KR102275457B1 - 물이 자동으로 배출되는 좌변기 - Google Patents

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KR102275457B1 KR1020200098469A KR20200098469A KR102275457B1 KR 102275457 B1 KR102275457 B1 KR 102275457B1 KR 1020200098469 A KR1020200098469 A KR 1020200098469A KR 20200098469 A KR20200098469 A KR 20200098469A KR 102275457 B1 KR102275457 B1 KR 102275457B1
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Abstract

본 발명은 화장실에 구비되는 좌변기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몸체와 시트 및 커버로 구성되는 좌변기에 있어, 시트에 압축스프링과 지지대를 구비하고 상기 지지대에 회동축으로 회동되는 변기 커버를 설치하되 상기 회동축에 토션스프링을 구비하여 커버가 회동축을 중심으로 토션스프링의 탄성력에 의해 회전하여 닫히도록 하고, 커버의 이면부에는 물탱크의 부이와 연결되는 당김줄을 당겨 물이 배출되도록 하는 당김줄인장부을 구비하여, 시트에 앉아 용변을 본 후 사용자가 일어나면 시트가 자동으로 압축스프링의 탄성복원력에 의해 상승하고 회동축에 구비된 토션스프링의 토션복원력에 의해 커버가 자동으로 닫히면서 당김줄인장부가 물탱크의 부이 줄를 당겨 물이 자동으로 배출되는 좌변기에 관한 것이다.

Description

물이 자동으로 배출되는 좌변기{A Toilet having Automatic Water Discharge}
본 발명은 화장실에 구비되는 좌변기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몸체와 시트 및 커버로 구성되는 좌변기에 있어, 시트에 압축스프링과 지지대를 구비하고 상기 지지대에 회동축으로 회동되는 변기 커버를 설치하되 상기 회동축에 토션스프링을 구비하여 커버가 회동축을 중심으로 토션스프링의 탄성력에 의해 회전하여 닫히도록 하고, 커버의 이면부에는 물탱크의 부이와 연결되는 당김줄을 당겨 물이 배출되도록 하는 당김줄인장부을 구비하여, 시트에 앉아 용변을 본 후 사용자가 일어나면 시트가 자동으로 압축스프링의 탄성복원력에 의해 상승하고 회동축에 구비된 토션스프링의 토션복원력에 의해 커버가 자동으로 닫히면서 당김줄인장부가 물탱크의 부이 줄를 당겨 물이 자동으로 배출되는 좌변기에 관한 것이다.
종래의 좌변기에 구비되는 물탱크의 물내림 장치(배수장치)는 물탱크의 일측에 설치된 레버를 회동하거나 버튼을 눌러 물탱크에 저장된 물을 배수시키면서 용변 배설물을 함께 배출시키도록 구성된 것으로서, 용변 후 사용자가 손을 뒤로 돌려 레버를 작동시켜야 하는 불편함이 있고 특히 좁은 공간내에서 뒤돌아 레버를 회동시킬 때 많은 불편이 있다.
특히, 대변을 보고 배수시키는 것을 잊어버리고 그냥 화장실을 나오는 경우가 많은데 이러한 경우 화장실의 세균 번식으로 인한 환경오염이 심각하다는 문제가 있다.
또한 종래의 좌변기는 변기뚜껑을 개방시킨 상태로 물내림 장치를 작동시키는 경우 변기 내부의 세균이 화장실 안으로 튀어 위생상 청결하게 관리하는데 많은 어려움이 있다.
또한 종래의 좌변기는 노약자나 유아 등이 사용하는 경우 용변 후 물내림 장치(레버나 버튼)를 작동시키는 것을 모르고 변시시트에서 일어나 그대로 화장실을 나오는 경우가 많아 다음 사용자에게 불쾌감을 초래하게 되는 문제도 있다.
KR 20-0291859 (공고번호) 2002.10.11. KR 20-0301106 (공고번호) 2003.01.24. KR 20-0339469 (공고번호) 2004.01.24.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
화장실 사용자가 좌변기 시트에 앉아 용변을 본 후 시트에서 일어나면 시트가 자동으로 일정 높이 상승하면서 변기 커버를 회전시켜 닫히도록 하는 동시에 닫히는 커버가 물 탱크의 부이를 당겨 물을 배출토록 하여 커버가 자동으로 닫히면서 물이 자동으로 배출되는 좌변기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 좌변기 몸체 상부면에 장착되는 변기시트에 압축스프링과 지지대를 구비하고 상기 지지대에는 회동축으로 회동되면서 개폐되는 변기 커버를 설치하되 상기 회동축에 토션스프링을 구비하여 변기 시트에 앉아 용변을 본 후 사용자가 일어나면 시트가 압축스프링의 복원력에 의해 자동으로 상승하면서 회동축이 회동되고 이에 구비된 토션스프링의 복원력에 의해 커버가 자동으로 닫히게 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 변기 커버의 이면부에 물탱크의 부이와 연결되는 당김줄을 당겨 물이 배출되도록 하는 당김줄인장부을 구비하여, 변기 커버가 자동으로 닫히면서 당김줄인장부가 물탱크의 부이 줄를 당겨 물이 배출되면서 용변 배설물이 씻겨 내리도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화장실에서 용변을 본 후 시트가 자동으로 닫히면서 물을 배출하여 용변이 씻겨 내리도록 함으로써 세균 오염을 막아 화장실을 청결하게 유지토록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 용기몸체(101)와 상기 용기몸체(101) 상부면에 장착되는 변기시트(102), 변기시트(102)의 상부면에 회동 가능하도록 설치되어 상기 변기시트(102)를 개폐하는 변기커버(103), 상기 용기몸체(101)의 후방 상부측에 구비되어 물이 수납 저장되고 그 내부 바닥면에 물배출을 제어하는 부이(104)가 구비되는 물탱크(105)로 구성되되, 상기 용기몸체(101)의 후방 양측 상부면에 고정되는 커버지지대(110)와; 상기 커버지지대(110)의 양측 사이에 구비되고 상기 변기시트(102)의 후면부 양측에 고정되면서 상기 용기몸체(101)의 상부면에 지지되는 시트지지대(120); 상기 커버지지대(110)와 상기 시트지지대(120)를 관통하여 회동 가능하도록 삽입되면서 상기 변기커버(103)에 설치되어 이를 회전시키는 회동축(130); 상기 회동축(130)의 양단부에 삽입 설치되면서 일단은 상기 변기커버(103)에 탄성지지되고 타단은 상기 커버지지대(110)에 탄성지지되는 토션스프링(140); 일단은 상기 시트지지대(120)에 탄성 지지되도록 고정되고 타단은 상기 용기몸체(l01)의 상면에 탄성지지되는 압축스프링(150);을 포함하며, 상기 회동축(130)에는 상기 시트지지대(120)에 삽입 설치되어 상기 변기커버(103)의 회전을 가이드하는 'ㄴ'자 형상의 보조회동축(131)이 연결 설치된다.
또한 본 발명의 상기 변기커버(103)의 이면부에는 상기 물탱크(105)에 구비되는 상기 부이(104)의 당김줄(104a)을 당겨 물을 배출시키는 당김줄인장부(160)가 연결 설치된다.
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또한 본 발명의 상기 시트지지대(120)에는 상기 회동축(130)이 회동 가능하도록 삽입되면서 상하 이동되는 장공의 메인슬롯(121)과, 상기 메인슬롯(121)의 하부측에 구비되면서 상기 보조회동축(131)이 상하 이동되는 장공의 제1보조슬롯(122), 및 상기 제1보조슬롯(122)의 하단부에 연통되면서 상기 보조회동축(131)이 후방으로 회전할 수 있도록 원호형상의 장공인 제2보조슬롯(123)이 형성 구비된다.
또한 본 발명의 상기 제1보조슬롯(122)은 경사지게 형성되고 그 하단부에는 상기 제2보조슬롯(123)의 단부에서 하향으로 상기 보조회동축(131)이 삽입 지지되는 홈(122a)이 더 형성 구비된다.
또한 본 발명의 상기 당김줄인장부(160)는 상기 변기커버(103)의 이면부에 고정 설치되는 몸체부(161)와, 상기 몸체부(161)의 내부에 설치되어 상기 물탱크(105)에 구비되는 상기 부이(104)의 당김줄(104a)을 연결하는 태엽(T)이 감겨진 드럼(162), 상기 태엽(T)을 감아주거나 풀어주도록 상기 드럼(162)의 측면에 구비되는 스프라켓(163), 상기 스프라켓(163)의 단부가 회전 가능하도록 지지하면서 상기 드럼(162)의 내측에 구비되는 격판플레이트(164), 상기 격판플레이트(164)에 설치되어 상기 스프라켓(163)의 회전을 제어하면서 상기 태엽(T)을 감아주거나 풀어주도록 하는 태엽제어기(165)로 구성된다.
또한 본 발명의 상기 태엽제어기(165)는 상기 격판플레이트(164)를 관통하는 회동축(165a)과, 상기 회동축(165a)의 일단부에 구비되어 상기 스프라켓(163)의 회전을 제어하는 지지구(165b), 상기 회동축(165a)의 타단부에 구비되는 회전자(165c), 및 상기 격판플레이트(164)의 일측면에 구비되면서 상기 회전자(165c)의 회전을 록킹하는 스토퍼(165d)로 구성된다.
본 발명에 따른 물이 자동으로 배출되는 좌변기는 화장실 사용자가 좌변기 시트에 앉아 용변을 본 후 시트에서 일어나면 시트가 자동으로 일정 높이 상승하면서 변기 커버를 회전시켜 닫히도록 하는 동시에 닫히는 커버가 물 탱크의 부이를 당겨 물을 자동으로 배출토록 하는 장점이 있다.
또한 본 발명은 좌변기 몸체 상부면에 장착되는 변기시트에 압축스프링과 지지대를 구비하고 상기 지지대에는 회동축으로 회동되면서 개폐되는 변기 커버를 설치하되 상기 회동축에 토션스프링을 구비하여 변기 시트에 앉아 용변을 본 후 사용자가 일어나면 시트가 압축스프링의 복원력에 의해 자동으로 상승하면서 회동축이 회동되고 이에 구비된 토션스프링의 복원력에 의해 커버가 자동으로 닫히는 장점도 있다.
또한 본 발명은 변기 커버의 이면부에 물탱크의 부이와 연결되는 당김줄을 당겨 물이 배출되도록 하는 당김줄인장부을 구비하여, 변기 커버가 자동으로 닫히면서 당김줄인장부가 물탱크의 부이 줄를 당겨 물이 배출되면서 용변 배설물이 씻겨 내린다.
또한 본 발명은 화장실에서 용변을 본 후 시트가 자동으로 닫히면서 물을 배출하여 용변이 씻겨 내리도록 함으로써 세균 오염을 막아 화장실을 청결하게 유지토록 하는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 물이 자동으로 배출되는 좌변기의 개략적인 사시상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 물이 자동으로 배출되는 좌변기의 개략적인 분리사시도이고,
도 3은 본 발명의 좌변기에 구비되는 물탱크의 부이 당김줄인장부에 대한 개략적인 상태도(a)와 분리사시도(b)이고,
도 4는 본 발명의 좌변기에 구비되는 변기시트와 변기커버가 각각의 지지대에 의해 연결되는 상태도이고,
도 5는 본 발명의 좌변기에 구비되는 변기커버가 개방되고 변기시트에 하중이 가해져 하강된 상태도(a)와 요부사시도(b) 및 상태단면도(c)이고,
도 6은 본 발명의 좌변기에 구비되는 변기커버가 닫혀지고 변기시트에 하중이 해제되어 상승된 상태도(a)와 요부사시도(b) 및 상태단면도(c)이고,
도 7은 본 발명의 좌변기에 설치된 변기커버가 용변을 위해 완전히 개방된 상황에서의 시트와 시트지지대 및 당김줄기기부의 상태도이고,
도 8은 본 발명의 좌변기에 설치된 변기 시트에 사람이 앉아 하중이 가해진 상황에서의 변기시트와 변기커버와 및 시트지지대와 당김줄기기부의 상태도이고,
도 9는 본 발명의 좌변기에 설치된 변기 시트에 앉은 사람이 일어나 시트사면으로 가해진 하중이 해제된 상황에서 변기 커버가 45도까지 기울어져 닫혀질 때의 변기시트와 변기커버와 및 시트지지대와 당김줄기기부의 상태도이고,
도 10은 본 발명의 좌변기에 설치된 변기 시트에 앉은 사람이 일어나 가해진 하중이 해제된 상황에서 변기 커버가 45도에서 완전히 시트상면부로 닫혀질 때의 변기시트와 변기커버와 및 시트지지대와 당김줄기기부의 상태도이고,
도 11은 본 발명의 좌변기에 설치된 변기 시트에 앉은 사람이 일어나 가해진 하중이 해제된 상황에서 변기 커버가 완전히 시트상면부로 닫혀져 물탱크의 부이에 가해지는 물의 하중에 의해 부이당김줄이 팽팽하게 유지될 때의 변기시트와 변기커버와 및 시트지지대와 당김줄기기부의 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명에 따른 물이 자동으로 배출되는 좌변기(100)는 도 1 내지 도 11에 도시되어 있는 바와 같이,
용기몸체(101)와 상기 용기몸체(101) 상부면에 장착되는 변기시트(102), 변기시트(102)의 상부면에 회동 가능하도록 설치되어 상기 변기시트(102)를 개폐하는 변기커버(103), 상기 용기몸체(101)의 후방 상부측에 구비되어 물이 수납 저장되고 그 내부 바닥면에 물배출을 제어하는 부이(104)가 구비되는 물탱크(105)로 구성되되,
상기 용기몸체(101)의 후방 양측 상부면에 고정되는 커버지지대(110)와;
상기 커버지지대(110)의 양측 사이에 구비되고 상기 변기시트(102)의 후면부 양측에 고정되면서 상기 용기몸체(101)의 상부면에 지지되는 시트지지대(120);
상기 커버지지대(110)와 상기 시트지지대(120)를 관통하여 회동 가능하도록 삽입되면서 상기 변기커버(103)에 설치되어 이를 회전시키는 회동축(130);
상기 회동축(130)의 양단부에 삽입 설치되면서 일단은 상기 변기커버(103)에 탄성지지되고 타단은 상기 커버지지대(110)에 탄성지지되는 토션스프링(140);
일단은 상기 시트지지대(120)에 탄성 지지되도록 고정되고 타단은 상기 용기몸체(l01)의 상면에 탄성지지되는 압축스프링(150);을 포함하여 구성된다.
또한 상기 변기커버(103)의 이면부에는 상기 변기커버(103) 회전시 상기 물탱크(105)에 구비되는 상기 부이(104)의 당김줄(104a)을 당겨 물을 배출시키는 당김줄인장부(160)가 설치되어 있다.
일반적으로 화장실은 소변이나 대변을 본 후 용기 몸체에서 용변 배설물에 의한 세균이 화장실 내부로 퍼져나가지 못하도록 하는 것이 가장 중요시되는 청결문제이다. 특히 사용자가 대변을 본 후 물을 내리지 않고 그냥 나가거나 커버를 개방한 상태로 물을 내리게 되면 세균이 화장실 내부 공간으로 튀어 나가 악취가 발생하게 되고 다음 사용자의 건강에도 악영향을 주게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결할 수 있도록 화장실 사용자가 대변을 본 후 변기시트에서 일어나게 되면 변기커버가 자동으로 회전하여 닫히면서 물탱크에 구비된 부이를 당겨 물을 자동으로 배출하여 용변 배설물이 씻겨 내리도록 함으로써 화장실에 세균이 튀어나가 번지는 것을 원천적으로 막아 청결한 화장실을 유지할 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 좌변기는 화장실 사용자가 용변을 위해 상기 변기커버(103)을 들어올리게 되면 상기 토션스프링(140)이 상기 커버지지대(110)를 중심으로 그 일단은 상기 변기커버(103)에 탄성 지지하고 타단은 상기 커버지지대(110)에 탄성 지지되면서 개방된다.
이어 사용자가 상기 변기시트(102)이 앉게 되면 상기 압축스프링(150)이 압축되면서 상기 변기시트(102)와 상기 시트지지대(120)가 상기 압축스프링(150)의 압축량 만큼 하강하게 된다.
이어 용변을 마치고 사용자가 상기 변기시트(102)에서 일어나게 되면 상기 압축스프링(150)의 탄성복원력에 의해 상기 변기시트(102)와 상기 시트지지대(120)가 상승하면서 상기 회동축(130)을 회동시키고 이로 인해 상기 토션스프링(140)의 토션 복원력이 상기 변기커버(103)에 가해진다.
이와 같이 상기 토션스프링(140)의 토션복원력이 상기 변기커버(103)에 가해지게 되면 상기 변기커버(103)가 상기 회동축(130)을 중심으로 자동으로 회전되면서 닫히게 되는데 이때 상기 변기커버(103)의 이면부에 구비된 상기 당김줄인장부(160)가 상기 변기커버(103)의 회전에 의해 회전되면서 상기 부이(104)에 연결된 당김줄(104a)을 당겨 상기 부이(104)를 들어올려 줌으로써 물탱크(105) 내부에 구비된 물토출구(미도시)가 개방되고 이로 인해 상기 물탱크(105)에 저장된 물이 배출되면서 상기 용기 몸체(101)에 있는 용변 배설물이 씻겨 내려가 세균이 용기몸체 밖으로 튀어 나가는 것을 원천적으로 막아 화장실을 청결하게 관리할 수가 있게 되는 것이다.
본 발명의 상기 커버지지대(110)는 하단부가 상기 용기몸체(101)에 볼트(B1)로 체결 고정되고 상단부는 상기 회동축(130)이 회동가능하도록 삽입 설치되는 구성으로 되어 있다.
이와 같이 상기 커버지지대(110)는 상기 용기몸체(101)에 견고하게 고정되어 있어 상기 변기커버(103)의 회전을 안정적으로 이루어지게 한다.
도 5의 (a)에는 본 발명의 좌변기에 구비되는 상기 변기커버가 개방되고 상기 변기시트에 하중이 가해져 하강된 상태도가 도시되어 있고, (b)에는 시트지지대(120)가 하강된 개략적인 사시상태도가 도시되어 있으며, (c)에는 시트지지대(120)가 하강된 단면 상태도가 도시되어 있다.
도 6의 (a)에는 본 발명의 좌변기에 구비되는 상기 변기시트에 하중이 해제되어 변기시트와 시트지지대가 상승된 상태도가 도시되어 있고, (b)에는 시트지지대(120)가 상승된 개략적인 사시상태도가 도시되어 있으며, (c)에는 시트지지대(120)가 상승된 단면 상태도가 도시되어 있다.
상기 시트지지대(120)는 상기 변기시트(102)에 고정 설치되고 하면부에는 상기 압축스프링(150)이 신축 가능하도록 볼트(B2)를 이용해 고정 설치되어, 용변을 위해 상기 변기시트(102)의 상부면으로 사용자가 앉아 하중이 가해지면 상기 압축스프링(150)이 압축되면서 상기 시트지지대(120)와 상기 변기시트(102)가 함께 하강하게 된다.
반대로 용변을 끝내고 상기 변기시트(102)의 상부면에서 사용자가 일어나 하중이 해제되면 상기 압축스프링(150)이 복원되면서 상기 시트지지대(120)와 상기 변기시트(102)가 함께 상승하게 된다. 이와 같이 상기 변기시트(102)는 상기 시트지지대(120)와 함께 상기 압축스프링(150)에 의해 압축 하강되고 탄성복원력에 의해 상승되도록 설치되어 있다.
상기 시트지지대(120)와 상기 변기시트(102)의 상승 하강 변위는 상기 압축스프링(150)이 압축되는 변위 길이에 의해 결정된다.
여기서 상기 시트지지대(120)와 상기 변기시트(102)가 서로 고정되는 수단은 공지 기술에 의해 연결 고정되며 그 상세 구성의 설명은 생략하고, 상기 압축스프링(150)이 상기 시트지지대(120)의 하면부에 신축 가능하도록 설치하는 수단은 상기 볼트(B2) 이외의 다양한 방법으로 실시될 수 있다.
본 발명의 상기 회동축(130)에는 상기 시트지지대(120)에 삽입 설치되어 상기 변기커버(103)의 회전을 가이드하는 'ㄴ'자 형상의 보조회동축(131)이 연결 설치되어 있다.
또한 상기 시트지지대(120)에는 상기 회동축(130)이 회동 가능하도록 삽입되면서 상하 이동되는 장공의 메인슬롯(121)과 상기 메인슬롯(121)의 하부측에 구비되면서 상기 보조회동축(131)이 상하 이동되는 장공의 제1보조슬롯(122), 및 상기 제1보조슬롯(122)의 하단부에 연통되면서 상기 보조회동축(131)이 후방으로 회전할 수 있도록 원호형상의 장공인 제2보조슬롯(123)이 형성 구비되어 있다.
여기서 상기 제1보조슬롯(122)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 메인슬롯(121)의 수직에서 약간 벗어나 경사지게 형성되는 A타입과 상기 메인슬롯(121)의 수직과 연장선상인 수직으로 형성되는 B타입으로 형성될 수 있다. 본 발명에서는 상기 A타입 형상으로 형성되는 시트지지대(120)를 실시예로 설명한다.
상기 회동축(130)은 상기 메인슬롯(121)을 따라 상하 이동이 가능하고 상기 보조회동축(131)은 상기 제1보조슬롯(122)을 따라 상하 이동이 가능한 동시에 상기 제1보조슬롯(122)의 하단부에서 상기 제2보조슬롯(123)을 따라 회전이 가능하게 된다.
상기와 같은 구성으로, 용변을 위해 상기 변기커버(103)를 개방하게 되는데 이 경우 상기 압축스프링(150)에 의해 상기 변기시트(102)와 시트지지대(120)가 상승되어 있는 상태가 되며 상기 회동축(130)은 상기 메인슬롯(121)의 하단부에 위치하게 되고 상기 보조회동축(131)도 상기 제1보조슬롯(122)의 하단부에 위치하게 된다.(도 7(a)(b) 참조)
도 7(a)에는 변기커버(103)가 용변을 위해 완전히 개방된 상태가 도시되어 있고, 도 7(b)에는 변기커버(103)가 용변을 위해 완전히 개방된 상태의 단면도가 도시되어 있고, 도 7(c)에는 변기커버(103)가 개방된 상태에서 당김줄인장부(160)의 단면상태도와 측면 상태도가 도시되어 있다.
여기서 상기 제1보조슬롯(122)은 경사지게 형성되어 있고 그 단부에는 상기 제2보조슬롯(123)에서 약간 하향으로 벗어난 홈(122a)이 형성되어 있으므로, 상기 회동축(130)은 상기 메인슬롯(121)의 하단부에 위치하게 되고 상기 보조회동축(131)이 상기 제1보조슬롯(122)의 상기 홈(122a)에 위치하게 된다. 이때 상기 변기커버(103)는 그 개방각도가 90도 보다 크게 되면서 약간 후방으로(물탱크에 닿는 정도) 기울어지게 되어 상기 회동축(130)에 설치된 상기 토션스프링(140)의 토션복원력이 상기 변기커버(103)을 회전시키려는 힘보다 작아 상기 변기커버(103)가 회전 개방된 상태로 유지될 수가 있게 된다.
이어 상기 변기커버(103)가 개방된 상태에서 상기 변기시트(102)에 하중이 가해질 때(변기시트에 사람이 앉는 경우) 상기 시트지지대(120)는 상기 압축스프링(150)이 압축되면서 하강하게 되는데 이때 상기 메인슬롯(121)은 하강하면서 그 상단부에 상기 회동축(130)이 위치하게 되고 상기 제1보조슬롯(122)도 하강하면서 그 상단부에 상기 보조회동축(131)이 위치하게 된다.(도 8(a)(b) 참조)
도 8(a)에는 변기시트(102)에 사람이 앉아 하중이 가해진 상태가 도시되어 있고, 도 8(b)에는 변기시트(102)에 사람이 앉아 하중이 가해진 상태의 단면도가 도시되어 있고, 도 8(c)에는 변기시트(102)에 사람이 앉아 하중이 가해진 상태에서 당김줄인장부(160)의 단면도와 측면도가 도시되어 있다.
상기와는 반대로, 상기 변기시트(102)에 가해진 하중이 해제 되는 경우(변기시트에 앉은 사람이 일어나는 경우) 상기 압축스프링(150)이 복원되면서 상기 시트지지대(120)가 상기 변기시트(102)와 함께 상승하게 된다. 이 경우 상기 메인슬롯(121)은 상승하면서 그 하단부에 상기 회동축(130)이 위치하게 되고 상기 제1보조슬롯(122)도 상승하게 되는데 이때 상기 회동축(130)에 구비된 상기 토션스프링(140)의 토션복원력의 작용(회전력)으로 상기 보조회동축(131)이 상승하는 순간 상기 보조회동축(131)이 상기 제2보조슬롯(123)을 따라 회전하게 되면서 상기 변기커버(103)가 상기 토션스프링(140)의 탄성력에 의해 자동으로 닫혀지게 된다.(도 9 내지 11(a)(b) 참조)
도 9(a)에는 변기커버(103)가 대략 45도 닫혀진 상태도가 도시되어 있고, 도 9(b)에는 변기커버(103)가 대략 45도 닫혀진 단면도가 도시되어 있으며, 도 9(c)에는 변기커버(103)가 대략 45도 닫혀진 상태에서 당김줄인장부(160)의 단면도와 측면도가 도시되어 있다.
도 10(a)에는 변기커버(103)가 대략 45도보다 더 닫혀진 상태도가 도시되어 있고, 도 10(b)에는 변기커버(103)가 대략 45도보다 더 닫혀진 단면도가 도시되어 있으며, 도 10(c)에는 변기커버(103)가 대략 45도보다 더 닫혀진 상태에서 당김줄인장부(160)의 단면도와 측면도가 도시되어 있다.
도 11(a)에는 변기커버(103)가 완전히 닫혀진 상태도가 도시되어 있고, 도 11(b)에는 변기커버(103)가 완전히 닫혀진 단면도가 도시되어 있으며, 도 11(c)에는 변기커버(103)가 완전히 닫혀진 상태에서 당김줄인장부(160)의 단면도와 측면도가 도시되어 있다.
본 발명의 상기 변기시트(102)의 후단부에 구비되는 상기 시트지지대(120)는 양측으로 2개가 설치될 수 있는데 이 경우 상기 메인슬롯(121)은 양측에 필수적으로 형성되어야 하나 상기 제1보조슬롯(122)과 상기 제2보조슬롯(123)은 양측 시트지지대 중 어느 한쪽에만 형성될 수도 있고 양측 모두 형성될 수도 있다.
여기서 상기 시트지지대(120)의 양측 모두에 상기 제1보조슬롯(122)과 상기 제2보조슬롯(123)이 형성되는 경우, 상기 보조회동축(131)은 상기 시트지지대(120)에 대응하여 상기 회동축(130)에 각각 별도로 구비될 수도 있고 상기 회동축(130)에 하나를 설치하고 이를 길게 하여 상기 시트지지대(120)의 양측 모두에 삽입될 수 있도록 하여 구비될 수도 있다.
한편, 상기 당김줄인장부(160)는 상기 변기커버(103)의 이면부에 고정 설치되는 몸체부(161)와,
상기 몸체부(161)의 내부에 설치되어 상기 물탱크(105)에 구비되는 상기 부이(104)의 당김줄(104a)을 연결하는 태엽(T)이 감겨진 드럼(162),
상기 태엽(T)을 감아주거나 풀어주도록 상기 드럼(162)의 측면에 구비되는 스프라켓(163),
상기 스프라켓(163)의 단부가 회전 가능하도록 지지하면서 상기 드럼(162)의 내측에 구비되는 격판플레이트(164),
상기 격판플레이트(164)에 설치되어 상기 스프라켓(163)의 회전을 제어하면서 상기 태엽(T)을 감아주거나 풀어주도록 하는 태엽제어기(165)로 이루어진다.
또한 상기 태엽제어기(165)는 상기 격판플레이트(164)를 관통하는 회동축(165a)과, 상기 회동축(165a)의 일단부에 구비되어 상기 스프라켓(163)의 회전을 제어하는 지지구(165b), 상기 회동축(165a)의 타단부에 구비되는 회전자(165c), 및 상기 격판플레이트(164)의 일측면에 구비되면서 상기 회전자(165c)의 회전을 록킹하는 스토퍼(165d)로 구성된다.
도 3의 (a)는 상기 당김줄인장부(160)의 절개 사시도가 도시되어 있고 (b)는 상기 당김줄인장부(160)의 분해 사시도가 개략적으로 도시되어 있다.
여기서 상기 스프라켓(163)의 회전을 제어한다는 것은 상기 드럼(162)의 회전을 제어한다는 의미이다.
따라서 상기 회전자(165c)가 상기 스토퍼(165d)에 지지되면 상기 지지구(165b)가 상기 스프라켓(163)에 지지되어 회전을 막아 상기 드럼(162)의 회전을 제어하게 된다. 반대로 상기 회전자(165c)가 상기 스토퍼(165d)에서 이격되어 떨어지면 상기 드럼(162)은 태엽의 탄성력에 의해 회전된다.(태엽이 감겨진다)
그리고 상기 당김줄인장부(160)의 상기 몸체부(161)에 대응되는 상기 물탱크(105)의 외부면에는 상기 당김줄(104a)이 풀리거나 감겨질때 이를 지지하는 롤러부(106)가 더 설치될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 상기 드럼(162)에는 상기 태엽(T)이 탄성적으로 설치되어 있는데 이는 일반적인 공지기술에 의거 설치되는 것으로 일방향으로 태엽이 탄성적으로 감길 때 드럼이 회전하게 된다. 통상적으로 태엽 드럼에는 역회전 방지구가 설치되어 있다. 따라서 역회전 방지구를 해제하면 드럼은 자동으로 역회전되면서 태엽이 풀려지게 되어 있다.
상기와 같이 구성되는 상기 당김줄인장부(160)는 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 상기 변기커버(103)가 상기 변기시트(102)에 닫혀진 상태(이때의 변기커버 개방각도가 0도인 상태라 함)에서 완전히 개방되어 상기 물탱크(105)의 상단부에 지지된 상태(이때 변기커버 개방각도는 90보다 크게 되어 수직면에서 후방부로 약간 기울어진 상태)가 되면서 상기 태엽(T)에 감겨진 상기 당김줄(104a)이 팽팽하게 유지된다.
즉, 상기 변기커버(103)를 상기 변기시트(102)에서 들어 올려 상기 물탱크(105)의 상단부에 지지될 때까지 90도 그 이상으로 개방시키는 과정에서 상기 태엽은 자동(탄성적으로)으로 작동(도 7(c)에서 시계방향으로 회전)되어 감긴 상태로 고정되어 상기 당김줄(104a)이 팽팽하게 유지된다. 상세히는 상기 스토퍼(165d)에 상기 회전자(165c)가 지지되어(걸려) 상기 지지구(165b)의 단부가 상기 스프라켓(163)에 물려지게 되고 이로 인해 상기 드럼(162)의 회전이 록킹되어 상기 당김줄(104a)이 팽팽하게 유지된다.
이와 같이 상기 변기커버(103)가 개방된 상태에서 상기 변기커버(103)가 대략 90도에서 45도(변기커버의 기울기)까지 상기 변기시트(102)의 방향으로 회전하면서 닫히게 되어도 이때까지는 상기 스토퍼(165d)에 상기 회전자(165c)가 지지되어 드럼의 회전이 록킹되기 때문에 상기 태엽(T)이 풀려지지 않아 상기 당김줄(104a)이 상기 변기커버(103)의 회전력에 의해 당겨지게 되고 이로 인해 상기 부이(104)를 당겨주게 된다.(도 7(c) 내지 도 9(c) 참조) 여기서 상기 변기커버(103)의 회전력은 상기 토션스프링(140)의 토션복원력에 의해 발생된다.
상기 부이(104)가 상기와 같이 당겨져 개방됨으로 인해 상기 물탱크(105)의 물이 배출구(미도시)로 배출되면서 상기 용기몸체(101)의 용변 배설물이 씻겨 내리기 시작한다.
이러한 상태에서 상기 변기커버(103)가 상기 변기시트(102) 방향으로 더 회전하여 상기 변기커버(103)의 기울기가 45도 이하로 이어지게 되면(도 10(a)) 계속적으로 상기 당김줄(104a)이 당겨져 결국에는 물의 부력에 의해 부이가 상승하면서 물내림이 이루어지며 이때에 상기 회전자(165c)가 상기 스토퍼(165d)에서 벗어나게 되고 동시에 상기 태엽(T)에서 상기 당김줄(104a)이 완전히 풀려 자유롭게 된다.(도 10(c)와 도 11(c) 참조)
초기에 상기 태엽은 상기 드럼에서 태엽(태엽스프링이라고도 함)의 탄성력에 의해 감겨진 상태를 유지하려고 한다.
이어 상기 물탱크(105)의 물이 완전히 빠지면서 상기 부이(104)가 배출구를 닫아 주게된다. 그러면 별도의 직수구(미도시)를 통해 상기 물탱크(105)로 물이 유입되면서 상기 부이(104)를 눌러 하중을 가하게 되는데 이때 상기 태엽은 드럼의 록킹이 해제되면서 복원되어 감겨지게 되고 그 감겨지는 힘은 상기 물탱크(105)에 유입된 물의 하중보다 작아 지속적으로 태엽이 당김줄을 당겨 팽팽하게 유지되도록 하는 것이다.(도 10(c)와 도 11(c) 참조)
이때 상기 부이(104)에 연결된 상기 당김줄(104a)은 상기 태엽에 의해 계속 당겨지는 힘이 작용하게 되는데 물탱크의 물 하중으로 부이를 누르는 힘에 비해 태엽이 감겨지려고 하는 힘이 작기 때문에 당김줄은 계속적으로 당겨지는 상태로 유지하게 되고, 이 상황에서 상기와 같이 상기 변기커버(103)를 들어 올리게 되면 상기 당김줄(104a)의 팽팽한 상태가 계속 유지되면서 상기 변기커버(103)가 개방(도 7(a) 참조)될 수 있게 되는 것이다.
상기 물탱크(105)에는 상기 부이(104)를 지지하는 부이지지대(107)가 설치되어 있고 상기 부이지지대(107)의 상단부에는 상기 부이(104)에 연결되는 상기 당김줄(104a)을 걸어 지지하는 줄지지구(108)가 설치되어 있다.
따라서 상기 당김줄(104a)은 일단이 상기 당김줄인장부(160)의 태엽(T)에 연결되면서 상기 롤러부(106)를 통해 상기 부이지지대(107)를 거쳐 타단이 상기 부이(104)에 연결된다.
이하 본 발명에 따른 좌변기의 작동 절차를 도 7 내지 도 11에 의거 살펴보면 다음과 같다.
먼저 사용자가 용변을 보기 위해 도 7(a)와 같이 상기 변기커버(103)를 상기 변기시트(102)의 상부측으로 들어올려 상기 물탱크(105)의 상단부에 지지토록 한다.
이때 상기 회동축(130)의 양측에 설치된 상기 토션스프링(140)은 탄성적으로 작용하게 되고 상기 변기커버(102)는 상기 탄성스프링(150)에 의해 탄성적으로 상승된 상태를 유지한다.
또한 상기 시트지지대(120)에 형성된 상기 메인슬롯(121)의 하단부에 상기 회동축(130)이 위치하게 되고 상기 보조회동축(131)은 상기 제1보조슬롯(122)의 상기 홈(122a)에 위치하게 되면서 상기 변기커버(103)가 일시적으로 정지된다.(도 7(b))
그리고 상기 당김줄인장부(160)의 상기 당김줄(104a)은 상기 물탱크(105)에 저장된 물의 하중에 의해 지지된 상기 부이(104)에 연결되어 팽팽하게 유지된 상태가 된다. 이때 상기 당김줄인장부(160)의 상기 회전자(165c)가 회전되지 않도록 상기 스토퍼(165d)에 지지되어 있어(도 7(c)) 상기 스프라켓(163)의 회전을 상기 지지구(165b)가 막아 주게 되고 이로 인해 상기 태엽에 상기 당김줄(104a)이 팽팽하게 연결된 상태로 유지된다. 즉, 물이 상기 부이(104)를 눌러주는 하중의 힘과 상기 태엽(T)의 탄성복원력으로 상기 당김줄(104a)을 당겨 주는 인장력이 서로 균형을 이루어 팽팽하게 유지된다.
이어 도 8(a)(b)에 도시된 바와 같이, 상기 변기시트(102)에 사람이 앉아 하중(F)을 가하게 되면 상기 압축스프링(150)이 압축되면서 상기 변기시트(102)와 상기 시트지지대(120)가 하강하게 된다. 이로 인해 상기 회동축(130)은 상기 메인슬롯(121)의 상단부에 위치하게 되고 상기 보조회동축(131)은 상기 홈(122a)에서 상승하여 상기 제1보조슬롯(122)의 상단부에 위치하게 되면서 상기 변기커버(103)가 일시적으로 세워진 상태로 정지된다.
그리고 상기 당김줄인장부(160)의 회전 이동량은 극히 미미하여 상기 당김줄(104a)은 상기 물탱크(105)에 저장된 물의 하중에 의해 지지된 상기 부이(104)에 팽팽하게 연결된 상태를 계속해서 유지하게 된다. 이때도 상기 당김줄인장부(160)의 상기 회전자(165c)가 회전되지 않도록 상기 스토퍼(165d)에 지지되어 있어(도 8(c)) 상기 스프라켓(163)의 회전을 상기 지지구(165b)가 막아 주게 되고 이로 인해 상기 태엽에 상기 당김줄(104a)이 팽팽하게 연결된 상태로 유지될 수가 있게 된다.
이어 사용자가 용변을 끝내고 도 9와 같이 상기 변기시트(102)에서 일어나게 되면, 상기 변기커버(103)는 상기 토션스프링(140)의 토션복원력이 작용하면서 회전하여 상기 변기시트(102)의 상부면 방향을 향해 회전하면서 기울어진다.
이때 상기 회동축(130)은 상기 시트지지대(120)에 형성된 상기 메인슬롯(121)의 하단부로 이동하여 위치하게 되고 상기 보조회동축(131)은 상기 제1보조슬롯(122)의 하단부측으로 이동하면서 상기 제2보조슬롯(123)을 만나 회전하게 된다. 상기 변기커버(103)의 회전은 상기 보조회동축(131)이 상기 제2보조슬롯(123)을 통해 회전하면서 시작된다.(도 9(b))
그리고 상기와 같이 상기 변기커버(103)가 회전하여 그 기울기가 대략 90도에서 45까지 기울어지는 상황까지 상기 당김줄인장부(160)의 상기 회전자(165c)가 회전되지 않도록 상기 스토퍼(165d)에 지지되어 있어(도 9(c)) 상기 드럼(162)이 회전되지 않아 상기 당김줄인장부(160)의 회전 이동량만큼 상기 당김줄(104a)을 당겨 상기 부이(104)를 개방(도 9(a))한다.
이어 계속적으로 도 10(a)(b)와 같이 상기 변기커버(103)의 회전이 이루어지면서 그 기울기가 대략 45도를 넘어서는 지점부터 상기 당김줄인장부(160)의 기울어짐에 의해 상기 회전자(165c)가 상기 스토퍼(165d)에 지지되는 한계점에서 벗어나게 되고 이로 인해 상기 드럼(162)은 태엽의 복원력에 의해 원래의 상태로 회전(도 10(c))되게 되고 이때 상기 부이(104)는 물의 부력으로 상승되어 물배출이 완전히 이루어지면서 용기몸체 내부의 용변 배설물을 씻겨 내리게 된다.
이어 도 11에 도시된바와 같이, 상기 변기커버(103)의 기울기가 0도에 이르러 상기 변기시트(102) 상부면에 덮어지게 되는데(도 11(a)(b)) 이때의 상기 회동축(130)은 상기 메인슬롯(121)의 하단부에 위치하게 되고 상기 보조회동축(131)은 상기 제1보조슬롯(123)의 상단부로 회전하여 지지된 상태로 된다.
동시에 상기 물탱크(105)에 물이 직수관을 통해 다시 유입되어 저장되고 이로 인해 상기 부이(104)는 유입되는 물의 하중으로 다시 닫혀지게 되는데 이때의 물의 하중에 의해 상기 당김줄(104a)을 당기게 되면서 그 인장력과 태엽의 탄성력이 서로 팽팽하게 유지되게 된다.
이 상태에서 다시 상기 변기커버(103)을 들어올리게 되면 일정 각도까지(상기 회전자(165c)가 상기 스토퍼(165d)에 지지되는 지점까지) 상기 드럼(162)이 회전되면서 당김줄(104a)을 당겨 팽팽한 상태를 유지시켜 준다. 이후 상기 최초의 상태(도 7)로 되돌아가 변기커버가 개방되면서 다음 사용자가 변기시트에 앉아 용변을 볼 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 좌변기는 용기몸체의 용변 배설물을 변기커버가 자동으로 닫히면서 씻겨 내리도록 함으로써 용기몸체의 세균이 화장실 공간으로 튀어 나가는 것을 원천적으로 막아 청결을 유지할 수가 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 물이 자동으로 배출되는 좌변기는 변기 시트에 압축스프링과 지지대를 구비하고 상기 지지대에 회동축으로 회동되는 변기 커버를 설치하되 상기 회동축에 토션스프링을 구비하여 커버가 회동축을 중심으로 토션스프링의 탄성력에 의해 회전하여 닫히도록 하고, 커버의 이면부에는 물탱크의 부이와 연결되는 당김줄을 당겨 물이 배출되도록 하는 당김줄인장부을 구비하여, 시트에 앉아 용변을 본 후 사용자가 일어나면 변기시트가 자동으로 압축스프링의 탄성복원력에 의해 상승하고 회동축에 구비된 토션스프링의 토션복원력에 의해 커버가 자동으로 닫히면서 당김줄인장부가 물탱크의 부이 줄를 당겨 물이 자동으로 배출되면서 용기몸체 내부의 용변배설물을 씻겨 내리도록 함으로써 화장실을 청결하게 운영 관리할 수 있다.
100:물이 자동으로 배출되는 좌변기
101:용기몸체 102:변기시트 103:변기커버 104:부이
104a:당김줄 105:물탱크 106:롤러부 107:부이지지대
108:줄지지구
110:커버지지대
120:시트지지대
121:메인슬롯 122:제1보조슬롯 122a:홈 123:제2보조슬롯
130:회동축 131:보조회동축
140:토션스프링 150:압축스프링
160:당김줄인장부
161:몸체부 162:드럼 163:스프리켓 164:격판플레이트
165:태엽제어기 165a:회동축 165b:지지구 165c:회전자
165d:스트퍼
B1,B2:볼트 T:태엽

Claims (7)

  1. 용기몸체(101)와 상기 용기몸체(101) 상부면에 장착되는 변기시트(102), 변기시트(102)의 상부면에 회동 가능하도록 설치되어 상기 변기시트(102)를 개폐하는 변기커버(103), 상기 용기몸체(101)의 후방 상부측에 구비되어 물이 수납 저장되고 그 내부 바닥면에 물배출을 제어하는 부이(104)가 구비되는 물탱크(105)로 구성되되,
    상기 용기몸체(101)의 후방 양측 상부면에 고정되는 커버지지대(110)와;
    상기 커버지지대(110)의 양측 사이에 구비되고 상기 변기시트(102)의 후면부 양측에 고정되면서 상기 용기몸체(101)의 상부면에 지지되는 시트지지대(120);
    상기 커버지지대(110)와 상기 시트지지대(120)를 관통하여 회동 가능하도록 삽입되면서 상기 변기커버(103)에 설치되어 이를 회전시키는 회동축(130);
    상기 회동축(130)의 양단부에 삽입 설치되면서 일단은 상기 변기커버(103)에 탄성지지되고 타단은 상기 커버지지대(110)에 탄성지지되는 토션스프링(140);
    일단은 상기 시트지지대(120)에 탄성 지지되도록 고정되고 타단은 상기 용기몸체(101)의 상면에 탄성지지되는 압축스프링(150);을 포함하며,
    상기 회동축(130)에는 상기 시트지지대(120)에 삽입 설치되어 상기 변기커버(103)의 회전을 가이드하는 'ㄴ'자 형상의 보조회동축(131)이 연결 설치되는 물이 자동으로 배출되는 좌변기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변기커버(103)의 이면부에는 상기 물탱크(105)에 구비되는 상기 부이(104)의 당김줄(104a)을 당겨 물을 배출시키는 당김줄인장부(160)가 연결 설치되는 물이 자동으로 배출되는 좌변기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시트지지대(120)에는 상기 회동축(130)이 회동 가능하도록 삽입되면서 상하 이동되는 장공의 메인슬롯(121)과, 상기 메인슬롯(121)의 하부측에 구비되면서 상기 보조회동축(131)이 상하 이동되는 장공의 제1보조슬롯(122), 및 상기 제1보조슬롯(122)의 하단부에 연통되면서 상기 보조회동축(131)이 후방으로 회전할 수 있도록 원호형상의 장공인 제2보조슬롯(123)이 형성 구비되는 물이 자동으로 배출되는 좌변기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1보조슬롯(122)은 경사지게 형성되고 그 하단부에는 상기 제2보조슬롯(123)의 단부에서 하향으로 상기 보조회동축(131)이 삽입 지지되는 홈(122a)이 더 형성 구비되는 물이 자동으로 배출되는 좌변기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 당김줄인장부(160)는 상기 변기커버(103)의 이면부에 고정 설치되는 몸체부(161)와,
    상기 몸체부(161)의 내부에 설치되어 상기 물탱크(105)에 구비되는 상기 부이(104)의 당김줄(104a)을 연결하는 태엽(T)이 감겨진 드럼(162),
    상기 태엽(T)을 감아주거나 풀어주도록 상기 드럼(162)의 측면에 구비되는 스프라켓(163),
    상기 스프라켓(163)의 단부가 회전 가능하도록 지지하면서 상기 드럼(162)의 내측에 구비되는 격판플레이트(164),
    상기 격판플레이트(164)에 설치되어 상기 스프라켓(163)의 회전을 제어하면서 상기 태엽(T)을 감아주거나 풀어주도록 하는 태엽제어기(165)로 구성되는 물이 자동으로 배출되는 좌변기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 태엽제어기(165)는 상기 격판플레이트(164)를 관통하는 회동축(165a)과, 상기 회동축(165a)의 일단부에 구비되어 상기 스프라켓(163)의 회전을 제어하는 지지구(165b), 상기 회동축(165a)의 타단부에 구비되는 회전자(165c), 및 상기 격판플레이트(164)의 일측면에 구비되면서 상기 회전자(165c)의 회전을 록킹하는 스토퍼(165d)로 구성되는 물이 자동으로 배출되는 좌변기.
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KR200291859Y1 (ko) 2002-07-05 2002-10-11 유인희 좌변기의 좌판개폐 및 자동배수장치
KR200301106Y1 (ko) 2002-08-31 2003-01-24 양기와 양변기의 물마개를 들어올리는 스프링사슬
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KR20140079196A (ko) * 2012-12-18 2014-06-26 석정원 변기커버의 자동닫힘 장치

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