KR102084159B1 - 양변기의 가변 트랩 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수조로부터 배수되는 물의 하중에 의해 가변 트랩이 수평으로 펴지게 하여 적은 양의 물로도 오물과 오수를 쉽게 배출시킬 수 있게 하고 배수 작동부의 하강으로 래크와 피니언이 유기적으로 작동하여 가변 트랩을 수평으로 펴지게 함과 동시에 복원스프링에 의해 복원되게 하므로 오작동없이 원활한 작동이 가능한 양변기의 가변 트랩 구조에 관한 것이다.

Description

양변기의 가변 트랩 구조{Variable trap structure of toilet bowl}

본 발명은 양변기의 가변 트랩 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수조로부터 배수되는 물의 하중에 의해 가변 트랩이 수평으로 펴지게 하여 적은 양의 물로도 오물과 오수를 쉽게 배출시킬 수 있게 하고 배수 작동부의 하강으로 래크와 피니언이 유기적으로 작동하여 가변 트랩을 수평으로 펴지게 함과 동시에 복원스프링에 의해 복원되게 하므로 오작동없이 원활한 작동이 가능한 양변기의 가변 트랩 구조에 관한 것이다.

최근 수자원은 물 소비량의 증가와 기후 환경의 변화로 인하여 국가별, 지역별로 고갈되어 가는 추세이므로 다양한 분야에서 사용되는 물의 소비량을 줄일 필요가 있다.

이 중, 위생도기, 특히 양변기의 경우 변기본체에 구비된 물탱크에 임시 저장되어 있다가 세척용으로 배출되는 물의 양을 줄이면서도 세척력을 강화시키기 위한 다양한 방법들이 강구되고 있으나, 근본적인 절수가 가능하면서도 강한 세척 효과를 도모하기에는 상당히 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 대한민국 등록특허 제10-0425419호로 '가변식 사이폰 관을 구비한 절수형 수세식 변기'가 등록된 바 있다.

상기 선 등록된 발명은 변기통 배출구와 분뇨배출 관에 주름관으로 각각 연결된 가변 사이폰과, 상기 변기통 및 가변 사이폰 관과 각각 연통되는 상부 주름관과, 설치 바닥 면에 고정되고 상기 상부 주름관과 관통하여 인장 및 복원시 수직운동을 하게 하며 롤러가 장착된 횡 바로 연결되는 가이드 바와, 상기 횡 바를 탄성 지지하는 복원 스프링으로 이루어진 구성이다.

그러나 선 등록 발명은 배수구를 통해 임시 저장되는 물이 상부 주름관에 하중으로 가해지면서 장시간 사용시 상부주름관이 변기통으로부터 분리되는 문제점이 있었다.

또한, 가변 사이폰 관의 상부와 하부에 주름관이 각각 형성되므로 장기간 사용시 주름관의 결합부분에 누수가 발생할 소지가 있었고, 가변 사이폰 관의 하부에서 복원스프링의 복원력으로만 가변 사이폰 관이 상승하므로 복원스프링의 탄력이 떨어지게 되면 가변 사이폰 관을 제 위치로 복원시키지 못해 원활한 분뇨배출이 되지 않는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0425419호(2004.03.19. 등록)

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 수조로부터 배수되는 물의 하중에 의해 가변 트랩이 수평으로 펴지게 하여 적은 양의 물로도 오물과 오수를 쉽게 배출시킬 수 있는 양변기의 가변 트랩 구조를 제공함이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배수 작동부의 하강으로 래크와 피니언이 유기적으로 작동하여 가변 트랩을 수평으로 펴지게 함과 동시에 복원스프링에 의해 복원되게 하므로 오작동없이 원활한 작동이 가능하게 하는 양변기의 가변 트랩 구조를 제공함이 있다.

본 발명 양변기의 가변 트랩 구조는,

변기 본체의 보울에 일측이 결합되고 타측은 벽체에 매립되어 있는 배출관에 결합되어 수봉을 형성하는 연질의 가변 트랩;

상기 가변 트랩의 후단부와 벽체에 매립된 배출관에 고정되어 가변 트랩의 이동에 따라 압축 및 인장되는 주름관;

상기 변기 본체의 배수로 하부에 결합되며 물 저장컵으로 물이 저장되면 물의 하중에 의해 승강기어가 하강하여 피니언을 회전시키고, 물 저장컵에 저장된 물이 보충수 관을 통해 가변 트랩으로 배출되면 복원스프링의 복원력으로 복원되는 배수 작동부;

상기 변기 본체에 샤프트로 고정되어 배수 작동부의 승강기어에 치합되며 상기 배수 작동부의 승강 작동에 의해 래크를 수평방향으로 이동시키는 피니언;

상기 가변 트랩의 후방에 고정되어 피니언과 치합되며 상기 피니언의 회전에 의해 수평으로 이동하면서 수봉이 형성된 가변 트랩이 직선으로 펴지게 하는 래크;

상기 변기 본체 내측에 형성된 지지대와 배수 작동부의 물 저장컵 사이에 장착되어 배수 작동부를 복원시키는 복원스프링이 구성된다.

본 발명에 의하면, 수조로부터 배수되는 물의 하중에 의해 가변 트랩이 수평으로 펴지게 하여 적은 양의 물로도 오물과 오수를 쉽게 배출시킬 수 있어 물 소비량을 최소화하여 경제성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 배수 작동부의 하강으로 래크와 피니언이 유기적으로 작동하여 가변 트랩을 수평으로 펴지게 함과 동시에 복원스프링에 의해 복원되게 하므로 오작동없이 원활한 작동이 가능하게 하여 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 양변기에 설치된 상태의 배면 사시도
도 2는 본 발명의 분리사시도
도 3은 본 발명이 양변기에 설치된 상태의 측면구성도
도 4 내지 도 5는 본 발명의 작동상태도로서, 배수 작동부가 하강하여 가변 트랩이 수평으로 펴지면서 오물이 배출되는 상태도
도 6 내지 도 7은 본 발명의 작동상태도로서, 오물이 배출된 후, 가변 트랩이 원 상태로 복원된 상태도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명 이 양변기에 설치된 상태의 배면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 분리사시도이다.

먼저, 본 발명 양변기의 가변 트랩 구조(100)는 가변 트랩(110), 주름관(120), 배수 작동부(130), 피니언(140), 래크(150), 복원스프링(160)으로 이루어진다.

상기 가변 트랩(110)은 플랙시블하게 변형이 가능되도록 연질로 형성되고, 선단부는 변기 본체(10)의 보울(11)에 긴밀하게 결합되고, 상기 가변 트랩(110)의 후단부는 주름관(120)에 결합된다.

상기 가변 트랩(110)은 물이 배출되지 않는 평소에는 보울(11)의 단부보다 높게 수봉을 형성하게 되어 악취의 유입을 방지하게 된다.

상기 주름관(120)은 가변 트랩(110)의 가변에 따라 압축 및 인장되는 것으로, 일측 단부는 가변 트랩(110)의 후단부에 고정되고 타측 단부는 벽체에 매립되어 있는 배출관(20)의 선단부에 긴밀하게 고정된다.

또한, 상기 배수 작동부(130)는 배수 주름관(131)이 배수로(12)의 하부에 결합되어 승강기어(134)가 피니언(140)의 회전기어(140a)(140b)에 치합되어 승·하강 작동하게 된다.

상기 배수 작동부(130)는 배수 주름관(131), 물 저장컵(132), 보충수 관(133), 승강기어(134)로 이루어진다.

상기 배수로(12) 하부에 결합된 배수 주름관(131) 하부에는 일정 량의 물을 저장할 수 있는 물 저장컵(132)이 결합되고, 상기 물 저장컵(132)의 전방에는 가변 트랩(110)의 일측으로 보충수 관(133)이 연결된다.

상기 물 저장컵(132)의 하부에는 승강기어(134)가 일체로 형성되며, 상기 승강기어(134)는 피니언(140)의 회전기어(140b)에 치합된다.

또한, 상기 피니언(140)은 배수 작동부(130) 및 래크(150)와 연동되어 래크(150)를 수평으로 이동시키는 역할을 하게 된다.

상기 피니언(140)은 일반적인 피니언과는 다르게 구성되는 것이 특징이며, 변기 본체(10) 내측면에 수평으로 샤프트(140d)가 고정되고, 상기 샤프트(140d)의 중앙에는 회전기어(140a)(140b)가 결합되어 회전가능하게 구성된다.

여기서, 상기 회전기어(140a)(140b)는 서로 대응하는 구조로 이루어지며, 상기 회전기어(140a)(140b) 사이에는 원형의 격판(140c)이 형성되어 회전기어(140a)(140b)가 격판(140c)을 중심으로 양측에 형성된다.

즉, 일측의 회전기어(14b)에는 배수 작동부(130)의 승강기어(134)가 수직으로 치합되고 타측의 회전기어(140a)에는 래크(150)가 수평으로 치합된다.

또한, 상기 래크(150)는 가변 트랩(110)의 후방에 형성된 고정편(150a)에 일측 단부가 고정되고 타측 단부는 피니언(140)의 회전기어(140a) 상부에 치합된다.

상기 고정편(150a)은 가변 트랩(110)의 후방 일측에 형성될 수도 있으며, 별도의 고정링의 일측에 고정편(150a)을 형성하여 가변 트랩(110)에 결합될 수도 있다.

상기와 같이 래크(150)는, 일측 단부가 고정편(150a)에 고정되고 타측 단부는 회전기어(140a) 상부에 수평으로 치합되어 지지되므로 피니언(140)이 회전하면 래크(150)가 수평방향으로 이동할 수 있게 된다.

또한, 복원스프링(160)은 변기 본체(10)의 지지대(14)와 물 저장컵(132) 사이에 장착되어 배수 작동부(130)의 하강시에는 압축되었다가 배수 작동부(130)에 작용하는 가압력이 서서히 해제되면 탄력있게 복원되어 배수 작동부(130)를 최초상태로 복원시키는 역할을 하게 된다.

상기 복원스프링(160)의 하단부는 변기 본체(10)의 내측으로 돌출형성된 지지대(14) 상부에 안착되어 움직이지 않게 고정되며, 상단부는 배수 작동부(130)의 물 저장컵(132) 하부에 밀착되어 배수 작동부(130)를 지지하게 된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 변기 본체(10)와 수조(30) 내에는 정량의 물이 채워지게 되고, 이때, 배수 작동부(130)는 복원스프링(160)에 의해 지지되어 배수 주름관(131)이 압축된 상태를 유지하게 되며, 주름관(120)은 인장된 상태가 되면서 가변 트랩(110)은 상부로 볼록하게 돌출되어 수봉을 형성하게 된다.

이 상태에서 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 수조(30)에 설치된 레버를 조작하여 사이폰덮개(31)를 들어올리게 되면 개수구(32)가 개방되면서 수조(30)에 저장된 물이 급수로(13)를 통해 변기 본체(10)로 배출됨과 동시에 물의 일부는 배수 작동부(130)로 배출된다.

상기 배수 작동부(130)의 배수 주름관(131)을 통해 물 저장컵(132)으로 물이 저장되면 물의 하중와 압력에 의해 배수 작동부(130)가 하강하게 된다.

상기와 같이 배수 작동부(130)가 하강하게 되면, 배수 주름관(131)이 인장됨과 동시에 복원스프링(160)이 압축되면서 물 저장컵(132)의 하부에 형성된 승강기어(134)가 피니언(140)의 회전기어(140b))를 시계방향으로 회전시키게 된다.

상기 피니언(140)이 시계방향으로 회전하게 되면, 회전기어(140a)의 상부에 치합된 래크(150)가 배출관(20) 측으로 이동하게 됨과 동시에 주름관(120)이 압축되면서 수봉을 형성하고 있던 가변 트랩(110)은 직선으로 펴지게 된다.

상기와 같이 가변 트랩(110)이 직선으로 펴지게 됨으로써 변기 본체(10)의 오물과 급수로(13)로부터 공급되는 물이 가변 트랩(110)과 주름관(120)을 따라 배출관(20)으로 자연 배출된다.

즉, 상기 가변 트랩(110)이 수봉을 형성하고 있다가 수조(30)로부터 물의 배수가 시작되면 가변 트랩(110)이 수평방향으로 신속하게 펴지게 되므로 물의 흐름이 원활하여 과부하 걸리지 않고 안정적인 오물 배출이 가능하게 되는 것이다.

또한, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 수조(30) 내부의 물이 개수구(32)를 통해 완전히 배출되어 사이폰덮개(31)가 폐쇄되면 수조(30) 내부에 물이 새롭게 채워지게 되고, 배수 작동부(130)의 물 저장컵(132)에 저장되어 있던 물은 보충수 관(133)을 통해 가변 트랩(110)으로 배출되어 변기 본체에 일정 량의 물을 저장하게 된다.

상기와 같이 배수 작동부(130)에 저장된 물이 배출되면, 상기 배수 작동부(130)의 무게가 가벼워지면서 가압력이 점차 해제됨과 동시에 복원스프링(160)의 복원력에 의해 배수 작동부(130)가 상승하게 된다.

이때, 배수 작동부(130)의 승강기어(134)는 피니언(140)의 회전기어(140b)를 시계반대방향으로 회전시키게 되고, 회전기어(140a)에 치합된 래크(150)는 배출관(20) 측에서 보울(11) 측으로 이동하게 됨과 동시에 주름관(120)이 인장되면서 가변 트랩(110)이 최초상태로 복원되어 수봉을 형성하게 된다.

상기와 같이 가변 트랩(110)이 복원되어 상부로 돌출된 수봉을 형성하게 되면 더 이상 물이 배출되지 않게 됨과 동시에 악취가 역류하지 않아 불쾌감없이 사용할 수 있게 된다.

즉, 상기 배수 작동부(130)에 저장된 물이 배수됨에 따라 가압력이 해제되면서 래크(150)와 피니언(140)의 유기적인 작동으로 가변 트랩(110)이 복원되어 수봉을 형성하게 되므로 안정적인 작동이 가능하고 악취가 유입되지 않게 하여 항상 쾌적한 환경에서 용변을 볼 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 가변 트랩 구조 110: 가변 트랩
120: 주름관 130: 배수 작동부
131: 배수 주름관 132: 물 저장컵
133: 보충수 관 134: 승강기어
140: 피니언 140a,140b: 회전기어
140c: 격판 140d: 샤프트
150: 래크 160: 복원스프링

Claims (4)

1. 변기 본체의 보울에 일측이 결합되고 타측은 벽체에 매립되어 있는 배출관에 결합되어 수봉을 형성하는 연질의 가변 트랩;
   상기 가변 트랩의 후단부와 벽체에 매립된 배출관에 고정되어 가변 트랩의 이동에 따라 압축 및 인장되는 주름관;
   상기 변기 본체의 배수로 하부에 결합되며 물 저장컵으로 물이 저장되면 물의 하중에 의해 승강기어가 하강하여 피니언을 회전시키고, 물 저장컵에 저장된 물이 보충수 관을 통해 가변 트랩으로 배출되면 복원스프링의 복원력으로 복원되는 배수 작동부;
   상기 변기 본체에 샤프트로 고정되어 배수 작동부의 승강기어에 치합되며 상기 배수 작동부의 승강 작동에 의해 래크를 수평방향으로 이동시키는 피니언;
   상기 가변 트랩의 후방 일측에 고정되어 피니언과 치합되며 상기 피니언의 회전에 의해 수평으로 이동하면서 수봉이 형성된 가변 트랩이 직선으로 펴지게 하는 래크;
   상기 변기 본체 내측에 형성된 지지대와 배수 작동부의 물 저장컵 사이에 장착되어 배수 작동부를 복원시키는 복원스프링이 구성되며,
   상기 배수 작동부는,
   상기 변기 본체에 형성된 배수로의 하단부에 결합되는 배수 주름관;
   상기 배수 주름관의 하단부에 결합되어 배수로를 통해 배출되는 물을 일시적으로 저장하는 물 저장컵;
   상기 물 저장컵과 가변 트랩에 연결되어 물 저장컵에 저장된 물을 가변 트랩으로 배수시키는 보충수 관;
   상기 물 저장컵의 하부에 일체로 연장 형성되어 피니언과 치합되는 승강기어가 구비되고,
   상기 피니언은,
   상기 변기 본체의 내측면에 수평으로 고정되는 샤프트에 결합되며, 중앙에 원형의 격판이 형성되고 상기 격판의 양측에 회전기어가 각각 형성되고, 상기 격판을 중심으로 일측의 회전기어에는 배수 작동부의 승강기어가 수직으로 치합되고 타측의 회전기어에는 래크가 수평으로 치합되는 것을 특징으로 하는 양변기의 가변 트랩 구조.
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