KR101051882B1 - 무수 소변기용 카트리지 및 이를 이용한 무수 소변기용 배출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무수 소변기용 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카트리지본체; 상기 카트리지본체의 상부에 위치하고, 소변이 유입되는 입구가 형성된 상부 부재; 상기 카트리지본체의 내부에 설치되어, 소변이 인입되는 인입공간과 소변이 배출되는 배출공간으로 구획하는 격리판; 상기 카트리지본체의 하부에 위치한 하부 부재; 및 소변이 외부로 배출되는 배출 통로를 가지는 무수 소변기용 카트리지에 있어서, 상기 하부 부재에 형성되고 요석이 배출되는 요석 배출부와, 상기 요석 배출부를 개폐하는 요석 배출캡을 포함하는 무수 소변기용 카트리지를 제공한다. 본 특허에 따른 카트리지는 요석 배출구를 통해 요석을 제거할 수 있어 재활용이 가능하다.

무수, 소변기, 카트리지, 요석, 재활용

Description

무수 소변기용 카트리지 및 이를 이용한 무수 소변기용 배출 장치 {CARTRIDGE FOR WATERLESS URINAL and Discharging apparatus for the same}

본 발명은 무수 소변기용 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카트리지의 하부 부재에 요석이 배출되는 요석 배출구를 형성시킴으로써, 요석의 제거에 의해 재활용이 가능한 무수 소변기용 카트리지 및 이를 이용한 무수 소변기용 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소변기는 스케일의 형성을 방지하고, 악취를 제거하기 위해 사용 시 또는 사용 후에 유수(流水)로 세정되고 있다. 최근, 물의 부족 및/또는 물의 비용 상승으로 인하여 소변기의 세정 비용이 높아지고 있다. 이에 따라, 물 안 쓰는 소변기(무수 소변기)가 제시되어 실용화되고 있다.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제0136675호(선행 특허문헌 1), 대한민국 공개특허 제10-2006-0135728호(선행 특허문헌 2), 미국 공개특허 US2005/0229971호(선행 특허문헌 3) 및 미국특허 제6,425,411호(선행 특허문헌 4) 등에는 무수 소변기와 관련한 기술이 제시되어 있다.

상기 선행 특허문헌들에 제시된 바와 같이, 무수 소변기는 하우징 내에 장착된 카트리지를 포함한다. 도 1은 종래 기술에 따른 카트리지의 절단 사시도로서, 상기 선행 특허문헌 4에 제시된 카트리지를 보인 것이다.

도 1을 참조하면, 카트리지(10M)는 일반적으로 원통형의 본체 내에 격리판(16A)이 설치되어 소변이 인입되는 인입공간과 소변이 배출되는 배출공간로 구획된 구조를 갖는다. 그리고 인입공간에는 소변의 악취가 외부로 유출되지 않도록 하는 차단제(2)가 액체(소변이나 물) 위에 부상된 형태로 충진되어 있다. 차단제(2)는 물보다 비중이 낮은 오일(oil) 등이 사용된다. 또한, 카트리지(10M)는, 유입된 소변이 배출공간을 통해 하우징의 배관으로 흐르게 하는 배출 통로(14E)를 갖는다. 도 1에 도시한 바와 같이, 배출 통로(14E)는 원통형의 튜브(14C)의 설치에 의해 마련되며, 유입 통로(22C)와 토출 통로(22D)로 구분될 수 있다. 이때, 배출 통로(14E)는 카트리지(10M)의 하부 부재(14B)를 관통시키는 구조로 형성된다. 구체적으로, 상기 튜브(14C)는 하부 부재(14B)로부터 수직으로 상향된 일체 구조를 가지며, 이러한 튜브(14C)에 의해 마련된 배출 통로(14E)는 하부 부재(14B)를 관통하는 구조로 형성된다.

따라서 카트리지(10M)의 유입구(16D)로 유입된 소변은 흐름 유로(22A)(22B)를 따라 흐른 다음, 배출 통로(14E)의 유입 통로(22C) 및 토출 통로(22D)를 따라 하부 부재(14B)를 통과하여 수직으로 하향 배출된다. 그리고 카트리지(10M)를 통과한 다음에는 하우징의 배관을 따라 외부로 배출된다.

카트리지(10M)의 바닥, 즉 하부 부재(14B)의 바닥 면에는 소변의 요석이 침 강되어 적층된다. 카트리지(10M)의 사용 시간 및 횟수가 클수록 요석의 적층량은 많아진다. 이와 같이, 카트리지(10M)에는 요석이 침강됨에 따라 외부로 배출되는 요석량을 적게 하여 요석에 의한 외부 배관의 스케일 형성이나 막힘 현상을 방지할 수 있다. 따라서 카트리지(10M)의 사용에 의해 물의 사용량을 줄일 수 있음은 물론, 위와 같이 카트리지(10M)는 요석을 침강, 분리하는 정화 작용을 하여 배관의 스케일 형성이나 막힘 현상을 방지할 수 있다.

그러나 상기 선행 특허문헌들을 포함한 종래 기술에 따른 카트리지(10M)는 재활용되지 못하는 문제점이 있다. 즉, 종래의 카트리지(10M)는 내부에 침강/적층된 요석을 제거할 수 있는 기술적 수단을 갖지 못하여, 카트리지(10M)의 내부에 요석이 어느 정도 침강/적층되면, 재활용하지 않고 그대로 폐기 처분된다. 일반적으로는 소각 처리되고 있다. 이에 따라, 카트리지(10M)의 처리에 따른 환경 문제 및 비용 문제와 함께 카트리지(10M) 자체의 가격이 상승되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 카트리지(10M)는 유입되는 소변의 유속을 감속하지 못하여 바닥에 침강/적층된 요석의 흩어짐이 발생되는 문제점이 지적된다. 이에 따라, 요석의 분리 기능이 부족하여 외부 배관의 스케일 형성이나 막힘 현상을 효과적으로 방지하지는 못하고 있다.

[선행 특허문헌 1] 대한민국 등록특허 제0136675호

[선행 특허문헌 2] 대한민국 공개특허 제10-2006-0135728호

[선행 특허문헌 3] 미국 공개특허 US2005/0229971호

[선행 특허문헌 4] 미국특허 제6,425,411호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카트리지의 내부에 침강/적층된 요석을 제거할 수 있도록 함으로써, 요석의 제거에 의해 재활용이 가능한 무수 소변기용 카트리지를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 특허는 유입된 소변의 유속을 감속하여 요석의 흩어짐을 방지할 수 있도록 함으로써, 배관의 스케일 형성이나 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 무수 소변기용 카트리지를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 상기 무수 소변기용 카트리지와 연동되어 하우징의 배관을 청소할 수 있는 무수 소변기용 배출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

카트리지본체; 상기 카트리지본체의 상부에 위치하고, 소변이 유입되는 입구가 형성된 상부 부재; 상기 카트리지본체의 내부에 설치되어, 소변이 인입되는 인입공간과 소변이 배출되는 배출공간으로 구획하는 격리판; 상기 카트리지본체의 하부에 위치한 하부 부재; 및 소변이 외부로 배출되는 배출 통로를 가지는 무수 소변기용 카트리지에 있어서, 상기 하부 부재에 형성되고 요석이 배출되는 요석 배출부와, 상기 요석 배출부를 개폐하는 요석 배출캡을 포함하는 무수 소변기용 카트리지를 제공한다.

본 특허의 구현예에 따라서, 상기 요석 배출부는 하부 부재의 바닥판으로부터 상향 또는 하향 연장된 연장부를 포함하고, 상기 요석 배출캡은 상기 연장부에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 이때, 상기 요석 배출캡은 상기 연장부에 억지 끼움 결합되거나, 나사 결합될 수 있다. 또한, 본 특허의 다른 구현예에 따라서, 상기 하부 부재는 바닥판의 저면에 끼움 홈이 형성되고, 상기 요석 배출캡은 요석 배출부에 끼워지는 패킹부와, 상기 바닥판의 끼움 홈에 끼워지는 끼움 돌기가 형성될 수 있다. 본 특허의 또 다른 구현예에 따라서, 상기 요석 배출캡은 하부 부재의 바닥판에 힌지(hinge) 결합될 수 있다.

또한, 본 특허의 바람직한 형태에 따라서, 상기 인입공간에는 요석의 흩어짐을 방지하는 흐름감속수단이 설치된 것이 좋다. 이때, 상기 흐름감속수단은 제1경사판과 제2경사판을 포함하되, 상기 제1경사판은 격리판과 연결되고, 상기 제2경사판은 제1경사판의 하부에 위치하되 카트리지본체의 벽과 연결되어, 상기 제1경사판과 제2경사판은 지그재그 형태로 배치된 것이 바람직하다.

이때, 무수 소변용 카트리지의 저면과 하우징의 바닥면사이에 장치되어 상기 하우징의 배관을 청소하는 브러쉬 어셈블리를 더 포함하되, 상기 브러쉬 어셈블리는 상기 카트리지에 연동되어 회전되는 회전 디스크와, 상기 배관에 삽입되는 브러쉬와, 상기 회전 디스크와 브러쉬를 연결하는 볼 조인트를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지는 요석 배출부를 통해 요석이 배출, 제거될 수 있 어 재활용이 가능하다. 구체적으로, 카트리지 내에 요석이 침강/적층되면, 요석 배출부로부터 요석 배출캡을 분리한 다음, 요석 배출부를 통해 요석을 배출, 제거한 후, 다시 요석 배출캡을 결합시켜 재사용할 수 있다. 이에 따라, 본 특허에 따르면, 카트리지의 재활용이 가능하여 카트리지의 폐기 처리에 따른 환경오염을 방지하고, 자원 낭비를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 흐름감속수단이 설치된 경우, 요석의 흩어짐이 방지되어 요석의 침강량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 외부로 배출되는 소변에는 요석 함유량이 작아져 요석의 침석에 따른 배관의 스케일 형성이나 막힘 현상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 상기 브러쉬 어셈블리에 의해 하우징의 배관을 청소하여 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것으로서, 이는 본 특허의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 특허의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 무수 소변기용 카트리지의 사시도이고, 도 3은 상기 도 2를 다른 쪽에서 바라본 사시도이다. 그리도 도 4는 상기 도 2의 평면도이고, 도 5는 도 2의 단면 구성도이며, 도 6은 상기 도 2에 보인 카트리지를 구성하는 하부 부재의 저면 사시도 및 요석 배출캡의 예시적인 실시예를 보인 사이도이다. 또한, 도 7은 상기 도 2에 보인 무수 소변기용 카트리지가 하우징에 내장된 모습을 보인 사용상태 단면도이다.

도 2 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 무수 소변기용 카트리지(이하, '카트리지'로 약칭한다)는 카트리지본체(10); 상기 카트리지본체(10)의 상부에 위치한 상부 부재(20); 상기 카트리지본체(10)의 내부에 설치된 격리판(30); 상기 카트리지본체(10)의 하부에 위치한 하부 부재(40); 및 소변이 외부로 배출되는 배출 통로(50)를 갖는다.

상기 카트리지본체(10)는 원통형 또는 다각통형(사각통형, 육각통형 등)의 형상을 가질 수 있으며, 바람직하게는 도 2a 내지 도 3에 도시한 바와 같은 원통형의 형상을 갖는다.

이러한 카트리지본체(10)는 하우징(300, 도 7 참조)에 끼움 결합되는데, 이때 하우징(300)과의 결합력이 도모될 수 있도록 카트리지본체(10)의 외주(둘레) 면에는 결합 돌기(15)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 하우징(300)의 내측면에 상기 결합 돌기(15)가 끼움될 수 있도록 삽입 그루브(340)를 형성할 수 있다.

이에 대해서는 후술한다.

상기 상부 부재(20)는 카트리지본체(10)의 상부에 위치하며, 이러한 상부 부재(20)에는 소변이 유입되는 입구(22)가 형성되어 있다.

상기 상부 부재(20)는 카트리지본체(10)와 일체적인 구조를 가지거나 열융착, 초음파 융착 또는 접착제를 이용한 접착 등의 방법으로 카트리지본체(10)에 밀봉 결합될 수 있다.

또한, 상부 부재(20)는 O-링(27) 등의 실링수단의 패킹에 의해 카트리지본체(10)와 기밀성이 도모될 수 있다.

상기 입구(22)는 1개 또는 2개 이상 다수 개의 구멍으로 구성될 수 있으며, 도 2a 내지 도 3에는 상기 입구(22)가 3개의 구멍으로 구성된 모습을 예시하였다.

이때, 상기 상부 부재(20)는, 도 5에 도시한 바와 같이 소변이 입구(22)로 용이하게 유입될 수 있도록 입구(22) 쪽으로, 즉 중앙 쪽으로 경사진 구조를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 카트리지(100)는 체결구(통상, 마스터 키)의 사용에 의해 하우징(300)과 결합 및 분리되는데, 이때 상기 상부 부재(20)에는 결합/분리를 위한 상기 체결구(마스터 키)가 끼워질 수 있는 끼움공(24)이 천공될 수 있다.

상기 격리판(30)은 카트리지본체(10)의 내부에 설치되어, 카트리지본체(10)의 내부를 소변이 인입되어 수용되는 인입공간(A)과, 상기 인입공간(A)을 통과한 소변이 배출되는 배출공간(B)으로 구획한다.

이때, 상기 인입공간(A)은 유입되는 소변의 하향로를 제공하며, 상기 배출공간(B)은 소변의 상향로를 제공한다. 격리판(30)은 카트리지본체(10) 내부를 인입공간(A)과 배출공간(B)으로 구획할 수 있는 구조이면 본 특허에 포함한다.

이때, 상기 격리판(30)의 상부 끝단(30a)은 상부 부재(20)에 밀착되어 있으며, 격리판(30)의 하부 끝단(30b)은 하부 부재(40)와 소정 간격으로 이격되어 있다.

상기 격리판(30)은 예를 들어 상부 부재(20)로부터 하향하여 설치된 하나의 수직판을 포함하여 구성되거나, 도면에 예시한 바와 같이 상부 부재(20)로부터 하향하여 설치되어지되, 소정 각도를 이루며 설치된 2개의 수직판(31)(32)으로 구성될 수 있다.

이때, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 제1수직판(31)과 제2수직판(32)이 이루는 각도(θ)는 90° 내지 150°가 될 수 있다.

상기 하부 부재(40)는 카트리지본체(10)의 하부에 위치된다. 이때, 상기 하부 부재(40)는 원반형의 바닥판(42)과, 상기 바닥판(42)으로부터 상향 연장된 측벽(44)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 하부 부재(40)는 카트리지본체(10)와 일체적인 구조를 가지거나, 또는 끼움구조로 조립된 후 밀봉될 수 있다.

예를 들어, 도면에 예시한 바와 같이 하부 부재(40)의 측벽(44)과 카트리지본체(10)는 요철(凹凸)식 끼움구조로 조립된 후 열융착, 초음파 융착 또는 접착제를 이용한 접착 등의 방법으로 밀봉 결합될 수 있다.

이때, 본 특허에 따라서, 카트리지(100)는 상기 하부 부재(40)에 형성된 요석 배출부(45)와, 상기 요석 배출부(45)를 개폐하기 위한 요석 배출캡(400)을 포함한다.

상기 요석 배출부(45)는 카트리지(100)의 내부, 즉 하부 부재(40)의 바닥판(42)에 침강/적층된 요석을 배출할 수 있는 곳으로서, 이러한 요석 배출부(45)는 도시된 바와 같이 바닥판(42)의 중앙 부분에 형성된 천공부(45a)를 갖는다.

또한, 상기 요석 배출캡(400)은 요석 배출부(45)를 통해 요석을 배출, 제거한 후, 다시 하부 부재(40)에 결합되는 것으로서, 이러한 요석 배출캡(400)은 요석 배출부(45), 즉 천공부(45a)를 개폐할 수 있는 것이면 본 특허에 포함한다.

아울러, 상기 요석 배출캡(400)은 그 재질에 있어서 경질의 플라스틱재, 연질의 플라스틱재 및 탄성체 등으로부터 선택될 수 있다. 이때, 요석 배출캡(400)이 탄성체로 구성되는 경우, 예를 들어 실리콘이나 고무로 구성되거나, 폴리우레탄 등의 합성수지 엘라스토머(elastomer) 및 합성수지 발포체 등으로부터 선택된 탄성체로 구성될 수 있다.

또한, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하면, 상기 요석 배출부(45)에는 상향 또는 하향 연장된 연장부(46)를 포함할 수 있다.

상기 연장부(46)는 하부 부재(40)의 바닥판(42)으로부터 상향 또는 하향 연장되어 형성되며, 도면에는 상기 연장부(46)가 바닥판(42)으로부터 수직으로 상향하여 형성된 모습을 예시하였다.

이러한 연장부(46)가 형성된 경우, 요석 배출캡(400)과의 접촉 면적이 많아져, 하부 부재(40)와 요석 배출캡(400) 양자 간의 결합력이 증가될 수 있다.

이때, 요석 배출캡(400)은 연장부(46)에 분리 가능하도록 결합된다. 예를 들어, 요석 배출캡(400)은 연장부(46)에 억지 끼움되거나, 나사 구조 등을 통하여 분리 가능하도록 밀봉, 결합될 수 있다.

구체적으로, 요석 배출캡(400)이 실리콘, 고무 등의 탄성체로 구성되어 요석 배출부(45), 즉 연장부(46)에 기밀성이 유지된 상태로 억지 끼움되어 밀봉 결합될 수 있다.

한편 상기 요석 배출캡(400)은 후술하는 브러쉬 어셈블리(800)와 결합되며, 이에 대해서는 후술한다.

또한, 도 5a 내지 도 5c 및 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 하부 부재(40)는 바닥판(42)의 저면에 환형의 끼움 홈(42a)이 형성되고, 상기 요석 배출캡(400)은 상기 요석 배출부(45)에 끼워지는 패킹부(410)와, 상기 바닥판(42)의 끼움 홈(42a)에 끼워지는 원반형의 마감판(400a)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 요석 배출캡(400)은 실리콘, 고무 등의 탄성체로 구성된다. 그리고 상기 패킹부(410)와 마감판(400a)은 일체로 성형될 수 있다.

이에 따라, 상기 요석 배출부(45), 즉 천공부(45a)에는 탄성체의 패킹부(410)가 끼워지고, 상기 바닥판(42)의 끼움 홈(42a)에는 탄성체의 마감판(400a)이 끼워져, 밀봉성 및 결합력이 증가된다.

아울러, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 바닥판(42)의 저면에는 환형의 끼움 홈(42a)으로부터 연장된 손가락 삽입 홈(42b)이 형성될 수 있다. 이러한 손가락 삽입 홈(42b)을 통해 요석 배출캡(400)을 용이하게 분리할 수 있다.

이하 본 발명의 배출구(50)에 대해 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한다.

상기 배출구(50)는 개방부(51)와 배출구 외벽(52)을 포함한다.

상기 개방부(51)는 상기 카트리지본체(10)의 외벽 일 영역에서 상기 카트리지본체(10) 내측방향(방향I)으로 절개되어 형성된다.(도 2b, 도 5a 참조)

또한, 상기 배출구 외벽(52)은 상기 개방부(51) 중 상기 카트리지본체(10) 내측방향 단부에서 상기 하부 부재(40)까지 하측방향(방향III)으로 연장형성된다.

이때, 상기 개방부(51)는 상기 카트리지본체(10)의 도면상 수평방향으로 절단할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 개방부(51)가 반원형상인 것을 예시한다(도 2b 참조)

이는 상기 카트리지본체(10)가 중공의 원통형상을 구비하는 관계로 도면상 수평방향으로 절단한 경우 상술한 바와 같은 반원형상이 형성된다.

따라서 상기 개방부(51)는 그 외측에 원호형상을 구비하는 원호부(51b)가 구비되고 내측은 직선형상의 직선부(51a)가 구비된다.

한편 상기 개방부(51)는 카트리지본체(10)로 유입된 소변이 외부로 배출되도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 개방부(51)가 다른 형상을 구비하거나 혹은 상술한 바와 같은 수평방향이 아닌 경사진 방향으로 절개되어도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

상기 배출구 외벽(52)은 상술한 바와 같이 개방부(51) 중 상기 카트리지본체(10) 내측방향 단부에서 상기 하부 부재(40)까지 연장형성된다.

즉, 상기 직선부(51a)에서 카트리지본체(10)의 하부방향(방향III)으로 연장되어 상기 하부 부재(40)와 연결된다.

한편, 상기 배출구 외벽(52)은 상기 개방부(51) 중 상기 카트리지본체(10) 내측방향 단부(즉, 상기 직선부(51a))에서 상기 카트리지본체(10)의 상부측방향(방향II)으로 연장형성할 수 있다.(도 5b 참조)

즉, 도 5a에서는 상기 개방부 외벽(52)의 단면이 도시되어 있으며, 도 5b에서는 상기 배출구 외벽(52)이 상기 개방부 중 상기 카트리지본체(10) 내측방향 단부에서 상기 카트리지본체(10)의 상부측 방향(방향II)으로 연장된 것이 도시되어 있다.

도 5c에서는 상기 배출구 외벽(52)이 상기 도 5a 및 도 5b와 다소 상이한 형상을 구비한 것이 도시된다.

이는 상기 도 5c의 경우 상기 배출구 외벽(52)이 곡면을 구비한 경우의 단면을 도시한 관계로 상기 배출구 외벽(52)의 일측 끝부분(52a)이 나타나 있는 것이다.

이상 설명한 본 발명의 배출구(50)에 의해 소변이 배출되는 과정을 다시 설명한다.

이때, 설명의 편의를 위해 소변의 흐름에 따라 상기 배출구(50)를 유입 통로(50C)와 토출 통로(50D)로 구별하여 설명한다.

상기, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하면, 상기 배출구(50)는 배출공간(B)을 따라 상향된 소변이 외부로, 즉 하우징(300)의 배관(310)을 따라 외부로 배출되도록 하는 통로로서, 이러한 배출구(50)는 상술한 바와 같이 유입 통로(50C)와 토출 통로(50D)로 구분될 수 있다.

도면에는 상기 배출구(50)가 바닥판(42)에서 수직으로 설치된 배출구 외벽(52)에 의해 형성된 모습을 예시하였다.

아울러, 소변이 최종적으로 배출되는 상기 토출 통로(50D)는 종래와 같이 바닥판(42)이 천공되어 형성될 수 있으나, 바람직하게는 도 5a에 도시한 바와 같이 상기 토출 통로(50D)는 카트리지본체(10)의 벽(11)이 개구되어 형성된 것이 좋다.

구체적으로, 도 5a에 도시한 바와 같이, 바닥판(42)에 수직으로 설치된 배출구 외벽(52)에 의해 배출 통로(50)가 형성되어지되, 카트리지본체(10)의 벽(11)에 상술한 바와 같은 개방부(51)가 형성되어, 소변이 상기 개방부(51) 및 토출 통로(50D)를 따라 배출되게 하는 것이 좋다.

즉, 배출공간(B)을 따라 상향되는 소변은 배출구(50), 즉 유입 통로(50C)와 상기 개방부(51)를 거쳐 외부로 배출된다.

다시말해서, 상기 유입 통로(50C)로 유입된 소변은 카트리지본체(10)의 개방부(51) 및 토출 통로(50D)를 통하여 배출된다.

그리고 토출 통로(50D)를 통과하는 소변은 하우징(300)의 배관(310)을 따라 외부로 배출된다.

위와 같이, 토출 통로(50D)가 개방부(51)에 마련된 경우, 배출구 외벽(52)이 최외측 벽 즉 마감벽으로 사용할 수 있다.

다시 말해서 상기 배출구 외벽(52)이 최외측으로 배치되면 요석 배출부(45)를 바닥판(42)의 중앙을 기준으로 하여 크게 형성시킬 수 있음은 물론, 요석 배출부(45)를 배출공간(B) 쪽으로 치우치게 형성시킬 수 있다. 즉, 바닥판(42)의 중앙을 기준으로 하여 천공부(45a)를 크게 형성시킬 수 있음은 물론, 천공부(45a)를 배 출공간(B) 쪽으로 치우치게 형성시킬 수 있다.

카트리지(100)의 내부에 침강/적층되는 요석은 격리판(30)에 의해 구획되는 인입공간(A) 쪽보다는 배출공간(B) 쪽에 많이 적층될 수 있다. 인입공간(A)은 소변이 낙하하는 부분이기 때문에 소변의 흐름 유속이 배출공간(B) 쪽보다 더 크다. 이에 따라, 인입공간(A) 쪽보다는 배출공간(B) 쪽의 바닥판(42)에 요석이 더 많은 량으로 침강/적층된다. 상기한 바와 같이, 토출 통로(50D)를 개구부(11a)에 마련하는 한편 배출구 외벽(52)을 최외측에 형상하면, 요석 배출부(45)를 바닥판(42)의 중앙을 기준으로 하여 크게 형성시킬 수 있음은 물론, 요석 배출부(45)를 배출공간(B) 쪽으로 치우치게 형성시킬 수 있어 요석을 용이하게 배출시킬 수 있다.

즉, 요석 배출부(45)를 요석 침강/적층량이 많은 배출공간(B) 쪽에 위치시킬 수 있어 요석을 용이하게 배출, 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따라서, 상기 인입공간(A)에는 요석의 흩어짐을 방지하는 흐름감속수단(60)이 설치된 것이 좋다. 상기 흐름감속수단(60)은 입구(22)를 통해 유입된 소변의 흐름 유속을 감소시켜 적어도 카트리지(100)의 바닥에 와류가 형성되는 것을 방지할 수 있는 것이면 본 발명에 포함한다.

카트리지(100)의 바닥, 즉 하부 부재(40)의 바닥판(42)에는 전술한 바와 같이 요석이 침강되어 적층되는데, 이때 상기 흐름감속수단(60)은 소변의 하향 흐름 유속을 감속시켜 침강된 요석이 흩어지는 것을 방지한다. 이에 따라, 요석이 배출 통로(50)를 따라 하우징(300)의 배관(310)으로 유출되는 것이 방지되어, 배관(310) 의 스케일 형성이나 막힘 현상이 방지된다.

상기 흐름감속수단(60)은, 예를 들어 평판이나 그물 구조의 망체(예, 그물 시트나 그물주머니 형태)로부터 선택될 수 있다. 흐름감속수단(60)은, 본 특허의 바람직한 실시예에 따라서 도면에 도시한 바와 같은 경사판(61)(62)을 포함한다. 이러한 흐름감속수단(60)은 적어도 2개 이상, 구체적으로는 2개 내지 4개의 경사판(61)(62)을 포함하여 구성되는 것이 보다 바람직하다. 이때, 상기 경사판들(61)(62)은 소정의 거리를 두고 상하로 설치되어지되, 지그재그 형태로 배치된다.

구체적으로, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 흐름감속수단(60)은 제1경사판(61)과 제2경사판(62)을 포함하되, 제1경사판(61)은 격리판(30)과 연결되어 입구(22)의 하부에 위치되고, 제2경사판(62)은 제1경사판(61)의 하부에 위치하되 카트리지본체(10)의 벽(11)과 연결되어, 제1경사판(61)과 제2경사판(62)은 지그재그 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 경사판(61)(62)은 상향(上向)되게 설치된다. 여기서, '상향되게 설치'란, 격리판(30)이나 벽(11)과 연결된 부분(P₁)보다 이의 타측인 말단(P₂)이 높게 위치된 것을 의미한다. 따라서 경사판(61)(62)과 격리판(30)이 이루는 각도(θ) 및 경사판(61)(62)과 벽(11)이 이루는 각도(θ)는 90도보다 작은 예각이 된다. 이때, 경사판(61)(62)은 60° 내지 85°의 각도(θ)로 상향되게 설치될 수 있다. 즉, 도 3에 표시한 θ는 60° ~ 85°가 될 수 있다. 이와 같이, 경사판(61)(62)이 상향되게 설치된 경우, 하향되게 설 치된 경우보다 소변의 하향 흐름 속도를 더 감속시킬 수 있어, 요석의 흩어짐을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다. 아울러, 하부에 위치된 제2경사판(62)은 격리판(30)의 하부 끝단(30b)보다 높게 위치된 것이 좋다. 즉, 도 4에서, 제2경사판(62)의 연결 부분(P₁)은 격리판(30)의 하부 끝단(30b)보다 높게 위치된 것이 좋다.

또한, 도 7을 참조하여 설명하면, 카트리지(100)의 내부에는 소변의 악취가 외부로 유출되는 것을 방지하는 차단제(70)가 충진되는데, 이때 상기 차단제(70)는 물보다 비중이 낮은 액상으로서, 인입공간(A)에 충진되어 소변 위에 부상된다. 소변은 입구(22)를 통해 카트리지(100) 내로 유입된 다음, 차단제(70)를 통과하여 하향된다. 그리고 소변은 인입공간(A)를 통해 하향한 다음, 배출공간(B)을 통해 상향한 후, 배출구(50)를 따라 외부로, 즉 배출구(50)를 거쳐 하우징(300)의 배관(310)을 따라 외부로 배출된다.

한편 도 5b 및 도 7에서는 상기 배출구 외벽(52)이 상기 개방부(51)보다 상방향으로 연장 형성된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않음은 분명하다.

상기 차단제(70)는 1.0 미만의 비중을 갖는 것으로서, 통상적으로 사용되고 있는 오일 등을 사용할 수 있으며, 비중은 바람직하게는 0.9 이하, 구체적으로는 0.7 ~ 0.9인 것이 좋다.

또한, 상기 차단제(70)는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 악취 차단 베이스 성분; 계면활성제; 살균제; 및 점증제를 포함하여 조성되는 것이 좋다.

상기 악취 차단 베이스 성분은 물보다 비중이 작은 것으로서, 이러한 악취 차단 베이스 성분은 지방족 탄화수소 및 지방족 알코올로부터 선택된 하나 이상이 사용된다. 구체적으로, 상기 악취 차단 베이스 성분은 지방족 탄화수소 및 지방족 알코올 중에서 선택된 어느 하나를 사용하거나, 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 악취 차단 베이스 성분은 차단제(70) 전체 중량기준으로 60.0 ~ 99.5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 악취 차단 베이스 성분의 함량이 60.0 중량% 미만이면 차단능(액체와의 층 분리능)이 떨어지며, 99.5 중량%를 초과하면 상대적으로 다른 성분(계면활성제, 살균제 및 점증제 등)의 함유량이 작아져 살균력 및 점성력 등이 저하되어 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는, 양호한 차단 능력을 가지면서, 살균력 및 점성력 등이 우수하도록 상기 악취 차단 베이스 성분은 차단제(70) 전체 중량기준으로 80.0 ~ 95.0 중량%로 포함되는 것이 좋다.

상기 악취 차단 베이스 성분으로 사용될 수 있는 상기 지방족 탄화수소는, 탄소수가 C8 ~ C17인 지방족 탄화수소를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 지방족 탄화수소는, 예를 들어 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 트리데칸, 테트라데칸, 펜타데칸, 헵사데칸 및 헵타데칸 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 2 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 악취 차단 베이스 성분으로 사용될 수 있는 상기 지방족 알코올은, 탄소수가 C6 ~ C14인 지방족 알코올을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 지방족 알코올은, 예를 들어 헥사놀, 헵타놀, 옥타놀, 노나놀, 데카놀, 운데카놀, 도데카놀, 트리데카놀, 테트라데카놀, 펜타데카놀 및 올레산올(올레일 알코올) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 2 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다.

상기 악취 차단 베이스 성분은, 예를 들어 지방족 탄화수소와 지방족 알코올을 혼합하여 사용할 수 있는데, 이때 특별히 한정하는 것은 아니지만, 악취 차단 베이스 성분은 차단제(70) 전체 중량기준으로 지방족 탄화수소는 20.0 ~ 95.0 중량%, 지방족 알코올은 2.0 ~ 60.0 중량%가 포함되도록 혼합하여 사용할 수 있다.

이때, 악취 차단 베이스 성분으로서, 방향족 탄화수소와 방향족 알코올을 사용하는 경우 인체 독성 및 환경오염을 일으키므로, 상기한 바와 같이 지방족 탄화수소 및/또는 지방족 알코올을 사용한다.

상기 계면활성제는 카트리지(100) 내에 발생될 수 있는 세균 번식 및 오염물 생성을 막고, 이와 동시에 세정력을 위해 첨가된다. 이러한 계면활성제는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.05 ~ 20.0 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 계면활성제의 함량이 0.05 중량% 미만이면, 그의 함유에 따른 효과(오염 및 세균 번식 억제, 세정력 등)가 미미하다. 그리고 계면활성제의 함량이 20.0 중량%를 초과하는 경우 과잉 함유에 따른 상승효과가 그다지 크지 않고, 오히려 차단제의 층 분리능에 악영향을 끼칠 수 있어 바람직하지 않다. 상기 계면활성제는, 보다 바람직하게는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.3 ~ 5.0 중량%로 포함되는 것이 좋다.

상기 계면활성제는 비이온 계면활성제 및 양성이온 계면활성제 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 비이온 계면활성제를 사용하 는 것이 좋다. 상기 비이온 계면활성제는, 예를 들어 솔비탄 트리올레이트, 솔비탄 트리스테아레이트, 글리세릴 모노스테아레이트, 솔비탄 모노올레이트, 솔비탄 모노스테아레이트, 프로필렌글리콜 모노라우릴레이트 및 에틸렌글리콜 디스테아레이트 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 2 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 아울러, 상기 양성이온 계면활성제는, 예를 들어 코코디메틸카복시메틸베타인, 라우릴디메틸카복시메틸베타인, 라우릴 디메틸-알파-카복시에틸베타인, 세틸디메틸-카복시메틸베타인, 라우릴-비스-(2-하이드록시에틸)카복시메틸베타인, 스테아릴-비스-(2-하이드록시프로필)카복시메틸베타인, 올레일디메틸-감마-카복시프로필베타인, 라우릴-비스-(2-하이드록시프로필)알파-카복시에틸베타인, 코코디메틸설포프로필베타인, 스테아릴디메틸설포프로필베타인, 라우릴-비스-(2-하이드록시에틸)설포프로필베타인, 코코아미도디메틸카복시메틸베타인, 라우릴아미도디메틸카복시메틸베타인, 세틸아미도디메틸카복시메틸베타인, 라우릴아미도-비스-(2-하이드록시에틸)-카복시메틸베타인, 코코아미도-비스-(2-하이드록시에틸)-카복시메틸베타인, 코카미도프로필베타인, 코코아미도디메틸설포프로필베타인, 스테아릴아미도디메틸설포프로필베타인 및 라우릴아미도-비스-(2-하이드록시에틸)-설포프로필베타인 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 살균제는 카트리지(100) 내의 세균 번식을 막기 위하여 첨가되는 것으로서, 이러한 살균제는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.05 ~ 10.0 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 살균제의 함량이 0.05 중량% 미만이면 그의 함유에 따른 효과(세균 번식 방지능 등)가 미미하다. 그리고 살균제의 함량이 10.0 중량%를 초과하는 경우 과잉 함유에 따른 상승효과가 그다지 크지 않고, 환경적 및 비용적인 면에서도 바람직하지 않다. 이러한 살균제는, 보다 바람직하게는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.2 ~ 5.0 중량%로 포함되는 것이 좋다. 상기 살균제는 세균 번식 방지능을 가지는 것이면 어떠한 것이든 사용 가능하며, 예를 들어 트리클로산(triclosan), 벤디미다졸, 트리아졸, 이미다졸, 글루콘산 헥사딘 및 클로록시레놀(PCMX) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 점증제는 액체(소변이나 물)와의 차단벽 개선(층 분리능) 및 점성력을 향상시켜 차단제(70)의 유실 방지하고 악취 차단능을 증가시키기 위해 첨가되는 것으로서, 이러한 점증제는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.01 ~ 10.0 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 점증제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 그의 함유에 따른 효과(층 분리능 및 점성력 등)가 떨어져 바람직하지 않다. 그리고 점증제의 함량이 10.0 중량%를 초과하는 경우 점성력이 너무 높아져 액체(소변이나 물)의 하향 흐름에 방해가 되어 바람직하지 않다. 이러한 점증제는, 보다 바람직하게는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.05 ~ 3.0 중량%로 포함되는 것이 좋다. 상기 점증제는 점성력을 증가시킬 수 있는 것이면 어떠한 것이든 사용 가능하며, 예를 들어 카르나우바(Carnauba) 왁스, 카보머, 메틸셀룰로우즈, 폴리아마이드 및 폴리아크릴산 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 2 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다.

또한, 상기 차단제(70)는 필요에 따라 색상 염료 및/또는 향료가 더 포함될 수 있는데, 이때 상기 색상 염료는 색깔의 표출을 통해 액체(소변이나 물)와 차단제(70)의 구분 효과 및 시각적 외관성 등을 위해 첨가되는 것으로서, 이러한 색상 염료는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.01 ~ 5.0 중량%로 포함될 수 있다. 색상 염료는, 바람직하게는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.05 ~ 1.0 중량%로 포함된다. 상기 색상 염료는, 예를 들어 녹색, 청색, 보라색, 노란색, 갈색 및 분홍색 등의 색깔을 구현해 낼 수 있는 염료를 사용할 수 있다. 또한, 향료는 상기 향의 발산을 위해 첨가되는 것으로서, 이러한 향료는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.01 ~ 5.0 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 차단제(70) 전체 중량기준으로 0.05 ~ 1.0 중량%로 포함되는 것이 좋다. 상기 향료는, 예를 들어 과일향이나 허브향 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 차단제(70)에는 위와 같은 색상 염료, 향료 또는 이들 모두가 필요에 따라 첨가되며, 상기 색상 염료나 향료는 미량의 알코올(에탄올 등) 및/또는 가용화제에 용해된 다음, 차단제(70) 조성에 첨가될 수 있다.

상기한 바와 같이, 카트리지(100) 내로 유입된 소변은 토출 통로(50D)를 최종 통과한 다음, 하우징(300)의 배관(310)을 따라 외부로 배출되는데, 이때 상기 토출 통로(50D)가 벽(11)의 개구부(11a)에 의해 마련된 경우, 도 7에 도시한 바와 같이 소변이 배관(310)으로 용이하게 유출되도록 상기 하우징(300)의 내측 벽에는 유로 홈(320)이 형성되는 것이 좋다. 따라서, 소변은 토출 통로(50D)를 통과한 다음, 유로 홈(320)을 따라 하우징(300)의 배관(210)으로 용이하게 배출될 수 있다.

전술한 바와 같이, 카트리지(100)의 바닥, 즉 하부 부재(40)의 바닥판(42)에 는 요석이 침강/적층되는데, 이때 본 특허에 따르면 요석 배출부(45)를 통해 요석을 배출, 제거시킬 수 있어 본 발명에 따른 카트리지(100)는 재활용이 가능하다.

즉, 카트리지(100) 내에 요석이 어느 정도 침강/적층되면, 요석 배출캡(400)을 분리하여 요석 배출부(45)를 개방한 다음, 요석 배출부(45), 즉 천공부(45a)를 통해 요석을 털어 제거하고, 다시 하부 부재(40)에 요석 배출캡(400)을 재결합하여 사용할 수 있어, 본 발명에 따른 카트리지(100)는 재활용이 가능하다. 본 발명에 따르면, 이와 같이 카트리지(100)의 재활용이 가능하여 카트리지(100)의 폐기 처리에 따른 환경오염을 방지하고, 자원 낭비를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 따라서, 흐름감속수단(60)이 설치된 경우, 요석의 흩어짐을 방지하여 요석의 침석에 따른 배관(310)의 스케일 형성이나 막힘 현상이 방지된다. 이때, 흐름감속수단(60)으로서 경사판(61)62)이 상향되게 설치된 경우, 요석의 흩어짐을 보다 더 효과적으로 방지한다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 카트리지(100)의 요부 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 카트리지(100)의 요부 단면도이다. 그리도 도 10은 본 특허의 제4실시예에 따른 카트리지(100)의 요부 분해 사시도이고, 도 11은 상기 도 10의 결합 단면도이다.

전술한 바와 같이, 상기 요석 배출캡(400)은 연장부(46)에 분리 가능하도록 결합되는데, 이때 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, 상기 연장부(46)는 바닥판(42)으로 하향하여 연장 형성되어지되, 상기 연장부(46)의 외주연에는 나사산(46a)이 형성된 구조를 가질 수 있다. 그리고 상기 요석 배출캡(400)은 병마개 등의 형상으로서, 구체적으로는 원반형의 마개판(420)과, 상기 마개판(420)으로부터 상향 연장된 측벽(430)을 가지되, 상기 측벽(430)의 내면에는 나사산(430a)이 형성된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 요석 배출캡(400)은 연장부(46)에 나사산(46a)(430a)을 통한 회전 조작에 의해 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 이때, 기밀성은 실리콘이나 고무 등으로 구성된 O-링(510)이나 패드(520) 등의 실링 수단에 의해 도모될 수 있다. 도 8은 상기 실링 수단으로서 O-링(510)이 사용된 모습을 예시한 것이고, 도 9는 상기 실링 수단으로서 마감판(420)의 상부에 형성된 패드(520)가 사용된 모습을 예시한 것이다.

또한, 상기 요석 배출캡(400)은 하부 부재(40)의 바닥판(42)에 힌지(hinge) 결합될 수 있다. 즉, 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, 상기 요석 배출캡(400)은 힌지수단(600)을 통해 바닥판(42)에 회동 가능하도록 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 하부 부재(40)의 바닥판(42) 저면에는 힌지수단(600)으로서 힌지공(610)이 형성되고, 상기 요석 배출캡(400)의 마감판(420) 일측에는 힌지수단(600)으로서 힌지축(620)이 형성되어, 상기 힌지수단(600)에 의해 요석 배출캡(400)은 회동될 수 있다. 그리고 도면에 도시된 바와 같이, 상기 바닥판(42)에는 돌기(42c)에 의해 조립 홈(42d)이 형성되고, 상기 요석 배출캡(400)의 마감판(420) 타측에는 상기 조립 홈(42d)에 끼움 결합되는 조립 돌기(400d)가 형성되어, 상기 조립 홈(42d)과 조립 돌기(400d)의 결합/분리에 의해, 요석 배출캡(400)은 요석 배출부(45)를 개폐하게 할 수 있다. 이때, 상기 요석 배출캡(400)은 요석 배출부(45)에 끼워지는 탄성체의 패킹부(410)에 의해 기밀성이 도모된다.

한편, 위와 같은 본 특허에 따른 카트리지(100)는 아래에서 설명되는 커버기(200, 도 12 참조)가 설치될 수 있다. 상기 커버기(200)는 카트리지(100)의 상부에, 상부 부재(20) 자유롭게 착탈(着脫) 가능한 구조로 설치될 수 있다. 도 12는 상기 도 2에 보인 카트리지(100)에 커버기(200)가 설치된 모습을 보인 사시도이다.

상기 커버기(200)는 카트리지(100) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 커버기(200)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 카버기(200)의 하부에는 카트리지(100)의 상부 부재(20)와 결합되게 할 수 있는 결합돌기(250)가 형성될 수 있으며, 상기 결합돌기(250)는 상부 부재(20)에 형성된 결합공(25)이나 끼움공(24)에 결합될 수 있다. 도 12에서는 상기 결합돌기(250)가 끼움공(24)에 결합되는 모습을 예시하였다.

이상에서 설명한 본 특허에 따른 카트리지(100) 및 커버기(200)는 그 재질에 있어서, 특별히 제한되지 않으나, 금속재, 합성수지재 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 이때, 합성수지재는 예를 들어 아크릴계, 폴리염화비닐계, 폴리프로필렌계, 폴리에스테르계 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 등으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 특허에 따른 카트리지(100)는 투명, 반투명 또는 불투명이 될 수 있으며, 특히 카트리지(100)를 구성하는 카트리지본체(10)의 경우에는 투명 또는 반투명이 좋다.

이하 도 13 내지 도 17을 참조하여 상술한 본 발명의 무수 소변기용 카트리지(100)를 사용한 무수 소변기용 배출장치(D)에 대해 설명한다.

상기 도 13은 본 발명의 배출장치(D)를 각각 분리한 후 일부의 단면을 도시한 일부 단면 사시도이다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 브러쉬 어셈블리(800)의 작동개념을 도시하는 개념도이다.

도 16 및 도 17은 상기 브러쉬 어셈블리(800)의 또 다른 실시예를 도시한 일부 단면 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 무수 소변기용 배출장치(D)는 앞서 설명된 무수 소변기용 카트리지(100)와 상기 무수 소변기용 카트리지(100)가 수용되는 하우징(300)을 포함한다.

상기 무수 소변기용 카트리지(100)는 앞서 설명한 바와 같이 카트리지본체(10)와, 상기 카트리지본체(10)의 상부에 위치하고, 소변이 유입되는 입구가 형성된 상부 부재(20)와, 상기 카트리지본체(10)의 내부에 설치되어, 소변이 인입되는 인입공간(A)과 소변이 배출되는 배출공간(B)으로 구획하는 격리판(30)과, 상기 카트리지본체(10)의 하부에 위치한 하부 부재(40) 및 소변이 외부로 배출되는 배출구(50)를 가지는 무수 소변기용 카트리지로서, 상기 하부 부재(40)에 형성되고 요석이 배출되는 요석 배출부(45)와, 상기 요석 배출부(45)를 개폐하는 요석 배출캡(400)을 포함한다.

이때, 카트리지본체(10)는 원통형상을 구비한다.

또한, 상기 배출구(50)는 상기 카트리지본체(10)의 외벽 일 영역에서 상기 카트리지본체(10) 내측방향으로 절개되어 반원형상을 구비하는 개방부(51)와, 상기 개방부(51) 중 상기 카트리지본체(10) 내측방향 단부에서 상기 하부 부재(40)까지 연장형성되는 배출구 외벽(52)을 포함하는 것은 이미 설명한 바와 같다.

한편 상기 하우징(300)은 상기 카트리지(100)가 수용되도록 중공의 원통형상을 구비한 하우징 본체(320)와, 상기 하우징 본체(320)의 내벽 일 영역에서 돌출되어 상기 개방부(51)의 원호부(51b)(도 5a 참조)에 걸림되는 걸림턱(330)을 포함한다.

상술한 바와 같은 걸림턱(330)에 상기 카트리지(100)가 걸림되어 상기 카트리지(100)가 흔들림없이 상기 하우징(300)과 결합되도록 한다.

상기 걸림턱(330)은 도 13에 나타난 바와 같이 상기 하우징(300) 내벽으로부터 돌출되는 돌출부(331)와 상기 돌출부(331) 일측에서 상기 개방부(51) 내측으로 삽입되는 삽입부(332)를 포함할 수 있다.

본 실시에에서는 상기 돌출부(331)가 상기 하우징(300)의 내벽에서 도면상 수평방향으로 돌출되고, 상기 삽입부(332)는 상기 돌출부(331)의 끝부분에서 도면상 수직방향으로 상측방향으로 형성되어 상기 개방부(51)에 삽입되는 것이 예시된다.

그러나, 상기 걸림턱(330)은 상기 개방부(51)의 원호부(51b)에 걸림되도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 걸림턱(330)이 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

한편 상기 걸림턱(330)의 원주방향(방향 IV) 길이는 상기 원호부(51b)의 원주방향(방향 IV) 길이보다 작도록 하여 상기 개방부(51)의 일 영역만이 상기 걸림 턱(330)에 걸림되도록 하는 것도 가능하다.

이는, 상기 카트리지(100)의 카트리지본체(110)를 하우징(300)에 삽입시키거나 혹은 삽입 후 소정의 위치에 위치하도록 상기 카트리지(100)를 회전시키게 되는데, 상기 개방부(51)에 걸림되는 걸림턱(330)의 원주방향(방향IV)길이가 상기 개방부(51)의 원주방향(방향IV)만큼 되는 경우 상기 카트리지 본체(10)를 회전시킬 수 없기 때문이다.

또한, 앞서 설명된 바와 같이 소변은 상기 개방부(51)를 통해 외부로 배출되는데, 상기 개방부(51)를 걸림턱(330)이 막아버리면 소변이 외부로 배출되지 못하므로 상술한 바와 같이 상기 개방부(51)의 일 영역만이 상기 걸림턱(330)에 걸림되도록 하는 것이다.

한편 앞서 언급된 바와 같이 상기 카트리지본체(10)의 일측면에서 돌출되는 결합 돌기(15)와 상기 결합 돌기(15)가 결합되는 것으로서 상기 하우징(300)의 내측면에 형성되는 삽입 그루브(340)를 포함하여 상기 카트리지본체(10)와 하우징(300)의 결합력을 높이는 것도 가능하다.

이때, 상기 삽입 그루브(340)는 상기 하우징(300)의 내측면 중 상단부로부터 하측방향으로 일정 길이만큼 음각되는 수직 그루브(341)와, 상기 수직 그루브(341) 일측에서 수평방향으로 음각되는 수평 그루브(342)를 포함할 수 있다.

이와 같이 수직 그루브(341)와 수평 그루브(342)를 포함하면, 상기 결합 돌기(15)가 상기 수직 그루브(341)를 통해 하강하면서 상기 카트리지본체(10) 역시 하강하고 상기 결합 돌기(15)가 수평 그루브(342)를 통해 회전하면 상기 카트리지 본체(10)가 같이 회전한다.

즉, 상기 결합 돌기(15)가 상기 수평 그루브(342)까지 삽입되면 상하방향으로 고정되므로 결국 상기 카트리지본체(10)와 하우징(300)과의 결합력이 상승된다.

한편 상기 무수 소변용 카트리지(100)의 저면과 하우징(300)의 바닥면사이에 장치되어 상기 하우징(300)의 배관(310)을 청소하는 브러쉬 어셈블리(800)를 포함하는 것도 가능하다.

즉, 상기 배관(310)에 요석등이 쌓이는 경우 상기 배관(310)이 막히는 경우가 있으므로 상기 요석등을 제거하는 것이 바람직하기 때문이다.

이를 위한 본 발명의 브러쉬 어셈블리(800)는 상기 카트리지(100)에 연동되어 회전되는 회전 디스크(810)와, 상기 배관(310)에 삽입되는 브러쉬(820)와, 상기 회전 디스크(810)와 브러쉬(820)를 연결하는 볼 조인트(830)를 포함할 수 있다.

상기 회전 디스크(810)는 반원 형상의 디스크 본체(811)와, 상기 디스크 본체(811) 중앙에 형성되되 상기 무수 소변기 카트리지(100)에 장치되는 요석 배출캡(C)과 결합되는 캡 연동부(814)와, 상기 디스크 본체(811)의 일측에 구 형상으로 음각된 볼 수용홈(813)를 포함할 수 있다.

도 13에서는 상기 요석 배출캡(C)의 도면 부호를 C로 하였다. 이는 원래 상기 요석 배출캡의 도면 부호는 400이나 본 도면에서는 상기 캡 연동부(814)와 연동될 수 있는 요석 배출캡을 보다 강조하기 위해 상이한 도면 부호를 사용하였다.

한편, 본 실시예에서는 상기 디스크 본체(811)가 원을 반분하는 반원 형상을 가지는 얇은 두께의 원판형상을 구비하는 것이 예시된다.

또한, 상기 디스크 본체(811)의 직선부 두께면에 상기 볼 수용홈(813)이 형성된 것이 예시된다.

그러나 상기 디스크 본체(811)는 후술하는 바와 같이 상기 하우징(300)의 바닥면상에서 회전하며 브러쉬(820)를 전후진시켜 배관(810)내부를 청소하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 디스크 본체(811)가 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

또한, 상기 볼 수용홈(813)의 경우 후술하는 볼 조인트(830)의 볼(832)이 수용되어 자유롭게 회전하도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 볼 수용홈(813)이 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

한편 상기 볼 수용홈(813) 일측에 삽입 그루브(812) 및 상기 삽입 그루브(812)의 일측 단부에 상기 볼(832)이 삽입될 수 있는 측면 그루브(812a)를 형성하는 것도 가능하다.

한편 상기 요석 배출캡(C)과 캡 연동부(814)는 상호 암수 결합되도록 하여 상기 회전 디스크(810)와 요석 배출캡(C)이 상호 연동되도록 하는 것도 가능하다.

본 실시예에서는 상기 요석 배출캡(C)이 다수개의 돌출형상을 구비하고(이를 C1으로 표기) 상기 캡 연동부(814) 역시 이에 대응하여 다수개의 요홈부(814a)가 형성되어 상호 암수 결합되는 것이 예시된다.

그러나, 이는 상기 요석 배출캡(C)과 캡 연동부(814)가 암수결합되는 일 예를 나타내는 데 불과하고 도 16에 나타난 바와 같이 상기 요철 배출캡(C)일측에 길 이가 긴 돌출부가 형성된 또 다른 형상의 요철 배출캡(C2) 및 이에 대응한 캡 연동부(815)를 구비하여 암수결합하는 것도 가능하다.

한편 상기 브러쉬(820)는 두께가 얇은 와이어를 다수번 감아서 형성된 것을 이용할 수 있다.

이때, 상기 브러쉬(820)의 최대한 배관(810)내부에 밀착되도록 형성하여 상기 배관(810)내부에 유동되는 소변의 흐름을 방해하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 볼 조인트(830)는 상기 브러쉬(820)의 일측에서 연장되는 커넥터(831)와, 상기 커넥터(831)의 단부측에 형성되는 한편 상기 볼 수용홈(813)에 결합되는 볼(832)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 볼(832)은 상술한 바와 같이 구 형상으로 음각된 볼 수용홈(813)에 결합되므로 360도 자유롭게 회전할 수 있다.

상기 커넥터(831)는 상기 볼(832)과 브러쉬(820)를 연결하는 것으로서 본 실시예에서는 상기 브러쉬(820)와 유사한 와이어를 사용하되 일측은 상기 브러쉬(820)의 끝부분에서 연장되고 타측은 상기 볼(832)에 연결되는 것이 예시된다.

그러나, 상기 커넥터(831)는 상기 브러쉬(820)와 볼(832)를 연결하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 커넥터(831)가 다른 형상을 구비하는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

이와 같은 구성에 의해 상기 브러쉬(820)가 상기 회전 판(810)의 회전에 의 해 전후진되며, 이에 대해 도 14와 15를 참조하여 설명한다.

상기 도 14와 15는 회전 디스크(810)와 볼 조인트(830) 그리고 브러쉬(820)의 작동관계를 설명하기 위한 개념도로서 필요한 부분만을 도시하였으며, 그 외 부분은 도시를 생략하였다.

도 14에서는 브러쉬(820)가 하우징(300)의 배관(310)내부의 특정위치에 있는 것이 도시된다.

이때, 상기 회전 디스크(810)가 상술한 바와 같은 요석 배출캡(C, 도 13참조)의 회전에 연동되어 같이 회전된다.

도 15에 나타난 바와 같이 예를 들어 반시계방향으로 회전하면 상기 브러쉬(820)는 배관(310)의 외측방향으로 밀려간다.

이때, 상기 볼 조인트(830)의 커넥터(831)은 시계방향으로 회전하게 되며, 이러한 회전은 앞서 설명한 볼(832)이 볼 수용홈(813)내부에서 자유롭게 회전하며 상쇄할 수 있다.

또한 도 15에 나타난 상태에서 회전 디스크(810)를 반대로 회전하면 상기 브러쉬(820)는 도 14에 나타난 상태로 복귀하게 된다.

다시 말해서 상기 요석 배출캡(C)이 장치되어 있는 카트리지(100)를 회전하면 결과적으로 브러쉬(820)를 전후진 이동시켜 배관(810)내부를 청소할 수 있게 된다.

한편 본 실시예에서는 상기 커넥터(831)가 브러쉬(820)의 끝부분에 연결되어 있는 것이 도시된다.

이와 같은 구성에 의해서 브러쉬(820)가 전후진할 때 상기 커넥터(831)가 연결된 측에서는 다소의 변형이 발생할 수 있으나, 상기 브러쉬(820)의 재질을 탄성이 높은 와이어를 사용하는 경우 상술한 변형이 발생하여 원형 그대로 복귀가능하다.

한편 상술한 바와 같이 회전 디스크(810)가 상기 요석 배출캡(C, 도 13참조)과 연동되어 회전되는데, 이때 상기 회전 디스크(810)는 하우징(300)의 바닥면과 접촉하며 회전한다.

그런데, 상기 회전 디스크(810)가 회전할 때 일정한 중심을 유지하지 못하고 회전하는 경우 상기 브러쉬 어셈블리(800)를 정확하게 작동시키지 못하는 경우가 있다.

따라서, 도 17에 나타난 바와 같이 상기 회전 디스크(810)의 저면에 돌출되는 가이드 돌기(816)와 상기 가이드 돌기(816)가 끼움되도록 하우징(300)의 바닥면에 형성되는 가이드 채널(G)을 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 가이드 돌기(816)는 상기 회전 디스크(810)의 회전 궤적과 동일하도록 상기 회전 디스크(810)의 저면에 형성된다.

또한, 상기 가이드 채널(G)은 상기 가이드 돌기(816)와 동일 곡률을 가지는 것으로서 하우징(300)의 바닥면에 형성된다.

이러한 구성에 의해 상기 가이드 돌기(816)가 상기 가이드 채널(G)에 끼움되어 회전하게 되므로 상기 회전 디스크(810)의 회전이 설계된 중심에서 회전할 수 있게 되고 이에 의해 브러쉬 어셈블리(800)의 정밀한 제어가 가능해진다.

한편 본 실시예에서는 상기 가이드 돌기(816)가 사각형 단면을 가지는 곡면 바아 형상을 구비하며 가이드 채널(G)은 동일 단면이되 한 쌍의 곡면 바아를 가지는 것이 예시된다.

그러나 상기 가이드 돌기(816)와 가이드 채널(G)은 상호 암수결합하여 회전 디스크(810)의 회전 중심을 유지하도록 하는 것으로서 이러한 목적을 달성하는 한 상기 가이드 돌기(816)와 가이드 채널(G)이 다른 형상을 구비하더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

도 1은 종래 기술에 따른 무수 소변기용 카트리지의 절단 사시도이다.

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 예에 따른 무수 소변기용 카트리지의 사시도이다.

도 3은 상기 도 2를 다른 쪽에서 바라본 사시도이다.

도 4는 상기 도 2의 평면도이다.

도 5a 내지 도 5c는 도 2의 각 실시예에 따른 단면 구성도이다.

도 6은 상기 도 2에 보인 카트리지를 구성하는 하부 부재의 저면 사시도 및 요석 배출캡의 예시적인 실시예를 보인 사이도이다.

도 7은 상기 도 2에 보인 무수 소변기용 카트리지가 하우징에 내장된 모습을 보인 사용상태 단면도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지의 요부 단면도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지의 요부 단면도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지의 요부 분해 사시도이다.

도 11은 상기 도 10의 결합 단면도이다.

도 12는 상기 도 2에 보인 카트리지에 커버기가 결합되는 모습을 보인 분해 사시도이다.

도 13은 본 발명의 카트리지와 하우징을 분리하여 도시한 분리 사시도이다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 브러쉬 어셈블리의 작동을 설명하는 개념도이 다.

도 16은 상기 브러쉬 어셈블리의 다른 실시예에 대한 분리 사시도이다.

도 17은 본 발명의 가이드 돌기 및 가이드 채널을 도시하는 분리사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 카트리지 본체 20 : 상부 부재

30 : 격리판 40 : 하부 부재

45 : 요석 배출부 46 : 연장부

50 : 배출구 60 : 흐름감속수단

70 : 차단제 100 : 카트리지

200 : 커버기 300 : 하우징

310 : 배관 400 : 요석 배출캡

Claims (14)

1. 카트리지본체;와, 상기 카트리지본체의 상부에 위치하고, 소변이 유입되는 입구가 형성된 상부 부재;와, 상기 카트리지본체의 내부에 설치되어, 소변이 인입되는 인입공간;과 소변이 배출되는 배출공간으로 구획하는 격리판;과, 상기 카트리지본체의 하부에 위치한 하부 부재; 및 소변이 외부로 배출되는 배출구;를 가지는 무수 소변기용 카트리지로서,

   상기 하부 부재에 형성되고 요석이 배출되는 요석 배출부와, 상기 요석 배출부를 개폐하는 요석 배출캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 카트리지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 요석 배출부는 하부 부재의 바닥판으로부터 상향 또는 하향 연장된 연장부를 포함하고, 상기 요석 배출캡은 상기 연장부에 분리 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 카트리지.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 하부 부재는 바닥판의 저면에 끼움 홈이 형성되고, 상기 요석 배출캡은 요석 배출부에 끼워지는 패킹부와, 상기 바닥판의 끼움 홈에 끼워지는 끼움 돌기가 형성되어 있으며, 상기 요석 배출캡은 탄성체인 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 카트리지.
4. 제1항에 있어서,

   상기 요석 배출캡은 하부 부재의 바닥판에 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 카트리지.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 인입공간에는 요석의 흩어짐을 방지하는 흐름감속수단이 설치되고, 상기 흐름감속수단은 제1경사판과 제2경사판을 포함하며, 상기 제1경사판은 격리판과 연결되고, 상기 제2경사판은 제1경사판의 하부에 위치하되 카트리지본체의 벽과 연결되어, 상기 제1경사판과 제2경사판은 지그재그 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 카트리지.
6. 제1항에 있어서,

   상기 배출구는 상기 카트리지본체의 외벽 일 영역에서 상기 카트리지본체 내측방향으로 절개된 개방부와,

   상기 개방부 중 상기 카트리지본체 내측방향 단부에서 상기 하부 부재까지 연장형성되는 배출구 외벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 카트리지.
7. 제6항에 있어서,

   상기 배출구 외벽이 상기 개방부 중 상기 카트리지본체 내측방향 단부에서 상기 카트리지본체의 상부측으로 연장된 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 카트리지.
8. 제1항에 기재된 무수 소변용 카트리지와 상기 무수 소변용 카트리지가 수용된 하우징을 포함하는 무수 소변기용 배출장치로서,

   상기 카트리지본체는 원통형상을 구비하고,

   상기 배출구는 상기 카트리지본체의 외벽 일 영역에서 상기 카트리지본체 내측방향으로 절개되어 반원형상을 구비하는 개방부와, 상기 개방부 중 상기 카트리지본체 내측방향 단부에서 상기 하부 부재까지 연장형성되는 배출구 외벽을 포함하며,

   상기 하우징은 상기 카트리지가 수용되도록 중공의 원통형상을 구비한 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 내벽 일 영역에서 돌출되어 상기 개방부의 원호부에 걸림되는 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 배출 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 걸림턱은 상기 하우징 내벽으로부터 돌출되는 돌출부와 상기 돌출부 일측에서 상기 개방부 내측으로 삽입되는 삽입부를 포함하되,

   상기 걸림턱의 원주방향 길이는 상기 원호부의 원주방향 길이보다 작도록 하 여 상기 개방부의 일 영역만이 상기 걸림턱에 걸림되도록 하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 배출 장치.
10. 제8항에 있어서,

    무수 소변용 카트리지의 저면과 하우징의 바닥면사이에 장치되어 상기 하우징의 배관을 청소하는 브러쉬 어셈블리를 더 포함하되,

    상기 브러쉬 어셈블리는 상기 카트리지에 연동되어 회전되는 회전 디스크와,

    상기 배관에 삽입되는 브러쉬와,

    상기 회전 디스크와 브러쉬를 연결하는 볼 조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 배출 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 회전 디스크는 반원 형상의 디스크 본체와, 상기 디스크 본체 중앙에 형성되되 상기 무수 소변기 카트리지에 장치되는 요석 배출캡과 결합되는 캡 연동부와, 상기 디스크 본체의 일측에 구 형상으로 음각된 볼 수용홈를 포함하고,

    상기 볼 조인트는 상기 브러쉬의 일측에서 연장되는 커넥터와, 상기 커넥터의 단부측에 형성되는 한편 상기 볼 수용홈에 결합되는 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 배출장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 요석 배출캡과 상기 캡 연동부는 암수 결합되는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 배출장치.
13. 제8항에 있어서,

    상기 카트리지본체 일측에서 돌출되는 결합 돌기와, 상기 결합 돌기가 삽입되는 것으로서 상기 하우징 내측에 형성되는 삽입 그루브를 더 포함하되,

    상기 삽입 그루브는 상기 하우징의 내측면 중 상단부로부터 하측방향으로 일정 길이만큼 음각되는 수직 그루브와, 상기 수직 그루브 일측에서 수평방향으로 음각되는 수평 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 배출장치.
14. 제11항에 있어서,

    상기 회전 디스크의 저면에 돌출되되 상기 회전 디스크의 회전 궤적과 동일하도록 형성되는 가이드 돌기와,

    상기 하우징의 바닥면에 형성되는 것으로서 상기 가이드 돌기와 동일 곡률을 가지는 한 쌍의 가이드 채널을 더 포함하여,

    상기 가이드 돌기가 상기 가이드 채널에 끼움된 상태에서 상기 회전 디스크가 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 무수 소변기용 배출장치.

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