KR200358234Y1 - 순간가열 기능을 가지는 비데. - Google Patents

Abstract

본 고안은 순간가열 기능을 가지는 비데에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종전의 온수비데에 설치되는 온수탱크를 제거하고 인체세척에 적정온도를 유지하며 가열하는 기능과 세척시 토출되는 세척수에 공기를 제공하는 기능의 비데에 관한 것이다.

본 고안은 전기에 의하여 발열하는 시즈히터(12); 본체내에 히터와 인접(隣接)하여 설치한 가열파이프(13); 상기 히터와 가열파이프를 내부에 가지며 히터에서 발생한 열을 흡수하여 가열파이프내의 물에 전달하는 기능의 본체(11); 본체가 과열시 온도를 감지하여 전원을 일시적으로 차단하는 기능의 바이메탈(14); 본체의 온도를 감지하여 그 정보를 PCB회로등 제어수단부에 제공하는 기능의 본체온도센서(15); 본체 외부에 설치되어 본체에 입수되는 물의 온도를 감지하여 그 정보를 PCB회로등 제어수단부에 제공하는 기능의 입수온도센서(16); 외부로 부터 물의 공급과 배출통로이고 가열파이프와 연결되는 이송관(17); 본체(11)의 열손실을 방지하는 기능의 단열재(20); 세척수에 공기를 공급하는 기능의 공기공급구조(23);로 구성 되어진 것을 특징으로 한다.

본 고안이 제공하는 비데는 온수탱크를 제거하여 제작단가를 낮추며 비데의 부피를 줄여 설치공간을 적게 차지하며 전기히터로서의 높은 안전성은 물론 열효율의 극대화와 세척수에 공기를 공급하고 공기를 가지는 세척수로 인체를 세척하여 세척효과를 증진시킨다.

Description

순간가열 기능을 가지는 비데.{A bidet with instantly heating function}

본 고안은 순간가열 기능을 가지는 비데에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종전의 온수비데에 설치되는 온수탱크를 제거하고 적정온도를 유지하며 가열하는 기능과 비데의 크기를 소형화, 구조를 단순화 시키고 인체를 세척하는 세척수에 공기를 제공하는 공기공급구조를 제공하여 공기를 가지는 세척수로 세척하여 세척효과를 증진시키는 비데에 관한 것이다.

도 12는 종래 기술에 의한 비데의 작동 블럭도이고,

도 13은 종래 기술에 의한 비데의 배치도로,

종래에는 수도관에서 입수된 물이 비데의 온수탱크에 저장하고 탱크내에 설치한 히터로 가열하여 일정온도로 물의 온도를 높이고, 사용시는 솔레노이드밸브(19)가 개방되고 노즐을 통하여 외부로 분사되어 인체를 세척하였다.

여기서, 사용을 안하는 시간에도 물을 저장하고 가열한 온수탱크의 자연냉각으로 재차 반복하며 가열하여 유지함으로 인한 전력낭비와 계속적인 사용으로 사용하는 세척수가 탱크용량을 초과시에는 새로운 냉수가 탱크내에 유입되고 가열되기 전에 노즐을 통하여 분사되어 인체를 세척하므로 인하여 사용자에게 불쾌감을 주었다.

또한, 이러한 문제점으로 인하여 종전의 비데기는 소량의 세척수를 사용하여 인체를 세척하는 바, 충분한 세척이 안되었고 비데 사용을 기피하는 이유중의 하나였다.

도 14는 종래 기술에 의한 세척수 가열탱크의 단면도로,

온수탱크(32) 내부에는 시즈히터(31)와 고열시 전원을 차단하는 기능의 바이메탈(14), 온수탱크내의 물의 온도를 감지하여 제어수단에 제공하는 온도센서(15)가 설치되었고 이송관(17)을 통하여 이송된 물의 탱크내로 입출수되는 입출수관을 설치하였다.

상술한 불편외에도 비데가 온수탱크(32) 구조를 가짐으로 인하여 부피가 커짐은 물론 좁은 공간의 화장실에는 설치가 어렵고 공간의 낭비가 심하였으며 구조의 복잡함으로 인하여 제작단가 상승의 요인이었다.

도 15는 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 단면도로,

일본 설비공고 제1-42757호(1989)에 개시된 순간가열식 온수장치로 물유입구(40)을 통하여 장치내로 이송된 물은 유입통로인 세라믹히터(34)에 의하여 가열되고 장치내의 공간인 온수저장 탱크에 저장되고 플로트밸브(43)을 가진다..

계속되는 사용에 대하여도 온수의 공급은 가능하나 원통형의 세라믹히터를채택한 것으로 그 소재의 고가는 물론 통가열 방식으로 전력소비가 많아 가정용 비데가 채택하기에는 문제가 있다.

도 16은 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 단면도로,

국내특허공보 2001-0005931호로 등록된 것으로 도15와 구조와 작동은 유사하나 상기한 문제점을 보완한 것으로 물유입구(40)가 하부에 있고 도 15의 물유입구(40)에는 상자 모양의 캐트리지를 끼운다.

물유입구(40)에 끼워진 캐트리지의 바닥면은 평판형의 세라믹히터(34)이고 뚜껑은 열전도율이 좋은 소재인 동(Copper)등을 채택한 것이다.

평판의 세라믹히터(34)를 채택하여 소재의 단가를 낮추고, 소비되는 전력을 감소시켰으나 반면에 도16의 장치가 가지는 만큼의 계속적인 사용에 대한 적정온도(40℃ 내외)의 세척수 공급에는 히터의 발열량을 줄인 것으로 문제점이 있다.

또한, 구조가 복잡하며 금속재의 하우징, 세라믹히터등을 고려시 고가의 구조를 가지는 기술이다.

도 17은 새로운 종래 기술에 의한 제 2의 세척수 가열장치의 단면도로

실용신안 20-0294079(등록일:2002.10.22)호로 등록한 "수도 직결식 순간가열히터를 구비한 비데"로

도와 같이 직접순간가열히터(PTC;Positiv temperature coeifficient)를 직접 물의 통로인 유입관 설치하여 사용하며 그 히터의 성분은 삼산화티타늄바륨(BaTiO3)이 주성분이고 미량의 도펜트(Dopant)를 첨가한 N형 반도체의 일종이라 하였으나,

PTC히터는 세계적으로 쓰여지고 있는 세락믹히터의 이명(異名)이고 그 주성분은 정확하게 티탄산바륨이고 용도에 따라 미량의 란탄, 이트륨, 비스무트, 투륨등을 혼합하여 사용하고 있으며, 본 고안은 가장 간단하고 단순한 구조로 경제성은 기대가 된다.

도 18은 더 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 분해 사시도,

도 19는 더 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 제 2실시예의 분해 사시도,

도 20은 더 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 단면도로

일본 특허공보: 2004003371호(출원일:2003,08.22)의 "BIDET", 2004003372호(출원일:2003.08.22)의 "BIDET", 국내출원;10-1999-7009008호, 공개번호;10-2004-0015377호,0015378호의 "인체 국부 세정장치"로

구조는 종래 기술에서 볼 수 없는 단순한 구조를 가지고 있으며 세척수의 가열은 판상의 세라믹히터(34)에 의한 가열로 효과적이며 공기펌프에 의한 세척수에 공기공급 구조를 가졌으며,

도 18에서 보면 수지성분의 몸체(35)를 상하로 가지고 그 맞붙는 위치의 몸체 상하 양쪽에 물이 흐르는 사행(蛇行)의 물통로(37)를 가지는 구조의 몸체로 물통로(37)는 적어도 1회이상 구부러진 것이고, 몸체(35) 일측에는 입수구(40)와 연결구 다른 일측에는 출수구(41)와 연결구를 가지는 구조로 몸체 일측의 입수구(40)로 들어간 물은 물통로(37)를 순환하며 1차 가열되고 가열된 물은 연결구를 나와연결관(42)를 통하여 다른 일측의 연결구를 통하여 이송되어 다른 일측의 물통로(37)를 순환하며 2차 가열이 완료되어 출수구(41)를 통하여 배출되어 가열은 완성된다.

양쪽 수지몸체 사이에는 물통로를 흐르는 물을 가열하기 위한 세라믹히터(34)와 수밀을 위하여 실리콘링(36)을 설치한다.

도 19의 제 2실시예를 보면 세라믹히터(34)의 앞,뒤에 열전달율이 높은 동판(44)를 끼우고 동판과 수지몸체 사이에 실리콘링(36)을 설치한다.

이 종래 기술에 있어 문제점은,

첫째, 몸체내에서 실리콘링(36)과 접(接)하여 물통로(37)를 사행(蛇行)하는 세척수인 물은 펌프에 의하여 가압(加壓)된 물로 실리콘링의 수명을 단축시키며, 실리콘링(36)의 설치불량 또는 시간의 경과나 진동에 의한 변형시 누수가 발생하며 전원이 인가된 비데내에서의 누수는 안전상의 문제가 있다.

둘째, 수지몸체(35)는 수지 성분으로 열전도도는 낮아서 냉각에 의한 열의 손실을 방지하는데는 효과적이고 계속적인 사용에 따른 가열은 1.2Kw(명세서 내용)용량의 세라믹히터(34)의 계속적인 작동으로 40℃ 정도의 세척수 공급이 가능하나, 시작시 노즐에서 초기에 분사되는 물은 세라믹히터(34)의 가열만으로 40℃의 물을 준비하여야 하는 바, 가열후 동판이나 몸체에 의한 냉각에 대하여 세라믹히터(34)는 재가열하여야 하고 그 회수는 빈번할 수 있으며 이로 인한 소량의 전원을 공급받는 가정의 전원 특히, 사용자가 있는 화장실내의 전등의 깜빡거림등으로 불편하다.

(초기에 수초동안 분사되는 물은 세라믹히터의 작동과 동시에 가열이 불가능하다. 초기 노즐에서 분사되는 물의 온도를 40℃ 정도로 유지하려면 세척으로 조작후에 분사시작을 수초간 지연하여 가열시간을 가지는 방법과 용변시 앉는 시트에 착좌센서 등을 설치하여 분사전에 가열하여 온도를 유지하는 방법이 있다.)

셋째, 가열장치에 세라믹히터(34), 동판(44), 실리콘링(36), 연결구(42)등 부품이 많이 필요하고 이는 순간가열장치의 가격을 높여 비데에 채용을 어렵게하고 비경제적이며 많은 부품의 사용은 그 수만큼의 불량이나 오작동의 가능성이 있다.

넷째, 세척수에 공기를 주입하는데 있어서 강제적인 공기펌프에 의한 주입은 비데내 공기펌프(미도시)가 필요한 바, 전항과 같은 문제가 있다.

도 21은 더 새로운 종래 기술의 수지몸체(35)의 일부분의 단면도이고,

도 22는 더 새로운 종래 기술의 세라믹히터(34)나 동판(44)과 수지몸체(35)가 실리콘링(36)을 사이에 끼우고 설치된 수지몸체(35)의 일부분의 수직단면도이고,

도 23은 더 새로운 종래 기술의 흐르는 세척수에 의한 압력을 표시하는 단면도로,

도 22의 도면에 보면 세라믹히터(34)나 동판(44)과 수지몸체(35)가 설치되는 부분은 수평면과 면이 만나는 것이지만 그 사이에는 간격이 있으며 이 간격에 의한 누수를 방지하기 위하여 몸체(35)에 요삽홈을 설치하고 도 22와 같이 압착하여 설치할 것이다.

또한, 세척수가 흐르는 물통로(37)의 형상은 다양하게 할 수 있으나 물통로인 관로의 형상은 각관보다 원형의 관로가 압력손실과 벽면마찰 손실을 최소화할 수 있으므로 수평면인 세라믹히터(34)나 동판(44)과의 접하는 부분에 채택이 가능한 반원형의 관로인 물통로(37)을 선택할 것이다.

즉, 반원형상의 단면적을 가지는 물이 흐르는 곡관으로,

곡관의 흐름을 보면 곡관의 영향으로 도 23의 단면 CD에는 원심력에 의해 압력차가 생기고, 곡관의 안쪽인 b부분에는 압력이 강하(降下)하고, 바깥쪽인 a부분에는 압력이 상승한다.

물통로(37)의 바깥벽부분의 물은 벽면을 따라 안쪽으로 향하고,속도가 큰 중심부부근의 물은 눌러져 바깥쪽을 향하게 된다. 이러한 흐름은 관로내의 2차흐름(Secondary flow)으로 이러한 흐름에 따라 흐름의 박리가 일어나고 이는 흐르는 물의 저항으로 작용한다.

여기서, 물통로(37)의 a부분에는 압력이 상승하고 그 압력은 그 바깥쪽을 감싸는 실리콘링(36)의 a'부분에 전달된다. 실리콘링의 b'부분의 압력의 변화는 미비하다.

O링인 실리콘링(36)의 일부분에만 지속적으로 압력의 상승(작동시), 하강(정지시)이 반복되면 실리콘이 가지는 피로도에 따라 실리콘링(36)에 변형이 발생하는 것은 필연적이다.

즉, 실리콘링의 변형에 의한 누수의 발생은 필연적이다.

또한, 실리콘링(36)은 가열수단인 세라믹히터(34)나 열전달 통로인 동판(44)과 접(接)하여 설치한 것으로 가열과 냉각이 반복적으로 일어나고, 흐르는 물은 본체에 유입되기 전에 가압된 물로 실리콘링(36)변형은 상황에 따라 가속화될 수 있다.

단지 피로도가 높은 우수한 재질의 실리콘링을 사용하여 변형시간을 연장하는 것이다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 열효율을 향상시키고 안전성을 확보하며 구조를 간단히하여 비데의 크기를 줄이고, 염가의 시즈히터(Sheath heater)를 사용하므로 비데기의 제작단가를 낮추어 염가의 순간가열 기능을 가지는 비데를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 의한 비데의 작동 블럭도.

도 2는 본 고안에 의한 순간가열 기능의 히터조립체의 사시도.

도 3은 도 2의 A-A'부를 절취한 단면도.

도 4는 도 2의 B-B'부를 절취한 단면도.

도 5는 본 고안에 의한 가열파이프의 벤딩 실시예의 단면도.

도 6는 본 고안에 의한 히터 벤딩 실시예의 단면도.

도 7은 본 고안에 의한 히터조립체를 단열재에 매몰하여 설치한 단면도.

도 8은 본 고안에 의한 제 2실시예의 히터조립체의 사시도.

도 9는 제 8도의 가열파이프와 히터의 설치예의 개략도.

도 10은 본 고안에 의한 공기공급구조의 설치예의 단면도.

도 11은 본 고안에 의한 공기공급구조의 제 2설치예의 개략도.

도 12는 종래 기술에 의한 비데의 작동 블럭도.

도 13은 종래 기술에 의한 비데의 배치도.

도 14는 종래 기술에 의한 세척수 가열탱크의 단면도.

도 15는 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 단면도.

도 16은 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 단면도.

도 17은 새로운 종래 기술에 의한 제 2의 세척수 가열장치의 단면도.

도 18은 더 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 분해 사시도.

도 19는 더 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 제 2실시예의 분해 사시도.

도 20은 더 새로운 종래 기술에 의한 세척수 가열장치의 단면도.

도 21은 더 새로운 종래 기술에 수지몸체(35)의 일부분의 단면도.

도 22는 더 새로운 종래 기술에 수지몸체(35)의 일부분의 수직단면도.

도 23은 더 새로운 종래 기술에압력을 표시하는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 본체 12 : 히터

13 : 가열파이프 14 : 바이메탈

15 : 본체(本)온도센서 16 : 입수(入水) 온도센서

17 : 이송관 18 : 출수(出水)온도센서

19 : 솔레노이드 밸브

20 : 단열재 21 : 제어밸브

22 : 저항체(抵抗) 23 : 공기공급구조

24 : 노즐

31 : 시즈히터 32 : 온수탱크

33 : 펌프 34 : 세라믹(PTC)히터

35 : 수지몸체 36 : 실리콘링(O링)

37 : 물통로 38 : 리드선

39 : 벤트부(Bent portion)

40 : 물 유입구 41 : 온수 유출구

42 : 연결관 43 : 플로트 밸브(Float valve)

44 : 동판(Copper plate)

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서,

비데의 인체세척의 효율과 세척시 쾌적함을 위하여 세척수인 물을 일정한 온도로 가열하는 히터, 히터와 근접하여 물의 이송통로인 가열파이프, 히터와 가열파이프를 내부에 가지고 히터에서 발생한 열을 흡수하여 가열파이프내부를 흐르는 물에 전달하는 기능의 본체로 구성된다.

또한, 본 고안은 세척수에 공기를 공급하는 공기공급구조를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 본체와 입수되는 물의 온도를 감지하는 온도센서를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 본체의 냉각을 방지하는 단열재를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 고안인 비데에 사용하는 순간가열 히터조립체의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1는 본 고안에 의한 비데의 작동 블럭도로,

수도관을 통하여 비데내로 이송된 물은 펌프의 가압에 의하여 일정한 압력을 가지게 되고 사용단계별 또는 사용자의 선택에 따라 조절밸브의 작동으로 노즐에 배출되는 수량(水量)과 분출속도등이 결정되며, 조절밸브를 거친물은 히터조립체를 통과하며 가열되고 노즐을 통하여 외부로 배출되므로 완성된다.

도 2는 본 고안에 의한 순간가열 기능의 히터조립체의 사시도로

히터(12), 가열파이프(13)는 본 고안의 본체(11)를 제작하는 본체주물용 금형(몰드)이 가지는 인서트홈에 그 종단부가 끼워지고 주조되어 본체(11) 내부에 설치된다.

히터(12)는 열선인 철니크롬선을 산화마그네슘등의 단열재로 충전된 철,스텐관으로 되어있는 통상의 시즈히터(Sheath heater)이다.

가열파이프(13)는 주조시의 고열과 압력에 대응하는 소재로 스테인레스관, 철관, 황동관등 주조환경에 대응하는 어떤 소재라도 사용할 수 있다.

히터(12)는 본체(11) 내부에 매설된 상태에서 발열하므로 발생된 열은 100％로 본체(11)가 흡수한다. 본체에 흡수된 열은 같이 본체내에 매설된 가열파이프(Heating pipe)(13)에 흐르는 물에 전달되고 가열된 물은 통로인 이송관(17)을 따라 이동하고 노즐을 통하여 본체 외부로 배출되어 순환은 완성된다.

본 고안의 히터조립체가 가지는 열량은 시즈히터의 발열량에 비례하는 바,

조립체가 가지는 열량을 증가시키는 방법은 히터의 길이를 길게하여 히터용량을 키우거나 수개의 히터를 설치하여 증가시킨다.

여기서 경제적으로 열량을 증가시키기 위하여 긴길이의 대용량의 히터를 벤딩하여 길이를 적게하여 본체가 가지는 체적내에 설치한다.

바이메탈(14)는 본체 과열시 히터(12)에 공급되는 전원을 차단하는 기능을 하고 본체(11)의 외벽에 고정되어 설치한다.

본체온도센서(15)는 본체온도를 감지하여 제어수단인 PCB회로(미도시)에 제공하는 기능을 하고 본체(11)의 외벽에 고정되어 설치한다.

이송관(17)은 수도관으로부터 물을 히터조립체의 가열파이프까지 이송하는 통로이다.

입수온도센서(16)는 본 발명의 히터조립체에 들어오는 물의 온도를 감지하여 제어수단인 출수온도센서(18)은 세척수인 물이 부품의 고장등으로 고온(50℃ 이상)으로 노즐에서 인체에 분사되어 발생하는 화상등의 위험을 방지하기 위한 것이다.

센서는 온도를 감지하여 제어수단부인 PCB회로에 전달하면 PCB회로는 솔레노이드밸브(19)의 폐쇄등의 안전조치를 한다.

제어수단부인 PCB회로는 입수온도센서에서 제공받은 온도와 목적한 온도와의 차이에 따라 다른 방법으로 히터(12)를 ON/OFF 방식으로 가열하여 목적한 온도의 물을 만든다.

본체(11)내에 수개의 히터(12)를 설치시 그 효과는 극대화 된다.

다수의 히터를 설치하고 공급수의 온도에 따라 ON시키는 히터(12)의 숫자를 조절하거나 용량이 다른 히터를 설치하고 공급수의 온도에 따라 ON시키는 히터(12)를 선택적으로 가열시키므로 목적한 온도의 물을 신속하게 얻을 수 있다.

도 3은 도2의 A-A'부를 절취한 단면도로

본체(11)의 내부에는 원형으로 벤딩된 히터(12)와 히터 주위에는 벤딩된 가열파이프(13)가 설치되어 있다.

히터(12), 가열파이프(13)의 설치방법은 본체를 주조하는 금형(Mold, Die)이 가지는 인서트(삽입)구에 히터(12), 가열파이프(13)의 종단부를 인서트(삽입)하고 주조하여 설치한다.

도 4은 도2의 B-B'부를 절취한 단면도로

본체(11)의 내부에는 히터(12)와 가열파이프(13)가 설치되어 있는 것을 보여준다.

본체에 매설된 히터에서 발생한 열은 100％ 본체가 흡수하고 본체가 가지는 열은 본체에 매설된 가열파이프를 순환하는 물에 전달된다.

도 5은 본 고안에 의한 가열파이프의 벤딩 실시예의 단면도이고

도 6는 본 고안에 의한 히터 벤딩 실시예의 단면도로,

본체(11)내부의 바깥쪽에는 가열파이프를 안쪽에는 히터를 설치한다.

이는 바깥쪽에 히터를 설치시에 발생하는 본체외벽의 과열로 비데가 가지는 타 부품의 고장과 화재를 방지하고 냉각으로 인한 열손실을 방지하는데 있다.

도 7은 본 고안에 의한 순간가열 기능을 가지는 히터조립체를 단열재에 매몰하여 설치한 단면도로,

단열재(20)에 히터조립체의 본체를 매몰한 것이다.

이러한 설치는 히터조립체의 열손실을 최소화시킬 수 있으며,

본 고안의 히더조립체가 가열시 물과 가열체와의 접촉면을 원형의 파이프 형상을 채택하였고, 파이프를 벤딩하여 적층함으로 체적을 최소화하여 가능하게 하였다.

예, 10ø의 가열파이프 1m를 설치하는 공간은(내부에 히터설치)

1) 체적의 지름을 10Cm일 경우(파이프 지름:1Cm)

원둘레 = 지름X3.14 = 10X3.14 = 31.4Cm 외부노출 양끝단 3Cm.

3바퀴 회전시키면 31.4X3 = 94.2Cm, 94.2 + 6(양끝단) = 100.2 = 1m

즉, 지름 11Cm X 높이 3Cm의 체적에 1m의 가열파이프와 히터를 설치.

2) 체적의 지름을 8Cm일 경우(파이프 지름:1Cm)

원둘레 = 지름X3.14 = 8X3.14 = 25.12Cm 외부노출 양끝단 3Cm.

4바퀴 회전시키면 25.12X4 = 100.48Cm, 100.48 + 6(양끝단) = 106.2 = 1m이상

즉, 지름 9Cm X 높이 4Cm의 체적에 1m의 가열파이프와 히터를 설치.

단열재를 경질의 우레탄폼을 채택하면 우레탄폼이 가지는 단열의 효과 외에도 방수력과 접착력은,

1. 조립체의 본체(11) 내부로 액체가 입출수되고, 입출수구와 인접한 곳에 전원이 인가되어 가지는 누전의 위험.

2. 바이메탈(14)과 온도센서(15)등 히터조립체 부품들의 체결부 이탈에 의한 오작동.

3. 이송관(17)과 가열파이프(13)의 이음매 부위에서 발생할 수 있는 누수등을 방지한다.

도 8은 본 고안에 의한 제 2실시예의 히터조립체의 사시도로

본 고안의 순간가열 기능을 가지는 비데의 가열장치인 히터조립체는 용량에 대응하는 길이의 히터와 가열파이프를 벤딩하여 비데내에 주어지는 공간에 따라 원통형, 사각기둥형등 형상을 달리하여 설치할 수 있다.

도 9는 제 8도의 가열파이프와 히터의 설치예의 개략도로 도8의 본체 내부에 설치한 가열파이프와 히터를 보여준다.

도10은 본 고안에 의한 공기공급구조의 설치예의 단면도로

비데는 물을 이용하여 인체세척을 하고, 세척의 시작은 비데가 가지는 솔레노이드밸브가 사용자의 조작에 의하여 개방되어 물이 노즐에 공급되고 분사하는 것이다.

세척의 종료는 일정시간 분사후 솔레노이드밸브가 작동하여 밸브를 폐쇄하는 것이다.

종래의 기술로는 공개번호:10-2004-0001801호(공개일자:2004.01.07)의 "비데의 분사노즐"과 실용신안등록 제:20-0211444호(등록일:2000,11.13)의 "비데의 분사노즐"이 있다.

종래의 기술은 세척수가 흐르는 노즐팁(몸체)의 이송관내에 이송관이 좁아지는 협소부에 오리피스인 천공을 뚫어주는 것이다.

이송관에 천공을 뚫는 것은 천공으로 물이 분출할 수가 있어 적당하지 않는 기술이다.

본 고안의 공기공급구조(23)는 양방향이 개방된 구조로 솔레노이드밸브와 노즐사이의 이송관(17)에 설치되고, 설치는 이송관 내부로 공기공급구조(23)의 일방향의 끝단을 삽입하고, 이송관내에 있는 구조의 끝단은 노즐방향으로 설치한다.

이송관 외부에서의 공기공급구조(23)의 끝단은 대기에 노출된다.

비데가 작동을 안하는 경우에는 솔레노이드밸브가 폐쇄되어 솔레노이드밸브와 노즐사이와 이송관에는 물이 없는 상태로 공기공급구조(23)는 누수의 위험이 없다.

비데가 작동하는 경우 공기공급구조(23)를 설치한 부분의 이송관은 벤추리관으로 벤추리 효과에 의하여 외부의 공기가 구조를 통하여 이송관내로 흡입된다.

또한, 이송관내에 흐르는 물은 공기공급구조(23)가 가지는 체적에 의하여 단면적이 줄어 유속은 빨라지고 압력은 줄다가 구조가 끝나는 지점에서 갑작스런 단면적의 증가로 순간적인 진공현상(케비테이션,Cavitation)이 발생하나 진공현상 발생부가 벽이 아닌 개방형의 공기공급구조(23)의 일측끝단으로 공기가 이송관내에 흡입되어 공급된다.

흡입되어진 공기는 물과 섞이여 공기방울(에어버블,Air bubble)을 가지는 세척수로 노즐을 통하여 분사되어 인체세척 효과를 높인다.

도 11은 본 고안에 의한 공기공급구조의 제 2설치예의 개략도로

공기공급구조(23)의 공기공급량을 늘리기 위하여 이송관(17)내에 공기흡입구조의 끝단은 세척수의 유속(流速)이 빠른 부분에 설치한다.

이송관내의 유속이 일정할 경우에는 유속을 빠르게 하기 위하여 구조끝단이 위치하는 부위의 이송관내에 저항체(抵抗)(22)를 설치한다.

여기서 공기흡입구조에 공기가 흡입되는 것에 대하여 이론적으로 살펴보면,

공기흡입구조가 설치된 부분의 이송관의 관면적은 흡입구조의 단면적을 빼고난 면적으로 이 부분의 이송관의 관면적은 작아지고 흡입구조끝단 이후의 이송관의 관면적은 이전과 같아 진다.

즉, 이부분의 이송관은 벤츄리관이고 유체역학상의 벤츄리효과가 발생한다.

저항체(抵抗)(13)의 설치 이유는 베르누이의 정리인 "유속이 빨라지면 압력이 떨어지고, 유속이 느려지면 상대적으로 압력이 높아진다."로 여기서 압력은 물이 흐르는 이송관 내부의 압력으로 압력이 낮으면 양방향 개방형 구조의 공기공급구조로 대기압에 의하여 외부공기의 흡입량이 늘어나는 것이다.

또한, 일정한 량의 물이 흐르는 관내에서 관의 면적과 유속관계는,

A부분: 관면적 X 유속 = B부분: 관면적 X 유속으로

구조가 설치되는 이송관내에 저항체를 설치하여 관면적을 작게하면 그 관면적 축소비율에 반비례하여 유속은 빨라지고, 유속이 빨라지면 비례하여 압력이 떨어져 이송관내로 흡입되는 공기의 량이 증가한다.

또한, 본 고안의 급탕용 히터조립체내에 히터(12)와 가열파이프(13)를 설치하는 방법은,

첫째, 본체 주조시 본체 금형(몰드,Mold)내에 히터(12), 가열파이프(13)의 종단부를 금형이 가지는 요삽홈(인서트홀; Insert hole)에 끼워서 설치하고 주조하여 본체내부에 히터와 가열파이프을 설치하는 방법.

둘째, 본체 주조시 본체 금형내에 히터(12)만을 인서트하고 다이케스팅등의 주조한 뒤에 본체를 가공하여 본체내에 가열파이프 역할을 하는 공간을 만드는 방법.

셋째, 상기 2가지 방법으로 본체 내부에 가열파이프를 만들고 히터(12)를 본체(11)가 가지는 요삽홈에 끼우거나 압착의 방식으로 설치하여 만드는 방법.

넷째, 히터(12)와 가열파이프(13)를 FLUX도포하고 브레징(Blazing)의 방법으로 열에 의하여 융제(融劑)인 FLUX를 녹여서 히터와 가열파이프를 일체형으로 만드는 방법이 있다. 여기서 융제인 FLUX는 본체(11)의 역활을 한다.

예컨대, 본 고안은 그 형상 및 모양의 변경이 가능하며 특히, 본 고안은 상술한 실시예 외에도 히터와 가열파이프의 변형설치는 물론 각각 다른 방법으로 히터와 가열파이프를 본체에 설치할 수 있으며, 청구범위에서 청구한 본 발명의 요지를 벗어남 없이 본 고안에 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형의 실시가 가능한 것임은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 고안의 청구범위내에 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안인 순간가열 기능을 가지는 비데는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 히터와 가열파이프를 본체에 매설한 형태의 가열 구조로 히터에서 발생한 열의 100％를 본체가 흡수하고 이 열은 가열파이프내의 물에 전달하는 방식으로 구조를 최소화한 것으로 비데의 온수탱크를 제거하므로 구조을 단순화하고, 크기를 줄이는 효과.

둘째, 비데가 가지는 소형의 히터조립체를 단열재에 매설하는 방법으로 설치가 가능한 바, 열효율 증가 효과.

셋째, 비데의 구조 단순화로 제품제조 원가절약, 비데의 소형화로 설치 공간의 절약효과.

넷째, 고가의 PTC히터가 아닌 국산의 염가 시즈히터 사용으로 경제적으로 기여하는 효과.

다섯째, 염가의 공기공급구조를 채택하여 세척수로 인체세척 효과를 향상시킨다.

Claims (7)

1. 히터에서 발생한 열을 흡수하여 가열파이프내의 물에 전달하는 기능의 본체(11); 본체 내부에 설치되며 본체로 부터 열을 공급받아 내부의 물을 가열하는 물의 이송통로(移送通路)인 가열파이프(13); 본체 내부에 설치되며 본체 가열수단인 히터(12);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 순간가열 기능을 가지는 비데.
2. 1항에 있어서,

   본체(11) 외벽면에 접(接)하게 설치되어 본체 과열시 히터(12)에 전원 공급을 단락시키는 기능의 바이메탈(14):을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 순간가열 기능을 가지는 비데.
3. 1항에 있어서,

   본체(11) 외부에 설치하여 입수(入水)의 온도를 감지하여 제어회로에 전달하는 기능의 입수온도센서(16);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 순간가열 기능을 가지는 비데.
4. 1항에 있어서,

   본체(11), 히터(12)의 열손실을 방지하기 위하여 내부에 매립의 방법으로 설치하는 단열재(20);를 사용하는 것을 특징으로 하는 순간가열 기능을 가지는 비데.
5. 1항에 있어서,

   양방향이 개방형인 구조로 이송관 외부의 끝단은 대기에 노출하고, 이송관내의 끝단은 노즐 방향으로 설치한 공기공급구조(23);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 순간가열 기능을 가지는 비데.
6. 5항에 있어서,

   이송관(12)과 일체형의 구조인 공기공급구조(11);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 순간가열 기능을 가지는 비데.
7. 주조(鑄造)의 방법에 의하여 만들어진 본체(11); 본체 금형에 인서트하고 주조하여 본체 내부에 설치한 가열수단인 히터(12); 본체 금형에 인서트하고 주조하여 본체 내부에 설치한 가열파이프(13);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 순간가열 기능을 가지는 비데.