KR102391868B1 - 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브 - Google Patents

지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브 Download PDF

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Abstract

지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브가 개시된다. 본 발명의 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브는 급수관과 연결되는 급수연결관, 상기 급수연결관에서 공급되는 세척수를 토출구로 배출하는 사이의 급수실, 및 상기 토출구와 연결되는 토출관으로 구성되는 필밸브 몸체; 상기 필밸브 몸체의 급수실 상에 배치되어 저수조의 수위에 따라 급수를 개폐하는 급수개폐밸브; 상기 급수개폐밸브 상에 배치되며 필밸브 몸체의 상부와 결합하여 그 사이에 압력실을 형성하며, 상부로는 압력실 유출구가 형성되는 필밸브덮개; 상기 필밸브덮개의 압력실 유출구를 개폐하는 지지대패킹을 구비하는 지지대링크; 상기 지지대링크와 연결되는 부자공가 결합하는 지지대; 및 상기 지지대에 힌지 결합되는 래칫과 상기 필밸브 몸체에 연결되는 레버의 상호 작용으로 상기 부자공의 상승을 지연시키는 부자공 상승지연장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 양변기 필밸브의 급수개폐밸브 압력실 유입구를 종래보다 크게 형성하여 압력실 유입구의 막힘을 개선할 수 있으며, 필밸브의 압력실 유출구가 지지대패킹에 의하여 닫히는 시간을 지연하는 부자공 상승지연장치를 구비하며 필밸브의 지수성능을 개선할 수 있다.

Description

지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브{Fill valve for toilet water tank with improved water supply stopping}
본 발명은 양변기 저수조용 필밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브에 관한 것이다.
양변기는 필밸브를 통하여 세척수를 공급받아 저장하는 수조와 수조의 하부에 설치되는 변기본체로 이루어지며, 세척수는 수조에 설치된 핸들레버의 작동에 의해 물덮개가 열리게 되면 변기본체측으로 배출되는 구조로 되어 있다.
종래의 필밸브 구조를 살펴보면, 물 공급관의 상측으로 급수개폐밸브를 설치하고, 이 급수개폐밸브를 개폐 동작시켜 저수조 내로의 물 공급을 개폐할 수 있도록 부자공이 연결되어 있다. 저수조 내로 공급되는 물의 수위에 따라 부자공이 상하 동작하면서 이와 연결되어 있는 로드가 수평 방향으로 경사 동작하여 물 공급관의 상단에 설치되는 급수개폐밸브를 개폐시켜 저수조 내로 물의 공급을 개시 또는 차단할 수 있다.
본원출원인은 대한민국 등록실용신안 제20-0441703호에서 양변기 저수조용 필밸브를 개시하고 있다.
도 1 내지 도 3은 종래기술에 따른 양변기 저수조용 필밸브를 나타내는 사시도, 정면도 및 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 필밸브는 급수연결관(101)과 배출관(103) 및 상기 급수연결관(101)과 토출구(107) 사이의 급수실(105)로 이루어진 필밸브 몸체(110), 상기 필밸브 몸체(110)의 급수실(105) 상에 배치되어 저수조의 수위에 따라 급수를 개폐하는 급수개폐밸브(120), 급수개폐밸브(120) 상에 배치되며 필밸브 몸체(110)의 상부와 결합하여 그 사이에 압력실을 형성하는 필밸브덮개(130), 상기 필밸브덮개(130)의 압력실 유출구를 개폐하는 지지대링크(140) 및 지지대링크(140)와 연결되는 부자공(150)가 결합하는 지지대(160), 및 배출구에 설치된 진공방지기(170)로 구성된다.
상기 필밸브 몸체(110)의 급수연결관(101)은 저수조 바닥부에 결합되며, 급수연결관(101)의 일측하부는 나사부를 가지고 있어서, 저수조를 관통하여 저수조의 외부에서 외부 급수배관과 연결된다.
상기 급수개폐밸브(120)는 상하 소통하는 유입구(122)와 유입구에 삽입되는 유입구핀(123)을 구비하는 고정판(121)과 상기 고정판(121)을 에워싸는 다이아프램(125)으로 구성되며, 다이아프램(125)의 얇은 막이 접히면서 이동판(121)을 상하로 이동하면서 급수실(105) 내부의 토출구(107)를 개방 또는 폐쇄한다.
상기 급수개폐밸브(120) 상에는 필밸브덮개(130)가 필밸브 몸체(110)와 결합하여 급수개폐밸브(120)와 필밸브덮개(130) 사이에 압력실을 형성한다. 상기 필밸브덮개(130)의 상부 일측에는 압력실 유출구(131)가 형성되어 압력실과 외부가 소통한다.
상기 필밸브덮개(130)의 압력실 유출구(131)의 일측 상부에는 압력실 유출구(131)와 대응되는 위치에 지지대패킹(133)이 위치하는 지지대링크(140)가 부착되며, 지지대링크(140)는 부자공(150)과 결합된 지지대(160)와 연결된다. 상기 부자공(150)의 높이에 따라서 지지대링크(140)를 선회시켜 압력실 유출구(131)를 개방 또는 폐쇄시킨다. 상기 부자공(150)은 높이조절이 가능하여 상하이동폭을 조절하여 양변기에 저장되는 물의 양을 조절할 수 있다.
상기 필밸브몸체(110)의 토출구(107)와 배출관(103) 사이에는 진공방지홈(104)이 형성되어 있으며, 상기 진공방지홈(104)에 진공방지기(170)가 결합된다. 진공방지기(170)의 몸체(171)에는 통기구(172)가 형성되어 있으며, 상부면에는 진공방지패킹(173)이 끼워진 상태로 진공방지홈(104)에 결합된다. 진공방지패킹(173)은 토출구(107)와 진공방지홈(104)이 접히는 면 위에 일치하게 위치한다.
상술한 종래기술의 급수개폐밸브(120)는 상기 유입구(122)와 유입구핀(123)을 조합하여 미세틈새를 형성한다.
도 4는 종래기술에 따른 급수개폐밸브(120)의 유입구(122)와 유입구핀(123)의 조합으로 인하여 미세틈새(124)가 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 다이아프램(125)의 홈에 삽입되는 고정판(121)의 고정돌기(1211)에는 압력실과 연결되는 압력실 유입구(122)가 형성되어 있으며, 상기 압력실 유입구(122) 내로 유입구핀(123)이 관통하며, 그 사이에 미세틈새(124)가 형성되어 있다.
급수개폐밸브(120)에 미세틈새(124)를 형성하는 이유는 다음과 같다.
수도관 내에 물이 흐르지 않는 상태의 압력을 정지수압이라고 하고, 물이 흐르는 상태를 급수압이라 한다. 물은 관로를 따라 흐를 때 마찰 손실이 커서 압력 저하가 크기 때문에 정지수압은 급수압보다 항상 높다.
양변기 물탱크 내의 수위가 부자공(150)에 도달하면 부자공 또한 부력에 의해 상승한다.
부자공(150)은 지지대(160)와 지지대링크(140)에 연결되어 있으며, 지지대링크(140)의 지지대패킹(133)이 개폐밸브 압력실 유출구(131)를 막으면 다이아프램(125)이 하강하여 필밸브의 토출구(107)를 막아 공급중인 물을 멈추게 한다.
물이 멈춤과 동시에 수도관내 정지수압이 개폐밸브 압력실에 작용하고, 유출구(131)에서는 지지대패킹(133)을 밀어내려는 힘이 작용한다. 이때 부자공(150)의 부력이 부족하면 압력실 유출구(131)와 지지대패킹(133)의 접촉면에서 누출수가 흘러나오며 '쉬~'하는 누출소음이 발생된다.
또한, 지수시점에 발생하는 수격(water hammer)에 의해서 '칙칙~' 거림 등 소음과 진동이 발생되는 경우도 있다.
이런 현상을 방지하려면 지수시점에 부자공의 부력이 여유를 갖게 크게 해주어야 한다.
부자공의 여유 부력을 확보하는 방법으로는 여러가지 방법이 있으나, 종래 기술은 압력실 유입구(122)와 유입구핀(123)의 조합으로 미세틈새(124)를 두어 개폐밸브 압력실로 들어오는 물의 양을 조절하여 지연시간(개폐밸브가 작동하여 닫히는 시간)을 주는 방법으로, 지지대패킹(133)이 압력실 유출구(131)를 막고 난 이후 다이아프램(125)이 하강하여 토출구(107)를 완전히 막기까지의 시간을 약 3초 정도 느리게 한다. 이때 물탱크 내의 수위가 약 5mm 정도 추가로 상승하게 되고 부자공(150)이 그만큼 더 잠기게 되면서 여유부력을 갖게 되는 것이다.
하지만, 종래기술은 다음과 같은 단점이 있다.
첫째, 수도관 내에 존재하는 이물질에 의하여 압력실로 통하는 미세틈새(124)를 형성하는 압력실 유입구(122)가 막혀서 필밸브 작동이 느려지거나 닫히지 않는 현상이 발생할 수 있다. 비록, 종래기술은 급수개폐밸브(120)의 유입구핀(123)과 압력실 유입구(122) 사이의 상대적인 상하이동으로 급수 중에 유입되는 이물질을 적재하지 않게 하여 원활한 작동 특성을 유지할 수 있도록 하였지만, 다량의 이물질에 의해 압력실 유입구(122)가 작아서 막히는 현상이 발생할 수 있다.
둘째, 필밸브의 지수작동 후에 소음이 발생할 수 있다. 사용수압 범위를 초과하는 높은 정지수압 환경에서는 급수개폐밸브(120)의 지수 후에도 압력실 유출구(131)를 막고 있는 지지대패킹(133) 틈새로 누출수가 흘러나오면서 '쉬~'하며 소음이 발생하게 되며, 심한 경우 수격작용에 의해 '칙칙~'거리는 증상이 발생할 수 있다. (도 21 참조)
셋째, 토출구(107) 측에서 세척수의 역류가 발생하지 않도록 하는 진공방지패킹(173)의 조립부에서 누수가 발생할 수 있다. 즉, 필밸브 몸체(110)와 진공방지기 몸체(171)의 조립부 틈새로 세척수가 누출될 수 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0441703호 대한민국 등록실용신안 제20-0443660호 대한민국 등록특허 제10-2034015호
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로 그 목적은 양변기 필밸브의 급수개폐밸브 압력실 유입구를 종래보다 크게 형성하여 압력실 유입구의 이물질 막힘을 개선할 수 있는 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브를 제공하는 것이다.
또한, 필밸브의 압력실 유출구가 지지대패킹에 의하여 닫히는 시간을 지연하는 부자공 상승지연장치를 구비하는 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브를 제공하는 것이다.
또한, 진공방지덮개 내측으로 끼워지는 진공방지패킹은 진공방지덮개의 둘레를 에워싸는 밀결패킹과 체크밸브가 일체로 형성하여 밀결성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브를 제공하는 것이다.
상기 과제해결을 위한 본 발명의 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브는 급수관과 연결되는 급수연결관, 상기 급수연결관에서 공급되는 세척수를 토출구로 배출하는 사이의 급수실, 및 상기 토출구와 연결되는 토출관으로 구성되는 필밸브 몸체; 상기 필밸브 몸체의 급수실 상에 배치되어 저수조의 수위에 따라 급수를 개폐하는 급수개폐밸브; 상기 급수개폐밸브 상에 배치되며 필밸브 몸체의 상부와 결합하여 그 사이에 압력실을 형성하며, 상부로는 압력실 유출구가 형성되는 필밸브덮개; 상기 필밸브덮개의 압력실 유출구를 개폐하는 지지대패킹을 구비하는 지지대링크; 상기 지지대링크와 연결되는 부자공가 결합하는 지지대; 및 상기 지지대에 힌지 결합되는 래칫과 상기 필밸브 몸체에 연결되는 레버의 상호 작용으로 상기 부자공의 상승을 지연시키는 부자공 상승지연장치를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 부자공 상승지연장치는, 상기 레버가 거치되는 레버거치대와 인장스프링이 거치되는 스프링 거치대를 구비하는 브라켓; 상기 레버거치대에 중심부위가 위치되며 일단은 상기 인장스프링이 연결되며 타단은 상기 지지대에 설치되는 래칫과 작용하여 부자공의 상승을 지연시키는 레버; 상기 스프링 거치대에 일단이 연결되며 타단은 상기 레버에 연결되는 인장스프링; 및 상기 지지대에 힌지결합하여 상기 레버와 작용하여 부자공의 상승을 지연시키는 래칫을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 급수개폐밸브는, 상하 관통하는 압력실 유입구를 구비하는 고정판; 및 상기 고정판을 에워싸는 다이아프램으로 구성되며, 상기 필밸브덮개의 상부 내측에서 하부로는 상기 고정판의 압력실 유입구를 관통하도록 연장되는 유입구핀이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 필밸브덮개의 외부 압력실 유출구의 둘레에는 수면잠김벽이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 토출관에 형성된 진공방지홈에 설치되며, 상기 토출관과 외부를 연결하는 통기구를 구비하는 진공방지덮개; 및 상기 진공방지덮개의 둘레를 에워싸는 밀결패킹 및 상기 밀결패킹 상단에 연결되어서 역압이 발생한 경우에 상기 토출관을 막아서 세척수의 역류를 방지하는 체크밸브가 일체로 형성되는 진공방지패킹을 구비하는 진공방지기를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 양변기 필밸브의 급수개폐밸브 압력실 유출구가 지지대패킹에 의하여 닫히는 시간을 지연하는 부자공 상승지연장치를 구비하여 압력실 유입구를 종래보다 크게 형성하여 이물질 끼임에 의한 압력실 유입구 막힘을 개선할 수 있다.
또한, 상기 압력실 유출구 주위를 에워싸는 수면잠김벽을 구비함으로써, 상기 부자공 상승지연장치에 의해서도 해결되지 않는 높은 정지수압 환경에서의 지수작동 후에 압력실 유출구와 지지대패킹 사이로 물이 새면서 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 진공방지덮개 내측으로 끼워지는 진공방지패킹은 진공방지덮개의 둘레를 에워싸는 밀결패킹과 체크밸브가 일체로 형성되어서, 부품을 일원화하여 제조원가 절감에 도움이 되며, 밀결패킹은 필밸브몸체와 진공방지덮개의 밀결을 유지하며, 밀결패킹 상단에 연결된 체크밸브는 토수관측에서 역압이 발생한 경우에 토출관을 막아서 세척수의 역류를 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 양변기 저수조용 필밸브를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 양변기 저수조용 필밸브를 나타내는 정면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 양변기 저수조용 필밸브를 나타내는 단면도이다.
도 4는 종래기술에 따른 급수개폐밸브의 고정돌기에 형성된 압력실 유입구와 유입구핀의 조합으로 인하여 미세틈새가 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브의 결합사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 급수개폐부 및 필밸브덮개를 나타내는 하부사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 급수개폐밸브의 고정돌기에 형성된 압력실 유입구와 유입구핀의 조합으로 인하여 미세틈새가 형성된 것을 나타내는 도면이다
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실예에 따른 부자공 지연장치를 나타내는 결합사시도들이다.
도 11 내지 도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브의 작동을 설명하는 단면도들이다.
도 21은 종래기술과 대비하여 본 발명에 따른 수면잠김벽에 의한 소음방지를 설명하는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브를 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브의 분해사시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브의 결합사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 급수개폐밸브 및 필밸브덮개를 나타내는 하부사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 필밸브(200)는 급수관과 연결되는 급수연결관(201), 상기 급수연결관(201)에서 공급되는 세척수를 토출구(207)로 배출하는 사이의 급수실(205), 및 상기 토출구(207)와 연결되는 토출관(206), 토출관(206)와 결합하는 토수관(203)으로 이루어진 필밸브 몸체(210), 상기 필밸브 몸체(210)의 급수실(205) 상에 배치되어 저수조의 수위에 따라 급수를 개폐하는 급수 개폐밸브(220), 상기 급수개폐밸브(220) 상에 배치되며 필밸브 몸체(210)의 상부와 결합하여 그 사이에 압력실을 형성하는 필밸브덮개(230), 상기 필밸브덮개(230)의 압력실 유출구를 개폐하는 지지대패킹(241)을 구비하는 지지대링크(240), 및 상기 지지대링크(240)와 연결되는 부자공(250)가 결합하는 지지대(260), 상기 토출구(207)와 연결되는 토출관(206)에 형성된 진공방지홈(204)에 설치되는 진공방지기(270), 상기 지지대(260)에 힌지 결합되는 래칫(287)과 상기 필밸브 몸체(210)에 연결되는 레버(282)의 상호 작용으로 상기 부자공(250)의 상승을 지연시키는 부자공 상승지연장치(280)로 구성된다.
상기 필밸브 몸체(210)의 급수연결관(201)은 저수조 바닥부에 결합되며, 급수연결관(201)의 일측하부는 나사부를 가지고 있어서, 저수조를 관통하여 저수조의 외부에서 외부 급수배관과 연결된다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 급수개폐밸브(220)는 적어도 하나의 고정돌기(2211)와 상기 고정돌기(2211)의 어느 하나에 상하 관통하는 압력실 유입구(2212)를 구비하는 고정판(221)과 상기 고정판(221)을 에워싸며 상기 고정돌기(2211)가 위치하는 상하를 관통하는 고정홈(2251)을 구비하는 다이아프램(225)으로 구성된다. 상기 고정판(221)의 고정돌기(2211)와 상기 다이아프램(225)의 고정홈(2251)에 의하여 고정판(221)과 다이아프램(225)이 결합되어서, 상기 다이아프램(225)의 얇은 막이 접히면서 고정판(221)을 상하로 이동하면서 급수실(205) 내부의 토출구(207)를 개방 또는 폐쇄한다.
상기 급수개폐밸브(220) 상에는 필밸브덮개(230)가 필밸브 몸체(210)와 결합하여 급수개폐밸브(220)와 필밸브덮개(230) 사이에 압력실을 형성한다. 상기 필밸브덮개(230)의 상부 일측에는 압력실 유출구(231, 도 11 내지 도 20 참조)가 형성되어 압력실과 외부가 소통하며, 필밸브덮개(230)의 상부 내측에서 하부로는 상기 고정판(221)의 압력실 유입구(2212)를 관통하는 유입구핀(232)이 연장되어 있다. 또한, 상기 필밸브덮개(230)의 외부 압력실 유출구(231)의 둘레에는 원형의 수면잠김벽(234)이 형성되어 있다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 필밸브덮개(230) 상에는 덮개너트(235)가 상기 필밸브몸체(210)와 결합한다.
상기 필밸브덮개(230)의 압력실 유출구(231)의 일측 상부에는 압력실 유출구(231)와 대응되는 위치에 지지대패킹(241)이 위치하는 지지대링크(240)가 위치하며, 지지대링크(240)는 부자공(250)과 결합된 지지대(260)와 연결된다. 상기 부자공(250)의 높이에 따라서 지지대링크(240)를 선회시켜 압력실 유출구(231)를 개방 또는 폐쇄시킨다. 상기 부자공(250)은 높이조절이 가능하여 상하이동폭을 조절하여 양변기에 저장되는 물의 양을 조절할 수 있다.
본 발명은 상기 급수개폐밸브(220)의 압력실 유입구(2212)를 종래보다 크게 형성하여 압력실 유입구(2212)의 막힘을 개선하고자 한다.
도 8은 본 발명에 따른 급수개폐밸브(220)의 고정돌기(2211)에 형성된 압력실 유입구(2212)와 유입구핀(232)의 조합으로 인하여 미세틈새(224)가 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 본 발명은 도 4의 종래기술과 대비하여, 미세틈새(224)의 이물질 끼임을 개선하기 위하여 종래기술의 미세틈새(124)의 단면적보다 약 5배 정도 크기로 미세틈새(224)를 키웠다.
상기 미세틈세(224)를 키우기 위해 압력실 유입구(2212)를 키우게 되면, 필밸브의 지수가 빠르게 진행되어, 충분한 부력을 확보하지 못함으로써 압력실 유출구(231)가 지지대패킹(241)에 의하여 닫혀지는 힘이 부족한 문제가 발생된다.
본 발명은 이 문제를 해결하기 위하여, 압력실 유출구(231)가 지지대패킹(241)에 의하여 닫히는 시간을 지연하는 부자공 상승지연장치(280)를 구비한다.
이에 더하여, 상기 압력실 유출구(231) 주위를 에워싸는 수면잠김벽(234)을 구비함으로써, 상기 부자공 상승지연장치(280)에 의해서도 해결되지 않는 높은 정지수압 환경에서의 지수작동 후에 압력실 유출구(231)와 지지대패킹(241) 사이로 물이 새면서 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실예에 따른 부자공 상승지연장치(280)를 나타내는 결합사시도들이다. 이해의 편의를 위하여 도 5에서 도시된 덮개(284)는 도시하지 않았다.
도 5, 도 6, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 상기 부자공 상승지연장치(280)는 상기 지지대(260)의 힌지축에 결합되는 래칫(287)과 토출관측에 결합되는 레버(282)의 상호 작용에 의하여 부자공(250)의 상승을 지연하게 된다.
구체적으로, 상기 상승지연장치(280)는 레버(282)가 거치되는 레버거치대(2811)와 인장스프링(283)이 거치되는 스프링 거치대(2812)를 구비하는 브라켓(281), 상기 레버거치대(2811)에 중심부위가 위치되며 일단은 상기 인장스프링(283)이 연결되며 타단은 상기 지지대(260)에 설치되는 래칫(287)과 작용하여 부자공(250)의 상승을 지연시키는 레버(282), 상기 스프링 거치대(2812)에 일단이 연결되며 타단은 상기 레버(282)에 연결되는 인장스프링(283), 및 상기 거치대(260)에 힌지결합하여 상기 레버(282)와 작용하여 부자공(250)의 상승을 지연시키는 래칫(287)을 포함한다.
상기 래칫(287)은 중심부가 지지대(260)의 힌지축(261)에 결합하며, 일단에는 레버(282)와 상호작용하는 래칫빗변(2871, 도 11 참조)이 형성되어 있으며, 타단에는 걸림돌기(2872)를 구비하여 지지대(260)의 걸림턱(262)에 걸릴 수 있다.
또한, 상기 브라켓(281)은 상기 레버(282) 하부와 대응되는 위치에 완충고무(285)를 더 구비할 수 있으며, 상기 브라켓(281), 레버(282) 및 인장스프링(283)을 외부로부터 보호하는 보호덮개(284)를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 부자공 상승지연장치(280)의 브라켓(281)이 상기 진공방지기 덮개(271)를 개재한 상태에서 필밸브 몸체(210)와 결합하고 있다. 이와는 달리, 브라켓(281)은 필밸브 몸체(210)와 직접 결합될 수 있다.
본 발명은 또한 진공방지덮개 내측으로 끼워지는 진공방지패킹은, 도 1에 종래의 진공방지기(170)와 대비하여, 진공방지덮개의 둘레를 에워싸는 밀결패킹과 체크밸브가 일체로 형성하여 부품을 일원화하여 제조원가 절감에 도움이 되도록 개선한다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 필밸브몸체(210)의 토출구(207)와 연결되는 토출관(206)에는 진공방지홈(204)이 형성되어 있으며, 상기 진공방지홈(204)에 진공방지기(270)가 결합된다. 진공방지기(270)의 진공방지덮개(271)에는 토출관(206)과 외부를 연결하는 통기구(272)가 형성되어 있으며, 진공방지덮개(271) 내측으로 진공방지패킹(273)이 끼워진 상태로 진공방지홈(204)에 결합된다. 상기 진공방지패킹(273)은 진공방지덮개(271)의 둘레를 에워싸는 밀결패킹(2731)과 체크밸브(2732)가 일체로 형성된다. 밀결패킹(2731)은 필밸브몸체(210)와 진공방지덮개(271)의 밀결을 유지하며, 밀결패킹 상단에 연결된 체크밸브(2732)는 토수관(203) 측에서 역압이 발생한 경우에 토출관(206)을 막아서 세척수의 역류를 방지하게 된다.
이하, 본 발명의 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브의 작동에 관하여 살펴본다.
도 11 내지 도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브의 작동을 설명하는 단면도들이다. 이해의 편의를 위하여 압력실과 지연부품을 별도로 하단에 함께 도시한다.
도 11을 참조하면, 사용자가 세척동작을 하기 전의 단면도이다. 저수조(10)의 물은 저수조에 세척수가 가득 한 상태인 정상수위(WL2)를 유지하며, 필밸브(200)는 지수상태이다. 부자공(250)은 상승하여 지지대링크(240)의 지지대패킹(241)이 압력실 유출구(231)가 닫힘상태로 하며, 유입구(2212)를 통해 압력실(215)로 유입되는 급수는 다아아프램(225)을 닫힘상태로 하여 토출구(207)가 닫힘상태를 유지한다.
이때, 지연부품인 래칫(287)은 레버(282)보다 위에 위치하게 된다.
도 12를 참조하면, 오물을 세척하기 위해 사용자가 핸들(11)을 작동하게 되면, 이 핸들(11)에 연결된 물덮개(12)가 상부로 회전하여 양변기 보울과 연결되는 수로(13)를 개방하게 된다. 따라서, 저수조 수위(WL)는 하강을 시작한다.
도 13을 참조하면, 핸들(11)은 원상태로 복귀하지만, 물덮개(12)는 자체 부력을 인하여 열림을 유지하여, 저수조(10)에 저장된 세척수는 수로(13)를 통하여 양변기 보울로 배출된다. 저수조(10)의 세척수의 수위(WL)가 하강함에 따라 부력에 의해 떠있던 부자공(250)도 함께 하강을 시작한다. 따라서, 상기 부자공(250)과 연결된 지지대링크(240)의 지지대패킹(241)이 압력실 유출구(231)를 열림상태로 하여 압력실 내부압력은 해제되고 급수연결관(201)의 급수중의 수압으로 다이아프램(225)이 위로 상승하면서 토출구(207)가 열리게 되어서 저수조(10) 내로 세척수 공급이 시작된다.
이때, 부자공(250) 하강 중에 지지대(260)도 하강하며, 지지대(260)에 힌지결합된 래칫(287)과 레버(282)가 접촉하지만, 래칫(287)이 자연스럽게 회전하며 지나치므로 하강에 방해를 받지 않는다.
도 14를 참조하면, 저수조(10)에 저장된 세척수가 보울측으로 배출되어 저수조 내 수위(WL)가 잔수높이까지 하강하면, 물덮개(12)가 닫히고 양변기 보울측으로의 세척수 배출은 종료된다.
상기 지지대(260)에 힌지결합된 래칫(287)은 하강한 원상태를 유지하고 있다. 즉, 힌지축을 기준으로 래칫빗변(2871)측의 무게가 걸림돌기(2872)측보다 무거워 랫치빗변(2871)측으로 회전하는 힘을 받지만, 걸림돌기(2872)가 걸림턱(262)에 걸려서 고정되어 있다.
도 15를 참조하면, 물덮개(12)가 닫히고, 필밸브(200)로부터 세척수의 공급이 계속되므로 인하여 저수조(10) 내의 수위(WL)가 서서히 상승한다.
상기 지지대(260)에 힌지결합된 래칫(287)은 하강한 원상태을 유지하고 있다.
도 16을 참조하면, 저수조(10)의 수위(WL)가 상승함에 따라 부자공(250)의 상승이 시작된다.
도 17을 참조하면, 부자공(250)이 상승하면서, 이와 연결된 지지대(260)도 상승하는데, 지지대와 연결된 래칫(287)의 래칫빗변(2871)이 레버(282)와 맞닿으면서 상승이 지연된다. (수위 WL1)
도 18을 참조하면, 부자공(250)의 부력을 레버(282)와 연결된 인장스프링(283)의 인장력이 저지하여서 부자공(250)의 상승은 지연되는 동안 저수조(10) 내의 수위(WL)는 계속 상승된다.이때, 부자공(250)의 잠김량이 증가하여 여유부력이 확보된다.
도 19를 참조하면, 부자공(250)의 부력이 필밸브 몸체(210)와 연결된 인장스프링(283)의 초기력을 상쇄할 정도로 확보되는 수위(WL2)에서, 래칫(287)은 레버(282)를 회전시킨다.
도 20을 참조하면, 순간적으로 부자공(250)은 상승되면서, 지지대(260)가 상승하여 지지대링크(240)를 회전시켜서, 지지대패킹(241)이 압력실 유출구(231)를 막는다. 이때, 확보된 부력에 의하여 압력실 유출구(231)는 닫히게 된다. 닫힌 압력실(215) 내부는 압력실 유입구(2212)로 들어오는 수압에 의하여 압력이 상승된다. 이로 인하여 고정판(221)과 다이아프램(225)으로 구성된 급수개폐밸브(220)가 하강하여 토출구(207)를 닫아서 저수조(10)로의 세척수의 공급을 차단하여 지수가 완료된다.
본 발명은 정지압력이나 수격에도 부자공(250)의 여유부력으로 인해 압력실 유출구(231)가 열리지 않고 닫힘상태를 유지한다.
또한, 본 발명은 압력실 유출구(231) 주위를 에워싸는 수면잠김벽(234)을 구비하고 있다.
도 21은 종래기술과 대비하여 본 발명에 따른 수면잠김벽(234)에 의한 소음방지를 설명하는 단면도이다.
도 21을 참조하면, 종래기술은 상술한 바와 같이 사용수압 범위를 초과하는 높은 정지수압 환경에서는 급수개폐밸브의 지수 후에도 압력실 유출구(131)를 막고 있는 지지대패킹(133) 틈새로 누출수가 주변 공기 중으로 살수되면서 흘러나오면서 '쉬~'하며 소음이 발생하게 되며, 심한 경우 수격작용에 의해 '칙칙~'거리는 증상이 발생할 수 있다.
본 발명은 압력실 유출구(231) 주위를 에워싸는 수면잠김벽(234)을 구비함으로써, 압력실 유출구(231)와 지지대패킹(241) 사이로 새는 물이 수면잠김벽(234) 내부의 물속에서 살수되도록 한다. 이로 인하여, 상기 부자공 상승지연장치에 의해서도 해결되지 않는 높은 정지수압 환경에서의 지수작동 후에 압력실 유출구(231)와 지지대패킹(241) 사이로 물이 새면서 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 도면 및 상세한 설명에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.
101, 201: 급수 연결관 103: 배출관
104, 204 : 진공방지홈 105, 205: 급수실
107, 207: 토출구 110, 210: 필밸브 몸체
120, 220: 급수개폐밸브 121, 221: 고정판
122, 2212: 압력실 유입구 123, 232: 유입구핀
124, 224: 미세틈새 125, 225: 다이아프램
130, 230: 필밸브 덮개 131, 231: 압력실 유출구
133, 241: 지지대 패킹 140, 240: 지지대링크
150, 250: 부자공 160, 260: 지지대
170, 270: 진공방지기 171, 271: 진공방지기 덮개
172, 272: 통기구 173, 273: 진공방지패킹
200: 필밸브 234: 수면잠김벽
235: 덮개너트 261: 힌지축
262: 걸림턱 280: 부자공 상승지연장치
281: 걸림부 281: 브라켓
282: 레버 283: 인장스프링
284: 보호덮개 285: 완충고무
287: 래칫 1211, 2211: 고정돌기
2251: 고정홈 2731: 밀결패킹
2732:체크밸브 2811: 레버거치대
2812: 스프링거치대 2871: 래칫빗변
2872: 걸림돌기

Claims (5)

  1. 급수관과 연결되는 급수연결관, 상기 급수연결관에서 공급되는 세척수를 토출구로 배출하는 사이의 급수실, 및 상기 토출구와 연결되는 토출관으로 구성되는 필밸브 몸체;
    상기 필밸브 몸체의 급수실 상에 배치되어 저수조의 수위에 따라 급수를 개폐하는 급수개폐밸브;
    상기 급수개폐밸브 상에 배치되며 필밸브 몸체의 상부와 결합하여 그 사이에 압력실을 형성하며, 상부로는 압력실 유출구가 형성되는 필밸브덮개;
    상기 필밸브덮개의 압력실 유출구를 개폐하는 지지대패킹을 구비하는 지지대링크;
    상기 지지대링크와 연결되는 부자공과 결합하는 지지대; 및
    상기 부자공의 상승을 지연시키는 부자공 상승지연장치를 포함하며,
    상기 부자공 상승지연장치는,
    레버가 거치되는 레버거치대와 인장스프링이 거치되는 스프링 거치대를 구비하며 상기 필밸브 몸체와 연결되는 브라켓;
    상기 레버거치대에 중심부위가 위치되며 일단은 상기 인장스프링이 연결되며 타단은 상기 지지대에 설치되는 래칫과 작용하여 부자공의 상승을 지연시키는 레버;
    상기 스프링 거치대에 일단이 연결되며 타단은 상기 레버에 연결되는 인장스프링; 및
    상기 지지대에 힌지결합하여 상기 레버와 작용하여 부자공의 상승을 지연시키는 래칫을 포함하는 것을 특징으로 하는 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 급수개폐밸브는,
    상하 관통하는 압력실 유입구를 구비하는 고정판; 및
    상기 고정판을 에워싸는 다이아프램으로 구성되며,
    상기 필밸브덮개의 상부 내측에서 하부로는 상기 고정판의 압력실 유입구를 관통하도록 연장되는 유입구핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필밸브덮개의 외부 압력실 유출구의 둘레에는 수면잠김벽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 토출관에 형성된 진공방지홈에 설치되며, 상기 토출관과 외부를 연결하는 통기구를 구비하는 진공방지덮개; 및
    상기 진공방지덮개의 둘레를 에워싸는 밀결패킹 및 상기 밀결패킹 상단에 연결되어서 역압이 발생한 경우에 상기 토출관을 막아서 세척수의 역류를 방지하는 체크밸브가 일체로 형성되는 진공방지패킹을 구비하는 진공방지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지수성능이 개선된 양변기 저수조용 필밸브.
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