KR20220140217A - Faucet system having water-saving function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절수 기능을 갖는 수전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power receiving system having a water saving function.
수전은 급수 배관의 말단에 위치하여 물을 개폐시키는 장치로서, 설치 위치나 용도 또는 기능에 따라 다양한 타입으로 나뉠 수 있다. 욕실, 샤워실 등과 같이 보일러로부터의 수전은 급수 배관의 말단에 위치하여 물을 개폐시키는 장치이다. 용도나 설치 위치나 용도 또는 기능에 따라 수전은 다양한 타입으로 나뉠 수 있다. 일반적으로 주방용 수전은 단순히 출수량을 조절하는 밸브 기능 외에, 온수와 냉수를 선택에 따라 혼합량을 조절할 수 있도록 하거나, 출수의 형태나 방향 또는 높이 등을 조절할 수 있도록 출수 헤드를 밸브 부분으로부터 연장한 형태를 가지기도 한다. 편의성의 충족과 함께 디자인의 다양화·고급화의 요청에 따라, 주방용 수전은 건축물의 인테리어를 이루는 일부로서 중요시되고 있다.A faucet is a device that opens and closes water at the end of the water supply pipe, and can be divided into various types depending on the installation location, purpose, or function. A faucet from a boiler, such as a bathroom or shower, is located at the end of a water supply pipe and opens and closes water. The faucet can be divided into various types according to the purpose, installation location, purpose, or function. In general, the kitchen faucet has a form in which the water outlet head is extended from the valve part so that the mixing amount can be adjusted according to selection of hot and cold water, or the shape, direction, or height of the water outlet can be adjusted, in addition to the valve function to simply control the water outlet. also have In response to the demand for diversification and luxury in design along with the satisfaction of convenience, the kitchen faucet is considered as an important part of the interior of the building.
물의 이용량과 수요가 증가하고 있으나, 담수 공급은 이에 미치지 못하여 물절약과 절수가 갈수록 중요해지고 있다. 국내외적으로도 수자원의 부족과 수질 오염 등 물과 관련된 문제의 심각성에 대하여 공감대가 형성되어가고 있다. 그럼에도, 가정에서 요리나 설거지 또는 세면이나 목욕시 '절약'이라는 계몽적인 구호만으로는 정책적 효과를 거둘 수 없는 것이 실정이다.Water consumption and demand are increasing, but fresh water supply is not enough, so water conservation and water conservation are becoming increasingly important. At home and abroad, there is a consensus on the seriousness of water-related problems such as shortage of water resources and water pollution. Nevertheless, the situation is that policy effects cannot be achieved only with the enlightening slogan of 'saving' when cooking, washing dishes, washing dishes, or bathing at home.
물절약의 실현을 위하여, 물을 직접적으로 이용하는 시설이나 공간에 적용될 수 있는 장치가 고안되었다. 그러한 예로서, 수전 내에 기계적 또는 전기적으로 동작하는 밸브를 설치하고, 밸브를 외부의 풋스위치 또는 사용자의 동작이나 터치를 감지할 수 있는 스위치에 의하여 동작하도록 구성한 절수기이다.For the realization of water conservation, a device that can be applied to facilities or spaces that use water directly has been devised. One such example is a water-saving device in which a mechanically or electrically operated valve is installed in the faucet, and the valve is operated by an external foot switch or a switch capable of sensing a user's motion or touch.
이중 전기적으로 동작하는 밸브를 갖는 절수기의 경우, 밸브의 구동을 위한 전원의 공급방식으로서, 가정용 전원을 사용하거나, 배터리를 이용하는 것에 제시되었다. 전자의 경우, 정전 등의 상황에서 절수기의 사용이 제한될 수 있고, 이를 구성하기 위한 비용이 상승될 수 있으며, 후자의 경우, 배터리의 잦은 교체에 따른 불편함이 있다. In the case of a water saver having a double electrically operated valve, it has been suggested to use a household power source or a battery as a supply method of power for driving the valve. In the former case, the use of the water saver may be restricted in situations such as a power outage, and the cost for configuring it may be increased, and in the latter case, there is inconvenience due to frequent battery replacement.
* 선행기술* Prior art
한국 등록실용신안 제20-0326226호 (2003.08.29. 등록)Korean Utility Model Registration No. 20-0326226 (Registered on August 29, 2003)
한국 등록특허 제10-0695734호 (2007.03.19. 공고)Korean Patent Registration No. 10-0695734 (2007.03.19. Announcement)
한국 공개실용신안 제20-2018-0001794호 (2018. 06.18. 공개)Korean Public Utility Model No. 20-2018-0001794 (published on June 18, 2018)
본 발명의 목적은 토수를 위한 혼합수를 차단 또는 개방할 수 있는 밸브 및 밸브를 조작하기 위한 스위치부를 포함하는 절수 기능을 갖는 수전 시스템에서, 발전 및 충전 가능한 전원 장치를 복합화시키는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to combine a power supply device capable of generating and charging power in a power receiving system having a water saving function including a valve capable of shutting off or opening mixed water for water jetting, and a switch unit for operating the valve.
본 발명과 관련된 다른 일 목적은, 전원 장치를 외부에 설치함에 있어, 수전 내의 밸브 제어를 위한 신호들에 의하여 수전의 터치에 의해 발생하는 아날로그 신호가 간섭되는 것을 최소화하는데 있다.Another object related to the present invention is to minimize the interference of analog signals generated by the touch of the faucet by signals for controlling the valves in the faucet when the power supply device is installed outside.
본 발명과 관련된 절수 기능을 갖는 수전 시스템은, 핸들의 조작에 의하여 냉수와 온수의 혼합수를 조절하여 토출할 수 있게 형성되며, 싱크대 프레임에 고정되게 설치되는, 수전부; 상기 수전부의 내부에 설치되며, 상기 혼합수의 토출을 차단하거나 개방시킬 수 있게 형성된 밸브; 상기 수전부에 대한 터치에 의하여 상기 밸브를 개방시키거나 차단시키기 위한 사용자의 조작을 감지할 수 있게 형성된 터치감지부; 상기 싱크대 프레임의 내측에 설치되고, 상기 밸브에 전기적으로 연결될 수 있게 형성된 전원제어함; 및 상기 수전부의 내부에 상기 밸브와 독립적으로 설치되며, 상기 터치감지부의 감지신호를 변환하여 상기 전원제어함에 전달할 수 있게 형성된 터치 기판부를 포함한다.A power faucet system having a water saving function related to the present invention comprises: a power faucet which is formed to control and discharge mixed water of cold water and hot water by manipulation of a handle, and is fixedly installed on a sink frame; a valve installed inside the power receiving unit and configured to block or open the discharge of the mixed water; a touch sensing unit formed to sense a user's manipulation to open or block the valve by a touch on the power receiving unit; a power control box installed inside the sink frame and configured to be electrically connected to the valve; and a touch board unit installed in the power receiving unit independently of the valve, and configured to convert the sensing signal of the touch sensing unit and transmit it to the power control box.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 전원제어함은, 상기 혼합수가 통과될 수 있도록 형성되는 함체; 상기 함체 내에서 상기 혼합수의 흐름에 의하여 전기를 생성할 수 있게 형성된 발전기; 상기 발전기에서 생성된 전기를 저장할 수 있게 형성된 배터리부; 및 상기 발전기에서 생성된 전기를 정류하여 상기 배터리부에 공급하고, 상기 터치 제어 기판부로부터 수신된 신호에 따라 상기 밸브의 온오프를 제어하는, 제어 기판부를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the power control box may include: a housing formed to allow the mixed water to pass therethrough; a generator formed to generate electricity by the flow of the mixed water in the housing; a battery unit formed to store electricity generated by the generator; and a control board unit that rectifies electricity generated by the generator and supplies it to the battery unit, and controls on/off of the valve according to a signal received from the touch control board unit.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 터치 기판부는 상기 터치감지부에 의해 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 제어 기판부로 보낼 수 있게 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the touch substrate unit may be formed to convert an analog signal sensed by the touch sensing unit into a digital signal and send it to the control substrate unit.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 터치 기판부가 상기 터치감지부의 아날로그 신호를 수신하는 과정에서 노이즈가 차단될 수 있도록, 상기 밸브는 상기 제어 기판부에 직접 전기적으로 연결될 수 있다.As an example related to the present invention, the valve may be directly electrically connected to the control board so that noise can be blocked while the touch board receives the analog signal of the touch sensor.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 터치감지부는 상기 수전부에 접촉되는 터치에 따라 발생하는 정전 용량의 변화를 감지할 수 있게 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the touch sensing unit may be formed to detect a change in capacitance generated according to a touch in contact with the power receiving unit.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 절수 기능을 갖는 수전 시스템은, 상기 함체에 설치되며, 상기 제어 기판부에 의하여 제어되어 상기 발전기에 의하여 생성된 전기를 상기 배터리부에 저장하는지 여부를 알릴 수 있게 형성된 제1램프를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the power receiving system having the water saving function is installed in the housing, and controlled by the control board unit to inform whether the electricity generated by the generator is stored in the battery unit. It may further include a formed first lamp.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 절수 기능을 갖는 수전 시스템은, 상기 수전부에 설치되며, 상기 제어 기판부의 제어에 의하여 밸브의 개폐 상태 및 상기 배터리의 상태를 표시할 수 있게 형성된 제2램프를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the power receiving system having the water saving function includes a second lamp installed in the power receiving unit and configured to display the open/closed state of the valve and the state of the battery under the control of the control board unit. may include more.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 발전기는 상기 혼합수가 흐르는 호스 상에 직접 연결되게 설치되고, 상기 호스는 상기 함체 내로 인입되도록 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the generator is installed to be directly connected to a hose through which the mixed water flows, and the hose may be formed to be introduced into the housing.
본 발명과 관련된 절수 기능을 갖는 수전 시스템에 의하면, 토수를 위한 혼합수가 통과되는 함체 내에 발전기 및 배터리와 기판부를 설치함으로써, 혼합수의 흐름에 의해 생성된 전기를 절수용 밸브의 동작을 위한 용도로 사용할 수 있으므로 에너지 비용을 줄일 수 있으며, 이러한 요소들을 함체 형태로 배치함으로써 취급 및 설치의 편의성을 증진시킬 수 있다. According to the power receiving system having a water saving function related to the present invention, by installing a generator, a battery, and a substrate part in a housing through which the mixed water for water discharge passes, electricity generated by the flow of the mixed water is used for the operation of the water saving valve. Since it can be used, energy costs can be reduced, and convenience of handling and installation can be improved by arranging these elements in the form of an enclosure.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 수전부의 외부인 싱크대 프레임의 내측에 충전 전원 및 밸브의 개폐를 제어하는 제어 기판부를 갖는 전원제어함을 설치하고, 수전부의 내부에 터치감지부의 동작을 위한 터치 기판부를 각각 설치함으로써, 전원공급 방식을 변경하여도 수전부는 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 밸브의 구동을 위한 신호에 의하여 터치감지부가 영향을 받아 오동작될 수 있는 가능성을 최소화시킬 수 있다.According to an example related to the present invention, a power control box having a charging power supply and a control board for controlling the opening and closing of the valve is installed inside the sink frame, which is external to the power receiving unit, and a touch for operation of the touch sensing unit is installed inside the power receiving unit. By installing each of the substrate units, the power receiving unit can be used as it is even when the power supply method is changed, and the possibility that the touch sensing unit is affected by a signal for driving the valve and malfunctions can be minimized.
도 1은 본 발명과 관련된 절수 기능을 갖는 수전 시스템(100)을 개념적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명과 관련된 절수 기능을 갖는 수전 시스템(100)의 개념적 블럭도이다.1 is a view conceptually showing a
이하, 본 발명과 관련된 절수 기능을 갖는 수전 시스템을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a power receiving system having a water saving function related to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명과 관련된 절수 기능을 갖는 수전 시스템(100)이 싱크대에 적용된 것을 보인 것이고, 도 2는 본 발명과 관련된 절수 기능을 갖는 수전 시스템(100)의 개념적 블럭도이다.1 is a view showing that the
수전 시스템(100)은 싱크대 프레임(10)의 상부에 고정되는 수전부(110)와, 싱크대 프레임(10)의 내측에 설치되는 전원제어함(130)을 포함하고 있다. The
싱크대 프레임(10)은 수전부(110)가 고정되기 위한 지지수단으로서, 수전부(110)가 세워지기 위한 설치홀이 형성된다. 세워진 수전부(110)의 하단부는 싱크대 프레임(10)의 내측에서 너트 또는 링에 의하여 체결됨으로써 고정된다.The
수전부(110)는 내부에 부품이 설치되는 몸체부(121)와, 몸체부(121)의 상단에 연결된 스파우트(122) 및 토출헤드(123)를 구비할 수 있다. 몸체부(121)과 스파우트(122)는 경우에 따라 일체형으로 형성될 수도 있다. 몸체부(121)의 일측에는 토출수의 선택 및 개폐를 위한 핸들(125)이 구비될 수 있다. 핸들(125)의 내부에는 핸들(125)의 조작에 따라 온수와 냉수의 혼합 및 혼합수의 개폐를 위한 카트리지(미도시)가 설치된다. 몸체부(121)의 내부에는 후술하는 밸브(140)가 설치되며, 핸들(125) 및 카트리지의 이러한 측면 배치는 밸브(140)의 설치 및 제어를 위한 부품들의 설치시 공간적인 제약을 줄일 수 있다. 밸브(140)는 카트리지에 의하여 혼합된 혼합수의 토출을 차단하거나 개방시킬 수 있게 구성된다. 이러한 밸브(140)는 전기적 또는 전자기적 형태의 밸브일 수 있으며, 그러한 일 형태로서 솔레노이드 밸브일 수 있다.The
수전부(110)의 내부에는 몸체부(121) 또는 스파우트(122) 등에 대한 터치에 의하여 밸브(140)를 개방시키거나 차단시키기 위한 사용자의 조작을 감지할 수 있게 형성된 터치 기판부(141) 및 터치감지부(142)가 설치된다. 터치감지부(142)는 수전부(110)에 접촉되는 터이에 따라 발생하는 정전용량의 변화를 감지할 수 있게 형성될 수 있다. 이러한 터치감지부(142)에 의해 감지된 아날로그 신호는 터치 기판부(141)로 전달되고, 터치 기판부(141)는 이러한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 터치 기판부(141)의 몸체부(121) 내부 배치와 관련하여서는 뒤에서 추가적으로 설명하기로 한다.Inside the
밸브(140)는 터치감지부(142)의 감지 결과에 의하여 개폐된다. 밸브(140)의 개폐를 위하여 터치 기판부(141) 및 터치감지부(142) 외에 추가하여 싱크대 프레임(10)의 하측에 발에 의하여 조작될 수 있는 풋 스위치를 구비할 수도 있다. 이러한 풋스위치는 발에 의한 누름힘에 의하여 동작하는 방식(기계식), 일정 면적을 가지고 있으며 발에 의한 접촉시 동작하는 방식(터치식) 또는, 비접촉 형태로 발의 움직임을 감지하여 동작하는 방식(센서식) 등에 의해 구현될 수 있다.The
수전부(110)는 냉수관에 연결되기 위한 냉수연결호스(101)와, 보일러로부터의 온수관에 연결되기 위한 온수연결호스(102)와, 핸들(125) 및 카트리지에 의하여 조절된 혼합수가 토출헤드(123)로 공급되기 위한 혼합수 토출 호스(103)를 갖는다. 이들 온수연결호스(102), 냉수연결호스(101) 및 혼합수 토출 호스(103)는 연결되기 위한 상대물과의 접속을 위한 유니언 너트를 구비할 수 있다.The
혼합수 토출 호스(103)에는 본 발명과 관련된 전원제어함(130)이 구비된다. 전원제어함(130)은 싱크대 프레임(10)의 내측에 설치되며, 밸브(140) 및 스위치부(142)에 전기적으로 연결된다. 전원제어함(130)은 혼합수 토출 호스(103)가 통과될 수 있게 형성되는 함체(131)와, 함체(131) 내에서 혼합수의 흐름에 의하여 전기를 생성할 수 있게 형성된 발전기(132), 발전기(132)에서 생성된 전기를 저장할 수 있게 형성된 배터리부(133) 및, 발전기(132)에서 생성된 전기를 정류하여 배터리부(133)에 공급하고, 터치 기판부(141)로부터 전달받은 신호에 의하여 밸브(140)의 개폐를 제어하는 제어 기판부(135)를 포함하는 형태일 수 있다.The mixed
발전기(132)는 혼합수의 흐름에 의하여 회전될 수 있는 로터를 가질 수 있으며, 로터의 회전에 의하여 교류 전원이 발생된다. 발전기(132)에서 생성된 전기는 제어 기판부(135)에 구비된 정류 및 정전압 제어회로에 의하여 직류로 변환되어 배터리부(133)로 공급될 수 있다. 발전기(132)는 혼합수가 사용되는 동안 계속하여 전기를 생성하게 되고 생성된 전기는 제어 기판부(135)의 전원 제어에 의하여 배터리부(133)로 저장된다. 발전기(132)에서 생성되는 전기는 상대적으로 적은 편이나, 후술하는 바와 같이, 밸브(140), 제어 기판부(135) 및 터치 기판부(141)의 소비 전력을 줄임으로써 발전기(132)의 생성 전원으로 수전 시스템을 운용하도록 구성할 수 있다.The
배터리부(133)는 기본적으로 발전기(132)로부터 생성된 전기를 저장하는 축전지 형태(예: 리튬 배터리)이나, 별도로 일반 건전지가 추가적으로 포함될 수 있다. 또한, 가정용 교류 전원을 직류로 변환한 형태를 공급받을 수 있도록 제어 기판부(135)는 별도의 외부 전원부(134, 도 2 참조)를 구비할 수 있다.The
함체(131)의 일측에는 제1램프(138)가 설치될 수 있다. 이러한 제1램프(138)는 제어 기판부(135)에 의하여 제어되어 발전기(132)에서 생성된 전기를 배터리부(133)에 저장하는지 여부를 외부에서 식별할 수 있게 형성될 수 있다.A
또한, 수전부(110)의 하단에는 수전부(110)의 상태 등을 표시할 수 있게 형성된 제2램프(143)가 구비될 수 있다. 일 예로, 램프(143)는 혼합수가 토출되는 모드일 때를 청색으로 표시하고, 배터리부(133)의 전류가 기준치 이하인 저전류일 때를 적색으로 표시할 수 있게 형성될 수 있다. 제2램프(143)의 색상의 선택은 이와 다른 조합이 가능하다. 혼합수의 토출이 없을 때에는 제2램프(143)는 꺼져(off) 있다.In addition, a
앞서 설명한 것처럼, 수전부(110)의 내부에는 제어 기판부(135)와 전기적으로 연결된 터치 기판부(141)가 설치될 수 있다. 몸체부(121)의 내부에는 터치 기판부(141)를 카트리지로부터 격리하여 수밀성을 확보할 수 있도록 격실이 형성될 수 있으며, 터치 기판부(141)는 격실 내에 설치될 수 있다. 터치 기판부(141)는 격실에 수용된 상태에서 방수재에 의해 밀봉되게 설치될 수 있다. 방수재의 처리는 액상 수지를 제2 기판부(141)에 도포하고 이를 경화시키는 방법으로 구현할 수 있다. 이러한 처리에 의하여 터치 기판부(141)는 몸체부(121)의 내부에서 누수 등에 의한 습기 또는 물기의 침투로부터 차단될 수 있다.As described above, the
터치 기판부(141)는 밸브(140)와 전기적으로 독립되게 설치된다. 구체적으로, 터치 기판부(141)에서 수신된 감지신호는 제어 기판부(135)로 보내어지고, 제어 기판부(135)가 이를 토대로 밸브(140)를 제어할 수 있게 구성된다. 터치 기판부(141)가 터치감지부(142)의 아날로그 신호를 수신하는 과정에서 노이즈가 차단될 수 있도록, 밸브(140)는 제어 기판부(135)에 직접 전기적으로 연결되어 있다.The
수전부(110)는 앞서 설명된 전원제어함(130)에 연결되거나, 전원제어함(130) 대신 외부 전원연결단자에 의하여 직접 연결되는 것도 가능하다.The
도 2와 같이, 제어 기판부(135)와 터치 기판부(141)는 전기적으로 연결되어 있어 발전기(132)에서 생성되고 배터리부(133)에 저장된 전원을 제어 기판부(141)로 공급한다. 제어 기판부(141)는 터치 기판부(141)의 수신 신호에 따라 밸브(140)를 개폐시키거나, 제1램프(138) 및 제2램프(143)에 의하여 상태를 표시하도록 제어한다.As shown in FIG. 2 , the
제어 기판부(135)는 저전류 상태로 전류를 사용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기본적인 전류수치는 작동이 없는 경우 1 mA 이하이고, 작동시 4 mA 이하로 설정할 수 있다. 충전 가능한 배터리부(133)는 4.2 V, 3500 mAh의 용량을 가질 수 있다. 밸브(140)는 솔레노이드 밸브로서 소비전력을 절약할 수 있도록 12 V 대신 6 V인 것이 사용될 수 있다.The
상기와 같이 설명된 절수 기능을 갖는 수전 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. The configuration and method of the described embodiments are not limitedly applied to the power receiving system having the water saving function described above. The above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each of the embodiments so that various modifications can be made.
10: 싱크대 프레임 100: 절수 기능을 갖는 수전 시스템 101: 냉수연결호스 102: 온수연결호스 103: 혼합수 토출 호스 110: 수전부 121: 몸체부 122: 스파우트 123: 토출헤드 130: 전원제어함 131: 함체 132: 발전기 133: 배터리부 134: 외부 전원부 135: 제어 기판부 138: 제1램프 140: 밸브 141: 터치 기판부 142: 터치 감지부 143: 제2램프 152: 케이블10: sink frame 100: power faucet system with water saving function 101: cold water connection hose 102: hot water connection hose 103: mixed water discharge hose 110: power receiver 121: body part 122: spout 123: discharge head 130: power control box 131: hull 132: generator 133: battery unit 134: external power supply 135: control board unit 138: first lamp 140: valve 141: touch board unit 142: touch sensing unit 143: second lamp 152: cable
Claims (8)
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