KR102247519B1 - 대소변 분리 및 대변 포장 장치 - Google Patents

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KR102247519B1
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김민걸
한송희
문설주
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전북대학교산학협력단
전북대학교병원
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Abstract

본 발명은 대소변 분리 및 대변 포장 장치에 관한 것으로, 피검사자가 자연스럽게 대소변을 보는 과정에서 전체 대변만을 채취 및 포장 작업을 자동화하기 위한 것이다. 피검사자가 본체부의 안장에 착석하면, 봉투 공급부는 본체부의 제1 공간부 안으로 개방부가 열린 비닐 봉투를 공급한다. 피검사자가 자연스럽게 대소변을 보는 과정에서 소변이 제1 공간부에서 분리된 본체부의 제2 공간부를 통하여 배출되고, 전체 대변만이 비닐 봉투 안으로 투입되어 배변이 완료되면, 밀봉부는 비닐 봉투의 개방부를 밀봉한다. 그리고 수거부는 밀봉된 비닐 봉투를 본체부의 제1 공간부로부터 수거한다.

Description

대소변 분리 및 대변 포장 장치{Urine and feces separation, and feces packaging device}
본 발명은 대소변 분리 및 대변 포장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대변을 채취 및 포장하는 과정에서 발생되는 소변을 분리하고 전체 대변을 채취 및 포장 작업을 자동화하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치에 관한 것이다.
인간이 건강에 대한 관심도가 높아지면서, 건강과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구를 통해서, 인간이 건강하게 생활할 수 있는 요소로 물질대사나 면역체계에도 관련된 것으로 보고되어 있다.
또한 인체 내에서 소화계, 심혈관계, 면역계, 심지에 뇌질환까지도 연계되어 있다는 보고들이 나오면서 장내 미생물분석과 인간의 건강과의 밀접한 관계에 대해 관심도가 높아지고 있으며 가장 많은 연구가 이루어지고 있다.
이러한 인간의 건강상태를 확인하기 위해서는 대변을 채취하는 것을 필요로 한다. 통상적으로 대변은 수작업으로 직접 채취하게 되는데, 수작업으로 채취하는 과정에서 대변이 오염될 우려가 크다.
대변을 채취하는 과정에서 시각적, 심리적 및 냄새로 인한 불편함은 여전히 존재한다.
더욱이 장내미생물의 분석(메타지노믹스)을 위해서는, 대변 전체의 채취가 필요하지만, 수작업으로 대변 전체를 채취하는 것은 쉽지 않다. 이로 인해 전체 대변을 채취하는 과정에서 대변이 오염될 확률이 더욱 증가하게 되는 문제점이 있었다.
또한 피검사자가 대변을 보는 과정에서 함께 보게 되는 소변으로 인해서 대변이 오염되는 문제가 발생될 수 있다.
등록특허공보 제10-1987847호 (2019.06.11. 공고)
따라서 본 발명의 목적은 피검사자가 자연스럽게 대소변을 보는 과정에서 전체 대변만을 채취 및 포장 작업을 자동화하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 채취 및 포장할 대변이 소변에 의해 오염되는 것을 억제할 수 있는 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 대소변을 분리하여 전체 대변만을 채취 및 포장 작업을 자동화하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피검사자가 착석하는 안장을 구비하고, 상기 안장을 지지하며 상기 피검사자로부터 배출된 대변이 공급되는 제1 공간부와, 상기 제1 공간부와 분리되어 있으며 상기 피검사자로부터 배출된 소변이 공급되는 제2 공간부를 갖는 본체 블록을 구비하는 본체부; 상기 안장 쪽으로 개방부가 열린 비닐 봉투를 상기 제1 공간부 안으로 공급하는 봉투 공급부; 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하는 밀봉부; 밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 수거하는 수거부; 및 피검사자가 상기 안장에 착석하면, 상기 봉투 공급부로 상기 제1 공간부 안으로 비닐 봉투를 공급하고, 상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면 상기 밀봉부로 상기 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고, 상기 수거부로 밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 수거하는 제어부;를 포함하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 제공한다.
상기 본체 블록은, 상기 제1 공간부 및 상기 제2 공간부를 분리하는 격벽;을 더 포함한다.
상기 봉투 공급부는, 복수의 비닐 봉투가 적재된 봉투 적재함; 및 상기 제1 공간부에 연결되며, 상기 봉투 적재함으로부터 상기 비닐 봉투를 공급받아 상기 제1 공간부 안으로 이동시킨 후, 상기 비닐 봉투의 개방부를 확장하거나 닫을 수 있는 그리퍼;를 포함할 수 있다.
상기 본체부는, 상기 안장과 연결되는 상기 제1 공간부의 입구와 반대되는 출구가 설치되어 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 이송하는 이송기;를 더 포함할 수 있다.
상기 이송기 아래에 상기 밀봉부가 설치될 수 있다. 이때 상기 제어부는, 상기 비닐 봉투가 투입된 후 대변을 볼 때는 상기 이송기가 상기 제1 공간부의 출구를 닫는다. 상기 제어부는 상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 상기 이송기가 자중에 의해 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부에서 상기 밀봉부로 이동시킨다.
상기 제어부는, 상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 자중에 의해 전체 대변이 투입된 비닐 봉투가 상기 제1 공간부에서 상기 밀봉부로 이동할 수 있도록, 상기 그리퍼의 상기 비닐 봉투에 대한 고정 상태를 해제한다.
상기 밀봉부는, 상기 이송기를 매개로 상기 제1 공간부와 연결되는 밀봉실; 및 상기 밀봉실로 이동한 상기 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하는 밀봉기;를 포함할 수 있다.
상기 수거부는, 상기 밀봉실에 이웃하게 설치되는 수거함; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 밀봉된 비닐 봉투를 상기 밀봉실에서 상기 수거함으로 이동시키는 이동부재;를 포함할 수 있다.
상기 이동부재는 푸셔 또는 벨트 컨베이어를 포함할 수 있다.
상기 제1 공간부에 상기 밀봉부가 설치되고, 상기 이송기 아래에 상기 수거부가 설치될 수 있다. 이때 상기 제어부는 상기 비닐 봉투가 투입된 후 대변을 볼 때는 상기 이송기가 상기 제1 공간부의 출구를 닫는다. 그리고 상기 제어부는 상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 상기 제1 공간부에서 상기 밀봉부로 상기 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고, 상기 그리퍼의 상기 비닐 봉투에 대한 고정 상태를 해제한 상태에서 상기 이송기가 자중에 의해 밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부에서 상기 수거부로 이동시킨다.
그리고 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치는, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 공간부로 공급되는 비닐 봉투에 상기 피검사자의 대변 채취 정보를 부착하는 라벨링부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 수동으로 대변을 채취 및 포장하는 과정을 자동화하여 타인의 도움없이 대소변을 분리하여 대변 전체만을 채취 및 포장할 수 있기 때문에, 대변 전체를 채취하는 과정에서 발생될 수 있는 감염 위험을 저하시키고, 소변에 의해 대변이 오염되는 것을 억제하며, 대변 채취 속도를 증가시키고, 시각적, 심리적 및 냄새로 인한 불편함을 줄일 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치는 피검사자가 자연스럽게 대소변을 보는 과정에서 전체 대변만을 채취 및 포장할 수 있다. 즉 피검사자가 자연스럽게 대소변을 보는 과정에서, 대변과 소변을 분리하여 전체 대변만을 채취 및 포장할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 대소변 분리 및 대변 포장 장치의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 봉투 공급부가 본체부의 제1 공간부로 비닐 봉투를 공급하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 봉투 공급부가 본체의 제1 공간부로 비닐 봉투를 공급하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 9 및 도 10은 도 6의 밀봉부가 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고 라벨링하는 과정을 보여주는 도면들이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 바람직한 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치를 보여주는 블록도이다. 그리고 도 2는 도 1의 대소변 분리 및 대변 포장 장치의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(100)는 피검사자로부터 대변과 소변을 분리하여 전체 대변만을 채취하여 포장하는 작업을 일괄적으로 자동화하여 수행하는 장치이다.
이러한 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(100)는 본체부(20), 봉투 공급부(30), 밀봉부(40), 수거부(60) 및 제어부(90)를 포함한다. 본체부(20)는 피검사자가 착석하는 안장(21)을 구비하고, 안장(21)을 지지하며 피검사자로부터 배출된 대변이 공급되는 제1 공간부(23)와, 제1 공간부(23)와 분리되어 있으며 피검사자로부터 배출된 소변이 공급되는 제2 공간부(24)를 갖는 본체 블록(22)을 구비한다. 봉투 공급부(30)는 안장(21) 쪽으로 개방부가 열린 비닐 봉투를 제1 공간부(23) 안으로 공급한다. 밀봉부(40)는 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉한다. 수거부(60)는 밀봉된 비닐 봉투를 제1 공간부(23)로부터 수거한다. 그리고 제어부(90)는 피검사자가 안장(21)에 착석하면, 봉투 공급부(30)로 제1 공간부(23) 안으로 비닐 봉투를 공급하고, 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면 밀봉부(40)로 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고, 수거부(60)로 밀봉된 비닐 봉투를 제1 공간부(23)로부터 수거한다.
그 외 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(100)는 입력부(10), 라벨링부(50)를 더 포함할 수 있다.
입력부(10)는 대소변 분리 및 대변 포장 장치(100)의 조작을 위한 사용자(피검사자)의 선택 신호를 입력받고, 입력받은 사용자의 선택 신호를 제어부(90)로 전달한다. 예컨대 사용자는 입력부(10)를 통한 선택 신호로 대변 채취 및 포장 과정을 시작하도록 할 수 있다. 사용자는 입력부(10)를 통한 선택 신호를 통하여 피검사자의 대변 채취 정보를 입력할 수 있다. 여기서 대변 채취 정보는 피검사자를 식별할 수 있는 식별정보를 포함할 수 있다. 식별정보는 피검사자의 생년월일, 성별, 전화번호 등을 포함할 수 있다. 이러한 입력부(10)로는 조그 다이얼, 버튼, 키패드, 터치패드와 같은 포인팅 장치, 터치스크린 등의 입력장치가 사용될 수 있다.
또는 식별정보는 검사자가 피검사자를 구분하기 위해서 제공하는 식별코드일 수 있다. 예컨대 식별코드는 RFID 태그, 바코드, QR코드 등이 될 수 있으며, 이 경우 입력부(10)는 식별코드를 읽어들일 수 있는 리더기를 포함할 수 있다
입력부(10)는 검사자 또는 피검사자가 사용하는 통신단말기와 통신을 수행하는 통신 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 입력부(10)는 통신 인터페이스를 통하여 피검사자의 대변 채취 정보를 입력받을 수 있다. 통신단말기는 검사자 또는 피검사자가 휴대하는 휴대단말기 또는 검사기관에서 제공하는 전용단말기일 수 있다.
본체부(20)는 전술된 바와 같이 안장(21) 및 본체 블록(22)을 포함하고, 이송기(25)를 더 포함할 수 있다.
본체 블록(22)은 좌변기 형태로 구현될 수 있으며, 내부에 공간부(23,24)가 형성되고, 공간부(23,24)의 상부는 대소변이 공급되는 입구로 사용되고, 하부는 전체 대변이 투입된 비닐 봉투와 소변이 각각 배출되는 출구로 사용된다. 제1 공간부(23)의 뒤쪽은 봉투 공급부(30)가 연결될 수 있다. 여기서 공간부(23,24)는 제1 공간부(23)와 제2 공간부(24)를 포함한다.
본체 블록(22)은 좌변기 형태로 구현될 수 있으며, 내부에 제1 공간부(23) 및 제2 공간부(24)가 형성되고, 제1 공간부(23)의 상부는 대변이 공급되는 입구로 사용되고, 하부는 전체 대변이 투입된 비닐 봉투가 배출되는 출구로 사용된다. 제1 공간부(23)의 뒤쪽은 봉투 공급부(30)가 연결될 수 있다.
안장(21)은 본체 블록(22)의 입구의 가장자리 둘레에 설치된다. 안장(21)은 일반적인 좌변기에 설치되는 형태와 동일할 수 있다.
그리고 이송기(25)는 제1 공간부(23)의 출구에 설치된다. 이송기(25)는 아래에 위치하는 밀봉부(40) 또는 수거부(60) 중에 하나와 연결될 수 있다. 이송기(25)는 평상 시에 제1 공간부(23)의 출구를 막고 있으며, 전체 대변이 투입된 비닐 봉투가 탑재되면, 밀봉부(40) 또는 수거부(60)가 있는 아래로 이동한다.
또한 이송기(25)는 상하 이동 뿐만 아니라, 필요에 따라서 밀봉된 비닐 봉투를 직선 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉 이송기(25)는 상하 이동을 수행하며, 수평 방향으로 이동하는 벨트 컨베이어로도 동작할 수 있다.
봉투 공급부(30)는 본체부(20)에 이웃하게 설치되며, 제1 공간부(23)로 대변을 받을 수 있는 비닐 봉투를 공급한다. 이러한 봉투 공급부(30)는 복수의 비닐 봉투가 적재된 봉투 적재함(31)과 그리퍼(33)를 포함한다. 그리퍼(33)는 제1 공간부(23)에 연결되며, 봉투 적재함(31)으로부터 비닐 봉투를 공급받아 제1 공간부(23) 안으로 이동시킨 후, 비닐 봉투의 개방부를 확장하거나 닫을 수 있다.
그리퍼(33)는 제1 공간부(23)의 뒤쪽을 통하여 비닐 봉투를 제1 공간부(23) 안으로 투입할 수 있다. 그리퍼(33)는 비닐 봉투를 중심으로 양쪽에 한 쌍이 설치될 수 있다. 그리퍼(33)는 개방부가 형성된 비닐 봉투의 상단부를 진공 흡착하여 제1 공간부(23) 안으로 이동하며, 비닐 봉투의 개방부를 통하여 대변이 투입될 수 있도록 개방부를 확장할 수 있다. 또는 그리퍼(33)는 비닐 봉투의 개방부를 통하여 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면 개방부를 닫을 수 있다.
그리퍼(33)는 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 밀봉부(40) 또는 수거함(61)으로 이동해야 하는 경우, 비닐 봉투의 진공 흡착 상태를 해제할 수 있다.
밀봉부(40)는 이송기(25)를 매개로 제1 공간부(23)와 연결되는 밀봉실(41)과, 밀봉실(41)로 이동한 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하는 밀봉기(43)를 포함할 수 있다.
밀봉실(41)은 이송기(25)를 매개로 제1 공간부(23) 아래에 형성될 수 있다. 이 경우 대변이 투입된 비닐 봉투가 탑재된 이송기(25)는 자중에 의해 밀봉실(41)로 내려간다.
밀봉기(43)는 개방부가 형성된 비닐 봉투의 상단부를 열압착 방식으로 밀봉하는 열압착식 밀봉기(43)가 사용될 수 있다. 밀봉기(43)는 비닐 봉투의 상단부를 밀봉하기 전에 비닐 봉투 안의 공기를 제거할 수 있다.
또는 밀봉부(40)는 제1 공간부(23)에 설치될 수 있다. 이송기(25) 아래에 수거부(60)가 설치될 수 있다. 이 경우 이송기(25)는 비닐 봉투가 투입된 후 대변을 볼 때는 제1 공간부(23)의 출구를 닫는다. 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 밀봉부(40)는 제1 공간부(23)에서 비닐 봉투의 개방부를 밀봉한다. 그리고 그리퍼(33)의 비닐 봉투에 대한 고정 상태를 해제한 상태에서, 이송기(25)가 자중에 의해 밀봉된 비닐 봉투를 제1 공간부(23)에서 수거부(60)로 이동시킬 수 있다.
라벨링부(50)는 밀봉실(41)에 설치되며, 제어부(90)의 제어에 따라 밀봉된 비닐 봉투에 피검사자의 대변 채취 정보를 부착한다. 여기서 대변 채취 정보는 스티커 방식으로 비닐 봉투에 부착될 수 있다.
한편 본 발명에서는 라벨링부(50)가 밀봉부(40)에 연결되게 설치된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 라벨링부(50)는 제1 공간부(23)에 설치될 수 있다. 또는 라벨링부(50)는 봉투 공급부(30)에 설치될 수 있다. 즉 그리퍼(33)가 비닐 봉투를 흡착한 후 제1 공간부(23)로 투입하기 전에, 라벨링부(50)가 비닐 봉투의 표면에 피검사자의 대변 채취 정보를 부착할 수 있다.
수거부(60)는 수거함(61)을 포함하고, 이동부재(63)를 더 포함할 수 있다. 수거함(61)은 밀봉실(41)에 이웃하게 설치된다. 이동부재(63)는 제어부(90)의 제어에 따라 밀봉된 비닐 봉투를 밀봉실(41)에서 수거함(61)으로 이동시킨다.
여기서 이동부재(63)는 푸셔 또는 벨트 컨베이어일 수 있다. 예컨대 푸셔는 밀봉실(41)로 이동한 밀봉된 비닐 봉투를 수거함(61)으로 밀어서 수거한다. 벨트 컨베이어는 일측이 밀봉실(41)에 근접하게 위치하며, 타측은 수거함(61)에 연결된다. 벨트 컨베이어의 일측에 위치하는 밀봉된 비닐 봉투는 이송기(25)의 직선 회전 운동에 의해 벨트 컨베이어 위로 이동한다. 벨트 컨베이어의 일측 상부로 이동한 밀봉된 비닐 봉투는 벨트 컨베이어의 구동에 따라서 벨트 컨베이어의 타측으로 이동하여 수거함(61)으로 수거된다.
한편 본 발명에서는 수거부(60)가 이동부재(63)를 포함하는 예를 개시하였지만, 이동부재(63)를 포함하지 않을 수 있다. 예컨대 밀봉실(41)로 이동한 이송기(25)는 수거함(61)에 바로 연결될 수 있다. 이송기(25)의 직선 회전 운동에 의해 밀봉된 비닐 봉투를 직접 수거함(61)에 투입할 수 있다. 또는 이송기(25)가 개폐기 형태로 구현된 경우, 이송기(25)는 닫고 있던 제1 공간부(23)의 출구를 열어서 이송기(25) 상의 밀봉된 비닐 봉투를 수거함(61)으로 낙하시킬 수도 있다. 수거함(61)으로 낙하는 과정에서 밀봉된 비닐 봉투가 터지는 것을 방지하기 위해서, 열린 이송기(25)와 연결되는 수거함(61)의 면은, 도 6과 같이, 경사면으로 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(100)는 수동으로 대변을 채취 및 포장하는 과정을 자동화하여 타인의 도움없이 대소변을 분리하여 대변 전체만을 채취 및 포장할 수 있기 때문에, 대변 전체를 채취하는 과정에서 발생될 수 있는 감염 위험을 저하시키고, 대변 채취 속도를 증가시키고, 시각적, 심리적 및 냄새로 인한 불편함을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(100)는 피검사자가 자연스럽게 대소변을 보는 과정에서 전체 대변만을 채취 및 포장할 수 있다. 즉 피검사자가 자연스럽게 대소변을 보는 과정에서, 대변과 소변을 분리하여 전체 대변만을 채취 및 포장할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(100)는, 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 실시예와 같이 구현될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
[제1 실시예]
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(200)를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(200)는 본체부(20)를 중심으로 뒤쪽에 봉투 공급부(30)가 설치되고, 본체부(20) 아래에 밀봉부(40)가 배치되고, 밀봉부(40)를 중심으로 양쪽에 라벨링부(50)와 수거부(60)가 배치된 구조를 갖는다. 본체부(20)의 일측에는 제어박스(80)가 마련되어 있다. 제어박스(80)는 입력부(10)와 제어부(90)를 포함한다.
이와 같은 제1 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(200)를 이용한 대변 채취 및 포장 방법을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 4 및 도 5는 도 3의 봉투 공급부(30)가 본체부(20)의 제1 공간부(23)로 비닐 봉투를 공급하는 과정을 보여주는 도면들이다.
먼저 피검사자가 본체부(20)의 안장(21)에 착석한 후, 제어박스(80)를 통하여 대변 채취 및 포장을 실행하도록 지시할 수 있다. 또는 피검사자가 본체부(20)의 안장(21)에 착석한 후 일정 시간이 경과하면, 제어박스(80)는 대변 재취 및 포장을 실행할 수 있다.
여기서 공간부(23,24)는 제1 공간부(23)와 제2 공간부(24)를 포함한다. 제1 공간부(23)와 제2 공간부(24)는 격벽(27)에 의해 분리된다. 제1 공간부(23)는 피검사자로부터 대변을 공급받을 수 있는 본체 블록(22)의 뒤쪽에 형성된다. 제2 공간부(24)는 피검사자로부터 소변을 공급받을 수 있는 본체 블록(22)의 앞쪽에 형성된다. 제1 공간부(23)가 제2 공간부(24) 보다는 넓게 형성된다.
전체 대변이 공급되어 채취되는 제1 공간부(23)와, 소변이 공급되어 배출되는 제2 공간부(24)는 격벽(27)에 의해 분리되어 있기 때문에, 전체 대변을 채취하는 과정에서 소변에 의해 대변이 오염되는 것을 억제할 수 있다.
제2 공간부(24)로 소변이 안정적으로 공급될 수 있는 격벽(27)은 제1 공간부(23)로 기울어진 형태로 형성될 수 있다. 도시하진 않았지만, 제2 공간부(24)의 바닥면에 형성된 출구를 통하여 제2 공간부(24)로 공급된 소변은 본체부(20) 밖으로 배출될 수 있다. 제2 공간부(24)의 내부를 청결하게 유지하기 위해서, 제2 공간부(24) 안에 물과 같은 세척수를 공급하여 제2 공간부 내부를 세척할 수 있다. 또한 제2 공간부(24)로 배출된 소변 또는 세척수를 신속하게 제거하기 위해서, 공기 흡입 방식이 사용될 수 있다.
피검사자는 제어박스(80)를 통하여 대변 채취 정보를 입력할 수 있다.
제어박스(80)는 피검사자가 쉽게 대변 채취 및 포장을 실행할 수 있도록, 안내 메시지를 문자 또는 음성으로 출력할 수 있고, 광 출력을 통하여 안내할 수 있다.
제어박스(80)를 통하여 실행 지시가 입력되면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 그리퍼(33)는 봉투 적재함(31)으로부터 비닐 봉투를 공급받아 제1 공간부(23) 안으로 이송한 후, 피검사자로부터 대변을 받을 수 있도록 비닐 봉투의 개방부를 확장한다. 이때 제1 공간부(23)로 공급된 비닐 봉투는, 피검사자로부터 대변을 안정적으로 받을 수 있도록, 상부의 개방부는 안장(21) 하부가 이송기(25) 위에 위치한다.
여기서 봉투 공급부(30)는 본체부(20) 뒤쪽에 설치되는 봉투 적재함(31)과 그리퍼(33)를 포함한다. 봉투 적재함(31)으로부터 그리퍼(33)가 수직 방향으로 비닐 봉투를 공급받을 수 있도록, 봉투 적재함(31) 아래에 그리퍼(33)가 설치된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 봉투 적재함(31)과 그리퍼(33)가 수평 방향으로 배열되고, 봉투 적재함(31)으로부터 수평 방향으로 그리퍼(33)가 비닐 봉투를 공급받고, 그리퍼(33)가 수평 방향으로 이동하여 제1 공간부(23)로 비닐 봉투를 이송할 수 있다.
비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 이송기(25)는 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 제1 공간부(23) 아래에 위치하는 밀봉실(41)로 이동한다. 이때 이송기(25)가 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 제1 공간부(23) 아래의 밀봉실(41)로 이동할 수 있도록, 그리퍼(33)는 비닐 봉투에 대한 고정 상태를 해제한다.
밀봉실(41)로 이동한 이송기(25)는 수거부(60)의 이동부재(63)와 동일 선상에 위치한다.
배변의 완료 여부는 피검사자가 제어박스(80)를 통하여 배변 완료 신호의 입력 여부로 판단할 수 있다. 또는 피검사자가 안장(21)에서 일어나면, 제어부(90)는 피검사자가 배변을 완료한 것으로 판단할 수 있다.
다음으로 밀봉기(43)는 밀봉실(41)에서 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉한다.
다음으로 라벨링부(50)는 밀봉실(41)에서 비닐 봉투에 피검사자의 대변 채취 정보를 부착한다.
다음으로 이송기(25)는 수거부(60)의 이동부재(63)가 위치한 방향으로 제자리에서 직선 회전 운동하여 전체 대변이 밀봉된 비닐 봉투를 수거부(60)의 이동부재(63)로 이동시킨다. 이때 이동부재(63)로는 벨트 컨베이어를 예시하였다.
이송기(25)는 이동부재(63)로 전체 대변이 밀봉된 비닐 봉투를 이동시킨 이후에, 상승하여 원래의 위치로 복귀한다. 즉 이송기(25)는 제1 공간부(23)의 출구를 막는다.
그리고 이동부재(63)는 전체 대변이 밀봉된 비닐 봉투를 수거함(61)으로 이송함으로써, 대변의 채취 및 포장이 완료된다.
[제2 실시예]
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(300)를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(300)는 본체부(20)를 중심으로 뒤쪽에 봉투 공급부(30)가 설치되고, 제1 공간부(23)에 밀봉부(40) 및 라벨링부(50)가 함께 설치되고, 본체부(20) 아래에 수거부(60)가 배치된 구조를 갖는다. 본체부(20)의 일측에는 제어박스(80)가 마련되어 있다. 제어박스(80)는 입력부(10)와 제어부(90)를 포함한다.
제2 실시예에서는 제1 공간부(23)에서 대변 채취, 밀봉 및 라벨링이 함께 수행된다.
제2 실시예에 따른 수거부(60)는 수거함(61)만 포함하고, 이동부재(63)를 포함하지 않는다. 이송기(25)가 이동부재(63)의 기능을 함께 수행한다. 한편 수거부(60)는 제1 실시예에 따른 수거부(60)와 동일하게 이동부재(63)와 수거함(61)을 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 제2 실시예에 따른 대소변 분리 및 대변 포장 장치(300)를 이용한 대변 채취 및 포장 방법을 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 7 및 도 8은 도 6의 봉투 공급부(30)가 본체의 제1 공간부(23)로 비닐 봉투를 공급하는 과정을 보여주는 도면들이다. 도 9 및 도 10은 도 6의 밀봉부(40)가 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고 라벨링하는 과정을 보여주는 도면들이다.
먼저 피검사자가 본체부(20)의 안장(21)에 착석한 후, 제어박스(80)를 통하여 대변 채취 및 포장을 실행하도록 지시할 수 있다. 또는 피검사자가 본체부(20)의 안장(21)에 착석한 후 일정 시간이 경과하면, 제어박스(80)는 대변 재취 및 포장을 실행할 수 있다.
피검사자는 제어박스(80)를 통하여 대변 채취 정보를 함께 입력할 수 있다.
제어박스(80)는 피검사자가 쉽게 대변 채취 및 포장을 실행할 수 있도록, 안내 메시지를 문자 또는 음성으로 출력할 수 있고, 광 출력을 통하여 안내할 수 있다.
제어박스(80)를 통하여 실행 지시가 입력되면, 그리퍼(33)는 봉투 적재함(31)으로써 비닐 봉투를 공급받아 제1 공간부(23) 안으로 이송한 후, 피검사자로부터 대변을 받을 수 있도록 비닐 봉투의 개방부를 확장한다. 이때 제1 공간부(23)로 공급된 비닐 봉투는, 피검사자로부터 대변을 안정적으로 받을 수 있도록, 하부가 이송기(25) 위에 위치한다.
여기서 봉투 공급부(30)는 본체부(20) 뒤쪽에 설치되는 봉투 적재함(31)과 그리퍼(33)를 포함한다. 봉투 적재함(31)으로부터 그리퍼(33)가 수직 방향으로 비닐 봉투를 공급받을 수 있도록, 봉투 적재함(31) 아래에 그리퍼(33)가 설치된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 봉투 적재함(31)과 그리퍼(33)가 수평 방향으로 배열되고, 봉투 적재함(31)으로부터 수평 방향으로 그리퍼(33)가 비닐 봉투를 공급받고, 그리퍼(33)가 수평 방향으로 이동하여 제1 공간부(23)로 비닐 봉투를 이송할 수 있다.
비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 제1 공간부(23)에서 밀봉기(43)는 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉한다. 이때 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 그리퍼(33)가 비닐 봉투의 개방부를 닫은 후 밀봉기(43)로 비닐 봉투의 개방부를 밀봉한다.
다음으로 라벨링부(50)는 비닐 봉투에 피검사자의 대변 채취 정보를 부착한다.
그리고 이송기(25)는 전체 대변이 밀봉된 비닐 봉투를 제1 공간부(23) 아래에 위치하는 수거부(60)로 이동한다. 이때 이송기(25)가 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 제1 공간부(23) 아래의 수거부(60)로 이동할 수 있도록, 그리퍼(33)는 비닐 봉투에 대한 고정 상태를 해제한다.
배변의 완료 여부는 피검사자가 제어박스(80)를 통하여 배변 완료 신호의 입력 여부로 판단할 수 있다. 또는 피검사자가 안장(21)에서 일어나면, 제어부(90)는 피검사자가 배변을 완료한 것으로 판단할 수 있다.
그리고 이송기(25)는 제자리에서 직선 회전 운동하여 전체 대변이 밀봉된 비닐 봉투를 수거함(61)으로 이송함으로써, 대변의 채취 및 포장이 완료된다.
이후 이송기(25)는 이동부재(63)로 전체 대변이 밀봉된 비닐 봉투를 이동시킨 이후에, 상승하여 원래의 위치로 복귀한다. 즉 이송기(25)는 제1 공간부(23)의 출구를 막는다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 입력부 20 : 본체부
21 : 안장 22 : 본체 블록
23 : 제1 공간부 24 : 제2 공간부
25 : 이송기 27 : 격벽
30 : 봉투 공급부 31 : 봉투 적재함
33 : 그리퍼 40 : 밀봉부
41 : 밀봉실 43 : 밀봉기
50 : 라벨링부 60 : 수거부
61 : 수거함 63 : 이동부재
80 : 제어박스 90 : 제어부
100,200,300 : 대소변 분리 및 대변 장치

Claims (10)

  1. 피검사자가 착석하는 안장을 구비하고, 상기 안장을 지지하며 상기 피검사자로부터 배출된 대변이 공급되는 제1 공간부와, 상기 제1 공간부와 분리되어 있으며 상기 피검사자로부터 배출된 소변이 공급되는 제2 공간부를 갖는 본체 블록을 구비하고, 상기 안장과 연결되는 상기 제1 공간부의 입구와 반대되는 출구가 설치되어 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 이송하는 이송기를 구비하는 본체부;
    상기 안장 쪽으로 개방부가 열린 비닐 봉투를 상기 제1 공간부 안으로 공급하는 봉투 공급부;
    상기 이송기 아래에 설치되며, 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하는 밀봉부;
    밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 수거하는 수거부; 및
    피검사자가 상기 안장에 착석하면, 상기 봉투 공급부로 상기 제1 공간부 안으로 비닐 봉투를 공급하고, 상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면 상기 밀봉부로 상기 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고, 상기 수거부로 밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 수거하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 비닐 봉투가 투입된 후 대변을 볼 때는 상기 이송기가 상기 제1 공간부의 출구를 닫고,
    상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 상기 이송기가 자중에 의해 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부에서 상기 밀봉부로 이동시키는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체 블록은,
    상기 제1 공간부 및 상기 제2 공간부를 분리하는 격벽;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 봉투 공급부는,
    복수의 비닐 봉투가 적재된 봉투 적재함; 및
    상기 제1 공간부에 연결되며, 상기 봉투 적재함으로부터 상기 비닐 봉투를 공급받아 상기 제1 공간부 안으로 이동시킨 후, 상기 비닐 봉투의 개방부를 확장하거나 닫을 수 있는 그리퍼;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 자중에 의해 전체 대변이 투입된 비닐 봉투가 상기 제1 공간부에서 상기 밀봉부로 이동할 수 있도록, 상기 그리퍼의 상기 비닐 봉투에 대한 고정 상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 밀봉부는,
    상기 이송기를 매개로 상기 제1 공간부와 연결되는 밀봉실; 및
    상기 밀봉실로 이동한 상기 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하는 밀봉기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 수거부는,
    상기 밀봉실에 이웃하게 설치되는 수거함; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 밀봉된 비닐 봉투를 상기 밀봉실에서 상기 수거함으로 이동시키는 이동부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
  9. 피검사자가 착석하는 안장을 구비하고, 상기 안장을 지지하며 상기 피검사자로부터 배출된 대변이 공급되는 제1 공간부와, 상기 제1 공간부와 분리되어 있으며 상기 피검사자로부터 배출된 소변이 공급되는 제2 공간부를 갖는 본체 블록을 구비하고, 상기 안장과 연결되는 상기 제1 공간부의 입구와 반대되는 출구가 설치되어 전체 대변이 투입된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 이송하는 이송기를 구비하는 본체부;
    상기 안장 쪽으로 개방부가 열린 비닐 봉투를 상기 제1 공간부 안으로 공급하는 봉투 공급부;
    상기 제1 공간부에 설치되며, 전체 대변이 투입된 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하는 밀봉부;
    상기 이송기 아래에 설치되며, 밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 수거하는 수거부; 및
    피검사자가 상기 안장에 착석하면, 상기 봉투 공급부로 상기 제1 공간부 안으로 비닐 봉투를 공급하고, 상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면 상기 밀봉부로 상기 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고, 상기 수거부로 밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부로부터 수거하는 제어부;를 포함하고,
    상기 봉투 공급부는,
    복수의 비닐 봉투가 적재된 봉투 적재함; 및
    상기 제1 공간부에 연결되며, 상기 봉투 적재함으로부터 상기 비닐 봉투를 공급받아 상기 제1 공간부 안으로 이동시킨 후, 상기 비닐 봉투의 개방부를 확장하거나 닫을 수 있는 그리퍼;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 비닐 봉투가 투입된 후 대변을 볼 때는 상기 이송기가 상기 제1 공간부의 출구를 닫고,
    상기 비닐 봉투 안으로 전체 대변이 투입되어 배변이 완료되면, 상기 제1 공간부에서 상기 밀봉부로 상기 비닐 봉투의 개방부를 밀봉하고, 상기 그리퍼의 상기 비닐 봉투에 대한 고정 상태를 해제한 상태에서 상기 이송기가 자중에 의해 밀봉된 비닐 봉투를 상기 제1 공간부에서 상기 수거부로 이동시키는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
  10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 공간부로 공급되는 비닐 봉투에 상기 피검사자의 대변 채취 정보를 부착하는 라벨링부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대소변 분리 및 대변 포장 장치.
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