KR200441703Y1 - 양변기 저수조용 볼탭 - Google Patents

Abstract

역류방지 및 작동 신뢰성을 갖는 양변기 저수조용 볼탭이 개시된다. 본 고안의 양변기 저수조용 볼탭은 볼탭 몸체, 다이아프램 및 다이아프램에 끼워지는 이동판으로 구성되는 급수 개폐부, 볼탭덮개, 개폐레버, 부구가 부착된 부구조절막대, 및 이동판과 다이아프램을 관통하는 유입구 및 유입구를 관통하는 유입구핀을 포함하며, 유입구핀은 굽힘팔을 구비하여 탄성을 가지고 이동판에 고정되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 고안의 양변기 저수조용 볼탭은 진공방지기홈, 진공방지기홈에 결합하며 진공방지기홈과 외부를 관통하는 통기구를 구비하는 진공방지기 몸체, 및 진공방지기 몸체에 끼워지며 진공방지기 몸체의 통기부와 마주보는 진공방지 패킹으로 구성되는 진공방지기를 포함한다.

양변기, 볼탭, 진공 방지기, 다이아프램

Description

양변기 저수조용 볼탭{A balltap for toilet bowl's water tank}

도 1은 종래기술에 따른 양변기 저수조용 볼탭을 나타내는 사시도이다.

도 2 및 도 3은 종래기술에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 작동상태를 나타내는 단면도들이다.

도 4 내지 도 6은 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭을 나타내는 사시도, 정면도 및 단면도이다.

도 7 내지 도 9는 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 작동상태를 나타내는 도면들이다.

도 10 내지 도 13은 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 진공방지기의 작동상태를 나타내는 도면들이다.

본 고안은 양변기 저수조용 볼탭에 관한 것으로, 보다 상세하게는 역류방지 및 작동 신뢰성을 갖는 양변기 저수조용 볼탭에 관한 것이다.

양변기는 볼탭을 통하여 세척수를 공급받아 저장하는 수조와 수조의 하부에 설치되는 변기본체로 이루어지며, 세척수는 수조에 설치된 핸드레버의 작동에 의해 물덮개가 열리게 되면 변기본체측으로 배출되는 구조로 되어 있다.

종래의 볼탭 구조를 살펴보면, 물 공급관 상측으로 개폐밸브를 설치하고, 이 개폐밸브를 개폐 동작시켜 저수조 내로의 물 공급을 개폐할 수 있도록 부구가 연결되어 있다. 저수조 내로 공급되는 물의 수위에 따라 부구가 상하 동작하면서 이와 연결되어 있는 로드가 수평 방향으로 경사 동작하여 물 공급관의 상단에 설치되는 개폐밸브를 개폐시켜 저수조 내로 물의 공급을 개시 또는 차단할 수 있다.

대한민국 등록실용신안 163417호, 316336호, 423762호 등에는 양변기 저수조용 볼탭이 개시되어 있다.

도 1은 종래기술에 따른 양변기 저수조용 볼탭을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 개폐레버(40)에 결합된 부구(50)가 부력차에 의하여 모멘트를 가지도록 하여 볼탭덮개(30)에 형성된 유출구(31)를 개폐하여 급수 동작을 개시 또는 차단할 수 있다. 도면부호 '1'은 급수관을 도면부호 '3'은 배출관을 나타낸다.

도 2 및 도 3은 종래기술에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 작동상태를 나타내는 단면도들이다.

도 2는 종래기술에 따른 볼탭의 정지상태를 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 중앙의 급수관(1) 상에는 다이아프램(25)이 닫힘상태를 유지한다. 저수조에 물이 차있는 평상시에는 급수관(1)을 통해 유입된 세척수가 이동판(21)의 유입구(22)를 통해 압력실(9)로 이동된다. 한편, 압력실 유출구(31)는 수면에 떠 있는 부구에 의해 위쪽으로 당겨진 개폐레버(40)에 의해 막혀져 있으므로, 압력실(9)로 이동된 물은 다른 곳으로 이동하지 못하고 다이아프램(25)에 압력을 가하여 급수관(1)에 밀착시킨다. 한편, 급수관(1) 내부에는 스프링에 의하여 압력이 가해진 돌기를 구비한 역류방지기(70)가 배치되어 있다.

도 3은 종래기술에 따른 볼탭의 동작상태를 나타내는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 저수조의 물이 배출되면 부구가 아래쪽으로 하강함과 동시에 개폐레버(40)가 하강하게 되어, 압력실 유출구(31)를 개방시킨다. 이와 함께, 압력실(9)에 머물던 물은 압력실 유출구(31)를 통해 외부로 배출되면서 압력실의 내부 압력은 대기압으로 떨어지며, 이동판(21)과 다이아프램(25)은 급수관(1)에 유입되는 물의 압력에 의해 점차 위쪽으로 이동한다. 급수관(1)을 통해 유입되는 물은 배출관(3)을 통하여 저수조 또는 림측으로 배출된다.

한편, 급수관(1)의 하부에서 물이 공급되면서 수압으로 인하여 역류방지기(70)의 돌기를 위로 밀어올리게 되며, 그로 인하여 생긴 틈으로 물이 공급된다. 역류방지기(70)는 볼탭으로 공급되던 물이 단수되었을 때, 저수조의 물이 수도관으로 역류하는 것을 방지한다.

상술한 종래기술에 따른 양변기 저수조용 볼탭은 배관의 이물질 등으로 볼탭의 작동이 원활하지 못한 문제점이 있다.

종래기술에서는 압력실 유입구(22)는 볼탭덮개에 고정 배치된 유입구핀(23) 사이를 상하 이동하는 구조인데, 그 틈 사이에 정체되어 약하게 걸려있는 이물질은 상하 이동 운동에 의해 빠져 나가게된다. 하지만, 날카로운 이물질은 끼어 박히면서 이동판(21)과 다이아프램(25)이 움직이지 못하여 급수 차단이 원활하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 역류방지기(70)의 구조물 사이에 이물질이 끼일 경우에도 역류방지기가 개방된 상태로 멈춰서 복귀하지 않아 단수시 역류가 발생한다.

이러한 이물질에 의한 문제는 건설 현장의 건축용 모래 및 지하수 속의 모래 등에서 발생된 것으로, 문제된 제품을 현미경으로 관찰하면 끼어 박힌 유리알 같은 이물질을 확인할 수 있다. 신축현장의 대부분은 건설비용 절감을 위해 입주 전까지 지하수를 사용하므로 이러한 문제의 극복이 요구된다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 물 공급의 개폐가 안정적인 양변기 저수조용 볼탭을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 급수의 단수로 인한 물의 역류를 안정적으로 차단할 수 있는 양변기 저수조용 볼탭을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 양변기 저수조용 볼탭은 급수 연결관, 연결관의 상부에 배치된 급수실, 급수실에서 분기하는 토출구와 토출구와 연결되는 배출관으로 구성되는 볼탭 몸체; 급수실 상의 볼탭 몸체 내부에 배치되며, 저수조의 수위에 따라서 토출관을 개폐하는 다이아프램 및 다이아프램에 끼워지는 이동판으로 구성되는 급수 개폐부: 볼탭 몸체 상부와 결합하여 급수 개폐부 사이에 압력실을 형성하며, 상부 일측에 유출구를 갖는 볼탭덮개; 볼탭덮개의 유출구를 개폐하며 볼탭덮개와 힌지결합하는 개폐레버; 개폐레버와 연결되는 부구가 부착된 부 구조절막대; 및 이동판과 다이아프램을 관통하여 상기 급수실과 압력실을 연결하는 유입구 및 상기 유입구를 관통하는 유입구핀을 포함하며, 유입구핀은 굽힘팔을 구비하여 탄성을 가지고 이동판에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 양변기 저수조용 볼탭은 볼탭의 토출구 하부와 저수조측 배출관 사이에 형성된 진공방지기홈; 진공방지기홈에 결합하며 진공방지기홈과 외부를 관통하는 통기구를 구비하는 진공방지기 몸체; 및 토출구와 진공방지기홈이 접하는 면에 진공방지기 몸체에 끼워지며, 진공방지기 몸체의 통기부와 마주보는 진공방지 패킹으로 구성되는 진공방지기를 포함한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭을 나타내는 사시도, 정면도 및 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 고안의 볼탭은 급수연결관(101)과 배출관(103) 및 연결관과 토출구(107) 사이의 급수실(105)로 이루어진 볼탭 몸체(110), 볼탭 몸체(110)의 급수실 상에 배치되어 저수조의 수위에 따라 급수를 개폐하는 급수 개폐부(120), 급수 개폐부(120) 상에 배치되며 볼탭 몸체의 상부와 결합하여 그 사이에 압력실을 형성하는 볼탭덮개(130), 볼탭덮개(130)의 압력실 유출구를 개폐하는 개폐레버(140) 및 개폐레버(140)와 연결되는 부구(150)가 결합하는 부구조절 막대(160), 및 배출구에 설치된 진공방지기(170)로 구성된다.

볼탭 몸체(110)의 연결관(101)은 저수조 바닥부에 결합되며, 연결관(101)의 일측하부는 나사부를 가지고 있어서, 저수조를 관통하여 저수조의 외부에서 외부 급수배관과 연결된다.

급수 개폐부(120)는 상하 소통되는 유입구(122)와 유입구에 삽입되는 유입구핀(123)을 구비한 이동판(121)과 이동판(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.

급수 개폐부(120) 상에는 볼탭덮개(130)가 볼탭 몸체(110)와 결합하여 급수 개폐부(120)와 볼탭덮개(130) 사이에 압력실을 형성한다. 볼탭덮개(130)의 상부 일측에는 유출구(131)가 형성되어 압력실과 외부가 소통된다.

볼탭덮개의 유출구(131)의 일측 상부에는 개폐레버(140)가 부착되며, 개폐레버(140)는 부구(150)가 결합된 부구조절막대(160)와 연결된다. 부구(150)의 높이에 따라서 개폐레버(140)를 선회시켜 유출구(131)를 개방 또는 폐쇄시킨다. 부구(150)는 높이조절이 가능하여 상하이동폭을 조절하여 양변기에 저장되는 물의 양을 조절할 수 있다. 도면부호 '133'은 개폐레버에 부착된 고무패킹을 나타낸다.

볼탭 몸체(110)의 토출구(107)와 배출관(103) 사이에는 진공방지홈(104)이 형성되어 있으며, 진공방지홈(104)에 진공방지기(170)가 결합된다. 진공방지기(170)의 몸체(171)에는 통기구(172)가 형성되어 있으며, 상부면에는 진공방지 패킹(173)이 끼워진 상태로 진공방지홈(104)에 결합된다. 진공방지 패킹(173)은 토출구(107)와 진공방지홈(104)이 접히는 면 위에 일치하게 위치한다.

이하 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 작동원리를 설명한다.

도 7 내지 도 9는 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 급수개폐부 작동상태를 나타내는 도면들이다.

도 7은 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 급수개폐부가 닫힌 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 7을 참조하면, 급수실(105)의 중앙 하부의 토출구(107)에는 이동판(121)과 다이아프램(125)이 닫힘상태를 유지한다. 저수조에 물이 차있는 평상시에는 연결관(101)과 급수실(105)을 통해 유입된 물이 이동판(121)의 유입구(122)와 유입구핀(123) 사이의 틈을 통해 압력실(109)로 이동된다. 한편, 볼탭덮개(130)의 압력실 유출구(131)는 수면에 떠 있는 부구에 의해 위쪽으로 밀려 개폐레버에 의해 막혀져 있으므로, 압력실(109)로 이동된 물은 다른 곳으로 이동하지 못하고 이동판(121) 및 다이아프램(125)에 압력을 가하여 토출구(107)에 밀착시킨다. 도면부호 '133'은 개폐레버에 부착된 고무패킹을 나타낸다. 볼탭이 닫힌 상태에서는 압력실(109)과 급수실(105)은 압력이 같은 상태이다.

도면부호 'A'의 상세도를 참조하면, 유입구(122)에 삽입되는 유입구핀(123)의 하단이 이동판(121) 하부로 조금 돌출된다. 유입구핀(123)은 상부로 연장되어 상부 멈춤턱(127)을, 좌우로 연장되어 이동판(121)의 홈에 끼워져 고정되는 굽힘팔(1231)을 구비한다. 굽힘팔(1231)은 상하로 이동하는 판스프링과 같은 역할을 한다.

도 8는 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 개방중인 상태를 나타내는 단면도이다.

도 8을 참조하면, 저수조의 물이 배출되면 부구가 아래쪽으로 하강함과 동시에 개폐레버와 연결된 부구조절막대측이 하강하게 되어, 반대편에 위치한 압력실 유출구(131)를 개방시킨다. 이와 함께, 압력실(109)에 머물던 물은 압력식 유출구(131)를 통해 외부로 배출되면서 압력실의 내부 압력은 대기압으로 떨어지며, 이동판(121)과 다이아프램(125)은 급수실(105)에 유입되는 물의 압력에 의해 점차 위쪽으로 이동한다.

한편, 연결관(101)을 통해 급수실(105)로 유입되는 물은 급수실(105)의 중앙에 위치한 토출구(107)로 배출된다.

도 9는 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭이 완전 개방된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 다이아프램(125) 및 이동판(121)은 완전 개방하여 토출구(107)로 물이 지속적으로 배출된다. 이동판(121)이 위로 상승하면서 상부 멈춤턱(127)은 볼탭덮개(130)의 천장에 의하여 맞닿게 되며, 상대적으로 유입구핀(123)은 굽힘팔(1231)이 굽어지면서 이동판(121)에서 돌출되는 작용을 한다. 이때, 작동하는 유입구핀(123)이 유입구(122) 사이의 적재되어 있는 이물질을 이동하게 한다.

이후의 볼탭이 닫힘상태로 전환할 때는 도 8의 상태를 거쳐 도 7의 상태로 진행되는데, 유입구핀(123)은 굽힘팔(1231)의 복원력에 의해 원래의 위치로 돌아가며, 이때 유입구핀(123)과 유입구(122) 사이의 적재되어 있는 이물질을 이동하게 한다.

이러한 유입구핀(123)과 유입구(122) 사이의 상대적 상하이동으로 급수 중에 유입되는 이물질을 적재하지 않게 하여 원활한 작동 특성을 유지할 수 있다. 또한, 날카로운 유리조각과 같은 이물질이 유입구와 유입구핀 사이에 끼여서 고정된 경우라도 급수개폐부(120)의 상하이동에 직접적인 구속을 하지 않으므로 작동 속도가 다소 느려지는 등의 특성변화는 있으나 기본적인 개폐 작동에는 영향이 없다.

이하, 본 고안에 따른 진공방지기의 동작원리를 살펴본다.

도 10 내지 도 13은 본 고안에 따른 양변기 저수조용 볼탭의 진공방지기의 작동상태를 나타내는 도면들이다.

도 10은 본 고안에 따른 정상동작시의 진공방지기(170)를 나타내는 단면도이다.

도 10을 참조하면, 토출구(107)에서 급수가 토출되면 진공방지 패킹(173)이 토출유체에 밀려 개방되어 유체가 정상적으로 흐르게 된다. 이때, 진공방지기 패킹(173)이 통기구(172)를 막아 통기구로의 유체의 누출을 막는다.

도 11은 본 고안에 따른 정지시의 진공방지기의 작동상태를 나타내는 단면도이다.

도 11을 참조하면, 평상시에는 진공방지기의 패킹(173)은 역류방지를 위하여 항상 토출구(107)와 진공방지홈(104)이 접하는 면 위에 일치하게 위치하여 토출구(107) 측으로 닫힘 상태를 유지한다. 즉, 패킹(173)은 자체 탄성력에 위하여 원위치를 유지한다.

도 12는 본 고안에 따른 역압시의 진공방지기의 작동상태를 나타내는 단면도 이다.

도 12를 참조하면, 토출구(107) 측에서 진공압 등의 압력이 발생한 경우에 진공방지 패킹(173)이 토출구 측을 막고 있는 상태이므로 세척수의 역류가 발생하지 않는다. 즉, 토출구(107)측에서 진공압 등이 발생하더라도, 저수조측은 통기구(172)에 의하여 대기압 상태를 유지한다.

도 13은 본 고안에 따른 역압시(이물질이 개재된 경우)의 진공방지기를 나타내는 단면도이다. 미국에서는 지름 0.8 정도의 이물질이 끼어 진공방지기의 작동을 방해하였을 경우에도 진공방지기의 동작이 보장되어야 한다(미국 ASSE #1002 규격 참조)

도 13을 참조하면, 진공방지 패킹(173) 사이에 이물질(180)이 개재된 상태에서 역압이 걸리더라도 진공방지기의 통기구(172)로 부터 충분한 공기를 흡입하여 진공상태를 현저히 떨어뜨려 저수조의 세척수가 역류하는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 배출구(103)의 수위는 형성되는 진공도에 따라서 일정부분 상승(h)할 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 도면 및 상세한 설명에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 고안의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 양변기 저수조용 볼탭은 물 공급의 개폐가 안정적이며, 급수의 단수로 인한 물의 역류를 안정적으로 차단할 수 있다.

Claims (2)

1. 급수 연결관, 상기 연결관의 상부에 배치된 급수실, 급수실에서 분기하는 토출구와 토출구와 연결되는 배출관으로 구성되는 볼탭 몸체;

   상기 급수실 상의 볼탭 몸체 내부에 배치되며, 저수조의 수위에 따라서 상기 토출관을 개폐하는 다이아프램 및 다이아프램에 끼워지는 이동판으로 구성되는 급수 개폐부:

   상기 볼탭 몸체 상부와 결합하여 급수 개폐부 사이에 압력실을 형성하며, 상부 일측에 유출구를 갖는 볼탭덮개;

   상기 볼탭덮개의 유출구를 개폐하며 상기 볼탭덮개와 힌지결합하는 개폐레버;

   상기 개폐레버와 연결되는 부구가 부착된 부구조절막대; 및

   상기 이동판과 다이아프램을 관통하여 상기 급수실과 압력실을 연결하는 유입구 및 상기 유입구를 관통하는 유입구핀을 포함하며, 상기 유입구핀은 굽힘팔을 구비하여 탄성을 가지고 상기 이동판에 고정되며 상부로는 연장되어 상부 멈춤턱을 구비한 것을 특징으로 하는 양변기 저수조용 볼탭.
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