KR100566596B1 - 변기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 변기 시스템은 배설물 수납부와, 상기 수납부에 물을 공급하는 수단을 가지는 변기와; 상기 변기의 수납부와 연결되는 유입부와 배출부를 가지는 진공배출용기와; 상기 유입부와 배출부에 각각 설치되는 제1,2밸브 유니트와; 상기 진공배출용기에 진공압을 발생시키는 진공발생수단;을 구비한다.

변기, 진공, 밸브

Description

변기 시스템 {a pedpan system}

도 1은 본 발명에 따른 변기 시스템의 단면도,

도 2는 도 1에 도시된 변기 시스템의 배관를 나타내 보인 도면,

도 3은 진공배출용기와 제1,2밸브 유니트를 나타내 보인 단면도,

도 4는 제1,2밸브유니트의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도.

도 5는 변기와 제1,2밸브유니트의 또 다른 실시예를 나타내 보인 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 변기 시스템 20; 변기

30; 제1밸브 유니트

40;진공배출용기

50; 제2밸브 유니트

본 발명은 변기 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 진공압을 이용하여 배 설물을 배출시키는 수세식 좌변기 시스템에 관한 것이다.

최근 변기 시스템에 있어서, 배설물의 처리 수단으로 주로 물이 사용되고 있다. 배설물과 혼합된 물은 정화조를 통하여 배출된다. 이와 같이 배설물과 같이 배출되는 물은 대부분 수돗물이 이용되고 있으며, 배설물과 분리되지 않고 바로 버려지기 때문에 생태학적으로나 경제적인 이유로 바람직하지 않다. 이러한 점을 감안하여 배설물 배출을 위한 물의 절약 방안이 다양하게 제안되었다. 예컨데. 저장조 내의 플로팅 밸브의 부구 작동유격을 줄이거나 변기의 저장조 내의 체적을 줄이는 방안이 제안되었다.

한편, 한국 공개 특허 제2001-0013299호에는 진공 배출식 변기 시스템이 개시되어 있다.

개시된 진공 배출식 시스템은 변기 내에 배치될 수 있는 삽입부를 구비한 것으로, 삽입부는 바닥 단부에서 악취 트랩을 구비하고 그 상부 가장자리는 세척 노즐을 갖춘 세척관에 연결되며, 상기 세척관은 가압수관에 연결될 수 있고 악취트랩은 배출관을 통해 배출장치에 연결되고 상기 배출장치의 내용물은 바닥 배수관을 통해 수거탱크 또는 하수설비로 흘러들어 가도록 구성된다.

한국 공개 특허 제2000-0062790호에는 진공변기 시스템이 개시되어 있다.

개시된 진공변기 시스템은 따뜻해진 룸 내에 위치된 적어도 하나의 변기와, 변기의 출구에 연결된 배출밸브와, 배출밸브에 연결된 제1말단과 제2말단을 가지는 하수관과, 0.5 바 진공을 견디기에 적합한 수집컨테이너를 포함하는 것으로, 상기 수집 컨테이너는 길고 하수관의 제2말단에 연결된 저장소의 중심부분에 위치되 는 하수 흡기구멍을 가지는 실질적으로는 수직으로 배향된 저장소를 포함하여 구성되며, 수집컨테이너는 따뜻해진 룸과 관련하여 근접하게 위치하여 룸에 의해 가열되는 구성을 가진다.

상기와 같이 구성된 진공변기 시스템은 린스 워터가 배출되지 않고 진공압에 의해 배설물이 배출되기 때문에 변기의 내면이 깨끗하게 세정되지 않은 문제점이 있다. 상기 린스워터는 배설물이 배출된 후에 분사하게 되므로 변과 같은 배설물이 변기의 내면을 더럽하게 된다. 또한 상기 진공변기 시스템은 소형화가 어렵고 가정용 변기 시스템에 적용하기가 용이하지 않다.

대한민국 공개특허 제1995-009312호에는 배설물을 배설물을 처리하는 시스템이 개시되어 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배설물을 배출함에 있어 물의 소모량을 최소화 할 수 있으며, 배설물의 배출력을 향상시킬 수 있는 변기 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 단수 등으로 인하여 배설물의 배출을 위한 물의 량이 상대적으로 적은 상태에서도 변기의 위생상태를 유지할 수 있는 변기 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 변기 시스템은,

배설물 수납부와, 상기 수납부에 물을 공급하는 수단을 가지는 변기와;

상기 변기의 수납부와 연결되는 유입부와 배출부를 가지는 진공배출용기와;

상기 유입부와 배출부에 각각 설치되는 제1,2밸브와;

상기 진공배출용기에 진공압을 발생시키는 진공발생수단;을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1밸브는 진공배출용기 내의 부압에 의해 열리는 것으로, 상기 수납부와 진공배출용기를 연결하는 제1관로가 형성되며 이 제1관로의 가장자리에 제1밸브시트가 형성된 제1밸브본체와, 상기 제1밸브본체에 회동 가능하게 설치되어 진공배출용기 내에 부압 발생시 제1관로를 열어 상기 수납부와 진공배출용기를 연통시키는 제1밸브판을 포함한다. 상기 제2밸브는 상기 진공배출용기의 하부에 설치되며 제2관로와 이 제2관로의 가장자리에 제2밸브시트가 마련된 제2밸브 본체와, 상기 제2밸브 본체에 회동 가능하게 설치되며 진공배출용기 내의 진공압에 의해 제2관로를 차단하는 제2밸브판을 구비한다. 상기 진공발생수단은 진공펌프로 이루어질 수 있으며, 상기 수납부와 제1밸브 사이에는 변기에 악취의 배출을 방지하는 트랩이 설치될 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 변기 시스템의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 변기 시스템은 진공압을 이용하여 적은량의 물로 배설물의 배출을 가능하게 한 것으로, 그 일 실시예를 도 1에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 변기 시스템(10)은 수납부(21)를 가지는 변기(20)와, 상기 변기(20)의 수납부(21)와 제1밸브유니트(30)를 통하여 연결되는 진공배출용기(40) 와, 상기 진공배출용기(40)의 하부에 설치되어 진공배출용기(40) 내의 배설물을 방출하기 위한 제2밸브유니트(50)와, 상기 진공배출용기(40)에 진공압을 가하기 위한 진공발생수단(60)과, 상기 변기의 수납부(21)에 물을 공급하는 물공급수단(70)을 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 변기 시스템(10)을 구성하는 각 구성요소들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 변기(20)는 본체(22)에 상부가 열린 수납부(21)가 형성되고, 수납부(21)가 형성된 본체의 상부에는 사용자의 편안함을 위한 시트(23)가 설치된다. 상기 본체(22)에 형성된 수납부(21)는 물과 배설물을 모아 줄 수 있도록 호퍼(hopper) 형상으로 형성함이 바람직하고, 상기 본체(22)에는 상기 수납부(21)의 저면과 연결되는 배출부(24)가 형성되는데, 배출부(24)에는 상기 수압부(21)에 공급되는 물의 수위를 한정하고 악취의 발생을 억제하기 위한 트랩(25)이 형성된다. 상기 트랩(25)은 본체와 일체로 형성되거나 상기 진공배출용기(40)의 수납부(21) 사이에 별도로 형성될 수 있다.

상기 진공배출용기(40)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내부의 진공압을 이용하여 수납부(21) 내의 물과 배설물을 흡입하는 것으로, 변기 본체(22)에 형성된 수납부(21)의 하부에 위치된다. 이 진공배출용기(40)의 내부 공간부는 상광하협의 호퍼형상을 이루며 상하부에 각각 유입부(41)와 배출부(42)가 형성된다. 상기 진공배출용기(40)의 내부면은 가능한 한 표면조도를 높게하고 쉽게 부식되지 않은 스테린레스 강, 플라스틱 등과 같은 재질로 이루어진다. 여기에서 상기 유입부(41)와 배출부(42)는 동일 축선상에 위치되도록 하여 유입되는 관성력에 의해 배출부(42)측의 제2밸브유니트의 개폐가 용이하도록 함이 바람직하다. 그러나 상기 후술하는 제2밸브유니트(50)가 진공배출용기(40) 내의 내용물에 의한 자중 및 진공압에 의해 열리고 닫히는 수동밸브인 경우에는 상기 유입부(41)와 배출부(42) 또는 제1,2밸브유니트(30)(50)를 상호 엇갈리게 위치되도록 함이 바람직하다.

상기 변기(10)의 수납부(21)와 진공배출용기(40)를 연결하는 제1 밸브유니트(30)는 진공배출용기(40)의 부압(진공압)에 의해 작동되는 것으로, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 수납부(21)와 진공배출용기(40)를 연결하는 제1관로(31)가 형성되며 이 제1관로(31)의 가장자리에 제1밸브시트(32)가 형성된 제1밸브본체(33)와, 상기 제1밸브본체(33)에 회동 가능하게 설치되어 진공배출용기(40) 내에 부압 발생시 제1관로(31)를 열어 상기 수납부(21)와 진공배출용기(40)를 연통시키는 제1밸브판(34)을 포함한다. 여기에서 상기 제1밸브판(34)은 제1밸브시트(32)의 하면에 설치되어 진공배출용기(40)의 내측으로 회동될 수 있도록 제1밸브시트(32)의 하부 가장자리 일측에 힌지 연결일측에 힌지 연결된다. 상기 힌지 연결부위에는 제1밸브시트(32)가 자중에 의해 회동되지 않도록 토오션 스프링이 설치되어 제1밸브판(34)의 하면측으로 탄성바이어스 된다. 한편, 상기 제1밸브판(34)은 도 4에 도시된 바와 같이 후술하는 진공발생수단으로부터 발생된 진공압에 의해 작동되는 액튜에이터에 의해 작동될 수 있다. 이 경우 상기 액튜에이터는 공압실린더(37)를 사용함이 바람직하다. 상기 공압실린더의 몸체(37a)는 밸브 본체(33)에 회동 가능하게 지지되고 이 공압실린더(37)의 로드(37b)는 상기 제1 밸브판(34)의 힌지 부위로부터 연장되는 연장부(34a)와 힌지연결된다. 상기 액튜에이터는 상기 실시예에 의해 한정되지 않고 상기 제1밸브판(34)을 회동시킬 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

상기 제2밸브유니트(50)는 진공배출용기(40)의 하부에 설치되어 진공배출용기(40) 내부의 진공압에 의해 닫혀진 상태를 유지하고, 상기 물과 배설물이 진공압에 의해 진공배출용기(40)의 내부로 유입되면 이의 이들의 자중에 의해 열리거나 별도의 구동수단에 의해 열리는 구조를 가지는 것으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1밸브 유니트(30)와 그 구조가 실질적으로 유사하다. 즉, 제2밸브시트(52)가 제2밸브 본체(53)에 마련되고, 상기 제2밸브 본체(53)의 제2밸브 시트(52)의 하면 가장자리에 회동가능하게 설치되는 제2 밸브판(54)를 포함한다.

상술한 제1,2밸브 유니트(30)(50)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 상기 진공배출용기(40)의 유입부와 배출부 압력에 의해 선택적으로 개폐하거나 별도의 액튜에이터를 이용하여 개폐할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. 이때에 상기 밸브는 물과 배설물이 유입되거나 배출될 때에 간섭을 일으키지 않은 구조이면 어느 것이나 가능하다. 예컨데, 도 5에 도시된 바와 같이 변기(80)의 배출부(81)에 트랩을 형성하지 않고 진공배출용기(40)의 내부로 소정길이 돌출되도록 연장한 후 이를 개폐하는 제1밸브판(34)을 밀착시키고, 상기 진공배출용기(40)의 배출부를 정화조와 연결되는 배출통로 측으로 연장하고 이의 단부에 제2밸브판(54)을 밀착시켜 상기 진공배출용기(40)의 진공압유지하고, 제1,2밸브판(34)(54)를 선택적으로 액튜에이터(82)(83)에 의해 개폐함으로써 수납부내에 배설물을 흡입 및 배출 할수 있다.

한편, 상기 진공발생수단(60)은 진공배출용기(40)에 진공압을 공급하기 위한 것으로, 상기 진공배출용기(40)와 제1연결관(61)에 의해 연결되는 탱크(62)와, 상기 탱크(62)와 연결되어 진공압을 발생시키는 진공펌프(63)를 포함한다. 상기 제1연결관에는 물 또는 배설물이 제1연결관(61)을 타고 역류하는 것을 방지하기 위한 첵크밸브(64)와 진공압을 단속하는 제1밸브(65)가 설치된다. 이 제1밸브는 솔레노이드 밸브와 같이 소정의 시그널에 의해 개폐되는 전자밸브를 사용함이 바람직하다. 여기에서 상기 진공배출용기(40)과 제1연결관(61)의 결합부위는 진공배출용기(40)의 상부에 내부 공간부가 연장되는 서브 공간부(45)를 형성하여 물과 배설물이 유입되는 것을 방지함이 바람직하다. 그리고 진공펌프(63)의 토출구는 토출관(63a)에 의해 진공배출용기(40)의 배출부와 연결된 배출통로와 연결하는 것이 바람직하다.

상기 물공급수단(70)은 변기(20)의 수납부(21)에 물을 공급하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 변기(20)의 수납부(21)와 제2연결관(71)에 의해 연결되는 저장조(72)와, 상기 저장조(72)에 물을 공급하는 공급관(73)과 상기 공급관(73)으로부터 저장조(72)로 물의 공급량을 제어하는 통상적인 플로팅 밸브(74)를 포함한다. 상기 제2연결관(71)과 연결된 저장조(72)에는 상기 제2연결관(71)로의 물의 흐름을 차단하는 차단부재(75)가 회동가능하게 설치되고 이 차단부재(75)는 저정조(72)에 설치된 레버(76)에 의해 작동된다. 그리고 상기 물공급수단(70)은 변기의 수납부(21)와 공급관(73)을 직접 연결할 수 있는데, 이 경우 공급관(73)에는 전자 밸브인 제2밸브(77)가 설치된다.

한편, 상기 변기시스템(10)은 이를 제어하기 위한 제어수단(90)을 더 구비한다. 이 제어수단(90)은 상기 제1연결관(61)과 공급관(73)에 설치되는 제1,2밸브(65)(77)와, 도 4에 도시된 바와 같이 제1,2밸브 유니트(30)(50)의 밸브판(34)(54)을 작동시키기 위한 실린더(37)를 선택적으로 작동시킬 수 있다. 한편, 제어수단(90)에 의해 레버(76)의 작동시 제1밸브(65)를 개폐할 수 있다. 그리고 상기 제어수단(40)에 상기 제1밸브(65)를 주기적으로 작동시켜 상기 진공배출용기(40)내부가 제1,2밸부 유니트(30)(50)을 작동시킬 수 있는 진공압을 공급함이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 변기 시스템(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에 따른 변기 시스템(10)의 수납부(21)에 최소한의 물이 공급된 상태에서 사용자의 배설물이 유입되고, 이를 배출하기 위해서 레버(76)를 작동시키면 먼저 제1밸브(65)가 작동되어 진공배출용기(40)에 상대적으로 큰 진공( 상시 공급되는 진공압 보다큰 진공압)을 공급하게 된다. 이와 같이 진공배출용기(40)에 진공압이 작용하면, 이 압력에 의해 상기 제2밸브 유니트(50)의 제2밸브판(53)은 제2밸브시트(52)에 밀착되어 닫힌 상태를 유지하게 되고, 상기 제1밸브 유니트(30)의 제1밸브판(34)은 진공압에 의해 열리어 수납부(21)의 물과 배설물이 진공배출용기(40)의 내부로 흡입된다. 이때에 상기 수납부(21)에는 차단부재(75) 또는 제2밸브(77)의 작동으로 린스를 위한 최소한의 물이 공급된다. 이와 같이 배설물이 흡입이 완료되는 시점에서 상기 진공압을 공급하는 제1밸브(65)가 차단된다. 따라서 상기 진공배출용기(40) 내의 압력을 상대적으로 높아지게 됨으로써 상기 제1밸브유니트(30)의 제1밸브판(34)는 닫히게 되고, 상기 배설물과 물의 자중에 의해 상기 제2밸브 유니트(50)의 제2밸브판(54)이 회동되어 물과 배설물이 진공배출용기(40)로부터 배출된다. 그리고 상기 제1,2밸브유니트의 제1,2밸브판(34)(54)의 각 힌지 부위에는 토오션 스프링이 설치되어 있으므로 상기 제1,2밸브판(34)(54)은 회동되어 각각 밸브 시트(32)(52)에 접촉된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 변기 시스템은 진공 배출용기의 진공압에 의해 변기 수납부의 배설물을 흡입하게 되므로 물에 의해 배출되는 종래의 방식에 대하여 물을 대폭 절감할 수 있으며, 변기의 수납부를 항상 청결한 상태로 유지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

1. 배설물 수납부와, 상기 수납부에 물을 공급하는 물공급수단을 가지는 변기와;

   상기 변기의 수납부와 연결되는 유입부와 배출부를 가지는 진공배출용기와;

   상기 진공배출용기의 유입부와 배출부에 설치되는 것으로, 각각 상기 수납부와 진공배출용기를 연결하는 관로가 형성되며 이 관로의 가장자리에 밸브시트가 형성된 밸브본체와, 상기 밸브본체에 회동 가능하게 설치되어 진공배출용기 내에 부압 발생시 관로를 열어 상기 수납부와 진공배출용기를 연통시키는 밸브판을 포함하는 제 1,2밸브 유니트와;

   상기 밸브본체에 설치되어 상기 밸브판을 회동시키는 액튜에이터들과;

   상기 진공배출용기에 진공압을 발생시키는 진공발생수단;

   상기 진공발생수단과 물 공급수단 및 상기 액튜에이터를 제어하기 위한 제어수단을 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 변기 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 진공발생수단은 진공펌프와, 상기 진공발생펌프와 연결되는 진공탱크 와, 상기 진공탱크와 진공배출용기를 연결관을 포함하며, 상기 연결관에는 진공압의 공급을 단속하는 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 변기 시스템.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 연결관과 진공배출용기의 연결부가 상기 진공배출용기의 내부와 연통되며 상방으로 연장되는 서브 공간부가 형성되며,

   상기 연결관에는 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 변기 시스템.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 물 공급수단은 수납부에 물을 공급하는 공급관과, 상기 공급관에 설치되는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 변기 시스템.
8. 삭제

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