KR101282339B1 - 절수형 양변기의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배출구(12)를 지닌 본체(10)와 레버(22)를 지닌 수조(20)로 이루어지고, 수조(20)의 세척수를 본체(10)에 공급하는 양변기에 있어서: 상기 본체(10)의 배출구(12)에 연결되어 상하운동 가능하게 배출유로를 형성하는 가변배출관(36); 및 상기 레버(22)의 작동에 연동하여 상기 가변배출관(36)의 일시적 하강으로 원활한 배출을 유발하는 작동수단(40)을 포함하여 이루어진다.
이에 따라, 부구 방식 또는 스프링 방식의 가변배출관을 가진 양변기는 부구 방식 또는 스프링 방식으로 가변배출관을 가진 비교적 간단한 구조의 양변기에 작동 레버를 누르면 가변배출관이 하강하여 최소량의 물로 도기를 세척하고 분뇨를 배출하며, 분뇨 배출 후 부구 또는 스프링에 의해 다시 가변배출관이 상승하면 원래 봉수 높이를 유지하며 S트랩에 고인 물에 의해 악취의 역류를 차단하는 효과가 있다.

Description

절수형 양변기의 구조{Construction of a toilet stool for saving water}

본 발명은 절수형 양변기의 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 부구 방식 또는 스프링 방식으로 가변배출관을 가진 비교적 간단한 구조의 양변기에 작동 레버를 누르면 가변배출관이 하강하여 최소량의 물로 도기를 세척하고 분뇨를 배출하며, 분뇨 배출 후 부구 또는 스프링에 의해 다시 가변배출관이 상승하면 원래 봉수 높이를 유지하며 S트랩을 사용하여 악취의 역류를 차단하는, 가변배출관을 가진 절수형 양변기의 구조에 관한 것이다.

국가의 물 절약 수요관리 정책의 일환으로 공공기관은 물론 일반 업소에 양변기용 절수기의 설치를 강제화하는 법적조치가 추진되고 있다. 이러한 추세에 부응하기 위한 종래의 양변기 절수방식은 상수와 폐수를 혼용하는 방식이거나 대변과 소변시 물의 양을 변동하는 방식이 주류를 이루고 있다. 전자의 예로서 한국 등록실용신안공보 제0265940호가 알려져 있고, 후자의 예로서 한국 공개실용신안공보 제1999-0035544호의 “양변기의 절수장치”가 알려져 있다.

일반적으로 양변기는 분뇨배출구에서 올라오는 악취나 분뇨의 원할한 세척을 위해 변기 요부에 일정량의 물을 저수하는 사이폰(syphon)의 원리가 이용되고 있다. 이러한 사이폰 원리는 역 U자관내의 수위와 변기내의 수위가 평형을 이룰때는 물이 정체상태인 반면, 변기내의 수위가 갑자기 높아지면 변기내의 압력 상승이 동반되면서 상대적으로 저압 상태인 사이폰관과의 압력차에 의해 변기내의 물이 배출된다.

양변기는 사이펀(syphon) 방식과 워시 다운 방식을 사용한다.

사이폰식 양변기는 사이폰관 직경을 감안하여 통상 6~12ℓ 정도의 물이 변기내로 투입되어야만 분뇨의 원할한 배출이 이루어지게 되므로 물 소모량이 많고 분뇨 배출시 사이펀(syphon) 작용에 의해 소음이 발생하는 단점이 있었다.

사이펀 방식의 양변기는 채식 위주의 식습관을 가진 우리나라에서 사용되며 주로 한국, 미국, 일본 등의 국가에서 사용되고, 봉수 높이 유지 및 악취 역류 방지를 위해 사용되는 사이펀관은 원형의 봉수 면적(유수면)이 넓어 오물 부착이 적으나 막힐 우려가 있으며, 냄새 역류 방지 및 악취 제거, 완전 세척을 위해 평균 1회 9~13ℓ의 많은 물이 사용된다.

워시 다운 방식의 양변기는 육식 위주의 식습관을 가진 유럽 국가들이 주로 사용하며, 봉수 면적이 적어 오물이 부착되는 단점이 있으므로 2회 이상 세척이 요구되고, 물을 절약하는 절수 효과가 있다.

그러나, 상기한 선행특허와 같이 이중으로 관리하는 방식에 의하면 근본적으로 양변기는 물 사용량을 줄이는데 한계가 있으므로 절수를 위한 실효성을 유지하기 곤란한 단점이 있다.

이외에 한국 등록특허공보 제0425419호의 “가변식 사이폰 관을 구비한 절수형 수세식 변기”가 알려져 있다. 이는 변기통의 배출구와 분뇨배출 관에 각각 주름 관에 의해 연결된 가변사이폰 관; 상기 변기통의 급수로와 상기 가변 사이폰 관과 각각 연통되어 급수시 인장되고 배출시 스프링에 의해 복원되는 상부 주름 관; 주름관의 인장 및 복원 시 안내하는 가이드 바; 가이드 바가 관통되게 결합됨과 동시에 상기 상부 주름관의 밑판과 연결 바에 의해 연결된 횡 바; 상기 횡 바의 외부에 회전가능하게 설치되어 가변 사이폰 관의 자유단을 지지하는 롤러; 상기 횡 바를 탄력지지하면서 횡 바를 원상태로 복원해주는 역할을 하는 복원 스프링; 을 포함하는 구성을 요지로 한다.

이러한 방식에 의하면 물 사용량을 상당히 절감할 수 있기는 하지만 전반적 구조의 복잡성과 가변 사이폰 관의 크기로 인하여 작동 신뢰성을 유지하기 곤란할뿐더러 작동 과정에서 악취가 유입될 우려가 크다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 부구 방식 또는 스프링 방식으로 가변배출관을 가진 비교적 간단한 구조의 양변기에 작동 레버를 누르면 가변배출관이 하강하여 최소량의 물로 도기를 세척하고 분뇨를 배출하며, 분뇨 배출 후 부구 또는 스프링에 의해 다시 가변배출관이 상승하면 원래 봉수 높이를 유지하며 S트랩을 사용하여 악취의 역류를 차단하는, 가변배출관을 가진 절수형 양변기의 구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 배출구를 지닌 본체와 레버를 지닌 수조로 이루어지고, 수조의 세척수를 본체에 공급하는 양변기에 있어서: 상기 본체의 배출구에 연결되어 상하운동 가능하게 배출유로를 형성하는 가변배출관; 및 상기 레버의 작동에 연동하여 상기 가변배출관의 일시적 하강으로 원활한 배출을 유발하는 작동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 가변배출관은 상하부유연관을 개재하여 배출구에서 S트랩으로 유로를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따르면 상기 상하부유연관은 내마모성 고무소재의 주름관을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제1실시예로써 상기 작동수단은 수조에 설치되는 파이프와, 파이프에 승하강되도록 설치되는 부구와, 부구와 가변배출관을 연결하는 와이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제2실시예로써 상기 작동수단은 본체와 가변배출관 사이에 설치되는 스프링과, 본체에 회전 가능하게 설치되는 롤러와, 레버와 가변배출관 사이에 롤러를 개재하여 설치되는 와이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 부구 방식 또는 스프링 방식의 가변배출관을 가진 양변기는 부구 방식 또는 스프링 방식으로 가변배출관을 가진 비교적 간단한 구조의 양변기에 작동 레버를 누르면 가변배출관이 하강하여 최소량의 물로 도기를 세척하고 분뇨를 배출하며, 분뇨 배출 후 부구 또는 스프링에 의해 다시 가변배출관이 상승하면 원래 봉수 높이를 유지하며 S트랩에 고인 물에 의해 악취의 역류를 차단하여 비데 위생을 지키고 물을 절감하며 도기 세척을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 부구 방식의 가변배출관을 가진 양변기의 사용전 상태의 도식도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 부구 방식의 가변배출관을 가진 양변기의 사용후 상태의 도식도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스프링 방식의 양변기를 나타내는 도식도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 부구 방식의 가변배출관을 가진 양변기의 사용전 상태의 도식도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 부구 방식의 가변배출관을 가진 양변기의 사용후 상태의 도식도이다.

도 1을 참조하면, 부구 방식의 가변배출관을 가진 양변기는 배출구(12)를 지닌 본체(10)와 레버(22)를 지닌 수조(20)로 이루어지고, 작동 레버를 누르면 수조(20)의 플래퍼(25)가 열리고, 수조(20)의 세척수를 본체(10)의 림홀(rim hole)들로 공급한다. 본체(10)는 사용자가 착석하는 부분으로서 저면에 배출구(12)를 지닌다.

수조(20)는 본체(10)의 후방에 연결되는 부분으로서 세척수를 저장하고, 양변기의 수조(20)에 물이 공급되면 부구(45)가 물의 부력에 의해 부구의 와이어(부구의 줄)(47)가 가변배출관(36) 상단의 고정고리(48)에 연결되므로 가변배출관(36)이 윗방향으로 높이가 유지되므로 레버(22)를 누르면 수조(20)의 저면의 플래퍼(토출구)(25)가 개방되어 도기림(24) 쪽으로 토수되고 수조(20)의 물의 공급되면서 부구(45)의 높이가 낮아지고 세척수가 본체(10)의 림홀(23)들로 공급되고, 가변배출관(36)이 유동적으로 아래 방향으로 하강되고 S트랩(15)을 통해 분뇨가 배출된다.

분뇨 배출 후, 플래퍼(25)가 닫히고, 수조(20)의 물의 높이가 다시 상승하여 물의 부력에 의해 부구(45)가 다시 상승하며, 부구의 와이어(47)에 연결된 가변배출관(36)의 상단에 연결된 고정고리(48)에 의해 가변배출관(36)이 다시 상승하여 봉수 높이를 유지한다.

본 발명에 따르면 가변배출관(36)이 상기 본체(10)의 배출구(12)에 연결되어 상하운동 가능하게 배출유로를 형성한다. 가변배출관(36)은 배출구(12)에 연결되어 배출유로를 형성하는 것으로서 상하운동이 원활하도록 수지재를 사용하며 상하단의 곡선부를 제외하고 짧은 길이의 직선부로 형성한다. 가변배출관(36)의 재질로는 기계적 강도와 내마모성이 양호한 ABS 수지가 적절하지만 이에 국한되는 것은 아니다. 배출구(12)가 봉수높이 이하로 하향되는 유로인 반면 가변배출관(36)은 봉수높이 이상으로 상향되는 유로를 구성한다.

이때, 상기 가변배출관(36)은 도 1과 2에 도시된 바와같이 고무소재의 주름관으로 배출구(12)에 연결되어 하방으로 연장될 수 있는 상부유연관(32)과 상단이 연결되며, 하단은 고무소재의 주름관으로 S트랩(15)의 상단에 직립되게 배치되어 높이가 낮아질 수 있도록 된 하부유연관(34)을 개재하여 배출구(12)에서 S트랩(15)으로 유로를 형성한다. 가변배출관(36)과 상하부유연관(32)(34)을 연계하여 배관수단(30)을 구성한다. 가변배출관(36)은 배출구(12)와 S트랩(15) 사이에 위치하고 상부유연관(32)과 하부유연관(34)을 개재하여 원활한 상하운동을 허용한다. 본 발명은 S트랩(15)에서 1차적으로 악취의 역류를 차단하고, 가변배출관(36)에서 2차적으로 악취의 역류를 차단한다.

또한, 상기 상부유연관(32) 및 하부유연관(34)은 내마모성 고무소재의 주름관을 사용한다. 상부유연관(32)의 주름관은 그 운동량이 상대적으로 작으므로 작은 피치의 주름으로 형성되지만, 하부유연관(34)의 주름관은 상대적인 운동량이 크므로 큰 피지의 주름으로 형성된다. 상하부유연관(32)(34)의 재질은 EPDM 자바라(고무)를 사용하는 것이 좋으나 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

참고로, EPDM(Ethylene Propylene Rubber, Silicone) 자바라(고무)는 내열성, 내한성, 무독성이 특성을 제공하며, 에틸프로필렌 고무, 실리콘, 천의 재질로 구성된다.

본 발명에 따르면 상기 레버(22)의 작동에 연동하여 상기 가변배출관(36)의 일시적 하강으로 원활한 배출을 유발하는 작동수단(40)을 포함한다. 작동수단(40)은 가변배출관(36)의 하류단을 일시적으로 하강시켜 원활한 배출을 유도하기 때문에 적은 양의 세척수를 필요로 하는 방식이다. 작동수단(40)은 레버(22)와 기구적(물리적)으로 연동되도록 연결된다.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 상기 작동수단(40)은 수조(20)에 설치되는 부구 가이드 파이프(42)와, 부구 가이드 파이프(42)에 승하강되도록 설치되는 부구(45)와, 부구(45)와 가변배출관(36)을 연결하는 부구의 와이어(부구의 줄)(47)로 구성된다. 중공 구조의 파이프(42)는 수조(20)의 저면에서 수직으로 설치되고, 부구(45)는 부구 가이드 파이프(42) 상에 설치되고 세척수의 수위에 연동하여 상하로 운동한다. 부구의 와이어(부구의 줄)(47)의 상단은 부구(45)에 연결되고 하단은 가변배출관(36)의 하류단 상부에 고정고리(48)로 연결된다. 물론 부구 가이드 파이프(42)는 부구(45)의 상하운동을 허용하는 이상의 높이를 유지하면서 양변기 본체(10)와 봉수 높이를 유지해야 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 용변후에 레버(22)를 누르면 플래퍼(25)가 상승하면서 세척수가 본체(10)의 많은 림홀(23)들로 공급되는 동시에 수조(20)의 세척수의 수위가 하강하므로 물의 부력에 의해 부구(45)가 내려가고 이와 연결된 가변배출관(36)의 하류단이 연동적으로 하강하고 적은 물을 사용하여도 S트랩(15)을 통해 용변의 배출이 원활하게 이루어진다. 물론 곧이어 다시 세척수가 수조(20)에 공급되면, 물의 부력에 의해 부구(45)가 다시 상승하면서 가변배출관(36)이 다시 상승시키게 하여 초기의 위치로 복귀하므로 봉수 높이를 유지하며, S트랩(15)에 차있는 물에 의해 용변의 배출과정에서 악취가 역류하지 않는다.

가변배출관(36)은 일측은 배출구(12)와 연결된 EDPM 자바라(고무) 성분으로 된 상부유연관(32)과 연결되고, 타측은 EDPM 자바라(고무) 성분으로 된 하부유연관(34)과 연결된다.

S트랩(15)은 가변배출관(36)과 연결된 EDPM 자바라(고무) 성분으로 된 하부유연관(34)과 연결되어 유로를 형성하고, 분뇨 배출후, 물이 항상 차 있으므로 악취와 냄새의 역류를 차단한다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스프링 방식의 가변배출관을 가진 양변기를 나타내는 도식도이다.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 작동수단(40)은 본체(10)와 가변배출관(36) 사이에 설치되는 스프링(53)과, 스프링(53)이 가변배출관(36)의 상부 고정고리에 연결되고, 가변배출관(36)에 고정된 힌지(54)와 연결되는 본체(10)에 회전 가능하게 설치되는 롤러(55)와, 레버(22)와 가변배출관(36) 사이에 롤러(55)를 개재하여 설치되는 와이어(57)로 구성된다. 스프링(53)은 본체(10)와 가변배출관(36)의 하류단 사이에 설치되어 가변배출관(36)의 하류단이 항시 상승된 위치를 유지하도록 탄성력을 작용한다. 롤러(55)는 본체(10), 좀 더 구체적으로 S트랩(15)에 회전 가능하게 설치된다. 와이어(57)의 상단은 레버(22)에 직접 연결되고 하단은 롤러(55)를 경유하여 가변배출관(36)의 하류단 상부에 연결된다. 물론 와이어(57)의 중간에 플래퍼(25)를 경유하면서 연동 가능하도록 연결되어야 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 스프링 방식의 가변배출관을 절수형 양변기는 사용자가 용변후에 레버(22)를 누르면 플래퍼(25)가 열리고 수조(20)의 세척수가 양변기 본체(10)의 다수의 림홀(23)들로 공급되는 동시에 와이어(57)가 가변배출관(36)의 하류단을 하방향으로 당겨 하강시키므로 S트랩(15)을 통해 용변의 배출이 원활하게 이루어진다. 물론 곧이어 다시 세척수가 수조(20)에 공급되는 동안 압축되었던 스프링(53)이 탄성력을 작용하므로 가변배출관(36)이 초기 위치로 복귀하고 봉수 높이를 유지하며, S트랩(15)에 고인 물에 의해 용변의 배출과정에서 악취가 역류하지 않는다.

본 발명의 어느 실시예에서나 가변배출관(36)의 크기가 작아 상하운동이 원활하므로 작동 신뢰성이 유지되고, 가변배출관(36)과 S트랩(15)에서 악취의 역류를 방지하므로 항시 쾌적한 상태를 유지한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 본체 12: 배출구
15: S트랩 20: 수조
22: 레버 25: 플래퍼
30: 배관수관 32: 상부유연관
34: 하부유연관 36: 가변배출관
40: 작동수단 42: 부구 가이드 파이프
45: 부구 47: 부구의 와이어
48; 고정 고리 53: 스프링
54: 힌지 55: 롤러
57: 와이어

Claims (5)

1. 배출구(12)를 지닌 본체(10)와 레버(22)를 지닌 수조(20)로 이루어지고, 수조(20)의 세척수를 본체(10)에 공급하는 양변기로서, 상기 본체(10)의 배출구(12)에 연결되어 상하운동 가능하게 배출유로를 형성하도록 고무소재의 주름관 구조로 된 상부유연관(32)과 하부유연관(34)을 구비하는 가변배출관(36)과, 상기 레버(22)의 작동에 연동하여 상기 가변배출관(36)의 일시적 하강으로 원활한 배출을 유발하는 작동수단(40)을 구비하는 절수형 양변기의 구조에 있어서,
   상기 상부유연관(32)의 주름관은 그 운동량이 상대적으로 작으므로 작은 피치의 주름으로 형성되는 한편 하부유연관(34)의 주름관은 상대적인 운동량이 크므로 큰 피지의 주름으로 형성되고, 상기 하부유연관(34)은 가변배출관(36)의 하단에 상단이 연결되고 하단은 S트랩(15)의 상단에 직립되게 배치되어 높이가 낮아질 수 있도록 구성되고,
   상기 작동수단(40)은 수조(20)에 설치되는 부구 가이드 파이프(42)와, 부구 가이드 파이프(42)에 승하강되도록 설치되는 부구(45)와, 부구(45)와 가변배출관(36)을 연결하는 와이어(47)를 구비하고, 수조(20)의 물의 공급되면서 세척수가 본체(10)의 림홀(23)들로 공급되면서 부구(45)의 높이가 낮아지고, 가변배출함(36)이 유동적으로 아래 방향으로 하강되고 하부유연관(34)의 높이가 낮아짐과 함께 상부유연관(32)이 신장되어 S트랩(15)을 통해 분뇨가 배출되고, 수조(20)의 물의 높이가 다시 상승함에 따라 물의 부력에 의해 부구(45)가 다시 상승하고, 부구의 와이어(47)에 연결된 가변배출관(36)의 상단에 연결된 고정고리(48)에 의해 가변배출관(36)이 다시 상승하여 봉수 높이가 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 절수형 양변기 구조.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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