KR102034015B1 - 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치 - Google Patents

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신우승
이홍석
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이수인 (주)
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Abstract

본 발명은 급수를 전환밸브를 통해 제트노즐로 분사시키는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 관한 것으로서, 특히 부구 주변에 세척수 시차부재를 두어 림 세척수와 제트노즐 세척수 간의 분사 시간 차이(대략 3~6초 정도)를 충분히 확보하여 배출수로의 막힘을 없애고, 전환 볼의 누름과 제트측 토출구 측에 방향전환용 분기토출구를 두어 중수 내의 이물질에 막혀 전환밸브의 오작동을 최소화시킨 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 관한 것이다.

Description

비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치{NON ELECTRIC WATER SAVING TOILET BOWL WASHING WATER FEEDING DEVICE}
본 발명은 급수를 전환밸브를 통해 제트노즐로 분사시키는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 관한 것으로서, 특히 부구 주변에 세척수 시차부재를 두어 림 세척수와 제트노즐 세척수 간의 분사 시간 차이(대략 3~6초 정도)를 충분히 확보하여 배출수로의 막힘을 없애고, 전환 볼의 누름과 제트측 토출구 측에 방향전환용 분기토출구를 두어 중수 내의 이물질에 막혀 전환밸브의 오작동을 최소화시킨 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 관한 것이다.
종래 비전기식 절수형 양변기용 세척장치로서, 예컨대 본 출원인이 선출원하여 등록받은 특허문헌(한국등록특허 제10-1143269호)이 공지되어 있다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 양변기용 급수 전환 볼탭은 급수를 개폐하는 볼탭(300), 볼탭(300)에서 급수를 공급받아 물탱크의 내부 또는 외부로 급수를 전환하는 전환밸브(100), 및 전환밸브(100)의 작동을 제어하는 방향전환 제어장치(200)로 구성된다.
전환밸브(100)는, 노즐부(110), 전환부(120), 및 토출 밸브부(130)가 서로 연결되어 형성된다.
노즐부(110)는 상부에 볼탭 접속구(111)가 형성되는 노즐(112)이 형성되어 있다.
전환부(120)는 노즐(112)과 연결되며 상부로 개방된 물탱크측 토출구(122)와 측면으로 개방된 쓰로트(127)가 형성되는 전환볼 작동공간(125), 및 전환볼 작동공간(125) 내부에 위치하고 부력을 갖는 전환 볼(121)을 구비하여, 전환 볼(121)이 부력과 흡입력에 의해 상하로 이동하면서 물탱크측 토출구(122) 또는 쓰로트(127)를 개폐한다. 물탱크측 토출구(122) 상부로는 토출구 덮개(123)를 구비할 수 있는데, 토출구 덮개(123)는 탱크 토출구(1231)와 보충수 연결구(1232)로 분기되어 있다.
토출 밸브부(130)는 전환부(120)의 쓰로트(127)와 연결되는 유로(131), 유로(131) 중앙에 형성된 내부 토출구(132), 내부 토출구(132) 상에 내부 토출구(132)를 개폐하도록 차례로 형성된 다이아프램(133), 고정판(134), 및 유입구핀(135), 다이아프램(133)을 고정하면서 그 사이에 압력실(140)이 형성하는 상부캡(136)으로 구성된다.
방향 전환 제어장치(200)는 볼탭(300)의 개폐밸브(305)의 주위를 감싸면서 설치되는 상부수로(미도시), 상기 상부수로(미도시)의 하부 측면에 회전 가능하게 결합되는 물통(220), 물통(220)의 하부에 결합하여 물통의 회전에 따라 상하 이동하면서 전환밸브(100)의 전환밸브 개폐레버(137)와 연결되는 연결링크(230), 연결링크(230)에 상하 이동할 수 있도록 결합한 보조 부구(240)로 구성된다.
이러한 종래의 양변기용 급수 전환 볼탭은 다음과 같은 트러블이 있다.
첫째, 도 17에 도시한 바와 같이 림 세척수가 나온 직후 제트노즐 세척수가 분사되는 방식이다. 림 세척수와 제트노즐 세척수의 분사시간 간격은 플러시 밸브을 열면 물탱크 수위하강과 동시에 부구가 동시에 내려와 볼탭을 여는 시간 정도인데, 이는 대략 0.5~1초 실제 0.5초 정도이다. 0.5초 정도는 세척볼에서 보면 림 세척수가 세척볼 벽면을 흘러내려 오는 정도의 시간이기 때문에 실제로는 림과 제트측의 세척수가 동시에 분사되는 상태가 된다.
이러한 림 세척수와 제트노즐 세척수 간의 시차가 충분히 확보하지 못해서 세척볼의 오물이 일시에 배출수로 쪽으로 모이면서 오물의 양이 많을 때 막힘 현상이 발생하는 것으로 관찰되었다. 특히, 다량의 휴지 등을 사용하는 곳(숙박시설, 공공화장실 등)에서 막힘현상이 더 많이 발생하는 것으로 나타났다.
비데 일체형 양변기와 같은 전기식에서는 림 세척수가 먼저 나와 세척볼의 수면을 15~25mm 정도 올리며 내부의 오물을 흐트러트린 이후 제트노즐 세척수가 분사되어 세척볼의 오물을 배출수로를 통해 사이폰 작용을 일으키며 배출하기 때문에 막힘현상이 매우 적은 것으로 파악되었다.(전기식 직수 타입의 양변기에서는 솔레노이드밸브를 통해서 림 세척수와 제트노즐 세척수의 시차를 충분히 확보 가능하다)
둘째, 종래의 제품이 설치된 현장들 중에서 사용한 수돗물을 재사용하는 중수시스템을 운영하는 빌딩들이 있었는데, 이러한 곳에서는 중수의 수질이 좋지 못하여 전환밸브의 오류가 발생하는 경우가 다소 있다.
중수 속의 미세한 이물질이 전환밸브(100)의 전환작동을 담당하는 토출구 개폐 다이아프램(133)의 유입구핀(135)과 유입구(1331)(1341)로 형성한 미세유입구의 틈새를 막아 다이아프램(133)이 잘 작동하지 않아 다이아프램(133)의 복귀가 안 되면 제트노즐 세척은 행하지 않고 물탱크만 채우는 문제를 일으킨다.
한국등록특허 제10-1143269호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부구 주변에 세척수 시차부재를 두어 림 세척수와 제트노즐 세척수 간의 분사 시간 차이를 충분히 확보하여 배출수로의 막힘을 없앤 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 다른 목적은, 전환볼의 강제 누름과 제트측 토출구 측에 오리피스를 두어 중수 이물질에 의한 전환밸브의 오작동을 최소화시킨 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치는, 급수(①)를 개폐하는 필밸브(A)와, 필밸브(A)에서 급수(①)를 공급받아 물탱크(500)의 내부 또는 외부로 전환하는 전환밸브(B)와, 전환밸브(B)의 작동을 제어하는 방향전환제어부(C)를 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 있어서, 필밸브(A)는 필밸브체(2)와, 부구(3)와, 부구(3)의 승강에 따라 필밸브체(2)를 개폐하는 개폐레버(4)와, 부구(3)의 주위를 감싸는 세척수 시차부재(5)를 포함하고, 세척수 시차부재(5)는 부구(3)의 둘레와 하면을 수용하는 수용홈(12a)을 갖는 소물통(12)과, 소물통(12)의 바닥판(12a)에 형성되는 배수홀(15)과, 배수홀(15)을 개폐하는 소물통용 개폐판(13)을 포함한다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치는, 급수(①)를 개폐하는 필밸브(A)와, 필밸브(A)에서 급수(①)를 공급받아 물탱크(500)의 내부 또는 외부로 전환하는 전환밸브(B)와, 전환밸브(B)의 작동을 제어하는 방향전환제어부(C)를 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 있어서, 전환밸브(B)는 필밸브(A)가 접속되는 유입노즐(16)과, 제트노즐 세척수(②)가 분사되는 제트노즐(1381)과 연결되는 제트노즐용 토출노즐(17), 유입노즐(16)과 제트노즐용 토출노즐(17) 사이에서 분기되는 분기전환노즐(18)을 포함하고, 제트노즐용 토출노즐(17)에는 방향전환제어부(C)로 방향전환수(③)를 유동시키는 분기토출구(23)가 형성되고, 분기전환노즐(18)의 토출측(24)에는 탱크측 보충수(④)를 토출하는 물탱크 토출구(25)와, 림측 보충수(⑤)를 토출하는 보충수 토출구(26)가 배치 설치되고, 분기전환노즐(18)의 내부에는 토출측(24)의 토출 오리피스(28)를 막거나 제트노즐용 토출노즐(17)을 막도록 이동되는 전환볼(121)이 배치되고, 전환볼(121)의 이동은 방향전환제어부(C)의 작동에 의해 행해진다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치는, 급수(①)를 개폐하는 필밸브(A)와, 필밸브(A)에서 급수(①)를 공급받아 물탱크(500)의 내부 또는 외부로 전환하는 전환밸브(B)와, 전환밸브(B)의 작동을 제어하는 방향전환제어부(C)를 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 있어서, 방향전환제어부(C)는 전환밸브(B)의 토출 오리피스(28)를 막는 전환볼(121)을 가압하는 누름부(35)와, 누름부(35)를 누르는 작동링크부(36)와, 승강함에 따라 작동링크부(36)를 동작시키는 전환물통부(37)를 포함한다.
본 발명의 청구항 4에 기재된 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 있어서, 전환물통부(37)는 전환밸브(B)의 분기토출구(23)와 연결되어 방향전환수(③)가 고이는 상측전환물통(43), 작동링크부(36)의 타측이 설치되는 하측전환몸체(44), 상측전환물통(43)과 하측전환몸체(44) 사이를 연결하는 중간몸체(45)와, 상측전환물통(43) 내에 고인 방향전환수(③)를 배수시키는 전환배수부(46)를 포함한다.
본 발명의 청구항 5에 기재된 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 있어서, 전환배수부(46)는 상측전환물통(43)의 바닥에 형성되는 배수홀(48)과, 배수홀(48)을 개폐하는 개폐핀부(49)와, 개폐핀부(49)가 눌리면서 배수홀(48)이 열리는 고정브라켓(50)을 포함한다.
본 발명의 청구항 6에 기재된 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 있어서, 개폐핀부(49)는 배수홀(48) 상에 배치되는 복수의 핀(51)과, 핀(51)의 상단에 형성되어 배수홀(48) 상에 놓여 걸리는 개폐플랜지(52)와, 핀(51) 각각의 하단에 형성되는 걸림턱(53)을 포함한다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
비전기식임에도 불구하고 소물통, 배수홀 및 소물통용 개폐판을 포함하는 세척수 시차부재가 부구 주변을 감싸는 형태를 취하여 림 세척수와 제트노즐 세척수의 시간 차이를 충분히 확보함으로써, 림 세척수가 먼저 나와 세척볼의 수면을 15~25mm 정도 올리며 내부의 오물을 흐트러트린 후 제트노즐 세척수가 분사되면서 세척볼의 오물을 배출수로를 통해 사이폰 작용을 일으키며 배출한다. 따라서, 오물이나 휴지 등이 순차적으로 배출되어 배출수로가 막히지 않게 된다.
또한, 전환밸브가 제트노즐의 세척수 분사 상태에서 탱크측 보충급수로 전환시키는 전환볼은 전환물통 내부에 저장되는 물의 무게가 작동링크부와 누름부를 통해 눌려져 아래로 내려오고, 전환물통에 모이는 방향전환수는 전환밸브의 제트노즐 토출부에 설치된 분기토출구를 통해 공급되는데, 이 분기 토출구의 지름이 매우 커서(대략 1.5mm 정도) 종래의 다이아프램 작동용 미세 유입구보다는 10배 정도 큰 면적이기 때문에, 중수 내부 작은 이물질에 막혀 오작동의 우려가 훨씬 적다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치를 정면 및 배면에서 도시한 결합 사시도.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에서 본 분해 사시도.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 대기상태를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 5c는 도 5b의 전환밸브 확대 단면도.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 림 세척 개시(작동시작)를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 림세척 유지와 제트 분사 개시를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 림세척 종료와 제트 분사 유지를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 제트 분사 유지와 양변기 세척 종료를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 제트 분사 종료와 보충수 공급 개시를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 보충수 공급 완료와 물탱크 내부 급수 유지를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 물탱크 내부 급수 종료, 지수상태, 대기상태의 복귀를 나타내는 구성도 및 단면도.
도 13은 본 발명의 림 세척과 제트 분사의 타이밍 그래프.
도 14는 종래 양변기용 급수 전환 볼탭을 도시한 사시도.
도 15는 도 14의 전환밸브를 도시한 전개 단면도.
도 16은 도 14의 방향전환 제어장치의 동작대기상태를 나타내는 도면.
도 17은 도 16의 림 세척과 제트 분사의 타이밍 그래프.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명하는데, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치를 정면 및 배면에서 도시한 결합 사시도이고, 도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에서 본 분해 사시도이고, 도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 대기상태를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 5c는 도 5b의 전환밸브 확대 단면도이고, 도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 림 세척 개시(작동시작)를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 림세척 유지와 제트 분사 개시를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 림세척 종료와 제트 분사 유지를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 제트 분사 유지와 양변기 세척 종료를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 제트 분사 종료와 보충수 공급 개시를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 보충수 공급 완료와 물탱크 내부 급수 유지를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 세척수 공급 시스템 및 세척수 공급장치의 물탱크 내부 급수 종료, 지수상태, 대기상태의 복귀를 나타내는 구성도 및 단면도이고, 도 13은 본 발명의 림 세척과 제트 분사의 타이밍 그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치(1)는 도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 급수를 개폐하는 필밸브(A)와, 필밸브(A)에서 직수를 공급받아 물탱크(500)의 내부 또는 외부로 전환하는 전환밸브(B)와, 전환밸브(B)의 작동을 제어하는 방향전환제어부(C)를 포함한다.
또한, 필밸브(A) 및 방향전환제어부(C)의 상면에는 커버(D)가 설치되어 있다.
이러한 세척수 공급장치는 물탱크(500) 내에 배치 설치되어 있다.
또한, 필밸브(A)는 직수유입구(1a)가 외부로 노출되게 물탱크(500)의 바닥에 고정된다.
또한, 필밸브(A)에는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 프레임(E)에 설치된다.
필밸브(A)와 프레임(E)에는 전환밸브(B)와 방향전환제어부(C)가 직간접적으로 지지되어 있다.
필밸브(A)는 필밸브체(2)와, 부구(3)와, 부구(3)의 승강에 따라 필밸브체(2)의 개폐밸브(305)를 개폐하는 개폐레버(4)와, 부구(3)의 주위를 감싸는 세척수 시차부재(5)를 포함한다.
필밸브체(2)는 하단에 직수유입구(1a)를 갖는 제1급수밸브체(6)와, 상측은 제1급수밸브체(6)와 연결되고 하측은 전환밸브(B)에 접속되는 제2급수밸브체(7)와, 제2급수밸브체(7)의 상단을 개폐하는 개폐밸브(305)로 이루어진다.
부구(3)는 물탱크(500) 물의 부력에 따라 뜨고 가라앉는 속이 빈 밀폐 박스 형상이다.
개폐레버(4)는 수평개폐레버(8)와, 하단이 부구(3)에 설치되는 수직개폐레버(9)와, 개폐밸브(305)와 수평개폐레버(8)의 일단을 연결하는 제1힌지(10)와, 수평개폐레버(8)의 타단과 수직개폐러버(9)의 상단을 연결하는 제2힌지(11)를 포함한다.
세척수 시차부재(5)는 도 13과 같이 림 세척수(㉧)와 제트노즐 세척수(②) 간의 시간 차이를 충분히 확보하기 위한 부재이다.
즉, 세척수 시차부재(5)는 도 5b에 도시한 바와 같이, 부구(3)의 둘레와 하면을 수용하는 수용홈(12a)을 갖는 소물통(12)과, 소물통(12)의 바닥판(12a)에 형성되는 배수홀(15)과, 배수홀(15)을 개폐하는 소물통용 개폐판(13)을 포함한다.
소물통(12)은 필밸브체(2)에 고정된다.
소물통용 개폐판(13)의 일측은 바닥판(12a)의 바깥 하면에 회전 가능하게 힌지핀(14)에 의해 지지되어 있다.
또한, 외부로부터 급수되는 물이 물탱크(500) 내에 차는 정상 수위(WL)는 수용홈(12a)을 채운 소물통(12)의 상단과 부구(3)의 상단 사이에 위치한다.
또한, 이 정상 수위는 후술되는 방향전환제어부(C)의 상측전환물통(43)의 바닥보다 약간 아래에 위치하게 된다.
이러한 구성에 의해서, 정상 수위까지 채워진 물탱크(500) 내의 물이 플러시 밸브의 덮개(600)가 열림으로 림 수로로 림 세척수(㉧)를 보내지면서 수위가 내려가지만, 수용홈(12a)의 내부에 채워진 물은 물탱크(500)의 물보다 천천히 내려가기 때문에, 수용홈(12a)의 수위는 물탱크(500)의 수위보다 위쪽에 머물게 된다.
따라서, 물탱크(500) 내의 물 수위보다 수용홈(12a) 내의 물 수위가 천천히 내려가는 충분한 시간 시차가 생겨, 림 세척수(㉧)의 분사가 종료될 때 제트노즐 세척수(②)의 분사가 개시되어, 오물이나 휴지 등이 순차적으로 배출되어 배출수로가 막히지 않게 된다.
전환밸브(B)는 도 1 내지 도 4, 도 5b 및 도 5c에 도시한 바와 같이, 유입노즐(16)과 제트노즐용 토출노즐(17), 유입노즐(16)과 제트노즐용 토출노즐(17) 사이에서 분기되는 분기전환노즐(18)을 포함한다.
유입노즐(16)은 L자 형상으로서, 제2급수밸브체(7)에 접속되는 유입구(19)와, 분기전환노즐(18)과 서로 통하게 연결되는 토출구(20)를 포함한다.
제트노즐용 토출노즐(17)은 분기전환노즐(18)과 통하는 제트노즐용 유입구(21)와, 제트노즐(1381)과 연결되는 제트노즐용 토출구(22)를 포함한다.
또한, 제트노즐용 토출노즐(17)에는 방향전환제어부(C)와 연결되는 분기토출구(23)가 형성되어 있다.
분기토출구(23)는 제트노즐용 유입구(21)의 바로 앞에 형성되어 있다.
분기토출구(23)의 직경은 제트노즐용 토출구(22)의 직경보다 상대적으로 매우 작다.
분기전환노즐(18)의 토출측(24)에는 물탱크 토출구(25)와 보충수 토출구(26)가 배치 설치되어 있다.
즉, 물탱크 토출구(25)와 보충수 토출구(26)는 토출측(24)에 끼워지는 캡(27)의 상면에 형성되어 있다.
캡(27)은 중심에 토출 오리피스(28)가 형성된 수평판(29)과, 수평판(29)의 상하 가장리에서 위아래로 연장되는 상하측판(30)(31)과, 상측판(30)의 일측에 형성되는 물탱크 토출홀(32)과, 하측판(31)의 타측에서 돌출 형성되는 보충수 토출구(26)를 포함한다.
하측판(31)은 토출측(24)에 끼워져 설치된다.
캡(27)의 상측판(30)에는 덮개(33)가 끼워져 결합된다.
덮개(33)의 일측에는 물탱크 토출홀(32)로부터 토출되는 물을 아래로 유동시키는 물탱크 토출구(25)가 배치되어 있다.
덮개(33)의 중심에는 토출 오리피스(28)와 같은 수직 선상에 형성되는 가이드홀(34)이 형성되어 있다.
또한, 분기전환노즐(18)의 내부에는 부력을 갖는 전환 볼(121)이 배치되어 있다.
전환 볼(121)은 분기전환노즐(18)의 토출 오리피스(28)를 막거나 제트노즐용 토출노즐(17)을 막는 위치로 전환 이동되도록 분기전환노즐(18) 내에서 이동하게 된다.
즉, 전환 볼(121)의 전환 이동은 방향전환제어부(C)의 동작에 의해 행해진다.
물탱크 토출구(25)는 아래로 향하게 배치되고, 보충수 토출구(26)는 수평방향으로 배치되어 있다.
특히, 물탱크 토출구(25)가 아래로 향하게 배치된 것은 전환물통부(37)의 돌출판(47)에 타격되게 해서, 후술되는 상측전환물통(43)이 내려올 때 물탱크(500) 내의 물에 의한 부력으로 임의로 위로 올라오지 못하고 누르는 역할도 하기 위함이다.
방향전환제어부(C)는 토출 오리피스(28)를 통해 전환볼(121)을 가압하는 누름부(35)와, 일측은 프레임(E)에 회전 가능하게 지지된 채 누름부(35)를 누르는 작동링크부(36)와, 프레임(E)을 따라 승강 가능하게 지지되며 작동링크부(36)의 타단이 설치되는 전환물통부(37)를 포함한다.
누름부(35)는 가이드 홀(34)과 토출 오리피스(28)에 승강 가능하게 배치되는 누름핀(38)과, 누름핀(38)의 상단에 형성되어 작동링크부(36)의 링크(40)가 조립되는 조립홈(39)을 포함한다.
조립홈(39)은 ⊃자로 형성되어 있다.
작동링크부(36)는 링크(40)와, 링크(40)의 일측과 프레임(E)을 조립하는 힌지핀(41)을 포함한다.
링크(40)의 중심 아래에는 조립홈(39)에 끼워지는 조립핀(42)이 형성되어 있다.
링크(40)의 타측은 전환물통부(37)에 설치, 보다 상세하게는 전환물통부(37)의 하측전환몸체(44)의 일측면에 있는 ㄷ자 홈에 끼워져 구속 설치되어 있다.
이러한 구성은 링크(40)의 전체 길이와 조립핀(42)까지의 길이 비율에 따라 전환물통부(37)의 작용 하중이 증폭되어 누름부(35)를 통해 전환볼(121)에 전달되게 하는 구조로써 전환물통부(37)의 크기를 줄일 수 있다.
전환물통부(37)는 분기토출구(23)와 연결되는 상측전환물통(43), 링크(40)의 타측이 설치되는 하측전환몸체(44), 상측전환물통(43)과 하측전환몸체(44) 사이를 연결하는 중간몸체(45)와, 상측전환물통(43) 내의 물을 배수시키는 전환배수부(46)를 포함한다.
하측전환몸체(44)는 속이 빈 밀폐형 박스 형태로 물속에 잠기면 부력을 가지며, 물탱크 토출구(25)의 하면과 마주하는 돌출판(47)이 형성되어 있다.
따라서, 물탱크 토출구(25)로 토출되는 물이 돌출판(47)에 부딪치게 해서 임으로 전환물통부(37)가 상승하는 것을 최대한 억제시킨다.
전환배수부(46)는 상측전환물통(43)의 바닥에 형성되는 배수홀(48)과, 배수홀(48)을 개폐하는 개폐핀부(49)와, 프레임(E)에 고정되어 개폐핀부(49)가 눌리면서 배수홀(48)이 열리는 고정브라켓(50)을 포함한다.
개폐핀부(49)는 배수홀(48) 상에 배치되는 핀(51)과, 핀(51)의 상단에 형성되어 배수홀(48) 상에 놓여 걸리는 개폐플랜지(52)와, 핀(51)의 하단에 형성되는 걸림턱(53)을 포함한다.
핀(51)은 개폐플랜지(52)의 하면에 90도 또는 120도 간격으로 3~4개로 배치 형성되어, 서로 좁혀 배수홀(48)에 끼운 후 놓으면 복원되어 걸림턱(53)에 의해 위로 빠지지 않고 조립이 용이하다.
이러한 핀(51)은 개폐플랜지(52)와 걸림턱(53) 사이에서만 승강하게 된다.
전환물통부(37)는 프레임(E)에 대해 승강 가능하게 설치되어 있다.
프레임(E)의 일측에는 승강용 바(54)가 설치되고, 전환물통부(37)에는 승강용 바(54)에 승강 가능하게 끼워진 고리(55)가 설치되어 있다.
또한, 프레임(E)의 타측에는 승강용 가이드 돌기(56)가 형성되고, 중간몸체(45)에는 승강용 가이드 돌기(56)가 배치되는 승강용 슬롯(57)이 형성되어 있다.
따라서, 프레임(E)의 양측에서 전환물통부(37)를 승강 가능하게 안정적으로 가이드하게 된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 세척수 공급장치(1)를 적용한 양변기의 세척수 공급 시스템(1')을 도 5a 내지 도 12b를 참조하여 설명한다.
양변기의 세척수 공급 시스템(1')은 도 5a에 도시한 바와 같이, 물탱크(500) 내부에 탑재되는 핸드 레버(700)와 보충수 급수관(610)을 포함하는 플러시 밸브(600)와, 직수가 급수되는 세척수 공급장치(1)와, 제트노즐(1381)에 접속되는 제트급수관(620)과, 보충수 급수관(610)과 세척수 공급장치(1)를 연결하는 보충수 호스(630)와, 세척수 공급장치(1)와 제트급수관(620)을 연결하는 제트수 호스(640)를 포함한다. 제트급수관(620)과 제트노즐(1381)은 제트연결 호스(650)에 의해 접속되어 있다.
플러시 밸브(600)는 물탱크(500) 내의 물을 림 세척수로서 림 수로로 보내는 역할을 한다.
보충수 급수관(610)은 림세척을 보충하는 림세척 보충수(⑤)로서 림 수로로 보내는 역할을 한다.
이러한 양변기의 세척수 공급 시스템(1')의 작동을 설명한다.
먼저, 도 5a는 물탱크(500) 내에 저장수가 정상수위(WL)인 대기상태를 나타내는 구성도이다.
도 5a의 대기상태에 있어서 플러시 밸브(600)의 덮개는 닫힌 상태이고, 필밸브(A)는 지수(직수가 급수되지 않음) 상태이다.
이러한 대기상태에서의 세척수 공급장치(1)는 도 5b에 도시한 바와 같이, 부구(3)는 부력에 의해 상승한 상태이기 때문에, 필밸브(A)는 지수 상태로 있다.
또한, 전환물통부(37)는 하측전환몸체(44)의 부력에 의해 상승한 상태이므로 누름부(35)도 상승 상태이다.
대기상태의 정상수위는 도 5b와 같이 상측전환물통(43)의 바닥과 소물통(12)의 상단 근처에 위치하는 게 바람직하다.
또한, 전환 볼(121)은 정상수위의 부력에 의해 토출 오리피스(28)를 막고 있고, 유입노즐(16)과 제트노즐용 토출노즐(17) 및 분기전환노즐(23)은 서로 통하는 상태이다.
도 5a 및 도 5b와 같은 대기 상태에서 도 6a와 같이 핸드 레버(700)를 누르면 림세척이 개시된다.
즉, 도 6a 및 도 6b와 같이 플러시 밸브(600)의 덮개가 열리고 물탱크(500)의 저장수가 림 수로를 통해 림 세척수(㉧)를 분사 토출되면, 물탱크(500)의 저장수가 -a1만큼 수위가 내려가서 세척 볼의 수면을 상승시키는 동시에 일부는 배출수로로 넘쳐 넘어가게 된다.
소물통(12) 내의 물은 소물통용 개폐판(13)이 물의 압력하에 의해 미세하게 열리면서 배수홀(15)을 통해 미소량 배수되어 -b1수위만큼 서서히 하강되기 때문에, 부구(3)는 소물통(12) 내의 남은 물의 부력을 받고 있어 필밸브(A)는 지수상태를 유지한다.
이러한 림 세척수(㉧)가 세척볼로 유입되어도 필밸브(A)가 지수상태를 유지하고 있기 때문에, 림 세척수(㉧)의 종료와 후술되는 제트노즐 세척수(②)의 개시 간의 분사 시간 차이가 생기게 된다.
-b1수위는 -a1수위보다 위쪽에 있다(도 6b 참조).
도 6a 및 도 6b과 같이 림 세척이 개시된 후, 도 7a 및 도 7b와 같이 핸드 레버(700)가 복귀되고, 플러시 밸브(600)의 덮개는 서서히 닫히는 방향으로 하강하기 때문에 림 세척수(㉧)의 분사는 유지되면서 제트노즐(1381)로부터는 제트노즐 세척수(②)의 분사가 개시된다.
림 세척수(㉧)의 유지는 핸드 레버(700)가 복귀되어도 덮개 하부 부력공간의 부력으로 계속 열려 있고, 잔수조절통(660)의 무게가 덮개의 상단을 눌러 하강을 시작한다.
림 세척수(㉧)의 지속적이 분사는 물탱크(500)의 수위가 -a2까지 더 하강되고 소물통용 개폐판(13)이 점차 열리면서 소물통(12) 내의 수위도 -b2로 더 낮아진다.
소물통(12) 내의 물 수위가 -b2로 낮아지면, 부구(3)가 하강되면서 개폐레버(4)도 ⓐ방향으로 내려와서 개폐밸브(305)를 개방시켜 필밸브(A)의 지수 상태를 통수 상태로 바뀌어 외부 직수인 급수(①)가 시작된다.
즉, 급수(①)는 도 7b에 도시한 바와 같이, 필밸브(A)를 통해 유입노즐(16)과 분기전환노즐(18)로 유동하다가, 제트노즐용 토출노즐(17)을 통해 제트노즐(1381)로부터 분사되는 제트노즐 세척수(②)와, 분기토출구(23)를 통해 전환물통(43)을 채우기 시작하는 방향전환수(③)로 나뉘어진다.
따라서, 도 7a에서와 같이 림 세척수(㉧)는 플러스 밸브(600)의 덮개가 닫힐 때까지 더 유지되어 세척볼의 수면을 더 상승(15~25mm 정도 더 올라감)시키는 동시에 제트노즐(1381)로부터 제트노즐 세척수(②)가 분사되기 시작한다.
도 8a와 같이 플러시 밸브(600)의 덮개가 닫히고 림 세척이 종료되지만, 제트노즐 세척수(②)의 분사가 유지되기 때문에, 양변기의 배출수로가 만관되어 사이펀 작용과 함께 세척볼의 오물을 본격적으로 배출시킨다.
이때 도 8b에 도시한 바와 같이, 물탱크(500) 내의 수위는 -a3이고, 전환물통(43)의 방향전환수(③)의 수위는 점점 올라가고, 소물통(12) 내의 수위(-b3)는 표면장력에 의한 잔량 정도의 위치로서 필밸브(A)는 통수 상태를 유지하고 있다.
그 다음, 도 9a 및 도 9b에서와 같이 제트노즐 세척수(②)의 분사가 유지된 상태에서 림 세척의 종료에 따른 양변기 세척이 완료된다.
즉, 양변기의 세척볼의 오물이 대부분 배출수로를 통해 빠져나간다.
또한, 림 세척이 종료되었기 때문에, 물탱크(500)의 수위는 -a3에 위치하고, 전환물통(43)에는 방향전환수(③)가 가득 차게 된다.
도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이 전환물통(43)에 방향전환수(③)가 가득 차면, 도 10a 및 도 10b에 도시한 바와 같이 하측전환몸체(44)의 부력과 토출 오리피스(28)를 막고 있는 전환볼(121)의 부력 및 분기전환노즐(18)의 내부 압력에 의한 힘을 이기고 전환물통(43)은 하강(ⓑ)하고, 하강하는 전환물통부(37)는 작동레버부(36)를 반시계방향으로 회전(ⓒ)시키고, 작동레버부(36)의 반시계방향 회전은 누름부(35)를 ⓓ방향인 아래로 누르게 된다.
누름부(35)가 내려가면, 도 10b와 같이 토출측 오리피스(28)를 막고 있는 전환볼(121)은 일정량 하강되면서 압력차에 의해 스스로 제트노즐부(17)로 이동하여 막는다. 따라서, 제트노즐 세척수(②)와 방향전환수(③)의 유동은 멈추고, 토출측 오리피스(28)는 개방되면서 탱크측 보충수(④)와 림측 보충수(⑤)의 공급이 개시된다.
탱크측 보충수(④)는 물탱크 토출구(25)를 통해 물탱크(500)를 채워 +a4 수위로 점점 상승시키고, 림측 보충수(⑤)는 보충수 토출구(26)를 통해 림수로로 보내 세척볼의 수면을 상승시킨다.
전환물통부(37)가 도 10b와 같이 하강되면, 개폐핀부(49)가 고정브라켓(50)에 닿아 올라가면서 배수홀(48)이 개방되어 전환물통(43) 내의 방향전환수가 물탱크(500)로 배수(⑥)된다.
도 11a 및 도 11b에 도시한 바와 같이, 탱크측 보충수(④)와 림측 보충수(⑤)는 계속 공급되고, 전환물통(43)의 고인 물은 배수홀(48)을 통해 계속 배수(⑥)되면서 줄어드는 반면에 물탱크(500)의 수위는 계속 상승(+a5)되지만, 소물통(12)의 내부에는 소물통용 개폐판(13)이 닫혀 있어 물이 들어올 수 없다.
전환물통(43) 내의 물 배수가 완료되고 물탱크(500) 내의 수위가 정상수위(WL)가 되고 소물통(12) 내의 물도 차기 때문에, 도 12a 및 도 12b와 같이 전환물통부(37)는 하측전환몸체(44)의 부력으로 위로 상승(ⓔ)하고, 작동링크부(36)는 시계방향(ⓕ)으로 회전되면서 누름부(35)를 위로 당겨 올리면(ⓖ), 전환볼(121)은 부력에 의해 올라와 토출측 오리피스(28)를 막게 된다.
물탱크(500)의 수면이 상승하면서 소물통용 개폐판(13)을 부력과 수위차에 의한 압력으로 배수홀(15)을 막은 상태에서 소물통(12)의 외벽을 넘어 들어온 물로 일시에 채우기 때문에, 채워진 물의 부력으로 부구(3)가 순간적으로 위로 올라가 개폐레버(4)를 위로 들어 올려(ⓗ) 개폐밸브(305)를 폐쇄시켜 필밸브(A)의 급수를 차단한다.
이러한 필밸브(A)가 통수상태에서 지수상태로 작동할 때, 물탱크(500)의 수면이 상승한다. 소물통(12) 아래의 소물통용 개폐판(13)이 부력으로 떠올라 배수홀(15)을 막는다. 물탱크(500)의 수면은 계속 상승하지만, 소물통(12) 내부는 물이 들어오지 못한다. 부구(3)도 상승하지 못한다. 물탱크(500)의 수면이 계속 차올라 소물통(12)의 상단을 넘어 급격히 소물통(12) 내부 수위가 올라간다. 부구(3)가 즉시 떠오르고 필밸브(A)가 통수상태에서 지수상태로 전환되어 급수가 멈춘다. 이때 부구(3)가 잠금 수위에서는 부구(3)가 충분한 여유부력을 갖고 있는 수위여서 지수 직후의 수압상승과 수격현상에도 진동 등 이상현상이 발생하지 않고 지수상태를 안정적으로 유지한다. 이러한 소물통(12) 적용 구조에서 개폐밸브(305)의 다이아프램 작동용 유입구(미도시)는 통상적인 필밸브의 미소유입구 보다 6배 이상 큰 면적을 갖게 할 수 있어 중수 내부의 작은 이물질의 끼임 방지로 오작동 우려가 훨씬 적다.
양변기의 세척볼에는 림측 보충수의 채움이 완료된다. 즉, 도 12a 및 도 12b은 도 5a 및 도 5b와 같은 대기상태이다.
이와 같이, 림 세척이 개시되어도 시차부재(5)가 제트 분사를 지연시키는 역할을 하기 때문에, 림 세척수가 먼저 나와 세척볼의 수면을 15~25mm 정도 올리며 내부의 오물을 흐트러트린 이후 제트노즐 세척수가 분사되면서 세척볼의 오물을 배출수로를 통해 사이폰 작용을 일으키며 배출하는 시간 차이를 둠으로써, 막힘 현상을 없앴다.
또한, 전환물통부(37)의 하강과 작동레버부(36)의 회전으로 누름부(35)가 하강되면서 전환볼(121)을 강제적으로 방향을 전환시키기 때문에, 이물질이 많은 중수를 사용하여도 막힘이 없다.
특히 분기토출구(23)의 직경이 적어도 1.5mm 정도로서, 종래기술의 다이아프램 작동용 미세 유입구보다 10배 정도 큰 면적이기 때문에, 중수 이물질에 의한 오작동 우려가 훨씬 적다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다.
A : 필밸브
2 : 필밸브체 3 : 부구 4 : 개폐레버
5 : 시차부재 12 : 소물통 13 : 개폐판
15 : 배수홀
B : 전환밸브
16 : 유입노즐 17 : 제트노즐용 토출노즐
18 : 분기전환노즐 23 : 분기토출구 25 : 물탱크 토출구
26 : 보충수 토출구 28 : 토출 오리피스
121 : 전환볼
C : 방향전환제어부
35 : 누름부 36 : 작동링크부 37 : 전환물통부
43 : 상측전환물통 44 : 하측전환몸체 45 : 중간몸체
46 : 전환배수부
㉧ : 림 세척수 ① : 급수(직수) ② : 제트노즐 세척수
③ : 방향전환수 ④ : 탱크측 보충수 ⑤ : 림측 보충수

Claims (6)

  1. 급수(①)를 개폐하는 필밸브(A)와, 필밸브(A)에서 급수(①)를 공급받아 물탱크(500)의 내부 또는 외부로 전환하는 전환밸브(B)와, 전환밸브(B)의 작동을 제어하는 방향전환제어부(C)를 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치에 있어서,
    방향전환제어부(C)는 전환밸브(B)의 토출 오리피스(28)를 막는 전환볼(121)을 가압하는 누름부(35)와, 누름부(35)를 누르는 작동링크부(36)와, 승강함에 따라 작동링크부(36)를 동작시키는 전환물통부(37)를 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    필밸브(A)는 필밸브체(2)와, 부구(3)와, 부구(3)의 승강에 따라 필밸브체(2)을 개폐하는 개폐레버(4)와, 부구(3)의 주위를 감싸는 세척수 시차부재(5)를 포함하고,
    세척수 시차부재(5)는 부구(3)의 둘레와 하면을 수용하는 수용홈(12a)을 갖는 소물통(12)과, 소물통(12)의 바닥판(12a)에 형성되는 배수홀(15)과, 배수홀(15)을 개폐하는 소물통용 개폐판(13)을 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    전환밸브(B)는 필밸브(A)가 접속되는 유입노즐(16)과, 제트노즐 세척수(②)가 분사되는 제트노즐(1381)과 연결되는 제트노즐용 토출노즐(17), 유입노즐(16)과 제트노즐용 토출노즐(17) 사이에서 분기되는 분기전환노즐(18)을 포함하고,
    제트노즐용 토출노즐(17)에는 방향전환제어부(C)로 방향전환수(③)를 유동시키는 분기토출구(23)가 형성되고,
    분기전환노즐(18)의 토출측(24)에는 탱크측 보충수(④)를 토출하는 물탱크 토출구(25)과, 림측 보충수(⑤)를 토출하는 보충수 토출구(26)가 배치 설치되고,
    분기전환노즐(18)의 내부에는 토출측(24)의 토출 오리피스(28)를 막거나 제트노즐용 토출노즐(17)를 막도록 이동되는 전환볼(121)이 배치되고,
    전환볼(121)의 이동은 방향전환제어부(C)의 작동에 의해 행해지는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    전환물통부(37)는 전환밸브(B)의 분기토출구(23)와 연결되어 방향전환수(③)가 고이는 상측전환물통(43), 작동링크부(36)의 타측이 설치되는 하측전환몸체(44), 상측전환물통(43)과 하측전환몸체(44) 사이를 연결하는 중간몸체(45)와, 상측전환물통(43) 내에 고인 방향전환수(③)를 배수시키는 전환배수부(46)를 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    전환배수부(46)는 상측전환물통(43)의 바닥에 형성되는 배수홀(48)과, 배수홀(48)을 개폐하는 개폐핀부(49)와, 개폐핀부(49)가 눌리면서 배수홀(48)이 열리는 고정브라켓(50)을 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    개폐핀부(49)는 배수홀(48) 상에 배치되는 복수의 핀(51)과, 핀(51)의 상단에 형성되어 배수홀(48) 상에 놓여 걸리는 개폐플랜지(52)와, 핀(51) 각각의 하단에 형성되는 걸림턱(53)을 포함하는 비전기식 절수형 양변기용 세척수 공급장치.
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