KR100446579B1 - 일정유량절수밸브및그것을이용한샤워헤드 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 일정유량 절수밸브는 샤워헤드같은 유체방출부에 적용가능하며, 수도꼭지 최대개방시에 있어서도 절수상태하에서 유량감소가 있는 공기흡인혼합수를 방출한다.
본 발명은, 내경(r1)으로부터 내경(r2;r1〉r2)으로 직경이 변화하는 원추상 밸브시트표면(4)을 형성하는 주변벽(5)을 지니며, 내경(r1)측에 유체입구개구를, 내경(r2)측에 통기유통개구(7)를 구비하며, 주변벽에 마주하며, 소정의 각도를 두고 축방향으로 교차하여 연장하는 복수의 유체방사유출개구(9)를 구비한 밸브본체(2)와, 밸브본체의 내부에 있어서 축방향으로 이동가능하게 수용되는 가동밸브본체(3)를 포함하여 구성되며, 가동밸브본체(3)내에 있어서 원추상 밸브시트표면에 완전히 밸브시트당접하는 때에, 밸브본체의 유체입구개구측이 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 상부에지측 개구부분(9A)을 통하여 외부에 연통하며, 밸브본체의 통기유통개구측이 복수의 유체방사유출개구의 각 하부에지측 개구부분(9B)을 통하여 외부에 연통하도록 형성된 일정유량 절수밸브 및 그것을 이용한 샤워헤드에 관한 것이다.

Description

일정유량 절수밸브 및 그것을 이용한 샤워헤드
본 기술분야에 공지된 바와같이, 수도 시스템은, 그것의 각각의 단말유로에 수도밸브가 취부되어 있으며, 상기 수도밸브의 개방 방향 조작에 의해, 그 개방정도에 따라 물을 수도꼭지로부터 방출하도록 구성된다. 이러한 수도 시스템의 이용자는 적은 양의 물을 이용하는 경우에 조차도 종종 수도꼭지를 많이 개방하여 다량의 물을 쓸데없이 방출한다. 종래 이러한 수도 시스템의 이용에 관하여, 쓸데없는 방출을 방지할 목적으로, 수도꼭지를 많이 개방함으로인한 유량의 증가에 따라, 그 유압을 이용하여 방출하는 물의 양을 제한하도록 구성된 절수밸브가 개발되어 왔다. 일례로 종래의 절수밸브는, 동일출원인에 의해 개발된 일본 실용신안 공개제 평3-41283호 공보에 개시된 유량조절 개폐장치용 절수밸브가 공지되어 있다. 상기 실용신안 공개 제 평3-41283호 공보에 개시된 유량조절개폐장치용 절수밸브는, 수도꼭지가 닫혀 있을 때에는 구상밸브본체가 밸브본체 부세수단 스톱부재(stop member)에 당접하여 있어, 유체유로를 차단하고 있으며, 수도꼭지가 서서히 개방되어, 입구측의 유량이 W1에 있는 때에는, 구상밸브 본체는 밸브본체 부세수단의 부세력에 저항하여 축방향으로 이동하여, 스톱부재로부터 떨어져, 원추상 밸브시트표면과의 사이에 유로를 보유하는 중간위치에 있으며, 원추상 밸브시트 표면과의 사이의 유로를 통하여 유량(W1)의 유체를 유체출구 개구로부터 방출하여, 입구측의 유량이 W2로 증가하면, 그 유체압에 의해 상기 구상밸브 본체는 밸브본체 부세수단의 부세력에 저항하여 원추상 밸브시트표면에 당접하여 유체출구개구를 폐쇄함으로써, 유체의 방출을 차단하도록 설계되어 있다. 즉, 상기 실용신안 공개 제 평3-41283호 공보에 개시된 것은, 입구측의 유량이 W2에 도달한 단계에서, 유체의 유출을 차단하도록 되어 있는 것이며; 이러한 점에 있어서, 한편으로 불편한 점을 가지고 있다.
또한, 다른 예에 따른 종래의 절수밸브로는, 동일출원인에 의해 개발된 일본 실용신안 공개 제 평5-10743호 공보에 개시된 유량조절 절수밸브가 공지되어 있다. 상기 실용신안 공개 제 평5-19743호 공보에 개시된 유량조절 절수밸브는, 수도꼭지가 폐쇄되어 있는 때에는, 구상밸브본체는 밸브본체 부세수단에 의해 스톱부재에 당접하여 있어 유체유로를 차단하고 있으며, 수도꼭지가 서서히 개방되어, 입구측의 유량이 W1에 있을 때에는, 구상밸브본체는, 밸브본체 부세수단의 부세력에 저항하여 축방향으로 이동하여, 스톱부재로부터 떨어져, 원추상 밸브시트표면과의 사이에 유로를 보유하는 중간위치에 있으며, 원추상 밸브시트표면과의 사이의 유로를 통하여 유량(W1)의 유체를 유체출구개구 및 유체방사유출개구로부터 방출하여, 입구측의 유량이 W2로 증가하면, 그 유체압에 의해 상기 구상밸브 본체는, 밸브본체 부세수단의 부세력에 저항하여 원추상 밸브시트표면에 당접하여 유체출구개구를 폐쇄하며, 유체방사유출개구로부터 유체를 방출하도록 설계된다. 상기 예에 따른 종래의 절수밸브는 유체의 정류성(整流性)의 관점에서 보아 충분히 가능한 것은 아니다. 더욱이, 코일 스프링 등으로 되는 밸브본체 부세수단을 필요로 하므로, 부품의 가지수가 많아지고, 구조가 복잡하게 되는 문제점을 지니고 있다.
더욱이 종래의 절수밸브는, 단지 절수를 달성시키는 전후사정으로 인하여 수량을 줄여, 유속을 증가시키기 위하여, 밸브본체의 유체입구개구에 비하여 유체출구개구를 단지 작은 직경(예를들면, 직경 약 1mm의 작은 구멍)으로 구성된 것이 제공되어 있다. 이러한 작은 직경의 유체출구개구로 되는 종래의 절수밸브는 유체출구개구의 구멍이 막히는 중대한 문제점을 지니고 있으며, 유체출구개구의 통로를 확보하기 위한 정기적인 소제를 하여야 한다.
따라서, 본 발명은, 수도꼭지같은 유량조절개폐장치를 포함하는 유체유로중에 효과적으로 적용되는 일정유량 절수밸브의 개량에 관한 것이며, 특히 그 증에서도 샤워헤드같은 유체방출부에 대하여 극히 효과적으로 적용되는 것으로서, 수도꼭지의 최대 개방 방향 조작시에 있어서도 절수상태하에서, 유량의 감소가 있는 적당량의 물을 정류시킨 상태로 방출시키도록 되며, 또한 방출유체중에 공기를 흡인하여 혼입시킨 상태로 유체를 샤워방출하도록 구성한 일정유량 절수밸브 및 일정유량절수밸브를 내장하는 샤워헤드를 제공하는 것이다.
본 발명은 수도꼭지(tap)와 같은 유량 조절용 콕(cock)을 포함하는 출구측 유로중에 취부되어 사용되는 일정유량 절수밸브의 개량 및 상기 일정유량 절수밸브를 내장하는 샤워헤드(shower head)에 관한 것이다. 특히 방출될 유체의 유량을 설계단계에 미리 조절 설정하여 두고, 그것에 의해 사용환경에 따른 절수를 가능하게 하며, 또한 유속의 세기를 확보함과 동시에 방출유체중에 공기를 흡인 혼입시킨 상태에서 혼합유체를 샤워방출하도록 형성된 일정유량 절수밸브 및 일정유량 절수밸브를 내장하는 샤워헤드에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브의 구체적인 실시예를 도시하는 도면으로서, 도 1A는 본 발명에 따른 제 1 실시예를 도시하는 개략적인 측단면도이고, 도 1B는 본 발명에 따른 제 2 실시예를 도시하는 개략적인 측단면도이며, 도 1C는 본 발명에 따른 제 3 실시예를 도시하는 개략적인 측단면도이다.
도 2는 도 1B에 도시한 제 2 실시예에 따른 일정유량 절수밸브에 기초한 실험 데이터를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2A는 밸브본체(2)의 통기유통개구(7)를 개방한 상태에서의 실험에 따른 데이터를 설명하기 위한 개략적인 측단면도이고, 도 2B는 밸브본체(2)의 통기유통개구(7)를 폐쇄한 상태에서의 실험에 따른 데이터를 설명하기 위한 개략적인 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브를 내장한 핸드식 샤워헤드의 구체적인 구성예를 도시하는 도면으로서, 도 3A는 각 구성부재를 분리한 상태를 도시하는 개략적인 측단면도이며, 도 3B는 각 구성부재를 조합한 상태를 도시하는 개략적인 측단면도이다.
도 4는 일정유량 절수밸브를 내장하는 핸드식 샤워헤드의 구체적인 외관예를 도시하는 도면으로서, 도 4A는 그 개략적인 정면도이며, 도 4B는 그 개략적인 측면도이다.
도 5는 일정유량 절수밸브를 내장하는 고정식 샤워헤드의 구체적인 외관예를 도시하는 도면으로서, 도 5A는 그 취부상태를 일부 파단하여 도시한 개략적인 측면도이며, 도 5B는 그 주요부를 단면으로 하여 도시한 개략적인 측단면도이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 기본적으로는, 주변벽을 지니는 원통형 본체로 형성되며, 축방향 일단부측에 내경(r1)의 제 1 내경부분과, 축방향 타단부측에 내경(r2;r1〉r2)의 제 2 내경부분을 지니며, 상기 제 1 내경부분과 상기 제 2 내경부분사이를 연결하는 원추상 밸브시트표면을 구비하며, 상기 제 1 내경부분측에 유체입구개구를 구비하며, 상기 제 2 내경부분측에 직경(rb)의 통기유통개구를 구비하며, 주변벽에 대하여 축방향으로 교차하여 연장하는 직경(ra)으로 되는 복수의 유체방사 유출개구를 구비한 밸브본체와, 상기 밸브본체 내부에 있어서 축방향으로 이동가능하게 수용되는 가동밸브본체를 포함하여 구성되는 일정유량 절수밸브이다.
본 발명에 있어서, 일정유량 절수밸브는, 상기 가동밸브본체가 상기 원추상 밸브시트표면에 완전히 밸브시트당접한 때에, 상기 밸브본체의 유체입구개구측이 상기 복수의 유체방사유출개구의 각 상부 에지측 개구부분을 통하여 외부에 연통하며, 상기 밸브본체의 통기유통 개구측이 상기 복수의 유체방사 유출개구의 각 하부에지측 개구부분을 통하여 외부에 연통하도록 구성되어 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브는, 밸브본체내에 유체를 통과시킬때에, 상기 유체방사유출개구의 각 하부에지측 개구부부을 통하여 공기를 흡인하여, 방출유체중에 공기가 혼입되도록 구성되어 있다.
더욱이, 본 발명의 일정유량 절수밸브에 있어서는, 상기 가동밸브 본체가, 외경R(단, r1〉R〉r2, R〉ra)의 구체에 의해 구성되어 있으며, 또는 상기 가동밸브본체가, 가이드부재를 구비하며, 상기 가이드부재에 의해 방향지워진 중심축선에 교차하는 축선에 따르는 직경R0(단, r〉R0〉r2)의 변형구면체에 의해 구성되어 있다.
더욱이, 본 발명은, 밸브수용부를 구비한 샤워헤드 본체와,
상기 샤워헤드 본체의 밸브수용부에 취부되며, 적어도 1 개의 유체방사유출개구를 구비한 일정유량 절수밸브와,
상기 일정유량 절수밸브의 유체방사 유출개구로부터 방출되는 유체를 유출축방향으로 규제하는 주변벽을 구비한 샤워헤드 방출구 어태치먼트(attachment)를 포함하여 구성되며,
상기 일정유량 절수밸브가, 주변벽을 지니는 원통형 본체로 형성되며, 축방향 일단부측에 내경(r1)의 제 1 내경부분과, 내경(r2;r1〉r2)의 제 2 내경부분을 지니며, 상기 제 1 내경부분과 상기 제 2 내경부분과의 사이를 연결하는 원추상 밸브시트표면을 구비하며, 상기 제 1 내경부분측에 유체입구개구를 구비하며, 상기 제 2 내경부분측에 직경(rb)의 통기유통개구를 구비하며, 상기 주변벽에 대하여 축방향으로 교차하여 연장하는 직경(ra)으로 되는 복수의 유체방사유출개구를 구비한 밸브본체와,
상기 밸브본체의 내부에 있어서, 축방향으로 이동가능하게 수용되는 가동밸브 본체를 포함하는 것으로 되며,
상기 일정유량 절수밸브는, 상기 가동밸브 본체가 상기 원추상 밸브시트표면에 완전히 밸브시트당접한 때에, 상기 밸브본체의 유체입구개구측이 상기 복수의 유체방사 유출개구의 각 상부에지측 개구부분을 통하여 외부에 연통하며, 상기 밸브본체의 통기유통개구측이 상기 복수의 유체방사유출개구의 각 하부에지측 개구부분을 통하여 외부에 연통하도록 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브는, 후술되는 바와 같이 작용한다. 유체유로중의 유체방출 말단부에 상기 일정유량 절수밸브를 장착하면, 유량조절개폐장치의 최대개방조작시에 있어서, 밸브본체의 유체입구개구로부터의 유체는, 밸브본체에 있는 유체입구개구에 비하여 작은 개구면적의 유체방사유출개구로 인하여 절수된 상태로 방출된다. 구상밸브 본체가 밸브본체의 내부에 있어서 원추상 밸브시트표면에 완전히 밸브시트당접하는 때에, 밸브본체의 유체입구개구측이 복수의 유체방사유출개구의 각 상부에지측 개구부분을 통하여 외부에 연통하고, 상기 밸브본체의 통기유통개구측이 복수의 유체방사유출개구의 각 하부에지측 개구부분을 통하여 외부에 연통하며, 그에따라, 밸브본체의 유체입구개구로부터의 유체는, 복수의 유체방사유출개구의 각 상부에지측 개구부분을 통하여 외부에방사상으로 방출된다. 한편, 밸브본체내에 유체가 통과하는 때에, 복수의 유체방사유출개구의 각 하부에지측 개구부분으로부터 외부공기가 흡인되며, 기체액체 혼합유체를 밸브본체의 통기유통개구측으로부터 방출한다.
이하, 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브 및 상기 일정유량 절수밸브를 이용한 샤워헤드에 관하여, 도면에 도시한 구체적인 실시예에 기초하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브의 구체적인 실시예를 도시하는 도면으로서; 도 1A는 그 제 1 실시예를 도시하는 개략적인 측단면도이고; 도 1B는 그제 2 실시예를 도시하는 개략적인 측단면도이며; 도 1C는 그 제 3 실시예를 도시하는 개략적인 측단면도이다.
우선, 도 1A, 도 1B 및 도 1C에 기초하여, 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브의 기본구성에 관하여 설명한다. 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브(1)는, 기본적으로는, 밸브본체(2)와 상기 밸브본체(2) 내에 배치된 가동밸브 본체(3)와의 조합에 의해 구성되어 있다. 상기 밸브본체(2)는 유체의 유동방향에 향하여 내경(r1)으로부터 내경(r2;r1〉r2)으로 직경이 변하는 원추상 밸브시트표면(4)을 형성하는 주변벽(5)을 지니며, 상기 내경(r1)측에 유체입구개구(6)를 구비하며, 상기 내경(r2)에 직경(rb)의 통기유통개구(7)를 지니는 기준단면(8)을 지니는 원통형 본체로 되어 있다.
상기 밸브본체(2)는, 그 주변벽(5)에 마주보며, 상기 기준단면(8)으로부터 축방향으로 거리(L)의 위치에 개구중심이 위치하도록, 소정의 각도간격, 예를들면 90°의 각도간격을 두고 축방향으로 교차하여 연장하는 직경(ra)로 되는 복수의 유체방사유출개구(9)를 구비한 것으로 되어 있다. 상기 주변벽(5)에 설치되어 있는 복수의 유체방사유출개구(9)는 그 상부에지측 및 하부에지측에 연하여, 각각 참조번호 (10)과(11)에서 챔퍼가공되어 있다.
상기 밸브본체(2)는, 그 주변벽(5)에 대하여, 상기 유체입구개구(6)측의 단부에 반경방향 외측으로 향하여 취부되는 플랜지(12)를 구비하고 있다.
한편, 상기 가동밸브본체(3)는, 도 1A 및 도 1B에 도시한 제 1의 실시예에 의하면, 상기 밸브본체(2)의 내부에 있어서 축방향으로 이동가능하게 수용되는 외경(R)의 완전구체에 의해 형성된다. 상기 구체에 의한 가동밸브본체(3)의 외경(R)은, 상기 밸브본체(2)에 있는 내경(r1)보다도 작으며, 상기 밸브본체(2)에 있는 내경(r2)보다는 크다. 또한, 상기 구체에 의한 가동밸브본체(3)의 외경(R)은, 상기 밸브본체(2)에 있는 유체방사유출개구(9)의 내경(ra)보다도 큰 것으로서 미리 설계되어 있다.
이에 비하여, 도 1C에 도시된 제 2 실시예에 따른 가동밸브본체(3)는 가이드부재(3B)를 구비하며, 상기 가이드부재(3B)에 의해 방향지워진 중심축선에 직교하는 축선에 연하여 직경(R0)의 변형구면체(3A)에 의해 구성되어 있다. 상기 변형구면체(3A)의 직경(R0)는, 상기 밸브본체(2)에 있어서의 내경(r1)보다도 작으며, 상기 밸브본체(2)에 있어서의 내경(r2)보다도 큰 것으로서 미리 설계되어 있다. 상기 변형구면체(3A)의 형상은, 도 1C에 도시한 것으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 일정유량 절수밸브중, 도 1A에 도시한 제 1 실시예의 경우에서는, 상기 밸브본체(2)의 유체입구개구측에는, 가동밸브본체(3)의 축방향 이동을 제한하는 상부스톱부재(13)가 설치되어 있다. 상기 상부스톱부재(13)는 상기 밸브본체(2)내에 상기 가동밸브본체(3)를 수용한 후에, 상기 밸브본체(2)의 축방향 일단부측(2a)에 고착되며, 유체입구개구(6)를 형성한다. 한편, 상기 밸브본체(2)내에는, 상기 가동밸브본체(3)를 상기 상부스톱부재(13)측에 강제하는 코일스프링부재(CS)가 합체되어 있다.
상기 코일스프링부재(CS)는, 상기 가동밸브본체(3)를 상기 상부스톱부재(13)의 밸브시트표면(13a)에 당접시키는 방향으로 부세되어 있으며, 외력으로 되는 유체압의 크기에 비례하여 변위하며, 유체압이 없는 경우, 상기 가동밸브본체(3)를 도 1A의 가상선으로 표시한 위치로 밀어올린다. 상기 상부스톱부재(13)는, 상기 밸브본체(2)내에 수용된 가동밸브본체(3)의 축방향 이동을 제한하는 동시에, 상기 일정유량 절수밸브(1)에 대하여 역방향 유체압이 가해질때에, 상기 가동밸브본체(3)가 상기 상부스톱부재(13)에 있어서의 밸브시트표면(13a)에 당접하며, 유체입구개구(6)를 완전히 폐쇄하여, 유체의 역류를 방지한다.
본 발명에 따른 일정유량 절수밸브(1)의 구조적인 최대의 특징은, 상기 밸브본체(2)에 있어서의 원추상 밸브시트표면(4)의 경사각을 결정하는 내경(r1) 및 외경(r2), 상기 가동밸브본체(3)의 외경(R 및 R0), 상기 주변벽(5)에 설치되어 있는 복수의 유체방사출구(9)의 내경(ra), 통기유통개구(7)의 개구중심까지의 축방향거리(L)의 각 구성요소를 선택적으로 설계하는 것이다.
도 1B에 도시한 실시예에 있어서, 각 치수의 바람직한 예를 들면, 상기 내경 R1=9.5mm, 내경r2=4.0mm, 상기 가동밸브본체(3)의 외경R=7.0mm, 상기 주변벽(5)에 설치되어 있는 복수의 유체방사유출개구(9)의 내경ra=4.0mm, 통기유통개구(7)의 직경rb=3.5mm, 기준단면(8)으로부터 유체방사 유출개구(9)의 개구중심까지의 축방향거리L=6.7mm이다.
다시 말하면, 상기 밸브본체(2)에 있어서의 원추상 밸브시트표면(4)의 경사각을 결정하는 내경(r1) 및 외경(r2), 상기 가동밸브본체(3)의 외경(R), 유체방사유출개구(9)의 내경(ra)를 상기한 치수관계로 설계하는 것에 의해, 본 발명에서는, 상기 가동밸브본체(3)가 상기 밸브본체(2)의 내부에 있어서 상기 원추상 밸브시트표면(4)에 완전히 밸브시트당접하는 때에, 상기 밸브본체(2)의 유체입구개구(6)측이 상기 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 상부에지측 개구부분(9A)을 통하여 외부에 연통하며, 상기 밸브본체(2)의 통기개구(7)측이 상기 복수의 유체입구개구(6)측이 각 하부에지측 개구부분(9B)을 통하여 외부에 연통하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 도 2A 및 도 2B에 기초하여, 본 발명에 따른 일정유량절수밸브(1)의 원리를 실험데이타를 들어 설명한다. 도 2A 및 도 2B에 도시한 일정유량 절수밸브(1)는, 일례로 되는 상기 치수에 따라 설계한 것이며, 이러한 일정유량 절수밸브(1)를 사용하여 하기의 종류의 실험을 했다. 실험조건으로서, 정지수압 2.5Kg/cm2, 최대 토수량(吐水量) 28리터/분, 내경 13mm의 배관에 상기 일정유량 절수밸브(1)를 취부하고, 토수구로부터 30cm하방의 위치에 있어서 수치측정한 결과, 도 2A에 도시한 것과 같이 밸브본체(2)의 통기유통개구(7)를 개방시킨 상태와, 도 2B에 도시한 것과 같이 밸브본체(2)의 통기유통개구(7)를 폐쇄한 상태를 비교하여 보았다. 개폐장치의 제어에 의해, 토수량을 6리터/분으로 하면, 전자의 경우가 100g으로 되는데 반하여, 후자의 경우 70g으로 되었다. 동일한 방식으로, 개폐장치의 제어에 의해, 토수량을 5리터/분으로 하면, 전자의 경우가 70g으로 되는데 반하여, 후자의 경우는 50g으로 되며, 또한 개폐장치의 제어에 의해, 토수량을 4리터/분으로 하면, 전자의 경우가 50g으로 되는데 반하여, 후자의 경우 35g으로 되었다.
그 결과, 도 2A에 도시한 것과 같이, 밸브본체(2)의 통기유통개구(7)를 개방시킨 상태에서는, 외부공기가 복수의 유체방사유출개구(9)로부터 흡인되며, 도 2A 중, 점선으로 도시한 수로에 연하여 물과 혼합한 상태로 통기유통개구(7)로부터 외부에 배출되는 것이 확인되었다. 다시 말하면, 이 경우, 외부공기의 혼입에 의해, 토출유체의 양이 각각 약 30% 증량되어 있는 것이 확인되며, 힘이 증가한 샤워-방수를 얻는 것이 가능했다. 상기한 실험결과는, 폭기(曝氣;aeration)현상에 의해 뒷받침된다.
다음으로, 본 발명에 있어서, 상기한 구성에 따른 일정유량 절수밸브(1)를 이용한 샤워헤드의 구체적인 구성에 따라, 도 3 및 도 4에 도시한 핸드식의 샤워헤드(21) 및 도 5에 도시한 고정식 샤워헤드(41)를 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시한 핸드식의 샤워헤드(21)는, 기본적으로는, 샤워헤드본체(22)와, 샤워헤드본체(22)내에 수용되는 일정유량 절수밸브(1)로 이루어진 유량제어기(23)와 샤워헤드방출구어태치먼트(24)로 조합되어 구성된다.
상기 샤워헤드본체(22)는, 일단부측(22a)에 유로호스부재 접속부(25)를 구비하며, 상기 유로호스부재 접속부(25)를 통하여 유체유로에 접속된다. 상기 샤워헤드본체(22)의 타단부측(22b)에는, 상기 일정유량 절수밸브(1)를 설치하는 일정유량 절수밸브설치부(26)가 설치되어 있다. 상기 샤워헤드본체(22)는, 상기 유로호스부재 접속부(25)와 일정유량 절수밸브설치부(26) 사이를 유로접속하는 유로(27)를 지니고 있다. 상기 유로(27)의 일정유량 절수밸브설치부(26)측에는, 상기 가동밸브본체(3)가 들어가는 가동밸브본체 진입실(28)이 형성되어 있는 반면에, 유로의 실질내경(r3)은, 가동밸브본체(3)의 외경(R)보다도 작게 설계되어 있어, 가동밸브본체(3)의 진입을 저지할 수 있도록 되어 있다.
상기 샤워헤드본체(22)의 일정유량 절수밸브설치부(26)측에는, 상기 샤워헤드방출구어태치먼트(24)를 나사계합으로 연결하기 위한 나사부(29)가 설치되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브를 이용한 핸드식 샤워헤드(21)에있어서, 그 구성요건의 하나로 되는 유량제어기(23)는, 상술한 일정유량 절수밸브(1)에 의해 구성된다. 이러한 유량제어기(23)의 상세한 구성에 관하여는, 상기한 일정유량 절수밸브(1)의 설명을 들어 생략한다. 더구나, 도 3A 및 도 3B에 도시한 구체적인 실시예에 있어서, 상기 유량제어기(23)는, 코일스프링(CS)을 내장할 필요는 없다. 핸드식 샤워헤드(21)는, 사용형태에 적어도 2축방향성이 있으며, 일정유량 절수밸브(1)의 축방향(X)에 대하여 교차하는 방향(Y)에 가동밸브본체(3)의 스톱부재(28a)가 있으며, 상기 가동밸브본체(3)가 가상선으로 도시한 위치를 차지할 때, 유체방사유출개구(9) 및 통기유통개구(7)가 개방상태로 되며, 다음에 유체를 방출하는 단계에서 유체방사유출개구(9) 통기유통개구(7)의 먼지, 녹 등을 제거할 수 있도록 되어 있다.
더구나, 도 3A 및 도 3B에 도시한 구체적인 실시예에 있어서, 상기 유량제어기(23)는 도 1B에 도시한 일정유량 절수밸브(1)를 조합한 것으로 예시되어 있지만, 이에 대신하여 도 1A 및 도1C에 도시한 일정유량 절수밸브(1)를 조합시키는 것도 가능하다.
상기 일정유량 절수밸브를 이용한 핸드식 샤워헤드(21)에 있어서, 상기 샤워헤드방출구어태치먼트(24)는, 상기 유량제어기(23)를 상기 샤워헤드본체(22)에 있어서의 유체방출 말단부의 유로중에 고정한 것이며, 또한 상기 유량제어기(23)로서 기능하는 일정유량 절수밸브(1)의 유체방사 유출개구(9)로부터 방출되는 유체를 유출축방향에 규제하는 것으로 되어 있다. 도면중 참조부호 P1,P2,P3는 패킹을 도시한것이다.
상기 샤워헤드방출구어태치먼트(24)는 원통형본체로 되어 있으며, 축방향 일단부에 상기 샤워헤드 본체(22)의 유체방출 말단부에 설치되어 있는 나사부(29)에 나사계합에 의헤 연결된 연결부(30)와, 내부에 상기 일정유량 절수밸브(1)를 수용하는 밸브수용부(31)를 구비하며, 축방향 타단부에 상기 일정유량 절수밸브(1)의 유체방사유출개구(9)로부터 방출되는 유체를 유출축방향으로 규제하는 원주상 벽면부(32)를 구비하고 있다.
상기 일정유량 절수밸브를 이용한 핸드식 샤워헤드에 있어서, 상기 샤워헤드방출구어태치먼트(24)는 축방향 치수를 적절히 설계하는 것에 의해 거리(L1)를 변경시킬 수 있으며, 거리(L1)를 크게하면, 방출유체의 방사각이 작게되며, 일정유속에서 인체에 대하여 점상(点狀)으로 강하게 작용시킬 수 있다. 거리(L1)를 작게하면, 방출유체의 방사각이 크게되며, 일정유속에서 인체에 대하여는 분산된 상태로 작용시킬 수 있다.
한편 도 5에 도시한 고정식의 샤워헤드(41)는, 기본적으로는, 샤워헤드 본체(42)와, 일정유량 절수밸브(1)에 의해 구성되는 유량제어기(43)와, 샤워헤드방출구어태치먼트(44)를 조합한 것으로 구성된다.
상기 샤워헤드본체(42)는, 유로관부재(45), 중간접속부재(46), 샤워헤드부재(47)를 포함하는 것으로 되어 있다. 상기 유로관부재(45)는 일단부측(45a)에 벽면(Wa)에 대하여 직접 취부되는 벽면측접속 나사부(48)를 구비하며, 타단부측(45b)에 상기 중간접속부재(46)를 나사고정시키는 나사부(49)를 구비하고 있다. 상기 유로관부재(45)는, 축방향에 연하여 관통하는 유체유로(50)를 형성한다.
상기 중간접속부재(46)는, 일단부측(46a)에 상기 유로관부재(45)의 나사부(49)에 나사계합하는 내경나사부(51)를 구비하며, 타단부측(46b)에 구면으로 되는 유니버설조인트헤드(52)를 구비하고 있다. 상기 중간접속부재(46)는, 축방향에 연하여 관통하는 유체유로(53)를 형성한다.
상기 샤워헤드부재(47)는, 일단부측(47a)에 상기 중간접속부재(46)에 있어서의 유니버설조인트헤드(52)에 대하여 유니버설 접속되는 유니버설접속수단(54)을 구비하며, 타단부측(47b)에 상기 샤워헤드방출구어태치먼트(44)를 나사계합에 의해 연결하기 위한 어태치먼트취부부(55)를 구비하고 있다. 상기 샤워헤드부재(47)는, 축방향으로 연하여 관통하는 유체유로(56)를 형성한다.
상기 샤워헤드부재(47)는, 축방향으로 연한 유체유로(56)의 중간부에, 상기 일정유량 절수밸브(1)를 설치하는 일정유량 절수밸브 설치수단(57)이 설치되어 있다. 상기 일정유량 절수밸브 설치수단(57)은, 플랜지(58), 일정유량 절수밸브 고정용 나사부재(59) 및 패킹(60) 등으로 구성되어 있다. 본 실시예의 경우, 상기 일정유량 절수밸브 고정용 나사부재(59)는, 도 1A에 도시한 일정유량 절수밸브(1)에 있어서 상부스톱부재(13)에 상당하는 것이며, 일정유량 절수밸브(1)에 있어서 가동밸브본체(3)를 위한 상한 스토퍼로 기능한다.
한편, 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브를 이용한 고정식 샤워헤드(41)에있어서, 그 구성요건중 하나로 되는 유량제어기(43)는, 상술한 일정유량 절수밸브(1)에 의해 구성된다. 이 유량제어기(43)의 상세한 구성에 대하여는 상기한 일정유량 절수밸브(1)의 설명을 들어 생략한다. 더구나, 도 5B에 도시한 구체적인 실시예에 있어서, 상기 유량제어기(43)는, 코일스프링부재(CS)를 내장하는 구성이 바람직하다. 고정식 샤워헤드(41)는, 항상 하향으로 있으므로, 가동밸브본체(3)를 코일스프링부재(CS)에 의해, 상방위치로 부세시켜 두는 것에 의해, 다음에 유체를 방출하는 단계에서 유체방사유출개구(9) 및 통기유통개구(7)의 먼지 등을 제거할 수 있다.
상기 일정유량 절수밸브를 이용한 고정식 샤워헤드(41)에 있어서, 상기 샤워헤드방출구어태치먼트(44)는, 실질적으로 원통체로 되며, 상기 샤워헤드부재(47)에 대하여, 나사계합 접속되어 있으며, 회동조작에 의해 출몰가능하게 형성되어 있다. 상기 샤워헤드방출구어태치먼트(44)의 회동조작에 의해 거리(L2)를 크게하면, 방출유체의 방사각이 작게되며, 일정유속에서 인체에 대하여 점상으로 강하게 작용시킬 수 있다. 거리(L2)를 작게하면, 방출유체의 방사각이 커지며, 일정유속에서 인체에 대하여는 분산된 상태로 작용시킬 수 있다.
이상의 구성으로 되는 본 발명의 일정유량 절수밸브를 이용한 샤워헤드(21)에 의하면, 상기 샤워헤드방출구어태치먼트(24)의 유체방출구(33)로부터 방출되는 유체는 다음에 설명하는 종류이다. 상기 샤워헤드(21)를 유로호스부재 등을 통하여유량조절개폐장치를 포함하는 유체유로에 접속하여 두고, 유량조절개폐장치를 개방하면, 유체가 유량제어기(23)에 도달한 단계에 있어서, 유량제어기(23)를 이루는 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브(1)가 작동하며, 상기 일정유량 절수밸브(1)의 유체입구개구(6)에 도달한 유체의 방출량을 제어하여 절수한다.
이 경우, 상기 일정유량절수밸브(1)에 있어서는, 밸브본체(2)와, 밸브본체(2)내에 수용되어 있는 가동밸브본체(3)와의 조합에 의해 구성되어 있으므로, 밸브본체(2)에 있어서의 유체방사유출개구(9)를 비교적 크게(구멍막힘이 일어나지 않을 정도)함으로써도, 가동밸브본체(3)에 의해 유체방사유출개구(9)를 좁게 하여 실질적인 구멍 직경을 작게 할수 있으며, 이로인해 절수가 이루어지고, 유속을 높인다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 일정유량 절수밸브(1)는, 유로중에 세트하여 사용한 경우, 유체압을 받을 때, 가동밸브본체(3)가 밸브본체(2)의 내부에 있어서 원추상 밸브시트표면(4)에 완전히 밸브시트당접하는 것에 의해, 유체방사유출개구(9)를 좁혀, 일정유량 절수밸브(1)의 유체입구개구(6)에 도달한 유체의 방출량을 제어하여 절수한다.
한편, 가동밸브본체(3)가 밸브본체(2)의 내부에 있어서 원추상 밸브시트표면에 완전히 밸브시트당접할 때, 밸브본체(2)의 유체입구개구(6)은, 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 상부에지측 개구부분(9A)를 통하여 외부에 연통하며, 밸브본체(2)의 통기유통개구(7)측은, 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 하부에지측 개구부분(9B)을 통하여 연통한다. 이 경우, 밸브본체(2)의 유체입구개구(6)측에 도달한 유체는, 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 상부에지측 개구부분(9A)을 통하여 외부에 방사상으로 방출되며, 외부공기가 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 하부에지측 개구부분(9B)으로부터 흡인되며, 도 2A중, 점선으로 도시한 유로에 연한 물과 혼합한 상태로 통기유통개구(7)로부터 외부에 방출되며, 외부공기를 효과적으로 포함한 방출유체를 얻을 수 있으며, 샤워시에 있어서 맛사지효과 및 세정효과를 높일 수 있다.

Claims (4)

  1. 주변벽(5)을 지니는 원통형 본체로 형성되며, 축방향 일단부측에 내경(r1)의 제 1 내경부분(4A)과, 축방향 타단부측에 내경(r2;r1〉r2)의 제 2 내경부분(4B)을 지니며, 상기 제 1 내경부분(4A)과 상기 제 2 내경부분(4B)사이를 연결하는 원추상 밸브시트표면(4)을 구비하며, 상기 제 1 내경부분(4A)측에 유체입구개구(6)를 구비하며, 상기 제 2 내경부분(4B)측에 직경(rb)의 통기유통개구(7)를 구비하며, 상기 주변벽(5)에 대하여 축방향으로 교차하여 연장하는 직경(ra)으로 되는 복수의 유체방사 유출개구(9)를 구비한 밸브본체(2)와,
    상기 밸브본체(2) 내부에 있어서 축방향으로 이동가능하게 수용되는 가동밸브본체(3)를 포함하여 구성되며,
    상기 가동밸브본체(3)가 상기 원추상 밸브시트표면(4)에 완전히 밸브시트당접한 때에, 상기 밸브본체(2)의 유체입구개구(6)측이 상기 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 상부 에지측 개구부분(9A)을 통하여 외부에 연통하며, 상기 밸브본체(2)의 통기유통 개구(7)측이 상기 복수의 유체방사 유출개구(9)의 각 하부에지측 개구부분(9B)을 통하여 외부에 연통하게 되는 것을 특징으로 하는 일정유량 절수밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가동밸브본체(3)가 외경R(단, r1〉R〉r2, R〉ra)의 구체로 되는 것을 특징으로 하는 일정유량 절수밸브.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가동밸브본체(3)가, 가이드부재를 구비하며, 상기 가이드부재에 의해 방향지워진 중심축선에 직교하는 축선에 연한 직경R0(단, r1〉R0〉r2)를 지니는 변형구면체로 되는 것을 특징으로 하는 일정유량 절수밸브.
  4. 밸브수용부(31)를 구비한 샤워헤드 본체(22)와,
    상기 샤워헤드 본체(22)의 밸브수용부(31)에 취부되며, 적어도 1 개의 유체방사유출개구(9)를 구비한 일정유량 절수밸브(23)와,
    상기 일정유량 절수밸브(23)의 유체방사 유출개구(9)로부터 방출되는 유체를 유출축방향으로 규제하는 벽면(32)을 구비한 샤워헤드 방출구 어태치먼트(24)를 포함하여 구성되며,
    상기 일정유량 절수밸브(23)가, 주변벽(5)을 지니는 원통형 본체로 형성되며, 축방향 일단부측에 내경(r1)의 제 1 내경부분(4A)과, 축방향 타단부측에 내경(r2;r1〉r2)의 제 2 내경부분(4B)을 지니며, 상기 제 1 내경부분(4A)과 상기 제 2 내경부분(4B)과의 사이를 연결하는 원추상 밸브시트표면(4)을 구비하며, 상기 제 1 내경부분(4A)측에 유체입구개구(6)를 구비하며, 상기 제 2 내경부분(4B)측에 직경(rb)의 통기유통개구(7)를 구비하며, 상기 주변벽(5)에 대하여 축방향으로 교차하여 연장하는 직경(ra)으로 되는 복수의 유체방사유출개구(9)를 구비한 밸브본체(2)와,
    상기 밸브본체(2)의 내부에 있어서, 축방향으로 이동가능하게 수용되는 가동밸브본체(3)를 포함하여 구성되며,
    상기 일정유량 절수밸브(23)는, 상기 가동밸브본체(3)가 상기 원추상 밸브시트표면(4)에 완전히 밸브시트당접한 때에, 상기 밸브본체의 유체입구개구(6)측이 상기 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 상부에지측 개구부분(9A)을 통하여 외부에 연통하며, 상기 밸브본체(2)의 통기유통개구(7)측이 상기 복수의 유체방사유출개구(9)의 각 하부에지측 개구부분(9B)을 통하여 외부에 연통하는 것을 특징으로 하는 일정유량 절수밸브를 이용한 샤워헤드.
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