KR20150094699A - 소변기 스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예들은 돔 형태의 소변기 스크린을 제공한다. 바람직한 실시예들에서, 상기 소변기 스크린은 허브, 상기 허브로부터 하부 방향으로 반경 방향으로 배열된 복수의 스포크, 및 상기 스포크에 의해 지지되는 복수의 동심 링을 포함한다. 또한, 소변기 스크린 상에 유체가 축적되는 것을 차단하는 조성도 기술된다.

Description

소변기 스크린{URINAL SCREEN}

본 특허출원은 2013년 3월 15일에 출원된 미국 실용신안출원번호 13/836,788호, 및 2012년 12월 12일에 출원된 미국 가특허출원번호 61/736,201호를 기초로 우선권을 주장하고 있다. 이 두 미국 출원은 둘 다 본 명세서에서 참조문헌으로 인용된다.

본 발명의 실시예들은 소변기 매트 및 스크린에 관한 것이다. 몇몇 실시예들에서, 소변기 매트 및 스크린은 향기가 날 수도 있다. 추가적인 실시예들은 소변기 매트 및 스크린을 형성하는 데 사용되는 조성에 관한 것이다.

소변기는 종종 화장실에 사용된다. 현재 세정 소변기(flushing urinal)가 남자 화장실에 흔하게 제공되지만, 물 및 에너지를 절약하기 위해 비-세정(또는 "무수(waterless)") 소변기가 점점 더 대중적으로 늘어나고 있다.

불행하게도, 소변기는 다수의 단점을 가진다. 소변 또는 물 외에 소변기 내에 물질, 가령, 껌 또는 담배꽁초가 쌓여서(deposit) 소변이 배출되는 것을 막을 수 있거나 혹은 소변기가 세척될 때까지 외관적으로 보기 싫을 수 있다. 이는 특히 배출물이 수거 및 처리 영역으로 바로 이동할 수 있는 비-세정 소변기에서 문제가 된다. 상기 영역에 소변이 아닌 폐기물(non-urine waste)이 축적되면, 소변기의 기능이 저하되어, 소변기, 수거 및 처리 영역, 그리고 임의의 관련 배관 영역을 더 빈번하게 세척할 필요가 생긴다.

또한, 소변기는 소변이 사용자에게 잠재적으로 "물튀김(splashback)" 문제가 발생할 소지가 있다. 여기에는 소변기의 각도 및 강성 표면(hard surface)을 포함하여 다수의 이유가 있을 수 있다. 소변기 배출부에서 사용자가 볼 수 있는 높이(level)까지 물이 차오르게 되면(retention), 소변이 물의 풀(pool)에 부딪힐 때 물튀김이 발생할 수 있다.

이런 이슈들과 그 밖의 이슈들에 대한 다수의 해결책들이 제안되었다. 가장 일반적인 해결책은 "소변기 매트(urinal mat)" 또는 단순히 "스크린(screen)"으로 알려져 있는 "소변기 스크린(urinal screen)"을 사용하는 것이다. 가장 단순한 형태로서, 보통 원형 또는 거의 원형인 평평한 폴리머 시트(sheet) 속의 소변기 스크린이 제공되는데, 이러한 소변기 스크린은 스크린을 통해 배출부 안으로 소변이 흐를 수 있게 하기에 충분히 크지만 그 밖의 폐기물이 통과하는 것을 차단하기에는 충분히 작은 하나 또는 그 이상의 홀(hole)들을 포함한다. 몇몇 경우에서, 시트는 냄새제거 블록(deodorant block)을 포함하는 중앙 하우징을 포함한다. 이러한 냄새제거 블록은 계면활성제(surfactant) 또는 킬레이트제(chealating agent)를 포함할 수 있다. 소변기 스크린은 대부분의 소변기의 배출 영역(drain area) 위로 연장되지만, 일반적으로는 배출부가 커버(cover)를 가진 경우에는 배출부 옆에 위치된다.

소변기 스크린의 한 예가 미국 특허번호 8,007,707호에 도시되어 있다. 상기 특허 8,007,707호는 에틸비닐 아세테이트의 평평한 폴리머 시트에 대해 기술하고 있다. 또한, 상기 특허 8,007,707호에 따르면, 시트는 향기 재료(fragrance material)로 채워져 있다. 또한, 특허 8,007,707호의 스크린은 스크린으로부터 돌출되는 복수의 수직 돌출부를 포함한다. 특허 8,007,707호에 따르면, 이러한 돌출부들은 스크린의 표면적을 증가시켜 소변 흐름을 분산시켜 물튀김을 방지하거나 줄인다. 불행히도, 특허 8,007,707호에 기술된 것과 같이, 이러한 종류의 스크린은 뜨려는(float) 경향을 가진다. 따라서, 이러한 종류의 스크린은 물이 차 있는 소변기에서 사용할 때에는 불만족스러운데, 그 이유는 스크린이 제자리로부터 위로 올라가거나 씻겨져서 쓰레기(debris)가 배출부 내로 유입될 수 있기 때문이다. 게다가, 돌출부에 의해 제공된 이점들은 커다란 평평한 물튀김 표면 영역이 있다는 것을 고려하면 증명된 것도 아니다.

특허 8,007,707호에 도시된 스크린과 이들과 비슷한 스크린은 소변을 버리지(shed) 않기 때문에 보통 불만족스럽다. 이와 반대로, 소변은 스크린 내의 홀들 사이에서 평평한 표면 위에 머무를 수 있거나 또는 홀들에 의해 생성된 메니스커스(meniscus) 내에 위치될 수 있다. 서서히 증발하는 소변은 심한 악취를 생성하며 점차 축적물이 쌓여서 홀을 막히게 하여 소변이 적절하게 흐르는 것을 간섭하고 문제를 악화시킬 수 있다. 또한, 스크린 위 또는 메니스커스 내에 머무르는 소변에 의해 박테리아 및 곰팡이 성장이 촉진될 수 있다. 이 문제는 무수 소변기 경우에 특히 문제가 되는데, 그 이유는 세정 작용(flushing action)이 없으면 내부에 머무르는 임의의 소변이 증발될 때까지 계속하여 유지되기 때문이다.

소변기 스크린의 또 다른 예는 미국 특허번호 6,920,648호에 도시된다. 상기 특허 6,920,648호는 중앙 개구(central opening)가 있는 가요성의 세그먼트형 지지 베이스 및 냄새제거 블록을 포함하는 중앙의 올라간 하우징을 포함하는 스크린을 기술하고 있다. 이 스크린은 메니스커스 내에 소변을 유지하는 다수의 슬롯을 포함한다. 게다가, 상기 특허 6,920,648호의 스크린의 평평한 상측 표면은 물튀김을 줄이는 대신 물튀김을 더 많이 유발할 수 있다.

위에서 논의된 단점들 중 하나 또는 그 이상의 단점 없이, 경제적인 소변기 스크린을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 물론, 위에서 언급한 단점들 중 하나 또는 그 이상의 단점을 해결하기 위한 기능을 가진 장치가 하기 청구항의 범위 내에 있어야 할 필요는 없다.

본 발명의 실시예들은 소변기 스크린을 제공한다. 바람직한 실시예에서, 상기 스크린은 중앙 허브, 상기 중앙 허브로부터 하부 방향 및 반경 방향으로 연장되는 복수의 스포크, 및 스포크들에 의해 지지되는 복수의 동심 링(concentric ring)을 포함하는 돔 형태의 스크린이다. 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어가 "돔(dome)"이지만, 본 발명의 일반적인 소변기 스크린에는 평평한 바닥 표면이 없으며 따라서 수학적인 관점에서 "구형 캡(spherical cap)"으로서 보다 정확하게 지칭될 수 있다는 것을 유의해야 한다.

몇몇 실시예들에서, 링 및/또는 스포크의 상측 표면(top surface)은 평평할 수 있다. 그 외의 다른 실시예들에서, 상기 상측 표면은 윤곽 형태로 구성될 수 있다(contoured). 또 다른 실시예들에서, 스포크 및/또는 링들은 각도(angular point)를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예들은 본 명세서에 기술된 디자인 뿐만 아니라 또 다른 디자인의 소변기 스크린을 제작하기 위해 사용가능한 조성(composition)을 제공하는 것이다. 이러한 조성은 폴리머 스크린의 소수성(hydrophobicity)을 증가시키고 따라서 스크린에 의해 소변이 머무르는 것을 줄이는 재료를 포함한다.

첨부도면은 본 발명의 몇몇 양태들을 기술한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 예시이다. 도면에서:
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 상부도, 바닥도, 기울어진 상부도 및 기울어진 바닥도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 상부도, 기울어진 상부도 및 측면도이다. 상기 실시예는 톱니형 링, 외부 링을 지나 연장되는 오목한 하측면을 가진 구부러졌지만 연속적인 스포크, 및 둥근 허브를 포함한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 측면도, 바닥도 및 상부도이다. 상기 실시예에서, 스포크는 불연속적이며 중앙 허브는 도 2의 실시예에 도시된 것보다 더 작다.
도 4는 직경에 대한 높이의 비율이 상이한 3개의 비슷한 실시예의 상부도, 기울어진 상부도, 및 측면도이다. 도 4에 제공된 도면들은 단지 대표적인 것으로서 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 각각의 경우, 스크린의 직경은 약 150 mm이지만 이는 단지 대표적인 직경이다.
도 5는 3개의 상이한 실시예의 상부도 및 기울어진 측면도이다. 도 5에 도시된 각각의 실시예는 상이한 허브 디자인을 가진다. 또한 이 실시예들은 외부 링에서 끝나는 스포크를 가진다.
도 6은 리브의 바닥 중앙에서 드립 라인을 상세하게 도시한 도면이다.
도 7은 스크린으로부터 소변 흐름을 보조하기 위해 최외측 링에 상이하게 부착된 본 발명의 다수의 실시예들을 도시한다. 이 실시예들은, 좌측으로부터 우측으로, 최외측 링의 바닥과 외부 주위로 배열된 다수의 개별 돌출부, 윤곽 형태의 불규칙한 바닥을 가진 최외측 링, 및 최외측 링의 바닥 위에 커다랗고 규칙적인 톱니부를 포함한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예의 기울어진 상부도이다.
도 9는 도 8에 도시된 실시예의 바닥도이다.
도 10은 도 8에 도시된 실시예의 측면도이다.
도 11-14는 본 발명의 스크린의 특징 및 추가적인 실시예를 도시한다.
본 발명이 특정의 바람직한 실시예들에 관해 기술되었지만, 이 실시예들에만 제한하려는 것이 아니다. 그 반대로, 본 발명의 개념과 범위 내에 포함되고 하기 청구범위에 포함되는 모든 대안예, 개선예, 및 균등예들을 모두 다루기 위한 것이다.

본 발명의 실시예들은 소변기 스크린을 제공한다. 소변기 스크린은 밑에서 상세하게 기술되는 것과 같이 조성 및/또는 형태에 관해 하나 또는 그 이상의 혜택이 있는 양태를 가질 수 있다.

I. 조성

본 발명의 실시예들은 통상 폴리머 또는 폴리머들, 가령, 이들에만 제한되지는 않지만, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 아크릴릭 폴리머, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 나일론, 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 및 이들의 혼합물 또는 코폴리머로 제작된다. 바람직한 실시예에서, 소변기 스크린은 비닐 아세테이트와 에틸렌의 코폴리머인 EVA로 제작된다.

본 발명에 사용되는 EVA는 예를 들어, 10,000 돌턴 내지 100,000 돌턴 범위, 보다 바람직하게는 22,000 내지 87,000 돌턴 범위에 있는 분자량을 가질 수 있다. 이는 스크린이 향기로 채워지는 가능성 및 내구성을 제공하는데, 향기는 시간이 지남에 따라 방출된다. EVA 스크린은 통상 프레스 몰딩(press molding)에 의해 형성되지만, 스크린의 형성 방법이 최종 스크린의 성질에 필수적인 것은 아니다.

몇몇 실시예들에서, EVA는 향기와 융합된다(infused). 이것은, 예를 들어, 일정량의 향기와 함께 EVA 비드(bead)를 가열시킨 뒤, 비드 및 향기를 냉각시킴으로써 구현된다. 비드, 향기, 및 그 외의 다른 첨가제는, 열을 제공하여, 회전 드럼 믹서(rotary drum mixer)에 의한 교반(agitation)을 통해 조합된다. 향기는 5 내지 40중량%, 20 내지 40중량%, 30 내지 40중량%, 5 내지 10중량%, 5 내지 20중량%, 5 내지 30중량%, 그리고 5 내지 35중량%로 변하는 폴리머 내로 삽입될 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 향기는 약 1중량%, 약 10중량%, 약 20중량%, 약 25중량%, 약 30중량%, 약 35중량%, 또는 약 40중량%의 폴리머 내로 삽입된다.

당업자라면, 본 발명의 실시예들에 하나 또는 그 이상의 향기가 사용될 수 있지만, 본 명세서에 논의된 그 외의 다른 실시예들을 고려해보면, 본 발명의 몇몇 실시예들은 임의의 향기를 반드시 포함할 필요는 없다는 것을 이해할 것이다. 향기를 추가할 필요가 있다면, 미국 식품 의약품국의 연방 규정 코드, 섹션 172.510 및 172.515의 타이틀 21에서 편집된 것들로부터 적절한 향기가 선택될 수 있으며, 상기 연방 규정 코드는 본 명세서에서 참조문헌으로 인용된다. 본 발명에서는, 벤즈알데히드, 페놀, 시나믹 알데히드 및 에스테르, 옥타디엔, 디엔, 시클로헥사디엔, 및 테르펜으로부터 선택된 향기 구성요소(fragrance component)가 사용될 수 있다. 단독으로 사용하거나 또는 그 밖의 향기 물질들과 조합하여 사용하기 위해 향기 오일(Fragrance oil)도 적절하다. 적절한 향기 오일은, 예를 들어 향신유(spice oil), 화정유(flower oil), 및 열매 오일(fruit oil)이다.

그 밖의 향기에는, 이들에만 제한되지는 않지만, 벤질 알콜, 에틸 말톨, 퓨라네올, 1-헥산올, 시스-3-헥센-1-올, 멘톨, 벤즈알데히드, 헥산알, 신남알데히드, 시트랄, 시스-3-헥산올, 푸르푸랄, 네랄, 바닐린, 에틸 아세테이트, 에틸 부타노에이트, 에틸 데카노에이트, 에틸 헥사노에이트, 에틸 옥타노에이트, 헥실 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 메틸 부타노에이트, 메틸 살리실레이트, 펜틸 부타노에이트, 펜틸 펜타노에이트, 소톨론, 스트로베리 알데히드, 프룩톤, 아네톨, 아니솔, 유게놀, 디히드로자스몬, 2-아세틸-1-피롤린, 6-아세틸-2,3,4,5-테트라하이드로피리딘, 감마-데카락톤, 가마-노나락톤, 델타-옥타락톤, 자스민 락톤, 마소이아 락톤, 팜퍼, 시트로넬롤, 리나놀, 네롤, 네롤리돌, 알파-테르피네올, 투욘, 및 티몰이 포함된다.

또한, 실시예들은 악취 제거(odor neutralization)에 대한 원료(ingredient)를 포함할 수도 있다. 이 원료들은 악취를 차단하고, 제거하거나, 및/또는 악취를 인식하는 것을 방지하기 위한 것이다. 적절한 악취-제거 첨가제의 예에는, 예를 들어, 이들에만 제한되지는 않지만, 활성 탄소, 활성 무연탄, 제올라이트, 실리카겔, 및 베이킹 소다가 포함된다.

본 발명의 예는 추가적인 비-향기 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 실시예들에서, 스크린은 스크린의 소수성을 증가시키고 친수성을 감소시키도록 구성된 하나 또는 그 이상의 첨가제를 포함한다. 이러한 성질을 변경하면, 소변이 스크린으로부터 멀어지고(move away) 나가는(off) 경향이 커지는데, 이는 저장된 소변의 양이 줄어들어 스크린의 표면이 기울어져 있거나 경사져 있을 때 소변이 보다 쉽게 흘러 나갈 수 있게 하는 "비드(bead)"를 형성하기 때문이다.

이것이 일반적인 세정 소변기(flush urinal)에 제공될 때에는 바람직하지만, 스크린이 무수 소변기(waterless urinal)와 함께 사용될 때 특히 도움이 되는데, 이는 소변이 스포크로부터 흘러 나가 추가적인 작동 없이도 배출부(drain)로 배출되기 때문이다. 소변이 정지되어 있는 시간이 줄어들면 불쾌한 냄새 및 소변 정지에 따른 그 밖의 영향이 줄어든다.

스크린에서 사용되는 EVA 또는 그 외의 다른 폴리머의 친수성을 줄이기 위해 다수의 첨가제가 적합하다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 첨가제에는, 예를 들어, 이들에만 제한되지는 않지만, 실리콘, 실리콘 왁스, 알킬메틸실록산, 및 디메치콘이 포함된다. 스크린 본체 자체에 이러한 첨가제를 첨가하는 것이 다수의 이유로 계면활성제-함유 블록보다 더 우수하다. 예를 들어, 이들은 수명 동안 더 우수하게 사용될 것으로 기대되는데, 그 이유는 일회용 소변기 블록 또는 케이크로부터 기대될 수 있는 것과 같이, 함유된 친수성-감소 제제가 소모되고 배출될 것 같지 않기 때문이다. 둘째로, 스크린은 잠재적으로 좋지 못한 계면활성제 또는 킬레이트제(chealating agent)를 자연환경에 배출할 필요 없이 물(따라서 소변)을 버릴 수(shed) 있으며, 종래의 블록 또는 케이크로는 자연환경에 배출된다.

원하는 특성을 가진 특정 스크린에 따라, 그 외의 다른 다양한 첨가제, 가령, 착색제가 상이한 실시예에 첨가될 수 있다. 또한, 가소제가 본 발명의 실시예들에 사용되는 폴리머 재료에 첨가될 수도 있다. 이들은 예를 들어, 글리세린의 디에틸 프탈레이트 및 트리-아세틱 애시드 에스테르를 포함할 수 있다.

II. 형태

본 발명의 실시예들은 다수의 바람직한 양태를 제공하는 하나 또는 그 이상의 방법들로 형태가 형성될 수 있다. 도 1을 보면, 본 발명의 특히 바람직한 한 실시예가 도시되어 있다. 도 1이 단일의 스크린 내에 다수의 바람직한 양태를 포함하지만, 당업자라면 본 명세서에 기술된 다수의 이점들이 단독으로 사용될 수도 있거나 그 외의 다른 양태들 중 몇몇 양태들과 조합하여 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 1은 복수의 스포크(3)가 달려 있는 중앙 허브(1)를 포함하는 소변기 스크린을 도시한다. 이 스포크들은 복수의 동심 링(5)을 지지한다. 스포크들이 상기 실시예에서는 허브로부터 하부 방향으로 구부러진 상태로 도시되기 때문에, 상기 링들은 허브에 대해 상이한 경사 각도로 배열된다. 링과 스포크의 조합은 소변이 이동할 수 있는 복수의 공동(void)을 형성한다. 이는 실질적으로 소변 흐름이 배출되게 도와주는 메니스커스(meniscus)를 형성하지 않고도 구현된다.

도 1에 도시된 돔(dome) 형태의 소변기 스크린은 다수의 이점을 제공한다. 우선, 스크린의 실질적인 부분이 경사짐으로써, 스크린이 소변기 배출부(urinal drain) 내에 함유되어 있는 임의의 물의 수면 위에 떠다니는 것을 방지하는데 도움이 된다. 이는 그 외의 다른 스크린, 특히, 수면이 충분히 높이 올라왔을 때 배출부 내에 함유된 물의 수면 위에 떠다닐 수 있는 그 밖의 EVA 스크린과는 상이하다. 이는 쓰레기(debris)가 스크린 밑으로 흘러 들어가 배출부 안으로 배출될 수 있게 한다.

떠다니는 데 저항하는 스크린의 기능은 허브 내에 있는 폴리머에 의해 제공된 중량에 의해 보조된다. 게다가, 허브가 그 중에서도 가장 깊은 배출 물 위에 머무르게 되는(오직 소변기의 오작동을 통해서만 야기되는) 경향을 가지기 때문에, 스크린 내에 포함되는 임의의 향기를 위한 일정한 증발 경로(evaporative route)를 제공한다.

돔형 스크린은 그 외의 다른 현저한 이점을 제공한다. 예를 들어, 돔형 스크린은 스크린이 돌출된 배출 커버(drain cover)를 가진 소변기 배출부 위에 배열되게 하는 공간을 제공한다. 이는 통상 소변기 내에 수평으로 배열되고 장식 측면을 제외하고는 기능이 현저하지 못한 종래의 평평한 스크린과 현저하게 상이하다.

놀랍게도, 스크린이 EVA로 구성될 때 EVA의 상대적 가요성(relative flexibility)에도 불구하고 스크린이 돔 형태를 유지할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 이에 따라 스크린이 상대적으로 견고한 형태를 가질 수 있게 하여, 쓰레기가 소변기 배출부 내에 유입될 수 있게 할 수도 있는 변형을 방지한다. 스크린이 변형될 수 있지만, 보통, 힘을 거의 들이지 않고도 변형-전 형태(pre-deformed shape)로 돌아올 수 있다. 이는 "반-강성(semi-rigid)"으로 지칭될 수 있으며 기존의 일반적인 스크린과는 현저하게 대조되는 성질로서, 기존의 일반적인 스크린은 보통 자유롭게 구부러져서 소변기가 배열되는 소변기 바닥의 형태에 대략적으로 일치하며(roughly adopt) 돔 형태를 유지할 수 없다.

또한, 돔형 스크린은 물튀김(splashback)을 상당히 방지한다. 이는 다수의 요소들이 예상치 않게 바람직한 조합으로 작동하는 결과이다. 우선, 돔 형태는 소변이 소변 풀(urine pool)에 다다르기 전에 흐를 수 있는 상당한 공동(void)을 생성한다. 이는 배출부를 보호하기 위한 스크린 기능을 포함하지 않고도 종래의 스크린보다 더 개방된 영역을 생성한다. 혹시라도 흐름이 반사되면(reflected), 돔의 한 구성요소(component)에 다다르며 소변이 튀지 않고 머무르게 될 것이다. 두 번째로, 굽어진 돔형 스크린은 소변 흐름에 대해 일반적으로 수직이며 평평하고 반사되는 표면을 생성하여 물튀김이 잘 되는 종래의 스크린과 현저하게 상이하다. 평평한 스크린은 종종 물튀김을 억제하기 위해 다수의 헤어(hair)-유사 또는 핀(pin)-유사 요소들을 사용하는데, 불행히도, 이 때문에 쓰레기도 모이게 되어 보기가 안 좋아진다. 또한, 소변도 많이 모여져서 냄새 문제도 발생한다.

돔의 높이와 곡률은 변경될 수 있다. 통상, 돔의 직경에 대한 돔의 높이의 비율은 약 1:4이지만, 이 범위 내에서의 상당한 변화도 가능하다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 돔의 직경에 대한 돔의 높이의 비율은 1:2-1:8, 1:2-1:6, 1:2-1:4, 1:4-1:6, 1:4-1:8, 또는 1:6-1:8 사이이다. 도 4는 각각 상이한 직경에 대한 높이 비율을 가진 본 발명의 3개의 서로 다른 실시예들을 도시한다. 이 실시예들은 예를 들어, 금속 소변기 배출부의 유무 또는 소변기의 크기에 따라 상이한 적용 용도를 가질 수 있다.

또한, 스크린의 스포크 및 링 디자인은 메니스커스의 형성을 피하는데 현저한 이점을 제공한다. 동심 원의 높이가 변경됨으로써, 메니스커스가 형성되려 하지 않고 기울어지는 공동이 생성된다. 임의의 메니스커스가 생성될 수 있음을 고려해 봐도, 기울어진 공동은 수명이 짧게 된다.

메니스커스의 형성은 링과 스포크 상에서 곡률 또는 각도를 사용함으로써 추가로 차단된다. 몇몇 실시예들에서, 스포크는 피크형 상부(peaked top)를 가진다. 그 외의 다른 실시예들에서, 링들은 스포크의 피크(peak) 또는 윤곽(contour) 외에도 또는 스포크의 피크 또는 윤곽에 대한 대안으로서 피크형 또는 윤곽형 상부(contoured top)를 가진다. 링과 스포크의 상부 및 바닥은 둘 다 피크형 또는 윤곽형으로 형성될 수 있다.

링 또는 스포크의 상부가 피크형으로 형성될 때, 더 많은 좁다란 피크 각도(peak angle)가 소변을 버리는(shedding) 데 있어 보다 더 효율적이 되는 경향이 있지만, 각도가 너무 커지면 스크린의 물튀김-방지(anti-splashback) 이점이 줄어든다. 각도가 더 날카로워지면(acute angle) 스크린을 통과하는 소변의 흐름이 더욱 효율적이 되는데, 통상 상기 각도는 물튀김이 발생하는 평평한 표면과 배출 사이에서 균형이 맞게 된다(balanced).

상부 각도 또는 곡률 외에도, 스포크는 스포크의 방향에 대해 평행하거나 또는 거의 평행하게 배열되는 스포크의 바닥 위에 하나 또는 그 이상의 리지(ridge)를 가질 수 있다. 이러한 리지들은 소변이 스크린의 바닥으로부터 나와 배출부 내로 들어가도록 안내하는데(direct) 도움을 준다. 링 및/또는 스포크의 에지(edge), 바람직하게는 말단 에지(terminal edge)가 스캘럽 형태(scalloped) 또는 톱니 형태로(serrated) 구성될 수 있다. 이에 따라 스크린 상에 함유되는 소변의 양이 추가로 줄어들 수 있다. 이러한 톱니부는 각각의 스포크 또는 링 내로 임의의 특정 길이가 연장될 필요가 없지만, 1% 내지 25%만큼 링 안으로 연장되는 것이 일반적이다. 각각의 링 또는 스포크의 하나 또는 양쪽 면 위에 위치들이 있다. 도 2에 샘플 톱니부가 도시된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같이, 각각의 스포크의 하측면(underside)은 스포크의 길이의 부분을 따라 혹은 전체 길이를 따라 오목할 수 있다.

스포크는 도 5의 실시예들에 도시된 것과 같이 최외측 링(outermost ring) 위에서 끝날 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 예를 들어, 도 1과 2 및 그 외의 다른 도면에 도시된 것과 같이, 스포크는 최외측 링의 외주(circumference)를 지나 연장될 수 있다. 이에 따라, 소변 흐름에 도움이 되고 소변기 표면과 스크린의 바닥 사이에서 소변 흐름을 조절할 수 있어서 바닥 링이 소변기의 바닥 위에 직접적으로 정지되는 것이 방지된다.

흐름을 향상시키기 위하여 추가적인 특징부(feature)들이 하나 또는 그 이상의 링의 하측면 위에 포함될 수 있다. 통상, 이들은 마지막 링의 하측면 위에 위치된다. 도 7은 링 바닥을 위한 다수의 추가적인 선택사항들을 보여준다. 도 7에서 제일 외쪽 칼럼은 최외측 링의 바닥 및 외측면 주위에 배열된 다수의 개별 돌출부(protrusion)를 보여준다. 도 7에서 가운데 칼럼은 윤곽 형태의 불규칙적인 바닥을 가진 최외측 링을 보여준다. 도 7의 제일 오른쪽 칼럼은 최외측 링의 바닥 상의 커다랗고 규칙적인 톱니부를 보여준다.

스포크는 소변이 배출부 내에 쌓이는(deposit) 것을 촉진하고(hasten) 스크린으로부터 소변을 제거하는 것을 개선하는 추가적인 특징부들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 스포크의 바닥은 "드립 라인(drip line)"을 포함할 수 있다. 통상 각각의 리브의 바닥 중앙에 위치되는 이 드립 라인은 소변이 스크린의 중앙으로부터 배출되는 흐름을 안내하는데 도움을 준다. 도 6은 이러한 요소를 상세하게 보여준다.

도 1에 "중앙 허브"로서 기술되고 도시되었지만, 이것이 본 발명의 실시예들의 중앙 요소를 위한 오직 하나의 구조물은 아니다. 대안예, 가령, 소변 흐름을 위한 홀이 있는 중앙 허브, 둥근 중앙 허브, 및 평평한 중앙 허브가 도 5에 도시된다.

본 발명의 스크린에 의해 제공된 다수의 이점들로 인해, 스크린 상에 머무르는 소변의 양이 현저하게 줄어들 수 있으며, 세정 및 비-세정 소변기 둘 모두에 현저한 이점을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 1-10%, 1-5%, 2-4%, 또는 약 4%의 양으로 원래 중량에 대해 소변을 함유할 수 있다.

본 발명의 실시예들이 돔 또는 구형 캡 형태를 가진 것으로 기술되었지만, 스포크가 똑같은 길이를 가지지 않는 경우 링은 타원형일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 콘(cone) 형태로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들이 직원뿔(right circular cone)을 형성하지만, 이것이 오직 허용되는 형태가 될 필요는 없다. 링은 본 발명의 모든 실시예들에서 동심 구조일 필요는 없다. 몇몇 실시예들에서, 링은 한 면 위에서는 원형이고 다른 면 위에서는 평평하게 구성되어, 스크린이 평평한 뒷면(back) 및 짧은 배출 영역을 가진 소변기 내에 적절하게 배치될 수 있게 한다.

도 1에 도시된 스포크가 선형이며 중앙 허브로부터 연속적으로 구성되지만, 몇몇 실시예들에서 스포크는 선형일 필요가 없다는 사실을 이해할 수 있을 것이다. 몇몇 실시예들에서는 스포크가 연속적이지 않다. 몇몇 실시예들에서, 스포크는 선형이지도 않고 연속적이지도 않다. 예를 들어, 도 2는 연속적이지만 단부에서는 선형이 아닌 스포크를 도시한다.

도 3은 스포크가 중앙 허브로부터 최종 링의 단부까지 연속적으로 반경 방향으로(radiate) 연장되지 않는 실시예를 도시한다. 대신, 각각의 링은 일련의 더 작은 스포크에 의해 그 다음 링에 연결된다. 상기 실시예에서, 서로 스포크가 지그재그로 배열되는(stagger) 기능은 링들 사이에 공동이 나란하게 정렬되는(alignment) 것을 방지하여, 소변 흐름이 증가하여 소변이 머무를 가능성을 추가로 줄일 수 있다.

실시예

당업자가 본 발명을 이해하는데 도움을 주기 위하여 하기 실시예가 제공된다. 하지만, 청구항의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 발명의 스크린의 바람직한 실시예가 도 8-10에 도시된다. 도 8은 중앙 허브, 둥근 링, 및 불연속 스포크를 가진 스크린의 기울어진 상부도를 도시한다. 각각의 링의 폭은 링을 따라 변경되어, 스포크와 링 사이에 불규칙적으로 형태가 형성된 공동이 생성될 수 있게 한다. 도 9에 도시된 것과 같이, 각각의 링의 하측면은 오목하게 형성된다. 측면도인 도 10은 최외측 링이 바닥 에지에서 기다랗고 규칙적인 톱니부를 포함하여, 소변의 이송과 제거를 보조하는 것을 보여준다. 몇 번의 시행착오 뒤에, 본 발명의 스크린의 형태와 구성요소에 비해 종래 기술의 소변기 스크린은 유체에서 원래 중량의 평균 24%가 함유되는 반면, 본 발명의 스크린은 오직 4%가 함유되는 사실을 밝혀냈다.

물론, 당업자라면, 본 발명의 이점으로 인해, 본 명세서에 기술된 주된 주제에 대한 변형예 및 대안예를 이해할 수 있을 것이다. 하기 청구범위는 청구항의 개념과 범위 내에 있는 재료들을 포함한다.

Claims (20)

1. - 중앙 허브;
   - 상기 중앙 허브로부터 하부 방향으로 연장되고 외부 방향으로 달려 있는(depending) 복수의 스포크; 및
   - 복수의 동심 링을 포함하며,
   상기 링들은 중앙 허브 주위의 중앙에 위치되고, 상기 링들은 복수의 스포크에 의해 지지되며, 스포크와 링들은 반-강성의 돔 형태를 형성하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
2. 제1항에 있어서, 상기 중앙 허브는 원형, 구형, 환형, 정사각형, 장사방형, 또는 반구형인 것을 특징으로 소변기 스크린.
3. 제1항에 있어서, 상기 소변기 스크린은 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA)를 포함하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
4. 제3항에 있어서, 상기 소변기 스크린은 디메치콘 및 실리콘으로 구성된 그룹의 하나 이상의 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
5. 제4항에 있어서, 하나 이상의 향기(fragrance)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
6. 제3항에 있어서, 하나 이상의 향기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 스포크 및 복수의 동심 링은 콘(cone)의 프레임워크(framework)를 형성하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 스포크 및 복수의 동심 링은 구형 캡의 프레임워크를 형성하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
9. 제1항에 있어서, 상기 스포크는 똑같은 길이를 가지는 것을 특징으로 소변기 스크린.
10. 제1항에 있어서, 상기 스포크는 각각 상측 표면을 가지며, 하나 이상의 스포크의 상측 표면은 피크 형태로 구성되는 것을 특징으로 소변기 스크린.
11. 제1항에 있어서, 상기 스포크는 각각 상측 표면을 가지며, 하나 이상의 스포크의 상측 표면은 윤곽 형태로 구성되는 것을 특징으로 소변기 스크린.
12. 제1항에 있어서, 상기 스포크는 각각 바닥 표면을 가지며, 하나 이상의 스포크의 바닥 표면은 윤곽 형태로 구성되는 것을 특징으로 소변기 스크린.
13. 제1항에 있어서, 상기 링은 각각 상측 표면을 가지며, 하나 이상의 링의 상측 표면은 피크 형태로 구성되는 것을 특징으로 소변기 스크린.
14. 제1항에 있어서, 상기 링은 각각 바닥 표면을 가지며, 하나 이상의 링의 바닥 표면은 윤곽형, 톱니형으로 구성되거나, 또는 복수의 수직 돌출부와 함께 배열되는 것을 특징으로 소변기 스크린.
15. 제1항에 있어서, 상기 링은 각각 원형의 횡단면을 가지는 것을 특징으로 소변기 스크린.
16. 제1항에 있어서, 상기 스포크는 각각 바닥 표면을 가지며, 하나 이상의 스포크의 바닥 표면은 상기 스포크의 길이를 따라 선형 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 소변기 스크린.
17. 제1항에 있어서, 상기 링과 스포크 중 하나 이상은 하나 이상의 에지 위에서 톱니 형태로 구성되는 것을 특징으로 소변기 스크린.
18. 디메치콘, 알킬메틸실록산, 및 실리콘으로 구성된 그룹의 하나 이상의 부재와 EVA를 포함하는 소변기 스크린.
19. 제18항에 있어서, 하나 이상의 향기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 소변기 스크린.
20. 디메치콘, 알킬메틸실록산, 및 실리콘으로 구성된 그룹의 하나 이상의 부재를 포함하는 소변기 스크린.

Images