KR101401905B1 - 바이패스라인과 벤투리관라인이 병렬로 구성된 공기흡입식 가압형 샤워헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤워헤드에 적용된 벤투리관의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있도록, 수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물중 일부의 물을 압축관을 통과시켜 공기와의 혼합을 통해 가압시킨 후 집수구로 방출시키는 벤투리관라인과 압축관을 통과하지 못한 나머지 물을 인입구에서 곧바로 집수구로 방출시킬 수 있는 바이패스라인을 유수로 내부에 병렬 형태로 구성하여, 벤투리관라인을 통과하며 가압되어 분출된 물과 바이패스라인을 통해 분출된 물이 집수구에서 혼합되어 분사구를 통해 분사되어지는, 바이패스라인과 벤투리관라인이 병렬로 구성된 공기흡입식 가압형 샤워 헤드에 관한 것이다

Description

바이패스라인과 벤투리관라인이 병렬로 구성된 공기흡입식 가압형 샤워헤드 {Air Inflowing Pressurized Shower Head with parallel structure of bypass road line and venturi tube line}

본 발명은 수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물의 흐름 통로를 특정 위치에서 인위적으로 급격하게 줄여줌으로서 물의 흐름을 방해하여 분사구로 유출되는 물의 양을 줄임과 동시에 유속이 가속되도록 하여, 물리학의 일반적인 법칙으로 유속이 가속되는 부분의 압력이 대기압력 보다 낮아지는 효과에 의해 대기 중의 공기를 샤워헤드 내부로 인입하여 혼합 분사함으로서 절수의 효과와 가압의 효과를 동시에 구현하는 벤투리관의 원리를 이용한 공기흡입식 절수형 샤워헤드의 일반적인 특징에서, 샤워헤드에 적용된 벤투리관의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있도록 하여, 샤워헤드로 인입되는 물의 양 자체가 원천적으로 적어 절수의 효과가 없는 일반적인 샤워헤드의 사용 시에도 분사되는 물량의 부족으로 사용상의 불편이 상존하는 곳에서도 효율적으로 사용이 가능하도록, 수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물중 일부의 물을 압축관을 통과시켜 공기와의 혼합을 통해 가압시킨 후 집수구로 방출시키는 벤투리관라인과 압축관을 통과하지 못한 나머지 물을 인입구에서 곧바로 집수구로 방출시킬 수 있는 바이패스라인을 유수로 내부에 병렬 형태로 구성한, 바이패스라인과 벤투리관라인이 병렬로 구성된 공기흡입식 가압형 샤워헤드의 기술에 관한 것이다.

종래의 기술들에 관해 살펴보면 아래의 표 1과 같다

등록	내용	비고
등록 20- 0425310	단순한 벤투리관 방식의 절수형 샤워헤드
등록 20- 166797	단순한 벤투리관 방식의 절수형 샤워헤드	일본
공개 2001 327426	샤워헤드의 물 분사구 부분에 수동 버튼 방식의 공기유입장치를 부착한 절수형 샤워헤드	일본
공개WO 2000-30759	샤워헤드의 물 분사구 부분에 수동 버튼 방식의 공기유입장치를 부착한 절수형 샤워헤드	이탈리아
공개10-2007 0046235	샤워헤드의 물 분사구 부분에 수동 버튼 방식의 공기유입장치를 부착한 절수형 샤워헤드	취하
등록 10- 0906617	단순한 벤투리관 방식의 절수형 샤워헤드
등록 20- 0445101	공기인입압력의 제어를 통해 샤워헤드의 물 분사 압력을 제어하는 역할을 수행하는 압력조절홈을 갖춘 벤투리관 방식의 절수형 샤워헤드
공개2007- 0210185	단순한 벤투리관 자체를 절수기로 출원	미국
등록 20- 3122101	벤투리관의 공기 유입구에 체크밸브를 부착한 단순한 벤투리관 방식의 절수형 샤워헤드	일본
등록 10- 1140082	샤워헤드 내부로 유입되는 공기의 압력을 낮춰 공기유입소음을 제어하는 역할을 수행하는 공기유도관을 갖춘 벤투리관 방식의 절수형 샤워헤드
등록 20- 0430063	샤워헤드의 중간에 정압 밸브 장치를 부착하여 지정된 압력 이상의 물이 유입될 경우 정압 장치에 의한 감압으로 절수효과를 구현
등록소멸 20-0266540	단순한 벤투리관 방식의 샤워헤드	등록료 미납
등록 20- 0447366	샤워헤드의 일단에 에어 공급용 밸브를 설치하여 물 분사 시 압축된 공기를 외부에서 강제로 공급하여 절수의 효과를 구현
출원 10-2012-	벤투리관의 원리를 이용한 절수형 샤워헤드에서 샤워헤드 내부로 인입되는 공기유입소음의 발생을 방지

상기한 종래의 기술에서 살펴본 바와 같이, 벤투리관의 원리를 이용하지 않은 여타의 기술을 이용한 가압 또는 절수형 샤워헤드에 관해서는 본 발명의 기술 분야와 무관한 관계로 논외로 한다.

벤투리관의 원리를 이용한 통상적인 절수형 샤워헤드의 경우 널리 공지된 기술로, 수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물의 흐름 통로를 특정 위치에서 인위적으로 급격하게 줄여줌으로서 물의 흐름을 방해하여 분사구로 유출되는 물의 양을 줄임과 동시에 유속이 가속되도록 하여, 물리학의 일반적인 법칙으로 유속이 가속되는 부분의 압력이 대기압력 보다 낮아지는 효과에 의해 대기 중의 공기를 샤워헤드 내부로 인입하여 혼합 분사함으로서 절수의 효과와 가압의 효과를 동시에 구현하는 것인바,

본 발명자가 고안하여 실용신안 등록하였던 기술(20-0445101)을 포함하여 벤투리관의 원리를 적용한 통상의 샤워헤드에서는 모두 공통적으로 나타나는 일반적이고 보편화된 기술로, 샤워헤드로 인입되는 물의 양이 원천적으로 적어 절수의 효과가 없는 일반적인 샤워헤드의 사용 시에도 분사되는 물량의 부족으로 사용상의 불편이 상존하는 곳에서 도 효율적으로 사용이 가능하도록, 벤투리관의 원리를 이용한 샤워헤드에서 벤투리관의 효과중의 하나인 절수효과에 따른 역기능(수압이 낮은 곳에서 사용 시 나타나는 물 부족 현상 심화)을 방지하면서 또 다른 효과인 가압의 효과만을 구현할 수 있도록 한 본 발명에 적용된 기술과 같은 특화된 기술은 제시되지 못하고 있다.

본 발명은 수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물의 흐름 통로를 특정 위치에서 인위적으로 급격하게 줄여줌으로서 물의 흐름을 방해하여 분사구로 유출되는 물의 양을 줄임과 동시에 유속이 가속되도록 하여, 물리학의 일반적인 법칙으로 유속이 가속되는 부분의 압력이 대기압력 보다 낮아지는 효과에 의해 대기 중의 공기를 샤워헤드 내부로 인입하여 혼합 분사함으로서 절수의 효과와 가압의 효과를 동시에 구현하는 벤투리관의 원리를 이용한 공기흡입식 절수형 샤워헤드의 일반적인 특징에서, 샤워헤드로 인입되는 물의 양이 원천적으로 적어 절수의 효과가 없는 일반적인 샤워헤드의 사용 시에도 분사되는 물량의 부족으로 사용상의 불편이 상존하는 곳에서도 도 효율적으로 사용이 가능하도록, 벤투리관의 원리를 이용한 샤워헤드에서 벤투리관의 효과중의 하나인 절수효과에 따른 역기능(수압이 낮은 곳에서 사용 시 나타나는 물 부족 현상 심화)을 방지하면서 또 다른 효과인 가압의 효과만을 구현할 수 있는 기술을 제공함을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물중 일부의 물을 압축관을 통과시켜 공기와의 혼합을 통해 가압시킨 후 집수구로 방출시키는 벤투리관라인과, 압축관을 통과하지 못한 나머지 물을 인입구에서 곧바로 집수구로 방출시킬 수 있는 바이패스라인을, 유수로 내부에 병렬 형태로 구성한 기술의 적용을 통해, 통상적인 형태의 벤투리관을 이용한 샤워헤드의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있도록 하였다

본 발명은 발명의 실시를 위한 구체적인 내용 부분의 표2인 본 발명에 따른 가압형 샤워헤드의 절수율 및 가압율의 비교 테스트 표에서 보듯이 절수 및 가압의 효과를 구현할 수 있는 샤워헤드의 다양한 기술적 방법 중에서 가장 뛰어난 효과를 나타내는 방식중의 하나인 벤투리관 원리를 이용한 절수형 샤워헤드의 기본적인 특징인 절수와 수압상승의 효과에서, 모든 형태 및 종류(입식/좌식/욕실용/주방용)의 샤워헤드에 공통적으로 적용이 가능하며, 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있는 기술을 제공함으로서, 국내는 물론 전 세계적으로 전체 수량의 상당부분을 차지하는 노후 된 건물(빌딩/공동주택/단독주택 등)에서 배관의 노후화로 인한 막힘 때문에 급수전으로 부터 유입되는 물량의 절대량 부족에 따른 수압의 저하로 인한 샤워헤드 사용 시의 불편을 해소하기 위해서는 막대한 비용과 시간을 들여 배관을 교체하거나 막대한 전기의 사용이 수반되는 별도의 가압 시설을 갖춰야 하는바, 관련 보수 사업의 추진에 따른 막대한 비용과 시간, 공사기간 중의 건물 사용의 제약 등 많은 어려움이 따르는 상태에서 물량이 부족하더라도 수압을 일정수준 이상 상승시킬 경우 낮은 수압으로 인한 사용상의 불편을 일정수준 해소할 수 있는 기술의 실용화를 이룸으로서, 천문학적 비용이 소요되는 관련부분 예산의 절감은 물론, 에너지절감과 CO₂ 절감을 통한 녹색 생활의 실천을 통해 자원을 절약하고 환경을 보호하며, 중국과 일본은 물론 유럽, 미국 등 선후진국의 구분에 관계없이 막대한 비용과 인력을 투입하여 저비용 고효율의 절수 및 수압 강화와 관련된 기술의 개발에 매진하는 외국과의 경쟁에서 최고급 상용화기술의 독점적인 선점효과를 거둠으로서, 매년 8~10억 개의 시장규모가 형성 된 관련제품의 수출에 따른 고용의 증대와 외화획득에도 크게 이바지 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 1 예의 형태를 나타낸 것으로 본 발명의 주요구성부인 벤투리관라인(108)과 바이패스라인(107)이 샤워헤드에 결합된 형태를 개략적으로 표시한 평면도

본 발명의 실시 예를 첨부된 도에 의거 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

본 발명은 벤투리관의 원리를 이용한 공기흡입식 절수형 샤워헤드의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있도록, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물중 일부를 압축관(103)을 통과시켜 공기흡입구(104)를 통해 유입된 공기와 혼합하여 가압시킨 후 집수구(106)로 방출시키는 벤투리관라인(108)과, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물중 압축관(103)의 절수효과로인하여 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물을 인입구(110)에서 곧바로 집수구(106)로 방출시키는 바이패스라인(107)을, 샤워헤드의 유수로(102) 내부에 병렬 배치한 형태로 구성된, 바이패스라인(107)과 벤투리관라인(108)이 병렬로 구성된 공기흡입식 가압형 샤워헤드의 기술에 관한 것으로, 샤워헤드의 손잡이(101) 부분과 집수구(106) 사이의 유수로(102) 내부에 물을 압축하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 압축관(103)을 유수로(102)의 진행 방향과 같은 방향으로 형성하고, 집수구(106) 방향 쪽의 압축관(103)이 끝나는 부분에 압축관(103)과 직각되고 대기와 연통되도록 공기흡입구(104)를 두며, 공기흡입구(104)가 끝나는 부분에 물과 공기를 혼합하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 방출관(105)이 집수구(106) 방향 쪽으로 형성된 상태로 구성하여, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드 내부로 유입된 물중 일부가 압축관(103)을 통과한 후 공기흡입구(104)를 통해 대기 중에서 유입된 공기와 혼합되어 유입된 공기의 효과에 의해 가압 된 상태에서 방출관(105)을 거쳐 집수구(106)방향으로 방출되고, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물중 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물은 바이패스라인(107)을 통해 인입구(110)에서 곧바로 집수구(106) 방향으로 방출되어,

벤투리관라인(108)을 통과한 물과 바이패스라인(107)을 통과한 물이 집수구(106)에서 재 혼합되어 가압되어진 형태로 분사구(109)를 통해 분사되어진다.

이하, 본 발명의 핵심기술 내용으로,

벤투리관의 원리를 이용한 샤워헤드에서 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드로 인입되는 물중 일부의 물을 압축관(103)을 통과시킨 후 공기흡입구(104)를 통해 대기 중에서 유입된 공기와 혼합시켜 유입된 공기의 효과에 의해 가압 된 상태에서 방출관(105)을 거쳐 집수구(106)로 방출시키는 벤투리관라인(108)과 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물을 인입구(110)에서 곧바로 집수구(106)로 방출시키는 바이패스라인(107)을 샤워헤드의 유수로(102) 내부에 병렬 형태로 구성한 기술의 적용을 통해, 통상적인 형태의 벤투리관을 이용한 샤워헤드의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있는 기술적 원리를 설명하면 이래와 같다.

벤투리관의 원리를 이용한 공기흡입식 절수형 샤워헤드에서 공기가 유입되어 물과 혼합되면서 혼합되는 공기의 효과에 의해 자연스럽게 가압의 효과가 나타나는 원리와 절수의 원리는 널리 공지 된 내용인 관계로 그에 대한 별도의 기술은 생략한다.

통상적으로 널리 쓰이는 샤워헤드의 경우 수전부로부터 인입되는 물을 분사구(109)의 세공을 통해 물줄기를 가늘게 하여 방출시키는 구조로 되어있어 물줄기가 가늘게 나뉘어서 분사되는 관계로 유속이 빨라져서 수압이 강해진 것처럼 느껴질 뿐, 물리학의 원칙상 실질적인 수압 자체는 수전부로부터 전해지는 원래의 수압이상으로 강해지지는 않는다.

따라서 수전부로부터 인입되는 수압에 외부에서 별도의 가압효과를 주지 않는 한 샤워헤드의 구조여부에 관계없이 수압 상승의 효과는 없다.

또한 절수를 목적으로 할 경우 수전부로부터 인입되는 물을 인위적으로 줄여서 분사구(109)로 방출하는 관계로 동일한 형태의 샤워헤드에 적용할 경우 절수율에 비례하여 분사구(109)로 방출되는 물량의 감소로 절수되기 전에 비해 마치 수압이 떨어진 것 같이 느껴지나 이 또한 물리학의 법칙상 유속이 감소하여 수압이 낮아진 것처럼 느껴질 뿐 것일 뿐 수전부로부터 전해지는 원래의 수압 자체가 감소한 것은 아니다.

위와 같은 상황에서 본 발명인은 절수의 효과와 수압상승의 효과를 모두 만족시킬 수 있는 벤투리관의 원리를 이용한 기술에서 절수의 기능은 방지하고 수압상승의 효과만을 나타낼 수 있는 기술의 개발 가능성에 주목하였고 오랜 시간을 통한 연구 개발과 실험을 통해 벤투리관의 원리를 이용한 기술에서 절수기능이 방지되고 수압상승의 효과만을 구현할 수 있는 본 발명인만의 독창적인 기술을 개발한 즉, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드로 인입되는 물중 일부의 물을 압축관(103)을 통과시켜 공기와의 혼합을 통해 가압시킨 후 집수구(106)로 방출시키는 벤투리관라인(108)과 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물을 인입구(110)에서 곧바로 집수구(106)로 방출시킬 수 있는 바이패스라인(107)을 유수로(102) 내부에 병렬 형태로 구성한 기술의 적용을 통해, 통상적인 형태의 벤투리관을 이용한 샤워헤드의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있는 기술을 개발하였다.

즉, 벤투리관의 효과를 구현하기위해 통상적인 벤투리관 방식의 샤워헤드에 공통적으로 적용되는 방식으로, 샤워헤드 내부로 인입되는 물을 유수로(102)에 비해 구경이 급격하게 축소된 압축관(103)을 통과하게 함으로서 절수를 동반한 압축을 통해 유속을 급속하게 증가시켜 인위적으로 대기 중의 공기가 벤투리관라인(108) 내부로 유입될 수 있도록 함으로서, 수전부로부터 제공된 원래의 수압에 대기 중의 공기를 흡입하면서 발생된 공기압이 더해져 원래 수전부로부터 인입된 수압보다 상승된 압력으로 집수구(106)로 분출됨으로서 절수와 수압상승의 효과를 동시에 구현하는 구조에서, 상기와 같이 압축관(103)에서의 압축과정을 통해 절수된 나머지 물을 벤투리관라인(108)과 병렬의 형태로 위치하며 인입구(110)에서 집수구(106)로 직접 연통 된 별도의 바이패스라인(107)을 통해 집수구(106) 분출시킴으로서 벤투리관라인(108)을 통과하며 가압되어 분출된 물과 바이패스라인(107)을 통해 분출된 물을 집수구(106)에서 재 혼합 하여 분사구(109)를 통해 방출함으로서, 아래의 표2 에 적시한 통상적인 형태의 벤투리관을 이용한 샤워헤드의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있는 본 발명만의 독창적인 기술을 개발하였다.

본 발명에 따른 벤투리관 타입 샤워헤드의 성능 테스트 비교표

구 분		급수 압력 : 0.9 bar 급수량 : 8.5 L/ min		급수 압력 : 1.2 bar 급수량 : 10.0 L/ min
		분사 길이 (㎝)	물분사량 (L/ min )	분사 길이 (㎝)	물분사량 (L/ min )
욕실용 (좌식)	일반형	50	8.5	58	10.0
	벤투리관 절수형	56	6.2	64	7.6
	본 기술 발명품	62	8.4	69	9.8
욕실용 (입식)	일반형	45	8.5	54	10.0
	벤투리관 절수형	49	6.8	59	8.1
	본 기술 발명품	54	8.5	64	10.0
주방용	일반형	43	7.8	50	9.3
	벤투리관 절수형	47	5.9	55	7.0
	본 기술 발명품	51	7.6	60	9.1
비고 Ⅰ		공급수의 수압측정은 정압계를 사용하여 일정하게 유지
		모델은 임의 선정 테스트(국산 시중 구입품)
비고 Ⅱ		본 자료는 본 발명인의 자가 실험실 테스트 자료로 동일한 모델을 5개 제작하여 테스트한 평균치
수압 증가율		물이 분사되는 거리를 측정하여 상대적인 평가를 통해 수압의 증가 정도를 측정
절수율		분사구를 통해 분사 된 물량을 측정 비교

위의 실시 예에서 보듯이 벤투리관의 원리를 이용한 샤워헤드에서 동시에 나타나는 특징인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하고 가압의 효과만을 구현할 수 있도록 특화된 기술을 개발하였다.

이하 첨부된 도를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 더욱 자세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 전체적인 구성요소가 샤워헤드에 결합된 상태의 1 예를 평면도의 형태로 적시한 것으로, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드의 손잡이(101) 부분을 통해 유입된 물이 압축되어 유속이 급격히 상승 할 수 있도록 샤워헤드의 손잡이(101) 부분과 집수구(106) 사이에 물을 압축하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 압축관(103)을 유수로(102)의 진행 방향과 같은 방향으로 형성하고, 집수구(106) 방향 쪽의 압축관(103)이 끝나는 부분에 압축관(103)과 직각되고 대기와 연통되도록 공기흡입구(104)를 두며, 공기흡입구(104)가 끝나는 부분에 물과 공기를 혼합하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 방출관(105)이 집수구(106) 방향으로 형성된 구조의 벤투리관라인(108)과, 인입구(110)에서 곧바로 집수구(106)와 연통되도록 형성된 바이패스라인(107)을 유수로(102) 내부에 병렬 형태로 구성하여, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드 내부로 유입된 물중 일부의 물이 압축관(103)을 통과한 후 공기흡입구(104)를 통해 대기 중에서 유입된 공기와 혼합되어 유입된 공기의 효과에 의해 가압 된 상태에서 방출관(105)을 거쳐 집수구(106)로 방출되고, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드 내부로 유입된 물중 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물은 바이패스라인(107)을 통해 곧바로 집수구(106)로 방출되어, 벤투리관라인(108)을 통과하며 가압되어 분출된 물과 바이패스라인(107)을 통해 분출된 물이 집수구(106)에서 혼합되어 분사구(109)를 통해 분사되어진다.

본 발명은 벤투리관 효과의 특성상 압축관(103)을 통해 압축된 물이 물 흐름 방향으로 압축관(103)의 끝부분에서 유속이 극대화되어 압력이 가장 낮아져 진공도가 가장 높아짐으로, 외부의 공기가 방출관(105)으로 유입되는 통로 역할을 하는 공기흡입구(104)를 압축관(103)이 끝나는 부분에 압축관(103)과 직각되게 둠으로써 공기흡입능력을 극대화 하였다.

본 발명은 벤투리관의 특성상 방출관(105)의 내경이 압축관(103)의 내경보다 크지 않을 경우 압축관(103)을 통과한 물이 방출관(105)에서 발생된 브레이킹 효과로 공기흡입구(104)방향으로 역 분출되는 현상이 나타남으로 방출관(105)의 내경이 압축관(103)의 내경 보다 반드시 일정수준 이상 크게 형성되도록 하였다.

압축관(103) 및 바이패스라인(107)의 내경의 크기는 압축관(103)에서 압축의 효과를 나타낼 수 있고 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물을 집수구(106)로 방출시킬 수 있는 한 본 기술을 적용하고자 하는 샤워헤드 크기의 제한 및 구조상의 특성을 고려하여 임의로 구성해도 무난할 것이나, 본 발명에서는 샤워헤드가 주로 사용되어지는 통상적인 가정집의 수도라인 중에서도 배관라인의 노후화로 인하여 정상적인 보통의 상수도압(2~2.5 bar의 토출압력과 15~18L/min의 토출수량)에서는 물론, 특히 그보다 지극히 열악한 조건 (1.2 bar 미만의 토출수압과 10L/min 미만의 토출수량)에서도 샤워헤드에 적용된 벤투리관의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 효율적으로 구현할 수 있도록 하는 것이 가장 핵심적인 요소인바, 통상적인 벤투리관 방식의 절수형 샤워헤드의 구조와 통상적인 수압조건(2~2.5 bar의 토출압력과 15~18L/min의 토출수량)에서 절수 및 가압의 효과가 가장 잘 나타나는 압축관(103) 통과비율(수전부로부터 유수로(102)로 입력되는 물중 압축관(103)을 통과하는 물의 비율)이 샤워헤드의 종류나 구조적인 특징, 크기, 적용된 기술의 수준 정도 등에 따라 차이는 있으나 많은 반복 실험을 통해 확인한 바에 따르면 통상 65~70% 수준이나, 통상적인 구조의 샤워헤드를 대상으로 하고 본 발명에 필요한 모든 구성요소를 샤워헤드의 유수로(103) 내부에 구성되도록 하여 통상적인 수압의 조건보다 지극히 열악한 조건 (1.2 bar 미만의 토출수압과 10L/min 미만의 토출수량)에서 많은 반복 실험을 통해 확인한 바에 따르면, 샤워헤드의 종류나 구조적인 특징, 크기, 적용된 기술의 수준 정도 등에 따라 약간씩의 차이는 있으나 벤투리관라인(108)의 압축관(103)을 통과하는 물의 비율이 40~50% 수준을 유지하고 나머지 물을 바이패스라인(107)을 통과할 수 있도록 할 때, 벤투리관의 원리에 의한 특징인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과를 방지하면서 벤투리관라인(108) 내부로 유입되는 공기의 가압 효과에 의해 분사구(109)로 토출되는 수압의 증가효과(가압효과)가 표2에 적시한바와 같이 가장 우수하게 나타났다.

상기한 본 발명 실험데이터의 결과는

수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드의 손잡이(101) 부분을 통해 유입된 물이 압축되어 유속이 급격히 상승 할 수 있도록 샤워헤드의 손잡이(101) 부분과 집수구(106) 사이에 물을 압축하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 압축관(103)을 유수로(102)의 진행 방향과 같은 방향으로 형성하고, 집수구(106) 방향 쪽의 압축관(103)이 끝나는 부분에 압축관(103)과 직각되고 대기와 연통되도록 공기흡입구(104)를 두며, 공기흡입구(104)가 끝나는 부분에 물과 공기를 혼합하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 방출관(107)이 집수구(106) 방향으로 형성된 구조의 벤투리관라인(108)과, 인입구(110)에서 곧바로 집수구(106)와 연통되도록 형성된 바이패스라인(107)을, 유수로(102) 내부에 병렬 형태로 구성하여, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드 내부로 유입된 물중 일부의 물이 압축관(103)을 통과한 후 공기흡입구(104)를 통해 대기 중에서 유입된 공기와 혼합되어 유입된 공기의 효과에 의해 가압 된 상태에서 방출관(105)을 거쳐 집수구(106)로 방출되고, 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물은 바이패스라인(107)을 통해 바로 집수구(106)로 방출되어, 벤투리관라인(108)을 통과하며 가압되어 분출된 물과 바이패스라인(107)을 통해 분출된 물이 집수구(106)에서 혼합되어 가압되어진 형태로 분사구(109)를 통해 분사되어지도록 구성된 상태에서, 벤투리관라인(108)을 통과하는 물의 비율이 45% 수준 전후가 되고 바이패스라인(107)을 통과하는 물의 비율이 55% 전후가 되도록 벤투리관라인(108)의 압축관(103)과 바이패스라인(107)의 내경 비율을 조절하여

본 발명의 실험에 사용된 여러 다양한 형태의 모든 샤워헤드에 동일하게 적용하여 많은 반복 실험을 통해 도출한 결과로, 상기한 본 발명 실험 데이터의 결과가 본 발명의 적용 대상인 샤워헤드가 아닌 타 부분에 적용할 경우에도 상기한 바와 같은 동일한 효과가 나타나는지는 본 발명인은 알 수 없으나, 상기에서 자세히 설명한 바와 같은 방식으로 샤워헤드에의 적용에만 국한할 경우, 수전부의 개방 시 인입구(110)를 거쳐 샤워헤드로 인입되는 물중 일부의 물을 압축관(103)을 통과시켜 공기와의 혼합을 통해 가압시킨 후 집수구(106)로 방출시키는 벤투리관라인(108)과, 압축관(103)을 통과하지 못한 나머지 물을 인입구(110)에서 곧바로 집수구(106)로 방출시킬 수 있는 바이패스라인(107)을 유수로 내부에 병렬 형태로 구성한 기술의 적용을 통해, 통상적인 형태의 벤투리관을 이용한 샤워헤드의 양대 효과인 절수의 효과와 가압의 효과중 절수의 효과는 방지하면서 가압의 효과만을 구현할 수 있도록 한 벤투리관의 원리를 이용한 본 발명만의 고유한 공기흡입식 가압형 샤워헤드 기술의 독창성을 명백히 적시함에는 추호의 부족함도 없을 것이다.

상기의 적용 예는 본 출원서에 제시된, 본 발명의 목적을 구현하기 위해 적용이 가능한 여러 가지의 다양한 적용 방법 중 1 예를 든 것으로 본 발명의 기술을 적용함에는 상기한 방법에 국한하지 않는다.

101 손잡이 102 유수로 103 압축관 104 공기흡입구
105 방출관 106 집수구 107- 바이패스라인
108- 벤투리관라인 109 분사구 110 - 인입구

Claims (1)

1. 수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드로 유입되는 물을 압축하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 압축관을 샤워헤드의 손잡이 부분과 집수구 사이에 유수로의 진행 방향과 같은 방향으로 형성하고, 압축관과 직각되고 대기와 연통되는 공기흡입구를 집수구 방향 쪽의 압축관이 끝나는 부분에 두며, 압축관을 통과한 물과 공기흡입구를 통해 유입된 공기를 혼합하는 역할을 수행하는 일직선 형태의 방출관을 공기흡입구가 끝나는 부분에 집수구 방향으로 형성한 구조의 벤투리관라인과,
   
   샤워헤드의 인입구에서 집수구와 곧바로 연통되는 바이패스라인을,
   
   유수로 내부에 병렬 형태로 구성하여,
   
   수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드 내부로 유입된 물중 일부의 물이 벤투리관라인의 압축관을 통과한 후 공기흡입구를 통해 대기 중에서 유입된 공기와 방출관에서 혼합되어 유입된 공기의 효과에 의해 가압 된 상태에서 집수구로 방출되고,
   
   수전부의 개방 시 인입구를 거쳐 샤워헤드 내부로 유입된 물중 벤투리관라인의 압축관을 통과하지 못한 나머지 물이 바이패스라인을 통해 곧바로 집수구로 방출되는바,
   
   벤투리관라인의 압축관과 방출관을 통과하며 가압되어 방출된 물과 바이패스라인을 통해 방출된 물이 집수구에서 혼합되어 분사구를 통해 분사되어지는 것을 특징으로 하는,
   
   바이패스라인과 벤투리관라인이 병렬로 구성된 공기흡입식 가압형 샤워헤드
   
   

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