KR101028848B1 - 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기에 관한 것으로, 보다 상세히는 물탱크에 회전 가능하게 장착된 레버의 동작으로 변기본체를 통하여 배수구측으로 배수되고 변기본체 및 배수구에 양단이 각각 상호 연결되며 내부 유로를 형성하는 승강트랩을 구비한 양변기에 사용하기 위하여, 상기 물탱크 상부측에 내장되고 일측에서부터 탄성 지지되어 상기 레버의 회전 동작을 왕복 직선운동으로 변환하는 직선운동부; 및 상기 직선운동부와 직교로 결합되고, 하단부는 상기 승강트랩과 상호 연결되어 상기 직선운동부와 연동 승강하여 신축하면서 상기 승강트랩을 승강시키는 승강운동부;를 포함하는 것을 기술적 요지로 하여 적은 량의 물로도 원활한 세척 및 배수가 가능한 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기에 관한 것이다.

레버, 승강트랩, 양변기, 직선운동부, 승강운동부

Description

레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기{TOILET STOOL WITH TRAP FLUCTUATED BY LEVER}

본 발명은 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기에 관한 것으로, 레버조작으로 왕복 직선운동하는 직선운동부와 연동하여 승강트랩을 승강시키는 승강운동부의 구성을 채택함으로써 적은 량의 물로도 원활한 세척 및 배수가 가능한 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기에 관한 것이다.

최근, 수자원은 물 소비량의 증가와 기후 환경의 변화로 인하여 국가별, 지역별로 고갈되어 가는 추세이므로, 다양한 분야에서 사용되는 물의 소비량을 줄일 필요가 있다.

이중, 위생도기, 특히 양변기의 경우 변기본체에 구비된 물탱크에 임시 저장되어 있다가 세척용으로 배출되는 물의 양을 줄이면서도 세척력을 강화시키기 위한 다양한 방법이 강구되고 있으나, 근원적인 절수가 가능하면서도 강한 세척 효과를 도모하기에는 힘든 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 대한민국 등록특허 제10-0425419호의 "가변식 사이폰 관을 구비한 절수형 수세식 변기"(이하 '선행 1')와, 등록특허 제10-0479678호의 "양변기의 가변 사이폰관 구동장치"(이하 '선행 2')등을 포함한 많은 기술이 공지되어 있다.

상기 선행 1은 도 5(a)와 같이 변기통(2) 배출구(3)와 분뇨배출 관(4)에 주름관(20)으로 각각 연결된 가변 사이폰 관(10)과, 상기 변기통(2) 및 가변 사이폰 관(10)과 각각 연통되는 상부 주름관(30)과, 설치 바닥 면(B)에 고정되고 상기 상부 주름관(30)과 관통하여 인장 및 복원시 수직운동을 하게 하며 롤러(80)가 장착된 횡 바(60)로 연결되는 가이드 바(50)와, 상기 횡 바(60)를 탄성 지지하는 복원 스프링(90)으로 이루어진 구성이다.

그리고, 상기 선행 2는 도 5(b)와 같이 상부측이 양측에 제1 걸이편(121)을 구비한 조임링(120)으로 급수유로와 조임 결합되고, 바닥측이 양측에 제2 걸이편(131)을 구비하고 하단에 끼움홀(132)을 구비한 브라켓(130)으로 각각 결합되며 보울(1) 후방측에 급수유로와 연통하는 누름관(110)과, 상기 제1, 2 걸이편(121, 131)에 연결되는 복원스프링(140)과, 양단이 상기 보울(1)의 배출구(1c)와 분뇨배출관(2)에 각각 주름관(161, 162)으로 연결되는 가변 사이폰관(150)과, 상기 누름관(110)과 가변 사이폰관(150)을 상호 연결하는 연결관(170)으로 이루어진 것이다.

그러나, 상기 선행 1의 경우 배수구(2b)를 통하여 임시저장되는 물이 상부주름관(30)에 하중으로 가해지면서 장시간 사용시 상부주름관(30)이 변기통(2)으로부터 분리되는 문제점이 있을 뿐 아니라, 상부주름관(30)이 원상 복귀되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 선행기술들은 공히 불필요한 결합부재와 누수의 우려가 있는 결합부위가 많아서 장시간 사용시 누수의 우려 또한 다분하였던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 적은 량의 물로도 원활한 세척 및 배수가 가능한 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물탱크에 회전 가능하게 장착된 레버의 동작으로 변기본체를 통하여 배수구측으로 배수되고, 변기본체 및 배수구에 양단이 각각 상호 연결되며 내부 유로를 형성하는 승강트랩을 구비한 양변기에 있어서, 상기 물탱크 상부측에 내장되고 일측에서부터 탄성 지지되어 상기 레버의 회전 동작을 왕복 직선운동으로 변환하는 직선운동부; 및 상기 직선운동부와 직교로 결합되고, 하단부는 상기 승강트랩과 상호 연결되어 상기 직선운동부와 연동 승강하여 신축하면서 상기 승강트랩을 승강시키는 승강운동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 직선운동부는 상기 레버와 연결된 작동축 단부에 구비되어 상호 기어 결합하여 상기 작동축과 연동 회전하는 기어수단과, 일측이 상기 기어수단과 기어 결합되어 상기 기어수단에 연동하여 상기 승강트랩을 승강시키는 승강운동부를 승강시키는 왕복랙과, 상기 왕복랙의 단부를 탄성 지지하는 탄발 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기어수단은 상기 작동축 단부에 구비된 제1 원추기어와, 상기 제1 원추기어와 직교 결합하는 제2 원추기어를 단부에 구비하고 외주면을 따라 기어이가 형성되며, 상기 왕복랙의 일측과 기어 결합하여 상기 승강운동부에 연동하여 승강트랩을 승강시키는 제1 피니언으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 승강운동부는 상기 왕복랙의 타측과 기어 결합하는 제2 피니언과, 상기 제2 피니언과 기어 결합하고, 상기 왕복랙과 직교하는 승강랙과, 상기 승강랙 하단부에 결합되어 신축하면서 승강트랩을 승강시키는 신축수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 신축수단은 상기 승강랙 하단부와 회동 가능하게 결합되는 힌지부를 형성하는 한 쌍의 절첩대가 상하로 다단을 이루면서 일체로 연동 절첩가능하게 연결된 승강절첩대와, 상기 승강절첩대의 상단부에 각각 장착되어 상기 왕복랙과 평행하게 왕복 이동하는 왕복롤러와, 일단은 상기 승강절첩대의 하단부와 각각 회동 가능하게 장착되고, 타단은 상호 힌지결합되는 작용절첩대와, 상단부가 상기 작용절첩대의 각 타단과 결합되고, 하단부는 상기 승강트랩과 연결되는 작동봉으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 신축수단은 상기 승강랙 하단부에 구비되어 상기 힌지부와 회동 가능하게 결합되는 상부 브라켓과, 상기 작동봉의 상단부에 구비되어 상기 작용절첩대의 타단 각각과 회동 가능하게 결합되는 하부 브라켓이 더 구비되며, 상기 상, 하부 브라켓은 상부면에 상기 왕복롤러가 왕복 이동하며 상기 상, 하부 브라켓의 승강 방향 양측에 승강로를 구비한 가이드블럭을 따라 왕복 승강하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 레버 조작을 직선운동으로 변환하는 직선운동부와, 상기 직선운동부에 연동하여 승강트랩을 승강시키는 승강운동부를 포함한 구성을 채택함으로써, 미세하고 정확한 조작에 따라 물 사용량을 최소화할 수 있음은 물론, 원활한 세척과 오수의 배출이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 물탱크를 투명하게 제작하여 장착하고 작동 과정을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 응용 또한 가능하므로, 교육 및 흥미 유발에도 도움을 줄 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 주요부인 직선운동부와 승강운동부의 결합 관계를 나타낸 개념도로 본 발명은 크게 물탱크(1)에 장착되어 레버(1') 조작으로 작동되는 직선운동부(10)와, 상기 직선운동부(10)에 연동하는 승강운동부(20)를 포함하는 구성임을 파악할 수 있다.

편의상, 도 1(b)에서 레버(1') 및 작동축(1")의 구성과 함께 신축수단(26)의 구성은 도면의 이해를 위하여 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 직선운동부(10)는 상기 물탱크(1) 상부측의 기어박스(30)에 내장되고, 일측에서부터 탄성 지지되어 상기 레버(1')의 회전 동작을 왕복 직선운동으로 변환하는 역할을 하는 것으로, 크게 기어수단(12), 왕복랙(14) 및 탄발 스 프링(16)으로 구성된다.

상기 레버(1')는 회전조작으로 물탱크(1) 내에 저장된 물을 외부로 배출시키는 역할을 함과 동시에 본 발명에 따른 직선운동부(10)와 연동하는 승강운동부(20)의 승강 조작을 조종하는 역할 또한 수행하게 된다.

상기 기어수단(12)은 상기 레버(1')와 연결된 작동축(1") 단부에 구비되어 상호 기어 결합하여 상기 작동축(1")과 연동 회전하는 것으로, 제1 원추기어(110 및 제1 피니언(13)으로 구성된다.

상기 제1 원추기어(11)는 상기 작동축(1") 단부에 구비된 원뿔대 형상의 기어이며, 상기 제1 피니언(13)은 상기 제1 원추기어(11)와 직교 결합하는 제2 원추기어(11')가 단부에 구비된 것이다.

그리고, 상기 왕복랙(14)은 일측이 상기 기어수단(12), 즉 상기 제1 피니언(13)과 기어 결합되어 상기 기어수단(12)에 연동하여 후술할 승강운동부(20)를 통하여 승강트랩(7)을 승강시키는 역할을 하게 되며, 길이 방향을 따라 기어이가 일정간격으로 다수개 형성되어 상기 제1 피니언(13)의 기어이와 맞물리게 된다.

여기서, 상기 왕복랙(14)은 상기 기어박스(30)를 통하여 케이스(40)를 관통하면서 지면과 평행한 방향으로 왕복 직선 운동하게 되는 것이다.

또한, 상기 탄발 스프링(16)은 상기 케이스(40) 상부측에 내장되어 상기 왕복랙(14)의 단부, 즉 상기 제1 피니언(13)과 결합된 측과 대향되는 측의 단부를 탄성 지지하면서 물탱크(1)로부터 물이 배출될 때 하강한 승강운동부(20)의 위치와, 상기 탄발 스프링(16)을 신축시키는 방향으로 이동한 직선운동부(10)를 원위치로 복귀시키는 역할을 하게 된다.

상기 탄발 스프링(16)에는 상기 케이스(40) 외부에서 상기 탄발 스프링(16)의 탄성 반발력을 조절 가능한 스프링 조절나사(16')를 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 승강운동부(20)는 상기 케이스(40)에 내장되어 직선운동부(10)와 직교로 결합되고, 하단부는 상기 승강트랩(7)과 상호 연결되어 상기 직선운동부(10)와 연동 승강하여 신축하면서 상기 승강트랩(7)을 승강시키는 역할을 하는 것으로 크게 제2 피니언(22)과 승강랙(24) 및 신축수단(26)으로 구성된다.

상기 제2 피니언(22)은 상기 왕복랙(14)의 타측과 기어 결합하고, 상기 승강랙(24)과 기어 결합하게 되며, 상기 승강랙(24)은 상기 왕복랙(14)과 직교를 이루면서 상기 왕복랙(14)의 왕복 직선운동에 연동하여 왕복 승강운동을 하게 되는 것이다.

그리고, 상기 신축수단(26)은 상기 승강랙(24) 하단부에 결합되어 신축하면서 승강트랩(7)을 승강시키는 역할을 수행하는 것으로, 크게 승강절첩대(25), 왕복롤러(27), 작용절첩대(29) 및 작동봉(29')으로 구성된다.

상기 승강절첩대(25)는 도시된 바와 같이 상기 승강랙(24) 하단부와 회동 가능하게 결합되는 힌지부(25")를 형성하는 한 쌍의 절첩대(25')가 상하로 다단을 이루면서 일체로 연동 절첩가능하게 연결된 것이다.

그리고, 상기 왕복롤러(27)는 상기 승강절첩대(25)의 상단부에 각각 장착되어 상기 왕복랙(14)과 평행하게 왕복 이동하는 것으로, 구체적으로는 상기 케이 스(40)에 내장된 가이드블럭(42) 상부면을 따라 왕복 이동하게 된다.

그리고, 상기 작용절첩대(29)는 상기 승강절첩대(25)의 하단부와 각각 회동 가능하게 장착되고, 타단은 상호 힌지결합되어 상기 작동봉(29')의 상단부와 상호 결합된다.

상기 작동봉(29')은 하단부에 상기 승강트랩(7)과 연결되어 상기 승강절첩대(25)의 신축에 따라 승강하면서 상기 승강트랩(7)을 연동 승강시키는 역할을 수 행하게 된다.

여기서, 상기 신축수단(26)은 상기 승강랙(24) 하단부에 구비되어 상기 힌지부(25")와 회동 가능하게 결합되는 상부 브라켓(24')과 상기 작동봉(29') 상단부에 구비되어 상기 작용절첩대(29)의 타단 각각과 회동 가능하게 결합되는 하부 브라켓(29")을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 신축수단(26)은 신축하여 승강하는 방향을 따라 양측의 전, 후방에 각각 가이드 블럭(42)을 이격 배치하고 전체적으로 전, 후방으로 이격한 한 쌍의 가이드 블럭(42)이 상기 케이스(40)의 내부 양측에 배치되면서 상기 케이스(40) 중앙의 상하 방향을 따라 형성하게 되는 승강로(44)를 승강하게 된다.

즉, 상기 승강로(44)를 형성하는 가이드블럭(42)은 상기 상부 브라켓(24')과 하부 브라켓(29")이 승강로(44)를 따라 승강하도록 함으로써 상기 승강절첩대(25)가 요동없이 왕복 승강운동을 할 수 있도록 보조하는 기술적 수단인 것이다.

따라서, 상기 승강랙(24)이 하강하면 상기 왕복롤러(27)는 상기 가이드블럭(42) 상부면 상에서 상호 근접하게 되고, 이에 따라 각각의 절첩대(25')가 신장 하면서 승강절첩대(25) 또한 신장하게 되어 상기 힌지부(25")에 장착된 상부 브라켓(24')과 하부 브라켓(29")은 승강로(44)를 따라 하강하여 승강트랩(7)을 하강시키게 된다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기의 작동 실시예에 대하여 도 3 및 도 4를 참고로 간단히 설명하고자 한다.

참고로, 상기 승강트랩(7)은 도시된 바와 같이 주름관(6)으로 상호 연결하여 원활한 승강 동작을 도모할 수 있도록 함은 물론, 상기 승강트랩(7) 자체를 신축 및 굴곡 가능한 재질로 제작하여 적용 실시할 수도 있을 것이다.

우선, 사용자가 도 3의 레버(1)를 일방향으로 일정각도 회전 조작하면 작동축(1") 단부의 제1 원추기어(11)와 직교 결합한 제2 원추기어(11')가 구비된 제1 피니언(13)도 회전하며, 상기 제1 피니언(13)과 결합된 왕복랙(14)은 도 4와 같이 일측에서 탄성 지지하는 탄발 스프링(16)을 수축시키면서 이동하게 된다.

이와 동시에 상기 왕복랙(14)은 상기 제2 피니언(22)을 회전시키면서 상기 제2 피니언(22)과 결합된 승강랙(24)을 하강시키고, 이에 따라 한 쌍의 절첩대(25')가 상하 다단 적층된 승강절첩대(25) 상부의 왕복롤러(27)가 상호 근접하면서 승강절첩대(25)가 신장되면 상기 승강로(44)를 따라 작동봉(29')이 하강하면서 승강트랩(7)을 하강시키게 된다.

이때, 상기 레버(1) 조작으로 물탱크(1) 내의 물이 변기본체(3)로부터 배출되면 하강한 승강트랩(7)을 통하여 배수구(2)로 신속하게 배출되고, 세척 및 배수 가 완료되면 즉시 상기 물탱크(1)에 물이 재공급되면서 수위가 상승하게 되고, 이때 수축된 상기 탄발 스프링(16)이 다시 신장되면 왕복랙(14)이 원위치로 이동하게 된다.

이후, 신장된 승강절첩대(25)는 다시 수축하여 상승하면서 상기 작동봉(29')과 연결된 승강트랩(7) 또한 원위치로 상승하게 됨으로써 작동 과정이 완료된다.

이상과 같이 본 발명은 적은 량의 물로도 원활한 세척 및 배수가 가능한 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 주요부인 직선운동부와 승강운동부의 결합 관계를 나타낸 개념도

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기의 작동 실시예를 나타낸 개념도

도 5는 종래 양변기의 구조를 나타낸 개념도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1...물탱크 1'...레버

1"...작동축 2...배수구

3...변기본체 6...주름관

7...승강트랩 10...직선운동부

11...제1 원추기어 11'...제2 원추기어

12...기어수단 13...제1 피니언

14...왕복랙 16...탄발 스프링

16'...스프링조절 나사 20...승강운동부

22...제2 피니언 24...승강랙

24'...상부 브라켓 25...승강절첩대

25'...절첩대 25"...힌지부

27...왕복롤러 29...작용절첩대

29'...작동봉 29"...하부 브라켓

30...기어박스 40...케이스

42...가이드블럭 44...승강로

Claims (6)

1. 물탱크(1)에 회전 가능하게 장착된 레버(1')의 동작으로 변기본체(3)를 통하여 배수구(2)측으로 배수되고, 변기본체(3) 및 배수구(2)에 양단이 각각 상호 연결되며 내부 유로를 형성하는 승강트랩(7)을 구비한 양변기에 있어서,

   상기 물탱크(1) 상부측에 내장되고 일측에서부터 탄성 지지되어 상기 레버(1')의 회전 동작을 왕복 직선운동으로 변환하는 직선운동부(10); 및

   상기 직선운동부(10)와 직교로 결합되고, 하단부는 상기 승강트랩(7)과 상호 연결되어 상기 직선운동부(10)와 연동 승강하여 신축하면서 상기 승강트랩(7)을 승강시키는 승강운동부(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 직선운동부(10)는,

   상기 레버(1')와 연결된 작동축(1") 단부에 구비되어 상호 기어 결합하여 상기 작동축(1")과 연동 회전하는 기어수단(12)과,

   일측이 상기 기어수단(12)과 기어 결합되어 상기 기어수단(12)에 연동하여 상기 승강트랩(7)을 승강시키는 승강운동부(20)를 승강시키는 왕복랙(14)과,

   상기 왕복랙(14)의 단부를 탄성 지지하는 탄발 스프링(16)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 기어수단(12)은,

   상기 작동축(1") 단부에 구비된 제1 원추기어(11)와,

   상기 제1 원추기어(11)와 직교 결합하는 제2 원추기어(11')를 단부에 구비하고 외주면을 따라 기어이가 형성되며, 상기 왕복랙(14)의 일측과 기어 결합하여 상기 승강운동부(20)에 연동하여 승강트랩(7)을 승강시키는 제1 피니언(13)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 승강운동부(20)는,

   상기 왕복랙(14)의 타측과 기어 결합하는 제2 피니언(22)과,

   상기 제2 피니언(22)과 기어 결합하고, 상기 왕복랙(14)과 직교하는 승강랙(24)과,

   상기 승강랙(24) 하단부에 결합되어 신축하면서 승강트랩(7)을 승강시키는 신축수단(26)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 신축수단(26)은,

   상기 승강랙(24) 하단부와 회동 가능하게 결합되는 힌지부(25")를 형성하는 한 쌍의 절첩대(25')가 상하로 다단을 이루면서 일체로 연동 절첩가능하게 연결된 승강절첩대(25)와,

   상기 승강절첩대(25)의 상단부에 각각 장착되어 상기 왕복랙(14)과 평행하게 왕복 이동하는 왕복롤러(27)와,

   일단은 상기 승강절첩대(25)의 하단부와 각각 회동 가능하게 장착되고, 타단은 상호 힌지결합되는 작용절첩대(29)와,

   상단부가 상기 작용절첩대(29)의 각 타단과 결합되고, 하단부는 상기 승강트랩(7)과 연결되는 작동봉(29')으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레버조작으로 승강하는 승강트랩을 구비한 양변기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 신축수단(26)은,

   상기 승강랙(24) 하단부에 구비되어 상기 힌지부(25")와 회동 가능하게 결합되는 상부 브라켓(24')과,

   상기 작동봉(29')의 상단부에 구비되어 상기 작용절첩대(29)의 타단 각각과 회동 가능하게 결합되는 하부 브라켓(29")이 더 구비되며,

   상기 상, 하부 브라켓(24' ,29")은 상부면에 상기 왕복롤러(27)가 왕복 이동하며 상기 상, 하부 브라켓(24' ,29")의 승강 방향 양측에 승강로(44)를 구비한 가이드블럭(42)을 따라 왕복 승강하는 것을 특징으로 하는 레버조작으로 승강하는 승 강트랩을 구비한 양변기.

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