KR102542799B1

KR102542799B1 - 공기 혼합 샤워기

Info

Publication number: KR102542799B1
Application number: KR1020220172235A
Authority: KR
Inventors: 선희수
Original assignee: (주)화수
Priority date: 2022-12-12
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-06-15

Abstract

본 발명은 유입공을 통해 샤워호스 내부로 공기가 유입되어 물과 함께 혼합되고 노즐에서 분사되면서 마사지할 수 있는 샤워기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기와 혼합된 물이 파지관체의 관체안내깃과 헤드부의 헤드안내깃에 의해 와류로 유동하며, 물과 혼합된 공기의 일부는 포켓챔버에 시간이 지날수록 점차 적층됨에 따라 사용자가 적층된 에어포켓을 확인하여 샤워시에 사용되는 물을 절약할 수 있는 샤워기에 관한 것이다.

Description

공기 혼합 샤워기 {Air mixing shower}

일반적으로, 샤워기는 냉수 또는 온수를 뿌리는 물뿌리개 모양의 분사장치로서, 화장실, 싱크대, 욕조, 바디 샤워기, 워터풀, 연수기등으로 널리 이용된다.

흔히 사용되는 샤워기는 욕실에 설치되어 키보다 높은 곳에 물뿌리개와 같은 노즐, 즉 분출구가 물이 유출되는 손잡이와 일체화되어 필요시 이용하고 있고, 이를 사용하기 위해 꼭지를 돌리면 차가운 물이나 따뜻한 물이 나오도록 되어 있다. 이때 분출되는 차가운 물이나 따뜻한 물을 샤워라 하여 간단하게 몸을 씻는 경우에 사용되곤 한다. 따라서, 바쁜 생활에 여유가 없는 현대인들은 탕욕보다 간단하게 샤워만으로 끝내는 일이 많이 생겼다.

단독 주택이나 아파트의 욕실등에 설치되는 샤워기의 노즐에 있어 종래에는 고정된 형태가 많았으나, 현재에는 핸드샤워와 같은 노즐을 손에 쥐고 자유로이 움직일 수 있는 것이 많이 보급되고 있는 실정이다. 그러다보니 사용자들은 사워기와 더욱 밀접할 수 있게 되었고, 이로 인하여 샤워기의 기능이 그냥 쏟아지는 분출구의 물로 몸을 씻는 것으로 끝나지 않고 다양한 기능을 갖는 여러 종류의 샤워기들을 요구하게 되었다.

그 중 일례로 신체에 직접 접촉하는 샤워기의 분사물이 마사지 기능도 함께 부가함으로써 세신하는 시간동안 혈액순환 및 피부건강의 증진을 위할 수 있다.

이를 구현하기 위해, 샤워기에서 물이 분사되기 전 공기를 내부로 유입받아서 물에 용해 및 혼합하여 물이 공기와 함께 분사됨으로써 신체에 시원한 타격감을 제공한다.

또한, 공기는 샤워기 내부의 물과 혼합되는 과정에서 모공보다 크기가 작은 초미세 기포로 형성되어 피부 깊숙이 침투하여 수분을 공급하고 모공 속 노폐물과 찌꺼기를 깨끗이 씻어내며, 기포 자체가 미세한 진동을 일으키게 되므로 두피와 피부 표면의 오래된 각질도 볏겨낼 수 있다.

샴푸·비누·바디클리너 등과 같은 각종 세정제 및 세척제의 사용을 줄이면서도 모공 속의 노폐물과 불순물의 제거가 가능하고, 피부질환에 의한 가려움 등의 경감이 가능하며, 진피층까지 산소를 공급하여 피부조직을 활성화함에 더해, 레너드 효과(Lenard effect)에 의한 음이온을 발생시켜 피로회복 및 피부미용에 좋다.

이와 관련하여 대한민국 등록실용신안 제20-0475366호를 통해, 일상적으로 사용하는 수돗물 등의 유체(이하 통칭 유체)에 공기를 강제로 혼입시켜 음(-)이온과 기포(공기, 용존산소)가 풍부한 미세기포 버블 기능수를 만들고 피톤치드나 향기를 혼입할 수 있는 다기능 미세기포 절수 샤워헤드가 개시된바 있으나, 샤워헤드의 내부공간으로 공기를 강제로 흡입시켜주기 위한 별도의 공기주입장치의 구비 및 설치에 따른 비용지출의 문제와 더불어 설치공간 확보의 과제가 문제시되어 왔다.

그리고 샤워기를 샤워할 시에 사용자가 물을 얼마나 사용하고 있는지 직관적으로 확인하기가 어려워 물의 절약하는 노력에 도움이 되지 않으며 사용자의 직감에 의존하여야 하는 문제가 있다.

따라서 공기를 유입받아서 물과 혼합한 후 사용자의 신체에 시원하게 타격하여 마사지 효과를 구현하면서도 물의 사용량을 직관적으로 확인하여 물을 절약하려는 사용자의 노력에 도움이 되는 샤워기의 개발이 대두된다.

KR 20-0475366 (Y1) 2014.11.20. KR 10-2012-0102423 (A) 2012.09.18.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은 유입공을 통해 샤워호스 내부로 공기가 유입되고 파지관체에 형성된 관체안내깃과 헤드부에 형성된 헤드안내깃에 의해 유동이 와류로 형성되어 공기와 물의 혼합이 촉진되어 공기거품이 형성되며 헤드부에서 분사되면서 피부에 부드러운 타격감을 줄 수 있는 공기 혼합 샤워기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 관체안내깃에 의해 물이 소용돌이로 유동하면서 파지관체 내부에 쌓이는 불순물 및 이물질을 억제하여 청결하게 유지하며, 헤드안내깃에 의해 물이 소용돌이를 그리면서 분사판에서 일부의 노즐에 공기분사가 쏠리는 것을 막고 에어플러싱할 수 있는 공기 혼합 샤워기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유입공을 통해 샤워호스 내부로 유입되는 물과 공기가 상기 포켓챔버 내부로 유입되다가 포켓챔버의 상단이 막힘으로써 물이 하향 이동하고 공기만 남아 형성되는 에어포켓이 시간이 지날수록 점점 커지며, 에어포켓의 크기를 사용자가 확인함으로써 물의 사용량을 직관적으로 파악할 수 있는 공기 혼합 샤워기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 헤드부의 전면으로 물이 분사되면 헤드부의 중심부에 전,후면이 관통하며 형성된 공기유동로를 통해 분사되는 물로부터 헤드부의 후면측에서 전면측으로 공기를 흡기하여 물 분사 방향으로 이동시키는 공기 혼합 샤워기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 사용자가 손으로 파지하는 파지관체의 단면을 타원형상으로 형성되어 우수한 그립감을 느낄 수 있으며, 파지관체의 내부에 형성되는 유수관체가 상기 파지관체와 포켓챔버 공간으로 이격을 두면서 정원형상으로 형성되어 물이 원활하게 유동할 수 있는 공기 혼합 샤워기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 유입공(21)을 통해 샤워호스(20) 내부로 공기가 유입되는 샤워기에 있어서, 내부가 중공인 관 형상으로 형성되며, 하단에 상기 샤워호스(20)와 연통되게 결합되는 결합공(140)이 구비되고, 상기 결합공(140)의 내측에 형성되어 내부를 유동하는 물이 소용돌이로 유동하게 하는 관체안내깃(130)이 형성되는 파지관체(100); 및 내부가 중공인 원형상으로 형성되며, 상기 파지관체(100)와 결합되고, 상기 파지관체(100) 내부의 물을 유입받는 연결구(210)가 형성되며, 전면에 구비되는 분사판(240)의 노즐(241)로 공기가 혼합된 물이 분사되는 헤드부(200);를 포함하되; 상기 헤드부(200)의 중심부에는 측면이 밀폐되고 전면 및 후면이 개방되어 상기 노즐(241)로 물이 분사됨에 의해 상기 헤드부(200) 후면측의 공기를 전면측으로 유동시키는 공기유동로(230)가 형성되어 상기 헤드부(200) 전면에는 상기 파지관체(100)를 통과한 공기와 상기 공기유동로(230)를 통과한 공기가 혼재된다.

또한 본 발명의 상기 연결구(210)의 후단에는 굴곡진 격벽 형상의 헤드안내깃(220)이 형성되고, 상기 헤드안내깃(220)에 부딪친 물이 헤드부(200) 내부에서 원주방향으로 유동된다.

또한 본 발명의 상기 파지관체(100)의 내부공간은 상기 파지관체(100)에 상하로 배치되는 유수관체(110)의 내부공간으로, 하단이 개방되어 상기 결합공(140)과 연통되고 상단이 개방되어 헤드부(200)와 연결되는 중심챔버(111); 및 상기 유수관체(110)가 상기 파지관체(100)의 내면과 이격되어 형성되는 공간으로, 하단이 개방되어 상기 결합공(140)과 연통되고 상단이 막힌 형상인 포켓챔버(120);를 포함한다.

또한 본 발명의 공기가 혼합된 물은 상기 결합공(140)을 통과하고 상기 중심챔버(111) 및 포켓챔버(120)로 분기되어 유입되고; 상기 포켓챔버(120)로 유입된 물의 일부가 상기 포켓챔버(120) 하부로 내려감에 따라 상기 포켓챔버(120)의 상부에 공기가 잔류하는 에어포켓(121)이 형성되며, 상기 에어포켓(121)의 상하 길이는 상기 파지관체(100)로 물이 유입되는 시간에 따라 점차 길어져 포켓챔버(120) 내의 물수위가 내려간다.

또한 본 발명의 상기 파지관체(100)는 투명 재질로 형성되어 포켓챔버(120) 내의 물 수위가 노출되며, 상기 파지관체(100)의 특정 높이에 단일 또는 복수개로 물사용량(150)이 표시된다.

또한 본 발명의 상기 파지관체(100)는 그 단면이 타원형상으로 형성되며, 상기 포켓챔버(120)를 사이에 두고 파지관체(100)와 이격되는 유수관체(110)는 그 단면이 정원형상으로 형성된다.

또한 본 발명의 상기 헤드부(200) 내부에서 유체가 만드는 소용돌이의 직경은 상기 파지관체(100) 내부에서 유체가 만드는 소용돌이의 직경보다 더 크다.

또한 본 발명은 상기 포켓챔버(120)의 개방된 하단을 밀폐하도록 배치되며, 중심부에 상기 유수관체(110)에 대응되는 중심홀(161)이 형성되고, 유체가 상기 포켓챔버 내부로 출입하는 대경홀(162)과, 상기 대경홀보다 작은 직경의 소경홀(163)이 형성되는 공기조절링(160);을 포함한다.

본 발명에 따른 공기 혼합 샤워기는 유입공을 통해 샤워호스 내부로 공기가 유입되고 파지관체에 형성된 관체안내깃과 헤드부에 형성된 헤드안내깃에 의해 유동이 와류로 형성되어 공기와 물의 혼합이 촉진되어 공기거품이 형성되며 헤드부에서 분사되면서 피부에 부드러운 타격감을 줄 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 관체안내깃에 의해 물이 소용돌이로 유동하면서 파지관체 내부에 쌓이는 불순물 및 이물질을 억제하여 청결하게 유지하며, 헤드안내깃에 의해 물이 소용돌이를 그리면서 분사판에서 일부의 노즐에 공기분사가 쏠리는 것을 막고 에어플러싱할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 유입공을 통해 샤워호스 내부로 유입되는 물과 공기가 상기 포켓챔버 내부로 유입되다가 포켓챔버의 상단이 막힘으로써 물이 하향 이동하고 공기만 남아 형성되는 에어포켓이 시간이 지날수록 점점 커지며, 에어포켓의 크기를 사용자가 확인함으로써 물의 사용량을 직관적으로 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 헤드부의 전면으로 물이 분사되면 헤드부의 중심부에 전,후면이 관통하며 형성된 공기유동로를 통해 분사되는 물로부터 헤드부의 후면측에서 전면측으로 공기를 흡기하여 물 분사방향으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 사용자가 손으로 파지하는 파지관체의 단면을 타원형상으로 형성되어 우수한 그립감을 느낄 수 있으며, 파지관체의 내부에 형성되는 유수관체가 상기 파지관체와 포켓챔버 공간으로 이격을 두면서 정원형상으로 형성되어 물이 원활하게 유동할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 샤워꼭지와 유입공이 형성된 샤워호스를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 샤워본체의 전체사시도.
도 3은 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 파지관체 하단부의 단면을 나타낸 단면사시도.
도 4는 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 샤워본체의 단면도.
도 5는 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 파지관체 내부를 나타낸 것으로, (a)는 포켓챔버 내부에 에어포켓이 형성되는 초기상태의 단면도, (b)는 적정한 사용량으로 샤워를 진행했을 시에 포켓챔버 내부에 형성되는 에어포켓의 크기를 나타낸 단면도, (c)는 과다한 사용량으로 샤워를 진행했을 시에 포켓챔버 내부에 형성되는 에어포켓의 크기를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 헤드부를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 샤워본체 내부의 물 유동을 나타낸 정면도.
도 8은 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 샤워본체 내부의 물 유동을 나타낸 단면도.
도 9는 본 발명의 공기 혼합 샤워기에서 공기조절링을 도시한 것으로, (a)는 사시도, (b)는 파지관체 내부에 배치된 상태의 단면사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

샤워본체(10)의 사용시에 통상 수직으로 세워지고 사용자를 향한 방향으로 배치되어 사용된다. 이 상태를 기준으로 하여 각 구성의 위치를 설명한다. 샤워본체(10)가 세워진 상태에서 위쪽을 상단, 아래쪽을 하단이라 하며, 전면은 물이 분사되는 쪽을, 후면은 물이 분사되는 쪽의 반대쪽을 의미하며, 물의 유동이 진행하는 방향을 기준으로 선단이란 샤워꼭지(22)를 향한 방향을, 후단이란 노즐(241) 쪽을 향한 방향을 의미한다.

도 1 내지 도 8를 참고하여 본 발명에 따른 공기 혼합 샤워기는 공기를 유입받아서 샤워기 내부에서 물과 혼합되어 분사되면서 사용자의 피부에 시원한 타격감을 전하여 마사지할 수 있는 샤워기에 관한 것으로,

유입공(21)을 통해 샤워호스(20) 내부로 공기가 유입되는 샤워기에 있어서,

내부가 중공인 관 형상으로 형성되며, 하단에 상기 샤워호스(20)와 연통되게 결합되는 결합공(140)이 구비되고, 상기 결합공(140)의 내측에 형성되어 내부를 유동하는 물이 소용돌이로 유동하면서 물과 공기를 혼합시키는 관체안내깃(130)이 형성되는 파지관체(100); 및

내부가 중공인 원형상으로 형성되며, 상기 파지관체(100)와 결합되고, 상기 파지관체(100) 내부의 물을 유입받는 연결구(210)가 형성되며, 전면에 구비되는 분사판(240)의 노즐(241)로 공기가 혼합된 물이 분사되는 헤드부(200);를 포함하되;

상기 헤드부(200)의 중심부에는 측면이 밀폐되고 전면 및 후면이 개방되어 상기 노즐(241)로 물이 분사됨에 의해 상기 헤드부(200) 후면측의 공기를 전면측으로 유동시키는 공기유동로(230)가 형성되어 상기 헤드부(200) 전면에는 상기 파지관체(100)를 통과한 공기와 상기 공기유동로(230)를 통과한 공기가 혼재된다.

본 발명의 샤워기는 물만 노즐(241)로 분사하는 것이 아닌 공기를 유입받아서 물과 혼합한 후 공기와 혼합된 물이 노즐(241)로 분사하도록 함으로써 사용자의 피부를 시원하게 타격하여 마사지 효과를 낼 수 있으며, 또한 공기가 물과 혼합되는 과정에서 형성되는 공기거품이 피부에 존재하는 노폐물, 각질 등을 강력하게 세정할 수 있는 샤워기이다.

샤워호스(20) 내,외부를 연통하는 유입공(21)을 통해 공기를 샤워호스(20) 내부로 끌어오며 공기와 물이 함께 샤워호스(20)를 따라서 유동한다. 상기 유입공(21)은 샤워호스(20)에 형성될 수도 있고, 물 개폐장치인 샤워꼭지(22)에 형성될 수 있으며, 샤워호스(20)와 샤워꼭지(22) 사이 또는 샤워호스(20)를 절개하고 그 사이에 별도의 공기유입장치를 둘 수도 있다. 본 발명은 샤워본체(10) 하부의 어느 위치이건 관계없이 공기가 유입되는 유입공을 설치할 수 있으며, 도 1과 같이 샤워호스(20)에 설치되는 것으로 한정하지 않는다. 다만, 설명의 편의를 위하여 샤워호스(20)에 유입공(21)이 형성되는 것으로 도시한다.

샤워호스(20)와 샤워본체(10)가 연결되는 지점인 결합공(140)에서 샤워호스(20)의 물은 샤워본체(10)로 유입된다. 이때, 상기 결합공(140)의 내측에 배치되는 관체안내깃(130)의 경사에 의하여 물은 파지관체(100)의 내부에서 원주방향으로 소용돌이 유동을 그리게 되며, 물과 공기의 혼합이 촉진된다.

공기와 혼합된 물은 소용돌이 유동을 그리면서 유수관체(110)를 통과하고 헤드부(200)로 유입된다.

상기 유수관체(110)는 파지관체(100)의 내면에서 이격되게 구비되어 상기 유수관체(110)와 파지관체(100) 사이의 공간인 포켓챔버(120)가 형성되는데, 공기와 혼합된 물은 상기 결합공(140)을 통과하면서 유수관체(110)의 내부 공간인 중심챔버(111)와 포켓챔버(120)로 분기되어 유입된다.

상기 중심챔버(111)는 연결구(210)를 통해 헤드부(200)와 연통되고, 포켓챔버(120)의 상단은 막혀서 더이상의 유동이 불가능하다. 포켓챔버(120) 내부로 유입된 물과 공기 중, 물보다 비중이 작은 공기는 상부에 위치하고 물은 포켓챔버(120)를 되돌아나가서 다시 중심챔버(111)로 진행한다. 따라서 공기는 상기 포켓챔버(120)에 잔류하여 에어포켓(121)을 형성하는데, 본 발명의 샤워기를 통한 물의 사용량이 많아질수록 포켓챔버(120)에 쌓이는 공기의 양이 증가한다.

사용자가 투명재질의 파지관체(100)를 통해 포켓챔버(120) 내의 에어포켓(121)을 확인함으로써 스스로 물의 사용량을 직관적으로 파악할 수 있으며 물을 절약하려는 노력에 도움을 줄 수 있다.

상기 유수관체(110)를 통과하여 연결구(210)를 통해 헤드부(200)로 유입된 물과 공기는 연결구(210)의 후단에 배치되는 격벽 형상의 헤드안내깃(220)에 의하여 헤드부(200)의 원주방향을 따라 소용돌이 유동을 그리게 되는데, 이로 인하여 연결구(210)에 가까운 분사판(240)의 노즐(241)로 물 속의 공기가 집중되는 것을 방지하고 분사판(240)의 전체 면적에 공기를 균일하게 분포시킬 수 있다.

공기가 혼합된 물이 헤드부(200)의 전면에 구비되는 분사판(240)의 노즐(241)로 분사되면서 사용자의 피부를 시원하게 타격하고 노폐물 등을 강한 세정력으로 세신할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 샤워기는 샤워호스(20) 외부의 공기를 유입공(21)을 통하여 샤워호스(20) 내부로 유입받는다. 상기 유입공(21)은 샤워호스(20) 중 어느 위치에 형성되어도 상관없으나, 샤워꼭지(22)와 샤워호스(20)가 결합되는 지점인 결합볼트에 형성되어도 좋다. 또는, 상기 샤워호스(20)의 중간지점에서 약간 경질의 소재로 공기를 유입받을 수 있는 구조로 형성될 수도 있다.

물의 사용시에, 물이 샤워꼭지(22)에서 분출된 후 샤워호스(20)를 따라서 이동하되, 상기 유입공(21)을 통하여 배출되지 않는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 유입공(21)을 통하여 샤워호스(20) 외부의 공기가 내부로 유입되고, 샤워호스(20) 내부의 물이 유입공(21)을 통하여 외부로 유출되면 본 발명의 목적인 물절약에 저해된다. 유입공(21)을 통해 물의 유출을 막고 공기만 유입되는 구조는 주지기술을 따를 수 있으며 본 발명의 일실시예에 의한 도면에서는 이러한 구조를 생략하고 유입공(21)만 도시하였다.

또한 샤워가 끝나 물 사용이 종료되면, 상기 샤워호스(20) 및 샤워본체(10) 내부에 잔류하던 물은 상기 유입공(21)을 통하여 배출되게 한다. 따라서 잔류수를 제거할 수 있으며 물이 오염되거나 물 때가 생기는 것을 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 샤워호스(20)의 일단은 샤워꼭지(22)와 체결되고 타단은 샤워본체(10)와 체결된다. 상기 샤워본체(10)는 사용자가 손으로 잡는 부분인 파지관체(100)와, 물이 분사되는 부분인 헤드부(200)로 이루어진다. 상기 파지관체(100)는 내부가 중공이며 길다란 관체 형상으로 형성되고, 상기 헤드부(200)는 내부가 중공이고 동그란 원형상으로 형성된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 파지관체(100)의 하단은 결합공(140)이 구비되어 상기 샤워호스(20)와 나사체결 및 연통된다. 상기 결합공(140)을 통하여 샤워호스(20)의 물이 파지관체(100) 내부로 유입된다. 상기 파지관체(100)의 상단은 후술할 헤드부(200)와 결합된다.

도 4와 같이, 상기 파지관체(100)는 수직방향으로 길이가 긴 관 형상으로 형성되어 내부 공간으로 물이 유동한다. 그리고 파지관체(100)는 타원형으로 형성되어 전면측, 후면측 곡률이 완만하고 양측면측 곡률이 심화되어 사용자에게 우수한 그립감을 선사할 수 있다.

도 3과 같이 상기 결합공(140)의 내측면에는 파지관체(100)의 내부로 유입되는 물의 유동을 소용돌이로 유동하게 하여 와류를 생성하는 관체안내깃(130)이 형성된다. 상기 관체안내깃(130)에서 파지관체(100) 내부로 유입되는 물과 정면으로 마주하는 면이 경사지게 형성되어 물의 진행방향에 회전력을 부가한다.

도 7과 같이 상기 관체안내깃(130)에 의해 회전력이 더해진 물은 파지관체(100) 내부에서 소용돌이 유동을 그리면서 파지관체(100) 내부에 적층되어 남아있는 이물질 등을 제거한다. 또한, 새로 유입되는 물도 소용돌이를 따라 유동하면서 파지관체(100) 내부에 물 때 등으로 남지 않게 되어 더욱 청결하게 유지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서 물 속에 공기를 혼합하여서 노즐(241)을 통해 분사될 시에 공기거품으로 피부에 강력한 세정작용을 하고 시원한 타격감으로 마사지하기 하는데, 물 속의 공기가 어느 일측으로 치우치고 균일하게 분포되지 못하면 사용자의 피부에서 국소부위에만 이러한 세정작용 및 마사지작용이 일어날 수 있다.

상기 유입공(21)을 통하여 샤워호스(20) 내부로 유입되어 물과 함께 유동하는 공기는 상기 파지관체(100) 내부에서 소용돌이 유동을 그리면서 물과 공기의 혼합이 촉진되고 공기가 물 속에 균일하게 분포된다. 따라서 상기 노즐(241)에서 분사되면서 사용자는 균등한 세정작용과 마사지효과를 받을 수 있다.

상기 관체안내깃(130)은 단일 또는 복수개로 구비될 수 있다. 그 갯수가 많아질수록 물의 유동이 와류로 형성되는 효과가 증대되지만 결합공(140)내의 통과면적을 축소하여 물의 유동량에 영향을 주므로 본 발명의 일실시예에서는 2개로 구비하였다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 파지관체(100)의 내부에는 관 형상의 유수관체(110)가 형성된다. 상기 유수관체(110)는 내부가 중공이고 길이가 긴 관 형상으로 형성되되, 그 단면의 직경은 파지관체(100)보다 약간 작고 그 길이도 파지관체(100)보다 약간 짧게 형성된다.

상기 유수관체(110)의 하단은 개방되어 상기 결합공(140)과 연통되고, 상단도 개방되어 헤드부(200)와 연통된다. 상기 유수관체(110)의 개방된 상단이 헤드부(200)와 접하는 부분은 연결구(210)로 형성된다.

상기 유수관체(110)의 외면은 상기 파지관체(100)의 내면과 이격되어 배치된다. 따라서 상기 유수관체(110)와 파지관체(100) 사이의 공간은 포켓챔버(120)로 형성된다. 상기 포켓챔버(120)의 상단은 막혀있어 물 또는 공기의 유동이 상기 포켓챔버(120)의 내부에서 상부방향으로 진행하는 것이 더이상 어렵다.

편의상, 도 4와 같이 상기 유수관체(110)의 내부 공간은 중심챔버(111)로 지칭하고, 상기 유수관체(110)와 파지관체(100) 사이의 공간을 포켓챔버(120)로 지칭한다. 즉, 상기 파지관체(100)의 내부의 공간은 중심챔버(111)와 포켓챔버(120)로 구분될 수 있다. 상기 파지관체(100) 내부공간의 중심부에는 중심챔버(111)가 자리하고, 가장자리에는 포켓챔버(120)가 자리한다.

상기 중심챔버(111)의 상,하단이 개방되어 공기와 물이 유입되고 빠져나가며, 상기 포켓챔버(120)의 하단은 개방되어 물이 출입하되 상단이 막혀 있어 유동이 출입이 불가하다. 상기 포켓챔버(120)는 개방된 하단을 제외하고 모든 면이 밀폐되어 있다. 포켓챔버(120)의 개방된 하단으로 물과 공기가 유입되었다가 물이 다시 하단으로 빠져나온다.

도 5를 참고하여 공기가 포함된 물이 결합공(140)을 통과한 후 상기 유수관체(110)의 하단에 의하여 분기되는데, 대부분은 중심챔버(111)로 유입되고 일부는 포켓챔버(120)로 유입된다. 공기를 포함한 물이 상기 중심챔버(111)로 유입되면 유수관체(110)의 길이방향을 따라 진행하고 연결구(210)를 통과하여 헤드부(200)로 진입한다.

상기 포켓챔버(120)로 유입된 일부 물은 상부방향으로 이동하다가 상단에 막혀서 더이상의 진행이 불가하다. 따라서 다시 상기 포켓챔버(120)를 되돌아 나오며 재차 상기 중심챔버(111)로 진입하여 헤드부(200)로 진입한다.

이때 물속에 포함된 공기는 물보다 더 낮은 비중을 띄고 있어서 상부로 떠오르려는 동작을 하게 되므로, 포켓챔버(120)의 상부에 있는 물이 다시 하강하여 포켓챔버(120)를 거꾸로 되돌아 나올 때 공기는 그 자체 부력에 의해서 하강하지 못하고 포켓챔버(120)의 상부에 머물게 된다.

물을 틀어놓고 지속적으로 샤워함에 따라 결합공(140)에서 포켓챔버(120)로 공기가 포함된 물이 지속적으로 유입되며, 이 중 물은 포켓챔버(120)를 되돌아 나가지만 공기는 빠져나가지 못하고 지속적으로 공급되어 쌓이게 된다. 물을 사용하면 할수록 포켓챔버(120)의 상부에 공기가 잔류하는 에어포켓(121)이 형성되는데, 이는 파지관체(100)의 선단에 구비되는 유입공(21)에서 공기가 지속적으로 유입되기 때문이다.

샤워에 사용되는 물의 양이 증가할수록 이와 비례하여 에어포켓(121)의 크기도 점차 커지므로, 사용자는 에어포켓(121)의 크기를 보고 샤워시에 사용한 물의 양을 파악할 수 있다. 상기 에어포켓(121)의 상하 길이는 상기 파지관체(100)로 물이 유입되는 시간에 따라 점차 길어져 포켓챔버(120) 내의 물 수위가 내려간다. 사용자가 에어포켓(121)을 확인하기 위하여 상기 파지관체(100)의 재질은 빛이 투과되는 투명한 소재로 형성되어 포켓챔버(120) 내의 물 수위가 노출된다.

에어포켓(121)은 상기 포켓챔버(120)의 상부에 있다가 크기가 커질수록 하단으로 내려오며, 상기 포켓챔버(120) 내에서 물의 수위는 도 5와 같이 점차 낮아진다. 물의 사용량이 증가할수록 포켓챔버(120)의 물수위가 낮아지므로 상기 파지관체(100)의 어느 특정한 높이에는 물사용량(150)을 통하여 물의 사용량을 파악한다.

상기 물사용량(150)은 상기 파지관체(100)에서 어느 특정한 높이에 단일 또는 복수개로 표시된다. 상기 물사용량(150)이 단일로 표시되는 경우, 샤워하면서 적절하게 물을 사용한 양에 대응하는 높이에 상기 물사용량(150)이 표시되며, 복수개로 구비되는 경우에는 상기한 특정 높이에 더하여 과다한 사용으로 인하여 물이 낭비되고 있음을 알려줄 수 있는 높이에 상기 물사용량(150)이 더 표시된다. 예를 들어 도 2에서 상부의 물사용량(150) 부분에는 "적정"이라는 표시를, 하부의 물사용량(150) 부분에는 "과다"라는 표시를 할 수 있다. 사용자는 "적정" 위치에 에어포켓(121)의 하단이 위치하면 평균적인 물사용량으로 샤워했다는 것을 쉽게 인지할 수 있고, 하부의 "과다"라는 물사용량에 에어포켓(121)의 하단이 내려오면 샤워시에 물 사용을 많이 했다는 것을 직관적으로 알 수 있어, 본 발명은 샤워시 물 사용량 감소를 유도할 수 있다.

따라서 사용자는 지속적으로 물을 사용하면서 점점 커지는 에어포켓(121)의 크기와 낮아지는 포켓챔버(120) 내의 물수위를 물사용량(150)을 통하여 확인함으로써 물을 얼마나 사용하였는지 직관적으로 파악할 수 있고 물을 절약하려는 노력에 도움을 준다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 결합공(140)의 후단에는 공기조절링(160)이 더 배치될 수 있다. 상기 공기조절링(160)은 중심부에 중심홀(161)이 뚫린 도넛형 링 형상으로 형성된다. 상기 중심홀(161)은 상기 유수관체(160)에 대응되게 형성된다. 구체적으로 상기 중심홀(161)의 직경과 형상은 유수관체(110)의 직경과 형상이 동일하도록 형성되며, 상기 중심홀(161)을 통과한 유체(물과 공기)가 상기 중심챔버(111)로 유입된다.

상기 공기조절링(160)은 포켓챔버(120)의 개방된 하단을 밀폐하도록 배치된다. 그리고 상기 공기조절링(160)에는 대경홀(162)과, 상기 대경홀(162)보다 작은 직경의 미세한 홀인 소경홀(163)이 포켓챔버(120) 마다 형성된다. 유체(물과 공기)가 상기 대경홀(162)를 통과하여 포켓챔버(120) 내부로 유입되는데, 상기 대경홀(162)의 사이즈에 따라 상기 포켓챔버(120) 내부로 유입되는 유체의 양이 변경된다. 상기 포켓챔버(120)의 내부 부피에 적합하게 상기 대경홀(152)의 크기를 결정하여 내부에 채워지기 시작하는 공기의 양이 너무 급작스럽게 많아지지 않도록 구비한다. 일 실시예로서, 샤워를 시작(샤워본체(10)로 물이 배출되기 시작)하고 12분 경과하였을 경우 포켓챔버(120) 내부의 에어포켓(121)의 하단이 "적정"수준의 물사용량(150) 부근에 위치하게 하며, 18분 경과하였을 경우 "과다"수준의 물사용량(150) 부근에 위치하게 한다.

상기 공기조절링(160)의 상면은 상기 중심홀(161)을 향하여 하향 경사진 경사면(164)으로 형성된다. 샤워가 종료되어 샤워본체(10)를 걸어놓으면, 샤워본체(10)의 내부에 잔류하는 물이 상기 경사면(164)을 따라서 중심홀(161)쪽인 내측으로 유도되어, 상기 대경홀(163)를 통하여 상기 포켓챔버(120)에서 배수된다. 상기 대경홀(162)은 상기 중심홀(161)에 인접한 위치에 형성될 수 있으며 상기 경사면(164)를 따라 중심홀(161)쪽인 내측으로 고이고 상기 중심홀(161)쪽에 인접한 위치에 형성된 대경홀(162)로 배수된다.

상기 소경홀(163)은 샤워본체(10)를 통한 물 사용이 종료되어 샤워본체(10) 내부의 물이 유입공(21)을 통해 배수되도록 선단으로 역류할 시에 포켓챔버(120) 내부에 잔류하는 물이 상기 대경홀(162)로 쉽게 배수될 수 있도록 공기가 통과하는 통로이다. 따라서 상기 소경홀(163)은 공기가 통과할 수 있도록 미세한 크기로 형성되어도 좋다.

상기 포켓챔버(120)의 부피는 상기 중심챔버(111)의 부피보다 작게 형성될 수 있다. 상기 포켓챔버(120)의 기능은 에어포켓(121)으로 사용자에게 물 사용량을 알려주는 챔버로서, 유체가 많이 유입되지 않아도 되므로 상기 포켓챔버(120)의 부피는 중심챔버(111)의 부피에 비해 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유수관체(110)와 파지관체(100)는 포켓챔버(120)의 공간을 사이에 두고 배치된다. 따라서 상기 파지관체(100)는 우수한 그립감을 위하여 그 단면이 타원형상으로 형성되지만 상기 유수관체(110)는 효율적인 물의 유동을 위해 그 단면이 정원형상으로 형성될 수 있다. 타원형상의 파지관체(100)와 정원형상의 유수관체(110) 사이에 포켓챔버(120)가 공간 완충작용을 함으로써 그립감과 우수한 송수능력 이 두 가지의 이점을 꾀할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 파지관체(100)와 결합되는 헤드부(200)는 물과 공기를 분사하는 구성으로, 내부가 중공이고 동그란 형상으로 형성된다.

상기 헤드부(200)는 상기 파지관체(100)와 결합되되 중공인 내부가 상기 포켓챔버(120)와 연통되지 않고 상기 중심챔버(111)와 연통된다. 상기 헤드부(200) 내부공간과 중심챔버(111)는 연결구(210)를 통해 연결된다.

상기 연결구(210)의 후단에는 격벽 형상의 헤드안내깃(220)이 배치된다. 상기 헤드안내깃(220)은 연결구(210)를 통해 상기 헤드부(200)로 유입되는 물의 유동을 소용돌이처럼 와류로 가이드하기 위한 구성이다.

상기 헤드안내깃(220)은 상기 헤드부(200)의 내후면에서 전면측을 향해 돌출되고 물의 유동이 일측으로 향하도록 라운드지게 형성된다. 상기 연결구(210)를 통하여 뿜어져 나오는 물은 상기 헤드안내깃(220)에 부딪친 물이 헤드안내깃(22)의 라운드진 형상을 따라 유동이 변경되면서 상기 헤드부(200)의 원주방향으로 소용돌이 와류유동을 한다.

도 7과 같이 상기 관체안내깃(130)에 의하여 와류유동을 하면서 물과 공기가 혼합되고, 상기 헤드부(200)에서 헤드안내깃(220)에 의하여 한번 더 와류유동이 발생하여 물과 공기가 혼합이 촉진된다. 상기 헤드부(200)에서 발생하는 와류유동에 의하여 헤드부(200) 내벽면에 물 때 및 이물질 등이 달라붙는 것을 방지할 수 있다.

상기 파지관체(100) 내부에서 와류유동이 발생하지만, 상기 파지관체(100) 내부의 와류유동이 그리는 직경은 상기 헤드부(200)에서 발생하는 와류유동이 그리는 직경보다는 작다. 따라서 헤드부(200)에서 상기 파지관체(100) 내부의 와류유동보다 더 큰 직경의 와류유동을 형성함으로써 물과 공기가 더욱 균일하고 효과적으로 혼합될 수 있다.

또한, 상기 헤드안내깃(220)에 의해서 공기가 혼합된 물이 상기 헤드부(200)의 내부공간에서 순환하므로, 상기 연결구(210)와 가까운 노즐(241)로 공기가 집중되어 분사되는 것을 막을 수 있고 분사판(240)의 전체 노즐(241)에 균일하게 공기가 분사될 수 있다.

도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 헤드부(200)는 중심부에 공기유동로(230)가 형성된다. 상기 공기유동로(230)는 헤드부(200) 외부공간에 있는 공기가 유동하는 통로이다. 헤드부(200) 외부의 후면측에 있는 공기가 상기 공기유동로(230)를 통하여 물이 분사되는 방향인 헤드부(200)의 전면측으로 이동한다.

상기 공기유동로(230)는 전면과 후면이 개방되되 측면이 원통처럼 밀폐된 면으로 이루어지며, 상기 헤드부(200)는 공기유동로(230)의 구성으로 인하여 중심부가 빈 도넛형상으로 형성된다.

분사판(240)의 노즐(241)로 물과 공기가 분사되면 유체의 유속에 의하여 헤드부(200)의 전면측이 저기압으로 형성되고, 상기 공기유동로(230)가 전면측으로 연장된 공간도 저기압으로 형성된다. 따라서 상기 분사판(240)의 노즐(241)로 분사되는 유체(물과 공기)가 중심축을 향하여 모이게 되며 물줄기가 집중되어 강해진다.

또한 헤드부(200)의 전면측보다 상대적으로 기압이 높은 헤드부(200) 외부공간의 후면측은 상기 공기유동로(230)를 통과하면서 헤드부(200)의 전면측으로 이동하여 공기가 끌려온다.

물이 분사되면서 헤드부(200)의 전,후면측의 기압이 다르게 형성되어 공기를 끌어와 공기에 의한 타격감이 부가되며 사용자의 피부에 마사지 효과를 더욱 강화할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 공기 혼합 샤워기에서 물과 공기(유체)의 유동에 대해 설명한다.

샤워하기 위해 샤워꼭지(22)에서 물을 틀면 물이 샤워호스(20)를 따라 유동하게 되며, 유입공(21)을 통하여 샤워호스(20) 외부의 공기가 샤워호스(20) 내부로 유입된다.

공기와 물이 결합공(140)을 지나 샤워본체(10) 내부로 유입되면서 관체안내깃(130)에 의하여 소용돌이 와류유동을 형성하여 물과 공기가 균일하게 혼합된다.

그리고, 유체(물과 공기)가 소용돌이 유동을 그리며 중심챔버(111)와 포켓챔버(120)로 각각 분기되어 유입되는데, 상기 중심챔버(111)로 유입된 유체는 연결구(210)를 통해 헤드부(200)로 유입된다.

도 5를 참고하여 상기 포켓챔버(120)로 유입된 유체 중 물은 포켓챔버(120)의 막힌 상단에 의해 되돌아 나오고 다시 중심챔버(111)로 유입되며, 공기는 물보다 낮은 비중에 의해 포켓챔버(120)에 잔류하며 에어포켓(121)을 형성한다. 물을 지속적으로 사용함에 따라 포켓챔버(120) 내의 에어포켓(121)의 크기는 점차 커지며 포켓챔버(120) 내의 물 수위가 줄어든다.

사용자는 이러한 에어포켓(121)의 크기와 물수위를 단일 또는 복수개로 구비되는 물사용량(150)을 통하여 직관적으로 확인할 수 있으며, 물을 얼마나 사용하였는지 점검할 수 있다.

상기 헤드부(200)로 유입된 유체는 연결구(210)를 통과하고 헤드안내깃(220)에 부딪치면서 상기 헤드부(200)의 원주방향으로 소용돌이를 그린다. 상기 파지관체(100) 내부에서 그리는 소용돌이 직경보다 헤드부(200)에서 그리는 소용돌이 직경이 더 크므로 분사판(240)의 노즐(241)에서 분사되기 전 물과 공기가 더욱 혼합된다.

그리고 상기 물 속에 혼합된 공기가 상기 연결구(210)와 가까운 분사판(240)의 노즐(241)로 집중되는 것을 막고 상기 전체 노즐(241)에 대하여 균일하게 분포되어 분사될 수 있다.

분사판(240)의 노즐(241)에서 물과 공기가 분사되면 유체의 유속에 의해 헤드부(200)의 전면측은 저기압으로 형성되어, 헤드부(200) 후면측의 공기가 상기 공기유동로(230)를 통과하여 전면측으로 이동하고 물줄기와 함께 사용자의 피부에 가해진다. 상기 헤드부(200)의 전면에는 상기 파지관체(100)를 통과한 공기와 상기 공기유동로(230)를 통과한 공기가 혼재된다.

상기 헤드부(200) 전,후면의 기압 차이에 의해 상기 공기유동로(230)가 전면측으로 연장된 공간으로 물 줄기가 집중되어 강한 타격감을 피부에 선사할 수 있다.

또한, 상기 파지관체(100) 내부와 헤드부(200) 내부에서 유체가 소용돌이 와류유동으로 움직이므로 물 때 및 이물질 등이 끼는 것을 예방할 수 있다.

샤워가 종료된 후 물을 끄면, 샤워호스(20) 및 샤워본체(10) 내부에 잔류하는 물이 유입공(21)을 통하여 배출되므로 청결하게 유지할 수 있다.

10:샤워본체 20:샤워호스 21:유입공 22:샤워꼭지
100:파지관체 110:유수관체 111:중심챔버
120:포켓챔버 121:에어포켓 130:관체안내깃
140:결합공 150:물사용량
160:공기조절링 161:중심홀 162:대경홀 163:소경홀 164:경사면
200:헤드부 210:연결구 220:헤드안내깃
230:공기유동로 240:분사판 241:노즐

Claims

유입공(21)을 통해 샤워호스(20) 내부로 공기가 유입되는 샤워기에 있어서,
내부가 중공인 관 형상으로 형성되며, 하단에 상기 샤워호스(20)와 연통되게 결합되는 결합공(140)이 구비되고, 상기 결합공(140)의 내측에 형성되어 내부를 유동하는 물이 소용돌이로 유동하게 하는 관체안내깃(130)이 형성되는 파지관체(100); 및
내부가 중공인 원형상으로 형성되며, 상기 파지관체(100)와 결합되고, 상기 파지관체(100) 내부의 물을 유입받는 연결구(210)가 형성되며, 전면에 구비되는 분사판(240)의 노즐(241)로 공기가 혼합된 물이 분사되는 헤드부(200);를 포함하되;
상기 헤드부(200)의 중심부에는 측면이 밀폐되고 전면 및 후면이 개방되어 상기 노즐(241)로 물이 분사됨에 의해 상기 헤드부(200) 후면측의 공기를 전면측으로 유동시키는 공기유동로(230)가 형성되어 상기 헤드부(200) 전면에는 상기 파지관체(100)를 통과한 공기와 상기 공기유동로(230)를 통과한 공기가 혼재되며;
상기 파지관체(100)의 내부공간은
상기 파지관체(100)에 상하로 배치되는 유수관체(110)의 내부공간으로, 하단이 개방되어 상기 결합공(140)과 연통되고 상단이 개방되어 헤드부(200)와 연결되는 중심챔버(111); 및
상기 유수관체(110)가 상기 파지관체(100)의 내면과 이격되어 형성되는 공간으로, 하단이 개방되어 상기 결합공(140)과 연통되고 상단이 막힌 형상인 포켓챔버(120);를 포함하며;
공기가 혼합된 물은 상기 결합공(140)을 통과하고 상기 중심챔버(111) 및 포켓챔버(120)로 분기되어 유입되고;
상기 포켓챔버(120)로 유입된 물의 일부가 상기 포켓챔버(120) 하부로 내려감에 따라 상기 포켓챔버(120)의 상부에 공기가 잔류하는 에어포켓(121)이 형성되며,
상기 에어포켓(121)의 상하 길이는 상기 파지관체(100)로 물이 유입되는 시간에 따라 점차 길어져 포켓챔버(120) 내의 물수위가 내려가는
공기 혼합 샤워기.
제1항에 있어서,
상기 연결구(210)의 후단에는 굴곡진 격벽 형상의 헤드안내깃(220)이 형성되고, 상기 헤드안내깃(220)에 부딪친 물이 헤드부(200) 내부에서 원주방향으로 유동되는
공기 혼합 샤워기.
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제1항에 있어서,
상기 파지관체(100)는 투명 재질로 형성되어 포켓챔버(120) 내의 물 수위가 노출되며,
상기 파지관체(100)의 특정 높이에 단일 또는 복수개로 물사용량(150)이 표시되는
공기 혼합 샤워기.
제1항에 있어서,
상기 파지관체(100)는 그 단면이 타원형상으로 형성되며,
상기 포켓챔버(120)를 사이에 두고 파지관체(100)와 이격되는 유수관체(110)는 그 단면이 정원형상으로 형성되는
공기 혼합 샤워기.
제2항에 있어서,
상기 헤드부(200) 내부에서 유체가 만드는 소용돌이의 직경은 상기 파지관체(100) 내부에서 유체가 만드는 소용돌이의 직경보다 더 큰
공기 혼합 샤워기.
제1항에 있어서,
상기 포켓챔버(120)의 개방된 하단을 밀폐하도록 배치되며, 중심부에 상기 유수관체(110)에 대응되는 중심홀(161)이 형성되고, 유체가 상기 포켓챔버 내부로 출입하는 대경홀(162)과, 상기 대경홀보다 작은 직경의 소경홀(163)이 형성되는 공기조절링(160);을 포함하는
공기 혼합 샤워기.