KR102321152B1 - 양변기 동파방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양변기 동파방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양변기 오버플로우관에 설치되어 물탱크와 오버플로우관 사이에 수위차가 발생할 경우 물탱크에서 오버플로우관으로 일정주기 물을 공급하여 양변기의 동파를 예방할 수 있는 동파방지장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치는 사이펀호스와, 상기 사이펀호스 양단에 설치되는 수위유지 컨테이너와, 상기 사이펀호스 중앙에 설치되며, 사이펀호스 일단에서 유입되는 유체가 사이펀원리에 의해 타단으로 유동하는 것을 제어하는 유량조절밸브와, 상기 사이펀호스의 상측에 설치되며, 사이펀호스 내부에 유입되는 공기를 배출시키는 에어벤트를 포함한다.

Description

양변기 동파방지장치{Toilet Water Defreezing Device}

본 발명은 양변기 동파방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양변기 오버플로우관에 설치되어 물탱크쪽의 일단과 오버플로우관 내 설치된 타단 사이에 수위차가 발생할 경우 물탱크에서 오버플로우관으로 일정주기 물을 공급하여 양변기의 동파를 예방할 수 있는 동파방지장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

상수도관은 겨울철 혹한기를 대비하여 그 동파를 방지할 수 있는 수단이 필요하다. 일반적으로 겨울철 상수도관의 동파방지수단은 상수도관 둘레에 전열선을 감거나 대기에 직접 노출되는 상수도관 둘레 또는 수도계량기의 둘레에 두꺼운 스티로폼이나 섬유 방한벽으로 둘러싸 차가운 외기가 상수도관에 닿지 않도록 하는 가열 또는 단열구성이 대표적이며, 겨울철 상수도관은 이러한 전열선 또는 스티로폼 또는 섬유재 방한벽에 의해 상당한 동파방지 효과를 얻고 있다.

그러나 전열선의 경우 외기에 노출되는 수도관 외주면 전체에 빠짐없이 전열선을 설치하는 작업이 쉽지 않을 뿐만 아니라 비용이 들고 일시적으로 동파를 방지하기 위해 전원을 인가한 채 동파방지용 가열에 필요한 시간을 넘겨 전기공급을 차단하지 않음으로써 전력낭비가 많아지는 문제점이 있을 뿐만 아니라 무엇보다 그 과열, 누전 등에 따른 겨울철 화재사고의 주된 요인 중의 하나가 되고 있다.

한편 스티로폼 또는 섬유재 방한벽을 설치하는 경우에는 대형 빌딩이나 아파트와 같이 비교적 방한과 난방 관리가 잘 이루어지는 건물에서는 어느 정도 그 동파방지 효과를 달성할 수 있지만 낙후된 건물, 일반 소형 단독주택, 소형빌딩, 공원 등 야외 공중화장실, 임시건물 화장실, 야외 군부대, 간이 공장과 같이 방한과 난방 관리가 잘 이루어지지 않는 곳에서는 겨울철 극심한 추위가 며칠만 지속되더라도 그 충분한 동파방지 효과를 기대할 수 없는 문제가 있다. 또한 이러한 문제는 특히 일상적으로 소정량의 물을 반복적으로 담아두었다가 그 물을 간헐적으로 사용하는 양변기 물탱크의 경우 그 양변기 물통이 직접 외기에 노출되거나 외기의 영향을 많이 받을 경우 양변기 탱크에 수용된 세척수 자체가 얼어버리는 문제도 있다.

한편, 종래 겨울철 혹한기 상수도관의 동파를 방지하기 위한 방법으로 건물 내 수도관 밸브를 소량 개방해 두어 소정량의 수돗물이 계속적으로 흐르도록 하는 방법이 존재한다. 그러나 겨울철 혹한기에 수도관 밸브를 개방하여 소정량의 수돗물이 계속적으로 흐르도록 하는 것은 항상 소정량의 세척수를 저장하여 간헐적으로 사용하는 양변기 물탱크에는 적용할 수 없다. 그리하여, 양변기 배관의 동파방지만을 위한 유일한 방법으로 겨울철 주말이나 긴 연휴기간에도 건물 전체에 최소한의 난방을 해야하는 빌딩도 존재한다. 이에 양변기 물탱크에 적용할 수 있는 별도의 동파방지장치가 필요하게 되었다.

(실용신안문헌 1) 1. 한국 실용신안등록 제20-0267754호(2002.03.13 공고)

본 발명은 양변기 물탱크의 오버플로우관에 설치되는 장치에 의하여 일정한 속도로 유량을 공급함으로써 겨울철 양변기의 동파를 방지할 수 있는 동파방지장치를 제공하고자 한다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치는 사이펀호스와, 상기 사이펀호스 양단에 설치되는 수위유지 컨테이너와, 상기 사이펀호스 중앙에 설치되며, 사이펀호스 일단에서 유입되는 유체가 사이펀원리에 의해 타단으로 유동하는 것을 제어하는 유량조절밸브와, 상기 사이펀호스의 상측에 설치되며, 사이펀호스 내부에 유입되는 공기를 배출시키는 에어벤트를 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 유량조절밸브는, 회전작용에 따라 사이펀호스의 중앙을 개폐하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 사이펀호스 중앙에서 하부를 향해 연장되어, 양변기의 오버플로우관에 결합 설치되는 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 사이펀호스의 양단은 비스듬한 단면을 가지되, 상대적으로 긴 길이를 가진 사이펀호스의 양단부에 상기 수위유지 컨테이너가 부착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 에어벤트를 개폐하는 에어벤트마개를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 양변기의 오버플로우관에 설치되는 동파방지장치에 의하여, 겨울철 화장실 등에 설치된 난방장치가 정전 등으로 작동이 중단되더라도 화장실 양변기와 상수도관이 동파되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 화장실 난방장치의 사용을 줄여 에너지를 절약할 수 있으며 난방장치 사용에 의한 감전 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양변기 물탱크의 내부상세도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치가 양변기 물탱크에 설치된 상태도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치의 작동상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 동파방지장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치를 설명하기 전, 종래기술인 일반적인 양변기(1)의 물탱크(2) 내부구조를 설명하면 아래와 같다. 우선, 물을 내리기 전 물탱크(2) 내부에는 소정높이의 물이 저장되고, 레버(3)를 회동시키면 줄로 연결된 플러싱밸브(4)가 열리면서 물탱크(2)의 물이 양변기본체로 배출된다. 상기 물탱크(2)의 물이 일정부분 빠지고 난 후, 플러싱밸브(4)가 다시 닫히게 되면 급수부(5)로부터 물이 공급되면서 물탱크(2) 내부의 물을 다시 채워지게 되면서 수위가 높아지게 된다. 상기 급수부(5)로부터 유입되는 물은 필밸브(6)에 의해 조절되며, 급수부(5)에 연결되어 물탱크(2) 내부의 수위가 높아짐에 따라 부력을 받아 세워지는 부구(7)에 의해 필밸브(6)를 폐쇄한다. 또한, 상기 급수부(5)는 바이패스관(8)에 의해 연결된 오버플로우관(9)으로 일정량의 물이 공급되고, 상기 오버플로우관(9)의 하부는 양변기본체와 연통되어, 용변이 담기는 양변기본체 내에 소정량의 물이 잔류되게 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지장치는 사이펀호스(10)와, 상기 사이펀호스(10) 양단에 설치되는 수위유지 컨테이너(20)와, 상기 사이펀호스(10) 중앙에 설치되며, 사이펀호스(10) 일단에서 유입되는 유체가 사이펀원리에 의해 타단으로 유동하는 것을 제어하는 유량조절밸브(30)와, 상기 사이펀호스(10)의 상측에 설치되며, 사이펀호스(10) 내부에 유입되는 공기를 배출시키는 에어벤트(40)를 포함한다.

본 발명에서 개시하는 동파방지장치는 양변기 물탱크(2) 내부에 설치되는 오버플로우관(9) 상부에 설치되어 오버플로우관(9) 외부로부터 내부로 물을 일정주기동안 공급해줌으로써 동파를 방지할 수 있는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 상기 사이펀호스(10)는 사이펀원리가 적용되어 일단에서 타단으로 유체가 이동하도록 내부가 연통되는 관이나 튜브 형상으로 이루어질 수 있으며, PVC와 같은 플라스틱 소재로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 양변기가 아닌 농업 또는 산업에서도 적용할 수 있는 소정의 강도를 가진 소재로 이루어질 수도 있다. 상기 사이펀호스(10)의 일단(10a)에서 타단(10b)은 같은 방향을 향하도록 이루어지며, 'U'자형 또는 'ㄷ'자형으로 구성되어 고수위로 물이 차있는 사이펀호스(10)의 일단(10a)은 상대적으로 저수위로 물이 차있는 타단(10b)을 향해 물이 전달될 수 있다.

다음으로, 상기 사이펀호스(10) 양단에 설치되는 수위유지 컨테이너(20)를 더 포함할 수 있다. 상기 수위유지 컨테이너(20)는 사이펀호스(10)의 양단에 물이 잠겨있지 않을 경우에도 일정한 수위를 유지함과 동시에 사이펀호스(10) 내부에 외부공기가 유입되지 않고 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 구성이다. 상기 수위유지 컨테이너(20)는 물이 담기기 위하여 내부에 소정공간이 형성될 수 있으며, 물이 유입되기 위하여 상부가 개방된 원통형의 용기(container) 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 수위유지 컨테이너(20)는 사이펀호스(10)의 일단(10a)과 타단(10b)에 각각 설치될 수 있으며, 바람직하게는 일단(10a)과 타단(10b)에 수위유지 컨테이너(20) 내주면이 부착되면서 외부에서 내부로 유입되는 물이 컨테이너(20) 바닥에서부터 차오르고, 이후 사이펀원리에 의하여 일단(10a)에서 타단(10b)으로 유동하게 되는 것이다.

특히, 일반적인 사이펀호스를 양변기(1)의 오버플로우관(9)에 설치하게 되는 경우, 물내림에 의해 물탱크(2) 내부의 물이 한번 빠진 후 다시 차오르게 되면 사이펀호스 내부유로에 공기가 유입되면서 상기 공기가 에어벤트와 같은 구성에 의해 배출되기 전까지는 사이펀에 의한 유체이동이 이루어지지 않는다. 그에 따라, 본 발명에서 개시하는 동파방지장치는 양변기 레버를 당겨 물이 배출되고 다시 채워지는 과정을 지속적으로 반복하더라도, 상기 수위유지 컨테이너(20) 내부에 물이 일정부분 채워지면서 사이펀호스(10)의 양단으로 공기가 유입되지 않아 유로는 진공상태를 유지하게 될 수 있어, 상기 수위유지 컨테이너(20)의 존재는 필수적이라고 볼 수 있다.

다음으로, 상기 사이펀호스(10) 중앙에 설치되며, 사이펀호스(10) 일단에서 유입되는 유체가 사이펀원리에 의해 타단으로 유동하는 것을 제어하는 유량조절밸브(30)를 더 포함할 수 있다. 상기 유량조절밸브(30)는 본 발명에서 개시하는 동파방지장치에서 일종의 On/Off 기능을 한다. 보다 상세하게는, 겨울철, 특히 -0℃ 이하(기온에 따라 유량조절밸브로 유량을 조절)의 강추위 환경에 놓인 낙후된 건물이나 간이공장 등에 설치된 화장실의 경우 양변기본체 내부의 물에 살얼음이 끼면서 유동을 방해하여 양변기의 물내림이 원활하지 않고 결국 양변기본체뿐만 아니라 상수도관이 동파되는 사태가 발생할 수 있다. 그러나 기온이 낮지 않은 상황에서는 본 발명에서 개시하는 동파방지장치가 필요하지 않으므로, 기온이 낮은 상황에서만 작동시킬 필요가 있다. 그에 따라, 상기 사이펀호스(10) 중앙에 설치되어, 일단(10a)에서 유입되는 유체가 사이펀원리에 의해 타단(10b)으로 유동할 때의 유체유동을 제어하는 유량조절밸브(30)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 유량조절밸브(30)는, 회전작용에 따라 사이펀호스의 중앙을 개폐하는 것을 특징으로 한다.

상기 유량조절밸브(30)는 볼밸브 등과 같이 회전동작에 의해 유로가 조절 및 개폐되는 밸브 구조를 가질 수 있으며, 겨울철에는 유량조절밸브(30)를 회전시켜 사이펀호스(10)를 개방시켜 물탱크(2) 내부의 물이 오버플로우관(9)으로 유동하게 되고 비겨울철에는 유량조절밸브(30)를 반대방향으로 회전시켜 사이펀호스(10)의 중앙부가 잠기면서 유체유동이 멈추게 된다.

마지막으로, 상기 사이펀호스(10)의 상측에 설치되며, 사이펀호스(10) 내부에 유입되는 공기를 배출시키는 에어벤트(40)를 포함할 수 있다.

여기서, 사이펀호스(10)는 사이펀 효과를 위해 내부에 존재하는 공기를 제거하고 그 자리에 물을 대신 채워넣는 목적으로 만들어졌으며, 에어벤트 없이도 공기를 제거할 수 있다. 에어를 제거하거나 미사용시에는 유량조절밸브(30)를 최대한 개방시켜 물 속으로 어느 한쪽부터 서서히 잠기게 하면서 사이펀호스(10) 내부로 물을 유입시켜 공기를 위로 올라가게 하여 외부로 배출시키는 방법도 존재한다. 또한, 상기 에어벤트(40)는 전술한 수위유지 컨테이너(20)에서 설명한 사이펀호스(10) 내부로 공기가 유입되는 것을 방지하는 목적과 동일하게 사이펀호스(10) 내부에 공기가 유입되는 경우 이를 배출하기 위한 구성이다. 상기 에어벤트(40)는, 유량조절밸브(30) 내부를 관통하여 형성될 수 있는데, 밸볼브 등과 같은 형상을 가진 유량조절밸브(30)는 소정의 두께를 가진 볼트머리 형상의 구동부에 의해 회전동작이 이루어질 수 있고, 상기 구동부의 중앙은 관통 형성되어, 상기 사이펀호스(10)에서 유량조절밸브(30)의 내부를 향해 공기가 외부로 배출될 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 에어벤트(40)를 개폐하는 에어벤트마개(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 에어벤트마개(50)는 볼트 형상으로 이루어질 수 있으며, 에어벤트(40)를 에어벤트마개(50)로 막았을 경우 공기로부터의 기밀유지를 필수적이며, 볼트 형상으로 이루어진 에어벤트마개(50)와 나사결합되어 에어벤트(40)를 개폐할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 사이펀호스(10) 중앙에서 하부를 향해 연장되어, 양변기의 오버플로우관(9)에 결합 설치되는 결합부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부(60)는 'U'자형 또는 'ㄷ'자형으로 이루어진 사이펀호스(10)의 중앙에서 하부를 향해 연장 형성될 수 있으며, 바람직하게는 원통형으로 이루어진 오버플로우관(9)에 끼워질 수 있도록 소정의 곡률을 가진 끼움결합부로 구성될 수 있다.

또 다른 실시예로, 상기 사이펀호스(10)의 중앙에서 수평방향 및 하부를 향해 연장 형성되는 하우징(70)을 더 포함할 수 있으며, 하우징(70)을 관통하여 사이펀호스(10)가 연장 형성되며, 상기 하우징(70) 내부에 위치한 사이펀호스(10)의 상부는 개방되어 전술한 유량조절밸브(30)의 내부를 관통하여 형성되는 에어벤트(40)와 연통될 수 있다. 상기 하우징(70)의 상부에는 유량조절밸브(30)가 설치되며, 유량조절밸브(30) 상부에서 볼트 형상의 에어벤트마개(40)에 의해 개폐되도록 하여 사이펀호스(10) 내부의 공기를 배출시킬 수 있다. 여기서, 상기 하우징(70)의 하부 연장부 일면은 오버플로우관(9)의 외측면에 대응하는 형상을 가지고, 하우징(70)의 하부연장부에서 하부를 향해 소정길이 연장 형성되는 끼움부에 의해 오버플로우관(9)이 끼워지면서 본 발명에서 개시하는 동파방지장치가 오버플로우관(9)에 안정적으로 설치될 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 사이펀호스(10)의 양단은 비스듬한 단면을 가지되, 상대적으로 긴 길이를 가진 사이펀호스(10)의 양단부에 상기 수위유지 컨테이너(20)가 부착되는 것을 특징으로 한다.

상기 사이펀호스(10)의 일단(10a)에서 수위유지 컨테이너(20)로부터 물을 흡입하여 반대측에 위치한 타단(10b)로 보내기 위하여 물을 보다 용이하게 흡입, 배출할 필요가 있다. 그에 따라, 상기 사이펀호스(10)의 양단은 비스듬한 단면, 즉 타원형의 단면을 가지되 보다 긴 길이를 가진 사이펀호스(10)에 수위유지 컨테이너(20)가 부착되면 보다 넓은 단면적을 통해 물의 유입되면서 유체의 흡입, 배출 효과가 증대된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 사이펀호스
10a : 사이펀호스 일단
10b : 사이펀호스 타단
20 : 수위유지 컨테이너
30 : 유량조절밸브
40 : 에어벤트
50 : 에어벤트 마개
60 : 결합부
70 : 하우징

Claims (5)

1. U자형으로 이루어지며, 일단은 양변기 물탱크 내부에 설치된 오버플로우관 외부에 위치하고 타단은 오버플로우관 내부에 위치하며, 상기 일단에서부터 타단까지 사이펀원리에 의해 유체가 이동되는 사이펀호스;
   상기 사이펀호스 양단에 설치되며, 내부에 소정의 공간이 형성되고 상부가 개방된 수위유지 컨테이너;
   상기 사이펀호스 중앙에 설치되며, 사이펀호스 일단에서 유입되는 유체가 사이펀원리에 의해 타단으로 유동하는 것을 제어하는 유량조절밸브; 및
   상기 사이펀호스의 상측에 설치되며, 사이펀호스 내부에 유입되는 공기를 배출시키는 에어벤트;
   를 포함하고,
   상기 사이펀호스의 중앙에서 수평방향 및 하부를 향해 연장 형성되는 하우징을 더 포함하되,
   상기 하우징의 하부 연장부 일면은 오버플로우관의 외측면에 대응하는 형상을 가지고 오버플로우관에 끼워지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유량조절밸브는, 회전작용에 따라 사이펀호스의 중앙을 개폐하는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 사이펀호스 중앙에서 하부를 향해 연장되어, 양변기의 오버플로우관에 결합 설치되는 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 사이펀호스의 양단은 비스듬한 단면을 가지되,
   상대적으로 긴 길이를 가진 사이펀호스의 양단부에 상기 수위유지 컨테이너가 부착되는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 에어벤트를 개폐하는 에어벤트마개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.

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