KR20220038836A - 소음발생이 저감된 수조가 없는 초절수 및 소리저감형 양변기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수조가 없는 구조를 적용함으로써 변기본체의 내부를 쾌적한 상태로 유지하면서도 용수의 소비를 줄임과 더불어 소음발생이 저감된 수조가 없는 초절수 및 소리저감형 양변기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 수조가 없는 초절수 및 소리저감형 양변기는, 내부에 담수공간부가 형성되고, 상기 담수공간부의 상측 내부둘레를 따라 세정유로가 형성된 변기본체 상기 변기본체의 상측에 회동가능하게 설치된 시트 상기 담수공간부의 하측에 수직방향으로 설치된 배수구조체 상기 배수구조체의 내부에 배치되고, 상기 담수공간부의 하단측에 소통가능하게 연결되며, 하단에 배출구가 형성된 배수연결관 상기 배구연결관의 배출구를 개폐하는 마개를 가진 개폐유닛 상기 시트 측에 설치되어 양변기의 사용상태를 감지하는 감지부 상기 변기본체의 상면 일측에 설치된 오수배출스위치 상기 담수공간부의 세정유로 측에 직접 접속된 세정급수관 상기 세정급수관의 도중에 설치된 급수밸브 및 상기 감지부, 오수배출스위치, 급수밸브, 개폐유닛이 전기적으로 접속되는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소음발생이 저감된 수조가 없는 초절수 및 소리저감형 양변기{Water-saving and sound-reducing toilet without a water tank with reduced noise generation}

본 발명은 양변기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수조가 없는 구조를 적용함으로써 변기본체의 내부를 쾌적한 상태로 유지하면서도 용수의 소비를 줄임과 더불어 소음발생이 저감된 수조가 없는 초절수 및 소리저감형 양변기에 관한 것이다.

양변기라 함은 앉아서 대소변을 보기 위한 서양식 변기로서, 이러한 양변기는 소변 및 대변을 수압에 의해 정화조로 배출하도록 구성되고, 가정이나 업무용 건물 등의 화장실 내에 설치되어 있다. 일반적인 수세식 양변기는 변기 내부에 일정량의 물을 담수하고 있다가 양변기 후방측의 수조로부터 급수가 이루어지면, 이의 수압차이에 따른 사이펀원리에 의해 변기 내부의 배설물을 순간 흡입하여 배출시키는 식으로 수세가 이루어지는 것으로, 변기본체 및 수조로 구성된다. 변기본체의 내부에는 담수공간부가 상방으로 개방되어 형성되고, 담수공간부의 하단측에는 사이펀트랩이 형성되며, 담수공간부의 상단 내측둘레를 따라 세정유로가 형성되어 있다. 세정유로에는 복수의 세정분출구가 형성되고, 이 세정분출구를 통해 용수가 분출되어 변기본체의 담수공간부를 세정하도록 구성된다. 수조의 하단에 변기본체와 소통하는 급수공이 형성되고, 이 급수공에는 마개가 개폐가능하게 설치된다. 그리고, 수조 내의 일측에는 부구가 달린 볼탑이 구비되어 수조의 급수 및 그 양을 조절할 수 있도록 되어 있다. 또한, 마개는 연결체인을 통해 수조의 외부에 장착된 작동레버와 연결되어 작동레버의 회전조작에 의해서 급수공의 개방이 이루어질 수 있도록 되어 있다. 하지만, 종래의 양변기는 수조 내의 많은 물을 변기본체 측으로 급속히 흘려보내고, 이때 발생되는 수압에 의해 변기본체 내부에 담겨진 용변 섞인 오수의 수세가 이루어지는바, 한 번 수세시마다 많은 양의 물이 소비(대략 8~18ℓ)됨으로써, 결국 물의 낭비를 초래하는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 양변기는 용변이 섞인 오수가 굴곡을 이루는 사이펀트랩을 수압에 의해 급속히 통과하여 배출되도록 구성되어 있는바, 수세에 따른 소음발생이 크고, 상기 사이펀트랩이 종종 오물 등(휴지 등)에 의해 막히는 현상이 발생되는 경우가 있었으며, 이의 경우 그 기능이 저하되어 양변기의 사용 자체가 불가능하게 되거나 또는 사이펀트랩을 통해 배출되는 오물이 소정량 역류하여 담수공간부에 깨끗하지 않은(용변이 섞인) 용수가 잔류하는 경우도 있었다. 이런 경우, 재차 수세를 시행하게 됨으로써, 결국 더 많은 양의 물을 소비하게 되는 경우가 발생하여 물의 낭비가 증폭되는 문제가 제기되었다. 또한, 종래에는 변기본체의 내부에 사이펀트랩 형성을 위하여 복잡한 금형을 제작하고, 이 금형에 맞추어서 도기 등의 재질로 변기본체를 제작하여야 하는 바, 그 제작이 어렵고 또한 그에 따른 제작비용이 많이 소요되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 수조가 제거된 단순화된 구조를 구현함으로써 보다 적은 양의 용수(기존 대비 15~20% 정도, 대략 2L)로 오수(대변, 소변을 함유한)를 소음없이 용이하게 배출할 수 있고, 하수량을 감소하여 환경오염을 감소할 수 있으며, 제조단가를 대폭 줄여 경제성을 높인 수조가 없는 초절수 및 소음저감형 양변기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 수조가 제거된 단순화된 구조를 구현함으로써 보다 적은 양의 용수(기존 대비 15~20% 정도, 대략 2L)로 오수(대변, 소변을 함유한)를 소음없이 용이하게 배출할 수 있고, 하수량을 감소하여 환경오염을 감소할 수 있으며, 제조단가를 대폭 줄여 경제성을 높인 수조가 없는 초절수 및 소음저감형 양변기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 본 발명은 미사용시에는 변기본체의 담수공간부에 물이 담수되지 않은 상태를 유지하고, 사용시에만 세정 및 오물의 배출이 이루어지는 수조가 없는 구조를 적용함으로써 그 사이즈를 보다 컴팩트하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 외관을 소비자의 취향에 맞춰 보다 다양하게 디자인할 수 있고, 재료비의 절감을 통한 경제적인 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 배수연결관 및 배수구조체의 수직설치구조를 통해 변기본체의 담수공간부로부터 오수를 직수방향으로 배출함에 따라 소음 또는 역류가 확실하게 차단될 수 있고, 잔류물이 남지 않으며, 기존 양변기는 1회 사용시에 8~12L의 용수가 사용되지만 본 발명은 기존에 비해 15~20% 정도로 대략 2L미만으로 충분히 처리될 수 있고, 상기 수량감소에 따라 하수량을 줄이므로서 환경오염을 감소할 수 있으며, 또한 변기 사용 후 변기본체에 담수가 되어 있지 않아 겨울철 동결의 우려가 없는 장점이 있다. 그리고, 상기 배수구조체의 하단에는 2차 냄새역류방지장치가 설치되고, 상기 2차 냄새역류방지장치에 의해 정화조에서 발생하는 냄새 또는 이물질이 유입되는 것을 서로 상쇄하여 쾌적한 환경이 제공되고, 후속 사용자에게 쾌적한 환경이 제공되는 매우 유용한 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 양변기는 수조가 제거된 변기본체를 포함한다. 변기본체의 내부에는 담수공간부가 곡면진 벽면을 통해 구획되어 형성되고, 담수공간부의 상측 내부둘레를 따라 세정유로가 형성된다. 특히, 본 발명은 변기본체에는 종래의 양변기와 달리 수조가 제거된 구조로 구성됨에 따라 세정유로측에는 세정급수관이 직접 접속된다. 세정급수관은 변기본체를 관통하여 설치되고, 세정급수관에는 외부급수관이 연결되어 외부급수관으로부터 용수가 세정급수관을 통해 세정유로측으로 직접 급수된다. 변기본체의 상면 일측에는 오수배출스위치가 설치되고, 오수배출스위치의 작동에 의해 대변 또는 수변이 함유된 오수가 배출될 수 있다. 세정급수관의 도중에는 급수밸브가 설치되고, 급수밸브는 솔레노이드밸브 등과 같은 전자식 개폐밸브로 구성된다. 이에, 급수밸브의 개폐작동에 의해 세정급수관을 통해 용수가 세정유로 측으로 공급될 수 있다. 그리고, 세정유로에는 복수의 용수분출구가 원주방향으로 형성되고, 용수분출구를 통해 용수가 담수공간부 내로 분출되어 담수공간부를 세정한 후에 일시 채워지거나 오수와 함께 배출될 수 있다. 변기본체의 상측에는 사용자가 앉을 수 있는 시트가 회동가능하게 설치되고, 시트에는 사용자가 대변 또는 소변을 보기 위해 사용함을 감지할 수 있는 감지부가 설치된다. 일 실시예에 따르면, 감지부는 자동 감지센서일 수 있고, 이러한 자동 감지센서의 감지부에 의해 사용자가 대변 또는 소변을 보기 위해 시트위에 앉거나 남성의 경우 소변을 보기 위해 시트를 상향으로 회동시켜 수직으로 세우는 작동 등과 같은 양변기의 사용상태를 자동 감지센서에 의해 자동으로 감지하고 작동할 수 있도록 구성된다. 대안적인 실시예에 따르면, 감지부는 수동 스위치일 수 있고, 이러한 수동 스위치는 사용자가 대변 또는 소변을 보기 전에 수동 스위치를 직접 조작함으로써 양변기의 사용상태를 수동으로 조작하도록 구성될 수도있다. 변기본체의 담수공간부 하측에는 배수구조체가 수직방향으로 배치되고, 배수구조체가 호리병 형상과 같이 곡면형 구조로 형성될 수도 있으며, 또한 배수구조체는 그외 다양한 형상으로 형성될 수도 있다. 특히, 배수구조체는 오수의 배출을 원활하게 하도록 그 하부에 축경부가 형성된 구조로 구성될 수 있다. 배수구조체의 내부에는 배수연결관이 배치되고, 배수연결관은 담수공간부의 하단 측에 소통되게 연결되며, 배수구조체의 하단은 정화조 측에 연결된다. 배수연결관은 담수공간부의 하단 측에 수직방향으로 소통되게 연결됨으로써 담수공간부 내의 오수를 직수방향으로 배출시키도록 구성된다. 배수연결관의 하단에는 배출구가 형성되고, 배수연결관의 배출구에 인접하여 개폐유닛이 설치된다. 개폐유닛은 배수연결관의 배출구를 개폐하는 마개 및 마개를 구동시키는 솔레노이드를 포함한다. 한편, 배수연결관의 배출구는 사선방향으로 경사진 단면구조로 구성되고, 이를 통해 개폐유닛의 마개에 의한 개폐작동이 보다 신속하게 이루어질 수 있으므로 오수의 배출작동이 보다 신속하고 원활하게 이루어질 수 있고, 또한 개폐유닛의 설치, 교체, 수리 등을 매우 간편하게 할 수 있는 장점이 있다. 마개는 힌지부재를 매개로 배수연결관의 일측에 피벗가능하게 설치된다. 마개의 일측에는 힌지부재가 고정되고, 힌지부재는 배수연결관의 일측에 힌지핀에 의해 피벗가능하게 힌지결합되며, 이에 마개와 힌지부재는 힌지핀을 중심으로 피벗작동한다. 일 실시예에 따르면, 솔레노이드는 마개의 외측면과 이에 인접한 배수구조체의 내벽면 사이에 설치되어 마개를 배수연결관의 배출구측으로 편향시키도록 편향력을 부여하는 편향스프링 및 마개를 외측으로 피벗작동시키도록 상기 마개를 일측방향으로 밀어내는 솔레노이드를 포함한다. 편향스프링은 코일부 및 코일부의 양측에서 연장된 한 쌍의 스프링레그를 가진 비틀림스프링로 구성된다. 배수구조체의 일측에는 고정축이 설치되고, 코일부는 배수구조체의 고정축 상에 끼워지며, 일측 스프링레그는 마개의 외측면에 지지되고, 타측 스프링레그는 인접한 배수구조체의 내벽면 측에 지지된다. 이와 달리, 편향스프링은 판스프링 또는 압축스프링 등과 같이 마개를 배수연결관의 배출구측으로 편향시키도록 편향력을 부여하는 다양한 편향부재로 구성될 수도 있다. 이에, 편향스프링은 양변기의 미사용시에 마개를 배수연결관의 배출구측으로 편향시킴으로써 양변기의 미사용시에는 배수연결관의 배출구를 항상 폐쇄하도록 구성된다. 그리고, 힌지부재에 인접한 배수연결관의 일측에는 힌지부재를 피벗시키도록 작동하는 솔레노이드가 설치되고, 솔레노이드의 플런저가 힌지부재를 외측으로 밀어냄에 따라 힌지부재 및 마개가 배수연결관의 배출구로부터 외측으로 피벗작동하여 배수연결관의 배출구가 개방될 수 있다. 이때, 편향스프링은 솔레노이드의 구동에 의해 압축되어 변형되고, 솔레노이드의 작동이 중지되는 경우 편향스프링은 마개를 원위치(폐쇄위치)로 복귀시키도록 편향력을 부여한다. 대안적인 실시예에 따르면, 솔레노이드는 스텝모터 등과 같은 전동모터로 이루어질 수 있고, 이러한 전동모터의 구동에 의해 힌지부재 및 마개가 힌지핀을 중심으로 피벗작동하여 배수연결관의 배출구를 개폐할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 배수구조체 및 배수연결관이 담수공간부의 하부에 수직방향으로 설치됨에 따라 오수를 직수방향으로 배출시킴에 따라 담수공간부로부터 오수의 배출을 매우 신속하고 쾌적하게 수행함으로써 담수공간부 내에 오수가 잔류될 가능성이 최소화될 수 있다. 변기본체의 내부 또는 외부에는 제어유닛이 설치되고, 제어유닛에는 급수밸브, 감지부, 오수배출스위치, 개폐유닛의 솔레노이드 또는 전동모터는 제어유닛 측에 전기적으로 접속된다. 이에 제어유닛은 감지부를 통해 양변기의 사용상태를 감지하고, 이를 통해 용수의 공급을 통한 담수공간부의 세정작동을 수행한 후에 오수배출스위치의 조작신호을 통해 개폐유닛의 개방작동에 의해 오수의 배출작동을 수행할 수 있다. 이상과 같은 본 발명에 의한 양변기의 작동관계를 다음과 같이 상세히 설명한다. 양변기의 미사용시에는 배수연결관의 배출구가 마개에 의해 폐쇄된 상태를 유지하고, 변기본체의 담수공간부 측에는 용수가 채워지지 않는 건조상태를 유지한다. 그리고, 사용자가 대변 또는 소변을 보기 위해 양변기의 시트에 앉거나 시트를 들어올릴 경우, 감지부가 자동으로 양변기의 사용상태를 감지한다. 이렇게 감지부에 의해 양변기의 사용상태가 감지되면, 제어유닛은 급수밸브를 개방시켜 세정유로측으로 용수를 약 5~10초 동안 800cc정도로 공급하고, 이에 용수는 세정유로의 용수분출구를 통해 담수공간부를 세정한 후에 담수공간부 내에 일시 채워진다. 그런 다음에, 양변기의 사용을 완료한 후에 대변 또는 소변이 함유된 오수를 배출하고자 할 경우 오수배출스위치를 조작한다. 오수배출스위치의 조작 신호에 따라 제어유닛이 개폐유닛의 솔레노이드 또는 구동모터를 구동시킴으로써 마개가 힌지부재와 함께 배수연결관의 배출구 외측으로 회동하여 배수연결관의 배출구에서 오수가 배출되고, 급수밸브의 개방에 의해 세정유로의 용수분출구를 통해 약 800cc정도의 용수가 분출되어 담수공간부가 세정되면서 배출된다. 배수연결관의 배출구에서 배출되는 오수는 배수구조체의 하측에 연결된 하수시스템으로 배출된다. 이렇게 오수의 배출이 완료된 후에는 5~10초 후에 개폐유닛의 마개가 원위치로 자동 복귀하여 배수연결관의 배출구가 폐쇄됨으로써 냄새 또는 악취를 확실히 차단할 수 있고, 담수공간부 내에는 용수가 없는 건조상태가 되어 양변기를 쾌적하게 사용할 수 있다. 담수공간부의 외측으로는 담수공간부의 커버가 설치되고, 상기 커버 하단에 배수연결관을 하부에서 끼울 때 상단에 걸림부가 형성되어, 배수연결관을 견고하게 끼우고 오수와 이물질이 걸림부와 배수관 사이에 끼이지 않고 스므스하게 흘러내릴 수 있도록 한 것이다. 한편, 변기본체의 일측벽 및 배수구조체의 일측벽 각각에는 도어가 개별적으로 개폐가능하게 설치되고, 이러한 도어를 통해 개폐유닛 및 배수구조체의 교체 내지 수리 등을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 배수구조체의 하단에는 2차 냄새역류방지장치가 설치될 수 있고, 이러한 2차 냄새역류방지 장치에 의해 정화조 또는 하수구에서 발생하는 냄새 또는 이물질이 유입되는 것을 서로 상쇄할 수 있다. 이와 같은 본 발명은 미사용시에는 담수공간부에 물이 담수되지 않은 상태를 유지함으로서 겨울철 동파를 차단할 수 있고, 사용시에만 세정 및 오물의 배출이 이루어지는 수조가 없는 구조의 변기본체로 구성됨에 따라 그 사이즈를 보다 컴팩트하게 할 수 있을 뿐만 아니라 외관을 소비자의 취향에 맞춰 보다 다양하게 디자인할 수 있고, 재료비의 절감을 통한 경제적인 효과를 얻을 수 있고 협소한 공간에서도 공간에 구애받지 않고 설치와 사용이 용이한 장점이 있다. 또한, 본 발명은 배수연결관 및 배수구조체의 수직설치구조를 통해 변기본체의 담수공간부로 부터 오수를 직수방향으로 배출함에 따라 소음 또는 역류가 확실하게 차단될 수 있고, 잔류물이 남지 않으며, 기존 양변기는 1회 사용시에 6~8L의 용수가 사용되지만 본 발명은 기존에 비해 15~20% 정도로 대략 2L미만으로 충분히 처리될 수 있고, 또한 겨울철 동결의 우려가 없는 장점이 있다. 이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부된 특허청구범위 내에서 다양하게 변형 가능하도록 실시할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 내부에 담수공간부가 형성되고, 상기 담수공간부의 상측 내부둘레를 따라 세정유로가 형성된 변기본체, 상기 변기본체의 상측에 회동가능하게 설치된 시트, 상기 담수공간부의 하측에 수직방향으로 설치된 배수구조체, 상기 배수구조체의 내부에 배치되고, 상기 담수공간부의 하단측에 수직방향으로 소통가능하게 연결되며, 하단에 배출구가 형성된 배수연결관, 상기 배수연결관의 배출구를 개폐하는 마개를 가진 개폐유닛, 상기 시트 측에 설치되어 양변기의 사용상태를 감지하는 감지부, 상기 변기본체의 상면 일측에 설치된 오수배출스위치, 상기 담수공간부의 세정유로 측에 직접 접속된 세정급수관, 상기 세정급수관의 도중에 설치되고, 전자식 개폐밸브로 구성되는 급수밸브 및 상기 감지부, 오수배출스위치, 급수밸브, 개폐유닛이 전기적으로 접속되는 제어유닛을 포함하는 것과, 상기 배수구조체의 하단에는 2차 냄새역류방지장치가 설치되고, 상기 2차 냄새역류방지장치에 의해 정화조에서 발생하는 냄새 또는 이물질이 유입되는 것을 서로 상쇄하는 것을 특징으로 하는 수조가 없는 초절수 및 소리저감형 양변기.