WO2010085056A2 - 절수형 양변기 - Google Patents

Abstract

발명은 적은 양의 물을 사용하여 용변을 처리하는 절수형 양변기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양변기의 물탱크 내부에 절수탱크를 구비하고, 물이 배수될때 발생하는 공기의 감압에 의해 사이펀 작용을 촉진시켜 보다 적은 양의 물로도 깨끗하게 오물처리가 가능하도록 하는 절수형 양변기에 관한 것이다. 본 발명은 이중 격벽 사이에 밀폐된 수용공간 및 중앙에 내부수조부가 형성되는 절수탱크를 구비함으로써, 물탱크의 작동레바를 조작하여 물을 내리면 절수탱크 내부의 물만이 배수구를 통해 변기보울의 급수부로 공급되도록 하여, 1회사용되는 양변기의 물소비량을 구비되는 절수탱크의 용량에 따라 절약할 수 있는 효과를 갖는다. 그리고, 절수탱크의 수용공간 상부와 사이펀수로를 연결하는 감압관을 구비함으로써, 절수탱크 수용공간의 물이 빠질 때 수용공간 상부에 감압이 걸리고 그에 연결된 감압관을 통해 사이펀 작용을 촉진시켜, 적은 양의 물을 사용하면서도 용변의 세척효과를 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

절수형 양변기

본 발명은 적은 양의 물을 사용하여 용변을 처리하는 절수형 양변기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양변기의 물탱크 내부에 절수탱크를 구비하고, 물이 배수될때 발생하는 공기의 감압에 의해 사이펀 작용을 촉진시켜 보다 적은 양의 물로도 깨끗하게 오물처리가 가능하도록 하는 절수형 양변기에 관한 것이다.

물은 사람들 뿐만 아니라 각종 생물의 생존에 있어서 없어서는 안될 필수적인 자원이다. 이러한 물은 간단하게는 음료 및 세척수 역할을 하고, 더 나아가서는 산업 및 공업분야 등 다양한 곳에서 여러가지 용도로 유용하게 사용된다.

그러나, 오늘날 전세계적으로 물부족 현상으로 인한 수자원 고갈의 우려가 갈수록 심하되고 있다. 이에 따라 각 국가에서는 사람들에게 물을 절약하여 사용하도록 적극적으로 권고하게 되었으며, 그 결과 절수에 대한 사람들의 인식이 커지게 되어, 물을 절약할 수 있는 여러가지 방안이 다양한 형태로 제시되어 사용되고 있다.

일상생활의 물소비량에서 많은 비중을 차지하는 것 중의 하나가 대소변을 처리할 때 사용되는 변기의 물이다. 일반적으로 가정에서 널리 사용되는 양변기의 경우 변기에 따라 다소 차이가 있기는 하지만 1회사용 때마다 대략 7 ~ 13ℓ의 물이 사용되고 있는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 양변기의 특성에 따라 양변기의 물소비량을 줄이려는 여러 가지 시도가 행하여져 왔으며, 물탱크 안에 벽돌이나 병 등을 넣는 일상적인 방법, 세면대에서 일차적으로 사용한 중수를 다시 사용하는 좌변기, 소비되는 물의 절대량을 중일 수 있도록 배수개폐밸브 등의 부품을 개량한 좌변기가 그 대표적인 절수 방법들이다.

도 1은 종래의 일반적인 양변기의 작용을 보여주는 양변기의 종단 개략도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 양변기(1)는 크게 물탱크(10)와 변기보울(20)로 구성된다.

물탱크(10)에 장착된 작동레바(11)를 조작하여 물을 내리면, 물탱크(10)의 배수구(12)로부터 변기보울(20)의 급수부(22)를 통해 유입된 물은 먼저 사이펀수로(25)를 경유하여 그 말단에 형성된 소직경의 배출공(26)을 통해 정화조로 연결된 배출부(27)로 일부가 빠져나간다.

배출공(26)의 크기가 작기 때문에 사이펀수로(25)에는 물이 차오르게 되고 이후에는 물이 사이펀수로(25) 뿐만 아니라 변기보울(20)의 둘레를 따라 형성된 세척수로(23)로도 흘러 다수의 세척공(24)을 통해 변기보울(20)의 내부면을 따라 흐른 후에 배출부(27)로 흘러간다.

이때, 변기보울(20)의 안에 있던 용변은 사이펀수로(25)를 통과하는 물의 사이펀 작용에 의한 흡입력에 의해 배출부(27)로 빨려나가게 됨으로써 용변이 제거되고, 또한 세척수로(23), 세척공(24) 및 변기보울(20)의 내부면을 따라 흐른 물은 내부면에 묻어있는 이물을 말끔하게 수세하는 한편 변기보울(20) 내에 일정량의 물이 유지되도록 보충해 준다.

변기에 따라 다소 차이가 있기는 하지만, 통상적으로 사이펀수로(25)에 물이 차오르기까지는 약 1.5 ~ 2ℓ가 소요되고, 사이펀 작용으로 용변을 제거하는 데에는 5 ~ 7ℓ의 물이 필요하며, 변기보울(20)의 내부면을 수세하고 일정량의 물을 보충하는 것에는 2 ~ 3ℓ의 물이 필요하게 된다.

그러나, 사용되는 물의 양을 강제적으로 줄이게 되면, 양변기 내부로 내려가는 물의 압력이 떨어지게 되고, 그에 따라 사이펀 작용이 강하게 발생하지 않아 용변이 깨끗하게 제거되는 않는 문제가 있어 근본적인 대책이 되지 못하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물탱크의 작동레바 조작시 절수탱크 내부의 물만이 변기보울의 급수부로 공급되도록 하여, 1회사용되는 양변기의 물소비량을 절약할 수 있고, 절수탱크 수용공간의 물이 배수될 때, 수용공간 상부에 감압이 걸려 그에 따라 사이펀 작용을 촉진시킬 수 있는 절수형 양변기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 물탱크와 변기보울로 구성되는 양변기에 있어서, 이중 격벽으로 이루어져 격벽과 격벽 사이에 수용공간을 가지며, 중앙에 상방이 개방된 내부수조부가 형성되되, 상기 수용공간과 내부수조부 사이의 격벽 하측에는 소정크기의 개구부과 관통형성되고, 상기 내부수조부 저면 중앙에 관통형성되는 배수구가 상기 물탱크의 배수구와 상호 일치되도록 상기 물탱크의 내측에 구비되는 절수탱크와 상기 물탱크 외측의 작동레바에 의해 연동축이 상단의 버튼부를 가압함에 따라, 상호 일치하도록 겹쳐져 형성된 상기 물탱크 및 절수탱크의 배수구를 개폐하는 플러시밸브 및 상단부가 상기 절수탱크의 수용공간 일측 상부에 연결되고, 하단부가 상기 변기보울의 사이펀수로 일측에서 분기되도록 연장형성되는 감압관을 포함하고, 상기 절수탱크의 수용공간은 일정높이까지 물이 채워지고, 그 상방에 공기층이 형성된 상태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절수탱크는 상기 수용공간의 일측 상부에 상기 내부수조부 보다 높도록 단차 형성되는 에어수용부가 구비되어, 상기 감압관의 상단부가 상기 에어수용부 내측으로 연결되어 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 사이펀수로는 하방으로 굴곡되는 "∩" 형상의 제1트랩에 연장되어, 상방으로 다시 굴곡되는 "∪" 형상의 제2트랩이 더 형성되고, 상기 감압관의 하단부가 상기 제1트랩과 제2트랩 사이 부분에서 분기되도록 연장형성되어 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 절수탱크의 개구부는 상기 내부수조부 둘레를 따라 길게 형성되는 장공 형태로 한 개 이상 형성되어 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 절수탱크의 개구부는 상기 내부수조부 둘레를 따라 다수 개의 통공형태로 형성되어 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 절수탱크의 저면에는 상기 배수구 주변으로 한 개 이상의 결합공이 형성되어, 상기 물탱크의 저면에 볼트결합되어 고정되는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 물탱크의 저면과 결합되는 상기 절수탱크 하단의 외측 둘레부에는 밀폐용 패킹이 더 구비되어 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 절수탱크는 도기 또는 합성수지 재질로 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 물탱크 및 절수탱크의 내부에 일정량의 물이 유지되도록 외부 수도공급관에 연결되어, 수위에 따라 물을 공급 및 차단시키는 필밸프;를 더 포함하여 이루어지는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 이중 격벽 사이에 밀폐된 수용공간 및 중앙에 내부수조부가 형성되는 절수탱크를 구비함으로써, 물탱크의 작동레바를 조작하여 물을 내리면 절수탱크 내부의 물만이 배수구를 통해 변기보울의 급수부로 공급되도록 하여, 1회사용되는 양변기의 물소비량을 구비되는 절수탱크의 용량에 따라 절약할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 절수탱크의 수용공간 상부와 사이펀수로를 연결하는 감압관을 구비함으로써, 절수탱크 수용공간의 물이 빠질 때 수용공간 상부에 감압이 걸리고 그에 연결된 감압관을 통해 사이펀 작용을 촉진시켜, 적은 양의 물을 사용하면서도 용변의 세척효과를 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 일반적인 양변기의 작용을 보여주는 양변기의 종단 개략도이다.

도 2는 본 발명에 의한 절수형 양변기의 물탱크 내부 구조를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 작동레바에 의한 플러시밸브 동작 구조를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명에 의한 절수형 양변기의 측단면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 플러시밸브 개폐에 따른 절수탱크 내부의 물이 배수되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 절수탱크 형상 및 결합구조를 나타내는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 양변기 10: 물탱크

20: 변기보울 100: 절수탱크

110: 수용공간 112: 에어수용부

120: 내부수조부 122: 배수구

124: 개구부 126: 결합공

130: 밀폐용 패킹 200: 필밸브

300: 플러시밸브 310: 연동축

400: 감압관 P,P': 격벽

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하고자 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.

본 발명의 절수형 양변기(1)는 크게 물탱크(10)와 변기보울(20)로 구성된다.

물탱크(10)의 내부에는 물이 채워진 상태를 유지하고, 작동레바(11)에 의해 배수구(12)가 개폐되어, 그 하부에 위치되는 변기보울(20)의 급수부(22)를 통해 물이 공급되는 구조를 이룬다.

급수부(22)로 공급된 물은 사이펀수로(25)에 채워지게 되고, 사이펀(Siphon) 작용에 의해 변기보울(20) 내부의 물과 오물이 사이펀수로(25)를 거쳐 한꺼번에 배출부(27)로 빠져나가게 된다.

도 2는 본 발명에 의한 절수형 양변기의 물탱크 내부 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 작동레바에 의한 플러시밸브 동작 구조를 나타내는 도면이다.

도 2, 3에 도시된 바를 참조하면, 본 발명의 절수형 양변기(1)는 절수탱크(100), 필밸브(200), 플러시밸브(300) 및 감압관(400)을 포함하여 이루어진다.

절수탱크(100)는 중앙에 상방이 개방된 내부수조부(120)가 형성되어, 그 내부에 물이 채워지는 용기 형태로, 상기 물탱크(10)의 내측에 구비된다.

상기 절수탱크(100)는 이중 격벽으로 이루어져, 격벽(P)과 격벽(P')사이에 밀폐된 수용공간(110)을 가지되, 상기 수용공간(110)이 내부수조부(120)의 둘레에 위치되는 구조를 이룬다.

상기 수용공간(110)과 내부수조부(120)의 사이는 격벽(P')으로 구획되고, 상기 격벽(P')의 하측부에는 소정크기의 개구부(124)가 관통형성되어, 상기 수용공간(110)으로 물과 공기가 왕래하게 된다.

상기 절수탱크(100)의 내부수조부(120) 저면 중앙에는 배수구(122)가 관통형성되는데, 상기 배수구(122)와 상기 물탱크(10)의 배수구(12)가 겹쳐져 일치되도록 상기 절수탱크(100)가 상기 물탱크(10) 내측 저면에 고정된다.

상기 절수탱크(100)는 도기 또는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

이때, 상기 물탱크(10)의 저면과 상기 절수탱크(100)의 하단 사이에는 밀폐용 패킹(130)이 구비되어, 상기 절수탱크(100) 바깥쪽에 위치되되, 상기 물탱크(10)에 채워지는 물이 상기 물탱크(10)의 배수구(12)로 빠지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 밀폐용 패킹(130)은 고무 또는 실리콘 재질의 링 형태로 형성되어, 상기 물탱크(10)의 저면과 결합되는 상기 절수탱크(100) 하단의 외측 둘레부에 밀착되게 부착된다.

필밸브(Fill Valve: 200)는 외부 수도공급관(미도시)에 연결되어, 상기 물탱크(10) 내부 일측에 위치되도록 구비된다.

상기 필밸브(200)는 상기 물탱크(10) 및 절수탱크(100) 내부에 물을 공급하되, 상기 물탱크(10) 및 절수탱크(100) 내부의 물이 일정수위 미만으로 내려가면 물을 공급하고, 일정수위가 되면 공급을 차단시켜, 상기 물탱크(10) 및 절수탱크(100) 내부의 물이 항상 일정량을 유지하도록 하는 역할을 한다.

플러시밸브(Flush Valve: 300)는 상기 절수탱크(100)의 수용공간(110) 내부에 수직으로 구비되고, 상호 겹쳐져 일치되는 상기 절수탱크(100)의 배수구(122)와 물탱크(10)의 배수구(12)를 개폐하여, 상기 배수구(12,122)를 통해 물을 상기 변기보울(20)의 급수부(22)로 공급시키거나 차단하는 역할을 한다.

상기 작동레바(11)에는 상기 물탱크(10) 내측으로 연동축(310)이 연결되는데 상기 연동축(310)에 의해, 사용자의 동작에 의한 작동레바(11)의 측방향 왕복운동이 상하방향으로 변환되어 상기 플러시밸브(300) 상단의 버튼부(301)를 가압하게 되고, 그에 따라 상기 플러시밸브(300)가 개폐동작하게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 절수형 양변기의 측단면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 플러시밸브 개폐에 따른 절수탱크 내부의 물이 배수되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 4, 5에 도시된 바를 참조하면, 상기 절수탱크(100)의 수용공간(110)과 상기 변기보울(20)의 사이펀수로(25)의 일측은 감압관(400)에 의해 연결형성된다.

상기 감압관(400)은 소정직경의 파이프 또는 호스 형태로, 상단부가 상기 절수탱크(100)의 수용공간(110) 상부 내측으로 연결되고, 하단부는 상기 사이펀수로(25)의 일측에서 상방으로 분기되도록 연장형성된다.

이때, 상기 변기보울(20)의 상기 급수부(22)와 상기 배출부(27) 사이를 연결하는 사이펀수로(25)는 하방으로 굴곡되는 "∩" 형상의 제1트랩(T1) 만이 형성되는 것이 통상적이나, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 사이펀수로(25)는 제1트랩(T1)에 연장되어, 상방으로 다시 굴곡되는 "∪" 형상의 제2트랩(T2)이 더 형성된다.

또한, 상기 감압관(400)의 하단부는 상기 제1트랩(T1)과 제2트랩(T2) 사이 부분에서 분기되도록 연장형성되는 것이 바람직하다.

상기 제2트랩(T2)를 형성함으로써, 상기 사이펀수로(25)에 연결된 감압관(400)을 통해 악취가 역류되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 상기 필밸브(200)를 통해 상기 물탱크(10) 및 절수탱크(100)의 내부에 물이 채워진 상태에서는, 상기 절수탱크(100)의 수용공간(110)은 하단에서 일정높이까지 물이 채워지는 부분(A)과 그 상방으로 공기층이 형성되는 상측 부분(B)을 이루게 된다.

그리고, 상기 절수탱크(100)는 상기 수용공간(110)의 일측부 상방에 에어수용부(112)가 연장형성되어, 상기 감압관(400)의 상단부가 상기 에어수용부(112)의 내측으로 연결되는 것이 바람직하다.

상기 에어수용부(112)는 상기 내부수조부(120) 보다 소정높이 높도록 단차 형성되어, 상기 절수탱크(100)의 내부수조부(120) 및 수용공간(110)의 (A)부분에 물이 채워지더라도, 상기 에어수용부(112)를 포함한 상기 수용공간(110)의 상측 부분(B)에는 항상 공기층이 형성되게 된다.

그 상태에서 상기 플러시밸브(300)가 오픈되면, 먼저 상기 내부수조부(120) 내부의 물이 상기 배수구(122)를 통해 빠지게 되고 이어서, 상기 개구부(124)를 통해 상기 수용공간(110)의 물이 상기 배수구(122)를 통해 같이 빠지게 된다.

상기 수용공간(110)의 물이 빠지면서 수위가 내려가면 자연히 상기 공기층 부분(B)의 부피가 넓어지게 되고, 그에 따라 압력이 낮아지게 된다.

그에 따라, 상기 수용공간(110)의 (A)부분 물이 내려가면서 감압관(400)을 통해 상기 사이펀수로(25) 제1트랩(T1)과 제2트랩(T2) 사이의 내부 공기를 상기 수용공간(110)의 (B)부분으로 강력하게 흡입하여, 사이펀 작용을 촉진하게 된다.

상기 감압관(400)에 감압이 걸림으로써, 본 발명은 상기 절수탱크(100) 내부의 적은 양의 물을 사용하면서도 강력한 사이펀 작용을 일으키게 되어, 양변기의 절수효과 및 세척효과를 동시에 증대시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 절수탱크 형상 및 결합구조를 나타내는 도면이다.

도 6에 도시된 바를 참조하면, 상기 절수탱크(100)의 개구부(124)는 상기 수용공간(110)과 내부수조부(120)의 사이는 격벽(P')의 하측부에 관통형성되되, 상기 내부수조부(120)의 둘레를 따라 장형 형태로 길게 형성되어, 상기 수용공간(110)으로 물과 공기가 자유롭게 왕래되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 개구부(124)는 상기 내부수조부(120) 둘레 길이에 따라, 하나 또는 2 개 이상으로 나누어 형성되거나, 상기 내부수조부(120) 둘레를 따라 다수 개의 통공 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 절수탱크(100)의 저면에는 중앙에 형성되는 상기 배수구(122) 주변으로 한 개 이상의 결합공(126)이 형성된다.

상기 결합공(126) 위치에 상응하는 상기 물탱크(10)의 저면에 상기 절수탱크(100)가 볼트 또는 나사결합되어 고정됨으로써, 상기 절수탱크(100)가 물탱크(10) 안에서 이격되거나 유동되는 것을 방지하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (9)

1. 물탱크와 변기보울로 구성되는 양변기에 있어서,

   이중 격벽으로 이루어져 격벽과 격벽 사이에 수용공간을 가지며, 중앙에 상방이 개방된 내부수조부가 형성되되, 상기 수용공간과 내부수조부 사이의 격벽 하측에는 소정크기의 개구부과 관통형성되고, 상기 내부수조부 저면 중앙에 관통형성되는 배수구가 상기 물탱크의 배수구와 상호 일치되도록 상기 물탱크의 내측에 구비되는 절수탱크;

   상기 물탱크 외측의 작동레바에 의해 연동축이 상단의 버튼부를 가압함에 따라, 상호 일치하도록 겹쳐져 형성된 상기 물탱크 및 절수탱크의 배수구를 개폐하는 플러시밸브; 및

   상단부가 상기 절수탱크의 수용공간 일측 상부에 연결되고, 하단부가 상기 변기보울의 사이펀수로 일측에서 분기되도록 연장형성되는 감압관;을 포함하고,

   상기 절수탱크의 수용공간은 일정높이까지 물이 채워지고, 그 상방에 공기층이 형성된 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 절수탱크는,

   상기 수용공간의 일측 상부에 상기 내부수조부 보다 높도록 단차 형성되는 에어수용부가 구비되어, 상기 감압관의 상단부가 상기 에어수용부 내측으로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이펀수로는,

   하방으로 굴곡되는 "∩" 형상의 제1트랩에 연장되어, 상방으로 다시 굴곡되는 "∪" 형상의 제2트랩이 더 형성되고,

   상기 감압관의 하단부가 상기 제1트랩과 제2트랩 사이 부분에서 분기되도록 연장형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 절수탱크의 개구부는,

   상기 내부수조부 둘레를 따라 길게 형성되는 장공 형태로 한 개 이상 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 절수탱크의 개구부는,

   상기 내부수조부 둘레를 따라 다수 개의 통공형태로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 절수탱크의 저면에는 상기 배수구 주변으로 한 개 이상의 결합공이 형성되어, 상기 물탱크의 저면에 볼트결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 물탱크의 저면과 결합되는 상기 절수탱크 하단의 외측 둘레부에는 밀폐용 패킹;이 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 절수탱크는,

   도기 또는 합성수지 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 물탱크 및 절수탱크의 내부에 일정량의 물이 유지되도록 외부 수도공급관에 연결되어, 수위에 따라 물을 공급 및 차단시키는 필밸프;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 절수형 양변기.

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