KR101504420B1 - 좌변기를 이용하는 상수도관 동파 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분뇨 배출을 위해 물이 집수되어 있는 좌변기 수조의 물을 방류하여 상수도관의 동파를 방지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 상수도관의 동파를 방지하기 위한 물의 배출량을 줄여 물의 낭비를 방지하며, 기 설치된 좌변기 수조의 구조 변경 없이 수조에 용이하게 설치 가능하도록 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상수도관 동파 방지장치는 좌변기의 수조 내에 위치하며 수조에 담긴 물을 수조 내에 장착된 오버플로관으로 배출하는 펌프와, 펌프에서 배출되는 물을 오버플로관으로 유도하는 배수관과, 펌프의 작동을 설정주기별로 제어하는 타이머를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

좌변기를 이용하는 상수도관 동파 방지장치{Device for preventing water pipe freezing using toilet bowl}

본 발명은 분뇨 배출을 위해 물이 집수되어 있는 좌변기 수조의 물을 방류하여 상수도관의 동파를 방지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 상수도관의 동파를 방지하기 위한 물의 배출량을 줄여 물의 낭비를 방지하며, 기 설치된 좌변기 수조의 구조 변경 없이 수조에 용이하게 설치 가능하도록 구성한 것이다.

겨울철 온도가 낮아지면 상수도관이 얼어 동파되는 문제점이 있다. 특히 장기간 외출 시 또는 온도가 급격히 떨어지는 저녁에는 상수도관의 동파를 방지하기 위해 급수변을 개방하여 물을 지속적으로 방류한다. 이와 같이 급수변을 통해 상수도관의 물을 지속적으로 방류함에 따라 상수도관의 동파를 방지할 수 있다.

한편, 상수도관은 좌변기의 급수관과 연결되어 좌변기의 수조에 물이 방류되었을 시에 자동으로 수조에 상수도관의 물이 충수된다. 즉 상수도관과 좌변기의 급수관은 연결되어 있어 급수관을 통해 수조에 물을 지속적으로 충수시키더라도 상수도관의 동파를 방지할 수 있다.

도면에서, 도 1은 일반적인 좌변기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 좌변기의 수조 내부를 나타낸 단면도이다.

일반적인 좌변기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상면에 좌대(10)가 장착되고, 좌변기(1)의 후방에는 수조(20)가 고정된다. 수조(20) 내부에는 급수관(21)이 위치하고 수조(20)의 바닥에는 배수구(27)가 형성되며, 배수구(27)에는 힌지 결합된 마개(29)가 장착된다. 또한 수조(20)의 외측에는 레버(25)가 장착되고, 수조(20)의 내부로 연장된 레버(25)의 단부에 연결된 와이어(31)가 마개(29)와 연결되어 레버(25)를 누르면 마개(29)가 열리면서 수조(20)에 집수된 물이 배수구(27)를 통해 좌변기(1)의 분뇨통(3)으로 배출된다. 좌변기(1)로 배출된 물은 분뇨와 함께 수압에 의해 정화조로 배출된다.

그리고 수조(20)의 물이 배출되면서 수위가 낮아지면 급수관(21)에 장착된 플로팅 밸브(23)가 개방되면서 급수관(21)을 통해 수조(20) 내부로 물이 공급되며, 수조(20)의 적정 수위가 되면 플로팅 밸브(23)에 의해 급수관(21)이 폐쇄된다.

한편, 수조(20)의 내부에는 플로팅 밸브(23)의 고장으로 인해 급수가 계속 이루어질 경우를 대비하여 오버플로관(33)이 장착된다. 오버플로관(33)의 상단은 적정 수위보다 높게 위치한다. 따라서 플로팅 밸브(23)에 고장이 발생하여 수위가 상승하더라도 그 수위는 오버플로관(33)의 상단을 넘지 않게 되어 수조 밖으로 월수되는 것을 방지한다.

일반적인 좌변기의 구조는 앞서 설명한 바와 같고, 좌변기의 수조에 채워진 물을 방류하여 결빙을 방지하는 기술에 대해 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0007724호(공개일 : 2013.01.21)에 기술되어 있다. 공개된 선행기술문헌의 내용은 오버플로관의 하부에 형성된 유수조절관이 형성되고, 유수조절관에 수량조절이 가능하도록 나사결합되어 절개부를 개폐시키는 유수조절캡이 장착되는 구조에 관한 내용이며, 이 경우 일반 좌변기의 구조가 변경되어야 하는 문제점이 있다. 즉 가정이나 사무실 등에 이미 설치된 좌변기의 결빙을 방지하기 위해서는 기존 장착된 오버플로관을 해체한 후에 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0007724호에 공지된 오버플로관과 유수조절캡을 장착하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 이와 같이 구성된 선행기술문헌의 결빙방지구조는 결빙을 방지하기 위해 유수조절캡을 어느 정도 풀어둠으로써, 지속적으로 수조의 물이 오버플로관을 통해 배출되어 결빙을 방지하는 구조이다.

따라서 결빙을 방지하기 위해서 지속적으로 물을 방류하여 버려야 하기 때문에 물 낭비의 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0007724호(공개일 : 2013.01.21)

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 간헐적으로 수조에 저장된 물을 배출시킴으로써, 상수도관의 동파를 방지하면서 또한 물의 낭비를 방지할 수 있는 상수도관 동파 방지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존 좌변기의 구조적 변경 없이 설치 가능하도록 구성한 상수도관 동파 방지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상수도관 동파 방지장치는 좌변기의 수조 내에 위치하며 수조에 담긴 물을 수조 내에 장착된 오버플로관으로 배출하는 펌프와, 펌프에서 배출되는 물을 오버플로관으로 유도하는 배수관과, 펌프의 작동을 설정주기별로 제어하는 타이머를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 타이머와 펌프에 전원을 공급하기 위한 플러그가 타이머에서 연장되어 장착되거나 또는 타이머에 배터리가 장착된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 타이머에는 펌프의 작동주기별로 해당 버튼들이 장착된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 타이머에는 전원 차단버튼이 장착된다.

또한, 본 발명에 따른 상수도관 동파 방지장치는 좌변기의 수조 내에 위치하며 수조에 담긴 물을 수조 내에 장착된 오버플로관으로 배출하는 펌프와, 펌프에서 배출되는 물을 오버플로관으로 유도하는 배수관과, 온도를 측정하며 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 펌프의 작동을 제어하는 온도센서를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 상수도관 동파 방지장치는 설정된 시간에 따라 좌변기의 수조에 채워진 물을 오버플로관으로 배출하고 배출된 물의 양만큼의 상수도관의 물이 급수관을 통해 공급된다. 따라서 상수도관과 연결된 급수관을 통해 물이 유동하게 됨에 따라 상수도관의 동파를 예방할 수 있다. 또한 온도가 낮을수록 펌프의 작동 주기를 짧게 하여 상수도관의 동파는 방지한다.

또한, 본 발명에 따른 상수도관 동파 방지장치는 기존 좌변기의 구조 변경 없이 설치할 수 있어 기 설치된 좌변기에도 설치가 용이하다는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 좌변기를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 좌변기의 수조 내부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 동파 방지장치가 장착된 수조 단면도이고,
도 4는 도 3에 도시된 동파 방지장치가 작동에 따른 배수 관계를 나타낸 단면도이며,
도 5는 도 3에 도시된 타이머의 예를 나타낸 개념도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 상수도관 동파 방지장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 발명에 따른 동파 방지장치가 장착된 수조 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 동파 방지장치가 작동에 따른 배수 관계를 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 타이머의 예를 나타낸 개념도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 동파 방지장치(100)는 타이머(110)와 수중펌프(120) 및 배수관(130)을 포함한다. 구체적으로 타이머(110)는 수조(20) 외부에 위치하며, 수중펌프(120)는 수조(20)의 내부 바닥에 위치하고, 수중펌프(120)에서 연장된 배수관(130)은 오버플로관(33)의 상단에 연결된다.

더불어 타이머(110)의 작동 및 수중펌프(120)의 작동에 필요한 전원은 플러그(111)를 통해 외부 전원이 공급될 수 있으며, 다르게는 타이머에 장착된 충전지를 통해 작동도 가능하다. 여기에서 충전지를 통한 전원공급은 도면에 도시하지 않았으나, 타이머의 작동 전원 및 수중펌프의 작동 전원에 맞춰 플러그를 대신하여 충전지로 대치 가능하다.

이와 같이 구성된 동파 방지장치(100)에 있어서, 플러그(111)는 외부 전원공급부 즉 가정용 전원콘센트에 삽입된 상태에서 타이머(110)와 수중펌프(120)에 전원을 공급한다.

타이머(110)는 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 선택한 작동주기별로 수중펌프(120)에 전원을 공급한다. 일 예로서, 타이머(110)에는 작동주기별 즉 1시간, 2시간, 3시간의 작동주기별 버튼(113a,113b,113c)들과 전원 차단버튼(113d)이 장착되며, 사용자가 1시간에 해당 버튼(113d)을 누를 경우 타이머(110)는 1시간의 간격으로 설정된 시간만큼 전원을 공급하여 수중펌프(120)를 작동시킨다. 그 한 예로서, 온도가 -5℃를 초과할 경우 사용자는 3시간에 해당 버튼(113c)을 눌러 3시간마다 설정시간 동안 수중펌프(120)가 작동하도록 세팅하고, -5 내지 -10℃일 경우에는 2시간에 해당 버튼(113b)을 눌러 수중펌프가 2시간마다 설정시간 동안 수중펌프(120)가 작동하도록 세팅하고, -10℃미만일 경우에는 1시간에 해당 버튼(113a)을 눌러 수중펌프(120)가 1시간마다 설정시간 동안 수중펌프(120)가 작동하도록 세팅한다. 또한 전원 차단버튼(113d)을 누를 경우, 전원이 차단되어 수중펌프(120)는 정지한다.

따라서 온도가 낮을수록 수중펌프(120)의 작동주기를 짧게 되면, 수조(20) 내에 충수되는 주기 즉 상수도관의 물의 유동 주기도 짧아져 상수도관의 동파를 방지한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 수중펌프(120)가 설정주기에 따라 작동하면서, 수조(20)의 물은 수중펌프(120)에서 연장된 배수관(130)을 통해 오버플로관(33)으로 배수된다. 오버플로관(33)으로 배수된 물은 좌변기(1)의 분뇨통(3)에 집수된다.

이와 같이 수중펌프(120)의 작동에 의해 물이 배수될 경우 수조(20)의 수위는 낮아지게 되고, 플로팅 밸브(23)가 급수관(21)을 개방하면 급수관(21)을 통해 상수도관의 물이 유입되어 수조(20) 내부에 충수된다.

여기에서 타이머(110)의 작동주기는 예시로서 제시한 것이며, 작동주기는 각 지역 및 나라의 특성에 따라 변경 가능하다. 또한 수중펌프와 타이머가 일체형으로 구성될 수 있으며, 타이머는 아날로그형 또는 버튼으로 입력하는 디지털형으로 구성될 수 있다. 그리고 타이머를 통해 수중펌프의 작동주기를 설정할 수 있으며 수중펌프의 작동시간 또한 설정할 수 있다.

한편, 앞서 설명한 상수도관 동파 방지장치는 타이머에 설정된 주기에 의해 수중펌프가 작동하는 것으로 설명하고 있으나, 온도센서를 탑재하여 대기의 온도 변화를 감지하고 설정된 온도와 감지된 온도를 비교하여 수중펌프를 작동하도록 구성할 수 있다.

1 : 좌변기
3 : 분뇨통
20 : 좌대
21 : 급수관
33 : 오버플로관
100 : 동파 방지장치
110 : 타이머
111 : 플러그
113a ~ 113d : 버튼
120 : 수중펌프
130 : 배수관

Claims (5)

1. 좌변기를 이용하는 상수도관 동파 방지장치에 있어서,
   좌변기의 수조 내에 위치하며 수조에 담긴 물을 수조 내에 장착된 오버플로관으로 배출하는 펌프;
   펌프에서 배출되는 물을 오버플로관으로 유도하는 배수관;
   펌프의 작동을 설정주기별로 제어하는 타이머
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관 동파 방지장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   타이머와 펌프에 전원을 공급하기 위한 플러그가 타이머에서 연장되어 장착되거나 또는 타이머에 배터리가 장착된 것을 특징으로 하는 상수도관 동파 방지장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   타이머에는 펌프의 작동주기별로 해당 버튼들이 장착된 것을 특징으로 하는 상수도관 동파 방지장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   타이머에는 전원 차단버튼이 장착된 것을 특징으로 하는 상수도관 동파 방지장치.
   
5. 좌변기를 이용하는 상수도관 동파 방지장치에 있어서,
   좌변기의 수조 내에 위치하며 수조에 담긴 물을 수조 내에 장착된 오버플로관으로 배출하는 펌프;
   펌프에서 배출되는 물을 오버플로관으로 유도하는 배수관;
   온도를 측정하며 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 펌프의 작동을 제어하는 온도센서
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관 동파 방지장치.

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