KR102115677B1 - 위생-도기 플러싱 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인 물 공급원에 연결된 위생-도기에 관한 것이다. 위생-도기는 플러싱 조립체를 포함한다. 플러싱 조립체는, 제1 분량의 물을 입구 압력에서 수용하기 위해 고압의 수원에 연결된 입구와 제1 체적을 가진 제1 챔버, 및 제1 체적보다 더 큰 제2 체적과 플러싱 출구를 가진 제2 챔버를 구비하는 탱크; 및 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 개재된 압력 변환 메커니즘을 구비하고, 제1 챔버 내의 제1 분량의 물은, 압력 변환 메커니즘에 의해 제2 챔버 내의 제1 분량보다 더 많은 제2 분량의 물이 입구 압력보다 더 낮은 압력에서 플러싱 출구를 통해 제2 챔버 밖으로 밀려나게 한다. 바람직하게, 고압하의 수원은 메인 물 공급원이다.

Description

위생-도기 플러싱 시스템

본 발명은 위생-도기(sanitary-ware) 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 플러시(flush) 메커니즘을 가진 변기의 구조 및 설비의 간소화에 관한 것이다.

변기는 인간의 소변과 대변을 저장하거나 처리하기 위해 사용되는 위생 기구이다. 선진국에서는, 자기(porcelain) 플러시 변기들이 흔하다. 좌식(seat) 변기들은 일반적으로 서구에서 이용되는 반면, 화변기(squart toilet)들은 일반적으로 동아시아에서 이용된다. 이것들은 도시 하수도(sewer) 시스템 또는 미개발 지역들의 정화조에 연결된다.

일반적인 플러시 변기는 플러싱 용수(flushing water)를 제공하기 위한 시스턴(cistern)에 연결되고 물을 수용하는 유리질, 세라믹 볼(bowl) 구조를 포함한다. 변기 볼은 드레인에 연결하는 업사이드-다운 U-자 형상의 속이 빈 드레인 파이프에 연결된다. U 채널의 일측은 볼 내의 물보다 더 긴 속이 빈 사이펀(siphon) 튜브로서 배열되어 높다. 사이펀 튜브는 드레인에 연결된다. 업사이드-다운 U-형 드레인 파이프의 바닥은 하부의 드레인으로 흘러가기 전에 볼 내의 물의 높이를 제한한다. 볼 내의 물은 배수 가스의 진입에 대한 장벽으로서 그리고 오물을 위한 용기로서 기능한다. 배수 가스는 배수 라인에 부착된 통기관을 통해 통기된다.

역사적으로, 최초의 플러싱 위생-도기 변기는, 존 해링턴 경(Sir John Harrington)에 의해 1596년 시대에 앞서 제안되었지만, 대부분의 주거지에서 옥내 화장실이 부족해서 대규모로 채택되지 않았다. 그로부터 200년 후, 알렉산더 커밍즈(Alexander Cummings)가 볼과 S-트랩 사이에 슬라이딩 밸브를 추가했을 때 위생 도기 변기가 다시 부상했다. 그 후, 변기의 디자인과 구성 물질이 진화되었지만, 시스턴과 변기 볼은 특수한 주택에만 한정되었다. 더군다나, 그들은 연속(cascade) 플러시 효과를 위해 중력을 이용하기 위해서 물리적으로 서로 이격되고, 심미적 고려에 의해 일체주조(monoblock) 스타일로 보이도록 서로 근접하게 배치되거나, 대안적으로 시스턴은 벽 내부에 은닉되어 매끄럽게 처리되었다.

보다 최근에, 로카(ROCA) 사에 의해 제조된 IN-TANK^TM 변기의 경우, 시스턴이 변기 볼(bowl) 하우징에 통합됨으로써, 속이 빈 공간을 벽 내부에 설치 및 유지할필요가 없이, 세련된 은닉 시스턴을 제공한다. IN-TANK^TM은, 변기 볼 하우징에 시스턴을 통합시키기 위하여, 미국 특허 US8,615,822(선행기술 1)의 기술에 기반하여 공기-압력을 작동시키기 위한 전기적 연결을 필요로 한다. 즉, 선행기술 1은 '공기 작동 변기 플러시 시스템으로서,...주변 공기 공급을 위한 시스템의 작동이 멈췄을 때 주변 공기를 저수조에 공급하기 위한 시스템은 시스턴으로부터 볼까지 물을 공급하기 위해 저수조와 주변 환경 사이에 공기의 자유 통로를 허용하는 개방 공기 경로, 및 볼을 채우기 위한 물 연결을 구비한다'는 내용을 개시한다. 그러므로, 상업적으로 입수할 수 있는 IN-TANK^TM은 시스턴의 설비를 위한 속이 빈 벽 공간의 복잡한 설치를 방지하고, 전기적 연결의 설비의 부담이 있고, 나아가서 물 공급원 근처의 설비의 부담이 있다. 선행기술 1에는 저수조 속으로 주변 공기를 밀어넣기 위한 동력이 적절히 개시된다. 즉, 저수조에 주변 공기를 공급하기 위한 시스템은 전원에 의해 작동된다.

미국 특허 US8,701,220(선행기술 2)는 변기 볼에 통합된 시스턴을 가진 변기를 개시한다. 여기서, 변기는 '변기 볼; 저장소; 저장소와 변기 볼 사이의 유체 도관; 유체 도관의 입구를 향해 유도된 노즐를 가지고 저장소 내부에 존재하는 제트; 제트로 물을 공급하는 채움 밸브; 및 (a) 저장소가 채워졌을 때 제트 노즐로부터 유체 도관의 입구까지, 또는 (b) 저장소가 비어 있을 때 유체 도관의 입구로부터 이격된 제트 노즐로부터 저장소까지 물의 유동을 전환시키기 위해 저장소 내에 위치된 유동 다이버터(diverter)를 구비하는 제트 구동 변기 플러싱 시스템'이다. 선행기술 2는 '플러싱 전에(즉, 저장소가 채워졌을 때), 제트 노즐로부터 유체 도관까지 유동하고, 저장소의 내용물이 변기 볼로 분출시킴으로써, 변기 볼을 플러싱한다'. 공기 압력을 전기적으로 작동하는 면에서 선행기술 2는 선행기술 1에 의존하는 한편, 제트 구동 물 시스템에 의존하여, 설치 장소의 인프라스트럭쳐 내에서 물 압력이 부적합한 폐단가 있을 수 있고, 물 불순물 때문에 막힐 가능성이 있다.

나아가서, 수원 보호는 더욱더 중요해 지고 있다. 수원 보호의 필요성에 응답하여, 이중(dual) 플러시 변기들이 개발되었다. 이중 플러시 변기에는, 사용자가 선택할 수 있는 2개의 플러시 옵션들이 있다. 소형 플러시는 버리는 액체 오물을 처리하는데 사용되는 반면, 대체로 소형 플러시의 2배의 양에 해당하는 대형 플러시는 고체 오물을 처리하는데 사용된다. 수원 보호는 플러시의 양의 변화와 누수 방지 모두를 포함한다.

그러므로, 본 발명은 볼 하우징에 시스턴을 통합하는 위생 도기의 구조, 설비 및 유지를 간소화하고, 전원이 불필요하고, 인프라스트럭쳐의 상이한 현장에서 특수한 개조가 요구되지 않고, 제트 구동 시스템의 불신감 또는 유지의 문제점들을 해결할 수 있는 디바이스와 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 다양한 플러시의 양을 조절할 수 있는 디바이스를 제공한다.

본 발명은 한편으로 볼과 다른 한편으로 하우징 사이에 존재하는 고유의 캐버티 또는 공간을 적절한 정도로 점유하도록 구성된 시스턴과 플러싱 탱크를 포함하는 변기 구조 및 설비에 관한 것으로서, 유압 펌프로서 기능하는, 메인 물 공급원의 압력에 의해서만 작동되는 적절한 형상의 플러싱 조립체에 의해 탱크 내부의 물이 볼 속으로 플러싱 된다.

그러므로, 본 발명의 실시예들에 따르면, 위생-도기는 메인 물 공급원에 결합되고, 플러싱 조립체를 포함하는 위생-도기는 제1 체적과 입구를 가진 제1 챔버를 가진 탱크, 및 제1 챔버의 제1 체적보다 더 큰 제2 체적과 출구를 가진 제2 챔버를 구비하고; 입구는 소스로부터 입구 압력에서 제1 분량의 물을 고압에서 수용하는 수원에 결합되고; 압력 변환 메커니즘은 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 개재되고, 제1 챔버 내의 제1 분량의 물은, 압력 변환 메커니즘에 의해 입구 압력보다 더 낮은 압력의 출구를 통해, 제1 분량보다 더 많은 제2 챔버 내의 제2 분량의 물을 제2 챔버 밖으로 밀려나게 한다. 바람직하게, 고압의 수원은 메인 물 공급원이다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 압력 변환 메커니즘은 피스톤이다. 대안적 실시예들에 따르면, 압력 변환 메커니즘은 축에 의해 커플링된 제1 로터와 제2 로터를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 플러싱 조립체는: 메인 물 공급원에 결합되어 메인 물 공급원으로부터 물을 수용하도록 구성된 제1 단면적과 제1 체적을 구비하는 제1 챔버; 플러싱 용수를 보유하고 제1 챔버보다 더 큰 제2 단면적과 제1 체적보다 더 큰 제2 체적을 구비하는 제2 챔버; 시스턴으로부터 제2 챔버까지 선택적 유동을 위해 시스턴과 제2 챔버 사이에 개재된 원-웨이 밸브를 가진 시스턴, 및 메인 물 공급원으로부터 수압에 의해 구동되고, 탱크의 제2 챔버 내에 장착되어 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 장벽으로서 기능하고, 탱크의 제2 챔버로부터 물이 플러싱 출구 밖으로 유동하게 하는 피스톤을 포함하는 적어도 하나의 탱크를 구비한다.

바람직한 실시예들에 따르면, 플러싱 조립체는 2개의 탱크들을 포함한다.

또한, 본 발명에 따르면, 플러싱 조립체와 연관된 위생-도기 볼을 플러싱하기 위한 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 고압의 물 공급으로부터 플러싱 조립체의 제1 챔버까지 압력하에서 물의 제1 분량을 도입시키는 단계; 제1 챔버 내의 물의 제1 분량에 의해 압력 변환 메커니즘에 의해 플러싱 조립체의 제2 챔버 내에서, 제1 챔버보다 더 큰 제2 챔버에 압력을 인가하는 단계; 볼을 플러싱하기 위하여 플러싱 조립체의 제2 챔버로부터 볼까지, 압력 변환 메커니즘에 의해, 저압하에서 플러싱 용수을 디스펜싱하는 단계; 및 플러싱 조립체의 제2 챔버를 플러싱 용수로 다시 채우는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 방법은, 제1 단면적과 제1 체적을 가진 탱크의 제1 챔버로 메인 물 공급원으로부터 물의 제1 분량을 도입하는 단계; 플러싱 용수를 보유하고 제1 챔버보다 더 큰 제2 단면적과 제1 체적보다 더 큰 제2 체적을 가진 탱크의 제2 챔버 내에 장착된 피스톤으로, 제1 챔버 내의 물에 의해, 압력을 인가하는 단계; 볼을 플러싱하기 위해 탱크의 제2 챔버로부터 압력하에서 플러싱 출구를 통해 볼까지 플러싱 용수을 디스펜싱하는 단계; 및 플러싱 조립체의 제2 챔버를 플러싱 용수로 다시 채우는 단계를 포함한다.

본 발명과 그것의 실제적 구현을 더 잘 이해하기 위하여, 다수의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여, 비-제한적인 예로서만 아래에 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 위생-도기의 실시예의 측면도이다.
도 2는 도 1의 위생-도기의 평면도이다.
도 3은 도 1의 위생-도기를 위한 마운팅 플레이트와 피스톤 플러싱 조립체의 개략적 사시도이다.
도 4a는 도 4b의 A-A선을 따른 도면이다.
도 4b는 도 4a의 B-B선을 따라 취하고, 도 1의 위생-도기의 단면도이다.
도 5a는 도 1의 위생-도기가 플러싱되기 전에, 도 4a의 C-C선을 따라 취한 단면도이다.
도 5b는 플러싱의 중간 단계에서 도 5a의 상세도이다.
도 5c는 플러싱의 최종 단계에서 도 5a의 상세도이다.
도 6은 도 5a의 부분 확대도이다.
도 7은 마운팅 플레이트에 장착되기 전의 위생-도기의 배면도이다.
도 8은 도 4b의 D-D선을 따른 단면도이다.
도 9는 도 4b의 E-E선을 따른 단면도이다.
도 10은 도 4b의 F-F선을 따른 단면도이다.
도 11은, 제1, 충진/스탠바이 위치에서, 수압으로 작동되는 액체 채널링을 선택하기 위한 디바이스의 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 12는, 제2, (절반 또는 충만) 플러싱 위치에서, 도 11의 디바이스를 도시한다.
도 13a는 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 위생-도기의 대안적 실시예의 개략적 측면 사시도이다.
도 13b는 도 13a의 위생-도기의 개략적 배면도이다.
도 14는 도 13a의 위생-도기의 작동 상태의 측단면도이다.
도 15는 물탱크가 없는 도 13a의 위생-도기의 배면 사시도이다.
도 16a는 컨트롤러의 개략적 부분 절단 사시도이다.
도 16b는 본 발명에 따른 플러싱 조립체의 배면 사시도이다.
도 17은 바닥으로부터 바라본 피스톤 플러싱 조립체의 절단 사시도이다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 사이펀을 가진 위생-도기의 개략적 절단 사시도이다.

본 발명의 실시예들을 참조하여 기술되는 이어지는 상세한 설명은 본 발명을 수행하는 발명자에 의해 고안된 최적의 방식으로 당업자가 본 발명을 사용할 수 있도록 하기 위해 개시하는 것이다. 그러나, 플러시 메커니즘을 가진 위생-도기의 구조와 설비를 간소화시키기 위한 디바이스와 방법을 제공하기 위해, 본 발명의 일반적 원리들이 구체적으로 정의되었기 때문에 본 발명의 다양한 변형들은 당업자들에게 자명할 것이다.

본 발명의 부가적인 특징들과 장점들은 이어지는 도면들과 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명은 하우징 내부의 볼을 구비하고, 볼과 하우징 사이의 대부분의 공간을 점유하도록 구성되고, 시스턴(cistern) 및 플러싱 장치를 가진 물 탱크를 포함하는 위생-도기 변기에 관한 것으로서, 탱크의 물은, 압력 변환 메커니즘을 이용하여, 고압 물 공급, 바람직하게 메인 물 공급원의 압력에 의해 구동되는 플러싱 조립체만으로 볼 속으로 플러시된다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 플러싱은 제1 체적인 제1 챔버, 제1 챔버보다 더 큰 제2 체적을 가진 제2 챔버, 및 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 개재된 압력 변환 메커니즘을 구비하는 탱크를 포함한다. 일반적으로, 제1 챔버와 제2 챔버는 서로 커플링되지만, 그들 사이에 유동 연결될 필요는 없다. 그러므로, 대안적으로, 제1 챔버와 제2 챔버는 그들 사이의 압력 변환 메커니즘을 이용하여 물리적으로 분리될 수 있다. 바람직하게, 컨트롤러는 플러싱 조립체를 통해 유동을 유도하기 위해 제공된다. 따라서, 고압 물 공급으로부터의 물은 컨트롤러에 들어가서 실렉터(selector)와 매니폴드(후술됨)를 통과하게 되고, 매니폴드는 다수의 미리-정의된 유동 경로들의 어느 하나, 예를 들어 하나의 탱크로, 2개 모두의 탱크들로, 또는 시스턴으로 물의 유동을 유도한다.

일부 실시예들에 따르면, 압력 변환 메커니즘은, 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서, 제2 챔버 내에 개재된 피스톤을 포함한다. 메인 물 공급원으로부터 나오는, 제1 챔버 내의 더 적은 양의 물의 상대적으로 높은 압력은 피스톤이 제2 챔버를 통과하여 밀려나게 하고, 결국, 제2 챔버 밖으로 더 많은 양의 물을 밀어낸다. 이렇게 하여, 제1 챔버 내의 물의 더 높은 압력은 피스톤의 더 넓은 표면적 위로 퍼져서, 더 낮은 압력에서 물의 더 많은 양에 작용하게 된다. 이러한 실시예들에서, 피스톤을 위한 실린더로서 기능하는 제2 챔버뿐만 아니라 피스톤은 단지 원형뿐만 아니라 사실상 임의의 폐쇄 형상의 단면을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예들에서, 압력 변환 메커니즘은 제1 체적의 제1 챔버 및 제1 챔버의 체적보다 더 큰 제2 체적을 가진 제2 챔버를 구비하는 탱크를 포함한다. 이러한 실시예들에서, 압력 변환 메커니즘은, 제1 챔버 내에 회전되게 개재된 제1 로터, 및 제2 챔버 내에 회전되게 개재되고 제1 로터보다 더 큰 직경을 가진 제2 로터를 포함하고, 제1 로터와 제2 로터는 동일한 축 상에 장착된다. 대안적으로, 상대적으로 높은 압력하에서 메인 물 공급원으로부터의 소량의 물이 더 낮은 압력하에서 더 많은 양의 물로 이동시킬 수 있는 임의의 다른 메커니즘이 이용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예들에 따라 구성 및 작동되고, 포괄적으로 참조부호 10으로 표시된 위생-도기 변기가 도시된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 위생-도기 변기(10)는 커버(18)에 의해 덮인 하우징(12)을 포함한다. 선택적으로, 위생-도기가 비데(bidet)인 실시예들의 경우, 볼에 물이 도달하기 전에 물 히터(미도시)가 물을 가열시키게 하는 온수 스위치(11)가 제공될 수 있다. 도시된 실시예에서, 종래에 알려진 바와 같이, 하우징(12)은 사이펀(siphon)(13)을 포함하는 위생 볼(16)과 함께 일체로 형성된다. 따라서, 콩팥 모양을 형성하는 2개의 연장부들(14)을 가진 말발굽 형상의 캐버티가 형성되어 플러싱 조립체에 고정된다. 이들 실시예들에서, 플러싱 조립체는, 후술하는 바와 같이, 공간을 최대로 절약하는 형태로 구현되는 피스톤 플러싱 조립체이다. 이 실시예에서, 위생 볼(16)은 볼(16)의 내부를 에워싸서 주변 채널(17b)을 구획하고 하방으로 메달린 테두리(17a)를 포함한다. 대안적으로, 테두리가 없는 변기 볼이 이용될 수 있다.

도 3은 도 1의 위생-도기를 위한 마운팅 플레이트와 피스톤 플러싱 조립체의 개략적 사시도이다. 도 3의 상부 부분을 참조하면, 마운팅 플레이트(200)는, 위생 파이프 인프라스트럭쳐(미도시)에 사이펀을 연결하기 위해 플레이트를 관통하는 사이펀 컨넥터(26)를 가진 벽 플레이트(29)를 포함한다. 부가적으로, 벽 플레이트(29)는, 메인 물 공급원 튜브(25a)와 같이, 고압하의 수원에 연결되고 플레이트를 관통하는 물-공급 파이프들을 위한 퀵 컨넥터들(27a, 27b)를 구비한다.

바람직하게, 본 실시예에서 2-위치 플러싱 양 실렉터(selector)로서 예시된, 컨트롤러(20)가 설치된다. 컨트롤러(20)는 임의의 적절한 종래의 실렉터, 바람직하게 유압 실렉터일 수 있다. 컨트롤러(20)는 파이프들(20a, 20b)에 의해 이송 파이프(25b)를 경유하여 시스템에 연결된다. 이송 파이프(25b)는 압력 조정기를 가진 입구 밸브(23)에 의해 메인 물 공급원에 연결된다. 사용자가 플러싱 조립체를 작동시키고 플러싱 용수의 필요한 양을 선택할 수 있도록, 하나 또는 2개의 명령 버튼들(21)과 같은, 사용자 인터페이스가 제공된다.

벽 플레이트(29)는 그 일면이 지지벽(도 1 참조)에 고정되도록 구성되고 그 반대면에는 프롱(prong)들(28a, 28b)이 돌출한다. 프롱들은 전체 변기 조립체와 사용자의 중량을 지지하도록 설계된다.

컨트롤러(20)는 한 쌍의 유압 타이머들(미도시), 및 필요한 선택을 사용자가 작동시키기 위한 명령 버튼(21)과 같이, 피스톤 플러싱 조립체로부터 볼까지 플러싱 되는 물의 양을 조절하기 위한 사용자 인터페이스를 포함한다. 명령 버턴을 미리-정의된 시간 예컨대, 5초 동안 누르면, 탱크 내의 물의 절반의 양에 해당하는 물이 압력하에서 더 작은 챔버로 플러싱되어 흐르는 한편, 명령 버튼을 연장된 기간 동안 누르면, 탱크 내의 물의 전체에 해당하는 양의 물이 압력하에서 플러싱되어 더 오래 흐른다. 대안적으로, 필요한 경우, 2개의 플러싱 버튼들이 제공될 수 있다.

도 3의 하부 부분을 참조하면, 본 실시예의 플러싱 조립체(300)는, 한 쌍의 플러싱 용수 탱크들에 의해 연장하는, 대체로 안장 모양의 컨테이너 또는 시스턴(cistern)(35)을 구비한다. 한 쌍의 물 탱크들의 각각은, 제1 단면적과 제1 체적을 가진 원통 하우징(39)으로 도시된 제1 챔버, 및 본 실시예에서 피스톤 하우징 또는 실린더로서 기능하고, 플러싱 용수를 수용하며, 제1 챔버의 제1 체적과 제1 단면적보다 더 큰 제2 체적과 제2 단면적을 가진 제2 챔버(34)를 포함한다. 한 쌍의 피스톤 하우징들 또는 제2 챔버(34)는 콩팥 모양을 형성한다. 그러한 각각의 제2 챔버(34)는 이하 도 5a에서 설명되는 플러싱 출구를 포함한다. 탱크들은 변기의 하우징(12)과 볼(16) 사이의 캐버티 내에 꼭맞게 고정되게 설계되므로, 플러싱 조립체는 대체로 안장 모양이 된다. 이러한 배치는 하우징(12)의 내부 공간을 최대로 활용할 수 있음을 이해할 것이다.

하우징의 양측에 제공되는 리세스들(38)은 마운팅 플레이트(29)로부터 외측으로 연장하는 프롱들(28a, 28b)의 하나를 각각 수납하도록 구성된다. 탱크들의 제2 챔버들(34)은, 도 5a에 도시된 바와 같이, 피스톤(59)을 위한 실린더로서 기능한다. 피스톤들(59)은 바이어싱 스프링에 의해 왕복 이동할 수 있도록 제2 챔버(34) 내에 배치된다. 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 이하에서 설명되는 바와 같이, 제1 챔버들(39)은 피스톤(59)을 복귀시키기 위한 바이어싱 스프링 메커니즘(57)을 구비한다. 대안적으로, 피스톤들은 자석들에 의해, 또는 제1 챔버 내부의 제2 피스톤에 작용하는 수압에 의해, 또는 임의의 다른 적절한 메커니즘에 의해 복귀될 수 있다. 시스턴(35)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 플러싱 조립체가 사이펀의 양쪽으로 배치될 때 사이펀의 외형에 매칭되는 그루브(40)가 형성된다. 시스턴(35)은 각각의 제2 챔버(플러싱 탱크)(34)를 채울 수 있는 물을 저장하고, 도 6에 도시된 바와 같이, 시스턴으로부터 제2 챔버까지의 물의 선택적인 유동을 위해, 시스턴과 탱크의 각각의 제2 챔버 사이에 개재된 원-웨이 밸브(35b)를 포함한다.

도 4a는 본 발명의 피스톤 플러싱 조립체를 가진 도 1의 위생-도기 변기의 배면을 도시한다. 도 7은 마운팅 플레이트 상에 장착되기 전의 배면도이다. 도 4a는 벽 플레이트 상에 장착될 때 배면으로부터 바라본 도면이다. 배면으로부터, 사이펀 컨넥터(26), 및 물-공급에 연결되는 퀵 컨넥터들(27a, 27b)을 가진 벽 플레이트(29)를 볼 수 있다. 플레이트 주변에서 시스턴(35)의 꼭대기, 하우징(12)의 측면들 및 제2 챔버들(34)과 사이펀(13)의 바닥들을 볼 수 있다. 플레이트 장착 요소들은 플레이트를 벽에 장착시키기 위해 플레이트의 배면에 마련될 수 있다. 또한, 예시된 실시예에서, 플레이트(29)를 통과하여 벽 속으로 연장되는 프롱들(28a, 28b)은 플레이트 장착 요소들로서 기능할 수 있다. 그러나, 대안적으로 또는 부가적으로, 플레이트는 스크류들에 의해 벽에 결합될 수 있다.

도 4b는 사용을 위해 장착된 위생-도기 변기(10)의 측단면도이다. 도 9는 도 4b의 E-E선을 따른 단면도이고, 도 10은 도 4b의 F-F선을 따른 단면도이다. 이들 도면들에서 볼 수 있는 바와 같이, 하우징(12)은 플레이트(29)와 프롱들(28a, 28b)에 장착된다. 이 실시예에서, 시스턴(35)은 플레이트(29)를 실질적으로 수납하도록 구성된 배면 리세스를 구획한다. 이렇게 하여, 하우징(12)은 플레이트(29)의 전체 길이를 따라 지지될뿐만 아니라 프롱들(28a, 28b) 상에 지지된다. 하우징(12)은, 플레이트(29)를 통과하여 위생 파이프 인프라스트럭쳐(미도시)에 사이펀을 연결하고 그 바닥으로부터 연장되는 사이펀(13)과 함께 일체로 형성된 볼(16)을 포함한다.

플러싱 조립체는 피스톤들(59)과 챔버들(34, 39)을 포함한다. 제2 챔버들(34)의 각각은 플러싱 출구를 구비한다. 또한, 플러싱 조립체는 볼(16)을 씻어내 위해 도관에 의해 플러싱 출구에 커플링된 물 분출 노즐(60)을 포함한다. 이 실시예에서, 도 6을 참조하여 상세히 설명되는 바와 같이, 물 분출 노즐(60)은 볼의 내부 주변으로 연장하여 테두리를 형성하는 주변 채널(17b) 속으로 연장한다.

이들 실시예들의 위생-도기의 플러싱 시스템의 작동은 다음과 같다. 일반적으로, 플러싱 메커니즘은 탱크들의 제1 챔버 속으로 흘러가는 메인 물 공급원으로부터 압력하의 물에 의해 구동된다. 플러싱 조립체는, 탱크들의 제1 챔버 내의 물의 압력에 의해 밀려지고, 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 장벽으로서 작용하는, 더 큰 단면적을 가진 탱크의 제2 챔버 내에 장착되고, 제1 챔버 내의 그것보다 더 낮은 압력하에 있는 탱크의 제2 챔버 내의 물을 볼까지 피스톤에 의해 플러싱 출구 밖으로 물을 충분히 밀어내게 하는 피스톤을 포함한다.

본 실시예에 따른 플러싱 조립체의 구성과 작동을 더 상세히 도시하는 도 5a, 도 5b, 도 5c, 및 도 6을 참조한다. 각각의 피스톤(59)은 각각의 탱크의 제2 챔버(34) 내부에서 플러싱 출구(64)를 향하거나 멀어지도록 왕복 이동 가능하게 슬라이딩될 수 있다. 하우징의 내벽에 대하여 기밀 밀봉시킬 필요는 없다. 플러싱 단계에 이어서 피스톤을 복귀시킬 수 있는 원 웨이 밸브(59a)가 피스톤(59)에 마련된다. 본 실시예에서, 피스톤들은, 도 5b와 도 5c에 명백히 도시된 바와 같이, 속이 빈 슬리브 조립체(31)에 의해 지지된다. 본 실시예에서, 속이 빈 슬리브 조립체(31)는 공간을 절약하기 위해서 늘였다 줄였다 할 수 있는 형태로 도시된다. 피스톤들(59)은 탱크들의 제1 챔버들(39) 내에 개재된 인장 코일 스프링(57)에 의해 스프링-바이어스된다. 대안적으로, 스프링은, 속이 빈 슬리브 조립체(31) 없이 피스톤에 결합되어 피스톤을 지지할 수 있음을 이해할 것이다. 이 실시예에 있어서, 인장 코일 스프링(57)은 튜브(33)를 감싸고, 튜브(33)는 플로트(float) 제어 밸브(82)로부터 나와서 피스톤(59)을 통과하고 슬리브 조립체(31)의 끝과 연통된 챔버(58) 내부의 끝단에서 제1 챔버(39)에 결합된 플러그(56)에 고정된다.

플러싱 전에(도 5a 참조), 탱크의 제2 챔버(34)가 충만할 때, 사용자에 의해 컨트롤러(20)가 작동되면, 경우에 따라, 완전(full) 플러시 또는 절반(half) 플러시가 구현될 수 있다. 사용자가 컨트롤러(20) 상의 제어 버튼을 누르면, 실렉터는, 제1 챔버들(39)의 하나 또는 모두 안에 있는 내부 챔버(58)를 채우기 위해, 제1 압력의 메인 물 공급원으로부터 물을 이송 파이프(25b)와 플로트 밸브(82)를 통과시키고, 튜브(33)를 통과하여 튜브(33) 내의 개구(52) 밖으로 흐르게 한다. 제1 챔버들(39)의 내부 챔버(58) 내의 수압 또는 수력은 피스톤들(59)을 플러싱 출구(64)(도 5b)를 향해 밀어내고, 제2 챔버들(34)로부터 더 큰 체적의 물을 제2 챔버(34) 밖으로 밀어냄으로써, 플러싱을 몇 초 이내에 완료한다. 플러싱 용수는 제2 챔버들(34)로부터 도관(25d)을 통해 물 분출 노즐(60)로 유동함으로써, 볼을 씻어내고 사이펀(13)을 경유하여 사이펀 출구(26)를 통해 배출된다(도 4a 참조).

제1 챔버들(39) 내부의 입구 수압은 제2 챔버(34) 내의 물의 더 낮은 압력으로 전환된다는 사실을 이해할 것이다. 그러나, 이러한 더 낮은 압력은 플러싱 능력을 위해 중력에 의존하는 종래의 변기 플러싱 시스템들 내의 수압보다 여전히 더 높다.

플러싱 사이클이 완료되면(도 5c 참조), 피스톤들(59)은 인장 코일 스프링들(57)의 복원력 때문에 그들의 초기의, 스탠바이 위치(도 5a)로 복귀한다. 피스톤(59)의 복귀에 의해 제2 챔버 내에 생성되는 진공은 밸브(35b)를 개방시킴으로써, 시스턴(35)으로부터 물이 제2 챔버(34)로 흐르게 하여 차후 플러시를 위해 제2 챔버를 채운다. 또한, 제1 챔버를 비우고 피스톤이 그 원래 위치로 복귀하도록 하기 위해, 피스톤이 복귀될 때 원 웨이 밸브(59a)가 개방되어, 제1 챔버(39)로부터 물이 제2 챔버(34)로 흐르게 한다. 피스톤(59)이 스탠바이 위치로 완전히 복귀되면, 밸브들(35b, 59a)이 닫힐 것이다. 시스턴이 충만될 때까지 실렉터가 라인(25b)으로부터 입구(35a)를 통해 시스턴으로 메인 물을 공급시키는 동안 챔버(58) 내부에 갇힌 물은 시스턴(35)으로 다시 유출된다. 플로트(80)는 시스턴의 충진을 통제한다. 미리-설정된 레벨에 도달하면, 플로트(80)는 플로트 밸브(82)를 폐쇄시켜 시스턴으로의 물의 흐름을 중단시킨다. 하나 이상의 원 웨이 밸브들(35a)은 작동 경로 내에서 물의 흐름을 제어할 뿐만 아니라, 플로트 밸브의 기능 불량의 경우 오버플로루에 대하여 시스템을 보호한다. 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 그런 경우에, 시스턴(35) 내에서 가압된 물은 밸브들(35a)을 강제-개방시킬 것이고, 문제가 해결될 때까지 배플(37)을 넘어 볼로 물을 흘려서 하부의 드레인으로 릴리스시킨다.

본 발명의 다양한 실시예들에 사용하기에 적합한 컨트롤러 또는 실렉터 컨트롤 시스템을 도시하는 도 11 및 도 12를 참조한다. 이러한 실렉터는 수원으로부터 플러싱 조립체로 또는 시스턴으로 물의 순환을 교호시키도록 구성된 액체 압력으로 작동되는 실렉터이다. 컨트롤러는 도 11의 비활성 위치와 도 12의 활성 위치 사이에서 왕복하도록 구성되고 플런저(97)를 가진 샤프트(98)에 커플링된 실렉터 피스톤(94)을 둘러싸는 메인 실린더 하우징(92)을 포함한다. 실렉터 피스톤(94)은 정반대의 2개의 통로들(94a, 94b)과 대각선 통로(94c)를 포함한다. 실린더 하우징(92)의 벽에는 통로들을 통해 물을 유동시키기 위해 적절하게 위치된 개구들이 마련된다. 따라서, 도 11의 위치에서, 시스템의 "0" 또는 스탠바이 상태에서, 메인 물 공급원은 공급 라인(25a)으로부터, 플로트 밸브(82)를 통과하고, 정반대의 통로(94a)를 통과하여 플로트(80)를 경유하여 시스턴(35)으로 유동할 수 있다. 피스톤은 이러한 비활동 위치에서 코일 스프링(96)에 의해 유지된다. 또한, 컨트롤러의 이러한 실시예에서, 피스톤 플러싱 조립체로부터 볼까지 플러싱 되는 소정 양의 물을 조절하기 위한 사용자 인터페이스가 제공된다.

컨트롤러(20) 내의 플러싱 양 실렉터에 의해 플러싱 명령이 개시되면, 메인 물의 일부는 플로트 밸브(82)와 실렉터 파이프(83)를 통해 방향이 전환되어 메인 실린더 하우징(92)의 상부 챔버(93)로 들어간다. 이렇게 하여, 피스톤(94)에 작용하는 플런저(97)의 상측에 메인 물의 높은 압력이 인가됨으로써, 도 12에 도시된 위치로 위치를 절환시킨다. 그러면, 통로들(94a, 94b)이 차단되어 있는 동안, 물은 대각선 통로(94c)를 통해 유동할 수 있다. 따라서, 물 공급 라인(25a)으로부터의 물은 플러싱 탱크의 제1 챔버 내의 피스톤 챔버(58)로 들어가서, 제2 챔버를 통한 피스톤(59)의 진행을 개시하여, 도 5a, 도 5b, 도 5c와 관련하여 전술한 플러싱 단계를 가능하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 시스템의 입력에 있는 물 압력 조절기(23')(또는 밸브(23) 내의 압력 조절기)은 일반적으로 5atm 내지 10atm의 메인 물의 압력을, 바람직하게, 본 발명에 따른 플러싱 시스템을 작동시키기 적합하도록 고정된 압력(예, 1atm 또는 2atm)으로 감소시킨다. 대안적으로, 적절한 고정된 압력하의 임의의 다른 수원이 이용될 수 있다.

(메인 압력에 대하여)상대적으로 낮은 압력(1atm 또는 2atm)으로 제어되는 상대적으로 적은 양의 물이, 실질적으로 많은 양의 물을 효과적으로 플러싱할 수 있는 것은 본 발명의 특징이다. 적은 양의 물에 작용하는 물 압력은, 피스톤을 밀거나 로터를 회전시켜 물을 플러싱 할 때, 더 많은 양의 물에 작용하는 더 낮은 압력이 된다.

전형적인 예가 되는 한, 본 발명에 대한 다양한 변형들, 변화들 및 수정들이 가해질 수 있다. 그러므로, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 시스템이 '비데' 기능을 의도하는 경우, 탱크의 제2 챔버로부터의 물을 미리 선택된 온도까지 가열하기 위한 가열 수단(11)이 제공될 수 있다. 이 경우, 볼의 벽들로 향하는 출구(60) 대신에 적절한 물 출구가 제공될 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 시스템은 냉수 연결, 온수 연결, 또는 이들의 결합을 포함할 수 있다.

레트로핏(retrofit) 위생 도기만 본 발명의 플러싱 조립체를 이용할 수 있는 것은 아님을 이해할 것이다. 대신에, 위생-도기 변기와 비데는 플러싱 장치 특히, 위생-도기 내의 물의 유동을 유도하는 제어 또는 실렉터 메커니즘의 삽입과 제거가 용이하도록 설계될 수 있다. 본 발명의 볼과 플러싱 장치 모두는 하우징 내부에 미적으로 수납되기 때문에, 하우징은 임의의 적절한 방식으로 벽에 장착될 수 있거나, 플러싱 장치가 볼 위 또는 벽 내부에 개재된 종래의 위생 도기와 달리, 바닥 상에 받침대 없이 단독으로 지지될 수 있음을 이해할 수 있다. 본 발명의 위생 도기는 들어오는 메인 물 공급원과 같이 고압의 물 공급에 대한 연결과, 나가는 위생 파이프 인프라스트럭쳐에 대한 연결만 단지 필요하다.

도 13a, 도 13b, 도 14, 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 대안적 실시예에 따른 위생-도기 변기(100)가 도시된다. 변기(100)는 하우징(112)을 포함한다. 이 실시예에서, 하우징(1120은 끝이 잘려진 사이펀(113)을 가진 세라믹 변기 볼인 위생 변기 볼(116)과 일체로 형성된다. 바람직하게, 볼(116)은 커버(미도시)로 덮인다. 하우징(112)은, 주로 플라스틱으로 형성될 수 있는, 본 발명에 따른 플러싱 조립체의 삽입과 제거를 가능하게 하는 개방된 후방 끝단(114)(도 13b에서 가장 잘 도시됨)을 가지도록 설계된다. 바람직하게, 변기 볼(116)은 테두리가 없는 볼이지만, 테두리를 가진 볼 역시 이용될 수 있다. 선택적으로, 위생-도기가 비데인 실시예들의 경우, 물이 볼에 도달하기 전에 물을 가열하기 위한 히터(미도시)를 작동시키기 위한 온수 스위치(미도시)가 제공될 수 있다.

이 실시예의 플러싱 조립체(118)는, 물 시스턴(135)과 하나 또는 2개의 탱크들(130)을 포함하고, 각각의 탱크는 압력 변환 메커니즘을 구비한다. 바람직하게, 각각의 탱크(130)는 메인 물 공급원으로부터 압력하의 작은 체적의 물을 수용하기 위한 더 작은 단면적과 체적을 가진 제1 챔버(139), 및 더 낮은 압력에서 더 많은 양의 물을 플러싱하기 위해, 플러싱 용수를 보유 및 디스펜싱하기 위해, 더 큰 단면적과 체적을 가진 제2 챔버(134)를 포함한다. 제1 챔버는 도 5a의 실시예의 제1 챔버(39)에 상응하고, 제2 챔버는 도 5a의 실시예의 제2 챔버(34)에 상응하고, 2개 모두는 유사한 방식으로 작동한다. 각각의 제2 챔버(134)는 플러싱 출구(164)를 포함한다. 플런저 또는 피스톤(159)은 더 큰 단면적의 제2 챔버(134) 내에서 왕복 이동하도록 배치되고 인장 코일 스프링(157)에 의해 스프링-바이어스된다. 시스턴(135)은 탱크의 더 큰 단면적의 제2 챔버(134)를 채우기 위한 물을 저장한다.

또한, 플러싱 조립체는 볼(116)을 씻어내기 위해 볼 속으로 물을 이동시키기 위한 플러싱 용수 도관(160)을 포함한다. 이 실시예에서, 플러싱 용수 도관(160)은 볼의 내벽까지 연장하여 물 유동에 의해 그것을 세정한다.

위생 도기는 컨트롤러(120)를 더 포함하고, 컨트롤러(120)는 플러싱 장치를 통과하는 유체의 방향과 양을 제어하기 위한 2-위치 플러싱 양 실렉터(121)를 구비한다. 컨트롤러(120)는, 메니폴드 컨넥터 아암(124)에 의해, 이송 챔버(123) 내에 개재된, 매니폴드(182)(도 15)에 커플링된다. 이송 챔버(123)는 챔버 커버(127)에 의해 닫힌다. 도 13a의 위생-도기의 배면도인, 도 15에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 플러싱 출구들(164)은 이송 챔버(123)에 개구된다. 플러싱 용수 도관(160)은 이송 챔버(123)로부터 외부로 연장한다. 따라서, 이송 챔버(123)가 챔버 커버(127)에 의해 폐쇄될 때, 플러싱 출구들(164)과 플러싱 용수 도관(160) 사이에 유동 연결이 생성되어, 플러싱 용수는 탱크들(130)로부터 이송 챔버(123)로 들어가고 플러싱 용수 도관(160)을 통해 이송 챔버(123) 밖으로 물을 유동시켜 볼을 플러싱 한다.

컨트롤러(120)는, 도 11 및 도 12와 관련하여 전술한 바와 같이, 유압 실렉터 및/또는 실렉터(20)일 수 있는 임의의 적절한 종래의 실렉터일 수 있다. 사용자가 플러싱 조립체를 작동시키고 플러싱 용수의 필요한 양을 선택할 수 있도록 하나 또는 2개의 명령 버튼들과 같은 사용자 인터페이스(121)가 제공된다. 미리-정의된 시간 동안 명령 버튼을 눌러서, 소량(예, 액체 플러싱) 선택 버튼을 작동시키면, 탱크들 내의 물의 절반의 물이 압력하에 유동(예, 제2 챔버의 길이의 절반 만큼 피스톤들의 이동)하는 한편, 연장된 기간 동안 명령 버튼을 누르면, 탱크들 내의 물의 전체 양(예, 고체 플러싱)의 물이 플러싱되는 결과를 초래한다. 대안적으로, 소량의 플러싱은 하나의 피스톤만을 작동시킴으로써 수행될 수 있는 한편, 탱크들 내의 물의 전체 양의 플러싱은 2개 모두의 피스톤들의 작동에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 컨트롤러(170)와 호환 가능한 매니폴드(182)는 도 16a 및 도 16b에 개략적으로 도시된다. 컨트롤러(170)는 양 실렉터(172), 시스턴 내의 수위를 감지하기 위한 다이아프램(174), 및 매니폴드 컨넥터 아암(124)을 통해 매니폴드(182)에 연결하기 위한 다수의 퀵 컨넥터들(176)을 포함한다. 컨트롤러(170) 상의 퀵 컨넥터들(176)은 매니폴드 컨넥터 아암(124) 상의 상보적 컨넥터들(178)에 커플링된다. 매니폴드 컨넥터 아암(124)은 입구 컨넥터(180)에 의해 메인 물 공급원에 결합되고 유동 연결을 위해 이송 챔버(123)의 내부에 있는 매니폴드(182)에 연결된다. 컨트롤러와 매니폴드는 함께 위생 도기 하우징과 플러싱 장치를 통해 흐르는 물의 방향과 양을 제어하도록 기능한다. 메인 물 공급원 또는 다른 고압 물 공급원으로부터의 물은 컨터롤러로 들어가서, 미리 결정된 유동 경로들의 어느 하나 예를 들어, 하나의 탱크로, 2개의 탱크들 모두로, 또는 시스턴으로 물의 유동을 유도한다. 양 실렉터(172)는 예를 들어, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 스프링-바이어스된 유압 실렉터로서 도시된다. 메인 물 공급원으로부터의 물은 입구 컨넥터(180)와 컨넥터들(178)의 어느 하나를 통해 컨트롤러(170)로 들어간다. 양 실렉터(172)의 상태에 의존하여, 물은 퀵 컨넥터들(176)의 하나 또는 2개를 통과하고 매니폴드 컨넥터 아암(124)과 매니폴드(182)를 통과하여 탱크들의 하나 또는 2개 모두로 향한다. 안정된 상태 동안, 컨트롤러(170)는 물을 매니폴드(182)를 통과시켜 시스턴으로 향하게 하여, 시스턴이 충만할 때까지 다이아프램(174)을 통과시킨다. 그러면, 다이아프램(174)은 레버(미도시)를 작동시켜 시스턴으로 물이 더 이상 들어가지 않도록 방지한다. 필요한 경우, 컨넥터들(176)의 하나는 컨트롤러에 공기를 제공하여 다이아프램을 릴리스시킨다.

부가적으로, 도 17을 참조하여 위생-도기의 본 실시예의 플러싱 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다. 각각의 피스톤(159)은 각각의 탱크의 제2 챔버(134) 내부에서 플러싱 출구(164)를 향하거나 그로부터 멀어지는 방향으로 왕복 이동하도록 슬라이딩될 수 있다. 하우징의 내벽에 대한 기밀 밀봉은 필요없다. 플러싱 공정을 활성화시키기 위해 피스톤 주위로 물을 통과시키고 플러싱 단계에 이어서 피스톤을 복귀시키기 위해 피스톤(159)에는 원 웨이 밸브(159a)가 마련된다. 피스톤은, 도 17에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서 속이 빈, 피스톤 로드(161)에 의해 지지된다.

플러싱 이전에(도 17의 꼭대기 피스톤), 더 큰 단면적의 제2 챔버(134)가 충만하면, 사용자에 의해 컨트롤러(120)가 작동되어, 경우에 따라 완전 플러시 또는 절반 플러시가 구현된다. 사용자가 컨트롤러(120) 상의 제어 버튼을 누르면, 실렉터는 고압의 메인 물 공급원(180)으로부터 물이 매니폴드(182)를 경유하여 이송 챔버(123)를 통과하여 피스톤 로드(161)로 흐르게 하여 작은 단면적의 제1 챔버를 채워서 하나 또는 2개 모두의 탱크들(130) 내의 피스톤(159)을 민다. 따라서, 고압의 물 공급으로부터 물이 컨트롤러로 들어가고, 컨트롤러로부터의 물은 실렉터와 매니폴드를 통과하여, 미리-정해진 다수의 유동 경로들의 하나 예를 들어, 하나의 탱크, 2개의 모두의 탱크, 또는 시스턴으로, 물의 유동을 유도한다. 스프링(157)의 작동에 대항하여, 더 작은 단면적의 제1 챔버(139) 속으로 유입되는 물의 압력에 의해 피스톤(159)은 플러싱 출구(164)를 향해 구동된다. 더 큰 단면적을 가진 제2 챔버(134)로부터 유동하는 플러싱 용수은 플러싱 출구(164)를 통해 나와서, 이송 챔버(123)로 들어가고 플러싱 용수 도관(160)으로 들어가서, 볼을 씻어내고 사이펀(113)을 통해 사이펀 출구(126)로 배출된다.

더 작은 체적의 제1 챔버(139) 내부의 물의 높은 압력은 피스톤(159)에 작용하는 더 낮은 압력을 위해 변환되고, 결국, 더 낮은 압력의 제2 챔버(134) 내의 더 많은 양의 물에 작용함을 이해해야 한다. 그러나, 이러한 낮은 압력은, 종래의 플러싱 시스템들에서 필요한 것보다 더 적은 물을 사용함으로써, 변기 볼의 신속하고 철저한 플러싱을 제공하기에 여전히 충분히 높다.

플러싱 사이클이 완료되면(도 17의 바닥 피스톤), 피스톤들(159)은 인장 코일 스프링(157)의 팽창력 때문에 초기의, 스탠바이 위치로 복귀한다. 피스톤(159)의 복귀에 의해 생성되는 진공은 밸브(135b)를 개방시킴으로써, 시스턴(135)으로부터 제2 챔버(134)로 물을 유동시킨다. 피스톤(159)이 스탠바이 위치로 완전히 복귀하면, 밸브(135b)가 닫힌다. 시스턴의 충만 상태를 다이어프램이 표시할 때까지 입구(180)로부터의 메인 물이 컨트롤러를 통해 시스턴으로 공급되는 동안, 피스톤 하우징(130) 내부에 갇힌 물은 더 큰 제2 챔버(134)로 다시 유출된다. 다이어프램(174)은 시스턴의 충진을 통제한다. 미리-설정된 레벨로 물이 도달하면, 다이어프램은 시스턴 속으로 물의 유입을 중단시킨다.

사이펀(113')으로부터의 출구 파이프(194)가 제거 가능한 플러싱 장치의 일부로서 형성되기 때문에, 플러싱 용수의 신속하고 효율적인 유출이 가능한 한편 불쾌한 냄새가 사이펀 속으로 침입하는 것을 방지하기 위해, 출구 파이프의 바닥 벽의 높이가 선택될 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 사이펀을 가진 위생-도기의 개략적 측면도인, 도 18을 참조한다. 이것은 사이펀으로부터 출구 파이프 내의 플렉스블 플레이트(196)를 제공함으로써 수행될 수 있고, 이것은, 플러싱 동안 파이프의 바닥 벽에 대항하여 편평해지고, 변기 볼 속으로 가스와 냄새의 침입을 방지하기 위해 사이펀 내의 적절한 수위를 유지할 목적으로 필요한 높이로 상승하게 된다.

본 발명에 따른 위생-도기는 적은 체적의 챔버와 더 큰 체적의 챔버 사이의 하우징 내에 개재된 피스톤을 포함하는 압력 변환 메커니즘과 관련하여 상술되었다. 대안적으로, 플러싱 조립체는 2개의 하우징 챔버들을 포함할 수 있고, 하나의 챔버는 물의 제1 양을 보유하고 내부에 소형 로터가 구비된 제1 챔버이고, 다른 하나의 챔버는 더 큰 로터와 더 많은 양의 물을 보유하는 제2 챔버이다. 이 경우에, 압력 변환 메커니즘은 소형 로터와 더 큰 로터가 회전을 위해 장착되는 공통 축이다. 2개의 하우징 챔버들은 축을 수납하기 위해 관통된 개구를 가진 고정된 벽에 의해 분리될 수 있다.

본 발명은 제한된 개수의 실시예들에 대해 설명되었지만, 본 발명의 다양한 변형들, 변화들 및 기타 적용들이 가능함을 이해할 것이다. 또한, 본 발명은 상술된 것에 한정되는 것은 아니고 단지 예시적인 방식으로만 기술되었음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 이어지는 청구범위에 의해서만 그 권리범위가 제한된다.

10...위생-도기 변기 12...하우징
13...사이펀 16...볼(bowl)
20...컨트롤러 21...버튼
26...사이펀 컨넥터 29...벽 플레이트
31...슬리브 조립체 33...튜브
34...제2 챔버 35...시스턴
39...제1 챔버 40...그루브
57...인장 코일 스프링 59...피스톤
60...물 분출 노즐 64...플러싱 출구
80...플로트 82...플로트 밸브
92...실린더 하우징 94...피스톤
97...플런저 98...샤프트

Claims (17)

1. 메인 물 공급원에 결합되고, 플러싱 조립체를 포함하는 위생-도기에 있어서,
   상기 플러싱 조립체는:
   제1 분량의 물을 입구 압력에서 수용하기 위해 고압의 수원에 연결된 입구와 제1 체적을 가진 제1 챔버, 및 제1 체적보다 더 큰 제2 체적과 플러싱 출구를 가진 제2 챔버를 구비하는 탱크; 및
   상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 개재된 압력 변환 메커니즘을 구비하고,
   상기 제1 챔버 내의 제1 분량의 물은, 상기 압력 변환 메커니즘에 의해 상기 제2 챔버 내의 상기 제1 분량보다 더 많은 제2 분량의 물이 상기 입구 압력보다 더 낮은 압력에서 플러싱 출구를 통해 상기 제2 챔버 밖으로 밀려나게 하는, 위생-도기.
   
2. 청구항 1에서,
   고압의 상기 수원은 메인 물 공급원인, 위생-도기.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
   상기 압력 변환 메커니즘은 상기 제2 챔버 내에 개재된 피스톤을 포함하는, 위생-도기.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
   상기 압력 변환 메커니즘은 축에 의해 결합된 2개의 로터들을 포함하는, 위생-도기.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
   하우징;
   상기 하우징에 개재된 볼(bowl); 및
   상기 플러싱 출구로부터 상기 볼의 꼭대기에 인접하는 입구까지 연장하는 플러싱 도관을 더 구비하고,
   상기 플러싱 조립체는 상기 하우징 내에 개재된, 위생-도기.
   
6. 청구항 5에서,
   적어도 하나의 탱크는 상기 하우징 내에 개재된 2개의 탱크들을 포함하는, 위생-도기.
   
7. 청구항 5에서,
   상기 볼 속으로 물을 디스펜싱하기 전에 상기 탱크 내의 물을 가열하기 위한 가열 요소를 더 구비하는, 위생-도기.
   
8. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
   플러싱 양(quantity) 실렉터(selector)를 가진 컨트롤러를 더 구비하고,
   상기 컨트롤러는 플러싱 조립체를 통과하는 물 유동의 방향과 양을 제어하기 위해, 제1 챔버와 시스턴(cistern)에 연결된, 매니폴드에 매니폴드 컨넥터 아암을 경유하여 연결된, 위생-도기.
   
9. 청구항 8에서,
   상기 매니폴드는 이송 챔버 커버를 가진 이송 챔버 내에 개재되고;
   상기 플러싱 출구는 상기 이송 챔버에 개구되고;
   플러싱 용수는 상기 이송 챔버로부터 분출되고;
   상기 이송 챔버가 상기 이송 챔버 커버에 의해 닫힐 때, 플러싱 출구와 플러싱 용수 도관 사이에 유체 연통이 형성되어, 플러싱 용수가 상기 탱크로부터 상기 이송 챔버로 들어가서 상기 플러싱 용수 도관을 통해 상기 이송 챔버 밖으로 흘러서 볼을 플러싱하는, 위생-도기.
   
10. 청구항 7에서,
    사용자가 컨트롤러를 작동시킬 수 있는 사용자 인터페이스를 더 구비하는, 위생-도기.
    
11. 메인 물 공급원에 연결되고 플러싱 조립체를 포함하는 위생-도기에 있어서,
    상기 플러싱 조립체는:
    제1 단면적과 제1 체적을 가지고, 메인 물 공급원에 연결되고, 상기 메인 물 공급원으로부터 물을 수용하도록 구성된 제1 챔버, 상기 제1 단면적과 상기 제1 체적 보다 더 큰 제2 단면적과 제2 체적을 가지고, 플러싱 용수를 유지는 제2 챔버, 및 플러싱 출구를 포함하는, 적어도 하나의 탱크; 및
    시스턴으로부터 상기 제2 챔버까지 선택적인 유동을 위해 상기 시스턴과 상기 제2 챔버 사이에 개재된 원 웨이 밸브를 가진 물 시스턴을 구비하고,
    상기 플러싱 조립체는 상기 메인 물 공급원으로부터의 수압에 의해 구동되고,
    상기 플러싱 조립체는 탱크의 제2 챔버 내에 장착되고, 제1 부분과 제2 챔버 사이의 장벽으로서 작용하여, 적어도 하나의 탱크의 제2 챔버로부터의 물이 상기 플러싱 출구 밖으로 유출되게 하는, 피스톤을 포함하는, 위생-도기.
    
12. 청구항 11에서,
    하우징:
    상기 하우징 내에 개재된 볼; 및
    상기 플러싱 출구로부터 상기 볼의 꼭대기에 인접한 입구까지 연장하는 플러싱 도관을 더 포함하고,
    상기 플러싱 조립체는 상기 하우징 내에 개재된, 위생-도기.
    
13. 플러싱 조립체와 연관된 위생-도기 볼을 플러싱하기 위한 방법에 있어서:
    (a) 고압의 물 공급으로부터 압력하의 제1 체적의 물을 플러싱 조립체의 제1 체적을 가진 제1 챔버 속으로 도입시키는 단계;
    (b) 압력 변환 메커니즘에 의해 상기 제1 챔버 내의 상기 제1 체적의 물에 의해 상기 플러싱 조립체의 제2 챔버 내의 상기 제1 체적보다 더 큰 제2 체적의 물에 압력을 인가하는 단계;
    (c) 상기 볼을 플러싱하기 위해, 상기 압력 변환 메커니즘에 의해, 상기 플러싱 조립체의 상기 제2 챔버로부터 상기 볼 속으로 더 낮은 압력하의 플러싱 용수를 디스펜싱하는 단계; 및
    (d) 상기 플러싱 조립체의 상기 제2 챔버를 플러싱 용수로 다시 충진하는 단계를 포함하는, 방법.
    
14. 청구항 13에서,
    상기 (a) 단계는, 메인 물 공급원으로부터 상기 제1 챔버로 제1 체적의 물을 도입하는 단계를 포함하고;
    상기 (b) 단계는, 상기 제1 챔버 내의 물에 의해, 제2 챔버 내에 장착된 피스톤에 압력을 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제2 챔버는 플러싱 용수를 보유하고 상기 제1 챔버보다 더 큰 체적과 더 큰 단면적을 구비하고, 상기 피스톤은 제1 부분과 상기 제2 챔버 사이의 장벽으로 기능하고;
    상기 (c) 단계는, 상기 볼을 플러싱하기 위해, 상기 제2 챔버로부터 더 낮은 압력하의 플러싱 용수를 플러싱 출구를 통해 상기 볼로 디스펜싱하는 단계를 포함하는, 방법.
    
15. 청구항 13 또는 청구항 14에서,
    상기 (d) 단계는, 시스턴과 제2 챔버 사이에 개지된 원 웨이 밸브를 통해 물 시스턴으로부터 물을 흡입하는, 방법.
    
16. 청구항 13 또는 청구항 14에서,
    고압의 물 공급으로부터의 물을 컨트롤러로 진입시키는 단계; 및
    상기 컨트롤러로부터의 물을 실렉터와 매니폴드를 통과시켜, 하나의 탱크, 탱크들 모두, 또는 시스턴을 포함하는 미리-결정된 다수의 경로들의 어느 하나로 물 유동을 유도하는 단계를 더 포함하는, 방법.
    
17. 청구항 16에서,
    상기 컨트롤러 상의 사용자 인터페이스를 작동시켜서 선택된 분량의 물을 플러싱 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
    

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