KR102124595B1 - 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기 - Google Patents

하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기 Download PDF

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KR102124595B1 KR1020190032263A KR20190032263A KR102124595B1 KR 102124595 B1 KR102124595 B1 KR 102124595B1 KR 1020190032263 A KR1020190032263 A KR 1020190032263A KR 20190032263 A KR20190032263 A KR 20190032263A KR 102124595 B1 KR102124595 B1 KR 102124595B1
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Abstract

물 공급 라인과 연결되며 내부에 위치하는 유로와, 상기 유로와 연결되어 유입된 물의 흐름에 따라 전기를 발생시키는 발전모듈을 포함하는 물공급부; 및 상기 유로와 연결되어 물을 분사하는 분사노즐과, 비타민 합성을 유도하는 파장을 제공하는 광원모듈을 포함하는 분사부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기를 제공한다.

Description

하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기{Shower with harvest function and offering wavelength favorable for vitamin synthesis}
본 발명은 샤워하는 동안 별도의 에너지원 없이 구동하되 피로감 회복과 동시에 체내 비타민 합성을 도와줄 수 있는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기에 관한 것이다.
샤워기는 냉수 또는 온수의 분사 장치로 화장실, 싱크대, 욕조 등에 널리 설치되며, 호스를 통해 공급되는 용수가 샤워기 헤드 내부의 유로를 통과하여 살수판에 형성된 복수 개의 홀을 통해 외부로 분사되는 것이다.
근래에는 삶이 윤택해지고 목욕문화가 발달함에 따라 다양한 샤워기가 개발되어 사용되고 있다. 예를 들어, 아로마 오일, 비타민, 단백질 등과 같은 기능성의 성분이 포함된 필터가 장착되는 샤워기, 음이온이 발생되는 샤워기, 또는 피로를 풀기 위한 목적으로 다양한 수압을 제공하는 샤워기 등, 건강하게 생활하고자 하는 소비자의 요구에 부합되는 장치들이 개발되고 있다.
또한, 현대인들은 실내 생활시간이 증가함에 따라 건강에 필요한 자연광 노출 시간이 점점 줄어들어, 최근 몇 년간 비타민D 결핍 환자는 빠르게 증가하고 있다.
따라서, 사생활이 가능한 한정된 시간 동안 피로를 풀 수 있으며, 건강 증진에도 도움을 줄 수 있는 장치들의 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허 제 10-2018-0106411호(공개일: 2018. 10. 01.) 한국등록특허 제 10-1040649호(등록일: 2011. 06. 10.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 별도의 에너지원 없이 구동하되 피로감 회복과 동시에 체내 비타민 합성을 도와줄 수 있는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기를 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 스마트폰과 연동되어 사용자 편의를 제공할 수 있는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기를 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 물 공급 라인과 연결되며 내부에 위치하는 유로와, 상기 유로와 연결되어 유입된 물의 흐름에 따라 전기를 발생시키는 발전모듈을 포함하는 물공급부; 및 상기 유로와 연결되어 물을 분사하는 분사노즐과, 비타민 합성을 유도하는 파장을 제공하는 광원모듈을 포함하는 분사부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기를 제공할 수 있다.
상기 분사부는, 상기 광원모듈로부터 290 내지 320nm의 파장을 제공할 수 있다.
상기 발전모듈은 2.8 내지 3.5V의 직류전압을 발생시켜 상기 광원모듈에 인가할 수 있다.
상기 물공급부는, 손잡이를 포함하고, 상기 손잡이는 상기 분사부와 상기 물공급부의 결합 또는 분리를 수행할 수 있다.
상기 발전모듈은 상기 손잡이의 내부에 위치하는 것을 더욱 포함할 수 있다.
상기 광원모듈은 상기 손잡이의 표면에 위치하는 것을 더욱 포함할 수 있다.
상기 발전모듈은, 상기 유로와 연결되어 수압에 의해 물이 공급되는 공급관과, 상기 공급관으로 유입된 물에 의해 편심 회전하는 로터와, 상기 로터를 회전시킨 후 이동하는 물이 배출되는 배수관을 포함하는 펌프를 구비할 수 있다.
상기 샤워기는, 상기 발전모듈 또는 상기 광원모듈의 작동오류를 감지하는 감지기와, 감지된 정보를 스마트폰에 전송하는 무선통신모듈을 포함하는 제어부를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기는 별도의 에너지원 없이 구동하되 피로감 회복과 동시에 체내 비타민 합성을 도와줄 수 있으며, 스마트폰과 연동되어 사용자 편의를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기를 나타낸 측면도와 전면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기의 고정형 분사부를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기의 핸들형 분사부를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기의 발전모듈을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기를 나타낸 측면도와 전면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기의 고정형 분사부를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기의 핸들형 분사부를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기의 발전모듈을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기는 물공급부(100)와 분사부(200)를 포함한다.
상기 물공급부(100)는 물 공급 라인과 연결되며 내부에 위치하는 유로를 구비할 수 있다. 예를 들어, 물공급 라인은 고정형 샤워기인 경우 거치대(300)일 수 있으며, 거치대(300) 내부에 유로가 위치할 수 있다. 또한 핸들형 샤워기인 경우 물공급 라인은 호스(110)일 수 있으며, 호스(110) 내부에 유로가 구비될 수 있다.
상기 분사부(200)는 고정형 샤워기 분사부(210) 또는 핸들형 샤워기 분사부(220)를 포함할 수 있으며, 유로와 연결되어 물을 분사하는 분사노즐(212, 222)과 비타민 합성을 유도하는 파장을 제공하는 광원모듈(215, 225)을 포함할 수 있다. 즉, 고정형 샤워기 분사부(210)의 경우 하향으로 물을 분사하는 분사노즐(212)이 복수개로 구비되며, 분사노즐(212) 사이에 광원모듈(215)이 위치하여 비타민 합성을 유도하는 파장을 제공할 수 있다.
또한, 핸들형 샤워기 분사부(220)의 경우, 원주상 등간격의 분사노즐(222)이 위치할 수 있으며, 분사노즐(222) 사이에 광원모듈(225)이 위치할 수 있다. 상기 분사부(200)는 상기 광원모듈(215, 225)로부터 290 내지 320nm의 파장을 제공할 수 있다.
따라서 샤워 중 광원모듈(215, 225)에서 제공된 파장으로 인해 피부의 노출된 모든 영역에서 비타민을 합성할 수 있으므로, 샤워로 인한 피로감 해소와 동시에 사용자의 건강 증진에 도움을 줄 수 있다. 즉, 햇빛에 노출되는 시간을 증가시키는 것과 같은 효과를 가져올 수 있으며, 외부 활동이 어려운 환자, 실내 활동이 많은 근로자, 주야 교대근무자 등 태양광 노출이 어려운 사람들에게 일상의 변화를 주지 않고서도 비타민 D와 같은 비타민을 합성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 옷으로 인한 빛의 간섭 없이 파장이 직접 피부에 노출됨으로써 해변에서 일광욕을 하는 효과가 발생하며, 인체에 무해한 영역의 자외선 파장을 선택적으로 제공함으로써 피부 건강을 보호할 수 있다.
상기 물공급부(100)는 내부에 위치하는 유로와 연결되어 유입된 물의 흐름에 따라 전기를 발생시키는 발전모듈(A, A')을 포함할 수 있다. 또한, 상기 발전모듈(A, A')은 2.8 내지 3.5V의 직류전압을 발생시켜 상기 광원모듈(215, 225)에 인가할 수 있다. 즉, 발전모듈(A, A')은 유로를 이동하는 물의 수압으로 전기를 발생시킬 수 있으며, 광원모듈(215, 225)은 외부 전원의 공급 없이 발전모듈(A, A')로부터 자체 발생된 직류 전원을 공급받아 구동될 수 있다. 이때 안정적인 파장의 제공을 위해 발전모듈(A, A') 또는 광원모듈(215, 225)은 방수처리될 수 있다. 따라서 샤워기 수압에 의한 자가 발전으로 인하여 감전의 위험이 없는 장점이 있다.
상세히 설명하면, 상기 발전모듈(A, A')은 상기 유로와 연결되어 수압에 의해 물이 공급되는 공급관(11)과, 상기 공급관(11)으로 유입된 물에 의해 편심 회전하는 로터(12)와, 상기 로터(12)를 회전시킨 후 이동하는 물이 배출되는 배수관(13)을 포함하는 펌프(10)를 구비할 수 있다.
유로와 연결된 공급관(11)은 물을 하우징에 공급하고, 삼각형 형태의 로터(12)는 공급관(11)으로부터 제공된 물의 흐름 또는 수압에 의해 편심 회전할 수 있다. 로터(12)의 편심 회전을 위해 하우징은 단면이 타원인 것으로 누에고치 형태와 같은 형태를 취할 수 있다.
로터(12)의 일정 각도 회전 후 배수관(13)을 통하여 분사부(200)로 물이 이동함으로써 분사노즐(212, 222) 외부로 물이 분사될 수 있다. 한정된 하우징 공간 안에서 발생되는 전압의 효율성을 위해 공급관(11)과 배수관(13)은 로터(12)의 편심 회전축에 대해 서로 대각선 대칭을 이룰 수 있다. 또한, 공급관(11)과 배수관(13)은 하우징 내에서 로터(12)가 편심 회전할 때 공급관(11)의 물이 배수관(13)으로 분출되면서 최대의 회전력을 발생할 수 있도록 시뮬레이션 또는 실험에 의해 설계될 수 있다.
예를 들어, 도 4와 같이 공급관(11)과 배수관(13)을 구비하는 경우, 공급관(11)은 누에고치 형태를 가진 하우징에 물을 공급하고, 배수관(13)은 누에고치 하우징과 삼각형의 로터(12)로 가두어진 물을 배수할 수 있다. 공급관(11)으로 공급된 물이 배수관(13)으로 배출됨에 따라 로터(12)가 회전하면 편심 회전축이 회전하고, 회전으로 인해 발전용 코일(30)과 자석(20)에 교류 전원이 발생할 수 있다. 이후 발전모듈(A, A')은 내부에 구비된 정류장치로 인해 교류 전원을 정류함으로써 직류 전원을 출력할 수 있다. 상기의 과정으로 외부의 전원 없이, 발전모듈(A, A')로부터 직류 전원이 발생되어 광원모듈(215, 225)에 공급됨으로써 에너지 하베스트 기능을 구비할 수 있으며, 전원이 공급된 광원모듈(215, 225)은 샤워하는 동안의 사용자에게 건강에 도움을 줄 수 있는 파장을 제공할 수 있다.
상기 물공급부(100)는 손잡이(120)를 포함하고, 상기 손잡이(120)는 분사부(220)와 물공급부(100)의 결합 또는 분리를 수행할 수 있다. 따라서 분사부(220)에 위치하는 광원모듈(225)을 손쉽게 교체할 수 있다. 고정형 샤워기의 경우, 고정형 분사부(210)와 물공급부(100)의 결합 또는 분리를 위한 결합구(130)를 구비함으로써, 고정형 분사부(210)에 위치하는 광원모듈(215)을 손쉽게 교체할 수 있다.
따라서 고정형 샤워기 또는 핸들형 샤워기의 분사부만 교체하여 사용할 수 있으므로, 별도의 설치비용이 없는 장점이 있다.
나아가서 상기 발전모듈(A, A')은 상기 손잡이(120)의 내부 또는 고정형 분사부(210)의 결합구(130) 내에 위치하는 것을 더욱 포함할 수 있다.
또한, 핸들형 샤워기의 경우, 도 3과 같이, 상기 광원모듈(225)은 상기 손잡이(120)의 표면에 위치하는 것을 더욱 포함할 수 있다.
상기 샤워기는 상기 발전모듈(A, A') 또는 상기 광원모듈(215, 225)의 작동오류를 감지하는 감지기와, 감지된 정보를 스마트폰에 전송하는 무선통신 모듈을 포함하는 제어부를 구비할 수 있다. 즉, 사용자는 무선통신과 연결된 스마트폰 앱을 통하여 샤워기의 사용 누적시간을 확인할 수 있으며, 광원모듈의 작동오류를 감지할 수 있고, 사용자의 편의를 위한 사후 관리 기능을 접목할 수 있는 IoT 기술을 적용할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부 내에 무선통신 모듈로써 저전력 블루투스를 탑재할 수 있으며, 그를 통하여 광원모듈(215, 225)의 온오프 신호를 스마트폰 앱으로 전송함으로써 작동오류를 알 수 있다.
좀더 구체적으로 상술한 것과 같이, 발전모듈(A, A')로부터 직류 전원이 발생되어 광원모듈(215, 225)에 공급됨으로써 에너지 하베스트 기능을 구비하는데, 이 때 생성된 에너지를 이용하여 광원모듈의 광에너지로 사용하는 것 뿐 아니라, 상기 제어부 내에 무선통신 모듈을 구동할 수 있다. 그러므로, 일실시예로는 상기 무선통신 모듈은 저전력으로도 구동될 수 있도록 BLE 중 싱글모드로 동작하여, 광원모듈(215, 225)의 온오프를 센싱하는 역할을 수행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 무선통신 모듈은 상기 광원모듈(215, 225)의 온오프를 이벤트화하여 블루투스와 같은 무선통신을 통해 페어링된 사용자의 스마트폰 앱에 전송하도록 구현할 수 있다.
또한, 무선통신 모듈의 전력사용을 좀 더 최소화하기 위해서, 제어부에 광원모듈(215, 225)의 온오프를 기록할 수 있는 카운터와 일정한 시간간격(주기)을 체크할 수 있는 타이머를 추가적으로 포함하여 구현할 수도 있다.
즉, 광원모듈(215, 225)의 온오프시 항상 BLE 싱글모드와 같이 무선통신 모듈로 이벤트를 전송하는 방식을 변경하여, 타이머로 체크할 수 있는 일정한 주기 안에서 일어나는 광원모듈(215, 225)의 온오프의 횟수를 카운팅하여, 이러한 카운팅 횟수만을 해당 주기의 마지막에 무선통신 모듈로 전송함으로써, 전력사용량을 절약하여 발전모듈(A, A')의 발전전력을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 이러한 추가적인 타이머와 카운터 또한 전력을 사용하기 때문에, 타이머의 주기는 너무 길어서는 안 되며 일상적인 샤워기의 사용 패턴보다는 짧게 설정되어, 발전모듈(A, A')의 에너지를 사용하여 구동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 타이머의 주기가 너무 긴 경우, 후술하는 것과 같이 사용자의 사용시간을 추정할 때 광원모듈(215, 225)의 온오프 이벤트의 정확한 시간을 확인하는 데 오차로서 동작할 수 있으므로, 그러한 점 또한 고려되어야 한다.
무선통신 모듈의 사용을 일정 시간 동안 보장하기 위해서, 상기 발전모듈(A, A')에서 발전되는 전기 에너지를 일정 부분 저장할 수 있도록, 무선통신 모듈에 추가적으로 캐패시터와 같은 에너지 저장 구성을 더 포함할 수 있다. 이러한 에너지 저장 구성을 통해 확보한 전기 에너지를 활용하여, 수 초간 무선통신 모듈의 데이터전송을 보장할 수 있게 된다.
즉 발전모듈(A, A')에서 전기 에너지의 발전이 멈추더라도, 무선통신 모듈은 에너지 저장 구성에 저장된 에너지를 사용하여 데이터전송을 할 수 있으며, 특히 이러한 구성을 상술한 타이머나 카운터를 같이 활용하는 경우, 저전력이면서도 데이터 전송의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 광원모듈(215, 225)이 온오프 되는 이벤트를 상기 무선통신 모듈을 통해 전송하면, 사용자의 스마트폰 앱에서는 상기 온오프 되는 이벤트 및 상기 이벤트의 시각을 감지하여 결과적으로는 누적된 이벤트 데이터와 시간 정보를 활용하여 상기 광원모듈(215, 225)의 작동시간을 확인할 수 있다.
결과적으로 사용자는 샤워기와 연동된 스마트폰 앱을 통하여 상기 광원모듈(215, 225)의 정상적인 작동시간을 추정할 수 있다. 또한, 상기 추정된 작동시간을 기록해 둠으로써, 제품의 매뉴얼 등에서 제공되는 평균적인 동작 수명과 대비하여 누적된 사용 시간을 비교할 수 있다. 결과적으로, 사용자는 이러한 정보를 바탕으로, 샤워기의 교체시기를 효과적으로 인지할 수 있다.
좀더 나아가서, 스마트폰 앱을 통하여 부품의 구입 및 교체, 수리와 같은 사후 관리를 빠르고 편리하게 접할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
A, A'; 발전모듈
10; 펌프
11; 공급관
12; 로터
13; 배수관
20; 자석
30; 코일
100; 물공급부
110; 호스
120; 손잡이
130; 결합구
200; 분사부
300; 거치대

Claims (8)

  1. 물 공급 라인과 연결되며 내부에 위치하는 유로와, 상기 유로와 연결되어 유입된 물의 흐름에 따라 전기를 발생시키는 발전모듈을 포함하는 물공급부;와
    상기 유로와 연결되어 물을 분사하는 분사노즐과, 비타민 합성을 유도하는 파장을 제공하는 광원모듈을 포함하는 분사부; 및
    상기 발전모듈 또는 상기 광원모듈의 작동오류를 감지하는 감지기와, 감지된 정보를 스마트폰에 전송하며 저전력으로 구동되는 무선통신 모듈과, 상기 광원모듈의 온오프를 기록할 수 있는 카운터와, 상기 광원모듈의 온오프 시간 간격을 체크할 수 있는 타이머를 포함하고, 일정한 주기 안에서 일어나는 광원모듈의 온오프의 횟수를 카운팅하여, 카운팅 횟수만을 해당 주기의 마지막에 무선통신 모듈로 전송하는 제어부;로 이루어지며,
    상기 발전모듈은, 상기 유로와 연결되어 수압에 의해 물이 공급되는 공급관과, 단면이 타원인 누에고치 형태의 하우징과, 상기 하우징 내에 위치하여 상기 공급관으로부터 제공된 물의 흐름 또는 수압에 의해 회전하는 삼각형 형태의 로터와, 상기 로터를 회전시킨 후 이동하는 물이 배출되는 배수관을 포함하는 펌프를 구비하며, 상기 공급관과 상기 배수관은 상기 로터의 편심 회전축에 대해 서로 대각선 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사부는, 상기 광원모듈로부터 290 내지 320nm의 파장을 제공하는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전모듈은 2.8 내지 3.5V의 직류전압을 발생시켜 상기 광원모듈에 인가하는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 물공급부는, 손잡이를 포함하고, 상기 손잡이는 상기 분사부와 상기 물공급부의 결합 또는 분리를 수행하는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발전모듈은 상기 손잡이의 내부에 위치하는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 광원모듈은 상기 손잡이의 표면에 위치하는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 하베스트 기능을 가지며 비타민 합성에 유리한 파장을 제공하는 샤워기.
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