KR20140138321A - 샤워 헤드 - Google Patents

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KR20140138321A
KR20140138321A KR1020147029584A KR20147029584A KR20140138321A KR 20140138321 A KR20140138321 A KR 20140138321A KR 1020147029584 A KR1020147029584 A KR 1020147029584A KR 20147029584 A KR20147029584 A KR 20147029584A KR 20140138321 A KR20140138321 A KR 20140138321A
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스티븐 맥레이 맥커천
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메스벤 리미티드
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Abstract

본 발명에 따른 스프레이 헤드(100)는 복수개의 노즐(15)과 유체 연통되는 입구(4)를 갖는다. 노즐(15)은 사용 시에 각각의 충돌 표면 부분(22)을 향해 유도되는 유체의 제트(16)를 생성하도록 구성된다. 유체의 제트(16)는 각각의 충돌 표면 부분(22) 상에 충돌되어 액적의 스트림(23)으로 분열된다. 액적의 스트림(23)은 긴 횡단 방향 단면을 갖는다.

Description

샤워 헤드{SHOWER HEAD}
본 발명은 유체의 스프레이를 생성하는 스프레이 헤드에 관한 것이고, 샤워 헤드에 대한 특정한 적용 분야를 가질 수 있다.
종래 기술의 샤워 헤드에는 전형적으로 물의 스트림이 방출되는 복수개의 구멍이 제공된다. 종래 기술의 이러한 샤워 헤드와 관련된 문제점에 따르면, 이들은 종종 낮은 유량으로 사용될 때에 만족스러운 스프레이를 제공하지 못한다.
본 출원인은 많은 사용자들이 종래 기술의 샤워 헤드에 의해 생성되는 것보다 훨씬 작은 물의 액적의 감각을 선호한다는 것을 밝혀냈다. 본 출원인의 국제 공개 제WO2004/101163호는 노즐로부터 방출되는 물의 제트가 충돌하여 더 작은 액적으로 분열되도록 배열되는 2개 이상의 노즐의 그룹을 갖는 샤워 헤드를 기재하고 있다. 이러한 배열은 양호하게 작동하지만, 낮은 유량으로 사용될 때에 특히 유리하다.
더 작은 액적을 생성하기 위해 종래 기술에 의해 사용되는 또 다른 방법이 물이 비교적 작은 액적으로 분열되도록 각각의 노즐로부터 샤워 헤드의 표면 상으로 물의 스트림을 유도하는 것이다. 그러나, 이러한 형태의 많은 종래 기술의 샤워 헤드와 관련된 문제점에 따르면, 이들은 과도하게 작은 스프레이 패턴 또는 유효 범위(coverage) 내에 거의 포함되지 않거나 전혀 포함되지 않는 중심 영역을 갖는 스프레이 패턴 중 어느 한쪽을 제공한다.
본 발명의 목적은 기존의 이러한 스프레이 헤드/샤워 헤드와 관련된 문제점을 극복 또는 개선하거나 적어도 유용한 선택을 제공하는 스프레이 헤드 및/또는 샤워 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 태양에 따르면, 복수개의 노즐과 유체 연통되는 입구를 포함하는 스프레이 헤드로서, 각각의 노즐은 사용 시에 각각의 충돌 표면 부분을 향해 유도되는 유체의 제트를 생성하도록 구성되고, 각각의 유체의 제트는 각각의 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되고, 각각의 액적의 스트림은 긴 횡단 방향 단면을 갖는, 스프레이 헤드가 제공된다.
바람직하게는, 유체의 제트와 각각의 충돌 표면 부분 사이의 각도는 10˚ 내지 40˚이다.
바람직하게는, 유체의 제트는 충돌 표면 부분의 모서리로부터 1 ㎜ 내지 14 ㎜에서 충돌 표면 부분 상에 충돌된다.
바람직하게는, 각각의 액적의 스트림은 스프레이 헤드 내의 구멍을 통해 진행된다.
바람직하게는, 액적의 스트림은 구멍에 의해 실질적으로 방해되지 않는다.
바람직하게는, 구멍은 슬롯을 포함한다.
바람직하게는, 구멍은 실질적으로 3 ㎜ 이하의 폭을 갖는다.
바람직하게는, 각각의 액적의 스트림의 긴 횡단 방향 단면은 길이 방향 축을 갖고, 액적의 스트림들 중 적어도 2개의 길이 방향 축은 서로에 실질적으로 평행하다.
바람직하게는, 각각의 액적의 스트림의 길이 방향 축은 실질적으로 평행하다.
바람직하게는, 각각의 액적의 스트림은 기하 중심선을 갖고, 액적의 스트림들 중 적어도 2개의 기하 중심선은 서로에 실질적으로 평행하다.
바람직하게는, 각각의 액적의 스트림은 기하 중심선을 갖고, 액적의 스트림들 중 적어도 2개의 기하 중심선은 실질적으로 발산된다.
바람직하게는, 복수개의 충돌 표면 부분이 단일의 충돌 표면의 일부를 형성한다.
바람직하게는, 각각의 충돌 표면 부분은 단일의 충돌 표면의 일부이다.
바람직하게는, 스프레이 헤드는 제1 세트의 복수개의 노즐 그리고 제2 세트의 복수개의 노즐을 포함하고, 제1 세트의 노즐 내의 각각의 노즐은 각각의 제1 충돌 표면 부분을 향해 지향되고, 제2 세트의 노즐 내의 각각의 노즐은 각각의 제2 충돌 표면 부분을 향해 지향되고, 사용 시에, 노즐로부터 방출되는 유체의 제트가 각각의 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되고, 노즐 및 충돌 표면 부분은 제1 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선이 수렴되고 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선이 비-수렴되도록 구성된다.
바람직하게는, 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선은 실질적으로 평행하다.
바람직하게는, 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선은 실질적으로 발산된다.
바람직하게는, 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선은 실질적으로 평행하고, 스프레이 헤드는 제3 세트의 복수개의 노즐을 포함하고, 제3 세트의 노즐 내의 각각의 노즐은 각각의 제3 충돌 표면 부분을 향해 지향되고, 사용 시에, 제3 세트의 노즐로부터 방출되는 유체의 제트가 각각의 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되고, 제3 세트의 노즐 그리고 충돌 표면 부분은 액적의 스트림의 기하 중심선이 실질적으로 발산되도록 구성된다.
바람직하게는, 노즐은 명목 곡선을 따라 배열되고, 노즐은 사용 시에 노즐들 중 적어도 일부로부터 방출되는 유체의 제트가 명목 곡선에 실질적으로 접하는 성분을 포함하는 방향을 갖도록 배열된다.
바람직하게는, 노즐은 명목 곡선을 따라 배열되고, 각각의 액적의 스트림의 긴 횡단 방향 단면은 길이 방향 축을 갖고, 각각의 액적의 스트림의 길이 방향 축은 명목 곡선에 비-접선 관계이다.
바람직하게는, 명목 곡선은 실질적으로 타원형 또는 반-타원형이다.
바람직하게는, 명목 곡선은 실질적으로 원형 또는 반-원형이다.
바람직하게는, 명목 곡선은 단일 폐곡선이다.
바람직하게는, 스프레이 헤드는 환형 부분 및 핸들 부분을 갖는 외부 하우징을 포함한다.
바람직하게는, 스프레이 헤드는 하우징의 환형 부분과 결합되는 환형 본체를 포함하고, 노즐은 환형 본체 내의 구멍에 의해 한정된다.
바람직하게는, 스프레이 헤드는 환형 하우징과 결합되는 충돌 표면 부재를 포함한다.
바람직하게는, 슬롯은 환형 본체에 의해 부분적으로 한정된다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 명목 곡선을 따라 배열되는 복수개의 스프레이 스트림 발생 형성부를 포함하는 스프레이 헤드로서, 각각의 스프레이 스트림 발생 형성부는 사용 시에 액적의 스트림을 생성하도록 구성되고, 각각의 액적의 스트림은 길이 방향 축을 갖는 긴 횡단 방향 단면을 갖고, 각각의 액적의 스트림의 길이 방향 축은 명목 곡선에 비-접선 관계인, 스프레이 헤드가 제공된다.
본 발명의 제3 태양에 따르면, 명목 곡선을 따라 배열되는 복수개의 스프레이 스트림 발생 형성부를 포함하는 스프레이 헤드로서, 각각의 스프레이 스트림 발생 형성부는 사용 시에 액적의 스트림을 생성하도록 구성되고, 각각의 액적의 스트림은 기하 중심선 및 긴 횡단 방향 단면을 갖고, 스프레이 스트림의 제1 부분이 수렴되는 기하 중심선을 갖고, 스프레이 스트림의 제2 부분이 비-수렴되는 기하 중심선을 갖는, 스프레이 헤드가 제공된다.
본 발명의 제4 태양에 따르면, 복수개의 노즐을 포함하는 스프레이 헤드로서, 각각의 노즐은 사용 시에 각각의 충돌 표면 부분을 향해 유도되는 유체의 제트를 생성하도록 구성되고, 각각의 유체의 제트는 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되는, 스프레이 헤드가 제공된다.
본 발명의 추가의 태양에 따르면, 실질적으로 첨부 도면들 중 임의의 1개 이상을 참조하여 여기에서 설명된 것과 같은 샤워 헤드가 제공된다.
본 발명은 또한 넓게 말하면 개별적으로 또는 집합적으로 본 출원의 명세서에서 언급 또는 지시되는 부품, 요소 및 특징에 그리고 부품들, 요소들 또는 특징들 중 2개 이상의 임의의 또는 모든 조합에 있는 것으로 말해질 수도 있고, 본 발명이 관련된 당업계에서 공지의 등가물을 갖는 특정 정수(integer)가 여기에서 언급되고, 이러한 공지의 등가물은 개별적으로 기재된 것처럼 여기에 합체되어 있는 것으로 간주된다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 샤워 헤드의 사시도이다.
도 2는 도 1의 샤워 헤드의 분해 사시도이다.
도 3은 환형 본체를 보여주기 위해 하우징의 일부 섹션이 제거된 상태의 도 1의 스프레이 헤드의 측면도이다.
도 4는 샤워 헤드가 사용 중인 상태의 도 3의 섹션 A의 확대도이다.
도 5는 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 개략도이다.
도 6a는 본 발명의 하나의 실시예로부터 방출되는 액적 스트림을 보여주는 샤워 헤드의 환형 부분의 개략 정면도이다.
도 6b는 발생되는 액적의 스트림의 기하 중심선을 보여주는 도 6a에 도시된 실시예의 개략 측면도이다.
도 7a는 하나의 충돌 표면 부분으로부터 방출되는 액적 스트림을 보여주고 다른 액적 스트림은 명료화를 위해 생략된 상태의 본 발명의 또 다른 실시예의 샤워 헤드의 환형 부분의 개략 정면도이다.
도 7b는 액적의 스트림을 보여주는 도 7b에 도시된 실시예의 개략 측면도이다.
도 8a는 액적 스트림이 평탄형 "팬(fan)"으로서 개략적으로 표현된 상태의 도 7a 및 7b에 도시된 실시예의 대체 버전의 개략 사시도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 버전의 개략 정면도이다.
도 9는 액적 스트림이 평탄형 "팬"으로서 개략적으로 표현된 상태의 본 발명의 추가 실시예의 개략 사시도이다.
도 10은 액적 스트림이 평탄형 "팬"으로서 개략적으로 표현된 상태의 본 발명의 또 다른 실시예의 개략 사시도이다.
도 11은 액적 스트림이 평탄형 "팬"으로서 개략적으로 표현된 상태의 본 발명의 추가 실시예의 개략 사시도이다.
도 12는 도 1 내지 4에 도시된 샤워 헤드의 대체 실시예의 평면 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 샤워 헤드의 아래로부터의 사시도이다.
도 14는 도 12에 도시된 샤워 헤드의 분해 사시도이다.
도 15는 도 12에 도시된 샤워 헤드의 측단면도이다.
도 16a는 오목한 프로파일을 갖는 충돌 표면 부분으로 유도되는 물의 제트의 개략 사시도이다.
도 16b는 볼록한 프로파일을 갖는 충돌 표면 부분으로 유도되는 물의 제트의 개략 사시도이다.
도 16c는 파동형 프로파일을 갖는 충돌 표면 부분으로 유도되는 물의 제트의 개략 사시도이다.
도 17은 곡면형 충돌 표면 부분의 개략 종단면도이다.
도 18은 도 4의 영역 A의 추가 확대도이다.
우선 도 1, 2, 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 샤워 헤드로서 사용되도록 구성되는 스프레이 헤드(100)가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 샤워 헤드는 외부 하우징(1)을 포함한다. 하우징(1)은 내부 도관(3)을 한정하도록 제공되는 핸들 부분(2)을 갖는다. 도관(3)은 입구(4) 및 출구(5)를 갖는다.
하우징은 환형 본체(7)가 결합되는 환형 부분(6)을 갖는다. 본체(7)의 반경 방향 외부 표면(9)에는 환형 홈(10)이 제공된다. 밀봉 수단, 전형적으로 O-링 밀봉부(11)가 환형 홈(10)의 양쪽 측면 상에 제공될 수 있다. 대체예에서, 환형 본체는 적절한 접착제 또는 용접 기술의 사용을 통해 수밀 방식으로 하우징에 고정될 수 있다.
복수개의 구멍(12)이 환형 홈(10)의 벽(13)으로부터 환형 본체(7)의 반경 방향 연장 벽(14)까지 연장된다. 구멍(12)은 환형 홈(10)에 가압 유체가 공급될 때에 유체의 제트(16)를 생성하는 노즐(15)(도 4에서 가장 잘 관찰됨)을 한정한다.
양호한 실시예에서, 9 리터/분의 총 유량을 제공하도록 최적화된 스프레이 헤드에는 10개 내지 20개의 구멍(12) 그리고 더 바람직하게는 약 15개의 구멍이 제공될 수 있다. 구멍(12)은 원형이면 0.8 ㎜ 내지 2 ㎜의 직경을 갖지만, 비-원형 구멍이 사용되면 실질적으로 동일한 단면적을 제공하는 다른 치수가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 구멍은 긴 슬릿, 예컨대 곡선형의 긴 슬릿일 수 있다. 더 큰 전체의 유량을 제공하도록 설계되는 스프레이 헤드가 증가된 개수의 구멍(12)을 가질 수 있다. 그러나, 구멍(12)의 총 단면적이 과도하게 크고 구멍(12)을 통해 유동되는 물의 속도가 과도하게 낮으면, 그 결과의 스프레이가 사용자에게 덜 유쾌할 수 있다.
다음에 도 2, 3, 4 및 5를 참조하면, 각각의 노즐(15)은 하우징(1)의 환형 부분(6)의 반경 방향 내부 표면(21)에 의해 제공되는 충돌 표면(20)의 일부 상으로 유체의 제트(16)를 유도하도록 된 형상 및 치수로 형성된다. 유체의 제트(16)가 충돌되는 충돌 표면 부분(22)의 구성은 제트가 외향으로 방사되게 하고 표면의 후행 단부로 유동되게 하고 액적의 스트림(23)으로 분열되게 하도록 되어 있다. 액적의 스트림은 바람직하게는 그 두께에 비해 상대적으로 넓고, 양호한 실시예에서 실질적으로 평탄형의 물 액적의 "팬"으로서 보인다.
유체의 제트(16)는 전형적으로 약 10˚-40˚ 그리고 가장 바람직하게는 약 25˚의 각도로 표면 부분(22) 상에 충돌된다. 더 낮은 각도가 더 큰 액적을 갖는 더 좁고 더 강력한 스프레이를 제공하고, 더 높은 각도가 더 작은 액적을 갖는 더 넓고 더 부드럽고 덜 제어 가능한 스프레이를 제공한다.
유체의 제트(16)는 바람직하게는 표면의 하부 또는 후행 모서리(19)로부터 1 ㎜ 내지 14 ㎜ 그리고 가장 바람직하게는 약 2 ㎜에서 표면 부분 상에 충돌된다. 제트는 물이 표면 위에서 유동됨에 따라 물 유동이 마찰로 손실하는 에너지의 양을 감소시키도록 표면의 모서리에 근접하게 충돌되는 것이 양호하다. 아래에서 추가로 설명되는 것과 같이, 충돌 표면 부분(22)은 실질적으로 평탄형일 수 있거나, 1개 또는 2개의 축을 따라 곡면형일 수 있다.
도 5에서 가장 잘 관찰되는 것과 같이, 각각의 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림(23)은 전형적으로 긴 횡단 방향 단면(24), 예컨대 긴 타원을 갖는다. 긴 단면(24)은 액적의 스트림의 "평면"에 평행한 길이 방향 축(25)을 갖는다. 액적의 스트림(23)은 도시된 것과 같이 기하 중심선(26)을 또한 갖는다.
아래에서 추가로 설명되는 것과 같이, 노즐(15) 그리고 그 관련 충돌 표면 부분(22)의 구성은 액적의 스트림(23)의 기하 중심선(26)의 각도, 액적의 스트림(23)의 폭 그리고 길이 방향 축(25)의 배향을 변화시키도록 변화될 수 있다.
당업자라면 각각의 액적의 스트림의 길이 방향 축(25)의 배향이 각각의 노즐(15)에 의해 생성되는 물의 제트의 배향 그리고 각각의 충돌 표면 부분(22)의 배향의 양쪽 모두의 함수인 것을 이해할 것이다. 물 제트 배향 및 충돌 표면 부분 배향의 다수개의 상이한 조합이 실질적으로 동일한 기하 중심선 배향 및/또는 길이 방향 축 배향을 갖는 액적의 스트림을 생성하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 생성되는 액적의 스트림은 바람직하게는 충돌 표면 부분의 후행 모서리에 인접한 충돌 표면의 부분과 실질적으로 동일 평면 상에 있다. 즉, 스프레이는 큰 정도로 표면 부분으로부터 되튀지 않고, 오히려 표면 부분을 따라 후행 모서리로 유동된다.
다음에 도 6a 및 6b를 참조하면, 하나의 실시예에서, 샤워 헤드(100)에는 발산되는 기하 중심선(26a)을 갖는 액적의 스트림(23a)을 생성하도록 구성되는 제1 그룹의 노즐(도시되지 않음) 그리고 각각의 충돌 표면 부분(22a)이 제공된다.
제2 그룹의 노즐(도시되지 않음) 그리고 각각의 충돌 표면 부분(도시되지 않음)이 실질적으로 평행한 발산 기하 중심선(26b)을 갖는 액적의 스트림(23b)을 생성하도록 구성된다.
제3 그룹의 노즐(도시되지 않음) 그리고 각각의 충돌 표면 부분(22c)이 실질적으로 수렴되는 기하 중심선(26c)을 갖는 액적의 스트림(23c)을 생성하도록 구성된다.
이러한 방식으로, 샤워 헤드에 의해 생성되는 전체의 스프레이 패턴은 도 1-8에 도시된 것과 같이 샤워 헤드가 실질적으로 환형의 형상을 갖는 실시예에서도 실질적으로 유효 범위 내에 포함되지 않는 중심 내의 영역을 갖지 않는다.
위에서 설명된 것과 같이, 물 제트 배향 및 충돌 표면 부분 배향의 다수개의 상이한 조합이 실질적으로 동일한 기하 중심선 배향 및/또는 길이 방향 축 배향을 갖는 액적의 스트림을 생성하는 데 사용될 수 있다.
그에 따라, 기하 중심선의 배향 면에서의 변화가 물 제트, 충돌 표면 부분 또는 이들 양쪽 모두의 배향을 변화시킴으로써 생성될 수 있다.
도 6a 및 6b에 도시된 실시예의 일부 버전에서, 각각의 그룹의 노즐 내의 노즐에 의해 생성되는 제트의 각도는 환형 샤워 헤드의 중심선에 대해 실질적으로 회전 대칭일 수 있고, 이 때에 상이한 액적의 스트림(23a, 23b, 23c)의 발산, 평행 및 수렴 특성은 각각의 충돌 표면 부분(22a, 22c)의 상이한 배향에 의해 생성된다.
다른 버전에서, 다양한 충돌 표면 부분은 환형 샤워 헤드의 중심선에 대해 회전 대칭일 수 있고, 이 때에 생성되는 스프레이 패턴 면에서의 변화는 물 제트의 배향 면에서의 차이의 결과이다. 일부 실시예에서, 각각의 충돌 표면 부분의 일부 또는 모두가 단일의 실질적으로 연속의 충돌 표면의 일부일 수 있다.
도 7a 및 7b에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에서, 각각의 액적의 스트림(23)의 기하 중심선(26)의 배향은 환형 샤워 헤드의 중심선에 대해 실질적으로 회전 대칭일 수 있다. 그러나, (스프레이 헤드의 표면 내의 좁은 구멍 뒤에서 모호해지는) 충돌 표면 부분(22)의 배향은 충돌 표면 부분(22)이 놓인 명목 곡선 C에 대한 접선 T에 비-평행일 수 있다. 충돌 표면 부분의 이러한 배향은 각각의 액적 스트림(23)의 길이 방향 축(25)이 또한 곡선 C에 비-접선 관계인 것을 의미한다. 이러한 방식으로, 각각의 액적의 스트림(23)의 적어도 일부가 명목 곡선의 중심을 향해 유도된다.
도 8a 및 8b는 도 7a 및 7b를 참조하여 위에서 설명된 것과 유사한 실시예의 또 다른 예를 도시하고 있다. 도 8a 및 8b에서, 액적 스트림은 물의 2 차원 스프레이 또는 "팬"으로서 개략적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 액적 스트림이 실제로 폭 치수보다 훨씬 작은 두께일지라도 두께를 갖는다는 것을 이해할 것이다.
도 8a 및 8b에 도시된 실시예에서, 각각의 스트림(23)의 길이 방향 축(25)은 노즐이 놓인 곡선의 접선에 평행하다. 스트림은 도 8b에서 가장 잘 관찰되는 것과 같이 각각의 액적의 스트림의 기하 중심선이 접선 방향으로의 방향 성분 그리고 원형 하우징의 중심을 향한 방향 성분을 갖도록 유도된다(즉, 액적 스트림의 중심은 약간 내향으로 그리고 측방으로 유도된다). 이러한 방식으로, 각각의 액적의 스트림의 일측이 생성되는 전체의 스프레이 패턴의 내부를 향해 유도된다. 이러한 실시예에서, 충돌 표면 부분(도시되지 않음)은 명목 곡선 C에 실질적으로 접하고, 이 때에 표면 부분의 후행 모서리는 액적 스트림에 내향 방향 성분을 부여하도록 약간 내향으로 경사진다. 노즐(도시되지 않음)은 명목 곡선에 접하는 방향 성분을 갖는 유체의 제트를 생성하도록 구성된다.
다음에 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 대체 실시예의 샤워 헤드(200)가 도시되어 있다.
샤워 헤드(200)는 긴 본체(30)를 갖는다. 복수개의 노즐이 제공된다(도시되지 않음). 노즐은 실질적으로 동일 직선 상의 패턴으로 배열된다.
노즐은 액적의 스트림(23)을 생성하도록 각각의 충돌 표면(22)을 향해 물의 제트를 유도한다. 위에서 설명된 실시예와 같이, 액적의 스트림(23)은 긴 단면을 갖는다.
도시된 실시예에서, 액적의 스트림(23)의 긴 단면의 길이 방향 축(25)은 서로와 실질적으로 평행하지만, 대체 실시예에서 이들은 비-평행일 수 있다. 긴 축(25)은 물 노즐이 배열되는 명목 라인에 실질적으로 직교한다.
액적의 스트림(23)은 도 9에 도시된 실시예에서 또한 실질적으로 평행한 기하 중심선(26)을 또한 갖는다.
다음에 도 10을 참조하면, 도 9에 도시된 실시예의 변형예의 샤워 헤드(201)가 도시되어 있다. 이러한 실시예는 액적의 스트림의 기하 중심선(26)이 평행하기보다는 오히려 발산된다는 점에서 도 9에 도시된 실시예와 상이하다.
다음에 도 11을 참조하면, 도 10에 도시된 실시예의 변형예의 샤워 헤드(202)가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 길이 방향 축(25)은 액적 스트림의 "평면"이 노즐이 놓인 명목 라인에 실질적으로 평행하도록 90˚만큼 회전된다. 기하 중심선(26)이 또한 도 10에 도시된 실시예에서와 같이 발산된다.
다음에 도 12-15를 참조하면, 도 1-4에 도시된 실시예의 변형예의 샤워 헤드(300)가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 도관 부재(27)가 핸들 부분(2) 내에 제공된다. 도관 부재(27)에는 입구(4) 및 출구(5)가 제공된다. 출구(5)는 환형 본체(29) 내의 입구(28)에 밀봉된다. 이러한 실시예에서, 환형 본체(29)는 메인 환형 본체(30) 및 캡(31)을 포함한다. 메인 환형 본체(30)는 노즐(15)과 입구(28)를 연결하는 내부 도관(32)을 갖는다. 도 1-4에 도시된 실시예와 대조적으로, 외부 하우징(1)에는 수압이 적용되지 않고, 그에 따라 환형 본체(29) 및 도관 부재(27)보다 덜 강한 재료로 제조될 수 있다. 하나의 실시예에서, 외부 하우징(1)은 ABS 플라스틱으로 제조될 수 있다. 환형 본체(29) 및 도관 부재(27)는 바람직하게는 적절한 폴리에스테르 중합체 또는 PPO/PS 혼합물로부터 제조된다.
도 12-15에 도시된 실시예에서, 충돌 표면 부분(22)은 별개의 충돌 표면 부재(33) 상에 제공될 수 있다. 이것은 충돌 표면 부재(33)가 외부 하우징(1) 및/또는 환형 부재(29)와 상이한 재료로부터 제조되게 할 수 있다. 예컨대, 하나의 실시예에서, 충돌 표면 부재(33)는 실질적으로 소수성인 재료, 예컨대 PTFE로부터 제조될 수 있다. 이것은 큰 액적이 응집되는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다. 또 다른 실시예에서, 충돌 표면 부재(33)는 물 제트의 압력 하에서 약간 변형되는 실리콘 또는 열가소성 탄성 중합체 등의 탄성 중합체 재료로부터 제조될 수 있다. 이러한 변형은 충돌 표면 부분 상에서의 라임스케일 축적(limescale buildup)을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
다음에 도 16a-16c를 참조하면, 본 출원인은 일부 실시예에서 충돌 표면 부분이 길이 방향 및/또는 횡단 방향으로 곡면형인 것이 유리하다는 것을 밝혀냈다. 충돌 표면 부분(22)은 도 16a에 도시된 것과 같이 횡단 방향 단면에서 실질적으로 오목할 수 있거나, 도 16b에 도시된 것과 같이 횡단 방향 단면에서 볼록할 수 있거나, 도 16c에 도시된 것과 같이 파동형 횡단 방향 단면을 가질 수 있다. 각각의 경우에, 생성되는 액적의 스트림(23)의 횡단 방향 단면은 충돌 표면 부분의 외형에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는다. 도 16a-16c에 도시된 프로파일을 갖는 충돌 표면 부분(22)이 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 곡면형 및 실질적으로 평탄형의 충돌 표면 부분의 조합이 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 단지 1개의 형태의 곡면형 프로파일이 사용될 수 있고, 한편 추가 실시예에서 혼합된 형태의 곡면형 프로파일이 사용될 수 있다.
다음에 도 17을 참조하면, 일부 실시예에서, 충돌 표면 부분(22)을 제공하는 부재(33)의 전체의 두께는 충돌 표면 부분(22)이 길이 방향 단면에서 관찰될 때에 곡면형이도록 부재(33)를 성형함으로써 감소될 수 있다. 양호한 실시예에서, 샤워 헤드에는 이러한 일반적인 형상의 복수개의 충돌 표면 부분이 제공될 수 있고, 이 때에 각도 A[충돌 표면(22)의 하부 또는 후행 표면의 각도]가 요구된 스프레이 패턴을 제공하도록 각각의 충돌 표면들 사이에서 변화되지만, 각도 B[충돌하는 물 제트와 충돌 표면(22)의 상부 부분 사이의 각도]는 실질적으로 일정하다.
다음에 특히 도 13 및 18을 참조하면, 양호한 실시예에서, 액적의 스트림은 샤워 헤드 내의 구멍을 통해 진행된다. 구멍은 바람직하게는 3 ㎜ 이하 그리고 더 바람직하게는 1 ㎜ 미만의 폭을 갖는다. 도시된 실시예에서, 구멍은 충돌 표면 부분(22)과 환형 부재(29)의 인접한 표면(35) 사이에 제공되는 환형 슬롯(34)이다. 슬롯(34)의 폭 W는 바람직하게는 충돌 표면 부분의 평면에 직교하는 방향(이러한 경우에 반경 방향)으로 측정될 때에 3 ㎜ 미만이다. 충돌 표면(22)에 의해 형성되는 스프레이 패턴을 방해하지 않으면서 슬롯의 폭을 최대한 좁게 유지함으로써, 충돌 표면 부분(22) 주위의 내부 표면 상에 축적되는 임의의 액적이 별개의 액적 또는 "드립(drip)"으로서 샤워 헤드로부터 낙하되기보다는 메인 스프레이 패턴 내로 재-흡수된다. 양호한 실시예에서, 인접한 표면(35)은 환형 부재(29)의 일부인 환형 스커트 부분(36)에 의해 한정될 수 있다.
당업자라면 본 발명이 핸드-헬드 샤워 헤드를 참조하여 설명되었지만 다른 실시예의 스프레이 헤드, 예컨대 고정형 또는 "드렌처(drencher)" 형태의 실시예가 또한 가능하다는 것을 이해할 것이다.
문맥이 그렇지 않은 것을 요구하지 않으면, 상세한 설명 그리고 특허청구범위 전체에 걸쳐, "포함한다(comprise)", "포함하는(comprising)" 등의 단어는 배타적 또는 한정적 의미와 반대되는 내포적 의미로 즉 "포함하지만, 이것에 제한되지 않는(including, but not limited to)"의 의미로 해석되어야 한다.
위의 설명에서, 공지의 등가물을 갖는 본 발명의 특정 구성 요소 또는 정수가 인용된 경우에, 이러한 등가물은 개별적으로 기재된 것과 같이 여기에 합체되어 있다.
본 발명은 예를 통해 그리고 그 있을 수 있는 실시예를 참조하여 설명되었지만, 변형 또는 개선이 첨부된 특허청구범위의 범주로부터 벗어나지 않으면서 그에 대해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (30)

  1. 스프레이 헤드이며,
    복수개의 노즐과 유체 연통하는 입구를 포함하고,
    각각의 노즐은 사용 시에 각각의 충돌 표면 부분을 향해 유도되는 유체의 제트를 생성하도록 구성되고, 각각의 유체의 제트는 각각의 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되고, 각각의 액적의 스트림은 긴 횡단 방향 단면을 갖는, 스프레이 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 유체의 제트와 각각의 충돌 표면 부분 사이의 각도는 10˚ 내지 40˚인 스프레이 헤드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유체의 제트는 충돌 표면 부분의 모서리로부터 1 ㎜ 내지 14 ㎜에서 충돌 표면 부분 상에 충돌되는 스프레이 헤드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액적의 스트림은 스프레이 헤드 내의 구멍을 통해 진행되는 스프레이 헤드.
  5. 제4항에 있어서, 액적의 스트림은 구멍에 의해 실질적으로 방해되지 않는 스프레이 헤드.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 구멍은 슬롯을 포함하는 스프레이 헤드.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 구멍은 실질적으로 3 ㎜ 이하의 폭을 갖는 스프레이 헤드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액적의 스트림의 긴 횡단 방향 단면은 길이 방향 축을 갖고, 액적의 스트림들 중 적어도 2개의 길이 방향 축은 서로에 실질적으로 평행한, 스프레이 헤드.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 액적의 스트림의 길이 방향 축은 실질적으로 평행한 스프레이 헤드.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 액적의 스트림은 기하 중심선을 갖고, 액적의 스트림들 중 적어도 2개의 기하 중심선은 서로에 실질적으로 평행한, 스프레이 헤드.
  11. 제9항에 있어서, 각각의 액적의 스트림은 기하 중심선을 갖고, 액적의 스트림들 중 적어도 2개의 기하 중심선은 실질적으로 발산되는, 스프레이 헤드.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 복수개의 충돌 표면 부분은 단일의 충돌 표면의 일부를 형성하는 스프레이 헤드.
  13. 제12항에 있어서, 각각의 충돌 표면 부분은 단일의 충돌 표면의 일부인 스프레이 헤드.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 세트의 복수개의 노즐 그리고 제2 세트의 복수개의 노즐을 포함하고, 제1 세트의 노즐 내의 각각의 노즐은 각각의 제1 충돌 표면 부분을 향해 지향되고, 제2 세트의 노즐 내의 각각의 노즐은 각각의 제2 충돌 표면 부분을 향해 지향되고, 사용 시에, 노즐로부터 방출되는 유체의 제트가 각각의 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되고, 노즐 및 충돌 표면 부분은 제1 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선이 수렴되고 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선이 비-수렴되도록 구성되는, 스프레이 헤드.
  15. 제14항에 있어서, 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선은 실질적으로 평행한 스프레이 헤드.
  16. 제14항에 있어서, 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선은 실질적으로 발산되는 스프레이 헤드.
  17. 제14항에 있어서, 제2 충돌 표면 부분으로부터의 액적의 스트림의 기하 중심선은 실질적으로 평행하고, 스프레이 헤드는 제3 세트의 복수개의 노즐을 포함하고, 제3 세트의 노즐 내의 각각의 노즐은 각각의 제3 충돌 표면 부분을 향해 지향되고, 사용 시에, 제3 세트의 노즐로부터 방출되는 유체의 제트가 각각의 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되고, 제3 세트의 노즐 그리고 충돌 표면 부분은 액적의 스트림의 기하 중심선이 실질적으로 발산되도록 구성되는, 스프레이 헤드.
  18. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 노즐은 명목 곡선을 따라 배열되고, 노즐은 사용 시에 노즐들 중 적어도 일부로부터 방출되는 유체의 제트가 명목 곡선에 실질적으로 접하는 성분을 포함하는 방향을 갖도록 배열되는, 스프레이 헤드.
  19. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 노즐은 명목 곡선을 따라 배열되고, 각각의 액적의 스트림의 긴 횡단 방향 단면은 길이 방향 축을 갖고, 각각의 액적의 스트림의 길이 방향 축은 명목 곡선에 비-접선 관계인, 스프레이 헤드.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 명목 곡선은 실질적으로 타원형 또는 반-타원형인 스프레이 헤드.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서, 명목 곡선은 실질적으로 원형 또는 반-원형인 스프레이 헤드.
  22. 제18항 또는 제19항에 있어서, 명목 곡선은 단일 폐곡선인 스프레이 헤드.
  23. 제1항 내지 제7항 또는 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 부분 및 핸들 부분을 갖는 외부 하우징을 포함하는 스프레이 헤드.
  24. 제23항에 있어서, 하우징의 환형 부분과 결합되는 환형 본체를 추가로 포함하고, 노즐은 환형 본체 내의 구멍에 의해 한정되는, 스프레이 헤드.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 환형 하우징과 결합되는 충돌 표면 부재를 추가로 포함하는 스프레이 헤드.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 제6항에 종속될 때에, 슬롯은 환형 본체에 의해 부분적으로 한정되는, 스프레이 헤드.
  27. 스프레이 헤드이며,
    명목 곡선을 따라 배열되는 복수개의 스프레이 스트림 발생 형성부를 포함하고, 각각의 스프레이 스트림 발생 형성부는 사용 시에 액적의 스트림을 생성하도록 구성되고, 각각의 액적의 스트림은 길이 방향 축을 갖는 긴 횡단 방향 단면을 갖고, 각각의 액적의 스트림의 길이 방향 축은 명목 곡선에 비-접선 관계인, 스프레이 헤드.
  28. 스프레이 헤드이며,
    명목 곡선을 따라 배열되는 복수개의 스프레이 스트림 발생 형성부를 포함하고, 각각의 스프레이 스트림 발생 형성부는 사용 시에 액적의 스트림을 생성하도록 구성되고, 각각의 액적의 스트림은 기하 중심선 및 긴 횡단 방향 단면을 갖고, 스프레이 스트림의 제1 부분이 수렴되는 기하 중심선을 갖고, 스프레이 스트림의 제2 부분이 비-수렴되는 기하 중심선을 갖는, 스프레이 헤드.
  29. 스프레이 헤드이며,
    복수개의 노즐을 포함하고, 각각의 노즐은 사용 시에 각각의 충돌 표면 부분을 향해 유도되는 유체의 제트를 생성하도록 구성되고, 각각의 유체의 제트는 충돌 표면 부분 상에 충돌되어 액적의 스트림으로 분열되는, 스프레이 헤드.
  30. 실질적으로 첨부 도면들 중 임의의 1개 이상을 참조하여 여기에서 설명된 것과 같은 샤워 헤드.
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