KR101243671B1 - 내부 배수트랩의 체결부가 몸체 외부로 노출되지 않는 변기 - Google Patents

Abstract

측면의 적어도 일부 영역이 중공의 이중벽(11)으로 형성된 변기본체(10)와, 상기 이중벽(11) 중 외측벽을 제외하고 내측벽에만 선택적으로 형성되는 직경 7mm~30mm 범위의 끼움구멍(12), 상기 변기본체의 배수구와 건물의 바닥배수구 사이를 연결하는 분리식트랩(20)을 포함하여 구성된 변기가 개시된다. 본 발명에서 핵심구성인 연질의 브라켓(30)은 일단이 변기본체(10) 내부에서 끼움구멍(12)에 억지끼움되고, 타단이 분리식트랩(20)에 볼트(21)로 체결되는 구조이며, 이때 브라켓(30)의 일단에는 끼움구멍(12)에 수평방향으로 끼워지는 연질의 고정후크(31)가 형성되고, 브라켓(30)의 타단에는 볼트(34)가 삽입되는 다공판(32)이 형성된 것이 특징이다. 본 발명은 변기에 분리식 배수트랩을 장착할 때 몸체측면 이중벽의 내측부분만을 이용한 간단한 억지끼움구조에 의하여 내부 분리식 트랩의 체결부가 외부로 노출되지 않아 변기외관이 매우 좋을 뿐 아니라 변기설치 작업성도 향상되는 장점이 있다. 또한 변기와 트랩 간 체결 후에도 브라켓의 수직면에 의해 트랩체결부의 수직방향 누름힘이 유지되면서 변기몸체와 트랩 사이에 적정한 수평유격이 확보되어 결과적으로 변기 설치후에도 몸체에 가해지는 충격에 영향을 덜 받고 트랩과 배수구사이의 양호한 결합상태를 꾸준히 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

내부 배수트랩의 체결부가 몸체 외부로 노출되지 않는 변기{Toilet which has a drain trap assembly that is not exposed fixed part to the outside}

본 발명은 분리식 배수트랩을 장착한 변기에 관한 것으로, 구체적으로는 트랩과 변기 사이의 체결부가 변기 밖으로 노출되지 않는 내측벽 끼움식으로 구성되어 변기의 외관과 설치 작업성을 향상시킨 트랩체결구조에 관한 것이다.

전형적인 도기 제조 공정을 따르는 변기 제조과정에 있어 과거에는 몸체와 배수트랩을 모두 하나의 도기 재질로 일체 성형하여 왔다. 그러나 최근에는 제조원가 절감을 위하여 몸체 형상 중, 복잡한 S자형 관으로 이루어진 배수트랩은 생략하고 생략된 배수트랩은 성형이 쉬운 PVC 등 합성수지 재료로 따로 만들어 조립하는 분리식 배수 트랩의 채용을 점차 늘리는 추세이다.

이는 변기 제조원가의 상당부분을 차지하는 몸체의 도기성형비용을 크게 절감하는 좋은 설계방법이나, 반면 분리식 트랩을 변기몸체와 바닥배수구 양쪽에 연결하고 체결하는 과정에서 트랩이 흔들리기 쉬워 설치가 어렵고, 위아래 배수구에 단단하게 끼워지지 않으면 누수 가능성이 높아지는 약점도 안고 있다. 이에 따라 분리식트랩과 변기몸체 사이의 체결구조, 그리고 분리식트랩과 바닥배수구 사이를 연결하는 체결구조에서 신뢰성을 좀 더 높일 수 있는 다양한 시도가 이루어지고 있다.

아래 선행기술문헌 (1)은 변기몸체와 건물의 바닥 배수구 사이를 연결하는 전형적인 분리식 트랩의 기술구성을 보여준다. 도기 재질로 이루어진 변기몸체의 배출구와 바닥배수구를 연결하는 트랩은 체결볼트의 삽입위치 미세조절이 가능한 다공판이 트랩 좌우로 수직 배치되어 있으며 바닥배수구에 트랩의 유출구를 끼운 다음 몸체 외부에서 다공판 쪽으로 나사못을 박아서 고정하는 구조이다. 이 과정에서 변기몸체 배출구쪽 트랩유입구와, 바닥배수구쪽 트랩유출구에는 패킹부재인 씰(Seal)이 추가됨은 당연하다.

(1) 등록실용신안 20-0329809 변기용 접속유닛 (2) 등록 특허 10-0903358 시공이 용이한 양변기 (3) 공개실용신안 20-2010-0007500 변기용 배수트랩

상기 문헌(1)은 변기몸체와 트랩 사이를 금속의 나사못으로 체결하는 까닭에 체결도중이나 체결 후 사용 중에 몸체의 도기재질이 금속 나사못의 뾰족한 부분에 마모되어 헐거워지거나, 또는 충격적인 국부하중이 집중되어 도기에 금이 가는 등 파손이 일어나기 쉽다.

이를 보완한 것이 문헌(2)인데, 문헌(2)는 몸체도기에 넓은 면적의 구멍을 뚫고 합성수지제 커버와 캡을 단순 끼움식으로 몸체도기에 삽입하여 커버에 마련된 체결공으로 볼트를 삽입하여 트랩과 연결하는 구성이다. 이는 강한 체결응력을 갖는 작은 크기의 체결부품인 볼트는 합성수지 부분에만 할당하고, 약한 체결응력을 갖는 큰 크기의 체결부품인 끼움부재는 도기쪽에 할당하여 결과적으로 양자가 동등한 체결강도를 가지면서도 도기 쪽에는 작은 체결응력만이 발생하도록 하여 마모나 파손이 생기지 않도록 한 좋은 체결구조이다. 반면에 끼움부재 중 하나인 합성수지제 캡이 변기측면에 그대로 노출되는 단점이 있다. 이는 전체적으로 우아한 도자기 이미지를 변기에 부여하는 데 있어 미관상 뚜렷한 결점으로 작용하며 결과적으로 변기의 상품성, 즉 고급감을 저해하는 단점이 있다.

문헌(3)은 위 문헌(2)의 단점을 보완하고자 고안된 것으로, 분리식 트랩에는 단지 트랩유입구쪽 체결부와 트랩유출구쪽 체결부만이 형성되어 있을 뿐, 변기 측면 쪽으로는 어떠한 체결부위도 노출되지 않게 하고 있다. 이는 일견 간단하면서도 효과적일 듯하나 실제로는 트랩이 자신의 상단 유입구쪽 체결부에 의해서만 변기몸체와 결합되어 실질적으로 충분한 체결고정이 되지 못하는 것이며 트랩에는 작은 힘만 가해져도 위로 젖혀지거나 옆으로 흔들리기 쉽고, 결과적으로 설치작업시 바닥배수구에 정확하고도 강하게 트랩을 끼우기가 무척 어렵다.

게다가 최근의 분리식 트랩은 보통 아래 부분이 변기측면으로부터 단단히 고정 지지되면서 트랩과 바닥배수구 사이의 결합은 단지 패킹부재에 의한 억지끼움 방식이 주로 사용되는 반면, 아래부분이 고정되지 않아 바닥배수구와 트랩유출구 사이에 추가 체결이 반드시 필요한 문헌(3)은 체결과정에서 이미 바닥에 놓여진 변기의 뒤쪽(벽에 막혀 있다)으로 손을 집어넣어 눈으로 보지 못한 채 볼트 조임해야 하므로 설치작업성이 극히 나쁜 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같이 통상의 분리식 트랩을 채용한 변기에 있어서 외관을 개선하면 설치작업성이 나쁘고, 설치작업성을 개선하면 외관이 좋지 않은 종래기술의 한계 및 그에 따른 변기 상품성 저하를 동시에 극복하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 착안은 다음과 같다.

우선, 통상적으로 사용되는 변기몸체 성형법 중 하나로써 변기 측면의 벽체를 성형할 때, 트랩이 고정될 수 있는 부분을 중공식 벽체로 구성한다. 중공식 벽체는 몸체성형과정에서 도기 재질의 벽체 내부를 비워낸 것으로써 이는 형틀의 구조나 형틀의 배치에 따라서 재료와 물의 양을 적절히 조절하면 경화되는 도중에 벽체 내부에 자연스럽게 공극이 생기는 원리를 이용한 것이다.

중공의 이중벽 도기 성형기술은 통상적으로 변기몸체에서 두께를 늘리고 싶은 부분이 있을 때 불필요한 재료의 낭비를 막고 중량의 감소는 물론 적절한 강도도 확보할 수 있는 통상적인 성형기술이며, 당해 기술분야에서 널리 쓰이는 주지관용 기술에 해당하나 본 발명은 이중벽 중 외부에서 보이지 않는 내측벽 만을 체결 지지면으로 이용한다는 점에서 독특한 기술적 착안이 있다.

다음으로 본 발명만의 또 다른 고유한 기술적 특징으로, 상기 중공의 이중벽에서 내측벽에만 선택적으로 끼움구멍(12)을 뚫고 여기에 트랩 체결용 브라켓(그 중에서도 고정후크)이 끼워지게 한 구조가 있다. 이는 끼워진 브라켓의 끝 부분이 변기 외부에서 보이지 않게 함은 물론 억지끼움결합을 유발하는 충분한 직경을 가진 고정후크(Fixing Hook)에 의해 간단한 끼움식 브라켓으로도 트랩을 지지 고정하는데 충분한 지지부 역할을 할 수 있도록 하였다.

상기 억지끼움 과정에서 브라켓(30)의 고정후크(31)가 도기를 파손하지 않도록 브라켓은 일부 또는 전체가 연질의 재료로 만들어 질 수 있다. 이때 본 발명에서 말하는 연질의 브라켓 재료라 함은 금속이나 도기재질에 필적하는 아주 단단한 것만을 제외한 의미의 연질재료를 말하며, 다시 말해 약간의 표면탄력을 보유하고 강한 힘에 의해 미소한 변형이 가능한 합성수지(ABS수지 등) 정도의 재질특성을 말한다. 즉 본 발명의 연질 재료란 도기의 경도와 비교되는 관점에서의 연질을 말하며 체결 후 결합유지상태가 훼손될 정도로 신축성 있는 재료(고무 등)를 의미하는 것은 아니다.

마지막으로 본 발명의 고유한 기술적 특징으로써 트랩의 체결강도는 떨어뜨리지 않으면서 설치작업성은 향상시킬 수 있는 각 체결 연결면의 배치와 유격발생 정도를 들 수 있다.

본 발명에서 브라켓(30)은 고정후크(31)부분이 몸체 내측면두께보다 약간 더 긴 구성, 즉 몸체측면에 대해서 수평방향으로 약간의 유격이 있도록 설계될 수 있으며, 또한 브라켓의 다공판(32)는 다공판(32)은 상기 고정후크(31)의 중심축에서 체결용 볼트길이의 절반 이상 높이만큼 떨어져서 수평으로 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여 수직방향의 볼트(34) 조임으로 커버할 수 없는 수평방향의 미소한 유격과, 볼트(34) 길이를 넘어서는 수직방향의 2단 높이조절 기능이 확보된다.

본 발명은 도기재질이 아닌 분리식 트랩을 채용했음에도 불구하고 변기몸체 외부로 어떠한 체결부도 노출되지 않는 외관상 뚜렷한 장점이 있으며, 달리 말하면 노출되지 않는 체결구조로도 분리식 트랩의 하단부가 변기 몸체에 견고하게 고정될 수 있어 바닥배수구와의 결합 및 기밀상태 유지가 용이한 장점이 있다.

또한 본 발명은 연질 브라켓에 의한 간단한 억지끼움식 이어서 끼움축(고정후크)의 회전과 끼움축의 깊이 조절, 수평다공판의 위치조절에 따른 조립유연성이 뛰어나다. 따라서 몸체 도기에 가해지는 스트레스가 적고 충격적인 외력에 의해 변기몸체가 약간씩 흔들릴 때에도 그에 알맞은 충분한 체결유격이 발생하여 장기적으로 트랩결합부의 손상을 막는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 변기의 내외부 전체를 나타낸 외형사시도
도 2는 본 발명 변기에서 분리식트랩과 브라켓 등을 조립하기 전의 분해사시도
도 3은 본 발명 변기에서 분리식트랩이 체결된 상태의 저면도와 정면 단면도
도 4는 본 발명 변기에서 분리식트랩이 체결된 상태의 측면 절개도
도 5는 본 발명 변기 중 분리식트랩과 브라켓의 다양한 결합조건을 따로 도시한 사시도
도 6은 본 발명 변기 중 브라켓과 내측벽 간 유격확보 구조를 따로 나타낸 단면도

상술한 본 발명의 과제 해결수단을 기술적으로 뒷받침하기 위하여 도면에 포함된 본 발명의 일 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

다만 아래의 특정 실시예에서 특정 전문용어를 포함한 구성요소들과 이들의 결합구조가 본 발명에 포괄적으로 내재된 기술적 사상을 제한하는 것은 아니다.

도 1, 도 2는 본 발명 변기의 내외부 전체를 나타낸 외형사시도이다. 도면에서 변기의 외부형상은 특별한 제한이 없으며 단지 본 발명의 적용조건을 만족하도록 성형되면 된다. 본 발명의 적용조건이란 변기 본체(10)에서 측면의 적어도 일부 영역이 중공의 이중벽(11)으로 형성된 것을 말한다. 이는 상기 이중벽(11) 중 외측벽을 제외하고 내측벽에만 끼움구멍(12)을 선택적으로 형성하기 위한 것이다. 도면에서 보이는 분리식트랩(20)은 상기 변기본체의 배수구와 건물의 바닥배수구 사이를 연결하게 된다.

도 2를 살펴보면 연질의 브라켓(30)은 그 일단이 변기본체(10) 내부에서 상기 끼움구멍(12)에 억지끼움되고, 그 타단이 분리식트랩(20)에 볼트(34)로 체결되는 구조이며 구체적으로 상기 브라켓(30)의 일단에는 상기 끼움구멍(12)에 수평방향으로 끼워지는 연질의 고정후크(31)가 형성되고, 상기 브라켓(30)의 타단에는 상기 볼트(34)가 삽입되는 수평의 다공판(32)이 형성되어 있다.

도 3은 본 발명 변기에서 분리식트랩이 체결된 상태의 저면도와 정면 단면도를 나타낸 것이다. 도면을 참조하면 고정후크(31)은 내측벽(11-내측벽)에만 끼워져 끝부분이 이중벽 내부공극에 노출되고 외측벽 쪽에는 닿지 않는 것을 볼 수 있다.

이 상태로 적절한 결합력을 유지하기 위해서 끼움구멍(12)의 내경과 고정후크(31)의 외경은 대략 7mm~50mm 범위로 설정될 수 있다. 이것은 내측벽의 두께에 따라서 최적의 설치작업성과 최고의 억지끼움 강도가 확보될 수 있도록 적절히 조절한다.

도 4는 본 발명 변기에서 분리식트랩이 체결된 상태의 측면 절개도이다. 트랩의 하단부가 왜 내측벽(11-내측벽)에 강하게 고정되어야 하는지 그 필요성을 잘 보여주고 있다. 설치작업자는 변기 본체를 건물 바닥에 시공할 때 먼저 분리식트랩(20)의 유입구(21)를 변기몸체의 배수구와 강하게 끼워 결합하고, 분리식트랩, 구체적으로 트랩(20) 아래부분에 형성된 가로대를 볼트(34)를 이용하여 변기 내측벽(11)에 끼워진 브라켓(30)의 다공판(32)에 결합한다. 그 다음 변기를 통째로 들어 건물의 바닥배수구쪽에 끼우게 되는데 끼움과 동시에 씰링(Sealing) 기능도 확보되어야 한다. 따라서 트랩고정 과정에서 트랩유출구(22)부분의 고정이 단단하지 않으면 유출구(22) 부분이 미소하지만 자유단처럼 휘청대면서 바닥배수구에 정확하면서도 강하게 끼워지기 어려운 것이다.

도 5는 본 발명 변기 중 분리식트랩과 브라켓의 다양한 결합조건을 따로 도시한 것이다. 도5 하단을 살펴보면 다공판(32)에는 볼트삽입공(33)이 수평으로 배열되어 있으며 이러한 구조로 인해 다공판(32)은 일정범위에서 자유롭게 수평 이동하면서 브라켓(30)의 위치조절을 돕는다. 통상의 다공판(32)에는 볼트삽입공(33)들이 모두 수직으로 배열되어 내측벽에 직접 접하는 것을 감안하면 본 발명의 수평 다공판은 훨씬 다양한 수평위치조절 가능폭을 가질 수 있는 것이며 이는 고정후크(31)를 가진 브라켓(30)의 독특한 ㄱ 자형 구조에 기인하는 것이다.

또한 브라켓(30)은 내측벽에 끼워진 상태에서 상기 고정후크(31)를 중심으로 회전가능한 구조인데 이는 도 5 상단에서 보는 바와 같이 180° 회전하면서 브라켓을 거꾸로 끼울 수 있다. 따라서 브라켓 자체의 끼움높이 조절이 가능하다. 브라켓의 회전을 의미 있게 만드는 것은, 회전중심축에서 일정거리 떨어져 형성된 수평의 다공판(32) 인데 다공판(32)은 상기 고정후크(31)의 회전 중심축에서 5~30mm 범위로 떨어져서 바람직하게는 수평으로 형성되도록 한다. 예를 들어 10mm 떨어져서 형성된 경우에는 브라켓을 바로 끼우거나 뒤집어 끼울 때 20mm의 높이 차가 발생하게 된다. 이는 통상의 체결용 볼트(34) 길이를 넘어서는 폭으로 적절한 길이의 볼트를 사용하면서도 트랩(20)을 다양한 크기의 변기몸체에 고정할 수 있는 것은 물론 다공판을 아래쪽으로, 또는 위쪽으로 돌려서 볼트를 끼울수 있어 바닥배수구의 다양한 높이에도 잘 적응할 수 있음을 의미한다. 다시 말해 볼트길이 + 다공판높이변화량 = 변기몸체 측면하단 대비 트랩유출구의 높이조절 가능 범위가 된다.

도 6은 본 발명 변기 중 브라켓과 내측벽 간 유격확보 구조를 따로 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하면 고정후크(31)는 상기 끼움구멍(12)에 끼워진 채로 수평방향으로 이동되면서 지지 가능한 형상으로 구성된 것을 알 수 있는데 이는 고정후크가 끼움방향으로 수평유격이 있어 다공판에 볼트를 약간 잘못 끼워도 잘 고정되며(작업성 향상), 변기몸체와 트랩간의 적정한 유격을 확보하여 트랩 체결 후에도 트랩과 배수구사이의 안정된 결합상태를 도모한 것(완충력 향상)을 알 수 있다.

도 5, 6을 종합하면 본 발명은 변기에 분리식 배수트랩을 장착할 때 몸체측면 이중벽의 내측부분만을 이용한 간단한 억지끼움구조에 의하여 내부 분리식 트랩의 체결부가 외부로 노출되지 않아 변기외관이 매우 좋을 뿐 아니라 그 설치자유도도 매우 높아 변기설치 작업성도 향상되는 것을 알 수 있다.

또한 변기와 트랩 간 체결 후에도 브라켓의 수직면에 의해 트랩체결부의 수직방향 누름힘이 유지되면서 변기몸체와 트랩 사이에 적정한 수평유격이 확보되어 결과적으로 변기 설치후에도 몸체에 가해지는 충격에 영향을 덜 받고 트랩과 배수구사이의 양호한 결합상태를 꾸준히 유지할 수 있음을 알 수 있다.

이상 본 발명이 구체화된 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예에만 국한되지 않는다.

다시 말해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 명세서 및 도면이 내포하고 있는 기술적 사상을 활용하여 필요에 따라 본 발명의 명세서 및 도면에 미처 포함되지 않은 단순 변경 및 간단 확장 사례를 구현할 수도 있으나, 이 또한 이하의 청구범위로 표현되는 본 발명 기술적 사상의 범위에 자명하게 포함된다.

본 발명은 변기의 트랩고정 구조에 한정해서 기술하고 있으나, 본 발명의 확장된 형태로써 예컨대 변기내부에 중량부품(펌프, 밸브 등)을 고정할 필요가 있을 때 베이스가 되는 부분을 적절한 이중벽 구조로 만들고 다수의 브라켓을 삽입하여 브라켓과 중량부품 사이를 볼트로 고정할 수 있다. 따라서 변기외부 면은 매끈한 상태로 외관을 살리면서 변기내부 공간에는 무겁고 진동이 큰 다양한 기계부품을 고정하고자 할 때에도 요긴하게 활용될 수 있다.

10: 변기본체
11: 이중벽
12: 끼움구멍
20: 분리식트랩
21: 트랩유입구
22: 트랩유출구
30: 브라켓
31: 고정후크
32: 다공판
33: 볼트삽입공
34: 볼트

Claims (3)

1. 측면의 적어도 일부 영역이 중공의 이중벽(11)으로 형성된 변기본체(10);
   상기 이중벽(11) 중 외측벽을 제외하고 내측벽에만 선택적으로 형성되는 끼움구멍(12);
   상기 변기본체의 배수구와 건물의 바닥배수구 사이를 연결하는 분리식트랩(20); 및
   일단이 상기 변기본체(10) 내부에서 상기 끼움구멍(12)에 억지끼움되고, 타단이 상기 분리식트랩(20)에 볼트(34)로 체결되는 연질의 브라켓(30);을 포함하여 구성되고,
   상기 브라켓(30)의 상기 일단에는 상기 끼움구멍(12)에 수평방향으로 끼워지는 연질의 고정후크(31)가 형성되고, 상기 브라켓(30)의 상기 타단에는 상기 볼트(34)가 삽입되는 다공판(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 변기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 끼움구멍(12)의 내경 또는 상기 고정후크(31)의 외경은 직경 7mm~50mm 범위이며,
   상기 고정후크(31)는 상기 끼움구멍(12)에 끼워진 채로 수평방향으로 이동되면서 지지 가능한 형상으로 구성되고,
   상기 다공판(32)에는 볼트삽입공(33)이 수평으로 배열된 것을 특징으로 하는 변기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 브라켓(30)은 상기 고정후크(31)를 중심으로 회전가능하며,
   상기 다공판(32)은 상기 고정후크(31)의 회전 중심축에서 5mm~30mm 범위로 떨어져서 형성되는 것을 특징으로 하는 변기.

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