하는 도체 부위를 포함하고 수도관과 연결되어 수돗물이 토출되는 수도용 개폐 밸브와 상기 수도용 개폐 밸브와 수도관 사이에 위치하는 전동밸브와 상기 수도용 개폐 밸브의 도체 부위에 대한 신체의 접촉에 따라 상기 전동밸브를 제어하는 컨트롤보드를 포함하는 제어부를 포함하는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템에 있어서, 부도체로 이루어진 판상으로 상면에는 회로가 실장된 상기 컨트롤보드의 하면에 형성되는 제1금속극판;을 형성하고, 상기 수도용 개폐 밸브의 도체 부위와 상기 제1금속극판을 유선으로 연결하는 1차측 연결선;과 상기 컨트롤보드의 상면에 상기 제1금속극판과 대응하는 위치에 제2금속극판;을 형성하고, 상기 컨트롤보드는 상기 제2금속극판과 회로적으로 연결되어 상기 제1금속극판의 신체접촉으로 인한 상기 제2금속극판의 정전용량 변화를 감지하는 정전용량변화감지회로;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템의 상기 수도용 개폐 밸브는 부도체로 이루어지고 수도관의 말단에 결합하여 물이 토출되는 분사부;와 상기 분사부를 거치하며 도체로 이루어져 상기 1차측 연결선의 일단과 결합하는 거치부;로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해, 본 발명 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 터치 센서와 제어회로를 컨트롤보드의 기판 상면과 하면을 이용하여 물리적으로 분리시킨 상태로 연결하는 방법으로 하여 터치하는 과정에서 정전기가 제어 회로로 유입되는 것을 원천적으로 방지하고, 이를 통해 정전기로 인해 제어회로가 망가지는 것을 방지하는 효과가 있다.

본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.

도 1은 종래기술로 출원번호 10-2012-0034179호의 도면,
도 2는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템의 구조를 개념적으로 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템의 특징을 개념적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템의 기술적 특징을 설명하기 위한 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예 는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위 는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

도 2 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템의 구조를 개념적으로 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 일명 '수전'이라 일컫는 수도용 개폐 밸브(10)와 상기 수도용 개폐 밸브(10)를 통해 토출되는 수돗물을 제어하는 전동밸브(20)와 제어를 위한 컨트롤보드(32)를 포함하는 제어부(30)를 포함하여 이루어진다.

종래 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 수도용 개폐 밸브(10)를 도체 부위(12)를 포함하고 있고, 상기 도체 부위(12)는 터치 스위치 역할을 한다.

즉, 수도용 개폐 밸브(10)는 상기 도 1 및 2에 도시한 바와 같이 싱크대 내지 세면대와 같은 곳에 설치되어 냉수, 온수 및 혼합수를 사용할 수 있도록 수돗물이 토출되는 통상의 수도용 밸브로 도체 부위(12)를 포함하여 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템에서 터치 센서(스위치)의 역할을 한다.

따라서, 종래 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 상기 도체 부위(12)를 상기 컨트롤보드(32)의 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)와 전선(32-2)으로 직접 연결시켜 상기 도체 부위(12)가 사용자에 의해 터치됨으로 상기 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)에서 터치를 감지하고, 이를 통해 상기 자동밸브(20)를 제어한다.

즉, 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)는 도체 부위(12)에 사용자의 신체가 접촉됨으로써 미세한 전류의 변화가 전선(32-2)을 통해 이루어지면 상기 컨트롤보드(32)는 상기 전동밸브(20)를 제어하는 제어신호를 출력하여 수돗물이 토출되거나 멈추게 된다.

본 발명에 따른 수도용 개폐 밸브 시스템은 도 3 본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템의 특징을 개념적으로 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 종래 수도용 개폐 밸브 시스템은 상기 도 2에 도시한 바와 같이 도체 부위(12)와 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)가 전선(32-2)으로 직접 연결되어 있는데 반해, 본 발명에 따른 수도용 개폐 밸브 시스템은 상기 도 3에 도시한 바와 같이, 부도체로 이루어진 판상으로 상면에는 회로가 실장된 컨트롤보드(32)의 하면에 형성되는 제1금속극판(33)을 형성하고, 상기 수도용 개폐 밸브(10)의 도체 부위(12)와 상기 제1금속극판(33)을 유선으로 연결하는 1차측 연결선(34)과 상기 컨트롤보드(10)의 상면에 상기 제1금속극판(33)과 대응하는 위치에 제2금속극판(35)을 형성하여 도체 부위(12)와 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)가 물리적으로 분리되어 정전기의 유입을 원천적으로 방지한다.

즉, 종래 방식은 도체 부위(12)가 전선으로 직접 연결되어 인체의 정전기가 컨트롤보드(10)에 직접 전달되어 전자부품이 파손되는 경우가 발생되는데 반해, 본 발명은 도체 부위(12)와 컨트롤보드(10)는 제1금속극판(33)과 제2금속극판(35)이 부도체 소재로 이루어진 컨트롤보드(10)에 의해 절연상태가 됨으로 인해 인체의 정전기가 도체 부위(12)에 유입되어도 컨트롤보드(10)로 전달되지 않는 장점이 있다.

구체적으로 설명하면, 도 4 본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템의 기술적 특징을 설명하기 위한 도면의 (a)에 도시한 바와 같은 일반적인 터치 센서 방식은 터치 센서와 컨트롤보드(10)가 전선(32-2)으로 직접 연결되어 도체인 터치 센서가 접촉되면 상기 컨트롤보드(10)에 실장된 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)에서 접촉을 감지하게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 터치 센서 방식은 부도체로 이루어진 판상으로 상면에는 회로가 실장된 컨트롤보드(10)의 하면에 제1금속극판(33)을 형성하고, 컨트롤보드(10)의 상면에 형성하되 상기 제1금속극판(33)과 대응되는 위치에 제2금속극판(35)을 형성하고, 터치 센서와 제1금속극판(33)을 1차측 연결선(34)으로 형성함으로써, 터치 센서에 접촉이 이루어지면 1차측 연결선(34)으로 연결된 제1금속극판(33)은 접지된 것과 같은 효과가 발생하고, 제1금속극판(33)의 전하 이동으로 인해 판상으로 절연된 상태의 제2금속극판(35)의 정전용량의 변화가 생기고, 상기 컨트롤보드(32)에 실장된 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)는 상기 제2금속극판(35)의 정전용량 변화를 감지하는 정전용량변화감지회로를 포함하여 접촉 여부를 판단한다.

위와 같은 본 발명의 기술적 특징을 통해, 본 발명에 따른 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 상기 도 3 내지 4와 같이 터치센서 역할을 하는 도체 부위(12)를 포함하고 수도관과 연결되어 수돗물이 토출되는 수도용 개폐 밸브(10)를 포함하고, 상기 수도용 개폐 밸브(10)는 부도체로 이루어지고 수도관의 말단에 결합하여 물이 토출되는 분사부와 상기 분사부를 거치하며 도체로 이루어져 상기 1차측 연결선(34)의 일단과 결합하는 거치부로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 수도용 개폐 밸브(10)와 수도관 사이에 위치하는 전동밸브(20)는 솔레노이드 밸브와 같이 전기신호에 따라 전기에너지에 의해 밸브의 개폐가 이루어지는 다양한 자동 밸브가 될 수 있다.

따라서, 사용자가 터치 센서에 해당하는 수도용 개폐 밸브(10)의 도체 부위(12)를 접촉하면, 부도체로 이루어진 판상으로 상면에는 회로가 실장된 상기 컨트롤보드의 하면에 형성되는 제1금속극판(33)이 1차측 연결선(34)을 통해 도체 부위(12)에 접촉된 신체 부위와 연결이 되어 접지 효과가 발생하여 전하의 이동이 발생하고, 제1금속극판(33)의 전하의 이동으로 제2금속극판(35)의 정전용량의 변화가 발생하고, 컨트롤보드(32)에 실장된 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC(32-1)는 상기 제2금속극판(35)의 정전용량 변화를 감지하는 정전용량변화감지회로를 포함하여 도체 부위(12)의 접촉 여부를 확인하고, 확인 결과에 따라 상기 전동밸브(20)를 구동하는 제어신호를 출력한다.

위와 같이, 본 발명 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템은 상기 도 4의 (b)에 도시한 바와 같은 터치 센서 방식을 통해 인체의 정전기가 컨트롤보드(32)가 유입되는 것을 원천적으로 방지한다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

10 : 수도용 개폐 밸브
12 : 도체 부위
20 : 전동밸브
30 : 제어부
32 : 컨트롤보드
32-1 : 마이크롤컨트롤러 또는 터치IC
32-2 : 전선
33 : 제1금속극판
34 : 1차측 연결선
35 : 제2금속극판

Claims (2)

1. 터치센서 역할을 하는 도체 부위를 포함하고 수도관과 연결되어 수돗물이 토출되는 수도용 개폐 밸브와 상기 수도용 개폐 밸브와 수도관 사이에 위치하는 전동밸브와 상기 수도용 개폐 밸브의 도체 부위에 대한 신체의 접촉에 따라 상기 전동밸브를 제어하는 컨트롤보드를 포함하는 제어부를 포함하는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템에 있어서,
   부도체로 이루어진 판상으로 상면에는 회로가 실장된 상기 컨트롤보드의 하면에 형성되는 제1금속극판;을 형성하고, 상기 수도용 개폐 밸브의 도체 부위와 상기 제1금속극판을 유선으로 연결하는 1차측 연결선;과 상기 컨트롤보드의 상면에 상기 제1금속극판과 대응하는 위치에 제2금속극판;을 형성하고, 상기 컨트롤보드는 상기 제2금속극판과 회로적으로 연결되어 상기 제1금속극판의 신체접촉으로 인한 상기 제2금속극판의 정전용량 변화를 감지하는 정전용량변화감지회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 수도용 개폐 밸브는
   부도체로 이루어지고 수도관의 말단에 결합하여 물이 토출되는 분사부;와 상기 분사부를 거치하며 도체로 이루어져 상기 1차측 연결선의 일단과 결합하는 거치부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전기 유입방지 기능을 갖는 접촉식 수도용 개폐 밸브 시스템.
   

Images