KR970005611B1 - 회전 샤워 헤드를 가진 샤워 유니트 및 샤워 시스템 - Google Patents

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Description

회전 샤워 헤드를 가진 샤워 유니트 및 샤워 시스템

제1도는 발명에 따른 수지형(手持形) 샤워 유니트를 구비한 샤워 시스템이 설치된 욕실을 도시한 사시도.

제2도는 제1도에 도시된 샤워 시스템을 나타내는 도해도와 함께, 유연성의 호스에 의해 유량 제어 유니트에 연결된 수지형 샤워 유니트를 도시한 도면.

제3도는 제2도의 III-III선에 따른 샤워 유니트의 단면도.

제4도는 제3도의 IV-IV선에 따른 회전식 샤워 헤드의 단면도와 함께 도시의 간략화를 위해 샤워 헤드용 캡이 제거된 상태에서 4가지의 상이한 물방출 패턴을 개략적으로 나타내는 도면.

제5a도~제5d도는 회전식 샤워 헤드의 상이한 분무 헤드들을 도시한 측면도.

제6도는 압력감응식의 가동 밀봉부재와 단부판의 분해 사시도.

제7도는 제6도에 도시된 밀봉부재와 단부판의 분해 단면도.

제8도는 제6도와 제7도에 도시된 단부판의 저면도.

제9a도와 제9b도는 가동 밀봉부재의 닥종을 약간 과장하여 도시한 확대 단면도로서, 제9a도는 그 밀봉부재가 수압이 없는 정지위치에 놓인 것을 나타내고, 제 9a도는 그 밀봉부재가 수압이 없는 정지위치에 놓인것을 나타내고, 제9b도는 밀봉부재가 수압에 감응하여 들려진 회전식 샤워 헤드에 대해 밀어붙여진 것을 나타내는 도면.

제10도는 제3도의 X-X선에 따른 단면도.

제11도는 제3도의 XI-XI선에 따른 단면도.

제12도는 제3도에 도시된 샤워 유니트의 호스 연결부를 도시한 확대 서사도.

제13도는 한쌍의 전력공급선과 한쌍의 전자통신성이 유연성 호스 둘레에 배치되는 방식을 도시한 도면.

제14a도는 샤워 유니트에 설치되는 회전가능한 위치센서를 형성하는 고정 집촉판을 도시한 평면도.

제14b도는 제14a도에 도시된 접촉판의 저면도.

제14c도는 고정 접촉판과 회전 접촉자를 도시하는, 제14a도의 X IV-X IV선에 따른 단면도.

제15도는 본 발명에 따른 샤워 유니트의 변형된 형태를 도시한 분해 사시도.

제16도는 제15도에 도시된 샤워 유니트를 나타내는 제3도와 유사한 도면.

제17도는 수지형 샤워 유니트를 위한 전자제어회로와 유량 제어 유니트를 위한 전자제어회로를 나타내는 블록도.

제18도는 상업적으로 입수가능한 단일 칩(chip) 마이크로컴퓨터에 의해 실현되는 수지형 샤워 유니트용 전자제어회로의 배선도.

제19도는 상업적으로 입수가능한 단일 칩 마이크로컴퓨터에 의해 실현되는 유량 제어 유니트용 전자제어회로의 배선도.

제20도~제27도는 제17도~제19도에 도시된 전자제어회로에 의해 실행되는 기능들을 나타내는 흐름도.

제28도는 유량 제어 유니트용 전자제어회로의 메모리에 저장되는 여러 데이터를 나타내는 표(여기서, M은 4개의 분무 헤드에 대한 부호 A-D를 전체적으로 나타낸다).

제29도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 욕실 설비를 도시한 사시도.

제30도는 제1행어(hanger)에 매달린 상태에서의 제29도의 샤워 유니트의 수평 단면도.

제31도는 제2행어에 매달린 상태에서의 제29도의 샤워 유니트의 수평 단면도.

제32도는 제29도~제31도에 도시된 시스템을 작동시키기 위해 유량 제어유니트용 전자제어회로에 의해 실행되는 추가 기능들을 나타내는 흐름도.

제33도는 샤워 유니트의 다른 형태를 도시한 부분 정면도.

제34도는 본 발명을 구체화하는 수도꼭지 설비를 도시한 단면도.

제35도는 제34도에 도시된 수도꼭지의 제어회로를 나타내는 블록도.

제36도와 제37도는 제35도에 도시된 제어회로에 의해 실행되는 기능들을 나타내는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 샤워 유니트 10 : 샤워 시스템

14 : 유량 제어 유니트 24,26 : 유량 제어 밸브

32,194 : 전자제어회로 52 : 핸들 케이싱

66 : 전기 구동기 68 : 호스 연결 조립체

94 : 회전식 샤워 헤드 104 : 가동 밀봉부재

132,134,136,138 : 분무헤드 188 : 소형모터 조립체

200,202 : 제어스위치 204 : 압력센서

206 : 각도위치센서 506 : 제1 행어

508 : 제2 행어 518 : 제1 리드 스위치

520 : 제2 리드 스위치 542,626 : 광학 거리센서

544 : 콜리메이터 렌즈 546 : 대물렌즈

622 : 모드 제어위치 624 : 수동 방출 패턴제어스위치

본 발명은 가정용 싱크대 및 욕조용의 수도꼭지 뿐만 아니라 샤워실 및 세면기용의 수지형(手持形) 또는 고정형 샤워기와 같은 물 방출설비에 관한 것으로 더 구체적으로는 상이한 방출 모드들 또는 패턴들중 선택된 모드 또는 패턴으로 물을 방출할 수 있는 초소형 모터 작동식의 회전가능한 샤워 헤드 또는 물 방출 헤드를 가지는 상기한 종류의 물 방출설비에 관한 것이다.

샤워실 및 세면기의 사용에 있어서, 의도된 목적에 따라 다양한 샤워 헤드 구조를 이용하는 것이 통례이었다. 예를 들어 여성의 머리를 세면기나 샤워실에서 헹굴 때는 폭기(曝氣)된 튀김없는 분무 형태로 물이 방출되는 것이 종종 바람직한 반면, 샤워실 설비로 인체를 씻는데는 정규의 발산하는 분무 패턴이 바람직하다. 또한, 맥동되는 또는 집중되는 물 분사류를 방출하는데 적합한 샤워 헤드는 마사지 효과를 제공하는데 사용된다.

유사하게, 다양한 물 방출 모드 또는 패턴을 제공하도록 여러가지의 수도꼭지 구조가 가정용 싱크대 및 욕조용으로 개발되어 왔다. 폭기된 튀김없는 흐름을 위해 설계된 수도꼭지는 접시류를 씻고 헹굴 때 바람직하다. 가능한한 신속하게 세면기 또는 욕조를 채우는 것과 같은 어떤 경우에 있어서는, 제한되지 않은 충류(laminar flow)가 높은 유동율로 물을 공급하는데 편리하다.

전형적으로, 샤워실 설비의 분무 패턴을 바꾸는 종래의 방식은 현재의 수지형 샤워기를 샤워 호스로부터 분리하고 다른 분무 특성을 가진 다른 샤워기로 교체하는 것이다. 그러나, 이러한 방식은 다수의 상이한 샤워기를 준비할 필요가 있기 때문에 비용이 들고, 또한 여러가지의 샤워기를 보관하고 교체하는 것은 귀찮은 일이다.

이중 분무 또는 물 방출 헤드를 가지는 수지형 샤워기 및 수도꼭지가 이 분야에 알려져 있다. 예를 들어, 일본 실용신안 출원번호 제3-29669호는, 나란히 배치되고 상이한 물 방출 패턴을 가지는 2개의 물 배출구를 가진 가정의 싱크대용 수도꼭지 설비를 기술하고 있다. 물 공급원을 2새의 배출구중 어느 한쪽과 선택적으로 소통시키기 위해, 수동 손잡이에 의해 작동되는 전환 밸브가 설치되어 있다. 이러한 이중 배출구 구조는 상이한 수도꼭지를 보관하고 교체하는 요구를 상쇄하지만, 전환 밸브의 수동 조작은 손잡이가 여러번 회전되어야 하기 때문에 여전히 귀찮고 시간 낭비가 된다.

미국 특허 제3,830,432호와 일본 공개실용신안공고 제55-6044호는 수도관에 회전가능하게 장착된 샤워 헤드를 가진 수지형 샤워기를 기술하고 있다. 그 회전식 샤워 헤드는 별개의 분사류 특성을 갖는 다수의 분무 헤드들을 구비하고 있고, 그 장치는 회전식 샤워 헤드를 회전시킴으로써 그 분부 헤드들중 하나가 수도관과 선택적으로 소통되도록 구성되어 있다.

상기한 회전식 샤워 헤드 구조는 샤워 헤드의 교체없이 다양한 분무 특성들을 유익하게 제공하지만, 분무 특성을 변경하는 것이 매우 어렵다는 문제점이 있다. 예를 들어, 그 샤워 헤드는 종종 비누 및 샴푸에 의해 적시어져 그의 표면이 종종 아주 미끄럽게 들 수 있다. 따라서, 샤워 헤드를 성공적으로 회전시키기 위해서는 비교적 큰 쥐는 힘이 사용자의 손에 의해 발휘되어야 한다. 다른 불편은 분무 특성의 변경이 한 손으로 실행될 수 없다는 것이다. 즉, 분무 특성을 변경하기 위해서는, 사용자가 우선 한 손으로 수도관을 잡은 다음에 다른 손으로 회전식 샤워 헤드를 잡고 회전시켜야 한다. 양손 조작을 필요로 하는 그와 같은 절차는, 첫째로 샤워기의 사용이 최소한 몇 초 간은 중단되어야 하기 때문에 종종 귀찮은 일이다. 두번째로는 조작에 앞서 사용자가 먼저 스폰지 또는 브러쉬(그것이 사용되는 경우)를 제쳐 놓아야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 다양한 물 방출 특성을 제공하는데 적합하게 된 수지형 또는 고정형 샤워 유니트 및 수도꼭지를 토함하는 개선된 물 방출 설비를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다양한 물 방출 특성을 제공할 수 있으며 물 방출특성이 쉽게 전환될 수 있는 샤워 유니트 또는 수도꼭지를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 사용자의 한 손 작동에 의해 물 방출 특성을 간단히 전환시킬 수 있는 수지형 샤워 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 물 방출 특성을 제공할 수 있고 사용자의 명령에 응하여 거의 동시에 물 방출 특성을 전환할 수 있는 샤워 유니트 또는 수도꼭지를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다양한 상이한 물 방출 패턴으로 물을 방출하도록 설계되고 샤워 유니트 또는 수도꼭지를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다양한 상이한 물 방출 패턴으로 물을 방출하도록 설계되고 샤워 유니트 또는 수도꼭지에 내장된 초소형 모터에 의해 회전될 수 있는 회전가능한 샤워 헤드를 가진 샤워 유니트 또는 수도꼭지를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 간단히 푸시버튼을 누르는 것에 감응하여 전환하는 소형모터 작동식 회전 샤워 헤드를 가진 샤워 유니트 또는 수도꼭지를 제공하는데 있다.

회전식 샤워 헤드를 회전시키기 위해 소형 전기모터가 사용될 때, 그 모터에 가해지는 토크(torque)를 감소시키고 분무 특성의 전환에 요구된 시간을 단축시키기 위해 그 샤워 헤드가 가능한한 원활하게 회전되는 것이 중요하다. 그렇지 않으면, 소형모터의 사용은 불가능하므로 큰 출력을 갖는 대형 모터가 요구된다. 다른 한편으로, 물의 손실을 피하기 위해 회전식 샤워 헤드와 핸들 케이싱 사이의 유체 통로를 가로질러 적당한 유체 시일(seal)이 제공되는 것이 중요하다. 회전식 샤워 헤드와 핸들 케이싱 사이의 시일의 수밀(水密)을 향상시키기 위해 샤워 헤드가 핸들 케이싱과 밀착되는 것이 요구된다. 그 결과, 그들 사이의 마찰 접촉이 증가되어 강력 모터의 사용을 수반한다.

따라서, 본 발명의 추가 목적은, 소형모터로 작동되는 회전식 샤워 헤드를 가지며 물이 방출될 때 그 샤워 헤드와 핸들 케이싱 사이의 수밀을 제공하면서도 그 샤워 헤드의 회전중 샤워 헤드와 핸들 케이싱 사이의 마찰을 감소시킬 수 있는 샤워 유니트 또는 수도꼭지를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배터리로 작동되는 소형모터에 의해 구동되는 회전식 샤워 헤드를 가지는 샤워 유니트 또는 수도꼭지를 제공하는데 있다.

본 발명은 또한 회전식 샤워 헤드를 가진 샤워 유니트 또는 수도꼭지의 사용방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 물 도관이 관통하는 관형의 핸들 케이싱을 포함하는 수지형 샤워 유니트가 제공된다. 상기 물 도관은, 그 물 도관의 끝에 있는 물 배출구가 위치되고 회전 샤프트가 동축으로 설치되는 핸들 케이싱의 단부에 인접하여 그 핸들 케이싱내에 내부 중앙 공동(空洞)이 형성되도록 하는 방식으로 그 케이싱의 종축선에 대해서 적어도 부분적으로 치우쳐 있다. 통상의 감속기어 기구를 가지며 푸시 버튼 스위치에 의해 작동되는 전자제어장치에 의해 제어되는 기어부(付) 소형모터를 포함하는 것이 바람직한 전기 구동기가 핸들 케이싱의 내부 공동에 수용되고 샤프트의 단부에 연결되어 있다. 회전식 샤워 헤드가 샤프트의 다른 단부에 그 샤프트와 함께 회전하도록 설치되어 있고, 그 회전식 샤워 헤드는 동일한 각도 간격으로 서로 떨어져 있고 별개의 상이한 부문 특성들을 가지는 다수의 상이한 분무 헤드들을 구비하고 있다. 그 분무 헤드들 각각은, 핸들케이싱의 끝면과 마주보고 그 케이싱의 물 배출구와 유사하게 그 케이싱의 종축선에 대하여 치우쳐 있는 물 도입구를 가지고 있다. 각각의 분무 헤드들은 또한 물 도입구와 유체가 소통하는 바깥쪽으로 향한 분무 배출구도 가지고 있다.

푸시버튼 스위치를 누른 때, 전자제어장치는 분무 헤드들 중 하나가 물 도관과 선택적으로 정렬되어 물 도관에 도입된 압력하의 물이 선택된 분무 헤드를 통하여 방출되므로 소정의 각도로 회전식 샤워 헤드를 선택적으로 회전시키기 위해 초소형 모터에 신호를 보낸다. 그 회전식 샤워 헤드는 소망의 분무 특성을 가지는 분무 헤드가 선택될 때까지 순차적으로 회전될 수 있다.

그런 식으로 하여 본 발명에 따른 수지형 샤워 유니트에 있어서, 샤워 헤드의 회전을 위해 푸시버튼 스위치를 간단히 누르기만 하면 충분하기 때문에 단지 한손으로 분무 특성이 쉽게 전환될 수 있다. 따라서, 분무 특성의 전환은 상당한 시간동안 샤워 조작을 중단함이 없이 신속하게 실행될 수 있다. 푸시버튼의 누름은 쥐는 힘이나 회전력을 필요로 하지 않으므로 노인이나 신체 장애자에 의해서도 쉽게 실행될 수 있다.

물 도관의 치우침 구조는 물이 높은 유동율로 공급될 때 상당한 압력손실을 피하기에 충분히 큰 물 도관의 흐름 단면적을 확보함과 동시에, 감속기어 기구 뿐만 아니라 소형모터를 내장하는데 충분히 큰 체적을 가지는 중앙 공동이 핸들 케이싱내에 형성된다는 점에서 특히 유익하다.

바람직하게는 회전식 샤워 헤드로 향하는 물 배출구를 가지는 압력감응식의 가동 밀봉부재가 핸들 케이싱에 형성된 보어(bore)내에 미끄러질 수 있게 수용되어 있다. 그 밀봉부재는 핸들 케이싱의 물 도관내 수압에 감응하여 보어에서 움직이도록 설계되고, 배출구의 단면적보다 큰 압력감응면적을 가지고 있다.

회전식 샤워 헤드가 회전될 때, 물 도관에 가해지는 수압은 임시로 차단되거나 적어도 감소된다. 그래서, 수압이 없을 경우에 가동 밀봉부재는 그 밀봉부재와 회전식 샤워 헤드 사이의 마찰 접촉이 감소되거나 제거되도록 그 샤워 헤드로부터 상당히 떨어지게 된다. 그 결과, 회전식 샤워 헤드를 회전시키기 위한 소형모터에 대해 요구되는 토크가 감소되어 그 샤워 헤드가 제한된 출력을 갖는 소형모터에 의해서도 쉽게 회전될 수 있다.

그러나 수압이 다시 가해지면 바깥쪽을 향하는 차압이 가동 밀봉부재를 가로질러 발생하게 되어 회전식 샤워 헤드쪽으로 그 밀봉부재를 밀어붙임으로써 그 샤워 헤드와 밀봉부재 사이에 수밀 시일을 형성하게 된다. 이와 같이 압력감응 밀봉부재를 사용함으로써, 물이 공급될 때마다 수밀 시일을 형성하면서 회전식 샤워 헤드의 회전중 그 샤워 헤드와 케이싱 사이에 발생되는 마찰이 감소될 수 있게 된다.

회전식 샤워 헤드가 회전될 때의 급수압의 감소는 샤워 유니트에 제공되는 유량 제어 밸브를 닫음으로써 실행될 수 있다. 다른 방식으로는 그 수압이 샤워 시스템과 관련된 통상의 수도꼭지쪽으로 물을 배출함으로써 감소될 수 있다. 어느 경우이든, 샤워 유니트에의 물 공급을 제어하기 위해 별도의 전자제어 장치가 사용될 수 있다.

바람직하게는 샤워 유니트의 물 도관내 수압을 검출하기 위해 압력 센서가 제공될 수 있고, 샤워 유니트의 전자제어장치는 수압이 미리정해진 수준보다 낮게 될 때 샤워 헤드를 회전시키기 위해 소형 모터가 작동되도록 프로그램될 수 있다.

샤워 유니트와 관련된 압력 센서는 샤워 유니트에 제공되는 유량 제어 밸브와 관련된 통상의 터빈구동식 유량계가 그것을 통해 유동율을 측정하는 것보다 매우 더 빠르게 샤워 유니트에서의 압력변화를 검출하도록 작동할 수 있는데, 그 이유는 일반적으로 터빈구동식 유량계는 터빈이 정상상태 조건에 이르기 전 관성에 기인하여 일정한 시간 지연을 요하기 때문이다. 따라서 바람직하게는 압력센서로부터의 신호는 샤워 유니트에 제공되는 유량 제어 밸브를 제어하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 있어서는 샤워 유니트가 사용되는 환경조건을 검출하는 장치가 제공된다. 검출된 환경에 적합한 분무 특성을 가지는 분무 헤드가 자동적으로 선택되도록 회전식 샤워 헤드가 회전된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 회전가능한 물 방출 헤드를 가지며 전술한 특징들을 가지는 수도꼭지가 제공된다.

본 발명의 이들 특징과 잇점 뿐만 아니라 다른 특징과 잇점이 첨부 도면과 관련한 하기의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

본 발명의 여러 실시예를 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 본 발명에 따른 샤워 시스템(10)이 설치된 욕실이 도시되어 있다. 이 샤워 시스템(10)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수지형(手持形) 샤워 유니트(12)를 포함한다. 그 샤워 유니트(12)는 유연성의 호스(16)를 통하여 전기 작동식 유량 제어 유니트(14)에 연결된다. 그 유량 제어 유니트(14)는 바닥면쪽으로 향한 통상의 수도꼭지(18)를 구비하고 있다.

제2도에 도시된 바와 같이, 유량 제어 유니트(14)는 냉수공급원(도시되지 않음)에 통상의 방식으로 연결된 냉수 도입구(20)와, 보일러와 같은 온수공급원(도시되지 않음)에 연결된 온수 도입구(22)를 포함한다. 전기식 밸브 액튜에이터(28,30)에 의해 각각 작동되는 통상의 유량 제어 밸브(24,26)가 냉수 및 온수도입구(20,22)를 통한 유동율을 제어하도록 냉수 및 온수 도입구(20,22)를 가로질러 배치되어 있다. 각각의 밸브 액튜에이터(28,30)는 전자제어회로(32)에 의해 제어되는 스텝핑 모터를 가진 통상의 타입일 수 있다. 냉수 및 온수 도입구(20,22)는 공통의 파이프(34)로 모아져서 유량 제어 밸브(24,26)가 공통의 파이프(34)를 위한 혼합 밸브로서 작동하게 된다.

통상의 서미스터형 온도센서(36)와 통상의 터빈구동식 유량계(38)가 파이프(34)를 통하여 흐르는 혼합된 물의 온도 및 유량을 검출하기 위해 파이프(34)에 배치된다. 그 파이프(34)는 유연성의 호스(16)에 연결된 제1 배출구(40)와, 수도꼭지(18)에 연결된 제2 배출구(42)로 갈라지고, 통상의 차단 밸브(44,46)가 제1 및 제2 배출구(0,42)에 각각 설치되어 있다. 차단 밸브(46)가 닫혀진 상태에서 차단 밸브(44)가 개방된 때, 압력하의 혼합된 물이 완전히 샤워 유니트(12)쪽으로 공급된다. 한편, 차단 밸브(46)가 닫혀지거나 닫혀지지 않은 상태에서 차단 밸브(44)가 닫혀지면, 샤워 유니트(12)에의 수압은 차단된다. 차단 밸브(44,46) 모두가 개방된 때, 호스(16)는 상당한 압력강하를 받게 된다. 차단 밸브(44,46)는 전자제어회로(32)에 의해 제어되는 통상의 솔레노이드 액튜에이터(48,50)에 의해 각각 작동된다.

주로 제3도~제12도를 참조하여 수지형 샤워 유니트(12)의 구조와 작동 원리로 설명한다.

제3도에 도시된 바와 같이 수지형 샤워 유니트(12)는 종축선(54)을 가지는 관형의 핸들 케이싱(52)을 가지고 있다. 그 핸들 케이싱(52)은 적당한 플라스틱재료로 만들어질 수 있고, 제10도에서 볼 수 있는 바와 같이 수직 분할면(56)을 따라 함께 결합되는 2개의 분할된 절반부들로 이루어질 수 있다. 핸들 케이싱(52)은 그 케이싱의 제1 단부, 즉, 기단부(60)로부터 제2 단부, 즉 말단부(62)까지 그 케이싱을 통과하여 연장하는 물 도관(58)을 가지고 있다.

제3도, 제10도 및 제11도에 잘 도시된 바와 같이, 물 도관(58)은 전기 구동기(66) 및 여러 구성부품을 내장하기에 충분히 큰 크기를 갖는 중앙 공동(空洞)(64)이 핸들 케이싱(52)내에 형성되도록 핸들 케이싱(52)의 종축선(54)으로 부터 반경방향 외측으로 치우쳐 있다. 제10도와 제11도에 도시된 것처럼 물도관(58)은 그를 통하여 흐르는 물 흐름을 위한 큰 흐름단면적을 제공하도록 핸들 케이싱(52)의 원주방향으로 연장하는 기다란 궁형 단면을 가진다.

유연성의 호스(16)를 통하여 유량 제어 유니트(14)로부터 공급되는 혼합된 물은 제3도와 제12도에 상세히 도시된 호스 연결 조립체(68)를 통하여 물 도관(58)에 공급된다. 그 호스 연결 조립체(68)는 톱니가 형성된 관형 부분(72)을 가진 호스 조인트(70)를 포함하고, 그 관형 부분(72) 위에 호스(16)의 단부가 끼워져 콜릿 링(collet ring)(74)에 의해 고정된다. 그 호스 조인트(70)는 O-링과 같은 적당한 밀봉수단에 의해 핸들 케이싱(52)의 관련 보어에 수밀적이고 회전가능하게 까워지는 상부 보스(76)를 가지고 있다. 그 호스 조인트(70)는 핸들 케이싱(52)과 하단부에 호스 조인트(70)의 환형 단부면(82) 사이에 환형 공간(80)이 형성되도록 하는 방식으로 핸들 케이싱(52)에 나사결합되는 리테이너 너트(78)에 의해 제위치에 유지된다. 호스(16)의 내부가 환형 공간(80)과 통하도록 호스 조인트(70)를 가로질러 다수의 통로(84)가 연장하여 있다. 따라서, 호스(16)에 의해 공급되는 물은 그 통로(84)와 환형 공간(80)을 통하여 물 도관(58)으로 흐른다. 호스 조인트(70)위에 고착된 Y-패킹(86)이 리테이너 너트(78)과 핸들 케이싱(52)에 대하여 호스 조인트(70)가 회전하게 하면서 유체 사이를 형성한다.

핸들 케이싱(52)에 대한 호스 조인트(70)의 회전은, 그 호스 조인트(70)로 부터 돌출하여 핸들 케이싱(52)의 하단부에 형성된 궁형 홈(90)에 결합하는 스톱퍼 핀(88)에 의해 제한된다. 제11도에 도시된 바와 같이 궁형 홈(90)은 스톱퍼핀(88)이 걸릴 수 있는 정지 벽을 형성하도록 92에서 차단되어 있다. 이러한 구조에서, 수지형 샤워 유니트(12)는 360°보다 작은 회전각을 가지는 제한된 회전운동을 하도록 호스(16)에 수밀적으로 연결된다. 제한된 회전운동을 하는 그러한 구조는 더 상세히 후술되는 바와 같이 샤워 유니트(12)와 유량 제어 유니트(14)를 연결하는 상대 회전을 위한 높은 자유도를 제공하는 점에서 특히 유익하다.

물 도관(58)에 도입된 압력하의 물은 아래에 설명되는 무마찰, 즉 무접촉 밀봉구조물을 통해 회전가능한 샤워 헤드(이하, 회전식 샤워 헤드라 한다)(94)에 공급된다.

제조를 쉽게 하기 위해 기술된 실시예에 있어서는 핸들 케이싱(52)의 제2단부, 즉 말단부(62)는 반경방향 벽(98)에 결합된 원형 단부판(96)으로 이루어져 있다. 제6도와 제7도에 잘 도시된 바와 같이 그 단부판(96)은 핸들 케이싱(52)의 종축선에 대하여 치우쳐 있는 큰 보어(102)로 열려 있는 계단진축방향 보어(100)를 가지고 있다. 압력감응식의 가동 밀봉부재(104)가 유체에 의해 밀착되고 단부판(96)의 보어(100,102)내에 수밀적이고 미끄러질 수 있게 수용된다.

그 가동 밀봉부재(104)는 디스크형의 상부부분(106)과 원통형의 하부부분(108)으로 이루어지며, 그 상부부분(106)은 치우쳐진 보어(102)에 결합하고 하부부분(108)은 축방향 보어(100)에 결합한다. O-링(110)이 보어(102)와 상부부분(106) 사이에 수밀 시일을 제공하는 한편, O-링(112)이 축방향 보어(100)에 대하여 하부부분(108)을 밀봉하도록 작용한다. 가동 밀봉부재(104)의 평면 단부면(115)으로 개방되어 있는 기다란 물 배출구(114)를 가지고 있다. 그 물 배출구(114)는 단부판(96)에 형성된 기다란 관통구멍(116)과 유체가 소통되고, 그 관통구멍(116)은 제8도에 도시된 바와 같이 D자형의 홈(118)으로 개방되며, 그 홈(118)은 물 도관(58)과 소통한다. 따라서, 물은 물 도관(58)으로부터 홈(118)과 관통구멍(116)을 통하여 물 배출구(114)로 흐른다.

제6도와 제7도에 도시된 바와 같이, 가동 밀봉부재(104)는 핸들 케이싱(52)과 동축인 관통 보어(120)를 가지고 있다. 제3도, 제9a도 및 제9b도에 잘 도시된 바와 같이, 이 관통 보어(120)를 통하여 샤프트(122)가 연장한다. 회전식 샤워 헤드(94)는 그 샤프트(122)의 외측 단부에 나사(124)에 의해 분리가능하게 체결된다. 그 회전식 샤워 헤드(94)는 종축선(54)에 수직이고 밀봉부재(104)의 평면 단부면(115) 및 단부관(96)의 상부 단부면(128)과 밀접하여 마주하는 평면 단부면(126)을 가지고 있다. 샤프트(122)는 가동 밀봉부재(104)에 의해 회전가능하게 지지되고, 그 밀봉부재는 제한된 축방향 운동을 하도록 단부판(96)에 의해 이동가능하게 지지된다. Y-패킹(130)(제9a도와 제9b도)이 가동 밀봉부재(104)에 대하여 샤프트(122)를 밀봉하는데 이용된다.

주로 제4도와 제5도를 참조하면, 회전식 샤워 헤드(94)는 형태가 원통형이고 핸들 케이싱(52)과 동축으로 정렬된다. 기술된 실시예에 있어서는 회전식 샤워 헤드(94)는 상이한 분무 특성 또는 물 방출 특성을 가지는 4개의 분무헤드(또는 물 방출 헤드)(132,134,136,138)를 가지고 있다. 예를 들어, 분무 헤드(132)는 정규의 발산하는 분무(144)의 형태로 물을 방출하는데 적합한 구멍(142)을 가진 물 배출 금구(140)를 가지고 있고, 다음의 분무 헤드(134)는 제한되지 않은 층류(150)를 방출하는데 적합한 확대된 단일 방출구(148)를 가진 물 배출금구(146)를 가지고 있다. 이런 형태는 욕조 또는 세면조에 물을 공급하는 것과 같이 높은 유동율로 물이 방출되어야 할 때 유익하다. 세번째의 분무 헤드(136)는 물 튀김이 없고 폭기되거나 거품이 이는 분무(152)를 형성하도록 설계되고, 이를 이해, 벤튜리(venturi)형성 방출구(158)에 합체되는 공기 도입구(156)를 구비한 물 배출 금구(154)를 가지고 있다. 네번째의 분무 헤드(138)는 마사지 효과를 제공하는데 사용될 수 있는 집중되는 물 분사류(164)를 형성하도록 한점쪽으로 집중되는 다수의 방출 통로(162)를 가진 물 배출 금구(160)를 가지고 있다. 이들 물 배출 금구(140, 146, 154, 160)는 장원형의 단면을 가지고 회전식 샤워 헤드(94)의 단부면(126)으로 개방된 물 도입구들(166, 168, 170, 172)과 각각 유체가 소통한다. 제9a도와 제9b도로부터 잘 이해되는 바와 같이, 이들 물 도입구(166, 168, 170, 172)는 회전식 샤워 헤드(94)의 회전시 그 물 도입구들이 그들로부터 압력하의 물을 받기 위해 가동 밀봉부재(104)의 물 배출구(114)와 순차적으로 정렬되도록 핸들 케이싱(52)의 종축선(54)으로부터 반경방향으로 치우쳐 있다. 제2도와 제3도에 도시된 바와 같이, 회전식 샤워 헤드(94)는 바람직하게는 핸들 케이싱(52)에 분리가능하게 끼워지고 물 배출구(114)와 정렬된 창(176)을 가진 캡(174)에 의해 둘러싸여 있다.

주로 제9a도를 참조하면, 이 도면에는 회전식 샤워 헤드(94)와 단부판(96) 사이의 틈새가 약간의 과장되어 도시되어 있는데, 그 회전식 샤워 헤드(94)를 지탱하는 샤프트(122)는 D자형 절제부에 의해 형성된 어깨부(178)를 가지고 있다. 그 회전식 샤워 헤드(94)는 어깨부(178)상에 착좌되고 나사(124)(제3도)에 의해 제위치에 유지된다. 제3도에 도시된 바와 같이 조정가능한 플랜지부(付) 너트(180)가 샤프트(122)에 나사결합되고 단부벽(98)의 내측 표면(182)에 접하여 있다. 그 내측 표면(182)은 샤프트(122)가 전기 구동기(66)에 의해 회전될 때 플랜지부 너트(180)를 위한 지탱면을 제공한다. 제6도, 제9a도 및 제9b도에 도시된 바와 같이, O-링(184)이 가동 밀봉부재(104)의 단부면(115)에 형성되고 물 배출구(114)를 에워싸는 홈에 끼워져 고정된다. 플랜지부 너트(180)는 회전식 샤워 헤드(94)의 하부 단부면(126)이 제9a도에 과장되어 도시된 것처럼 대략 수분의 1 밀리미터의 작은 틈새들 사이이 두고 가동 밀봉부재(104)의 상부단부면(115)과 밀접하게 접하고 회전식 샤워 헤드(94)의 하부 단부면(126)이 O-링(184)과 느슨하게 접촉하도록 하는 방식으로 조정된다.

상세히 후술되는 바와 같이 샤워 유니트(12)는 물 도관(58)내 수압이 없거나 미리 정해진 레벨보다 작을 때 회전식 샤워 헤드(94)가 회전될 수 있도록 제어될 수 있다. 그런 조건에서 가동 밀봉부재(104)는 제9a도에 도시된 바와 같이 단부판(96)상에 앉히고, 제9a도에는 도시되지 않았지만 회전식 샤워 헤드(94)는 O-링(184)과 느슨하게 결합한다. 조립된 상태의 회전식 샤워 헤드(94)와 샤프트(122)의 무게와 그로부터 매달린 전기 구동기(66)의 무게는 O-링(184)에 의해 지지되고, 이때 그 O-링은 약간 압축된다. 그러나, 회전식 샤워 헤드(94)는 O-링(184) 이외에는 샤워 유니트(12)의 어떤 고정부품들과도 마찰접촉하지 않기 때문에 전기 구동기(66)가 제한된 출력을 갖는 소형모터로 이루어진 때라도 회전식 샤워 헤드(94)는 쉽게 회전될 수 있다. 회전식 샤워 헤드(94)와 단부판(96) 사이의 마찰접촉의 위험을 감소시키기 위해, 그 단부판(96)의 상면에 제6도에서 186으로 도시된 것처럼 우묵들어간 곳이 제공될 수 있다.

제9b도를 참조하면, 물이 회전식 샤워 헤드(94)에 공급될 때, 보어(102)에서 수압이 가해져 수압과 대기압 사이의 차압이 가동 밀봉부재(104)를 가로질러 발생하게 된다. 더 구체적으로는 가동 밀봉부재(104)는 그 밀봉부재가 끼워지는 보어(102)안에, O-링(110)의 단면적으로 O-링(184)의 단면적과 O-링(112)의 단면적을 뺀 것과 동일한 압력수용 단면적을 가진다. 가동 밀봉부재(104)의 순 압력 수용 단면적이 제6도에 빗금으로 나타내어져 있다. 따라서, 가동 밀봉부재(104)는 압력수용 면적에 작용하는 압력차에 기인하여 상향 스러스트(thrust)를 받게 된다. 그 결과, 가동 밀봉부재(104)는 제9b도에 도시된 것처럼 O-링(184)을 압착하도록 회전식 샤워 헤드(94)쪽으로 치우치게 되어, 그들 사이에 수밀 시일을 형성한다. 이런 식으로 하여, 가동 밀봉부재(104)는 회전식 샤워 헤드(94)의 회전중에는 그 회전식 샤워 헤드(94)와 핸들 케이싱(52) 사이의 마찰접촉을 감소시킬 수 있지만, 물이 공급될 때마다 그들 사이에 수밀 시일을 형성할 수 있다.

다시 제3도를 참조하면 전기 구동기(66)는 DC모터(190)와 감속기어 기구(192)를 가지는 통상어 기어부(付) 소형모터 조립체(188)로 이루어진다. 감속기어 기구(192)의 최종 기어(도시되지 않음)는 잘 알려진 방식으로 샤프트(122)에 연결된다. 그 소형모터 조립체(188)는 핸들 케이싱(52)의 내부 공동(64)에 수용되고 거기에 고정된 회로기판(196)에 설치된 전자제어회로(194)에 의해 제어된다. 소형모터 조립체(188)는 주로 샤프트(122)에 의해 지지되고 그 샤프트에 매달려 있게 된다. 그 소형모터 조립체(188)가 핸들 케이싱(52)에 대하여 회전하지 않도록 하기 위해, 감속기어 기구(192)의 하우징은 제10도에 도시된 바와 같이 케이싱 절반부들 사이에 끼워지는 한쌍의 반경방향 웨브(web)(198)를 가지고 있다. 이런 구성에 따라 기어부 소형모터 조립체(188)는 제조 공차에 관계없이 높은 정렬도를 가지고 샤프트(122)에 쉽게 조립될 수 있다.

제3도를 계속 참조하면 샤워 유니트(12)는 전선(도시되지 않음)에 의해 전자제어회로(194)에 연결된 한쌍의 통상의 푸시버튼형 제어스위치(200,202)를 구비하고 있다. 상부의 제어스위치(202)는 유량 제어 밸브(24,26)를 개폐하는 명령을 보냄으로써 샤워 유니트(12)에의 물 공급을 제어하기 위한 것인 반면에 하부의 제어스위치(200)는 회전식 샤워 헤드(94)를 회전시키는 신호를 보냄으로써 분무 또는 물방출 특성을 제어하는데 사용된다. 통상의 압력센서(204)가 물 도관(58)을 통하여 흐르는 물의 압력을 검출하도록 물 도관(58)과 작동적으로 관련되어 있고 그의 출력신호가 신호선(도시되지 않음)을 통하여 전자제어회로(194)에 보내진다.

회전식 샤워 헤드(94)의 각도위치를 검출하기 위해, 샤워 유니트(12)는 샤프트(122)와 관련되고 신호선(도시되지 않음)을 통하여 전자제어회로(194)에 신호를 보내는 각도위치 센서(206)를 더 포함하고 있다. 이 각도위치 센서(206)가 제14a도~제14c도를 참조하여 더 상세히 기술될 것이다. 기술된 실시예에 있어서 전력은 유량 제어 유니트(14)의 전자제어회로(32)로부터 제3도와 제12도에 도시된 것처럼 커넥터(210)를 가진 한쌍의 공급선(208)을 통하여 샤워 유니트(12)의 전자제어회로(194)에 공급된다. 그 전자제어회로(32,194)는 바람직하게는 커넥터(214)를 가지고 제12도에 유사하게 도시된 한쌍의 선(212)를 통하여 서로 통신하는 프로그램 가능한 디지털 마이크로컴퓨터들을 포함한다. 제12도와 제13도에 도시된 바와 같이 그들 선(208,212)은 유연성의 샤워 호스(16) 둘레에 나선형으로 감긴다. 그 호스(16)의 외부로 연장하는 이들 선(208,212)의 부분은 호스 조인트(70)를 가로질러 형성되고 제3도와 제12도에 도시된 것처럼 보스(76)의 중앙 보어로 개방된 한쌍의 경사진 통로(216)를 통하여 연장한다. 그후 그들 선(208,212)은 핸들 케이싱(52)의 중앙 공동(64)에 들어갈 때 중심에 있고 호스 조인트(70)와 핸들 케이싱(52) 사이의 상대적인 회전이 제11도를 참조하여 상술한 바와 같이 스톱퍼 핀(88)에 의해 제한되기 때문에 그들 선(208,212)은 샤워 유니트(12)의 전체 회전운동에 걸쳐 장력 및 응력을 사실상 받지 않는다.

제14a도~제14c도에 각도위치 센서(206)의 일예가 도시되어 있다. 그 각도위치 센서(206)는 회전식 샤워 헤드(94)의 4개의 분무 헤드(132,134,136,138) 중 하나가 핸들 케이싱(52)의 물 배출구(114)의 정렬된 것을 검출하고, 그 분무 헤드를 정확하게 위치시키도록 DC모터(190)가 제동되어야 하는 타이밍을 검출하도록 설계되었다. 이것을 위해 각도위치 센서(206)는 샤프트(122)와 관련된 통상의 타입의 5개의 리미트 스위치들로 이루어질 수 있다. 도시된 바와 같이 각도위치 센서(206)는 고정 접점들을 형성하는 인쇄된 패턴을 가지는 고정 접촉판(220)이 부착된 하우징(218)을 포함한다. 그 고정 접촉판(220)에 인쇄된 고정 접점들은 나사(230)에 의해 샤프트(122)에 그 샤프트와 함께 회전하도록 체결된 회전 블레이드(228)에 배치된 3개의 회전 접점(222,224,226)과 협동한다. 인쇄된 패턴은 단자(234A~234D)에 각각 납땜되고 가동 접점(224)과 협동하는 4개의 고정 접점(232A~232D)을 포함한다. 단자(238)에 납땜된 내부의 원형 고정 접점(236)은 가동 접점(226)과 영구적으로 접촉하여 있고 접지전위를 제공한다. 따라서 회전식 샤워 헤드(94)가 제4도에 도시된 바와 같은 위치에 있을 때, 고정 접점(232A)은 가동 접점(224)와 결합하여 고정 접점(232A,236) 및 가동 블레이어(228)로 구성되는 제1 리미트 스위치(289A)가 닫혀짐으로써 첫번째 분무 헤드(132)가 검출되도록 한다. 유사하게 회전식 샤워 헤드(94)가 제4도에서 볼 때 반시계방향으로 90°회전되면, 고정 접점(232B,236)과 가동 블레이드(228)로 구성되는 제2 리미트 스위치(239B)가 닫혀지는 것에 의해 두번째 분무 헤드(134)가 검출된다. 고정 접점(232C,232D)을 각각 포함하는 각각의 제3 및 제4 리미트 스위치(239C, 239D)는 회전식 샤워 헤드가 회전됨에 따라 유사한 방법으로 닫혀진다. 그 인쇄된 패턴은 또한 단자(242)에 연결된 외측의 고정 접점(240)을 포함한다. 이 고정 접점(240)은 제5 리미트 스위치(239E)를 형성하도록 가동 접점(222)과 협동하는 4개의 폭이 좁은 내향 돌출부(244A~244D)를 가지고 있다. 이 제5 리미트 스위치는 회전중 회전식 샤워 헤드(94)가 정지되어야 하는 정확한 각도위치를 검출하기 위한 것이다. 따라서 전자제어회로(194)는 제5 리미트 스위치로부터 신호를 받은 때 기술에 잘 알려진 바와 같이 제동효과를 일으키기 위해 DC 모터(190)에 공급되는 전류를 역전시키도록 프로그램된다.

제15도와 제16도는 변형된 형태의 샤워 유니트를 도시한다. 주로, 이 샤워 유니트(250)는 부품의 조립을 쉽게 하도록 핸들 케이싱이 내측 및 외측 케이싱으로 분할되고 가동 밀봉부재가 밀봉압력을 증가시키기 위해 확대된 압력수용 면적을 가진다는 점에서 상술한 샤워 유니트와 다르다. 상술한 것들과 유사한 부품 및 부재들이 유사한 참보부호로 표시되었고 다시 설명될 필요가 없다. 도시된 바와 같이 핸들 케이싱(252)은 외측 케이싱(254)과 그 외측 케이싱(254)내에 분리가능하게 끼워지는 내측 케이싱(256)을 포함한다. 물 도관(58)이 내측 케이싱(256)을 통하여 연장하고 축방향 보어(258)로 열려 있다. 그 축방향 보어내에 가동 밀봉부재(260)가 미끄러질 수 있게 끼워지고 Y-패킹(262)에 의해 밀봉된다. 가동 밀봉부재(260)는 제1 실시예의 가동 밀봉부재(104)와 기능면에서 동일하고, 상이한 분무 헤드의 물도입구와 선택적으로 정렬되는 물 배출구(264)를 가지고 있다. O-링(266)이 가동밀봉부재(260)와 회전식 샤워 헤드(94) 사이의 수밀 시일을 제공하도록 물 배출구(264)둘레에 유사하게 이용된다. 이 샤워 유니트(250)에서는 가동 밀봉부재(260)가 핸들 케이싱(252)의 가장 큰 단면적에 가까운 압력수용 단면적일 갖는다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서 이 샤워 유니트(250)가 쓰일 때, 증가된 수밀성이 달성된다.

제17도의 블록도를 참조하면 수지형 샤워 유니트(12,250)를 위한 전자제어회로(194)와 유량 제어 유니트(14)를 위한 전자제어회로(32)는 각각 프로그램가능한 디지털 마이크로컴퓨터(300,302)를 포함할 수 있다. 전자제어회로(32)는 예를 들어 유량 제어 유니트(14)에 수용된 배터리(306)에 의해 전력이 공급되는 전원회로(304)를 포함한다. 배터리(306)는 또한 상술된 바와 같이 유연성 호스(16) 둘레에 감긴 전선(208)을 통하여 전자제어회로(194)의 전압 레귤레이터(308)에 전력을 공급한다. 마이크로컴퓨터(300)는 입출력 인터페이스(I/O)(312)를 통하여 위치센서(206), 제어스위치(200,202) 및 압력센서(204)를 액세스하는 중앙처리장치(CPU)(310)를 포함한다. 그 CPU(310)는 흐름도를 참조하여 후술되는 바와 같이 회전식 샤워 헤드(94)를 회전시키고 제어하도록 모터 구동 회로(314)를 통하여 DC모터(190)를 제어한다. 마이크로컴퓨터(302)는 CPU(316)와 입출력 인터페이스(318)를 포함한다. 그 CPU(316)는 입출력 인터페이스(318)를 통하여 혼합된 물 온도 센서(36), 유량계(38) 및 전력 제어스위치(320)를 액세스한다. 그 CPU(316)는 후술되는 바와 같이, 구동회로(322, 324, 326, 328)를 통하여 샤워 차단 밸브(44)를 위한 솔레노이드 액튜에이터(48)와, 수도꼭지 차단 밸브(46)를 위한 솔레노이드 액튜에이터(50)와 냉수 라인을 위한 유량 제어 밸브(24)의 스텝핑 모터(28)와 온수 라인을 위한 유량 제어 밸브(26)의 스텝핑 모터(30)를 각각 제어한다. CPU(316)는 액정표시장치(330)도 제어하고 구동기(334)를 통하여 알람 부저(332)를 작동한다.

흐름도를 참조하여 후술되는 바와 같이, 마이크로컴퓨터(300, 302)는 전선(212)을 통하여 디지털 데이터 및 지시를 서로 송수신한다. 통신은 비동기 직렬 데이터 통신모드에 따라 실행된다. 이것을 위해 마이크로컴퓨터(300)로부터 송신되는 지시 및 정보는 후술되는 송수신기를 통하여 최우선 순위로 처리하기 위한 마이크로컴퓨터(302)의 인터럽트(interrupt) 입력단자에 입력된다. 유사하게 마이크로컴퓨터(302)로부터 송신되는 명령 및 신호는 신속한 처리를 위한 마이크로컴퓨터(300)의 인터럽트 단자에 인가된다. 이런 식으로 마이크로컴퓨터(300,302) 사이의 통신이 디지털로 실행되기 때문에 단지 한쌍의 신호선(212)으로 데이터 및 지시를 통시하는 것이 가능하다. 그러한 제한된 수의 신호선의 사용은 고도의 유연성을 호스(16)에 제공하는데 유익한다.

제18도에, 제17도에 도시된 제어회로(194)를 당업자가 실현할 수 있게 하는 배선도가 도시되어 있다. 일본국 토쿄의 미쓰비시전기주식회사로부터 상업적으로 입수가능한 8비트 단일 칩 마이크로컴퓨터 M34225가 제17도에 도시된 마이크로컴퓨터(300)로 이용될 수 있다. 비동기 직렬 통신 신호가 송수신기(336)를 통하여 마이크로컴퓨터(300)로부터 송신된다. 다른 마이크로컴퓨터(302)로부터의 신호가 수신기(208)를 통하여 수신되고 마이크로컴퓨터(300)의 인터럽트 단자에 전송된다. 압력센서(204)로부터의 출력은 증폭기 보상회로(340)를 통하여 마이크로컴퓨터(300)로 보내진다. 전압회로(342)는 압력센서(204)를 위한 기준 전압을 인가한다. 참조부호 CN3로 표시된 커넥터가 위치센서(206)의 전술한 5개의 리미트 스위치에 마이크로컴퓨터(300)를 연결한다. 전압 모티너 회로(344)가 레귤레이터(308)에 의해 조절되는 전압을 모니터한다. 본무 패턴 제어스위치(200)와 물 공급 제어스위치(202)로부터의 신호는 참조부호 CN5로 표시된 커넥터를 통하여 공급된다. 회전식 샤워 헤드(94)를 회전시키기 위한 DC 모터(190)는 커넥터(CN4)를 통하여 구동회로(314)에 연결될 수 있다.

제19도는 제17도에 도시된 전자제어회로(32)를 당업자가 실현할 수 있게 하는 배선도이다. 이 실시예에 있어서는, 미쓰비시전기주식회사로부터 상업적으로 입수가능한 8비트 단일 칩 마이크로컴퓨터 M37410M6H가 마이크로컴퓨터(302)를 실현하는데 이용된다. 샤워 유니트를 위한 마이크로컴퓨터(300)와의 통신은 송신기(346)와 수신기(348)를 통하여 실행된다. 전력회로(304)의 전압이 일본국 후지쓰회사로부터 상업적으로 입수가능한 집접회로 MB3773을 구비하는 전압 모니터 회로(350)에 의해 모니터된다. 구동회로(326, 328)가 스텝핑 모터(28, 30)를 각각 제어하도록 도시된 바와 같이 배열될 수 있다. 구동기(322, 324)가 CN1로 표시된 커넥터를 통하여 솔레노이드 액튜에이터(48, 50)에 각각 연결될 수 있다. 온도센서(36)로부터의 출력은 참조부호 CN3로 표시된 커넥터를 통하여 마이크로컴퓨터(302)로 전송된다. 터빈구동식 유량계(38)로 부터의 출력 펄스는 파형성형회로(352)에 의해 처리된다. 전력 제어스위치(320)를 포함한 제어스위치들을 위한 배선구조도 도시되어 있다.

제20도~제27도에 도시된 여러가지의 흐름도를 참조하여, 샤워 유니트(12)와 유량 제어 유니트(14)의 작동을, 샤워 유니트의 전자제어회로(194)의 CPU(310)와 유량 제어 유니트의 전자제어회로(32)의 CPU(316)에 의해 실행되는 기능들과 관련하여 아래에 설명한다. 그들 CPU(310, 316)는 아래에 기술되는 기능들을 실행하도록 프로그램된다. 유량 제어 유니트(14)의 CPU(316)는 예를 들어 제20도에 도시된 바와 같이 매 15ms마다 작용한다. 기능(401)에서, 유량 제어 유니트(14)의 현재의 조건이 유량계(38), 전력 제어스위치(320), 및 혼합된 물에 대한 온도센서(36)와 같은 유량 제어 유니트(14)와 관련된 여러가지의 센서들 첵크함으로써 판독된다. 샤워 차단 밸브(44)와 수도꼭지 차단 밸브(46)의 위치가 구동회로(322, 324)를 첵크함으로써 확인될 수 있다. 사용자에 의해 어드레스되고 메모리에 저장된바와 같은 회전식 샤워 헤드(94)의 소망의 각도위치도 첵크된다. 후술되는 바와 같이, 소망의 헤드위치는 분무 패턴 제어스위치(200)가 작동됨에 따라 하나씩 순차적으로 변경된다. 얻어진 정보는 기능(402)에서 저장된다.

제21도를 참조하면, 샤워 유니트(12)의 CPU(310)는 예를 들어 현재의 샤워 헤드 조건을 갱신하도록 매 15ms마다 작용한다. 기능(403)에서, 샤워 유니트(12)의 현재의 조건이 위치센서(206), 압력센서(204), 분무 패턴 제어스위치(200), 및 물 공급 제어스위치(202)를 첵크함으로써 판독된다. 그 정보는 추후의 사용을 위해 기능(404)에서 저장된다.

제22도와 제23도에 도시된 기능들은 주로 CPU(310, 316) 사이의 데이터 통신을 실행하기 위한 것이다. 제22도에 도시된 과정들은 예를 들어 매 125ms마다 CPU(316)에 의해 실행될 수 있다. 제23도에 도시된 인터럽트 루틴은 기능(413) 또는 기능(414)이 실행될 때마다 시작된다. CPU(316)는 기능(411)에서 제어유니트 정보를 판독하고 기능(412)에서 수도꼭지 밸브(414)가 개방되었는지 여부를 판단한다. 개방되었다면, 파이프(34)로부터의 물은 샤워 호스(16)를 통하여 샤워 유니트(12)에 가해지는 수압이 소멸되거나 최소한 감소되도록 수도꼭지(18)로 배출된다. 상술한 바와 같이, 이것은 회전마찰을 받지 않고 회전식 샤워 헤드(94)를 회전시키기 위한 좋은 압력조건이 된다. 따라서, 기능(413)에서, CPU(316)는 회전식 샤워 헤드(94)를 위한 소망의 각도 위치를 나타내는 정보와 함께, 그 샤워 헤드가 회전될 수 있다는 것을 표시하는 허가를 CPU(310)에 보낸다. 수도꼭지 밸브가 닫히면, CPU(316)는 기능(414)에서 회전금지명령을 보낸다. 전술한 바와 같이, 전송 기능(413, 414)은 CPU(310)의 인터럽트 입력에 관한 것이다. 따라서, 전송 기능(413) 또는 (414)에 응답하여, CPU(310)는 기능(431)에서 전송을 받아들이고 기능(432)에서 그것을 저장하도록 제23도의 인터럽트 루틴을 즉시 시작한다. 그 다음, 기능(415)에서, CPU(316)는 CPU(310)에 정보를 요구하고, 그 CPU(310)는 기능(434)에서 그것을 받고 기능(434)에서 샤워 유니트 정보를 읽도록 응답하며 그것을 기능(435)에서 신호선(21)을 통하여 CPU(316)에 전송한다. 기능(416)에서 샤워 헤드 정보를 받은때, CPU(316)는 기능(417)에서 분무 패턴 제어스위치(200)가 사용자에 의해 눌리었는지 여부를 판단한다. 그 스위치가 눌리었으면, 다음의 분무 헤드가 어드레스되도록 하는 방식으로 기능(418)에서 회전식 샤워 헤드(94)를 위한 소망의 각도위치가 갱신된다. 그 다음, CPU(316)는 물공급 제어스위치(202)가 눌리었는지 여부를 기능(419)에서 판단한다. 그 물 공급 제어스위치(202)는 토글 스위치로서 작용하도록 CPU(316)의 메모리와 협동한다. 그리하여, 물공급 제어스위치(202)가 눌리었으면, CPU(316)는 기능(420~422)에서 사용자의 지시를 나타내도록 그의 메모리에 저장된 플래그(flag)를 전환시키도록 작동한다. 플래그 1은 물이 샤워 유니트(12)에 공급되어야 하는 지시를 나타내는데 사용될 수 있고, 플래그0은 물 공급이 차단되어야 하는 것을 나타낸다. 이 플래그는 제26도를 참조하여 나중에 기술되는 바와 같이 유동을 제어중에 사용된다.

제24도를 참조하면, 여기에 도시된 기능들은 예를 들어 매 2ms마다 샤워 유니트(12)의 CPU(310)에 의해 주기적으로 실행될 수 있다. 기능(441)에서, 회전식 샤워 헤드(94)를 위한 어드레스된 위치가 CPU(310)의 메모리로부터 판독되고, 기능(442)에서 위치센서 출력이 메모리로부터 검색된다. 기능(443)은 회전식 샤워 헤드(94)의 실제의 각도 위치가 어드레스된 위치와 같은지 여부를 판단한다. 만일 같지 않으면, 회전 허용 또는 금지 지시가 기능(444)에서 판독되고, 기능(445)에서 회전이 허용되는지 여부를 판단한다. 회전식 샤워 헤드(94)는 회전이 허용된 때 기능(446)에서 회전된다.

CPU(316)는 차단 밸브(44, 46)와 유량 제어 밸브(24, 26)를 포함한 여러가지의 밸브들을 제어하도록 제25도에 도시된 기능들을 실행한다. 제25도의 기능들은 예를 들어 매 50ms마다 시작될 수 있다. 유량 제어 유니트(14)와 샤워 유니트(12)에 관한 정보가 각각 기능(451, 452)에서 판독된다. 그 다음, CPU(316)는 회전식 샤워 헤드(94)의 현재의 각도 위치가 사용자에 의해 어드레스된 소망의 위치와 동일한지 여부를 기능(453)에서 판단한다. 만일 동일하면, 솔레노이드 액튜에이터(48)가 기능(454)에서 샤워 차단 밸브(44)를 개방하도록 신호를 주고, 솔레노이드 액튜에이터(50)가 기능(455)에서 수도꼭지 차단 밸브(46)를 닫아 샤워 유니트(12)에 혼합된 물을 공급하도록 신호를 준다. 동일하지 않으면 수도꼭지 차단 밸브(46)가 기능(456)에서 개방되고, 샤워 차단 밸브(44)가 기능(457)에서 닫혀 샤워 유니트(12)에의 물 공급을 차단하도록 한다. 그후, CPU(316)는 제26도와 제27도에 더 상세하게 나타내어진 유동율 제어기능을 진행한다.

제26도와 제27도에 나타내어진 기능들은 압력센서(204)에 의해 검출된 수압에 따라 유량 제어 밸브(24,26)를 통하여 물의 유동율을 제어하기 위한 것이다. 샤워 유니트(12)의 물 도관(58)내 압력에 응하여 유동율을 제어하는 것이 바람직한데, 그 이유는, 압력센서(204)에 의한 압력변화의 검출이, 정상 상태 회전에 이르기 전 일정한 시간지연을 요하는 터빈을 가지는 통상의 유량계(38)보다 더욱 빠르게 수행되기 때문이다. 바람직한 유동율은 분무 헤드(132, 134, 136, 138)의 분무 패턴에 따라 변할 수 있다. 예를 들어 폭기(曝氣)된 분무를 위한 분무 헤드(136)는 비교적 높은 유동율을 요하는 반면에, 집중하는 분사류를 위한 분무 헤드(138)는 상해를 막기 위하여 낮은 유동율로 작동되어야 한다. 유동율 제어는, 선택된 분무 헤드를 위한 소망의 유동율이 먼저 결정되도록 하는 방식으로 수행된다. 그 다음, 가설적인 측정된 유동율이 압력센서 출력에 의거하여 도출된다. 유량 제어 밸브(24, 26)는, 측정된 유동율이 소망의 유동율과 동일하게 되도록 제어된다. 유량계(38)로부터의 출력은 후술되는 바와 같이 실제의 또는 진실한 유동율을 나타내는 것으로 사용될 수 있다.

측정된 유동율의 결정은 하기 식에 의거하여 수행된다.

여기서, Q=측정된 유동율,

K=상수,

C_V=선택된 특정 분무 헤드에 유일한 유량계수,

P=압력센터(204)에 의해 검출된 게이지 압력.

이것을 위해, 분무 헤드(132, 134, 136, 138)에 대한 유량계수(C_V)의 값은 경험적으로 결정되고 제28도에 나타내어진 표로서 CPU(316)의 메모리에 저장되었다. 이 표에서, 접미사 M은 4개의 분무 헤드에 대한 부호 A-D를 전체적으로 표시한 것이다.

Q를 결정하기 위한 CPU(316)에 의한 계산은, 압력센터(204)로부터의 전압 출력이 압력 P를 도출하기 위한 것 대신에 그러한 계산을 위한 것으로 사용된다면 단순화되고 빠르게 될 수 있다. 유동율 Q가 유량계(38)의 회전속도 N에 대략적으로 비례하고, 측정된 유동율 Q로 방출될 것으로 기대되는 압력센서의 출력전압 V_Q가 실제 압력에 대략적으로 비례하기 때문에, 하기 식이 상기한 식 (1)로부터 도출될 수 있다.

V_Q=k1(N/C_V)²

그리하여, 아래 기술된 유동율 제어에서, 값 V_Q는 측정된 유동율 Q를 나타내는 것으로 사용된다.

제28도의 표로서 저장될 유량계수 C_V는, 유량계(38)의 회전속도와 압력센서(204)의 실제 전압출력을 측정하면서 샤워 유니트를 작동시킴으로써 분무 헤드(132, 134, 136, 138) 각각에 대해 결정될 수 있다. 유량계수 C_V는 아래 식에 따라 계산될 수 있다.

이 식은 상기 식(2)로부터 도출되고, 여기서 k2는 상수. N은 유량계(38)의 회전속도, Va는 압력센서(204)의 실제 전압출력이다.

제26도와 제27도를 참조하면, 기능(461)에서, 물공급이 요구되는지 여부를 알기 위해 플래그가 첵크된다. 플래그가 물공급이 필요없다는 것을 나타내는 0인 때, 기능(462)에서 스텝핑 모터(28, 30)는 유량 제어 밸브(24, 26)모두를 완전히 닫도록 구동된다. 플래그가 샤워 유니트(12)에의 물공급이 필요하다는 것을 나타내는 1인 경우, 유량 제어 밸브(24, 26)의 제어가 기능(463)에서 허용된다. 그 다음, 기능(464)에서 터빈구동식 유량계(38)로부터의 출력펄스가 입력되고 유량계의 회전속도 N이 잘 알려진 방식으로 펄스들 사이의 간격에 의거하여 계산된다. 기능(466)은 선택된 분무 헤드의 값 C_V를 찾도록 제28도에 나타내어진 표를 조사한다. 그 다음, 기능(467)에서 유동율이 Q와 동일할 때 압력센터(204)로부터 나오는 것으로 예상되는 기대된 출력전압 V_Q가 식 (2)에 따라 계산된다. 기능(468)에서, 여러 분무 헤드에 대한 소망의 유동율에 상응하는 소망의 압력센서 출력전압 V_M을 찾도록 표를 조사한다. 소망의 유동율은 정규 분무에 대해서는 분당 7~13리터의 범위이고, 제한되지 않은 흐름에 대해서는 분당 10~16리터의 범위이고, 폭기된 분무에 대해서는 분당 9~15리터의 범위이며, 집중되는 분무에 대해서는 분당 5~11리터의 범위일 수 있다. 상기 소망의 유동율에 상응하는 소망의 압력센서 출력전압의 값 V_M은 경험적으로 미리 결정되어 표에 포함되었다. 그 다음, 기능(469)에서, CPU(316)는 실제의 압력센서 전압 Va가 V_M+α와 같거나 그 보다 큰지 여부를 판단한다. 만일 예라면 기능(472)에서 CPU(316)는 유동율을 증가시키기 위해 유량 제어 밸브(24, 26) 모두의 개방을 비례적으로 증가시킨다. 값 Va가 V_M±α사이에 있다면, 기능(473)에서 CPU(316)는 실제의 유동율이 허용가능한 범위내에 있는지 여부를 확인하기 위해, 기대된 압력센서 전압 V_Q를 표에 저장된 최소의 허용가능한 전압 V_M1.및 최대의 허용가능한 전압 V_M11와 비교한다. 만일 아니오라면, 기능(474)에서 부저(332)와 LED를 작동시켜 알람(alarm)을 행하고, 기능(475)에서 유량 제어 밸브(24, 26)가 완전히 닫힌다. 허용가능한 범위에 있다면, 기능(476)에서, 유량계의 출력으로부터 압력센서의 출력의 편차를 결정하도록 Va와 V_Q사이의 에러가 계산된다. 그 다음, 기능(477)에서, 검출된 에러가 허용가능한 범위보다 작은지 여부를 판단한다. 만일 아니오라면, 제28도의 표의 유량계수 C_VM이 유체 통로의 막힘과 같은 어느 언인에 의해 더이상 유효하지 못한지 여부를 판단한다. 그다음, 기능(478)에서, 정정된 유량계수값 C'_VM이 상기한 식(3)의 상수 k2대신 다른 상수 k3가 이용되는 식을 사용하여 도출된다. 결국, C_VM, V_M, V_ML및 V_M11에 대한 옛날 값이 기능(479)에서 갱신된다.

제 29도는 본 발명의 제2실시예에 따른 샤워실 설비를 도시한다. 이 실시예에서 샤워 유니트는 앞에 기술된 수동 분무 패턴 제어 기능에 더하여, 샤워 유니트가 놓여 있는 위치에 감응하여 분무 또는 물방출 특성을 전환하기 위해 분무 헤드들이 자동으로 회전되고 선택되도록 설계되었다. 이 샤워 시스템(500)은 상기한 유량 제어 유니트(14)와 유사한 유량 제어 유니트(502)를 포함한다. 샤워 유니트(504)는 욕실의 벽에 고정된 한쌍의 행어(hanger)(506, 508)와 협동하는데 적합하게 되어 있다는 것을 제외하고는, 전술한 샤워 유니트(12, 250)와 원리 및 구조가 유사하다. 도시된 바와 같이, 제1행어, 즉 하부 행어(506)는 그 제1행어(506)에 매달린 상태의 샤워 유니트(504)에서 흘러나오는 혼합된 물이 짧은 낙하 거리를 통하여 욕조에 쏟아지도록 욕조(510)에 인접한 곳에 위치된다. 제2행어, 즉 상부행어(508)는 좀더 높은 위치에 놓일 수 있다.

제1행어(506)에 매달려 지지된 상태의 샤워 유니트(504)의 수평단면을 도시하고 있는 제30도를 참조하면, 제1행어(506)는 샤워 유니트(504)의 핸들 케이싱(516)에 형성된 위치결정 돌출부(514)와 결합하는데 적합한 위치결정 홈(512)을 가지고 있다. 이러한 위치결정 구조의 존재로 인하여, 샤워 유니트(504)가 일정한 방향으로 놓인다는 것이 이해될 것이다. 이 샤워 유니트(504)는 위치결정 돌출부(514)의 양측에 떨어져 배치된 한쌍의 자석 작동식의 상개(常開)형 리드(reed) 스위치(518, 520)를 가지고 있다. 제1영구자석 세그먼트(522)가 리드 스위치(518)와 일치하여 제1행어(506)의 내벽에 제공되어 있다. 제2행어(508)에 매달려 지지된 상태의 샤워 유니트(504)의 수평단면을 도시한 제31도를 참조하면, 제2행어(508)도 핸들 케이싱(516)의 위치결정 돌출부(514)와 협동하는 위치결정 홈(524)을 유사하게 가지고 있다.

제2행어(508)는 샤워 유니트(504)의 제2리드 스위치(520)와 자기(磁氣)적으로 협동하는 제2영구자석 세그먼트(526)를 가지고 있다. 이러한 구조로, 샤워 유니트(504)가 제1행어(506)에 매달려 지지될때, 제1리드 스위치(518)가 닫힌다. 샤워유니트(504)가 제2행어(508)에 매달려 지지될 때는, 제2리드 스위치(520)가 닫히게 된다. 이들 제1 및 제2리드 스위치(518, 520)는 앞에 기술된 전자제어회로(194)와 동일할 수 있는 샤워 유니트(504)의 제어회로에 연결되어 있다. 배선 구조는, CPU(310)가 입출력 인터페이스(312)를 통하여 제1 및 제2리드 스위치(518, 520)를 액세스하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 상기 기술된 전자제어회로(32)가 최소로 개조된 상태로, 제32도와 관련하여 하기에 기술될 프로그램에서 사용될 수 있다.

제20도~제27도에 도시된 흐름도와 관련하여 기술된 기능들이, 이 실시예의 샤워 유니트(504)의 CPU(310)가 제1 및 제2리드 스위치(518, 520)의 위치에 대한 정보를 유량 제어 유니트(502)의 CPU(316)에 전송하고 기능(416)과 기능(417) 사이에서 제32도에 도시된 기능들(531~534)이 이행되는 정도로 개조될 수 있다. 제32도를 참조하면, 기능(531)에서, 제1리드 스위치(518)가 닫혀 있는지 여부를 CPU(316)가 판단한다. 제1리드 스위치(518)의 닫힘은, 샤워 유니트(504)가 제1행어(506)에 매달려 지지되는 것을 의미한다. 그리하여, 그 스위치가 닫히면, 기능(533)에서 CPU(316)는 제한되지 않은 흐름 패턴을 위한 분무 헤드(134)가 선택되도록 하는 방식으로 회전식 샤워 헤드(94)를 위한 소망의 각도 위치를 변경한다. 그 헤드가 소망의 각도 위치로 회전된 때, 혼합된 물은 제4도에 도시된 제한되지 않은 흐름(150)의 형태로 공급된다. 이런 흐름 모드로의 물 공급은 샤워 유니트(504)를 통하여 욕조(510)에 물을 공급할 때 유익한데, 그 이유는 확대된 단일 방출구(148)로부터 유출되는 물의 원기둥 흐름이 낙하중 거의 냉각되지 않기 때문이다. 따라서, 통상이 욕조용 수도꼭지는 생략될 수 있고, 본 발명의 수지형 샤워 유니트(504)가 욕조에 물을 공급하는 목적을 위해서도 사용될 수 있다. 그 경우, CPU(316)는, 그것이 욕조에 공급되는 물의 양을 유량계(38)를 통하여 모니터하고, 측정된 물의 양이 미리 정해진 양과 동일하게 된 때 물 공급이 자동적으로 중단되도록 프로그램될 수 있다.

제1리드 스위치가 닫히지 않을 때는, 기능(532)에서 CPU(316)는 제2리드 스위치가 닫혀 있는지 여부를 알기 위해 제2리드 스위치(520)를 첵크한다. 만일 닫혀 있으면, 샤워 유니트(504)가 제2 행어(508)에 매달려 지지되는 것을 의미하며, 그때 CPU(316)는 정규 분무에 적합한 분무 헤드(132)가 어드레스되도록 소망의 위치를 변경한다. 회전식 샤워 헤드(94)가 어드레스된 위치로 회전된 때, 물은 정규의 발상하는 분무 패턴으로 방출된다. 이런 식으로 하여, 분무 또는 물 방출 패턴이, 샤워 유니트가 매달려 지지되는 위치에 따라 자동적으로 변환된다.

제33도는 행어 감지식 샤워 유니트(504) 대신에, 상술한 샤워 시스템(500)에 이용될 수 있는 다른 형태의 샤워 유니트(540)를 나타낸다. 제33도를 참조하면, 이 샤워 유니트(540)는, 수동 제어 스위치(200, 202)에 더하여 통상의 광학 거리센서(542)가 제공된 것을 제외하고는 전술한 샤워 유니트(12, 250)와 동일할 수 있다. 본 발명의 목적에 알맞는 광학 거리센서는 여러 공급원으로부터 상업적으로 입수가능하고, 일본국 오사카의 샤프회사로부터 입수가능한 위치감응 거리검출기를 포함한다. 그러한 거리센서는 콜리메이터(collimator) 렌즈(544)를 포함하고, 그 콜리메이터 렌즈를 통하여, LED(도시되지 않음)에 의해 발광된 근(近) 적외 방사선이 전방으로 투사된다. 샤워하는 사람에 의해 반사된 적외 방사선은 대물렌즈(546)에 의해 수집되고, 영상이 선형 포토센서(도시되지 않음)에 맞춰진다. 그 거리센서(542)는 포토센서에 맞춰진 영상의 크기가 대상물과 거리센서(542) 사이의 거리에 따라 변하여 포토센서가 그 거리에 응하여 변하는 출력을 발생하도록 설계된다. 거리센서(542)의 출력은 전자제어회로(194)의 CPU(310)에 의하여 판독되고, 전술한 것과 유사한 방식으로 전자제어회로(32)의 CPU(316)에 전송된다. 그 CPU(316)는 비교적 짧은 거리가 감지된 때는 폭기된 튀김없는 분무가 방출되고, 중간 거리가 감지된 때는 정규의 발산하는 분무가 방출되며, 비교적 긴거리가 감지된 때는 제한되지 않은 흐름이 방출되도록 샤워 유니트(540)의 분무 헤드를 회전시키게 프로그램될 수 있다.

제34도에 가정용 싱크대 및 세면기에 이용하기 위한 수도꼭지에 적용되는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 수도꼭지(600)는 물 도입 금구(606)에 의해 냉수원 및 온수원에 연결되는 통상의 단일 레버 혼합밸브(604)를 구비한 수도꼭지 몸체(602)를 포함한다. 물 통로(610)를 가진 물 배출 금구(608)가 통상의 방식으로 612에서 수도꼭지 몸체(602)에 회전하게 결합된다. 그 물 배출 금구(608)는 통상의 래칭형의 파일롯 작동식 솔레노이드 밸브 조립체(616)에 의해 개폐되는 통로(610)를 가로질러 형성된 밸브 시트(seat)(614)를 가지고 있다. 수도꼭지(600)는 물 배출 금구(608)에 수밀적으로 나사결합되는 수도꼭지 분출구(618)를 더 포함한다. 그 수도꼭지 분출구(618)는 아래 기술되는 점들을 제외하고는 전술한 샤워 유니트(12, 250)와 구조 및 원리가 대체로 유사하다. 따라서, 전술한 것들과 동등한 부품 및 부재가 유사한 참조번호로 표시될 것이며 다시 기술되지 않을 것이다.

수도꼭지 적용의 경우, 수도꼭지 분출구(618)는 예를 들어 폭기된 튀김이 없는 분무, 제한되지 않은 흐름 및 폭기되지 않은 정규 분무를 포함하는 3가지의 상이한 물 방출 패턴으로 물을 방출하는데 적합하게 된 회전식 물 방출 헤드(620)를 포함할 수 있다. 이들 3가지 패턴의 물 방출 헤드(620)를 설계하기 위해 상술한 회전식 분무 헤드(94)와 각도위치 센서(206)를 개조하는 것은 상기 설명으로부터 당분야에 숙련된 자들에게 자명할 것이고, 따라서 그 세부적인 설명은 필요하지 않을 것이다. 물 방출 패턴의 선택은 수동 모드 및 자동 모드로 이루어질 수 있다. 이것을 위해, 사용자가 자기의 자유의사로 소망의 모드를 선택할 수 있게 하도록 수동 방출패턴 제어 스위치(624)에 부가하여 모드 제어 스위치(622)가 제공된다. 자동 모드에서, 물 방출 패턴은 접시 및 야채와 같은 수도꼭지 아래 대상물과 회전식 물 방출 헤드(620) 사이의 거리에 응하여 자동적으로 전환된다. 이것을 위해, 제33도와 관련하여 기술된 것과 유사한 광학 거리센서(626)가 수도꼭지 분출구(618)의 제2단부(62)에 제공된다. 전자제어회로(628)는 핸들 케이싱(52)의 내부 공동(64)내에 비슷하게 내장된다. 그 공동(64)내 배터리(630)는 전력을 래칭형 솔레노이드 밸브(616) 뿐만 아니라 전자제어회로(628)에 공급하는데 적합하게 되어 있다.

제35도에 도시된 바와 같이 전자제어회로(628)는 상기 기술된 M34225칩에 의해 실현될 수 있는 CPU(634)를 갖는 마이크로컴퓨터(632)를 포함한다. 그 CPU(634)는 제어스위치(622, 624) 거리센서(626) 및 샤프트(122)와 관련된 각도위치센서(638)를 입출력 인터페이스(626)를 통하여 액세스하고, 구동회로(640)를 통하여 DC모터(190)를 제어하며, 하기 방식으로 증폭기 회로(642)를 통하여 솔레노이드 밸브(616)를 제어한다.

제36도와 제37도에 수도꼭지(600)를 제어하기 위해 CPU(634)에 의해 실행되는 기능들을 나타낸다. 유량 제어 유니트(14)의 마이크로컴퓨터(302)와 통신하도록 프로그램된 마이크로컴퓨터(300)와 달리 마이크로컴퓨터(632)는 수도꼭지(600)를 독립적으로 제어한다. 따라서, 도시된 기능들은 배터리(630)가 활성적인 한 연속적으로 실행될 수 있다. 초기화(651)중, 수도꼭지(600)의 작동모드를 표시하는 플래그는 1로 설정되고 솔레노이드 밸브(616)가 닫힌다. 그점에 관해서, 플래그 1은 물 방출 패턴이 거리센서(626)로부터의 출력에 응하여 자동적으로 결정되는 자동모드를 나타내는데 사용될 수 있고, 반면에 플래그 0은 방출 패턴의 수동 선택이 요구되는 것을 표시하는데 사용될 수 있다.

기능(652)에서 수도꼭지의 현재의 조건이 제어스위치(622, 624). 각도위치센서(638) 및 거리센서(626)를 액세스함으로써 판독된다. 기능(653~657)은, 모드 제어스위치(622)가 토글 스위치로서 동작하게 하도록 실행되며, 이것은 모드 제어스위치(622)를 누를 때마다 모드가 교대로 전환되는 것을 의미한다. 그리하여 기능(653)에서 플래그가 1인 것이 결정되면, 그 다음 기능(654)에서, CPU(634)는 모드 제어스위치가 눌리었는지 여부를 알기 위해 그 모드 제어스위치(622)를 첵크한다. 모드 제어스위치가 눌리었으면, 모드가 전환되는 것을 표시하며, 그 다음 기능(655)엣 모드 표시 플래그는 0으로 변경된다. 모드 제어스위치가 눌리지 않았으면, 모드가 현재 자동인 것을 표시하고 모드가 변경될 필요가 없다는 것을 표시하며, CPU(634)는 자동 방출 패턴 제어 모드로 수도꼭지를 제어하도록 제37도에 도시된 기능들을 진행한다. 유사하게 기능(653)에서 플래그가 1이 아닌 것이 판단되면, 기능(656)에서 모드 제어스위치(622)는 그 스위치가 눌리었는지 여부를 알기 위해 첵크된다. 스위치가 눌리지 않았으면, 수동 제어가 여전히 선택된 것을 표시하며, CPU(634)는 수동 패턴 선택 모드로 수도꼭지를 제어하도록 기능(658~661)로 진행한다. 모드 제어스위치(622)가 눌리면, 자동 제어 모드가 현재 요구되는 것을 의미하며, 기능(657)에서 플래그가 1로 변경되고 제37도에 도시된 자동 패턴 제어기능들이 시작된다.

수동 제어 기능(658~661)을 참조하면, 기능(658)에서 CPU(634)는 수동 패턴 제어스위치가 작동되었는지 여부를 알기 위해 그 수동 패턴 제어스위치(624)를 첵크한다. 작동되지 않았다면 솔레노이드 밸브(616)는 개방된채 유지된다. 수동 패턴 제어스위치(624)가 작동되면 수도꼭지(600)의 물 방출 패턴이 변경될 것을 사용자가 현재 요구하고 있는 것을 표시하며, 기능(659)에서 솔레노이드 밸브(616)는 물 도관(58)내 수압이 없어지고 회전식 물 방출 헤드(620)가 가동 밀봉부재(260)에 의한 회전마찰을 받지 않고 원활하게 회전되게 하도록 닫힌다. CPU(634)는 기능(660)에서 DC모터(620)를 회전시키도록 신호를 보내고, 기능(661)에서 물 방출 헤드(620)가 다음의 각도 위치로 회전될 때까지 기다린다. 회전이 완료되면, 그 CPU는 기능(652)을 반복하도록 복귀한다.

제37도의 흐름도에 도시된 자동 패턴 선택 기능들(663~674)을 참조하면, CPU(634)는 먼 거리가 감지된 때는 폭기된 튀김없는 분무 패턴이 선택되고, 중간범위의 거리가 검출된 때는 제한되지 않은 흐름 패턴이 어드레스되며, 짧은 거리가 감지된 때는 폭기되지 않은 정규 분무 패턴이 사용되고, 대상물이 미리 정해진 범위내에서 감지되지 않으면 솔레노이드 밸브(616)가 닫히도록 프로그램될 수 있다. 이점에 관해서 거리는 예를 들어 100mm 이하일 때는 짧은 것(L_MIN)으로 정의되고, 100mm-250mm 사이의 범위에 대해서는 중간의 것(L_MID)으로 정의되고, 250mm-400mm 사이의 범위에 대해서는 긴 것(L_MAX)으로 정의될 수 있다. CPU(634)는 거리센서(626)에 의해 검출된 거리 Ld가 상한 L_MAX보다 큰지 여부를 기능(663)에서 판단한다. 만일 그렇다면, 솔레노이드 밸브(616)가 기능(664)에서 첵크되고, 그것이 되었으면 기능(665)에서 닫힌다. 이런식으로 솔레노이드 밸브(616)는 대상물이 최대범위내에서 감지되지 않으면 자동적으로 닫히게 된다. 검출된 거리 Ld가 L_MAX와 같거나 그 보다 작으면, 기능(666)에서 거리 Ld가 L_MID보다 큰지 여부가 판단된다. 만일 그렇다면, 대상물이 긴 거리 범위에 있음을 의미하며, CPU는 현재의 물 방출 패턴이 폭기되는지 여부를 알기 위해 기능(667)에서 위치센서(638)의 출력을 첵크한다. 다른 패턴이 어드레스되면 솔레노이드 밸브(616)가 기능(668)에서 닫히게 되고, DC모터(190)가 기능(669)에서 작동된다. 이 기능들은 회전식 물 방출 헤드(620)가 폭기된 분무위치로 회전될 때까지 주기적으로 반복된다. 만일 기능(666)에서 검출된 거리 Ld가 L_MID보다 작다는 것이 판단되면, 기능(670)은 Ld가 L_MIN보다 큰지 여부를 첵크한다. 그 거리가 더 크다면, 대상물이 중감범위에 있는 것을 표시하며, 기능(671)에서 회전식 물 방출 헤드의 현재의 위치가 첵크되고, 만일 그 위치가 제한되지 않은 흐름을 위한 것이 아니면 솔레노이드 밸브(616)가 기능(668)에서 닫히게 되고 모터가 기능(669)에서 회전된다. 그 결과, 회전식 물 방출 헤드는 제한되지 않은 흐름에 적합한 물 방출 헤드가 선택될 때까지 회전된다. 기능(670)에서의 판단이 부정적이면, 기능(672)에서 CPU(634)는 거리 Ld가 L_MIN과 같거나 그보다 작은지 여부를 판단한다. 만일 그렇다면 대상물이 짧은 거리범위에 있음을 의미하며, 그 다음 솔레노이드 밸브(616)가 기능(668)에서 닫히게 되고, 모터는 기능(673)에서 현재의 위치가 정규 분무 패턴을 위한 것임이 판단되지 않는한 기능(669)에서 회전된다. 이런 식으로, 자동 제어 모드에서 회전식 물 방출 헤드가 자동적으로 회전되고, 대상물의 위치에 따라 물 방출 패턴이 전환된다.

본 발명이 특정 실시예와 관련하여 여기서 기술되었으나, 본 발명은 그것에 제한되지 않고 다양한 변경과 수정이 본 발명의 범위를 벗어남 없이 당업자에 의해 행해질 수 있을 것으로 기대된다. 예를 들어 샤워 유니트의 주변 조건을 검출하기 위한 수단으로서, 샤워 유니트가 사용자의 손에 쥐어져 있는 것을 검출하기 위해 통상의 정전용량센서가 사용될 수 있다. 그래서 회전식 샤워 헤드는 정규 분무의 형태로 물을 방출하도록 자동적으로 회전될 수 있다.

Claims (41)

1. 기단부와 말단부를 가지고 있고 물 도관이 관통하여 연장하여 있는 관형 케이싱으로서, 상기 기단부가 상기 물 도관안으로 압력하의 물을 도입시키기 위해 물공급원에 연결되고, 상기 말단부가 케이싱의 종축선에 수직인 평면 단부면을 가지며, 상기 물 도관이 상기 말단부에 인접하여 케이싱내에 중앙 공동을 제공하기 위해 일부 길이에 걸쳐 상기 종축선에 대하여 반경방향으로 치우쳐 있고, 상기 물 도관의 끝에는 상기 평면 단부면으로 열려 있고 상기 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 물 배출구가 제공되어 있는 관형 케이싱과 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 회전하도록 상기 중앙 공동의 맞은편 상기 말단부쪽에서 상기 케이싱에 대하여 지지되고, 상기 케이싱의 상기 평면 단부면과 동일면으로 되어 있고 그 평면 단부면에 회전가능하게 접촉하는 평면 단부면을 가지고 있는 회전가능한 샤워 헤드로서, 동일한 각도 간격으로 서로 덜어져 있고 상이한 분무 특성을 가지는 다수의 상이한 분무 헤드들을 가지며, 상기 분무헤드를 각각은 샤워 헤드의 상기 평면 단부면으로 열려 있는 물 도입구와, 상기 물 도입구와 유체가 소통하는 반경방향 외측으로 향한 분무 배출구를 가지며, 상기 물 도입구가 상기 물 배출구의 치우침 거리와 동일한 거리만큼 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 회전가능한 샤워 헤드와 ; 상기 케이싱의 상기 중앙 공동에 내장되고, 작동된 때 상기 회전 가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 회전가능한 샤워 헤드에 구동적으로 연결된 출력부를 가지는 전기 구동기와 ; 상기 전기 구동기에 전력을 공급하기 위한 수단 ; 및 상기 물 도입구들 중 하나가 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬되어 상기 물 도관에 도입된 압력하의 물이 상기 분무 헤드들중 선택된 하나의 분무 헤드를 통하여 방출되도록 하기 위해 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 전기 구동기를 작동시키기 위한 제어수단을 포함하는 샤워 유니트.
2. 기단부와 말단부를 가지고 있고 물 도관이 관통하여 연장하여 있는 관형 케이싱으로서, 상기 기단부가 상기 물 도관안으로 압력하의 물을 도입시키기 위해 물공급원에 연결되고, 상기 말단부가 케이싱의 종축선에 수직인 평면 단부면을 가지며, 상기 물 도관이 상기 말단부에 입접하여 케이싱내에 중앙 공동을 제공하기 위해 일부 길이에 걸쳐 상기 종축선에 대하여 반경방향으로 치우쳐 있고, 상기 물 도관의 끝에는 상기 평면 단부면으로 열려 있고 상기 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 물 배출구가 제공되어 있는 관형 케이싱과 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 회전하도록 상기 케이싱의 상기 말단부에 의해 지지되고, 양단부가 상기 단부면의 양측에서 종방향으로 연장하는 회전가능한 샤프트와 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 샤프트의 외측 단부에 설치되고, 상기 케이싱의 상기 평면 단부면과 동일면으로 되어 있고 그 평면 단부면에 미끄럼가능하게 접촉하는 평면 단부면을 가지고 있는 회전가능한 샤워 헤드로서, 동일한 각도 간격으로 서로 떨어져 있고 상이한 분무 특성을 가지는 상이한 분무 헤드들을 가지며, 상기 분무 헤드들 각각은 샤워 헤드의 상기 평면 단부면으로 열려 있는 물 도입구와, 상기 물 도입구와 유체가 소통하는 반경방향 외측으로 향한 분무 배출구를 가지며, 상기 물 도입구가 상기 물 배출구와 동일하게 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 회전가능한 샤워 헤드와 ; 상기 케이싱의 상기 중앙 공동에 내장되고, 작동된 때 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 샤프트의 내측 단부에 구동적으로 연결된 전기 구동기와 ; 상기 전기 구동기에 전력을 공급하기 위한 수단 ; 및 상기 물 도입구들중 하나가 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬되어 상기 물 도관에 도입된 압력하의 물이 상기 분무 헤드들중 선택된 하나의 분무 헤드를 통하여 방출되도록 하기 위해 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 전기 구동기를 작동시키기 위한 제어수단을 포함하는 샤워 유니트.
3. 제2항에 있어서, 상기 회전가능한 샤워 헤드가 다른 샤워 헤드로 교체될 수 있게 하도록 상기 샤프트에 분리가능하게 고정되는 샤워 유니트.
4. 제2항에 있어서, 상기 케이싱의 상기 말단부에 부착되고 상기 회전가능한 샤워 헤드를 둘러싸며, 사기 분무 헤드들중 선택된 하나의 분무 헤드의 상기 분무 배출구와 일치하는 창을 가지는 캡을 더 포함하는 샤워 유니트.
5. 기단부와 말단부를 가지고 있고 물 도관이 관통하여 연장하여 있는 관형 케이싱으로서, 상기 기단부가 상기 물 도관안으로 압력하의 물을 도입시키기 위해 물공급원에 연결되고, 상기 말단부가 케이싱의 종축선에 평행한 축선을 가진 보어를 가지고 있고 상기 물 도관은 상기 보어에서 끝나면, 상기 말단부에 인접하여 케이싱내에 중앙 공동을 제공하기 위해 일부 길이에 걸쳐 상기 종축선에 대하여 반경방향으로 치우쳐 있는 관형 케이싱과 ; 상기 보어내에 수밀(水密)적이고 미끄러질 수 있게 수용되고, 상기 케이싱의 축선에 수직인 외측 단부면을 가지는 압력감응식 가동 밀봉부재로서, 상기 물 도관과 유체가 소통하고 상기 외측 단부면으로 열려있는 물 배출구를 끝에 가지는 관통구멍을 가지며, 성기 물 배출구가 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 압력감응식 가동 밀봉부재와 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 회전하도록 상기 중앙 공동의 맞은편 상기 말단부쪽에서 상기 케이싱에 대하여 지지되고 상기 케이싱의 종축선에 수직이고 상기 밀봉부재의 상기 외측 단부면에 대면하는 내측의 평면 단부면을 가지고 있는 회전가능한 샤워 헤드로서, 동일한 각도 간격으로 서로 떨어져있고 상이한 분무 특성을 가지는 다수의 상이한 분무 헤드들을 가지며, 상기 분무 헤드들 각각은 샤워 헤드의 상기 내측의 평면 단부면으로 열려 있는 물 도입구와, 상기 물 도입구와 유체가 소통하는 반경방향 외측으로 향한 분무 배출구를 가지며, 상기 물도입구가 상기 밀봉부재의 상기 물 배출구의 치우침 거리와 동일한 거리만큼 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 회전가능한 샤워 헤드와 ; 상기 케이싱의 상기 중앙 공동에 내장되고, 작동된 때 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 샤워 헤드에 구동적으로 연결되며, 소형모터를 포함하는 전기 구동기와 ; 상기 소형모터에 전력을 공급하기 위한 수단 ; 및 상기 물 도입구들중 하나가 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬되게 하기 위해 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 전기 구동기를 작동시키기 위한 제어수단을 포함하고 ; 상기 밀봉부재는 입력하의 물이 상기 물 도관에 도입됨에 따라 상기 밀봉부재를 가로질러 외부쪽으로 향하는 차압이 발생되도록 상기 물 배출구의 단면적보다 큰 압력 수용 면적을 상기 보어내에 가지며 ; 상기 물 도관내에 수압이 없을 때는 상기 샤워 헤드와 상기 밀봉부재 사이의 마찰접촉을 제거하여 상기 소형모터가 상기 샤워 헤드를 회전시키는데 요구되는 토크를 감소시키기 위해 상기 밀봉부재의 상기 외측 단부면이 상기 샤워 헤드의 상기 내측 내측 단부면으로부터 떨어져 있게 되고 ; 상기 물 도관내에 수압이 있을 때는, 상기 샤워 헤드의 상기 내측 단부면에 대하여 상기 밀봉부재의 상기 외측 단부면을 밀어붙여 상기 샤워 헤드와 상기 밀봉부재 사이에 수밀 시일을 형성하기 위해 상기 물 도관내 수압에 감응하여 상기 밀봉부재가 상기 샤워 헤드쪽으로 밀어붙여지게 된 샤워 유니트.
6. 기단부와 말단부를 가지고 있고 물 도관이 관통하여 연장하여 있는 관형 케이싱으로서, 상기 기단부가 상기 물 도관안으로 압력하의 물을 도입시키기 위해 물공급원에 연결되고, 상기 말단부가 케이싱의 종축선에 평행한 축선을 가진 외측으로 열린 보어를 가지고 있고, 상기 보어가 상기 물 도관과 유체가 소통하며 상기 물 도관은 상기 말단부에 인접하여 케이싱내에 중앙 공동을 제공하기 위해 일부 길이에 걸쳐 상기 종축선에 대하여 반경방향으로 치우쳐 있는 관형 케이싱과 ; 상기 보어내에 수밀(水密)적이고 미끄러질 수 있게 수용되고, 축방향 보어가 관통하여 있고, 상기 케이싱의 종축선에 수직인 외측 단부면을 가지는 압력감응식 가동 밀봉부재로서, 상기 외측 단부면으로 열려 있고 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 물 배출구를 끝에 가지고 상기 물 도관과 유체가 소통하는 관통 구멍을 가진 압력감응식 가동 밀봉부재와 ; 상기 가동 밀봉부재의 상기 축방향 보어를 통하여 연장하고, 상기 케이싱의 종축선을 중심으로 회전하도록 상기 케이싱에 의해 지지된 회전가능한 샤프트와 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 샤프트의 외측 단부에 설치되고, 상기 케이싱의 종축선에 수직이고 상기 밀봉부재의 상기 외측 단부면에 대면하는 내측의 평면 단부면을 가지고 있는 회전가능한 샤워 헤드로서, 동일한 각도 간격으로 서로 떨어져 있고 상이한 분무 특성을 가지는 다수의 상이한 분무 헤드들을 가지며, 상기 분무 헤드들 각각은 샤워 헤드의 상기 내측의 평면 단부면으로 열려 있는 물 도입구와, 상기 물 도입구와 유체가 소통하는 반경방향 외측으로 향한 분무 배출구를 가지며, 상기 물 도입구가 상기 밀봉부재의 상기 물 배출구의 치우침 거리와 동일한 거리만큼 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 회전가능한 샤워 헤드와 ; 상기 케이싱의 상기 중앙 공동에 내장되고, 작동된 때 상기 회전가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 샤프트에 구동적으로 연결된 출력부를 가지며, 소형모터를 포함하는 전기 구동기와 ; 상기 소형모터에 전력을 공급하기 위한 수단 ; 및 상기 샤워 헤드의 상기 물 도입구들중 하나가 상기 밀봉부재의 상기 물배출구와 선택적으로 정렬되게 하기 위해 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 전기 구동기를 작동시키기 위해 상기 케이싱에 설치된 제어수단을 포함하고 ; 상기 밀봉부재는, 입력하의 물이 상기 물 도관에 도입됨에 따라 상기 밀봉부재를 가로질러 외부쪽으로 향하는 차압이 발생되도록 상기 물 배출구의 단면적보다 큰 압력 수용 면적을 상기 보어내에 가지며 ; 상기 물 도관내에 수압이 없을 때는 상기 밀봉부재의 상기 외측 단부면이 상기 회전가능한 샤워 헤드의 상기 내측 단부면과 헐겁게 접촉하고 ; 상기 물 도관내에 수압이 있을 때는, 상기 샤워 헤드의 상기 내측 단부면에 대하여 상기 밀봉부재의 상기 외측 단부면을 밀어붙여 상기 샤워 헤드와 상기 밀봉부재 사이에 수밀 시일을 형성하기 위해 상기 밀봉부재가 상기 샤워 헤드쪽으로 밀어붙여지게 된 샤워 유니트.
7. 제6항에 있어서, 상기 회전가능한 샤워 헤드, 상기 회전가능한 샤프트, 상기 가동 밀봉부재의 상기축방향 보어 및 상기 전기 구동기가 축방향으로 정렬되어 있는 샤워 유니트.
8. 제7항에 있어서, 상기 전기 구동기가 상기 샤프트로부터 매달려 있는 샤워 유니트.
9. 제1항에 있어서, 상기 샤워 유니트가 상기 물 도관내 수압을 검출하고 검출된 압력을 나타내는 신호를 발생하도록 작동하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 압력센서로부터의 상기 신호에 감응하고, 상기 물 도관내 수압이 미리 정해진 값보다 작을 때만 상기 전기 구동기를 작동시키는 샤워 유니트.
10. 기단부와 말단부를 가지고 있고 물 도관이 관통하여 연장하여 있는 관형 케이싱으로서, 상기 기단부가 상기 물 도관안으로 압력하의 물을 도입시키기 위해 물공급원에 연결되고, 상기 말단부가 케이싱의 종축선에 수직인 평면단부면을 가지며, 상기 물 도관이 상기 말단부에 인접하여 케이싱내에 중앙 공동을 제공하기 위해 일부 길이에 걸쳐 상기 종축선에 대하여 반경방향으로 치우쳐 있고, 상기 물 도관의 끝에는 상기 평면 단부면으로 열려 있고 상기 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 물 배출구가 제공되어 있는 관형 케이싱과 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 회전하도록 상기 중앙 공동의 맞은편 상기 말단부쪽에서 상기 케이싱에 대하여 지지되고, 상기 케이싱의 상기 평면 단부면과 동일면으로 되어 있고 그 평면 단부면에 회전가능하게 접촉하는 평면 단부면을 가지고 있는 회전가능한 샤워 헤드로서 동일한 각도 간격으로 서로 떨어져 있고 상이한 분무 특성을 가지는 다수의 상이한 분무 헤드들을 가지며, 상기 분무 헤드들 각각은 샤워 헤드의 상기 평면 단부면으로 열려 있는 물 도입구와 상기 물 도입구와 유체가 소통하는 반경방향 외측으로 향한 분무 배출구를 가지며 상기 물 도입구가 상기 물 배출구의 치우침 거리와 동일한 거리만큼 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 회전가능한 샤워 헤드와 ; 상기 케이싱의 상기 중앙 공동에 내장되고, 작동된 때 상기 회전 가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 회전가능한 샤워 헤드에 구동적으로 연결된 출력부를 가지는 전기 구동기와 ; 상기 전기 구동기에 전력을 공급하기 위한 수단 ; 및 상기물 도입구들중 하나가 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬되어 상기 물 도관에 도입된 압력하의 물이 상기 분무 헤드들중 선택된 하나의 분무 헤드를 통하여 방출되도록 하기 위해 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 전기 구동기를 작동시키기 위한 제어수단을 포함하는 샤워 유니트를 사용하는 방법으로서 ; 상기 회전가능한 샤워 헤드의 선택된 물 도입구를 상기 케이싱의 상기 물 배출구와 정렬시키는 단계와 ; 상기 분무 헤드들중 선택된 하나의 분무 헤드를 통하여 물을 방출하도록 상기 물 도관에 압력하의 물을 도입시키는 단계와 ; 상기 물 도관에 도입된 물의 압력을 감소시키는 단계와 ; 다음번 분무 헤드의 물 도입구를 상기 물 배출구와 정렬시키기 위해 상기 회전가능한 샤워 헤드를 일정 각도 회전시키도록 상기 제어수단으로 하여금 상기 전기 구동기를 작동시키게 하는 단계 ; 및 상기 다음번 분무 헤드를 통하여 물을 방출하도록 수압을 회복시키는 단계를 포함하는 샤워 유니트 사용방법.
11. 제10항에 있어서, 물의 압력을 감소시키는 상기 단계가 급수를 배출하는 것에 의해 실행되는 샤워 유니트 사용방법.
12. 기단부와 말단부를 가지고 있고 물 도관이 관통하여 연장하여 있는 관형 케이싱으로서, 상기 기단부가 상기 물 도관안으로 압력하의 물을 도입시키기 위해 물공급원에 연결되고 상기 말단부가 케이싱의 종축선에 수직인 평면 단부면을 가지며, 상기 물 도관이 상기 말단부에 인접하여 케이싱내에 중앙 공동을 제공하기 위해 일부 길이에 걸쳐 상기 종축선에 대하여 반경방향으로 치우쳐 있고, 상기 물 도관의 끝에는 상기 평면 단부면으로 열려있고 상기 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 물 배출구가 제공되어 있는 관형 케이싱과 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 회전하도록 상기 중앙 공동의 맞은편 상기 말단부쪽에서 상기 케이싱에 대하여 지지되고, 상기 케이싱의 상기 평면 단부면과 동일면으로 되어 있고 그 평면 단부면에 회전가능하게 접촉하는 평면 단부면을 가지고 있는 회전가능한 샤워 헤드로서, 동일한 각도 간격으로 서로 떨어져 있고 상이한 분무 특성을 가지는 다수의 상이한 분무 헤드들을 가지며, 상기 분무 헤드들 각각은 샤워 헤드의 상기 평면 단부면으로 열려있는 물 도입구와 상기 물 도입구와 유체가 소통하는 반경방향 외측으로 향한 분무 배출구를 가지며, 상기 물 도입구가 상기 물 배출구의 치우침 거리와 동일한 거리만큼 상기 케이싱의 동축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 회전가능한 샤워 헤드와 ; 상기 케이싱의 상기 중앙 공동에 내장되고, 작동된 때 상기 회전 가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 회전가능한 샤워 헤드에 구동적으로 연결된 출력부를 가지는 전기 구동기와 ; 상기 전기 구동기에 전력을 공급하기 위한 수단 ; 및 상기 물 도입구들중 하나가 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬되어 상기 물 도관에 도입된 압력하의 물이 상기 분무 헤드들중 선택된 하나의 분무 헤드를 통하여 방출되도록 하기 위해 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 전기 구동기를 작동시키기 위한 제어수단을 포함하는 샤워 유니트를 사용하는 방법으로서 ; 상기 회전가능한 샤워 헤드의 선택된 물 도입구를 상기 케이싱의 상기 물 배출구와 정렬시키는 단계와 ; 상기 분무 헤드들중 선택된 하나의 분무 헤드를 통하여 물을 방출하도록 상기 물 도관에 압력하의 물을 도입하는 단계와 ; 상기 물 도관에의 물의 공급을 차단하는 단계와 ; 다음번 분무 헤드의 물 도입구를 상기 물 배출구와 정렬시키기 위해 상기 회전가능한 샤워 헤드를 일정 각도 회전시키도록 상기 제어수단으로 하여금 상기 전기 구동기를 작동시키게 하는 단계 ; 및 상기 다음번 분무 헤드를 통하여 물을 방출하도록 물 공급을 회복시키는 단계를 포함하는 샤워 유니트 사용방법.
13. 제6항에 있어서, 상기 전기 구동기가 기어부(付) 소형모터를 포함하는 샤워 유니트.
14. 제6항에 있어서, 상기 샤워 유니트가, 상기 샤워 헤드의 회전위치를 검출하기 위해 상기 샤프트와 관련된 각도위치 센서를 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 회전가능한 샤워 헤드의 상기 물 도입구들중 하나를 상기 밀봉부재의 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬시키기 위해 상기 각도위치 센서와 협동하도록 배치되는 샤워 유니트.
15. 제1항에 있어서, 상기 샤워 유니트가 사용되고 있는 환경 조건에 대한 소망의 분무 특성을 검출하기 위해 그 환경 조건에 감응하는 검출수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 검출수단에 감응하고, 소망의 분무 특성에 적합한 분무 헤드가 케이싱의 상기 물 배출구와 선택적으로 소통되도록 상기 회전가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 작동하는 샤워 유니트.
16. 제15항에 있어서, 상기 검출수단이 상기 샤워 헤드와 사용자 사이의 거리를 측정하기 위한 수단을 포함하는 샤워 유니트.
17. 제16항에 있어서, 상기 제어수단이 비교적 짧은 거리가 감지된 때 폭기(曝氣)된 튀김없는 분무를 방출하는데 적합한 분무 헤드가 선택되게 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 작동하는 샤워 유니트.
18. 제16항에 있어서, 상기 제어수단이, 중간거리가 감지된 때 발산하는 분무를 방출하는데 적합한 분무 헤드가 선택되게 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 작동하는 샤워 유니트.
19. 제16항에 있어서, 상기 제어수단이 비교적 긴거리가 감지된 때 제한되지 않은 흐름을 방출하는데 적합한 분무 헤드가 선택되게 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 작동하는 샤워 유니트.
20. 제15항에 있어서, 상기 샤워 유니트가 수지형(手持形) 샤워 유니트이고, 상기 검출수단이 각각 상이한 위치에 배치된 샤워 행어들과 협동하여 상기 소망의 분무 특성들을 검출하는 샤워 유니트.
21. 제20항에 있어서, 상기 검출수단이 상이한 위치들에서 상기 케이싱에 배치된 다수의 자석으로 작동가능한 스위치들을 포함하고, 상기 자석으로 작동가능한 스위치들이 상이한 샤워 행어들에 배치된 영구자석들에 의해 선택적으로 작동되도록 된 샤워 유니트.
22. 제1항에 있어서, 상기 물 도관이 상기 케이싱의 종축선에 수직으로 본 때 상기 케이싱의 원주방향으로 일정 각도만큼 연장하는 단면을 가지는 샤워 유니트.
23. 기단부와 말단부를 가지고 있고 물 도관이 관통하여 연장하여 있는 관형 케이싱으로서 상기 기단부가 상기 물 도관안으로 압력하의 물을 도입시키기 위해 물공급원에 연결되고 상기 말단부가 케이싱의 종축선에 평행한 축선을 가진 보어를 가지고 있고, 상기 물 도관은 상기 보어에서 끝나며 상기 말단부에 인접하여 케이싱내에 중앙 공동을 제공하기 위해 일부 길이에 걸쳐 상기 종축선에 대하여 반경방향으로 치우쳐 있는 관형 케이싱과 ; 상기 보어내에 수밀(水密)적이고 미끄러질 수 있게 수용되고, 상기 케이싱의 축선에 수직인 외측 단부면을 가지는 압력감응식 가동 밀봉부재로서 상기 물 도관과 유체가 소통하고 상기 외측 단부면으로 열려있는 물 배출구를 끝에 가지는 관통 구멍을 가지며, 성기 물 배출구가 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 압력감응식 가동 밀봉부와 ; 상기 케이싱의 상기 종축선을 중심으로 회전하도록 상기 중앙 공동의 맞은편 상기 말단부쪽에서 상기 케이싱에 대하여 지지되고, 상기 케이싱의 종축선에 수직이고 상기 밀봉부재의 상기 외측 단부면에 대면하는 내측의 평면 단부면을 가지고 있는 회전가능한 샤워 헤드로서, 동일한 각도 간격으로 서로 떨어져 있고 상이한 분무 특성을 가지는 다수의 상이한 분무 헤드들을 가지며, 상기 분무 헤드들 각각은 샤워 헤드의 상기 내측의 평면 단부면으로 열려있는 물 도입구와, 상기 물 도입구와 유체가 소통하는 반경방향 외측으로 향한 분무 배출구를 가지며, 상기 물 도입구가 상기 밀봉부재의 상기 물 배출구의 치우침 거리와 동일한 거리만큼 상기 케이싱의 종축선으로부터 반경방향으로 치우쳐 있는 회전가능한 샤워 헤드와 ; 상기 케이싱의 상기 중앙 공동에 내장되고, 작동된 때 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 샤워 헤드에 구동적으로 연결되며, 소형모터를 포함하는 전기 구동기와 ; 상기 소형모터에 전력을 공급하기 위한 수단 ; 및 상기 물 도입구들중 하나가 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬되게 하기 위해 상기 샤워 헤드를 회전시키도록 상기 전기 구동기를 작동시키기 위한 제어수단을 포함하는 샤워 유니트를 가진 샤워 시스템으로서, 상기 샤워 유니트의 상류측에 위치되고, 물 공급원에 연결될 수 있는 물 통로를 가지며, 상기 물 통로를 통한 물의 흐름을 제어하기 위한 전기 작동식의 제1 유량 제어 밸브와 상기 제1 유량 제어 밸브에 전력을 공급하기 위한 수단과 상기 제1 유량 제어 밸브를 제어하기 위한 전자제어 회로를 포하마는 유량 제어 유니트와 ; 상기 유량 제어 밸브가 개방된 때 상기 샤워 유니트내 상기 물 도관에 압력하의 물을 공급하기 위해 상기 샤워 유니트와 상기 유량 제어 유니트 사이에 연결된 유연성 호스를 포함하는 샤워 시스템.
24. 제23항에 있어서, 상기 유량 제어 유니트의 상기 전자제어회로는, 상기 회전가능한 샤워 헤드가 회전하게 될 때 상기 유량 제어 밸브를 통과하는 유동율을 감소시켜 상기 물 도관으로부터 상기 가동 밀봉부재에 가해지는 수압을 감소시키기 위해 상기 유량 제어 밸브를 제어하도록 상기 샤워 유니트의 상기 제어수단과 협동하는 샤워 시스템.
25. 제24항에 있어서, 상기 샤워 유니트가, 상기 케이싱내 상기 물 도관과 관련되고 검출된 압력을 나타내는 신호를 발생하기 위해 물 도관내 수압을 검출하도록 작동하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 샤워 유니트의 상기 제어수단은 상기 압력센서로부터의 상기 신호에 감응하고, 상기 물 도관내 수압이 미리 정해진 값보다 낮은 때만 상기 전기 구동기가 작동되게 하도록 작동하는 샤워 시스템.
26. 제24항에 있어서, 상기 유량 어 유니트가 상기 물 통로로부터 갈라지는 방출 통로와, 상기 방출 통로를 통한 물의 흐름을 제어하기 위한 전기 작동식의 제2 유량 제어 밸브를 더 포함하고, 상기 유량 제어 유니트의 상기 전자제어회로는 상기 물 도관으로부터 상기 가동 밀봉부재에 가해지는 수압을 감소시키기 위해 상기 제2 유량 제어 밸브를 개방하도록 작동하는 샤워 시스템.
27. 제23항에 있어서, 상기 샤워 유니트의 상기 제어수단과 상기 유량 제어 유니트의 상기 전자제어 회로가 각각 제1 및 제2 디지털 마이크로컴퓨터를 포함하고, 상기 마이크로컴퓨터들은 상기 유연성 호스를 따라 연장하는 데이터 통신 매체를 통하여 서로 전자적으로 통신하도록 연결된 샤워 시스템.
28. 제27항에 있어서, 상기 샤워 유니트가, 상기 케이싱내 상기 물 도관과 관련되어 있고 검출된 압력을 나타내는 신호를 발생하기 위해 물 도관내 수압을 검출하도록 작동하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 마이크로컴퓨터들중 하나가, 상기 밀봉부재의 상기 물 배출구와 선택적으로 정렬된 분무 헤드에 대한 소망의 유동율을 도출해내고, 상기 압력센서로부터의 상기 신호에 응하여 상기 분무 헤드를 통과하는 측정된 유동율을 도출해내며, 상기 측정된 유동율이 상기 소망의 유동율과 동일하게 되도록 상기 유량 제어 밸브를 제어하도록 작동하는 샤워 시스템.
29. 제28항에 있어서, 상기 마이크로컴퓨터들중 하나가 하기 식에 의거하여 상기 측정된 유동율을 도출해내도록 작동하는 샤워 시스템.

    상기 식에서, Q는 상기 밀봉부재의 상기 물 배출구와 정렬된 상기 분무 헤드를 통과하는 측정된 유동율이고, K는 상수, C_V는 상기 분무 헤드에 유일한 것으로 상기 제1 및 제2 마이크로컴퓨터중 하나에 기억된 유량계수, P는 상기 압력센서에 의해 검출되는 게이지 압력이다.
30. 제29항에 있어서, 상기 유량 제어 유니트가 검출된 유동율을 나타내는 신호를 발생하기 위해 내부통로를 통하여 흐르는 물의 유동율을 검출하도록 상기 내부 통로와 관련되어 있는 유량계를 더 포함하고, 상기 마이크로컴퓨터들중 하나가 상기 측정된 유동율이 상기 유량계에 의해 검출된 상기 유동율과 동일하게 되도록 하는 방식으로 상기 유량계수(C_V)에 대한 기억된 값을 갱신하도록 상기 유량계로부터의 상기 신호에 감응하는 샤워 시스템.
31. 제28항에 있어서, 샤워 시스템의 비정상적으로 높은 수압을 나타내기 위해 상기 압력센서에 의해 검출된 수압에 감응하는 알람수단으로 더 포함하는 샤워 시스템.
32. 제27항에 있어서, 상기 샤워 시스템이, 상기 유연성 호스의 다른 단부를 상기 케이싱의 상기 기단부에 연결하기 위한 호스 연결조립체를 더 포함하고, 상기 호스 연결조립체는 상기 기단부에 대하여 제한된 회전운동을 하도록 상기 기단부에 부착되고, 상기 데이터 통신 매체는 상기 유연성 호스 둘레에서 연장하고 상기 호스 연결조립체를 가로질러 연장하며 상기 케이싱의 상기 종축선을 따라 상기 케이싱의 상기 중앙 공동내로 들어가는 한쌍의 전선을 포함하는 샤워 시스템.
33. 제2항에 있어서, 상기 샤워 유니트가, 상기 물 도관내 수압을 검출하고 검출된 압력을 나타내는 신호를 발생하도록 작동하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 압력 센서로부터의 상기 신호에 감응하고, 상기 물 도관내 수압이 미리 정해진 값보다 작을 때만 상기 전기 구동기를 작동시키는 샤워 유니트.
34. 제5항에 있어서, 상기 샤워 유니트가 상기 물 도관내 수압을 검출하고 검출된 압력을 나타내는 신호를 발생하도록 작동하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 압력 센서로부터의 상기 신호에 감응하고, 상기 물 도관내 수압이 미리 정해진 값보다 작을 때만 상기 전기 구동기를 작동시키는 샤워 유니트.
35. 제6항에 있어서, 상기 샤워 유니트가 상기 물 도관내 수압을 검출하고 검출된 압력을 나타내는 신호를 발생하도록 작동하는 압력 센서를 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 압력 센서로부터의 상기 신호에 감응하고, 상기 물 도관내 수압이 미리 정해진 값보다 작을 때만 상기 전기 구동기를 작동시키는 샤워 유니트.
36. 제2항에 있어서, 상기 샤워 유니트가, 사용되고 있는 환경 조건에 대한 소망의 분무 특성을 검출하기 위해 그 환경 조건에 감응하는 검출수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 검출수단에 감응하고, 소망의 분무 특성에 적합한 분무 헤드가 케이싱의 상기 물 배출구와 선택적으로 소통되도록 상기 회전가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 작동하는 샤워 유니트.
37. 제5항에 있어서, 상기 샤워 유니트가 사용되고 있는 환경조건에 대한 소망의 분무 특성을 검출하기 위해 그 환경조건에 감응하는 검출수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 검출수단에 감응하고, 소망의 분무 특성에 적합한 분무 헤드가 케이싱의 상기 물 배출구와 선택적으로 소통도도록 상기 회전가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 작동하는 샤워 유니트.
38. 제6항에 있어서, 상기 샤워 유니트가, 사용되고 있는 환경조건에 대한 소망의 분무 특성을 검출하기 위해 그 환경 조건에 감응하는 검출수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은 상기 검출수단에 감응하고, 소망의 분무 특성에 적합한 분무 헤드가 케이싱의 상기 물 배출구와 선택적으로 소통되도록 상기 회전가능한 샤워 헤드를 회전시키도록 작동하는 샤워 유니트.
39. 제2항에 있어서, 상기 물 도관이, 상기 케이싱의 종축선에 수직으로 본 째 상기 케이싱의 원주방향으로 일정 각도만큼 연장하는 단면을 가지는 샤워 유니트.
40. 제5항에 있어서, 상기 물 도관이, 상기 케이싱의 종축선에 수직으로 본 때 상기 케이싱의 원주방향으로 일정 각도만큼 연장하는 단면을 가지는 샤워 유니트.
41. 제6항에 있어서, 상기 물 도관이 상기 케이싱의 종축선에 수직으로 본 때 상기 케이싱의 원주방행으로 일정 각도만큼 연장하는 단면을 가지는 샤워 유니트.