KR100425419B1 - 가변식 사이폰 관을 구비한 절수형 수세식 변기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수세식 변기에 관한 것으로서, 특히 형태상으로 사이폰 방식을 취하면서도 분뇨배출 방식에 있어서는 사이폰 방식이 아닌 직출(直出)방식으로 배출되게 함으로써 사이폰 배출방식에 비해 현저한 절수가 가능하며, 또한 가변식 사이폰 관을 적용하되 이 가변 사이폰 관의 정확한 동작이 가능하도록 제어 메카니즘을 갖는 절수형 수세식 변기에 관한 것이다.

본 발명의 구성적 특징은 수조와 변기통을 갖는 수세식 변기에 있어서,

일단은 상기 변기통의 배출구에 주름 관에 의해 연결되고, 타단은 분뇨배출 관과 연결된 주름 관에 의해 연결된 가변 사이폰 관; 상기 변기통의 급수로와 상기 가변 사이폰 관과 각각 연통되어 급수로로부터 물이 공급됨으로써 인장되고, 연결호스를 통해 상기 가변 사이폰 관으로 물이 배출되면 복원 스프링에 의해 압축상태로 복원되는 상부 주름 관; 하단은 설치 바닥면에 고정되고, 상단에는 상기 상부 주름관의 밑판이 관통되게 하여 상부 주름관의 인장 및 복원 시 수직운동이 가능하게 가이드 해 주는 가이드 바; 상기 가이드 바의 중간쯤에 가이드 바가 관통되게 결합됨과 동시에 상기 상부 주름관의 밑판과 연결 바에 의해 연결된 횡 바; 상기 횡 바의 외부에 회전가능하게 설치되며, 외주 상에 상기 가변 사이폰 관의 자유단이 안착상태로 지지되는 롤러; 상기 횡 바를 탄력지지하면서 횡 바를 원상태로 복원해주는 역할을 하는 복원 스프링; 을 포함하여 구성됨으로서 달성된다.

Description

가변식 사이폰 관을 구비한 절수형 수세식 변기 {Toilet bowl having variablenes type syphon pipe}

본 발명은 수세식 변기에 관한 것으로서, 특히 형태상으로 사이폰 방식을 취하면서도 분뇨배출 방식에 있어서는 사이폰 방식이 아닌 직출(直出)방식으로 배출되게 함으로써 사이폰 배출방식에 비해 현저한 절수가 가능하며, 또한 가변식 사이폰 관을 적용하되 이 가변 사이폰 관의 정확한 동작이 가능하도록 제어 메카니즘을 갖는 절수형 수세식 변기에 관한 것이다.

사이폰 원리가 이용되고 있는 일반의 수세식 변기는 사이폰 관의 직경을 감안하여 통상 6~12리터(ℓ)가량의 물이 변기내로 투입되어야만 분뇨의 원활한 배출이 가능하므로 상당히 많은 양의 물이 소요된다.

이에 따라 본 출원인에 의해 약 3리터(ℓ)가량의 물로 분뇨를 원활히 배출할 수 있는 자연 배출식 수세식 변기가 제안된 바 있다. 이러한 자연 배출식 수세식 변기는 동작이나 기능성 면에서 큰 문제점이 없음에도 불구하고 분뇨 개폐마개(일명 피스톤)에 대한 수명과 부품 증가로 인한 고장 우려와 기존 사이폰 방식에 대한 고정관념 등으로 기존 변기 생산업체나 수요자들의 회의적인 반응이 많아 사이폰 방식과 자연배출 방식을 절충한 또는 혼합한 제품의 개발이 시급한 상태였다.

이에 국내특허출원 제2003-37199호에서는 가변식 사이폰 관을 적용함으로써 사이폰 방식과 자연배출 방식이 혼합된 수세식 변기가 제안된 바 있다. 그러나, 제37199호 발명은 가변 사이폰 관이 일단을 기준으로 타단이 원 운동하는 것을 감안하지 못하여 원추형 주름관이 압축될 때 첨부된 도면과 같이 수직압축이 되지 못하고 경사진 상태로 압축되고, 가압 주름 관 또한 가변 사이폰 관의 상부를 누를 때 가변 사이폰 관이 원 운동을 함으로써 미끌림 현상이 발생하여 가변 사이폰 관을 정지점 까지 누르지 못하는 오류동작이 발생한다. 이에 따라 원활한 분뇨배출을 이룰 수 없을 뿐만 아니라 부품이 쉽게 마모되어 현실적으로 제품화가 되지 못하는 결정적인 문제점이 발생하게 된다.

아울러 원추형 주름관이 압축되기 위해 하부 원 면적이 상당히 넓어야 하는데 기존 분뇨배출 관의 직경이 통상 45mm 전후로서 소량(약3-4리터)의 세척수 만으로 갑자기 넓어진 원추형 주름관에서 분뇨통까지 분뇨의 배출력이 발생하지 못해 원활한 분뇨배출이 되지 않아 분뇨배출 관의 막힘 현상 고장도 우려된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 외형적으로는 사이폰 방식을 취하면서 사이폰 관의 높낮이를 적절히 가변시키면 분뇨를 직출식(자연배출식)으로 배출할 수 있음에 착안하여 가변식 사이폰 관과 이를 가변시키는 메카니즘으로 구성함으로써 전용 사이폰 방식의 수세식 변기에 비해 물소비량을 절반 이하로 줄일 수 있도록 한 절수형 수세식변기를 제공함에 주된 목적이 있다.

또한, 사이폰 관의 가변동작을 정확하게 제어할 수 있도록 한 절수형 수세식변기를 제공하는데 부수적인 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 절수형 수세식변기의 구성도로서, 동작전 상태도

도 2는 본 발명에 따른 절수형 수세식변기의 구성도로서, 동작후 상태도

도 3은 승강부의 세부 사시도

도 4a는 승강부의 동작전 상태도

도 4b는 승강부의 동작후 상태도

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

2b : 배수구 10 : 가변 사이폰 관

11 : U절곡부 20 : 주름관

30 : 상부 주름관 40 : 연결호스

50 : 가이드 바 60 : 횡바

70 : 연결바 80 : 롤러

90 : 복원 스프링

상기한 본 발명의 목적은 수조와 변기통을 갖는 수세식 변기에 있어서,

일단은 상기 변기통의 배출구에 주름 관에 의해 연결되고, 타단은 분뇨배출 관과 연결된 주름 관에 의해 연결된 가변 사이폰 관; 상기 변기통의 급수로와 상기 가변 사이폰 관과 각각 연통되어 급수로로부터 물이 공급됨으로써 인장되고, 연결호스를 통해 상기 가변 사이폰 관으로 물이 배출되면 복원 스프링에 의해 압축상태로 복원되는 상부 주름 관; 하단은 설치 바닥면에 고정되고, 상단에는 상기 상부 주름관의 밑판이 관통되게 하여 상부 주름관의 인장 및 복원 시 수직운동이 가능하게 가이드 해 주는 가이드 바; 상기 가이드 바의 중간쯤에 가이드 바가 관통되게 결합됨과 동시에 상기 상부 주름관의 밑판과 연결 바에 의해 연결된 횡 바; 상기 횡 바의 외부에 회전가능하게 설치되며, 외주 상에 상기 가변 사이폰 관의 자유단이 안착상태로 지지되는 롤러; 상기 횡 바를 탄력지지하면서 횡 바를 원상태로 복원해주는 역할을 하는 복원 스프링; 을 포함하여 구성됨으로서 달성된다.

이때, 상기 상부 주름 관과 복원 스프링은 원추형으로 되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 수세식 변기는 도 1에 도시된 바와 같이 수조(1)와 변기통(2)을 갖는 통상의 수세식 변기로부터, 일단은 상기 변기통(2)의 배출구(3)에 연결되고 타단은 분뇨배출 관(4)에 연결되게 하여 가변 사이폰 관(10)이 설치된다.

이때, 상기 가변 사이폰 관(10)은 U 자형의 곡관형태를 취하고 있으며, 양단부는 주름 관(20)을 매개로 하여 배출구(3)와 분뇨배출 관(4)에 각각 연결되어 있으며, 이렇게 양단부가 배출구(3)와 분뇨배출 관(4)에 고정되어 있는 관계로 U 절곡부(11)는 상하유동이 가능한 자유단이 된다.

그리고, 상기 변기통(2)의 급수로(2a)의 후방측 하부에는 외부와 통하는 배수구(2b)가 마련되어 있으며, 이 배수구(2b)에는 인장 및 압축복원이 가능한 상부 주름 관(30)이 연결된다. 이 상부 주름 관은 연결호스(40)에 의해 가변 사이폰 관(10)에 연결되어 있다. 이때, 상부 주름 관(30)은 완전수축이 가능하게 원추형으로 되는 것이 바람직하다.

상기 상부 주름 관(30)의 인장은 수조(1)로부터 배출되는 일부의 물이 상부 주름 관(30)의 내부로 유입됨에 따른 물의 무게에 의해 하향으로 인장되고, 내부의 물이 연결호스(40)를 통해 가변 사이폰 관(10)으로 배출됨에 따른 물의 무게 감소로 인해 후술될 복원 스프링(90)의 복원력에 의해 상향으로 압축 복원되는 것이다.

그리고, 도 1, 2 및 도 3에서와 같이 설치바닥(B)에는 한 쌍으로 이루어진 가이드 바(50)의 하단이 고정된 채 수직으로 세워져 있으며, 이 가이드 바(50)의 상단에는 상기 상부 주름 관(30)의 밑판(31)이 관통되게 결합되어 상부 주름 관(30)의 인장 및 복원운동 시 정방향 운동(승강운동)을 가능하게 가이드 해주는 역할을 한다.

그리고, 상기 가이드 바(50)의 길이방향 중간쯤에는 가이드 바(50)가 관통되게 결합된 횡 바(60)가 위치하고 있다. 이때, 이 횡 바(60)와 상부 주름 관(30)의 밑판(31) 사이는 연결 바(70)에 의해 연결되어 있어 상부 주름 관(30)과 횡 바(60)사이는 연결 바(70)의 길이만큼의 일정간격을 유지하게 된다.

그리고, 상기 횡 바(60)의 외부에는 양 가이드 바(50) 사이에 위치하도록 롤러(80)가 설치된다. 이 롤러(80)는 내경이 횡 바(60)의 직경보다 큰 환봉을 헐겁게 결합하여 횡 바(60)의 외부에서 롤링이 가능하게 된 구성을 갖는다. 이때, 상기 롤러(80)의 상부에는 상기 가변 사이폰 관(11)의 자유단이 얹혀진 상태로서 가변 사이폰 관(10)을 지지하고 있다.

그리고, 상기 횡 바(60)와 설치바닥(B) 사이에는 복원 스프링(90)이 설치되어 횡 바(60)를 탄력지지하고 있다. 이 복원 스프링(90)은 횡 바(60)를 상승시키기 위한 주요수단이다. 이때, 상기 복원 스프링(90)은 슬림한 상태(납작한 상태)로 압축이 가능하도록 원추형의 코일스프링으로 되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 동작과정을 설명한다.

도 1및 도 4a는 동작전의 상태로서, 수조(1)와 변기통(2)내에 정량의 물이 채워져 있는 상태에 있고, 또 횡 바(60)는 그 하부를 탄력지지하고 있는 복원 스프링(90)에 의해 상승된 위치에 있으며, 또 상부 주름 관(30)은 압축된 상태(복원상태)에 있다.

이와 함께, 상기 롤러(80)에 자유단이 지지된 가변 사이폰 관(11)은 비스듬하게 상향 경사진 상태에 있으며, 가변 사이폰 관(10)의 일부분에는 변기통(2)의 수위와 동일한 수위로 물이 채워져 있다.

이로부터 수조(1)에 설치된 레버(1a)를 조작하여 개폐마개(1b)를 들어올리게 되면 개수구(1c)가 개방되면서 수조내의 물이 상부 주름관(30)의 내부와 변기통(2)의 급수로(2a)로 분할 배출된다.

상기 상부 주름관(30)에 물이 충입되면 도 2 및 도 4b에서와 같이 물의 무게에 의해 상부 주름관(30)은 가이드 바(50)에 의해 수직으로 가이드 되면서 하강하고, 이와 함께 연결 바(70)에 의해 상부 주름관(30)과 연결되어 있는 횡 바(60)도 함께 하강하게 된다. 이에 따라, 횡 바(60)의 하부에 설치된 복원 스프링(90)은 상부 주름관(30)의 누름력에 의해 납작하게 압축된다.

이때, 롤러(80)에 자유단이 상향 경사진 상태로 지지되어 있던 가변 사이폰 관(10)은 횡 바(60) 및 롤러(80)가 수직 하강함에 따라 도 2와 같이 자유단이 하향 경사진 상태로 위치가 가변됨으로써 변기통(2)내의 분뇨와 수조(1)로부터 공급되는 물이 자유단의 경사진 유로를 따라 자연배출 되는 것이다.

이때, 상기 가변 사이폰 관(10)은 롤러(80)에 구름 접촉된 상태이기 때문에 상기 사이폰 관(10)이 원 운동을 하지만 횡 바(60)의 승강동작 시에 마찰력 발생부위가 없어 가변 사이폰 관(10)의 원활한 승강동작이 실현된다.

이와 같이 가변 사이폰 관(10)이 하향 경사진 상태로 가변됨으로써 분뇨 및 물이 자연배출 되면 기존 사이폰 식 수세식 변기에 비해 약 50% 이상의 절수효과를 가져오게 된다. 실제로 시험한 결과 분뇨배출 시 필요로 하는 물의 양은 3~4리터(ℓ)에 불과하다.

한편, 수조(1) 내부의 물이 개수구(1c)를 통해 완전히 배출되어 개폐마개(1b)가 폐쇄되면 상부 주름 관(30)은 가변 사이폰 관(10)과 연결호스(40)에 의해 연결되어 있으므로 상부 주름 관(30)에 충입되어 있던 물은 연결호스(40)을 통해 서서히 가변 사이폰 관(10)으로 배출된다, 이렇게 상부 주름관(30)내의 물이 배출됨에 따라 상부 주름 관(30)의 무게가 점차 가벼워지면 복원 스프링(70)의 탄성력에 의해 횡 바(60)가 차차 상승하고, 아울러 횡 바(60)에 지지되어 있던 가변 사이폰 관(11)의 자유단도 상승하면서 최초상태, 즉 상향 경사진 상태로 복원된다.

이렇게 가변 사이폰 관(10)의 자유단이 상향 경사진 형태로 변위되면서 더 이상의 물이 배출되지 않는 상태가 되며, 아울러 상부 주름 관(30)에 남아있던 물이 가변 사이폰 관(10)을 통해 배출되면서 변기통(2)의 잔수로 채워지게 된다.

이때, 상기 연결호스(40)에는 내경 조절수단(80)이 설치되어 있어 연결호스의 내경조절 상태에 따라 상부 주름 관(30)의 물 배출량 및 배출시간 등을 조절할 수 있게 된다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명은 기존 사이폰 방식의 수세식 변기에 비해 물 소비량을 절반 이상으로 줄일 수 있으며, 또 분뇨 배출로가 하향 경사진 상태에서 분뇨가 배출되기 때문에 변기통에 있는 분뇨는 자체 중량으로 배출됨으로써 분뇨의 완전한 배출이 가능할 뿐만 아니라 배출소음도 현저히 줄일 수 있다.

아울러, 사이폰 방식의 수세식 변기를 선호하는 실수요자들에게도 거부감 없이 보급할 수 있고, 기존 변기 생산 공정 보다 단순화할 수 있어 변기 생산업체에 기술이전이 쉽기 때문에 원가절감으로 본 발명 수세식변기의 수요영역을 보다 넓힐수 있어 판매효과도 증대할 수 있다.

또한, 가변 사이폰 관이 원 운동을 하지만, 롤러에 의해 마찰력을 제거하고 상부 주름 관의 수직운동을 가능하게 함으로써 승강 메카니즘과 간섭되지 않게 구성되어 승강 메카니즘의 정확한 동작이 가능하여 오동작 발생을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 수조와 변기통을 갖는 수세식 변기에 있어서,

   일단은 상기 변기통의 배출구에 주름 관을 매개로 연결되고, 타단은 분뇨배출 관에 주름 관을 매개로 연결된 U 자형 가변 사이폰 관;

   상기 변기통 및 가변 사이폰 관과 각각 연통되어 급수로로부터 물이 충진됨에 따라 물의 무게에 의해 인장되고, 연결호스를 통해 가변 사이폰 관으로 물이 배출됨에 따라 복원 스프링의 복원력에 의해 압축상태로 복원되는 상부 주름 관;

   하단은 설치 바닥 면에 고정되고, 상단에는 상기 상부 주름 관의 밑판이 관통되게 하여 상부 주름 관의 인장 및 복원 시 수직운동이 가능하게 가이드 해 주는 가이드 바;

   상기 가이드 바의 중간쯤에 가이드 바가 관통되게 결합됨과 동시에 상기 상부 주름 관의 밑판과 연결 바에 의해 연결된 횡 바;

   상기 횡 바의 외부에 회전가능하게 설치되며, 외주 상에 상기 가변 사이폰 관의 자유단이 안착상태로 지지되는 롤러;

   상기 횡 바를 탄력지지하면서 횡 바를 원상태로 복원해주는 역할을 하는 복원 스프링으로 구성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변식 사이폰 관을 구비한 절수형 수세식변기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부 주름관은 원추형으로 된 것을 특징으로 하는 가변식 사이폰관을 구비한 절수형 수세식변기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복원 스프링은 원추형의 코일스프링인 것을 특징으로 하는 가변식 사이폰관을 구비한 절수형 수세식변기.