KR101471759B1 - 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드 - Google Patents

필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드(hand held shower head with filter replacing pre-alarm device)를 제공하는데, 이 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드는 샤워헤드 쉘(shower head shell)의 뒤측에 형성되어 분리가능한 경고 포드(detachable alerting pod)를 담는 둥근 리세스 소켓(round recess socket)을 포함한다. 경고 포드 내에는 측정 및 디스플레이 기능을 위해 신호회로장치(signal circuit device)가 끼워진다. 경고 포드는 정상적인 측정 및 경고 기능을 위해 리세스 소켓 속에 삽입되거나, 배터리 충전 작업을 위해 리세스 소켓으로부터 분리될 수 있다. 이로써, 샤워헤드 쉘은 적절히 전력을 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 경고 포드가 독자적인 충전 작업을 위해 샤워헤드 쉘 밖으로 분리될 수 있어서, 신호회로장치 내의 DC 전력 공급이 소진되더라도 샤워헤드 쉘 전체를 버리거나 교체할 필요가 없다. 이리하여 자원 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라, 샤워헤드의 빈번한 교체로 인한 경제적 비용을 절약할 수 있다.

Description

필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드{HAND HELD SHOWER HEAD WITH FILTER REPLACING PRE-ALARM DEVICE}
본 발명은 혁신적인 샤워헤드(shower head)에 대한 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드(hand held shower head with filter replacing pre-alarm device)"에 관한 것으로서, 특히, 샤워헤드 쉘(shower head shell)의 뒤측(reverse side)에 둥근 리세스 소켓(round recess socket)이 형성되고, 내부 신호회로장치(signal circuit device)를 지닌 분리가능한 경고 포드(detachable alerting pod)가 독자적으로 형성되어서, 상기 경고 포드가, 정상적인 측정 및 경고 기능을 위해서 상기 리세스 소켓 내에 삽입되거나, 또는 배터리 충전 작업을 위해서는 상기 리세스 소켓으로부터 분리될 수 있는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드에 대한 것이다. 이로써 샤워헤드 쉘은 적절히 전력을 공급받을 수 있을 뿐만 아니라 경고 기능이 정확하게 유지될 수 있다.
본 출원인은 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"를 발명하였었는데, 이는 이미 미국 특허 US 7468127호, 중국 특허 제 584889호, 영국 특허 GB 2435797호, 대한민국 특허 10-0912738호로 특허결정 받았으며, 현재 등록되어 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"는 샤워헤드(shower head)(10), 베이스 시트(base seat)(20), 커버 시트(cover seat)(30), 프로펠러 휠(propeller wheel)(40) 및 신호회로장치(signal circuit device)(50)을 포함하며, 상기 베이스 시트(20), 커버 시트(30), 프로펠러 휠(40)은 전체적으로 샤워헤드(10)의 내부에 끼워져 고정되어 있다.
여기서 상기 샤워헤드(10)는 중공의 몸체(hollow body)와 물 유입구(11)를 가지고 있고, 핸들 손잡이(60)와 연결되도록 그 위에 나사 산(screw threads)(111)이 형성되어 있다. 샤워헤드(10) 정면에는 커버 부재(12)가 나사(121)에 의해 단단하게 장착되어 있으며, 상기 커버 부재(12)에는 다수의 스프레이 홀들(spray holes)(122)이 있어서, 샤워헤드(10)로부터 물이 분사될 수 있으며, 샤워헤드(10) 뒷부분에는 LCD 디스플레이 회로(56)가 단단히 부착되어 있고, LCD 디스플레이 회로(56)는 신호회로장치(5O)의 마이크로프로세서(microprocessor)(51)에 의해 전송되는 지시사항을 표시하는 데 사용된다(도 3에 도시된 바와 같이).
상기 베이스 시트(20)는, 하부면에 형성된 움푹 들어간(intended) 워터 챔버(water chamber)(21)를 가지며, 워터 챔버(21)의 양측에는 서로 소통할 수 있는 물 유입 채널(inlet channel)(22)과 출구 채널(outlet channel)(23)이 형성되어 있으며, 베이스 시트(20)의 워터 챔버(21) 상부면(top surface)의 중앙 부분으로부터 하방으로 회전축(rotation axle)(24)이 돌출되어 있다.
상기 커버 시트(30)는, 베이스 시트(20)의 바닥면이 커버 시트(30)의 상부면에 접하면서, 베이스 시트(20)의 바닥측에 단단히 부착되어 있으며, 상기 커버 시트(30)는, 커버 시트(30)의 측면에 형성되고 그 두 단부들이 제각기 유입 채널(22) 및 물 유입구(11)에 대응하는 물 입구(31)를 가지며, 출구 채널(23)에 대응하고 커버 시트(30)의 상부면에 형성된 물 출구(32)를 가지며, 커버 시트(30)의 상부측 중앙 부분으로부터 상방으로 돌출된 지지축(supporting axle)(33)을 가지며, 반대 측에 하방으로 돌출된 중앙 다우얼(central dowel)(34)의, 나사산이 있는 홀(threaded hole)(341)을 가지고 있다.
상기 프로펠러 휠(40)은 원형의 몸체로서, 다수의 곡선형 프로펠러 날개들이 원형의 몸체로부터 방사상 방향으로 연장되어 있으며, 베이스 시트(20)의 워터 챔버(21) 내에 회전가능한 방식으로 놓여져 지지되고 있으며, 상기 프로펠러 휠(40)은, 프로펠러 휠(40)의 상부측과 하부측 중앙에 동축(coaxial)으로 형성된 두 개의 중앙축 홈들(central axial recesses)(41)을 가지며, 프로펠러 휠(40)의 상부측에 끼워진(embedded) 자기 소자(magnetic element)(42)를 가지고 있으며, 회전축(24) 및 지지축(33)은, 베이스 시트(20)의 워터 챔버(21)의 중앙에 위치한 두 개의 중앙축 홈들(41) 속에 끼워진다(도 1에 도시된 바와 같이).
상기 신호회로장치(50)는 마이크로프로세서(51)와, 상기 마이크로프로세서(51)에 전기적으로 연결된 DC 전원공급부(DC power supply)(52)와, 상기 마이크로프로세서(51)에 전기적으로 연결된 변환기(transducer)(53)와, 상기 마이크로프로세서(51)에 전기적으로 연결된 리셋 스위치(reset switch)(54)와, 상기 마이크로프로세서(51)에 전기적으로 연결된 리스타트 스위치(re-start(rest) swich)(55)와, 상기 마이크로프로세서(51)에 전기적으로 연결된 LCD 디스플레이 회로(56)와, 상기 마이크로프로세서(51)에 전기적으로 연결된 부저(buzzer)(57)와, 자기 소자(42)에 대응하면서 베이스 시트(20)의 상부면에 근접해 있는 신호수신기(signal receiver)(58)를 포함하고 있다(도 1에 도시된 바와 같이).
상기 베이스 시트(20), 커버 시트(30) 및 프로펠러 휠(40)은 스크류(121)들에 의해 조립되고, 샤워헤드(10) 내부에 부착되어서, 물 입구(31), 유입 채널(22), 워터 챔버(21), 출구 채널(23), 및 물 출구(32)는 물 유동 통로(water flowing passage)를 형성한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 작동방식에 따라, 물공급 파이프가 필터 손잡이(filter handhold)(60)에 연결된다. 물의 흐름은 물 입구(31)와 유입 채널(22)을 통해서 워터 챔버(21) 내로 들어가서 프로펠러 휠(40)을 회전시키고, 출구 채널(23), 물 출구(32) 및 커버 부재(12)의 스프레이 홀(122)들을 통해 흘러나가게 된다. 프로펠러 휠(40)이 회전하면 자기 소자(42)가 신호회로장치(50)의 신호수신기(58)을 유도하여서, 신호수신기(58)는 감지신호를 받아 변환기(53)를 통해 마이크로프로세서(51)에 전송한다. 이러한 연속적인 신호들이 마크로프로세서(51)에 전송되고, 대응되는 신호들이 LCD 디스플레이 회로(56)에 보내지게 될 것이다. 정확한 유량은 하기식에 의해 연산할 수 있다:
유량(Q) = 횡단면 면적(A) X 유속(V)
이리하여 사용자는 단순히 LCD 디스플레이 회로(56)를 쳐다봄으로써 필터 손잡이(60)를 통과하는 물의 통계적 체적을 쉽게 확인할 수 있다.
전체적인 물의 판독값, 즉 필터 손잡이(60)의 여과요소(filtration element)를 통과한 물의 체적 총량은 포맷(format) 되어, 미리 결정된(predetermined) 기준값(reference value)으로서 마이크로프로세서(51)에 입력되는데, 상기 기준값은 해당 여과요소의 사용수명(임계점)을 보여주는 디지털 표준 기준값이다. 총 유량의 체적값이 필터 손잡이(60)의 필터 사용수명에 도달하게 되면, 마이크로프로세서(51)는, 사용자에게 필터 손잡이(60)의 여과요소를 새로운 여과요소로 교환할 시기임을 알려주는 경고를 발생하기 위해 부저(buzzer)(57)에 신호를 전송하게 된다. 이리하여 사용자가 필터 교환시기를 놓쳐서 제대로 기능을 못하는 필터를 계속 사용하는 결과를 피할 수 있게 된다.
전술한 종래의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"를 실제 한동안 테스트한 결과, 기대하는 효과는 얻을 수 있었지만, 두 가지 문제점이 대두되었다. 이 문제점들은, 신호회로장치(50) 내의 DC 전원공급부(52)가 점차로 소진되어 측정 및 디스플레이 기능을 발휘하지 못하게 되는 것과, LCD 디스플레이 회로(56)가 샤워헤드(10)에 단일체로 통합되어 있기 때문에 신호회로장치(50) 내의 DC 전원공급부(52)를 독자적으로 교체할 수 없어서, 한번 DC 전원공급부(52)의 전력이 소진되면, DC 전원공급부(52)와 함께 샤워헤드(10)를 버리고 새로이 교체를 해야된다는 것이다. 이리하여 샤워헤드를 자주 교체함으로써 자원을 낭비하게 되고 경제적 비용이 증가하게 된다. 따라서 종래의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"를 계속적으로 사용하는 것에 대한 저항감으로 이는 마켓팅의 단점이 되었다. 본 발명자는 전술한 문제점들을 고심하면서, 공을 들여 좀 더 조사하고 연구한 결과, 전술한 문제점들을 극복한 본 발명을 도출하게 되었다.
본 발명의 주된 목적은, 새로운 발명품인 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"를 제공하는 것인데, 여기서는, 둥근 리세스 소켓(round recess socket)이 샤워헤드 쉘(shower head)의 뒤측(reverse side)에 형성되고, 내부 신호회로장치(internal signal circuit)를 지닌 분리가능한 경고 포드(detachable alerting pod)가 독자적으로 형성되어서, 상기 경고 포드가 정상적인 측정 및 경고 기능을 발휘하기 위해 상기 샤워헤드 쉘의 뒤측에 있는 리세스 소켓 내에 삽입되거나, 또는 배터리 충전 작업을 위해 리세스 소켓으로부터 분리될 수 있다. 이로써 샤워헤드 쉘은 적절히 전력을 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 경고 포드는 분리된 방식의 충전 작업을 위해 샤워헤드 쉘로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은, 샤워헤드 쉘, 내부 덮개(internal lid), 임펠러(impeller), 후드(hood), 분리가능한 경고 포드를 포함하는 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"를 제공하는 것인데, 여기서, 샤워헤드 쉘의 뒤측에 리세스 소켓이 형성되어 그 안에 경고 포드가 끼워지며, 분리가능한 경고 포드 내에는 신호회로 장치가 독립적으로 형성된다. 따라서 경고 포드는 정상적인 측정 및 경고 기능을 위해, 샤워헤드 쉘의 뒤측에 있는 리세스 소켓 내에 삽입되거나, 또는 배터리 충전 작업을 위해 리세스 소켓으로부터 분리될 수 있다. 이로써 샤워헤드 쉘은 적절히 전력을 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 경고 포드는 분리된 방식의 충전 작업을 위해 샤워헤드 쉘로부터 분리될 수 있어서, 신호회로장치 내의 DC 전력 공급이 소진되더라도 샤워헤드 쉘 전체를 버리거나 교체할 필요가 없다. 이리하여 자원 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라, 샤워헤드의 빈번한 교체로 인한 경제적 비용을 절약할 수 있다. 따라서 본 발명품을 계속적으로 사용하고자 하는 욕구가 증진됨에 따라 마켓팅에서 매우 유리하게 된다.
상술한 해결하고자 하는 과제는 특허청구범위에 기술된 청구항들에 의해 해결될 수 있다.
본 발명에 따른 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드에서, 샤워헤드 쉘은 적절히 전력을 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 경고 포드는 분리된 방식의 충전 작업을 위해 샤워헤드 쉘로부터 분리될 수 있어서, 신호회로장치 내의 DC 전력 공급이 소진되더라도 샤워헤드 쉘 전체를 버리거나 교체할 필요가 없다. 이리하여 자원 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라, 샤워헤드의 빈번한 교체로 인한 경제적 비용을 절약할 수 있다. 따라서 본 발명품을 계속적으로 사용하고자 하는 욕구가 증진됨에 따라 마켓팅에서 매우 유리하게 된다.
도 1은 종래의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 조립 단면도이다.
도 2는 종래의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 개략적인 분해도면이다.
도 3은 종래의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 전기적 블록 다이어그램(block diagram)이다.
도 4는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 선 '5-5'에 따른 단면도이다.
도 6은 도 5의 선 '6-6'에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 선 '7-7'에 따른 단면도이다.
도 8은 도 4의 선 '8-8'에 따른 단면도이다.
도 9는 도 4의 선 '9-9'에 따른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 경고 포드(alerting pod)에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 11은 도 4의 선 '11-11'에 따른 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제1 조립도이다.
도 13은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제2 조립도이다.
도 14는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제3 조립도이다.
도 15는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제4 조립도이다.
도 16은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 샤워헤드 쉘과 경고 포드의 조립을 보여주는 제1 도면이다.
도 17은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 샤워헤드 쉘과 경고 포드의 조립을 보여주는 제2 도면이다.
도 18은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 샤워헤드 쉘과 경고 포드의 조립을 보여주는 제3 도면이다.
도 19는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 샤워헤드 쉘과 경고 포드의 조립을 보여주는 제4 도면이다.
도 20은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 샤워헤드 쉘과 핸들 필터(handle filter)가 조립된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 21은 도 20의 선 '21-21'에 따른 단면도이다.
도 22는 도 21의 선 '22-22'에 따른 단면도이다.
도 23은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 경고 포드를 샤워헤드 쉘에서 분리하기 위해 들어올리는 것을 보여주는 제1 도면이다.
도 24는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 경고 포드를 샤워헤드 쉘에서 분리하기 위해 들어올리는 것을 보여주는 제2 도면이다.
도 25는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 경고 포드를 샤워헤드 쉘에서 분리하기 위해 들어올리는 것을 보여주는 제3 도면이다.
도 26은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 경고 포드를 샤워헤드 쉘에서 분리하기 위해 들어올리는 것을 보여주는 제4 도면이다.
도 27은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 분리된 경고 포드가 배터리 충전대(battery recharging mount)에 끼워지는 것을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 28은 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서, 경고 포드가 배터리 충전대에 끼워진 것을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 29는 본 발명의 제2 바람직한 실시예에서, "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"용 내부 덮개(internal lid)에 대한 개략적인 사시도이다.
도 30은 본 발명의 제2 바람직한 실시예에서, 내부 덮개가 샤워헤드에 조립되는 것을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 31은 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 조립 사시도이다.
도 32는 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 분해 사시도이다.
도 33은 도 32의 선 '33-33'에 따른 단면도이다.
도 34는 도 32의 선 '34-34'에 따른 단면도이다.
도 35는 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제1 조립도이다.
도 36은 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제2 조립도이다.
도 37은 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제3 조립도이다.
도 38은 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에 대한 제4 조립도이다.
도 39는 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서, 경고 포드를 샤워헤드 쉘 내에 끼워넣는 것을 보여주는 제1 도면이다.
도 40은 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서, 경고 포드를 샤워헤드 쉘 내에 끼워넣는 것을 보여주는 제2 도면이다.
도 41은 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"의 작동을 보여주는 도면이다.
도 42는 도 41의 선 '42-42'에 따른 단면도이다.
본 발명의 제1 바람직한 실시예의 구조에 대해선 도 4 내지 도 11, 그리고 도 14를 참조하길 바란다. 여기에서의 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드는 샤워헤드 쉘(100), 핸들 필터(60), 내부 덮개(70), 임펠러(80), 후드(90), 분리가능한 경고 포드(200) 및 신호회로장치(300)를 포함한다.
여기서, 상기 샤워헤드 쉘(100)은, 한 세트의 림 숫나사산들(rim male threads)(120)이 있는 앞측(101) 및 뒤측(102)을 일체형 몸체로서 둘러싸는 맨틀(mantle)(103)을 가지는 단일의 피스(unitary piece)로 압출된 중공의(hollow) 플라스틱 케이싱으로서, 상기 샤워헤드 쉘(100)은 핸들 버트(handle butt)(104), 핸들 버트(104) 내에 형성된 중공의 물 입구(hollow water entry)(105), 앞측(101) 내에 안쪽방향으로 형성된 리셉터클(receptacle)(107), 물 출구 구멍 베이스(water exit bore base)(109), 임펠러 허브 노치(impeller hub notch)(110)를 지닌 임펠러 웰(impeller well)(108), 물 유입채널(water inlet channel)(111), 물 유출채널(water outlet channel)(112), 둥근 리세스 소켓(round recess socket)(113)을 가지는데, 상기 핸들 버트(104)에는 핸들 필터(60)와 연결되기 위해 핸들 버트(104)의 경사진 원주상에 한 세트의 관형 나사산들(tubular threads)(106)이 형성되어 있고, 물 출구 구멍 베이스(109)와 임펠러 웰(108)은 리셉터클(107)의 내부 바닥 내에 더 안쪽방향으로 형성되어 있고, 물 유입채널(111)은 핸들 버트(104) 내의 중공의 물 입구(105)와 임펠러 웰(108)의 인접 측면 사이를 소통하게끔 형성되고, 반면에 물 유출채널(112)은 임펠러 웰(108)의 다른 측면과 물 출구 구멍 베이스(109) 사이를 소통하게끔 형성되어 있고(도 6에 점선으로 도시된 바와 같이). 둥근 리세스 소켓(113)은 그 안에 분리가능한 경고 포드(detachable alerting pod)(200)를 끼워넣을 수 있게끔 뒤측(102) 내에 안쪽으로 형성되어 있는데, 리세스 소켓(113)의 원위측(distal) 내부 벽(도면상 좌측)에는 터미널 래칭 닉(terminal latching nick)(114)이 형성되고(도 5에 도시된 좌측 상부 확대도와 같이), 리세스 소켓(113)의 근위측(proximal) 내부 벽(도면상 우측)에는 스냅 래칭 돌기(snap latching jut)(115)가 형성되며(도 5에 도시된 우측 상부 확대도와 같이), 손가락 안내홈(finger guiding groove)(116)이 뒤측(102)의 림(rim)에 접하면서 핸들 버트(104)의 상부면 내로 형성되어 있다.
상기 핸들 필터(60)는 분리가능한 핸들 내에 배치된 필터 카트리지(filter cartridge)로서, 핸들 버트(104)의 관형 나사산 세트(106)와 결합되게끔 핸들 필터(60)의 연결 단부 부분에는 한 세트의 암나사산이 형성되어 있다(도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이).
상기 내부 덮개(70)는, 샤워헤드 쉘(100) 내 리셉터클(107)의 바닥측에 확고히 부착된 편평한 디스크(disk)로서, 상기 내부 덮개(70)는, 샤워헤드 쉘(100)의 앞측(101)를 향하는 내측 표면(inward surface)(71)과. 임펠러 웰(108)의 임펠러 허브 노치(110)에 대응되게끔 형성된 임펠러 허브 노치(72)와, 샤워헤드 쉘(100) 내 리셉터클(107)의 물 출구 구멍 베이스(109)와 대응되게끔 형성된 물 출구(73)와, 내부 덮개(70) 가장자리 림 주위에 형성되어 임펠러 허브 노치(72) 및 물 출구(73)를 빙 둘러 퍼져있는 다수의 스크류 홀들(74)을 가진다.
상기 임펠러(80)는, 방사형으로 균등하게 뻗어있는 다수의 곡진 베인들(curved vanes)을 지닌 원통형 프로파일 몸체(cylindrical profile body)로서, 상기 임펠러(80)는, 그의 상측(top side) 및 바닥측(bottom side)에 각각 동심으로 배치된 2개의 중앙 돌출 허브들(central protuding hubs)(81)과, 한 베인의 상부 절단부에 끼워진 자기요소(82)를 가져서(도 8에 도시된 바와 같이), 상기 임펠러(80)는, 임펠러 웰(108)의 임펠러 허브 노치(110) 및 내부 덮개(70)의 임펠러 허브 노치(72)에 제각기 결합되는 2개의 중앙 돌출 허브들(81)에 의해, 임펠러 웰(108) 내에서 자유롭게 회전할 수 있다(도 14에 도시된 바와 같이).
상기 후드(90)는 단일 피스로 압출된 플라스틱 디스크로서, 상기 후두(90)는, 후드(90)의 바닥 림(bottom rim) 둘레에 형성된 후프 암나사산(hoop female threads)(91)과, 후드(90) 표면 위에 퍼져있는 다수의 물 분사구멍들(water spray holes)(92)을 가져서, 상기 후프 암나사산(91)은 샤워헤드 쉘(100)의 앞측(101) 상의 림 숫나사산(91)과 나사결합에 의해 결합될 수 있으며(도 9에 도시된 바와 같이), 상기 물 분사구멍들(92)로 인해 샤워헤드 쉘(100)의 앞측(101)의 리셉터클(107) 내에 있는 물이 분출될 수 있다.
상기 경고 포드(200)는 그 안에 신호회로장치(300)를 수용하기 위해, 투명한 플라스틱 덮개(201) 및 플라스틱 마운팅 캐비티(plastic mounting cavity)(202)로 이루어지고 고주파 융해(high frequency fusion) 방법을 통해 밀폐식 수밀 일체형 몸체로 만들어져, 샤워헤드 쉘(100) 내 뒤측(102)의 둥근 리세스 소켓(113) 속에 끼워지게끔 되어 있는 플라스틱 캡슐로서(도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이), 상기 경고 포드(200)는, 경고 포드(200)의 전부 림(heading rim) 상에 형성된 터미널 래칭 돌기(terminal latching jut)(203)(도면상 좌측)과 경고 포드(200)의 후부 림(rear rim) 상에 형성된 스냅 래칭 닉(snap latching nick)(204)(도면상 우측)을 가지며, 마운팅 캐비티(202)의 내부 바닥벽에 단단히 끼워진 2개의 패시브 충전 전극들(passive recharging electrodes)(205)를 가지는데, 상기 2개의 패시브 충전 전극들(205)의 각 개별 단부들은 마운팅 캐비티(202)로부터 돌출되어 있다(도 11에 도시된 하부 확대도와 같이).
상기 신호회로장치(300)는 경고 포드(200) 내에 포함되어 있는데, 상기 신호회로장치(300)는 마이크로프로세서(301)와, 마이크로프로세서(301)에 전기적으로 연결되고 투명 덮개(transparent lid)(201) 가까이에 위치하는 LCD 디스플레이 회로(302)와, 마이크로프로세서(301)에 전기적으로 연결된 재충전가능한 배터리(303)와, 마운팅 캐비티(202)의 내부 바닥측에 단단히 끼워진 마그네틱 리드 스위치(magnetic reed switch)(304)를 포함하며(도 10에 도시된 바와 같이), 재충전가능한 배터리(303)는 경고 포드(200)의 패시브 충전 전극(205)에 한 쌍의 와이어(W)를 통해 연결된다(도 11에 도시된 하부 확대도와 같이). 여기서 상기 재충전가능한 배터리(303)는 니켈-크롬 배터리이거나 또는 리튬 배터리일 수 있으며, 상기 마그네틱 리드 스위치(304)는 홀-이펙트 컴포넌트(Hall-effect component)로 대체될 수 있다.
본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 조립 단계에 대해선 도 12 내지 도 19를 참조하길 바란다.
a. 임펠러(80)의 자기요소(82)가 샤워헤드 쉘(100)의 리세스 소켓(113)을 향하도록, 하나의 베인 내에 자기요소(82)를 가진 임펠러(80)의 돌출 허브(protruding hub)(81)(도면상 위쪽)를 샤워헤드 쉘(100)의 앞측(101)에 있는 임펠러 웰(108)의 임펠러 허브 노치(110)에 정렬시킨 다음에, 돌출 허브(81)를 임펠러 허브 노치(110) 속에 집어넣는다(도 12에 도시된 바와 같이).
b. 내부 덮개(70)의 임펠러 허브 노치(72)가 임펠러(80)의 다른 돌출 허브(81) 위에 끼워지도록, 내부 덮개(70)의 내측 표면(71)을 샤워헤드 쉘(100) 내 리셉터클(107)의 상부 표면에 부착시킨다(도 13의 아래에 도시된 바와 같이). 그리고 임펠러(80)가 임펠러 웰(108) 내에서 자유로이 회전하는 것을 허용하면서 내부 덮개(70)가 리셉터클(107)의 상부 표면에 밀착 부착되도록, 모든 셀프 태핑 스크류들(self-tapping screws)(S)을 내부 덮개(70)의 대응되는 스크류 홀(74)들을 통해 리셉터클(107)의 내부 바닥벽에 박아넣는다(도 14에 도시된 바와 같이).
c. 후드(90)의 후프 암나사산(91)을 샤워헤드 쉘(100)의 앞측(101)에 있는 림 숫나사산(120)에 맞추어 나사결합시켜서, 샤워헤드 쉘(100)의 앞측(101)에 대한 조립을 완료한다(도 15에 도시된 바와 같이).
d. 마운팅 캐비티(202)에 있는 스냅 래칭 닉(204)의 바닥측이 리세스 소켓(113)에 있는 스냅 래칭 돌기(115)의 상측에 접촉하게 될 수 있도록(도 17에 도시된 우측 상부 확대도와 같이), 경고 포드(200)의 마운팅 캐비티(202)에 있는 터미널 래칭 돌기(203)를 샤워헤드 쉘(100) 뒤측(102)의 리세스 소켓(113) 내에 있는 터미널 래칭 닉(114)에 정렬 및 결합시킨다(도 16 및 도 17의 상부 확대도에 도시된 바와 같이). 그 다음, 투명 덮개(201) 위에 강제적으로 하향의 힘(F)을 가함으로써, 마운팅 캐비티(202)의 스냅 래칭 닉(204)이 리세스 소켓(113)의 스냅 래칭 돌기(115)와 완전히 잠겨지게 하여(도 19에 도시된 우측 상부 확대도와 같이), 동시에 마운팅 캐비티(202)의 터미널 래칭 돌기(203)도 리세스 소켓(113)의 터미널 래칭 닉(114)과 완전히 잠겨지도록 하여(도 19에 도시된 좌측 상부 확대도와 같이), 경고 포드(200)와 샤워헤드 쉘(100)의 조립을 완료한다. 이리하여 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 전체 조립 단계들이 마무리된다.
본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 작동 모드에 대해서는 도 20 내지 도 22를 참조하길 바란다.
샤워헤드를 작동시키기 전에, 먼저 샤워헤드 쉘(100)의 핸들 버트(104) 상 관형 나사산(106)에 핸들 필터(60)를 나사조임 하고, 분리가능한 물 파이프(P)를 핸들 필터(60)에 연결한다(도 20에 도시된 바와 같이). 일단 샤워헤드가 연결되면, 수돗물이 순차적으로 핸들 필터(60), 핸들 버트(104) 내의 물 입구(105), 물 유입채널(111)을 통해 임펠러 웰(108) 내로 들어와서 임펠러(80)를 회전시킨다. 그 후 임펠러 웰(108) 내의 수돗물은 순차적으로 물 유출채널(112)과 물 출구 구멍 베이스(109)를 거쳐 내부 덮개(70)의 물 출구(73)를 빠져나간다. 마침내 수돗물은 후드(90)에 있는 물 분사구멍들(92)을 통해 분출된다(도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이). 여기서, 흐르는 물에 의해 임펠러(80)가 한 바퀴 회전할 때마다 임펠러(80)의 자기요소(82)는 동시적으로 경고 포드(200) 내의 마그네틱 리드 스위치(304)를 한번 접속시켜 하나의 스위칭 신호를 유발하고, 이 스위칭 신호는, 어느 정해진 구간 내에 축적된 데이터를 생성하게끔 처리되어, 아래의 공식에 따른 물의 통과 유량을 디스프레이하도록 LCD 디스플레이 회로(302)에 전달되도록, 신호회로장치(300) 내의 마이크로프로세서(301)로 전달된다.
물의 통과 유량(Q) = 단면적(A) x 유속(V)
이리하여, 샤워헤드의 사용자는 단순히 경고 포드(200)의 투명 덮개(201)를 통해 LCD 디스플레이 회로(302)를 쳐다봄으로써, 핸들 필터(60)를 통해 흘러 여과된 전체 물의 양에 대해 실시간의 통계적 데이터를 얻을 수 있다. 핸들 필터(60)를 통해 흘러 여과된 전체 물의 양이, 특정 핸들 필터(60)의 정격 사용수명에 대해 사전 정해진 임계치에 도달(또는 거의 도달하게 되면), 사용자로 하여금, 핸들 필터(60) 및 핸들 필터(60)에 의해 여과된 물의 양호한 품질을 확보하기 위해서 핸들 필터(60)를 교체해야될 때가 되었음 알 수 있게 상기시키도록, 마이크로프로세서(301)는, 여과된 전체 물의 양에 대한 현재 데이터와 함께 경고 신호를 LCD 디스플레이 회로(302)에 전송하게 된다. 따라서, 사용자는, 제대로 기능을 발휘하지 못하는 핸들 필터(60)를 교체하는 것을 잊고 이를 계속 사용함으로써 깨끗하지 못한 물로 인한 건강상 해로운 결과를 입게 되는 것을 피할 수 있다.
핸들 필터(60)의 교체 또는 재충전에 대해선 도 23 내지 도 28을 참조하길 바란다. 본 발명의 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드에 대한 제 1바람직한 실시예는 배터리 충전대(battery recharging mount)(400)를 더 포함하는데, 상기 배터리 충전대(400)는, 경고 포드(200) 내의 재충전가능한 배터리(303)를 적절히 충전하기 위해 경고 포드(200)의 마운팅 캐비티(202) 내에 있는 패시브 충전 전극(205)들의 대응되는 돌출 단부 쌍과 확실하게 접촉하는 한 쌍의 액티브 충전 전극(402)들을 지닌 배터리 충전 캐비티(401)를 포함한다. 상기 배터리 충전 캐비티(401)의 프로파일은, 경고 포드 내의 재충전가능한 배터리를 적절히 충전하기 위해 마운팅 캐비티(202)를 배터리 충전 캐비티(401) 내에 적절히 수용하게끔, 경고 포드(200)의 마운팅 캐비티(202) 프로파일과 유사하게 그러나 마운팅 캐비티(202) 프로파일보다 약간 크게 고안되었다(도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이).
핸들 필터(60)가 여러 번 교체되었을 때 경고 포드(200) 내의 재충전가능한 배터리(303)의 전력이 소진될 수 있을 것이다. 재충전가능한 배터리(303)를 교체 또는 재충전하는 작동 모드에서, 첫 번째로 샤워헤드 쉘(100)의 뒤측(102)에 있는 손가락 안내홈(116)을 따라 한 손가락으로 경고 포드(200)에 있는 투명 덮개(201)의 주변 가장자리를 건 다음에(도 23에 도시된 바와 같이), 마운팅 캐비티(202) 상에 상향력(F2)을 가하면(도 24에 도시된 바와 같이), 경고 포드(200)의 스냅 래칭 닉(204)이 샤워헤드 쉘(100)의 리세스 소켓(113) 내에 있는 스냅 래칭 돌기(115) 밖으로 튕겨나올 것이다(도 24에 도시된 우측 상부 확대도와 같이). 두 번째로는 마운팅 캐비티(202) 상에 상향력(F2)을 계속 가하면, 경고 포드(200)가 샤워헤드 쉘(100)의 뒤측(102)에 있는 리세스 소켓(113) 밖으로 완전히 분리되어 나오게 될 것이다(도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이). 마지막으로 분리된 경고 포드(200)를 배터리 충전대(400)의 배터리 충전 캐비티(401) 내에 삽입하면, 경고 포드(200) 내의 재충전가능한 배터리(303)가 적절히 재충전될 것이다(도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이).
따라서, 경고 포드(200)는 정상적인 측정 및 경고 기능을 위해 샤워헤드 쉘(100)의 뒤측(102)에 있는 리세스 소켓(113) 내에 삽입되거나, 배터리 재충전 작업을 위해 리세스 소켓(113) 밖으로 분리될 수 있다. 이로써, 샤워헤드 쉘(100)이 적절히 전력을 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 경고 포드(200)는 분리된 방식의 재충전 작업을 위해 샤워헤드 쉘(100)로부터 분리될 수 있어서, 종래의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에서 발생하였던 문제들이 완전히 해결될 수 있으며, 신호회로장치(300) 내의 DC 전원 공급이 소진되더라도 샤워헤드 쉘(100) 전체를 버리거나 교체할 필요가 없다. 이리하여 자원 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라 샤워헤드의 잦은 교체로 인한 경제적 비용을 절약할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"를 계속하여 사용하고자 하는 욕망을 증진시켜주기 때문에 마켓팅에 있어서 매우 유리해진다.
본 발명의 제2 바람직한 실시예의 구조에 대해서는 도 29 및 도 30을 참조하길 바란다. 여기서, 본 발명의 제1 바람직한 실시예에서의 내부 덮개는, 내부 덮개(700)가 샤워헤드 쉘(100) 내 리셉터클(107)의 바닥측에 타이트하게 부착된 후에 고주파 융해 방법을 통해, 샤워헤드 쉘(100)에 일체형 몸체로서 결합하기에 적합하도록 된, 단일 피스로 압출된 편평한 플라스틱 디스크로 적응되었다(도 30에 도시된 바와 같이). 상기 적응된 내부 덮개(700)는, 임펠러 허브 노치(702)를 지닌 내측 표면(701)과 물 출구(703)를 포함하는데, 상기 임펠러 허브 노치(702)는 임펠러 웰(108)의 임펠러 허브 노치(110)와 대응되고, 상기 물 출구(703)는 샤워헤드 쉘(100) 내 리셉터클(107)의 물 출구 구멍 베이스(109)와 대응된다.
본 발명의 제3 바람직한 실시예의 구조에 대해선 도 31 내지 도 34와, 도 10 및 도 11을 참조하길 바란다. 여기에서의 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드는 샤워헤드 쉘(500), 핸들 필터(60), 내부 패널(internal panel)(600), 임펠러(80), 후드(90), 분리가능한 경고 포드(200) 및 신호회로장치(300)를 포함한다.
여기서, 상기 샤워헤드 쉘(500)은, 한 세트의 림 숫나사산들(520)이 있는 앞측(501) 및 뒤측(502)을 일체형 몸체로서 둘러싸는 맨틀(503)을 가지는, 단일의 피스로 압출된 중공의 플라스틱 케이싱으로서, 상기 샤워헤드 쉘(500)은 핸들 버트(504), 핸들 버트(504) 내에 형성된 중공의 물 입구(505), 앞측(501) 내 안쪽방향으로 형성된 리셉터클(507), 뒤측(502)의 림에 접하면서 핸들 버트(504)의 상부면 내로 형성된 손가락 안내홈(516), 뒤측(502) 내 안쪽으로 형성된 둥근 리세스 소켓(513)을 가지는데, 상기 핸들 버트(504)에는 필터 손잡이(60)와 연결되기 위해 핸들 버트(504)의 경사진 원주상에 한 세트의 관형 나사산들(506)이 형성되어 있고, 둥근 리세스 소켓(513)은 그 안에 분리가능한 경고 포드(200)를 끼워넣을 수 있게끔 되어 있으며, 리세스 소켓(513)의 원위측 내부 벽에는 터미널 래칭 닉(514)이 형성되고(도 31 및 도 32에 도시된 바와 같이), 핸들 버트(504)의 중공의 물 입구(505) 근처, 리세스 소켓(513)의 근위측 바닥벽에는 임펠러 허브 노치(510)를 지닌 임펠러 웰(508) 및 물 출구(509)가 각각 형성되어 있다. 또한 중공의 물 입구(505)와 임펠러 웰(508)의 인접 측면 사이를 소통하게끔 물 유입채널(511)이 형성되고, 임펠러 웰(508)의 다른 측면과 물 출구(509) 사이를 소통하게끔 물 유출채널(512)이 형성되어 있으며, 물 출구(509)는 리셉터클(507)과 서로 소통가능하다(도 33에 도시된 바와 같이).
상기 핸들 필터(60)는 분리가능한 핸들 내에 배치된 필터 카트리지로서, 핸들 버트(504)의 관형 나사산 세트(506)와 결합되게끔 핸들 필터(60)의 연결 단부 부분에는 한 세트의 암나사산이 형성되어 있다(도 41 및 도 42에 도시된 바와 같이).
상기 내부 패널(600)은, 단일의 피스로 압출된 편평한 플라스틱 디스크로서, 상기 내부 패널(600)은 그 상부 표면상에 형성된 스냅 래칭 돌기(601)와, 그 바닥 표면에 형성된 임펠러 허브 노치(602)를 가지고 있으며(도 34에 도시된 바와 같이), 상기 내부 패널(600)은 둥근 리세스 소켓(513) 내 임펠러 웰(508)의 상부 개구부와 물 출구(509)의 상부 개구부를 블라인드 방식(blind manner)으로 차단하는 기능을 하며, 결과적으로, 상기 내부 패널(600)이 샤워헤드 쉘(500)에 일체형 몸체로 결합되게끔, 고주파 융해 방법에 의해 상기 내부 패널(600)의 바닥면이 샤워헤드 쉘(500)의 뒤측(502)에 있는 둥근 리세스 소켓(513)의 내부 위쪽 바닥면에 밀착 부착되어 밀봉되면, 물 출구(509)의 하단 개구부만이 리셉터클(507)과 소통가능하다(도 36에 도시된 바와 같이).
상기 임펠러(80)는, 방사형으로 균등하게 뻗어있는 다수의 곡진 베인들을 지닌 원통형 프로파일 몸체로서, 상기 임펠러(80)는, 임펠러(80)의 상측 및 바닥측에 각각 동심으로 배치된 2개의 중앙 돌출 허브들(81)과, 한 베인의 상부 절단부에 끼워진 자기요소(82)를 가져서(도 8에 도시된 바와 같음), 상기 임펠러(80)는, 임펠러 웰(508)의 임펠러 허브 노치(510) 및 내부 패널(600)의 임펠러 허브 노치(602)에 제각기 결합되는 2개의 중앙 돌출 허브들(81)에 의해, 임펠러 웰(508) 내에서 자유롭게 회전할 수 있다(도 35에 도시된 바와 같이).
상기 후드(90)는 단일 피스로 압출된 플라스틱 디스크로서, 상기 후드(90)는, 후드(90)의 바닥 림 둘레에 형성된 후프 암나사산(91)과, 후드(90)의 표면 위에 퍼져있는 다수의 물 분사구멍들(92)을 가져서, 상기 후프 암나사산(91)은 샤워헤드 쉘(500)의 앞측(501) 상의 림 숫나사산(520)과 나사결합에 의해 결합될 수 있으며(도 9에 도시된 바와 같이), 상기 물 분사구멍들(92)로 인해 샤워헤드 쉘(500)의 앞측(501)의 리셉터클(507) 내에 있는 물이 분출될 수 있다.
상기 경고 포드(200)는 그 안에 신호회로장치(300)를 수용하기 위해, 투명한 플라스틱 덮개(201) 및 플라스틱 마운팅 캐비티(202)로 이루어지고 고주파 융해(high frequency fusion) 방법을 통해 밀폐식 수밀 일체형 몸체로 만들어져, 샤워헤드 쉘(500) 뒤측(502)의 둥근 리세스 소켓(513) 속에 끼워지게끔 되어 있는 플라스틱 캡슐로서, 상기 경고 포드(200)는, 경고 포드(200)의 전부 림 상에 형성된 터미널 래칭 돌기(203)와 경고 포드(200)의 후부 림 상에 형성된 스냅 래칭 닉(204)을 가지며, 마운팅 캐비티(202)의 내부 바닥벽에 단단히 끼워진 2개의 패시브 충전 전극들(passive recharging electrodes)(205)를 가지고 있는데 상기 2개의 패시브 충전 전극들(205)의 각 개별 단부들은 마운팅 캐비티(202)로부터 돌출되어 있다(도 11에 도시된 하부 확대도와 같이).
상기 신호회로장치(300)는 경고 포드(200) 내에 포함되어 있는데, 상기 신호회로장치(300)는 마이크로프로세서(301)와, 마이크로프로세서(301)에 전기적으로 연결되고 투명 덮개(201) 가까이에 위치하는 LCD 디스플레이 회로(302)와, 마이크로프로세서(301)에 전기적으로 연결된 재충전가능한 배터리(303)와, 마운팅 캐비티(202)의 내부 바닥측에 단단히 끼워진 마그네틱 리드 스위치(304)를 포함하며(도 10에 도시된 바와 같이), 재충전가능한 배터리(303)는 한 쌍의 와이어(W)를 통해 경고 포드(200)의 패시브 충전 전극(205)에 연결된다(도 11에 도시된 하부 확대도와 같이). 여기서 상기 재충전가능한 배터리(303)는 니켈-크롬 배터리이거나 또는 리튬 배터리일 수 있으며, 상기 마그네틱 리드 스위치(304)는 홀-이펙트 컴포넌트로 대체될 수 있다.
본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 조립 단계에 대해선 도 35 내지 도 40을 참조하길 바란다.
a. 임펠러(80)의 자기요소(82)가 샤워헤드 쉘(500)의 리세스 소켓(513)을 향하도록, 하나의 베인 내에 자기요소(82)를 가진 임펠러(80)의 돌출 허브(81)를 샤워헤드 쉘(500)의 뒤측(502)에 있는 임펠러 웰(508)의 임펠러 허브 노치(510)에 정렬시킨 다음에, 돌출 허브(81)를 임펠러 허브 노치(510) 속에 집어넣는다(도 35에 도시된 바와 같이).
b. 내부 패널(600)의 바닥면을 샤워헤드 쉘(500)의 뒤측(502)에 있는 리세스 소켓(513)의 내부 바닥벽에 맞대어 부착시킨다. 그리고 내부 패널(600)과 샤워헤드 쉘(500)을 일체형 몸체로 결합시키도록 고주파 융해 방법을 사용하여 내부 패널(600)의 림을 밀폐식으로 봉인하여, 임펠러 웰(508)의 상부측 및 물 출구(509)의 상부 단부가 동시에 밀봉되고, 결과적으로 물 출구(509)의 다른 하부 단부만이 리셉터클(507)과 소통가능하도록 한다. 이리하여 임펠러(80)의 두 돌출 허브들(81)은 제각기 임펠러 웰(508)의 임펠러 허브 노치(510) 및 내부 패널(600)의 임펠러 허브 노치(602) 속에 삽입된다(도 36에 도시된 바와 같이).
c. 후드(90)의 후프 암나사산(91)을 샤워헤드 쉘(500)의 앞측(501)에 있는 림 숫나사산(520)에 맞추어 나사결합시킨다(도 37 및 38에 도시된 바와 같이).
d. 경고 포드(200)의 마운팅 캐비티(202)에 있는 터미널 래칭 돌기(203)를 샤워헤드 쉘(500) 뒤측(502)의 리세스 소켓(513) 내에 있는 터미널 래칭 닉(514)에 정렬 및 결합시킨다(도 39에 도시된 바와 같이). 그 다음, 투명 덮개(201) 위에 강제적으로 하향의 힘(F)을 가함으로써, 마운팅 캐비티(202)에 있는 스냅 래칭 닉(204)이 내부 패널(600)의 스냅 래칭 돌기(601)와 완전히 잠겨지게 하고(도 40에 도시된 우측 상부 확대도와 같이), 동시에 마운팅 캐비티(202)의 터미널 래칭 돌기(203)도 리세스 소켓(513)의 터미널 래칭 닉(514)과 완전히 잠겨지도록 하여(도 40에 도시된 좌측 상부 확대도와 같이), 경고 포드(200)와 샤워헤드 쉘(500)의 조립을 완료한다. 이리하여 본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 전체 조립 단계들이 마무리된다.
본 발명의 제3 바람직한 실시예에서의 작동 모드에 대해서는 도 41 및 도 42를 참조하길 바란다.
일단 샤워헤드가 연결되면, 수돗물이 순차적으로 핸들 필터(60), 핸들 버트(504) 내의 물 입구(505), 물 유입채널(511)을 통해 임펠러 웰(508) 내로 들어와서 임펠러(80)를 회전시킨다. 그 후 임펠러 웰(508) 내의 수돗물은 순차적으로 물 유출채널(512)과 물 출구(509)를 거쳐 샤워헤드 쉘(500)의 리셉터클(507)를 빠져나간다(도 42에 도시된 바와 같이). 마침내 수돗물은 후드(90)에 있는 물 분사구멍들(92)을 통해 분출된다(도 41에 도시된 바와 같이). 여기서, 흐르는 물에 의해 임펠러(80)가 한 바퀴 회전할 때마다 임펠러(80)의 자기요소(82)는 동시적으로 경고 포드(200) 내의 마그네틱 리드 스위치(304)를 한번 접속시켜 하나의 스위칭 신호를 유발하고, 이 스위칭 신호는, 어느 정해진 구간 내에 축적된 데이터를 생성하게끔 처리되어, 아래의 공식에 따른 물의 통과 유량을 디스프레이하도록 LCD 디스플레이 회로(302)에 전달되도록, 신호회로장치(300) 내의 마이크로프로세서(301)로 전달된다.
물의 통과 유량(Q) = 단면적(A) x 유속(V)
이리하여, 샤워헤드의 사용자는 단순히 경고 포드(200)의 투명 덮개(201)를 통해 LCD 디스플레이 회로(302)를 쳐다봄으로써, 핸들 필터(60)를 통해 흘러 여과된 전체 물의 양에 대해 실시간의 통계적 데이터를 얻을 수 있다. 핸들 필터(60)를 통해 흘러 여과된 전체 물의 양이, 특정 핸들 필터(60)의 정격 사용수명에 대해 사전 정해진 임계치에 도달(또는 거의 도달하게 되면), 사용자로 하여금, 핸들 필터(60) 및 핸들 필터(60)에 의해 여과된 물의 양호한 품질을 확보하기 위해서 핸들 필터(60)를 교체해야될 때가 되었음을 알 수 있게 상기시키도록, 마이크로프로세서(301)는, 여과된 전체 물의 양에 대한 현재 데이터와 함께 경고 신호를 LCD 디스플레이 회로(302)에 전송하게 된다. 따라서, 사용자는, 제대로 기능을 발휘하지 못하는 핸들 필터(60)를 교체하는 것을 잊고 이를 계속 사용함으로써 깨끗하지 못한 물로 인한 건강상 해로운 결과를 입게 되는 것을 피할 수 있다.
결론적으로 본 발명은 새로운 장치를 창안하였는데, 이는, 샤워헤드 쉘(100)의 뒤측(102)에 리세스 소켓(113)이 형성되고, 내부 신호회로장치(300)를 지닌 분리가능한 경고 포드(200)가 독립적으로 형성되어, 정상의 측정 및 경고 기능을 위해 이 경고 포드(200)가 샤워헤드 쉘(100)의 뒤측(102)에 있는 리세스 소켓(113) 속에 삽입되거나, 또는 배터리 재충전 작업을 위해 이 경고 포드(200)가 상기 리세스 소켓(113)으로부터 분리될 수 있다. 이로써, 샤워헤드 쉘(100)은 전력을 적절히 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 경고 포드(200)는 분리된 방식의 재충전 작업을 위해 샤워헤드 쉘(100)로부터 분리될 수 있어서, 종래의 "필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드"에서 발생하였던 문제들이 완전히 해결될 수 있으며, 신호회로장치(300) 내의 DC 전원 공급이 소진되더라도 샤워헤드 쉘(100) 전체를 버리거나 교체할 필요가 없다. 이리하여 자원 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라 샤워헤드의 잦은 교체로 인한 경제적 비용을 절약할 수 있다. 그러므로 본 발명은 본질적으로 참신함에 더해 산업적 이용 가치가 매우 높으므로, 특허허여 기준을 만족시킨다. 이에 본 출원인은 관련 특허법에 따라 본 출원서를 제출하는 바이다.

Claims (11)

  1. 샤워헤드 쉘(shower head shell), 핸들 필터(handle filter), 내부 덮개(internal lid), 임펠러(impeller), 후드(hood), 분리가능한 경고 포드(detachable alerting pod) 및 신호회로장치(signal circuit device)를 포함하며;
    상기 샤워헤드 쉘은, 한 세트의 림 숫나사산들(rim male threads)이 있는 앞측(obverse side) 및 뒤측(reverse side)을 일체형 몸체로 둘러싸는 맨틀(mantle)을 가지는, 단일의 피스(unitary piece)로 압출된 중공의(hollow) 플라스틱 케이싱으로서, 경사진 원주 상에 형성된 한 세트의 관형 나사산들(tubular threads)을 지닌 핸들 버트(handle butt)와, 상기 핸들 버트 내에 형성된 중공의 물 입구(hollow water entry)와, 상기 앞측 내에 안쪽방향으로 형성된 리셉터클(receptacle)과, 상기 리셉터클의 내부 바닥 내에 더 안쪽방향으로 형성된, 임펠러 허브 노치(impeller hub notch)를 지닌 임펠러 웰(impeller well)과 물 출구 구멍 베이스(water exit bore base)와, 상기 핸들 버트 내의 중공의 물 입구와 임펠러 웰의 인접 측면 사이를 소통하게끔 형성된 물 유입채널(water inlet channel)과, 상기 물 출구 구멍 베이스와 임펠러 웰의 다른 측면 사이를 소통하게끔 형성된 물 유출채널(water outlet channel)을 가지며;
    상기 핸들 필터는 분리가능한 핸들 내에 배치된 필터 카트리지(filter cartridge)로서, 상기 핸들 버트의 관형 나사산 세트와 결합되게끔 핸들 필터의 연결 단부 부분에는 한 세트의 암나사산이 형성되어 있으며;
    상기 내부 덮개는 상기 샤워헤드 쉘 내 리셉터클의 바닥측에 확고히 부착된 편평한 디스크(planiform disk)로서, 상기 샤워헤드 쉘의 앞측을 향하는 내측 표면(inward surface)과. 상기 임펠러 웰의 임펠러 허브 노치와 대응되게끔 형성된 임펠러 허브 노치와, 상기 샤워헤드 쉘 내 리셉터클의 물 출구 구멍 베이스와 대응되게끔 형성된 물 출구와, 상기 내부 덮개의 가장자리 림(marginal rim) 주위에 형성되어 임펠러 허브 노치 및 물 출구 둘레에 퍼져있는 다수의 스크류 홀들을 가지며;
    상기 임펠러는, 방사형으로 균등하게 뻗어있는 다수의 곡진 베인들(plural curved vanes)을 지닌 원통형 프로파일 몸체(cylindrical profile body)로서, 임펠러의 상측(top side) 및 바닥측(bottom side)에 각각 동심으로 배치된 2개의 중앙 돌출 허브들(central protuding hubs)과, 한 베인의 상부 절단부에 끼워진 자기요소를 가지고, 상기 임펠러는, 상기 임펠러 웰의 임펠러 허브 노치 및 상기 내부 덮개의 임펠러 허브 노치에 제각기 결합되는 2개의 중앙 돌출 허브들에 의해 상기 임펠러 웰 내에서 자유롭게 회전할 수 있으며;
    상기 후드는 단일 피스(unitary piece)로 압출된 플라스틱 디스크로서, 상기 후드의 바닥 림(bottom rim) 둘레에 형성된 후프 암나사산(hoop female threads)과, 상기 후드의 표면 위에 퍼져있는 다수의 물 분사구멍들(water spray holes)을 가지고, 상기 후프 암나사산은 상기 샤워헤드 쉘의 앞측에 있는 림 숫나사산과 나사결합에 의해 결합될 수 있는; 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드에 있어서,
    상기 샤워헤드 쉘은, 분리가능한 경고 포드(detachable alerting pod)를 끼워넣을 수 있게끔 상기 뒤측 내에 안쪽으로 형성된 둥근 리세스 소켓(round recess socket)을 가지고, 상기 리세스 소켓의 원위측 내부 벽(distal internal wall)에는 터미널 래칭 닉(terminal latching nick)이 형성되고, 상기 리세스 소켓의 근위측 내부 벽(proximal internal wall)에는 스냅 래칭 돌기(snap latching jut)가 형성되며;
    상기 경고 포드는 내부에 신호회로장치를 수용하기 위해, 플라스틱의 투명 덮개(transparent lid) 및 플라스틱의 마운팅 캐비티(plastic mounting cavity)로 이루어져, 고주파 융해(high frequency fusion) 방법을 통해 밀폐식 수밀 일체형 몸체로 만들어진 플라스틱 캡슐로서, 상기 경고 포드의 전부 림(heading rim)에 형성된 터미널 래칭 돌기(terminal latching jut)와, 상기 경고 포드의 후부 림(rear rim)에 형성된 스냅 래칭 닉(snap latching nick)과, 상기 마운팅 캐비티의 내부 바닥벽에 단단히 끼워진 2개의 패시브 충전 전극들(passive recharging electrodes)을 가지고, 상기 2개의 패시브 충전 전극들의 각 개별 단부들은 상기 마운팅 캐비티로부터 돌출되며;
    상기 신호회로장치는 마이크로프로세서(microprocessor)와, 상기 마이크로프로세서에 전기적으로 연결되고 상기 투명 덮개 가까이에 위치하는 LCD 디스플레이 회로(LCD display circuit)와, 상기 마이크로프로세서에 전기적으로 연결된 재충전가능한 배터리와, 상기 마운팅 캐비티의 내부 바닥측에 단단히 끼워진 마그네틱 리드 스위치(magnetic reed switch)를 포함하고, 상기 재충전가능한 배터리는 한 쌍의 와이어를 통해 상기 경고 포드의 패시브 충전 전극에 연결되는 것;을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸들 버트의 상부면 내로 손가락 안내홈(finger guiding groove)이 상기 뒤측의 림(rim)에 접하면서 더 형성되는 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경고 포드 내의 재충전가능한 배터리는 니켈-크롬 배터리 또는 리튬 배터리인 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경고 포드 내의 마그네틱 리드 스위치는 홀-이펙트 컴포넌트(Hall-effect component)로 대체되는 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 액티브 충전 전극들(active recharging electrodes)을 지닌 배터리 충전 캐비티를 포함하는 배터리 충전대(battery recharging mount)를 더 포함하며, 상기 한 쌍의 액티브 충전 전극들은, 상기 경고 포드 내의 재충전가능한 배터리를 적절히 충전하기 위해, 상기 경고 포드의 마운팅 캐비티 내에 있는 대응되는 패시브 충전 전극들(passive recharging electrodes)의 돌출 단부 쌍과 확실하게 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 덮개는, 내부 덮개가 상기 샤워헤드 쉘 내 리셉터클의 바닥측에 타이트하게 부착된 후에 고주파 융해 방법을 통해, 상기 샤워헤드 쉘에 일체형 몸체로 결합하기에 적합하도록 된, 단일 피스로 압출된 편평한 플라스틱 디스크로서, 상기 내부 덮개는, 임펠러 허브 노치를 지닌 내측 표면과, 물 출구를 포함하며, 상기 임펠러 허브 노치는 상기 임펠러 웰의 임펠러 허브 노치와 대응되고, 상기 물 출구는 상기 샤워헤드 쉘 내 리셉터클의 물 출구 구멍 베이스와 대응되는 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  7. 샤워헤드 쉘, 핸들 필터, 내부 패널(internal panel), 임펠러, 후드, 분리가능한 경고 포드 및 신호회로장치를 포함하며;
    상기 샤워헤드 쉘은, 한 세트의 림 숫나사산들이 있는 앞측 및 뒤측을 일체형 몸체로서 둘러싸는 맨틀을 가지는, 단일의 피스로 압출된 중공의 플라스틱 케이싱으로서, 경사진 원주 상에 형성된 한 세트의 관형 나사산들을 지닌 핸들 버트와, 상기 핸들 버트 내에 형성된 중공의 물 입구와, 상기 앞측 내에 안쪽방향으로 형성된 리셉터클과, 상기 분리가능한 경고 포드를 내부에 끼워넣을 수 있게끔 상기 뒤측 내 안쪽으로 형성된 둥근 리세스 소켓을 가지고, 상기 리세스 소켓의 원위측 내부벽(distal internal wall)에는 터미널 래칭 닉이 형성되고, 상기 핸들 버트의 중공의 물 입구 근처, 상기 리세스 소켓의 근위측 내부 바닥벽(proximal internal bottom wall)에는 임펠러 허브 노치를 지닌 임펠러 웰 및 물 출구가 각각 형성되고, 상기 핸들 버트의 중공의 물 입구와 상기 임펠러 웰의 인접 측면 사이를 소통하게끔 물 유입채널이 형성되고, 상기 임펠러 웰의 다른 측면과 물 출구 사이를 소통하게끔 물 유출채널이 형성되고, 상기 물 출구는 상기 리셉터클과 서로 소통가능하며;
    상기 핸들 필터는 분리가능한 핸들 내에 배치된 필터 카트리지(filter cartridge)로서, 상기 핸들 버트의 관형 나사산 세트와 결합되게끔 핸들 필터의 연결 단부 부분에는 한 세트의 암나사산이 형성되어 있으며;
    상기 내부 패널은 단일의 피스로 압출된 편평한 플라스틱 디스크로서, 상기 내부 패널의 상부 표면상에 형성된 스냅 래칭 돌기와, 상기 내부 패널의 바닥 표면에 형성된 임펠러 허브 노치를 가지고, 상기 둥근 리세스 소켓 내 임펠러 웰의 상부 개구부(top opening)와 상기 물 출구의 상부 개구부를 블라인드(blind) 방식으로 차단하여서, 상기 내부 패널이 샤워헤드 쉘에 일체형 몸체로 결합되게끔 고주파 융해 방법에 의해 상기 내부 패널의 바닥면이 샤워헤드 쉘의 뒤측에 있는 둥근 리세스 소켓의 위쪽 내부 바닥면에 밀착 부착되어 밀봉되면, 상기 물 출구의 하단 개구부(lower end opening)만이 상기 리셉터클과 소통가능하게 되며;
    상기 임펠러는, 방사형으로 균등하게 뻗어있는 다수의 곡진 베인들을 지닌 원통형 프로파일 몸체로서, 임펠러의 상측 및 바닥측에 각각 동심으로 배치된 2개의 중앙 돌출 허브들과, 한 베인의 상부 절단부에 끼워진 자기요소를 가지고, 상기 임펠러는, 상기 임펠러 웰의 임펠러 허브 노치 및 상기 내부 패널의 임펠러 허브 노치에 제각기 결합되는 2개의 중앙 돌출 허브들에 의해 상기 임펠러 웰 내에서 자유롭게 회전할 수 있으며;
    상기 후드는 단일 피스로 압출된 플라스틱 디스크로서, 상기 후드의 바닥 림 둘레에 형성된 후프 암나사산과, 상기 후드의 표면 위에 퍼져있는 다수의 물 분사구멍들을 가지고, 상기 후프 암나사산은 상기 샤워헤드 쉘의 앞측에 있는 림 숫나사산과 나사결합에 의해 결합될 수 있고, 상기 물 분사구멍들로 인해 상기 샤워헤드 쉘의 앞측에 있는 상기 리셉터클 내에 있는 물이 분출될 수 있으며;
    상기 경고 포드는 내부에 신호회로장치를 수용하기 위해, 플라스틱의 투명 덮개 및 플라스틱의 마운팅 캐비티로 이루어지고 고주파 융해 방법을 통해 밀폐식 수밀 일체형 몸체로 만들어져, 상기 샤워헤드 쉘 뒤측의 리세스 소켓 속에 끼워지게끔 되어 있는 플라스틱 캡슐로서, 상기 경고 포드의 전부 림에 형성된 터미널 래칭 돌기와, 상기 경고 포드의 후부 림에 형성된 스냅 래칭 닉과, 상기 마운팅 캐비티의 내부 바닥벽에 단단히 끼워진 2개의 패시브 충전 전극들을 가지고, 상기 2개의 패시브 충전 전극들의 각 개별 단부들은 상기 마운팅 캐비티로부터 돌출되며;
    상기 경고 포드 내에 넣어지는 상기 신호회로장치는 마이크로프로세서와, 상기 마이크로프로세서에 전기적으로 연결되어 상기 투명 덮개 가까이에 위치하는 LCD 디스플레이 회로와, 상기 마이크로프로세서에 전기적으로 연결된 재충전가능한 배터리와, 상기 마운팅 캐비티의 내부 바닥측에 단단히 끼워진 마그네틱 리드 스위치를 포함하고, 상기 재충전가능한 배터리는 한 쌍의 와이어를 통해 상기 경고 포드의 패시브 충전 전극에 연결되는 것;을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 핸들 버트의 상부면 내로 손가락 안내홈이 상기 뒤측의 림에 접하면서 더 형성되는 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 경고 포드 내의 재충전가능한 배터리는 니켈-크롬 배터리 또는 리튬 배터리인 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 경고 포드 내의 마그네틱 리드 스위치는 홀-이펙트 컴포넌트로 대체되는 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
  11. 제7항에 있어서,
    배터리 충전 캐비티(battery recharging cavity)를 포함하는 배터리 충전대(battery recharging mount)를 더 포함하며, 상기 배터리 충전 캐비티의 프로파일(profile)은, 상기 경고 포드 내의 재충전가능한 배터리 충전 작업을 적절히 수행하기 위해 상기 마운팅 캐비티를 상기 배터리 충전 캐비티 내에 완전하게 수용하게끔, 상기 경고 포드의 마운팅 캐비티 프로파일과 유사하게 그러나 상기 마운팅 캐비티 프로파일보다 약간 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 필터 교체용 사전 경고 장치를 지닌 핸드헬드 샤워헤드.
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