KR100876951B1

KR100876951B1 - 변기용 세척밸브의 절수장치

Info

Publication number: KR100876951B1
Application number: KR1020070042276A
Authority: KR
Inventors: 경우진
Original assignee: (주)용화금속
Priority date: 2007-05-01
Filing date: 2007-05-01
Publication date: 2009-01-09
Also published as: KR20080097269A

Abstract

본 발명은 변기용 세척밸브의 절수장치에 관한 것으로서, 밸브 내부구성을 단순화 하는 가운데 대변세척시와 소변세척시 세척수의 토수량 조절이 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로 보다 효율적인 절수효과를 나타낼 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 세척밸브는, 세척수 공급 유로상에 연결 설치되는 밸브 하우징(100) 내부에 장착되어 승강동작에 의해 세척수 유로를 개폐시키되, 상부 공간에는 소정량의 물이 저장되는 압력실(101)을 형성하는 피스톤(130)과, 상기 밸브 하우징(100)의 상부캡(120)에 수직방향으로 승강 가능하게 관통 결합되되, 승강 동작시 압력실(101)에 저장된 물이 선택적으로 퇴수로(102) 측으로 안내되어질 수 있도록 안내홈(115a)이 외주면상에 형성되어진 작동봉(115)과, 상기 작동봉(115)의 승강 동작을 위한 대변버튼(111)과 소변버튼(112)으로 이루어진 동작버튼부(110)와, 상기 피스톤(130)의 상승 높이를 제한하기 위해 작동봉(115)의 중심에 관통 삽입되어진 리미트 로드(114)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

대변, 소변, 절수, 절약, 세척수, 압력실, 피스톤

Description

변기용 세척밸브의 절수장치{A VALVE FOR CLEANING A TOILET STOOL}

도 1은 종래 세척밸브를 도시한 단면도.

도 2는 종래 세척밸브의 동작상태를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명 세척밸브의 외관도.

도 4는 본 발명 세척밸브의 내부 단면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명 세척밸브의 대변세척동작을 나타낸 것으로서,

도 5a는 초기 버튼누름시 상태도.

도 5b는 세척수 공급 상태도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명 세척밸브의 소변세척동작을 나타낸 것으로서,

도 6a는 초기 버튼누름시 상태도.

도 6b는 세척수 공급 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 밸브하우징 101 : 압력실

102 : 퇴수로 103 : 세척수 유입구

104 : 버튼 지지구 105 : 걸림턱

110 : 동작버튼부 111 : 대변버튼

111a: 걸림돌부 112 : 소변버튼

112a: 단턱부 113 : 나사결합부

114 : 리미트 로드 115 : 작동봉

115a: 안내홈 115b: 슬라이딩홈

116 : 스프링 117 : 스냅링

120 : 상부캡 130 : 피스톤

131 : 미세통공 132 : 차수패킹

140 : 지수밸브 150 : 체결너트

본 발명은 세척밸브의 절수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변기의 사용시 대, 소변에 따라 세척수의 배출량을 달리할 수 있는 장착구조를 제공함으로서 간단하면서도 안정적으로 화장실의 물 사용량을 절약할 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적인 공중화장실의 대변기에는 세척밸브가 설치되며, 이 분야의 종래의 기술로서는 등록실용신안공보 등록번호 20-0221521에 개시된 대변기용 절수밸브가 있다.

즉, 종래 절수밸브는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 기존 대변기밸브가 갖는 밸브몸체(4)의 조작부연결부(6)에 버튼(8)과 레버(10)를 갖는 조작부(12)를 결합하여, 버튼(8)을 누르면 작동구(32)의 로드(30)가 기울여져 그 기울임만큼 밀 대(28)를 전진시켜 피스톤밸브(22)를 기울여지게 하여 압력실(18) 상부에 채워져 있던 세척수가 배출되도록 하고 따라서 피스톤(24)도 개방되어 유입관(14)으로부터 사전에 정해진 대유량의 세척수가 배출관(16)으로 배출되도록 하고, 또 레버(10)를 누르면 가압대(44)가 로드(30)를 전진시켜 밀대(28)도 전진시키고 따라서 피스톤밸브(22)가 기울여지면서 개방되므로서 피스톤(24)도 개방되어 유입관(14)으로부터 사전에 정해진 소유량의 세척수가 배출관(16)으로 배출되도록 하고 있다.

위와 같은 구성의 대변기밸브는 기존 대변기밸브가 갖는 밸브몸체(4)의 조작부연결부(6)에 버튼(8)을 추가시킨 조작부(12)만을 간단히 교환 결합하므로서 기존 대변기 밸브에 일부부품의 교체만으로도 사용자가 사용목적에 따라 대유량과 소유량의 세척수를 선택적으로 배출하여 절수효과를 얻을 수는 있으나, 그러나, 위의 밸브는 레버(10)를 작동시켰을 때, 후방으로 갈수록 벌어진 수개의 탄성편(42)이 도 2에서 보는 바와 같이 안내구(46)의 좁은 안내공을 통과하면서 점차 오무려지게 되므로 탄성편(42) 후단부의 직경이 결합구(50)의 결합공(48) 직경보다 작아져 상기 결합구(50)의 계속되는 전진에도 불구하고 가압대(44)가 후퇴하는 구조에 의해서 소유량의 세척수를 배출토록 하기 때문에 소유량의 세척수를 배출토록 하기 위해서는 밀대(28)와 레버(10)의 사이에 작동구(32)와 가압대(44)와 안내구(46)와 탄성편(42)과 결합구(50)와 같은 여러가지 부품을 설치하여야 하므로 그 구조가 복잡하고, 또 부품수가 많아 제작단가 및 조립단가가 높아지므로 비경제적이었을 뿐만 아니라 밸브의 전체적인 부피도 커지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 절수형 밸브에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 보다 단순화된 결합구조를 통해 장치의 소형화를 이루도록 하는 가운데 대변세척시와 소변세척시 배수량이 차별화 되어지도록 하여 세척수 사용량을 감소시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적은, 세척수 공급 유로상에 연결 설치되는 밸브 하우징, 상기 밸브 하우징 내부에 장착되어 승강동작에 의해 세척수 유로를 개폐시키되, 상부 공간에는 소정량의 물이 저장되는 압력실을 형성하는 피스톤, 상기 압력실에 저장된 물을 선택적으로 퇴수로측으로 안내하기 위한 안내홈이 외주면상에 형성되어진 작동봉, 상기 작동봉의 승강 구동을 위한 대변버튼과 소변버튼으로 이루어진 동작버튼부, 상기 작동봉의 중심에 관통 삽입되어 파스톤의 상승 높이를 제한하는 리미트 로드로 구성된 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치를 통해 이룰 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 6a 및 도 6b를 통해 살펴보기로 한다.

먼저 본 실시예에 따른 세척밸브의 전체적인 내부구조를 도 3의 외관 사시도 및 도 4의 내부단면도를 통해 살펴보기로 한다.

즉 도시된 바와 같이, 본 발명의 밸브하우징(100)은 체결너트(150)에 의해 세척수의 공급이 이루어지는 지수밸브(140)와 연결 설치되어진 상태에서 유로의 개폐량을 조절하게 되는데, 밸브하우징(100) 내부에는 세척수 유로를 개폐하는 피스톤(130)이 승강이동 가능하게 설치되었으며, 밸브하우징(100) 상부에는 상부캡(120)이 고정설치됨으로 피스톤(130)과의 사이 공간에 저수부를 이루는 압력실(101)을 형성하게 된다. 또한, 상부캡(120) 내부에는 퇴수로(102)가 수평방향으로 형성되어 있다.

그리고, 압력실(101)에 보관되어져 있는 물을 퇴수로(102)측으로 안내하기 위한 안내홈(115a)이 외주상에 형성된 작동봉(115)이 상부캡(120)을 관통하여 수직방향으로 설치되어져 있는데, 상기 작동봉(115)을 하강 동작시키기 위한 동작버튼부(110)가 밸브하우징(100) 상단에 누름동작 가능하게 설치되었으며, 상기 피스톤(130)의 상승높이를 제한하기 위한 리미트 로드(114)가 작동봉(115) 내부를 관통하여 구성되었다. 리미트 로드(114)의 하단에는 로드의 상승을 제한하기 위한 스냅링(117)이 끼워져 구성되었다.

특히, 상기 동작버튼부(110)는 개별 누름동작이 가능하도록 대변버튼(111)과 소변버튼(112)으로 구분되어져 있는데, 대변버튼(111)은 높이를 달리하는 링형상을 이루어 소변버튼(112)을 감싸는 형상을 이루도록 구성하였다.

그리고, 대변버튼(111)은 작동봉(115)의 상단과 결합핀에 의해 고정 결합되었으며, 소변버튼(112)은 리미트 로드(114) 상단과 나사결합부(113)에 의해 상호 나사치합에 의해 결합 구성되었고, 리미트 로드(114) 상부에는 드라이버홈(114a)이 형성되었다. 작동봉(115) 내부에는 소변버튼(112)의 슬라이딩 삽입이 가능하도록 슬라이딩홈(115b)이 형성되어져 있다.

또한, 소변버튼(112)의 외주면에는 단턱부(112a)가 돌출 형성되었으며, 대변버튼(11)의 내주면에는 하강 동작시 상기 단턱부(112a)를 눌러주어 소변버튼(112) 이 함께 하강되어질 수 있도록 걸림돌부(111a)가 돌출 형성 되었다.

한편, 피스톤(130)에는 세척수 유입구(103)측으로부터 세척수가 압력실(101)로 유입되어질 수 있도록 미세통공(131)이 상부에 형성되어져 있으며, 하단부에는 밸브하우징(100)의 걸림턱(105)과 접촉되어 기밀을 유지하기 위한 차수패킹(132)이 구비되어져 있다.

도면 중 미설명 부호 104는 대변버튼(111) 및 소변버튼(112)의 하강 깊이를 지지하기 위한 버튼 지지구이고, 116은 작동봉(115)을 탄성적으로 지지하는 스프링을 나타낸다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 세척밸브의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

변기의 세척동작이 이루어지지 않는 평상시, 상기 세척밸브는 도 4에서와 같이 피스톤(130)이 세척수 유입구(103)를 차단한 상태를 유지하게 되는데, 이때에는 압력실(101)에 저장되어져 있는 물의 수압으로 인해 피스톤(130)이 하향 압력을 받기 때문에 유로를 차단한 상태를 이루게 되며, 대변버튼(111)과 소변버튼(112) 역시 일정 압력을 유지하고 있는 압력실(101)내의 수압으로 인해 작동봉(115)과 리미트 로드(114)에 상승압력이 작용하기 때문에 상승된 높이를 유지하게 된다. 이때 작동봉(115)은 스프링(116)의 탄성력으로 인해 보다 안정적인 탄성 지지력으로 유지되어질 수 있게 된다.

도 5a 및 도 5b는 사용자가 세척밸브 상단의 대변버튼(111)을 눌렀을 때의 동작상태를 나타낸 것으로, 이때에는 지수밸브(140)로부터 세척수가 최대 유량으로 유입되어지게 된다.

즉, 대변버튼(111)이 눌려지면 도 5a에 도시된 바와 같이 일체로 결합되어져 있는 작동봉(115)이 함께 하강하게 되고, 이에 따라 압력실(101)과 퇴수로(102)가 안내홈(115a)에 의해 연통됨으로 압력실(101)에 저장되어져 있던 물이 퇴수로(102)를 통해 배출되어지게 된다.

그리고, 이러한 대변버튼(111)의 누름 동작시 걸림돌부(111a)가 단턱부(112a)를 눌러줌에 의해 소변버튼(112)에도 하강력이 함께 작용하게 됨으로 리미트 로드(114)도 작동봉(115)과 함께 동일한 깊이만큼 하강되어지게 된다.

한편, 저수된 물이 퇴수되면서 발생하는 압력실(101)의 수압 저하로 인해 세척수 유입구(103)와의 압력평형이 깨지게 되어 피스톤(130)은 도 5b에서와 같이 유입측 압력이 크게 작용하여 소정높이로 상승하게 되고, 이로 인해 세척수 유로가 개방되어지면서 세척수가 변기측으로 공급되어지게 된다.

이때 리미트 로드(114)가 소정깊이로만 하강되어진 상태를 이루고 있어 피스톤(130)의 상승을 제한하지 않기 때문에, 피스톤(130)은 상승 가능한 최대높이(D1)인 상부캡(120)과 맞닿는 위치까지 상승하면서 유로를 최대로 개방하게 됨으로 세척수의 공급유량이 최대치를 이루게 된다.

그리고, 이러한 세척수 공급과정에서 일부 세척수는 피스톤(130)에 형성된 미세통공(131)을 통해 다시 압력실(101)내로 유입되어지게 되며, 이로 인해 압력실(101)내의 수압이 점차 증가하게 되면서 피스톤(130)에는 다시 하강력이 작용함과 함께 리미트 로드(114) 및 작동봉(115)에는 압력실(101) 내의 압력 증가에 따른 상승력이 작용하게 되어 퇴수로(102)를 서서히 폐쇄시키게 됨으로 도 4에서와 같은 원위치 상태를 이루게 되는 것이다. 이때 작동봉(115)에는 스프링(116)의 탄성력도이 함께 작용하게 된다.

따라서, 피스톤(130)이 완전히 하강하여 유로를 폐쇄시킨 상태를 이루게 됨으로서 세척수의 공급이 중단되어지게 된다.

한편, 도 6a 및 도 6b는 사용자가 소변버튼(112)을 눌렀을 때의 동작상태를 나타낸 것이다.

즉, 이때 소변버튼(112)이 눌려지면 먼저 작동봉(115)은 고정된 상태에서, 일체로 소변버튼(112)과 함께 나사결합부(113)에 의해 결합된 리미트 로드(114)만이 하강되어지고, 이때 작동봉(115) 내부에 형성된 슬라이딩홈(115b)을 따라 일정 높이 하강된 소변버튼(112)은 계속하여 작동봉(115) 상단을 2차로 눌러주게 됨으로 이때부터는 도 6a에 도시된 바와 같이 작동봉(115)이 스프링(116)을 가압하면서 하강이 함께 이루어지게 된다.

이러한 동작에 따라 하부의 압력실(101)과 퇴수로(102)가 안내홈(115a)에 의해 연통되어지게 되어 압력실(101)에 저장되어져 있던 물이 퇴수로(102)를 통해 배출동작이 이루어지게 된다.

한편, 이때에도 저수된 물이 퇴수되면서 발생하는 압력실(101)의 수압 저하로 인해 세척수 유입구(103)와의 압력평형이 깨지게 되어 피스톤(130)은 도 6b에서와 같이 유입측 압력이 크게 작용하여 상승하게 되고, 이로 인해 세척수 유로가 개방되어지면서 세척수가 변기측으로 공급되어지게 된다.

이때, 리미트 로드(114)는 상기 대변동작시에 비해 더욱 낮은 지점까지 하강된 상태를 이루고 있기 때문에 피스톤(130)의 상승을 일정 높이까지만 제한하게 된다.

즉, 소변동작시 작동봉(115)의 높이는 대변동작시와 동일한 위치를 이루고 있으나, 리미트 로드(114)가 상부의 슬라이딩홈(115b)에 삽입된 길이만큼 추가로 하강된 위치를 이루고 있기 때문에 도시된 바와 같이 피스톤(130)의 상승이 제한되어지고, 이에 따라 피스톤(130)의 상승 가능한 높이(D)가 상대적으로 감소하게 됨으로 피스톤(130)은 조금만 상승하여도 리미트 로드(114)의 단부(114a)에 접촉되면서 유로를 상기 대변 동작시에 비해 작게 개방하게 됨으로 세척수의 공급유량이 상대적으로 감소되어지게 되는 것이다.

그리고, 이러한 세척수 공급과정에서 일부 세척수는 피스톤(130)에 형성된 미세통공(131)을 통해 다시 압력실(101)내로 유입되어지게 되며, 이로 인해 압력실(101)의 수압이 점차 증가하면서 피스톤(130)에는 다시 하강력이 발생함과 함께 리미트 로드(114) 및 작동봉(115)에는 상승력이 작용하여 퇴수로(102)를 폐쇄시킴으로 도 4에서와 같은 원위치 상태를 이루게 되는 것이다.

특히, 리미트 로드(114)에 의한 피스톤(130)의 위치 제어로 인해 피스톤(130) 및 작동봉(115)의 복귀 시간이 짧아지기 때문에 보다 빠른 시간에 유로의 차단이 이루어지게 됨을 알 수 있다.

한편, 리미팅로드(114)와 소변버튼(112)은 상대위치가 조절 가능하도록 나사결합이 되어 있어서, 세척수량 조절의 기능이 부가적으로 포함된다.

즉, 리미팅로드(114) 상부에 형성된 드라이버홈(114a)에 드라이버 공구를 삽입하여 시계반대방향으로 회전시킬 경우, 소변버튼(112)의 위치가 하향 이동하게 되며, 이때 리미팅로드(114)는 스냅링(117)에 의해 상향이동이 제약되므로 리미팅로드(114)의 위치 변동 없이 소변버튼(112)만이 아래로 이동하게 된다. 이 경우 소변버튼(112)과 작동봉(115)간의 간격이 좁아져 소변 작동시 소변버튼의 작동유격이 작아지게 되며, 따라서 리미팅로드(114)의 하방 이동 거리도 작아지게 된다. 따라서 피스톤(130)의 운동거리는 증가하게 되어 소변 세척수의 토수량이 증가하게 된다.

반대로 리미팅로드(114)의 회전방향을 반대로 조절할 경우, 소변버튼(112)은 대변버튼의 걸림돌부(111a)에 의해 상향이동은 제한되며 리미팅로드(114)만이 하방 이동하여 리미팅로드(114)의 초기위치가 하향하게 된다. 따라서 소변버튼(112) 작동시 리미팅로드(114)가 조절이전보다 아래에 위치하게 되고, 따라서 피스톤(130)의 작동거리는 더 작아지게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 밸브장치는 공급유량이 많이 필요하지 않은 소변 세척시에는 피스톤(130)에 의한 유로 개방이 작게 이루어질 수 있도록 하여 적은 유량만이 공급되어질 수 있도록 하고, 대변 세척시에는 피스톤(130)이 최대로 개방되어질 수 있도록 하는 선택적인 동작이 효과적으로 이루어질 수 있게 됨으로 세척수의 절약을 위한 변기장치에 유용하게 사용되어질 수 있게 된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 세척밸브 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일 이다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 작동봉(115)을 원위치 시키기 위한 탄성의 스프링(116)이 설명 및 도시되었으나, 이러한 스프링(116) 구성을 삭제하더라도 압력실(101)의 수압에 의한 복원기능이 이루어질 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 밸브장치는, 밸브 내부구성을 단순화 하여 제품의 고장발생율을 감소시키는 가운데 대변세척시와 소변세척시 세척수의 토수량이 상이하게 조절되어질 수 있도록 함으로 보다 효율적인 절수효과를 나타낼 수 있게 된다.

특히, 대변버튼과 연동하는 작동봉은 탄성 스프링에 의해 복원력을 받는 반면, 하부에서 유로를 개폐하는 피스톤 및 소변버튼과 연동하는 리미트 로드는 별도의 탄성부재 없이도 저수부를 이루고 있는 압력실 내의 수압에 의해 위치 지지가 이루어지는 가운데 내부 압력 변화에 따라 승강 구동이 이루어지게 됨으로 세척밸브의 내부 부품구성을 보다 단순화할 수 있게 된다.

또한, 대변버튼과 소변버튼을 별도로 구비한 상태에서 버튼의 누름 상태에 따라 피스톤의 상승높이를 리미트 로드가 선택적으로 제한할 수 있게 됨으로 동작 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

세척수 공급 유로상에 연결 설치되는 밸브 하우징(100) 내부에 장착되어 승강동작에 의해 세척수 유로를 개폐시키되, 세척수 공급 유로로부터 세척수가 압력실(101)측으로 유입되어질 수 있도록 미세통공(131)이 형성되어져 있으며, 상부 공간에는 소정량의 물이 저장되는 압력실(101)을 형성하는 피스톤(130);

상기 밸브 하우징(100)의 상부캡(120)에 수직방향으로 승강 가능하게 관통 결합되되, 승강 동작시 압력실(101)에 저장된 물이 선택적으로 퇴수로(102) 측으로 안내되어질 수 있도록 안내홈(115a)이 외주면상에 형성되어진 작동봉(115);

상기 작동봉(115)의 승강 동작을 위한 대변버튼(111)과 소변버튼(112)으로 이루어진 동작버튼부(110);

상기 피스톤(130)의 상승 높이를 제한하기 위해 작동봉(115)의 중심에 관통 삽입되어진 리미트 로드(114);

로 이루어진 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 리미트 로드(114)에는 작동봉(115)의 단부에 걸려져 상승 높이가 제한되어지도록 하기 위한 스냅링(117)이 끼워져 구비된 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 작동봉(115)은 안내홈(115a)이 외주면을 따라 형성되어져 있으며, 상단에는 대변버튼(111)이 고정 결합된 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 리미트 로드(114)의 상단은 소변버튼(112)과 나사결합부(113)에 의해 상호 나사 치합되어 승강 조절 가능하게 구성되어져 있으며, 리미트 로드(114) 상부에는 드라이버홈(114a)이 형성된 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 상부캡(120) 내부에는 퇴수로(102)가 수평방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치.
청구항 5에 있어서,

상기 상부캡(120) 상부에는 작동봉(115)을 탄성적으로 지지하기 위한 스프링(116)이 구비된 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 대변버튼(111)은 높이를 달리하는 링형상을 이루어 내부의 소변버튼(112)을 감싸는 구조를 이루되, 소변버튼(112)의 외주면에는 단턱부(112a)가 돌출 형성되었으며, 대변버튼(11)의 내주면에는 하강 동작시 상기 단턱부(112a)를 눌러주어 소변버튼(112)이 함께 하강되어질 수 있도록 걸림돌부(111a)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 변기용 세척밸브의 절수장치.