KR20050035899A - 변기 조립체 - Google Patents

Abstract

변기는 변기 보울 및 상기 변기 보울의 바닥으로부터 하수 라인까지 연장되는 트랩웨이를 구비한 변기 보울 조립체를 포함한다. 상기 변기 보울은 그것의 상부 주변 부분을 따라 제공된 림 채널을 갖는다. 이러한 변기에서, 플러시 물이 그것의 전체 주변 부분을 따라서 비대칭이고 단방향인 통로에서 상기 림 채널을 통과한다. 상기 림 채널은 상기 림 채널의 주변을 따라서 고르게 분포된 복수의 림 개구들을 포함한다. 상기 복수의 림 개구들을 통과하는 플러시 물은 상기 변기 보울의 전체 주변을 미리 적신다. 상기 림 채널은 또한 두 개의 강력한 스트림으로 물을 상기 변기 보울 안으로 직접 안내하는 한 쌍의 물방출 슬롯들을 포함한다. 물 탱크로부터 상기 변기 보울 조립체로 물의 통과를 가능하게 하는 플러시 밸브가 방사상 포트를 구비한 밸브 입구의 형태를 이루어 플러시 물의 보다 많은 에너지 스루풋을 발생시킨다.

Description

변기 조립체{TOILET ASSEMBLY}

본 발명은 인간의 배설물 및 다른 오물의 제거를 위한 변기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 막힘(clogging)이 없고, 플러시 용량(flushing capacity)이 증가하고, 더 많은 에너지를 갖는 플러시 수량(flush water volume)을 전달하는 변기에 관한 것이다.

오물(waste product)을 제거하는 변기는 잘 알려져 있다. 일반적으로, 변기는 플러시 작용을 함께 수행하는 세 개의 시스템들을 포함한다. 이러한 시스템들은 (1)보울 사이펀(bowl siphon), (2)플러시 기구(flush mechanism), 및 (3)리필 기구(refill mechanism)이다. 이러한 시스템들이 일제히 작동하여 변기의 플러시 기능(flushing function)을 가능하게 한다.

사이퍼닝(siphoning)은 유체 및 오물을 상기 보울의 보다 높은 고도(elevation)에서 폐수 라인(wastewater line)의 보다 낮은 고도로 운송하는데 사용된다. 변기 조립체 내 유로(flow channel)들은 보울 안의 물이 어떤 레벨 이상으로 상승하면 사이퍼닝을 시작하도록 디자인된다. 사이펀 튜브 그 자체는 변기 보울로부터 폐수 라인으로 물을 끌어당기는 뒤집힌(upside down) U-형 튜브이다. 변기가 플러시될 때 물이 보울로부터 끌어내어져 사이펀 튜브로 끌어넣어 진다. 플러시 작용은 플러시 기구 및 리필 기구의 작동을 통해 물이 보울로 들어옴으로써 개시된다. 플러시될 때, 보울은 그 위에 위치한 탱크(tank)에서 나온 물로 빠르게 채워지며, 이로 인해 사이펀 튜브가 물로 채워지게 되고, 튜브 내 압력 기울기(pressure gradient)가 발생한다. 물로 채워진 보울은 사이펀 튜브의 개시 시에는 보다 높은 압력을 생성하고, 물과 오물이 상기 튜브를 통하여 폐수 라인으로 밀고 나아갈 수 있게 한다.

대개, 상기 보울의 후방 위쪽에 위치한 탱크는 상기 보울에 새물을 채울 뿐만 아니라 상기 보울로부터 하수 라인으로 사이퍼닝을 개시하는데 사용되는 물을 함유하고 있다. 사용자가 변기를 플러시하기를 원하는 경우, 사용자는 상기 탱크의 외측에 있는 플러시 레버(flush lever)를 밀어내리는데, 상기 플러시 레버는 상기 탱크의 내측 상에서 이동 체인 또는 레버에 연결되어 있다. 상기 플러시 레버가 내리눌려지면, 그것은 플러시 밸브(flush valve)를 들어올려 개방시키는 상기 탱크의 내측 상의 체인 또는 레버를 움직이며, 이로써 물이 탱크로부터 흘러나와 보울 안으로 흘러들어가며, 따라서 변기 플러시가 개시된다.

많은 변기 디자인들에서, 물은 변기 안으로 직접 흘러들어가고 변기 보울의 림(rim) 안으로 분산된다. 상기 림은 대개 보울 안으로 흘러들어가는 것을 가능하게 하는 몇몇 작은 홀(hole)들을 구비하고 있다. 물은 대개 약 2 내지 4초 동안 탱크로부터 보울 안으로 흘러가면서, 더욱 빠르게 보울 안으로 방출된다. 물은 림으로부터 흘러나와 보울 측면 안의 채널로 흘러내려, 일반적으로 사이펀 제트(siphon jet)로 알려진, 변기의 바닥에 있는 큰 홀 안으로 흘러간다. 상기 사이펀 제트는 대부분의 물을 사이펀 튜브 안으로 방출하고, 사이펀 작용이 개시된다. 사이퍼닝 작용은 모든 물과 오물을 보울 바깥으로 끌어내어 사이펀 튜브 안으로 끌어넣는다. 물과 오물은 트랩웨이(trapway)로 알려진 영역을 통하여 U-형 사이펀 튜브의 다른 단부를 계속 통과하여, 변기의 베이스(base)에 연결된 폐수 라인 안으로 방출된다.

일단 플러시하는 동안에 탱크의 내용물(새 물)이 비워지면, 플러시 밸브가 닫히고, 탱크 안에서 약간의 잔류량으로 떨어지는 플로팅 기구(floating mechanism)가 필러 밸브(filler valve)를 개방시킨다. 상기 필러 밸브는 별개의 흐름을 통하여 상기 탱크와 보울에 새 물을 제공한다. 결국, 상기 탱크가 충분히 높은 레벨까지 물로 채워지면 상기 플로트(float)가 떠오르고, 상기 필러 밸브를 차단한다. 이 지점에서, 플러시 사이클이 완료된다.

하지만, 정부기관들은 지속적으로 시의 물 사용자들에게 그들이 사용하는 물의 양을 줄일 것을 요구하고 있다. 최근에 변기 플러시 작동에 필요한 물 수요를 감소시키는데 관심이 집중되고 있다. 이러한 점을 예시하기 위해, 각각의 플러시를 위해 변기에서 사용된 물의 양이 정부 기관들에 의해 7갤런/플러시(1950년대 이전)에서 5.5갤런/플러시(1960년대 말)으로, 3.5갤런/플러시(1980년대)으로 점차 감소하고 있다. 1995년의 미국의 에너지 정책법은 미국에서 판매되는 변기들이 단지 1.6갤런/플러시(6리터/플러시)의 양의 물을 사용할 수 있다는 것을 명령하고 있다.

과거에, 변기 디자인은 이러한 감소한 물 요구에 따르기 위해 다양한 방법들을 시도해왔지만, 우수한 플러시 성능을 달성하는 것이 어려웠다. 따라서, 의무적 물 요구를 따르는 한편 동시에 강화되고 우수한 플러시 작동을 제공하는 플러시 작동을 돕는 변기를 제공하는 것이 바람직한 것으로 알려져 왔다.

보다 신뢰성있고, 보다 효율적이며, 보다 강력한 1.6갤런(6리터) 중량의 변기를 제조하는 기술 분야에서, 변기 보울로부터 보다 효과적으로 오물을 제거하는 하나의 방법은 플러시 동작 중에 이용가능한 수압 에너지를 증가시키는 것이다. 하지만, 물 통로가 변기의 림을 통하여 두 반대 방향으로 흘러가서 이용가능한 에너지를 감소시키는 현존하는 변기에 사용된 일반적인 림에 의해서는 수압 에너지가 증가하지 않는다. 따라서 림 플러시의 수압 에너지를 증가시키는 변기를 제공하는 것이 바람직하다.

현재 정부기관 요구는 플러시 밸브 조립체용 플러시 레버가 전술한 전체 물 사용 또는 플러시 당 1.6갤런 또는 6리터의 물 방출을 초과하지 않으면서 1초의 최소 "홀드 다운(hold down)" 시간을 가질 것을 명령하고 있다. 만일 물이 1초 미만, 바람직하게는 0.5-0.6초의 덤핑 시간(dumping time)으로 물 탱크로부터 비워진다면 변기의 수압 성능이 상당히 증가될 수 있을 것이다. 따라서, 상기 밸브 개방이 요구되는 플러시 당 1.6 갤런(6리터)의 전체 물량을 초과하지 않으면서 요구되는 플러시 레버의 최소 "홀드 다운" 시간(1초)의 종료 전에 닫힐 수 있도록 상기 플러시 레버의 효과를 방출하는 변기를 제공하는 것이 바람직한 것으로 알려져 있다.

본 출원 발명을 개발함에 있어서, 몇몇 변기들을 검사하고 시험하였다. 플러시 용량을 검사하는 측정을 하였다. 이러한 변기들의 막힘 및 내막힘 특성들을 결정하기 위해서, 탁구공, 두꺼운 냅킨, 플로팅 폴리프로필렌 볼(floating polypropylene ball), 발포 스펀지(foam sponge), 및 플로팅 고무 튜브를 포함하는 다양한 물체들이 변기를 통하여 플러시되었다. 이러한 물체들은 여러 오물 크기 및 형상을 가상하여 사용된 것이다.

시험된 모든 디자인들은 어느 정도의 동일한 문제점을 가지지만, 정도에 있어 차이가 있었다. 첫째, 몇몇 모델들은 막힘 문제점을 나타내었다. 이러한 변기들의 대부분에서, 소형 트랩웨이로 인해 이러한 문제점이 생겼다. 둘째, 보울에 상당한 레벨의 물이 있었을 경우, 몇몇 디자인들은 단일 플러시로 보울을 청소할 수 없었다. 셋째, 몇몇 변기들은 림에 흐름 체적을 전달하는 대칭적인 스위핑 흐름 통로(sweeping flow path)를 사용하였고, 이것이 변기의 효율을 감소시켰다. 넷째, 몇몇 변기에서 플러시 밸브가 탱크로부터 빠르면서 높은 체적의 물을 전달할 수 없었다. 마지막으로, 많은 변기들이 플러시 중에 상당한 소음이 발생하였다. 이러한 시험으로 최대 트랩웨이를 달성하지만 시폰 효과를 경감시키지 않는 변기 조립체를 제공하는 것이 바람직하다는 것을 확인하였다.

따라서 더 조용한 플러시를 가능하게 하고 막힘 현상을 감소시키며, 플러시 용량을 증가시키고, 비대칭 제트 스트림 림 흐름을 가짐으로써 소용돌이 플러시 작용을 생성하는 변기를 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 변기는 수력 손실을 최소화하며 플러시 밸브로부터 제트 및 림 채널 공급기로 물의 평활한 전이를 가능하게 하는 플러시 밸브를 포함한다.

본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 이하의 실시예들에 의해 더욱 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 교시에 따른 변기의 바람직한 일 실시예를 나타낸 측면도.

도 2는 도 1의 변기의 정면도.

도 3은 도 1의 변기의 변기 보울 안으로의 플러시 물 흐름을 나타낸 평면도.

도 4는 도 1의 변기에 포함되는 플러시 밸브 조립체의 바람직한 일 실시예를 나타낸 정면 사시도.

도 5는 그것의 개방 위치에서의 밸브 개구를 구비한 도 4의 플러시 밸브 조립체의 정면 사시도.

도 6은 도 4-5의 플러시 밸브 조립체의 정면 분해 사시도.

도 7은 도 4의 플러시 밸브 조립체의 정면 평면도.

도 8은 그것의 닫힘 위치에서의 밸브 개구를 구비한 도 4의 플러시 밸브 조립체의 정단면도.

도 9는 그것의 개방 위치에서의 밸브 개구를 구비한 도 5의 플러시 밸브 조립체의 정단면도.

도 10은 도 4-5의 플러시 밸브 조립체의 트립 방출 기구의 정면 사시도.

도 11은 도 1의 변기 보울 및 물 탱크 간의 물 밸브 입구의 정면도.

도 12는 도 11의 물 밸브 입구의 측면도.

도 13은 도 1의 변기에서 물 탱크로부터 변기 보울까지 이르는 물 통로 또는 도관(conduit)의 측면도.

도 14는 도 1의 변기의 보울 림의 측면도이며, 플러시 물이 통과하는 보울 림에 제공된 물 슬롯을 상세하게 나타낸 도면.

도 15는 도 1의 변기의 보울 림의 측면도이며, 물이 통과하는 그 안에 제공된 림 홀들을 상세하게 나타낸 도면.

도 16은 본 발명의 교시에 따라 플러시 물이 림 통로의 다른 바람직한 실시예를 통하여 흘러가는 것을 나타낸 평면도.

도 17은 도 16의 선 17-17을 따라 절취한 도 16의 변기의 보울 림의 측면도.

도 18은 본 발명의 교시에 따라 변기용 림 통로의 다른 바람직한 실시예를 통과하는 플러시 물 통로를 나타낸 평면도.

도 19는 도 18의 선 19-19을 따라 취해진 도 18의 변기의 보울 림의 측면도.

도 20은 물로 채워진 도 1의 변기의 변기 보울의 측면도.

도 21은 도 1의 변기의 사이펀 및 트랩웨이 도관들의 측면도.

도 22는 본 발명의 교시에 따라 변기의 다른 바람직한 실시예의 측면도.

도 23은 도 22의 변기의 정면도.

도 24는 도 22의 변기의 변기 보울 안으로 흘러가는 플러시 물 흐름을 나타낸 평면도.

도 25는 도 1 및 18의 변기와 함께 사용되는 직접 제트 통로(direct jet pathway)용 플라스틱 삽입물(insert)의 다른 바람직한 실시예의 평면도.

도 26은 본 발명의 변기 조립체와 함께 사용되는 직접 제트 통로용 플라스틱 삽입물의 다른 바람직한 실시예의 평면도.

도 27은 도 26의 플라스틱 삽입물을 통과하는 물 흐름을 상세하게 나타낸 측면도.

도 28은 직접 제트 통로를 통하여 흐르는 방해받는 물 흐름을 상세하게 나타낸 측면도.

도 29는 도 1의 변기의 플러시 비율을 mml/초 대 경과시간으로 도시한 차트.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결한 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 내막힘성을 갖는 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단일 플러시로 보울을 청소할 수 있는 플러싱 기구를 구비한 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자가 세척이 가능한 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상대적으로 조용한 플러싱 기구를 구비한 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 큰 트랩웨이 직경을 갖는 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 따른 목적은 폐수 라인으로의 높은 방출률을 갖는 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보다 많은 에너지로 플러시 체적을 림 및 제트 부분들에 전달하는 스위핑 흐름 통로를 갖는 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보다 큰 성능을 위해 수압적으로 조정된 직접 제트 통로(hydraulically tuned direct jet path)를 구비한 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 수압 손실을 감소시키는 변기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 격렬한 소용돌이 작용을 생성하는 비대칭 림 통로 흐름을 가지는 변기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 변기 보울 및 상기 변기 보울의 바닥으로부터 하수 라인으로 연장되는 트랩웨이를 구비한 변기 보울 조립체를 포함하는 새롭고 개량된 변기가 제공된다. 상기 변기 보울은 플러시 물용 비대칭 흐름 통로(asymmetric flow path)를 수용하는 상부 주변 부분을 따라서 림 파트(rim part)를 가진다. 상기 변기 보울 조립체 위에 배치된 물 탱크는 상기 변기 보울로부터 상기 하수 라인으로 사이퍼닝을 개시하는데 사용되는 물을 함유하며, 각각의 플러시 작동 후에 새로운 플러시 물로 상기 변기 보울을 채운다.

이러한 변기는 비대칭 림 흐름뿐만 아니라 직접적인 제트 흐름으로부터 상기 보울로 물을 공급하는 것을 포함한다. 물은 일 방향으로 상기 림을 통하여 상기 탱크로부터 흘러나와 상기 림 주위(상기 보울의 전방에서)에서 하나의 슬롯 하프웨이(slot halfway) 및 상기 림의 통로의 단부(상기 보울의 후방에서)에서 다른 슬롯을 통하여 분산된다. 또한, 물은 상기 림의 주변을 따라 고르게 분포된 몇몇 다른 보다 작은 홀들을 통과한다. 상기 두 개의 큰 림 슬롯들로부터 방출된 물은 두 개의 강력한 스트림을 이루며, 따라서 플러시 작용을 개시하는 강력한 소용돌이를 생성한다. 이러한 물 방출 형태는 고 에너지 제트를 생성한다. 상기 보울 주변의 보다 작은 홀들로부터의 분산은 상기 보울을 적시고 청소하는 역할을 한다.

상기 변기는 단면적의 감소가 없는 트랩웨이(trapway)를 포함한다. 이러한 특징은 막힘(clogging)을 방지하는데, 상기 트랩을 통과하는 어떠한 로드(load)도 폐수 라인을 통하여 연속되어 있기 때문이다. 이러한 트랩웨이는 또한 현존하는 트랩웨이들 보다 크며, 이는 변기의 내막힘 용량을 강화시킨다. 이와 같이 증가된 트랩웨이 크기는 또한 상기 시스템의 단부로부터 폐수 라인으로의 물 방출률을 증가시킨다.

본 발명의 여러 다른 이점들 및 특징들은 첨부된 도면으로부터 용이하게 이해될 것이며, 새로운 특징들은 첨부된 청구항들에 자세히 기재될 것이다.

도 1-3을 참조하면, 본 발명의 교시에 따른 변기 탱크(toilet tank)가 도시되어 있다. 이하에서 더욱 상세히 설명되어 있듯이, 이러한 변기는 플러시 물(flush water)의 보다 큰 에너지 스루풋(throughput)을 가지며, 이로써 변기 보울(toilet bowl)로부터 오물을 제거하는데 이용가능한 더 많은 에너지를 제공한다. 추가로, 이러한 변기는 플러시 당 1.6리터(6ℓ)의 최대 물 사용량을 명령한 정부 요구에 부합하는 변기를 가능하게 한다. 또한, 이러한 변기는 물 흐름 및 흐름 용량의 흐름 특성들을 향상시켜 보다 효율적인 플러시뿐만 아니라 오물 제거를 돕는 강화된 청소 성능 및 내막힘 사이퍼닝을 제공한다. 더욱이, 이러한 변기는 보다 조용하고 빠른 플러시 작동을 제공한다.

도 1-3에 나타나 있듯이, 변기(10)는 플러시 밸브 조립체(flush valve assembly)(14)를 포함하는 물 탱크(water tank)(12)를 포함한다. 상기 변기 보울(20)의 후방 위쪽에 배치되어 있는 상기 물 탱크(12)는 상기 보울을 새물로 채울 뿐만 아니라, 상기 보울로부터 하수 라인(sewage line)으로의 사이퍼닝(siphoning)을 개시하는데 사용되는 물을 함유한다. 사용자가 상기 변기를 플러시하고자 하는 경우, 사용자는 물 탱크의 외측에 있는 플러시 레버(flush lever)(18)를 내리누르는데, 상기 플러시 레버는 이동 체인 또는 레버(19)에 의해 플러시 밸브 조립체(14)에 연결되어 있다. 상기 플러시 레버(18)가 눌려질 때, 상기 체인 또는 레버(19)가 작동하여 이하에서 기술되는 바와 같이 플러시 밸브 개구(flush valve opening)가 들어 올려져 개방되어, 물이 상기 탱크(12)로부터 상기 변기 보울(12)안으로 흘러들어가고 따라서 변기 플러시가 개시된다.

이러한 변기에서, 플러시 물은 천이 통로(transition pathway)(22)를 통하여 상기 물 탱크(12)로부터 상기 변기 보울(20)로 가며, 상기 천이 통로는 이하에서 기술되는 바와 같이 플라스틱으로 만들어진 매니폴드(manifold)로 형성된다. 이러한 천이 통로(22)는 플러시 물을 상기 변기 보울(20)의 상부에 제공된 림 채널(rim channel)(24) 또는 직접 제트 채널(direct jet channel)(29) 안으로 안내한다. 이하에서 더욱 상세하게 기재되어 있듯이, 상기 플러시 물은 비대칭이고 단방향(undirectional)인 통로(path)에서 상기 변기의 림 채널(24)을 통하여 흘러간다(도 3의 화살표 A 참조). 이러한 림 채널(24)은 상기 림 채널(24)의 주변을 따라 고르게 분포된 26a, b, c 및 d와 같은 복수의 림 개구들을 포함하므로, 상기 림 채널(24) 내 플러시 물의 일 부분이 그것을 통과하고 상기 변기의 측면을 따라 흘러가서 상기 변기 보울의 전체 주변을 미리 적시고 측벽 청소 작동을 제공하게 된다.

상기 변기의 성능 및 플러시 효율을 증가시키기 위해서, 한 쌍의 물방출 슬롯(water discharge slot)들(28a 및 28b)이 상기 림 채널(24) 안에 제공되어, 상기 림 채널(24)을 통하여 상기 비대칭 통로 안을 지나는 플러시 물이 26a, b, c 및 d와 같은 복수의 림 개구들 중 하나를 통하여 또는 한 쌍의 물방출 슬롯들(28a 및 28b) 중 하나를 통하여 상기 림 채널(24)로부터 상기 변기 보울 안으로 분산될 수 있다. 이러한 물방출 슬롯들(28a 및 28b)은 두 개의 물 스트림(도 3에서 화살표 B와 C 참조)으로 상기 변기 보울(20) 안에 직접 플러시 물을 방출하며, 상기 두 개의 물 스트림은 강한 소용돌이 작용을 생성하여 이하에서 보다 자세히 기술되는 바와 같이 오물 제거를 위한 보다 큰 사이펀 에너지를 제공한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 하나(28a)는 상기 림 채널(24) 주위의 중간쯤에 제공되며, 물방출 슬롯들 중 두 번째 슬롯(28b)은 상기 변기 보울(20)의 후방 부분(back section)(29)에 제공된다.

상술한 바와 같은 플러시 작동 중에, 물은 상기 림 개구들(26a, b, c 및 d)로부터 상기 보울의 측면으로 흘러내려 가거나, 또는 사이펀 제트로 알려진 상기 변기 보울(20)의 바닥에 제공된 큰 방출 오리피스(discharge orifice)(30)를 향해서 물방출 슬롯들(28a 및 28b)을 통과하여 상기 변기 보울(20) 안으로 직접 흘러들어간다. 플러시 물은 또한 상기 직접 제트 채널(29)에 의해 상기 사이펀 제트 안으로 직접 전달된다. 상기 사이펀 제트는 사이퍼닝 작용을 개시하여 대부분의 물을 트랩웨이 안으로 방출한다. 사이퍼닝 작용은 모든 물 및 오물을 상기 변기 보울 바깥으로 끌어내어 상기 트랩웨이(40) 안으로 끌어넣고, 그리고 나서 상기 변기(10)의 베이스(31)에 연결된 폐수 라인(waste water line) 안으로 방출된다.

일단 플러시 동안에 상기 탱크가 소정 부피로 비워지면, 필러 밸브(filler valve)(미도시)의 개방이 시작된다. 상기 필러 밸브는 별개의 흐름을 통하여 상기 물 탱크(12) 및 변기 보울(20) 모두에 새 물을 제공한다. 결국, 상기 물 탱크(12)가 물 레버까지 차면 상기 플러시 밸브 조립체(14)의 플로트(float)가 떠오르고, 따라서 필러 밸브가 차단된다. 이때 상기 플러싱 사이클이 완료된다.

본 발명의 변기(10)의 부품들에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.

도 4 내지 6에 나타나 있듯이, 본 발명의 플러시 밸브 조립체(14)는 밸브 본체(valve body)(32), 소정 길이의 플러시 커버 부재(flush cover member)(34), 및 "트립-릴리스(trip-release)" 또는 "로스트 모션(lost-motion)" 기구(36)를 포함한다. 상기 밸브 조립체(14)는 그것이 설치되는 물 탱크가 소정 부피의 물을 보유하고 또한 상기 변기 안의 통로들을 경유하여 상기 변기 트랩웨이로 물을 전달하는 도관(conduit)으로서의 역할을 수행하는 것을 가능하게 한다. 상기 밸브 본체(32)는 베이스 슬리브 부분(base sleeve portion)(38)을 포함하며, 상기 베이스 슬리브 부분은 그것의 베이스 지지 부분(base support portion)(41)의 외주변 표면(outer peripheral surface)(40)을 따라서 제공된 나사산 부재(threaded member)(39)에 의해 물 탱크 또는 수세식 변기(water closet)에 고정된다.

상기 밸브 본체(32)는 또한 상기 베이스 슬리브 부분(38)으로부터 수직으로 연장되는 제1 원통형 튜브 부재(46)를 포함한다. 상기 밸브 본체(32)를 물 탱크에 적당히 밀봉하기 위해서, 실링 부재(sealing member) 또는 와셔(washer)(42)가 상기 나사산 부재(39) 위로 끼워 맞춰지며, 이로써 상기 베이스 슬리브 부분(38)의 환상 플랜지 표면(annular flange surface)(43)에 대해 접하게 된다. 상기 환상 플랜지 부재(43) 및 상기 실링 부재(44) 사이에서 상기 실링 부재(42)를 단단하게 배치하기 위해서 실 베어링(seal bearing)(44)이 상기 나사산 부재(39) 상에 끼워 넣어진다.

상기 플러시 밸브 커버 또는 클로저(closure) 부품(34)이 상기 밸브 본체(32)에 대하여 동축상으로 슬라이드 가능하게 장착되며, 그 결과 상기 플러시 밸브 커버(34)가 상기 밸브 본체(32)로부터 제거될 때 밸브 개구(valve opening)(50)가 상기 밸브 본체(32) 및 상기 플러시 밸브 커버(34) 사이에 형성된다. 상기 플러시 밸브 커버(34)는 제1 레스트 위치(first rest position) 및 제2 위치 사이에서 슬라이드 가능하게 움직일 수 있으며, 상기 제1 레스트 위치는 물이 상기 밸브 개구(50)를 통과할 수 없도록 상기 플러시 밸브 커버(34)가 상기 밸브 본체(32)의 베이스 슬리브 부분(38)의 환상 밸브 시트(annular valve seat)(52)에 안착되어 있는 위치이며(도 4 및 8 참조), 상기 제2 위치는 물이 상기 밸브 개구(50)를 통과할 수 있도록 상기 밸브 플러시 밸브 커버(34)가 상기 밸브 본체(32)의 베이스 슬리브 부분(38)의 환상 밸브 시트(52)로부터 제거되는 위치이다(도 5 및 9 참조). 상기 밸브 개구(50)의 닫힘 위치는 플러시 레버(18)에 의해, 상기 밸브가 활성화될 때까지 상기 밸브 개구 안으로 플러시 물의 흐르는 것을 방지한다. 상기 밸브 개구(50)의 개방 위치는 플러시 물의 흐름이 상기 밸브 개구로 들어오게 하고 상기 탱크가 부착된 변기 내 통로들 안으로 나아게 한다.

이하에 기재된 바와 같이, 본 발명의 상기 플러시 밸브 조립체(14)는 플러시 물의 보다 큰 에너지 스루풋을 달성하며, 차례로 상기 변기 보울로부터 오물을 제거하는데 이용될 수 있는 더 많은 에너지를 생성한다. 이러한 바람직한 결과를 얻기 위해서, 벤트 튜브(vent tube)의 베이스 슬리브 부분(38)은 방사상 입구(radiused inlet)(58)를 포함하는데, 상기 방사상 입구는 상기 입구의 전연(leading edge)(58a) 상에 일체화된 3/4"의 반경 b를 가진 대략 4.5인치인 직경 a를 갖는다(도 7 참조).

결과적으로, 상기 베이스 슬리브 부분(18)의 방사상 입구(58)는 밸브 개구의 방출 계수 0.95를 만든다. 상기 방출 계수는 상기 개구 영역의 실제 흐름 영역 및 정지 개구 영역(static opening area) 간의 비이다. 실제로, 개구의 방출 계수가 높을수록, 상기 개구를 통과하는 물의 수압 에너지가 커진다. 본 발명에서와 같이 리드-인(lead-in) 각도로 상기 밸브 개구에 방사상 입구를 제공하지 않으면, 전형적인 이전 밸브 개구의 방출 계수는 대략 0.6이다. 따라서, 본 발명의 변기의 플러시 밸브 조립체(14)의 밸브 개구를 통과하는 플러시 물의 스루풋 에너지는 전술한 선행기술의 현존하는 밸브 조립체들을 통과하는 플러시 물의 스루풋 에너지보다 크다. 전술한 바와 같이 상기 밸브 본체(32)의 베이스 슬리브 부분(38)의 방사상 입구(58)로 인하여, 본 발명의 변기에 일체화된 플러시 밸브 조립체의 흐름 용량 및 플러시 물의 흐름 특성들이 향상된다. 따라서, 상기 변기 보울에서 오물을 제거하기 위해 이러한 플러시 밸브 조립체를 통과하는 플러시 물에 보다 많은 에너지가 발생한다.

상기 물 탱크 안으로의 무제한 오버플로우(unrestricted overflow)를 조절하기 위해서, 상기 플러시 밸브 커버(34)는 플러시 물 입구 오리피스(60)에서 깔때기 입구(funneled inlet)(59)를 포함한다. 이러한 깔때기 입구는 상기 플러시 밸브 커버의 수평축에 대해 소정의 리드각(lead angle) β를 갖는다(도 7 참조).

도면들, 특히 도 4에 나타나 있듯이, 플러시 밸브 커브(34)는 상부 부분(upper portion)(34'), 하부 부분(lower portion)(34''), 및 그들 사이에 위치한 일 부분(34''')을 포함할 수 있으며, 상기 일 부분은 단차지거나 기울어진 부분일 수 있다. 상부 부분(34')의 직경은 하부 부분(34'')의 직경 보다 작게 구성될 수 있다. 추가로, 상기 플러시 밸브 커버(34)의 바닥면을 따라 제공된 환상 실링 부재(64)는 상기 하부 부분(34'')의 직경 보다 크게 구성될 수 있는 직경을 갖는다.

환상 실링 부재(64)의 직경 및 상기 기울어진 부분(34''')은 상기 플러시 밸브 커버(34)를 끌어내리고 적당한 실이 형성될 수 있기에 충분한 파일링 동작(filing operation) 중에 힘이 상기 플러시 밸브 커버(34) 상에 발휘될 수 있도록 디자인 및/또는 선택될 수 있다. 그러한 힘은 상기 플러시 밸브 커버(34)를 끌어내리고 적당한 실을 제공하는데 필요한 최소한의 힘일 수 있다. 추가로, 상기 하부 부분(34'')의 직경은 상기 플러시 밸브 커버(34)의 바람직한 부양을 제공하도록 선택된다. 그러한 부양은 상기 플러시 밸브 커버(34)가 개방된 채로 있는 시간에 영향을 줄 수 있다.

따라서, 상기 플러시 밸브 커버(34)는 바람직한 부양을 제공할 수 있으며 최소의 당김력이 거기에 가해질 수 있게 하는 한편 상기 플러시 밸브 커버가 그것의 제1 레스트 위치로 움직일 때 적당한 실링 조건을 제공한다. 또한, 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제2 상부 위치로부터 그것의 제1 레스트 위치로 이동될 때 상기 밸브 개구(50)를 밀폐하고 적당히 밀봉하는데 필요한 당김력을 줄임으로써 본 발명의 플러시 밸브 조립체(14)의 흐름 용량 및 플러시 물의 흐름 특성들이 강화된다.

그것과 함께, 본 발명의 변기에 일체화된 플러시 밸브 조립체(14)에서, 환상 밸브 시트(52)가 상기 플러시 물 방출 개구(61)에서 방사상 입구(59)의 하류에 제공된다. 도 6 및 7에 잘 나타나 있듯이, 환상 실링 부재(64)는 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치에 있을 때 압입된 환상 밸브 시트(52)에 정지해 있는 상기 플러시 밸브 커버(34)의 외부 원주 표면(63)을 따라서 제공된다.

상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 및 제2 상부 위치 사이에서 움직일 때 상기 밸브 본체(32)에 대해서 상기 플러시 밸브 커버(34)를 적절히 안내하고 정렬하기 위해서, 상기 플러시 밸브 커버(34)는 상기 내측벽 부재(70) 및 제2 원통형 튜브 부재(68) 사이에서 상기 제2 튜브 부재(68)를 가교하는 복수의 방사상으로 배열된 웨브 부재들(web member)(미도시)에 의해서 상기 플러시 밸브 커버(34)의 내측 아랫방향으로 매달린 수직 벽 부재(70)의 내주변 표면(inner pheripheral surface)에 고정된 제2 내측 원통형 튜브 부재(68)를 포함한다. 상기 제2 원통형 튜브 부재(68)는 상기 밸브 본체(32)의 제1 원통형 튜브 부재(46) 위로 끼워 맞춰지므로, 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치 및 제2 상부 위치 사이를 움직일 때 상기 플러시 밸브 커버(34)가 적절히 안내되고 상기 밸브 본체(32)와 정확하게 정렬된다.

제1 및 제2 원통형 튜브 부재들(46 및 68)들로 구성되는 이러한 안내 조립체(guiding assembly)는 각각 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치로 돌아올 때 상기 밸브 개구(50)를 적절히 실링하는 것을 돕는다. 안내 조립체는 상기 플러시 밸브 커버(34) 위에 끼워 맞춰진 환상 실링 부재(64)가 상기 플러시 밸브 커버(34)의 제1 레스트 위치에서 상기 밸브 본체(32)의 환상 밸브 시트(52) 상에 적당히 안착되는 것을 보장한다.

상기 플러시 밸브 조립체(34)의 흐름 특성들을 개선하고 수압 손실을 줄이기 위해서, 상기 밸브 본체(32)는 흐름 저항을 최소화하는 구조물(structure)을 포함한다. 이러한 흐름 저항을 최소화하는 부재는 상기 밸브 본체(32)의 베이스 슬리브 부분(38)의 내주변 부분(73) 및 제1 원통형 튜브 부재(64) 사이에 방사상으로 배치된 복수의 테이퍼진 웨브 부재들(72a, 72b, 72c)을 포함한다. 도 7에 잘 나타나 있듯이, 각각의 테이퍼진 웨브 부재(72a, 72b, 72c)는 상기 베이스 슬리브 부분(38)의 내주변 표면(73)을 향해 있는 단부에서 연장된 높이 부분(extended height section)(75c)에 도달할 때까지 상기 테이퍼진 부분(75b)을 통해 높이가 증가하는 제1 원통형 튜브 부재(46)를 향해 있는 단부에서 하부 높이 부분(lower height section)(75a)으로 이루어진다. 이러한 디자인으로, 상기 밸브 방출 개구(61)를 통과하는 플러시 물의 난류(turbulence)가 최소화된다.

상기 플러시 물이 층류(laminar) 형태로 흐르지 않으면 수압 손실이 또한 생길 수 있다. 층류는 상기 플러시 밸브 조립체(14) 안의 물의 역류(backflow)에 의해 분열될 수 있다. 플러싱 작동 중에 플러시 물의 역류를 줄이기 위해서는, 플러시 물이 적절히 배수되도록 상기 플러시 밸브 커버(34)의 적당한 부양(flotation)이 제공되어야만 한다.

적당한 플러시 물 배수가 달성되도록 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치에서 그것의 제2 레스트 위치로 움직일 때 상기 플러시 밸브 커버(34)의 부양을 제공하기 위해서, 부양 공동(flotation cavity)이 상기 플러시 밸브 커버(34)의 각각 아랫방향으로 매달린 내측 및 외측 벽 부재들(70 및 78) 사이에 형성된다.

일반적인 플러시 밸브 조립체들과 같이, 상기 플러시 밸브 커버(34)는 처음에 상기 밸브 개구(50)가 밀폐되는, 그것의 제1 레스트 위치로부터 상기 밸브 개구(50)가 플러시 레버(18)에 의해 개방되는, 제2 위치로 이동된다. 이러한 플러시 레버(18)는 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치 및 제2 상부 위치 사이에서 작동적으로 움직이도록 제1 레스트 위치 및 제2 위치 사이에서 사용자에 의해 위치가 바뀔 수 있다. 현재 정부기관의 요구는 플러시 레버에 대한 최소 "홀드 다운(hold-down)" 시간을 1초로 명령하고 있다. 하지만, 물이 상기 탱크로부터 비워지기 전에 밸브 개구가 오래 개방되면 될수록, 플러시 사이클 동안에 보다 많은 에너지가 낭비된다.

본 발명의 플러시 밸브 조립체는 1초 미만, 바람직하게는 0.5-0.6초 안에 밸브 개구(50)의 밀폐를 달성할 수 있어서 플러시 물의 이용가능한 수압 에너지를 증가시키며, 이로써 에너지 요구를 초과하지 않으면서 소정량의 플러시 물의 상대적으로 빠른 전달을 보장한다. 그것과 함께, 상기 플러시 밸브 조립체(14)는 "트립 릴리스" 또는 "로스트 모션" 기구(36)를 포함하며, 상기 "트립 릴리스" 또는 "로스트 모션" 기구는 이하에서 기술되는 바와 같이, 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제2 위치에 도달할 때 상기 플러시 밸브 커버(34) 상에 상기 플러시 레버(18)의 효과를 방출하여, 상기 플러시 레버(18)가 그것의 제1 레스트 위치로 돌아가기 전에 상기 플러시 밸브 커버가 그것의 제1 레스트 위치로 돌아갈 수 있게 된다.

도면들에 나타나 있듯이, 상기 트립 릴리스 기구(36)는 캠로드(cam rod)(80), 상기 캠로드(80)에 대해 슬라이드 가능하게 장착되며 단부(82a)에서 상기 플러시 레버에 작동적으로 연결된 풀로드(pull rod)(82)를 포함하므로, 상기 풀로드(82) 및 상기 캠로드(80)는 상기 플러시 레버의 이동에 응답하여 움직일 수 있다. 트립 도그 조립체(trip dog assembly)(90)는 상기 풀로드(82) 및 캠로드(80)가 제1 레스트 위치 및 제2 소정 위치(predetermined position) 사이에서 움직일 때 플러시 밸브 커버(34)와 결합할 수 있고 상기 풀로드(82)가 그것의 제2 소정 위치 너머로 움직일 때 상기 플러시 밸브 커버(34)를 분리할 수 있는 트립 릴리스 기구(36)에 일체화된다.

도 6, 7 및 10에 잘 나타나 있듯이, 상기 풀로드(82)는 77a 및 77b와 같은, 복수의 연장 부재들을 포함하며, 증가된 폭 부분(raised width section)(79b)까지 폭이 점진적으로 증가하는 좁은 폭 부분(narrow width section)(79a)을 포함한다. 증가된 폭 부재들(79b)은 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이 그들이 환상 경사 배플(annularly inclined baffle)(100)의 내주변 표면에 의해 형성된 수용 개구(receiving opening)(100a) 안에 수용될 수 있는 정도로 바깥쪽으로 연장된다. 각각의 증가된 폭 부재들(79b)은 그것의 하부 단부에서 결합 홀(engaging hole)(79c)을 포함한다.

상기 트립 도그 조립체(90)의 결합 및 분리 부재들(engaging and disengaging members)은 날개형 보유 부재들(wing-like retention member)(92a, 92b)을 포함하며, 상기 날개형 보유 부재들은 상기 연장 부재들(extension member)(77a 및 77b)의 증가된 폭 부재들(79b)의 결합 홀들(79c) 안에 지지된다. 도 8에 나타나 있듯이, 상기 날개형 보유 부재들(92a, 92b)은 상기 캠로드(80) 및 풀로드(82)가 그들의 제1 위치 및 제2 소정 위치 사이에서 함께 이동될 때 상기 플러시 밸브 커버(34)와 결합하게 바깥쪽으로 연장되며, 이로써 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치 및 제2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 상기 캠로드(80)의 다른 이동은 이하에서 더욱 상세하게 기재되는 바와 같이 이러한 제2 소정 위치를 지나서는 제한된다. 이렇게 제한된 캠로드(80)의 이동과 함께, 도 9는 상기 플러시 밸브 커버(34)로부터 상기 날개형 보유 부재들(92a, 92b)을 분리하고, 차례로 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치로 복귀할 수 있도록 상기 풀로드(82)가 제2 소정 위치를 지나쳐 이동될 때 상기 날개형 보유 부재들(92a, 92b)이 후퇴(retract)하는 것을 나타내고 있다.

더욱 상세하게는, 도 6 및 8에 나타나 있듯이, 상기 캠로드(80) 및 풀로드(82)의 제1 레스트 위치에서, 각각의 날개형 보유 부재(92a 및 92b)의 제1 캐치 부재(catch member)(93)가 상기 캠로드(80)의 중앙 압박 캠 부분(central depression cam section)(94)의 리딩 경사 표면(leading inclined surface)(94a)에 인접해 있다.

각각의 날개형 보유 부재들(92a, 92b)은 결합 부분(engagement section)(97)을 더 포함하는데, 상기 결합 부분은 상기 캠로드(80) 및 풀로드(82)가 그들의 제1 레스트 위치로 복귀될 때 바깥쪽으로 연장되고 이로써 재배치되도록 피벗(pivot)되어 있다. 상기 플러시 레버(18)가 처음에 상기 캠로드(18) 및 풀로드(82)를 그들의 초기 레스트 위치들로부터 이동시킬 때, 상기 날개형 보유 부재들의 제1 및 제2 캐치 부재들(93 및 95)은 상기 캠로드(80)의 중앙 압박 캠 부분(94) 안에 포함된다. 상기 플러시 레버(18)의 다른 내리눌림으로 인한 상기 캠로드(80) 및 풀로드(82)의 다른 조합된 이동 시에, 각각의 보유 부재(92a 및 92b)의 결합 부분(97)은 환상의 경사 배플 부재(100)(도 7 참조)에 결합되는데, 상기 환상의 경사 배플 부재는 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치, 즉 상기 플러시 개구(50)가 닫히는 위치로부터 제2 상부 위치, 즉 상기 플러시 개구(50)가 개방되는 위치로 들어올려 지도록 상기 플러시 밸브 커버(34)의 내주변 표면(102)으로부터 연장되어 있다. 상기 캠로드(80) 및 풀로드(82)가 상기 플러시 레버(18)가 내리눌려질 때 제2 소정 높이 위치로 이동되는 경우, 상기 캠로드(80)의 베이스 부분(base section)(80c)에 제공된 연장된 환상 베이스 플랜지(extended annular base flange)(80b)가 상기 밸브 본체(32)의 제1 원통형 튜브 부재(46)의 상단부(top end)(46b)에 제공된 내측 연장 플랜지(inwardly extending flange)(46a)에 대해서 인접하게 된다(도 9 참조). 이는 상기 플러시 레버(18)가 다시 눌려질 때 상기 풀로드(82)와 함께 상기 캠로드(80)가 움직이는 것을 제한한다.

상기 풀로드(82)가 상기 플러시 레버(18)의 다른 내리눌려짐에 의해 이러한 제2 소정 위치를 지나쳐 이동될 때, 상기 풀로드(82)는, 상기 캠로드(80)의 상부 부분 위로 끼워 맞춰지며 상기 풀로드(82)의 중앙 코어 부재(central core member)(106)(도 7 및 10 참조) 및 상기 캠로드(80)의 상단부에 제공된 스프링 노브(spring knob)(108)(도 10 참조) 사이에 로드(load)된 스프링 부재(spring member)(104)에 의해 가해지는 부가적인 바이어스력(bias force)의 영향을 받게 된다. 상기 캠로드(80)의 다른 움직임이 방해받기 때문에, 상기 풀로드(82)가 제2 소정 높이 위치를 지나쳐 이동되고 상기 바이어스력이 거기에 인가되기 시작할 때, 상기 제1 및 제2 캐치 부재들(93 및 95)이 상기 캠로드(80)의 중앙 압박 캠 부분(94) 바깥으로 이동한다. 이것은, 차례로 상기 날개형 보유 부재들(92a 및 92b)이 피벗되게 하여(도 9 참조), 상기 보유 부재들(92a 및 92b)의 결합 부분들(97)이 상기 풀로드(80) 쪽으로 후퇴되고 상기 플러시 밸브 커버(34)의 환상 경사 배플 부재(100)로부터 분리된다. 결과적으로, 상기 플러시 레버(18)가 상기 풀로드(82)에 연결되어 있기 때문에, 상기 플러시 밸브 커버(34)는 더 이상 상기 플러시 레버(18)의 영향 하에 있지 않다. 상기 플러시 밸브 커버(34)가 구속되지 않기 때문에, 상기 플러시 밸브 커버(34)는 그것의 제1 레스트 위치로 복귀할 수 있다. 상기 풀로드(82)는 상기 중앙 코어 부재(106)가 상기 스프링 노브(108)에 대해 인접할 때까지 상기 제2 소정 위치를 지나쳐 위쪽으로 이동을 지속한다. 이 지점에서, 상기 풀로드(82)의 추가 이동이 제한된다.

이러한 플러싱 작동은 플러싱 작동 중에 플러시 물의 감소된 에너지 분산을 유발하는 상대적으로 빠른 플러시 작동을 제공하는 대략 0.5-0.6초 안에 밸브 개구의 밀폐를 일으킨다. 상기 플러시 밸브 커버(34)가 그것의 제1 레스트 위치로 복귀하여 상기 밸브 개구(50)가 밀폐될지라도, 상기 풀로드(82)는 상기 플러시 레버(18)가 그것의 규정된 1초의 "홀드-다운" 시간을 준수할 때까지 위쪽으로 이동을 계속하게 된다.

추가로, 상기 플러시 밸브 커버(34)의 제2 원통형 튜브 부재(68)는 그것의 상단부에서 환상 연장 플랜지(annular extended flange)(111)를 포함한다(도 7 참조). 상기 캠로드(80) 및 풀로드(82)가 후속하는 플러싱 작동 중에 그들의 제1 레스트 위치로 복귀되고 상기 플러시 레버의 효과가 방출되는 경우, 후퇴된 날개형 보유 부재들(72a 및 72b)의 캠표면(camming surface)(109)이 상기 제2 원통형 튜브 부재(68)의 환상 연장 플랜지(111)에 대하여 인접하게 된다. 상기 캠표면(109)이 그 위로 이동할 때, 상기 날개형 보유 부재들(92a, 92b)이 연장된 결합가능한 위치로 캠동작되어 각각의 날개형 보유 부재들(92a, 92b)의 제1 캐치 부재(93)가 상기 캠로드(80)의 중앙 압박 캠 부분(94)의 리딩 경사 표면에 대해 인접하게 되고, 상기 날개형 보유 부재들(92a, 92b)은 상기 결합 부재(97)가 후속하는 플러시 작동 중에 상기 플러시 밸브 커버(34)의 환상 경사 배플 부재(100)와 결합할 수 있는 위치 안으로 피벗된다.

상술한 다른 특징들과 조합하여 상기 "트립-릴리스" 또는 "로스트-모션" 기구(36)를 포함함으로써, 상기 플러시 밸브 조립체의 흐름 용량 및 플러시 물의 흐름 특성들이 향상되는 한편 동시에 규정된 정부기관의 요구에 따르게 된다.

도 11은 상기 천이 통로(22) 안으로 들어가는 플러시 물의 스루풋 에너지를 최대화하기 위해 상기 물 탱크(12)와 상기 천이 통로(22) 간의 천이를 제공하는 스위프 입구(sweep inlet)(110)를 나타내며, 이는 차례로 상기 변기 보울로부터 오물을 제거하는데 이용할 수 있는 더욱 많은 에너지를 생성한다. 도 11에 나타나 있듯이, 상기 스위프 입구(110)는 그것의 일 단부에서 도 4-9의 플러시 밸브 조립체의 베이스 슬리브 부분(38)의 방사상 입구(58)와 유사하게, 경사진 전연(inclined leading edge)(112a)을 구비한 방사상 포트(112)를 갖는다. 상기 방사상 포트(112)는 바람직하게는 대략 4인치의 직경을 가지며 측벽들(114a 및 b) 사이에서 3인치의 좁혀진 직경으로 테이퍼진다. 상기 전연(112a)은 리드-인 각 α로 상기 물 탱크(12)의 수평 축을 향해 기울어진다.

이러한 밸브 입구 디자인으로 인해, 상기 플러시 밸브의 방출 계수가 대략 0.95로 증가된다. 방출 계수를 증가시킴으로써, 상기 플러시 밸브를 통과하는 물의 수압 에너지가 증가된다. 결과적으로, 상기 탱크로부터 상기 림 및 제트 공급 채널들로 흘러가는 플러시 물의 수압 손실이 감소되어 보다 많은 에너지가 플러시 물에서 생성되어 상기 변기 보울에서 오물을 제거하게 된다.

도 12는 개선된 유체역학을 갖춘 플러시 밸브의 다른 배치를 나타낸 도면이다. 이러한 플러시 밸브 실시예는 방사상 포트(116)를 구비한 밸브 입구(115)를 포함하지만, 도 11의 밸브 입구(110)와 같이 물 탱크용 플랫폼(platform)의 높이(elevation)를 유지하지 않는다. 물 탱크용 플랫폼의 높이 부족으로 인하여, 적당한 실링을 제공하기 위해서, 상기 밸브 입구(115)는 몰드 고무(molded rubber)로 만들어진다.

도 11 및 12의 피어(pier)들은 예시된 목적들을 위해 기재되어 있다. 이러한 디자인들은 상기 천이 통로들(22) 안으로 대략 7.5ℓ/초의 전달율을 제공한다. 당해 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있듯이, 도 4-9의 플러시 밸브 조립체에서와 같은 플러시 밸브 커버는 이러한 밸브 입구들(110 및 115) 중 어느 것하고도 함께 사용될 수 있다. 선택적으로, 다른 공지된 플러시 밸브 조립체들이 이러한 피어 개념들과 결합하여 사용되기 위해 개조될 수 있다.

도 13은 상기 물 탱크(12)의 플러시 밸브 조립체로부터 상기 림 채널(24) 및 직접 물 채널(29)에 이르는 천이 통로 또는 스위프 엘보(sweep elbow)(22)를 도시하고 있다. 도 13에 나타나 있듯이, 상기 스위프 엘보(22)의 반경 R은 적어도 3인치이고, 즉 반경 R이 적어도 상기 방사상 입구의 좁은 직경과 동일하여야 한다. 상기 천이 통로(22)의 입구 단부(116)에서, 상기 플러시 밸브 조립체는 여기서 14와 같이, 방사상 혼(radiused horn)(미도시)을 구비하게 된다. 상기 천이 통로(22)는 바람직하게는 도자기(chinaware)로 만들어지며, 상기 플러시 밸브(12)로부터 상기 림 채널(24) 및 상기 직접 물 제트 채널(29)로 플러시 물 흐름의 평탄한 천이를 제공한다. 따라서, 상술한 바와 같이 방사상 입구를 구비한 플러시 밸브 조립체들과 함께, "스위핑(sweeping)" 흐름 통로가 제공되어 증가된 에너지를 갖는 플러시 물이 상기 림 채널(24) 및 직접 제트 채널(29)에 전달된다.

상술한 바와 같이, 상기 천이 통로(22)로부터 전달된 물은 상기 변기 보울의 후방 부분에 제공된 상기 림 채널(24) 또는 직접 물 제트 채널(29) 안으로 흘러간다. 도 1 및 3에 잘 나타나 있듯이, 상기 물제트채널(29)은 바람직하게는 (1 5/8")로 상대적으로 크게 구성되어 플러시 물의 집중된 흐름이 상기 변기 보울의 베이스에서 사이펀 제트(30) 안으로 안내된다(도 3에서 화살표 C 참조). 이러한 변기는 단일 측면 제트 공급을 가지기 때문에, 변기 보울의 양 측면들 상에서 제트 포트들을 갖는 변기 디자인과 비교하여 변기 물의 수압 손실이 감소되며, 이로써 플러시 성능이 강화된다. 일반적인 플러시에서, 2.6리터의 물이 상기 직접 제트 채널(29)을 통과한다.

도 1 및 3은 플러시 물이 비대칭이고 단방향인 무제한 공급 통로에서 나선형 림 채널(24)을 통해 흘러가는 것을 도시하고 있다. 상기 림 채널(24) 및 상기 직접 제트 채널(29) 사이에서 플러시 물의 균형잡힌 흐름을 만들기 위해서, 대략 1.7리터의 물이 각각의 플러시 작동 중에 상기 림 채널(24)을 통과한다. 바람직한 실시예에서, 상기 림 단면적은 대략 1 ¼" x 1 ½"이다.

전술한 바와 같이, 상기 림 채널(24)은 도 14에 나타낸 방출 슬롯과 같은, 두 개의 물방출 슬롯들(28a 및 b)을 갖는다. 도 1 및 3에 나타나 있듯이, 상기 방출 슬롯들 중 하나(28a)는 상기 림 채널(24)의 전방 부분(117)에 제공되고 대략 3" x 5/8"의 바람직한 면적을 가지며, 제2 방출 슬롯(28b)은 상기 림 채널(24)의 후방 단부 부분(118)에 제공되고 대략 4" x 1"의 바람직한 면적을 갖는다. 플러시 물이 상기 제1 및 제2 방출 슬롯들(28a 및 28b)을 통하여 두 개의 강력한 스트림으로 방출되어 수조(sump) 안에서 강한 소용돌이 작용을 일으킨다. 상기 제트 채널(29)로부터 전달된 물 제트 및 사이펀 진공 작용과 조합하여, 이러한 소용돌이 작용은 상기 변기 보울로부터 오물의 빠르고 더욱 완전한 제거를 유발할 뿐만 아니라 효율적인 보울 청소 동작을 제공한다.

도 3 및 15에서 나타나 있듯이, 상기 림 채널(24)은 26a, b, c 및 d와 같은, 복수의 림 개구들을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 25개의 림 개구들이 상기 림 채널(24)의 전체 주변을 따라서 고르게 분포되어 있다. 각각의 림 개구들(26a, b, c 및 d)은 대략 1 ½"의 피치를 가지면서 대략 7/32"의 직경을 갖는다. 상기 림 개구들(26a, b, c 및 d)을 통과하는 플러시 물은 상기 변기 보울(12)의 전체 주변을 미리 적신다. 상기 림 개구들(26a, b, c 및 d)을 통과하는 플러시 물에 에너지가 분산될지라도, 이러한 물은 효과적이고 빠르게 오물을 제거하기 위한 상기 변기 보울의 수조 내 강한 소용돌이의 생성에 추가적인 에너지를 준다.

상술한 바와 같이 이러한 청소 과정에서, 상기 변기들의 측면들은 상기 림 개구들(26a, b, c 및 d)을 통과하는 물로 인해 미리 적셔진다. 추가로, 상기 사이펀 제트(29) 및 방출 슬롯들(28a 및 b)을 통과하는 물에 의해서 생성된 강한 소용돌이 작용이 변기 보울의 벽들을 효과적으로 세척한다.

도 16은 보다 상세하게는 상기 림 채널(24)을 통과하는 플러시 물 흐름, 및 특히, 화살표 D로 나타낸 바와 같이, 상기 천이 통로(22')로부터 상기 림 채널(24)로의 물 흐름의 측면 유입을 도시한 도면이다. 도 16를 참조하면, 플러시 물이 화살표 E 및 F로 나타낸 물 스트림과 같이, 집중된 물 스트림들에 의해 상기 림 채널(24)로부터 상기 변기 보울(20) 안으로 방출되는 경우, 강한 소용돌이 작용이 달성될 수 있다. 이러한 두 개의 스트림들(E 및 F)은 서로 보완하여 변기 보울 안에서 강력하지만 아직까지는 비난류 소용돌이 작용을 일으킨다. 두 개의 스트림들(E 및 F)은 상기 림 채널(24) 안에 제공된 한 쌍의 물방출 슬롯들(28a 및 28b)을 통하여 방출되는 플러시 물에 의해 형성된다. 도 16은 상기 방출 슬롯들 중 하나(28a)가 상기 변기 보울의 전방에서 상기 림 채널 통로의 중간에 제공되고, 다른 방출 슬롯(28b)이 상기 림 채널(24)의 나선형 말단에 형성되는 것을 도시하고 있다. 상기 림 채널(24)의 단부에 제2 및 마지막 방출 슬롯을 제공함으로써, 물이 26a, b, c 및 d와 같은 복수의 림 개구들을 통하여 충분한 양으로 신뢰성있게 흐르며, 그 결과 변기 보울의 전체 주변이 깨끗하게 된다. 물 스트림(E 및 F)과 같은, 두 개의 집중된 물 스트림들을 제공함으로써, 플러시의 효율이 강화되고 에너지 손실이 감소한다.

더욱이, 이러한 변기의 디자인에서, 출원인은 플러시 물이 림 채널(24)로부터 배출된 후 물 스트림의 무제한 지속성을 얻는 것이 바람직하다는 것을 발견하였다. 이러한 목적은 최종 방출 슬롯(28b)의 후방 단부에서 140(도 17 참조)과 같은, 평활하게 경사진 단부 벽(smooth sloped end wall)을 형성함으로써 달성될 수 있다. 벽(140)이 경사지는 대신에 수직이었다면, 수평한 물 흐름이 상당히 지체되고 운동 에너지가 손실된다.

도 18 및 19는 본 발명의 변기 조립체용 림 채널(150) 구성의 다른 바람직한 실시예를 도시한 도면이다. 상기 실시예에서, 플러시 물이 그것의 측면에서 상기 천이 통로(22")로부터 상기 림 채널(150)로 들어온다. 상기 플러시 물은 비대칭이고 단방향인 통로에서 도 18의 화살표 G의 방향으로 상기 림 채널(150) 주위를 흐른다. 이러한 통로를 따라서, 림 개구들(152a, b 및 c, 바람직하게는 3개)의 제1 세트(set)가 상기 변기의 전방에서 상기 림 채널 통로의 중간에 제공되고, 림 개구들(154a, b 및 c)의 제2 세트가 나선형 림 통로의 단부에 제공된다. 물방출 슬릿(water discharge slit)(156)이 또한 림 개구들의 제2 세트의 마지막(154c) 다음에 상기 림 채널(150) 안에 형성된다.

이러한 실시예(도 18)에서, 상기 림 개구들 (152a, b 및 c 및 154a, b 및 c)은 상대적으로 크고 서로 밀접하게 위치한다. 상기 림 홀들 간의 좁은 벽들(158a, 158b 참조)은 수직 방향으로 강성(rigidity)을 제공하고 물 흐름의 변형(distortion)을 감소시킨다. 전체적으로, 상기 림 개구들 (152a, b 및 c 및 154a, b 및 c)은 도 3의 실시예의 개개의 물방출 슬롯들(28a 및 b)과 대략 동일하여야 한다. 도 18에 나타낸 바와 같이 림 개구들의 2개의 세트를 제공함으로써, 주변을 따라서 고른 물 레벨이 분산되면서 플러시 물의 강한 소용돌이 작용이 얻어진다.

도 18의 상기 림 채널(150)에서, 상기 림 채널(150)의 수직 벽(160)에 물방출 슬릿(156)을 형성함으로써 플러시 물이 상기 림 채널(150)의 전체 림 통로를 채운 후에 물 스트림의 무제한 연속성이 달성된다. 결과적으로, 상기 물방출 슬릿(156)을 통하여 방출된 플러시 물이 수평 방향으로 연속하여 흐르고, 따라서 플러시 물이 상기 림 채널(150)을 통하여 완전하게 흐른 후에 수직 벽에 충돌하는 경우에 발생하게 될 운동 에너지를 잃지 않는다.

도 20은 상기 변기 보울(20)의 구성을 도시한 도면이다. 도 20을 참조하면, 상기 변기 보울(20)은 충분한 깊이를 가지며 너무 많은 물이 수집되지 않도록 충분히 큰 물 스폿(water spot)을 가지기에 충분히 넓다.

플러시 과정의 완료 후, 플러시 물 및 오물질이 사이펀 제트(30)를 통하여 하수 라인으로 이루어지는 트랩웨이(40) 안으로 흘러간다. 도 1에 나타나 있듯이, 상기 트랩웨이(40)는 제1 상방향으로 기울어진 트랩웨이에 부분(164)에 연결되는 제1 위어 영역(weir area)(162)을 갖는다. 상기 제1 트랩웨이 부분(164)의 길이는 최소화되어 상기 수조, 제1 위어 영역(162) 및 제1 트랩웨이 부분(164)의 괴어있는 물이 대략 0.475리터가 된다(도 21 참조). 상기 제1 트랩웨이 부분(164)은 하방향으로 기울어진 제2 트랩웨이 부분(166)으로 이어지고, 이것은 도 21에 나타나 있듯이, 대략 30°의 각도로 상기 보울을 향하게 된다. 제2 위어 영역(168)이 상기 제2 트랩웨이 부분(166)의 방출 단부(169)에 제공된다. 상기 트랩웨이(40)는 제3 트랩웨이 부분(170)에서 상방향으로 경사지고, 상기 제3 트랩웨이 부분은 일반적으로 수직하게 배향되고 하방향으로 매달린 제4 트랩웨이 부분(172)에 연결되며, 제4 트랩웨이 부분은 하수 라인(31)에 연결된다. 바람직한 실시예에서, 상기 변기 보울(20) 및 트랩웨이(40)는 대략 1.9리터의 물을 저장한다.

본 발명의 이점들 중 하나에 따르면, 상기 트랩웨이(40)는 그것의 전체 길이를 따라서 단면적의 감소가 없다. 바람직한 일 실시예에서, 상기 트랩웨이의 각각의 단면들은 그것의 전체 길이를 따라서 대략 2.5인치의 직경을 갖는다. 결과적으로, 트랩웨이(40)는 단면적의 감소가 없기 때문에 직경이 2 ½" 미만인 오물은 트랩웨이를 막히게 하지 않으면서 그것을 통과할 수 있다. 따라서, 어떠한 오물이 상기 트랩웨이(40) 안으로 들어가는 경우, 상기 트랩웨이(40)이 단면적의 감소가 없기 때문에 상기 오물은 상기 트랩웨이를 통과한다. 본 발명의 변기(10)에서 어떠한 막힘이 발생한다면, 수조에서 막힘이 발생할 것이고, 케이블이나 배관공의 도움 없이는 용이하게 없애질 수 없다. 더욱이, 상기 트랩웨이의 직경 감소가 없기 때문에 내막힘 케이블이 용이하게 통과할 수 있다. 따라서, 상기 트랩웨이 디자인은 우수한 오물 제거 용량을 제공한다. 게다가, 이러한 트랩웨이 디자인은 4.2리터/초의 하수 라인 안으로의 방출률을 제공한다.

따라서, 이러한 변기의 사이클 당 전체 물 사용량은 5.7리터인데, 4.5리터는 플러시에 들어가고 1.2리터는 리필에 사용된다. 플러시 작동 후에 상기 수조 내 맑은 잔류 물의 양은 0.7리터이다.

도 22-24는 도 1-3의 것과 유사한 플러싱 작동을 달성하는 본 발명의 교시에 따른 변기의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 이러한 실시예에서, 플러시 물은 상기 림 채널(24a)을 통하여 흐르고(화살표 H로 표시), 천이 통로(22a)로부터 방출된 후에는 플러시 물이 상기 제트 채널(29a)을 통하여 반대 방향으로 흐른다(화살표 I로 표시). 플러시 물 통로들이 이러한 방식으로 지향되더라도, 수압 손실은 최소화된다.

도 25는 본 발명에 따른 변기용 다른 물 흐름 통로를 나타낸 도면으로서, 물 흐름이 동일한 방향(화살표 J 및 K 참조)으로 상기 림 채널(24b) 및 직접 제트 채널(29b) 안으로 안내된다. 이러한 실시예에서, 천이 통로(22b)의 일 부분(176)은 플라스틱 삽입물로 형성된다.

도 26 및 27은 상기 천이 통로 및 직접 제트 통로가 적어도 부분적으로 180과 같은, 플라스틱 삽입물로 형성되는 것을 나타낸 도면이다. 제1 홀(182)이 상기 플라스틱 삽입물(180) 안에 제공되어 플러시 물이 상기 림 채널(24)로 향하게 된다. 제2 홀(184)이 상기 삽입물(180)의 단부에 제공되어 플러시 물이 상기 보울의 베이스 안으로 안내될 수 있다. 도 28의 물 흐름 통로에서 보이 듯이, 수압 손실은 상기 밸브 입구(110)로부터 상기 보울 주위의 상기 제트 채널(29)의 입구(184)로 제트 물을 전달하도록 평활한 채널, 상기 플라스틱 삽입물(180)을 제공함으로써 감소된다. 이러한 평활한 비난류는 도 28의 물 흐름 통로 내에서 발생하는 더 많은 난류와 비교하여 플라스틱, 고무 또는 일부 다른 재료의 삽입물을 이용함으로써 강화된다. 상기 삽입물을 마무리된 차이나 변기 안에 설치함으로써, 제조가 보다 쉬워질 뿐만 아니라 보다 효율적이고 더 저렴한 조립체가 얻어진다.

따라서, 상술한 이유들 때문에, 변기가 현존하는 변기들과 비교하여 보다 큰 에너지 스루풋을 달성하게 디자인되었으며, 이로써 상기 변기 보울로부터 오물을 제거하는데 더 많은 플러시 물 에너지를 제공할 수 있다. 추가로, 상기 변기는 플러시 레버의 최소 "홀드-다운" 지속 시간을 1초로 하고 최대 물 사용량을 1.6 갤런(1.6리터)/플러시로 명령하고 있는 정부기관의 요구들을 만족시킨다. 더욱이, 본 발명의 변기는 플러시 물의 흐름 용량 및 흐름 특성들을 강화시키며 대략 2.5초에 완료되는 플러싱 작동을 제공한다(도 29 참조). 또한, 상기 변기의 트랩웨이 디자인은 막힘 가능성을 감소시킨다.

본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위 및 다양한 변형 및 변경은 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (39)

1. 변기 보울 및 상기 변기 보울의 바닥으로부터 하수 라인까지 연장되는 트랩웨이를 구비하되, 상기 변기 보울이 그것의 상부 주변 부분을 따라서 림 채널을 구비하는 변기 보울 조립체와;

   상기 변기 보울로부터 상기 하수 라인으로 사이퍼닝을 개시하는데 사용되는 물을 함유하며, 각각의 플러시 작동 후에 새로운 플러시 물로 상기 변기 보울을 채우는, 상기 변기 보울 조립체 위에 배치된 물 탱크를 포함하며,

   상기 플러시 물이 비대칭이고 단방향인 흐름 통로에서 상기 변기 보울 조립체의 림 채널을 통과하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
2. 제1항에 있어서, 상기 림 파트는 상기 림 채널의 주변을 따라 고르게 분포된 복수의 림 개구들을 갖는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
3. 제2항에 있어서, 상기 각각의 림 개구들은 대략 7/32"의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
4. 제2항에 있어서, 상기 복수의 림 개구들을 통과하는 플러시 물이 상기 변기 보울의 전체 주변을 미리 적시는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
5. 제1항에 있어서, 상기 트랩웨이는 그것의 전체 길이를 따라 대략 2.5"까지의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
6. 제1항에 있어서, 상기 플러시 물이 대략 2.5초 안에 상기 변기 보울로부터 비워지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
7. 제1항에 있어서, 상기 물 탱크로부터 상기 변기 보울 안으로 플러시 물을 향하게 하는 물 통로 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
8. 제7항에 있어서, 상기 물 통로 커넥터가 상기 물 탱크 및 상기 변기 보울 간의 물 흐름을 가교하는 방출 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
9. 제8항에 있어서, 상기 물 탱크는 방사상 포트를 가지는 밸브 입구로 형성된 플러시 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
10. 제1항에 있어서, 상기 림 채널은 강한 소용돌이 작용을 생성하는 두 개의 물 스트림으로 플러시 물을 직접 상기 변기 보울 안에 방출하는 한 쌍의 물방출 슬롯들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
11. 제10항에 있어서, 상기 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 제1 슬롯은 상기 림 채널 주위의 중간쯤에 제공되며, 상기 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 제2 슬롯은 상기 림 채널의 말단 부분에서 상기 변기 보울의 후방 부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1 물방출 슬롯은 대략 3" x 5/8"의 면적을 가지며, 상기 제2 물방출 슬롯은 대략 4" x 1"의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
13. 제11항에 있어서, 상기 림 채널로부터 물이 방출될 때 물 스트림이 무제한 유지되도록 평활하게 기울어진 벽 가장자리가 상기 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 제2 슬롯에서 상기 림 채널의 말단에 제공되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
14. 제1항에 있어서, 상기 림 채널은 강한 소용돌이 작용을 생성하는 집중된 스트림으로 플러시 물을 상기 변기 보울에 직접 방출하는 물방출 개구들의 제1 및 제2 세트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
15. 제1항에 있어서, 물방출 개구들의 상기 제1 세트는 상기 림 채널 주위의 중간쯤에 제공되며, 물방출 개구들의 상기 제2 세트는 상기 림 채널의 말단 부분에서 상기 변기 보울의 후방 부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
16. 제15항에 있어서, 3개의 물방출 개구들이 물방출 개구들의 상기 제1 및 제2 세트들의 각각에 제공되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
17. 제15항에 있어서, 물방출 슬릿이 물방출 개구들의 상기 제2 세트의 마지막 물방출 개구 다음에 상기 림 채널의 말단 부분 안에 제공되며, 상기 림 채널로부터 물이 방출될 때 물 스트림이 무제한 유지되도록 상기 슬릿이 상기 림 채널의 수직 단부 벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
18. 제1항에 있어서, 상기 변기 보울 및 상기 트랩웨이가 대략 1.9ℓ의 물을 저장하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
19. 제1항에 있어서, 상기 변기 보울의 사이펀 제트 개구 부분 안으로 직접 플러시 물을 전달하기 위한 직접 제트 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
20. 제19항에 있어서, 상기 직접 제트 채널이 적어도 플라스틱 삽입물의 파트에 형성되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
21. 변기 보울 및 상기 변기 보울의 바닥으로부터 하수 라인까지 연장되는 트랩웨이를 구비한 변기 보울 조립체와;

    상기 변기 보울로부터 상기 하수 라인으로 사이퍼닝을 개시하는데 사용되는 물을 함유하고 각각의 플러시 작동 후에 새로운 플러시 물로 상기 변기 보울을 채우는, 상기 변기 보울 조립체 위에 배치된 물 탱크; 및

    천이 통로와, 상기 변기 보울의 베이스 부분 안으로 직접 플러시 물을 공급하는 직접 물 제트 채널 및 상기 변기 보울에서 강한 소용돌이 작용을 생성하기 위해서 집중된 물 스트림으로 상기 변기 보울 안에 직접 플러시 물을 방출하는 한 쌍의 물방출 슬롯들을 구비한 림 채널을 포함하는 물 통로 조립체를 포함하며,

    상기 천이 통로가 상기 물 탱크로부터 상기 림 채널 및 상기 직접 물 제트 채널 모두로 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
22. 제21항에 있어서, 상기 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 제1 슬롯은 상기 림 채널의 전방 부분에 제공되고, 상기 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 제2 슬롯은 상기 림 채널의 후방 단부 부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
23. 제22항에 있어서, 상기 제1 물방출 슬롯은 대략 3" x 5/8"의 면적을 가지며, 상기 제2 물방출 슬롯은 대략 4" x 1"의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
24. 제21항에 있어서, 상기 림 채널이 상기 변기 보울의 상부 주변 부분을 따라 제공되며, 플러시 물이 그 전체 주변을 따라서 비대칭이고 단방향인 통로에서 상기 변기 보울 조립체의 림 채널을 통해 흘러가는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
25. 제24항에 있어서, 상기 림 채널이 상기 림 채널의 주변을 따라서 고르게 분포된 복수의 림 개구들을 가지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
26. 제25항에 있어서, 상기 복수의 림 개구들을 통과하는 플러시 물이 상기 변기 보울의 전체 주변을 미리 적시는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
27. 제24항에 있어서, 상기 플러시 물이 대략 2.5초 안에 상기 변기 보울로부터 비워지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
28. 제21항에 있어서, 상기 천이 통로가 적어도 플라스틱 삽입물의 파트에 형성되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
29. 제21항에 있어서, 상기 직접 물 제트 채널이 적어도 플라스틱 삽입물의 파트에 형성되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
30. 제21항에 있어서, 상기 직접 물 제트 채널이 적어도 고무 삽입물의 파트에 형성되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
31. 제21항에 있어서, 상기 천이 통로는 상기 림 채널 및 상기 직접 물 제트 채널 모두에 상기 플러시 물의 진입을 제공하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
32. 변기 보울 및 상기 변기 보울의 바닥으로부터 하수 라인까지 연장되는 트랩웨이를 구비하되, 상기 변기 보울이 그것의 상부 주변 부분을 따라서 림 채널을 구비하고, 상기 림 채널이 상기 림 채널의 주변을 따라서 고르게 분포된 복수의 림 개구들 및 두 개의 물 스트림으로 상기 보울 안에 직접 물을 보내는 한 쌍의 물방출 슬롯들을 구비하는 변기 보울 조립체와;

    상기 변기 보울로부터 상기 하수 라인으로 사이퍼닝을 개시하는데 사용되는 물을 함유하고 각각의 플러시 작동 후에 새로운 플러시 물로 상기 변기 보울을 채우며, 방사상 입구를 가지는 밸브 입구의 형태로 이루어진 플러시 밸브를 구비한, 상기 변기 보울 조립체 위에 배치된 물 탱크; 및

    천이 통로와, 상기 변기 보울의 베이스 부분 안으로 직접 플러시 물을 공급하는 직접 물 제트 채널 및 상기 변기 보울에서 강한 소용돌이 작용을 생성하기 위해서 집중된 물 스트림으로 상기 변기 보울 안에 직접 플러시 물을 방출하는 한 쌍의 물방출 슬롯들을 구비한 림 채널을 포함하는 물 통로 조립체를 포함하며,

    상기 천이 통로가 상기 물 탱크로부터 상기 림 채널 및 상기 직접 물 제트 채널 모두로 물을 공급하며,

    이로써 상기 플러시 물이 대략 2.5초 안에 상기 변기 보울로부터 비워질 수 있는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
33. 제32항에 있어서, 상기 각각의 림 개구들은 대략 7/32"의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
34. 제32항에 있어서, 상기 복수의 림 개구들을 통과하는 플러시 물이 상기 변기 보울의 전체 주변을 미리 적시는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
35. 제32항에 있어서, 상기 트랩웨이가 그것의 전체 길이를 따라서 대략 2.5"까지의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
36. 제32항에 있어서, 상기 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 제1 슬롯은 상기 림 채널 주위의 중간쯤에 제공되고, 상기 한 쌍의 물방출 슬롯들 중 제2 슬롯은 상기 림 채널의 후방 부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
37. 제36항에 있어서, 상기 제1 물방출 슬롯은 대략 3" x 5/8"의 면적을 가지며, 상기 제2 물방출 슬롯은 대략 4" x 1"의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
38. 제37항에 있어서, 상기 변기 보울 및 상기 트렙웨이는 대략 1.9리터의 물을 저장하는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.
39. 제32항에 있어서, 상기 천이 통로는 대략 3인치의 반경을 가지는 스위프 엘보의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수세식 변기.