KR100477981B1

KR100477981B1 - 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘

Info

Publication number: KR100477981B1
Application number: KR1020040075132A
Authority: KR
Inventors: 전영세; 최낙임
Original assignee: 전영세
Priority date: 2004-09-20
Filing date: 2004-09-20
Publication date: 2005-03-23
Also published as: CN1957146B; CN1957146A

Abstract

본 발명은 자연배출 및 절수형이면서 작동상 오류가 없는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘을 제공하는데 목적을 둔 것으로서,

이 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 조작레버에 의해 동작되며, 분뇨배출관을 개폐하는 분뇨배출피스톤과 수조를 개폐하는 플랩밸브와 연결된 제 1작동유닛; 수조내의 수위를 조절하는 플로우트의 승강동작에 따라 연동되면서 플로우트가 상부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛과 연계되고, 플로우트가 하부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛과 이격되는 제 2작동유닛으로 구성된 것이도,

보다 구체적으로는, 상기 제 1작동유닛은, 수조의 내부에 고정 설치되는 유닛하우징; 상기 유닛하우징의 일측에 시소점을 기준으로 시소운동이 가능하게 지지되되, 수조의 외부로 노출되는 조작부와 수조의 내부에 위치하는 작동부로 이루어진 조작레버; 상기 작동부 상에 안착된 상태이면서 유닛하우징의 내면에 형성된 가이드레일을 따라 승강이동 가능하게 설치되고, 상기 제 2작동유닛을 향하는 단부측에 가동래칫을 가지며, 하단부와 일단부에는 분뇨배출피스톤과 플랩밸브가 와이어로서 각각 연결되되 각 와이어가 정수직을 이루도록 연결되는 승강판으로 구성되며;

상기 제 2작동유닛은, 상기 플로트에 링크로서 연결되어 조작레버의 조작시 상기 가동래칫과 치합되고, 수조내의 물이 적정수위 이하로 내려가면 플로트의 하강과 함께 가동래칫으로부터 이격되는 고정래칫으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘{Moving mechanism of natual discharge as well as water saving a chamber pot}

본 발명은 분뇨를 중력에 의해 자연적으로 배출되도록 한 자연배출식 양변기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연배출식 양변기를 작동시킴에 있어서 오류동작없이 정확하게 동작되도록 한 기구학적 메카니즘을 제공하는데 그 특징을 갖는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘에 관한 것이다.

주지하다시피, 오랫동안 사용되어온 사이폰식 양변기에 대응하여 개발된 바 있는 자연배출 및 절수형 양변기는 물소모량을 거의 절반수준으로 줄였음에도 불구하고 원활한 분뇨를 배출하는데 전혀 문제가 없으며, 또한 분뇨를 배출함에 있어서 강제배출방식을 지양하고 중력에 의해 자연스럽게 배출되게 하므로써 배출소음(수류소음)이 없다는 장점 때문에 차기 양변기로서 주목되고 있다.

이러한 자연배출식 양변기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 후방에 경사진 배수유로(1a)가 형성되므로써 변기내에 위치하는 분뇨의 자연배출을 유도할 수 있도록 구성된 변기(1)와; 상기 변기내에 세척수를 공급하기 위한 수조(2)와; 이 수조내에 설치된 채 분뇨배출을 시행하기 위한 작동 메카니즘(3)과; 지중에 매설되어 변기(1)로 부터 배출되는 분뇨가 저장되는 분뇨탱크(4)와; 변기와 분뇨탱크 사이를 연결하는 분뇨배출관(5)에 내장된 채 변기와 분뇨탱크를 선택적으로 개폐해 주는 분뇨배출피스톤(6); 등으로 구성된다.

이때, 상기 작동 메카니즘(3)은 수조(2)의 내벽에 시소식으로 회동 가능하게 지지된 채 일단은 조작레버(7)와 연결된 제 1링크(3a)와, 상기 수조의 내벽에 시소식으로 회동 가능하게 지지된 채 일단은 상기 제 1링크의 타단상에 얹혀져 있는 제 2링크(3b)를 갖추고 있으며, 이 제 2링크(3b)의 일단에는 분뇨배출피스톤(6)과 플랩밸브(8)가 동시에 연결되어 있어 제 2링크(3b)의 일단부 작동위치에 따라 분뇨배출피스톤과 플랩밸브가 상하로 작동된다.

그러나, 상기한 종래의 자연배출 및 절수형 양변기의 가장 치명적인 문제점은 작동오류에 대한 문제점이다. 즉, 종래의 자연배출 및 절수형 양변기는 앞서 설명한 바 있듯이 배출소음과 절수의 장점이 있음에도 불구하고 작동의 정확도가 떨어져 변기(1)의 물이 넘쳐나거나 분뇨가 잘 내려가지 않는 기본적인 기능장애가 있었다.이러한 문제점의 근본원인은 보조물통(9)에 있다 할 것이다. 즉, 보조물통(9)은 제 2링크(3b)가 기울어진 상태로 동작되었을 때 그 상태를 일정시간동안 유지시켜주는 역할을 해야하지만 대개의 경우 보조물통이 이러한 역할을 제대로 수행하지 못하므로써 제 2링크는 일정시간을 유지하지 못한채 원상태로 복원된다.

이에 따라 분뇨배출피스톤(6)은 분뇨가 충분히 배출되지 않은 상태에서 미리 닫히게 되는 반면, 플랩밸브(8)는 부력에 의해 계속 열려있는 상태를 유지하게 되므로 분뇨배출관은 닫혀있는 상태에서 변기(1)의 내부로는 수조의 물이 계속적으로 공급되는 상태가 되기 때문에 변기의 물이 넘쳐 흐르게 되는 원인이 되는 것이다.또한, 보조물통(9)은 어느 정도 부력을 받고 있는 상태이기 때문에 조작레버(7)에 의해 보조물통(9)을 강제로 내릴 때 부력의 저항력에 의해 원활한 하강이 이루어지지 않게 되므로써 조작레버(7)의 조작이 원활하지 못하다.

또한, 제 2링크(3b)와 분뇨배출피스톤(6), 제 2링크(3b)와 플랩밸브(8)는 각각 와이어(W)로서 연결되어 있으나, 와이어의 연결상태가 경사진 상태로 연결되어 있기 때문에 역학적으로 정수직을 이루는 경우에 비해서 큰 힘을 가해야만 분뇨배출피스톤과 플랩밸브를 개방할 수 있게 된다. 따라서, 조작레버(7)의 조작시 강한 힘이 필요하고, 이는 각 부품에 무리를 주게 되어 결국 부품수명에 영향을 미치게 된다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 자연배출 및 절수형이면서 작동상 오류가 없는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자연배출 및 정수형 양변기의 작동 메카니즘은,

조작레버에 의해 동작되며, 분뇨배출관을 개폐하는 분뇨배출피스톤과 수조를 개폐하는 플랩밸브와 연결된 제 1작동유닛; 수조내의 수위를 조절하는 플로트의 승강동작에 따라 연동되면서 플로트가 상부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛과 연계되고, 플로트가 하부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛과 이격되는 제 2작동유닛으로 구성된 것을 특징으로 한다.이때, 상기 제 1작동유닛은 수조의 내부에 고정 설치되는 유닛하우징; 상기 유닛하우징의 일측에 시소점을 기준으로 시소운동이 가능하게 지지되되, 수조의 외부로 노출되는 조작부와 수조의 내부에 위치하는 작동부로 이루어진 조작레버; 상기 작동부 상에 안착된 상태이면서 유닛하우징의 내면에 형성된 가이드레일을 따라 승강이동 가능하게 설치되고, 상기 제 2작동유닛을 향하는 단부측에 가동래칫을 가지며, 하단부와 일단부에는 분뇨배출피스톤과 플랩밸브가 와이어로서 각각 연결되되 각 와이어가 정수직을 이루도록 연결되는 승강판으로 구성되며;

상기 제 2작동유닛은, 상기 플로트에 링크로서 연결되어 조작레버의 조작시 상기 가동래칫과 치합되고, 수조내의 물이 적정수위 이하로 내려가면 플로트의 하강과 함께 가동래칫으로부터 이격되는 고정래칫으로 구성된다.그리고, 본 발명은 상기 분뇨배출관과 분뇨탱크를 연결하는 연결관이 사이폰관 형상으로 되는 것이 바람직하다.또한, 본 발명은 상기 승강판과 플랩밸브를 연결하는 와이어 상에 부구를 설치하는 것이 바람직하다.또한, 본 발명은 상기 플랩밸브의 열림측 최극단에 와이어를 연결하기 위한 와이어링 리브가 형성되는 것을 바람직하다.또한, 본 발명은 분뇨배출피스톤의 외주면상에 분뇨배출관의 내주면과 접촉되는 복수의 유동방지리브가 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 4 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도면중 도 4는 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘을 나타낸 조립 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘을 확대하여 나타낸 조립 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘의 분리 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘의 작동전 상태를 나타낸 종단면도, 도 8은 도 7의 측단면도, 도 9는 조작레버에 의해 가동래칫과 고정래칫이 치합된 상태의 종단면도, 도 10은 수위가 내려감에 따라 가동래칫과 고정래칫이 이격된 상태의 종단면도, 도 11은 급수가 이루어지면서 초기상태로 원위치되는 상태도이다.

본 발명의 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘은 조작레버(120)에 의해 동작되며, 분뇨배출관(5)을 개폐하는 분뇨배출피스톤(6)과 수조(2)를 개폐하는 플랩밸브(8)와 연결된 제 1작동유닛(100)과; 수조(2) 내의 수위를 조절하는 플로트(float)(f)가 상부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛(100)과 연결되고, 플로트(f)가 하부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛과 이격되는 제 2작동유닛(200)으로 구성된다.

상기한, 제 1작동유닛(100)은, 수조(2)의 내부에 위치하면서 분뇨배출관(5)과 연결되는 보조관(5a) 상에 캡너트(5b)에 의해 고정되는 유닛하우징(110)을 구비한다. 이 유닛하우징(110)은 부분적으로 개방되어 있어 수조의 내부와 연통되어 있으며, 또한 유닛하우징(110)의 외부 일측에는 후술될 고정래칫이 내장되는 래칫케이스(111)가 구비된다.

그리고, 상기 유닛하우징(110)에는 래칫케이스(111)의 반대측으로 조작레버(120)가 시소점(120a)을 기준으로 시소운동이 가능하게 지지된다. 이 조작레버(120)는 수조(2)의 외부로 노출되어 있어서 외부에서 조작가능한 상태의 조작부(121)와, 수조(2)의 내부에 위치하고 있어서 다른 부품을 작동시키기 위한 작동부(122)로 이루어진다.

그리고, 상기 작동부(122) 상에는 승강판(130)의 밑면이 접촉상태로 설치된다. 이 승강판은 조작레버(120)의 조작에 의해 승강동작되게 하기 위해 그 상부에 가이드판(131)이 교차방향으로 설치되되, 이 가이드판은 상기 유닛하우징(110)의 내면에 수직방향으로 형성된 가이드레일(110a)에 결합된다. 이때, 상기 승강판(130)과 가이드판(131)은 일체형으로 되어도 무방하며 분리형으로 되어도 또한 무방하다.

상기 승강판(130)의 제 2작동유닛(200)을 향하는 일단부측에 가동래칫(132)이 형성되며, 또한 하단 중앙에는 분뇨배출피스톤(6)의 중심부를 향해 길게 연장되는 걸이개(133)가 일체로 형성되어 있으며, 이 걸이개와 분뇨배출피스톤의 중심부는 와이어(W1)에 의해 연결된다. 이때, 상기 와이어(W1)는 정수직을 이루게 연결된다.이때, 상기 플랩밸브(8)는 공지의 구조를 갖되, 열림측 최극단에 상기 와이어(W2)를 연결하기 위한 와이어링 리브(wiring rib)(8a)가 형성된 것이 특이할 점이며, 아울러, 상기 와이어(W2)상에는 부구(W2a)가 설치되어 있어 와이어가 항상 팽팽한 긴장상태를 유지할 수 있게 하였다. 부구(W2a)의 설치이유는 와이어(W2)의 엉킴을 미연에 방지하기 위한 것이다.한편, 상기 제 2작동유닛(200)은, 상기 유닛하우징(110)의 일측에 마련된 래칫케이스(111)의 내부에 하단이 회동 가능하게 힌지 고정되며 상부 내면측에 래칫이 형성된 고정래칫(210)과, 이 고정래칫의 상부와 플로트(f)간을 연결하는 링크(220)로 구성된다.상기 고정래칫(210)은 조작레버(120)의 조작시 상기 가동래칫(132)과 치합되고, 반대로 수조(2)내의 물이 일정수위 이하가 되면 가동래칫과 이격된다.

참고로, 상기 플로트(f)는 급수장치(300)의 한 부품으로서, 수조(2)내의 수위가 설정된 수위에 이르면 수조의 내부로 물이 더이상 공급되지 않도록 급수장치를 차단해 주는 역할을 하는 것이다.이외에도, 상기 분뇨배출관(5)과 분뇨탱크(4)를 연결하는 연결관(410)은 사이폰관의 형상을 갖도록 하므로써 변기(1)내의 분뇨가 사이폰의 원리에 의해 신속히 배출되게 도와주면서, 이 연결관(410)의 내부에는 잔수가 항상 남아 있게 하므로써 분뇨탱크(4)로 부터 악취가 올라오는 것을 방지할 수 있도록 하였다.또한, 상기 분뇨배출피스톤(6)은 승강동작시 좌우유동없이 정확한 수직운동을 해야만 편마모를 줄일 수 있으면서 원활한 동작이 가능함을 감안하여, 분뇨배출피스톤(6)의 표면상에 분뇨배출관(5)의 내주면과 접촉되는 복수의 유동방지리브(6a)를 길이방향으로 형성하였다.

삭제

한편, 분뇨배출피스톤(6)의 밸브내피(6b) 바닥면은 분뇨배출관(5)을 향해 하향으로 경사진, 소위 깔때기 형상을 갖고 있으며, 이 깔때기 형상의 정점에 배수구(6c)가 형성된다. 또한, 이 배수구(6c) 상에는 배수구 보다 큰 구경을 갖는 구형 밸브체(6d)가 위치하되 이 구형 밸브체는 밸브내피의 바닥면이 경사진 관계로 평시에는 배수구의 입구를 항시 차단하고 있으므로 분뇨탱크(4)로 부터 올라오는 분뇨냄새가 적어도 배수구를 통해 올라오는 것을 차단하게 된다.

아울러, 상기 구형 밸브체(6d)는 물에 비해 비중이 작은 소재, 예컨데 합성수지나 고무로 제조하여 물에 뜨는 성질을 갖게 하므로써 밸브내피(6b)의 내부로 물이 유입되었을 때 유입된 물에 의해 부양되면서 배수구(6c)가 개방되므로써 물의 배수가 가능하게 된다.

또한, 상기 밸브내피(6b)의 외주면 일측에는 변기(1)내의 물수위 보다 높은 위치에 변기 및 수조로 부터 오버플로우(overflow)되는 물이 배수될 수 있도록 오버플로우 홀(6e)이 형성된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 보면 다음과 같다.조작레버(120)의 작동전에는 도 7 및 도 8과 같이 고정래칫(210)과 가동래칫(132)이 상하로 이격된 상태에 있게 되며, 이 상태로부터 조작레버(120)를 조작하게 되면 도 9에서와 같이 조작레버의 시소작용에 의해 그 하부에 얹혀져 있는 승강판(130)이 가이드판(131) 및 수조(2) 양측에 형성된 가이드레일(110a)의 도움으로 상승하게 된다.

따라서, 상기 상기 승강판(130)에 각각 와이어(W1,W2)로서 연결되어 있는 분뇨배출피스톤(6)과 플랩밸브(8)가 동시에 들어 올려지면서 변기(1)와 수조(2)를 동시에 개방시키게 된다. 이와 동시에 상기 승강판(130)의 일측에 형성된 가동래칫(132)이 상승하면서 고정래칫(120)과 치합된 상태가 된다.

이 상태에서 수조(2)내의 물이 개방된 개수구(2a)를 통해 배수됨에 따라서 수위가 점차 내려가게 되면, 도 10에서와 같이 급수장치(300)의 상부에 위치하는 플로트(f)도 수위를 따라 함께 내려가게 된다. 따라서, 플로트(f)와 링크(220)에 의해 연결되어 있던 고정래칫(210)은 플로트가 어느 정도 하강하게 되면 링크(220)의 변위에 의해 도면상 반시계 방향으로 회전되면서 가동래칫(132)과 이격된다.

이렇게 가동래칫(132)과 고정래칫(210)이 이격된 상태가 되면 승강판(130)은 자중에 의해 하강하게 되고, 이에 따라 승강판에 와이어(W1,W2)로서 각각 연결되어 있던 분뇨배출피스톤(6)과 플랩밸브(8)가 닫히게 되는 것이다.

이때, 고정래칫(210)과 가동래칫(132)은 수조(2)내의 물이 모두 배수되기까지는 치합된 상태를 유지하기 때문에 수조의 물이 배수되기 이전에 분뇨배출피스톤(6)이 닫히는 기존의 문제점을 확실하게 개선할 수 있게 된다.

한편, 수조(2)의 물 배수로 인해 플로트(f)가 하부 포지션에 위치하게 되면 급수장치(300)가 개방되면서 수조의 내부로 물이 공급되며, 공급되는 물의 부력에 의해 플로트(f)는 상부 포지션으로 상승하게 된다. 이 과정에서 플로트(f)에 연결되어 있던 링크(220)가 변위되면서 도 11과 같이 고정래칫(210)을 도면상 시계방향으로 약간 회전시킴 따라 고정래칫은 가동래칫(132)이 상승했을 때 치합될 수 있는 준비에 있게 되며, 이 상태가 완료되면 도 7과 같이 초기화 상태가 되는 것이다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 분뇨배출피스톤과 플랩밸브의 개폐동작이 정확하기 때문에 원활한 분뇨배출이 가능할 뿐만 아니라 변기의 물이 외부로 넘쳐 흐르는 동작불량이 발생하지 않는다.또한, 기존처럼 부력을 많이 받는 부품이 없기 때문에 조작레버의 작동이 부드럽고 원활하므로 연관부품에 무리가 가지 않게 된다. 따라서, 부품의 수명이 기존에 비해 상당히 길다.또한, 분뇨탱크로부터 기인되는 악취가 외부로 누출되지 않도록 미연에 차단하므로써 화장실의 환경을 개선할 수 있다.

도 1은 종래 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘을 나타낸 조립 사시도

도 2는 종래 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘의 작동전 상태를 나타낸 종단면도

도 3은 종래 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘의 작동후 상태를 나타낸 종단면도

도 4는 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘을 나타낸 조립 사시도

도 5는 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘을 확대하여 나타낸 조립 사시도

도 6은 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘의 분리사시도

도 7은 본 발명에 따른 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘의 작동전 상태를 나타낸 종단면도도 8은 도 7의 측단면도도 9는 조작레버에 의해 가동래칫과 고정래칫이 치합된 상태의 종단면도도 10은 수위가 내려감에 따라 가동래칫과 고정래칫이 이격된 상태의 종단면도도 11은 급수가 이루어지면서 초기상태로 원위치되는 상태도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

100 : 제 1작동유닛 110 : 유닛하우징

120 : 조작레버 130 : 승강판

132 : 가동래칫 200 : 제 2작동유닛

210 : 고정래칫 300 : 급수장치410 : 연결판 f : 플로트

Claims

(정정)

조작레버에 의해 동작되며, 분뇨배출관을 개폐하는 분뇨배출피스톤과 수조를 개폐하는 플랩밸브와 연결된 제 1작동유닛;

수조내의 수위를 조절하는 플로우트의 승강동작에 따라 연동되면서 플로우트가 상부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛과 연계되고, 플로우트가 하부 포지션에 위치할 때는 상기 제 1작동유닛과 이격되는 제 2작동유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘.
(정정)

제 1항에 있어서,

상기 제 1작동유닛은, 수조의 내부에 고정 설치되는 유닛하우징; 상기 유닛하우징의 일측에 시소점을 기준으로 시소운동이 가능하게 지지되되, 수조의 외부로 노출되는 조작부와 수조의 내부에 위치하는 작동부로 이루어진 조작레버; 상기 작동부 상에 안착된 상태이면서 유닛하우징의 내면에 형성된 가이드레일을 따라 승강이동 가능하게 설치되고, 상기 제 2작동유닛을 향하는 단부측에 가동래칫을 가지며, 하단부와 일단부에는 분뇨배출피스톤과 플랩밸브가 와이어로서 각각 연결되되 각 와이어가 정수직을 이루도록 연결되는 승강판으로 구성되며;

상기 제 2작동유닛은, 상기 플로트에 링크로서 연결되어 조작레버의 조작시 상기 가동래칫과 치합되고, 수조내의 물이 적정수위 이하로 내려가면 플로트의 하강과 함께 가동래칫으로부터 이격되는 고정래칫으로 구성된 것을 특징으로 하는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘.
(정정)

제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 분뇨배출관과 분뇨탱크를 연결하는 연결관이 사이폰관 형상으로 된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘.
(정정)

제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 승강판과 플랩밸브를 연결하는 와이어상에 부구가 설치된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘.
(정정)

제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 플랩밸브는 열림측 최극단에 와이어를 연결하기 위한 와이어링 리브가 형성된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연배출 및 절수형 양변기의 작동 메카니즘.
(신설)

제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 분뇨배출피스톤의 외주면상에 분뇨배출관의 내주면과 접촉되는 복수의 유동방지리브가 형성된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절수식 양변기의 작동 메카니즘.