KR100318887B1 - 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기 - Google Patents

전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 좌변기에 있어서, 전자식 자동출수조절 시스템을 구비하여 사용자의 조작없이 대소변에 따라 적당한 양의 물만을 배출시켜 물을 절약할 수 있는 좌변기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 배설물을 배출하는 배출부(3)와, 배출부(3)의 상부에 설치되어 상하로 선회하는 안착부(2)와, 안착부(2)를 덮으며 상하로 선회하는 덮개부(1) 및, 물을 저장하는 저수조(5)를 포함하는 좌변기에 있어서, 저수조(5)의 주위에 설치되어 사람의 접근을 감지하는 접근감지센서(10)와, 배출부(3)의 안쪽 측면에 설치되어 빛을 투광하는 투광소자(32)와, 투광소자(32)와 대응하는 위치에 설치되어 투광된 빛을 수광하는 수광소자(34) 및, 접근감지센서(10)로부터 사람이 접근한다는 제 1 신호를 입력받고 접근한 사람이 멀어진다는 제 2 신호를 입력받으면 저수조(5)에 저장된 물을 배출시키며, 수광소자(34)에서 수광된 빛의 형태에 따라 저수조(5)에서 배출하는 물의 양을 달리하도록 제어하는 제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기가 제공된다.

Description

전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기{A toilet bowl with electornical auto-flower control system}
본 발명은 좌변기에 관한 것이며, 특히, 각종 센서를 구비하여 사용자의 조작없이 배설물을 배출시킬 수 있으며 용변에 따라 배출되는 물의 양을 조절할 수 있는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기에 관한 것이다.
일반적으로, 현대 문명이 발달하면서 우리 생활과 가깝게 위치한 화장실 문화도 향상되고 있으며, 그에 따라 화장실의 시설 또한 위생적이면서 실용적으로 개량되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 좌변기의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 좌변기는 배관에 의해 공급되는 물을 수용하는 저수조(5)와, 배설물을 배출하는 배출부(3)와, 배출부의 개방구를 덮는 덮개부(1), 및 덮개부와 배출부 사이에 위치되어 사용자가 앉을 수 있는 안착부(2)를 포함한다.
수조(5)의 정면에는 레버(6)가 형성되고, 레버(6)의 회전에 의해 배출부(3)에 수용되어 있는 배설물, 즉 사용자의 대변 또는 소변은 배출부(3)의 하부에 연결된 배수구(도시되지 않음)로 배출된다.
안착부(2)는 배출부(3)의 상부에 위치하며, 안착부(2)의 일부분에는 배출부(3)의 일측 단부와 힌지(4)에 의해 결합되어 있다. 따라서, 안착부(2)는 힌지(4)를 중심으로 상하로 선회한다.
그리고, 덮개부(1)는 안착부(2)의 상면을 덮으며, 안착부(2)와 함께 배출부(3)의 일측 단부와 힌지(4) 결합되어 있다. 따라서, 안착부(2)와 마찬가지로 힌지(4)에 형성된 회전핀을 중심으로 상하로 선회한다.
일반적으로, 남성이 대변을 볼 경우와 여성이 대소변을 볼 경우에는 배출부(3)의 상부에 위치한 안착부(2)의 상면에 앉는다. 그리고, 남성이 소변을 볼 경우에는 덮개부(1)와 안착부(2)를 상부로 위치시키고 배출부(3)의 내부로 소변을 본다. 그런 후에, 사용자는 대소변에 상관없이 레버(6)를 회전시켜 배출부(3)에 저장된 물과 함께 저수조(5)에 저장된 물을 함께 배출시켜 대소변을 배출한다. 이 때, 배출부(3)에 일정 이상의 물이 적재되어 배출압력 이상이 되면, 수압에 의해 배출부(3)에 적재된 물과 배설물은 배출부(3)의 하부로 배출된다.
그러나, 소변을 보았을 경우에, 소변은 배출부(3)에 저장된 물과 함께 배출되므로 저수조(5)에 저장된 물은 조금만 배출시켜도 원하는 목적을 이룰 수 있으나, 저수조(5)에 저장된 물을 완전히 배출시킴으로써 물을 낭비하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 대소변을 구분하여 물의 배출량을 조절하며 사용자가 좌변기에서 멀어지면 배설된 배설물을 배출하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 좌변기의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 사시도이고,
도 3은 도 2에 도시된 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 내부를 나타낸 개략도이며,
도 4는 도 2에 도시된 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 회로도이다.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠
1 : 덮개부 2 : 안착부
3 : 배출부 5 : 저수조
10 : 접근감지센서 22 : 덮개부 개폐스위치
24 : 안착부개폐스위치 26 : 압력감지센서
32 : 투광소자 34 : 수광소자
55 : 모터 53 : 출수조절밸브
46 : 플로트 70 : 제어부
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 배설물을 저장하였다가 배출하는 배출부와, 상기 배출부의 상부에 설치되어 사람이 앉을 수 있으며 상하로 선회하는 안착부와, 상기 안착부를 덮으며 상하로 선회하는 덮개부 및, 물을 저장하였다가 배출하는 저수조를 포함하는 좌변기에 있어서, 상기 저수조의 주위에 설치되어 사람의 접근 또는 멀어짐을 감지하는 접근감지센서와, 상기 배출부의 안쪽 상부측면에 설치되어 빛을 투광하는 다수 개의 투광소자와, 상기 다수 개의 투광소자와 대응하는 위치에 설치되어 상기 투광된 빛을 수광하는 다수 개의 수광소자 및, 상기 접근감지센서로부터 사람이 접근한다는 제 1 신호를 입력받고 접근한 사람이 멀어진다는 제 2 신호를 입력받으면 상기 저수조에 저장된 물을 배출시키며, 상기 수광소자에서 수광된 빛의 형태에 따라 상기 저수조에서 배출하는 물의 양을 달리하도록 제어하는 제어부를 포함하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는 상기 저수조의 내에 설치된 모터의 회전을 제어하며, 상기 모터의 회전이 상기 저수조에서 배출되는 물의 양을 조절하는 출수조절밸브의 개폐를 제어하는 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 배출부의 상면에는 상기 안착부로부터 가해지는 압력을 제 3 신호로 상기 제어부에 입력하는 압력감지센서가 부가적으로 설치되어 있으며, 상기 안착부에 사람이 착석함에 따라 상기 압력감지센서에 의해 제 3 신호가 상기 제어부로 입력되고 상기 수광소자에 수광된 빛이 계속적으로 수광되면, 상기 제어부에서는 배출되는 물의 양이 작도록 제어하며, 상기 압력감지센서에 의해 제 3 신호가 상기 제어부로 입력되고 상기 수광소자에 수광된 빛이 점멸식으로 수광되면, 상기 제어부에서는 배출되는 물의 양이 많도록 제어하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 배출부의 상면에는 상기 안착부의 선회를 제 4 신호로 상기 제어부에 입력하는 안착부개폐스위치가 부가적으로 설치되어 있으며, 상기 안착부가 상부로 선회함에 따라 상기 안착부개폐스위치에 의해 제 4 신호가 상기 제어부로 입력되고 상기 수광소자에 수광되는 빛이 계속적으로 수광되면, 상기 제어부에서는 배출되는 물의 양이 작도록 제어하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기가 제공된다.
아래에서, 본 발명에 따른 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.
도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 내부를 나타낸 개략도이며, 도 4는 도 2에 도시된 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 회로도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 저수조(5)의 측면에는 접근감지센서(10)가 설치되어 사용자가 좌변기에 근접하면 감지신호를 제어부(70)에 입력한다.
그리고, 배출부(3)의 상면에는 덮개부개폐스위치(22)와안착부개폐스위치(24)가 설치된다. 덮개부개폐스위치(22)는 배출부(3)의 상면에 위치한 덮개부(1)가 선회하여 접하는지를 감지하며, 안착부개폐스위치(24)는 배출부(3)의 상면에 위치한 안착부(2)가 선회하여 접하는지를 감지한다. 그리고, 압력감지센서(26)가 배출부(3)와 안착부(2)의 사이에 설치되어 안착부(2)의 상면에 사용자가 착석하였는지를 감지한다.
또한, 다수 개의 투광소자(32)가 배출부(3)의 개방구의 상부측면을 따라 설치되어 빛을 투광하며, 각각의 투광소자(32)와 대응하는 위치에는 수광소자(34)가 배출부(3)의 개방구의 측면을 따라 설치되어 투광소자(32)로부터 투광된 빛을 수광한다. 한편, 사용자가 대변을 볼 경우에는 빛이 대변을 투과하지 못하여 투광된 빛은 점멸식으로 수광소자(34)에 수광되지만, 소변의 경우에는 빛이 소변을 투과하여 지속적으로 수광소자(34)에 수광된다. 따라서, 빛의 수광 형태에 따라 사용자가 대변을 보는지 소변을 보는지 알 수 있게 된다.
또한, 저수조(5)의 내부에는 입수조절밸브(44)가 입수관(42)에 설치되어 저수조(5)의 내부로 입수되는 물의 양을 조절하고, 저수조(5)에서 배출부(3)의 상부로 연결된 배수관(51)에는 출수조절밸브(53)가 설치되어 배수관(51)을 통해 배출되는 물의 양과 수압을 조절한다. 그리고, 저수조(5)의 내부에는 플로트(Float)(46)가 설치되어 저수조(5)에 저장된 물의 수면에 떠 있으며, 일정한 수위에 오르게 되면 플로트(46)는 제 2 저수량감지센서(62)를 작동시키고, 제 2 저수량감지센서(62)의 감지신호는 제어부(70)로 입력된다. 또한, 배출부(3)의 내부에는 제 1 저수량감지센서(64)가 설치되어 배출부(3)의 내부에 저장되는 물의 수위를 감지하고, 감지된 신호는 제어부(70)로 입력된다.
한편, 앞에서 설명한 접근감지센서(10)와 덮개부개폐스위치(22)와 안착부개폐스위치(24)와 압력감지센서(26)와 투광소자(32)와 수광소자(34) 및 제 1, 제 2 저수량감지센서(62)는 제어부(70)에 연결되어 있다. 따라서 제어부(70)는 각각의 센서와, 스위치 및, 소자들로부터 감지된 신호를 입력받는다.
이런 제어부(70)에는 모터(55)가 연결되어 있다. 모터(55)는 제어부(70)에서 발생시키는 전기적신호에 의해 정회전 또는 역회전 및 회전시간과 회전속도가 결정된다. 이런 모터(55)에는 출수조절밸브(53)가 연결되어 모터(55)의 회전에 따라, 출수조절밸브(53)는 배수관(51)을 개폐하고, 모터(55)의 회전시간과 회전속도에 따라 배출되는 수량 및 수압이 조절된다. 이와 같이, 저수조(5)에서 배출되는 수압 및 수량은 제어부(70)에 의해 제어된다. 또한 제어부(70)는 감전방지를 위해 접지되어 있다.
그리고, 입수관(42)을 통해 저수조(5)에 채워지는 물은 플로트(46)를 상승시키고 플로트(46)에 연결된 입수조절밸브(44)는 플로트(46)를 따라 상승하면서 입수관(42)을 차단하며, 저수조(5)에 물이 유입되는 입수관(42)과 저수조(5)로부터 배출되는 배수관(51)에는 망(57)이 형성되어 이물질이 유입되어 배수관(51)을 막는 것을 방지한다. 그리고, 입수관(42)의 측면으로는 보조관(58)이 연결되며 보조관(58)의 단부는 배수관(51)에 삽입되어 출수조절밸브(53)의 전방에 위치한다. 이런 보조관(58)은 입수관(42)에 형성된 송수압을 출수조절밸브(53) 쪽으로 이동시켜 출수조절밸브(53)이 개방되었을 때 배출되는 물의 압력을 증가시킨다.
그리고, 제어부(70)에는 전원플러그가 연결되어 있으며, 또한 램프(72)가 설치되어 제어부(70)에 전원이 공급되면 램프(72)에서 빛을 발생시킨다.
그리고, 출수조절밸브(53)에는 조절기어(52)가 설치되어 사용자가 임의적으로 배출되는 물의 양을 조절할 수 있다.
이상과 같이 구성된 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 작동에 대하여 상세히 설명하겠다.
먼저, 사용자의 성별에 따라 좌변기를 사용하는 형태를 보면, 일반적으로 여성의 경우에는 안착부(2)에 앉아 대소변을 보며, 남성의 경우 대변을 볼 때는 안착부(2)에 앉아서 보고, 소변을 볼 경우에는 안착부(2)를 상부로 선회시킨 후에 소변을 본다.
남성이 소변을 보는 경우에 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 작동에 대하여 상세히 설명하겠다.
사용자가 좌변기에 접근하면 접근감지센서(10)는 사용자를 감지하여 감지신호를 제어부(70)에 입력한다. 그러면 제어부(70)에서는 전원이 켜진다. 한편, 사용자가 덮개부(1)와 안착부(2)를 상부로 선회시키고 소변을 보면, 덮개부개폐스위치(22)와 안착부개폐스위치(24)에 의해 열림신호가 제어부(70)로 입력하지만, 압력감지센서(26)의 가압신호는 입력되지 않는다.
그러면, 제어부(70)에서는 남성이 소변을 본 경우로 판단한다. 그리고, 사용자가 배설용무를 보고 좌변기로부터 멀어짐을 감지한 접근감지센서(10)는 감지신호를 제어부(70)에 입력한다. 제어부(70)는 이런 감지신호를 받으면 모터(55)를 회전시킨다. 이 때, 모터(55)는 출수조절밸브(53)를 조금만 개방하도록 정회전한다. 그럼으로써, 물은 배수관(51)을 따라 배출부(3)에 적재되고, 적재된 물의 압력이 배출압력이 되었을 때 배설물은 물과 함께 배출된다. 이 때, 모터(55)는 역회전하여 배수관(51)을 막는다.
한편, 남성 또는 여성이 대변을 보는 경우와, 여성이 소변을 보는 경우에 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기의 작동에 대하여 설명하겠다.
사용자가 좌변기에 접근하면 접근감지센서(10)는 사용자를 감지하여 감지신호를 제어부(70)에 입력한다. 그러면 제어부(70)에서는 전원이 켜진다. 한편, 사용자가 덮개부(1)를 상부로 선회시키고 안착부(2)에 착석을 한 후에 대변을 본다. 그러면, 덮개부개폐스위치(22)에 의해 제어부(70)로 열림신호가 입력되고, 압력감지센서(26)로부터 제어부(70)로 압력감지신호가 입력되지만, 안착부개폐스위치(24)에서 제어부(70)로 입력되는 신호는 닫힘신호로 입력된다. 이런 입력신호의 조건에 의해 제어부(70)에서는 사용자가 안착부(2)에 착석하였음을 판단한다.
그러면, 투광소자(32)에서 빛을 투광하고, 수광소자(34)에서는 투광소자(32)에서 투광하는 빛을 수광한다. 이 때, 착석자가 대변을 보는 경우에 빛은 배출부(3)의 내부로 배출되는 대변에 가려 수광소자(34)에 점멸식으로 수광되지만, 소변의 경우에는 빛이 소변을 투과하여 원활하게 계속적으로 수광된다. 따라서, 제어부(70)에서는 수광소자(34)에서 수광되는 빛을 분석하여 여성이 소변을 보는 경우와 사용자가 대변을 보는 경우 2 종류로 판단한다.
그리고, 사용자가 배설용무를 보고 좌변기로부터 멀어짐을 감지한 접근감지센서(10)는 감지신호를 제어부(70)에 입력한다. 제어부(70)는 이런 감지신호를 받으면 판단된 2 종류에 따라 모터(55)를 회전시킨다.
제어부(70)에서 여성이 소변의 경우로 판단한 경우에는 앞에서 설명한 남성이 소변을 보는 경우와 같이, 모터(55)를 회전시킨다. 그리고, 사용자가 대변을 본 경우로 판단한 경우에는 제어부(70)는 출수조절밸브(53)가 완전히 개방되도록 모터(55)를 정회전한다. 그럼으로써, 충분한 물이 배출부(3)에 적재되고 대변은 충분한 물과 함께 배출부(3)로부터 배출된다. 그리고, 모터(55)는 역회전하여 출수조절밸브(53)를 닫는다. 이 때, 출수조절밸브(53)로부터 배출부(3)까지 위치한 물은 계속 흘러 배출부(3)의 안쪽에 적재된다.
이 과정에서, 물의 배출로 인한 저수조(5)의 내부에 물의 수위는 낮아지고, 플로트(46)에 연결되어 작동하는 입수조절밸브(44)는 개방된다. 그러면 입수관(42)을 통해서 물은 저수조(5)의 내부로 채워지고 플로트(46)는 다시 상승하게 되어 만수위에 위치하게 된다. 그러면, 제 2 저수량감지센서(62)에 의해 만수가 감지되고 감지신호가 제어부(70)로 입력된다. 이와 동시에, 플로트(46)의 상승으로 입수조절밸브(44)는 입수관(42)을 폐쇄하여 저수조(5)로 물의 유입을 차단한다. 또한, 배출부(3)의 내부에 일정한 수위만큼 물이 채워지면 제 1 저수량감지센서(64)에 의해 감지되고 감지신호가 제어부(70)로 입력된다.
만약, 제 1 저수량감지센서(64)에서 물의 수위가 낮다는 신호가 제어부(70)에 입력되면 모터(55)는 조금만 정회전하여 약간의 물을 배출부(3)의 안쪽으로 배출시킨다. 이렇게 하여, 제 1 저수량감지센서(64)에 만수위의 신호가 제어부(70)로입력되면 모터(55)는 역회전하여 출수조절밸브(53)를 닫는다. 그러면 저수조(5)의 수위는 낮아지고 플로트(46)에 의해 입수조절밸브(44)는 입수관(42)을 개방하여 다시 만수위를 유지하게 된다. 이렇게 제 1, 제 2 저수량조절센서(64, 62)에서 만수위 신호가 입력되면, 접근감지센서(10)를 제외하고 공급되는 전원은 차단된다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기는 배설물을 배출하기 위해 특별한 동작을 하지 않아도 배설물이 배출되는 좌변기이며, 또한 배설물의 종류에 따라 배출되는 물의 양을 달리하여 배출함으로써, 물의 낭비를 예방할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (4)

  1. 배설물을 저장하였다가 배출하는 배출부와, 상기 배출부의 상부에 설치되어 사람이 앉을 수 있으며 상하로 선회하는 안착부와, 상기 안착부를 덮으며 상하로 선회하는 덮개부 및, 물을 저장하였다가 배출하는 저수조를 포함하는 좌변기에 있어서,
    상기 저수조의 주위에 설치되어 사람의 접근 또는 멀어짐을 감지하는 접근감지센서와;
    상기 배출부의 안쪽 상부측면에 설치되어 빛을 투광하는 다수 개의 투광소자와;
    상기 다수 개의 투광소자와 대응하는 위치에 설치되어 상기 투광된 빛을 수광하는 다수 개의 수광소자 및;
    상기 접근감지센서로부터 사람이 접근한다는 제 1 신호를 입력받고 접근한 사람이 멀어진다는 제 2 신호를 입력받으면 상기 저수조에 저장된 물을 배출시키며, 상기 수광소자에서 수광된 빛의 형태에 따라 상기 저수조에서 배출하는 물의 양을 달리하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 저수조의 내에 설치된 모터의 회전을 제어하며, 상기 모터의 회전이 상기 저수조에서 배출되는 물의 양을 조절하는 출수조절밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배출부의 상면에는 상기 안착부로부터 가해지는 압력을 제 3 신호로 상기 제어부에 입력하는 압력감지센서가 부가적으로 설치되어 있으며,
    상기 안착부에 사람이 착석함에 따라 상기 압력감지센서에 의해 제 3 신호가 상기 제어부로 입력되고 상기 수광소자에 수광된 빛이 계속적으로 수광되면, 상기 제어부에서는 배출되는 물의 양이 작도록 제어하며,
    상기 압력감지센서에 의해 제 3 신호가 상기 제어부로 입력되고 상기 수광소자에 수광된 빛이 점멸식으로 수광되면, 상기 제어부에서는 배출되는 물의 양이 많도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배출부의 상면에는 상기 안착부의 선회를 제 4 신호로 상기 제어부에 입력하는 안착부개폐스위치가 부가적으로 설치되어 있으며,
    상기 안착부가 상부로 선회함에 따라 상기 안착부개폐스위치에 의해 제 4 신호가 상기 제어부로 입력되고 상기 수광소자에 수광되는 빛이 계속적으로 수광되면, 상기 제어부에서는 배출되는 물의 양이 작도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 자동출수조절 시스템을 구비한 좌변기.
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