KR100768965B1 - Shower head having multicolored light emitting display function for responding to water temperature change - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워기 헤드의 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a shower head according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워기 헤드의 주요부분에 대한 결합단면도이다.2 is a cross-sectional view of the main portion of the shower head according to an embodiment of the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자의 코어구조를 도시한 것으로, 도 3a는 본 발명의 샤워기헤드 케이싱 내부에 설치되는 회전구동부 중 회전자의 분해사시도이고, 도 3b는 상기 회전자 코어의 결합구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.3A and 3B illustrate a core structure of a rotor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3A is an exploded perspective view of the rotor among the rotary drives installed in the shower head casing of the present invention, and FIG. It is a schematic sectional drawing which shows the coupling structure of the said rotor core.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 회전구동부(임펠러)의 수압작용에 의한 회전원리를 도시한 작동상태 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the operating principle of the rotation principle by the hydraulic action of the rotary drive (impeller) applied to an embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전자의 코어구조를 도시한 것으로, 도 5a는 본 발명의 샤워기헤드 케이싱 내부에 설치되는 회전구동부 중 회전자의 분해사시도이고, 도 5b는 상기 회전자 코어가 적용된 결합구조를 나타낸 개략적인 설치상태도이다.5A and 5B illustrate a core structure of a rotor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5A is an exploded perspective view of the rotor among the rotary drives installed in the shower head casing of the present invention, and FIG. It is a schematic installation state diagram which shows the coupling structure to which the said rotor core was applied.
도 6은 샤워기헤드 케이싱의 내부로 공급되는 물의 수온변화에 따른 본 발명 의 다색발광원리를 설명하기 위한 개략적인 회로블럭도이다.FIG. 6 is a schematic circuit block diagram illustrating a multicolor emission principle of the present invention according to a change in water temperature of water supplied into a shower head casing.
도 7은 본 발명에 적용되는 분사수압 가변조절용 노즐캡의 일례를 도시한 개략적인 단면도이다.Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the nozzle cap for variable pressure control spray applied to the present invention.
도 8은 상기 노즐캡을 적용하여 원하는 분사공의 크기로 변환시킨 각각의 작동상태를 도시한 개략적인 평면도이다.FIG. 8 is a schematic plan view showing each operating state in which the nozzle cap is applied to convert the desired size of the injection hole.
도 9a 및 도 9b는 종래의 다색발광표시기능을 갖는 샤워기 헤드에 적용되는 회전자 코어의 결합구조들을 예시한 개략적인 단면도이다.9A and 9B are schematic cross-sectional views illustrating coupling structures of a rotor core applied to a shower head having a conventional multi-color light emitting display function.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
C ; 제어회로부 D ; 온도검출부C; Control circuit section D; Temperature detector
G ; 회전구동부 H ; 샤워기헤드 케이싱G; Rotary drive unit H; Shower head casing
10 ; 케이싱 본체 11 ; 손잡이10;
12 ; 헤드부 13 ; 회전축12;
14 ; 체결구 15 ; 토출유로14;
20 ; 노즐캡 21 ; 분사공20; Nozzle
22 ; 외측 노즐캡 23 ; 내측 노즐캡22;
30 ; 고정자 31 ; 영구자석편30;
32 ; 영구자석판 40 ; 회전자32;
41 ; 하우징 42 ; 보스41;
43 ; 보빈 44 ; 코일43; Bobbin 44; coil
45, 46 ; 코어 45a, 45b, 46a, 46b ; 코어중첩부45, 46; Core 45a, 45b, 46a, 46b; Core overlap
50 ; 임펠러 51 ; 회전익50;
60 ; 표시부 61 ; 발광다이오드(LED)60;
62 ; 회로기판62; Circuit board
본 발명은 수온변화에 따른 다색발광표시기능을 갖는 샤워기 헤드에 관한 것으로, 특히 회전자의 코어 구조를 개선하여 종전에 비해 강한 유도기전력을 발생시킬 수 있게 됨에 따라 수온대별로 파장길이가 다른 다양한 단색 또는 혼합색상의 빛을 지속적이고도 충분하게 조사할 수 있게 됨으로써 미감의 도모와 함께 수온을 시각적으로 인식할 수 있어 자칫 부주의로 발생할 수 있는 화상의 우려를 방지할 수 있음은 물론이고, 목욕시 다색의 강한 광파장을 피부에 직접 접촉시킬 수 있어 여드름, 탈모, 피부주름 및 피부손상 등의 치료 및 살균효과를 발휘할 수 있게 한 샤워기 헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a showerhead having a multi-color light emitting display function according to the change in water temperature, and in particular, by improving the core structure of the rotor to generate a strong induced electromotive force compared to the past, various monochromatic colors with different wavelength lengths In addition, by being able to continuously and sufficiently irradiate mixed color light, the water temperature can be visually recognized along with the aesthetic sense, thereby preventing the risk of burns that may occur inadvertently. The present invention relates to a showerhead which is capable of bringing a strong light wavelength into direct contact with the skin and thus exerts therapeutic and bactericidal effects such as acne, hair loss, skin wrinkles and skin damage.
생활수준이 향상됨에 따라 각종 생활용품에도 사용자의 건강을 생각하는 웰빙붐이 일고 있다. 최근에는, 가정 등에서 자주 사용하게 되는 목욕설비 중 하나인 샤워기 헤드에 있어서도 여러 가지 기능성을 부가한 신기술 제품들이 출시되고 있으며, 그 일례로서, 케이싱 내부에 발광장치부가 설치되어 수온의 변화에 따라 특정 색상의 빛을 조사함으로써 수온을 시각적으로 인식할 수 있게 한 샤워기 헤드가 제안된 바 있다.As the standard of living improves, there is a well-being boom that considers the health of users in various household goods. In recent years, new technology products with various functionalities have been introduced in shower heads, which are one of bath equipments that are frequently used in homes. For example, a light emitting device is installed in a casing, so that a specific color is changed according to a change in water temperature. The shower head has been proposed to visually recognize the water temperature by irradiating the light.
이러한 발광표시기능을 갖는 샤워기 헤드와 관련된 선행기술로는, 관체 등의 토출유로를 통해 공급되는 물의 수압을 이용하여 회전자를 회전시키는 과정에서 상기 회전자와 고정자간에 발생되는 유도기전력(전기)에 의해 회로기판상의 발광다이오드를 점등시키는 원리를 적용한 것으로서, 본 발명의 발명자에 의하여 제안된 국내등록실용신안 등록번호 제 20-0373045호의 '회전 디스플레이형 수온감응식 수도 발광장치'가 있다.In the prior art related to the shower head having a light emitting display function, induction electromotive force (electric) generated between the rotor and the stator in the process of rotating the rotor using the water pressure of the water supplied through the discharge flow path, such as a tubular body. By applying the principle of lighting the light emitting diode on the circuit board by the present invention, there is a 'rotational display type water-temperature sensitive water light emitting device' of the Korean Utility Model Registration No. 20-0373045 proposed by the inventor of the present invention.
상기 선행기술의 구성은, 토출유로 및 공간부를 갖는 케이싱과, 그 내주에 배치된 고정자와, 상기 케이싱의 내부로 공급되는 물의 수압에 의해 회전함에 따라 상기 고정자로부터 유도기전력을 발생시켜 다색의 빛을 외부로 발산시킬 수 있도록 임펠러와 회전자 및 발광장치부를 일체화한 회전구동부를 포함하는 구조로 이루어진 것으로서, 하나 이상의 발광다이오드가 회전자와 함께 회전하면서 수온변화에 따른 다양한 혼합색상의 빛을 발생시켜 사용자로 하여금 수온을 시각적으로 확인할 수 있도록 함으로써 심미감을 살릴 수 있음은 물론이고 갑작스런 수온변화에 대비할 수 있는 기능을 발휘하는 것이다.According to the prior art configuration, a casing having a discharge flow path and a space portion, a stator disposed on the inner circumference thereof, and water pressure supplied to the inside of the casing are rotated to generate induced electromotive force from the stator to generate multicolored light. Consists of the impeller, the rotor and the light-emitting device integrated to the rotating drive unit to emit to the outside, one or more light emitting diodes rotate with the rotor to generate a variety of mixed color light according to the water temperature changes By allowing the user to visually check the water temperature, the aesthetics can be saved as well as the ability to prepare for sudden changes in water temperature.
이러한 다색발광표시기능을 갖는 종래 샤워기 헤드의 구조에 있어서, 고정자로는 영구자석이, 회전자로는 보빈에 코일을 권취한 전자석이 각각 통상적으로 적용되는 바, 이에 따른 종래의 고정자와 회전자의 구조는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같다.In the structure of a conventional shower head having a multi-color light emitting display function, a permanent magnet is used as a stator, and an electromagnet wound with a coil in a bobbin is used as a rotor. Is as shown in FIGS. 9A and 9B.
상기 회전자(전자석)는 코일(144)이 권취된 보빈(143)의 외주를 케이스와 덮개의 형태로 감싸는 한 쌍의 코어(145)로 이루어지고, 상기 코어(145)의 원주상 둘 레를 따라 소정 간극을 두고 이격된 채로 고정자(영구자석(131))가 배치된 구조를 이룸으로써, 상기 회전자와 일체로 결합된 임펠러에 물의 수압이 작용하여 상기 회전자가 회전될 때 고정자로부터 형성되는 유도기전력에 의해 전기를 발생시킬 수 있게 되며, 이러한 자가발전장치의 구조에 의해 회로기판상의 발광다이오드가 발광하도록 되어 있다.The rotor (electromagnet) is composed of a pair of
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 회전자의 구조는, 발광다이오드를 점등시킬 수 있을만한 충분한 전력을 공급하기에는 매우 미흡한 것이어서, 실질적으로 상기한 바와 같은 발광표시기능을 발휘하기에 곤란하다는 문제점이 있었다.However, the structure of the rotor according to the prior art is very insufficient to supply sufficient power to light up the light emitting diode, and thus has a problem in that it is difficult to substantially exhibit the light emitting display function as described above.
즉, 일반적으로 하나의 자기장회로에서 코어 내부에 발생한 교류자속에 의해 코일에 발생하는 유도기전력 e[V]의 크기는, 패러데이 법칙(Faraday's Law)에 의해 정의될 수 있는 바, 이는 자속 쇄교수 NΦ[Wb]의 시간 t[s]에 대한 변화비율에 비례하는 것이다(e = -Δ(NΦ)/Δt). 다시 말해, 유도기전력(e)은 코일을 관통하는 자력선이 변화하는 속도에 비례한다. 이때, 코어와 코어사이에 간극이 발생하면 누설자속이 발생하므로 코일의 인덕턴스(L) 값이 감소하게 되고, 따라서 유도기전력의 크기가 작아질 수밖에 없다.That is, the magnitude of the induced electromotive force e [V] generated in the coil by the alternating magnetic flux generated inside the core in one magnetic field circuit can be defined by Faraday's Law, which is the magnetic flux chain professor NΦ. It is proportional to the rate of change of [Wb] over time t [s] (e = -Δ (NΦ) / Δt). In other words, the induced electromotive force (e) is proportional to the speed at which the lines of magnetic force passing through the coil change. At this time, when a gap is generated between the core and the core, leakage magnetic flux is generated, and thus the inductance (L) value of the coil is reduced, and thus the magnitude of the induced electromotive force is inevitably reduced.
이러한 유도기전력의 함수관계를 고려해 볼 때, 종래의 코어(145)는 한 쌍의 케이스와 덮개가 맞닿는 형태의 결합을 이루는 것으로서 코어와 코어사이에 간극이 발생할 수밖에 없는 구조를 이루고 있으므로 이러한 구조에 의해서는 양쪽 극성 간에 형성된 간극을 통해 누설자속이 발생하고, 이러한 누설자속의 발생으로 인해 유도기전력을 극대화할 수 없는 결함을 갖게 되는 것이다.Considering the functional relationship of the induced electromotive force, the
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은, 회전자의 코어 구조를 개선하여 종전에 비해 강한 유도기전력을 발생시킬 수 있게 됨에 따라 수온대별로 파장길이가 다른 다양한 단색 또는 혼합색상의 빛을 지속적이고도 충분하게 조사할 수 있게 됨으로써, 미감의 도모와 함께, 분사되는 물의 온도를 시각적으로 인식할 수 있어 자칫 부주의로 발생할 수 있는 화상의 우려를 방지할 수 있음은 물론이고, 목욕시 다색의 강한 광파장을 피부에 직접 접촉시킬 수 있어 여드름, 탈모, 피부주름 및 피부손상 등의 치료 및 살균효과를 발휘할 수 있도록 된 수온변화에 따른 다색발광표시기능을 갖는 샤워기 헤드를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve various problems as described above, the object of which is to improve the core structure of the rotor to generate a strong induced electromotive force compared to the past, various wavelength lengths vary by temperature range By being able to continuously and sufficiently irradiate monochromatic or mixed colors of light, the temperature of the sprayed water can be visually recognized along with the aesthetic sense, thereby preventing the possibility of burns that may occur due to carelessness. It provides a shower head with multi-color light emitting display function according to the change of water temperature, which can be used for direct treatment of acne, hair loss, wrinkles, and skin damage, as it can directly contact the skin with strong multi-color light wavelengths when bathing. Is in.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수온변화에 따른 다색발광표시기능을 갖는 샤워기 헤드는, 소정의 수압으로 공급되는 물을 유입·수용할 수 있는 토출유로 및 확장된 원통형의 공간부가 내부에 형성되고 물을 분사시켜주기 위한 노즐캡이 상기 공간부의 개방된 선단측에 결합된 샤워기헤드 케이싱과, 상기 샤워기헤드 케이싱의 내주면을 따라 배치된 고정자와, 상기 토출유로를 통해 공급되는 물의 수압에 의해 회전함에 따라 상기 고정자로부터 유도기전력을 발생시켜 이로부터 전기를 공급받아 다색의 빛을 외부로 발산시킬 수 있도록 임펠러와 회전자 및 발광장치부를 일체화한 회전구동부를 포함하여 이루어진 다색발광표시기능을 갖는 샤워기 헤드에 있어서, 상기 회전자는, 코일이 권취된 보빈과, 양쪽 극성 간에 겹치는 면적을 최대로 하여 누설자속을 최소화함에 의해 상기 고정자와 회전자간 유도기전력을 극대화할 수 있도록, 상기 보빈을 간극 없이 밀폐시켜 수용하며 중첩된 형태로 결합되는 상호 끼워맞춤식의 한 쌍의 코어로 이루어지고, 상기 발광장치부는, 상기 회전자로부터 공급되는 전류를 동력원으로 하여 온도검출 및 그 검출된 온도에 따른 프로그래밍 제어작동이 가능한 회로기판상에 각기 다른 색상을 구현할 수 있는 다수의 발광다이오드가 실장되어 상기 토출유로를 통해 공급되는 물의 수온변화에 따라 정해진 특정파장을 발생하는 단색상 또는 혼합색상의 빛을 선택적으로 지속 조사할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.Shower head having a multi-color light emitting display function according to the water temperature change according to the present invention for achieving the above object, the discharge flow path and the expanded cylindrical space portion that can enter and receive the water supplied at a predetermined water pressure therein And a shower head casing having a nozzle cap for spraying water and coupled to the open tip side of the space, a stator disposed along an inner circumferential surface of the shower head casing, and water pressure of the water supplied through the discharge passage. Showers having a multi-color light emitting display function comprising an impeller, a rotor and a light emitting device unit integrated to generate an induction electromotive force from the stator and receive electricity from the stator to emit light of the multicolored light as it rotates. In the head, the rotor minimizes the area of overlap between the bobbin on which the coil is wound and both polarities. In order to maximize the induced electromotive force between the stator and the rotor by minimizing the leakage magnetic flux, the bobbin is sealed and accommodated without a gap, and is composed of a pair of interfitting cores coupled in an overlapping form, The device unit includes a plurality of light emitting diodes mounted on a circuit board capable of detecting temperature and programming control operation according to the detected temperature by using the current supplied from the rotor as a power source, thereby providing the discharge passage. It is characterized in that it is possible to selectively irradiate light of a single color or a mixed color that generates a specific wavelength according to the water temperature change of the water supplied through.
이때, 상기 한 쌍의 코어는, 상기 보빈의 외주면이 톱니형태로 끼워맞춤되어 감싸지며 밀폐되도록 각각 형성됨과 아울러 상기 보빈의 내주면이 중첩되어 감싸지며 밀폐되는 링의 형태로 각각 형성된 것이 바람직하다.At this time, the pair of cores, the outer circumferential surface of the bobbin is each formed in the form of a ring that is fitted in the sawtooth shape is wrapped and sealed, and also the inner circumferential surface of the bobbin overlapping and sealed.
또한, 상기 발광다이오드는 적색과 녹색 및 청색 발광다이오드를 포함하여 이루어지고, 상기 각 색상의 발광다이오드가 감지된 수온변화에 따라 차등적 시간동안 점멸되면서 저온수로부터 고온수로 변화됨에 따라 각기 다른 색상 및 인체 효능을 발휘할 수 있는 광파장인 청색, 청녹색, 노랑색, 보라색, 무색 및 적색의 빛을 조사할 수 있도록 된 것이 바람직하다.In addition, the light emitting diodes include red, green, and blue light emitting diodes, and the light emitting diodes of the respective colors are changed from low temperature water to high temperature water while flashing for differential time according to the detected water temperature change. And it is preferable to be able to irradiate light of blue, blue green, yellow, purple, colorless and red light wavelengths that can exhibit human efficacy.
또한, 상기 노즐캡은, 물이 분사되는 분사공의 크기를 어느 한쪽의 회전조작에 의해 조절할 수 있도록 내·외측으로 중첩된 한 쌍의 내·외측 노즐캡으로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the nozzle cap is preferably made of a pair of inner and outer nozzle caps superimposed inward and outward so as to adjust the size of the injection hole in which water is injected by any one rotation operation.
또한, 상기 임펠러는, 상기 회전자의 배면쪽에 형성되거나, 상기 회전자의 원주상에 형성된 것이 바람직하다.In addition, the impeller is preferably formed on the rear side of the rotor or is formed on the circumference of the rotor.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 샤워기 헤드를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a shower head according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 샤워기 헤드를 도시한 것으로서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워기 헤드의 분해사시도, 도 2는 상기 실시예에 따른 샤워기 헤드의 주요부분에 대한 결합단면도, 도 3a 및 도 3b는 상기 실시예에 따른 회전자(40)의 코어구조를 도시한 것으로, 도 3a는 샤워기헤드 케이싱(H) 내부에 설치되는 회전구동부(G) 중 회전자(40)의 분해사시도, 도 3b는 상기 회전자 코어(45)의 결합구조를 나타낸 개략적인 단면도, 도 4는 상기 실시예에 적용된 회전구동부(임펠러)(G)의 수압작용에 의한 회전원리를 도시한 작동상태 단면도, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전자(40)의 코어구조를 도시한 것으로, 도 5a는 샤워기헤드 케이싱(H) 내부에 설치되는 회전구동부(G) 중 회전자(40)의 분해사시도, 도 5b는 상기 회전자 코어(46)가 적용된 결합구조를 나타낸 개략적인 설치상태도, 도 6은 샤워기헤드 케이싱(H)의 내부로 공급되는 물의 수온변화에 따른 본 발명의 다색발광원리를 설명하기 위한 개략적인 회로블럭도, 도 7은 본 발명에 적용되는 분사수압 가변조절용 노즐캡(20)의 일례를 도시한 개략적인 단면도, 도 8은 상기 노즐캡(20)을 적용하여 원하는 분사공(21)의 크기로 변환시킨 각각의 작동상태를 도시한 개략적인 평면도를 각각 나타낸 것이다.1 to 8 show a shower head according to the present invention, Figure 1 is an exploded perspective view of a shower head according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a coupling to the main part of the shower head according to the embodiment 3A and 3B illustrate a core structure of the
본 발명에 따른 샤워기 헤드는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 손잡이(11)와 헤드부(12)로 이루어지는 케이싱 본체(10)에 노즐캡(20)이 결합되어 샤워기헤드 케이싱(H)을 이루는 통상의 샤워기 헤드 구조에 있어서, 물이 분사되는 상 기 노즐캡(20) 중앙위치, 즉, 상기 케이싱 본체(10)의 헤드부(12) 내측 공간부 중앙에 회전축(13)이 형성되고, 상기 헤드부(12)의 공간부 내주면상에 고정자(30)가 고정되며, 상기 회전축(13)상에 회전구동부(G)가 안착되어 체결구(14)에 의해 상기 헤드부(12)내에서 회전 가능하도록 결합된 구조를 이룬다.In the shower head according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the
도면상에 도시하지는 않았으나, 상기 체결구(14)의 체결상태를 안정화하기 위하여 와셔를 개재할 수 있고, 상기 체결구(14)의 헤드부 둘레에는 상기 회전구동부(G)의 방수성을 유지하기 위하여 고무캡이 씌워질 수 있다.Although not shown in the drawings, it may be interposed with a washer to stabilize the fastening state of the
본 발명에 따른 샤워기 헤드는, 소정의 수압으로 공급되는 물을 유입·수용할 수 있는 토출유로(15) 및 확장된 원통형의 공간부가 내부에 형성되고 물을 분사시켜주기 위한 노즐캡(20)이 상기 공간부의 개방된 선단측에 결합된 샤워기헤드 케이싱(H)과, 상기 샤워기헤드 케이싱(H)의 내주면을 따라 배치된 고정자(30)와, 상기 토출유로(15)를 통해 공급되는 물의 수압에 의해 회전함에 따라 상기 고정자(30)로부터 유도기전력을 발생시켜 이로부터 전기를 공급받아 다색의 빛을 외부로 발산시킬 수 있도록 임펠러(50)와 회전자(40) 및 발광장치부를 일체화한 회전구동부(G)를 포함하여 이루어진 통상의 구성에 있어서, 상기 회전자(40)는, 코일(44)이 권취된 보빈(43)과, 양쪽 극성 간에 겹치는 면적을 최대로 하여 누설자속을 최소화함에 의해 상기 고정자(30)와 회전자(40)간 유도기전력을 극대화할 수 있도록, 상기 보빈(43)을 간극 없이 밀폐시켜 수용하며 중첩된 형태로 결합되는 상호 끼워맞춤식의 한 쌍의 코어(45 또는 46)로 이루어지고, 상기 발광장치부는, 상기 회전자(40)로부터 공급되는 전류를 동력원으로 하여 온도검출 및 그 검출된 온도에 따른 프로그래밍 제어작동이 가능한 회로기판(62)상에 각기 다른 색상을 구현할 수 있는 다수의 발광다이오드(61)가 실장되어 상기 토출유로(15)를 통해 공급되는 물의 수온변화에 따라 정해진 특정파장을 발생하는 단색상 또는 혼합색상의 빛을 선택적으로 지속 조사할 수 있도록 된 특징적 구조를 이룬다.In the shower head according to the present invention, a
상기 손잡이(11)는 중공 관형의 원통체를 이뤄 그 내부로 물이 유입될 수 있는 토출유로(15)를 형성하고, 상기 헤드부(12)의 내측 공간부와 인접하는 토출유로(15)의 선단부는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전구동부(G)를 원활히 회전시킬 수 있도록 그 배면쪽에 형성된 임펠러(50)의 회전익(51)과 대략 직교하는 정도의 방향으로 구부러져 형성되어 있다. 도면 중 미설명 부호 42는 상기 회전축(13)에 결합되는 보스이다.The
상기 노즐캡(20)은, 도 1에 도시된 바와 같이 균일한 크기의 다수의 분사공(21)이 형성된 단일 층의 구조를 이룰 수도 있으나, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 분사공(21)의 크기를 어느 한쪽에 대한 소정각도만큼의 회전조작에 의해 조절할 수 있도록 내·외측으로 중첩된 한 쌍의 내·외측 노즐캡(22)(23) 형태의 구조를 이루는 것이 더욱 바람직하다.The
상기 고정자(30)는, 도 2 및 도 3b의 실시예에서와 같이 링의 형태 또는 일정간극을 두고 배열된 단속 링의 형태를 이루는 영구자석편(31)으로 구성할 수 있고, 또는 도 5b의 실시예에서와 같이 N극과 S극이 교대로 인접하여 연속 배열된 원판의 형태를 이루는 영구자석판(32)으로 구성할 수 있으며, 이는 상기 임펠러(50)의 위치에 따라 상기 고정자(30)가 상기 회전자(40)의 코어(45)(46)와 인접할 수 있는 지점에 대한 설계상의 문제에 기인한다. 즉, 상기 임펠러(50)가 상기 회전자(40)의 배면쪽에 형성된 경우에는 상기 고정자(30)를 단속 링의 형태로, 상기 회전자(40)의 원주상에 형성된 경우에는 상기 고정자(30)를 원판의 형태로 각각 구성할 수 있다.The
그리고, 본 발명의 실시예에서는, 상기 고정자(30)를 영구자석으로 하고 상기 회전자(40)를 전자석으로 한 구성에 한하여 예시하였으나, 경우에 따라서는 상기 회전자(40)를 영구자석으로 하고 상기 고정자(30)를 전자석으로 하여 구성할 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the
상기 회전구동부(G)는, 상기 회전자(40)와 임펠러(50) 및 발광장치부(표시부(60))가 하나의 하우징(41)에 의해 단일체를 이룬다.In the rotation driving unit G, the
상기 회전자(40)는 상기한 바와 같이, 코일(44)이 권취된 보빈(43)과, 이를 감싸는 코어(45 또는 46)로 이루어진다. 이때, 도 3a 및 도 3b에 도시된 일 실시예와 도 5a 및 도 5b에 도시된 다른 실시예에서 각각 보는 바와 같이, 상기 한 쌍의 코어(45 또는 46)는, 상기 보빈(43)의 외주면이 톱니형태로 끼워맞춤되어 감싸지며 밀폐되도록 각각 형성됨과 아울러 상기 보빈(43)의 내주면이 중첩되어 감싸지며 밀폐되는 링의 형태로 각각 형성될 수 있다. 상기 코어(45)(46)의 재질은 투자율을 감안해 볼 때 규소강판을 사용하는 것이 가장 이상적이며, 각각의 도면 중 45a 및 45b와, 46a 및 46b는, 상기 각 코어(45)(46)에 형성된 한 쌍의 코어중첩부들을 각각 나타낸다.As described above, the
상기 실시예에 있어서, 도 3a의 코어(45)는 2개의 부재가 결합되어 이루어진 구조이고, 도 5a의 코어(46)는 3개의 부재가 결합되어 이루어진 구조이다.In the above embodiment, the
상기 코어(45)(46)의 구성에 있어서, 그 내주부는 상기 코어(45 또는 46)의 양측 플랜지부(코어중첩부(45a와 45b 또는 46a와 46b)의 부위를 의미함)가 동심원상으로 상호 간극없이 밀착 중첩된 밀폐결합구조를 이루고, 톱니형태로 끼워맞춤되는 그 외주부는 코어의 결합간극(a)(도 3a 및 도 5a의 부분확대도 참조)이 1mm 이내를 유지하는 밀폐결합구조를 이룸으로써, 고정자(30)와 회전자(40)간 기전력(자력의 변화)의 유도를 극대화할 수 있다.In the configuration of the
이러한 구조에 의하면, 코일(44) 및 보빈(43)의 밀폐성이 현저히 향상되어 상기 코일(44)의 누설자속 및 와전류 손실을 최소화함과 아울러 인덕턴스(L) 값을 극대화할 수 있으므로 결과적으로 강한 유도기전력을 발생시킬 수 있고, 따라서 상기 발광다이오드(61)를 발광시킬 수 있는 지속적이고도 충분한 전류를 확보할 수 있게 된다.According to this structure, the sealing properties of the
상기 발광장치부(표시부(60))는, 도 6에 도시된 바와 같이, 회전구동부(G)로부터 발생된 전력을 사용하여 기동되고, 상기 회로기판(62)상의 온도검출부(D)에서는 상기 고정자(30)와 회전자(40)간의 간극에 채워진 물을 이용하여 수온을 검출한 후, 상기 회로기판(62)상의 제어회로부(C)에 설정된 프로그램에 의해 상기 온도검출 값에 맞는 발광다이오드(61)를 점멸시켜 소정의 색상으로 빛을 조사하게 된다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 회로기판(62) 상의 제어회로부(C)는, 상기 고정자(30)와 회전자(40) 사이의 물의 저항성분 또는 정전용량 등의 변화에 따라 변화하는 주파수를 발생시키는 발진회로와, 이 주파수의 변화를 동조하는 동조회 로(평활회로)와, 동조된 주파수를 직류성분으로 변환하는 정류회로(검파회로)와, 정류된 신호를 증폭하는 증폭회로(정전압회로) 등을 포함하여 구성할 수 있다. 특히, 상기 정전압회로는 지역환경적 요인으로 인한 수압차이에 의한 외부전압변동에 따른 발광다이오드(61)의 휘도변화를 제어하여 항상 일정한 휘도를 유지할 수 있도록 해준다.As shown in Fig. 6, the light emitting device portion (display portion 60) is activated by using the electric power generated from the rotary drive portion G, and the stator in the temperature detection portion D on the
참고적으로, 본 발명의 구조에 따른 수온검출 및 발광 원리를 설명하면 다음과 같다. 상기 샤워기헤드 케이싱(H)내에 물이 차기 시작하여 온도센서(Thermistor ; 온도에 따라 저항 값이 변화하도록 된 소자)(미도시)에 임의의 수온이 전달되면, 상기 온도센서와 회로기판(62)상에 직렬로 연결되어 있는 기준저항체에 의해 전압이 분압된다. 이때, 수온이 상승하면 상기 온도센서의 저항 값이 낮아짐으로써 그 전압을 읽어들이는 제어회로부(C)의 입력단자측 전압도 낮아지게 되고, 반대로 수온이 저하되면 상기 온도센서의 저항 값이 높아짐으로써 그 전압을 읽어들이는 제어회로부(C)의 입력단자측 전압도 높아지게 된다. 상기 제어회로부(C) 내에서는, 상기 온도센서와 기준저항 값에 의한 분압의 변화를 기 입력설정 값과 비교하여, 해당 수온에 맞는 색상의 빛을 발광시켜주게 된다. 그러나, 수압의 정도에 따라 회전구동부(G)의 회전속도가 다르게 나타나기 때문에 유도기전력의 크기 또한 달라질 수 있으므로, 이것이 기준저항 값과 온도센서에 인가되는 전압에도 영향을 미치게 되어 해당 수온에 맞는 발광출력을 표시할 수 없을 수 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 입력되는 전압의 변화가 심하더라도 일정한 전압을 출력할 수 있도록 상기의 정전압회로가 사용되는 것이다.For reference, the water temperature detection and light emission principle according to the structure of the present invention will be described. When a certain water temperature is transmitted to a temperature sensor (not shown) in which water starts to fill in the shower head casing H, the temperature sensor and the
또한, 상기 발광다이오드(61)는 적색(R)과 녹색(G) 및 청색(B) 발광다이오드를 포함하여 이루어지고, 상기 각 색상의 발광다이오드(61)가 감지된 수온변화에 따라 차등적 시간동안 점멸되면서 저온수로부터 고온수로 변화됨에 따라 각기 다른 색상 및 인체 효능을 발휘할 수 있는 광파장인 청색, 청녹색, 노랑색, 보라색, 무색 및 적색의 빛을 조사할 수 있게 된다.In addition, the
하기의 [표 1]에서는 수온변화에 따른 상기 발광다이오드(61)의 발광색 조합의 예 및 이에 따른 각 발색파장별 인체 효능을 나타내고 있다.Table 1 below shows an example of the color combination of the
[표 1] 발광다이오드의 발광색 조합의 예[Table 1] Example of light emission color combinations of light emitting diodes
단, 발광다이오드의 색상 조합은 입력되는 프로그램에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 따라서, 공급수가 고온일 때에는 고온용 (적색)발광다이오드를, 저온일 때에는 저온용 (청색 또는 녹색)발광다이오드를, 중온일 때에는 그 수온대별로 모 든 발광다이오드들을 적정시간동안 선택적으로 점멸 제어함과 아울러 회전구동에 의하여 다양한 단색상 또는 혼합색상을 구현할 수 있는 것이다.However, the color combination of the light emitting diode can be changed in various ways according to the input program. Therefore, when the supply water is high temperature, the high temperature (red) light emitting diode is selectively controlled at low temperature, the low temperature (blue or green) light emitting diode at low temperature, and all the light emitting diodes at the temperature range are selectively flashed for a suitable time. In addition, it is possible to implement a variety of monochrome or mixed colors by rotational drive.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 샤워기 헤드에 의하면, 중첩식 코어를 적용하여 종전에 비해 강한 유도기전력을 발생시킬 수 있게 됨에 따라 수온대별로 파장길이가 다른 다양한 단색 또는 혼합색상의 빛을 지속적이고도 충분하게 조사할 수 있게 됨으로써, 미감의 도모와 함께, 분사되는 물의 온도를 시각적으로 인식할 수 있어 자칫 부주의로 발생할 수 있는 화상의 우려를 방지할 수 있음은 물론이고, 목욕시 다색의 강한 광파장을 피부에 직접 접촉시킬 수 있어 여드름, 탈모, 피부주름 및 피부손상 등의 치료효과와 함께 피부 내에 서식하는 박테리아를 살균할 수 있는 등의 각종 인체 효능을 발휘할 수 있다.According to the shower head according to the present invention as described above, it is possible to generate a strong induced electromotive force compared to the conventional by applying a superimposed core, so that the continuous light of various monochromatic or mixed color light having a different wavelength length for each water temperature zone By being able to investigate sufficiently, it is possible to visually recognize the temperature of the sprayed water with a sense of aesthetics, and to prevent the possibility of burns that may occur inadvertently. It can be directly in contact with the skin, and can exhibit various human effects such as acne, hair loss, skin wrinkles and skin damage, as well as sterilizing bacteria in the skin.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, this may be regarded as exemplary, and a person of ordinary skill in the art may conceive various modifications and equivalent embodiments therefrom. It should be understood that such equivalent embodiments are also included within the claims of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
Claims (6)
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