KR102107691B1 - 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 포세식 변기에서 중력에 의해 계면활성제가 배출되어 발생되는 문제점을 해결하기 위해 포세식 변기 내부의 환경을 감지하고 이에 따라 계면활성제를 배출하는 솔레노이드 밸브를 자동으로 개폐제어함으로써 일정한 농도의 거품을 지속적으로 생성할 수 있으며, 사용자가 원하는 농도와 양의 거품을 생성할 수 있도록 수동 제어도 가능한 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

포세식 변기용 거품생성 제어 시스템 {BUBBLE PRODUCTION CONTROL SYSTEM FOR FOAM-TYPE TOILET}

본 발명은 기존의 포세식 변기에서 중력에 의해 계면활성제가 배출되어 발생되는 문제점을 해결하기 위해 포세식 변기 내부의 환경을 감지하고 이에 따라 계면활성제를 배출하는 솔레노이드 밸브를 자동으로 개폐제어함으로써 일정한 농도의 거품을 지속적으로 생성할 수 있으며, 사용자가 원하는 농도와 양의 거품을 생성할 수 있도록 수동 제어도 가능한 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 변기의 종류는 대부분 물을 이용한 수세식 변기지만, 최근 환경보호의 중요성이 높아지면서 수세식 변기 사용시 물 소비량이 많아 이를 개선하기 위해 노력하고 있는 실정이며, 섬이나 고산 지대와 같이 수도 시설이 없거나 물 공급량이 저조한 곳에서는 설치 및 이용이 곤란하다는 문제점이 있다.

따라서, 수세식 변기의 문제점을 해결할 수 있는 포세식 변기에 대한 관심이 증가하고 있다.

포세식 양변기(bubble flushtoilet)는 물과 소량의 계면활성제가 혼합된 세정수로 거품을 발생시켜 변기의 보울로 흘러나가게 하고, 변기 사용시 용변은 거품 위에 안착되어 미끄러져 처리되는 변기에 관한 것으로, 수세식 변기에 비해 현저히 적은 물이 소비된다. 또한, 포세식 양변기는 악취가 적고, 벌레가 발생하지 않으며, 오물 및 오수가 방치되지 않기 때문에 위생적이며 환경친화적이다.

특히, 수세식과 달리 별도의 수도시설이 필요하지 않아 유동인구가 많거나 수도시설이 설치되지 않은 곳에서 용이하게 설치 및 이용가능하다는 장점이 있다.

기존의 포세식 양변기에는 정량공급장치라하여 계면활성제를 별도의 저장탱크에 담아두고, 이를 거꾸로 돌려 중력에 의해 계면활성제가 일정한 양의 일정한 속도로 물이 담긴 수조로 배출되게 된다. 이때, 정량공급장치에서 수조에 계면활성제를 제공하는 수단은 바늘 형태의 핀을 사용하여 링겔과 같이 일정량의 용액이 일정한 속도로 공급되게 하기 위함이다.

그러나 이러한 기존의 포세식 양변기의 경우 아래와 같은 문제점을 가지고 있다.

먼저, 바늘 형태의 핀을 이용하여 일정량의 계면활성제를 방울 형태로 떨어트리게 되는데 좁은 배출관을 갖기 때문에 계면활성제 충전시 함께 유입된 외부의 이물질이 핀 내부에 막혀 계면활성제가 배출되는 양이 줄어들거나 아예 막혀 배출되지 않을 우려가 존재한다.

또한, 계면활성제는 온도에 따라 농도가 변화하기 때문에 포세식 변기 내 온도가 높을 때와 낮을 때 점성이 달라지기 때문에 배출량과 거품양에 차이가 발생되게 된다.

또한, 기존 포세식은 계면활성제 저장용기에 다시 계면활성제를 충전할 때 정량공급장치를 탈거 후 충전한 뒤 다시 잠궈주는 형태인데 이때 관리자가 투입구나 배출구 측을 덜 잠구게 되면 정량공급장치를 아래로 향하게 뒤집어 설치되기 때문에 공기가 덜 잠궈진 틈으로 과하게 유입되어 계면활성제가 중력에 의해 쏟아질 수 있다.

한편, 포세식 변기의 생성되는 거품을 제어할 수 있는 선행문헌으로 등록실용신안공보 제20-0434736호에는 "포세식 소변기용 거품발생장치"가 기재되어 있다.

상기 선행문헌에는 사용자가 간단한 조작에 의해 거품 발생의 정도를 용이하게 제어할 수 있고, 발생된 거품을 소변기에 효과적이고 균일하게 공급할 수 있도록 공기공급라인(42)의 사용자가 수동으로 조절가능하게 형성된 공기량조절밸브(44)와, 약품공급라인(52)에는 수동으로 개방 횡단면적을 조절하여 통과되는 약품량을 조절하는 약품량조절밸브(54)가 구비되어 있다.

그러나 상기의 선행문헌 또한 온도변화를 통한 계면활성제의 점성변화와 이에 따른 배출양 조절을 제어할 수 없고, 사용자가 직접 조절하게 되는 경우 사용자가 원하는 농도나 양에 맞는 거품을 생성하기 위해서는 변기에 배출되는 거품을 직접 확인하면서 이를 통해 수동으로 제어하기 때문에 계면활성제, 전력 등의 낭비가 발생된다.

또한, 기존의 포세식 변기에서도 공기압을 상승시키는 컴프레셔(compressor)를 사용자가 작동시켜 거품을 많이 발생시킬 수 있으나 이 역시 정량공급장치에서 일정한 속도로 계면활성제가 배출되기 때문에 혼합액의 농도를 용이하게 회복하거나 조절할 수 없고, 혼합액 농도가 맞지 않아 거품 발생양이 줄어들거나 거품의 입자크기가 고르지 못할 때 대부분의 사용자들은 혼합액의 농도를 신경쓰지 않고 공기압을 올려 이를 해결하기 위해 억지로 컴프레셔를 과다하게 작동시켜 수명이 짧아진다는 문제가 발생하게 된다.

또한, 혼합액의 농도가 틀어지게되면 관리자가 이를 해결하기 위해 직접 계면활성제를 공급하여 원상태의 고른 거품이 나오도록 해야한다는 번거로움이 존재한다.

따라서, 온도를 포함한 주변환경에 영향을 받는 계면활성제를 고려하여 균일한 농도와 거품의 양이 자동으로 배출되도록 하고, 사용자가 직접 제어하더라도 거품이 일정 농도를 유지할 수 있는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템이 필요하다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0434736호 (2006.12.28.공고)

본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 포세식 변기 내부의 환경을 감지하고 이에 따라 계면활성제를 배출하는 솔레노이드 밸브를 자동으로 개폐제어함으로써 일정한 농도의 거품을 지속적으로 생성할 수 있으며, 사용자가 원하는 농도와 양의 거품을 생성할 수 있도록 수동 제어도 가능한 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 솔레노이드 밸브로 계면활성제 배출시 용이하게 배출될 수 있도록 저장용기 내 기압을 외부기압과 동일하게 연통되도록하며, 솔레노이드 밸브 잠금시에는 자동으로 외부와 저장용기를 차단하여 계면활성제가 외부로 누수되는 것을 방지할 수 있는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 포세식 변기의 본체부 내 물이 저장된 수조로 계면활성제와 공기를 제공하여 거품을 발생시키는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템은,

본체부에 내장되고, 수조로 계면활성제를 배출하여 물과 혼합시키는 정량공급장치, 계면활성제와 물이 혼합된 혼합액에 공기를 제공하여 거품을 생성하는 에어공급장치 및 상기 정량공급장치와 에어공급장치의 구동을 제어하는 컨트롤러;로 구성되며, 상기 정량공급장치는 계면활성제가 저장되는 저장용기, 일단이 상기 저장용기와 연결되어 계면활성제를 수조로 이동시키는 공급호스 및 상기 공급호스 말단에 구비되며, 상기 컨트롤러의 구동제어에 따라 개폐되어 상기 공급호스에서 배출되는 계면활성제의 양을 조절하는 솔레노이드 밸브로 구성되고, 상기 컨트롤러는 기설정된 상기 솔레노이드 밸브의 구동시간 간격에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 구동제어하여 계면활성제를 배출함으로써 물과 계면활성제의 혼합액 농도를 유지할 수 있는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템을 제공함으로써 본 발명의 과제를 해결할 수 있다.

또한, 에어공급장치는 상기 컨트롤러에 내장되며, 상기 컨트롤러는 외부의 공기를 흡입할 수 있는 흡입구가 형성되며, 상기 에어공급장치는 상기 흡입구를 통해 외부의 공기를 흡입하는 에어콤프와, 혼합액이 담긴 수조와 연통된 폭기조로 상기 에어콤프에서 흡입된 공기를 배출하는 에어호스로 구성된다.

이때, 흡입구는 미세한 구멍이 다수 개로 구성되며, 상기 컨트롤러의 내장되어 상기 흡입구 측에 필터가 구비되어 외부 공기 중 이물질이 제거할 수 있다.

또한, 저장용기는 상면에 계면활성제를 투입할 수 있는 투입구 및 상기 투입구를 폐쇄하는 상부커버가 구비되며, 상기 상부커버는 상면이 관통되어 외부의 공기가 상기 상부커버와 상기 저장용기로 이동될 수 있도록 개방홈과, 상기 개방홈 내측을 상하방향으로 이동하여 상기 개방홈을 개폐할 수 있는 개폐부재 및 상기 개폐부재의 외측면에 구비되어 탄성력으로 상기 개폐부재를 상하운동시킬 수 있는 스프링으로 구성되며, 상기 솔레노이드 밸브가 개방되면 상기 저장용기 내 기압이 감소하여 상기 스프링이 압축되며 상기 개폐부재가 하강하고 상기 개방홈이 개방되어 상기 저장용기의 기압을 외부와 동일하게 유지할 수 있고, 상기 솔레노이드 밸브가 폐쇄되면 상기 스프링의 탄성복원력에 의해 상기 개폐부재가 상승운동하여 상기 개방홈을 폐쇄할 수 있다.

또한, 컨트롤러는 본체부의 내부 환경을 감지하는 감지모듈 및 상기 감지모듈에서 감지된 감지값과 기설정된 설정값을 비교판단하여 상기 정량공급장치와 상기 에어공급장치의 구동을 제어하는 제어모듈로 구성된다.

이때, 컨트롤러는 상기 감지모듈에서 감지된 감지값과 상기 포세식 변기의 상태를 사용자에게 안내하는 디스플레이모듈 및 사용자가 직접 조작하여 상기 정량공급장치와 상기 에어공급장치 구동을 직접 제어할 수 있는 조작모듈이 추가로 구성된다.

또한, 거품생성 제어 시스템에는 라인히터가 추가로 형성되며, 상기 라인히터는 본체부에 내장되며 수조의 온도를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템은 거품 생성에 영향을 미치는 주변환경에 대하여 기설정된 설정값으로 유지하도록 하여 온도변화에 능동적으로 대처하여 물과 계면활성제의 혼합액 및 이를 통해 발생되는 거품이 일정한 농도를 가지며 지속적으로 생성되고, 수동제어가 가능하여 사용자가 원할 때에는 사용자가 원하는 농도와 양의 거품을 생성할 수 있다는 효과를 보유한다.

또한, 솔레노이드 밸브의 개폐에 따라 저장용기를 자동으로 개폐함으로써 외부와 저장용기 내부의 공기압을 통일시켜 계면활성제가 용이하게 배출되도록 하고, 외부와 차단하여 계면활성제의 누수를 방지할 수 있다는 효과를 보유한다.

도 1은 본 발명에 따른 포세식 변기의 외관을 나타낸 것이다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 본체부의 사시도 및 정면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3 및 3a는 본 발명에 따른 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템의 단면도 A-A와 정량공급장치를 확대한 부분확대도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 상부커버의 실시예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 컨트롤러를 정면도로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명이 컨트롤러에 결합되는 에어콤프의 결합예를 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 기존의 포세식 변기에서 중력에 의해 계면활성제가 배출되어 발생되는 문제점을 해결하기 위해 포세식 변기 내부의 환경을 감지하고 이에 따라 계면활성제를 배출하는 솔레노이드 밸브를 자동 제어함으로써 일정한 농도의 거품을 지속적으로 생성할 수 있으며, 사용자가 원하는 농도와 양의 거품을 생성할 수 있도록 수동 제어도 가능한 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템에 관한 것이다.

이하에서는 도 1 내지 6을 통해 본 발명에 따른 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 포세식 변기의 외관을 나타낸 것이며, 도 1a 및 1b는 본 발명의 본체부의 사시도 및 정면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 것이며, 도 3 및 3a는 본 발명에 따른 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템의 단면도 A-A와 정량공급장치를 확대한 부분확대도로 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 상부커버의 실시예를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 컨트롤러를 정면도로 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명이 컨트롤러에 결합되는 에어콤프의 결합예를 나타낸 것이다.

설명에 앞서, 본체부 내에는 물이 내장된 수조가 구비되나 별도로 표시하지 않고 본체부 내부에 물이 저장되어 있음을 미리 밝힌다.

본 발명에 따른 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템은 계면활성제를 본체부 내 수조로 공급하는 정량공급장치(100)와, 거품생성을 위한 에어를 공급하는 에어공급장치(200)와, 상기 정량공급장치(100)와 상기 에어공급장치(200)의 구동을 제어하는 컨트롤러(300)로 구성된다.

정량공급장치(100)는 기설정된 혼합액의 농도에 맞게 계면활성제를 배출하는 장치로 컨트롤러(300)로부터 받은 제어명령에 따라 구동이 제어된다.

이러한 정량공급장치(100)는 저장용기(110), 공급호스(130), 솔레노이드 밸브(150)로 구성된다.

저장용기(110)는 계면활성제가 저장되는 곳으로, 상측에는 상부커버(120)가 구비되어 상부커버(120)를 개방하여 내부로 계면활성제를 투입하고, 저장용기(110)에서 계면활성제 배출시 외부와 저장용기(110) 내 기압을 맞춰 계면활성제가 공급호스(130)로 용이하게 이동될 수 있도록 한다.

이러한 저장용기(110)는 상면 중앙에 형성된 투입구(111)에 상부커버(120)가 결합되며, 투입구(111)는 상측으로 돌출되며, 돌출된 부분의 외측면에는 나사산이 형성되고, 상부커버(120)의 내측면에도 이에 대응되는 나사산이 형성되어 용이하게 결합될 수 있도록 한다.

이러한 저장용기(110)의 하부 일면에는 공급호스(130)가 구비되어 계면활성제를 수조로 배출시키는 역할을 한다.

공급호스(130)의 상측 말단은 저장용기(110)와 연결되며, 하측 말단부분에는 솔레노이드 밸브(150)가 구비되어 중력에 의해 공급호스(130)의 상측 말단에서 하측 말단으로 계면활성제가 이동하고, 솔레노이드 밸브(150)의 개폐제어에 따라 본체부 내 수조로 계면활성제가 공급된다.

솔레노이드 밸브(150)는 컨트롤러(300)의 제어명령에 따라 개폐되어 수조로 계면활성제를 배출시킨다.

한편, 솔레노이드 밸브(150)는 전기에 의해 제어되는 밸브이기 때문에 수조 내에 물에 같은공간에 있을 경우 고장날 우려가 존재하므로 솔레노이드 밸브(150)는 밸브 저장구(140)의 내부에 구비된다.

밸브 저장구(140)는 저장용기(110)의 하면에 위치하고, 내면에 솔레노이드 밸브(150)가 내장되어 공급호스(130)가 밸브 저장구(140)와 내장된 솔레노이드 밸브(150)를 관통하여 결합된다.

이때, 밸브 저장구(140)의 일면, 즉 저장용기(110)의 일면과 동일한 방향의 면으로 공급호스(130)가 유입되고, 내장된 솔레노이드 밸브(150)를 거쳐 밸브 저장구(140)의 타면을 관통하여 공급호스(130)의 하측 말단이 수조와 동일한 공간 내 위치하게 된다.

따라서, 도 3a의 화살표의 이동방향과 같이 저장용기(110)에 내장된 계면활성제는 공급호스(130)를 따라 밸브 저장구(140) 및 솔레노이드 밸브(150)를 거쳐 배출된다.

상술된 바와 같이 밸브 저장구(140)의 타면을 관통한 공급호스(130)의 하측 말단은 외주면에 출구패킹(131)이 추가로 구비되어 수조 내 물이 위치한 하측을 향하도록 '┐' 형상을 가진다. 이러한 출구패킹(131)을 통해 공급호스(130)의 하측 말단이 수조를 향한 형태를 유지하여 계면활성제가 용이하게 수조로 배출되도록 하고, 이를 통해 공급호스(130)의 말단에 계면활성제가 잔존하더라도 중력에 의해 본체부 내 수조측으로 하강하여 배출되도록 한다.

상부커버(120)는 계면활성제가 저장된 저장용기(110)의 상면 중앙에 구비되며, 개폐동작을 통해 외부와 저장용기(110)를 연통시킨다. 이러한 상부커버(120)는 내부를 이동하여 개폐동작을 제어하는 개폐부재(121), 개폐부재(121)의 외주면을 따라 구비되는 스프링(122), 상기 상부커버(120)의 상면에 위치하여 외부와 연통되는 개방홈(123) 및 상기 개폐부재(121)가 저장용기(110) 내부로 빠지는 것을 방지하는 내측관통홀(124)으로 구성된다.

개폐부재(121)는 최상부의 단면이 원형 형상을 가져 상측으로 이동하게 되면 개방홈(123)이 차단되고(도 4의 (A) 참조), 개폐부재(121)의 최상부 외에는 수평방향으로 절단한 단면이 정십자가 형상으로 되어 있어 개폐부재(121)가 하측으로 이동하게 되면 개방된 개방홈(123)으로부터 유입된 공기가 내측관통홀(124)의 내측에 위치하는 개폐부재(121)간에 형성된 4개의 구멍을 통해 내측관통홀(124)을 거쳐 공기가 이동하게 된다(도 4의 (B) 참조).

이러한 개폐부재(121)의 최상부의 상면 중앙에는 가이드돌기(121a)가 상면에 수직하여 돌출형성되며, 이러한 가이드돌기(121a)는 개방홈(123)의 내측에 구비되어 스프링(122)의 탄성력이 상하방향으로만 작용하고, 개폐부재(121)가 초기 설치위치를 벗어나지 않도록 한다.

또한, 개폐부재(121)의 최상부의 너비는 개방홈(123)의 개방된 너비보다 넓어 개폐부재(121)가 상승하여 개방홈(123)을 폐쇄할 수 있도록 한다.

한편 개폐부재(121)와 개방홈(123) 사이에는 패킹(123a)이 추가로 구비되어 개폐부재(121)가 상승시 패킹(123a)과 밀착되어 외부와 상부커버(120) 내부를 차단시키고, 후에 개방홈(123)으로 계면활성제가 새어나오는 것을 방지할 수 있다.

스프링(122)은 개폐부재(121)의 최상부를 제외한 외측면을 감싸 구비되며, 탄성력에 의해 개폐부재(121)가 상하방향으로 운동할 수 있도록 한다. 이러한 스프링(122)은 상측 말단이 개폐부재(121)의 상면과 연결되고, 하측 말단은 내측관통홀(124)이 형성된 상부커버(120) 내측 하면 위에 구비된다. 즉, 스프링(122)은 개폐부재(121)의 상면과 내측관통홀(124)이 형성된 상부커버(120)의 내측면 사이에 구비되어 개폐부재(121)가 스프링(122)의 상하방향으로만 압축 및 팽창될 수 있도록 하며, 이를 통해 개폐부재(121) 또한 초기 위치를 벗어나지 않고 상하방향으로 움직여 개방홈(123)을 개폐할 수 있도록 한다.

내측관통홀(124)은 상부커버(120)의 하면의 중앙이 관통되며, 내측에는 개폐부재(121)의 하부가 관통되어진다. 따라서, 내측관통홀(124)과 개폐부재(121)의 하부 사이의 틈새로 공기가 이동할 수 있다.

따라서, 솔레노이드 밸브(150)가 폐쇄되면 스프링(122)의 탄성복원력에 의해 개폐부재(121)가 상승하여 개방홈(123)이 폐쇄되고, 이를 통해 외부공기가 유입되는 것을 막을 수 있으며, 후에 계면활성제의 충전 등을 위해 저장용기(110)를 거꾸로 들더라도 개폐부재(121)의 상부가 개방홈(123)을 폐쇄됨으로써 계면활성제가 흘러나가지 않는다(도 4의 A 참조).

또한, 솔레노이드 밸브(150)가 개방되어 계면활성제가 배출될 때 저장용기(110) 내 기압변화로 인해 개폐부재(121)가 하면으로 이동하여 상부커버(120)는 개방되고, 이를 통해 외부공기가 저장용기(110)로 이동되면서 외내부의 공기압차를 해소시켜 계면활성제가 공급호스(130)측으로 용이하게 이동될 수 있도록 한다(도 4의 B 참조).

이때, 도 4의 B의 점선으로 표시된 화살표는 외부 공기가 저장용기(110) 내부로 유입되는 것을 나타낸다.

에어공급장치(200)는 컨트롤러(300)에 의해 거품을 생성할 수 있는 에어를 생성하여 폭기조로 공급하는 것으로 외부의 에어를 흡수하는 에어콤프(210), 상기 에어콤프(210)에서 흡수한 에어를 폭기조로 공급하는 에어호스(220)로 구성되어 있다.

에어콤프(210)는 외부의 공기를 흡입하는 역할을 하며, 에어콤프(210)는 본체부가 아닌 컨트롤러(300)의 본체에 내장됨으로써 외부 공기를 용이하게 흡입하도록 한다.

이때, 에어콤프(210)는 본체부가 아닌 컨트롤러(300)에 내장되서 포세식 변기의 후면방향 상측에 설치된다. 이는 포세식 변기가 설치된 후 후에 물청소를 수행하기 때문에 포세식 변기가 방수처리 되어 있어도 에어콤프(210)로 물이 들어갈 우려가 있어 이를 방지하기 위해 에어콤프(210)가 컨트롤러(300)에 내장되도록 한다.

이러한 에어콤프(210)는 컨트롤러(300)의 본체 후면에 위치한 흡입구(211)를 통해 공기가 흡입되는데 이물질의 흡입을 막기 위해 흡입구(211)측에는 별도의 필터(도면에 미도시)가 추가로 형성되어 필터를 통해 이물질이 걸러진 공기를 흡입하여 에어콤프(210) 및 본체부의 고장을 방지하고, 에어콤프(210)의 수명을 늘릴 수 있다(도 6 참조).

이때, 흡입구(211)는 미세한 구멍이 다수 개가 관통되어 형성된 것으로 이물질의 흡입을 방지한다.

에어호스(220)는 상기 에어콤프(210)로부터 흡입된 공기를 수조와 연통된 폭기조로 말단이 인입되어 계면활성제와 물이 혼합된 혼합액에 에어를 제공하여 거품을 생성하는 역할을 한다.

이러한 에어호스(220)는 본체부 내부로 인입되면 각각의 에어호스(220)는 각각의 에어호스 인입관(221) 내부로 각각 인입되고, 에어호스 인입관(221)을 통해 에어가 배출되는 말단이 폭기조 내부로 인입되어 용이하게 거품을 발생시킬 수 있고, 발생된 거품은 폭기조를 채우며 상승할 수 있도록 한다.

이러한 에어콤프(210)와 에어호스(220)는 도 6의 (A)와 같이 컨트롤러(300)의 본체 하면에 형성된 에어콤프 인입구(300a)로 에어콤프(210)가 인입될 수 있고, 도 6의 (B)와 같이 에어콤프 인입구(300a)의 외측 형상과 대응되어 끼워져 결합될 수 있다. 이러한 결합방식을 통해 용이하게 에어콤프(210)를 결합 및 분리하여 에어콤프(210)를 교체할 수 있다.

컨트롤러(300)는 본체부 내부 환경을 파악하고, 기설정된 농도를 갖는 거품을 생성할 수 있도록 수조에 공급할 에어를 발생 및 공급하며, 솔레노이드 밸브(150)를 제어하여 계면활성제의 양을 조절하는 역할을 수행한다.

이러한 컨트롤러(300)는 감지모듈, 제어모듈, 디스플레이모듈(310) 및 조작모듈(320)로 구성된다.

감지모듈은 본체부 내부환경을 감지하며, 상기 감지모듈에서 감지된 센서값을 바탕으로 제어모듈이 동작하게 된다.

이때, 감지모듈이 감지하는 내부환경은 본체부 내 온도, 계면활성제 저장량 등이 될 수 있으나 이에 한정된 것은 아니다.

제어모듈은 기설정된 설정값에 맞게 상기 정량공급장치(100)와 에어공급장치(200)의 구동을 제어한다.

이때, 설정값은 수조로 배출되는 계면활성제의 정량을 맞추기 위한 솔레노이드 밸브(150)의 작동 간격 시간과, 폭기조로 공급하는 공기의 양을 나타내는 에어콤프(210)의 압력수치, 사용자가 조작모듈(320)을 이용하여 에어콤프(210)의 압력 수치를 조절하면 이에 따라 연계되어 작동되는 솔레노이드 밸브(150)의 구동제어명령, 감지모듈이 감지한 내부 온도에 따라 변화하는 솔레노이드 밸브(150)와 에어콤프(210)의 구동제어명령 등이 있다.

이러한 설정값은 포세식 변기 출고시 판매자가 임의로 설정한 설정값으로 작동되고, 후에 사용자나 관리자가 직접 설정값을 저장할 수 있다.

따라서, 사용자의 조작 없는 AUTO 제어 상태에는 기설정된 값에 따라 솔레노이드 밸브(150)의 작동 간격 시간에 맞춰 작동되기 때문에 정량의 계면활성제가 공급되고, 기설정된 에어콤프(210)의 압력 수치에 따라 일정한 양의 거품이 발생하게 된다.

이와 같이 컨트롤러(300)의 제어에 따라 구동되는 정량공급장치(100) 및 에어공급장치(200)를 통해 원하는 농도와 양의 거품이 발생하여 이를 변기부로 보낼 수 있다.

디스플레이모듈(310)은 컨트롤러(300)의 정면 상측에 구비되어 사용자 또는 관리자가 에어콤프(210)의 압력 수치, 솔레노이드 밸브(150)의 작동시간간격, 계면활성제의 양, 본체부 내 온도 등과 정면 하측에 포세식 변기의 상태를 육안으로 확인할 수 있는 것으로, 각각의 화면 상단에 '콤프압', '정량', '온도' 등으로 표기하여 사용자 또는 관리자가 컨트롤러(300)에 따라 제어되는 에어콤프(210)의 압력수치, 솔레노이드 밸브(150)의 작동시간간격, 계면활성제의 양, 본체부 내 온도 등을 헷갈리지 않고 확인할 수 있다.

또한, 컨트롤러(300) 정면 하측에는 포세식 변기의 상태를 안내할 수 있는 램프가 각각 구비되며, 램프 하단에는 '경고', 'AUTO', '라인히터' 등으로 표시되어 각 램프의 점등여부에 따라 경고상태, 포세식 변기의 오토 작동 여부 상태, 라인히터의 가동여부를 확인할 수 있다.

이때, 포세식 변기의 경고 상태는 포세식 변기의 가동이 불가능할 경우나 저장용기(110)에 계면활성제가 없는 경우, 에어콤프(210)가 비정상적으로 작동하는 경우 등 포세식 변기의 이상상태를 감지모듈이 감지하고 이를 '경고' 디스플레이모듈(310)로 나타내어 사용자 및 관리자가 포세식 변기의 이상여부를 확인할 수 있다.

또한, 'AUTO' 상태의 경우 기설정된 값에 따라 포세식 변기가 구동되는 중임을 안내하는 것이다.

한편, 사용자나 관리자가 거품발생양을 직접 조절하고 싶은 경우 조작모듈(320)을 통해 이를 조절할 수 있다.

이러한 조작모듈(320)은 버튼 스위치로 이루어지며, '▲'와 '▼' 버튼은 각각 '콤프압'과 '정량'의 수치를 조절할 수 있는 것으로, '콤프압'과 '정량'의 동일한 열에 위치하여 '콤프압'과 동일한 열에 위치한 조작모듈(320)을 통해 콤프압을 상승 또는 하강시킬 수 있고, '정량'과 동일한 열에 위치한 조작모듈(320)로 솔레노이드 밸브(150)의 작동간격시간을 상승 또는 하강시켜 발생되는 거품의 농도를 조절할 수 있다.

또한, 'H' 버튼은 조작모듈(320)을 홀드상태로 만들어 관리자 외 사용자가 임의로 조작모듈(320)을 통해 거품생성량 등을 제어할 수 없도록 조작을 통해 설정할 수 있다.

또한, 'A' 버튼은 사용자가 임의로 콤프압과 정량을 제어한 후 다시 기설정된 설정값으로 돌릴 수 있도록 조작을 통해 설정할 수 있다.

이러한 디스플레이모듈(310) 및 조작모듈(320)을 통해 사용자가 거품발생양을 증가시키고 싶을 때는 콤프압과 동일한 열에 위치한 '▲' 조작모듈을 조절하여 거품발생양은 증가되고, 콤프압을 상승시켰기 때문에 솔레노이드 밸브(150) 작동 간격 시간인 정량시간수치는 자동으로 줄어들게되어 혼합액의 농도는 자동으로 맞춰져 유지되게 된다. 이때, 상승된 콤프압은 디스플레이모듈(310)을 통해 사용자가 폭기조로 공급되는 공기의 양이 상승한 것을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명에는 본체부 내에 라인히터(400)를 추가로 구성할 수 있다.

포세식 변기가 설치되는 장소 특성상 온도가 자주 변화되며, 겨울철과 같이 추운 날씨에는 본체부 내부의 온도가 낮아지기 때문에 계면활성제가 굳거나 물이 어는 등 혼합액을 거품으로 만들기 어려운 환경이 된다.

따라서, 라인히터(400)는 내부에 열선 등을 포함하여 본체부 내부의 온도를 일정온도로 유지시키도록 하고, 감지모듈로 인해 일정 온도 이하로 감지되면 제어모듈을 통해 자동으로 구동됨으로써 사용자의 조작 없이도 동파 방지될 수 있다.

이러한 라인히터(400)는 본체부의 내측 후면부터 내측 하면까지 연장되어 형성되어 있다.

상술된 라인히터(400)와 솔레노이드 밸브(150)는 컨트롤러(300)와 연결된 전선(301)을 통해 구동제어될 수 있다.

즉, 계면활성제와 물의 온도차가 커서 혼합액의 온도가 변화되기 때문에 수온 또한 거품의 양에 영향을 미치게된다.

따라서, 감지모듈 내 온도센서를 통해 본체부 내 온도를 감지하고, 이에 따라 에어콤프(210)의 콤프압이 조절 및 제어되고, 컨트롤러(300)에 기설정된 설정값 중 본체부의 내부온도와 실제 감지된 본체부 내 온도가 차이날 경우 라인히터(400)를 구동시켜 본체부의 내부온도를 기설정된 온도로 유지할 수 있도록 한다.

한편, 상기에서 도 1 내지 6을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 6의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

1: 포세식 변기
100: 정량공급장치 200: 에어공급장치
300: 컨트롤러 400: 라인히터

Claims (7)

1. 포세식 변기의 본체부 내 물이 저장된 수조로 계면활성제와 공기를 제공하여 거품을 발생시키는 거품생성 제어 시스템에 있어서,
   본체부에 내장되고, 수조로 계면활성제를 배출하여 물과 혼합시키는 정량공급장치;
   계면활성제와 물이 혼합된 혼합액에 공기를 제공하여 거품을 생성하는 에어공급장치; 및
   상기 정량공급장치와 에어공급장치의 구동을 제어하는 컨트롤러;로 구성되며,
   상기 정량공급장치는 계면활성제가 저장되는 저장용기, 일단이 상기 저장용기와 연결되어 계면활성제를 수조로 이동시키는 공급호스 및 상기 공급호스 말단에 구비되며, 상기 컨트롤러의 구동제어에 따라 개폐되어 상기 공급호스에서 배출되는 계면활성제의 양을 조절하는 솔레노이드 밸브로 구성되고,
   상기 컨트롤러는,
   본체부의 내부 환경을 감지하는 감지모듈;
   상기 감지모듈에서 감지된 감지값과 기설정된 설정값을 비교판단하여 상기 정량공급장치와 상기 에어공급장치의 구동을 제어하는 제어모듈;
   상기 감지모듈에서 감지된 감지값과 상기 포세식 변기의 상태를 사용자에게 안내하는 디스플레이모듈; 및
   사용자가 직접 조작하여 상기 정량공급장치와 상기 에어공급장치 구동을 직접 제어할 수 있는 조작모듈;로 구성되며,
   상기 감지값에 따라 상기 제어모듈은 상기 솔레노이드 밸브를 구동제어하여 계면활성제의 배출량을 조절하여 물과 계면활성제의 혼합액 농도를 유지할 수 있고,
   사용자가 직접 상기 조작모듈 조작시 원하는 농도와 양의 거품을 생성할 수 있으며,
   상기 조작모듈로 상기 에어공급장치의 구동을 제어하여 거품량을 형성하는 경우 상기 솔레노이드 밸브가 자동으로 제어되어 동일한 농도를 갖는 거품량이 제공되는 것을 특징으로 하는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 에어공급장치는 상기 컨트롤러에 내장되며,
   상기 컨트롤러는 외부의 공기를 흡입할 수 있는 흡입구가 형성되며,
   상기 에어공급장치는
   상기 흡입구를 통해 외부의 공기를 흡입하는 에어콤프와,
   혼합액이 담긴 수조와 연통된 폭기조로 상기 에어콤프에서 흡입된 공기를 배출하는 에어호스로 구성되는 것을 특징으로 하는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 흡입구는 미세한 구멍이 다수 개로 구성되며,
   상기 컨트롤러의 내장되어 상기 흡입구 측에 필터가 구비되어 외부 공기 중 이물질이 제거할 수 있는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 저장용기는,
   상면에 계면활성제를 투입할 수 있는 투입구; 및
   상기 투입구를 폐쇄하는 상부커버;가 구비되며,
   상기 상부커버는,
   상면이 관통되어 외부의 공기가 상기 상부커버와 상기 저장용기로 이동될 수 있도록 개방홈;
   상기 개방홈 내측을 상하방향으로 이동하여 상기 개방홈을 개폐할 수 있는 개폐부재; 및
   상기 개폐부재의 외측면에 구비되어 탄성력으로 상기 개폐부재를 상하운동시킬 수 있는 스프링;으로 구성되며,
   상기 솔레노이드 밸브가 개방되면 상기 저장용기 내 기압이 감소하여 상기 스프링이 압축되며 상기 개폐부재가 하강하고 상기 개방홈이 개방되어 상기 저장용기의 기압을 외부와 동일하게 유지할 수 있고,
   상기 솔레노이드 밸브가 폐쇄되면 상기 스프링의 탄성복원력에 의해 상기 개폐부재가 상승운동하여 상기 개방홈을 폐쇄할 수 있는 것을 특징으로 하는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 거품생성 제어 시스템에는 라인히터;가 추가로 형성되며,
   상기 라인히터는 본체부에 내장되며 수조의 온도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 포세식 변기용 거품생성 제어 시스템.

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