KR100841554B1

KR100841554B1 - 샤워기

Info

Publication number: KR100841554B1
Application number: KR1020070110409A
Authority: KR
Inventors: 문홍연; 이순화; 김민철; 이세한; 구정인
Original assignee: 주식회사 로보터스
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2008-06-26

Abstract

본 발명은 샤워기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 샤워기는 수돗물을 샤워용수로 공급하는 샤워용수 공급장치;상기 샤워용수 공급장치로부터 연장되며, 상기 샤워용수의 배출경로를 제공하는 배출관;및 상기 배출관의 선단부에 결합되며, 배출되는 상기 샤워용수를 분사시키는 샤워헤드;를 구비하되, 상기 샤워용수 공급장치는 밀페되는 내부공간을 제공하는 압력수조;상기 압력수조의 상부에 마련되며, 상기 수돗물을 상기 압력수조 내부로 분사시키는 공급관;및 상기 압력수조의 내부에 마련되며, 상기 수돗물이 바닥으로 분사되어 기포가 발생되도록 하며, 상기 기포가 내벽을 따라 흘러 넘칠때, 상기 압력수조 내부의 공기가 용해되어 상기 샤워용수를 생성되도록 하는 보조수조;를 구비함으로써, 댁내로 공급되는 수돗물의 압력을 이용해, 수돗물에 공기를 용해시키고, 이를 샤워용수로 사용하므로, 별도의 부대비용의 지출을 줄일 수 있으며, 양질의 샤워용수를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

샤워기{Apparatus for shower}

본 발명은 샤워기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수돗물에 공기를 용해시켜, 샤워용수로 공급하는 샤워기에 관한 것이다.

우리 일생생활에서 물은 음용 및 세정용으로 사용되고 있다. 그러나, 최근 산업화의 급속성장에 따른 환경오염의 문제가 심각해지고, 이에 따라 물의 오염도 심각해지고 있다.

한편, 수돗물은 상수원에 소정의 처리를 가하여 각 가정으로 공급되고 있다. 이때, 상수원으로부터 각 가정까지 연결되는 수도관의 노후로 인해 수돗물의 안정성에 대한 불안감이 증폭되고 있으며, 수도관의 교체로 인한 막대한 비용이 지출되기도 한다. 또한, 수돗물을 처리하는 과정에서, 소독약품과 같은 화학물질이 첨가되므로 많은 사람들의 수돗물에 대한 신뢰가 확보되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 대부분의 사람들은 수돗물을 음용수로 확보하기 위해, 수돗물을 끓여 먹거나, 수돗물을 다수의 필터에 정화시켜 정수시켜 먹게 된다. 또한, 수돗물을 세정용수로 사용하기 위해 연수기와 같은 별도의 장치를 사용하게 된다.

연수기는 양이온 교환수지와 필터로 경수를 걸러 그 속에 함유된 경도성분 예를 들어, 칼슘, 마그네슘과 같은 성분을 제거하여 연수로 만드는 장치이다. 양이온 교환수지에는 염화나트륨(NaCl)이 매우 높은 비율로 자리잡고 있다. 여기에 칼슘이나 마그네슘 등의 양이온이 들어 있는 경수를 통과시키면 이온 교환을 통해 경도성분은 나트륨과 자리를 바꾸어 수지에 흡착하고, 물에는 나트륨이 빠져나와 연수가 된다.

양이온 교환수지는 어느 정도 사용하면 염화나트륨의 농도가 낮아져서 더 이상 양이온을 제거하지 못한다. 이때는 순수한 소금(NaCl)을 사용하여 재생해 주어야 한다. 순수한 소금으로 된 재생제를 물에 녹여 교환수지를 씻으면 수지에 결합해 있던 칼슘이나 마그네슘이 이온 교환을 통해 떨어져 나가고, 나트륨(Na+) 이온이 다시 채워져 양이온을 제거하는 기능을 한다.

상기와 같이 수돗물을 세정용수로 사용하기 위해 연수기와 같은 별도의 장치를 사용하게 되면, 양이온 교환수지 및 필터의 주기적인 교체과, 연수기의 작동에 필요한 전력을 공급해야만 하므로, 그에 따른 부대비용의 지출이 불가피한 문제점이 있다.

본 발명에 따른 샤워기는 수돗물을 샤워용수로 공급하는 샤워용수 공급장치;상기 샤워용수 공급장치로부터 연장되며, 상기 샤워용수의 배출경로를 제공하는 배출관;및 상기 배출관의 선단부에 결합되며, 배출되는 상기 샤워용수를 분사시키는 샤워헤드;를 구비하되, 상기 샤워용수 공급장치는 밀페되는 내부공간을 제공하는 압력수조;상기 압력수조의 상부에 마련되며, 상기 수돗물을 상기 압력수조 내부로 분사시키는 공급관;및 상기 압력수조의 내부에 마련되며, 상기 수돗물이 바닥으로 분사되어 기포가 발생되도록 하며, 상기 기포가 내벽을 따라 흘러 넘칠때, 상기 압력수조 내부의 공기가 용해되어 상기 샤워용수를 생성되도록 하는 보조수조;를 구비한다.

상기 압력수조의 상부에는 상기 내부공간을 대기압 상태로 전환시키기 위한 흡입관이 형성될 수 있다.

상기 압력수조의 내부로 상기 수돗물의 공급여부에 따라, 상기 흡입관을 개폐시키는 체크밸브를 구비할 수 있다.

상기 배출관의 선단부에는 일측의 단면적이 급격히 감소하여, 중앙부에서 최소 단면적을 가지며, 상기 중앙부를 지나 단면적이 완만하게 확대되는 분사관을 구비하되, 상기 분사관의 일측은 상기 압력수조를 향하며, 상기 분사관의 타측은 상기 샤워헤드를 향하도록 설치될 수 있다.

상기 분사관은 벤츄리 관(venturi tube)일 수 있다.

상기 공급관은 상기 수돗물을 공급방향에 대해 수직방향으로 분사시킬 수 있다.

본 발명에 따른 샤워기는 댁내로 공급되는 수돗물의 압력을 이용해, 수돗물에 공기를 용해시키고, 이를 샤워용수로 사용하므로, 별도의 부대비용의 지출을 줄일 수 있으며, 양질의 샤워용수를 사용할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 샤워기에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샤워기를 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 샤워기(100)는 댁내로 공급되는 수돗물(W1)을 사용하여, 샤워용수(W2)를 공급한다. 샤워용수(W2)는 수돗물(W1)에 기포(B)(도 2 참조)를 발생시키고, 기포(B)에 공기를 용해시켜 생성된다. 샤워용수(W2)에 대해서는 이후에 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

샤워기(100)는 샤워용수 공급장치(110), 배출관(170) 및 샤워헤드(190)를 구비한다. 배출관(170)은 샤워용수 공급장치(110)의 하부로부터 연장되며, 샤워헤드(190)는 배출관(170)의 선단부에 결합된다.

샤워용수 공급장치(110)는 벽면에 설치를 위한 브라켓(미도시)을 구비할 수 있다. 또한, 샤워용수 공급장치(110)는 사용자가 샤워용수(W2)의 잔류량을 유관으로 확인할 수 있도록 상하 길이방향으로 유량 표시창(110a)을 구비한다.

또한, 샤워용수 공급장치(110)는 정면부에 수돗물(W1)의 유량 및 압력, 샤워용수(W2)의 유량 및 압력을 제어하기 위한 조작부(미도시)가 구비될 수 있다. 조작부(미도시)는 수도관(10) 또는, 후술될 공급관(130)의 관로에 설치되는 공급밸브(미도시)와, 배출관(170)의 관로에 설치되는 배출밸브(171)(도 2 참조)를 용이하게 조작하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 샤워기의 내부구조를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, 샤워용수 공급장치(110)는 공급관(130), 보조수조(140) 및 압력수조(150)를 구비한다.

공급관(130)은 수도관(10)을 통해 공급되는 수돗물(W1)을 압력수조(150)로 분사시키도록 압력수조(150)의 상부에 마련된다. 공급관(130)은 수돗물(W1)을 공급방향에 대해 수직방향으로 분사시킨다. 즉, 공급관(130)은 수도관(10)에 대해 수직방향으로 절곡되어, 수도관(10)을 따라 공급되는 수돗물(W1)이 수직절곡된 면에 부딛히며 수직낙하되도록 하여, 분사효율을 높인다. 여기서, 도시되지 않았지만, 공급관(130) 또는, 수도관(10)의 관로에는 수돗물(W1)의 진행을 단속하는 공급밸브(미도시)가 설치될 수 있다.

보조수조(140)는 상단이 개방되어, 압력수조(150)의 내부에 마련된다. 보조수조(140)는 압력수조(150)의 바닥면으로부터 보조수조(140)를 이격시키기 위해 구비되는 지지부재(141)에 의해 지지된다. 이때, 보조수조(140)는 공급관(130)과 동축을 갖도록 설치되는 것이 바람직하다.

압력수조(150)는 밀폐되는 내부공간(Sp)을 갖는다. 압력수조(150)의 상부에 는 압력수조(150) 내부로 외부의 공기을 흡입시키기 위한 흡입관(151)이 형성될 수 있다. 흡입관(151)은 체크밸브(153)를 구비하며, 체크밸브(153)는 외부의 공기가 압력수조(150) 내부로 흡입되도록 하고, 수돗물(W1)이 압력수조(150) 내부로 공급되면, 압력수조(150) 내부의 공기가 외부로 배출되는 것을 방지한다.

체크밸브(153)를 닫으면 내부공간(Sp)을 밀폐시키고, 체크밸브(153)의 개방시키면 내부공간(Sp)을 대기압으로 전환시킬 수 있도록 한다.

내부공간(Sp)은 상부공간(Sp1)과, 하부공간(Sp2)으로 구분될 수 있다. 상부공간(Sp1)과 하부공간(Sp2)은 보조수조(140)의 상단이 위치하는 선을 경계선(L)로 하여 구분된다. 다시 말해, 하부공간(Sp2)은 보조수조(140)에서 흘러넘쳐 생성되는 샤워용수(W2)가 보조수조(140)로 역류할 수 있는 범위이며, 상부공간(Sp1)은 내부공간(Sp)의 공기가 최소한으로 남을 수 있는 범위를 말한다.

여기서, 샤워용수(W2)의 생성시, 흡입관(151)을 밀폐시킴에 따라, 내부공간(Sp)은 밀폐된다. 밀폐된 내부공간(Sp)으로 수돗물(W1)이 계속 분사됨에 따라, 압력수조(150)의 하부로부터 저장되는 샤워용수(W2)의 수면은 점차 상승된다. 이때, 샤워용수(W2)가 저장된 이외의 나머지 공간에 머무는, 즉 내부공간(Sp)에 머무는 공기는 압축되고, 공기의 압력이 증가된다. 이에 따라 내부공간(Sp)에 머무는 공기의 용해효율 또한 증가된다.

따라서, 경계선(L)의 내주면은 보조수조(140)의 상단 외주면과 이격되되, 보조수조(140)의 상단 외주면과 경계선(L)의 내주면은 보조수조(140)에서 기포(B)가 흘러넘칠 정도의 공간만이 허용되도록 이격되는 것이 바람직하다.

또한, 하부공간(Sp2)은 샤워가 끝날때까지 필요한 샤워용수(W2)가 저장될 수 있는 용량이 확보되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때 하부공간(Sp2)의 용량은 사용자의 필요에 따라 선택될 수 있을 것이다.

배출관(170)은 일단이 압력수조(150)의 하부에 결합되어, 샤워용수(W2)의 배출경로를 제공한다. 배출관(170)에는 샤워용수(W2)의 유량 및 유압을 조절하며, 샤워용수(W2)의 진행방향을 선택할 수 있는 배출밸브(171)가 설치될 수있다.

이러한 배출밸브(171)로는 3웨이 밸브(3 way valve)가 채용될 수 있다. 3웨이 밸브는 샤워 시, 압력수조(150)의 샤워용수(W2)를 샤워헤드(190)로 진행시키며, 압력수조(150)에 잔류되는 샤워용수(W2)의 배출을 위해 샤워헤드(190)로 진행되는 샤워용수(W2)의 배출경로를 배출관(170)의 외부로 변경시킬 수 있도록 한다.

한편, 샤워용수(W2)의 샤워헤드(190)로 진행하는 경로 즉, 배출관(170)의 선단부에는 샤워용수(W2)를 가압 분사시키기 위한 분사관(173)이 삽입 설치될 수 있다. 분사관(173)은 일측의 단면적이 급격히 감소하여, 중앙부에서 최소 단면적을 가지며, 중앙부를 지나 단면적이 완만하게 확대되도록 구비된다.

이때, 분사관(173)은 일측이 압력수조(150)를 향하며, 타측이 샤워헤드(190)를 향하도록 삽입 설치된다. 이러한 분사관(173)으로는 대표적인 예로 벤츄리 관(venturi tube)이 채용될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 샤워기의 작동에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3, 4는 본 발명의 실시예에 따른 샤워기의 작동상태를 나타낸 작동도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 대기 시, 압력수조(150)의 내부는 대기압상태로 유지되며, 샤워를 위해 수돗물(W1)이 압력수조(150) 내부로 공급되면, 체크밸브(153)에 의해 흡입관(151)이 밀폐되고, 이에 따라 압력수조(150)의 내부는 밀폐된다.

압력수조(150)의 내부가 밀폐된 상태에서 공급밸브(미도시)를 개방하면, 수돗물(W1)은 공급관(130)을 통해 압력수조(150)로 분사된다. 즉, 수도관(10)을 따라 공급되는 수돗물(W1)은 수도관(10)에 대해 수직절곡되는 면에 부딛혀 수직낙하되어 분사된다. 수직낙하되어 분사되는 수돗물(W1)은 보조수조(140)의 바닥면에 부딛힌다. 보조수조(140)의 바닥면에는 기포(B)가 발생된다.(도 3 참조)

수돗물(W1)이 계속 분사됨에 따라, 보조수조(140)의 내부는 기포(B)를 포함하는 수돗물(W1)로 채워진다. 기포(B)는 부력에 의해 보조수조(140)의 내벽을 따라 상승되고, 보조수조(140)의 외부로 흘러 넘친다. 이때, 압력수조(150)에 머무르는 공기는 기포(B)에 용해되고, 이에 따라 샤워용수(W2)가 생성된다.

이와 같이 생성되는 샤워용수(W2)는 압력수조(150)의 하부공간(Sp2)으로 저장되며, 압력수조(150)에 저장되는 샤워용수(W2)의 수위는 점차 상승된다. 샤워용수(W2)의 수위가 점차 상승됨에 따라 상부공간(Sp1)에 머무는 공기는 압축되고, 공기의 압력이 증가된다. 즉, 샤워용수(W2)가 압력수조(150)에 채워지는 양과, 내부공간(Sp)에 머무는 공기의 압력은 서로 비례된다.

한편, 수돗물(W1)의 공급은 샤워용수(W2)의 수위가 경계선(L)에 이르기 전에 중단된다. 이때, 압력수조(150)에 저장되는 샤워용수(W2)의 용량은 샤워를 하기에 충분한 정도로 채워진다.

여기서, 샤워용수(W2)의 수위를 확인하는 방법은 사용자의 유관으로 유량 표시창(110a)을 관찰하는 방법과, 다른 실시예로, 샤워용수(W2)의 수위를 감지하여 사용자에게 디스플레이 또는, 음성 안내 등을 통해 통보하도록 하도록 방법으로 실시될 수 있을 것이다.

샤워 실행 시, 배출밸브(171) 즉, 3웨이 밸브는 샤워용수(W2)의 배출경로는 샤워헤드(190) 측을 향하도록 설정된다. 샤워용수(W2)는 압력수조(150)의 상부공간(Sp1)에 압축된 공기의 압력에 의해 배출관(170)으로 배출된다. 샤워용수(W2)는 배출관(170)을 따라 샤워헤드(190)로 진행된다. 이때, 분사관(173)은 중앙부에서 샤워용수(W2)의 유압을 증가시키며, 타측으로 샤워용수(W2)를 진행시킨다. 이와 같이 샤워용수(W2)는 샤워헤드(190)를 통해 사용자에게 분사된다.(도 4 참조)

한편, 샤워 종료 시, 압력수조(150) 내부공간(Sp)에 잔류하는 샤워용수(W2)를 배출시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샤워기에 잔류하는 샤워용수의 배출상태를 나타낸 작동도이다. 도 5를 참조하면, 압력수조(150)의 하류에 잔류하는 샤워용수(W2)를 원할히 배출시키기 위해, 흡입관(151)의 체크밸브(153)는 개방되고, 압력수조(150)의 내부공간(Sp)은 대기압으로 전환된다.

샤워용수(W2)는 대기압의 압력을 받으며, 배출관(170)을 통해 배출된다. 이때, 배출밸브(171)는 샤워용수(W2)의 배출경로를 배출관(170)의 외부 측을 향하도 록 설정될 수 있다. 이에 따라, 압력수조(150)의 내부공간(Sp)에 잔류되는 샤워용수(W2)는 비워지며, 압력수조(150)의 내부공간(Sp)은 다시 대기압의 상태를 유지한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 샤워기(100)는 가정내에서 사용하는 수돗물(W1)의 압력만으로 공기가 용해된 샤워용수(W2)를 생성하고, 이를 이용해 샤워를 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샤워기를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 샤워기의 내부구조를 나타낸 단면도이다.

도 3, 4는 본 발명의 실시예에 따른 샤워기의 작동상태를 나타낸 작동도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샤워기에 잔류하는 샤워용수의 배출상태를 나타낸 작동도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100 : 샤워기 110 : 샤워용수 공급장치

130 : 공급관 150 : 압력수조

170 : 배출관 190 : 샤워헤드

Claims

수돗물을 샤워용수로 공급하는 샤워용수 공급장치;

상기 샤워용수 공급장치로부터 연장되며, 상기 샤워용수의 배출경로를 제공하는 배출관;및

상기 배출관의 선단부에 결합되며, 배출되는 상기 샤워용수를 분사시키는 샤워헤드;를 구비하되,

상기 샤워용수 공급장치는

밀페되는 내부공간을 제공하는 압력수조;

상기 압력수조의 상부에 마련되며, 상기 수돗물을 상기 압력수조 내부로 분사시키는 공급관;및

상기 압력수조의 내부에 마련되며, 상기 수돗물이 바닥으로 분사되어 기포가 발생되도록 하며, 상기 기포가 내벽을 따라 흘러 넘칠때, 상기 압력수조 내부의 공기가 용해되어 상기 샤워용수를 생성되도록 하는 보조수조;를 구비하는 것을 특징으로 하는 샤워기.
제1 항에 있어서, 상기 압력수조의 상부에는

상기 내부공간을 대기압 상태로 전환시키기 위한 흡입관이 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워기.
제2 항에 있어서, 상기 흡입관은

상기 압력수조의 내부로 상기 수돗물의 공급여부에 따라, 상기 흡입관을 개폐시키는 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 샤워기.
제1 항에 있어서, 상기 배출관의 선단부에는

일측의 단면적이 급격히 감소하여, 중앙부에서 최소 단면적을 가지며, 상기 중앙부를 지나 단면적이 완만하게 확대되는 분사관을 구비하되,

상기 분사관의 일측은 상기 압력수조를 향하며, 상기 분사관의 타측은 샤워헤드를 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 샤워기.
제4 항에 있어서, 상기 분사관은 벤츄리 관(venturi tube)인 것을 특징으로 하는 샤워기.
제1 항에 있어서, 상기 공급관은

상기 수돗물을 공급방향에 대해 수직방향으로 분사시키는 것을 특징으로 하는 샤워기.