KR100530575B1 - 절수형 양변기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절수형 양변기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 밀폐형 물탱크에 많은 량의 공기를 유입시킴으로써 내부의 공기압을 증대시켜 세척수의 유출이 종료 될 때까지 계속하여 높은 수압을 유지할 수 있도록 함으로써 적은 량의 세척수로도 오물을 배출함과 동시에 저수조를 깨끗이 세척할 수 있도록 한 절수형 양변기에 관한 것이다.

본 발명의 절수형 양변기는 내부 바닥에 형성된 세척수 유출구를 개폐하는 물마개부가 형성된 개폐기와, 상기 개폐기의 외측 사방에 수직으로 설치되어 상기 개폐기가 상,하로 이동할 때 가이드하는 개폐기가이드와, 상기 세척수 유출구와 이격된 위치에 설치된 급수관과, 상기 급수관에는 공기를 유입시키는 공기유입밸브와 급수량을 조절하는 급수밸브가 연결되며, 상기 세척수 유출구와 연결된 세척수 유출관과, 상부 일측 내부에 내부 공기 압력을 조절하는 공기압력조절기가와 내부의 공기를 보충하는 공기유입봉이 설치된 밀폐형 물탱크를 구성한다.

상기 절수형 양변기는 물탱크를 밀폐하고 많은 량의 공기를 유입시켜 공기압을 높혀서 공기의 팽창력에 의해서 높은 수압을 지속적으로 유지할 수 있도록 함으로써 세척수의 양을 1.5-2.5ℓ 정도만 유출시켜도 저수조 내의 오물을 깨끗이 배출시킬 수 있어서 절수의 효과가 높으며, 상기 물탱크를 기존의 양변기에 적용하여 사용할 수 있도록 함으로써 설치비용을 경감할 수 있는 효과가 있다.

Description

절수형 양변기{TOILET FOR WATER SAVING}

본 발명은 절수형 양변기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 밀폐형 물탱크에 많은 량의 공기를 유입시킴으로써 내부의 공기압을 증대시켜 세척수의 유출이 종료 될 때까지 계속하여 높은 수압을 유지할 수 있도록 함으로써 적은 량의 세척수로도 오물을 배출함과 동시에 저수조를 깨끗이 세척할 수 있도록 한 절수형 양변기에 관한 것이다.

현재 가정이나 대형 건물의 화장실에서 사용되는 변기는 수세식 변기로서, 물통을 가지고 있는 좌식 변기, 즉 양변기가 주류를 이루고 있다. 이러한 양변기의 수세원리를 살펴보면 다음과 같다.

양변기의 물통은 뚜껑을 가지고 있고, 물마개에 의해 폐쇄되어 대략 13ℓ의 세척수가 담겨져 있으며, 양변기의 저수조에도 일정 양의 물이 담겨져 있다.

이 상태에서 사용자가 소변이나 대변(이하, 오물이라 한다.)을 본 뒤, 상기 물통의 개폐레버를 돌리면 상기 물마개가 열리면서 물통의 세척수가 양변기의 저수조로 급수되어 상기 오물을 저수조에서 배출관을 통해 배출된다.

여기서 그 배출원리는 사이펀(siphon) 작용에 의한 것으로서, 이 사이펀 작용을 얻기 위해서 통상 양변기에는 저수조와 연통된 역 U자형 관로(일명 사이펀 트랩(siphon trap))가 일체로 형성되어 있고, 저수조의 물이 상기 역 U자형 관로의 높은 곳까지 차 있게 된다. 이에 따라 사이펀 작용이 발생하게 된다. 즉,

상기 역 U자형 관로의 최고점 압력이 대기압 이하로 떨어져 양변기의 물이 상기처럼 역 U자형 관로의 높은 곳까지 차게 되며, 상기 개폐 레버를 당기면 물통의 세척수가 저수조로 유입되어 저수조의 수위가 급상승하다가 물이 역 U자형 관로의 최고점을 넘게되면 오물이 한꺼번에 배출관을 통해 배출되는 것이다.

또한, 역 U자형 관로에 차 있는 물에 의해 상기 배출관을 통해 들어오는 악취나 벌레 등의 유입을 막게된다.

그런데 이러한 종래의 양변기는 세척수 소비량이 13ℓ정도의 다량이라는데 문제점이 있다. 이렇게 13ℓ라는 다량의 세척수가 필요한 이유는 역 U자형 관로로 오물을 깨끗이 통과시키기 위해서는 강한 수압이 필요하기 때문이다. 종래의 양변기는 저수조의 물의 양만으로 수압을 얻기 때문에 강한 수압을 형성하기 위해서는 물의 양이 많아야 하는 것이다. 다시 말해서, 역 U자형 관로는 악취나 벌레 등의 유입을 막을 수는 있지만 역 U자형 관로로 인해서 13ℓ라는 다량의 세척수가 필요한 것이다.

그래서 흔히 가정에서 세척수 소비량을 줄이기 위해서 물탱크 내부에 벽돌이나 물을 채운 패트병 등을 넣지만 이러한 방식은 세척수 절약효과가 크지 못하며,또 제대로 오물이 배출되지 못하는 경우가 많아 다시 한번 레버를 작동하게되는 경우가 있어 이 경우에는 세척수를 더 소비하는 결과를 초래한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 양변기의 변형 및 여러 절수장치가 개발되어 시판되고 있기는 하지만 그 절수효과는 대개 6~7ℓ내외로써 그리 크지 못하며, 오히려 각종 절수장치가 부가됨에 따른 생산비만 증대시키는 문제점이 있다.

예를 들면, 대한민국 특허 등록번호 제10-0318821호의 특허발명의 경우, 양변기의 역 U자형 관로, 즉 사이펀 트랩 배출관을 유연성 배관인 유출관으로 대체하여 물을 저장할 때는 트랩형상으로 유지되고 배출할 때에는 상기 유출관을 하강시켜 트랩구조를 소멸시킴으로써 사이펀 작용 없이 오물을 신속히 배출시켜 종래 물탱크의 13ℓ의 세척수를 1회 사용시 3ℓ의 물만을 소비하도록 하는 것이다.

상기 특허발명은 배수관을 통해 들어오는 악취를 막기위해서 어쩔수 없이 유출관을 역 U자형 관로로 유지하되, 오물 배출시는 상기 유출관을 하강시켜 사이펀 작용 없이 배출시킴으로써 소음을 없애고, 급수관을 통해서는 2.5-4ℓ가 급수되고, 저수조에는 2-3ℓ가 담수되어 세척수 소비를 최소화 하도록 한 것이다.

그러나, 상기 특허발명의 문제점은 첫째 역 U자형 관로 형태를 그대로 사용한다는 점과 둘째 역 U자형 관로 형태의 유출관에 채워지는 물로 인해 저수조에는 항상 물 2-3ℓ가 필요하고, 이에 따라 급수관을 통해 물을 2.5-4ℓ를 급수해야 한다는 점 등의 문제점을 안고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 양변기의 물탱크를 밀폐하고 많은 량의 공기를 유입시켜 공기압을 증대시킴으로써 세척수의 유출이 종료 될 때까지 계속하여 높은 수압을 유지함으로써 적은 량의 세척수를 유출시켜도 오물을 배출함과 동시에 저수조를 깨끗이 세척할 수 있고, 상기 물탱크를 기존의 변기에 적용하여 사용할 수 있게 함으로써 설치비용을 경감할 수 있는 절수형 양변기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 절수형 양변기의 상부에 위치되는 물탱크는 밀폐형으로 되어있고, 바닥면에 세척수유출구를 개폐하는 물마개부가 형성된 개폐기와, 상기 개폐기의 외측 사방에 수직 상태로 설치되어 상기 개폐기가 상,하로 이동될 때 가이드 하는 개폐기가이드와, 상기 세척수유출구와 이격된 위치에 설치된 급수관과, 상기 급수관과 물탱크의 연결부위에 저수된 세척수의 역류를 방지하는 세척수역류방지밸브와, 공기를 유입시키는 공기유입밸브와 급수량을 조절하는 급수밸브가 연결되며, 상기 세척수 유출구와 연결된 세척수 유출관과, 상기 물탱크의 상부 일측 내부에 내부 공기 압력을 조절하는 공기압력조절기와 공기를 보충하여 공기압을 증가시키는 공기주입봉과, 상기 공기주입봉에 공기를 밀어넣어 압축하는 탄성관으로 이루어진 것이다.

상기 공기압력조절기는 원통형의 측면에 홀과, 중앙 하측에 공기유출구와, 상기 공기유출구의 하측에는 세척수의 부력에 의해 상,하로 이동되며 상기 공기유출구를 개폐할 수 있도록 상부에 돌기가 형성된 부구와, 상기 공기 유출구의 상부에는 차단막과 그 상부에 설치된 스프링과, 상기 스프링의 상부에 설치된 가압판과, 상기 가압판의 상부에 고정되며 내부의 공기압을 조절할 수 있도록 공기구멍이 형성된 너트부에 설치된 조절나사로 이루어진 것이다.

상기 물탱크는 저수조와 연결되며, 상기 세척수 유출관에는 물마개부를 터치하여 상기 세척수 유출구를 개방시키는 개방수단과, 상기 세척수 유출관과 연결되어 세척수가 급수되며 바닥의 오물 배출구에 자석이 설치되어 있는 저수조와, 롤러로 지지된 와이어가 상기 개방수단과 연결되어 개방작동시 저수조의 세척수와 오물이 상기 오물 배출구를 통해 배출될 수 있도록 열리고, 폐쇄작동시 상기 자석의 자력에 의해 닫히는 개폐 마개로 이루어진 것이다.

또한, 상기 저수조의 상부에는 사용자가 용변을 볼 때 앉을 수 있도록 변기시트가 설치되고, 상기 변기시트의 하부에는 탄성관이 설치되며, 상기 탄성관은 공기주입봉으로 연결되어 물탱크로 삽입되고, 물탱크 내로 삽입된 공기주입봉의 끝단부에는 물의 역류를 막는 역류방지밸브가 설치된 것이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 도면을 참조하여 상세하게 기술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 절수형 양변기의 물탱크의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 절수형 양변기의 물탱크에 설치되는 공기압력조절기의 구성도이다. 도 3은 본 발명의 절수형 양변기가 결합된 전체 구성도이고, 도 4는 본 발명의 절수형 양변기의 동작 상태도이며, 도 5는 본 발명의 절수형 양변기에서 세척수로 오물을 세척한 동작 상태도이다. 또한 도 6은 본 발명의 절수형 양변기의 저수조 상부에 설치된 변기시트의 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 물탱크(1)는 밀폐형으로 형성되고, 바닥에 형성된 세척수유출구(5)에는 고무패킹(18)이 설치된다. 상기 세척수유출구(5)를 개폐하기 위해서 하단에 물마개부(2)가 형성된 개폐기(3)가 설치되고, 상기 개폐기(3)에는 개폐기의 무게 중심이 아래쪽으로 오도록 내부 하측에 중량추(2a)가 내설되어 있다. 상기 개폐기(3)의 외측 사방에는 수직으로 설치되어 상기 개폐기(3)가 상,하로 이동될 때 가이드 하는 개폐기가이드(4)가 형성된다. 상기 세척수유출구(5)와 이격된 위치에 형성된 세척수 유입구(14)에는 급수관(15)이 설치되고, 상기 급수관(15)에는 공기를 유입시키는 공기유입밸브(16)와 급수량을 조절하는 급수밸브(17)가 연결된다. 상기 세척수 유출구(5)에는 세척수 유출관(24)이 연결되고, 상기 물탱크(1) 내의 상부 일측에는 공기압을 조절하는 공기압력조절기(6)가 설치된다.

상기 공기압력조절기(6)는 원통형으로 형성되어 있으며, 상기 원통의 측면과 하부에 형성된 홀(6a)과, 상기 원통의 중앙 하측에 형성된 공기 유출구(7)와, 상기 공기 유출구(7)의 하측에는 세척수의 부력에 의해 상,하로 이동되며 상기 공기 유출구(7)를 개폐할 수 있도록 외측에 다수의 홈(8a)과 상부에 돌기(8b)가 형성된 부구(8)와, 상기 공기 유출구(7)의 상부에 설치된 차단막(9)과 그 상부에 설치된 스프링(10)과, 상기 스프링(10)의 상부에 설치된 가압판(11)과, 상기 가압판(11)의 상부에 고정되고 내부의 공기압을 조절하도록 공기구멍(12a)이 형성된 너트부(12)에 설치된 조절나사(13)로 이루어 진다. 또한 상기 공기압력조절기(6)의 상부에는 중앙에 공기구멍(19a)이 형성된 덮개(19)가 설치된다.

상기 물탱크(1)는 저수조(31)와 연결되며, 상기 세척수유출관(24)에는 개폐기(3)의 물마개부(2)를 터치하여 상기 세척수 유출구(5)를 개방시키는 개방수단과, 상기 세척수유출관(24)과 연결되어 세척수가 제공되며 바닥면의 오물배출구(32)에 자석(42)이 설치되어 있는 저수조(31)와, 롤러(43)에 지지된 와이어(44)로 상기 개방수단과 연결되어 개방작동시 저수조(31)의 세척수와 오물이 상기 오물 배출구(32)를 통해 배출되도록 열리고, 폐쇄작동시 상기 자석(42)의 자력에 의해 닫히는 개폐마개(41)로 이루어진 것이다.

도 3과 도 6에서 보는 바와 같이 상기 저수조(31)의 상부에는 힌지(54)로 고정되어 양변기의 사용자가 용변을 볼 때 앉을 수 있도록 변기시트(50)가 설치된다. 상기 변기시트(50)의 하부에는 탄성관(52)이 설치되는데, 상기 탄성관(52)은 중공관으로써, 고무 재질이나 실리콘 재질로 형성되어 탄성이 뛰어나 내부공간이 압착되었다가 다시 회복할 수 있어서, 일종의 공기 펌프 역할을 할 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 탄성관(52)은 변기시트(50)의 모양을 따라 두가닥이 설치되어 있으며, 상기 두가닥의 탄성관(52)의 끝단부에는 제1체크밸브(55)가 설치되어 있고, 상기 변기시트(50)가 고정된 힌지(54) 뒤로 두가닥의 탄성관(52)이 합쳐져서 하나의 탄성관(52)을 이룬다. 상기 탄성관(52)은 제2체크밸브(56)에 연결되어 공기주입봉(52a)과 연결되며, 상기 공기주입봉(52a)은 물탱크(1)에 삽입되어 있는데 물탱크(1)내부에서 저수위(B)의 위치보다 약간 높은 위치에 그 끝단이 놓이고, 상기 끝단에는 제3체크밸브(53)가 설치된다.

상기 물탱크(1)로 급수관(15)을 통해 세척수가 유입될 때 밀폐된 물탱크(1)의 상부에는 일정한 공기압이 형성되며 세척수는 고수위(A)까지 위치하게 된다. 만약 상기 개폐기(3)가 개방작동하면 상기 고수위(A)에서 수압과 공기압에 의해 저수위(B)까지 세척수가 유출된다(도 5참조). 이때 유출되는 세척수의 량은 1.5-2.5ℓ 정도이다.

상기 개방수단은 작동레버(20)가 설치된 피니언기어(21)와, 상기 피니언기어(21)와 치합되며 상기 작동레버(20)의 개방작동에 의해, 즉 일측으로 돌리면 상승되어 상기 물마개(2)에 터치되는 래크기어(22)와, 상기 래크기어(22)의 상승에 의해 압축되며 상기 작동레버(20)의 폐쇄작동에 의해 인장되어 상기 작동레버(20)를 원위치 시키는 탄성스프링(23)으로 구성되고, 상기 피니언 및 래크기어, 탄성스프링은 세척수 유출관(24)의 중앙에 설치되고 그 사방 주위로는 세척수 유출로(25)가 형성된다.

상기 물탱크(1)의 개폐기(3)는 무게의 중심이 중량추(2a)에 의해 아래 방향인 물마개부(2)에 위치하도록하여 개폐기(3)의 중력과 세척수의 수압 및 공기압에 의해 세척수유출구(5)의 고무패킹(18)에 얹혀져서 닫혀지는 것이다.

상기 급수관(15)에는 공기유입밸브(16)와 물탱크(1)로 유입되는 세척수의 양을 조절하는 급수밸브(17)가 설치되어 있어 세척수 유출구(5)의 개방시 세척수가 급수되며 공기유입밸브(16)에 의해 공기가 일부 유입되어 물탱크(1) 내의 공기압력을 일정하게 유지시켜 세척수 수위를 항상 일정하게 유지시킨다. 또한 상기 세척수 유입구(14)에는 물탱크 내의 압력이 증가하여도 세척수가 급수관(15)으로 역류하지 않도록 하기 위해서 세척수역류방지밸브(14a)가 설치되어 진다.

상기 저수조의(31)의 상부에 설치된 변기시트(50)는 하부에 탄성관(52)이 설치되는데, 상기한 것과 같이 사용자가 변기시트(50)에 앉을 때 상기 탄성관(52)이 압축되어 탄성관(52) 내부에 있던 공기가 제2체크밸브(56)와 제3체크밸브(53) 사이의 공기주입봉(52a) 내부에 압축되어 저장된다. 만약 세척수가 유출되어, 물탱크(1) 내의 압력이 떨어지게 되면 상기 저장되어 있던 공기가 물탱크(1)의 내부로 유입되어 물탱크(1) 내부의 공기압을 상승시킨다. 또 만약 유입된 공기의 량이 많아서 물탱크(1) 내부의 공기압이 과다하게 상승하면 세척수의 유입량이 줄어들수 있으므로 상기 공기압력조절기(6)가 작동되어 물탱크(1) 내부의 공기압을 유지시킨다.

상기 저수조(31)에는 세척수와 오물이 저수조에 과다하게 유입되었을 때, 과다 유입량 만큼 유출되게 하여 저수조의 저수량을 일정하게 유지하게 하고, 저수조(31)의 세척수와 오물이 유출될 때, 세척수의 유입과 세척수와 오물의 유출이 균형을 이루게 하기 위해서 여수로(33)가 저수조(31)와 연통되어 일체로 형성되어 있다.

상기 저수조(31)의 오물배출구(32)에 설치되는 개폐 마개(41)는 힌지(45)에 의해 회동되어 상기 오물배출구(32)를 열고 닫는 것으로, 닫힐 때 자석(42)의 자력뿐만아니라 복원력도 이용하기 위해 힌지(45)에 비틀림스프링(미도시)을 설치하는 것도 바람직하다. 또한 상기 자석(42)은 영구자석 또는 전자석을 이용할 수 있다.

상기 세척수유출구(5)와 물마개(2)의 접촉부위, 래크기어(22)와 세척수 유출로(25)의 접촉부위 및 자석(42)과 개폐 마개(41)의 접촉부위, 공기주입봉(52a)과 물탱크(1)이 접촉부위에는 세척수가 누설되지 않도록 수밀유지용으로 고무 패킹(18)(26)(46)이 설치된다.

이하, 본 발명의 실시예로 구성된 절수형 양변기의 작동과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3과 같이 절수형 양변기의 물탱크(1)에 세척수가 급수관(15)을 통하여 유입되어 저수위(B)에서 고수위(A)까지 위치하게 된다. 이러한 상태에서 사용자가 용변을 본 후에 작동레버(20)를 돌리면 도 4와 같이 일체로 형성된 피니언기어(21)가 상방향으로 회전되면서 맞물려 있던 래크기어(22)를 상방향으로 밀어올리게 되고 이때 탄성스프링(23)은 압축되며, 밀어 올려진 래크기어(22)는 개폐기(3)의 물마개부(2)의 하부를 타격하게 됨에 따라 물마개부(2)가 세척수 유출구(5)에서 이탈되어 개폐기(3)가 부력에 의해 개폐기가이드(4)를 따라서 부유하게 된다. 이때 개폐기(3)의 상부는 고수위(A)에 위치하게 된다.

이와 동시에 래크기어(22)가 상방향으로 수직 상승함에 따라 그 하단에 설치된 와이어(44)가 롤러(43)의 회전과 그 지지력에 의해 원할하게 당겨져 저수조(31)의 개폐마개(41)가 열리게 된다.

상기와 같이 물마개(2)가 세척수 유출구(5)에서 이탈됨에 따라 세척수 유출구(5)가 열리면서 물탱크(1)에 고수위(A)까지 담수된 세척수는 세척수 유출구(5)와 세척수 유출로(25)를 통하여 저수조(31)로 유출된다.

이때 세척수는 세척수 유출로(25)를 통하여 높은 수압으로 유출되어 저수조(31)에 담수된 세척수에 가해지게 되고, 동시에 개폐마개(41)가 열려서 저수조(31)의 세척수와 함께 오물이 저수조(31)에서 낙차만으로 힘차게 배출된다.

이렇게 오물이 배출되면서 동시에 오물이 배출된 저수조(31)에 높은 수압으로 가해지는 세척수는 저수조(31)로 유입되어 오물이 배출된 저수조(31)를 세척하게 된다.

이와 동시에 부유된 개폐기(3)는 세척수가 유출됨에 따라 하향으로 이동되며 세척수가 저수위(B)에 위치할때 개폐기(3)의 물마개부(2)가 세척수유출구(5)에 삽입되고, 고무 패킹(18) 위에 올려지게 되어 세척수 유출구(5)를 막게된다.

이때 공기주입봉(52a)에 압축되어 있던 공기는 물탱크 내부의 압력이 떨어지므로써 유입되고, 공기압력조절기(6)의 공기유출구(7)를 하단에서 막고 있던 부구(8)는 유출되는 세척수를 따라 하향으로 이동하게 된다.

만약 물탱크(1)의 내부 공기압력이 설정된 공기압보다 상승하면 물탱크(1) 내부의 공기는 공기압력조절기(6)의 측면의 홀(6a)을 통하여 부구(8)의 홈(8a)을 따라 공기유출구(7)를 상부에서 막고 있던 차단막(9)을 상향으로 밀어서 유출되어 상측의 너트부(12)에 형성된 공기구멍(12a)과, 상부의 덮개(19)에 형성된 홀(19a)을 통하여 외부로 유출된다.

상기와 같이 물탱크(1)의 공기압이 공기압력조절기(6)의 공기 유출구(7)를 통해 일부 공기압이 유출되면 스프링(10)의 복원력에 의해 자동으로 차단막(9)이 공기 유출구(7)를 차단한다. 상기와 같이 물탱크(1)의 내부 공기압을 일정하게 유지하기 위해 설정한 공기압보다 내부 공기압이 높으면 세척수가 저수위(B)로 유출될 때 순간적으로 공기압에 의해 공기 유출구(7) 상부를 막고 있던 차단막(9)이 위쪽으로 밀리면서 열리게되어 내부의 높은 공기압을 일정하게 맞추는 것이다. 상기 공기압력조절기(6)는 조절나사(13)를 이용하여 물탱크(1)의 내부 공기압을 일정수준으로 맞출 수 있어서 세척수의 저수량과 유출량에도 변화를 줄 수 있다.

상기와 같이 자석(42)에 의해 닫혀져 있던 개폐마개(41)가 작동 레버(20)를 돌리는 인위적인 힘에 의해 열려 오물이 낙차만으로 한꺼번에 저수조(31)에서 신속하게 배출되는데, 작동레버(20)를 손으로 돌리고 놓아도 개폐마개(41)가 지속적으로 개방상태를 유지하면서 오물을 배출할 수 있는 것은 물탱크(1)에서 고 수압으로 배출된 세척수의 수압이 저수조(31)에 가해지면서 자석(42)이 개폐마개(41)를 끌어당기는 힘보다 더 크게 작용하기 때문이다.

이렇게 세척수와 오물이 완전히 빠르게 배출되면서 물탱크의 유출구가 차단되면 세척수의 높은 수압이 약화되어 자석(42)이 개폐마개(41)를 끌어당기는 힘이 더 커지기 때문에 개폐 마개(41)가 닫히면서 여수로(33)를 포함하여 저수조(31)에는 세척수가 1ℓ정도 담수되게 되는데, 이때 자력에 의해 개폐 마개(41)가 당겨지게 되면 동시에 와이어(44)도 당겨지게 되고, 압축되어 있던 탄성스프링(23)을 잡고 있던 작동 레버(20)를 놓음에 따라 인장되면서 래크기어(22)가 하방향으로 이동하게 되고, 작동 레버(20)도 원위치로 복귀되게 된다.

여기서 래크기어(22)에 의해 터치되어 부력에 의해 부유되어 있던 물마개부(2)가 형성된 개폐기(3)가 중력에 의해 하향하면서 정확하게 상기 세척수유출구(5)에 얹혀져 세척수유출구(5)를 닫게 되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 급수관(15)을 통하여 급수되는 세척수는 급수량을 조절하는 급수밸브(17)를 통하여 공기유입밸브(16)를 거쳐 세척수유입구(14)를 통해 물탱크(1) 내부로 급수된다.

상기 물탱크(1)의 세척수가 저수위(B)에 있을때 상기 공기주입봉(52a) 끝단부가 물탱크(1)내부에 노출되고, 이때 압축되어 있던 공기가 유입되고, 물탱크(1) 내로 유입되는 세척수에 의해 공기압력조절기(6)의 부구(8)가 상향으로 이동되며 상부의 돌기(8b)가 공기 유출구(7)를 밀폐하여 내부의 압력 상승에 의한 차단막의 작동을 방지한다. 이후 유입되는 세척수는 내부 공기압력에 의해 고수위(A)에서 더이상 유입되지 않고 정지하게 된다.

상기 공기유입밸브(16)는 세척수가 급수될 때 일부 공기가 같이 물탱크(1)의 내부로 들어와 내부의 공기 소멸분을 보충하여 주는 역할을 한다.

이와 같은 본 발명의 절수형 양변기 1회 사용시의 물의 양은 최대 2.5ℓ이지만 기존의 일반 변기 1회 사용시의 물의 양은 13ℓ로서 국내 전체 가구수로 계산하여 볼때 많은 량을 절수 할 수 있는 것이다.

종래 발명특허의 경우 물탱크에 약 2.5-4ℓ, 저수조에 약 2-3ℓ를 담수해야 하지만 상술한 바처럼 본 발명은 물탱크를 밀폐하고 많은 량의 공기를 유입시켜 공기압을 증대시킴으로써 물탱크에서 세척수를 약 1.5-2.5ℓ정도만 배출해도 저수조의 오물을 깨끗이 배출시킬수 있고, 저수조에 약 1ℓ정도만 담수해도 되므로 세척수 절약효과가 매우 크고, 본 발명의 물탱크를 기존의 양변기에 적용하여 사용할 수 있도록 함으로써 설치비용을 경감할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같이 본 고안이 세척수의 대폭적인 절약으로 인해서 국가의 수자원정책과 환경보호적 측면에서 기대되는 효과가 크다.

도 1은 본 발명의 실시예로 구성된 절수형 양변기의 물탱크의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예로 구성된 절수형 양변기의 물탱크에 설치되는 공기압력조절기의 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예로 구성된 절수형 양변기가 결합 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예로 구성된 절수형 양변기의 동작 상태도.

도 5는 본 발명의 실시예로 구성된 절수형 양변기의 세척후 동작상태도.

도 6은 본 발명의 실시예로 구성된 절수형 양변기의 변기시트의 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 물탱크 2 : 물마개부

3 : 개폐기 4 : 개폐기 가이드

5 : 세척수 유출구 6 : 공기압력조절기

7 : 공기 유출구 8 : 부구

9 : 차단막 10 : 스프링

11 : 가압판 12 : 너트부

13 : 조절나사 14 : 세척수 유입구

15 : 급수관 16 : 공기유입밸브

17 : 급수밸브 18 : 고무 패킹

19 : 덮개 20 : 작동레버

21 : 피니언 기어 22 : 래크기어

23 : 탄성스프링 24 : 세척수 유출관

25 : 세척수 유출로 31 : 저수조

33 : 여수로 41 : 개폐 마개

42 : 자석 43 : 롤러

44 : 와이어 45 : 힌지

50 : 변기시트 52 : 탄성관

52a: 공기주입봉 53 : 제3체크밸브

55 : 제1체크밸브 56 : 제2체크밸브

Claims (5)

1. 절수형 양변기에 있어서,

   물탱크는 밀폐형으로 바닥에 형성된 세척수 유출구를 개폐하는 물마개부가 형성된 개폐기와, 상기 개폐기의 외측 사방에 수직으로 설치되어 상기 개폐기가 상,하로 이동할 때 가이드하는 개폐기가이드와, 상기 세척수 유출구와 이격된 위치에 설치된 급수관과, 상기 급수관과 물탱크의 연결부위에 저수된 세척수의 역류를 방지하는 세척수역류방지밸브와, 상기 급수관에는 공기를 유입시키는 공기유입밸브와 급수량을 조절하도록 연결된 급수밸브와, 상기 세척수 유출구와 연결된 세척수 유출관과, 상부 일측 내부에 내부 공기압을 조절하는 공기압력조절기와, 상기 물탱크의 하부로부터 일정높이까지 삽입된 공기주입봉과, 상기 공기주입봉에 공기를 밀어넣어 압축하는 탄성관이 설치된 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기압력조절기는 원통형의 측면과 하부에 홀과, 중앙 하측에 공기유출구와, 상기 공기 유출구의 하측에는 세척수의 의해 상,하로 이동되며 상기 공기유출구를 개폐할 수 있도록 상부에 돌기와 외측에 다수의 홈이 형성된 부구와, 상기 공기 유출구의 상부에는 차단막과 그 상부에 설치된 스프링과, 상기 스프링의 상부에 가압판과, 상기 가압판의 상부에 고정되며 내부의 공기압을 조절하도록 공기구멍이 형성된 너트부에 설치된 조절나사로 이루어진 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
3. 절수형 양변기에 있어서,

   내부 바닥에 형성된 세척수 유출구를 개폐하는 물마개부가 형성된 개폐기와, 상기 개폐기의 외측 사방에 수직 상태로 설치되어 상기 개폐기가 상,하로 이동할 때 가이드하는 개폐기가이드와, 상기 세척수 유출구와 연결된 세척수 유출관과, 상부 일측 내부에 내부 공기압을 조절하는 공기압력조절기가 설치된 밀폐형 물탱크와; 상기 세척수 유출구와 이격된 위치에 세척수의 역류를 방지하는 역류방지밸브와, 공기를 유입시키는 공기유입밸브와 급수량을 조절하는 급수밸브가 설치된 급수관과; 상기 물탱크의 하부로부터 일정높이까지 삽입된 공기주입봉과; 상기 공기주입봉과 연결된 탄성관과; 상기 탄성관이 접착되고 힌지로 고정되어 있는 변기시트와; 상기 물마개부를 터치하여 상기 세척수 유출구를 개방시키는 개방수단과; 상기 세척수 유출관과 연결되어 세척수가 제공되며 바닥의 오물 배출구에 자석이 설치되어 있는 저수조와; 롤러에 지지된 와이어로 상기 개방수단과 연결되어 개방작동시 저수조의 세척수와 오물이 상기 오물 배출구를 통해 배출되도록 열리고, 폐쇄작동시 상기 자석의 자력에 의해 닫히는 개폐 마개로 이루어진 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 개방수단은 작동레버가 설치된 피니언기어와, 상기 피니언기어와 치합되며 상기 작동레버의 개방작동에 의해 상승되어 상기 물마개에 터치되는 래크기어와, 상기 래크기어의 상승에 의해 압축되며 상기 작동레버의 폐쇄작동에 의해 인장되어 상기 작동레버를 원위치시키는 탄성스프링이 포함된 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 변기시트는 저수조의 상부에 힌지로 고정되어 있으며, 변기시트의 하단부에는 두가닥의 탄성관이 설치되고, 상기 탄성관의 끝단부에는 제1체크밸브가 설치되며, 상기 두가닥의 탄성관은 합쳐져서 하나의 관으로 형성된 공기주입봉과 제2체크밸브로 연결되고, 상기 공기주입봉의 끝단부에는 제3체크밸브가 설치되고, 상기 공기주입봉은 상기 물탱크의 하단부로부터 일정높이까지 삽입된 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.