이하, 첨부 도면과 함께 본 발명의 일실시 예를 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 포세식변기용 거품발생장치(이하, '거품발생장치'라 한다.)는 포세식변기(10)의 일 측에 마련된다. 거품발생장치는 포세식변기(10)에 세정액을 공급하기 위한 세정액공급부(30)와 포세식변기(10)에서 거품이 발생하도록 하는 거품공급부(40)와 거품발생장치의 작동상태를 표시하기 위한 표시부(230)와 거품발생장치를 전반적으로 제어하기 위한 제어부(200)와 화장실(1)로 사용자의 출입을 감지하기 위한 화장실도어개폐센서(220) 및 거품발생장치를 조작할 수 있도록 하는 조작부(210)를 포함한다.
포세식변기(10)는 깔대기 모양으로 세정액이 저수되는 외조(15)와, 외조(15)를 화장실(1)의 바닥에서 지지하는 지지부(18)와, 깔대기 모양으로 외조(15)의 내부에서 외조(15)와 사이를 두고 설치되는 내조(17)와, 외조(15)와 내조(17)의 상부에 설치되는 시트부(11) 및 시트부(11)의 일측에 힌지 결합되어 사용자에 의해 시트부(11)를 상부에서 덮는 커버(14)를 포함한다. 내조(17)는 그 내부에 거품(B)이 체류하도록 하며 사용자의 변이 투하되는 공간을 제공하고, 하단부에는 변의 자중에 의해 개폐되는 변 배출구(18)를 포함한다. 시트부(11)는 외조(15)와 내조(17)에 견고하게 형성되는 안착부(13)와 안착부(13)의 일측에 힌지 결합되어 안착부(13)의 위에 놓여질 수 있는 쿠션부(12)를 포함한다.
이러한 포세식변기(10)는 사용자가 커버(14)를 열고 쿠션부(12)에 앉아 용변을 보면, 사용자의 변은 내조(17)에 체류하는 거품(B)에 의해 내조(17)에 닿지 않으면서 변 배출구(18) 쪽으로 이동한다. 이렇게 이동된 사용자의 변은 그 자중으로 변 배출구(18)를 개방하여 변 배출구(18)의 하측에 위치하는 오물통으로 낙하한다.
세정액공급부(30)는 거품발생장치의 본체(21)와 별도로 마련되어 물과 약품을 각각 저장하는 저수조/약품조(31, 32) 및 거품공급부(40)의 혼합챔버(41)에 물 또는 약품을 제공하기 위한 물공급관(31a)과 약품공급관(32a)을 포함한다. 여기서 약품조(32)에 저장되는 약품은 생분해성과 기포발생력이 우수한 알코올계 계면활성제인 폴리옥시에틸렌알킬에트가 일례로서 제안된다.
거품공급부(40)는 혼합챔버(41)와 제어부(200)에 의해 제어되는 거품발생장치 구동부(240)에 의해 구동되어 혼합챔버(41)에서 기포를 발생시키는 기포발생펌프(42) 및 혼합챔버(41)에서 발생한 거품이 포세식변기(10)의 외조(15)와 내조(17) 사이로 안내되도록 하는 거품공급관(43)을 포함한다. 이러한 구성에 의해, 제어부(200)에 의해 제어되는 거품발생장치 구동부(240)에 의해 기포발생펌프(42)가 회전하게 되면, 혼합챔버(41)에서 거품(B)이 발생하게 되고, 이렇게 발생한 거품(B)은 거품공급관(43)을 통하여 외조(15)와 내조(17) 사이로 이동된다. 여기서 기포발생펌프(42)의 회전속도가 제어되어 거품공급량이 조절된다.
화장실도어개폐센서(220)는 화장실(1)을 개폐하는 도어(2)의 손잡이(3)의 회 전을 감지하는 회전감지센서 또는 도어(2)와 화장실(1)의 출입구(4) 사이의 이격을 감지하는 이격감지센서로 구현된다. 이러한 화장실도어개폐센서(220)는 도어(11)의 개폐를 감지하여 도어의 개폐신호를 제어부(200)로 보낸다. 따라서 제어부(200)는 화장실도어개폐센서(220)로부터 입력되는 개폐신호를 분석하여 화장실(1)에 사용자의 화장실출입이 있는지를 판단할 수 있게 된다.
화장실도어개폐센서(220)는 사용자가 화장실출입을 감지하기 위한 구성으로 포세식변기(10)의 주변에 장착되어 인체를 감지하는 인체감지센서로 대체될 수 있다. 인체감지센서가 인체를 감지하는 경우 제어부(200)는 사용자의 화장실출입이 있는 것으로 판단하는 것은 물론이다.
제어부(200)의 입력 측에는 거품발생장치를 조작하기 위한 조작부(210)와 화장실(1)에 사용자의 화장실출입을 감지하기 위한 화장실도어개폐센서(220)가 제공되고, 제어부(200)의 출력 측에는 거품발생장치의 작동상태를 표시하기 위한 표시부(230)와, 기포발생펌프(42)를 구동하기 위한 거품발생장치 구동부(240)가 제공된다. 제어부(200)에는 거품공급주기와 거품공급시간과 거품공급량 및 화장실출입이력이 저장되는 메모리(250)가 더 구비된다. 메모리(250)에는 포세식변기(10)의 내조(17) 내면이 일정두께의 거품에 의해 항상 덮여질 수 있도록 설정되는 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량이 더 저장된다.
제어부(200)는 예비거품공급모드인 경우 메모리에 저장된 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량을 읽고, 도 4에서 도시되는 바와 같이, 읽어진 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량으로 포세식변기(10) 의 내조(17)에 거품이 공급되도록 거품공급부(40) 즉, 기포발생펌프(42)를 제어한다.
제어부(200)는 메모리(250)에 저장되어 있는 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량을 읽고, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 읽어진 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량으로 포세식변기(10)의 내조(17)에 거품이 공급되도록 거품공급부(40) 즉, 기포발생펌프(42)를 제어한다.
제어부(200)는 화장실도어개폐센서(220)로부터 입력되는 개폐신호를 분석하여 사용자의 화장실출입이 있는 경우 포세식변기(10)의 내조(17)에 설정시간동안 거품이 공급되도록 거품공급부(40)을 제어한다. 즉, 예비거품공급모드인 경우에는 도 4에서 도시되는 바와 같이 10분 동안 포세식변기(10)의 내조(17)에 거품이 공급되도록 제어하고, 예비거품공급모드가 아닌 경우에는 도 5에서 도시되는 바와 같이 거품공급주기의 시작 시점을 사용자의 화장실출입 시점으로 일치시킨다.
제어부(200)는 메모리(250)에 저장된 사용자의 화장실출입이력을 갱신하여 사용자의 화장실출입빈도를 산출하고, 산출된 사용자의 화장실출입빈도에 대응한 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량을 산출하여 메모리(250)에 저장된 거품공급주기와 거품공급시간과 거품공급량을 갱신한다. 또한, 산출된 사용자의 화장실출입빈도에 대응한 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량을 산출하여 메모리(250)에 저장된 예비거품공급주기와 예비거품공급시간과 예비거품공급량을 갱신한다.
여기서 제어부(200)는 사용자의 화장실출입빈도가 높은 기간(도 7의 A참조) 에서는 거품공급주기와 예비거품공급주기를 짧게 산출하고, 거품공급시간과 예비거품공급시간을 길게 산출하고, 거품공급량과 예비거품공급량을 많게 산출한다. 반면에, 제어부(200)는 사용자의 화장실출입빈도가 낮은 기간(도 7의 B참조)에서는 거품공급주기와 예비거품공급주기를 길게 산출하고, 거품공급시간과 예비거품공급시간을 짧게 산출하고, 거품공급량과 예비거품공급량을 적게 산출한다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시 예에 따른 포세식변기용 거품발생장치의 제어방법을 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 전원이 온(0N)되어 운전이 시작되면, 제어부(200)는 예비거품공급모드인가를 판단한다(301). 즉, 사용자가 조작부(210)를 통하여 예비거품공급모드를 설정했는지를 판단한다.
이때, 예비거품공급모드이면 제어부(200)는 도 4에서 도시되는 바와 같은 메모리(250)에 저장된 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량을 읽어 들인다(302). 여기서 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량은 포세식변기(10)의 내조(17) 내면이 일정두께의 거품에 의해 항상 덮여질 수 있도록 설정된다. 여기서 예비거품공급주기는 1분, 2분 및 3분이며 이들이 순차적으로 바뀌는 것이고 예비거품공급시간은 5초이고 예비거품공급량은 거품공급량보다 작은 량인 것이 일례이다.
그 다음, 제어부(200)는 도 4에서 도시되는 바와 같이, 읽어진 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량에 따라 거품공급부(40)를 제어한다(303). 따라서 포세식변기(10)의 내조(17) 내면은 일정두께의 거품에 의해 항상 덮여지게 된다. 나아가서, 거품의 사용이 줄게 되어 물과 약품이 더욱 절약된다.
반면, 예비거품공급모드가 아니면 제어부(200) 메모리(250)에 저장된 거품공급주기와 정상거품동급시간 및 거품공급량을 읽어 들인다(304). 여기서 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량은 포세식변기(10)의 내조(17)의 내부 공간이 거품에 의해 상부까지 항상 채워질 수 있도록 설정된다. 거품공급주기는 1시간이고 거품공급시간은 10분이고 거품공급량은 예비거품공급량보다 많은 것이 일례이다.
그 다음, 제어부(200)는 도 5에서 도시되는 바와 같이, 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량에 따라 거품공급부(40)를 제어한다(305). 따라서 포세식변기(10)의 내조(17) 내부공간은 그 상부까지 거품에 의해 항상 채워지게 된다.
그 다음, 제어부(200)는 303 및 305단계를 수행하면서 화장실출입이 있는 가를 판단한다(306). 즉, 화장실도어개폐센서(220)로부터 입력되는 화장실 도어 개폐신호를 분석하여 사용자의 화장실출입이 있는지를 판단한다. 다시 말하면, 화장실도어개폐센서(220)로부터 홀수 번째의 개방신호와 홀수 번째의 개방신호 이후의 홀수 번째의 폐쇄신호가 순차적으로 입력되면 사용자의 화장실출입이 있는 것으로 판단하고, 짝수 번째의 개방신호와 짝수 번째의 개방신호 이후의 짝수 번째의 폐쇄신호가 순차적으로 입력되면 사용자의 화장실출입이 없는 것으로 판단한다.
이때, 사용자의 화장실출입이 없으면 제어부(200)는 운전종료조건인가를 판단하여(312), 운전종료조건이 아니면 301단계로 회귀하고, 운전종료조건이면 운전을 종료한다. 여기서 운전종료조건은 수조(31)에 저수되는 물 또는 약품조(32)에 저장되는 약품이 없는 경우 등일 수 있다.
반면, 사용자의 화장실출입이 있는 것으로 판단되면, 제어부(200)는 사용자가 포세식변기(10)에 용변을 볼 수 있을 정도의 거품이 채워지도록 한다. 즉, 예비거품공급모드인 경우에는 도 4에서 도시되는 바와 같이 설정시간 즉, 10분 동안 거품공급부(40)가 포세식변기(10)에 거품을 공급하도록 한다. 정상거품공급모드인 경우에는 도 5에서 도시되는 바와 같이 거품공급주기의 시작 시점을 사용자의 화장실출입 시점으로 변경한다(307). 따라서 사용자가 화장실로 출입하는 즉시 포세식변기(10)의 내조(17)에 주기적으로 공급되는 거품 이외의 거품이 더 공급되고, 이는 사용자의 변이 내조(17)의 내면에 붙는 것을 방지하여 포세식변기의 세척능력을 향상시킨다.
그 다음, 제어부(200)는 메모리(250)에 저장되어 있는 사용자의 화장실출입이력을 갱신하여 저장한다(308). 여기서 사용자의 화장실출입이력은 도 6에서 도시되는 바와 같이, 사용자의 화장실출입여부를 10분 단위로 기록된 것일 수 있다.
그 다음, 제어부(200)는 사용자의 화장실출입이력을 근거하여 일정기간동안 하루 중 일정한 시간대 별로 사용자의 화장실출입회수를 합산하여 사용자의 화장실출입빈도를 산출한다(309). 즉, 도 7에서 도시되는 바와 같이, 10일 동안 하루 중 10분대 별로 사용자의 화장실출입회수를 합하여 사용자의 화장실출입빈도를 산출한 것일 수 있다.
그 다음, 제어부(200)는 산출된 사용자의 화장실출입빈도를 이용하여 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량을 산출하고, 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량을 산출한다(310). 이때 사용자의 화장실출입빈도가 높은 기간(도 7의 A참조)에서는 예비거품공급주기와 거품공급주기를 짧게 하고, 예비거품공급시간과 거품공급시간을 길게 하고, 예비거품공급량과 거품공급량을 많게 한다. 반면, 사용자의 화장실출입빈도가 낮은 기간(도 7의 B참조)에서는 예비거품공급주기와 거품공급주기를 길게 하고, 예비거품공급시간과 거품공급시간을 짧게 하고, 예비거품공급량과 거품공급량을 적게 한다. 따라서 포세식변기(10)의 내조(17)에는 적절한 시기에 적절한 량의 거품이 채워지게 되어, 거품발생에 이용되는 물과 약품이 절약된다.
그 다음, 제어부(200)는 산출된 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량으로 메모리(250)에 저장된 예비거품공급주기와 예비거품공급시간 및 예비거품공급량을 갱신하고, 산출된 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량으로 메모리(250)에 저장된 거품공급주기와 거품공급시간 및 거품공급량을 갱신한다(311).
그 다음, 제어부(200)는 전술된 312 단계 및 그 이후의 단계를 수행한다.