KR20150145030A - 이중 물탱크 구조의 양변기 및 이를 이용한 절수 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급수밸브와 배수관이 구비되어 양변기 보울로 세척수를 배출시키는 물탱크; 상기 배수관을 개폐하는 배수관 마개; 상기 물탱크의 외측에 구비된 핸들의 조작에 의해 상기 배수관 마개가 배수관을 개방시키도록 연동하는 레버; 상기 급수밸브와 회동 가능하게 결합되어 상기 물탱크의 세척수의 수위변화에 따라 승강하는 플로우트를 포함하는 양변기에 있어서, 상기 물탱크의 적어도 일면과 결합되어 있으며, 세면대 또는 샤워기의 수전과 연결되어 있는 배수관으로부터 급수가 유입되며 그 하면에는 상기 물탱크 내부로 세척수를 배출하는 배출홀이 설치되어 있는 보조 물탱크를 더 포함하며, 상기 플로우트는 상기 보조 물탱크의 하부에 위치하며, 그 상면에 고무 마개가 설치되어 상기 물탱크의 세척수의 수위변화에 따라 승강함에 따라 상기 보조 물탱크의 배출홀을 개폐시키는 것을 특징으로 한다.

Description

이중 물탱크 구조의 양변기 및 이를 이용한 절수 시스템{TOILET APPARATUS HAVING DOUBLE WATER TANK AND WATER SAVING SYSTEM USING THE SAME TOILET APPARATUS}

본 발명은 양변기 및 이를 이용한 절수 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 절수를 위한 구조의 양변기 및 이를 이용한 절수 시스템에 관한 것이다.

가정 주택에 구비된 욕실은 일반적으로 샤워시설과 세면대 및 변기가 설치되고, 생활의 편리함을 위해 세면대와 변기가 통상 근접하여 설치되는 구조를 갖는다.

도 1은 종래의 일반적인 변기를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 변기는 화장실의 구석 등에 설치되고, 그 내부에는 배설물을 씻어 내릴 때에 사용되는 세척수가 채워지고, 바닥면의 배수 구멍(2)에 배수 마개(3)를 설치하여 외부에 설치되는 핸들(4)과 연결체인(5)으로 연동되게 설치되어 있으며, 일측으로 내부에 세척수를 공급하는 급수밸브(6)를 설치하여 구성한 물탱크(1)와, 이 물탱크(1)의 하부에는 상기 배수 구멍(2)과 연동되고, 림(7)의 저부에 형성된 다수의 수세공(8) 및 제트구멍(9)에 연동되는 제1 배수로(10)를 형성하고, 세척시 배설물을 배출할 수 있게 굴곡된 제2 배수로(11)는 배수구(12)와 연동되게 구성된 변기로 구성되어 있다.

그러나, 이와 같이 구성되어 있는 종래의 변기에 있어서, 변기 내의 배설물을 세척하기 위해 물탱크(1)의 전면에 설치되는 핸들(4)을 조작하면 이 핸들(4)과 연결되는 연결체인(5)이 화살표 방향으로 상승하므로 물탱크(1)의 바닥면의 배수구멍(2)을 폐쇄하고 있는 배수 마개(3)가 열리게 되어 물탱크(1)의 내부에 있는 세척수는 변기의 제1 배수로(10)를 통과하게 되고, 통과되는 세척수의 일부는 림(70)의 선단부에 설치되는 제트구멍(9)으로 분사되어 제트작용을 하면 변기 내의 배설물과 함께 굴곡된 제2 배수로(11)를 거쳐 배수구(12)를 통해 배출되게 된다. 이 때 상기와 같이 변기 내에 채워져 있던 저장수도 배설물과 함께 화살표 방향으로 배수되는 것이다. 그러나, 이러한 변기는 많은 양의 세척수가 변기 물탱크에 저장된 후 변기 사용 후 하수구로 버려지므로 수도 요금과 수돗물의 생성에 소요되는 막대한 재화가 낭비되는 비경제적인 문제점이 발생되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 오수를 재활용하여 변기의 세척수로 활용하는 변기 및 이를 이용한 시스템이 개발되었다. 이러한 예로, 국내 특허출원 제10-2004-0019120호(세면수를 재활용하는 절수형 변기 물 저장탱크)가 있다. 선행 기술은 도 2에 도시된 바와 같이, 세면대(21)에서 양변기(22)의 물탱크(23)로 필터가 장착된 연결관(24)을 설치한 한편 세면수가 연결관(24)을 통하여 물탱크(23) 안으로 유입되는 위치에 필터(25)를 설치한 구조로서, 세면대(21)에서 사용한 세면수에 포함된 각종 이물질을 필터(25)로 포집하여 어느정도 여과된 세면수를 양변기(22)의 물탱크(23)로 공급하여 세정수로 재활용할 수 있도록 구성되어 있다. 그러나 선행 기술은 세면대에서 물탱크로 설치된 연결관과 물탱크 안에 필터를 장착하여 각종 이물질을 여과 처리하고 있으나, 세면수에서 입자가 작은 이물질(비눗물,때)과 불순물이 필터를 통과하여 물탱크 안으로 유입됨에 따라 물탱크의 내부가 부유되는 이물질에 의해 청결하지 못하고, 오염된 세정수로 인하여 변기를 깨끗하게 세척할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 오염수를 세정하기 위해 필터 등의 부속품이 필요하며 일정 기간이 경과하면 필터를 교체해야만 한다는 점에서 불편하고 비용이 많이 소요된다는 점에서 문제가 있었다.

한편, 일반적으로 사용자들은 욕실의 세면대 또는 샤워기에서 공급되는 물이 온도가 맞지 않는 경우(온욕을 위해 온수를 원할 때 냉수가 나오는 경우 또는 너무 온도가 높은 온수가 나와 바로 씻을 수 없는 경우 등) 그 물을 사용하지 않고 온도가 맞는 물이 나올 때까지 흘려 버리는 경우가 대부분이었다. 따라서, 이렇게 낭비되는 물을 절약하여 수도 요금과 수돗물의 생성에 소요되는 막대한 재화를 절약하는 방법이 모색될 필요가 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에 세면대 또는 샤워기 사용시 낭비되는 깨끗한 물을 변기의 세척수로 활용하는 절수를 유도하고 비용이 절감되는 변기 및 이를 이용한 절수 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 태양은 급수밸브와 배수관이 구비되어 양변기 보울로 세척수를 배출시키는 물탱크; 상기 배수관을 개폐하는 배수관 마개; 상기 물탱크의 외측에 구비된 핸들의 조작에 의해 상기 배수관 마개가 배수관을 개방시키도록 연동하는 레버; 상기 급수밸브와 회동 가능하게 결합되어 상기 물탱크의 세척수의 수위변화에 따라 승강하는 플로우트를 포함하는 양변기에 있어서, 상기 물탱크의 적어도 일면과 결합되어 있으며, 세면대 또는 샤워기의 수전과 연결되어 있는 배수관으로부터 급수가 유입되며 그 하면에는 상기 물탱크 내부로 세척수를 배출하는 배출홀이 설치되어 있는 보조 물탱크를 더 포함하며, 상기 플로우트는 상기 보조 물탱크의 하부에 위치하며, 그 상면에 고무 마개가 설치되어 상기 물탱크의 세척수의 수위변화에 따라 승강함에 따라 상기 보조 물탱크의 배출홀을 개폐시키는 것을 특징으로 하는 이중 물탱크 구조의 양변기를 제공한다. 또한 여기서, 상기 이중 물탱크 구조의 양변기는 상기 보조 물탱크의 상부에 형성된 관통홀을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 태양은 상술한 이중 물탱크 구조의 양변기; 및 토수구와 연결되어 있는 직수로 및 상기 보조 물탱크에 연결되어 있는 상기 배수관과 연결된 수로를 선택적으로 개폐하는 유로전환밸브가 설치되어 있는 수전을 포함하는 세면대 또는 샤워기를 포함하는 절수 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 세면대 또는 샤워기를 사용할 때 사용자가 사용하기에 온도가 맞지 않아 온수가 공급될 때까지 나오는 냉수를 변기의 보조 물탱크에 저장하여 변기의 세척수로 사용함으로써 절수를 유도할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 일반적인 변기의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 2는 오수를 재활용하는 종래의 절수형 변기의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 물탱크 구조의 변기의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절수 시스템의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절수 시스템에 있어서, 유로 전환밸브를 포함하는 수전에서 유로 전환밸브의 작동에 따라 물이 흘러가는 모습을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절수 시스템에 있어서, 유로 전환밸브의 구조를 보여주는 분해 사시도이며, 도 8은 유로 전환밸브의 구성을 보여주는 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 구현예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만, 도면은 본 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것은 아니다.

본 발명은 기술적 사상 및 범위 내에서 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 구현예를 가질 수 있으므로, 본 발명은 기술적 사상 및 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 물탱크 구조의 변기의 구조를 보여주는 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이중 물탱크 구조의 변기는, 급수밸브(110)와 배수관(120)이 구비되어 양변기 보울로 세척수를 배출시키는 물탱크(100); 상기 배수관(120)을 개폐하는 배수관 마개(130); 상기 물탱크(100)의 외측에 구비된 핸들(140)의 조작에 의해 상기 배수관 마개(130)가 배수관(120)을 개방시키도록 연동하는 레버(150); 상기 급수밸브(110)와 회동 가능하게 결합되어 상기 물탱크(100)의 세척수의 수위변화에 따라 승강하는 플로우트(160)를 포함하는 양변기로서, 상기 물탱크(100)의 적어도 내측 일면과 결합되어 있으며, 세면대 또는 샤워기의 수전과 연결되어 있는 배수관(171,172)으로부터 급수가 유입되며 그 하면에는 상기 물탱크 내부로 세척수를 배출하는 배출홀(180)이 설치되어 있는 보조 물탱크(190)를 더 포함하며, 상기 플로우트(160)는 상기 보조 물탱크(190)의 하부에 위치하며, 그 상면에 고무 마개(200)가 설치되어 상기 물탱크(100)의 세척수의 수위변화에 따라 승강함에 따라 상기 보조 물탱크(190)의 배출홀(180)을 개폐시킨다. 이하, 도 3을 참조하여 상기 구성을 보다 상세히 살펴본다. 다만, 급수밸브(110), 배수관(120), 양변기 보울, 물탱크(100), 배수관 마개(130), 레버(150)는 종래의 변기에 구비된 구성이므로 종래 기술과 동일한 내용은 생략하며, 본 발명에서 특징이 되는 보조 물탱크(190) 및 플로우트(160)를 중심으로 살펴본다.

우선, 상기 보조 물탱크(190)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 물탱크(100)의 적어도 내측 일면과 결합된다. 이는 물탱크(100) 내부에 보조 물탱크(190)가 안정적으로 위치하여 세면대 또는 샤워기의 수전에서 낭비되는 물을 저장하고 그 물을 물탱크로 효과적으로 전달하도록 하기 위함이다. 여기서, 결합이란 상기 물탱크(100)의 적어도 내측 일면이 상기 보조 물탱크(190)의 적어도 외측 일면이 되도록 하는 일체형 구성을 의미할 수도 있으며, 상기 물탱크(100)의 적어도 내측 일면과 상기 보조 물탱크(190)의 적어도 외측 일면이 강력한 접합 물질에 의해 접합되는 구성을 의미할 수도 있다.

또한, 상기 보조 물탱크(190)는, 세면대 또는 샤워기에서 공급되는 물이 온도가 맞지 않는 경우 그 물을 전달받아 저장하기 위해, 세면대 또는 샤워기의 수전과 연결되어 있는 배수관(171,172)으로부터 급수가 유입되도록 구성된다. 이를 위해, 보다 구체적으로, 세면대 또는 샤워기의 수전과 연결되어 있는 상기 배수관(120)은 상기 물탱크(100) 및 상기 보조 물탱크(190)를 통과하여, 상기 배수관(120)의 토수구가 상기 보조 물탱크(190)의 내부에 위치하도록 구성된다.

또한, 상기 보조 물탱크(190)는, 상기 배수관(171,172)으로부터 유입되어 저장된 급수를 상기 물탱크(100)로 전달하여 변기의 세척수로 사용하기 위해, 그 하면에 상기 물탱크 내부로 세척수를 배출하는 배출홀(180)이 설치된다. 또한, 보다 효과적으로 배출홀(180)로 물이 빠져 나가도록 하기 위해 상기 보조 물탱크(190)의 하면은 상기 배출홀(180)을 중심으로 물이 수렴되는 구조 즉, 상기 배출홀(180)이 가장 낮은 위치가 되며 가장자리 측으로 갈수록 기울기가 커지는 구조를 가진다.

또한, 상기 보조 물탱크(190)는 그 상부에 관통홀(210)이 더 형성될 수 있다. 이 관통홀(210)은 상기 보조 물탱크(190)에 물이 가득차는 경우 그 물을 상기 물탱크(100)로 보내는 역할을 한다.

다음으로, 상기 플로우트(160)는 상기 물탱크(190)의 세척수의 수위변화에 따라 승강함으로써 상기 보조 물탱크(190)의 배출홀(180)을 개폐하는 역할을 한다. 이를 위해, 그 상면에 고무 마개(200)가 설치되며, 상기 보조 물탱크(190)의 하부에 위치(보다 정확하게는 플로우트 상승에 따라 상기 고무 마개(200)가 상기 보조 물탱크(190)의 배출홀(180)을 막을 수 있게 되는 위치)한다.

상술한 이중 물탱크 구조의 양변기에 따르면, 세면대 또는 샤워기의 수전에서 공급되는 물 중 낭비되는 물을 보조 물탱크에 저장한 후 변기의 세척수로 사용하게 되므로, 종래 오수를 재활용하는 변기와 달리 필터를 사용할 필요가 없고 절수를 하면서도 깨끗한 물로 변기를 세척하게 된다는 효과가 존재한다.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절수 시스템의 구조를 보여주는 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절수 시스템은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 이중 물탱크 구조의 양변기(1000); 및 토수구(도 5 및 6의 220)와 연결되어 있는 직수로(도 5 및 6의 230) 및 상기 보조 물탱크(도 3의 190)에 연결되어 있는 상기 배수관(171, 172)과 연결된 수로(도 5 및 6의 240)를 선택적으로 개폐하는 유로전환밸브(300)가 설치되어 있는 수전을 포함하는 세면대(2000) 또는 샤워기(3000)를 포함한다. 여기서, 유로전환밸브(300)는 공지된 등록실용신안 제0165990호에 기재된 내용을 따른다.

도 5 및 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절수 시스템에 있어서, 유로 전환밸브를 포함하는 수전(세면대 또는 샤워기에 설치된 수전)에서 유로 전환밸브의 작동에 따라 물이 흘러가는 모습을 설명하는 도면이다.도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절수 시스템에 있어서, 유로 전환밸브의 구조를 보여주는 분해 사시도이며, 도 8은 유로 전환밸브의 구성을 보여주는 사시도이다. 참고적으로 유로전환밸브(300) 구조와 관련된 도면인 도 5 내지 도 8은 등록실용신안 제0165990호에 기재된 도면을 참조하였다. 유로전환 밸브의 구조 및 동작원리는 이미 공지되었으나 본 발명의 작동 과정에 대한 이해를 위해 이하 유로 전환 밸브의 구조 및 동작원리에 대해 간단히 서술하겠다.

도 5 내지 도 8을 참조하여 유로전환밸브(300)의 구성을 간단히 설명하면, 유로전환밸브(300)는 수전 내부의 유로(250)와 상기 보조 물탱크(190)와 연결되어 있는 배수관(171,172)과 연결된 수로(240) 및 토수구(220)와 연결된 직수로(230)가 서로 연통되게 형성된 절환밸브안치부(312)에 외면에 다수의 O링(304)을 설치하고 서로 대향하는 연통공(331)을 형성한 밸브본체(303)의 나선부(332)가 체결되도록 한 통상의 유로전환밸브(300)로서, 상기 밸브 본체(303)의 하부에는 다각 형상의 개구(333)를 형성하되, 이 밸브본체(303) 내부에는 상단에 손잡이 연결부(351)를 형성하고 중앙부에는 다수의 O링(304)을 설치하며 하단에는 외면에 나선부(352)를 형성한 작동구(305)를 끼워 설치하고, 이 작동구(305)의 상기 나선부(352)에는 하부에 패킹(361)을 설치한 다각형의 끼움부(363)를 갖는 밀폐구(306) 내면의 나선부(362)가 체결되도록 한다.

도 5, 도 7 및 도 8를 참조하면, 유로전환밸브(300)의 조절손잡이를 회전시키면, 작동구(305)가 회전하면서 이 작동구(305) 하부의 나선부(352)에 내면의 나선부(362)가 체결된 밀폐구(306)는 자연스럽게 하강하여 그 하단의 패킹으로 하여금 수전 내부의 상기 보조 물탱크(190)와 연결되어 있는 배수관(171,172)과 연결된 수로(240)를 밀폐 차단하게 되면서 공급되는 물은 밸브본체(303)와 밀폐구(306)의 패킹 상면 사이의 공간을 통해 밸브본체(303) 내부로 유입되고, 밸브본체(303) 내부로 유입된 물은 그대로 밸브본체(303)의 대향 연통 형성된 연통공(331)을 통해 직수로(230)를 거쳐 토수구(220)로 배출되게 된다. 여기서, 토수구는 세면대에서는 직수 형태로 배출되도록 형성되며, 샤워기에서는 샤워노즐을 통해 샤워수 형태로 배출되도록 형성된다.

또한, 도 6, 도 7 및 도 8를 참조하면, 작동구 선단의 손잡이 연결부(351)에 연결된 손잡이(308)를 반대로 회전시키게 되면, 작동구(305)의 회전에 따라 그 하단의 나선부(352)에 체결 결합된 밀폐구(306)는 다시 상승하면서 그 하단의 패킹으로 하여금 밸브본체(303)와 패킹(361) 사이에 형성되었던 공간부를 폐쇄하게 됨과 동시에 차단하고 있던 상기 보조 물탱크(190)와 연결되어 있는 배수관(171,172)과 연결된 수로(240)를 개방함으로써 유로(250)를 통해 공급되는 물은 밸브본체(303) 내부로의 유입이 차단됨과 동시에 상기 배수관(171,172)과 연결된 수로(240)를 통해 상기 배수관(171,172)으로 공급되게 된다.

이와 같이 상술한, 절수 시스템에 의하면 사용자가 세면대 또는 샤워기에서 공급되는 물이 온도가 맞지 않는 경우(온욕을 위해 온수를 원할 때 냉수가 나오는 경우 또는 너무 온도가 높은 온수가 나와 바로 씻을 수 없는 경우 등) 유로전환밸브를 도 6과 같이 회전하여 그 물을 상기 배수관(171,172)으로 공급하고, 상기 배수관(171,172)을 통해 상기 물은 이중 물탱크 구조의 변기의 세척수로 활용됨으로써 종래에 낭비되었던 물을 절약하여 수도 요금과 수돗물의 생성에 소요되는 막대한 재화를 절약하는 시스템을 제공할 수 있게 된다.

100 물탱크
110 급수밸브
120 배수관
130 배수관 마개
140 핸들
150 래버
160 플로우트
171,172 수전과 연결되어 있는 배수관
180 배출홀
190 보조 물탱크
200 고무 마개
210 관통홀
220 토수구
230 토수구와 연결되어 있는 직수로
240 배수관과 연결되어 있는 수로
250 수전과 연결된 유로
300 유로전환밸브
303 밸브 본체
304 O링
305 작동구
306 밀폐구
331 연통공
332 나선부
333 개구
351 손잡이 연결부
352,362 나선부
361 패킹
363 끼움부

Claims (3)

1. 급수밸브(110)와 배수관(120)이 구비되어 양변기 보울로 세척수를 배출시키는 물탱크(100); 상기 배수관(120)을 개폐하는 배수관 마개(130); 상기 물탱크(100)의 외측에 구비된 핸들(140)의 조작에 의해 상기 배수관 마개(130)가 배수관(120)을 개방시키도록 연동하는 레버(150); 상기 급수밸브(110)와 회동 가능하게 결합되어 상기 물탱크(100)의 세척수의 수위변화에 따라 승강하는 플로우트(160)를 포함하는 양변기에 있어서,
   상기 물탱크(100)의 적어도 일면과 결합되어 있으며, 세면대 또는 샤워기의 수전과 연결되어 있는 배수관(171,172)으로부터 급수가 유입되며 그 하면에는 상기 물탱크 내부로 세척수를 배출하는 배출홀(180)이 설치되어 있는 보조 물탱크(190)를 더 포함하며,
   상기 플로우트(160)는 상기 보조 물탱크(190)의 하부에 위치하며, 그 상면에 고무 마개(200)가 설치되어 상기 물탱크(100)의 세척수의 수위변화에 따라 승강함에 따라 상기 보조 물탱크(190)의 배출홀(180)을 개폐시키는 것을 특징으로 하는 이중 물탱크 구조의 양변기(1000).
2. 청구항 1에 있어서, 상기 보조 물탱크(190)의 상부에 형성된 관통홀(210)을 더 포함하는 이중 물탱크 구조의 양변기(1000).
3. 청구항 1에 따른 이중 물탱크 구조의 양변기(1000); 및
   토수구(220)와 연결되어 있는 직수로(230) 및 상기 보조 물탱크(190)에 연결되어 있는 상기 배수관과 연결된 수로(240)를 선택적으로 개폐하는 유로전환밸브(300)가 설치되어 있는 수전(400)을 포함하는 세면대(2000) 또는 샤워기(3000)를 포함하는 절수 시스템.

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