KR20140121328A - 토크를 증대시킨 세척기와 거품목욕 겸용 샤워기 - Google Patents

토크를 증대시킨 세척기와 거품목욕 겸용 샤워기 Download PDF

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KR20140121328A
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Abstract

본 발명은 수압을 이용하여 헤드 내부에 구비되는 임펠러를 강제로 회전시키고 회전하는 임펠러의 일측에 세척부재를 부착하여 회전하는 세척부재를 이용하여 대상물을 세척하는 장치에 있어서, 헤드의 세척수 유입구에 공지의 노즐을 구비하게 하여 세척수의 분사력을 극대화하고, 아울러 이를 수용하는 세척수를 수용할 수 있는 공간의 형태를 회전하는 임펠러의 원심력을 이용한 지렛대 작용에 의하여 적은 양의 물로서 보다 큰 임펠러 토크를 발휘할 수 있도록 하는 브러시의 회전 동력을 강화시킨 다용도 세척기와, 공급되는 세척수가 세척부재의 외주 또는 세척부재의 전방으로 선택적으로 분출할 수 있도록 하는 수류변경 장치와 이와 연결되는 스위치가 헤드의 일 측면에 구비되며, 자신의 손이 닿지 않는 등 부위의 세척을 위하여 손잡이의 길이를 조절할 수 있고, 또한 세척수의 세정력을 높이기 위하여 마이크로버블 생성장치를 손잡이에 구비하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드에 관한 것이다.

Description

토크를 증대시킨 세척기와 거품목욕 겸용 샤워기{a cleanser and a foambath shower those to strengthen torque}
본 발명은 수압을 이용하여 헤드 내부에 구비되는 임펠러를 강제로 회전시키고 회전하는 임펠러의 일측에 다양한 종류의 세척부재를 부착하여 고속으로 회전하는 세척부재와 동시에 헤드에서 분사되는 세척수를 이용하여 다양한 대상물을 세척하는 다용도 세척기와, 더불어 상기 세척기와 동일한 헤드 내부의 동력전달 구조를 갖으면서 일반 가정의 욕실 등에서 거품 목욕과 샤워를 연속적으로 수행할 수 있는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드에 관한 것이다.
수돗물의 수압을 이용하여 세척부재를 강제로 회전시키는 기술에 있어서, 가장 핵심이 되는 내용은 한정된 수압을 갖는 수돗물의 수압을 이용하여 대상물을 세척하는 데 필요한 세척부재의 충분한 토크를 확보하는 데 있다. 하지만 현실적으로는 각 지역뿐만 아니라 각 위치에 따라서 다양한 차이를 갖는 수돗물의 수압과, 헤드에 구비되는 임펠러 자체의 무게와 여기에 부착되는 세척부재의 무게 및 세척부재에 흡수되는 물의 무게 그리고 회전하면서 발생하는 표면과의 마찰저항 때문에 수돗물의 수압으로는 효과적인 세척작업을 위한 강한 토크를 발생시킬 수 없으며, 현실에 있어서도 이러한 유형의 세척기가 다수 종 출시 되었음에도 불구하고 현재까지 상용화되지 못하는 주된 요인이 되고 있었다.
이와 관련하여 본인의 등록 특허인 제1237460호에는 헤드 내부에 구비된 보스의 일측면에 세척수를 수용할 수 있는 다수의 날개를 방사상으로 구비하고, 헤드 내부로 유입되는 세척수에 의해서 상기의 날개를 회전시키도록 구성되어 있다. 그러나, 이 기술은 임펠러 날개가 그 회전축에 대하여 수직으로 부착됨으로 인하여 손잡이를 통해 유입되는 세척수의 유입방향과 날개의 부착방향이 동일한 방향이 되어 유입되는 세척수가 임펠러의 날개가 아닌 그 회전축으로 먼저 유입되므로 수압손실이 발생하여 세척에 필요한 충분한 토크를 확보할 수 없는 구조상의 한계점을 가지고 있었다.
또한, 선행기술인 2019920002230U kr과 같이 임펠러 날개와 헤드의 내주면이 상당한 간격으로 이격된 상태에서는 임펠러 날개에 세척수를 강하게 분사한다고 하더라고 세척부재에 마찰저항이 발생하게 되면, 유입된 세척수는 임펠러를 강제로 회전시키기 보다는 임펠러 날개와 헤드의 내주면과의 이격된 공간으로 유출될 수밖에 없으므로 이러한 구조하에서는 역시 수압을 효과적으로 사용할 수 없게 된다. 따라서 세척수가 헤드의 내부로 유입되는 지점에 있어서 적어도 하나의 세척수 수용공간에 해당하는 구간 만큼은 임펠러 날개와 헤드의 내주면이 수밀이 유지되도록 밀착되고 이러한 상태에서 수압의 힘으로 임펠러 날개를 전방으로 멀어내는 구조를 하는 것이 수압 손실을 줄일 수 있는 것이다. 그러나 상기 기술은 날개와 헤드의 내주면이 이격되어 개방되는 구조를 함으로써, 세척부재에 마찰저항이 존재하는 경우 임펠러를 효과적으로 회전시킬 수 없게 되는 문제점이 있었다.
그리고 때밀이 샤워기로서 등록특허 제0672948호에는 제트 또는 스프레이 방식의 물 분사를 통한 지압 및 샤워가 가능하고, 또 수압에 의해 회전되는 때 밀이구나 얼굴 화장 제거의 장착 사용이 가능한 다기능 샤워기가 게시되어 있다. 이것은 물 분출공을 통해 분출되는 수압에 의해 회전되도록 다수의 회전유도날개가 구비된 임펠러가 후방이 개방되어 전면으로 구획 형성되고, 구동기어와 맞물리는 연동기어들과 내접기어가 상호 맞물려져 회전하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기 기술은 세척부재의 내부에서 세척수를 분사하는 구조를 하고 있으므로 분사되는 세척수에 의해 세척부재에 묻어 있는 세재를 씻겨 나가게 되어 지속적인 거품목욕을 하는 것이 불가능하며, 또한 브러시에 마찰저항이 크게 걸리는 경우에는 회전이 불가능하게 되는 구조상의 한계를 가지고 있었다.
또한, 세척수의 분사방향을 전환하는 기술과 관련하여 본인의 등록 특허인 제1237460호에는 다수의 세척수 분출공을 갖는 분할판을 중첩 형성하여 상기 분할판의 이동에 의하여 세척수 분출공의 개폐작용에 의하여 세척수의 분사방향을 전환하도록 하고 있으나, 이 구조는 구조가 복잡하여 고장의 염려가 크고, 장기적인 사용으로 인해 분할판이 마모되기 쉬우며, 종래와 같이 단순이 작은 분출공 형태로 형성된 세척수 분사부들은 세척수를 보다 효율적으로 세척작업에 사용하지 못하는 한계점이 있었다.
본 발명에 의한 임펠러의 토크를 증대시킨 세척기와 거품목욕 겸용 샤워기에 있어서는 상기한 문제점들을 감안하고, 헤드 내부로 유입되는 수돗물의 유입구조를 개선하여 유입되는 세척수의 수압을 이용하여 강력한 토크를 갖는 세척기를 제공함으로써, 수압이 강한 지역에서는 수돗물을 절약하고 수압이 약한 지역에서는 효과적인 토크를 확보하여 다양한 목적에 사용할 수 있는 다목적 세척기를 제공함과 동시에 더나아가 종래의 세척기를 구성하는 각각의 구성요소들의 구조와 기능을 개선함으로써, 세척기의 세척효율을 보다 높이고자 하는 데에 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 또다른 목적은, 상기와 같은 강한 토크를 발생하는 임펠러의 동력전달의 구조하에서 세척수의 분사방향을 전환하면서 편리하게 사람의 신체나 애완견 등을 목욕시키는데 제공되는 거품목욕 겸용 샤워기를 제공하는 데에 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 임펠러의 토크를 높이면서도 세척 효율성들 개선한 다용도 세척기를 제공하기 위한 것으로서, 이를 위하여 헤드 내부에 구비되는 임펠러 날개의 형태와 형성되는 각도와 형태를 종전의 기술과 다르게 구성함으로써 임펠러에 생성되는 회전력의 크기를 나타내는 토크를 증대시킬 수 있게 된다.
즉, 임펠러 날개가 헤드 내부에서 구체적으로 형성되는 각도를 살펴 보면, 종래의 임펠러 날개는 물레방아에 형성된 날개와 같이 각각의 날개가 그 중심에 대하여 직각으로 형성되어 있으므로 임펠러 날개가 형성되는 각도와 세척수가 유입되는 각도가 동일한 방향이 되어 헤드 내부로 유입되는 세척수가 임펠러 날개를 직접 밀어내지 못하고 보스쪽으로 유입되어 마찰에 의한 수압손실을 발생시키고, 이후에 유입되는 세척수에 의해서 내부를 채우면서 임펠러 날개를 간접적으로 밀어내는 구조를 하게 되어 임펠러를 효과적으로 회전시킬 수 없게 된다.
따라서 본 발명에 의한 특허에서는 이러한 수압손실 구조를 개선하여 임펠러의 토크를 증대시키기 위하여 헤드 내부에 구비되는 직각 상태로 구비된 임펠러 날개의 형성각도의 기울기를 점점 크게하여 임펠러 날개가 그 회전 중심에 대하여 거의 수평에 가깝도록 이동하면, 임펠러 날개와 날개 사이에 형성된 세척수 수용공간은 그 회전 중심에서 외주 방향으로 최대한 이격되어 회전됨으로써, 원심력에 의한 지렛대 효과[축바퀴에 해당]가 발생하여 유입되는 세척수가 가진 본래의 힘보다 큰 토크를 생성할 수 있는 것이다. 즉, 세척수 수용공간이 중심에서 멀어지면 멀어질수록 임펠러에 생성되는 토크를 크게 할 수 있는 것이다.
그리고 나아가 상기와 같은 임펠러의 구조하에서 한정된 크기를 갖는 수돗물의 수압을 최대한 끌어올려 임펠러 날개에 분사되는 수압을 최대로 하기 위하여 세척수가 임펠러의 날개로 유입되는 지점의 유로에 공지의 고압 분사노즐을 구비하거나, 또는 유로의 직경을 0.3mm 내지 4mm 범위의 적은 분사구를 갖도록 형성한다.
상기한 바와 같은 두 가지 조건을 모두 갖춘 상태로 헤드 내부를 구성하게 된다면, 한정된 크기를 갖는 수돗물의 수압을 최대한으로 활용하여 임펠러의 토크를 극대화할 수 있게 되는 것이다.
그리고 전술한 바와 같이 헤드 내부에 구비되는 임펠러 날개의 형태에 따라서 임펠러에 생성되는 토크의 크기가 영향을 받을 수 있는 데, 이것은 유체 상태인 세척수가 직선운동을 회전운동으로 전환하는 과정에 있어서 임펠러 날개의 형태가 세척수를 얼마나 자연스럽게 이를 수용하여 회전운동으로 전환할 수 있는지의 힘의 모멘트에 관한 문제이다.
임펠러 날개의 형태는 크게 플레이트한 판의 형태와 소정의 곡률을 갖는 곡선 형태로 대별될 수 있는 데, 플레이트한 날개 형태는 종래의 세척기에서 주로 채용한 형태로서 세척수를 수용하는 날개 면이 플레이트한 형상을 갖는 것을 말하며, 날개와 날개 사이의 안쪽에 형성된 공간까지 플레이트할 것을 요구하지 않는다. 이러한 플레이트한 형태의 날개 보다는 곡선 형태를 갖는 임펠러 날개는 수압이 가진 힘의 모멘트를 날개의 중심점으로 모을 수 있기 때문에 그 중심점을 최대한으로 중심에서 이격되도록 형성할 수 있어 힘의 전달 과정에서 유리하고, 고속으로 회전함에 있어서도 관성 모멘트를 발휘함에 있어서도 유리하며, 그리고 판형을 갖는 임펠러 날개는 그 각도상 최대로 이격하면서 임펠러에 형성할 수 있는 세척수 수용공간의 숫자에 한계가 있으며, 곡선인 날개보다는 임펠러 날개를 동력 전달에 용이할 수 있도록 다양한 형태로 변형할 수 없다는 구조상의 한계점을 가지게 된다. 여기서 곡선인 임펠러 날개는 판상의 날개가 일정한 곡률을 갖는 곡선 형태뿐만 아니라, 임펠러 날개의 표면이 움푹 패인(dent) 용기 모양을 하는 것을 포함한다.
따라서 본 건 특허에서는 임펠러 날개의 형태를 플레이트한 판상의 날개와 소정의 곡률을 갖는 곡선 형태의 날개를 갖는 임펠러를 별도로 나누어서 다루기로 한다.
헤드 내부에 구비되는 임펠러 날개의 구체적인 형태는 예를 들어, 임펠러 날개가 곡선 형태를 가지면서 유입되는 세척수가 헤드의 좌측으로 유입되어 임펠러를 우측으로 회전시키는 구조를 하는 경우에는 상기 개방된 임펠러 날개의 중심선이 그 중심 회전축에 대하여 135도 내지 250도 범위의 경사각을 갖도록 형성하거나, 또는 이와는 반대로 세척수가 헤드의 우측으로 유입되어 임펠러를 좌측으로 회전시키는 경우에는 세척수를 수용하는 임펠러 날개의 중심선이 그 중심 회전축에 대하여 290도 내지 45도 범위의 경사각을 갖도록 임펠러 날개를 형성하면서, 아울러 상기한 각도로 형성된 임펠러 날개와 날개 사이에 형성된 세척수를 수용할 수 있는 공간이 그 중심으로부터 최소한 후술하는 "가상원 1"보다 바깥지점에 형성하여 최대한 이격되면서 회전하도록 한다.
또한, 헤드의 내부에 구비되는 임펠러 날개와 그 상부에 형성되는 헤드의 내주면은 적어도 하나의 세척수 수용공간에 해당하는 구간 만큼은 양자 사이가 이격됨이 없이 수밀이 유지되도록 강하게 밀착되어야 허며, 임펠러 날개가 플레이트한 판상을 하는 경우에는 헤드 내부의 형성 각도는 세척수가 유입되는 각도를 고려하여 곡선인 날개 형태보다는 약간 다른 형성 범위를 갖는다.
그리고 상기와 같은 수압 전달구조를 갖는 경우에도 종래의 세척기와 같이 부피가 큰 세척부재를 부착하는 경우에는 세척부재의 무게와 부피로 인하여, 역지렛대 효과가 발생하여 상기의 증대된 토크를 상쇄하게 되므로 세척부재는 최소한의 크기와 무게를 갖도록 하는 것이 필요하다. 하지만 세척부재를 소형화하는 경우에는 세척부재의 세척 범위가 줄어들게 되어 세척효율이 떨어지게 되므로 이를 방지하기 위하여 세척부재의 크기를 줄이면서도 종래와 같은 세척면적을 확보할 수 있는 방안이 필요하다.
이를 위하여, 그 일 실시의 예로서 세척부재의 회전축을 임펠러의 회전중심으로부터 편심 이동후 회전시키게 되면 세척부재의 회전면적은 종래와 같은 면적을 가지면서도 세척부재 걸리는 회전 토크를 크게하여 수압이 약한 지역에서도 높은 토크를 얻을 수 있게 되는 것이다. 통상 부착되는 세척부재의 크기를 헤드 면적보다 다소 적은 크기로 줄여서 세척부재를 편심 이동하여 회전시키도록 한다.
그리고 이러한 원리에 따라 상기의 조건을 만족하는 세척부재의 형태를 다양한 크기와 형상을 갖도록 그 범위를 확대할 수 있는 데, 이러한 형태의 예로서는 세척부재를 일자(一)형, 십자(十)형, 도너츠형 그리고 두개 이상의 적은 형태의 세척부재를 그 회전 중심이 갖도록 대칭된 형태로 결합한 것 등이 그 예이다.
상기한 바과 같이 본 발명의 기본적인 사상은 세척부재의 토크를 증대시키기 위하여 각 세척수 수용공간의 중심선이 그 회전중심에 대하여 수평에 가깝게 형성하면서, 그 회전중심에 대하여 최대한 이격되어 회전하도록 함으로써 지렛대의 원리를 이용하여 임펠러의 토크를 증대시키고, 나아가 그 증대된 임펠러 회동력의 손실을 방지하기 위하여 헤드에 부착되는 세척부재의 부피와 무게를 크게 줄이는 형태를 채용하면서도 종래와 같은 세척면적을 확보하는 데에 있다고 할 수 있다.
그리고 나아가 상기한 세척부재의 토크를 높이기 위한 방법 이외에도, 세척부재의 효율성을 높이기 위하여 각 구성요소의 구조와 기능를 개선하는 다양한 방안을 제시하기로 한다.
먼저, 헤드에서 연장되는 손잡이의 길이를 자유롭게 조절함으로써 가까운 위치에 있는 물건뿐만 아니라 팔이 닿지 않은 높은 위치에 있는 세척물도 세척할 수 있도록 하며, 아울러 세척수 분출공이 세척부재의 내부 또는 인근에 위치하게 됨으로써 고속으로 분사되는 세척수에 의해서 세척부재에 묻어 있는 세재가 쓸려나감으로써 세재를 낭비할 우려가 있는데 이를 방지하기 위하여, 헤드 내부에 세척수의 분사방향을 전환하는 장치를 구비할 수 있다. 그러나 세척수의 분사방향을 전환하기 위해서는 헤드 내부에 이를 위한 복잡한 장치를 구비해야 하는 데, 이러한 장치 없이도 이러한 목적을 달성하기 위하여 손잡이에 세척수를 고압으로 분사할 수 있는 고압 분사노즐을 착탈식으로 구비하도록 하고, 사용자의 필요에 따라서 자유롭게 탈착하여 사용할 수 있도록 한다. 이렇게 하면, 헤드를 포함하는 손잡이에서 세척수 분사노즐을 분리할 수 있으므로 보다 가벼워진 분사장치에 의해서 세척작업을 수행하게 되므로 작업성이 우수하고, 아울러 세척작업이 끝난 후 고압의 분사 노즐의 강력한 분사에 의해 오물 등을 쉽게 처리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 세척부재의 경량화와 관련하여 종래의 세척부재를 구성하는 부재들은 통상 그 무게를 줄이고 세재의 거품을 오래 보존하기 위하여 스펀지와 같은 다공질 조직을 포함하게 되는 데, 이러한 소재들은 분사되는 세척수를 흡수하여 무게를 증대시킴으로써 세척부재의 토크를 떨어뜨리게 된다. 따라서 이를 방지하기 위하여 세척부재를 구성하는 내부 구성부를 일정한 형태를 가진 탄성부재에 내부를 공기가 주입된 중공상태로 하거나, 공기보다 가벼운 헬륨가스, 암모니아, 네온가스, 메탄 등의 가스를 주입한 하나의 단일체 또는 다수의 구획된 조직으로 구성하거나, 합성수지 또는 천연수지에 공기를 포함하는 기체를 주입하여 다공질 조직으로하여 최대한 가벼우면서도 탄성을 지닌 조직을 세척부재의 내부에 포함하여 구성하게 한다.
그리고 세척부재의 무게를 가볍게 하면서도 탄성을 갖게 하여 세척효율을 높이는 방법으로서 세척부재의 내부에 가벼운 다수의 스프링, 고무 등 탄성을 가진 탄성부재, 스펀지와 같은 다공질 조직 등을 포함하는 구조로 구성할 수 있다.
또한, 세척수 분사부에 구비되는 세척수 분출공의 직경을 분사되는 방향에 따라 다르게 형성함으로써 세척효율을 높일 수 있는데, 그 일례는 세척부재의 외주로 분출되는 세척수 분출공의 직경을 기타 방향으로 분사되는 세척수 분출공의 직경보다 적게 형성함으로써, 분사되는 세척수가 안개 형태나 직경이 극히 적은 세우형태로 분사되게 하여 분사되는 세척수에 의해서 세재가 덜 쓸려나가도록 할 수 있다.
그리고 상기와 같은 헤드 내부의 동력전달 구조를 갖는 세척기가 다양한 물건을 세척할 수 있도록 제공되는 것 이외에도, 상기 세척기와 동일한 수압 전달구조를 갖으면서 거품 목욕과 샤워를 연속적으로 수행할 수 있는 거품목용 겸용 샤워기로 제공될 수 있다. 따라서 본 건 특허에서는 전술한 바와 같이 다양한 종류의 물건을 세척할 수 있는 다용도 세척기뿐만 아니라, 노약자나 환자의 거품목욕과 일반가정, 대중 목욕탕이나 호텔 등에서 사람의 신체나 애완견 등을 거품목욕할 수 있는 거품목욕 겸용 샤워기에 관해서도 본 건 특허범위에 포함하여 규정하도록 하고, 이하에서는 이에 관해 구체적으로 살펴보기로 한다.
예를 들어, 도 16에 도시한 바와 같이 세척수 분출공의 형태를 두 개의 서로 다른 분사방향을 갖도록 구분하여, 세척수 분사방향 전환장치를 헤드 내부에 구비하고 스위치의 조작에 의하여 세척수의 분사방향을 전환할 수 있도록 구성하여, 세척부재에 묻어 있는 거품이 분사되는 세척수에 의해서 쓸려나가지 않도로 하여 거품 목욕을 하고, 거품목욕을 마친 후에는 세척부재를 분리하여 세척수 분사방향을 전환하여 종래의 샤워기와 같이 세척수를 전방으로 분사하도록 구성할 수도 있다.
또한, 세척수의 분사방향을 선택적으로 전환하기 위하여 일방은 세척부재가 부착된 상태에서 세척부재의 외주로 세척수를 분사할 수 있도록 하고, 타방은 상기 세척수 분출공의 하부 위치에 별도의 세척수 분출공을 형성하여 세척수를 선택적으로 분사할 수 있도록 구성함으로써, 세척수 분사방향을 전환하조자 할 때 세척부재를 헤드에서 분리하지 않고서도 분사방향을 전환할 수 있는 이점이 있다.
또한, 세척수의 분사방향을 선택적으로 전환하기 위한 또다른 실시의 예로서, 일방은 세척부재가 부착된 상태에서 세척부재의 외주로 세척수를 분사할 수 있도록 하고, 타방은 헤드의 후방에 한쌍으로 이루어진 다양한 동물의 귀 형태 또는 파형으로 돌출되거나 반복적으로 돌출된 형태의 세척수 분출공을 형성하여 세척수를 세척부재의 외주 또는 직사로 선택적으로 분사할 수 있도록 구성함으로써, 사용자에게 심미적인 만족감과 편리성을 제공할 수 있다.
그리고 자신의 손이 닿지 않는 등 부위를 세척하기 위하여 외측 손잡이가 그 내측 손잡이의 외주를 슬라이드 접촉을 하면서 상하로 이동하면서 손잡이의 길이를 조절하도록 구성하되, 내측 손잡이의 내부는 중공 상태로서 세척수가 이송될 수 있는 유로가 형성되고 상기 내측 손잡이 상부, 하부로 2개의 체결부를 갖는 데, 이 상하 체결부와 외측 손잡이의 상부에 형성되는 체결버튼의 체결작용에 의하여 외측 손잡이가 내측 손잡이가 결합되어 유동되지 않도록 함으로써 안정적인 세척작업을 할 수 있도록 구성하며, 상기한 샤워기는 종래의 샤워장치에 헤드만을 교체하여 사용하도록 한다.
또한, 사용자가 거품목욕시 사용하는 스펀지나 거품타올 등의 다공질 소재의 세척 소재는 거품목욕중에 분사되는 세척수를 흡수하게 되므로 세척부재의 무게를 크게하여 임펠러의 토크를 줄이는 현상이 발생하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위하여 세척부재의 구성을 최대한 소형화, 경량화시킴과 동시에 비누거품을 최대한 많이 발생하고, 오래 보존할 수 있도록 하여야 한다.
그리고 손잡이 내부에 수돗물에 용존하는 염소나 녹 등을 먼저 제거할 수 있는 필터를 장착하여 불수물을 제거하도록 하고, 세척수가 이송되는 손잡이의 내부에 다중의 나선 유로를 형성하여 강한 와류를 발생시키고 그 단부에 마이크로버블 생성 유닛을 구비하여, 샤워시 사용되는 세척수를 수돗물에 용존되어 있는 산소 등을 마이크로미터 크기의 버블수로 전환하여 샤워를 하도록 함으로써, 신체의 세정력을 증대시키는 등의 다양한 기능을 발휘할 수 있도록 제공될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 브러시의 토크를 증대시킨 세척기에 따르면, 세척부재의 토크를 크게하면서 종래와 같은 세척면적을 확보하여 함으로써 수압이 충분히 지역에서는 수압을 조절하여 수돗물을 절약할 수 있게 하고, 수압이 약한 지역에서도 충분한 토크를 갖는 세척기를 제공할 수 있으며, 일반 가정의 욕실에서 욕실바닥이나 변기 등의 세척이나 운동화, 청바지 등의 세척, 기타 건물의 벽, 바닥, 유리창의 물세척과 자동차의 세차, 항공기 기체의 세척, 불고기 불판, 떡집 등의 용기의 세척 등 산업 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용할 수 있는 장점이 있다.
그리고 본 발명에 의한 거품목욕 겸용 샤워기 헤드에 따르면, 고속으로 회전하는 세척부재에 의한 마찰작용과 고압분사에 의한 세정작용을 동시에 구현하게 되므로 세척수을 절약할 수 있고, 세척 시간과 노력을 줄일 수 있는 장점이 있다.
그리고 수돗물에 용존되어 있는 불순물을 제거하고 아울러 나선형의 유로를 채용하여 강한 와류형성을 통한 마이크로 버블수를 생성하여 세척수의 세정력을 높이고, 혈액순환과 아토피 등의 피부병을 예방하는 등의 장점이 있다.
또한, 종래의 샤워기의 부속장치에 샤워기 헤드만을 간단히 교체하여 사용할 수 있으므로 제조 원가를 줄일 수 있으며, 손잡이를 편리하게 확장하여 자신의 손이 닿지 않는 등 부위를 타인의 도움이 없이 편리하게 목욕할 수 있으며, 특히, 노약자나 환자 등의 거품목욕 등에 편리하게 제공될 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 기술에 채용된 임펠러 날개의 구조도
도 2 내지 도 6은 본 발명의 요부인 임펠러 날개 또는 세척수 수용공간의 다양한 예시도
도 7은 본 발명의 요부인 임펠러 날개 또는 세척수 수용공간이 형성되는 위치를 나타내는 구조도
도 8은 본 발명의 요부인 임펠러 날개 또는 세척수 수용공간이 구비되는 각도를 나타내는 구조도
도 9는 본 발명의 요부인 손잡이의 내부에 구비되는 수류전환장치의 형상도
도 10 내지 도 11은 본 발명의 요부인 세척수 분사노즐의 단면도
도 12는 본 발명의 다용도 세척기의 분해 사시도
도 13은 본 발명의 본 발명의 요부인 손잡이의 내부 구조도
도 14는 본 발명의 요부인 손잡이에 탈부착이 가능한 고압분사노즐의 예시도
도 15 내지 19는 본 발명의 세척부재의 일 실시의 예를 보인 형상도
도 20은 본 발명의 또다른 용도인 거품목욕 겸용 샤워기의 분해 사시도
도 21은 본 발명의 요부인 세척수 분사부의 형상도
도 22는 본 발명의 거품목욕 겸용 샤워기의 세척수 분사방향 전환장치의 구조도
도 23은 본 발명의 또다른 용도인 거품목욕 겸용 샤워기 손잡이와 손잡이 날개의 구조도
도 24는 본 발명의 거품목욕 겸용 샤워기의 손잡이 날개의 또다를 실시를 보인 예시도
도 25는 본 발명의 거품목욕 겸용 샤워기에 구비되는 세척수 분사부의 또다른 실시의 예에 의한 예시도
도 26은 본 발명의 거품목욕 겸용 샤워기에 구비되는 세척수 분사부의 또다른 실시의 예에 의한 예시도
도 27은 본 발명의 거품목욕 겸용 샤워기에 구비되는 동세척수 분사부의 또다른 실시의 예에 의한 예시도
도 28은 본 발명의 요부인 세척부재의 사시도
도 29는 본 발명의 유로의 일지점에 구비되는 마이크로버블 발생장치의 구조도
이하에서는 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 브러시의 토크를 강화시킨 다용도 세척기와 거품목욕 겸용 샤워기는 수압이 약한 상황하에서도 세척부재에 강한 토크를 발생시키고, 아울러 세척부재의 크기와 형태를 개선하여 발생된 토크의 손실없이 강한 세척력을 가진 다용도 세척기를 제공하는 데 있다. 여기에서 발생되는 토크의 크기는 헤드 내부에 구비되는 임펠러의 날개의 형태와 형성각도 및 중심과의 이격거리, 세척수 수용공간의 크기와 유입되는 세척수 양의 적절성, 사용되는 세척부재의 크기, 형상, 재질 등 다양한 요인에 따라서 영향을 받게 된다.
이하에서는 다양한 임펠러의 형상에 따른 각각의 장단점을 알아보고, 임펠러의 토크를 높일 수 있는 구조와 방법을 제시하며, 더 나아가 본 발명에 의한 세척기가 그 세척효율을 높일 수 있는 다양한 방법들에 대해 살펴 보기로 한다.
도 1 내지 도 2에는 중앙에 관통 홀이 형성된 보스의 측면에 다수의 임펠러 날개를 방사상으로 구비하는 형태가 도시되어 있으며, 도 3 내지 도 6에는 상기 보스에 연장되는 연장판을 더 갖고, 상기 연장판에 다수의 임펠러 날개를 방사상으로 구비한 형태의 임펠러가 도시되어 있다.
이를 상설하면,
도 1에는 종래의 일반적인 형태의 임펠러 날개를 도시하고 있는데, 이러한 형태의 임펠러 날개를 갖는 세척기는 각각의 날개가 중심축에 대하여 직각으로 형성되어, 헤드 내부로 유입되는 세척수의 유입 방향과 날개의 부착 방향이 동일한 방향이 되어 유입되는 세척수가 세척수 수용공간을 먼저 채우고 나서, 이후에 유입되는 세척수에 의해서 임펠러 날개를 간접적으로 밀어내는 구조를 하기 때문에 동력전달의 구조가 간접적이므로 수압의 손실이 발생하여 세척에 필요한 충분한 토크를 확보할 수 없게 된다.
도 2에 도시된 임펠러 날개는 상기 도 1의 날개 형태보다는 수압의 이용에 있어 보다 진일보된 형태라 할 수 있다. 즉 임펠러 날개가 그 회전 중심축에 대하여 수평에 가까운 각도를 형성하면서 그 회전 중심에서 이격된 상태로 회전하게 되므로 임펠러의 토크를 증대시킬 수 있지만, 임펠러의 토크를 극대화시키기 위해서는 임펠러 날개가 그 외주쪽으로 최대한 이격되도록 형성되어야 하는 데, 이 때의 임펠러 날개의 각도는 그 외주면에 최대한으로 수평에 가까운 각도가 된다. 하지만 도 2에 도시된 임펠러 날개의 형태에서는 상기의 조건을 만족하는 임펠러 외주에 형성할 수 있는 임펠러 날개의 수가 그 형성 각도상 한정되므로 필요한 수 만큼의 날개를 형성하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 즉, 유입되는 세척수의 양과 이를 수용하는 공간간에는 일정한 비례관계가 성립하여야 브레이킹 현상으로 인한 수압손실을 방지할 수 있는 데, 상기와 같은 구조하에서는 최대한 이격되는 각도로서 적정한 수의 날개를 확보하는 것이 곤란하다는 문제점이 존재한다.
또한, 도 3에 도시된 임펠러는 보스에 추가되는 원판 위에 보스를 향하여 좁고 긴 날개의 구조를 하고 있다. 그러나 이 구조는 유입되는 세척수가 중심인 보스에까지 깊숙히 유입됨으로써, 임펠러 날개가 그 중심에 대하여 이격되는 정도가 크지 않아 지렛대 효과를 크게 발휘할 수 없고, 한정된 크기의 수압을 갖는 상황하에서 세척부재에 많은 저항이 걸리게 되면 일정 시간동안 유입되는 세척수의 양보다 이를 수용하는 임펠러 날개가 지나치게 크게 형성됨으로써, 유입되는 세척수는 그 수용 공간을 다 채운 다음에 이후에 공급되는 수돗물에 의해서 임펠러 날개를 전방으로 밀어내게 되므로 결국 세척수 유입공간이 지나치게 크게 되면 그만큼 임펠러의 회전속도를 더디게하게 하는 브레이킹 현상을 초래하게 되어 수돗물의 수압을 효과적으로 사용할 수 없게 된다.
다만, 이러한 구조하에서 세척수가 헤드의 좌측으로 유입되는 경우, 임펠러 날개의 중심선이 그 중심 회전축에 대하여 형성되는 각도를 10도 내지 60도의 범위로 형성하면서 임펠러 날개의 숫자도 최대한으로 늘려 세척수 수용공간의 크기와 유입되는 세척수의 양이 적절한 비례관계를 이루게 되면, 임펠러는 다소나마 원심력에 의한 지렛대 효과에 의하여 그 토크를 증대시킬 수 있다. 이때 줄어드는 세척수의 수용공간의 형태는 종으로는 임펠러 날개의 길이를 줄이거나, 횡으로는 임펠러 날개의 숫자를 늘림으로써 그 크기를 줄일 수 있지만, 임펠러 날개의 숫자를 크게 늘리는 데에는 일정한 한계가 존재하게 된다.
도 4 내지 도 6에 도시된 임펠러 날개의 형태는 날개와 그 중심부가 오목한 U자 또는 이와 유사한 곡선 형태를 갖는 경우로서, 유체인 세척수의 수압을 효율적으로 수용하여 보스축으로 전달할 수 있으며, 임펠러 날개의 형태도 소정의 곡률을 갖는 곡선 형태를 하는 경우로서 임펠러 날개 입구의 중심선은 보스의 중심 회전축에 대하여 완전 수평상태인 180도 부근에서 중심에서 가장 큰 원을 그리며 회전하게 되므로, 원심력에 의한 "지렛대의 원리"에 의하여 임펠러 토크를 증대시킬 수 있다. 특히, 헤드의 크기를 무한정 크게 확대할 수 없는 현실에서는 상기 직선 형태의 날개보다는 곡선 형태의 날개가 보다 중심에서 이격되게 하면서도 유동적으로 세척수를 수용할 수 있고, 지렛대 효과도 크게 발휘하게 할 수 있는 보다 유리한 구조라 할 수 있다.
또한, 여기서 임펠러 날개는 다양한 형태로 구성할 수 있는 데, 통상의 임펠러와 같이 종래의 판이나 단순한 호 형태의 날개보다는 구체적으로 도시하지는 않았으나, 내부가 움푹패인(dent) 용기 형상을 하는 것이 액체 상태인 세척수를 보다 자연스럽게 수용하여 이를 회전운동으로 효율적으로 전환할 수 있으며, 기타 S자 형태나, 용기형상의 날개를 세척수가 유입되는 방향을 향해 뒤틀리게 변형한 형태나, 단순 판상의 날개 위에 세척수 유입방향을 향해 도 5와 같은 용기형상을 덧붙인 2중의 날개 형태 등 다양한 형상으로 형성하게 할 수 있다.
여기서 세척수를 수용할 수 있는 공간이란, 플레이트상의 임펠러 날개를 하는 경우에는 판상의 날개와 날개 사이에 형성된 세척수를 수용할 수 있는 공간을 말하며, 소정의 곡률을 갖는 곡선 상태의 날개인 경우에는 곡선 상태의 내부에 형성된 일정한 공간을 말한다.
그리고 상기한 바와 같이 회전중심에서 이격되어 원심력에 의해서 회전하는 임펠러의 지렛대 작용에 의한 힘의 역학관계를 수식으로 도시하면,
지렛대의 법칙에서는 d1*w1 = d2*w2의 관계가 성립하므로,
(d1: 받침점에서부터 힘점까지의 거리, w1: 힘점을 누르는 힘의 크기, d2: 받침점에서부터 작용점까지의 거리, w2: 작용점이 위로 향하는 힘의 크기)
상기한 바와 같이 w2인 세척수의 수압이 일정한 가운데, d2인 보스의 중심에서부터 세척수 수용공간까지의 이격거리가 크면 클수록 임펠러의 회동력은 커지게 되어 적은 수압을 이용하여도 큰 토크를 얻을 수 있게 되는 것이다. 하지만 현실적으로는 헤드의 크기를 무한정 크게 할 수 없으므로, 각각의 제품의 헤드 크기는 사용되는 세척기의 용도나 제공되는 수압의 크기 등에 따라서 구체적으로 결정되게 되지만, 사용상 불편함을 고려하여 헤드의 두께를 최대한 얇게 하면서도 직경을 크게 하는 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 도 7에는 상기에서 논의된 바와의 같이 지렛대 효과를 크게 발생할 수 있는 임펠러 날개의 형성범위를 도시한 것으로서, 중앙에 보스의 회전축(O)이 형성되고, 임펠러에 구비되는 세척수를 수용할 수 있는 공간은 보스의 중심(O)으로부터 최대한 외주 방향으로 이격되어 형성하는 것이 바람직하다. 따라서 실질적으로 상기 세척수 수용공간은 보스의 외부로부터 헤드의 외주(801)까지의 거리의 70%의 거리를 의미하는 r인 "가상선 1(802)" 의 바깥지점에 세척수를 수용할 수 있는 공간의 80% 이상을 형성하도록 한다. 그리고 상기 세척수 수용공간이 보스의 중심부에서 이격되어야 하는 구체적인 거리는 세척기의 용도와 제공되는 수압에 따라서 적절한 헤드의 크기를 갖도록 하여야 하지만, 최소한 보스의 중심부에서부터 30mm 이상 이격되면서 적절한 세척수 수용공간을 형성하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기한 바와 같이 헤드부의 최대한 외주로 세척수 수용공간을 형성하도록 하면서도 추가적으로 고려되어야 하는 사항은 헤드 내부로 세척수가 유입될 때 임펠러 날개의 회전방향과 손잡이 내부의 세척수의 흐름이 거의 직각에 가깝게 유입되도록 하여야 하는 데, 이때 수압손실을 줄이기 위해서는 분사되는 세척수가 세척수 수용공간의 중심부로 분사되어 주어진 수압을 최대한으로 이용하여야 한다. 따라서 헤드 내부로 유입되는 세척수의 분사방향에 맞게 세척수의 수용공간도 적절한 각도를 가져야 하고, 전술한 바와 같이 세척수의 수용공간이 그 중심 회전축과 수평에 가깝게 형성되어 회전될 때 가장 큰 토크를 발생하게 되므로 세척수 수용공간이 그 중심부에 대하여 형성되는 각도도 중요한 요소가 된다.
따라서 세척수 수용공간이 형성되는 각도에 대하여 도 8에 도시된 구조도를 기준으로 살펴보기로 한다. 예를 들어, 세척수가 헤드의 좌측으로 유입되어 임펠러를 우측으로 회전시킨다고 할 때, 도 8에서 U자 형태를 갖는 세척수를 수용하는 임펠러 날개의 개방된 중심선이 중심 회전축에 대하여 135도 내지 250도 범위의 경사각을 갖으면서 보스를 중심으로 하여 방사상으로 구비되어, 그 중심축으로부터 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다. 도 8에서 보면, 개방된 임펠러 날개의 입구가 그 중심에 대하여 135도에서 0도의 범위를 갖는 경우에까지 보호범위에 포함되는 이유는 도 6의 임펠러 형태와 같이 예를 들어 임펠러 날개의 내측에 원형의 판이나 기타 매개체가 구비되고 거기에 다시 일정한 각도를 가진 임펠러 날개를 부착하는 경우에는 헤드 내부로 유입되는 세척수는 먼저 원형의 판이나 기타 매개체로 분사되고, 다시 임펠러 날개로 유입되도록 세척수의 흐름을 유도할 수 있기 때문이다.
또한, 세척수가 헤드의 우측으로 유입되어 임펠러를 좌측으로 회전시키도록 구성되는 경우에도 상기의 경우와 대응될 수 있도록 임펠러 날개의 각도롤 형성하도록 한다. 즉, 세척수가 우측으로 유입되는 경우에는 도 8에 도시된 형태와 대응되는 개념으로 임펠러 날개의 개방된 중심선이 중심 회전축에 대하여 290도 내지 45도 범위의 경사각을 갖으면서 보스를 중심으로 하여 방사상으로 구비되어, 그 중심축으로부터 최대한 이격되도록 형성하도록 한다. 실질적으로는 도 7의 "가상선(802) 1"의 외부로 적어도 세척수를 수용할 수 있는 총 공간의 80% 이상이 형성될 수 있도록 하여야 한다. 그리고 이하 세척수 유입방향에 따른 각도의 차이에 대해서는 별도의 언급이 없더라도 한쪽을 예로 기술하면 다른 한쪽은 대응되는 개념으로서 자동으로 포함되는 것으로 간주한다.
또한, 임펠러 날개가 플레이트한 형태를 갖는 경우에는 세척수가 헤드의 좌측으로 유입되어 임펠러가 우측으로 회전하는 경우에 있어서는 세척수를 수용하는 상기 임펠러 날개의 중심선이 중심 회전축에 대하여 240도 내지 135도 범위의 경사각을 갖으면서 상기 보스를 중심으로 하여 방사상으로 구비되면서 그 중심축으로부터 적어도 도 7의 "가상선 1"의 바깥쪽에 세척수를 수용할 수 있는 공간의 80% 이상이 위치하도록 이격되어 형성하도록 하여야 한다.
그리고 상기한 바와 같이, 세척수가 헤드의 내부로 유입되는 지점에서는 세척수가 임펠러 날개의 중심부를 향하여야 하므로 세척수가 거의 직각에 가깝게 유입되도록 하여야 하는 바, 수류의 방향전환을 급격히 전환하도록 하지 않으면서 세척수의 유입방향과 이를 수용하는 임펠러 날개가 직각 상태로 유지하여 수압을 적절히 수용할 수 있도록 도 9와 같이, 전방으로 갈수록 직경이 점점 적어지는 나선형의 유로를 구비하게 하고, 그 단부에는 도 10 또는 도 11에 도시한 바와 같이 직경이 적은 유로를 통과한 세척수를 그 단부에서 유로의 직경을 일자형(도 10) 또는 확산형(도 11), 플러스자형(미도시)으로 확산하도록 함으로써, 좁은 직경의 유로에서 나오는 세척수를 단부에서 보다 확대되는 형태로 전환하여 보다 효과적으로 임펠러의 날개로 분사될 수 있도록 한다. 또한, 별도로 도시하지는 않았으나, 이러한 나선상의 유로는 도 9와 같이 손잡이의 내부에 구비할 수 있지만, 경우에 따라서는 손잡이의 외부로 돌출된 나선 형태로도 구비될 수 있게 된다.
그리고 도 12에는 본 발명에 의한 다용도 세척기 헤드의 내부 구조를 구체적으로 도시하고 있는 바 이를 살펴보면,
상기 헤드(301)에는 이와 연장되는 손잡이부(307)가 연장되어 형성되고, 상기 헤드(301)의 내부에 구비되는 임펠러(303)는 상기 헤드(301) 내부의 앞축과 뒷축을 지지하는 2개의 베어링인 전방축지지베어링(311)과 후방축지지베어링(302)에 의하여 회전 가능하도록 축설되며, 상기 임펠러에 형성되는 날개(305)들은 각각의 용도와 수압의 크기에 따라서 적당한 숫자를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 임펠러 날개부(305)와 그 중심 회전축인 보스(304)와의 사이가 원통으로 형성된 경우에는 수압손실을 방지하기 위하여 임펠러의 무게를 줄이기 위하여 다수의 중공상태를 형성하도록 하거나, 또한, 자전거 바퀴와 같이 직경이 가느다란 원형 또는 판형, 다각형 형상의 다수의 지지리브에 의해서 양자를 상호 연결하는 임펠러 자체의 무게를 줄이도록 하고, 중앙에 구비되는 보스는 중공의 형상으로 강도 보강을 위해 보다 큰 직경의 보스축을 추가하여 보강하는 형상을 하며, 내부 중심홀에는 키홈을 형성하여 임펠러의 회전력을 미끄럼 작용 없이 출력축에 전달하도록 구성된다.
그리고 상기 임펠러(303)와 세척수 분사부(312)의 중간에는 임펠러 날개(305)가 수밀이 유지되도록 밀착하여 덮어서 세척수가 누출되지 않도록 하는 얇은 박막 형태의 격막(301)이 구비되고, 상기 격막(301)에는 헤드의 내부에서 상당한 구간을 이송한 세척수가 세척수 유입실에서 세척수 분사부(312)로 이송할 수 있도록 상당한 범위의 절개부(309)를 갖는다.
그리고 상기의 세척수 분사부(312)의 중공홀에는 다양한 형태의 세척부재를 착탈할 수 있도록 헤드 내부에는 세척부재 삽입부(314)와 세척부재와 일체를 이루면서 다양한 종류의 세척부재를 집합.고정하는 세척부재의 결합부(315)가 상호 최소한의 결합공차를 가지고 억지 끼워맞춤 형태로 단순한 원형이 아닌 라운딩 처리된 4각형, 5각형, 6각형, 8각형 등 다각형 형태로 형성하여 사용자가 쉽게 착탈 결합할 수 있도록 한다. 또한, 별도로 도시하지는 않았으나, 출력축 삽입부(314)에 결합된 세척부재가 고속 회전중에 쉽게 이탈되지 않도록 상기 출력축 삽입부(314)의 외주면에 0.1mm ~ 2mm의 작은 띠를 형성하도록 한다.
그리고 헤드에 연장되는 손잡이는 도 13의 내부 구조도에 도시된 바와 같이, 상하 2단으로 연결되어 그 중간의 외부 연결부에는 누름버튼(203)이 구비되어 손잡이의 길이를 조절할 수 있도록 구성되며, 손잡이의 내부에는 다수의 탄성부재로 이루어진 나선 형상의 유로(204)가 구비되어 외측 손잡이(202)가 내측 손잡이(205)의 외부를 슬라이딩 이동을 하면서 손잡이의 길이를 조절할 수 있도록 구성된다.
또한, 종래의 세척기들은 세척부재의 내부 또는 근처에 세척수 분사구를 형성함으로써 고속으로 분사되는 세척수에 의해서 세척부재에 묻은 세재가 쓸려 나가게 되어, 세제를 낭비하는 등의 문제점을 발생시키게 된다. 이를 해결하기 위하여 세척수 분사부에 세척부재의 외주 또는 전방으로 세척수를 분사할 수 있도록 별도의 장치를 구비하게 되지만, 이러한 세척수의 분사방향을 전환하기 위한 복잡한 장치를 구비하지 않고서도 보다 편리하게 헹굼작업을 할 수 있다.
도 14에는 상기한 손잡이에 세척수의 단속과 분사되는 유량을 조절할 수 있는 수단을 갖춘 고압 분사장치를 구비하여 손잡이 또는 헤드의 측면에 탄발장치가 구비된 원터치식 결합장치로 착탈가능하게 구비될 수 있음을 도시하고 있다. 여기에 구비되는 고압분사 장치는 다양한 형태로 출시되는 세척수의 단속과 유량을 조절할 수 있는 방아쇠 등의 장치를 구비한 공지의 고압 분사노즐이 포함된다. 또한, 또다른 형태로서 유입되는 세척수의 유속을 증대시킬 수 있는 직경 0.2mm 이상 5mm 이하의 하나 또는 그 이상의 다수의 분출공을 가진 분사장치를 구비할 수 있고, 이러한 분사장치의 분사구 단부에는 예를 들어, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같은 그 입구는 직경이 적은 형태로 유입되다가 최종 분사구는 직경이 보다 확대되는 형태로도 형성하여 분사력을 증대하는 형태로도 구성할 수 있다. 또한, 상기와 같이 손잡이에서 분리되는 고압 분사장치는 용도에 따라서 가정용이나 소형의 세척기에는 세척기 손잡이의 후방에 구비될 수 있고, 항공기나 건물의 외벽 등 대형의 넓은 물건을 세척하는 경우에는 보다 높은 고압의 분사기로서 손잡이의 전방에 구비될 수 있다.
이와 같이 손잡이의 단부에 고압분사 장치를 구비하게 되면 세척작업이 끝난 후에 무겁고 부피가 큰 헤드와 손잡이에서 고압 분사기를 분리하여 사용할 수 있으므로 보다 가벼워진 상태로 헹굼작업을 할 수 있어 작업성이 개선되고 작업자의 피로도를 줄일 수 있으며, 고압으로 분사되는 세척수에 의해서 대상물을 깨끗하게 마무리 작업을 할 수 있어 세척효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
그리고 상기 고압 분사장치의 세척수 분출부에는 예를 들어, 좌우로 회전하거나 기타 다른 장치를 구비하여 상기 장치를 좌우로 회전하면서 세척수의 분출형태를 다양한 형태로 조절할 수 있도록 할 수 있는데, 상기 고압 분사장치가 손잡이에 부착될 때의 조절된 유로는 세척수 이송로 최대 직경의 80~120%의 범위로 조절된 상태로만 손잡이에 부착가능하도록 구성할 수 있다. 즉, 세척수가 분출되는 형태를 다양하게 조절할 수 있는 데, 조절가능한 다양한 유로의 형태 중에서 최대 직경의 805~120%를 갖는 유로로 조절된 경우에만 세척기의 손잡이의 내부에 부착이 가능하도록 유도할 수 있도록 한다. 이렇게 하는 이유는 수도꼭지의 인입점에서 세척수 분사부까지의 유로는 일정한 직경이 연속적으로 형성되지 않고 상기와 같은 고압분사장치에 의하여 직경이 급격히 줄어들게 되면, 그 지점의 마찰력에 의해 수돗물의 수압이 손실되기 때문에 이를 방지하기 위함이다. 여기서 특정한 형태를 갖는 착탈구조란 구체적으로 도시하지 않았으나, 상하 요철구조를 갖도록 하던지 착탈부를 각각 특정한 형상 또는 다각형의 형상 등으로 형성할 수 있다.
그러나 상기한 바와 같이 지렛대의 원리를 이용하여 임펠러의 토크를 증대시킨 구조하에서도 수돗물의 수압이 약한 상황하에서는 종래 세척기의 헤드와 같은 대형의 세척부재를 부착하여 회전하도록 하는 경우에는 임펠러의 원심력에 의한 토크 증대 효과를 상기 큰 세척부재를 회전시키는 데 필요한 역지렛대 효과에 의하여 수압의 증대 효과를 상쇄하게 되므로, 세척부재의 회전력이 크게 감소하는 문제가 발생된다. 따라서 이와 같은 구조하에서 세척기가 효과적인 작업을 수행할 수 있도록 증대된 임펠러의 토크를 유지하는 방법들이 강구되어야 하며, 이하에서 이러한 방법들을 살펴 보기로 한다.
일반적으로 소정의 토크로 일정한 속도를 가지고 회전운동을 하는 회전축에 어떤 물체를 부착시킨다고 할 때, 부착되는 물체의 부피나 무게가 큰 것 보다는 적은 물체를 부착하여 회전하는 것이 보다 적은 힘을 소모하게 된다.
따라서 이와 같은 원리를 이용하여 헤드의 정면에 부착되는 세척부재 역시 무게나 부피가 큰 것 보다는, 적은 것을 갖는 세척부재를 부착하는 것이 힘을 적게 소모하게 된다.
하지만, 상기와 같이 세척부재의 토크를 높게 하기 위하여 부피가 적은 세척부재를 사용하게 되면, 세척면적의 축소로 인하여 세척효율이 떨어지게 된다. 따라서 세척부재가 1회전 함에 따라 형성되는 세척면적을 종래의 부피가 큰 세척부재가 닦는 세척면적보다 줄어들지 않게 하면서도 세척부재의 부피와 무게를 종전보다 줄일 수 있는 방안을 확보하여야 한다.
도 15에서 도 19까지는 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 형태의 세척부재를 예시적으로 도시하고 있다. 제시된 일련의 세척부재는 수압의 크기에 따라서 순차적으로 적용이 가능하다.
도 15에는 상기의 조건을 충족시키는 가장 낮은 수압에 적용할 수 있는 세척부재의 일례로서, 세척부재를 그 중심으로부터 1/2만큼 편심 이동시켜 회전시키는 방안이 제시되어 있다. 즉, 회전하는 세척부재(901)를 그 중심으로부터 1/2만큼 편심이동시켜 회전하게 되면, 그 세척부재(901)가 1회전함에 따라 형성되는 세척면적은 원의 면적의 산정 공식인
Figure pat00001
의 크기에서, 1/2만큼 편심이동하여 회전하게 되면 그 원의 면적은 2
Figure pat00002
의 제곱근 단위의 크기로 확대되어, 세척부재가 편심이동 하기 전보다 세척면적은 4배의 크기로 확대하게 된다.
따라서 이를 역으로 접근하면, 만일 세척부재를 그 회전 중심으로부터 1/2만큼 편심이동시키면, 세척부재의 크기를 종전보다 1/4의 크기로 줄여도 종전과 같은 세척면적을 확보할 수 있게 되는 것이다.
그러므로 세척부재를 그 중심점에서 1/2만큼 편심이동 시키고 그 크기를 1/4로 줄여 회전시키게 되면, 세척부재의 회전면적은 종래와 같은 면적을 가지면서도 세척부재 걸리는 회전 토크를 크게하여 수압이 약한 지역에서도 높은 토크를 얻을 수 있는 원리가 된다.
이러한 편심된 형태의 세척부재는 도 15에서와 같이 적용되는 수압과 환경에 따라서 처음부터 편심되게 형성된 세척부재의 형태로 제공괼 수 있고, 사용자의 필요에 따라서 적절하게 편심정도를 조절가능한 형태로 제공될 수 있는 데, 이러한 구성은 좁은 구석이나 코너 등을 세척하고자 할 때는 세척부재를 회전축의 중심과 일치시켜 세척하도록 하고, 다시 넓은 부분을 세척하고자 할 때에는 세척부재를 편심 이동시켜 사용하도록 함으로써 편리성을 제공할 수 있다.
그러나 상기와 같은 형태는 세척부재의 크기가 종래보다 현저히 축소되고 편심운동을 하게 됨으로써, 세척부재의 운동성이 부자연스럽게 될 가능성이 있고 세척부재의 회전속도가 빠르지 않으면 효율이 저하될 우려가 있으므로 이를 개선하기 위하여, 도 16에 도시한 바와 같이 상기 소형의 편심된 형태의 세척부재(1001)에 동일한 구조를 갖는 또다른 세척부재(901) 1개를 추가로 더 부착하는 형태, 즉 원형이나 타원형, 사각형, 오각형, 팔각형 등의 다각형 형태 및 후술하는 2개의 작은 일자형, 플러스(+)형, 십자(十)형 등과 일정한 크기를 갖는 점 형태, 기타 규칙적 또는 불규칙한 형상를 갖는 소수의 점, 면 등의 모양 등 다양한 형태를 갖는 2개의 세척부재가 중심을 향하여 집합되는 형태로 구성함으로써, 종전보다 부피도 줄이면서 많은 세척면적을 확보하게 할 수 있는 것이다.
그리고 상기와 같은 개념에 부합하는 세척부재의 형태를 보다 확대하여 또다른 실시의 예로서 제시하면, 도 17에 도시한 바와 같이 한일자(一) 형태의 세척부재를 예로 들 수 있다. 이 때 한일자 형태는 직선이나 곡선을 갖는 직사각형, 점이나 면 형태의 직사각형 형태로 구성할 수 있고, 더 나아가 도 18에서 제시한 바와 같이 십자(十)형, 플러스(+)형, 엑스자(×)형 등의 형태를 갖는 직선, 곡선 등의 형태와 점이나 면의 형태의 십자형 등으로 확대 적용할 수 있다.
또한, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 세척부재의 중심부를 비어 있는 중공의 도너츠 형태로 구성함으로써, 원형을 갖는 세척부재를 회전시키는 경우 세척부재의 외주부는 그 중심부보다는 큰 원심력을 갖게 되어 세척력도 크며, 1회전당 대상물과 접촉하는 접촉면도 크게 된다. 따라서 효과적인 세척부재는 상대적으로 세척효과가 적은 세척부재의 중심부를 제거한 중공의 도너츠 형태를 하도록 형성함으로써, 세척부재를 보다 가볍게 하면서 고속으로 회전하는 세척부재의 원심력이 큰 외주부만으로 대상물을 세척하게 되면 한정된 세척부재의 힘을 보다 집중화시켜 세척효율을 제고할 수 있는 것이다.
그리고 도 19에는 상기에 제시한 세척부재의 형태를 더욱 확대하여 2열, 또는 3열, 4열 등 다양한 열의 형태를 갖고, 그 회전중심에 대하여 집합 구성됨을 보이고 있다.
그리고 종래의 세척부재를 구성하는 소재들은 통상 그 무게를 줄이고 세재의 거품을 오래 보존하기 위하여 스펀지와 같은 다공질 조직을 갖는 소재를 채용하게 되는데, 이들의 문제점은 세척과정에서 세척수를 흡수하게 되므로 무게를 증가시켜 세척부재의 토크를 떨어뜨린다는 점이다. 따라서 이를 방지하기 위하여 세척부재를 구성하는 내부 구성 소재를 고무 등의 탄성을 갖는 소재에 공기나 공기보다 가벼운 헬륨가스, 암모니아, 네온가스, 메탄 등의 기체를 주입하여 일정한 형태를 형성하여 세척부재를 구성할 수 있으며, 상기 공기를 포함하는 소재의 형태는 전체로서 하나의 구성단위를 형성할 수 있고, 몇 개의 적당한 크기로 분할되거나 또는 보다 작은 소단위 형태로 구성할 수 있게 된다.
상기와 같이 세척소재의 내부에 공기를 포함하는 기체를 주입하여 일정한 형태를 형성하고, 그 외부를 감싸면서 대상물과 접촉하는 세척소재는 미세한 직경을 갖는 미세모나 타올조직, 수세미, 다수의 돌출부를 가진 철(凸))구조, 브러시, 다공망 조직 등으로 가볍고 얇은 형태로 구성하여 가벼우면서 거품을 오래 유지할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 상기와 같이 다양한 형태를 갖는 각종 세척부재에 사용될 수 있는 세척부재의 이외에도 세척효율을 제고하기 위하여 다양한 종류의 세척부재를 부착할 수 있는 데, 그 일례로서는 금속이나 플라스틱 등으로 구성된 각종 브러시류, 금속제 페이퍼, 다수의 칼날 등을 들 수 있다.
상기한 바과 같이 본 발명의 기본적인 사상은, 지렛대의 원리를 이용하여 임펠러의 토크를 확대시키고, 나아가 그 확대된 임펠러 회동력의 손실을 방지하기 위하여 헤드에 부착되는 세척부재의 부피와 무게를 줄이는 형태를 채용하면서도 종래와 같은 세척면적을 확보하는 데에 놓여 있다고 할 수 있다.
그리고 전술한 바와 같이 본 발명에 의한 다용도 세척기는 세척부재의 토크를 증대시켜 세척력을 크게 하는 기본적인 구조하에서, 종래의 샤워기 장치에 헤드만을 교체하여 거품목욕과 샤워를 겸용하거나 세척부재를 교체하여 애완견의 목욕을 시키는 데 사용할 수 있는 거품목욕 샤워기로 그 적용범위를 확대할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 전술한 다용도 세척기와의 기술적 구성과 기능이 다른 부분만을 추려내어 별도로 살펴보기로 한다.
도 20에는 본 발명에 의한 거품목욕 겸용 샤워기 헤드의 분해 사시도를 도시하고 있다. 이를 상설하면, 헤드에서 연장되는 손잡이의 단부와 종래의 샤워기 호스의 연결부에 연결하도록 하고, 상기 헤드 내부 공간부에는 수압에 의해 회전하는 도 2 또는 도 6에 도시된 구조를 갖는 임펠러가 구비되며, 또한 헤드의 전방으로는 메인호스에 의해서 공급되는 세척수를 세척부재의 외주 또는 종래 샤워기와 같이 직사 방향으로 선택하여 분사할 수 있도록 다수의 분출공이 형성된 세척수 분사부와, 임펠러가 회전하는 공간인 세척수 유입실과, 상기 세척수 유입실을 얇은 박막에 의해서 격벽으로 구분 형성하는 제1박막(2108), 상기 제1박막(2108)과 상당한 간격을 두고 또다른 격벽 형태로 형성되는 제2박막(2112), 상기 제1박막과 제2박막 사이의 공간부에 형성되면서 제1박막상의 통수공과 연통되어 내부로 세척수를 유입할 수 있는 홈부(2111), 상기 홈부(2111)에는 세척수의 분사방향을 전환할 수 있는 세척수 수류전환장치(2102)와 이와 연결되는 스위치(2101)가 연동되도록 구비하여, 상기 스위치(2101)의 조작에 의하여 세척수를 세척부재의 외주 또는 헤드의 전방으로 선택하여 분사하도록 함으로써, 사용자에게 보다 편리한 거품목욕 겸용 샤워기를 제공할 수 있게 된다.
여기서 세척수의 분사방향을 전환하는 구조를 살펴보면, 도 20에서 상기 헤드의 내부에 임펠러가 회전하는 공간인 세척수 유입실은 제1박막(2108)에 의해서 전후로 구분 획정되고, 상기 제1박막의 전방으로는 제1박막과 상당한 간격을 가진 제2박막(2112)이 형성되며, 상기 제1박막(2108)의 전방으로는 다수의 세척수 분출공들이 구비된 세척수 분사부(2116)로 3개의 격막에 의해서 구분 획정되도록 구성된다. 상기 제1박막(2108)의 외주부는 헤드의 내부를 지나는 일정한 구간은 임펠러 날개와 수밀이 유지될 수 있도록 밀착되다가, 일정한 구간이 지나면서 개부된 부분의 가장자리를 따라서 외부로 더 돌출되는 돌출부(2107)를 갖게 되게 되는데, 이렇게 이중의 돌출구조를 갖는 이유는 세척수 유입구에서는 임펠러 날개의 상부와 제1박막(2108)의 내주면이 수압손실을 방지하기 위하여 밀착되다가, 점차 내부로 들어가 확장구간(2107)에 도달하면 임펠러 날개의 상부와 제1박막(2108)의 내주면이 상당한 간격으로 이격됨으로써 상기 확장구간(2107)에서는 전체가 통수되도록 함으로써, 회전하는 임펠러 날개의 이송작용에 의해 전체적으로 통수된 세척수를 홈부(2111)로 용이하게 이송할 수 있도록 함이다. 따라서 손잡이를 통해 유입되는 세척수가 임펠러 날개를 통해 일정한 구간을 이송하다가, 다시 이중으로 돌출되는 확장구간(2107)에서는 임펠러 날개의 상부와 제1박막(2108) 사이가 이격되어, 그 공간이 상호 통수되어 이 지점과 연결된 세척수 이송로를 따라서 제1박막상의 홈부(2111)로 쉽게 이송되고, 홈부(2111)로 이송된 세척수는 상기의 수류전환 스위치(2101)의 작동에 의하여 세척수를 헤드의 전방으로 분사하거나, 또는 다른 방향으로 분사 또는 세척수의 분사가 불필요한 경우에는 세척수의 분사를 중지하는 3가지 모드를 선택할 수 있도록 한다.
상기 돌출구간(2107)에 이송된 세척수는 별도로 구비된 세척수 이송로를 통하여 홈부(2111)로 이송하게 되는 데, 상기 홈부(2111)는 세척수 분사방향 전환장치를 수용할 수 있도록 상당한 크기를 갖으며, 상기 홈부(2111)에 구비되는 세척수 분사방향 전환장치는 상기 홈부(2111)의 내부 외측으로는 스위치(2101)가 삽입되는 돌출부(2110)가 형성되어 있는 데, 이 돌출부(2110)에는 수직으로 홀(2104)이 형성되어 이 홀(2104)의 내부에서 상기 브라켓의 다리(2105)와 스위치(2101)의 연결부가 상호 끼워맞춤으로 결합되어, 상기 스위치(2101)의 조작에 의하여 상기 브라켓(2105)이 연동될 수 있도록 구성된다.
또한, 헤드의 측면에 부착되는 스위치(2101)는 중립 또는 좌측, 우측으로 푸쉬 조작에 의하여 작동하도록 하고, 상기 홈부(2111) 돌출부 장착홈(2104)에 수밀도를 유지할 수 있도록 삽입 결합되며 상기 스위치(2101)의 푸쉬 조작에 따라 상기 브라켓(2105)이 좌우회전 운동을 하도록 구성하되, 상기 스위치(2101)의 개구된 연결부위에 삽입되는 브라켓 연결판(2103)을 상하로 관통하는 홀을 형성하고 이 홀을 관통하는 핀(2102")을 통해 상하로 연결함으로써, 스위치(2101)의 좌우 운동을 브라켓(2105)의 좌우회전 운동으로 전달할 때 확실한 동력전달 구조가 될 수 있도록 구성한다. 상기 브라켓(2106)은 ㄱ자 형상의 직각 모양을 하고 상기 직각으로 꺾인 다리(2105)부분은 홈부(2111) 돌출부 장착홈(2104)에 삽입되어 고정되며, 상기 브라켓(2105)의 다리에 고정되는 하나의 판(2103)과 스위치(2101)와 연결되는 판이 상하로 연결핀(2102")에 의해서 연결되어 스위치(2101)의 상하운동을 브라켓(2106)으로 전달할 수 있도록 하고, 스위치(2101)의 고정핀(2102")은 돌출되어 절개부(2109)의 내부에 고정되어 스위치(2101)가 이탈되지 않도록 헤드의 내부에 고정시키면서 스위치(2101)와 브라켓(2105)의 회전운동의 회전축 역할을 하도록 구성된다.
상기 홈부(2110)를 덮는 제2박막(2112)의 후면에는 2개의 세척수 분출홀(2113)이 형성되어 각각 세척부재의 외주 또는 기타의 방향으로 분사될 수 있도록 되어 있으며, 상기 2개의 세척수 분출홀(2113)의 좌우로는 상기 브라켓의 접촉판(2106)이 좌우로 이동할 수 있는 상당한 공간을 가지며, 이 공간은 단지 브라켓 접촉판(2106)이 좌우로 이동하면서 브라켓 분출홀(2113)의 좌우 공간인 접촉부와 접촉하면서 세척수의 분출홀(2113)을 개폐할 수 있도록 구성한다. 또한, 상기 분출홀(2113)의 접촉부는 수밀을 유지하면서 좌우로 이동할 수 있도록 탄성부재로 구성되고, 상기 브라켓의 접촉판(2106)이 상기 분출홀(2113)의 좌우 범위를 이탈하지 않도록 접척판의 하부에는 별도의 가이드가 구비된다. 그리고 상기 제2박막(2112)의 전방으로는 즉, 제2박막에 형성된 2개의 세척수 분출홀은 헤드 전방에 형성된 세척수 분사부와 연결되어 각각 세척부재의 외주 또는 기타의 방향으로 분사될 수 있는 공간과 연통되어 스위치의 좌우운동에 따라서 세척수를 임의의 방향으로 전환할 수 있도록 구성한다.
상기 세척수 분사부는 예를 들어, 도 21에 도시한 바와 같이 세척수 분출공의 형태를 4개의 동심원으로 형성하고 이를 크게 두 개의 부분으로 구분하여 "가상원 2"보다 외측에 위치하는 2열 세척수 분출공은 세척부재의 바깥쪽인 외주 방향으로 분사되도록 하며 원형의 홈부에서 제2박막의 통수공 중 하나를 통하여 세척수를 공급받을 수 있도록 하고, 또한 내측 2열의 분출공은 종래 샤워기와 같이 전방을 향하여 직사할 수 있도록 형성한 다음 원형의 홈부에서 제2박막의 통수공 중 하나를 통하여 세척수를 공급받을 수 있도록 구성하게 된다.
또한, 상기 브라켓의 상부 접촉판(2005)은 제2박막의 후방에 형성된 분출홀(2003)과 접촉하면서, 후방에 형성된 가이드(2006)와의 탄성 가압작용에 의하여 적당한 탄성 및 수밀을 유지하면서, 스위치의 조작에 의해서 좌우로 이동하도록 하되, 스위치를 아래로 밀면 도 22의 (가)와 같이 브라켓의 접촉판(2005)은 좌측으로 이동하면서 세척수 전방 분출홀의 폐쇄와 외주 분출홀(2003)의 개방을 통하여 세척수 분사부의 세척부재의 외주로 세척수를 분사할 수 있고, 스위치를 위로 밀게 되면 상기의 반대 결과를 가져오며, 스위치를 중간 단계로 하면 도 22의 (다)와 같이 각각의 통공된 세척수 분출홀이 모두 막히게 되어 세척수가 분사되지 않게 된다.
이상과 같이 세척수 분사방향을 전환하는 과정을 요약하면, 손잡이를 통해 헤드 내부로 이송된 세척수는 임펠러를 강제로 회전시키고, 상기 제1박막상의 외주의 유출부를 통하여 제1박막과 제2박막의 사이에 형성된 유로를 통하여 홈부로 이송되며, 원형의 홈부로 이송된 세척수는 다시 세척수분사방향 전환스위치의 분사중지, 세척부재의 외주 또는 기타 방향으로 구분되어 형성되어 있는 각각의 유로에 세척수를 배분함으로써 세척수는 각각의 분사방향으로 분사될 수 있도록 구성되는 것이다.
도 23에는 상기의 거품목욕 겸용 샤워기 헤드에 부착될 수 있는 상하 길이조절 손잡이가 도시되어 있는 바, 직경을 달리하는 2개의 손잡이가 슬라이드 접촉을 하면서 상하로 이동하여 길이를 조절할 수 있도록 그 내측에는 세척수를 이송할 수 있는 중공의 유로를 포함하여 구성되는 내부손잡이(2206)가, 그 외측에는 비누거품 등에 의해 파지한 손이 미끄러지지 않도록 고무나 플라스틱 등의 미끄럼 방지 기능을 한 소재로 코팅되고, 사용자의 파지를 용이하게 하고 힘을 집중하게 할 수 있는 손잡이 날개부(2210)가 추가로 구비될 수 있으며, 상기 외부손잡이(2205)는 상기 내부손잡이(2206)의 외주면을 상하로 이동하면서 손잡이의 길이를 조절할 수 있도록 구성된다.
그리고 상기 외부손잡이(2205)의 이동범위는 손잡이의 상부에서부터 손잡이의 연결부(2208)와 메인호스(2209)까지 충분한 범위로 확장될 수 있으며. 이 때 내부손잡이(2206)의 내부에는 손잡이의 장기적인 사용에 따라 마모현상에 의한 세척수의 누출을 방지하기 위하여, 중공상태인 내부손잡이의 내부에는 탄성을 가진 다중 나선상의 유로를 형성하여 손잡이가 상하로 이동함에 따라 유로도 탄성작용을 통해 길이를 조절할 수 있도록 한다. 또한, 외부손잡이(2205)의 상부에는 내부손잡이(2206)의 상부와 하부 두 곳에 구비된 체결장치(2203, 2207)와 원터치식으로 서로 체결 및 풀림작용을 할 수 있는 체결버튼(2204)이 구비되어, 외부손잡이(2205)가 내부손잡이(2206)의 상하를 이동하면서 사용자의 선택에 따라서 내부손잡이의 상부 또는 하부와 체결작용을 하면서 고정되어 안정된 상태로 거품목욕을 할 수 있도록 제공되는 것이다.
또한, 도 23의 우측 그림에는 외부손잡이(2205)의 외주에 추가로 구비되는 손잡이날개부(2210)가 도시되어 있는데, 이것은 사용자가 샤워기의 파지를 쉽게 하여 복잡한 형상을 가진 물건을 세척하거나 애완견, 유아 등 움직이는 물체의 거품 샤워시 작업성을 좋게 하며, 또한 찌든 때나 고착된 때를 제거할 때 사용자의 힘을 용이하게 집중하게 할 수 있는 장점이 있다. 그 구체적인 형상은 손잡이(2205)의 길이 방향을 따라 손잡이의 외주에 소정의 곡률로 만곡된 형상으로서약간 좁은 폭과 상당한 길를 갖고 사용자의 파지한 손을 감싸는 형태를 하며, 구체적으로는 도 23에서와 같이 손잡이 상부쪽에 소정의 곡률로 만곡된 형태로서 상당한 길이를 갖는 단일 형태의 돌출부를 갖는 손잡이날개(2210)를 구비하거나, 또는 도 24에서와 같이 손잡이의 외주에 꺾쇠 모양으로 상하로 부착된 형태를 하여 사용자의 손을 끼울 수 있도록 꺽쇠 형태의 상하 돌출부를 갖는 손잡이날개(2102) 형태를 할 수 있으며, 구체적으로 도시하지는 않았으나 경우에 따라서는 상기 손잡이날개(2102)를 손잡이의 좌우로 2개를 형성하여, 사용자의 엄지와 기타 손가락 부분을 둘로 나누어 손가락을 좌우로 끼울 수 있도록 구성할 수도 있다. 또한, 상기와 같은 모든 손잡이날개를 평상시에는 손잡이 표면에서 돌출되지 않도록 함몰되도록 하다가 필요시에만 돌출되도록 구성할 수도 있다.
그리고 사용자의 편리성을 제고하기 위한 또다른 실시의 예로서, 별도로 도시하지는 않았으나 노약자나 환자 등이 자신의 신체를 거품목욕 하는 경우에는 힘이 약한 사용자를 위하여 사용자의 손가락의 힘을 손잡이에 집중할 수 있도록 손잡이의 외주면보다 돌출되는 형태로 소정 크기의 원형, 타원형, 일자형 등 특정한 형태를 갖는 돌출물을 형성하여 사용자의 검지손가락을 거치할 수 있도록 특정 형상을 갖는 단순한 돌출부를 형성하거나, 돌출부의 중심부를 오목하게 홈이 파인 형태로 형성하게 할 수 있으며, 또한 상기 집게 손가각 거치대를 전술한 손잡이 날개와 같이 샤워기의 손잡이에 동시에 구비하게 할 수도 있다.
그리고 세척수 분사부 구성의 또다른 실시의 예로서, 도 24과 같이 헤드의 측면에 세척수의 방향을 전환할 수 있는 방향전환 스위치를 구비하고, 세척부재가 부착된 상태에서는 세척부재의 외주로 분사할 수 있도록 세척부재의 외주로 세척수 분출공을 형성하고, 다른 방향의 세척수 분출구는 상기 세척수 분사부 중공축의 아래에 상당한 범위를 갖는 세척수 분출부를 구비하도록 함으로써, 전술한 실시의 예와 같이 세척수의 분사방향을 전환하기 위하여 부착된 세척부재를 헤드에서 분리해야하는 번거로움을 덜 수 있으며, 나아가 여성의 얼굴을 세정함에 있어서 사용되는 고가의 세정제가 쉽게 쓸려나가지 않도록 할 수 있음으로써 사용자의 편리성을 제고할 수 있다.
또한, 세척수 분사부의 형태가 도 25에 도시된 바와 같이, 세척수 분사부의 외주쪽으로 큰 원형을 갖는 형태의 분사구(2301)로 형성되는 경우에도 세척수가 분사되는 분사 형태를 추가함으로써, 특정한 경우에 있어서 사용자에게 편리성을 제공할 수 있게 된다. 예를 들어, 여성의 얼굴을 세안하는 경우이거나, 또는 욕실의 거울을 세척하는 경우에 있어서 수직으로 부착된 거울의 표면에 분사되는 세척수가 흘러내림으로써 회전하는 세척부재의 회전력에 의해 흘러내리는 거품과 물이 외부로 튀겨 사용상 불편함을 초래하거나, 여성의 얼굴을 세안하는 고가의 세정제를 씻겨 나가게 함으로써 사용자에게 불편함을 초래하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위하여 외측 세척수 분사부를 상하로 나누고, 사용자의 필요에 따라서 분사부의 상부 또는 하부에만 선택적으로 세척수를 분사될 수 있도록 구성하으로써 상기와 같은 불편함을 제거할 수 있다. 또한, 여기서 추가되는 외측 세척수 분사부의 상부 또는 하부에는 기존의 세척수 분출공에 더하여 또다른 열을 갖는 세척수 분출공을 추가로 형성할 수 있으며, 여기서 추가되는 분출공으로 세척수를 상부 또는 하부로 분사하는 또다른 형태의 분사형태는 본 발명의 보호범위에 포함하도록 한다.
따라서 이를 요약하면, 본 발명에 의한 특허에서 채용하는 세척수의 분출형태는 세척부재의 외주로의 분사되는 형태, 세척부재를 제거한 상태에서의 헤드의 전방으로 분사되는 형태와, 상기의 세척수 분출공에 별도의 분출공을 추가함이 없이 세척부재의 상반부 또는 세척부재의 하반부로의 선택하여 분사되는 형태, 그리고 상기의 세척수 분출공의 상반부 또는 하반부에 별도의 분출공을 각각 구비하여 헤드의 측면에 구비되는 스위치의 조작에 따라서 선택적으로 분사형태를 택할 수 있도록 한다.
그리고 사용자에게 편리성을 주는 세척수 분사부 구성의 또다른 실시의 예로서, 도 26에는 헤드의 전방인 세척수 분사부의 외주 또는 헤드의 측면이나 헤드의 후방에 형성되는 외측 분출공은 연속된 파형 갖도록 형성하거나, 또는 다수의 원형, 삼각형, 사각형, 오각형 등 다각형 형태의 돌출부를 세척수 분사부의 외주에 방사상으로 형성되도록 할 수 있다. 이와 같은 형태로 세척수 분사부를 형성하게 되면 세척부재를 중심에서 편심되도록 하는 경우 등 헤드의 크기를 크게 하지 않고서도 세척수의 분사지점을 세척부재의 회전운동 구역에서 멀리 이격되도록 하여 넓은 세척 범위를 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 세척수 분사부 구성의 또다른 실시의 예로서 상기 헤드의 후방 또는 헤드의 후방에 형성되는 세척수 외측 분출공을 토끼나 미키마우스 등 한쌍의 동물의 귀 형태로 형성하도록 하여 사용자에게 미관상 아름다움을 제공하면서, 아울러 특정 부분인 세척부재의 외주로 세척수를 집약적으로 분출할 수 있음으로써 세척효율을 제고할 수 있으며, 구체적인 동물의 귀 형상의 채용은 세척기의 용도나 크기에 따라서 적절한 형태를 선택할 수 있도록 한다.
그리고 세척수 분사부를 구성하는 또다른 형태로서, 세척수 분사부에 구비되어 있는 각각의 분출공에 하나 또는 그 이상의 수를 갖는 상당한 길이를 갖는 세척수 분출호스를 부착하는 형태를 제시할 수 있다. 즉, 헤드의 전방으로의 세척수의 분사가 불필요하여 세척수를 호스를 통하여 다른 곳으로 배출하는 경우라든지, 헤드의 크기를 크게 하지 않고서도 대형의 세척부재를 부착하거나 세척부재를 편심운동하여 넓은 범위의 세척수 회전공간이 필요한 경우에 유용하게 활용될 수 있다. 이때 사용되는 호스는 통상의 세척수 이송에 사용되는 호스뿐만 아니라, 다중의 나선형상을 갖는 호스, 자바라 등으로 구성할 수 있으며, 상기 호스가 헤드에 연결되는 형태는 두 가지를 들 수 있는 데, 첫번째는 비교적 짧은 길이를 갖는 다수의 호스를 세척수 분사부에 형성된 세척수 분출공에 부착하여 헤드의 중심을 기준으로 헤드의 외주에 반구 형상으로 부착되어 그 내부에서 세척부재가 회전운동을 할 수 있도록 구성된다. 이때 세척수 분출구의 단부에는 공지의 고압분사 노즐이 구비될 수 있다. 그리고 두번째 형태로는 세척수 분사부에 형성된 기존의 세척수 분출공과는 별도로 헤드의 상부나 하부 또는 후면에 별도의 세척수 분출구를 돌출 형태로 형성하고, 보다 긴 길이를 갖는 호스를 부착하여 필요에 따라 탈.부착할 수 있도록 한다. 스위치의 조작에 따라 상기 분출구로 이송되는 세척수를 별도의 용기에 저장하거나, 때에 따라서는 외부로 배출될 수 있도록 함으로써 세척수 배출이 불팰요한 경우라든지, 고속으로 회전하는 세척부재에 의해 거품 등이 외부로 비산되는 것을 특별히 방지할 필요가 있을 데 유용하게 활용될 수 있게 된다.
그리고 본 발명에 의한 세척기의 세척효율을 높이기 위해서는 상기의 지렛대의 원리에 의하여 증대된 토크의 손실이 없이 보다 가볍고 적은 형태로 부착되어야 한다. 따라서 이하에서는 세척부재의 무게와 크기를 줄이고, 대상물과의 마찰저항을 최소하여 세척효율을 제고하는 다양한 방안에 대해서 살펴보기로 한다.
먼저, 헤드의 정면에 착탈되면서 대상물을 세척하는 세척부재는 다양한 형태로 제작되어 공급될 수 있지만, 크기와 무게를 줄인 경제적인 세척부재의 구조의 일 실시의 예를 살펴보면, 도 28에는 표준적인 형태의 세척부재를 도시하고 있다. 그림에서 거품목욕 용도로 사용되 세척부재는 헤드에 부착되는 부분인 세척부재 삽입부는 다각형 구조를 갖으면서 상기 출력축 삽입부와 착탈 결합되도록 형성된 상기 세척부재 삽입부(1701)와, 상기 세척부재 삽입부(1701)와 세척부재의 내부에서 세척부재에 탄력성을 부여하는 탄성삽입체(1703)와, 상기 탄성삽입체(1703)를 상하로 지지 고정하고 있는 세척부재 고정부(1702), 상기 탄성삽입체(1703)를 외부로 감싸면서 대상물과 접촉하는 세척 소재부(1704)를 포함하여 구성된다.
종래의 세척부재는 상기 세척부재 삽입부(1701)와 상기 세척 소재부(1704)를 상하로 지지하는 상기 세척부재 고정부(1702)를 딱딱한 고체상태의 고형물로서 고정하도록 구성되어 있으나, 본 발명에 의한 특허에서는 세척부재 전체를 소형화 경량화하고, 세척 소재부(1704)에 탄력성을 더 높이기 위하여 상기 세척부재 고정부(1702)까지도 플렉시블(flexible)한 특성을 갖는 소재로 형성하는 것이 필요하다. 특히, 사람의 피부의 거품목욕이나, 애완견 등의 동물들을 거품목욕시키기 위해서 세척부재를 사람의 손 모양이나 큰 빚, 머리긁게 형태로 형성하면서 대상물과 접촉하는 세척소재를 실리콘이나 고무 등 탄성을 갖는 부드러운 물질로 구성하면서, 아울러 세척부재를 구성하는 세척부재 고정부까지를 플렉시블하게 형성하게 되면, 거품목욕 과정에서 피부에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지하여 피부를 보호할 수 있고, 전체적으로 탄성이 높은 세척부재를 구성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 세척부재를 경량화하기 위하여 통상 스펀지와 같은 다공질 조직을 갖는 세척소재를 사용하게 되는 데, 이와 같은 세척소재의 문제점은 세척과정에서 세척수를 흡수하게 되어 그 무게를 증가시킴으로써 세척부재의 회전력을 떨어뜨린다는 점이다. 따라서 이를 해결하기 위하여 세척부재의 내부를 구성하는 세척부재 탄성체를 공기가 주입된 중공상태로 하거나, 공기보다 가벼운 헬륨가스, 암모니아, 네온가스, 메탄 등의 기체를 주입하도록 한다. 이와 같이 세척부재를 구성하는 내부 구성체의 내부에 다양한 종류의 기체를 주입하여 세척부재의 경량화내지 탄성화의 조건을 만족시킬 수 있게 되는 것이다. 여기서 기체가 주입된 탄성부재의 구체적인 형태는 전체로서의 하나의 탄성체 조직으로 구성할 수 있고, 몇 개의 소형으로 분할된 조직체로 구성할 수 있으며, 보다 적은 소형의 조직 또는 미세한 기포 상태로 주입한 발포성 조직으로 형성할 수 있으며, 탄성체를 형성하는 소재로는 실리콘, 비닐이나 고무 등 탄성을 가진 다양한 물질이 될 수 있다.
또한, 세척부재를 경량화하기 위한 또다른 실시의 예로서 상기 표준적인 세척부재의 형태에서 세척부재를 구성하는 탄성삽입체를 공기를 내포하는 발포성 수지(Resins)로서 구성하게 하는 방법을 제시한다. 여기서 수지라 함은 천연수지와 합성수지로 나눌 수 있으며, 특히, 폴리(Poly-)계열의 발포성 수지를 그 예로 들수 있다. 따라서 세척부재의 내부 구성체를 형성하는 탄성부재를 발포성 수지로 형성하게 되면, 상기 기체를 주입한 탄성체와 같이 탄성을 가진 두껍지 않은 수지 위에 상기의 세척소재를 덮어 씌워서 전체적인 세척부재의 두께를 줄이도록 함과 동시에, 필요한 탄성을 갖도록 함으로써 상기의 목적을 달성할 수 있고, 나아가 상기한 세척부재 고정부까지 플렉시블하게 형성한다면 세척부재는 전체적으로 경량화 내지 탄성화의 목적을 달성하면서 세척부재에 피부에 과도한 힘을 가하는 것을 방지하여 피부를 보호할 수 있는 역할을 하게 된다.
그리고 소재의 경량화와 관련된 또다른 실시의 예로서는 세척 소재가 물을 흡수함으로써 무거워 지는 것을 방지하기 위하여 대상물의 표면과 직접 접촉하는 세척 소재나 상기 세척부재의 내부를 구성하는 탄성체를 방수성 물질로 구성하면서 대상물과 접촉하는 세척소재의 50% 내지 70% 정도를 방수성 물질을 도포하거나, 방수 기능을 하는 물질로 구성하여 세척수의 흡수를 방지하면서 미끄럼 운동을 촉진하여 비누 거품은 발생을 촉진하고 유지하게 하면서 경량화하여 세척효율을 높일 수 있다. 여기서 사용될 수 있는 방수성 물질에는 지방 성분, 밀랍 성분, 파라핀 성분, 수지가공, 실리콘 가공, 고무 등의 도포, 불소수지 가공, 폴리우레탄 코팅, 또한 지방성 염화물을 피리딘 존재하에 반응시키면 섬유를 방수하게 할 수 있는 등 다양한 동.식물성 지방(Oil) 성분을 포함하는 물질뿐만 아니라, 수분을 흡수하지 않는 비계면활성제 성질을 갖는 물질을 코팅, 스프레이, 침투성 방수, 도장 작업 등을 거쳐 공급되며, 각종 소재의 투습방수포를 포함한다.
그리고 거품목욕 용도로 제공되는 세척부재는 경량화, 탄성화 조건에 더하여 거품을 오래 보존하여 세재를 낭비하지 않아야 한다. 이것은 세척부재의 내부의 구성요소가 아닌 거품목욕 과정에서 사람의 피부와 직접 접촉하는 세척 소재의 형태와 특성에 관한 문제이다. 즉, 종래에 세척 소재로서 주로 사용되는 스펀지 등 다공질 조직을 갖는 소재는 세척작업중에 세척수 등을 흡수하여 세척부재를 무겁게 하므로 세척부재의 회전력을 감소시켜 세척효율을 떨어뜨리게 되는 문제점을 가지고 잇다. 따라서 상기 세척 소재를 본래의 다공질 상태대로 직접 사용하는 것 보다는 조직의 구성밀도를 높일 수 있도록 특정 형태로 꼬아서 다양한 형태를 갖는 세척소재를 구성하게 함으로써, 세척소재의 무게와 세척수의 흡수를 줄이고 부드러운 감촉과 거품 발생을 촉진하는 기능을 갖춘 우수한 세척부재로서 제공될 수 있다.
또한, 세척부재의 경량화를 위한 또다른 실시의 예로서 스펀지와 같은 다공질 세척 소재를 소형화, 경량화하기 위하여 보다 얇은 판상을 갖는 세척소재를 소재의 일부가 연속적으로 겹치도록 중첩하여 다수의 소재가 파형을 갖도록 구성함으로써, 피부와의 접촉면이 상당한 높낮이를 가진 파형으로 형성하여 피부와의 접촉성을 높이고 거품을 오래 보존하게 하고 경량화하여 세척 효율을 높일 수 있도록 한다.
그리고 세척기의 분출공의 직경을 달리함으로써 분사되는 세척수의 물줄기를 변형함으로써 세척효율을 높게 할 수 있는 데, 세척부재의 내부 또는 외주로 분출되는 각각의 세척수 분출공의 직경을 적어도 2개 이상의 형태로 조절하도록 할 수 있다. 예를 들어, 안개 형태의 분사과 통상의 샤워수 형태의 분사를 동시에 구비하여 사용자가 얼굴을 세안하는 경우에는 미세모 형태의 세척부재를 부착하고 안개 형태의 물줄기를 분사하여 고가의 세재가 세척수에 의해 심하게 쓸려나가지 않도록 하면서 모공에 있는 불순물 등을 제거하도록 하고, 이어서 통상의 샤워수를 강하게 분사하여 행굼작업을 하도록 하는 구성을 그 예로 들 수 있다.
그리고 도 29에는 세척수에 용존하는 산소 등을 마이크로미터 크기의 미세한 기포를 발생하게 하여 거품 목욕시에 용수로 사용하게 함으로써, 아토피를 예방하고 피부의 세정력을 높일 수 있는 마이크로버블 발생장치를 도시하고 있다. 이를 구체적으로 살펴 보면, 손잡이의 내부에 나선형의 강한 와류형성체로 구성된 나중의 유로(2301)를 형성하여 길이가 상대적으로 짧은 손잡이의 내부 유로를 길게하는 가속구간을 형성할 수 있으며, 그 내부 유로(2301)는 전방으로 갈수록 점점 가늘어지도록 테이퍼진 형상을 하도록 한다. 또한, 상기 테이퍼진 유로의 일 단부에는 돌출핀이나 공지의 노즐(2302)을 부착하여 세척수를 강하게 분사하도록 하고, 상기 노즐(2302)을 감싸는 형태의 중공형의 원통캡을 구비하여 상기 원통형 캡의 내부에는 다수의 돌출판이 형성된 유동볼(2303)을 구비하여, 상기 노즐(2302)의 강한 세척수 분사에 의하여 상기 유동볼(2303)의 돌출판들이 세척수와 접촉하면서 세척수에 용존된 산소를 분해하고, 다시 원통캡의 외주로 미세 직경을 갖는 다수의 분출공을 형성하여 상기 노즐에서 세척수를 고속으로 손잡이의 내주면에 분사함으로써 세척수를 마찰과 충격에 의한 마이크로버블을 생성과정을 거치고, 다시 손잡이의 내주면을 지난 세척수는 A에 도시된 원판 형상의 분출구(2304)을 통과하면서 마이크로버블 생성과정을 또다시 거치도록 함으로써 보다 많은 버블이 형성되도록 유도한다. 그리고 별도로 도시하지는 않았으나, 상기의 마이크로버블 발생장치의 앞쪽으로 또다시 상당한 두께를 갖는 다공망을 구비하게 할 수도 있다.
301: 헤드 309: 개구부
302: 후방지지베어링 310: 회전축
303: 임펠러 311: 전방지지베어링
304: 보스 312: 세척수분사부
305: 임펠러 날개 313: 세척수 분출공
306: 지지리브 314: 출력축 삽입부
307: 손잡이 날개 315: 내측 분출공
308: 덮개 316: 세척부재
801; 헤드의 외주 802: 가상원 1

Claims (41)

  1. 상기 헤드와 상기 헤드에 연장되는 손잡이로 구성되고, 상기 헤드의 내부에는 회전하는 임펠러가 구비되는 세척기에 있어서
    상기 임펠러 날개는 곡선 형태를 가지면서,
    세척수가 상기 헤드의 좌측으로 유입되어 상기 임펠러를 우측으로 회전시키는 경우에는 상기 세척수를 수용할 수 있는 공간의 중심선은 그 중심에 대하여 135도 내지 250도 범위의 경사각을 갖도록 형성되거나, 또는 세척수가 상기 헤드의 우측으로 유입되어 임펠러를 좌측으로 회전시키는 경우에 있어서는 상기 세척수를 수용할 수 있는 공간은 그 중심에 대하여 290도 내지 45도 범위의 경사각을 갖도록 상기 보스를 중심으로 하여 방사상으로 구비되면서, 아울러 상기 세척수를 수용할 수 있는 총 공간의 80% 이상이 상기 "가상선 1"보다 바깥지점에 형성되어 그 중심으로부터 이격되어 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  2. 제1항에서
    상기 세척수 수용할 수 있도록 임펠러에 형성된 임펠러 날개는 플레이트 형태를 가지면서,
    상기 헤드 내부의 세척수 유입구에서 적어도 하나의 세척수 수용공간에 해당하는 거리만큼은 임펠러 날개와 상기 헤드의 내주면이 밀착되어 이격됨이 없도록 형성되고,
    세척수가 상기 헤드의 좌측으로 유입되어 상기 임펠러를 우측으로 회전시키는 경우에는 상기 세척수를 수용할 수 있는 공간의 중심선은 그 중심에 대하여 135도 내지 240도 범위의 경사각을 갖도록 형성되거나, 또는 세척수가 상기 헤드의 우측으로 유입되어 상기 임펠러를 좌측으로 회전시키는 경우에는 상기 세척수를 수용할 수 있는 공간의 중심선은 그 중심에 대하여 300도 내지 45도 범위의 경사각을 갖도록 형성되면서 상기 보스를 중심으로 하여 방사상으로 구비되어, 상기 세척수를 수용할 수 있는 총 공간의 80% 이상이 상기 "가상선 1"보다 바깥에 형성되어 그 중심으로부터 이격되어 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  3. 제1항 및 제2항에서
    상기 세척수를 수용할 수 있는 공간은
    상기 임펠러 회전축의 중심으로부터 최소한 30mm 이상 이격되도록 형성됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  4. 상기 헤드와 상기 헤드에 연장되는 손잡이로 구성되고, 상기 헤드의 내부에는 회전하는 임펠러가 구비되는 세척기에 있어서
    상기 임펠러 날개는 그 내부가 막힌 상태로 상기 보스의 중심에 대하여 10도 내지 60도 범위의 각도를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  5. 제1항 내지 제4항에서
    상기 임펠러 날개 또는 세척수 수용공간은
    세척수를 용이하게 수용할 수 있도록 오목한(dent)한 형상을 갖음을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  6. 제1항 내지 제5항에서
    상기 헤드의 내부로 세척수가 유입되는 세척수 유입부에는
    공지의 고압 분사노즐을 포함한 직경 0.3mm 내지 직경 4mm 범위의 세척수 분출공이 형성됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  7. 제6항에서
    상기 세척수 분출공의 내부 유로에는
    세척수의 분사 형태를 확산시킬 수 있는 형태가 더 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  8. 제1항 내지 제5항에서
    상기 헤드로 세척수가 유입되는 지점의 내부 또는 외부에는 나선상의 유로가 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  9. 제1항 내지 제5항에서
    상기 손잡이에는 착탈가능한 형태로서
    고압 분사장치가 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  10. 제1항 내지 제5항에서
    세척수의 분사형태에 있어서
    세척부재가 부착된 상태에서는 상기 세척부재의 외주로 세척수가 분사되도록 하고, 아울러 상기 손잡이의 단부 또는 상기 헤드의 한 지점에는 착탈가능한 형태로 고압 분사장치를 더 구비하여, 분사되는 세척수를 세척부재의 외주 또는 고압 분사장치 중 어느 하나를 선택하여 분사할 수 있도록 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  11. 제9항 또는 제10항에서
    상기 고압 분사장치의 내부 유로에는 세척수의 분사 형태를 확산시킬 수 있는 형태가 더 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  12. 제9항 또는 제10항에서
    상기 고압 분사장치는 그 분사되는 세척수의 물줄기를 다양한 형태로 조절이 가능하도록 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  13. 제1항 내지 제5항에서
    상기 헤드의 내부에 구비되는 상기 임펠러는 상기 헤드 내부의 앞축과 뒷축에 구비되는 2개의 지지베어링인 전방지지베어링과 후방지지베어링에 의하여 회전 가능하도록 축설되고, 상기 세척수 분사부의 중공축에는 세척부재가 착탈 결합될 수 있는 출력축 삽입부와 세척부재와 일체 형성된 세척부재 삽입부가 상호 착탈 가능하게 결합되도록 형성되고, 상기 출력축 삽입부와 상기 세척부재 삽입부가 맞물리는 결합형태는 다각형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  14. 제13항에서
    상기 출력축 삽입부의 외주에는 두께 0.5mm ~ 2mm의 띠가 형성됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  15. 제1항 내지 제5항에서
    상기 세척부재는
    상기 헤드의 크기의 80% 이하의 크기를 가지면서
    상기 임펠러의 중심에 대하여 편심되도록 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  16. 제1항 내지 제5항에서
    상기 세척부재는
    일자(一) 또는 이와 유사한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  17. 제1항 내지 제5항에서
    상기 세척부재는
    십(†)자, 플러스(+)자, 엑스(×)자 형태 중 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  18. 제1항 내지 제5항에서
    상기 세척부재의 중심부는
    중공 상태로 구비됨을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  19. 제1항 내지 제5항에서
    상기 세척부재는
    2개 이상의 열을 갖는 세척소재가 그 중심을 향하여 집합되는 형태를 하는 것을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  20. 제1항 내지 제5항에서
    상기 세척부재는
    다각형 구조를 갖는 상기 출력축삽입부와 착탈 결합되도록 형성된 상기 세척부재삽입부와, 상기 세척부재 삽입부와 세척소재의 내부에서 세척부재에 탄력성을 부여하는 탄성삽입체, 상기 탄성삽입체를 상하로 지지 고정하고 있는 세척부재 지지고정부, 상기 탄성삽입체를 외부로 감싸면서 대상물과 접촉하는 접촉부의 세척소재는 파형의 주름, 다수의 돌출부를 가진 철(凸))구조, 다수의 세척소재를 연속적으로 겹치도록 구성한 것, 그물 조직, 각종 브러시류, 거품타올류, 다공질 수세미류, 금속제 페이퍼, 다수의 칼날 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 다용도 세척기.
  21. 제19항에서
    상기 고압 분사장치는
    다양한 형태로 물줄기를 조절할 수 있으며, 상기 고압 분사장치가 손잡이에 부착될 때의 조절된 유로는 유입되는 세척수 이송로 직경의 80~120%의 범위로 조절된 경우에만 손잡이에 부착 가능하도록 소정의 결합구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  22. 제1항 내지 제5항에서
    상기 헤드의 전방에 구비되는 세척수 분사부에는 상기 보스의 중심을 원심으로 하는 상기 가상원 2의 내측에 형성되어 상기 세척부재를 분리한 상태에서 상기 헤드의 전방으로 세척수를 분사할 수 있도록 형성된 내측 분출공과, 상기 가상원 2의 외측에 형성되어 상기 세척부재를 부착한 상태에서 상기 세척부재의 외주로 세척수를 분사할 수 있는 외측 분출공을 갖는 세척수 분사부와, 상기 헤드의 내부에는 세척수의 분사방향을 전환할 수 있는 세척수 수류전환장치가 구비되고, 상기 수류전환 장치는 헤드의 측부에 형성된 스위치와 연동되어 세척부재의 외주 또는 상기 헤드의 전방으로 선택하여 세척수를 분사할 수 있도록 구성되는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  23. 제22항에서
    상기 헤드의 후방 또는 측방에 구비되는 외측 세척수 분사부는
    한쌍의 동물의 귀 형태를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  24. 제22항에서
    상기 외측 세척수 분사부에는
    파형의 세척수 분출공들이 그 중심을 기준으로 방사상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  25. 제22항에서
    상기 외측 세척수 분사부에는
    다각형을 갖는 다수 세척수 분출공들이 그 중심을 기준으로 방사상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  26. 제22항에서
    상기 세척수 분사부에 구비된 세척수 분출 형태에 더하여
    상기의 외측 세척수분사부의 상부 또는 하부 중 어느 하나의 방향을 선택하여 세척수를 추가로 분사할 수 있도록 구비됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  27. 제22항에서
    상기 세척수 분사부에 구비된 세척수 분출 형태에 더하여
    상기의 외측 세척수분사부의 상부와 하부에 추가로 세척수 분출공을 구비하며, 상기의 외측 세척수분사부의 상부 또는 하부 중 어느 하나의 방향을 선택하여 세척수를 추가로 분사할 수 있도록 구비됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  28. 제22항에서
    상기 세척수 분사부에 구비되어 있는 세척수 분출공에 하나 또는 그 이상의 수를 갖는 상당한 길이를 갖는 세척수 분출 호스가 고정적 또는 탈착 가능한 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  29. 제22항에서
    상기 손잡이는
    상기 외측 손잡이가 상기 내측 손잡이의 외주를 슬라이드 접촉을 하면서 상하로 이동하도록 구성하고, 상기 내측 손잡이의 내부에는 중공 상태로서 그 일 단부는 상기 헤드와 연장되면서 세척수를 상기 헤드의 내부로 공급하며, 타 단부는 상기 메인호스의 일단과 연결되면서 수도꼭지에서 나오는 세척수를 공급받도록 구성되며, 상기 내측 손잡이에는 상하로 2개의 체결부를 갖고 상기 외부손잡이가 상하로 이동하면서 체결 및 풀림작용을 하면서 길이를 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  30. 제22항에서
    상기 내측 손잡이의 내부에는 탄성을 가진 다수의 나선형상의 유로를 형성하여 상기 외측 손잡이가 상하로 이동할 때, 상기 내측 손잡이의 내부에 구비된 나선상의 유로가 탄성작용을 하면서 손잡이의 길이를 조절할 수 있도록 구비됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  31. 제22항에서
    상기 손잡이에는
    적어도 한 곳 이상이 상기 손잡이의 외주면에서 돌출되는 형태로 상기 손잡이 날개가 구비됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  32. 제22항에서
    상기 손잡이의 상부에는
    상기 손잡이의 외주면에서 돌출되는 형태로 사용자의 검지손가락을 거치할 수 있는 검지손가락거치대를 더 갖는 것을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  33. 제22항에서
    상기 헤드의 전면에 구비되는 세척수 분사부의 분출공은
    내측 분출공의 직경과 상기 외측 분출공의 직경이 서로 다른 크기를 갖음을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  34. 제22항에서
    상기 세척부재는
    소정의 직경을 갖는 미세모, 극세사 타올, 다양한 종류의 세재를 미리 구비하여 제공할 수 있는 1회용 간이 세척부재, 머리긁개, 맥반석, 스펀지, 거품타올, 군살 제거용 세척부재, 동물 목욕용 빚, 동물의 거품목욕에 사용될 수 있는 소정의 형상을 하는 실리콘이나 고무를 포함하는 탄성을 갖는 세척부재 중 어느 하나를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  35. 제22항에서
    상기 세척소재는
    다공질 조직을 갖는 소재를 특정의 형태로 꼬은 것으로 구성됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  36. 제22항에서
    상기 세척부재를 구성하는
    상기 탄성삽입체 및 상기 세척 소재는 방수성 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  37. 제22항에서
    상기 손잡이의 내부에는
    다중 나선 형상의 와류형상의 유로와 연결되는 마이크로버블 발생 유닛이 더 구비됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  38. 제22항에서
    상기 세척부재는
    다각형 구조를 갖는 상기 출력축삽입부와 요철형태로 착탈 결합되도록 형성된 상기 세척부재삽입부와, 상기 세척부재 삽입부와 세척소재의 내부에서 세척소재에 탄력성을 부여하는 탄성삽입체, 상기 탄성삽입체를 상하로 지지 고정하고 있는 세척부재 고정부, 상기 탄성삽입체를 외부로 감싸면서 대상물과 접촉하며 세척하도록 구성되는 세척소재는 미세모나 극세사, 타올, 다수의 돌출부를 가진 철(凸))구조, 다수의 얇은 세척소재를 일부가 중첩되도록 연속적으로 형성한 것, 다공망 조직으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다용도 세척기.
  39. 제37항에서
    상기 세척부재 고정부는 플렉시블(flexible)한 특성을 갖음을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  40. 제37항에서
    상기 탄성삽입체의 내부에는 기체가 포함됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
  41. 제37항에서
    상기 탄성삽입체는
    발포성 물질로 구성됨을 특징으로 하는 거품목욕 겸용 샤워기 헤드.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018092976A1 (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 박성귀 세척 장치
KR20190004127A (ko) * 2017-07-03 2019-01-11 황재구 버블을 이용한 청소장치
CN109290247A (zh) * 2018-08-24 2019-02-01 安徽佳谷豆食品有限公司 一种年糕加工中的输送清洗装置
KR20190044051A (ko) * 2019-04-23 2019-04-29 이장춘 세척수 분사 회전 고효율 세척기

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