KR101559976B1 - 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치 - Google Patents

인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 설치장소에 직립되게 설치되고, 상부에는 사용자(U)의 둔부가 안착되는 변좌(10)가 배치되며, 내부에는 상하로 개구된 공간부(111)가 형성된 베이스부(110); 상기 변좌(10)의 하부에 배치되며, 상기 공간부(111)의 내부로 둘레는 밀폐되고 상하로 개구되며 생분해가 가능한 바이오비닐 재질로 이루어진 비닐팩(121)을 공급하여 상기 공간부(111)의 내부로 배출되는 인분(20)이 상기 비닐팩(121)의 내부에 수용되도록 하는 비닐팩 공급부(120); 및 상기 비닐팩 공급부(120)의 하부에 배치되며, 상기 비닐팩(121)을 일정길이로 절단하고 절단된 양단부를 밀봉하여 내부에 수용된 인분(20)을 개별팩 단위로 패킹(Packing)하는 패킹부(130);를 포함하는 인분 자동수거 장치를 개시한다.

Description

인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치{Auto Collecting Apparatus For Excrements}
본 발명은 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 수세식 방식으로 물에 의해 정화조로 유입되도록 처리되던 인분을, 물을 사용하지 않고 비닐팩에 의해 밀봉되도록 하고 밀봉된 인분팩을 지정된 인분 수거 장소로 위생적으로 이송시킴으로써 혐오 물질인 인분을 퇴비화 하는데 문제점인 냄새, 위생 문제, 썩지 않는 비닐팩 문제를 해결한 인분 자동수거 장치에 관한 것이다.
농업이 주를 이루던 과거에는 인분을 수거하여 밭에 필요한 거름으로 이용되었으나, 현재 도시에서 인분은 쓸모없을 뿐만 아니라 막대한 물을 낭비하고 환경까지 파괴시키는 폐기물로 인식되고 있는 실정이다.
실제로 변기를 통해 배출되는 인분은 년간 41만톤이 이르며, 각 변기로 배출되는 인분을 각 건물별로 설치된 정화조로 이송하는데 필요한 물의 양과, 각 정화조에서 수거된 인분을 정화처리하는데 필요한 물의 양은 년간 11억톤에 육박하고 있다.
또한, 종래에 이용되던 인분 자동수거 장치의 경우에는 대부분 침상에 누워있는 환자가 배출하는 인분을 침상 하부로 자동수거하는 형태로 구비되었으나, 이렇게 자동수거된 인분은 사용자에 의해 화장실의 변기에 버려지거나 쓰레기통에 버려지기 때문에 인분을 퇴비화하는데 이용되지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제2012-0078544호(2012.07.10), 환자용 기능성 침대
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 수세식 방식으로 물에 의해 정화조로 유입되도록 처리되던 인분을, 물을 사용하지 않고 비닐팩에 의해 밀봉되도록 하고 밀봉된 인분팩을 지정된 인분 수거 장소로 위생적으로 이송시킴으로써, 종래에 인분 퇴비화에 걸림돌인 냄새와 위생 문제, 수거 후 운반문제, 사용처에서 관리문제를 해결하는 것이 가능한, 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치는, 설치장소에 직립되게 설치되고, 상부에는 사용자(U)의 둔부가 안착되는 변좌(10)가 배치되며, 내부에는 상하로 개구된 공간부(111)가 형성된 베이스부(110); 상기 변좌(10)의 하부에 배치되며, 상기 공간부(111)의 내부로 둘레는 밀폐되고 상하로 개구되며 비닐팩(121)을 공급하여 상기 공간부(111)의 내부로 배출되는 인분(20)이 상기 비닐팩(121)의 내부에 수용되도록 하는 비닐팩 공급부(120); 및 상기 비닐팩 공급부(120)의 하부에 배치되며, 상기 비닐팩(121)을 일정길이로 절단하고 절단된 양단부를 밀봉하여 내부에 수용된 인분(20)을 개별팩 단위로 패킹(Packing)하는 패킹부(130);를 포함한다.
여기서, 상기 비닐팩 공급부(120)는, 상기 베이스부(110)의 공간부(111) 둘레에 배치되고, 상기 비닐팩(121)이 롤형태로 권취되며 구동축(123)에 연결되어 회전하며 권취된 비닐팩(121)을 일정길이 단위로 공급하는 비닐팩 공급롤(122)과, 상기 구동축(123)에 연결되어 제어신호에 따라 회전하며 상기 구동축(123)을 회동시키는 구동모터 및, 상기 변좌(10)의 하부 위치에 배치되어 회전하며 상기 비닐팩 공급롤(122)로부터 공급되는 비닐팩(121)이 굴절되며 상기 공간부(111)로 유입되도록 가이드하는 가이드부(124)를 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 공간부(111) 내에 배치되고, 상기 변좌(10)의 하부 위치에서 상기 공간부(111)의 하부방향으로 일정길이로 연장형성되며, 하부가 내측으로 절곡형성되어 상기 비닐팩(121)에 수용된 인분(20)의 하중을 지지하는 지지홀더부(140);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지홀더부(140)는, 상기 공간부(111)의 상부 위치의 양측에 각각 배치되며 제어신호에 따라 회동하는 복수 개의 힌지축(141)에 상단이 체결되어, 상기 힌지축(141)의 회동에 따라 하부가 양측방향으로 회동동작하며 인분(20)이 수용된 비닐팩(121)을 하부방향으로 선택적으로 배출할 수 있다.
또한, 상기 지지홀더부(140)는, 제어신호에 따라 상기 힌지축(141)을 회동시키거나, 상기 힌지축(141)을 중심으로 지지홀더부(140)가 회동동작하도록 측방향에서 가압하거나 잡아 당기는 구동수단을 더 포함하여 구비되며, 상기 구동모터, 상기 구동수단 및 패킹부(130)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(150); 및 사용자의 조작에 따라 사용자 입력신호를 출력하여 상기 제어부(150)로 전송하는 조작스위치(160);를 더 포함하며, 상기 제어부(150)는, 상기 조작스위치(160)로부터 사용자 입력신호가 전송되면, 상기 구동수단에 의해 지지홀더부(140)가 외측방향으로 회동동작하도록 하고, 상기 구동모터를 설정된 방향 및 회전수로 제어하여 설정된 일정길이로 상기 비닐팩(121)이 상기 공간부(111)의 내부로 공급되도록 제어하여 상기 비닐팩(121)의 절단될 위치가 상기 패킹부(130)와 대응되는 위치로 하강하도록 하며, 일정길이로 이송된 비닐팩(121)의 일위치를 상기 패킹부(130)가 절단하고 밀봉하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 지지홀더부(140)에 지지된 인분(20)의 하중을 감지하여 상기 제어부(150)로 전송하는 센서부(170);를 더 포함하며, 상기 제어부(150)는, 상기 센서부(170)로부터 전송된 하중감지 정보에 따라 상기 비닐팩 공급부(120)에 의해 공간부(111)의 내부로 유입되는 비닐팩(121)의 일정길이가 조절되어 공급되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 패킹부(130)는, 상기 공간부(111) 내에서 공간부(111)의 중심방향으로 수평하게 이동동작하면서 상기 비닐팩(121)의 외부 둘레를 내측방향으로 가압하며, 고열을 가하여 상기 비닐팩(121)의 단부를 절단하면서 동시에 밀봉시킬 수 있다.
또한, 상기 패킹부(130)는, 상기 공간부(111) 내에서 상기 비닐팩(121)의 외부 둘레에 와이어나 끈 등의 고정수단을 감으면서 가압하여 상기 비닐팩(121)의 단부를 밀봉시키는 밀봉부(131) 및, 상기 밀봉부(131)에 의해 밀봉된 단부를 고열, 레이저, 고주파 열선 또는 칼날 중 어느 하나의 수단을 이용하여 절단하는 절단부(132)를 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 패킹부(130)의 하부 위치에는, 상기 패킹부(130)에 의해 패킹된 인분팩(30)을 수용하기 위한 팩수용함(180);이 배치될 수 있다.
한편, 일단은 상기 공간부(111)의 하부와 연통되며, 타단은 상기 설치장소에서 일정거리 이격된 위치에 배치된 인분수용 장소로 연장형성된 이송파이프(191)와, 상기 이송파이프(191)의 내부로 고압의 에어를 주입하여 상기 이송파이프(191)의 내부로 투입된 인분팩(30)을 상기 인분수용 장소로 이송시키는 송풍장치(192)를 포함하는 인분팩 이송수단(190);을 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 비닐팩(121)은 생분해가 가능한 바이오비닐 재질로 이루어거나, 또는 상기 비닐팩(121)의 성분에 냄새 제거를 위한 물질, 살균 처리를 위한 물질 및 발효 촉진을 위한 물질 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하도록 하거나, 또는 상기 비닐팩(121)을 대하여 냄새 제거를 위한 물질, 살균 처리를 위한 물질 및 발효 촉진을 위한 물질 중 적어도 어느 하나 이상을 스프레이 처리하거나 또는 도포하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치에 의하면,
첫째, 물을 사용하지 않고 비닐팩에 의해 밀봉되도록 하고 밀봉된 인분팩을 지정된 인분 수거 장소로 위생적으로 이송시켜 인분을 자동적으로 수거 및 처리할 수 있으므로, 수세식으로 인분을 수거하고 정화처리하는데 소용되는 연간 11억톤의 물과 정화처리에 필용한 운용비용을 절감할 수 있음은 물론 인분을 수거, 처리하는데 물이 이용되지 않기 때문에 인분에 의한 수질오염, 녹조현상, 적조현상의 가능성을 원천적으로 차단할 수 있다.
둘째, 상기 비닐팩의 경우 흙에 매립되고 일정시간 경과한 후 생분해되는 바이오비닐 재질을 이용함으로써 수거된 인분팩의 비닐팩을 벗겨낼 필요없이 비닐팩을 인분과 함께 퇴비처리할 수 있으므로 비닐팩에서 인분을 추출하는데 필요한 처리비용을 절감할 수 있으며, 인분의 퇴비화를 위한 처리공정이 간소화될 수 있는 장점이 있다.
셋째, 상기 비닐팩의 두께를 달리하거나 상기 비닐팩에 포함된 천연성분의 농도를 달리하여 상기 비닐팩이 생분해되는데 소요되는 시간을 조절함으로써 수거된 인분이 퇴비화되는 시기를 선택할 수 있으므로 인분수요자의 편의가 극대화되는 장점이 있다.
넷째, 상기 비닐팩을 폴리에틸렌 등과 같은 다공성 재질로 형성하거나, 상기 다공성 재질을 함유시켜 비닐팩을 형성함으로써, 생분해 특성을 가진 상태에서 다공성 재질의 통기공을 통해 비닐팩의 내부에 수용된 인분이 부패되면서 발생되는 가스를 외부로 배출시킬 수 있으므로 상기 비닐팩 내부에서 생성되는 가스량이 누적되어 비닐팩이 부풀어 올라 일측이 터지면서 의도하지 않게 인분이 외부로 누출되는 문제점을 해결할 수 있다.
다섯째, 비닐팩 공급부로부터 공급되는 비닐팩으로 배출되는 인분이 수용된 상태로 밀봉시키는 패킹부를 통해 각 개별팩 단위로 인분을 패킹할 수 있으며, 상기 패킹부의 하부 위치에는 패킹부에 의해 패킹된 인분팩을 수용하기 위한 팩수용함이 배치됨으로써, 팩수용함 내부에 배치된 인분팩을 사용자가 수거하여 개별적으로 퇴비화시키거나 인분 수집차량을 통해 이송시킬 수 있다.
여섯째, 상기 패킹부의 하부 위치에 상기 팩수용함 대신에 별도로 마련된 인분수용 장소로 연장형성된 이송파이프와, 상기 이송파이프의 내부로 고압의 에어를 주입하여 인분팩을 상기 인분수용 장소로 이송시키는 송풍장치를 포함하여 구비되는 인분팩 이송수단을 통해 사용자의 손을 거치지 않고 배출되는 인분팩을 자동방식으로 원하는 장소로 이송시킬 수 있으므로 이송간에 발생되는 냄새 및 위생문제를 해소할 수 있다.
일곱째, 변좌를 통해 배출되는 인분의 하중을 감지하고, 감지된 하중에 따라 인분을 패킹하기 위해 공급되는 비닐팩의 일정길이가 조절되어 공급될 수 있게 제어되므로 비닐팩의 소모량을 절감할 수 있음은 물론, 배출되는 인분량에 적합한 크기로 인분팩을 패킹가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분팩 이송수단의 구성을 나타낸 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치(이하에서는 '인분 자동수거 장치(100)'라 명칭함)는, 기존에 수세식 방식으로 물에 의해 정화조로 유입되도록 처리되던 인분을, 물을 사용하지 않고 비닐팩(121)에 의해 밀봉되도록 하고 밀봉된 인분팩(30)을 지정된 인분 수거 장소로 위생적으로 이송시킴으로써 퇴비화에 사용될 수 있는 대량의 인분을 자동적으로 수거 및 처리할 수 있는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 베이스부(110), 비닐팩 공급부(120) 및 패킹부(130)를 포함하여 구비된다.
먼저, 베이스부(110)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 자동수거 장치(100)에 사용자(U)가 둔부를 안착할 수 있도록 지지함과 동시에, 배출되는 인분(20)을 수거하는데 필요한 비닐팩 공급부(120) 및 패킹부(130)가 제 위치에 장착될 수 있도록 지지하는 구성으로서, 도면에서와 같이 설치장소에 직립되게 설치되고, 상부에는 사용자(U)의 둔부가 안착되는 변좌(10)가 배치되며, 내부에는 상하로 개구된 공간부(111)가 형성된다.
여기서, 상기 베이스부(110)의 형상은 통상적인 좌변기의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며 사용자(U)가 걸터 앉을 수 있는 변좌(10)가 마련되고 상기 변좌(10)의 중앙과 공간부(111)가 연통되게 형성되는 구조이면 그 형상에 제한이 없다.
또한, 도시되지 않았으나 상기 베이스부(110)의 일측에는 내부에 배치되는 비닐팩 공급부(120) 및 패킹부(130)를 유지관리할 수 있도록 내부가 개폐가능한 구조로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 비닐팩 공급부(120)는 배출되는 인분(20)을 인분팩(30)의 형태로 패킹하는데 필요한 비닐팩을 공급하는 구성으로서, 상기 변좌(10)의 하부에 배치되며 상기 공간부(111)의 내부로 둘레는 밀폐되고 상하로 개구되며 생분해가 가능한 바이오비닐 재질로 이루어진 비닐팩(121)을 공급하여 상기 공간부(111)의 내부로 배출되는 인분(20)이 상기 비닐팩(121)의 내부에 수용되도록 한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 비닐팩 공급부(120)는 상기 베이스부(110)의 공간부(111) 둘레에 배치되고, 상기 비닐팩(121)이 롤형태로 권취되며 구동축(123)에 연결되어 회전하며 권취된 비닐팩(121)을 일정길이 단위로 공급하는 비닐팩 공급롤(122)과, 상기 구동축(123)에 연결되어 제어신호에 따라 회전하며 상기 구동축(123)을 회동시키는 구동모터 및, 상기 변좌(10)의 하부 위치에 배치되어 회전하며 사익 비닐팩 공급롤(122)로부터 공급되는 비닐팩(121)이 굴절되며 공간부(111)로 유입되도록 가이드하는 가이드부(124)를 포함하여 구비된다.
여기서, 상기 구동모터는 스테핑모터 및 서보모터와 같이 후술되는 제어부(150)의 제어신호에 따라 회전방향 및 회전수를 정밀하게 제어될 수 있는 모터를 이용할 수 있으며, 상기 구동축(123) 또는 비닐팩 공급롤(122)에는 구동축(123)의 회전을 정지시키거나 공간부(111)로 공급된 비닐팩(121)에 텐션이 제공되도록 하기 위한 브레이크 수단이 구비되는 것이 바람직하다. 즉 비닐팩 공급부(120)는 구동모터의 회전방향 및 회전수에 따라 베이스부(110)의 공간부(111) 내부로 공급되는 비닐팩(121)의 길이가 결정된다.
또한, 상기 가이드부(124)는 비닐팩 공급부(120)의 상부에 배치되어 회전하며 상기 비닐팩(121)의 일측을 지지하여 하부에 배치된 비닐팩 공급롤(122)로부터 공급되는 비닐팩(121)이 가이드부(124)를 거쳐 절곡되면서 공간부(111)의 내부를 향해 유입되도록 가이할 수 있다.
더불어, 상기 비닐팩(121)은, 상술한 바와 같이 흙에 매립되고 일정시간 경과한 후 생분해되는 바이오비닐 재질을 이용함으로써 수거된 인분팩(30)의 비닐팩(121)을 벗겨낼 필요없이 비닐팩(121)을 인분과 함께 퇴비처리할 수 있으므로 비닐팩(121)에서 인분(20)을 추출하는데 필요한 처리비용을 절감할 수 있으며, 인분(20)의 퇴비화를 위한 처리공정이 간소화될 수 있다.
여기서, 상기 비닐팩(121)을 바이오비닐 재질로 형성함에 있어서 왕겨나 밀겨 등의 천연성분을 일정함유량 포함시켜 비닐팩(121)이 시간 경과에 따라 부패될 수 있는 바이오비닐 재질로 형성할 수 있다.
또한, 상기 비닐팩(121)의 두께를 달리하거나 상기 비닐팩(121)에 포함된 천연성분의 농도를 달리하여 상기 비닐팩(121)이 생분해되는데 소요되는 시간을 조절함으로써 수거된 인분(20)이 퇴비화되는 시기를 선택할 수 있으므로 인분수요자의 편의가 극대화할 수 있다.
그리고, 상기 바이오비닐을 함유하되, 상기 비닐팩(121)을 폴리에틸렌 등과 같은 다공성 재질을 일정량 함유시켜 비닐팩(121)을 형성함으로써, 생분해 특성을 가진 상태에서 다공성 재질의 통기공을 통해 비닐팩(121)의 내부에 수용된 인분(20)이 부패되면서 발생되는 가스를 외부로 배출시킬 수 있으므로 상기 비닐팩(121) 내부에서 생성되는 가스량이 누적되어 비닐팩(121)이 부풀어 올라 일측이 터지면서 의도하지 않게 인분이 외부로 누출되는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 상기 비닐팩(121)은 생분해가 가능한 바이오비닐 재질로 이루어지는 대신에, 상기 비닐팩(121)의 성분에 냄새 제거를 위한 물질, 살균 처리를 위한 물질 및 발효 촉진을 위한 물질 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하도록 하거나, 또는 상기 비닐팩(121)을 대하여 냄새 제거를 위한 물질, 살균 처리를 위한 물질 및 발효 촉진을 위한 물질 중 적어도 어느 하나 이상을 스프레이 처리하거나 또는 파우더의 형태로 도포한 것도 가능하다.
한편, 상기 패킹부(130)는 비닐팩 공급부(120)에 의해 공간부(111)의 내부로 공급되는 비닐팩(121)을 이용하여 인분이 수용된 인분팩(30)의 형태로 패킹하는 수단으로서, 상기 비닐팩 공급부(120)의 하부에 배치되며, 상기 비닐팩(121)을 일정길이로 절단하고 절단된 양단부를 밀봉하여 내부에 수용된 인분(20)을 개별팩 단위로 패킹(Packing)한다.
여기서, 상기 패킹부(130)는, 공간부(111) 내에서 공간부(111)의 중심방향으로 수평하게 이동동작하면서 상기 비닐팩(121)의 외부 둘레를 내측방향으로 가압하며, 고열을 가하여 상기 비닐팩(121)의 단부를 절단하면서 동시에 밀봉시키도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 패킹부(130)는, 공간부(111) 내에서 비닐팩(121)의 외부 둘레에 와이어나 끈 등의 고정수단을 감으면서 가압하여 상기 비닐팩(121)의 단부를 밀봉시키는 밀봉부(131) 및, 상기 밀봉부(131)에 의해 밀봉된 단부를 고열, 레이져, 초음파, 열선 또는 칼날 중 어느 하나의 수단을 이용하여 절단하는 절단부(132)를 포함하여 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 패킹부(130)는 고주파에 의해 발생하는 열선을 좌우에서 발사시켜 비닐팩(121)의 상부를 접착하며, 전동실린더를 이용하여 텅스텐 칼날을 좌우에서 압착하여 비닐팩(121)을 절단할 수 있다.
이때, 고주파에 의해 발생하는 열선을 통해 비닐팩(121)을 접합함으로써 롤형태로 계속 연결된 비닐팩(121)을 사용할 수 있어 낱개 비닐을 사용할 필요가 없다는 장점이 있다. 또한, 텅스텐으로 된 칼날은 그 소재가 텅스텐이라서 열정도율이 매우 높기 때문에 비닐팩(121)을 접합하기 위한 고주파에 의해 발생하는 열선에 의해 영향을 받지 않고 비닐팩(121) 절단을 수행할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 자동수거 장치(100)는 비닐팩(121)의 내부로 배출되는 인분(20)을 안정적으로 지지하기 위한 지지홀더부(140)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
상기 지지홀더부(140)는 공간부(111) 내에 배치되고, 상기 변좌(10)의 하부 위치에서 상기 공간부(111)의 하부방향으로 일정길이로 연장형성되며, 하부가 내측으로 절곡형성되어 상기 비닐팩(121)에 수용된 인분(20)의 하중을 지지하는 구성으로서, 상기 지지홀더부(140)는 공간부(111)의 상부 위치의 양측에 각각 배치되며 제어부(150)의 제어신호에 따라 회동하는 복수 개의 힌지축(141)에 상단이 체결되어, 상기 힌지축(141)의 회동에 따라 하부가 양측방향으로 회동동작하며 인분(20)이 수용된 비닐팩(121)을 하부방향으로 선택적으로 배출되도록 구비될 수 있다.
즉, 도면에서와 같이 사용자(U)가 용변을 보는 중에는 상기 지지홀더부(140)는 내측방향으로 오므려지게 회동하여 배출되는 인분(20)이 비닐팩(121)의 일 위치에 안정적으로 수용될 수 있게 지지하며, 사용자(U)의 용변이 마치게 되면 지지홀더부(140)는 양측방향으로 벌어지게 회동하여 수용된 인분(20)이 패킹부(130)가 배치된 하부방향으로 이동할 수 있는 공간을 제공한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 자동수거 장치(100)는 인분(20)이 패킹되고 수거되는 절차가 자동화되도록 구비될 수 있는데, 이를 위해 상기 지지홀더부(140)는, 제어부(150)의 제어신호에 따라 힌지축(141)에 연결되어 힌지축(141)을 회동시키는 모터나, 상기 힌지축(141)을 중심으로 지지홀더부(140)가 회동동작하도록 측방향에서 가압하거나 잡아 당기는 액추에이터 등의 구동수단을 포함하여 구비되며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 자동수거 장치(100)는 상기 비닐팩 공급부(120)의 구동모터, 지지홀더부(140)의 구동수단 및 패킹부(130)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(150) 및, 사용자의 조작에 따라 사용자 입력신호를 출력하여 상기 제어부(150)로 전송하는 조작스위치(160)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제어부(150)는 조작스위치(160)로부터 사용자 입력신호가 전송되면 구동수단에 의해 지지홀더부(140)가 외측방향으로 회동동작하도록 하고, 상기 구동모터를 설정된 방향 및 회전수로 제어하여 설정된 일정길이로 상기 비닐팩(121)이 상기 공간부(111)의 내부로 공급되도록 제어하며여 상기 비닐팩(121)의 절단될 위치가 패킹부(130)와 대응되는 위치로 하강하도록 하며, 일정길이로 이송된 비닐팩(121)의 일위치를 상기 패킹부(130)가 절단하고 밀봉하도록 제어한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 자동수거 장치(100)는 변좌(10)를 통해 배출되는 사용자(U)의 인분량에 따라 배출된 인분(20)을 패킹하는데 필요한 비닐팩(121)의 길이를 조절하여 공급함으로써 인분(20)을 패킹하는데 소요되는 비닐팩(121)의 소모를 최소화할 수 있다.
이를 위해, 상기 지지홀더부(140)의 일측에 배치되어 지지홀더부(140)에 지지된 인분(20)의 하중을 감지하여 상기 제어부(150)로 전송하는 센서부(170)를 더 포함하여 구비되며, 상기 센서부(170)로부터 무게감지 센서, 압력센서, 근접센서 등의 감지 센서 중 어느 하나 이상의 감지센서를 선택적으로 이용될 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 센서부(170)로부터 전송된 하중감지 정보에 따라 상기 비닐팩 공급부(120)에 의해 공간부(111)의 내부로 유입되는 비닐팩(121)의 일정길이가 조절되어 공급되도록 제어한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제어부(150)는 센서부(170)에서 상대적으로 작은 하중이 감지되면 상기 제어부(150)는 공간부(111)로 배출된 인분(20)의 배출양이 적은 것으로 판단하여 상기 비닐팩 공급부(120)를 구동제어하여 상기 공간부(111)로 공급되는 비닐팩(121)의 공급량이 상대적으로 적어지도록 하며, 상기 센서부(170)에서 상대적으로 큰 하중이 감지되면 상기 제어부(150)는 인분(20)의 배출량이 많은 것으로 판단하여 상기 비닐팩 공급부(120)를 구동제어하여 비닐팩 공급부(120)의 구동축(123)이 회전하는 회전수를 증대시켜 공급되는 비닐팩(121)의 길이가 상대적으로 길어지도록 제어한다.
이와 같이, 변좌(10)를 통해 배출되는 인분(20)의 하중을 감지하고, 감지된 하중에 따라 인분(20)을 패킹하기 위해 공급되는 비닐팩(121)의 일정길이가 조절되어 공급될 수 있게 제어되므로 비닐팩의 소량을 절감할 수 있음은 물론, 배출되는 인분량에 적합한 최적의 크기로 인분팩(30)을 패킹가능한 효과를 제공할 수 있다.
또한, 패킹부(130)에 의해 개별팩 단위로 패킹된 인분팩(30)은 패킹되면서 단부가 절단되어 자중에 의해 하부위치로 하강하게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 자동수거 장치(100)는 패킹부(130)에 의해 패킹된 인분팩(30)을 원하는 장소로 이송하는 방식에 따라 수동식과 자동식으로 구분될 수 있는데, 먼저 수동식의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 상기 패킹부(130)의 하부 위치에는 상기 패킹부(130)에 의해 패킹된 인분팩(30)을 수용하기 위한 팩수용함(180)이 배치된다.
여기서, 상기 팩수용함(180)의 하부에는 이동을 위한 이동바퀴(181)가 배치될 수 있고, 상기 팩수용함(180)의 측부에는 사용자(U)가 팩수용함(180)을 원하는 위치로 끄집어 낼수 있도록 손잡이(182)가 장착될 수 있다.
따라서, 비닐팩 공급부(120)로부터 공급되는 비닐팩(121)으로 배출되는 인분(20)이 수용된 상태로 밀봉시키는 패킹부(130)를 통해 각 개별팩 단위로 인분(20)을 패킹할 수 있으며, 상기 패킹부(130)의 하부 위치에는 패킹부(130)에 의해 패킹된 인분팩(30)을 수용하기 위한 팩수용함(180)이 배치됨으로써, 팩수용함(180) 내부에 배치된 인분팩(30)을 사용자(U)가 수거하여 개별적으로 퇴비화시키거나 인분 수집차량을 통해 이송시킬 수 있다.
반면에, 자동식의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 상기 패킹부(130)의 하부 위치에는, 일단은 상기 공간부(111)의 하부와 연통되며, 타단은 상기 설치장소에서 일정거리 이격된 위치에 배치된 인분수용 장소로 연장형성된 이송파이프(191)와, 상기 이송파이프(191)의 내부로 고압의 에어(압축 공기 등)를 주입하여 상기 이송파이프(191)의 내부로 투입된 인분팩(30)을 상기 인분 패킹부(130)을 상기 인분수용 장소로 이송시키는 송풍장치(192)를 포함하는 인분팩 이송수단(190)을 포함하여 구비될 수 있다.
따라서, 패킹부(130)를 거쳐 하부로 하강하면서 이송파이프(191)의 단부로 투입된 인분팩(30)은 공기흡입구를 통해 이송파이프(191)의 관로 내에 공기가 쉽게 유입되도록 함으로써 이송파이프(191) 내의 풍속을 20m/s 내지 30m/s까지 높여 인분팩(30)을 원하는 위치까지 안전하게 이동시킬 수 있다.
이와 같은 인분팩 이송수단(190)을 통해 사용자(U)의 손을 거치지 않고 배출되는 인분팩(30)을 자동방식으로 원하는 장소로 이송시킬 수 있으므로 이송간에 발생되는 냄새 및 위생문제를 해소할 수 있다.
도 2에서 인분팩 이송수단(190)의 구현을 위해서, 이송파이프(191)으로 고압의 에어가 공급되는 경우에는 본 발명에 따른 인분 퇴비화를 위한 인분 자동수거 장치와의 사이에 개폐판(미도시)이 추가로 설치되어야 한다. 이와 같은 개폐판은 제어부(150)와 연동하여 동작한다. 개폐판(미도시)이 추가로 설치되지 않는 경우, 비닐팩 공급부(120)의 비닐팩(121)이 고압의 에어에 의해서 빨려 들어가는 현상이 벌어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인분 자동수거 장치(100)의 각 구성 및 기능에 의해 물을 사용하지 않고 비닐팩(121)에 의해 밀봉되도록 하고 밀봉된 인분팩(30)을 지정된 인분 수거 장소로 위생적으로 이송시킴으로써 퇴비화에 사용될 수 있는 인분(20)을 자동적으로 수거 및 처리할 수 있으므로, 수세식으로 인분(20)을 수거하고 정화처리하는데 소용되는 연간 11억톤의 물과 정화처리에 필용한 운용비용을 절감할 수 있음은 물론 인분(20)을 수거, 처리하는데 물이 이용되지 않기 때문에 인분에 의한 수질오염 가능성을 원천적으로 차단할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10...변좌 20...인분
30...인분팩 100...인분 자동수거 장치
110...베이스부 111...공간부
120...비닐팩 공급부 121...비닐팩
122...비닐팩 공급롤 124...가이드부
130...패킹부 140...지지홀더부
150...제어부 160...조작스위치
170...센서부

Claims (11)

  1. 설치 장소에 직립되게 설치되고, 상부에는 사용자(U)의 둔부가 안착되는 변좌(10)가 배치되며, 내부에는 상하로 개구된 공간부(111)가 형성된 베이스부(110);
    상기 변좌(10)의 하부에 배치되며, 상기 공간부(111)의 내부로 둘레는 밀폐되고 상하로 개구되며 비닐팩(121)을 공급하여 상기 공간부(111)의 내부로 배출되는 인분(20)이 상기 비닐팩(121)의 내부에 수용되도록 하는 비닐팩 공급부(120); 및
    상기 비닐팩 공급부(120)의 하부에 배치되며, 상기 비닐팩(121)을 일정 길이로 절단하고 절단된 양단부를 밀봉하여 내부에 수용된 인분(20)을 개별팩 단위로 패킹(Packing)하는 패킹부(130);를 포함하고,
    상기 비닐팩 공급부(120)는,
    상기 베이스부(110)의 공간부(111) 둘레에 배치되고, 상기 비닐팩(121)이 롤형태로 권취되며 구동축(123)에 연결되어 회전하며 권취된 비닐팩(121)을 일정길이 단위로 공급하는 비닐팩 공급롤(122)과,
    상기 구동축(123)에 연결되어 제어신호에 따라 회전하며 상기 구동축(123)을 회동시키는 구동모터 및,
    상기 변좌(10)의 하부 위치에 배치되어 회전하며 상기 비닐팩 공급롤(122)로부터 공급되는 비닐팩(121)이 굴절되며 상기 공간부(111)로 유입되도록 가이드하는 가이드부(124)를 포함하여 구비되며,
    상기 공간부(111) 내에 배치되고, 상기 변좌(10)의 하부 위치에서 상기 공간부(111)의 하부방향으로 일정길이로 연장형성되며, 하부가 내측으로 절곡형성되어 상기 비닐팩(121)에 수용된 인분(20)의 하중을 지지하는 지지홀더부(140);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지지홀더부(140)는, 상기 공간부(111)의 상부 위치의 양측에 각각 배치되며 제어신호에 따라 회동하는 복수 개의 힌지축(141)에 상단이 체결되어, 상기 힌지축(141)의 회동에 따라 하부가 양측방향으로 회동동작하며 인분(20)이 수용된 비닐팩(121)을 하부방향으로 선택적으로 배출하는 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 지지홀더부(140)는, 제어신호에 따라 상기 힌지축(141)을 회동시키거나, 상기 힌지축(141)을 중심으로 지지홀더부(140)가 회동동작하도록 측방향에서 가압하거나 잡아 당기는 구동수단을 더 포함하여 구비되며,
    상기 구동모터, 상기 구동수단 및 패킹부(130)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(150); 및
    사용자의 조작에 따라 사용자 입력신호를 출력하여 상기 제어부(150)로 전송하는 조작스위치(160);를 더 포함하며,
    상기 제어부(150)는, 상기 조작스위치(160)로부터 사용자 입력신호가 전송되면, 상기 구동수단에 의해 지지홀더부(140)가 외측방향으로 회동동작하도록 하고, 상기 구동모터를 설정된 방향 및 회전수로 제어하여 설정된 일정길이로 상기 비닐팩(121)이 상기 공간부(111)의 내부로 공급되도록 제어하여 상기 비닐팩(121)의 절단될 위치가 상기 패킹부(130)와 대응되는 위치로 하강하도록 하며, 일정길이로 이송된 비닐팩(121)의 일위치를 상기 패킹부(130)가 절단하고 밀봉하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지지홀더부(140)에 지지된 인분(20)의 하중을 감지하여 상기 제어부(150)로 전송하는 센서부(170);를 더 포함하며,
    상기 제어부(150)는, 상기 센서부(170)로부터 전송된 하중감지 정보에 따라 상기 비닐팩 공급부(120)에 의해 공간부(111)의 내부로 유입되는 비닐팩(121)의 일정길이가 조절되어 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 패킹부(130)는,
    상기 공간부(111) 내에서 공간부(111)의 중심방향으로 수평하게 이동동작하면서 상기 비닐팩(121)의 외부 둘레를 내측방향으로 가압하며, 고열을 가하여 상기 비닐팩(121)의 단부를 절단하면서 동시에 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 패킹부(130)는,
    상기 공간부(111) 내에서 상기 비닐팩(121)의 외부 둘레에 와이어나 끈 등의 고정수단을 감으면서 가압하여 상기 비닐팩(121)의 단부를 밀봉시키는 밀봉부(131) 및,
    상기 밀봉부(131)에 의해 밀봉된 단부를 고열, 레이저, 고주파 열선 또는 칼날 중 어느 하나의 수단을 이용하여 절단하는 절단부(132)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 패킹부(130)의 하부 위치에는, 상기 패킹부(130)에 의해 패킹된 인분팩(30)을 수용하기 위한 팩수용함(180);이 배치된 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    일단은 상기 공간부(111)의 하부와 연통되며, 타단은 상기 설치장소에서 일정거리 이격된 위치에 배치된 인분수용 장소로 연장형성된 이송파이프(191)와,
    상기 이송파이프(191)의 내부로 고압의 에어를 주입하여 상기 이송파이프(191)의 내부로 투입된 인분팩(30)을 상기 인분수용 장소로 이송시키는 송풍장치(192)를 포함하는 인분팩 이송수단(190);을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 비닐팩(121)은 생분해가 가능한 바이오비닐 재질로 이루어거나, 또는 상기 비닐팩(121)의 성분에 냄새 제거를 위한 물질, 살균 처리를 위한 물질 및 발효 촉진을 위한 물질 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하도록 하거나, 또는 상기 비닐팩(121)을 대하여 냄새 제거를 위한 물질, 살균 처리를 위한 물질 및 발효 촉진을 위한 물질 중 적어도 어느 하나 이상을 스프레이 처리하거나 또는 도포한 것을 특징으로 하는 인분 자동수거 장치.
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