KR100348325B1 - 변기용 수세장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변기용 수세장치에 관한 것으로, 상단 및 하단에 중앙이 관통된 상부플랜지 및 하부플랜지(33)가 각각 형성되고, 내부 공기실(34)의 부피를 가감할 수 있도록 수직방향으로 수축 및 팽창가능하며, 하부플랜지(33)가 상기 배수구(26) 둘레에 결합되는 높이조절부재(30)와; 일단이 높이조절부재(30)의 상부플랜지(32) 일측에 힌지결합되고 하측으로 개방된 공기챔버(37)를 가지며, 상기 상부플랜지(32)의 관통부위를 개폐하는 공지의 체크밸브(36)와; 상부레버(40)와 이보다 작은 길이의 하부레버(41)로 이루어지되, 일단에 대응 단부가 일체로 연결형성되어 사이폰관(28) 일측에 힌지결합되고, 상기 상부레버(40) 및 하부레버(41)의 대응 일단에서 타단측으로 갈수록 그 상부레버(40)와 하부레버(41) 사이가 점차 벌어지도록 형성되며, 상기 높이조절부재(30)가 팽창될시 상기 하부레버(41)를 상측으로 밀도록 하부레버(41)의 자유단이 상기 높이조절부재(30) 상측에 위치되는 회동레버(39)와; 일단이 체크밸브(36)의 자유단과 상부레버(40)의 자유단을 경유하도록 연결된 공지의 대변끈(38)과; 일단이 높이조절부재(30)의 상부플랜지(32)에 연결된 공지의 소변끈(35)으로 이루어진 변기용 수세장치를 구비하였다.

그러므로, 소변끈(35)이 당겨지면 높이조절부재(30)가 팽창된 후 체크밸브(36)가 오픈되고, 이는 결국 높이조절부재(30)의 팽창된 높이만큼 배수통로의 높이가 상승된 상태이므로 물이 통과하는 높이조절부재(30) 및 배수구(26) 내주면에 작용하는 수압이 그만큼 감소되며, 이에 따라 적은 양의 물이 배출된 후 체크밸브(36)가 닫히려 하면 배수통로의 중앙에 공동이 발생하면서 유속이 빨라지게 되므로, 갑자기 신속하게 공급되는 물이 변기(21) 내의 오물의 잔량을 확실하게 밀어 내게 되므로 변기(21) 내부에 오물의 일부가 남지 않고 깨끗하게 세척되도록 하였다.

Description

변기용 수세장치 {device for automatically flushing toilet bowls}

본 발명은 변기용 수세장치에 관한 것으로, 특히 소변과 대변을 구분하여 사용할 수 있는 변기용 수세장치에 관한 것이다.

대부분의 화장실에는 수세식 변기가 설치되어 용변후에 수세레버를 눌러서 수조에 저장된 물을 변기로 공급하므로 변기내의 배설물을 하수구로 배출시키도록 되어 있다.

그런데 이러한 종래 수세식 변기의 문제는, 수세레버를 누르면 소변과 대변에 상관없이 수조에 저장된 많은 양의 물이 모두 배출되므로, 그다지 많은 물이 배출되지 않아도 되는 소변시, 물의 낭비가 심하였다.

보통 정상적인 남자는 하루에 5-6차례 소변을 보므로 이에 가족 성원 수를 곱하면 한 가정에서 소변으로 인해 소비되는 물의 총량은 매우 많으며, 이를 다시 정화처리하는데 드는 비용도 낭비되는 물의 양에 따라 상대적으로 증가할 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원인은 대변 또는 소변시 물의 배출량을 다르게 할 수 있도록 도1 및 도2와 같은 변기용 수세장치를 개발하였다.

이는, 일측의 힌지부(3)와 타측의 연장부(4)를 가지는 하부플랜지(2)와 하부플랜지(2) 중앙에 하단 둘레가 연결된 벨로우즈부(5)로 이루어진 체크밸브(1)가 구비된다.

체크밸브(1)의 벨로우즈부(5) 상부와 연장부 사이에는 회동레버(6)가 연결되어 있고, 회동레버(6)의 일측 단부와 소변레버(10) 사이에는 소변끈(9)이 연결되며, 이 소변끈(9)에는 부구(11)가 결합된다.

그리고 벨로우즈부(5) 상부 일측과 대변레버(8) 사이에는 대변끈(7)이 연결된다.

이러한 종래 변기용 수세장치는, 대변튜브(도시안됨)를 눌러서 대변끈(7)을 당기면 도1과 같이 압축된 상태의 벨로우즈부(5)가 펼쳐지면서 내부의 공기실(5a)로 공기가 흡입되고 대변끈(7)이 계속 당겨지면 도2와 같이 체크밸브(1)가 오픈되며 오픈된 상태의 체크밸브(1)는 벨로우즈부(5)의 부력에 의해 체크밸브(1)의 닫히는 시간이 지연되므로 많은 양의 물이 배수된다.

한편, 소변튜브(도시안됨)를 눌러서 소변끈(9)을 당기면 체크밸브(1)의 벨로우즈부(5)가 압축된 상태에서 열리게 되어 벨로우즈부(5)의 부력이 존재하지 않게 되며 이에 따라 체크밸브(1)가 신속히 닫히게 되어 적은 양의 물이 배수된다.

따라서 소변 또는 대변시에 배수되는 물의 양을 다르게 할 수 있게 되며, 결국 물을 절약할 수 있게 된다.

그런데 이러한 종래 변기용 수세장치는, 대변레버를 작동시키면 변기내에 오물의 잔량이 남지 않고 깨끗하게 배출되는 반면에, 소변레버를 작동시에는 오물이 제대로 배출되지 못하고 그 일부가 변기 내에 그대로 남아 있는 문제가 발생하였다.

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 소변시 적은 양의 물을 배출시키면서도 변기 내의 오물을 확실하게 배출시키도록 한 변기용 수세장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 변기용 수세장치는, 사이폰관에 일측이 힌지결합되어 수조 바닥의 배수구를 개폐시키는 체크밸브가 설치된 변기용 수세장치에 있어서, 상단 및 하단에 중앙이 관통된 상부플랜지 및 하부플랜지가 각각 형성되고, 내부 공기실의 부피를 가감할 수 있도록 수직방향으로 수축 및 팽창가능하며, 하부플랜지가 배수구 둘레에 결합되는 높이조절부재와; 일단이 높이조절부재의 상부플랜지 일측에 힌지결합되고 하측으로 개방된 공기챔버를 가지며, 상부플랜지의 관통부위를 개폐하는 공지의 체크밸브와; 상부레버와 이보다 작은 길이의 하부레버로 이루어지되, 일단에 대응 단부가 일체로 연결형성되어 사이폰관 일측에 힌지결합되고, 상기 상부레버 및 하부레버의 대응 일단에서 타단측으로 갈수록 그 상부레버와 하부레버 사이가 점차 벌어지도록 형성되며, 높이조절부재가 팽창될시 상기 하부레버를 상측으로 밀도록 하부레버의 자유단이 높이조절부재 상측에 위치되는 회동레버와; 일단이 체크밸브의 자유단과 상부레버의 자유단을 경유하도록 연결된 공지의 대변끈과; 일단이 높이조절부재의 상부플랜지에 연결된 공지의 소변끈으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명 변기용 수세장치의 다른 특징은, 높이조절부재의 둘레가 신축가능한 벨로우즈부로 이루어지고, 배수구 상면부터 하부레버의 자유단까지의 높이보다 밸로우즈부의 팽창된 높이가 더 크도록 하부레버의 자유단이 높이조절부재 상부에 위치되며, 벨로우즈부가 완전히 팽창되면서 하부레버를 상측으로 밀면 상부레버가 연동되면서 체크밸브를 오픈시키도록 된다.

따라서, 소변끈이 당겨지면 높이조절부재가 팽창된 후 체크밸브가 오픈되고,이는 결국 높이조절부재의 팽창된 높이만큼 배수통로의 높이가 상승된 상태이므로 물이 통과하는 높이조절부재 및 배수관 내주면에 작용하는 수압이 그만큼 감소되며, 이에 따라 적은 양의 물이 배출된 후 체크밸브가 닫히려 하면 배수통로의 중앙에 공동이 발생하면서 유속이 빨라지게 되므로, 갑자기 신속하게 공급되는 물이 변기 내의 오물의 잔량을 확실하게 밀어 내게 되므로 변기 내부에 오물의 일부가 남지 않고 깨끗하게 세척되는 효과가 있다.

도1 및 도2는 종래 변기용 수세장치를 보이는 개략적 단면도 및 사용상태 단면도

도3은 일반적인 변기용 수세장치를 보이는 개략적 측면도

도4는 본 발명 변기용 수세장치를 보이는 부분 분해 사시도

도5는 도4의 결합 단면도

도6은 대변시 변기용 수세장치의 작동상태를 보이는 개략적 단면도

도7 및 도8은 소변시 변기용 수세장치의 작동상태를 보이는 개략적 단면도들

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

25 ; 수조 26 ; 배수구

30 ; 높이조절부재 31 ; 벨로우즈부

32 ; 상부플랜지 33 ; 하부플랜지

35 ; 소변끈 36 ; 체크밸브

38 ; 대변끈 39 ; 회동레버

40 ; 상부레버 41 ; 하부레버

본 발명의 구체적 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도3은 일반적인 변기구조를 보이는 개략적 측면도로써, 먼저 대변끈이 당겨질시 변기 내의 오물이 완전히 깨끗하게 배출되지만 소변끈이 당겨지면 그렇지 못한 이유를 설명하면 다음과 같다.

수조 내에 물이 가득 차 있는 상태에서 대변끈이 당겨지면 물이 좁은 배수관을 통과하면서 배수관 둘레에 저항이 발생되는데, 배수 초기에는 수위가 높기 때문에 배수관 둘레에 작용하는 저항이 상대적으로 크며, 이에 따라 배수속도가 그다지 크지 않게 된다.

이와 같은 상태에서 배수되다가 수위가 점점 낮아져서 적정 높이 이하가 되면 배수관 내주면에 작용하는 수압이 급격히 감소하면서 배수구를 통과하는 물의 중앙에 공동이 발생되고, 이에 따라 수조 내의 물이 완전히 배출되기 직전, 즉 체크밸브가 닫히기 직전에 배수속도가 급격히 증가하게 된다.

따라서, 체크밸브가 닫히기 전에 변기(21) 내부로 빠른 속도로 공급되는 많은 양의 물에 의해 변기 내부의 오물의 잔량이 트랩을 통과하도록 밀어내게 되므로 오물의 잔량이 변기에 남지 않게 된다.

반면에 소변끈이 당겨질시에는 수조에 물이 가득 차 있는 상태에서 약간의 물이 배출된 후에 곧바로 체크밸브가 닫히므로, 체크밸브가 열릴 때부터 닫힐 때까지 배수구 내주면에는 비교적 높은 수위에 의해 큰 수압이 작용하며, 이에 따라 수조 내의 물이 변기측으로 졸졸졸 공급되다가 체크밸브가 닫히면서 물의 공급이 차단된다.

그러므로, 소변끈이 당겨져서 배수될 때에는 대변끈이 당겨진 후 마지막에 발생되는 수압의 급격한 저하 및 공동현상이 발생되지 않게 되고, 이에 따라 변기내의 오물의 잔량을 확실하게 밀어내지 못하게 되며, 오물의 일부가 트랩(23)을 통과하지 못하고 다시 변기(21) 내부로 역류되는 문제가 발생된다.

도4 및 도5는 이러한 종래 문제를 해결하기 위한 본 발명 변기용 수세장치를 보인 부분 분해 사시도 및 그 결합 단면도로써, 수조(25)의 바닥에는 배수구(26)가 결합되어 있고, 배수구(26)의 상단 둘레에는 본 발명의 특징인 높이조절부재(30)의 하단이 결합되어 있으며, 배수구(26) 하단에는 너트(27)가 체결되어서 높이조절부재(30)와 배수구(26)의 결합을 견고히 하고 있다.

수조(25) 일측에는 사이폰관(28)이 구비되어 있고, 사이폰관(28) 외주 일측에는 결합돌기(29)가 형성되어 있으며, 이 결합돌기(29)에는 본 발명의 다른 특징인 회동레버(39)가 힌지결합되어 있다.

한편 높이조절부재(30)의 상단에는 공지의 형상을 가지는 체크밸브(36)가 힌지결합되어 있으며, 이 체크밸브(36)에는 대변끈(38)이 연결되어 있다.

여기서 높이조절부재(30)는 내부에 형성된 공기실(34)의 부피를 가감할 수 있도록 수직방향으로 수축 및 팽창가능하게 형성되는바, 그와 같은 구조의 일 실시예로써 외측둘레가 원통형 벨로우즈부(31)로 이루어지고, 벨로우즈부(31) 상단에는 중앙이 관통된 상부플랜지(32)가 형성되어 있으며, 벨로우즈부(31) 하단에는 중앙이 관통된 하부플랜지(33)가 형성되어 있다.그리고 벨로우즈부(31) 내부에는 원통부(32a)가 형성되어서 이 원통부()와 벨로우즈부(31) 사이에 공기실(34)이 형성되는 것이다.

여기서 하부플랜지(33)는 배수구(26)의 상단 하측에 끼워지며 이와 같은 상태에서 너트(27)를 조여서 하부플랜지(33)와 배수구(26)가 상호 밀착되며, 높이조절부재(30)의 상부에는 소변끈(35)이 연결된다.

체크밸브(36)는 상부플랜지(32)의 중앙의 관통부분을 개폐하도록 일단이 상부플랜지(32) 일단에 힌지결합되어 있고, 중앙에는 하측으로 개방된 공기챔버(37)가 형성되어 있으며, 타단의 자유단에는 대변끈(38)이 연결되어 있다.

회동레버(39)는 상부레버(40)와 하부레버(41)로 이루어지고, 상부레버(40)가 하부레버(41)보다 더 길게 형성된다. 상부레버(40)와 하부레버(41)의 대응 일단은 일체로 연결형성되어 힌지부(42)를 이루고, 이 힌지부(42)는 사이폰관(28)의 결합돌기(29)에 결합되며, 상부레버(40) 및 하부레버(41)는 힌지부(42)로부터 타단측으로 갈수록 상부레버(40)와 하부레버(41) 사이가 점차 벌어지도록 형성된다.

여기서 높이조절부재(30)가 팽창될시 하부레버(41)를 상측으로 밀도록 하부레버(41)의 자유단이 높이조절부재(30) 상측에 위치된다.

그리고 상부레버(40)의 자유단에는 체크밸브(36)의 자유단에 연결된 대변끈(38)이 연결되어서 대변끈(38)을 당겨서 회동레버(39)를 회전시키거나 높이조절부재(30)가 팽창되어 하부레버(41)를 상측으로 밀어서 회동레버(39)를 회전시킬시 체크밸브(36)가 오픈되도록 되어 있다.

여기서 높이조절부재(30)가 펼쳐지는 동안 하부레버(41)의 자유단을 상측으로 밀려면 배수구(26) 상면부터 하부레버(41)의 자유단까지의 높이보다 완전히 팽창된 벨로우즈부(31)의 높이가 더 커야 한다.

이러한 구성의 본 발명 변기용 수세장치는, 도5와 같은 상태에서 도시되지 않은 대변레버를 누르면 대변끈(38)이 당겨지면서 체크밸브(36)를 오픈시키게 되고, 오픈된 체크밸브(36)는 공기챔버(37)에 의해 수조내의 물이 대부분 배출될 때까지 닫히지 않게 된다.

이와 같이 많은 물이 배출되는 동안 수조(25) 내의 수위가 점차 감소되어 수조(25) 바닥에 근접하게 되고, 이에 따라 수압이 현격히 감소되므로 배수구(26) 내주면에 작용하는 저항이 현격히 줄어들게 되며, 결국 배수되는 물 중앙에 공동현상이 발생되면서 체크밸브(36)가 닫히기 직전에 수조 내의 남은 물이 신속히 배출된다.

따라서 수조(25)의 배수구(26)로부터 신속히 배출되는 물의 압력에 의해 변기(21) 내에 남은 일부 오물이 트랩(23)을 넘어서 배출관(24)으로 배출되므로 변기(21) 내에 오물의 잔량이 남지 않게 된다.

한편 소변끈(35)을 당길시 도7과 같이 높이조절부재(30)의 벨로우즈부(31)가상측으로 점차 팽창되고, 적정 높이 이상 팽창되면 높이조절부재(30)의 상부플랜지(32)가 하부레버(41)의 자유단에 접촉되며, 소변끈(35)이 완전히 당겨져서 높이조절부재(30)가 최대한 펼쳐지면 상부플랜지(32)가 하부레버(41)의 자유단을 상측으로 밀게 되어 회동레버(39)를 회전시키게 된다.

여기서 하부레버(41)보다 상부레버(40)가 더 길기 때문에 회동레버(39)가 힌지부(42)를 중심으로 회전될시 하부레버(41)의 자유단의 회전거리보다 상부레버(40)의 자유단의 회전거리가 더 크게 된다.

따라서, 높이조절부재(30)가 팽창되면서 하부레버(41)를 상측으로 밀게 되면 하부레버(41)의 회전거리와 상부레버(40)의 회전거리의 차이만큼 상부레버(40)가 대변끈(38)을 상측으로 더 당기게 되므로, 체크밸브(36)가 오픈된다.

이와 같이 소변끈(35)이 당겨져서 높이조절부재(30)가 완전히 팽창된 상태에서 체크밸브(36)가 오픈되면 팽창된 높이조절부재(30)의 높이에 해당되는 만큼의 물을 절약할 수 있게 된다.

또한 소변끈(35)을 당기면 높이조절부재(30)의 팽창되므로 결국 팽창된 높이만큼 배수구의 위치가 상승된 효과를 가진다.

이러한 본 발명 변기용 수세장치는 높이조절부재(30)의 팽창된 높이만큼 수위가 감소된 효과를 가지며 이에 따라 물의 배출시 높이조절부재(30) 내주면에 작용하는 물의 저항이 상대적으로 감소하며, 결국 물이 약간만 배출되어도 수위가 높이조절부재(30)의 상부플랜지(32)에 근접하므로 배수통로에 공동현상이 발생되면서 체크밸브(36)가 닫히기 직전에 물이 신속히 배출된다.

따라서 높이조절부재(30)의 공기실 및 배수구(26)로부터 신속히 배출되는 물의 압력에 의해 변기(21) 내에 남은 일부 오물이 트랩(23)을 넘어서 배출관(24)으로 배출되므로 변기(21) 내에 오물의 잔량이 남지 않게 된다.

그러므로, 대변끈(38)이 당겨진 후 마지막 배수시에 발생되는 수압의 급격한 저하 및 공동현상이, 소변끈(35)이 당겨진 후 마지막 배수시에도 발생되므로, 소변레버 작동시에도 변기(21)내의 오물의 잔량을 확실하게 밀어내게 되며, 이에 따라 오물의 일부가 트랩(23)을 통과하지 못하고 다시 변기(21) 내부로 역류되는 종래 문제가 해결된다.

이와 같은 본 발명 변기용 수세장치는, 소변레버 작동시 높이조절부재(30)의 팽창된 높이만큼 수조(25) 내의 물을 절약할 수 있을 뿐 아니라, 오물의 일부가 변기(21)에 남지 않고 깨끗하게 배출시키게 된다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 변기용 수세장치에 의하면, 소변끈(35)이 당겨지면 높이조절부재(30)가 팽창된 후 체크밸브(36)가 오픈되고, 이는 결국 높이조절부재(30)의 팽창된 높이만큼 배수통로의 높이가 상승된 상태이므로 물이 통과하는 높이조절부재(30) 및 배수구(26) 내주면에 작용하는 수압이 그만큼 감소되며, 이에 따라 적은 양의 물이 배출된 후 체크밸브(36)가 닫히려 하면 배수통로의 중앙에 공동이 발생하면서 유속이 빨라지게 되므로, 갑자기 신속하게 공급되는 물이 변기(21) 내의 오물의 잔량을 확실하게 밀어 내게 되므로 변기(21) 내부에 오물의 일부가 남지 않고 깨끗하게 세척되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 사이폰관에 일측이 힌지결합되어 수조 바닥의 배수구를 개폐시키는 체크밸브가 설치된 변기용 수세장치에 있어서,

   상단 및 하단에 중앙이 관통된 상부플랜지 및 하부플랜지(33)가 각각 형성되고, 내부 공기실(34)의 부피를 가감할 수 있도록 수직방향으로 수축 및 팽창가능하며, 상기 하부플랜지(33)가 상기 배수구(26) 둘레에 결합되는 높이조절부재(30)와;

   일단이 상기 높이조절부재(30)의 상부플랜지(32) 일측에 힌지결합되고 하측으로 개방된 공기챔버(37)를 가지며, 상기 상부플랜지(32)의 관통부위를 개폐하는 공지의 체크밸브(36)와;

   상부레버(40)와 이보다 작은 길이의 하부레버(41)로 이루어지되, 일단에 대응 단부가 일체로 연결형성되어 사이폰관(28) 일측에 힌지결합되고, 상기 상부레버(40) 및 하부레버(41)의 대응 일단에서 타단측으로 갈수록 그 상부레버(40)와 하부레버(41) 사이가 점차 벌어지도록 형성되며, 상기 높이조절부재(30)가 팽창될시 상기 하부레버(41)를 상측으로 밀도록 하부레버(41)의 자유단이 상기 높이조절부재(30) 상측에 위치되는 회동레버(39)와;

   일단이 상기 체크밸브(36)의 자유단과 상부레버(40)의 자유단을 경유하도록 연결된 공지의 대변끈(38)과;

   일단이 상기 높이조절부재(30)의 상부플랜지(32)에 연결된 공지의 소변끈(35)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 변기용 수세장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 높이조절부재(30)의 둘레가 신축가능한 벨로우즈부(31)로 이루어지고,

   배수구(26) 상면부터 하부레버(41)의 자유단까지의 높이보다 상기 벨로우즈부(31)의 팽창된 높이가 더 크도록 상기 하부레버(41)의 자유단이 높이조절부재(30) 상부에 위치되며,

   상기 벨로우즈부(31)가 완전히 팽창되면서 하부레버(41)를 상측으로 밀면 상부레버(40)가 연동되면서 체크밸브(36)를 오픈시키도록 된 것을 특징으로 하는 변기용 수세장치.