KR101710308B1

KR101710308B1 - 수돗물의 압력을 이용한 맥동 고압 물 분사장치 및 이를 이용한 고 수압 이용 장치

Info

Publication number: KR101710308B1
Application number: KR1020160098757A
Authority: KR
Inventors: 서동영
Original assignee: 서동영
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-02-24

Abstract

본 발명은 수돗물의 압력을 이용한 맥동 고압 물 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공급받은 수돗물의 압력을 이용하여 맥동형태의 고압의 물을 분사하며, 분사되는 고압의 물을 이용한 구강 세정기, 자동칫솔 및 마사지 장치를 포함한 고 수압 이용장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는 수돗물이 공급되는 노즐 체결부가 형성된 하우징, 상기 하우징 내에 형성되며, 노즐 체결부와 연결되는 제1 유입관, 상기 제1 유입관으로부터 유입된 물에 의해 회전하는 베인이 형성된 베인모터, 상기 베인모터의 회전축과 연결되며, 상기 베인모터의 회전축의 회전에 의해 회전하는 크랭크 회전축, 일측은 상기 크랭크 회전축과 연결되며, 타측은 실린더 내에 실장된 피스톤과 연결된 크랭크;를 포함하며, 상기 피스톤의 상하 운동에 의해 저장된 물을 외부로 분사한다.

Description

수돗물의 압력을 이용한 맥동 고압 물 분사장치 및 이를 이용한 고 수압 이용 장치{Pulsating high pressure water injectors using the pressure of tap water and high-pressure water utilizing apparatus using the same}

본 발명은 수돗물의 압력을 이용한 맥동 고압 물 분사장치 및 이를 이용한 고 수압 이용 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공급받은 수돗물의 압력을 이용하여 맥동형태의 고압의 물을 분사하며, 분사되는 고압의 물을 이용한 구강 세정기, 자동칫솔 및 마사지 장치를 포함한 고 수압 이용 장치에 관한 것이다.

일반적으로 구강 세정기, 자동칫솔 등을 포함하는 고 수압 이용 장치는 공급받은 물을 고압으로 분출하여 이물질이나 기타 불필요한 물질을 제거하는데 사용된다. 고 수압 이용 장치는 외부로부터 공급받은 물을 고압으로 분사하기 위해서는 모터를 사용하며, 모터는 외부로부터 공급받은 전력에 의해 구동된다.

즉, 기존의 고 수압 이용 장치는 외부로부터 전력을 공급받지 못하는 경우에는 구동되지 않는다는 문제점이 있다. 물론 배터리가 내장된 고 수압 이용 장치의 경우에는 내장된 배터리로부터 공급받은 전력을 이용하여 구동할 수 있으나, 이 역시 매번 내장된 배터리를 충전해야 한다는 문제점이 있다.

또한, 외부로부터 공급받은 전력을 이용하여 내장된 구동 모터를 구동하는 경우, 고 수압 이용 장치는 감전의 위험에 노출되며, 특히 물을 사용하는 경우에는 감전의 위험이 더욱 높아지게 된다. 이외에도 외부로부터 공급받은 전력을 이용하여 내장된 구동을 구동하는 고 수압 이용 장치는 모터 구동에 따른 소음이 발생하며, 전력을 사용하는 경우에는 전기 요금의 상승을 초래하게 된다.

한국공개특허 제1999-0034239호 한국공개특허 제2014-0123770호

본 발명이 해결하려는 과제는 전력을 이용하지 않고 공급받은 수돗물을 맥동 고압으로 분사하는 고압 물 분사장치를 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 감전의 위험에 노출되지 않는 맥동 고압 물 분사장치를 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 기존 대비하여 비용 발생이 상대적으로 저렴한 맥동 고압 물 분사장치를 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 기존 대비하여 소음 발생이 상대적으로 적은 맥동 고압 물 분사장치를 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 고압 물 분사장치를 이용한 고 수압 이용 장치를 제안함에 있다.

이를 위해 본 발명의 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는 수돗물이 공급되는 노즐 체결부가 형성된 하우징, 상기 하우징 내에 형성되며, 노즐 체결부와 연결되는 제1 유입관, 상기 제1 유입관으로부터 유입된 물에 의해 회전하는 베인이 형성된 베인모터, 상기 베인모터의 회전축과 연결되며, 상기 베인모터의 회전축의 회전에 의해 회전하는 크랭크 회전축, 일측은 상기 크랭크 회전축과 연결되며, 타측은 실린더 내에 실장된 피스톤과 연결된 크랭크;를 포함하며, 상기 피스톤의 상하 운동에 의해 저장된 물을 외부로 분사한다.

이를 위해 본 발명의 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는 수돗물이 공급되는 노즐 체결부가 형성된 하우징, 상기 하우징 내에 형성되며, 노즐 체결부와 연결되는 제1 유입관, 상기 제1 유입관으로부터 유입된 물에 의해 회전하는 기어가 형성된 기어모터, 상기 기어모터의 회전축과 연결되며, 상기 기어모터를 구성하는 기어의 회전축의 회전에 의해 회전하는 크랭크 회전축, 일측은 상기 크랭크 회전축과 연결되며, 타측은 실린더 내에 실장된 피스톤과 연결된 크랭크를 포함하며, 상기 기어모터는 제1 기어 및 상기 제1 기어에 맞물린 상태에서 상기 제1 유입관으로부터 유입된 물에 의해 회전하는 제2 기어를 포함하며, 상기 크랭크 회전축은 상기 제1 기어의 회전축 또는 상기 제2 기어의 회전축 중 어느 하나의 회전축과 연결되며, 상기 피스톤의 상하 운동에 의해 저장된 물을 외부로 분사한다.

본 발명에 따른 고압 물 분사장치는 전력을 사용하는 대신 수돗물을 이용하며, 공급받은 수돗물의 압력을 이용하여 고 수압의 물을 외부로 분사함으로써 감전의 위험을 줄일 수 있다. 이외에도 본 발명에 따른 고압 물 분사장치는 기존 대비하여 소음의 발생과 사용 비용을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다. 특히 본 발명에 따른 고압 물 분사장치는 맥동 형태로 물이 분사되므로 구강 세정기, 자동 칫솔, 마사지 장치에 적용할 수 있는 장점이 있다.

이외에도 본 발명에 따른 고압 물 분사장치는 간단하게 분사 압력 조절밸브를 이용하여 외부로 분사되는 물의 압력 및 맥동 주기를 조절할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 베인모터의 구조를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 크랭크의 구동에 의한 체크 밸브의 동작을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치의 하우징 내부를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 기어 모터의 동작을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 자동 칫솔을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 마사지 장치를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 구강 세정기를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치를 도시하고 있다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치를 도시하고 있다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 1에 의하면, 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는 하우징, 노즐 체결부, 제1 유입관, 베인모터, 제1 유출관, 크랭크 회전축, 크랭크, 실린더, 피스톤, 제2 유입관, 수조, 제2 유출관, 체크밸브, 분사 압력 조절밸브 및 회수관을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명의 일실시 예에 따른 고압 물 분사장치에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는 수도관과 연결되며, 연결된 수도관으로부터 수돗물을 공급받아 맥동 형태를 갖는 고압의 물을 분사한다.

하우징(102)은 물 분사장치를 구성하는 부품 중 일부 부품을 실장한다. 하우징(102)은 전체적으로 일정 길이를 갖는 바 타입으로 구성된다. 하우징(102)은 원기둥 형태로 구성되거나, 이외에도 다양한 형태로 구성된다.

하우징(102)의 일측 종단에는 노즐 체결부(104)가 형성된다. 노즐 체결부(104)는 외부로부터 수돗물을 공급받는 노즐이 체결된다. 노즐 체결부(104)는 나사선이 형성되며, 형성된 나사선을 이용하여 노즐을 체결한다. 물론 나사선 이외에 다른 방식으로 노즐을 노즐 체결부(104)에 체결할 수 있다.

노즐 체결부(104)는 제1 유입관(106) 또는 제2 유입관(122)과 연결된다. 즉, 노즐 체결부(104)에 체결된 노즐을 통해 유입된 물은 제1 유입관(106)으로 유입되거나, 제2 유입관(122)으로 유입된다.

제1 유입관(106)의 일측은 노즐 체결부(104)와 연결되며, 타측은 베인 모터(110)와 연결된다. 베인모터(110)는 내부에 베인이 형성된다. 유입된 물에 의해 베인이 회전하며, 베인의 회전에 의해 베인 모터(110)와 연결된 크랭크 회전축(112)이 회전한다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 베인모터의 구조를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 베인모터의 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 2에 의하면, 베인모터(110)는 로터(110e), 베인(110d), 유입공(110a), 유출공(110b) 및 베인모터 회전축(110c)을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 베인모터에 포함될 수 있다.

유입공(110a)은 제1 유입관(115)과 연결되며, 제1 유입관(106)으로부터 물을 공급받는다. 유출공(110b)은 유입공(110a)으로부터 유입된 물이 유출되는 통로이며, 특히 유출공(110b)은 제1 유출관(108)과 연결된다.

로터(110e)는 베인모터(110)의 내부에 위치하며, 중심에 베인모터 회전축(110c)이 형성된다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 베인모터 회전축(110c)은 편심되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 유입공(110a)으로 유입된 물이 유출공(110b)으로 유출되는 경우에는 베인모터의 베인(110d)이 회전하며, 이에 따라 베인모터 회전축(110c) 역시 회전한다. 상술한 바와 같이 유출공으로 유출된 물은 제1 유출관(108)을 통해 외부로 유출된다.

이와 같이 본 발명은 베인모터를 사용하여 고압 물 분사장치를 구성하는 하우징의 단면적을 줄일 수 있으며, 특히 하나의 모터를 사용하여 베인모터가 실장되는 하우징의 단면적을 원형 형태로 제작하는 것이 가능하다.

베인 모터 회전축(110c)은 크랭크 회전축(112)과 연결된다. 크랭크 회전축(112)은 두 개의 크랭크(114(114a, 114b))가 연결된다. 크랭크 회전축(112)의 회전에 의해 크랭크(114)는 상하왕복 운동을 한다.

크랭크(114)의 일측은 크랭크 회전축(112)과 연결되며, 타측은 실린더(116(116a, 116b))에 실장된 피스톤(118(118a, 118b))과 연결된다. 따라서 크랭크(114)의 상하왕복 운동에 의해 크랭크(114)와 연결된 피스톤(118) 역시 상하왕복 운동을 한다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 크랭크 회전축(112)은 두 개의 크랭크(114)가 체결되며, 하나의 크랭크가 하단으로 이동하면 다른 하나의 크랭크는 상단으로 이동한다. 즉, 두 개의 크랭크(114)는 교대로 상하로 왕복 운동한다.

실린더(116)는 내부가 빈 다각형 기둥 또는 원기둥 형태로 구성되며, 내부에 피스톤(118)이 실장된다.

제2 유입관(122)의 일측은 노즐 체결부(104)와 연결되며, 타측은 수조(124)와 연결된다. 제2 유입관(122)으로 유입된 물은 수조(124)에 보관된다.

제2 유출관(126)의 일측은 수조(124)와 연결되며, 타측은 물 분사 노즐(132)과 연결된다. 수조(124)에 보관된 물은 제2 유출관(126)과 물 분사 노즐(132)을 통해 외부로 분사된다.

제2 유출관(126)은 실린더(116), 체크 밸브(120) 및 물 회수관(128)과 연결된다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 실린더(116)는 두 개로 구성되며, 이에 따라 제2 유출관(126) 역시 제2-1 유출관(126a) 및 제2-2 유출관(126b)으로 구성된다. 즉, 제2 유출관(126)은 수조(124)로부터 일정 거리 이격된 지점에서 제2-1 유출관(126a)과 제2-2 유출관(126b)으로 분기된다. 제2-1 유출관(126a)은 제1 실린더(116a), 제1-1 체크밸브(120a) 및 제1-2체크밸브(120b)와 연결되며, 제2-2 유출관(126b)은 제2 실린더(116b), 제2-1 체크밸브(120c) 및 제2-2 체크밸브(120d)와 연결된다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 크랭크의 구동에 의한 체크 밸브의 동작을 도시한 도면이다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 크랭크의 구동에 의한 체크 밸브의 동작에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 3(a)는 크랭크가 하단에서 상단으로 이동하는 경우를 도시하고 있으며, 도 3(b)는 크랭크가 상단에서 하단으로 이동하는 경우를 도시하고 있다.

도 3(a)에 의하면, 크랭크(114a)가 하단에서 상단으로 이동하는 경우, 좌측에 위치한 체크밸브(120a)는 열리며, 우측에 위치한 체크밸브(120b)는 닫힌다. 부연하여 설명하면, 좌측에 위치한 제1 체크밸브(120a)와 우측에 위치한 제2 체크밸브(120b)는 서로 상이한 형태로 구동된다. 즉, 제1 체크밸브(120a)가 열리는 경우 제2 체크밸브(120b)는 닫히며, 제1 체크밸브(120a)가 닫히는 경우 제2 체크밸브(120b)는 열린다.

도 3(a)는 크랭크(114a)가 상단으로 이동하면, 크랭크(114a)와 결합된 피스톤(118a) 역시 상단으로 이동한다. 피스톤(118a)이 상단으로 이동하면, 실린더(116a) 내부에 저장된 물은 열린 제1 체크밸브(120a)를 통해 유출된다.

이후 도 3(b)에 도시된 바와 같이 크랭크(114a)가 하단으로 이동하면, 제1 체크밸브(120a)는 닫히게 되며, 제2 체크밸브(120b)는 열리게 된다. 제2 체크밸브(120b)가 열리게 되면 진공 상태인 실린더(116a) 내부에 물이 저장된다. 부연하여 설명하면 크랭크(114a)가 하단으로 이동하면, 크랭크(114a)와 결합된 피스톤(118a) 역시 하단으로 이동하며, 이로 인해 실린더(116a) 내부로 물이 공급된다.

이와 같이 본 발명은 크랭크의 상하 운동에 의해 제2 체크밸브를 통해 유입된 물이 실린더 내부에 저장되며, 저장된 물은 제1 체크밸브를 통해 유출된다. 제1 체크밸브를 통해 외부로 유출되는 물의 압력은 크랭크의 상하 왕복 속도와 관련된다. 즉, 크랭크의 상하 왕복속도가 빠른 경우에는 제1 체크밸브를 통해 유출되는 물의 압력 증가되며, 크랭크의 상하 왕복속도가 느린 경우에는 제1 체크밸브를 통해 유출되는 물의 압력은 감소된다.

제2 유출관(126)은 상술한 바와 같이 회수관(128)과 연결된다. 회수관(128)은 제2 유출관(126)으로 유출되는 물 중에서 회수된 일부의 물이 이동한다. 회수관(128)의 일측은 제2 유출관(126)과 연결되며, 타측은 수조(124)와 연결된다.

분사 압력 조절밸브(130)는 회수관 상에 형성되며, 회수관(128)을 통해 수조(124)로 유입되는 물의 양을 조절한다. 부연하여 설명하면, 회수관(128)을 통해 수조(124)로 유입되는 물의 양이 많아지는 경우 외부로 분사되는 물의 양은 감소(또는 외부로 분사되는 물의 압력은 감소)하며, 회수관(128)을 통해 수조로 유입되는 물의 양이 줄어드는 경우 외부로 분사되는 물의 양은 증가(또는 외부로 분사되는 물의 압력은 증가)한다. 물론 분사 압력 조절밸브(130)를 이용하여 회수관(128) 내에 물이 이동하지 않도록 회수관(128)을 차단할 수 있다. 이 경우 제1-1체크밸브(120a)로 유출되거나 제2-1 체크밸브(120c)로 유출되는 물은 물 분사 노즐을 통해 외부로 유출된다. 이와 같이 본 발명은 분사 압력 조절밸브를 이용하여 외부로 분사되는 물의 양 또는 물의 압력을 조절한다.

또한, 외부로 분사되는 물은 맥동 형태를 가지며, 분사 압력 조절밸브를 이용하여 맥동의 주기 및 크기(분사 압력)을 조절할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 기어모터를 이용한 고압 물 분사장치를 도시하고 있다. 특히 도 4는 기어모터가 실장된 하우징을 도시하고 있다.

도 4에 의하면, 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치의 하우징, 제1 기어모터, 제2 기어모터, 노즐 체결부, 제1 유입관, 제2 유입관 및 제1 유출관을 도시하고 있다. 물론 도 4에 도시된 기어모터를 포함한 하우징 이외의 부분은 도 1에 도시된 부분과 동일하게 적용된다.

하우징(402)은 고압 물 분사장치를 구성하는 본체이며, 내부에 일부 부품이 실장된다. 하우징(402)은 전체적으로 일정 길이를 갖는 바 타입으로 구성된다. 하우징(402)은 타원 기둥 형태로 구성되거나, 이외에도 다양한 형태로 구성될 수 있다.

하우징(402)의 일측 종단에는 노즐 체결부(404)가 형성된다. 노즐 체결부(404)는 수돗물을 공급하는 노즐이 체결된다. 노즐 체결부(404)는 나사선이 형성되며, 형성된 나사선을 이용하여 노즐을 체결한다.

노즐 체결부(404)는 제1 유입관(406) 또는 제2 유입관(408)과 연결된다. 즉, 노즐 체결부(404)에 체결된 노즐을 통해 유입된 물은 제1 유입관(406)으로 유입되거나, 제2 유입관(408)으로 유입된다.

제1 유입관(406)의 일측은 노즐 체결부(404)와 연결되며, 타측은 제1 기어 및 제2 기어로 구성된 기어모터(412)와 연결된다. 즉, 제1 유입관(406)으로 유입된 물은 하우징 내부의 기어모터(412)를 구성하는 제1 기어 및 제2 기어를 회전시킨 후 제1 유출관을 경유하여 외부로 유출된다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 기어와 제2 기어가 형성된 하우징의 단면을 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 제1 기어와 제2 기어가 형성된 하우징의 단면에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 5에 의하면, 하우징(105)의 단면은 제1 기어(412a), 제2 기어(412b), 제1 유입관(406) 및 제1 유출관(414)을 포함한다.

도 5에 도시된 바에 의하면, 하우징(402)의 단면은 타원 형상을 가지며, 타원 형상의 내부에는 제1 기어(412a)와 제2 기어(412b)가 내장된다. 이외에도 제1 기어(412a)와 제2 기어(412b)를 중심으로 일측에는 제1 유입관(406)이 위치하며, 맞은편에는 제1 유출관(414)이 위치한다.

제1 유입관(406)으로 유입된 물은 수압에 의해 제1 기어(412a)와 제2 기어(412b)를 회전시킨다. 도 5에 의하면, 제1 유입관(406)으로 유입된 물의 수압에 의해 제1 기어(412a)는 반시계 방향으로 회전하며, 제1 기어(412a)에 맞물려 있는 제2 기어(412b)는 시계 방향으로 회전한다. 제1 기어(412a)와 제2 기어(412b)를 회전시킨 물은 제1 유출관(414)을 통해 외부로 유출된다. 이와 같이 본 발명은 제1 유입관(406)으로 유입된 물을 통해 제1 기어(412a)와 제2 기어(412b)를 회전시키며, 제1 기어(412a)와 제2 기어(412b)를 회전시킨 물은 제1 유출관(414)을 통해 외부로 유출된다.

크랭크 회전축은 제1 기어의 회전축 또는 제2 기어의 회전축 중 어느 하나의 회전축과 연결된다.

본 발명에서 제안하는 고 수압 이용 장치는 상술한 고압 물 분사 장치와 고압 물 분사 장치에서 분사되는 물을 이용하는 장치(일 예로 자동 칫솔, 마사지 장치 및 구강 세정기)를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 자동 칫솔을 도시하고 있다. 이하 도 6을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며 고압으로 분사되는 물을 이용한 자동 칫솔에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 6에 의하면, 자동 칫솔은 물 유입관, 누름 스위치, 실린더, 피스톤, 랙 기어, 피니온 기어, 칫솔 분사노즐 및 칫솔모를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명의 자동 칫솔에 포함될 수 있다.

물 유입관(602)은 도 1 또는 도 4의 맥동 고압 물 분사장치의 물 분사 노즐과 연결되며, 물 분사 노즐로부터 맥동 고압의 물을 공급받는다. 물 유입관(602)은 두 개의 배관으로 분기되며, 하나의 배관은 칫솔 분사노즐(614)과 연결된다. 또 다른 하나의 배관은 실린더(606)와 연결된다.

누름 스위치(604)는 분기된 두 개의 물 유입관(602) 상에 형성되며, 누름 스위치(604)가 제1 위치(누름 스위치를 누르지 않은 상태에서의 위치)에서는 물 유입관(602)으로부터 유입된 물은 실린더(606)로 공급된다. 즉, 누름 스위치(604)가 제1 위치에 있는 경우, 칫솔 분사노즐(614)과 연결된 물 유입관은 차단되며, 실린더(606)와 연결된 물 유입관은 개방된다.

누름 스위치(604)가 제2 위치(누름 스위치를 누른 상태에서의 위치)에서는 물 유입관(602)으로부터 유입된 물은 칫솔 분사노즐(614)로 공급된다. 즉, 누름 스위치(604)가 제2 위치에 있는 경우, 칫솔 분사노즐(614)과 연결된 물 유입관은 개방되며, 실린더와 연결된 물 유입관은 차단된다. 이를 위해 누름 스위치는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 물이 이동할 수 있는 두 개의 홀이 형성된다.

칫솔 분사노즐(614)은 물 유입관(602)으로부터 공급받은 물을 분사한다.

실린더(606)는 분기된 물 유입관(602)과 연결되며, 내부에 피스톤(608)이 형성된다. 피스톤(608)은 물 유입관(602)으로 유입되는 물이 맥동 형태의 압력을 가지므로, 도면상에서 좌우로 이동한다. 피스톤(608)의 종단은 랙 기어(610)와 연결된다. 랙 기어(610)의 상단 일 지점에는 칫솔모가 체결된다. 피스톤(608)과 연결된 랙 기어(610)는 피스톤의 이동에 의해 좌우로 이동하며, 이에 따라 랙 기어(610)의 상단에 체결된 칫솔모 역시 좌우로 왕복 운동한다. 물론 실린더와 피스톤 사이에는 탄성부재가 형성되며, 탄성부재에 의해 피스톤에 가해진 힘이 제거되면 피스톤은 원래 위치로 이동한다.

피니온 기어(612)는 랙 기어(610)와 맞물려 있으며, 피니온 기어(612)의 상단에는 칫솔모가 형성된다. 랙 기어(610)의 좌우 왕복 운동에 의해 피니언 기어(612)는 회전 운동을 한다.

이와 같이 본 발명은 맥동 형태의 고압의 물에 의해 랙 기어는 좌우 왕복 운동을 하며, 랙 기어 상단에 체결된 칫솔모는 좌우 왕복 운동한다. 또한, 랙 기어와 맞물려 있는 피니온 기어는 회전 운동을 하며, 이에 따라 피니온 기어의 상단에 체결된 칫솔모는 회전 운동을 한다.

특히, 피니온 기어의 회전 주기는 자동 칫솔로 공급되는 물의 맥동 주기와 동일하다.

도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 마사지 장치를 도시하고 있다. 이하 도 7을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 마사지 장치에 대해 알아보기로 한다.

도 7에 의하면, 마사지 장치는 도 1 또는 도 4의 맥동 고압 물 분사장치의 물 분사 노즐과 연결되며, 물 분사 노즐로부터 맥동 고압의 물을 공급받는다.

마시지 장치는 물 유입관, 실린더, 피스톤 및 진동패드를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 마사지 장치에 포함될 수 있다.

물 유입관은 도 1 또는 도 4의 맥동 고압 물 분사장치의 물 분사 노즐과 연결되며, 물 분사 노즐로부터 맥동 고압의 물을 공급받는다.

물 유입관(702)으로 유입된 물은 실린더(704)로 공급된다. 실린더(704)는 물 유입관(702)으로부터 공급받은 물이 유입되며, 내부에 피스톤(706)의 일부가 실장된다. 물론 실린더와 피스톤 사이에는 탄성부재가 형성되며, 탄성부재에 의해 피스톤에 가해진 힘이 제거되면 피스톤은 원래 위치로 이동한다.

실린더(704)로 공급된 물은 피스톤(706)을 가압한다. 진동패드(708)는 피스톤(706)의 하측에 형성되며, 피스톤(706)에 의해 하단으로 이동한다. 즉, 본 발명에서 제안하는 마사지 장치는 외부로부터 공급받은 물의 맥동 주기에 따라 진동패드 역시 상하로 왕복 운동한다. 마사지 장치는 누름 스위치의 이동량을 조절하여 실린더 내부로 공급되는 물의 양을 조절한다. 실린더 내부로 공급되는 물의 양을 조절되면, 마사지 장치는 진동패드의 상하 왕복 이동 거리를 조절할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 구강 세정기를 도시하고 있다. 이하 도 8을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 맥동 형태를 가지며, 고압으로 분사되는 물을 이용한 구강 세정기에 대해 알아보기로 한다.

도 8에 의하면, 구강 세정기는 도 1 또는 도 4의 맥동 고압 물 분사장치의 물 분사 노즐과 연결되며, 물 분사 노즐로부터 맥동 고압의 물을 공급받는다.

구강 세정기는 물 유입관, 누름 스위치 및 세정기 분사 노즐을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 구강 세정기에 포함될 수 있다.

물 유입관(802)은 도 1 또는 도 4의 맥동 고압 물 분사장치의 물 분사 노즐과 연결되며, 물 분사 노즐로부터 맥동 형태의 물을 공급받는다.

누름 스위치(804)는 물 유입관 상에 형성되며, 누름 스위치가 제1 위치(누름 스위치를 누르지 않은 상태에서의 위치)에서는 물 유입관으로부터 유입된 물이 세정기 분사 노즐로 공급되지 않는다. 즉, 누름 스위치가 제1 위치에 있는 경우, 세정기 분사노즐과 연결된 물 유입관은 차단된다.

누름 스위치가 제2 위치(누름 스위치를 누른 상태에서의 위치)에서는 물 유입관으로부터 유입된 물은 세정기 분사노즐로 공급된다. 즉, 누름 스위치가 제2 위치에 있는 경우, 세정기 분사노즐과 연결된 물 유입관은 개방된다. 이를 위해 누름 스위치는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 물이 이동할 수 있는 홀이 형성된다.

세정기 분사노즐(806)은 물 유입관으로부터 공급받은 물을 분사한다. 특히 본 발명의 세정기 분사노즐은 맥동 형태의 물을 분사한다.

도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치를 도시하고 있다.

도 9에 의하면, 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는 도 1의 수돗물을 이용한 물 분사장치와 구성이 유사하다. 다만, 도 1의 수돗물을 이용한 물 분사장치는 4개의 체크 밸브를 포함하는 반면 도 9의 수돗물을 이용한 물 분사 장치는 3개의 체크 밸브를 도시하고 있다. 특히 제1 실린더(116a)로 공급된 물은 회수되지 않고 외부로 분사되며, 제2 실린더(116b)로 공급된 물(수돗물) 중에서 일부가 회수된다. 또한, 제2 실린더(116b)는 두 개의 체크밸브와 연결되는 것이 아니라 하나의 체크밸브(120d)와 연결되며, 도 9의 수돗물의 이용한 고압 물 분사장치는 두 개의 물 분사 노즐(132a, 132b)을 갖는다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

102: 하우징 104: 노즐 체결부
106: 제1 유입관 108: 제1 유출관
110: 베인모터 112: 크랭크 회전축
114: 크랭크, 실린더 116: 실린더
118: 피스톤 120: 체크밸브
122: 제2 유입관 124: 수조
126: 제2 유출관 128: 회수관
130: 분사 압력 조절밸브 132: 물 분사 노즐

Claims

수돗물을 공급받는 노즐 체결부가 형성된 하우징;
상기 하우징 내에 형성되며, 노즐 체결부와 연결되는 제1 유입관;
상기 제1 유입관으로부터 유입된 물에 의해 회전하는 베인이 형성된 베인모터;
상기 베인모터의 회전축과 연결되며, 상기 베인모터의 회전축의 회전에 의해 회전하는 크랭크 회전축;
일측은 상기 크랭크 회전축과 연결되며, 타측은 실린더 내에 실장된 피스톤과 연결된 크랭크;를 포함하며,
상기 피스톤의 상하 운동에 의해 저장된 물을 외부로 분사하며,
일측은 물이 보관된 수조와 연결되며, 타측은 외부로 물을 분사하는 물 분사 노즐과 연결되는 제2 물 유출관을 포함하며,
상기 제2 유출관 상에는,
상기 피스톤이 실린더 내에서 상측으로 이동하는 경우 열리며, 하측으로 이동하는 경우 닫히는 제1 체크 밸브;
상기 피스톤이 실린더 내에서 상측으로 이동하는 경우 닫히며, 하측으로 이동하는 경우 열리는 제2 체크 밸브를 포함하며,
상기 제1 체크 밸브와 제2 체크밸브 사이에 형성된 제2 유출관 상에 상기 실린더가 위치함을 특징으로 하는 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치.
수돗물을 공급받는 노즐 체결부가 형성된 하우징;
상기 하우징 내에 형성되며, 노즐 체결부와 연결되는 제1 유입관;
상기 제1 유입관으로부터 유입된 물에 의해 회전하는 기어가 형성된 기어모터;
상기 기어모터의 회전축과 연결되며, 상기 기어모터를 구성하는 기어의 회전축의 회전에 의해 회전하는 크랭크 회전축;
일측은 상기 크랭크 회전축과 연결되며, 타측은 실린더 내에 실장된 피스톤과 연결된 크랭크;를 포함하며,
상기 기어모터는 제1 기어 및 상기 제1 기어에 맞물린 상태에서 상기 제1 유입관으로부터 유입된 물에 의해 회전하는 제2 기어를 포함하며,
상기 크랭크 회전축은 상기 제1 기어의 회전축 또는 상기 제2 기어의 회전축 중 어느 하나의 회전축과 연결되며,
상기 피스톤의 상하 운동에 의해 저장된 물을 외부로 분사하는 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치.
제 2항에 있어서,
일측은 물이 보관된 수조와 연결되며, 타측은 외부로 물을 분사하는 물 분사 노즐과 연결되는 제2 물 유출관을 포함하며,
상기 제2 유출관 상에는,
상기 피스톤이 실린더 내에서 상측으로 이동하는 경우 열리며, 하측으로 이동하는 경우 닫히는 제1 체크 밸브;
상기 피스톤이 실린더 내에서 상측으로 이동하는 경우 닫히며, 하측으로 이동하는 경우 열리는 제2 체크 밸브를 포함하며,
상기 제1 체크 밸브와 제2 체크밸브 사이에 형성된 제2 유출관 상에 상기 실린더가 위치함을 특징으로 하는 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치.
제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수조에 저장된 물은 상기 제2 체크밸브를 경유하여 상기 제1 체크밸브를 통해 외부로 분사됨을 특징으로 하는 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치.
제 4항에 있어서, 상기 제1 체크밸브가 형성된 제2 유출관과 연결되며, 제2 유출관을 통해 유출되는 물 중에서 회수된 일부의 물이 이동하는 회수관을 포함하며,
상기 회수관을 통해 회수된 물은 상기 수조에 보관됨을 특징으로 하는 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치.
제 5항에 있어서, 상기 회수관을 통해 회수되는 물의 양을 조절하는 분사 압력 조절 밸브를 포함함을 특징으로 하는 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치.
제 6항에 있어서,
일측은 상기 노즐 체결부와 연결되며, 타측은 상기 수조와 연결되는 제2 유입관을 포함함을 특징으로 하는 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치.
제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항의 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치를 포함하며,
상기 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는,
맥동 형태의 물을 분사하는 물 분사 노즐을 포함하며,
상기 고압 물 분사장치에서 분사되는 물을 공급받는 자동 칫솔을 포함하며,
상기 자동 칫솔은,
상기 물 분사 노즐로부터 물을 공급받으며, 제1 배관과 제2 배관을 포함하는 두 개의 배관으로 분기되는 물 유입관;
상기 제1 배관과 연결되는 칫솔 분사 노즐;
상기 제2 배관과 연결되는 자동 칫솔 실린더;
상기 제1 배관 또는 제2 배관을 통해 이동하는 물의 흐름을 제어하는 누름 스위치;
상기 자동 칫솔 실린더 내부에 형성되는 자동 칫솔 피스톤;
일측이 상기 자동 칫솔 피스톤과 결합되며, 상단에 칫솔모가 형성된 랙 기어;
상기 랙 기어에 맞물려 상기 랙 기어의 이동에 의해 회전하며, 상단에 칫솔모가 형성된 피니온 기어를 포함함을 특징으로 하는 고 수압 이용장치.
제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항의 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치를 포함하며,
상기 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는,
맥동 형태의 물을 분사하는 물 분사 노즐을 포함하며,
상기 고압 물 분사장치에서 분사되는 물을 공급받는 마사지 장치를 포함하며,
상기 마사지 장치는,
상기 물 분사 노즐로부터 물을 공급받는 물 유입관;
상기 물 유입관과 연결되는 마사지 장치 실린더;
상기 마사지 장치 실린더 내측에 형성되는 가압부재;
상기 마사지 장치 실린더 내측에 형성되며, 상기 가압부재 하단에 형성되는 탄성부재;
상기 탄성부재의 하단에 형성되며, 상기 탄성부재의 이동에 의해 상하 왕복 운동하는 진동패드 및
상기 물 유입관을 통해 이동하는 물의 양을 조절하는 누름 스위치를 포함함을 특징으로 하는 고 수압 이용장치.
제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항의 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치를 포함하며,
상기 수돗물을 이용한 고압 물 분사장치는,
맥동 형태의 물을 분사하는 물 분사 노즐을 포함하며,
상기 고압 물 분사장치에서 분사되는 물을 공급받는 구강 세정기를 포함하며,
상기 구강 세정기는,
상기 물 분사 노즐로부터 물을 공급받는 물 유입관;
상기 물 유입관과 연결되는 세정기 분사 노즐;
상기 물 유입관을 통해 이동하는 물의 양을 조절하는 누름 스위치를 포함함을 특징으로 하는 고 수압 이용장치.