KR101842575B1 - 회전 가능한 제어 디스크를 가지는 샤워 헤드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 샤워 헤드에 관한 것으로서, 샤워 헤드는 일면에 제공된 유입구(8)들 및 다른 면(4b)에 제공된 토출구(9)들과 각 토출구를 최소한 하나의 유입구에 유체 연통시키기 위해 각각 하나씩 제공되는 유로 덕트(lOa, lOb)를 가지는 분사 디스크(4) 및, 유체가 흐르는 방향에서 볼 때 상기 분사 디스크의 상류에 배치되고 상기 분사 디스크에 대해 회전 가능하며 상기 제어 디스크의 회전 디스크에 따르는 방식으로 유입구들을 개방하기 위한 제어 슬롯 패턴(131, 134)을 가지는 제어 디스크(2)를 가진다.
본 발명에 따르면, 상기 제어 슬롯 패턴 및 상기 유입구들은 서로 조화되고, 따라서 상기 제어 디스크가 상기 분사 디스크에 대해 회전하는 경우, 공통된 토출구(9)와 두 개의 상이한 분사 토출 방향(Sa, Sb)을 제공하기 위한 평행하지 않은 측벽(12a, 12b)들을 가지는 두 개의 유로 덕트(lOa, lOb)를 통해 대응하는 두 개의 인접한 유입구(8a, 8b), 또는 토출구와 두 개의 상이한 분사 토출 방향을 제공하기 위한 평행하지 않은 측벽 영역들을 가지는 유로 덕트를 통해 대응되는 인접 유입구의 두 개의 영역 또는 두 개의 인접한 토출구와 대응되는 두 개의 인접한 유입구는 교대로 개방된다. 본 발명은 또한 예를 들면 위생 샤워를 위해 사용되는 것과 같은 용도에 관한 것이다.

Description

회전 가능한 제어 디스크를 가지는 샤워 헤드{Shower head with rotatable control disk}
본 발명은 샤워 헤드에 관한 것으로서, 샤워 헤드는 서로 반대되는 면에 형성된 유입구들과 토출구들 및 각각의 토출구가 적어도 하나의 유입구와 연통되도록 각각 형성된 유로를 가지는 분사 디스크(Jet Disk)를 포함하고, 샤워 헤드는 유체가 흐르는 방향에서 바라볼 때 상기 분사 디스크의 상류에 배치되고, 상기 분사 디스크에 대해 회전이 가능하도록 제공된 제어 디스크 포함하고, 제어 디스크는 상기 제어 디스크의 상기 회전 위치에 따라 상기 유입구들을 개방하는 제어 슬롯 패턴(Control slot pattern)을 가진다.
상기 타입의 샤워 헤드는 예를 들면 샤워 및 목욕 시스템의 핸드 헬드(Handheld) 및 오버 헤드(Overhead) 샤워 장치의 위생 섹터(Sanitary Sector)에 사용된다. 상기 분사 디스크에 대해 회전이 가능한 상기 제어 디스크를 사용함으로써, 샤워 분사의 특징, 즉, 샤워 헤드의 분사의 토출 특징은 시간에 따라 변화되도록 제공될 수 있는데, 예를 들면, 마사지 효과를 달성하도록 사용될 수 있다.
상기 타입의 샤워 헤드는 특허공보 EP 0 900 597 B1에 개시되어 있다. 상기 문서의 샤워 헤드의 경우, 분사 디스크의 기능은 터빈 블레이드 구조체(Turbine Blade Structure)가 제공되고, 둘레 길이의 약 절반에 걸쳐 원주 방향으로 연장된 폐쇄 부재(closure element)를 가지는 로터(Rotor)에 의해 수행된다. 상기 분사 디스크는 원형 단면을 가지고, 유체-구동 로터(fluid-driven rotor)의 회전에 따라 상기 폐쇄 부재에 의해 연속적으로 개방 또는 폐쇄되는 유로가 형성되도록 제공되고, 상기 폐쇄 부재는 각각의 경우에 상기 유로의 약 절반을 폐쇄 또는 개방한다.
공개된 명세서들인 DE 10 2008 015 970 A1, WO 00/10720 A1 및 US 2006/0032945 A1과 특허공보 DE 10 2011 013 534 B3를 예를 들어 참조하면, 시간에 따른 샤워 분사의 특징의 변화를 위해, 분사 디스크 바디(body) 상에 회전 및/또는 피봇(pivotably)이 가능하도록 장착된 이동 가능한 분사 토출 부재가 설치된 다양한 샤워 헤드 또한 이미 제안되고 있다. 상기 타입의 샤워 헤드는 상기 분사 디스크 바디에 이동 가능하게 장착되는 상응하는 수의 분사 토출 부재 및 상기 이동 가능한 분사 토출 부재들에 대해 상대적으로 복잡한 구동 장치가 요구된다.
본 발명은 상대적으로 적은 비용으로 샤워 분사의 특징의 시간에 따른 유리한 변화를 가능하게 하는 처음에 언급된 타입의 샤워 헤드를 제공하는 기술적 문제에 기반한다.
본 발명은 청구항 1의 특징들을 가지는 샤워 헤드를 제공함으로써 언급된 문제를 해결한다. 이 샤워 헤드의 경우, 제어 슬롯 패턴 및 분사 디스크의 유입구들은 제어 디스크가 회전함에 따라, 두 개의 서로 상이한 분사 토출 방향을 제공하기 위해, 서로 평행하지 않은 측벽들을 가지는 두개의 유로를 통해 공통의 토출구에 대응하는 두개의 인접한 유입구, 또는 두 개의 서로 상이한 분사 토출 방향을 제공하기 위한 서로 평행하지 않은 측벽 영역을 가지는 유로를 통해 하나의 토출구와 대응하는 유입구의 두개의 영역, 또는 두 개의 인접한 토출구에 대응하는 두 개의 인접한 유입구가 서로 교대로 개방되는 것과 같이 서로 조화된다.
본 발명에 따른 샤워 헤드의 경우, 공통의 토출구에 할당된 상기 유입구들 또는 상기 유입구 영역들, 또는 두 개의 바람직하도록 밀접하게 인접한 토출구에 할당된 유입구들의 이러한 교대적이고 연속적인 개방 및 폐쇄는 이러한 목적을 위해 제공되는 분사 디스크 바디 상에 회전 가능한 방식으로 장착된 복잡한(cumbersome) 분사 토출 부재의 필요 없이, 상기 컨트롤 디스크가 회전함에 따라 시간에 따른 상기 분사 특징의 바람직한 변화를 보장한다. 그러므로, 본 발명에 따른 샤워 헤드는 상대적으로 적은 개별 부품들 및 상대적으로 적은 이동 가능한 부품들이 요구된다. 상기 분사 패턴(jet pattern)의 가변성은 다양한 이동 가능한 분사 토출 부재 또는 분사 노즐을 이용한 방식에 의해서가 아닌 상기 분사 디스크의 공통의 토출구 또는 두개의 밀접하게 인접한 토출구에 대응하는 인접한 유입구들 또는 유입구 영역들의 주기적으로 교대되는 폐쇄 및 개방 방식에 의해서 달성된다. 이러한 방식에 의하면, 유체는 상기 분사 디스크로 하나 또는 그와 다른 유입구를 통해, 또는 하나 또는 그와 다른 유입구 영역을 통해 전달되는지 여부에 따라, 상이한 분사 특징을 가지고 및/또는 오프셋 위치(offset position)에 제공된 분사 디스크로부터 배출될 수 있다. 상기 샤워 헤드가 작동되는 동안, 상기 제어 디스크가 연속적으로 회전함에 따라, 상기 샤워 헤드로부터 분사되는 상기 유체 분사의 서로 상이한 분사 패턴들은 주기적으로 교대되고, 서로 상이한 상기 분사 패턴들은 상기 제어 디스크의 완전한 매 회전 동안, 제어 슬롯 패턴에 의해 다양한 상기 유입구 또는 유입구 영역을 교대로 개방 및 폐쇄시키는 방식으로 생성된다.
본 발명의 개선점에 따르면, 상기 인접한 유입구들 또는 유입구의 영역들은 상기 분사 디스크의 상이한 반경에 배치되고, 상기 제어 슬롯 패턴은 상이한 반경에 대응되게 배치된 슬롯 영역들을 포함한다. 이는 상기 인접한 유입구들 또는 유입구 영역들이 상기 제어 디스크가 회전함에 따라 교대되는 방식으로 개방 및 폐쇄되는 바람직한 기능을 구조적으로 유리하게 구현한 것이다. 언급된 수단의 개선점에 따르면, 이러한 목적을 위해, 상기 제어 슬롯 패턴은 서로 상이한 반경에 위치되고, 두 개의 인접한 유입구 또는 유입구 영역 중 하나에 각각 할당된 복수개의 슬롯 세그먼트(slot segment) 및/또는 상기 제어 디스크의 원주 및 반경 방향으로 연장되고 인접한 유입구들 뿐 아니라 인접한 유입구 영역들에도 할당된 최소한 하나의 슬롯을 포함한다. 이 수단의 다른 개선점에 따르면, 상기 제어 슬롯 패턴은 상기 원주 방향으로 연장되고, 최소한 하나의 브릿지 웹에 의해 연결되는 슬롯 및/또는 상기 원주 방향으로 연장되고, 하나 또는 그 이상의 분리 웹(separation web)에 의해 서로 이격되게 제공된 슬롯들을 포함한다. 여기서, 분리 웹은 상기 슬롯을 끊고, 제어 디스크의 내측 반경 영역을 제어 디스크의 외측 반경 영역과 연결하는 상대적으로 좁은 웹(Web)을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 분리 웹의 폭은 바람직하게는 최대로 상기 슬롯의 폭과 거의 동일하다.
본 발명의 개선점에 따르면, 분사 디스크의 방사상 평면의 유로들 중 최소한 하나는 토출구를 향해 갈수록 원뿔형으로 좁아지는 단면을 가진다. 상기 타입의 유로는 토출구 및, 반경 방향으로 내측인 영역 및 반경 방향으로 외측인 영역이 서로 상이한 반경에 위치된 유입구 영역으로써 기능할 수 있고, 토출구보다 반경 방향으로 더 큰 넓이를 가지는 유입구에 할당될 수 있다.
본 발명의 개선점에 따르면, 상기 제어 디스크는 유체의 흐름에 의해 터빈(turbine) 방식으로 구동된다. 이러한 목적을 위해, 상기 제어 디스크의 상기 분사 디스크로부터 반대 방향을 바라보는 면에는 상응하는 터빈 블레이드 구조체가 장착될 수 있다. 이와 달리, 상기 제어 디스크는 유체의 흐름에 의해 구동되고 상기 제어 디스크의 상기 분사 디스크로부터 반대 방향을 바라보는 면에 기어 장치에 의해 배치되는 터빈 휠(turbine wheel)에 기어 장치(gearing) 를 통해 결합될 수 있다. 다른 개선점에 따르면, 상기 제어 디스크의 상기 슬롯 패턴은 상기 터빈 휠 및 상기 기어 장치의 외측에 배치될 수 있고, 따라서, 상기 제어 디스크를 통한 분사 제어는 상기 기어 장치 및 터빈 휠의 영향으로부터 자유롭도록 유지될 수 있다. 또 다른 개선점에 따르면, 상기 기어 장치는 상기 터빈 휠에 제공된 선 기어(sun gear), 상기 제어 디스크에 제공된 외부 내측 기어(outer internal gear) 및 최소한 하나의 삽입된 유성 기어를 가지는 유성 기어 장치(planetary gearing)이다. 상기 타입의 기어 장치는 구조면에서 간단한 방법으로 상기 터빈 휠의 회전 운동의 바람직한 감속을 보장할 수 있다.
본 발명의 개선점에 따르면, 상기 샤워 헤드는 두 개의 인접한 유입구들 또는 유입구 영역들 중 하나가 개방되는 상기 제어 디스크의 제 1 차단 위치 및/또는 상기 두 개의 인접한 유입구들 또는 유입구 영역들 중 다른 하나가 개방되는 제 2 차단 위치에서의 회전 운동을 차단하기 위해 수동으로 작동되는 차단 매커니즘을 포함한다. 차단 매커니즘을 이용하는 경우, 작동하는 동안 사용자가 제어디스크의 회전을 의도적으로 정지시키는 것이 가능하고, 이는 대응되는 제어 디스크의 차단 위치와 관련된 분사 패턴을 유지하기 위한 것이다.
언급된 수단의 개선점에 따르면, 상기 차단 매커니즘은 상기 분사 디스크 상에 움직일 수 있는 방식으로 제공되고 최소한 세 개의 서로 상이한 위치들 사이에서 연속적으로 전환(switch)될 수 있으며 수동으로 작동되는 차단 핀을 포함하되, 상기 세 개의 서로 상이한 위치들 중 제 1 위치는 상기 제어 디스크의 회전 운동을 허용하고, 두 개의 다른 위치들은 상기 제어 디스크를 각각 상기 제어 디스크의 제 1 또는 제 2 차단 위치에 고정시킨다. 이 목적을 위해, 상기 차단 핀은 서로 상이한 위치들에, 예를 들면, 회전 운동(rotational movement) 및/또는 축 방향 운동(axial movement) 방식에 의해 위치될 수 있고, 상기 차단 핀의 원주 방향 및/또는 반경 방향으로 서로 분기(offset)되어 배열된 복수개의 차단 부재가 장착될 수 있고, 차단 부재는 상기 제어 디스크 또는 상기 터빈 블레이드 구조체에 제공된 대응되는 상대 차단 부재와 상호 작용을 한다.
본 발명은 분사 디스크에 대해 상대적으로 이동 가능한 제어 디스크와, 제어 디스크에 제공된 제어 슬롯 패턴 및 분사 디스크에 제공된 분사 디스크의 토출구들에 적절한 유로를 통해 대응되는 유입구들의 적절한 조정을 통해 시간에 따라 변하는 바람직한 샤워 분사 특징을 이룰 수 있는 샤워 헤드를 이를 위해 이동 가능한 분사 토출 부재들을 제공할 필요 없이 유리하게 제공한다.
본 발명의 유익한 실시 예들은 도면들에 도시되어 있고, 이하 서술될 것이다.
도 1은 하나의 토출구 각각에 대해 두 개의 인접한 유입구를 가지는 분사 디스크를 가지는 제 1 샤워 헤드의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 샤워 헤드를 하부에서 바라본 평면도이다.
도 3은 제어 디스크가 제 1 샤워 분사 특징을 위한 위치에 위치된 경우 도 2의 샤워 헤드를 Ⅲ-Ⅲ 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 제어 디스크가 제 2 샤워 분사 특징을 위한 위치에 위치된 경우 도 3의 샤워 헤드를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 샤워 헤드를 Ⅴ-Ⅴ방향에서 바라본 단면도이다.
도 6은 상기 분사 디스크 내에 유입구 및 유입구 영역의 서로 밀접하게 인접한 쌍들이 형성된 제 2 샤워 헤드의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 샤워 헤드를 하부에서 바라본 평면도이다.
도 8은 제어 디스크가 제 1 샤워 분사 특징을 위한 위치에 위치된 경우 도 7의 샤워 헤드를 Ⅷ-Ⅷ방향에서 바라본 단면도이다.
도 9는 제어 디스크가 제 2 샤워 분사 특징을 위한 위치에 위치된 경우 도 8의 샤워 헤드를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 8의 샤워 헤드를 Ⅹ-Ⅹ방향에서 바라본 단면도이다.
도 11은 중앙 영역에 차단 매커니즘이 제공된 제 3 샤워 헤드를 상부에서 바라본 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 샤워 헤드를 하부에서 바라본 분해 사시도이다.
도 13은 도 11의 샤워 헤드를 하부에서 바라본 평면도이다.
도 14는 샤워 헤드 하우징이 제거된 도 11의 샤워 헤드의 사시도이다.
도 15는 도 14의 ⅩⅤ영역을 보여주는 상세도이다.
도 16은 차단 매커니즘이 릴리스 위치(release position)에 위치된 도 13의 샤워 헤드를 ⅩⅤⅠ-ⅩⅤⅠ방향에서 바라본 단면도이다.
도 17은 제 1 샤워 분사 특징을 위한 제 1 차단 위치의 경우 도 16의 샤워 헤드를 보여주는 도면이다.
도 18은 차단 매커니즘이 제 2 샤워 분사 특징을 위한 제 2 차단 위치에 위치된 경우의 도 16의 샤워 헤드를 보여주는 도면이다.
도 19는 가장자리 영역에 차단 매커니즘이 제공된 제 4 샤워 헤드를 하부에서 바라본 분해 사시도이다.
도 20은 샤워 헤드 하우징이 제거된 도 19의 샤워 헤드를 상부에서 바라본 사시도이다.
도 21은 도 20의 ⅩⅩⅠ영역을 보여주는 상세도이다.
도 22는 도 19의 샤워 헤드를 하부에서 바라본 평면도이다.
도 23은 차단 매커니즘이 릴리스 위치에 위치된 도 22의 샤워 헤드를 ⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅢ방향에서 바라본 단면도이다.
도 24는 도 23의 ⅩⅩⅣ영역을 보여주는 상세도이다.
도 25는 블로킹 매커니즘이 제 1 차단 위치에 위치된 경우의 도 23의 샤워 헤드를 보여주는 도면이다.
도 26은 도 25의 ⅩⅩⅥ영역을 보여주는 상세도이다.
도 27은 차단 매커니즘이 제 2 차단 위치에 위치된 경우의 도 23의 샤워 헤드를 보여주는 도면이다.
도 28은 도 27의 ⅩⅩⅧ영역을 보여주는 상세도이다.
도 29는 유성 기어 및 원뿔형 제어 디스크 유로가 제공된 제 5 샤워 헤드의 사시도이다.
도 30은 도 29의 샤워 헤드의 도 5와 유사한 횡단면도이다.
도 31은 도 29의 샤워 헤드의 도 3과 유사한 종단면도이다.
도 32는 제 5 샤워 헤드의 제어 슬롯으로부터 변형된 제어 슬롯이 제공된 제 6 샤워 헤드의 분해 사시도이다.
도 33은 도 32의 샤워 헤드의 도 31과 유사한 종단면도이다.
도 34는 도 32의 샤워 헤드의 도 30과 유사한 횡단면도이다.
도 35는 도 29 및 도 32의 샤워 헤드의 제어 슬롯과 다른 변형된 제어 슬롯이 형성되고 조합된 유성 기어 장치 파트(part)가 제공된 제어 디스크의 사시도이다.
도 36도 35의 변형된 제어 디스크가 제공된 제 7 샤워 헤드의 도 30 및 도 34와 유사한 횡단면도이다.
도 37은 조합된 유성 기어 장치 파트가 제공된 다른 변형된 제어 디스크의 사시도이다.
도 38은 도 37의 변형된 제어 디스크가 제공된 제 8 샤워 헤드의 도 36과 유사한 횡단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명에 따른 제 1 실시 예의 샤워 헤드는 냄비 모양(pot-shaped)의 샤워 헤드 하우징(1), 샤워 헤드 하우징(1) 내에 제공되고, 내측면(2a)에 일체로 형성된 터빈 블레이드 구조체(3)를 가지는 제어 디스크(2), 및 유입 면(4a)이 제어 디스크(2)의 외측면에 대향되도록 지지하는 분사 디스크(4)를 포함한다. 분사 디스크(4)는 하우징(1)에 견고하게 결합되고, 제어 디스크(2)는 하우징(1) 및 분사 디스크(4)에 의해 형성된 샤워 헤드의 내부에 하우징(1)에 대해 회전 가능하도록 제공된다. 이 목적을 위해, 분사 디스크(4)의 유입 또는 내측 면(4a)에 형성된 원통형 베어링 돌기(cylindrical bearing projection, 5)는 대응되는 제어 디스크(2)의 중심홀(6)에 맞물린다.
샤워 헤드 하우징(1)은 측벽, 즉 둘레에 유체 유입구(7)를 가진다. 유체 유입구(7)는, 그 자체가 공지된 바와 같이, 유체 유입구(7)를 통해 공급되는 유체가 터빈 블레이드 구조체(3)에 원주 방향 요소를 포함하는 방향으로 전달되는 방식으로, 하우징(1) 내에서 흐름 가이드 구조체로써 할당되고, 이로 인해, 제어 디스크(2)는 회전된다. 이 방식에 의하면, 공급되는 유체의 흐름, 즉 위생 샤워 장치(sanitary shower device)의 경우 물의 흐름은 제어 디스크(2)를 회전시키는 구동 매체로서 사용된다. 터빈 블레이드 구조체(3)는 서로 원주 방향으로 이격되게 배열되고, 반경 방향으로 갈수록 높아지는 쐐기 형으로 제공되는 복수개의 터빈 블레이드를 포함함으로써, 측면의 유체 유입구(7)를 통해 공급된 유체는 하우징 내부 전체에 걸쳐 분산될 수 있다.
분사 디스크(4)는 유입 면(4a)에 복수개의 유입구(8)가 형성되고, 토출 면(4b)에는 복수개의 토출구(9)가 형성된다. 여기서, 특히 도면 3 및 4를 참고하면, 각각의 두 개의 방사상으로 인접한 유입구(8a, 8b)는 각각의 하나의 조합된 유로(10a, 10b)를 통해 공통의 토출구로 연통된다. 이 목적을 위해, 서로를 향해 경사진 종축을 가지는 두 개의 유로(10a, 10b)는 언급된 분사 디스크의 유입 면(4a)으로부터 토출 면(4b)까지 분사 디스크(4)를 관통한다. 상기 실시 예에 따르면, 방사상으로 인접한 두 개의 유입구(8a, 8b)로부터 공통의 토출구(9)까지 연결된 모든 두 개의 유로(10a, 10b)의 종축은 동일한 각도, 예를 들면 5°에서 30°사이의 각도로 샤워 헤드의 종축(11)에 대해 경사진다. 이에 대응하여, 분사 디스크(4)의 방사상으로 인접한 두 개의 유입구(8a, 8b)로부터 조합된 공통의 토출구(9)까지 연결된 두 개의 유로(10a, 10b)는 서로 평행하지 않은 측벽 영역들(12a, 12b)을 가진다.
제어 디스크(2)에는 제어 슬롯 패턴(13)이 장착되고, 제어 슬롯 패턴(13) 및 분사 디스크(4)의 유입구(8)들은 제어 디스크(2)가 회전함에 따라, 공통의 토출구(9)로 연통된 방사상으로 인접한 두 개의 유입구(8a, 8b)가 교대로 개방되는 것과 같이 서로 조화된다. 이는 제어 디스크(2)가 완전히 한 바퀴 회전하는 동안, 제어 슬롯 패턴(13)은 인접한 두 개의 유입구(8a, 8b) 중 하나는 특정 제 1 각도에 걸쳐 개방하고, 인접한 두 개의 유입구(8a, 8b) 중 다른 하나는 제 1 각도와 상이한 특정 제 2 각도에 걸쳐 개방하는데, 즉, 각각의 유입구를 덮는 동안, 남은 각도 범위에 걸쳐 각각의 유입구가 닫힌 상태로 유지되는 것을 의미한다.
상기 실시 예에 따르면, 분사 디스크의 토출구(9)는 내측 반경 상의 8 개의 토출구(9)의 제 1 그룹 및 외측 반경 상의 16 개의 토출구(9)의 제 2 그룹으로 두 개의 상이한 반경에 배치된다. 이에 대응하여, 분사 디스크(4)의 유입 면(4a)에는 8 쌍의 반경 방향으로 인접한 유입구(8a, 8b)가 내측 영역에 배치되고, 16 쌍의 반경 방향으로 인접한 유입구(8a, 8b)는 외측 영역에 배치된다. 그러므로 유입구(8)는 모두 4 개의 상이한 반경을 따라 위치된다. 이에 대응하여, 제어 디스크(2)의 제어 슬롯 패턴(13)은 4 개의 상이한 반경에 배치된 슬롯 영역들(131, 132, 133, 134)을 가지고, 상기 슬롯 영역들은 슬롯 세그먼트(slot segment) 형상으로 제공된다. 4개의 각 반경마다 각각 90°범위의 각도에 걸쳐 연장되고, 슬롯이 형성되지 않은 각각 90°인 두 개의 세그먼트에 의해 서로 이격된 두 개의 슬롯 세그먼트(131 내지 134)가 각각 제공된다. 여기서, 각각 유입구 쌍(8a, 8b)과 조합되고, 각각의 인접한 반경에 대응하여 위치된 슬롯 세그먼트(131, 132, 133, 134)는 서로에 대해 90°로 분기되어(offset) 배치되고, 따라서, 항상 두 개의 유입구 쌍(8a, 8b) 중 하나 각각은 제어 슬롯 패턴(13)에 의해 개방되고, 다른 하나 각각은 덮힌다.
다른 실시 예에 따르면, 동일한 토출구(9)와 연통된 유입구 쌍(8a, 8b) 중 하나가 완전히 덮히기 전에 다른 하나가 이미 최소한 부분적으로 개방되도록 슬롯 영역들의 중복 영역이 제공될 수 있다. 그러한 중복 영역의 특징에 따라, 서로 대응되도록 상이한 샤워 분사 특징들 간에 보다 급격하거나(abrupt) 일정한 전환이 가능하다.
또한, 상기 실시 예에 따르면, 특히 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 가장 내측 반경 및 가장 내측에서 세번째 반경에 속하고, 따라서 유입구 쌍(8a, 8b)들 중 반경 방향으로 각 내측 유입구(8a)에 속하는 슬롯 세그먼트(131, 133)는 서로에 대해 45°로 분기된다. 유입구 쌍(8a, 8b) 중 외측 유입구(8b)에 대응되는 가장 내측에서 두번째 및 가장 외측의 슬롯 패턴(132, 134)은 서로에 대해 45°로 분기되도록 마찬가지로 배치된다.
도 1 내지 도 5의 실시 예에서 선택된 제어 슬롯 패턴(13) 및 유입구(8)의 이러한 조정은 제어 디스크(2)가 완전히 한 바퀴 회전하는 동안 각각 두 번씩 나타나는 총 네 가지 서로 상이한 샤워 분사 특징을 야기하도록, 제어 디스크(2)의 각 45°회전 마다 샤워 분사 특징이 변하는 효과를 가진다. 이것은 반경 방향으로 인접한 두 개의 유입구(8a, 8b)를 하나의 토출구(9)에 연결시키는 두 개의 유로(10a, 10b)의 서로 평행하지 않은 측벽 영역(12a, 12b)들에 의해, 예를 들면 반경 방향으로 내측인 하나의 유입구(8a) 또는 예를 들면 반경 방향으로 외측인 다른 하나의 유입구를 통해 유체가 각각의 토출구(9)로 전달되는지 여부에 따라 각각의 토출구(9)로부터 배출된 후에 분사 디스크(4)를 통해 전달되는 유체가 설정된 상이한 분사 토출 방향(Sa, Sb)을 가지기 때문이다. 상기 측벽 영역(12a, 12b)이 유체가 분사 디스크(4)의 유입 면(4a)으로부터 토출 면(4b)까지 따라 가이드되는 가이드 면(guide surface) 또는 흐름 가이드 면(flow-guiding surface)으로서 기능하기 때문에 분사 토출 방향(Sa, Sb)은 대체로 유로(10a, 10b)의 측벽 영역(12a, 12b)에 평행하다. 따라서, 반경 방향으로 인접한 유입구(8a, 8b)의 각 쌍은 조합된 토출구(9)에 대해 두 개의 분사 토출 방향(Sa, Sb)을 제공할 수 있다.
도 3 및 도 4는 제어 디스크(2)의 두 개의 상이한 회전 위치의 상황을 보여준다. 도 3의 이 단면도에 도시되고 분사 디스크(4)의 직경 라인을 따라 위치된 네 개의 유입구 쌍의 위치에 있어서, 제어 디스크(2)는 제어 슬롯 패턴(13)을 이용해 반경 방향으로 내측인 두 개의 유입구의 쌍 중 하나의 반경 방향으로 내측인 유입구(8a) 및 반경 방향으로 외측인 두 개의 유입구의 쌍 중 하나의 반경 방향으로 외측인 유입구(8b)를 각각 슬롯 세그먼트(131) 및 슬롯 세그먼트(134)를 통해 개방한다. 이는 반경 방향으로 외측인 두 개의 토출구(9)의 분사 토출이 내측 반경 방향 요소를 가지고 분사되고 반경 방향으로 내측인 두 개의 분사 토출이 외측 반경 방향 요소를 가지고 분사되는 분사 패턴(S1)을 유발한다. 도 4의 위치에 있어서, 제어 디스크(2)는 도 3에 대해 상호 보완적인 방식으로, 즉 두 개의 반경 방향으로 내측인 유입구 쌍 중 반경 방향으로 외측인 유입구(8b) 및 두 개의 반경 방향으로 외측인 유입구 쌍 중 반경 방향으로 내측인 유입구(8a)가 각각 슬롯 세그먼트(132) 및 슬롯 세그먼트(133)에 의해 개방되고, 다른 하나의 유입구는 덮히도록 유입구를 개방한다. 이는 두 개의 반경 방향으로 외측의 분사는 외측 반경 방향 요소를 가지도록 분사되고, 두 개의 반경 방향으로 내측의 분사는 내측 반경 방향 요소를 가지도록 분사되게 분사 패턴(S2)을 유발한다.
작동하는 동안, 샤워 헤드가 위생 샤워 장치(sanitary shower device)에 사용되는 경우의 물과 같은 유체는 유체 유입구(7)을 통해 샤워 헤드 하우징(1)의 내부로 전달되고, 상술한 바와 같이, 회전하는 제어 디스크(2)에 대응하여 시간에 따라 변화하는 샤워 분사 특징을 가지도록 분사하기 위해, 그 과정에서 제어 디스크(2)가 상기 제어 디스크의 터빈 블레이드 구조체(3)에 의해 연속적으로 회전되도록 하며, 제어 슬롯 패턴(13)의 슬롯들을 통해 분사 디스크(4)의 각각의 개방된 유입구(8)로 전달되고 분사 디스크(4)의 유로들(10a, 10b)을 통해 토출구(9)로 전달된다. 제어 디스크의 완전히 회전하는 매 회전 동안, 제어 슬롯 패턴(13) 및 유입구(8)의 상기 특정 조정은 공통 토출구(9)에 대해 평행하지 않은 측벽 영역들을 가지는 조합된 유로(10a, 10b)를 통하는 두 개의 반경 방향으로 인접한 각각의 유입구(8a, 8b)의 배치와 조화되어 각각의 토출구(9)에 대해 상이한 두 개의 분사 토출 방향(Sa, Sb)을 각각 유발한다.
또한, 도 3 및 도 4에 관련된 상술한 실시 예로부터 분명히 나타난 바와 같이, 제어 슬롯 패턴(13)의 다양한 슬롯 세그먼트들(131 내지 134)의 대응되는 치수 설정 및 배치에 의해, 서로에 대해 다양한 토출구(9)에 대한 본 분사 방향의 정의된 바람직한 시간적 연속동작들이 수행되는 것이 가능하다. 따라서 전체적인 결과는 이를 위한 별도의 이동 가능한 분사 토출 부재 없이 토출구(9)를 통해 샤워 헤드로부터 분사되는 유체에 대한 샤워 분사 특징의 시간에 따른 변화이다. 대신, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시 예에 있어서, 상기 샤워 헤드의 유일한 이동 가능한 부재인 제어 디스크(2)는 제어 디스크(4)에 대해 이동 가능하기에 충분하게 제공된다. 이와 달리, 이동 가능한 분사 토출 부재가 필요한 경우 추가될 수 있는 것은 자명하다. 또 다른 실시 예에 따르면, 제어 디스크는 정지 상태로 유지되고, 분사 디스크는 능동적으로 회전하는 부재로 제공될 수 있다.
도 6 내지 도 10은 제 1 샤워 헤드를 변형한 본 발명에 따른 제 2 샤워 헤드를 보여주고, 보다 용이한 이해를 위해, 제 1 샤워 헤드의 경우와 동일하고 기능적으로 동등한 부재들은 동일한 참조 번호로 나타내었고, 이와 관련하여, 도 1 내지 도 5와 관련된 상기 설명을 참조할 수 있다.
제 1 샤워 헤드와 대조적으로, 제 2 샤워 헤드의 경우, 두 개의 인접한 유입구(8a, 8b)는 각각 두 개의 대응되는 인접한 토출구(9a, 9b)에 대응하고, 각 유입구(8a, 8b)를 각각의 대응되는 토출구(9a, 9b)에 연결하기 위한 서로 이격된 유로(14a, 14b)가 제공된다. 이 실시 예에 따르면, 유로(14a, 14b)는 각각의 유입구(8a, 8b)로부터 각각의 토출구(9a, 9b)로 이하와 관련하여 변형된 분사 디스크(4')를 통해 직선의 홀(bore)의 형상으로 연장된다. 따라서, 이 샤워 헤드의 경우, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 토출구(9)의 수 및 배치는 유입구(8)의 수 및 배치에 대응한다. 조합된 터빈 블레이드 구조체(3) 및 제어 슬롯 패턴(13)을 가지는 제어 디스크(2)는 제 1 샤워 헤드의 제어 디스크에 상응한다.
시간에 따른 분사 패턴의 변화는 도 6 내지 도 10의 샤워 헤드의 경우, 제어 디스크(2)가 회전함으로써 그것의 제어 슬롯 패턴(13)이 다양한 슬롯 세그먼트들(131 to 134)에 의해 반경 방향으로 인접한 유입구의 각 쌍의 두 개의 유입구(8a, 8b)를 교대로 개폐하는 것, 즉, 결과적으로 유체가 두 개의 대응되는 반경 방향으로 인접한 토출구(9a, 9b) 중 하나 및 다른 하나로부터 교대로 분사되는 연속적인 점, 방법 등의 점에서 제 1 샤워 헤드의 경우와 유사하게 실현된다. 도 8 및 도 9는 도시된 네 개의 유입구 쌍에 대해, 대응되도록 상이한 분사 패턴(S3, S4)을 유발하는, 시간에 따라 첫번째로 하나의 유입구가 개방되고 두번째로 다른 하나의 유입구가 개방되는 두 순간에서의 종단면을 보여준다. 다시 말해서, 이 샤워 헤드의 경우, 반경 방향으로 인접한 유입구(8a, 8b)의 각 쌍에 대한 샤워 분사 특징의 시간에 따른 변화는 유체 분사가 두 개의 대응되는 인접한 토출구(9a, 9b) 중 하나 또는 다른 하나로부터 주기적으로 교대로 분사되는 방식으로 분사됨으로써 유발되고, 반면에 도 1 내지 도 5의 제 1 샤워 헤드의 경우, 분사 패턴의 변화가 유체 분사가 각각의 공통 토출구(9)로부터 분사되는 방향의 변화에 기반한다. 이와 달리, 제 1 샤워 헤드에 관한 상술한 기능적인 특징들 및 이점들은 제 2 샤워 헤드에 동일하게 적용된다.
도 11 내지 도 18은 본 발명에 따른 제 3 샤워 헤드를 보여주고, 위와 마찬가지로 보다 용이한 이해를 위해, 도 1 내지 도 10의 두 샤워 헤드의 경우와 동일하고 기능적으로 동등한 부재들은 동일한 참조 번호로 나타내었다. 상기 제 3 샤워 헤드는 주로 변형된 패턴의 유입구(8) 및 토출구(9)를 가지는 분사 디스크(4'') 및 제어 디스크의 회전 운동을 상이한 샤워 분사 패턴에 대응되는 두 개의 차단 위치 중 하나에 선택적으로 차단하기 위한 차단 매커니즘의 존재에 의해 상술한 두 샤워 헤드와 상이해 진다.
특히 도 16 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 분명히, 분사 디스크(4'')는 각각의 두 개의 반경 방향으로 인접한 유입구(8a, 8b)를 공통의 토출구(9)에 연결하기 위해 도 1 내지 도 5의 제 1 샤워 헤드의 평행하지 않은 측벽 영역들을 가지는 유로(10a, 10b)를 가지나, 이 샤워 헤드의 경우 유입구(8) 및 그에 따라 대응되는 토출구(9)도 분사 디스크의 유입 면(4a)의 전체 원주에 걸쳐 분포되게 배치되지 않고, 각각 약 90°의 각도 범위에 걸쳐 연장된 두개의 서로 마주보는 영역으로 제한된다. 이와 대응하여 변형된 제어 슬롯 패턴(13')은 각 90°마다에 걸쳐 연장된 슬롯 세그먼트들이 차례로 구성되고, 슬롯 세그먼트들은 제 1 및 제 2 샤워 헤드의 제어 슬롯 패턴(13)에 대해 상호 배치에 있어서, 제어 디스크(2)가 회전함에 따라, 샤워 분사 특징이 도 17 및 도 18에 도시된 두 개의 분사 패턴(S5, S6) 간에 교대로 변경하도록 변형된다.
제 3 샤워 헤드의 경우, 상술한 차단 매커니즘은 사용자의 요구에 따라, 제어 디스크(2)가 더 회전하지 않도록 차단되는 것 및 그에 따라 상기 제어 디스크가 분사 패턴(S3)을 가지는 도 17의 위치 또는 분사 패턴(S4)을 가지는 도 18의 위치에 선택적으로 고정되는 것을 가능하게 한다. 특히, 상기 차단 매커니즘은 수동으로 작동될 수 있도록, 알려진 바와 같은, 예를 들면, 볼펜에 적용되는 결합된 푸쉬/턴(push/turn) 매커니즘으로 디자인된다. 이를 위해, 차단 메커니즘은 분사 디스크(4'')의 유입 면(4a) 상의 오목부(17) 내에서 가이드되고 푸쉬 버튼(18)에 의해 동작되는 적절하게 형상화된(profiled) 핀 헤드(16)를 갖는 차단/구동 핀(15)을 가지고, 상기 푸쉬 버튼은 외측으로부터 분사 디스크(4'')의 외측면에 형성된 오목부(19)로 삽입되며 핀 헤드(16)에 연결된다.
구동 핀(15)는 제어 디스크(2)의 중심홀(16)을 통해 편심되도록(eccentrically) 연장되고, 나선형 스프링(helical spring, 20)에 의해 샤워 헤드 하우징(1)의 상부 내측면에 대해 탄력적으로 신축되도록 지지된다. 이를 위해, 스프링(20)은 일측은 구동 핀(15)의 받침부(21)에 고정되고, 타측은 상기 하우징의 내측면의 베어링 돌기(22)에 고정된다. 사용자가 푸쉬 버튼(18)을 누르면, 상기 푸쉬 버튼(the latter)은 구동 핀(15)을 나선형 스프링(20)의 힘의 방향과 반대되는 축방향을 따라, 전방 또는 도 11 내지 도 18의 경우, 위 방향으로 이동시킨다. 구동 핀(15)의 상기 축방향 이동은 분사 디스크(4'')의 오목부(17) 내의 대응되는 형상(profile)과 형상화된(profiled) 핀 헤드(16)의 상호 작용의 결과로 구동 핀(15)을 90°만큼 회전되게 한다. 푸쉬 버튼(18)이 릴리스(release)되면, 나선형 스프링(20)은 구동 핀(15)과 함께 푸쉬 버튼(18)을 축방향을 따라 다시 초기 위치로 누르고, 상술한 축방향으로 되돌아가는 이동 동안, 구동 핀(15)은 선행된 축방향을 따른 전방으로의 이동 결과로 상정된 회전 위치를 유지한다.
구동 핀(15)의 둘레의 헤드부(16) 및 받침부(21)의 사이에는 서로에 대해 원주 방향을 따라 약 90° 그리고 축 방향으로 그 축 방향 길이보다 멀리 분기될 수 있도록 배치된 두 개의 반경 방향으로 돌출된 차단 부재(23, 24)가 설치되고, 따라서, 상기 차단 부재들은 원주 방향 뿐만 아니라 축 방향으로도 서로 중첩되지 않는다.
상기 차단 부재(23, 24)에 대응하여, 두 개의 터빈 블레이드(3)는 내측 반경 방향으로 중심홀(6)까지 연장된 각각 하나의 차단 러그(25, 26)를 가진다. 도 11, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 다른 터빈 블레이드의 끝단은 중심홀(6)로부터 일정한 거리를 두고 제공되거나, 이하와 관련하여 경미하게 변형된 도 16 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 중심홀(6)까지 적당히 연장되나, 그 상부에 배치된 오직 구동 핀(15)의 차단 부재(23, 24)에 접촉되어 차단될 수 없을만큼 낮은 축 높이를 가진다. 특히, 제 1 터빈 블레이드(3a)는 도 11 내지 도 18에서 더 낮은 위치에 위치된, 즉, 헤드부(16)에 보다 가깝게 제공된 차단 부재(23)와 상호 작용하는 낮은 차단 러그(25)를 가진다. 상기 차단 러그(25)의 끝단은 축방향으로 위 방향으로 더 위에 제공된 차단 부재(24)에 미치지 않도록, 즉, 받침부(21)에 보다 가깝게 제공되고, 따라서, 상기 차단 러그(25)는 차단 부재(24)와 제어 디스크의 회전 운동을 차단할 수 있는 상호작용을 하지 않는다. 제 2 터빈 블레이드(3b)는 구동 핀(15)의 높은 제한 부재(24)와 상호작용하고, 끝단이 축방향으로 아래 방향으로 낮은 제한 부재(23)에 미치지 않도록 제공된 높은 제한 러그(26)를 가진다. 이로써, 터빈 블레이드(3b)는 그 반경 방향으로 내측면에서 그 높은 차단 러그(26)에 의해 오직 구동 핀(15)의 높은 차단 부재(24)하고만 상호작용하고, 반면에, 구동 핀(15)의 회전 위치와는 무관하게 상기 터빈 블레이드는 상기 구동 핀의 낮은 차단 부재(23)와 상호작용하지 않는다.
도 13 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 구동 핀(15)은 샤워 헤드의 중앙 영역에 샤워 헤드의 종방향 중심축(longitudinal center)에 대해 설정된 거리(Q)로 편심되어, 즉, 상기 구동 핀의 종축(27)이 샤워 헤드의 종축(11)에 대해 대응되는 치수(Q)만큼 평행하게 편심되도록 배치된다. 상기 편심은 차단 부재(23, 24) 및 대응되는 차단 러그(25, 26)의 반경 방향 길이와 조율되고, 따라서, 항상 차단 부재(23 24)가 구동 핀(15)의 샤워 헤드의 종방향 중심 축(11)으로부터 반대 방향을 바라보는 측면에 위치된 경우에만 차단 동작을 유발할 수 있도록 각각의 차단 부재(23, 24)는 대응되는 차단 러그(25, 26)와 상호작용한다. 각각의 차단 부재(23, 24)는 상술한 조합된 축방향/회전 운동에 의해 상기 위치로 이동될 수 있다.
도 16은 그 두 개의 차단 부재(23, 24)가 모두 샤워 헤드의 종방향 중심축(11)으로부터 반대 방향을 바라보는 측면에 위치되는 차단 위치에 위치되지 않은 것으로 상정된 회전 위치에서의 구동 핀(15)을 보여준다. 따라서, 차단 핀(15)이 이 위치인 경우, 터빈 블레이드(3)를 가지는 제어 디스크(2)는 자유롭게 회전할 수 있다. 여기서, 제어 디스크(2)는 하우징(1)에는 반경 방향으로는 외측을 향하고 축 방향으로는 위 방향으로 지지되고, 분사 디스크(4'')에는 축 방향으로 아래 방향으로 지지되며, 반면에 이 경우, 상기 제어 디스크의 중심홀(6)은 단지 구동 핀(15)의 리드스루(leadthrough)로서만 기능하고, 분사 디스크의 중앙 베어링 돌기에 마운팅(mounting)되지는 않는다. 따라서, 도 16의 구동 핀의 위치의 경우, 제어 디스크(2)는 작동하는 동안 연속적으로 회전하고, 결과적으로 도 17 및 도 18에 각각 도시된 분사 패턴(S3) 및 분사 패턴(S4) 간을 교대로 형성하는 상기 언급한 샤워 분사 특징의 시간에 따른 변화가 유발된다.
만약, 상기 차단 매커니즘의 이 릴리스 위치 상태에서, 어느 한 시점에 사용자가 푸쉬버튼(18)을 작동시키는 경우, 그 후, 구동 핀(15)은 도 17에 도시된 바와 같이, 시계 반대 방향으로 90°만큼 회전된 위치를 상정한다. 이 위치의 경우, 높은 차단 부재(24)는 샤워 헤드의 종축(11)으로부터 반대 방향을 바라보는 그 차단 위치에 위치된다. 결과적으로, 상기 차단 부재는 도 17에 도시된 바와 같이, 각각의 터빈 블레이드(3b)가 높은 차단 러그(26)에 의해 상기 높은 차단 부재(24)와 접촉되는 경우 제어 디스크(2)의 회전을 차단한다. 그로 인해 제어 디스크(2) 상기 위치에 멈추게 되고, 따라서 그 때 유체는 샤워 헤드로부터 시간에 따른 변화가 없는 정지 분사 패턴(S3)으로 분사된다.
그 후 만약 사용자가 푸쉬 버튼(18)을 이용해 어느 한 시점에 차단 매커니즘을 다시 작동시키는 경우, 도 19에 도시된 바와 같이, 구동 핀(15)은 낮은 차단 부재(23)가 샤워 헤드의 종방향 중심축(1)으로부터 반대 방향을 바라보는 차단 위치에 위치된 것으로 상정되는, 반 시계 방향으로 약 90°만큼 더 회전된 위치에 도달한다. 상기 차단 위치에서는, 낮은 차단 부재(23)는 차단 동작이 유발될 수 있도록 각 터빈 블레이드(3a)의 낮은 차단 러그(25)와 상호작용한다. 구동 핀(15)이 상술한 바와 같이 더 회전한 것으로 인해, 동시에, 높은 차단 부재(24)는 이전 차단 위치로부터 릴리스 위치로 이동되고, 그로 인해 높은 차단 러그(26)와의 차단 상호작용은 일어나지 않는다. 따라서, 제어 디스크(2)는 터빈 블레이드(3a)가 낮은 차단 러그(25)에 의해 구동 핀(15)의 낮은 차단 부재(23)와 접촉될 때까지 도 17의 차단 위치를 벗어나 회전한다. 상기 접촉에 의해, 제어 디스크(2)의 상기 회전은 다시 멈추고, 샤워 헤드는 거듭된 샤워 분사 특징으로서 도 18의 다른 분사 패턴(S4)을 형성한다.
푸쉬 버튼(18)을 다시 누름으로써, 사용자는 정지 분사 패턴(S4)을 가지는 도 18의 차단 위치를 다시 벗어날 수 있다. 상기 누름 동작의 효과로 구동 핀(15)이 다시 약 90°만큼 더 회전함으로 인해, 낮은 차단 부재(23)는 더 이상 터빈 블레이드(3a)의 낮은 차단 러그(25)와 상호작용하지 않는 릴리스 위치로 이동한다. 반면에, 상술한 구동 핀(15)이 더 회전한 것에 대한 결과로서, 높은 제한 부재(24)는 릴리스 위치를 유지하고, 따라서, 그 때 제어 디스크(2) 다시 자유롭게 회전할 수 있다. 다시 말하면, 차단 매커니즘의 한일 동작에 의해, 사용자는 도 18의 차단 위치로부터 자유롭고 연속적으로 회전하는 제어 디스크(2)가 상술한 분사 패턴(S3, S4) 간에 교대시키는 기능을 수행하는 릴리스 위치로 전환한다.
도 19 내지 도 28은 차단 매커니즘의 변화 외에 도 11 내지 도 18의 본 발명에 따른 제 3 샤워 헤드에 대응하는 본 발명에 따른 제 4 샤워 헤드를 보여주고, 다시, 동일하고 기능적으로 동등한 부재에는 동일한 참조 번호가 사용되며, 이 점에 있어서 제 1 내지 제 3 샤워 헤드에 대한 상기 설명은 참조되어질 수 있다.
도 19 내지 도 28의 샤워 헤드의 경우, 제어 디스크의 회전 운동을 차단하기 위한 차단 매커니즘은 회전 운동을 둘러싸기 위해(for encircling rotary movement), 분사 디스크(41)의 엣지부(edge-side)의 관통홀(33)에 삽입된 차단/구동 핀(28)을 포함하고, 분사 디스크(41)는 이 점에 있어서 제 3 샤워 헤드의 분사 디스크로부터 변형된 것이다. 이를 위해, 분사 디스크(41)는 원주에 돌출부(33a)를 가지고, 상기 돌출부의 영역에는 관통홀(33)이 위치되며, 상기 돌출부의 축방향으로 외측인 면에 인접하여 구동 핀(28)의 널 헤드(knurled head, 29)가 제공되고, 사용자는 상기 널 헤드(29)를 이용해 구동 핀(28)을 회전시킬 수 있다. 이를 위해, 널 헤드(29)는 샤워 헤드 하우징(1)의 원주 및 분사 디스크(41)의 원주의 외부로 약간 돌출된다.
구동 핀(28)은 받침부(28a)에 의해 하우징(1)의 측벽 내로 돌출되고, 이를 위해 하우징의 측벽은 구동 핀(28)의 받침부(28a)가 수용되는 매칭 오목부(32)를 가진다. 구동 핀(28)의 받침부(28a)에는 제 3 샤워 헤드의 구동 핀(15)과 유사하게 상기 원주로부터 반경 방향으로 돌출되고 원주 방향을 따라서는 90°로 배치되고 축 방향을 따라서 서로 번갈아 배치되는 두 개의 차단 부재(30, 31)가 장착된다. 하우징(1)의 측벽에 제공된 오목부(32)는 구동 핀(28)이 회전하는 경우, 그 안에서 구동 핀(28)의 차단 부재(30, 31)가 방해받지 않고 회전할 수 있는 치수로 제공된다.
이 제 4 샤워 헤드의 경우, 차단 기능은 구동 핀의 두 개의 차단 부재(30, 31)가 차단 동작을 통해, 제어 디스크(2)의 터빈 블레이드 구조체(3')의 터빈 블레이드들 중 하나의 반경 방향으로 외측인 면과 각각 상호 작용하여 실현되고, 터빈 블레이드 구조체(3')는 이 점에 있어서 변형되었다. 특히, 차단 부재(31)가 내측 반경 방향을 가리키는 위치에 위치된 경우, 터빈 블레이드(3'a)는 축 방향으로 받침부 측(foot side)에 위치되고 도면에서 높은 차단 부재로 제공된 차단 부재(31)와 상호작용하고, 차단 부재(30)가 내측 반경 방향을 가리키는 위치에 위치된 경우, 터빈 블레이드(3'b)는 도면에서 낮은 차단 부재로 제공되고 널 헤드(29)에 보다 가까운 차단 부재(30)와 상호작용한다.
이를 위해, 모든 다른 터빈 블레이드(3')의 반경 방향으로 외측면에는, 오목부(34)가 형성된 터빈 블레이드(3')가 구동 핀(28)이 어떤 위치로 있더라도, 심지어 상기 구동 핀의 차단 부재(30, 31) 중 하나가 반경 방향으로 내측을 가리키는 차단 위치에 위치되더라도 구동 핀(28)을 지나서 자유롭게 회전할 수 있도록, 상대적으로 넓은 치수로 제공된 제 1 오목부(34)가 형성된다. 여기에서, 차단 부재(30, 31)는 각각의 오목부(34)를 관통해 지나가고, 이를 위해, 오목부(34)는 최소한 두 개의 차단 부재(30, 31) 모두의 전체 축방향 길이보다 길게 축방향으로 연장된다. 그에 반해, 터빈 블레이드(3'a)는 반경 방향으로 외측부에 형성되고, 비록 낮은 차단 부재(30)가 내측 반경 방향을 가리키는 위치에 위치된 경우, 낮은 차단 부재(30)는 오목부(34a)를 지날 수 있더라도 높은 차단 부재(31)는 지날 수 없는 수치로 제공된 상대적으로 좁고 낮은 오목부(34a)를 가진다. 이와 유사하게, 터빈 블레이드(3'b)에는, 비록 높은 차단 부재(31)가 내측 반경 방향을 가리키는 차단 위치에 위치된 경우, 구동 핀(28)의 높은 차단 부재(31)는 관통해 지날 수 있더라도, 낮은 차단 부재(30)는 지날 수 없는 수치로 제공된 상대적으로 좁은 높은 오목부(34b)가 형성된다.
이러한 배치 특징은 상기 차단 매커니즘의 이하 기술될 작동 모드를 야기한다. 도 23 및 도 24에 도시된 릴리스 위치의 경우, 구동 핀(28)은, 두 개의 차단 부재(30, 31)가 모두 내측 반경 방향을 가리키는 차단 위치에 있지 않고, 대신 두 개의 차단 부재(30, 31) 모두 하우징의 측벽으로부터 내측 반경 방향으로 돌출되지 않도록 하우징의 측벽의 오목부(32) 내에 위치되는 것을 상정하는 회전 위치에 위치된다. 결과적으로, 터빈 블레이드 구조체(3') 및 이를 가지는 제어 디스크(2)는 방해 받지 않고 집합적으로 회전할 수 있고, 그 결과 샤워 헤드의 이 작동 모드의 경우, 샤워 분사 특징의 상술된 시간에 따른 변화가 이루어진다.
만약, 상술된 상태에서, 샤워 헤드가 작동하는 동안, 사용자가 다양한 샤워 분사 특징 중 하나를 일정한 상태에서 유지하기를 원하는 경우, 이를 위해 그는 널 헤드(29)를 통해 구동 핀(28)을 상응하는 차단 위치로 회전시킬 수 있다. 도 25 및 도 26은 차단 동작을 유발할 수 있도록 터빈 블레이드(3'a)가 내측 반경 방향을 가리키는 높은 차단 부재(31)와 상호작용하는 차단 위치를 나타낸다. 이를 위해, 사용자는 구동 핀(28)을 도 23 및 도 24에 도시된 릴리스 위치에 위치된 상태에서 반시계 방향으로 90°만큼 회전시킨다. 반면에 모든 다른 터빈 블레이드들(3', 3'b)은 내측 반경 방향을 가리키는 차단 부재(31)를 지나서 자유롭게 회전할 수 있고, 터빈 블레이드(3'a)는 차단 부재(31)에 접하며, 이에 의해 제어 디스크(2)의 회전 운동은 멈춘다. 터빈 블레이드(3'a)는, 상기 차단 위치의 경우, 제어 디스크(2)는 조합된 슬롯 세그먼트들(13'1, 13'3)을 통해, 쌍으로써 서로 인접한 유입구(8a, 8b) 중 각각의 반경 방향으로 내측의 유입구(8a)를 개방하여, 제 3 샤워 헤드의 경우의 도 18과 유사한 토출 분사 패턴(S6)을 유발하기 위해 선택된다.
만약 구동 핀(28)이 이어서 다시 한번 90°만큼 시계 방향으로 회전되는 경우, 구동 핀(28)은, 도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이, 낮은 차단 부재(30)가 내측 반경 방향을 가리키고 터빈 블레이드(3'b)에 접하게 되고, 반면에 모든 다른 터빈 블레이드(3', 3'a)들은 내측 반경 방향을 가리키는 차단 부재(30)를 자유롭게 지날 수 있는 제 2 차단 위치를 상정한다. 결과적으로, 터빈 블레이드(3'b)는, 상기 제 2 차단 위치에 정지 상태로 고정된 제어 디스크(2)가, 쌍으로써 반경방향으로 인접한 유입구들(8a, 8b) 중 반경 방향으로 외측인 유입구(8b)를 각각 개방하는 제어 슬롯 패턴(13')의 상응하는 슬롯 세그먼트(13'2, 13'4)를 이용해, 제 3 샤워 헤드의 경우의 도 17과 유사하게 토출 분사 패턴(25)을 불변적으로 발생시키기 위해 선택된다.
만약 차단 핀(28)이 다시 한번 시계 방향으로 90°만큼 더 회전한다면, 그로 인해 두 개의 차단 부재(30, 31)는 내측 반경 방향으로 돌출되지 않도록 다시 하우징의 측벽의 오목부(32) 내로 위치되고, 즉 상기 차단 매커니즘은, 샤워 분사 특징의 바람직한 시간에 따른 변화를 실현하기 위해 제어 디스크(2)가 방해받지 않고 회전할 수 있는 릴리스 위치로 다시 위치된다.
도 29 내지 도 31은 본 발명에 따른 제 5 샤워 헤드를 나타내고, 다시, 동일하고 기능적으로 동등한 부재들은 상술한 도 1 내지 도 28의 샤워 헤드에 대한 것과 동일한 참조 번호로 나타내었고, 따라서, 이 점에 있어서, 상기 설명을 참조할 수 있다.
도 29 내지 도 31의 샤워 헤드는, 상면의 중심에 제공된 유체 유입구(7'), 및 유체 유입구(7')를 통해 축 방향으로 유입된 유체의 방향을 원주 방향 요소를 가지는 방향으로 전환시키는 조합된 흐름 가이드 구조체(1'a)를 가지는 변형된 하우징(1')을 가진다. 상기 타입의 흐름 가이드 구조체(1'a)는 그 자체가 통상의 기술자에게 알려져 있어, 여기서는 더 이상 설명하지 않는다.
상술한 샤워 헤드의 또 다른 변형으로서, 도 29 내지 31의 샤워 헤드의 경우, 터빈 블레이드들은, 이 실시 예에서의 경우, 제어 디스크(21)와 분리된 요소로서 제공된 터빈 휠(3'')에 제공된다. 터빈 휠(3'')은 유성 기어 장치 형태의 감속 기어 장치에 의해 제어 디스크(21)에 결합된다. 유성 기어 장치는, 이 실시 예에서 링 형상으로 제공된 제어 디스크(21)의 내주면에 형성된 외부 내측 기어(35), 터빈 휠(3'')의 표면에 배치된 선 기어(36) 및 삽입된 유성 기어(37)를 가진다. 터빈 휠(3'')은, 선 기어(36)를 통해, 분사 디스크(42)의 중심으로부터 돌출된 저널 베어링(bearing journal, 38) 상에 회전 운동 가능한 방식으로 놓이고, 유성 기어(37)는 분사 디스크의 내측면 상에 편심되어 배치된 베어링 돌기(39) 상에 놓인다. 하우징 측벽의 내면에 120°간격으로 배치된 세 개의 고정 러그(1'b)는 링 형상의 제어 디스크(21)를 분사 디스크(42) 상에 회전 운동이 가능하도록 고정한다. .
제어 디스크(21)에는, 원주 방향을 따라 연속적으로 배치되고, 서로 동일한 형상을 가지는 복수개의 제어 슬롯(40)으로 구성된 제어 슬롯 패턴이 설치된다. 특히, 각 제어 슬롯(40)은 반경 방향으로 내측인 영역(40a), 반경 방향으로 외측인 영역(40b) 및 사이에 위치된 전환 영역(40c)을 가진다. 반경 방향으로 내측인 영역(40a) 및 반경 방향으로 외측인 영역(40b)은 각각 설정된 원주각 범위에 걸쳐 일정한 반경에 연장되고, 전환 영역(40c)은 상기 두 개의 끝단의 슬롯 영역(40a, 40b) 간에 연장됨으로써 추가적으로 반경 방향 요소를 가진다.
분사 디스크(42)는 내측면에 반경 방향으로 연장된 종축을 가지는 슬롯 형상의 유입구(8')를 가지고, 외측면에 각 유입구(8')에 대응하는 대체로 원 형상을 가지는 토출구(9)를 가진다. 유입구(8')는 분사 디스크(42) 상에 원주 방향을 따라서 서로 번갈아 제공되고, 토출구(9) 또한 마찬가지로, 즉 토출구(9)는 동일한 반경에 제공된다. 각각의 토출구(9)는, 분사 디스크의 방사상 평면에 유입구(8')로부터 토출구(9)를 향해 갈수록 원뿔형으로 좁아지는 단면을 가지는 유로(10)를 통해, 조합된 슬롯 유입구(8')에 연결된다.
다시 말하면, 이 실시 예에 따르면, 각 슬롯 유입구(8')는, 원뿔 형태로 인해 서로 상이한 분사 방향을 제공하기 위한 서로 평행하지 않은 측벽 영역(12a, 12b)을 다시 가지는 유로(10)를 통해, 토출구(9)와 대응하고, 따라서 유입구(8')의 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)은, 외측 반경 방향을 가리키는 방향 요소를 가지는 측벽 영역(12a)을 통해 조합된 토출구(9)에 연결되고, 유입구(8')의 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)은, 내측 반경 방향을 향한 요소를 가지는 측벽 영역(12b)을 통해, 조합된 토출구(9)에 연결된다. 따라서, 유로(10)의 경사지고 원뿔형인 측벽 영역(12a, 12b)은, 유체가 각 유입구(8')의 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)을 통해 또는 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)을 통해 공급되는지 여부에 따라, 유체가 토출구(9)로부터 상이한 분사 방향, 특히 외측 반경 방향 또는 내측 반경 방향을 향하는 분사 방향 요소를 가지도록 분사되게 하는 흐름 가이드 면들을 다시 형성한다.
제어 슬롯(40)들은 슬롯 유입구(8')들과 조화되고, 따라서 상기 제어 슬롯들은, 반경 방향으로 내측인 영역(40a)을 통해, 유입구(8')들의 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)을 개방하고, 반경 방향으로 외측인 영역(40b)을 통해, 유입구(8')들의 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)을 개방한다. 각 제어 슬롯(40)의 전환 영역(40c)은, 유로(10)로의 유체 공급이, 유로(8')들의 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)으로부터 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)으로, 지속적인 방식으로 전환되는 효과를 가진다. 반면에, 외측 반경으로부터 내측 반경으로의 변화는 하나의 제어 슬롯(40)으로부터 그 다음의 제어 슬롯(40)으로의 변화에 의해 갑자기 발생되고, 제어 슬롯(40)들은 원주 방향을 따라서 서로 중첩되지 않는다.
작동하는 동안, 예를 들면 위생 샤워 헤드의 경우의 물과 같은 유체는 유체 유입구(7')를 통해 샤워 헤드 하우징(1')으로 전달되고, 흐름 가이드 구조체(1'a)로 인해 원주 방향 요소를 가지고 터빈 휠(3'')의 블레이드들을 향하게 되며, 그로 인해 터빈 휠(3'')은 회전된다. 유성 기어 장치(35, 36, 37)는 터빈 휠의 회전을 하우징(1')에 정지되게 제공된 분사 디스크(42)에 대한 제어 디스크(21)의 감속된 회전으로 전환한다. 유체는 회전 제어 디스크(21)의 제어 슬롯 패턴(40)이 형성된 영역에 터빈 휠(3'')의 영역의 반경 방향을 따라 외측으로 전달되고, 상기 유체는 제어 슬롯(40)들을 관통하고 유입구(8')들의 각각의 개방된 반경 방향으로 내측 또는 반경 방향으로 외측인 영역(8'a, 8'b)을 통해 유로(10)들로 분사되며, 분사 디스크(42)의 토출 면에서 유로(10)들로부터 토출구(9)들을 통해, 시간에 따라 변화될 수 있는 분사 방향을 가지고 분사된다.
도 31은 왼쪽 유입구는, 반경 방향으로 외측인 제어 슬롯 패턴 영역(40b)에 의해, 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)에 있어서 개방되고, 그로 인해 유체는 조합된 토출구로부터 내측 반경 방향 요소를 가지도록 분사되며, 반면에 직경 방향으로 반대편에 위치한 유입구는, 제어 슬롯 패턴(40)의 반경 방향으로 내측인 영역(40a)에 의해, 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)에 있어서 개방됨으로써, 유체가 외측 반경 방향 요소를 가지고 조합된 토출구(9)로부터 분사되는 순간을 나타낸 종단면도이다. 전체적으로, 이는 본 분사 패턴(S7)을 초래한다.
제어 디스크(21)가 조금 더 회전하는 경우, 도 31의 왼쪽 유입구가 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)에 있어서 개방되고, 그리고 이에 대응하여, 반대쪽 유입구가 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)에 있어서 개방될 때 까지, 이는 분사 패턴(S7)과 상이하고, 유체가 왼쪽 유입구로부터는 외측 반경 방향 요소를 가지는 방향으로 분사되고, 오른쪽 유입구로부터는 내측 반경 방향 요소를 가지는 방향으로 분사되는 분사 패턴(S8)을 야기한다. 이어서, 결국, 제어 디스크(21)의 유체 구동 회전은, 한편으로는 제어 슬롯 패턴(40)과 유입구(8')들의 조화에 의해, 다른 한편으로는 형상 및 배치에 있어서 정의되는 샤워 분사 특징의 바람직한 시간에 따른 변화를 야기한다. 제어 슬롯(40)들의 수 및 형태에 따라, 그리고 유성 기어 장치(35, 36, 37)에 의한 감속의 선택에 따라, 바람직한 시간적 순서로, 급격하거나 일정하게 오버래핑 전환(overlapping transition) 되는 서로 상이한 샤워 분사 특징들을, 유발하는 것이 가능하다.
이와 관련하여, 도 32 내지 도 34는 제 5 샤워 헤드의 것과 상이한 제어 슬롯 특징을 가지는, 본 발명에 따른 제 6 샤워 헤드를 보여준다. 그 외에는 제 6 샤워 헤드는 상술한 제 5 샤워 헤드에 상응하고, 따라서, 이하 차이점들에 대해서만 논의하고, 그 외에는 상술된 제 5 샤워 헤드를 참고할 수 있다.
특히, 도 32 내지 도 34의 샤워 헤드는, 원주 방향을 따라 서로 중첩되지 않도록 번갈아 배치된 복수개의 직선의 제어 슬롯(41)이 형성되고 이와 관련하여 변형된 제어 디스크(22) 상에 제공된, 제어 슬롯 패턴을 포함한다. 여기서, 각 제어 슬롯(41)은 원주 방향 및 추가적으로 일정한 반경 방향 요소를 가지는 방향으로 연장되고, 따라서 상기 제어 슬롯은, 유입구(8')의 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)의 반경에 위치된 반경 방향으로 내측인 끝단(41a) 및 유입구(8')의 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)의 반경에 위치된, 반경 방향으로 외측인 끝단(41b)을 가지도록 형성된다. 이 경우, 각 제어 슬롯(41)은 각각의 슬롯 유입구(8')를 회전 방향에 따라 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)으로부터 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)까지 또는 그와 반대로, 연속적인 방식으로 개방하고, 그 후 다음 제어 슬롯(41)으로의 급격한 변화에 이루어진다. 결과적으로, 이 제어 슬롯 패턴(41)은 분사 디스크(42)의 각각의 토출구(9)에 대해 하나의 분사 패턴으로부터 다른 하나의 분사 패턴으로 상대적으로 연속적인 변환을 야기하고, 그 후, 제 1 분사 패턴으로의 급격한 복귀가 이루어진다.
제어 슬롯(41) 및 유입구(8')의 수 및 배치에 따라, 시간에 따른 각각의 위치에서의 토출구(9) 전체에 대해 동시에 동일한 분사 방향을 가지게 하거나, 그룹별로 상이한 분사 방향을 가지게 하거나, 불규칙한 분포에 따라 상이한 분사 방향을 가지게 하는 것이 가능하고, 이러한 분사 방향들은 함께 샤워 헤드의 각각의 본 분사 패턴을 야기한다. 도 32 내지 도 34에 도시된 예에 따르면, 8 개의 제어 슬롯(41)은 특히 제어 슬롯들이 약 유입구(8')들 간의 각도 간격에 걸쳐 원주 방향으로 연장된 도 34에 도시된 바와 같이 제공되고, 따라서 각 슬롯(41)은 항상 상기 슬롯이 이전 유입구(8')를 떠난 즈음, 후속 유입구(8')를 반경 방향으로 내측 또는 외측 영역에 있어서 개방한다. 도 34에 도시된 바와 같이, 각 제어 슬롯(41)은 하나의 제어 패턴으로부터 다른 하나의 제어 패턴으로의 매우 연속되는 변환을 야기할 수 있도록, 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)으로부터 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)으로의 또는 그 역으로의 연속적인 전환이 이루어지는 회전 방향에 따라, 각각의 유입구(8')에 걸쳐 연장된다. 이후, 하나의 제어 슬롯(41)으로부터 다른 하나의 제어 슬롯(41)으로의 변환에 기반한 급격한 분사 패턴의 변화가 이루어진다.
도 33은 상기 변형된 제어 슬롯에 대한 도 31에 대응되는 순간을 나타낸다. 여기서, 도 33의 왼쪽 유입구 및 도 33의 직경 방향으로 반대 위치인 오른쪽 유입구는 둘 다 조합된 제어 슬롯(41)들에 의해, 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)에 있어서 개방되고, 따라서 상기 유입구로 유입되는 유체는 두 개의 조합된 토출구로부터 내측 반경 방향을 가리키는 요소를 가지는 방향으로 분사되고, 따라서 대응되는 분사 패턴(S9)을 유발한다. 제어 디스크(22)가 나아가 회전하는 경우, 분사 패턴(S9)은 점선으로 표시된 분사 패턴(S10)으로 연속적으로 변하고, 이 경우 유체는 도시된 두 개의 유입구 중 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)을 통해 유입되고, 조합된 토출구(9)들로부터 외측 반경 방향을 가리키는 요소를 가지는 방향으로 분사된다.
도 35 내지 도 38은, 특히 도 35 및 도 37에 도시된 제어 슬롯 패턴의 특징에 대해 변형된 두 개의 또 다른 제어 디스크 및, 특히 도 36 및 도 38에 도시된, 각각 상기 변형된 제어 디스크가 설치된 본 발명에 따른 제 7 및 제 8 샤워 헤드를 나타내고, 상기 두 개의 샤워 헤드는 그 외, 특히 샤워 헤드 하우징, 터빈 휠, 유성 기어 장치 및 분사 디스크의 실시 예에 관하여는 도 29 내지 도 34의 제 5 및 제 6 샤워 헤드에 상응한다.
도 35 및 도 36의 각각의 실시 예는 반경 방향으로 번갈아 배치된 복수개의 제어 슬롯(42)들로 구성된 제어 슬롯 패턴을 가지는 링 형상의 제어 디스크(23) 포함하고, 상기 제어 슬롯들은 각각 분사 디스크의 유입구(8')들 간의 각도 간격의 약 두 배에 걸쳐 연장되고, 유입구(8')의 반경 방향으로 내측인 유입구 영역(8'a)과 반경 방향으로 대향되는 위치에 제공된 중앙 영역(42a) 및, 슬롯(42)이 유입구(8')의 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)의 반경을 향해 연속적인 방식으로 이동되는 인접한 단부 영역(42b, 42c)들이 제공된 곡선의 윤곽을 가진다. 제어 슬롯(42)들은 제어 디스크(23)의 좁은 반경 방향의 웹 영역(web region, 43)들에 의해 서로 이격된다. 웹(web, 43)들은 반경 방향으로 제어 슬롯(42)들의 외측인 제어 디스크(23)의 영역을 반경 방향으로 제어 슬롯(42)들의 내측인 영역과 함께 고정시킨다. 웹(43)들은 원하는 넓이, 예를 들면 제어 슬롯(42)들의 넓이와 최대로 대략 동일하거나 최대로 대략 두배의 넓이를 가질수 있도록 선택될 수 있다. 웹(43)들의 넓이가 좁을수록, 웹(43)들이 각각의 유입구(8')의 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)을 덮는 시간이 짧아지고, 따라서 분사 패턴을 적게 방해한다.
도 35 및 도 36의 각각의 샤워 헤드의 경우, 제어 슬롯 패턴(42)은, 작동되는 동안 각각의 분사 디스크 토출구에 대해, 분사 방향이, 분사 디스크로의 유체 유입이 유입구(8')들의 반경 방향으로 내측인 영역(8'a)을 통하는지 및 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)을 통하는지에 의해 선택적으로 정의된 두 개의 분사 패턴 간에 연속적으로 변하는 것을 보장한다. 도 29 내지 도 34의 오직 하나의 분사 방향의 변화가 연속적이고, 다른 하나는 급격한 샤워 헤드와는 달리, 도 35 및 도 36의 샤워 헤드의 경우는 둘 모두 연속적인 분사 방향의 변화를 이룬다.
상기 설명은 도 37 및 도 38의 각각의 샤워 헤드에도 동일하게 제공된다. 상기 샤워 헤드는 도 35 및 도 36의 것과 관련하여 분리 웹(43)들이 좁은 아치형 브릿지 부재(44)에 의해 대체되는 단 하나의 차이점을 가지고 변형된다. 따라서, 도 37 및 도 38의 샤워 헤드는 그 제어 슬롯 패턴이 원주 방향을 따라 연속된 하나의 제어 슬롯(45)으로 구성되고, 도 35 및 도 36의 샤워 헤드에 있어서 제어 슬롯(42)들 전체에 의해 정의된 형상에 상응하는 형상을 가지는 변형된 제어 디스크(24) 가지고, 도 37 및 도 38의 샤워 헤드에 있어서, 분리 웹(43)들에 의한 방해가 제거된다. 대신, 연속적인 제어 슬롯(45)과 관련하여 제어 디스크(24)의 반경 방향으로 내측인 부분 및 반경 방향으로 외측인 부분은 브릿지 부재(44)에 의해 함께 고정된다.
샤워 분사 특징의 시간에 따른 변화의 기능에 있어서, 연속적인 제어 슬롯(45)은 대체로 도 35 및 도 36의 샤워 헤드의 경우의 제어 슬롯 패턴(42)에 대응되고, 유일한 차이점은, 하나의 제어 슬롯으로부터 이 후의 제어 슬롯으로의 전환 상태에 있는 각 유입구(8')의 반경 방향으로 외측인 영역(8'b)의 개방에 방해가 없다는 점이다. 오히려, 도 37 및 도 38의 샤워 헤드의 경우, 상기 반경 방향으로 외측인 유입구 영역(8'b)은 심지어 제어 디스크(24)가 상기 반경 방향으로 외측인 유입구 영역(8'b)의 위로 브릿지 부재(44)들 중 하나를 이동시키는 경우 브릿지 부재(44)의 아래에서도 개방 상태를 유지한다.
도시되고 상술된 실시 예로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 분사 디스크에 대해 상대적으로 이동 가능한 제어 디스크와, 제어 디스크에 제공된 제어 슬롯 패턴 및 분사 디스크에 제공된 분사 디스크의 토출구들에 적절한 유로를 통해 대응되는 유입구들의 적절한 조정을 통해 시간에 따라 변하는 바람직한 샤워 분사 특징을 이룰 수 있는 샤워 헤드를 이를 위해 이동 가능한 분사 토출 부재들을 제공할 필요 없이 유리하게 제공한다. 이를 위해, 유로들은 흐름 가이드 면들(flow-guiding surfaces)과 같은 경사진 측벽들 및/또는 밀접하게 인접한 유입구의 쌍들로 형성되고, 대응되는 유입구들은 교대로 유체가 유입되도록 제공될 수 있다.
제어 디스크는 적절한 터빈 블레이드 구조체를 이용해 유체의 유입에 의해 그 자체로 구동될 수 있다. 공급은 선택적으로 도시된 감속 유성 기어 장치로 또는 이를 위해 알려진 어떤 다른 증속 또는 감속 기어 장치로 이루어질 수 있다. 또한 상술되지 않은 방식의, 예를 들면 특허 EP 0 900 597 B1에 설시된 예와 같이 터빈 구동 노즐들을 지나는 바이패스에 의한 종래의 회전 속도 조절 수단이 제어 디스크에 대해 제공될 수 있다. 제어 디스크가 특정한 바람직한 샤워 분사 특징이 일정한 상태로 유지될 수 있기 위해 요구되는 바람직한 위치에서 정지되는 것을 유리하게 할 수 있다. 상술된 차단 매커니즘의 경우, 이는 적절하게 디자인된 터빈 블레이드들과 상호작용하는 기계식 잠금 장치(mechanical lock)에 의해 실현된다. 이와 달리, 상응하는 기계적인 차단 수단이 터빈 블레이드들 보다 제어 디스크에 직접 제공될 수 있다. 요구 사항에 따라, 차단 매커니즘은 상술된 바와 같이, 두 개의 차단 위치에서 또는 이와 달리 오직 하나의 차단 위치나 둘 보다 많은 수의 차단 위치에서 제어 디스크를 분사 디스크에 대한 상대적인 위치에 고정시킬 수 있도록 디자인될 수 있다.
본 발명이 예를 들어 상술한 예들 뿐 아니라 다수의 다른 실시 예들, 특히 상술한 예들의 특징들이 조합된 상술한 예들을 조합한 형상들, 예를 들면 상술된 패턴들과는 상이한 토출구들 및 유입구들의 패턴을 가지는 분사 디스크, 및/또는 상술된 제어 슬롯 패턴과 상이한 제어 슬롯 패턴을 가지는 제어 디스크, 또는 상술한 패턴들의 조합 또한 포함하고 있음은 자명하다.
본 발명은 특히 위생 샤워 장치의 샤워 헤드에 유리하게 사용된다. 그러나 본 발명은 시간에 따라 변하는 샤워 분사 특징을 가지는 샤워 헤드에 대해 요구되는 모든 다른 적용에 대해 또한 자명하게 적절하다.

Claims (10)

  1. 일면(4a)에 형성된 유입구(8)들 및 다른 면(4b)에 형성된 토출구(9)들을 가지고, 각 토출구를 최소한 하나의 유입구에 유체 연통시키기 위한 각각의 유로(10a, 10b)를 가지는 분사 디스크(4)와;
    제어 디스크에 대해 상대적으로 회전 운동 가능한 상기 분사 디스크의 유체 흐름 방향의 상류에 배치되고, 상기 유입구들이 상기 제어 디스크의 회전 위치에 따라 사용 가능하게 하기 위한 제어 슬롯 패턴(13)을 가지는 상기 제어 디스크(2)를 포함하되,
    상기 제어 슬롯 패턴(13) 및 상기 유입구(8)들은 상기 제어 디스크(2)가 상기 분사 디스크(4)에 대해 회전하는 동안, 두 개의 상이한 분사 토출 방향(Sa, Sb)을 제공하기 위한 평행하지 않은 측벽(12a, 12b)들을 가지는 두 개의 유로(10a, 10b)를 통해 하나의 공통 토출구(9)에 대응되는 두 개의 방사상으로 인접한 유입구(8a, 8b)가, 또는 유로(10)를 통해 토출구(9)와 대응되고, 두 개의 상이한 분사 토출 방향(S7, S8)을 제공하기 위해 평행하지 않은 측벽 영역들을 가지는 유입구(8')의 두 개의 영역(8'a, 8'b)이, 또는 두 개의 방사상으로 인접한 토출구(9a, 9b)에 대응되는 두 개의 방사상으로 인접한 유입구(8a, 8b)가 교대로 사용 가능하게 되는 것과 같이 서로 조화되는 위생 샤워 장치용 샤워 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인접한 유입구들 또는 인접한 유입구 영역들이 상기 분사 디스크의 상이한 반경에 배치되고, 상기 제어 슬롯 패턴은 이에 대응되도록 상이한 반경에 배치되는 슬롯 영역들을 포함하는 샤워 헤드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 슬롯 패턴은, 상이한 반경에 위치되고 두 개의 인접한 유입구 중 또는 유입구 영역 중 하나에 각각 할당된 최소한 두 개의 이격된 슬롯 세그먼트(131 내지 134)들 및 제어 디스크의 원주 방향 및 반경 방향으로 연장되고 두 개의 상기 인접한 유입구 또는 유입구 영역 모두에 할당된 최소한 하나의 슬롯(40 내지 45) 중 적어도 하나를 포함하는 샤워 헤드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 슬롯 패턴은, 원주 방향을 따라 이어지고, 최소한 하나의 브릿지 웹(44)에 의해 브릿지(bridge) 되는 슬롯(45); 및 원주 방향으로 연장되고, 서로 하나 또는 복수개의 분리 웹(43)에 의해 이격된 슬롯(42)들 중 적어도 하나를 포함하는 샤워 헤드.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    최소한 하나의 유로(10)는 분사 디스크의 방사상 평면의 토출구로 갈수록 원뿔꼴로 경사지는 횡단면을 가지는 샤워 헤드.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 디스크의 상기 분사 디스크로부터 반대 방향을 바라보는 유입 면(2a)에는 유체 흐름 구동 터빈 블레이드 구조체(3)가 제공되거나, 상기 제어 디스크는 유체 구동 터빈 휠(3'')과 유성 기어 장치(35, 36, 37)를 통해 결합되고, 상기 휠 및 기어 장치는 함께 상기 분사 디스크로부터 반대 방향을 바라보는 상기 제어 디스크의 상기 유입 면에 배치되는 샤워 헤드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어 슬롯 패턴은 반경 방향으로 상기 기어 장치 및 상기 터빈 휠의 외부에 배치되는 샤워 헤드.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기어 장치는, 상기 터빈 휠 상에 제공된 선 기어(36), 상기 제어 디스크 상에 제공된 외부 내측 기어(35) 그리고 상기 선 기어(36) 및 상기 외부 내측 기어(35)의 사이에 제공된 유성 기어(37)를 가지는 유성 기어 장치로 제공되는 샤워 헤드.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두 개의 인접한 유입구 또는 유입구 영역 중 하나를 사용 가능하게 하는 제 1 차단 위치 및 상기 제 1 차단 위치에서 사용 가능한 유입구와 다른 유입구 또는 다른 유입구 영역을 사용 가능하게 하는 제 2 차단 위치 중 적어도 하나에서 상기 제어 디스크의 회전 운동을 차단하기 위한 차단 매커니즘이 제공되는 샤워 헤드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 차단 매커니즘은, 상기 분사 디스크에 이동 가능하게 부착 된 구동 핀(15, 28);을 포함하되, 상기 구동 핀은 상기 제어 디스크를 회전 운동 가능하게 하거나, 상기 제어 디스크가 상기 제 1 차단 위치에 위치한 상태에서 상기 제어 디스크의 회전 운동을 차단하거나, 또는 상기 제어 디스크가 상기 제 2 차단 위치에 위치한 상태에서 상기 제어 디스크의 회전 운동을 차단하는 샤워 헤드.


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