KR20190130346A - 배수 트랩 가변이 가능한 절수형 좌변기 - Google Patents

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한지원
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웅진코웨이 주식회사
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Abstract

좌변기를 제공한다. 본 출원의 실시예에 따른 좌변기는 좌변기 내부에 구비되는 보울(bowl)(110), 상기 보울(110)의 하단에 연결되는 배수관(120), 상기 보울(110)로 유입된 오물이 배출되는 배출관(140), 상기 배수관(120) 및 상기 배출관(140) 사이에 구비되는 자바라 호스 형상의 배수 트랩(130), 상기 배수 트랩(130)과 하나 이상의 로프(161, 162)를 통해 연결되고, 상기 배수 트랩(130)을 이동시키는 제1 구동 장치(150)를 포함할 수 있다.

Description

배수 트랩 가변이 가능한 절수형 좌변기{WATER SAVING TOILET SEAT WITH VARIABLE DRAIN TRAP}
본 출원은 배수 트랩 가변이 가능한 절수형 좌변기에 관한 것이다.
좌변기의 배수 트랩은 일반적으로, 트랩 내부에 물이 항상 고여 있는 구간을 만들어 하수도로부터 올라오는 악취와 가스를 차단하고, 그와 동시에 사이펀 작용에 필요한 사이펀 언덕을 제공하여 오물을 한번에 힘차게 내보내는 역할을 하는 부분이다.
하지만, 기존의 고정식 배수 트랩은 오물을 하수도로 배출시키기 위하여 많은 양의 물을 사용하여야 한다는 단점이 있었고, 이러한 단점을 해소하고자 가변식 배수 트랩이 적용된 좌변기가 개발되어 왔다.
종래 기술로서, 한국공개특허문헌 제10-2013-0031199호 및 일본 공개특허공보 특개2017-40058호는, 모터 회전에 의한 가변식 배수 트랩이 적용된 좌변기를 개시하나, 이들에 적용된 모터는 양방향 회전을 통해 배수 트랩을 가변시키는 기술에 관한 것으로, 모터에 과부하가 걸리며 그에 따라 잦은 고장이 발생하였다. 또한, 이들에 적용된 구조는 복잡하여 좌변기 제조 단가 상승이라는 문제점을 초래하였다.
한국공개특허문헌 제10-2013-0031199호 (2013.03.28) 일본공개특허문헌 특개2017-40058호 (2017.02.23)
본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구체적으로, 풀리-로프를 이용한 배수 트랩 가변 및 링크 로드 연결 구조를 이용한 배수 트랩 가변이 가능한 절수형 좌변기에 관한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 출원의 일 실시예는, 좌변기 내부에 구비되는 보울(bowl)(110), 상기 보울(110)의 하단에 연결되는 배수관(120), 상기 보울(110)로 유입된 오물이 배출되는 배출관(140), 상기 배수관(120) 및 상기 배출관(140) 사이에 구비되는 자바라 호스 형상의 배수 트랩(130), 상기 배수 트랩(130)과 하나 이상의 로프(161, 162)를 통해 연결되고, 상기 배수 트랩(130)을 이동시키는 제1 구동 장치(150)를 포함하는, 좌변기를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 배수 트랩(130)의 일단(131)은 상기 배수관(120)과 연통되어 고정되어 있으며, 상기 배수 트랩(130)의 타단(132)이 이동할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배수 트랩(130)의 일단(131)에는 상기 배수관(120)과 연통하는 유입구(131a)가 형성되며, 타단(132)에는 배출구(132a)가 형성되고, 상기 배수 트랩(130)의 타단(132)은 하측을 향함으로써 상기 배출구(132a)가 상기 배출관(140)과 연통되거나, 상측을 향함으로써 상기 배출구(132a)가 상기 배출관(140)과 연통되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배수 트랩(130)의 하측에는 소정의 무게를 가져 상기 배수 트랩(130)의 움직임을 가이드하는 무게추(133)가 장착될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배수 트랩(130)의 타단(132)에는 상기 타단(132)의 외측을 커버하는 연결 캡(134)이 장착되고, 상기 하나 이상의 로프(161, 162)는 상기 연결 캡(134)에 연결되어 상기 배수 트랩(130)을 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 구동 장치(150)는, 제1 모터(151) 및 상기 제1 모터(151)의 회전축에 장착되는 풀리(152)를 포함하며, 상기 하나 이상의 로프(161, 162)는 상기 제1 모터(151)의 회전에 의해 상기 풀리(152)에 와인딩되거나 언와인딩될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 좌변기 상측면에는 상기 풀리(152)의 회전축과 연결되어 상기 풀리(152)를 회전시키는 레버(153)가 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배수(130)의 타단(132)에 연결되는 하나 이상의 링크 로드(170) 및 상기 하나 이상의 링크 로드(170)를 구동시키는 제2 구동 장치(180)를 더 포함하며, 상기 제2 구동 장치(180)는, 시계 방향 또는 반시계 방향의 일방향으로만 회전하는 제2 모터(181) 및 상기 제2 모터(181)의 회전축에 장착되는 캠(182)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하나 이상의 링크 로드(170)는, 상기 캠(182)에 장착되는 제1 링크 로드(171) 및 상기 제1 링크 로드(171)와 소정 각도를 이루면서 상기 제1 링크 로드(171) 및 상기 배수 트랩(130)의 타단(132)을 연결하는 제2 링크 로드(172)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 링크 로드(171)는 상기 캠(182)의 회전축으로부터 일정 거리 이격되어 상기 캠(182)에 장착될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 구동 장치(150) 및 상기 제2 구동 장치(180) 중 하나 이상은, 상기 좌변기의 시트(200) 내에 구비된 센서(201)의 동작을 감지하거나, 상기 좌변기에 구비된 레버(153)의 동작에 의해 회전할 수 있다.
본 출원에 따르면, 평시에는 좌변기의 보울이 하수도와 연통되지 않아 악취가 올라오는 것을 방지할 수 있으며, 물 내림 동작을 감지할때만 보울이 하수도와 연통되도록 하여 절수를 이룰 수 있다.
또한, 로프-풀리, 로드-캠 연결 구조를 이용하여 비교적 간단하게 배수 트랩을 이동시켜 절수를 이룰 수 있다.
또한, 물 내림 버튼 입력 또는 센서의 감지에 의한 자동 물 내림뿐만 아니라, 레버 조작에 의한 수동 물 내림도 가능하다는 장점을 갖는다.
또한, 모터가 일방향으로만 회전하여 절수를 이룰 수 있음에 따라, 기존의 양방향 회전하여 배수 트랩을 가변시키는 장치에 비하여 모터의 내구성이 향상된다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 좌변기의 전체적인 사시도이다.
도 2는 본 출원의 제1 실시예에 따른 좌변기로서, 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3 및 4는 본 출원의 제1 실시예에 따른 좌변기로서, 배수 트랩(130)의 이동을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 출원의 제2 실시예에 따른 좌변기로서, 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 6 및 7은 본 출원의 제2 실시예에 따른 좌변기로서, 배수 트랩(130)의 이동을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 출원의 실시예에 따른 좌변기를 개략적으로 설명한다. 본 출원의 실시예에 따른 좌변기는 변좌(100), 시트(200), 커버(300) 및 조작부(400)를 포함한다.
변좌(100)는 좌변기의 본체로서, 도기 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 사용자는 변좌(100) 내부에 오목하게 형성된 보울(bowl)(110)로 용변을 볼 수 있으며, 보울(110)로 유입된 오물은 배수관(120), 배수 트랩(130) 및 배출관(140)을 거쳐 하수도로 배출된다. 이에 대하여서는 후술하도록 한다.
시트(200)는 변좌(100)의 상측에 회전 가능하도록 장착된다. 착석 시 편안함을 느낄 수 있도록 쿠션 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자의 착석 또는 그 자체의 회동을 감지하도록 별도의 압력 센서 등의 센서(201)가 구비될 수 있다.
커버(300)는 시트(200)에 대해 회전 가능하도록 커버(200)의 후방에 장착된다.
조작부(400)는 변좌(100)의 우측 또는 좌측에 설치되는 부분으로, 조작부(400)에 구비된 버튼을 입력하면 물 내림 기능, 비데 기능, 세정 기능, 건조 기능 등이 활성화된다. 이를 위하여, 본 출원의 실시예에 따른 좌변기는 비데 기능을 위한 비데 노즐(미도시), 세정 기능을 위한 세정 노즐(미도시), 건조 기능을 위한 건조 덕트(미도시)가 더 구비될 수 있다. 조작부(400)에 물 내림 기능 버튼이 구비되는 대신 좌변기 측면에 물 내림을 위한 별도의 레버(153)가 더 형성될 수도 있음은 물론이다.
다음, 도 2 내지 4를 참조하여 본 출원의 제1 실시예에 따른 좌변기를 구체적으로 설명한다. 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이며, 도 3 및 4는 배수 트랩(130)의 이동을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
사용자는 시트(200)에 착좌 또는 변좌(100) 전방에 기립하여 보울(110)에 용변을 보게 된다. 보울(110)은 일정량의 물을 수용할 수 있는 형상이면 어느 것이든 제한되지 않는다.
보울(110)의 하단에는 그와 연결되는 배수관(120)이 형성된다. 그리고, 좌변기의 하단에는 하수도와 연통하는 배출관(140)이 형성되어 연결되어 있다. 보울(110)로 유입된 용변은 배출관(140)을 통하여 하수도로 배출된다.
배수관(120)과 배출관(140) 사이에는 소정의 공간(190)이 형성되는데, 이 공간(190)에는 일단(131)이 배수관(120)에 고정되고, 타단(132)이 선택적으로 배출관(140)에 연통하는 배수 트랩(130)이 구비된다. 구체적으로, 배수 트랩(130)의 일단(131)에는 배수관(120)과 연통하는 유입구(131a)가 형성되고, 타단(132)에는 배출관(140)과 연통할 수 있는 배출구(132a)가 형성된다.
배수 트랩(130)의 타단(132)은 평시에는 상방을 향함으로써(이를 제1 위치라 명명한다), 보울(110)에 일정량의 물이 고이게 하며, 하수도와 배출관(140)으로부터 올라오는 악취가 보울(110) 내로 유입되는 것을 방지한다.
사용자가 조작부(400)에 구비된 물 내림 버튼을 입력하거나, 좌변기에 구비된 레버(153)의 조작 또는 시트(200)에 구비된 센서(201)가 작동할 때에는, 배수 트랩(130)의 타단(132)이 하방을 향함으로써(이를 제2 위치라 명명한다) 배수관(120)과 배출관(140)이 서로 연통되도록 한다. 이로 인하여, 보울(110)에 위치한 물과 오물이 그 무게에 의해 배수관(120), 배수 트랩(130) 및 배출관(140)을 거쳐 하수도로 배출되게 된다.
배수 트랩(130)은 탄성 재질로 이루어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 탄성 재질의 자바라 호스 형상을 가질 수 있다. 여기서 자바라 호스 형상이란, 전체적으로 호스 형상을 가지며, 다수의 주름을 가져 신축 및 굴곡이 자유자재로 이루어질 수 있는 형상을 의미한다.
배수 트랩(130)의 타단(132)의 이동은 제1 모터(151) 및 풀리(152)를 포함하는 제1 구동 장치(150)에 의해 이루어질 수 있다.
이를 구체적으로 설명한다. 배수 트랩(130)의 타단(132)에는 타단(132)의 외측을 커버하는 연결 캡(134)이 형성된다.
풀리(152)에는 하나 이상의 로프(161, 162)가 와인딩되어 있는데, 이 하나 이상의 로프(161, 162)의 말단 각각은 배수 트랩(130)의 연결 캡(134)과 연결된다.
따라서, 풀리(152)의 회전축에 장착된 제1 모터(151)가 회전하게 되면, 풀리(152) 또한 회전하게 되고, 이로 인하여 하나 이상의 로프(161, 162)가 풀리(152)에 대해 와인딩되거나 언와인딩되어 이에 연결된 배수 트랩(130)을 이동시킬 수 있는 것이다.
즉, 도 4에 나타난 바와 같이, 하나 이상의 로프(161, 162)가 언와인딩되는 쪽으로 제1 모터(151)가 회전하는 경우 배수 트랩(130)은 하측을 향하는 방향으로 이동하게 되며, 와인딩되는 쪽으로 제1 모터(151)가 회전하는 경우 배수 트랩(130)은 상측을 향하는 방향으로 이동하게 된다.
하나 이상의 로프(161, 162)가 와인딩되는 쪽으로 제1 모터(151)가 회전하는 경우, 배수 트랩(130)을 끌어올리게 되어 상측을 향하는 방향으로 이동하는 것을 쉽게 이해할 수 있다.
하나 이상의 로프(161, 162)가 언와인딩되는 쪽으로 제1 모터(151)가 회전함으로써 배수 트랩(130)이 하측을 향하는 방향으로 이동하는 것을 가이드 하기 위해, 배수 트랩(130)의 하측, 보다 구체적으로 타단(132)에 근접한 배수 트랩(130)의 하측에는 소정의 무게를 가지는 무게추(133)가 장착된다. 따라서, 로프(161, 162)가 언와인딩되는 경우 배수 트랩(130)이 무게추(133)로 인하여 자중에 의해 하측을 향하는 방향으로 이동할 수 있게 된다.
사용자가 조작부(400)에 구비된 물 내림 버튼을 입력하거나, 좌변기에 구비된 레버(153)의 조작 또는 시트(200)에 구비된 센서(201)가 작동할 때에 배수 트랩(130)의 타단(132)이 하방을 향하도록 이동함을 전술한 바 있다.
여기서, 제1 구동 장치(150)는 조작부(400) 및 센서(201)와 전기적으로 연결되어, 이들의 작동에 의해 구동될 수 있으며, 좌변기 측면에 구비된 레버(153)는 풀리(152)의 회전축 또는 제1 모터(151)에 연결됨으로써, 사용자가 수동으로 레버(153)를 회전시킴으로써 구동될 수도 있다.
또한, 시트(200)에 구비된 센서(201)에 의한 센싱 이후 소정의 시간이 경과하였을 때도 구동될 수 있다. 센싱 이후 소정의 시간이 경과하였음에도 물 내림 버튼의 작동 또는 레버 작동이 없는 경우, 사용자가 물을 내리지 않고 자리를 이탈하였다고 볼 수 있기 때문이다.
다음으로, 도 5 내지 7을 참조하여 본 출원의 제2 실시예에 따른 좌변기를 구체적으로 설명한다. 도 5는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이며, 도 6 및 7은 배수 트랩(130)의 이동을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
제1 실시예에서는 로프(161, 162)를 연결하여 이를 와인딩시키거나 언와인딩시킴으로써 배수 트랩(130)을 이동시켰으나, 제2 실시예에서는 배수 트랩(130)에 연결되는 하나 이상의 링크 로드(170; 171, 172)를 이용하는 것이 차이점이며, 동일한 부분에 대해서는 전술하였으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
링크 로드(170; 171, 172)는 배수 트랩(130)의 타단(132)에 연결될 수 있으며, 보다 바람직하게는 연결 캡(134)에 연결될 수 있다.
그리고, 링크 로드(170; 171, 172)를 구동시키는 제2 구동 장치(180)를 구비하는데, 도 5 및 6에서는 링크 로드(170; 171, 172)가 제2 구동 장치(180)에 의해 구동되는 것이 도시되나, 제1 구동 장치(150)에 연결되어 구동되는 것도 얼마든지 가능하다.
제2 구동 장치(180)는 제2 모터(181) 및 캠(182)을 포함한다. 제2 모터(181)의 일측에는 캠(182)이 장착되며, 제2 모터(181)의 회전에 의해 발생하는 회전력을 링크 로드(170; 171, 172)에 전달하여, 링크 로드(170; 171, 172)를 직선 왕복 운동하도록 하게 된다.
링크 로드(170; 171, 172)는 일단이 캠(150)에 장착되고, 타단이 배수 트랩(130)의 연결 캡(134)에 연결되어, 제2 모터(181) 회전 시 직선 왕복운동 함으로써 배수 트랩(130)을 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동시키게 된다. 도 5 및 6에서는 링크 로드가 서로 소정의 각도를 이루며 연결되는 제1 링크 로드(171) 및 제2 링크 로드(172)의 2개의 링크 로드를 도시하나, 1개 또는 3개 이상의 개수를 가지는 것도 얼마든지 가능하다.
도 5 및 6에 나타난 바와 같이, 링크 로드(170; 171, 172)는 캠(182)의 회전축(즉, 캠(182)의 중심)에 대해 편향(즉, 캠(182)의 회전축으로부터 일정 거리 이격)되어 장착될 수 있는데, 링크 로드(170; 171, 172)의 길이는 고정되어 있으므로, 캠(182)의 회전에 따라 배수 트랩(130)의 타단(132)이 상방을 향하거나 하방을 향할 수 있는 것이다.
여기서 중요한 점은, 제2 모터(181)가 일방향으로만 회전한다는 점이다. 종래의 배수 트랩 가변 좌변기는 모터가 시계 방향 및 반시계 방향의 양방향으로 회전하여 배수 트랩을 이동시켰으나, 양방향 회전으로 인하여 모터에 많은 부하가 가해졌으며, 잦은 고장이 발생하는 등의 내구성 문제 등의 단점이 존재하였다.
반면, 본 출원의 제2 실시예에 따른 좌변기는 제2 모터(181)가 일방향으로만 회전하여도 배수 트랩(130)의 타단(132)이 제1 위치 및 제2 위치 사이에도 이동 가능하기 때문에 이러한 단점이 해소될 수 있다.
이상, 본 명세서에는 본 출원을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 출원의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 출원의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 변좌
110: 보울
120: 배수관
130: 배수 트랩
131a: 유입구
132a: 배출구
133: 무게추
134: 연결 캡
140: 배출관
150: 제1 구동 장치
151: 제1 모터
152: 풀리
153: 레버
161, 162: 로프
170: 링크 로드
171: 제1 링크 로드
172: 제2 링크 로드
180: 제2 구동 장치
181: 제2 모터
182: 캠
190: 공간
200: 시트
201: 센서
300: 커버
400: 조작부

Claims (11)

  1. 좌변기 내부에 구비되는 보울(bowl)(110);
    상기 보울(110)의 하단에 연결되는 배수관(120);
    상기 보울(110)로 유입된 오물이 배출되는 배출관(140);
    상기 배수관(120) 및 상기 배출관(140) 사이에 구비되는 자바라 호스 형상의 배수 트랩(130);
    상기 배수 트랩(130)과 하나 이상의 로프(161, 162)를 통해 연결되고, 상기 배수 트랩(130)을 이동시키는 제1 구동 장치(150);를 포함하는,
    좌변기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배수 트랩(130)의 일단(131)은 상기 배수관(120)과 연통되어 고정되어 있으며, 상기 배수 트랩(130)의 타단(132)이 이동하는,
    좌변기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배수 트랩(130)의 일단(131)에는 상기 배수관(120)과 연통하는 유입구(131a)가 형성되며, 타단(132)에는 배출구(132a)가 형성되고,
    상기 배수 트랩(130)의 타단(132)은 하측을 향함으로써 상기 배출구(132a)가 상기 배출관(140)과 연통되거나, 상측을 향함으로써 상기 배출구(132a)가 상기 배출관(140)과 연통되지 않는,
    좌변기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 배수 트랩(130)의 하측에는 소정의 무게를 가져 상기 배수 트랩(130)의 움직임을 가이드하는 무게추(133)가 장착되는,
    좌변기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 배수 트랩(130)의 타단(132)에는 상기 타단(132)의 외측을 커버하는 연결 캡(134)이 장착되고,
    상기 하나 이상의 로프(161, 162)는 상기 연결 캡(134)에 연결되어 상기 배수 트랩(130)을 이동시키는,
    좌변기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치(150)는,
    제1 모터(151); 및
    상기 제1 모터(151)의 회전축에 장착되는 풀리(152);를 포함하며,
    상기 하나 이상의 로프(161, 162)는 상기 제1 모터(151)의 회전에 의해 상기 풀리(152)에 와인딩되거나 언와인딩되는,
    좌변기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 좌변기 상측면에는 상기 풀리(152)의 회전축과 연결되어 상기 풀리(152)를 회전시키는 레버(153)가 구비된,
    좌변기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배수(130)의 타단(132)에 연결되는 하나 이상의 링크 로드(170); 및
    상기 하나 이상의 링크 로드(170)를 구동시키는 제2 구동 장치(180);를 더 포함하며,
    상기 제2 구동 장치(180)는,
    시계 방향 또는 반시계 방향의 일방향으로만 회전하는 제2 모터(181);
    상기 제2 모터(181)의 회전축에 장착되는 캠(182);을 포함하는,
    좌변기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 링크 로드(170)는,
    상기 캠(182)에 장착되는 제1 링크 로드(171); 및
    상기 제1 링크 로드(171)와 소정 각도를 이루면서 상기 제1 링크 로드(171) 및 상기 배수 트랩(130)의 타단(132)을 연결하는 제2 링크 로드(172);를 포함하는,
    좌변기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 링크 로드(171)는 상기 캠(182)의 회전축으로부터 일정 거리 이격되어 상기 캠(182)에 장착되는,
    좌변기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치(150) 및 상기 제2 구동 장치(180) 중 하나 이상은, 상기 좌변기의 시트(200) 내에 구비된 센서(201)의 동작을 감지하거나, 상기 좌변기에 구비된 레버(153)의 동작에 의해 회전하는,
    좌변기.
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