KR102321196B1 - 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치 - Google Patents

샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 샤워기 헤드로 수돗물이 통과할 때 물의 흐름을 유도함으로써 샤워기 헤드 내의 염소 제거용 비드가 불규칙하게 진탕하거나 회전되게 하여 염소 제거용 비드가 서로 충돌하거나 마찰을 일으키도록 활성화 시키기 위해, 복수의 염소 제거용 비드(110)가 내입되고 상단이 개방되며 바닥에 복수의 배수구(121)가 형성된 함체(120); 소정의 두께를 가지고 상기 함체(120)의 상단을 개폐하도록 마련되며 상단에 물을 유도하는 유로가 형성되되, 상기 유로는 상단의 일측 가장자리에서 중앙 홈(132)까지 형성된 주입 유로(131)와, 상기 중앙 홈(132)에서 방사상으로 연장된 복수의 분산 유로(133)를 포함하고, 상기 주입 유로(131) 및 분산 유로(131)에는 상단에서 하단까지 관통된 다수의 노즐(135)이 형성된 커버 플레이트(130); 를 포함하는 샤워기 헤드에 내입되는 비드 활성화 장치(100)에 관한 것이다

Description

샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치{Activator of chlorine removal beads for shower heads}
본 발명은 염소 제거용 비드의 활성화 장치에 관한 것으로, 특히 샤워기 헤드에서 수돗물의 염소를 제거하기 위한 내입된 비드를 활성화시켜서 염소 제거 효율을 향상시킬 수 있게 하는 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수돗물은 상수도 정화처리시설에서 정화 처리한 후 상수도 파이프를 통해 각 가정으로 공급되는데, 수돗물의 공급 과정에서 수인성 전염병의 세균 증식을 억제하기 위해 정화 처리시 통상 염소로 소독을 하기 때문에 수돗물 내에는 0.1 ~ 0.3ppm 정도의 잔류 염소가 용해되어 있다.
이러한 잔류 염소는 미량이기는 하나, 인체가 수돗물에 장시간 노출될 경우 피부가 거칠어지고 심하면 가려움증을 유발하거나 아토피를 생성하게 되는 문제가 있으며, 더욱이 수돗물 속의 잔류염소가 기화함에 따라 호흡기관이나 코의 점막을 자극하는 등 불쾌감을 유발하는 문제점을 내포하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허등록 제10-1228501호(특허문헌 1)에서는 복수의 중심 토출공 및 상기 중심 토출공 주변에 배치된 복수의 주변 토출공을 가진 샤워 플레이트; 상기 샤워플레이트가 설치되는 샤워 헤드; 상기 샤워 헤드가 밀봉적으로 장착되는 헤드 어댑터; 상기 헤드 어댑터 내에 배치된 복수의 기능성 고형물; 상기 헤드 어댑터 내에 설치되어 상기 복수의 기능성 고형물을 지지하고, 복수의 통수공을 가진 지지판; 상기 헤드 어댑터 및 샤워 헤드의 내부공간에 설치된 부직포필터; 및 상기 부직포필터가 설치되는 케이스를 포함하는 샤워기가 제안된 바 있다.
여기서 상기 기능성 고형물은 세라믹, 활성탄, 비타민C, 아황산칼슘 중에서 적어도 하나 이상의 재질로 이루어진 것으로, 특히 활성탄, 입상 혹은 고형화된 비타민C, 아황산칼슘 등으로 이루어진 기능성 고형물에 의해 잔류염소 제거효율을 향상시키도록 하고 있다.
그러나 특허문헌 1을 포함한 종래 기술은, 기능성 고형물이 헤드 어댑터 내에 충진시 부동 형태로 내입되어 있기 때문에 수돗물이 통과할 때 진탕하거나 회전하지 않고 정지되어 있게 되어 잔류염소 제거 효율의 향상을 기대할 수 없다.
즉, 샤워기 헤드로 수돗물이 유입될 때 기능성 고형물이 불규칙하게 진탕하거나 회전하면서 서로 충돌하거나 마찰을 일으켜 샤워 볼("샤워 비드"라고도 불리운다. 본 발명에서는 이를 단순히 "비드"라 칭하기로 한다.)의 표면에서 염소성분을 제거할 수 있는 성분이 탈리되어, 탈리된 분말 및/또는 비드의 표면의 염소 제거성분, 예컨대 샤워 볼로서 통상 사용되는 아황산염의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 성분이 수중의 염소와 효과적으로 신속하게 반응하여 염소 성분을 제거할 수 있으나, 종래 기술에 따른 기능성 고형물은 샤워기 헤드 내에서 마찰을 일으킬 수 있을 정도로 회전하거나, 진탕하지 않고, 단순히 물에 의해 부유하는 정도의 상태로 있기 때문에 실질적으로 수중의 염소를 제거하는 성능은 미미하거나 거의 없어서, 대부분의 소비자들은 샤워 볼이 내장된 샤워기 헤드에 대해 신뢰하지 않고 있다.
또한, 특허문헌 1의 경우, 고형물을 고정하기 위한 별도의 장치가 마련되어 있지 않아, 예를 들어 샤워기 헤드를 열고, 케이스를 분리하면 고형물이 그대로 바닥으로 떨어지는 구조이므로, 고형물의 교체 작업성이 불편하다는 문제점도 갖고 있다.
그뿐 아니라 샤워기 헤드 또는 손잡이 부분에 염소 제거용 비드가 부동 형태로 충진한 상태에서 수돗물을 400~500ℓ 통수하면, 잔류 염소의 제거능력이 현저히 감소하였는데, 그 원인은 다양하게 있을 수 있으나 염소 제거용 비드가 색변된 것으로 미루어 볼 때 주로 상수도의 노후 배관으로부터 발생한 오염물이 수돗물과 함께 유입되면서 염소 제거용 비드의 표면을 오염시키거나 표면에 고착되어 잔류 염소 제거 능력을 저하시키는 것으로 판단된다.
즉, 상수도 배관이 오래된 지역에서 수돗물을 20ℓ 통수하면, 도 6과 같이 종이 필터의 구멍 주변이 갈색으로 색변됨과 동시에 이물질이 끼었으며, 이는 수돗물에 다량의 오염물이 함유되어 있다고 추정되는바, 이에 샤워기 헤드에 내입된 염소 제거용 비드의 표면을 오염시키지 않는 새로운 방안이 요구되고 있다.
대한민국 특허등록 제10-1228501호 등록특허공보 (2013.1.31 공고)
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 샤워기 헤드로 수돗물이 통과할 때 물의 흐름을 유도함으로써 샤워기 헤드 내의 염소 제거용 비드가 불규칙하게 진탕하거나 회전되게 하여 염소 제거용 비드가 서로 충돌하거나 마찰을 일으키도록 활성화 시킬 수 있게 하는 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
샤워기 헤드에 내입되는 염소 제거용 비드의 활성화 장치로서, 복수의 염소 제거용 비드가 내입되고 상단이 개방되며 바닥에 복수의 배수구가 형성된 함체;
소정의 두께(바람직하게는 2mm ~ 5mm를 가지고 상기 함체의 상단을 개폐하도록 마련되며 상단에 물을 유도하는 유로가 형성되되, 상기 유로는 상단의 일측 가장자리에서 중앙 홈까지 형성된 주입 유로와, 상기 중앙 홈에서 방사상으로 연장된 복수의 분산 유로를 포함하고, 상기 주입 유로 및 분산 유로에는 상단에서 하단까지 관통된 다수의 노즐이 형성된 커버 플레이트;
로 이루어져, 샤워기 헤드로 유입된 수돗물이 상기 주입 유로, 중앙 홈 및 분산 유로를 경유하여 상기 노즐을 통해 함체 내부로 분출되게 한 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예로서, 상기 유로는 복수의 상기 분산 유로 및 상기 주입 유로를 상호 연결하는 적어도 하나 이상의 연결 유로를 더 포함하고, 상기 연결 유로에 상기 노즐이 더 형성될 수 있다.
이때 상기 노즐은 소정 각도 경사지게 천공된 것일 수 있다.
또한, 상기 커버 플레이트는, 중앙에서 하향 연장되어 하단이 상기 함체의 바닥에 접하는 지지대를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버 플레이트는, 상기 주입 유로의 양측 가장자리에서 상향 돌출된 한 쌍의 가이드 벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 함체의 바닥과 상기 염소 제거용 비드 사이에 필터 부재가 개재될 수 있다.
본 발명의 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치에 따르면, 샤워기 헤드로 수돗물이 통과할 때 염소 제거용 비드가 내입된 함체의 입구에 형성된 특정 형태의 유로 및 다수의 노즐을 통해서 수돗물이 고속 분출하여 염소 제거용 비드가 불규칙하게 진탕하거나 회전 가능하게 되고, 그에 따라 염소 제거용 비드가 서로 충돌하거나 마찰을 일으키도록 활성화됨으로써 비드의 표면의 오염 및 이물질의 고착 현상을 방지할 수 있는 동시에 염소 제거용 비드의 표면으로부터 염소 제거 성분(예를 들면 아황산염의 알칼리 금속 또는 토금속염의 미분)이 효과적으로 탈리될 수 있다.
따라서, 본 발명의 비드 활성화 장치에 의하면, 비드 표면을 오염시키지 않고 장시간 수돗물의 잔류 염소를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치는 염소 제거용 비드 및 필터 부재가 함체 내에 내입되어 있는 구조이므로, 염소 제거용 비드가 소진되거나 필터 부재의 필터링 기능이 저하된 경우, 샤워기 헤드를 열고 함체를 교체하기만 하면 간단히 염소 제거용 비드와 필터 부재를 교환할 수 있게 되어 교체 작업이 매우 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 사용상태를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 사용상태를 보인 단면도이다.
도 6은 노후 상수도 배관으로 공급된 수돗물이 통수된 종이 필터를 촬영한 사진이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 양태를 예시하고, 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 양태에만 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'된다는 것은 '직접적으로 연결'되거나 어떠한 요소를 두고 '간접적으로 연결'된 경우를 포함하며, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아닌, 다른 구성요소가 추가될 수 있는 것을 의미한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지닌 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 조립 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 사용상태를 보인 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하는 바와 같이 본 발명의 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치(100)는 샤워기 헤드(200)에 내입되는 것으로, 염소 제거용 비드(110)가 내입되는 함체(120) 및 커버 플레이트(130)를 포함한다.
상기 염소 제거용 비드(110)는 예를 들면 아황산 칼슘과 같은 다공성 입자 형태로 제조된 것일 수 있으며, 잔류 염소를 제거할 수 있도록 한 것이면 그 재료와 형태는 제한이 없다.
상기 함체(120)는 복수의 염소 제거용 비드(110)를 저장할 수 있도록 하기 위해 상단이 개방된 용기 형태일 수 있으며, 바닥에는 복수의 배수구(121)가 천공되어, 상기 함체(120)로 유입된 수돗물이 배수구(121)를 통해 배출된다,
상기 커버 플레이트(130)는 소정의 두께를 가지고 상기 함체(120)의 상단을 개폐하도록 마련되며 상단에는 수돗물을 유도하는 유로가 형성된다.
상기 유로는, 커버 플레이트(130)의 상단의 일측 가장자리에서 중앙 홈(132)까지 형성된 주입 유로(131)와, 상기 중앙 홈(132)에서 방사상으로 연장된 복수의 분산 유로(133)를 포함하며, 이때 상기 주입 유로(131)의 폭과 깊이는 상기 분산 유로(133)보다 크고 깊게 마련될 수 있으며, 상기 중앙 홈(132)의 직경과 깊이는 상기 주입 유로(131)의 폭보다 크고 더 깊게 마련될 수 있다.
또한, 상기 커버 플레이트(130)는 상기 주입 유로(131) 및 분산 유로(133) 위치에서 상단으로부터 하단까지 관통된 다수의 노즐(135)을 포함한다.
이와 같이 구성하면, 손잡이(210)를 통해 샤워기 헤드(200)로 유입된 수돗물이 주입 유로(131)를 경유하여 중앙 홈(132)으로 이동하는 동안 일부가 주입 유로(131)의 노즐(135)을 통해 함체(120) 내부로 분사되고, 나머지 수돗물은 분산 유로(133)를 통해 사방으로 퍼지면서 분산 유로(133)의 노즐(135)을 통해 함체(120) 내부로 분사되어, 함체(120) 내의 염소 제거용 비드(110)가 고압으로 분사되는 수돗물에 의해 불규칙하게 진탕함과 동시에 회전하면서 서로 충돌하거나 마찰을 일으켜 활성화 된다.
바람직한 실시 예로서, 상기 유로는 복수의 상기 분산 유로(133) 및 상기 주입 유로(131)를 상호 연결하는 적어도 하나 이상의 연결 유로(134)를 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 연결 유로(134)에도 상기 노즐(135)이 형성될 수 있다.
상기 연결 유로(134)는 예시한 바와 같이 원형으로 이루어질 수 있고, 복수인 경우에 그 직경을 서로 다르게 할 수 있으며, 이와 같이 구성하면 커버 플레이트(130)의 전체 면에 다수의 노즐(135)이 배치되므로 함체(120) 내의 염소 제거용 비드(110) 전체가 활성화되어 염소 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 수돗물은 커버 플레이트(130) 상단 전체 면에 접한 상태에서 함체 내부로 유입되지 않고 제한적인 공간인 유로를 경유하여 함체 내부로 유입되기 때문에 노즐(135)을 통해 분출되는 수돗물은 고속 및 고압으로 분사되어 염소 제거용 비드(110)의 활성화는 촉진시킬 수 있는 것이다.
상기 염소 제거용 비드(110)를 더 효과적으로 활성화시키기 위해 상기 노즐(135)은 소정 각도, 예컨대 15°내지 45°, 바람직하기로는 30°내지 40°로 경사지게 천공될 수 있으며, 이 경우 노즐(135)을 통해 분사되는 수돗물이 염소 제거용 비드(110)를 향하여 수직으로 분사되지 않고 사선으로 분사되어 염소 제거용 비드(110)가 함체(120) 내에서 회전 운동을 부여하게 되므로 염소 제거용 비드(110)의 상호 충돌 및 마찰력을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 커버 플레이트(130)는, 중앙에서 하향 연장되어 하단이 상기 함체(120)의 바닥에 접하게 되는 지지대(136)를 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 지지대(136)는 하측으로 갈수록 면적이 감소하는 원추형일 수 있다.
또한, 상기 함체(120)의 바닥과 상기 염소 제거용 비드(110) 사이에는 부직포와 같은 필터 부재(140)가 개재될 수 있으며, 상기 필터 부재(140)는 염소 제거용 비드(110)에서 탈리된 분진이나 수돗물 내의 이물질을 필터링 함으로써 상기 배수구(121)의 막힘 현상을 방지하는 동시에 배수구(121)로 배출되는 물을 정화시키는 기능을 가진다.
상기 지지대(136)는 샤워기 헤드(200) 내로 유입되는 수돗물의 수압에 의해서 상기 커버 플레이트(130)의 중앙 부분이 함체(120)의 바닥을 향해 함몰되는 변형을 방지할 수 있고, 나아가 상기 필터 부재(140)가 수압 또는 부력에 의해서 부유하거나 들뜨지 않고 함체(120) 바닥에 고정시키는 기능을 가진다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치의 사용상태를 보인 단면도로서, 전술한 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 표기하며, 그에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치(100)는, 커버 플레이트(130)의 상단에서 상기 주입 유로(131)의 양측 가장자리에 한 쌍의 가이드 벽(137)을 상향 돌출되게 한 것을 특징으로 한다.
샤워기는 손잡이(210)에서 샤워기 헤드(200)로 수돗물이 유입되는 구조상 도 3과 같이 샤워기 헤드(200)의 측방향으로 수돗물이 유입되게 하는 구조가 있고, 또는 도 5와 같이 샤워기 헤드(200)의 상부 중심으로 수돗물이 유입되게 하는 구조가 있기 때문에, 도 3 구조의 샤워기 헤드(200)에 설치되는 커버 플레이트(130)에는 가이드 벽(137)이 필요하지 않으나, 도 5 구조의 샤워기 헤드(200)에 설치되는 커버 플레이트(130)에는 손잡이(210)에서 유입되는 수돗물을 주입 유로(131)와 중앙 홈(132)으로 유도하기 위한 별도의 가이드 수단이 필요하다. 따라서, 상기 주입 유로(131)의 가장자리에 가이드 벽(137)을 설치하면, 손잡이(210)를 통해 공급되는 수돗물을 가이드 벽(137) 사이, 즉 주입 유로(131) 사이로 유도할 수 있다.
도 4 및 도 5의 예시에서는 상기 가이드 벽(137)이 삼각형 형태로 돌출된 것을 보였으나, 샤워기 헤드(200)의 내부 구조에 따라, 상기 가이드 벽(137)의 돌출 형태는 변경될 수 있다는 것을 밝혀 둔다.
한편, 본 발명에 따른 염소 제거용 비드의 활성화 장치를 수작업으로 제작하여 샤워기 헤드에 장착하고, 수돗물 2000ℓ를 통수한 결과, 염소 제거용 비드의 색변이 발생하지 않고 본래 색상인 백색을 유지하였으며, 이는 염소 제거용 비드가 함체(120) 내에서 활성화됨에 따라 비드 표면의 오염 및 오염원 고착 현상이 일어나지 않음을 확인하였다.
이와 같이 상술한 설명은 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 특정의 실시 예나 형상 및 수치에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형 가능하고, 그러한 수정 및 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100... 비드 활성화 장치 110... 염소 제거용 비드
120... 함체 121... 배수구
130... 커버 플레이트 131... 주입 유로
132... 중앙 홈 133... 분산 유로
134... 연결 유로 135... 노즐
136... 지지대 137... 가이드 벽
140... 필터 부재 200... 샤워기 헤드
210... 손잡이

Claims (6)

  1. 샤워기 헤드에 내입되는 비드 활성화 장치로서,
    복수의 염소 제거용 비드가 내입되고 상단이 개방되며 바닥에 복수의 배수구가 형성된 함체;
    소정의 두께를 가지고 상기 함체의 상단을 개폐하도록 마련되며 상단에 물을 유도하는 유로가 형성되되, 상기 유로는 상단의 일측 가장자리에서 중앙 홈까지 형성된 주입 유로와, 상기 중앙 홈에서 방사상으로 연장된 복수의 분산 유로를 포함하고, 상기 주입 유로 및 분산 유로에는 상단에서 하단까지 관통된 다수의 노즐이 형성된 커버 플레이트;
    로 이루어져, 샤워기 헤드로 유입된 물이 상기 주입 유로, 중앙 홈 및 분산 유로를 경유하여 상기 노즐을 통해 함체 내부로 분출되게 마련되고,
    상기 주입 유로의 폭과 깊이는 상기 분산 유로보다 크고 깊게 마련되며,
    상기 중앙 홈의 직경과 깊이는 상기 주입 유로의 폭보다 크고 깊게 마련되되,
    상기 함체의 바닥과 상기 염소 제거용 비드 사이에 필터 부재가 개재되고,
    상기 커버 플레이트는, 중앙에서 하향 연장되어 하단이 상기 함체의 바닥에 접하여 상기 필터 부재를 고정하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로는 복수의 상기 분산 유로 및 상기 주입 유로를 상호 연결하는 적어도 하나 이상의 연결 유로를 더 포함하고, 상기 연결 유로에 상기 노즐이 더 형성된 것을 특징으로 하는 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 노즐은 15°내지 45°각도로 경사지게 천공된 것을 특징으로 하는 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 커버 플레이트는, 상기 주입 유로의 양측 가장자리에서 상향 돌출된 한 쌍의 가이드 벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워기 헤드의 염소 제거용 비드의 활성화 장치.
  6. 삭제
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