KR101891827B1 - 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실에 관한 것으로, 도어가 제공된 화장실 하우징과, 상기 화장실 하우징의 내부 공간을 분할하도록 제공된 격벽을 갖는 화장실 본체와; 상기 화장실 하우징 내부에 각기 설치된 소변기, 세수대 및 양변기와; 상기 화장실 하우징의 내부 구석에 설치되어 있으며 하부면에 개구부가 형성된 합성수지 재질의 탱크 몸체와, 상기 탱크 몸체의 모서리부에 수밀되도록 제공된 금속 프레임과, 상기 탱크 몸체에 내장된 펌프와, 상기 탱크 몸체의 일측면에 제공된 역류 방지밸브를 갖는 물탱크와; 상기 금속 프레임과 밀착되어 있으며 복수 개의 발열핀이 내장된 가열 프레임과, 상기 가열 프레임의 외부면에 제공된 단열 부재를 갖는 배관 동파방지수단과; 상부면 가장자리부가 상기 탱크 몸체의 개구부를 수밀하도록 제공된 금속판재와, 상기 금속판재의 하부면에 제공된 초음파 진동자와, 상기 금속판재의 상부면에 제공되며 상기 물탱크 내부에 위치되는 복수 개의 진동 핀을 갖는 물탱크 결빙방지수단과; 온도 센서를 구비하며 상기 펌프, 상기 발열 핀 및 상기 초음파 진동자를 제어하도록 상기 화장실 하우징의 내부에 제공된 제어기로 이루어진 배관 동파방지수단으로 구성됨으로써, 구성이 간단하여 시공이 용이하며 시공단가가 저렴함은 물론, 동절기 또는 사용시간이 아닌 경우에 배관의 물을 회수하여 동파를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실 {Mobile lavatory equipped with freeze protection means for piping}
본 발명은 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실에 관한 것이다.
대한민국 등록특허 제1416513호(등록일자: 2014.7.1, 발명의 명칭: 동파방지기능을 갖는 이동식 화장실)는 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 땅속에 매립된 직수관의 끝단이 화장실바닥의 콘크리트에 매립된 수관과 연결되고, 좌변기, 소변기 및 세면기는 상기 수관과 연결되어 수돗물이 공급되도록 한 이동식 화장실을 구성하되, 상기 화장실바닥에 매립되는 상기 수관의 외주연으로 온풍관을 감싸 상기 수관과 콘크리트 사이에 공간이 형성되도록 하고, 상기 화장실의 벽체에는 전기로 가열되는 히터 및 모터로 작동되는 송풍팬을 갖는 온풍발생기를 구비하여 상기 송풍팬의 바람이 상기 히터를 통하여 가열된 뒤 상기 온풍관 내부로 순환되면서 상기 수관을 보온하도록 한 것을 특징으로 하는 동파방지기능을 갖는 이동식 화장실이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은, 화장실 바닥의 콘크리트층에 수관을 매설하는 과정에서 수관을 온풍관으로 감싸 수관의 주위로 공간이 형성되도록 한 것으로, 온풍관으로 온풍을 순환시키면 수관이 보온되므로 겨울철 동파가 방지되는 효과가 있는 반면, 구성이 복잡하여 시공이 용이하지 못한 단점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제1297345호(등록일자: 2013.8.9, 발명의 명칭: 이동식화장실의 내부설비 동파방지장치)는 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 외벽의 내부가 분할벽에 의해 여자화장실과 남자화장실로 구분되고 별도로 설치되는 출입문에 의해 출입할 수 있으며, 여자화장실과 남자화장실의 내부에는 세면기와 하나 이상의 양변기 및 소변기가 선택적으로 설치한 것에 있어서; 상기 여자화장실과 남자화장실의 천장에는 천장매입형 송풍기를 설치하여 실내 공기를 흡입할 수 있도록 한 것과; 각 천장매입형 송풍기에는 천장설치이송관을 각각 설치한 것과; 상기 외벽과 분할벽의 내부에는 순환관을 매설하여 각 천장매입형 송풍기의 배출구에 설치된 천장설치이송관과 연결하여 각 천장매입형 송풍기에서 흡기 되는 온기를 각 순환관에 공급할 수 있도록 한 것과; 상기 외벽의 내부와 분할벽의 내면 하단부에는 하나 이상의 가온형 히터를 설치하고 순환관과 연결하여 순환관에서 공급되는 온기를 가온형 히터를 통하여 실내의 하측부로 재차 공급하여 실내공기를 순환시킬 수 있도록 한 것;을 특징으로 하는 이동식화장실의 내부설비 동파방지장치가 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은, 실내의 온기를 가온형 히터를 통하여 실내(여자화장실과 남자화장실)의 하측부로 재차 공급하여 실내공기(온기)순환시켜 줌으로서, 받침틀의 내부와 여자화장실 및 남자화장실의 내부(실내)에 설치된 각종 설비와 양변기와 세면기 및 소변기가 동결되는 것을 방지하고, 뿐만 아니라 설비가 동결되지 않았더라도 양변기와 세면기가 차갑지 않도록 유지시켜 한기를 느끼지 않게 하여 용이하게 사용할 수 있다고 주장하는 반면, 실제 이동식 화장실의 동파가 문제되는 배관 이외에 내부 설비까지 동파를 방지하기 위하여 과도한 장치가 설치되기 때문에 시공 기간이 길고 시공단가가 높은 단점이 있었다.
대한민국 등록특허 제1075182호(등록일자: 2011.10.13, 발명의 명칭: 이동식 및 간이화장실의 동파방지 시스템)는 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 이동식 및 간이화장실의 동파방지 시스템에 있어서, 다수의 변기(110)가 내부에 설치된 화장실 본체(100)와; 상기 화장실 본체(100) 하부 일측에 형성되고, 다수의 변기(110)로 물이 공급되도록 물이 저장되는 워터탱크(120)와; 상기 화장실 본체(100) 하부 일측에 형성된 워터탱크(120)에 인접한 타측으로 형성되고, 다수의 변기(110)로부터 발생되는 오물이 수집되는 웨이스트 탱크(130)와; 흡입부와 배출부가 형성되고, 상기 워터탱크(120)에 수용된 물을 상기 다수의 변기(110)로 공급하도록 펌핑하는 펌프(140)와; 일단이 상기 펌프(140)의 흡입부와 관연결되고, 타단이 상기 워터탱크(120) 내부로 연장형성되어 상기 워터탱크(120) 내에 수용된 물이 흡입되어 상기 펌프(140)의 흡입부로 이동되는 펌핑관(150)과; 상기 펌프(140)의 배출부에 일단이 결합되고, 상기 펌프(140)에 의해 워터탱크(120)로부터 물이 공급되도록 길이방향으로 길게 형성되어 다수의 변기(110)측으로 연장되는 급수관(160)과; 상기 급수관(160)의 타단에 일단이 결합되는 티보우(170)와; 상단이 상기 다수의 변기(110)에 각각 결합되고, 하단이 상기 티보우(170)의 일단과 동일선상으로 형성되는 반대편측 타단에 결합되며, 상하단 사이에 상기 급수관(160)으로부터 공급되는 물이 변기(110)로 공급되는 것을 사용자의 작동에 따라 개폐작동되어 제어되도록 급수공급밸브(210)가 구비되고, 상단과 상기 급수공급밸브(210) 사이에 동파방지배수드레인(220)이 형성되어 급수가 완료된 후, 상기 웨이스트 탱크(130)로 잔존하는 물이 배출되도록 형성된 워터모듈(200)과; 차단제어밸브(312)가 구비된 다수의 분기관(310)이 형성되고, 상기 다수의 분기관(310)이 형성된 일측으로 순환관(320)이 관연결되어 상기 워터탱크(120) 내부로 상기 순환관(320)이 길게 연장형성되는 순환분배구(300)와; 상기 티보우(170)의 급수관(160)측에 결합되는 일단과 워터모듈(200)측 하단에 결합되는 타단 사이에 직교되는 끝단에 일단이 결합되고, 상기 순환분배구(300)측으로 길이방향으로 길게 형성되어 상기 다수의 분기관(310)에 각각 관연결되는 동파방지드레인관(400);으로 형성된 것을 특징으로 하는 이동식 및 간이화장실의 동파방지 시스템이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은, 이동식 화장실 및 간이 화장실의 동절기 동파방지가 가능하고, 열선 등의 가열장치와 난방장치 등의 불필요한 시설 설치가 필요없어 설치에 따른 비용이 절감되며, 열선 등의 과열로 인한 화재의 위험으로부터 안전성이 확보되는 효과가 있고, 동절기 가열 또는 난방장치를 계속해서 가동함에 따른 에너지 낭비를 최소화할 수 있어 에너지를 절약할 수 있으며, 급수관과 워터모듈 이외에 물탱크에도 별도의 가열장치 또는 난방장치가 필요없어 추가시설비용의 절감과 동파방지로 인한 장비의 파손이 현저히 줄어 유지보수비용이 절감되는 장점이 있는 반면, 배관의 동파를 방지하기 위하여 배관의 잔존수를 드레인하는 것은 사용상의 번거러움이 있음은 물론 워터탱크가 동파되는 경우에는 사용이 불가하는 근원적인 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 구성이 간단하여 시공이 용이하며 시공단가가 저렴한 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실을 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 도어가 제공된 화장실 하우징과, 상기 화장실 하우징의 내부 공간을 분할하도록 제공된 격벽을 갖는 화장실 본체와; 상기 화장실 하우징 내부에 각기 설치된 소변기, 세수대 및 양변기와; 상기 화장실 하우징의 내부 구석에 설치되어 있으며 하부면에 개구부가 형성된 합성수지 재질의 탱크 몸체와, 상기 탱크 몸체의 모서리부에 수밀되도록 제공된 금속 프레임과, 상기 탱크 몸체에 내장된 펌프와, 상기 탱크 몸체의 일측면에 제공된 역류 방지밸브를 갖는 물탱크와; 상기 금속 프레임과 밀착되어 있으며 복수 개의 발열핀이 내장된 가열 프레임과, 상기 가열 프레임의 외부면에 제공된 단열 부재를 갖는 배관 동파방지수단과; 상부면 가장자리부가 상기 탱크 몸체의 개구부를 수밀하도록 제공된 금속판재와, 상기 금속판재의 하부면에 제공된 초음파 진동자와, 상기 금속판재의 상부면에 제공되며 상기 물탱크 내부에 위치되는 복수 개의 진동 핀을 갖는 물탱크 결빙방지수단과; 온도 센서를 구비하며 상기 펌프, 상기 발열 핀 및 상기 초음파 진동자를 제어하도록 상기 화장실 하우징의 내부에 제공된 제어기로 이루어진 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 진동 핀은 표면에 다수 개의 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 상부면 및 하부면이 개방된 관체로서 상기 개구부의 상부 가장자리에 이격되도록 상기 탱크 몸체의 내측면에 제공된 슬러지 차단관체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은 구성이 간단하여 시공이 용이하며 시공단가가 저렴함은 물론, 동절기 또는 사용시간이 아닌 경우에 배관의 물을 회수하여 동파를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 의한 동파방지기능을 갖는 이동식 화장실을 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시예에 의한 이동식화장실의 내부설비 동파방지장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래 기술의 또 다른 실시예에 의한 이동식 및 간이화장실의 동파방지 시스템을 나타내는 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 배관 동파방지수단을 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은 물탱크 결빙방지수단을 나타내는 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실(100)은 화장실 본체(10), 소변기(30), 세수대(40), 양변기(50), 배관 동파방지수단(70), 물탱크 결빙방지수단(80), 물탱크(WT), 슬러지 차단관체(90) 및 제어기(CTB)로 이루어져 있다.
화장실 본체(10)는 측면에 도어(15)가 제공된 화장실 하우징(11)과, 화장실 하우징(11)의 내부 공간을 분할하도록 제공된 격벽(13)으로 이루어져 있다. 여기서, 화장실 본체(10)는 공지의 기술에 의해 제작된 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 화장실 본체(10)는 악취를 제거하기 위한 배기팬 설치, 또는 사용자의 편의성을 개선하기 위하여 계절에 따라 에어컨이나 열풍기를 설치할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
소변기(30)는 화장실 하우징(11) 내부에 설치되어 있다. 여기서, 소변기(30)는 공지의 부품이기 때문에 이에 대한 상세한 설명이나 도시는 생략하기로 한다.
세수대(40)는 화장실 하우징(11) 내부에 설치되어 있다. 여기서, 세수대(40)는 공지의 부품이기 때문에 이에 대한 상세한 설명이나 도시는 생략하기로 한다.
양변기(50)는 화장실 하우징(11) 내부에 설치되어 있다. 여기서, 양변기(50)는 재래식 변기를 제외한 좌변기를 포함하며 공지의 부품에 해당되기 때문에 이에 대한 상세한 설명이나 도시는 생략하기로 한다.
물탱크(WT)는 화장실 하우징(11)의 내부 구석에 설치되어 있으며 하부면에 개구부(WTh)가 형성된 합성수지 재질의 탱크 몸체(WTb)와, 탱크몸체(WTb)의 모서리부에 수밀되도록 제공된 금속 프레임(Hp)과, 탱크 몸체(WTb)에 내장된 펌프(P)와, 탱크 몸체(WTb)의 일측면에 제공된 역류 방지밸브(Vr)로 이루어져 있다.
여기서, 물탱크(WT)는 펌프(P)와 연통된 배관 라인(WL)을 통해 물탱크(WT)에 충전된 물을 소변기(30), 세수대(40) 및 양변기(50)를 공급하고 최종적으로 역류 방지밸브(Vr)를 통해 회수되는 순환구조를 갖는다.
또한, 물탱크(WT)는 급수 라인, 드레인 라인 등을 별도로 구성할 수 있으며, 커버를 부설하여 물을 보충하거나 충전할 수 있다.
배관 동파방지수단(70)은 금속 프레임(Hp)과 밀착되어 있으며 복수 개의 발열핀(73)이 내장된 가열 프레임(71)과, 가열 프레임(71)의 외부면에 제공된 단열 부재(75)로 이루어져 있다. 여기서, 미설명부호 "PC"는 전원 케이블이다.
물탱크 결빙방지수단(80)은 물탱크(WT)에 충전된 물의 결빙을 방지하기 위하여 제공된 것이다.
여기서, 본 실시예의 물탱크 결빙방지수단(80)은 상부면 가장자리부가 탱크 몸체(WTb)의 개구부(WTh)를 수밀하도록 제공된 금속판재(81)와, 금속판재(81)의 하부면에 제공된 초음파 진동자(83)와, 금속판재(81)의 상부면에 제공되며 물탱크(WT) 내부에 위치되는 복수 개의 진동 핀(85)으로 이루어져 있다.
또한, 물탱크 결빙방지수단(80)의 진동 핀(85)은 물과의 접촉 표면적을 증대시키기 위하여 표면에 다수의 관통공(85a)이 형성되어 있다.
슬러지 차단관체(90)는 상부면 및 하부면이 개방된 관체로서 개구부(WTh)의 상부 가장자리에 이격되도록 탱크몸체(WTb)의 내측면에 제공되어 있다. 여기서, 슬러지 차단관체(90)는 물탱크(WT)에 충전될 수 있는 슬러지가 진동 핀(85)이 내장된 위치에 집중되는 것을 방지하기 위하여 제공된 것이다.
제어기(CTB)는 온도 센서를 구비하며, 펌프(P), 발열 핀(73), 초음파 진동자(83)를 제어하도록 화장실 하우징(11)에 내장되어 있다.
여기서, 제어기(CTB)는 온도 센서로부터 제공되는 화장실 하우징(11) 내부의 온도를 감지하여 배관 라인(WL)의 결빙을 방지하도록 펌프(P)를 작동시켜 물을 순환시키거나 또는 배관 라인(WL)의 물을 물탱크(WT)로 완전히 회수시킨다.
또한, 제어기(CTB)는 발열 핀(73)을 작동시켜 물탱크(WT)에 충전된 물의 온도를 높혀 배관 라인(WL)을 통해 제공되거나 순환되는 물이 결빙되는 것을 일차적으로 방지하고 이와 함께 물탱크(WT)의 결빙을 방지한다.
또한, 제어기(CTB)는 초음파 진동자(83)를 작동시켜 물탱크(WT)에 충전된 물의 결빙을 방지한다.
이상과 같은 본 발명은 일 실시예에 한정되어 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 토대로 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속함이 분명하다.
10 : 화장실 본체
30 : 소변기 40 : 세수대
50 : 양변기
70 : 배관 동파방지수단 71 : 가열 프레임
73 : 발열 핀 75 : 단열 부재
80 : 물탱크 결빙방지수단 90 : 슬러지 차단관체
100 : 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실
WT : 물탱크

Claims (3)

  1. 도어가 제공된 화장실 하우징과, 상기 화장실 하우징의 내부 공간을 분할하도록 제공된 격벽을 갖는 화장실 본체와;
    상기 화장실 하우징 내부에 각기 설치된 소변기, 세수대 및 양변기와;
    상기 화장실 하우징의 내부 구석에 설치되어 있으며 하부면에 개구부가 형성된 합성수지 재질의 탱크 몸체와, 상기 탱크 몸체의 모서리부에 수밀되도록 제공된 금속 프레임과, 상기 탱크 몸체에 내장된 펌프와, 상기 탱크 몸체의 일측면에 제공된 역류 방지밸브를 갖는 물탱크와;
    상기 금속 프레임과 밀착되어 있으며 복수 개의 발열핀이 내장된 가열 프레임과, 상기 가열 프레임의 외부면에 제공된 단열 부재를 갖는 배관 동파방지수단과;
    상부면 가장자리부가 상기 탱크 몸체의 개구부를 수밀하도록 제공된 금속판재와, 상기 금속판재의 하부면에 제공된 초음파 진동자와, 상기 금속판재의 상부면에 제공되며 상기 물탱크 내부에 위치되는 복수 개의 진동 핀을 갖는 물탱크 결빙방지수단과;
    온도 센서를 구비하며 상기 펌프, 상기 발열 핀 및 상기 초음파 진동자를 제어하도록 상기 화장실 하우징의 내부에 제공된 제어기로 이루어지되,
    상기 진동 핀은 표면에 다수 개의 관통공이 형성되고,
    상부면 및 하부면이 개방된 관체로서 상기 개구부의 상부 가장자리에 이격되도록 상기 탱크 몸체의 내측면에 제공된 슬러지 차단관체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 동파방지수단을 구비한 이동식 화장실.
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