KR101496618B1 - 발전기를 구비하는 좌변기 - Google Patents

Abstract

좌변기에 사용되는 각종 센서, 전자 밸브, 타이머 등의 전자기기를 동작시키는 데 충분한 전기량을 확보할 수 있는 발전기가 구비된 좌변기를 제시한다. 그 좌변기는 좌변시트의 하부에 배치되며 사용자의 하중에 의해 내부에 채워진 세정수를 배출하는 수조 또는 래크와 피니언체를 포함하고, 수조에서 배출하는 세정수 또는 피니언체에 의해 회전하는 팬에 의해 전기를 발생하는 발전기를 포함하며, 수조와 팬 사이에는 직경의 차이가 있는 몸체와 세관으로 이루어진 고압 분출관을 포함한다.

Description

발전기를 구비하는 좌변기{Toilet bowl having power generator}

본 발명은 좌변기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 좌변기의 전자기기에 전원을 공급하는 충전지에 전기를 공급하는 발전기가 구비된 좌변기에 관한 것이다.

좌변기는 사용자가 걸터앉아서 용변을 보게 되는 변기이다. 용변을 마친 후에 사용자는 수동레버를 이용하여, 토출된 세정수에 의해 용변을 세정하였다. 일반적으로, 용변을 세정하기 위하여, 대변 및 소변을 가리지 않고 세정수를 공급하는 수동레버가 사용되고 있다. 수동레버 방식은 불필요한 물을 낭비하게 되어, 세계적으로 문제가 되고 있는 물 부족에 역행하고 있다. 특히, 직수 방식으로 동작하는 좌변기는 상기 문제가 더욱 심각하다. 이를 해결하기 위하여, 최근에는 전자식 제어장치를 사용하여 대변 및 소변을 구분하여 세정하려고 시도하고 있다. 전자제어 좌변기는 사용자의 동작에 기초하여, 대변 및 소변을 판단하여 세정수를 자동적으로 토출하는 급수장치를 설치하려고 하고 있다. 이러한 급수장치는 그 일부 또는 변기나 그 주변에 설치되어 있는 다양한 센서가 사용자의 동작을 감지하여 급수한다. 이러한 좌변기는 사용자의 착좌 및 이탈을 감지하는 센서, 급수하기 위한 전자밸브, 타이머 등과 같은 다양한 전자기기를 활용하여 동작된다.

상기 전자기기를 동작시키기 위해서는 필수적으로 전원이 연결되어야 한다. 전원은 외부의 전원을 연결하여 사용할 수 있으나, 장소가 부적절하여 전원을 연결하기 어려우면 배터리와 같은 충전지를 사용한다. 하지만, 충전지는 일정한 시간이 지나면 방전이 일어나므로, 이를 좌변기에 사용하기 위해서는 재충전 또는 교환을 하여야 한다. 상기 재충전 및 교환을 위해서는 별도로 충전하는 작업을 수행해야 하는데, 이를 위해 별도로 충전지를 관리하는 관리자를 두어야 한다. 공공장소나 고속도로 휴게소 등과 같이, 많은 사용자가 있는 경우에는 상기 관리자가 충전지의 방전 여부를 일일이 체크하여 재충전하고 좌변기에 다시 장착해야 하는 번거로움이 있다.

국내공개특허 제2001-0088914호는 배수관에 내장된 발전기 팬에 의해 발전시켜 세척수의 온도를 일정하게 유지하는 방법이 제시되어 있다. 그런데, 상기 특허에 제시된 방법은 배수관의 수압에 의해 발전되는 전기량을 좌변기의 모든 전자기기를 동작시키기에 충분하게 확보할 수 없다. 일본공개특허 제2011-149213호에도 저수탱크와 연결된 배관에 흐르는 물의 수압에 의해 발전시키고, 남은 전기를 충전하는 방식이 제시되어 있다. 하지만, 상기 특허는 상기 국내공개특허와 마찬가지로 상기 배관에 흐르는 수압에 의한 발전의 발생하는 전기량은 부족한 실정이다. 이에 따라, 좌변기에 사용되는 모든 전자기기를 사용할 수 있을 정도로 충분한 전기량을 충전할 수 있는 발전기가 구비된 좌변기가 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 좌변기에 사용되는 각종 센서, 전자 밸브, 타이머 등의 전자기기를 동작시키는 데 충분한 전기량을 확보할 수 있는 발전기가 구비된 좌변기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 좌변기의 하나의 예는 사용자가 착석하는 좌변시트와, 상기 좌변시트의 하부에 배치되며, 사용자의 하중에 의해 내부에 채워진 세정수를 배출하는 수조를 포함한다. 또한, 상기 수조에서 배출하는 세정수에 의해 회전하는 팬에 의해 전기를 발생하는 발전기를 포함한다. 이때, 상기 수조와 상기 팬 사이에 배치되며, 직경의 차이가 있는 몸체와 세관으로 이루어진 고압 분출관을 포함한다.

본 발명의 실시예에 의한 하나의 예에 있어서, 상기 세관에서 상기 팬으로 투입되는 상기 세정수는 베르누이 정리에 의해 분출될 수 있다. 상기 수조 및 상기 발전기는 상기 좌변시트의 양측에 설치될 수 있다. 상기 좌변시트는 상기 발전기에 의해 생성된 전기로 충전되는 충전지를 포함하는 제어부가 부착될 수 있다. 상기 제어부는 상기 세정수의 흐름을 조절하는 전자밸브를 동작시킬 수 있다. 상기 수조는 상기 사용자의 하중에 의해 움직이는 유량 결정부가 원상태로 회복되는 과정에서 상기 세정수를 배출할 수 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 좌변기의 다른 예는 사용자가 착석하는 좌변시트와, 상기 좌변시트의 하부에 연결된 래크 및 상기 래크와 접촉하고 사용자의 하중에 의해 움직이는 피니언체를 포함한다. 또한, 상기 피니언체와 결합되어 회전하는 회전체 및 상기 회전체의 회전에 의해 전기를 발생하는 발전기를 포함한다. 이때, 상기 피니언체는 회전수를 변경하는 다수개의 기어로 이루어질 수 있다.

본 발명의 발전기가 구비된 좌변기에 의하면, 사용자의 하중으로 발전기의 팬을 구동시키는 수단을 구비함으로써, 좌변기에 사용되는 각종 센서, 전자 밸브, 타이머 등의 전자기기를 동작시키기에 충분한 전기량을 충전할 수 있다. 또한, 상기 구동수단을 좌변기를 세정하는 과정과 연동함으로써, 전자식과 함께 일부가 기계식으로 세정하는 좌변기에도 적용할 수 있다. 상기 구동수단은 상황에 맞추어 수압식 또는 기어식을 모두 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 발전기를 구비하는 제1 좌변기를 나타내는 개략적인 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 발전부를 상세하게 표현한 부분단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 발전기를 구비하는 제2 좌변기를 나타내는 개략적인 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 발전기를 구비하는 제3 좌변기를 나타내는 개략적인 분해사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명의 실시예는 사용자의 하중으로 발전기의 팬을 구동시키는 수단을 구비함으로써, 좌변기에 사용되는 각종 센서, 전자 밸브, 타이머 등의 전자기기를 동작시키기에 충분한 전기량을 충전할 수 있는 발전기가 구비된 좌변기를 제시한다. 이를 위해, 사용자의 하중으로 발전기의 팬을 구동시키는 수단을 구체적으로 알아보고, 이를 통하여 상기 발전기에 의해 발생된 전기가 좌변기의 충전지에 충전되는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 좌변기는 전자기기기에 의해 대변, 소변 및 휴지 마무리를 구분하는 제어방법을 사용하는 것이다. 이는 대변 및 소변을 구분하지 않고 세정수를 토출하는 종래의 수동레버를 사용하지 않는다. 상기 수동레버는 비상시에만 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예는 상기 발전기의 팬을 구동시키는 수단을 수압 방식 및 기어 방식으로 구분하여 제시하기로 한다. 좌변기는 사용자가 걸터앉아서 용변을 보는 변기를 말한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 의한 발전기를 구비하는 제1 좌변기(100)를 나타내는 개략적인 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 발전부(40)를 상세하게 표현한 부분단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위하여, 일부는 부분적으로 파단하여 표현하였다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 좌변기(100)는 세정수를 토출하기 위한 제1 부분(a), 제1 좌변기(100)의 전자기기를 동작하는 제2 부분(b) 및 전기를 생성하여 충전지에 제공하는 제3 부분(c)을 포함하여 이루어진다. 제2 부분(b)은 좌변시트(20) 및 그 주변에서 동작하는 전자기기를 모두 포함한다. 좌변시트(20)는 사용자가 직접 접촉하는 부분으로, 통상적으로 부드러운 질감을 가진 재질이 사용된다. 좌변시트(20)는 잘 알려진 바와 같이, 배수구가 형성된 좌변용기(도시하지 않음) 상에 위치한다. 상기 전자기기는 좌변시트(20)에 부착되거나, 좌변시트(20)가 제공하는 공간에 배치되거나 또는 좌변시트(20) 주변에 설치될 수 있다. 제1 부분(a)은 외부로부터 세정수를 공급받는 급수관(10), 수동으로 상기 세정수의 급수를 ON/OFF하는 수동레버(11), 상기 세정수를 제1 좌변기(100)로 공급하기 위한 배수관(12) 및 상기 세정수의 토출을 용이하게 하기 위하여 수압을 조절하는 수압 조절관(13)을 포함한다.

도면에는 상세하게 표현하지 않았으나, 수압 조절관(13)으로 세정수가 방출되면, 급수관(10) 및 배수관(12) 사이의 수압이 조정되어 세정수가 배수관(12) 방향으로 흐르게 한다. 상기 압력 조정은 수압 조절관(13)에 장착된 솔레노이드 밸브와 같은 전자밸브(14)의 개폐에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 전자밸브(14)가 수압 조절관(13)을 개방하면, 수압 조절관(13)으로 상기 세정수의 일부가 흐른다. 이때, 세정수가 수압 조절관(13)으로 흘러서 생기는 압력 변화로 인해, 세정수는 배수관(12) 방향으로 토출된다. 전자밸브(14)가 닫히면, 수압 조절관(13)으로 흐르는 세정수는 차단된다. 이로 인해, 세정수는 배수관(12)으로 흐르지 않게 된다. 본 발명의 실시예에 의한 제1 좌변기(100)는 수동레버(11)를 사용하지 않고, 제1 좌변기(100)의 전자기기에 의해 동작하는 좌변기에 적용되는 것이 바람직하다. 수동레버(11)는 비상시에 사용하기 위하여, 일정한 도구로만 동작되도록 작게 만들었다.

좌변시트(20)는 사용자가 용변을 보기 위해 직접 접촉하는 곳이다. 좌변시트(20)에는 각종 측정기기(21), 예를 들어 착좌 감지센서 또는 타이머 등이 부착되어 있다. 좌변시트(20)의 내부에는 전자밸브(14), 측정기기(21) 등에 전원을 공급하고 동작을 제어하는 제어부(22)가 위치한다. 이때, 측정기기(21), 전자밸브(14), 제어부(22)와 같은 전자기기가 설치되는 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 측정기기(21)는 유량 결정부(58)의 밸브 위치를 결정하거나, 사용자의 착좌 및 이탈을 감지하는 센서 등일 수 있다. 제어부(22)는 상기 전자기기에 전원을 공급하는 충전지(battery)를 내장하고 있으며, 상기 충전지는 제어부(22)의 외부에서 전기를 공급받아 충전된다. 본 발명의 범주 내에서 제1 좌변기(100)에는 다른 기능을 구현하기 위한 다른 전자기기를 부가될 수 있다. 이와 같이, 제어부(22)에 의해, 동작하는 전자기기를 포함하는 영역을 통칭하여 제2 부분(b)이라고 한다.

제3 부분(c)은 좌변시트(20)의 양측에 배치되는 것이 바람직하며, 이를 위해 수압 조절관(13)은 분기되어 좌변시트(20)의 양측으로 향하는 제1 수로(30)를 이룬다. 제1 수로(30)로부터 인입된 세정수는 제1 수조(31)에 저장된다. 제1 수조(31)의 내부에는 사용자가 좌변시트(20)에 앉으면, 그 하중에 의해 하강하는 피스톤(32)이 내재되어 있다. 제1 수조(31)의 하부에는 발전부(40)로 세정수를 보내는 제2 수로(33)가 있고, 상부에는 여분의 세정수를 외부로 방출하는 제3 수로(34)가 위치한다. 제1 수조(31)의 크기는 제1 좌변기(100)의 형태 및 좌변시트(20)와 좌변용기의 간격에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명이 허락하는 범주 내에서 가능하면 크게 하는 것이 바람직하다.

사용자가 좌변시트(20)에 앉으면, 피스톤(32)은 하중에 의해 하강하여, 제1 수조(31)에 채워진 세정수를 제2 수로(33)를 통해 발전부(40)로 보내고, 잉여의 세정수는 제3 수로(34)를 거쳐 외부로 방출된다. 여기서, 외부로 방출된다는 것은 좌변용기의 배수구로 세정수를 보내는 것을 말한다. 사용자가 좌변시트(20)에 벗어나면, 도시되지는 않았지만, 상기 좌변용기에 장착된 스프링 등의 탄성체에 의해 좌변시트(20)를 원상태로 복귀시킨다. 상기 탄성체에 의해 좌변시트(20)가 원상태로 회복되는 사례는 도 3의 제2 좌변기(200)를 참고할 수 있다.

발전부(40)는 팬(44)의 회전에 의해 전기를 발생시키는 발전기(45)를 구비하고, 발생한 전기는 도선(23)을 통하여, 제어부(22)의 충전지를 충전시킨다. 팬(44)은 이를 수용하는 공간을 정의하는 챔버(43) 내에 위치하고, 발전기(45)와 축 결합을 한다. 발전기(45)는 잘 알려진 바와 같이 자속의 변화를 활용한 것일 수 있다. 팬(44)은 세정수와 충돌로 인한 회전력을 높이기 위해, 곡면의 판(plate) 형태의 복수개의 날개를 가지는 것이 좋다. 본 발명의 실시예에 의한 팬(44)에 공급되는 세정수는 제1 수조(31)에서 유래한다. 제1 수조(31)의 세정수는 제2 수로(33)와 연결된 고압 분출관(42)에 의해 고압의 물로 변형된다. 고압 분출관(42)은 주사기와 같은 형태로 분출관 몸체(42a) 및 세관(42b)로 이루어진다. 고압 분출관(42)에서 투입되는 세정수는 팬(44)을 회전시키고, 챔버(43)와 연결된 제4 수로(46)를 통하여 외부로 방출된다. 고압 분출관(42)은 이를 둘러싸고 있는 지지부(41)에 의해 제공된 공간일 수 있다.

분출관 몸체(42a) 및 세관(42b)은 상대적으로 큰 직경 차이를 가진다. 이와 같은 직경 차이는 세관(42b)을 흐르는 세정수에 베르누이 정리가 적용되게 한다. 베르누이 정리에 의하면, 넓은 통로에서는 유체의 속력은 감소하고 내부 압력은 높지만, 좁은 통로에서는 유체의 속력은 증가하고 내부 압력은 낮아진다. 세관(42b)의 세정수는 상대적으로 낮은 압력이지만, 높은 속력으로 팬(44)에 충돌한다. 팬(44)은 세관(42b)이 없는 경우에 비해, 세관(42b)에서 제공하는 높은 속도의 세정수에 의해 빠르게 회전할 수 있다. 이는 배수관에 흐르는 세정수로 팬을 회전시키는 종래의 발전기에 비해, 팬(44)의 회전수를 높일 수 있다. 팬(44)의 회전수가 증가하면, 발전기(45)는 충분한 양의 전기를 생산할 수 있다. 경우에 따라, 세관(42b)의 유량을 조절할 수 있는 유량 조절부(42c)를 장착하여, 세정수가 팬(44)에 공급되는 속도, 압력을 조절하여, 세정수가 공급되는 시간을 늘릴 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 제1 좌변기(100)는 사용자가 제공하는 하중에 의해 고압의 세정수를 형성하여, 발전기(45)를 가동함으로써, 제1 좌변기(100)에 사용될 수 있는 정도의 전기를 충분하게 생산할 수 있다. 제3 부분(c)은 제1 좌변기(100)의 양측에 배치됨으로써, 발생되는 전기량을 보다 많이 확보할 수 있다. 제1 좌변기(100)는 충전지를 체크하고 재충전하는 별도의 관리자가 필요하지 않다. 특히, 많은 사용자가 이용하는 공공장소나 고속도로 휴게소 등은 상기 관리자가 없이 제1 좌변기(100)를 장기간 사용할 수 있다. 또한, 수압 조절을 위해 버려지는 세정수를 활용하여 발전함으로써, 세정수의 활용을 효율적으로 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발전기를 구비하는 제2 좌변기(200)를 나타내는 개략적인 분해사시도이다. 여기서, 제2 좌변기(200)는 사용자의 하중을 이용하는 방식이 제1 좌변기(100)와 다르다. 설명의 편의를 위하여, 일부는 부분적으로 파단하여 표현하였다.

도 3을 참조하면, 제2 좌변기(200)는 제1 좌변기(100)의 전자밸브(14)의 역할을 기계적인 방식으로 대체한 것이다. 제2 좌변기(200)는 세정수를 토출하기 위한 제1 부분(a), 사용자의 하중에 의해 동작하는 제4 부분(d) 및 세정수의 토출을 기계적으로 조절하는 제5 부분(e)로 나눌 수 있다. 제1 부분(a)은 제1 좌변기(100)에서 설명한 바와 동일하다. 제4 부분(d)은 제1 실린더(72) 및 제2 실린더(73) 및 걸림턱(71)이 장착된 고정판(70)을 포함한다. 제1 실린더(72)는 사용자의 하중에 의해 압축되는 스프링과 같은 탄성체(72a)가 내장되어 있고, 제2 실린더(73)는 상기 하중에 의해 이동하는 피스톤(73a)이 내장되어 있다. 제1 및 제2 실린더(72, 73) 사이에는 걸림턱(71)이 위치하고 있다. 제2 실린더(73) 내부에는 점성이 큰 오일(oil)이 채워지고, 측면에는 미세한 관으로 이루어진 우회로(73b)가 형성되어 있다. 피스톤(73)은 오일의 점성 및 우회로(73b)의 작은 직경으로 인하여, 상기 하중이 제거될 때 서서히 움직인다.

사용자가 좌변시트(20)에 앉으면, 그 하중에 의해 고정판(70) 및 좌변시트(20) 사이의 간격은 좁아진다. 하중의 부가가 일어나면, 걸림부(57)는 걸림턱(71)에 고정된다. 사용자가 좌변시트(20)를 이탈하면, 제1 실린더(72)의 탄성체(72a)에 의해 좌변시트(20) 및 고정판(70)의 간격은 원상태로 회복된다. 원상태로 회복되면서, 걸림판(57)은 링크(56)를 잡아 당겨 링크(56)를 회전시킨다. 링크(56)가 회전하면, 링크(56)와 연결된 제1 와이어(54a)는 제1 롤러(55a)를 따라 움직이면서, 유량 결정부(58)를 끌어당긴다.

링크(56)에서, 걸림부(57)와 연결된 팔의 제1 길이는 제1 와이어(54a)와 연결된 팔의 제2 길이보다 작다. 이렇게 되면, 제1 길이의 회전량에 비해, 제2 길이의 회전량을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 걸림부(57)의 작은 변위에 비해 보다 큰 유량 결정부(58)의 움직임을 얻을 수 있다. 통상적으로, 좌변시트(20)가 하중에 의해 유동할 수 있는 거리는 대략 11mm 정도로 제한된다. 이는 사용자의 편의를 위하여, 설계된 것이다. 제한된 거리는 걸림부(57)의 변위, 상기 제1 길이의 회전을 한정시킨다. 하지만, 본 발명의 실시예는 상기 제2 길이를 크게 함으로써, 제1 길이의 회전에 비하여 제2 길이의 회전에 의한 변위를 크게 할 수 있다. 이렇게 함으로써, 유량 결정부(58)의 변위를 상기 제한된 거리보다 확장시킬 수 있다.

유량 결정부(58)가 링크(56) 방향으로 이동하면, 제2 롤러(55b)를 따라 움직이는 제2 와이어(54b)는 밸브 원통(53)에 내재된 피스톤(51)을 움직여 밸브 유로(50)를 개방시킨다. 밸브 유로(50)가 개방되면, 수압 조절관(16)의 세정수는 밸브 원통(53)으로 흘러 들어간다. 밸브 원통(53)으로 주입된 세정수는 제5 수로(63)를 거쳐 제2 수조(60)를 채운다. 제2 수조(60)를 채우고 남은 물은 제6 수로(64)를 통하여 외부로 방출된다. 이동한 피스톤(51)은 스프링(52)에 의해 원상회복되어 밸브 유로(50)를 다시 폐쇄시킨다. 밸브 유로(50)는 수압 조절관(16)의 세정수가 직접 피스톤(51)에 충돌하지 않도록, 도시된 바와 같이, 상기 세정수가 측방향으로 흐르도록 하는 별도의 유로를 형성할 수 있다.

링크(56)의 회전이 크면, 유량 결정부(58) 및 피스톤(51)의 변위를 크게 한다. 피스톤(51)의 변위가 작으면, 밸브 유로(50)를 여는 시간이 짧아져서 배수관(12)으로 공급되는 물의 양을 적게 할 수 있다. 피스톤(51)의 변위가 크면, 밸브 유로(50)를 여는 시간이 길어져서 배수관(12)으로 공급되는 세정수의 양을 많게 할 수 있다. 반대로, 피스톤(51)의 변위는 유량 결정부(58)의 변위에 의존하며, 유량 결정부(58)의 변위는 고정판(70) 및 좌변시트(20)의 간격에 따라 결정된다. 상기 간격이 늘어나면, 유량 결정부(58)의 변위가 커진다. 본 발명의 실시예에 의한 제2 좌변기(200)는 유량 결정부(58)의 변위의 정도에 따라, 대변 및 소변에 따른 세정수의 양을 결정할 수 있다.

유량 결정부(58)의 변위 정도는 좌변시트(20)에 부착된 측정기기(21)를 통하여 정해질 수 있다. 유량 결정부(58)는 제1 체킹 밸브(58a)에 의해 위치가 결정될 수 있으며, 이격 공간(58c)에 의해 움직인다. 제1 체킹 밸브(58a)는 솔레노이드 밸브를 적용할 수 있다. 제1 체킹 밸브(58a)가 동작하면 세정수의 양이 적어지며, 이를 사용자가 소변을 보게 되는 경우에 활용할 수 있다. 유량 결정부(58)는 제2 체킹 밸브(58b)에 의해 위치가 결정될 수 있다. 제2 체킹 밸브(58b)는 솔레노이드 밸브를 적용할 수 있다. 제2 체킹 밸브(58b)가 동작하면 세정수의 양이 많아지며, 이를 사용자가 대변을 보게 되는 경우에 활용할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실린더(73)는 사용자가 용변을 보고 휴지로 마무리하는 시간을 확보하도록 한다. 구체적으로, 제2 실린더(73)는 사용자가 휴지로 마무리하기 위하여, 좌변시트(20)를 벗어나는 순간 유량 결정부(58)가 이동하는 것을 방지한다. 좌변시트(20)에서 사용자가 벗어나면, 좌변시트(20)는 제1 실린더(72)의 탄성력에 의해 원상태로 회복된다. 제2 실린더(73)는 내부의 점성이 큰 유체 및 미세한 우회로(73b)에 의해 상기 회복하는 시간을 지연시킨다. 시간이 지연됨에 따라, 사용자가 휴지로 충분하게 마무리를 마친 후에, 유량 결정부(58)가 움직여, 용변을 세정하게 된다. 도면에는 상세하게 표현되지는 않았지만, 제2 실린더(73)의 상부에는 홈이 형성되어 있어서, 홈에 다다르기까지 시간이 지연되는 정도를 조절할 수 있다.

유량 결정부(58)의 변위는 제2 수조(60)에 내재되어 있는 피스톤(62)을 끌어당긴다. 피스톤(62)은 제3 롤러(55c)에 연결된 제3 와이어(54c)에 의해 당겨진다. 세정이 완료되면, 유량 결정부(58)가 원상태로 회복되는 것과 동시에, 수축되었던 스프링(61)이 다시 팽창한다. 스프링(61)은 팽창하면서 제2 수조(60)의 세정수를 제2 수로(33)로 밀어 넣는다. 제2 수로(33)의 세정수는 제1 좌변기(100)에서 설명한 바와 같이 팬(44)을 회전시켜 발전기(45)로부터 전기를 발생시킨다. 발생한 전기는 제어부(22)의 충전지를 충전시킨다. 제어부(22)는 본 발명의 제2 좌변기(200)에 장착된 전자기기, 각종 측정기기(21), 타이머 등의 동작을 제어한다. 이때, 제어부(22)는 제1 좌변기(100)에서와 같이 좌변시트(20) 내부에 설치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발전기를 구비하는 제3 좌변기(300)를 나타내는 개략적인 분해사시도이다. 제3 좌변기(300)는 발전의 방식을 수압식이 아닌 기어식으로 하는 점에서 제1 좌변기(100)와 차이가 있다. 이에 따라, 제1 좌변기(100)와 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4에 의하면, 제3 좌변기(300)는 전기를 발전하여 이를 충전지에 제공하는 제6 부분(f)을 제외하고 제1 좌변기(100)와 동일하다. 다만, 제1 좌변기(100)의 제1 수로(30)는 양측으로 분기되지 않고, 외부(좌변용기의 배수구)로 향해 있다. 제6 부분(f)은 사용자의 하중에 의해 상하 운동을 하는 래크(80) 및 래크(80)에 연결된 피니언체(81)를 포함하여 구성된다. 피니언체(81)는 톱니의 수가 달라서 회전수의 변경을 이루는 다수개의 피니언(81a, 81b, 81c)으로 이루어진다. 회전체(82)는 피니언체(81)로부터 동력을 전달받아 발전기(45)를 가동시켜 전기를 생성한다. 도면에서는 피니언체(81)를 세 개의 기어로 이루어진 것을 도시하였으나, 경우에 따라 더 많은 기어로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 제3 좌변기(300)는 래크(80)와 피니언체(81)를 이용하는 것이므로, 상대적으로 큰 용적의 제1 및 제2 좌변기(100, 200)의 수조(31, 60)를 구비하지 않아도 된다. 다시 말해, 제1 및 제2 좌변기(100, 200)의 발전부(40)에 비해 작은 크기로 만들 수 있다. 이에 따라, 래크(80)와 피니언체(81)로 이루어진 발전기를 좌변시트(20)에 복수개를 설치할 수 있다. 복수개의 발전기와 연결되는 도선을 직렬로 연결하여, 확보되는 전기량을 크게 할 수 있다. 또한, 제6 부분(f)을 좌변시트(20)의 양측에 배치하여, 발생되는 전기량을 늘일 수 있다.

나아가, 제1 실린더(72)의 탄성력에 의해 움직이는 와이어와 연결된 봉의 일측에 래크를 수평하게 놓을 수 있다. 상기 봉은 지렛대의 원리에 의해 래크의 움직이는 범위를 증가시킬 수 있다. 좌변시트(20) 하부의 공간을 수평적으로 활용하면, 래크의 크기를 수직한 경우보다 공간을 넓게 활용할 수 있다. 래크의 크기를 크게 하고 지렛대의 원리를 이용하면, 회전체(82)의 회전량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 또한, 래크를 수평하게 장착하면, 수직하게 배치하는 것에 비해 공간의 활용을 보다 효율적으로 할 수 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

a, b, c, d, e, f; 제1 내지 제6 부분
10; 급수관 11; 수동레버
12; 배수관 13; 수압 조절관
14; 전자밸브 20; 좌변시트
21; 측정기기 22; 제어부
23; 도선
30, 33, 34, 46, 63. 64; 제1 내지 제6 수로
31, 60; 제1 및 제2 수조
32, 51, 62, 73a; 피스톤
41; 지지부 42; 고압 분출관
42a; 분출관 몸체 42b; 세관
42c; 유량 조절부 43; 챔버
44; 팬 45; 발전기
50; 밸브 유로
52, 61, 72a; 스프링
53; 밸브 원통
54a, 54b, 54c; 제1 내지 제3 와이어
55a, 55b, 55c; 제1 내지 제3 롤러
56; 링크 57; 걸림부
58a, 58b; 제1 및 제2 체킹 밸브
70; 고정판 72; 제1 실린더
73; 제2 실린더 73b; 우회로
80; 래크 81; 피니언체
82; 회전판

Claims (7)

1. 좌변용기;
   상기 좌변용기 상에 놓이며, 사용자가 착석하는 좌변시트;
   상기 좌변시트의 하부에 배치되며, 사용자의 하중에 의해 내부에 채워진 세정수를 배출하는 수조; 및
   상기 수조에서 배출하는 세정수에 의해 회전하는 팬에 의해 전기를 발생하는 발전기를 포함하고,
   상기 수조는 상기 사용자가 상기 좌변시트에 앉으면, 상기 하중에 의해 하강하는 피스톤을 포함하고, 상기 수조의 하부에는 상기 세정수를 상기 발전기로 보내는 수로가 설치되어 있으며,
   상기 수조와 상기 팬 사이에 배치되며, 상기 수로를 거친 상기 세정수가 고압으로 분출되도록 직경의 차이가 있는 몸체와 세관으로 이루어진 고압 분출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기를 구비하는 좌변기.
2. 제1항에 있어서, 상기 세관에서 상기 팬으로 투입되는 상기 세정수는 베르누이 정리에 의해 분출되는 것을 특징으로 하는 발전기를 구비하는 좌변기.
3. 제1항에 있어서, 상기 수조 및 상기 발전기는 상기 좌변시트의 양측에 설치되는 것을 특징으로 하는 발전기를 구비하는 좌변기.
4. 제1항에 있어서, 상기 좌변시트는 상기 발전기에 의해 생성된 전기로 충전되는 충전지를 포함하는 제어부가 부착되어 있는 특징으로 하는 발전기를 구비하는 좌변기.
5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 세정수의 흐름을 조절하는 전자밸브를 동작시키는 것을 특징으로 하는 발전기를 구비하는 좌변기.
6. 제1항에 있어서, 상기 수조는 상기 사용자의 하중에 의해 움직이는 유량 결정부가 원상태로 회복되는 과정에서 상기 세정수를 배출하는 것을 특징으로 하는 발전기를 구비하는 좌변기.
7. 삭제

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