KR102012567B1 - 관내 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관내 이물질 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세면대 또는 개수대 등의 배수관을 통해 하수도로 배출되는 생활하수로(生活下水)부터 이물질을 수집, 그렇게 수집된 이물질의 자동제거로 관내(pipe-inside) 배수 효율(drain efficiency)을 최적화할 수 있도록 한 관내 이물질 제거장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 세면대의 배수관에 연계장착된 상태로, 상기 배수관을 통과하는 이물질을 걸러내는 여과유닛; 상기 여과유닛 일측에 연계장착된 상태로, 이물질의 강제산화를 위한 산성용액을 상기 배수관 안으로 분사하는 용액분사체; 상기 용액분사체 일측에 연계된 상태로, 산성용액 분사를 위한 상기 용액분사체 작동을 관장하는 구동유닛; 및, 상기 여과유닛 및 상기 구동유닛에 연계되며, 상기 여과유닛에 수집되는 이물질의 축적량을 측정하고 적정 축적량 도달시 기설정 프로그램에 의거 상기 구동유닛을 동작시켜 상기 용액분사체로부터 산성용액이 자동분사되도록 하는 제어모듈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

관내 이물질 제거장치{DISPOSAL EQUIPMENT FOR FOREIGN SUBSTANCE OF PIPE-INSIDE}

본 발명은 관내 이물질 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세면대 또는 개수대 등의 배수관을 통해 하수도로 배출되는 생활하수로(生活下水)부터 이물질을 수집, 그렇게 수집된 이물질의 자동제거로 관내(pipe-inside) 배수 효율(drain efficiency)을 최적화할 수 있도록 한 관내 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건물 내부의 급·배수를 필요로 하는 공간 예컨대, 세면·샤워 등으로 물(水, 수돗물 등) 사용이 빈번한 욕실 하수구 및 가옥 배수구에는 각종 배수트랩이 설치되기 마련이다.

여기서, 상기 배수트랩(waste trap)이라 함은, 위생기구의 배수관이나 욕실의 바닥 하수구 부근 등에 설치하여 트랩내 봉수(sealing water, 封水)에 의해 악취나 벌레 등이 배수관을 통해 실내로 침입하는 것을 방지토록 함에 사용한다.

특히, 얼굴과 손을 씻을 때 사용하는 욕실내 세면대(洗面臺) 또는 식재료의 손질 및 설거지시 사용하는 주방내 개수대(改水臺 / "싱크대"라고도 함)의 배수관에는 상술한 배수트랩의 일종인 세면기트랩(lavatory trap)이 부가장착된다.

한편, 우리가 일상생활에서 매일 접하는 세면대나 개수대에 연결된 배수관은 사용특성상 각종 이물질이 걸려 막힘현상이 자주 발생하는데, 세면대 막힘의 주원인으로는 생활하수(domestic sewage, 生活下水 / 이하 "하수"라 함)에 섞인 머리카락과 인체 분비물을, 개수대 막힘의 주원인으로는 음식물찌꺼기를 들 수 있으며, 하수를 수시로 흘려보내는 특성상 이물질을 완벽하게 걸러내기가 어려워 이로 인한 배수기능 저하 및 배수관 막힘으로 생활속 불편함이 빈번해 왔다.

이에, 속칭 '뚫어뻥'이라 하는 도구를 이용한 사이펀(siphon) 원리로 막힌 배수관을 뚫어주거나 아니면 산성액을 관내로 흘려서 이물질을 산화시키는 방법을 통해 배수관 막힘의 문제를 해결해 왔으나, 풍겨나는 악취로 인한 거부감이 커 작업을 꺼릴 수밖에 없고, 또한 배수관 막힘 정도에 따라 상당한 체력이 소모되기도 한다.

이러한 제반문제점을 다소나마 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-0332276호를 통해, 세면기 직하부 기존 배수관 하단부에 여과구수납실이 구비된 배수관을 장착하고, 상기 여과구수납실에 구비된 여과구의 여과망을 통해 세면기에서 배수관으로 유입되는 찌꺼기나 머리카락 등의 각종 이물질을 사전에 여과시켜 하수구로 바로 배출되도록 못하도록 한 세면기의 배수막힘 방지장치가 개시된바 있으나, 종래 기술에 따른 상기 세면기의 배수막힘 방지장치는, 단순히 배수구로 유입된 이물질이 하수구로 배출되지 않도록 상기 여과구로 수집토록 한 구조적 형태를 갖는다.

이에, 상기 여과구로의 이물질 축적에 의한 배수기능 저하를 방지하기 위해 상기 배수관으로부터 여과구를 분리시켜 수시로 세척(이물질 제거)해주어야만 하는 등 작업의 번거로움이 있어 왔다. 더욱이, 상기 여과구로 이물질이 지속적으로 축적되고 얼마간 그대로 방지되면 세균번식 및 악취가 발생하는바, 이는 하수가스 역류를 방지하는 배수트랩(세면기트립)이 제기능을 발휘치 못하는 문제로 이어져 왔다.

결국, 지금까지 설명한 바와 같은 배수관 막힘의 주요원인인 관내 이물질 제거는 물론이거니와 해당 기능수행에 사람이 관여치 않고도 주기적/자동적 수행이 가능함에 따른 사용자 편의성을 제공하는 (배수)관내 이물질 제거장치의 개발이 절실히 요구된다.

대한민국 등록특허 제10-0332276호(등록일자 : 2002. 03. 29.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하수에 섞인 이물질을 여과유닛으로 걸러내고, 용액분사체로부터의 산성용액 분사를 통한 여과 이물질의 강제산화(소멸)로, 배수관내에서의 이물질 정체해소에 따른 배수효율(drain efficiency)의 최적화를 도모할 수 있도록 하는 관내 이물질 제거장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 구동유닛 및 제어모듈을 이용한 여과 이물질 수집량의 지속적 측정과 아울러 적정 축적량 도달시 기설정 프로그램에 의거 상기 용액분사체로부터의 산성용액 자동분사로, 사용자가 관여하지 않아도 여과 이물질 제거동작이 자동적으로 수행될 수 있도록 하는 관내 이물질 제거장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 세면대의 배수관에 연계장착된 상태로, 상기 배수관을 통과하는 이물질을 걸러내는 여과유닛; 상기 여과유닛 일측에 연계장착된 상태로, 이물질의 강제산화를 위한 산성용액을 상기 배수관 안으로 분사하는 용액분사체; 상기 용액분사체 일측에 연계된 상태로, 산성용액 분사를 위한 상기 용액분사체 작동을 관장하는 구동유닛; 및, 상기 여과유닛 및 상기 구동유닛에 연계되며, 상기 여과유닛에 수집되는 이물질의 축적량을 측정하고 적정 축적량 도달시 기설정 프로그램에 의거 상기 구동유닛을 동작시켜 상기 용액분사체로부터 산성용액이 자동분사되도록 하는 제어모듈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과유닛은, 상기 배수관 중간에 이음결합되는 이음관, 상기 이음관 내에 수용거치된 상태로 상기 배수관을 통과하는 하수로부터 이물질을 여과하는 여과통으로 구성되고, 상기 이음관에는, 상기 여과통의 하단을 떠받치는 단턱이 하측부 내벽면으로부터 돌출형성되며, 상기 용액분사체의 전방 선단부 연결로 상기 용액분사체로부터 외부분출되는 산성용액의 상기 배수관내 분사가 이루어지도록 하는 연결부가 상측부 외벽면으로부터 돌출 및 관통형성된다.

더하여, 상기 용액분사체는, 적당량의 산성용액이 저장 및 보충이 가능한 저장공간이 내부에 마련된 실린더, 상기 실린더 내부에 구비된 상태로 상기 구동유닛 작동에 의거 상기 실린더의 길이방향을 따라 진퇴작용을 이룸으로써 상기 저장공간에 담긴 산성용액이 외부분출되도록 하는 피스톤으로 구성되되, 상기 실린더의 전방단부로부터는, 상기 여과유닛 내부공간과 연통연결되고 산성용액 분사가 가능토록 하는 노즐부가 돌출형성되는 한편, 상기 구동유닛 작동에 따른 상기 피스톤의 진퇴작용을 위해 후방단부는 개구된 원통형을 이루고, 상기 피스톤은, 상기 저장공간에 담긴 산성용액을 전방으로 밀어내어 상기 노즐부를 통한 상기 여과유닛 내부공간으로의 분사력 증대를 위해 전방단부 중앙이 뾰족하게 돌출된 형태를 이룬다.

또한, 상기 구동유닛은, 상기 제어모듈로부터의 신호전달에 의거 회전구동하는 동력체와, 상기 동력체 회전구동과 연계한 궤도회전에 의거, 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 진퇴작용이 이루어지도록 한 동력전달체로 구성된다.

더하여, 상기 제어모듈은, 상기 여과유닛 내부에 구비된 상태로 이물질의 수집 및 축적량을 감지하게 된 워터센서와, 장치구동의 중앙처리장치인 아두이노와, 상기 아두이노로부터 출력신호를 받아 상기 구동유닛을 구동시키는 모터드라이브와, 상기 구동유닛의 기계적 구동 및 상기 아두이노와 상기 모터드라이브의 전기적 작동에 필요한 전원을 공급하는 배터리로 구성된다.

또한, 상기 여과통은, 상기 이음관 내부로 끼워맞춤되고 일정분량 이물질 수집의 내부공간이 마련된 통체로써, 상기 배수관을 통과하는 이물질을 관내에서 걸러내는 수집이 가능토록 상부는 개구된 반면 하단은 마감되되, 마감된 하단부에는 물 배출을 위함과 아울러 배수흐름을 간섭하지 않도록 다수의 배출공이 고른 분포로 관통형성되고, 상기 용액분사체로부터 배출되는 산성용액의 배수관내 분사 및 원활한 분사가 가능토록 하기 위해, 세로방향으로 긴 장공이 둘레면 전체에 균등간격을 두고 다수 관통형성된다.

더하여, 상기 동력체는, 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 저속 이동 및 저속 이동에 따른 산성용액의 단계적 분사가 가능토록 하기 위해, 펄스 신호를 줄 때마다 회전축이 일정한 각도씩 회전하는 스테핑모터이다.

또한, 상기 동력전달체는, 상기 동력체 회전구동에 의거한 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 진퇴운동을 가능케 하는 크랭크로써, 상기 동력체의 회전축에 축결합상태로 동시 회전되는 크랭디스크와, 상기 크랭크디스크 가장자리로 편심되어, 상기 크랭크디스크 회전시 일정궤도를 따라 회전운동을 하는 크랭크축과, 상기 크랭크축으로부터 상기 용액분사체를 향해 연장형성되고 연장선단이 상기 피스톤에 연결됨으로써, 상기 크랭크축 회전운동시 상기 피스톤이 전,후로 진퇴작용을 이루도록 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상기 피스톤에 전달하는 커넥팅로드로 구성된다.

더하여, 상기 동력전달체는, 상기 동력체 회전구동에 의거한 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 진퇴운동을 가능케 하는 래크와 피니언으로써, 상기 동력체의 회전축에 축결합된 상태로 동시 회전되는 피니언기어와, 상기 피스톤의 후단부로부터 일정길이 연장형성되며 상기 피니언기어에 기어맞물림된 상태로, 상기 피니언기어 회전시 기어맞물림 작용에 따른 직선운동으로 상기 피스톤이 전,후로 진퇴작용을 이루도록 하는 랙기어로 구성된다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 관내 이물질 제거장치는, 세면대 또는 개수대의 배수관에 연계설치되는 여과유닛을 이용한 하수로부터의 이물질 여과 및 용액분사체로부터 자동분사되는 산성액을 이용한 여과 이물질의 강제산화를 통해, 배수관 막힘문제를 미연에 방지하고 이를 통한 상기 배수관의 배수효율의 최적화가 이루어진다.

또한, 제어모듈을 이용하여 상기 여과유닛에 수집된 이물질의 축적량을 감지할 수 있고 적정 축적량 도달시 기설정 프로그램에 의거한 구동유닛의 자동화로 용액분사체로부터 이물질 산화의 산성용액이 자동분사됨으로써, 배수관내 이물질 정체에 따른 배수효율(drain effiency) 저하문제 해소와 아울러 이러한 이물질 제거과정에 사용자가 관여하지 않아도 됨에 따른 사용효율성 증대의 효과를 가져다준다.

이와 함께, 지금까지와 같은 각종 효과의 달성으로, 욕실과 주방 위생관리의 쾌적화를 도모하고, 더 나아가 하천의 오염억제 등 그린환경 기술구현에 이바지할 수 있으며, 배수관련시설의 하자발생 최소화를 통한 보수비용 절감의 효과는 물론이거니와 향후 공동주택 건축에 있어서의 시공품질 향상에 따른 경제적 이익창출 등 건설산업 전반에 걸친 발전과 활성화에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치의 구성관계를 나타낸 장치구성도.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서, 여과유닛과 용액분사체 그리고 구동유닛의 구성관계 및 작동관계를 나타낸 요부절개사시도와 작동예시도.
도 4는 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서, 여과유닛의 구성관계를 나타낸 요부확대단면도.
도 5는 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서, 여과유닛 중 여과통의 구성관계를 나타낸 요부절개사시도.
도 6은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서, 구동유닛의 다른 구성관계 및 작동관계를 나타낸 작동예시도.
도 7은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치의 실시관계를 나타낸 사용상태도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치의 구성관계를 나타낸 장치구성도이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서 여과유닛과 용액분사체 그리고 구동유닛의 구성관계 및 작동관계를 나타낸 요부절개사시도와 작동예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서 여과유닛의 구성관계를 나타낸 요부확대단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서 여과유닛 중 여과통의 구성관계를 나타낸 요부절개사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치(A)는, 세면대(또는 개수대)의 배수관에 연계장착된 상태로 상기 배수관을 통과하는 이물질을 걸러내는 여과유닛(1)과, 상기 여과유닛(1) 일측에 연계장착된 상태로 이물질의 강제산화를 위한 산성용액을 상기 배수관 안으로 분사하는 용액분사체(2)와, 상기 용액분사체(2) 일측에 연계된 상태로 산성용액 분사를 위한 용액분사체 작동을 관장(管掌)하는 구동유닛(3)과, 상기 여과유닛(1) 및 구동유닛(3)에 연계되며 상기 여과유닛(1)에 수집되는 이물질 축적량을 측정하고 적정 축적량 도달시 기설정 프로그램에 의거 상기 구동유닛(3)을 동작시켜 상기 용액분사체(2)로부터 산성용액이 자동분사되도록 하는 제어모듈(4)을 포함하여 구성된다.

여과유닛(1)은, 세면대 또는 개수대의 배수관으로부터 배수되는 하수(생활하수)에 섞인 이물질 필터링수단(filtering means)인 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 기존 배수관 중간에 이음결합되는 이음관(11)과, 상기 이음관(11) 내에 수용거치된 상태로 상기 배수관을 통과하는 하수로부터 이물질을 여과(수집)하는 여과통(filtering basket)(12)으로 구성된다.

상기 이음관(11)에는, 상기한 여과통(filtering basket)(12)의 그 하단을 떠받쳐 지지토록 된 단턱(111)이 하측부 내벽면으로부터 돌출형성되어 있고, 상기 용액분사체(2)의 전방 선단 연결로 그로부터 외부분출되는 산성용액의 배수관내 분사가 이루어지도록 하는 연결부(112)가 상측부 외벽면으로부터 돌출 및 관통형성되어 있다.

상기 여과통(filtering basket)(12)은, 상기 이음관(11) 내부로 끼워맞춤되고 일정분량 이물질 수집의 내부공간이 마련된 통체로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 배수관을 통과(낙하 배수)하는 이물질을 관내에서 걸러내는 수집이 가능토록 상부는 개구된 반면 하단은 마감되되, 마감된 그 하단부에는 물 배출을 위함과 아울러 배수흐름을 간섭하지 않도록 다수의 배출공(12a)이 고르게 분포 및 관통형성되어 있다.

또한, 상기 용액분사체(2)로부터 배출되는 산성용액의 배수관내 분사 및 원활한 분사가 가능토록 하기 위해, 세로방향으로 긴 장공(12b)이 둘레면 전체에 균등간격을 두고 다수 관통형성되어 있다.

용액분사체(2)는, 상기 여과유닛(1)의 여과통(filtering basket)(12)에 수집된 이물질을 강제산화시키기 위한 이물질제거수단(foreign substance removal means)인 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 적당량의 산성용액이 저장 및 보충이 가능한 저장공간(21a)이 내부에 마련된 실린더(21)와, 상기 실린더(21) 내부(저장공간 : 21a)에 구비된 상태로 상기 구동유닛(3) 작동에 의거 실린더(21)의 길이방향을 따라 진퇴작용을 이룸으로써 상기 저장공간(21a)에 담긴 산성용액이 외부분출되도록 하는 피스톤(22)으로 구성된다.

상기 실린더(21)의 전방단부로부터는, 상기 여과유닛(1)의 이음관(11) 연결부(112)와 연통연결되고 상기 여과통(filtering basket)(12) 안으로의 산성용액 분사가 가능토록 하는 노즐부(211)가 돌출형성되어 있다. 또한, 상기 구동유닛(3) 작동에 따른 피스톤(22)의 진퇴작용을 위해 후방단부는 개구된 원통형을 이루는 것이 바람직하다.

상기 피스톤(22)은, 상기 실린더(21) 저장공간(21a)에 담긴 산성용액을 전방으로 밀어내어 상기 노즐부(211)를 통해 여과유닛(1)의 상기 여과통(filtering basket)(12) 안으로 분사될 수 있도록 하는 고무패킹으로써, 외부배출시킬 산성용액을 밀어내는데 적합하도록 전방단부 중앙이 뾰족한 산형의 형상과 모양을 이루는 것이 바람직하다. 그리고, 그 후방으로는 이후 설명할 상기 구동유닛(3)이 연결된다.

구동유닛(3)은, 상기 용액분사체(2)로부터 산성용액을 외부로 분출(분사)시키는 상기 피스톤(22)의 진퇴작용을 위한 동력전달수단(power transmission means)인 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어모듈(4)로부터의 신호(전력)전달에 의거 회전구동하되 상기 저장공간(21a)에 담긴 산성용액의 지속적 배출에 적합한 동력체(31)와, 상기 동력체(31) 회전구동과 연계한 궤도회전에 의거 상기 용액분사체(2)의 피스톤(22) 진퇴작용이 이루어지도록 한 동력전달체(32)로 구성된다.

상기 동력체(31)는, 상기 피스톤(22)의 저속 전진(또는 후퇴) 이동 및 그에 따른 산성용액의 단계적 분사가 가능토록 하기 위해, 스텝(step) 상태의 펄스(pulse)에 순서를 부여함으로써 주어진 펄스 수에 비례한 각도 만큼 회전하는, 다시 말해 펄스 신호를 줄 때마다 회전축(311)이 일정한 각도씩 회전하는 스테핑모터(stepping motor)인 것이 바람직하다. 허나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용을 나타낼 수 있는 동력발생장치라면 얼마든지 달리 채용할 수 있다.

상기 동력전달체(32)는, 상기 동력체(31)의 회전구동에 의거한 상기 용액분사체(2)의 피스톤(22) 진퇴운동을 가능케 하기 위해, 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상기 용액분사체(2)로 전달함에 적합한 크랭크(crank)로써, 상기 동력체(31)의 회전축(311)에 축결합상태로 동시 회전을 하는 크랭디스크(321)와, 상기 크랭크디스크(321) 가장자리로 편심되어 크랭크디스크(321) 회전시 일정궤도를 따라 회전운동을 하는 크랭크축(322)과, 상기 크랭크축(322)으로부터 상기 용액분사체(2)를 향해 연장형성되고 연장선단이 상기 피스톤(22)에 연결됨으로써 크랭크축(322) 회전운동시 상기 피스톤(22)이 전,후로 진퇴작용을 이루도록 회전운동을 직선운동으로 전환하여 피스톤(22)에 전달하는 커넥팅로드(323)로 구성된다.

제어모듈(4)은, 상기 여과유닛(1)의 여과통(filtering basket)(12)에 수집되는 이물질 축적량의 지속적 측정 및 적정 축정량 도달시 상기 구동유닛(3)을 작동시켜 용액분사체(2)로부터 산성용액이 자동분사되도록 하기 위한 장치컨트롤수단(equipment control means)인 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 여과통(filtering basket)(12) 내부에 구비된 상태로 여과통(filtering basket)(12)으로 수집되는 이물질의 축적량을 감지하게 된 워터센서(41)와, 장치구동의 중앙처리장치인 아두이노(42)와, 상기 아두이노(42)로부터 출력신호를 받아 상기 동력체(31)를 구동시키는 모터드라이브(43)와, 상기 구동유닛(3) 동력체(31)의 기계적 구동 및 상기 아두이노(42)와 모터드라이브(43)의 전기적 작동에 필요한 전원을 공급하는 배터리(battery, 44)로 구성된다.

상기 워터센서(41)는, 물에도 전기가 통하는 원리를 이용하여 세로로 길게 배치된 전극에 전류를 흘려보내서 전류의 흐름을 측정하여 물이 감지되는지의 여부 또는 물의 깊이(수위)를 측정과 더불어, 상기 여과통(filtering basket)(1)으로 수집되는 이물질의 축적량을 지속적으로 감지토록 센싱장치(sensor device)이다(도 5 참조).

상기 아두이노(arduino, 42)는, 앞서 설명한 바와 같이, 장치구동의 중앙처리장치로써, 상기 워터센서(41)로부터 입력값을 받아들이고 기설정된 프로그램에 의거 상기 구동유닛(3)의 작동을 컨트롤하는 메인회로기판(main circuit board)이다.

상기 모터드라이브(motor drive, 43)는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 아두이노(42)로부터 출력신호를 받아, 소프트웨어적으로 상기 동력체(31)의 회전구동을 컨트롤하는 서브회로기판(sub circuit board)이다.

상기 배터리(44)는, 물리 또는 화학 반응으로 전위차를 발생시켜 전기 에너지를 공급하는 통상의 전지(battery), 혹은 외부로부터 공급된 일정용량의 전력을 얼마간 저장해 둘 수 있고 또한 그렇게 저장된 전력을 다른 전기장치로 공급 가능한 통상의 충전식 배터리인 축전지(蓄電池, storage battery) 중 어느 하나이다.

이와 함께, 도 6은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치에 있어서 구동유닛의 다른 구성관계 및 작동관계를 나타낸 작동예시도로써, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 구동유닛(3)을 달리 구성하여도, 상기 용액분사체(2)로부터의 산성용액 분사를 위한 상기 용액분사체(2)의 피스톤(22) 작용효과(진퇴작용)를 동일하게 나타낼 수도 있음이 가능하다

이를 위한 상기 구동유닛(3)은, 앞서 설명한 동력체(31)와, 상기 동력체(31)에 연계장착된 상태로 동력체(31)의 회전축(311) 회전에 의거한 상호 연계작동으로 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 피스톤(22)의 진퇴작용을 이루는 래크와 피니언(32')으로 구성된다.

상기 래크와 피니언(rack & pinion, 32')은, 상기 동력체(31)의 회전축(311)에 축결합된 상태로 동시 회전되는 피니언기어(321')와, 상기 피스톤(22)의 후단부로부터 일정길이 연장형성되며 상기 피니언기어(321')에 기어맞물림된 상태로 피니언기어(321') 회전시 기어맞물림 작용에 따른 직선운동으로 상기 피스톤이 전,후로 진퇴작용을 이루도록 하는 직선운동하는 랙기어(322')로 구성된다.

미 설명부호, (b)는 상기 용액분사체 및 구동유닛의 상기 동력전달체를 실내 벽면에 각각 고정설치함에 필요한 브래킷이고, (w)는 세면대이며, (p)는 세면기트랩을 포함하는 배수관이다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7은 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치의 실시관계를 나타낸 사용상태도써, 도 7에 도시된 바와 같이, 욕실내 세면대(m / 또는 주방내 개수대) 배수관(p)의 미리 정한 부위에 상기 여과유닛(1)을 더 장착하고, 상기 용액분사체(2) 및 구동유닛(3)은 준비된 별도의 브래킷(b)을 이용하여 실내 벽면에 고정설치한다.

그리고, 상기 제어모듈(4)은 또 다른 브래킷(도시하지 않음)을 이용하여 적당한 위치에 고정설치한다. 여기서, 상기한 제어모듈(4)은 박스형태로 그 구성을 단일화한 상태를 이룰 수 있다.

이 상태에서, 손을 닦거나 얼굴을 씻는 등의 세면을 끝낸 사용자가 물을 내려 상기한 세면대(m)의 배수관(p)를 통해 하수관으로 하수가 흘러내려가게 되는바, 이와 같이 배수관(p)을 통해 하수가 흘러내려가는 과정에서 상기 여과유닛(1)의 이음관(11) 내측에 구비된 여과통(filtering basket)(12) 내부로 하수에 섞인 이물질이 수집되는 것이며, 이러한 상기 여과통(filtering basket)(12)로의 이물질 수집은, 도 5에 도시된 바와 같이, 여과통(filtering basket)(12) 내부에 구비된 제어모듈(4)의 상기 워터센서(41)에 의해 지속적으로 감지된다.

이후, 상기와 같이 여과통(filtering basket)(12) 내부로 이물질이 수집되고 이의 반복으로 상기 여과통(filtering basket)(12) 내부에 일정량의 이물질이 적당량 축적되면, 상기 워터센서(41)가 해당상태를 상기 제어모듈(4)의 아두이노(42)에 신호로 송출하게 되고, 그 신호를 송출받은 상기 아두이노(42)는 기설정 프로그램에 따라 상기 모터드라이브(43)로 관련신호를 송출하게 되는 것이며, 이에 의거 상기 모터드라이브(43)에 의해 상기 동력체(31 / 스테핑모터)가 회전구동을 시작, 회전축(311)이 상기 동력전달체(32 / 크랭크)의 크랭크디스크(321)를 더불어 회전시키게 된다.

그에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 동력전달체(32)의 크랭크축(322)이 상기 크랭크디스크(321)의 가장자리를 따라 도는 일정궤도를 형성하고, 이로써 상기 크랭크축(322)에 연결된 커넥팅로드(323)가 직선운동을 시작하여 상기 용액분사체(2)의 피스톤(22)이 전진되어 상기 실린더(21) 내 저장공간(21a)에 담긴 산성용액이 외부로 분출되며, 이렇게 외부분출되는 산성용액이 상기 이음관(11)의 연결부(112) 및 상기 여과통(filtering basket)(12)의 장공(12b)을 거쳐 여과통(filtering basket)(12) 안으로 분사된다.

이렇듯, 상기 여과통(filtering basket)(12) 내부공간으로 상기 용액분사체(2) 실린더(21)의 저장공간(21a)에 담긴 산성용액이 분사됨으로써, 그 산성용액에 의해 여과통(filtering basket)(12)으로 수집 및 축적된 머리카락 등과 같은 각종 이물질이 강제산화 제거되는바, 결국 상기 여과유닛(1)을 포함한 세면대(w)의 배수관(p) 내에 이물질이 남지않아 이후 상기 세면대(w)로부터 배수되는 하수의 용이한 배수가 가능케 되는 배수관(p)의 배수효율이 최적의 상태로 유지될 수 있는 것이다.

정리하여, 본 발명에 따른 관내 이물질 제거장치(A)에 의하면, 상기 세면대(w) 또는 개수대의 배수관에 연계설치되는 여과유닛(1)을 이용한 이물질의 여과 및 용액분사체(2)로부터 자동분사되는 산성용액을 이용한 이물질의 강제산화가 가능하고, 따라서 상기 배수관(w-1) 막힘문제의 해소로 배수효율이 최적화되는 효과를 거둘 수 있다.

또한, 상기 제어모듈(4)을 이용하여 상기 여과유닛(1)에 수집된 이물질 축적량을 감지할 수 있고 적정 축적량 도달시 기설정 프로그램에 의거한 구동유닛(3)의 자동화(자동구동)로 상기 용액분사체(2)로부터 이물질 산화의 산성용액이 자동분사됨으로써, 배수관(w-1) 내에서의 이물질 정체로 인한 배수효율 저하문제가 해소됨과 아울러 이러한 이물질 제거과정에 사용자가 직접 관여하지 않아도 되는 사용효율성 증대의 효과를 거둘 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

A : 이물질 제거장치, 1 : 여과유닛
2 : 용액분사체, 3 : 구동유닛
4 : 제어모듈, 11 : 이음관
12 : 여과통, 12a : 배출공
12b : 장공, 21 : 실린더
21a : 저장공간, 22 : 피스톤
31 : 구동모터, 32 : 진퇴수단
41 : 워터센서, 42 : 아두이노
43 : 모터드라이브, 44 : 배터리
111 : 단턱, 112 : 연결부
211 : 노즐부, 311 : 회전축
321 : 크랭크디스크, 322 : 크랭크축
323 : 커넥팅로드

Claims (9)

1. 세면대의 배수관에 연계장착된 상태로, 상기 배수관을 통과하는 이물질을 걸러내는 여과유닛;
   상기 여과유닛 일측에 연계장착된 상태로, 이물질의 강제산화를 위한 산성용액을 상기 배수관 안으로 분사하는 용액분사체;
   상기 용액분사체 일측에 연계된 상태로, 산성용액 분사를 위한 상기 용액분사체 작동을 관장하는 구동유닛; 및,
   상기 여과유닛 및 상기 구동유닛에 연계되며, 상기 여과유닛에 수집되는 이물질의 축적량을 측정하고 적정 축적량 도달시 기설정 프로그램에 의거 상기 구동유닛을 동작시켜 상기 용액분사체로부터 산성용액이 자동분사되도록 하는 제어모듈;을 포함하고,
   상기 여과유닛은, 상기 배수관 중간에 이음결합되는 이음관, 상기 이음관 내에 수용거치된 상태로 상기 배수관을 통과하는 하수로부터 이물질을 여과하는 여과통으로 구성되어,
   상기 이음관에는, 상기 여과통의 하단을 떠받치는 단턱이 하측부 내벽면으로부터 돌출형성되며, 상기 용액분사체의 전방 선단부 연결로 상기 용액분사체로부터 외부분출되는 산성용액의 상기 배수관내 분사가 이루어지도록 하는 연결부가 상측부 외벽면으로부터 돌출 및 관통형성되고,
   상기 용액분사체는, 적당량의 산성용액이 저장 및 보충이 가능한 저장공간이 내부에 마련된 실린더, 상기 실린더 내부에 구비된 상태로 상기 구동유닛 작동에 의거 상기 실린더의 길이방향을 따라 진퇴작용을 이룸으로써 상기 저장공간에 담긴 산성용액이 외부분출되도록 하는 피스톤으로 구성되되,
   상기 실린더의 전방단부로부터는, 상기 여과유닛 내부공간과 연통연결되고 산성용액 분사가 가능토록 하는 노즐부가 돌출형성되는 한편, 상기 구동유닛 작동에 따른 상기 피스톤의 진퇴작용을 위해 후방단부는 개구된 원통형으로 되며,
   상기 피스톤은, 상기 저장공간에 담긴 산성용액을 전방으로 밀어내어 상기 노즐부를 통한 상기 여과유닛 내부공간으로의 분사력 증대를 위해 전방단부 중앙이 뾰족하게 돌출된 형태로 되고,
   상기 제어모듈은, 상기 여과유닛 내부에 구비된 상태로 이물질의 수집 및 축적량을 감지하게 된 워터센서와, 장치구동의 중앙처리장치인 아두이노와, 상기 아두이노로부터 출력신호를 받아 상기 구동유닛을 구동시키는 모터드라이브와, 상기 구동유닛의 기계적 구동 및 상기 아두이노와 상기 모터드라이브의 전기적 작동에 필요한 전원을 공급하는 배터리로 구성되고,
   상기 여과통은, 상기 이음관 내부로 끼워맞춤되고 일정분량 이물질 수집의 내부공간이 마련된 통체로써, 상기 배수관을 통과하는 이물질을 관내에서 걸러내는 수집이 가능토록 상부는 개구된 반면 하단은 마감되되, 마감된 하단부에는 물 배출을 위함과 아울러 배수흐름을 간섭하지 않도록 다수의 배출공이 고른 분포로 관통형성되고, 상기 용액분사체로부터 배출되는 산성용액의 배수관내 분사 및 원활한 분사가 가능토록 하기 위해, 세로방향으로 긴 장공이 둘레면 전체에 균등간격을 두고 다수 관통형성됨을 특징으로 하는 관내 이물질 제거장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동유닛은, 상기 제어모듈로부터의 신호전달에 의거 회전구동하는 동력체와,
   상기 동력체 회전구동과 연계한 궤도회전에 의거, 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 진퇴작용이 이루어지도록 한 동력전달체로 구성됨을 특징으로 하는 관내 이물질 제거장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제4항에 있어서,
   상기 동력체는, 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 저속 이동 및 저속 이동에 따른 산성용액의 단계적 분사가 가능토록 하기 위해, 펄스 신호를 줄 때마다 회전축이 일정한 각도씩 회전하는 스테핑모터임을 특징으로 하는 관내 이물질 제거장치.
   
8. 제4항에 있어서,
   상기 동력전달체는, 상기 동력체 회전구동에 의거한 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 진퇴운동을 가능케 하는 크랭크로써,
   상기 동력체의 회전축에 축결합상태로 동시 회전되는 크랭크디스크와,
   상기 크랭크디스크 가장자리로 편심되어, 상기 크랭크디스크 회전시 일정궤도를 따라 회전운동을 하는 크랭크축과,
   상기 크랭크축으로부터 상기 용액분사체를 향해 연장형성되고 연장선단이 상기 피스톤에 연결됨으로써, 상기 크랭크축 회전운동시 상기 피스톤이 전,후로 진퇴작용을 이루도록 회전운동을 직선운동으로 전환하여 상기 피스톤에 전달하는 커넥팅로드로 구성됨을 특징으로 하는 관내 이물질 제거장치.
   
9. 제4항에 있어서,
   상기 동력전달체는, 상기 동력체 회전구동에 의거한 상기 용액분사체 내부에 구비된 피스톤의 진퇴운동을 가능케 하는 래크와 피니언으로써,
   상기 동력체의 회전축에 축결합된 상태로 동시 회전되는 피니언기어와,
   상기 피스톤의 후단부로부터 일정길이 연장형성되며 상기 피니언기어에 기어맞물림된 상태로, 상기 피니언기어 회전시 기어맞물림 작용에 따른 직선운동으로 상기 피스톤이 전,후로 진퇴작용을 이루도록 하는 랙기어로 구성됨을 특징으로 하는 관내 이물질 제거장치.

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