KR101700293B1 - 지수 캡을 포함하는 변기용 세척 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지수 캡을 포함하는 세척 밸브에 관한 것으로서, 일반적인 세척밸브는 대변키와 소변버튼으로 구성되어 많은 사람이 이용하는 공공기관 또는 빌딩 등의 화장실에서 사용하는데, 본원은 특히, 소변 버튼을 누를 때 토출되는 물의 양을 항상 일정하게 토출하도록, 피스톤 상부 중앙에 형성된 구멍에 지수 캡을 설치하여, 사용자가 누르는 세기와 누르고 있는 시간에 무관하게 항상 일정량이 물만 토출된 후 자동으로 물을 차단할 수 있도록 구성한 것이다.

Description

지수 캡을 포함하는 변기용 세척 밸브{TOILET FLUSH VALVE INCLUDING JISU CAP}

본 발명은 지수 캡을 포함하는 세척 밸브에 관한 것으로서, 특히, 소변 버튼 작동시 물의 양을 항상 일정하게 토출하도록, 피스톤 상부의 피스톤 캡 중앙에 구멍을 형성하고 이 구멍에 지수 캡(물이 새거나 흐르는 것을 막는 캡)을 설치하여, 소변 버튼을 누를 때 지수 캡이 작동하여 항상 일정량의 물만 토출되고 소변 버튼을 풀면 지수 캡이 원래 위치로 복귀하는 지수 캡을 포함하는 변기용 세척 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 빌딩이나 공공기관에서 사용하는 양변 세척 밸브는 저장 탱크 내부 공간에 일정량의 물을 저장하고 있다가, 내부 캡을 열어 저장된 물을 동시에 토출하여 처리하는 가정용 양변기와 달리, 밸브 내에 물이 차있는 공간을 만들어 수압차에 의해, 키를 작동하여 순간적으로 물이 밀려 나가는 원리를 이용한다. 이와 같은 양변 세척 밸브는 공중 화장실이나 관공서등 사무실에서 많은 사람이 사용하고 있어 하루에 소모되는 물의 양도 상당하다. 따라서 물절약 시대에 발 맞추어 국가적 차원에서 소비되는 물을 절약하기 위해 다방면으로 노력하고 있다. 이와 같은 노력에 부응하여 물을 절약하는 절수형 양변 세척 밸브가 사용되고 있는데, 상기 절수형 양변 세척 밸브는 물 절약의 방법으로서, 대변 키와 소변 버튼을 분리하여 대변과 소변의 세척시 세척에 사용되는 물의 양을 다르게하여 사용하는 세척 밸브이기 때문에, 대변과 소변 세척시 물의 양은 조절했으나, 사용자에 따라 버튼을 누르고 있는 시간이 다르기 때문에 지속적으로 물이 토출되어 실제적인 물 절약에 효과적이지 못했다. 즉, 사용자에 따라 버튼을 누르는 힘과 누르고 있는 시간이 서로 다르므로, 물이 토출되는 양도 다르다는 단점이 있었다.

또한, 빌딩과 사무실, 상가등에 사용되는 양변 세척 밸브는 대변 키 또는 소변 버튼 작동에 의해 급수원에 연결된 유입 밸브로부터 물이 유입되어 유입된 물이 토출 밸브를 통해 변기로 토출되어 세척되는 과정을 반복하게 된다. 이러한 세척 과정을 위해 평소에는 몸체 밸브 내에 설치된 피스톤 상부 공간(또는 압력실 이라함)에 물이 채워져 있고 사용자는 대변 키 또는 소변 버튼을 작동하므로서, 피스톤 상부 공간과 하부 공간에 채워진 물의 압력 차에 의해 내부의 피스톤이 상하 이동을 하면서 유입 밸브로부터 한번에 많은 양의 물이 일시에 토출 밸브를 통해 토출되어 세척을 하게 된다. 일정량의 물이 토출되어 세척 후에는 유입 밸브로부터 물이 다시 유입되어 피스톤 상부 공간에 채워진 물과 피스톤 하부 공간의 물의 압력이 평형을 이루어 피스톤이 본래 위치로 돌아가 평형 상태를 유지하게 된다.

다시 말하면 몸체 밸브 내에 장착된 피스톤 상부 공간의 수압과 피스톤 하부 공간의 수압이 같아지면서 피스톤이 유입 밸브를 막은 채로 세척 밸브가 작동 하지 않고 평형 상태로 있는 것이다. 이러한 평형 상태는 다시 대변 키, 소변 버튼을 누름으로써 깨지게 되는데, 몸체 밸브 내에 있는 피스톤 상부 공간의 물(또는 압력실 물)이 몸체 밸브 개구를 통해 피스톤 하부로 이동을 하면서 평형 상태이 있던 압력 평형이 깨져 유입 밸브를 막고 있던 피스톤이 순간적으로 상부로 상승하게되고 이 때 유입 밸브로부터 유입된 물이 동시에 밀려 이 힘으로 토출 밸브로 토출하여 변기를 세척하는 구성을 하고 있다. 즉, 상기 물이 토출된 후에는 피스톤이 중력과 상부 공간의 수압에 의해 원래 위치로 내려와 다시 평형을 이루어 유입 밸브를 막아 유입되는 물이 정지 상태로 있는 구조로 되어 있다.

이러한 원리를 이용한 세척 양변기가 동일 출원인의 출원한 한국 특허 1196425 호로 등록되어 있는데, 상기 특허에서는 단지 소변 버튼과 대변 키를 구분하여 토출되는 물의 양을 2원화하여 구분하므로서, 완벽하게 물의 양을 절약 할 수는 없었다. 따라서 물의 양 조절을 효과적으로 하기 위해서는 매번 같은 양의 물이 토출되는 세척 밸브가 필요하게 되었다.

따라서 본 출원인은 종래의 세척기가 소변 버튼을 누르는 사람에 따라 토출되는 물의 양이 다르기 때문에 발생하는 문제점을 개선하기 위해 세척 밸브내에 장착된 피스톤의 상부 캡의 중앙에 지수 캡을 추가 설치하여 항상 일정량의 물이 토출 될 수 있도록 구성한 세척 밸브를 개발하게 되었다. 여기서 피스톤 상부 캡의 중앙에 설치한 지수 캡은 물이 새거나 흐르는 것은 막는 캡을 말한다.

결론적으로 종래 절수형 세척 밸브는 몸체 밸브의 조작 연결부에 소변 버튼과 대변 버튼을 작동하여 물의 양만 구분하여 배출하므로 물 절약의 완벽한 효과를 보지 못했고, 물 토출에 따른 전체 물의 양의 절약도 하지 못한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 절수형 세척 밸브의 문제점을 개선하기 위해 피스톤 상부 캡의 중앙에 지수 캡을 설치하여 소변 버튼을 눌렀을 때 항상 일정량의 물이 토출되면, 자동으로 물 토출을 멈추게하여 물 절약하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 세척 밸브의 사용자가 소변 버튼을 누를 때만 지수 캡이 작동 하도록 구성하여 사용자가 소변 버튼을 한번 누르면 상기 지수 캡에 의해 압력실로부터 미세 유로를 통해 피스톤 하부로 흐르는 물을 차단하여 항상 일정한 물이 토출되도록 하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본원의 지수 캡을 포함하는 세척 밸브는 피스톤 중앙 캡에 지수 캡을 설치하여 소변 버튼을 누르면 몸체 밸브에 위치한 피스톤을 축으로 상하로 움직일 수 있도록 한다. 이를 위해 본 발명의 세척 밸브는 몸체 밸브 내부의 압력실(피스톤 상부 공간)에 물을 일시 저장하는 몸체 밸브와, 상기 몸체 밸브의 한쪽에 제1 체결 너트에 의해 연결된 대변 키 레버가 연결되어 있고, 몸체 밸브 상단에는 소변 버튼이 위치하고 있다. 상기 몸체 밸브의 다른 쪽에는 제 2체결 너트에 의해 연결되어 급수원으로부터 물을 유입하는 유입 밸브가 있는데, 상기 유입 밸브는 직접 급수원에 연결되어 있으며, 몸체 밸브의 하단에는 제 3체결너트에 의해 물을 토출하는 토출 밸브가 연결되고, 상기 제 2체결너트와 제 3체결너트 사이에는 몸체 밸브 내부에서 물의 압력 차에 의해 상하 이동을 하는 피스톤이 구성되어 있다.

상기 피스톤의 상승 또는 하강은 추후 설명하는 바와 같이, 상기 몸체 밸브의 일단에 몸체 밸브 개구가 형성되어 상기 몸체 밸브 개구를 통해 물이 이동하여 발생한 압력 차에 의해 피스톤의 상승 또는 하강을 유도하며, 몸체 밸브 일단에 제 1체결 너트에 의해 연결된 대변 키 레버는 몸체 내부에서 스프링에 의해 연동하도록 밀대를 구성하여, 몸체 밸브내에 장착되어 피스톤 하부에 연결된 리미트 로드와 약간의 간격을 두고 서로 수직으로 설치되어 사용자가 상기 대변 키를 작동하므로서 상기 밀대가 리미트 로르를 움직여 피스톤 상부의 상부 캡으로 물이 이동하여 압력차에 의해 피스톤 상승을 유도하며, 상기 유입 밸브로부터 유입된 물이 토출 밸브로 토출되는 것이다. 한편, 상기 소변 버튼은 사용자가 누를 때 미세 핀이 눌러져 몸체 밸브 길이 방향으로 형성된 몸체 밸브 개구로 물이 이동하여 정지하고 있던 압력실 물이 압력 차에 의해, 피스톤 상승을 유도하여 토출 밸브를 통해 일정량의 물이 토출되는 것이다.

따라서 본 발명의 세척 밸브는 한쪽에 몸체 밸브 개구를 형성하여 내부에 물을 저장하는 몸체 밸브와, 상기 몸체 밸브의 한쪽에 제 1체결너트에 의해 연결된 대변 키와, 상기 몸체 밸브 상단에 제 2체결 너트에 의해 연결된 소변 버튼과, 상기 몸체 밸브의 다른 단에 연결된 제 3체결 너트에 의해 연결되어 물을 유입하는 유입 밸브와, 상기 몸체 밸브의 하단에 연결되어 유입 밸브로부터 공급된 물을 토출하는 토출 밸브와, 상기 몸체 밸브 내부에 유입 밸브와 토출 밸브의 물의 통로 사이에는 물의 압력차에 의해 상승 또는 하강을 하는 피스톤을 포함하는 세척밸브에서, 상기 몸체 밸브의 일단에 형성된 개구를 통해 물이 이동하여 몸체 밸브 내에 형성된 피스톤의 상부 및 하부의 압력 차에 의해 상기 피스톤의 상승 또는 하강을 유도하며, 상기 피스톤의 상부 캡 중앙에는 지수 캡을 설치하여 소변 버튼을 누르면 몸체 밸브 개구를 통해 피스톤 상부 압력실의 물이 피스톤 하부로 흘러 피스톤이 상승하며 고 소변 버튼을 놓으면 피스톤이 본래 위치로 복귀하여 항상 일정량의 물이 토출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입 밸브 상부에는 나사 모양의 조절기가 형성되어 유입 밸브로 부터 유입되는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤 상부에 설치된 지수 캡은 소변 버튼을 누르면 지수 캡이 몸체 밸브 개구를 막아 물공급이 되지 않고 소변 버튼을 풀면 지수 캡이 피스톤 방향으로 하강하여 다시 물공급이 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 사용자가 소변 버튼을 누르면 누르는 세기와 누르고 있는 시간에 관계없이 피스톤 상부 중앙 캡에 장착된 지수 캡의 작동에 의해 항상 일정량의 물이 토출되도록 구성되어 물 절약의 효과가 있다.

도 1는 본 발명에 따른 변기 세척 밸브의 사시도 이다.
도 2은 본 발명에 따른 변기 세척 밸브의 내부 구조를 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 3d도는 본 발명에 따라 피스톤 상부에 형성된 지수 캡의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하 도면을 참조로 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 세척 밸브의 사시도로서, 보다 단순화된 결합 구조를 통해 절수를 위한 세척 밸브의 소형화를 이루도록 하였다. 일반적인 종래의 변기 세척기는 대변 세척시와 소변 세척시를 구분하도록 대변 키와 소변 키를 별도로 설치하여 작동시 토출되는 물의 양을 달리하는 구성이다. 즉, 세척 밸브 작동시 대변 키 와 소변 키의 위치를 분리 설치하여, 토출량이 많이 필요하지 않는 소변 세척시에는 피스톤이 적게 상승하여 유입되는 물의 양을 소량으로 하여 세척하고, 또한, 많은 물을 필요로하는 대변 세척시에는 대변 키 일단에 형성된 밀대로 피스톤의 리미트 로드를 밀어 피스톤 상승을 유도하며, 유입 밸브로 부터 일시에 많은 물을 유입하여 대변 세척에 사용할 수 있도록 구성하고 있다.

도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 세척 밸브는 몸체 밸브(13) 상부에 장착된 소변 버튼(10)은 몸체 밸브에 연결되어 소변 버튼을 눌렀을 때, 후술하는 바와 같이 상기 소변 버튼에 의해 중앙에 설치된 미세핀이 동작하여 피스톤이 상승하여 밸브 내부의 물이 토출되어 변기를 세척한다. 이때 상기 피스톤 하부에는 도시하지는 않았지만 다수개의 활개가 설치되는데 상기 활개는 밸브 몸체 내부에서 이루어지는 피스톤의 상 하 이동을 안정적으로 안내하며, 또한 피스톤 하부에는 몸체 밸브와 제 1체결 너트(12)에 의해 연결된 대변 키(11) 일단에 연결되어 밀대에 의해 연동하는 리미트 로드를 설치하여 상기 밀대가 리미트 로드를 밀어, 몸체 내부의 물이 이동하게 되고 피스톤 상부 공간 및 하부 공간의 압력차에 의해 피스톤이 몸체 밸브(13) 내에서 상승하며 상기 상승된 피스톤으로 인해 유입 밸브로부터 물을 공급받아 토출 밸브로 물이 한꺼번에 토출되어 세척할수 있도록 구성하고 있다. 상기 유입 밸브(16) 상부에는 나사 모양의 조절기(18)가 형성되어 급수원으로부터 제 2체결 너트(15)에 의해 연결된 유입 밸브에 유입되는 물의 양을 1차적으로 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 본원의 세척 밸브의 내부 구조 및 특징은 도 3a 내지 도 3d에서 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 세척 밸브의 내부 구조를 도시하는 도면으로서, 본 발명의 세척 밸브는 도시된 바와 같이, 도면 위로부터 소변 세척시 사용하는 소변 버튼(10)은 몸체 밸브에 연결하며, 소변 버튼(10) 아래에는 후술하는 바와 같이 몸체 밸브 개구를 열거나 막도록 상하 이동하는 미세핀(20)이 형성되어 있다. 상기 몸체 밸브 좌측으로는 제 1 체결 너트(12)에 의해 연결된 대변 키(11) 레버가 연결되어 있는데, 상기 대변 키(11)는 내부에 스프링을 구성하여 일단에 연결된 밀대(23)에 의해 리미트 로드(24)와 연동할 수 있도록 구성된다. 또한, 우측으로는 몸체 밸브가 제 2체결 너트(15)에 의해 급수관으로부터 물을 유입하는 유입 밸브(16)와 연결되고, 몸체 밸브 내부 중앙에는 유입 밸브로부터 들어오는 물을 차단 또는 개방할 수 있도록 피스톤(22)이 위치되어 있다. 또한, 상기 몸체 밸브(13) 하부로는 유입 밸브(16)로 부터 유입된 물을 피스톤(22) 상승에 의해 토출 하는 토출 밸브(19)가 제 3체결 너트(14)에 의해 몸체 밸브(13)와 연결 되어 있다.

본 발명의 세척 밸브의 구조를 다시 상세히 설명하면, 상기 소변 버튼(10) 아래에는 소변 버튼을 눌러 스프링 탄성에 의해 아래로 이동하는 미세핀(20)이 위치하고 있는데, 미세핀(20)은 피스톤(22) 상부 캡 중앙에 설치된 지수 캡(21)과 약간의 간격을 두고 위치하여 소변 버튼(10)에 의해 아래로 눌러져 몸체 밸브의 몸체 내부에 형성된 몸체 밸브 개구를 통해 물이 이동하는 것을 막거나 열어 압력실의 압력을 조절한다. 즉, 상기 압력실 조절에 의해 몸체 밸브 내에 장착된 피스톤(22)의 상승 또는 하강을 유도할 수 있도록 구성 된다. 상기 피스톤(22)은 몸체 밸브내에 위치하여 세척후 유입 밸브(16)로부터 토출 밸브(19)로 물이 이동하는 것을 차단한다. 즉, 소변 버튼(10) 또는 대변 키(11)를 작동하므로서 몸체 밸브 내에서 피스톤(22)이 상승, 하강하여 유입 밸브(16)로부터 공급되는 물을 공급 또는 차단하는 역할을 한다.

또한 상기 피스톤(22)에는 피스톤 밸브 개구가 형성되어 유입 밸브(16)로 부터 공급되는 물을 피스톤 상부 공간으로, 즉 피스톤 상부의 압력실로 물을 공급하기도 하는데, 상기 피스톤 상부 캡 중앙에는 스프링에 의해 피스톤 방향으로 상승, 하강을 하는 지수 캡(21)이 설치하여 소변 버튼(10)을 누르는 경우 피스톤(22)과 함께 상승하여 피스톤 개구를 통해 나가는 물의 양을 일정하게 토출하는 역할을 한다. 즉, 몸체 밸브 좌측에는 제 1체결 너트(12)에 의해, 대변 키(11) 레버가 연결 되는데, 상기 대변 키 레버는 스프링에 의해 유동성 있게 구성하여, 상기 대변 키(11)를 작동하면 제 1 체결 너트(12) 안에서 대변 키와 연결된 밀대(23)가 일정 간격을 가지고 피스톤(22) 하부에 설치된 리미트 로드(24)를 연동하고 이에 의해 피스톤(22) 개구 상부의 압력이 하부보다 낮아져 피스톤이 상승하고 이 때 유입 밸브(16)로부터 유입된 물이 토출 밸브(19)를 통해 토출하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 지수 캡(21)은 소변 버튼과 피스톤 사이에서 피스톤의 중앙 캡에 위치하여 피스톤과 함께 상하 운동을 하여 소변 버튼(10) 아래의 미세 핀의 유로 구멍(후에 화살표로 표시)을 막거나 열어 물의 압력에 의해 피스톤 상승 및 하강을 유도하는데, 이러한 지수 캡(21)의 작동에 의하여 사용자가 소변 버튼(10)을 누를 때 소변 버튼 작동에 따른 물의 토출 양을 항상 같게하는 것이다. 상기 지수 캡(21)의 구체적인 작동 과정에 대해서는 다음의 도 3a 내지 도 3b에 대해 설명하기로 한다.

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 세척 밸브의 지수 캡 동작을 설명하는 도면이다. 도시된 도면을 참조로 지수 캡(21) 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 먼저, 소변 버튼(10)을 누르면 몸체 밸브 개구(25)를 막고 있던 미세 핀(20)이 아래로 하강하면서 피스톤 밸브의 작은 유로(26)를 통과한 물이 압력실로 물이 유입되어 몸체 밸브 개구(25)를 통해 피스톤 하부로 흐르게된다. 다시 말하면 몸체 밸브 자체에 설치된 몸체 밸브 개구(25)를 통해 피스톤 상부의 압력실의 물이 상기 몸체 밸브 개구(25)를 통해 물이 피스톤(22) 하부로 빠지면 피스톤(22) 상부의 압력이 유입 밸브의 물(화살표 표시)의 압력 보다 낮으므로 피스톤(22) 상승을 유도한다. 상기 피스톤(22)이 상승하면 물을 공급해주고 최대한 상승 후 물이 유입되는 유로를 지수 캡(21)이 차단하여 더 이상 물공급이 되지 않도록 한다. 즉, 도 3b의 도시처럼 피스톤(22) 상부와 하부의 압력차에 의해 몸체 밸브 내에 위치한 피스톤이 상승하면서 피스톤 중앙에 설치된 지수 캡(21)이 함께 상승하여 소변 버튼(10) 하부에 위치된 미세핀 유로(26)를 차단하게 되는데 이러한 과정을 거쳐 물 공급을 중단 시키게 된다. 일단, 물 공급이 중단되면 도 3c의 도시처럼 피스톤(22)이 상부와 하부의 압력 차에 의해 몸체 밸브 내에서 아래로 다시 하강하고 유입 밸브를 통해 토출 밸브를 통해 나가는 밸브를 막아 세척수가 배출되는 과정을 수행한다.

다시 말하면 소변 버튼을 계속 누르고 있으면 몸체 밸브 유로를 막고 있어 물 공급이 되지 않기 때문에, 더 이상의 물공급이 되지 않으므로 항상 일정량의 물이 토출 밸브를 통해 토출되는 것이다. 한편 소변 버튼 누름을 풀면 도 3d 도시처럼, 미세 핀(20)이 원래 위치로 올라가고 지수 캡(21)이 피스톤(22) 방향으로 하강하며 원래 위치로 복귀하여 평형 상태를 다시 유지하게 되는 것이다. 이러한 과정을 반복하여 거치면서 세척 과정을 되풀이 하는 것이다.

본 발명은 대변기 및 소변기 세척 밸브 분야에 사용될 수 있다.

Claims (3)

1. 한쪽에 몸체 밸브 개구(25)를 형성하여 내부에 물을 저장하는 몸체 밸브(13)와,
   상기 몸체 밸브(13)의 한쪽에 제 1체결너트(12)에 의해 연결된 대변 키(11)와,
   상기 몸체 밸브(13) 상단에 연결된 소변 버튼(10)과,
   상기 몸체 밸브(13)의 다른 단에 제 2체결 너트(17)에 의해 연결되어 물을 유입하는 유입 밸브(16)와,
   상기 몸체 밸브(13)의 하단에 제 3체결 너트에 의해 연결되어 유입 밸브(16)로부터 공급된 물을 토출하는 토출 밸브(19)와,
   상기 몸체 밸브 내부에 유입 밸브와 토출 밸브의 물의 통로 사이에 물의 압력차에 의해 상승 또는 하강을 하는 피스톤(22)과,
   상기 소변 버튼(10) 하부에 설치되어 소변 버튼에 의해 눌러지는 미세 핀(20)을 포함하는 세척 밸브에 있어서,
   상기 몸체 밸브(13)의 일단에 형성된 몸체 밸브 개구(25)를 통해 물이 이동하여 몸체 밸브(13) 내에 형성된 피스톤(22)의 상부 및 하부의 압력 차에 의해 상기 피스톤(22)의 상승 또는 하강을 유도하며, 상기 피스톤(22)의 상부 캡 중앙에는 지수 캡(21)을 설치하여 소변 버튼(10)을 누르면 상기 지수캡이 하강하여 물이 피스톤 유로를 통해 흘러 피스톤(22) 상승을 유도하며, 소변 버튼을 놓으면 상기 지수캡이 상승하여 피스톤(22)이 본래 위치로 복귀하여 항상 일정량의 물이 토출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지수캡을 포함하는 세척 밸브.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유입 밸브 상부에는 나사 모양의 조절기(18)가 형성되어 유입 밸브(16)로 부터 유입되는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 지수캡을 포함하는 세척 밸브.
3. 삭제

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