KR102284146B1 - 상하 분리형 미생물 변기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하 분리형 미생물 변기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 착석하여 용변을 볼 수 있도록 개폐 가능한 뚜껑(110)과 좌판(120)이 상부에 구비되고 중앙 하부에 배출구(135)가 구비된 변기(130)와, 용변 후 상기 변기(130) 내부로 세척수를 분사할 수 있도록 변기(130) 후방에 일정량의 세척수가 저장되는 세척수저장부(140)가 구비되는 상부측 좌대부(100); 상기 좌대부(100)를 통하여 유입되는 분뇨 및 세척수가 수집되어 내부에 미리 채워진 고온수에서 서식하는 일정량의 고온성 미생물에 의해 분해되도록 일정한 내부 공간부가 형성되어 상기 좌대부(100)의 하방에 배치되는 분뇨처리부(200);가 구비된 미생물 변기에 있어서, 일정기간 변기를 사용한 후 상기 분뇨처리부(200)에서 고온성 미생물의 먹이활동으로 발생되는 무기질 형태의 슬러지 침전물의 배출이 편리하도록 상기 좌대부(100)가 분뇨처리부(200)의 상면에 분리가능하게 조립되어 좌대부(100)의 탈거 후 분뇨처리부(200)만 운반 또는 이동이 가능하도록 구성된 특징을 갖는다.

Description

상하 분리형 미생물 변기{Eco-friendly toilet using thermophiles}

본 발명은 상하 분리형 미생물 변기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 착석하는 좌대부와, 사용자가 배출한 용변을 수집하여 미생물에 의한 분해가 이루어지도록 상기 좌대부 하측에 구비되는 분뇨처리부가 상호 분리 가능한 구조로 이루어져 분뇨의 완전 분해 후 잔류하는 슬러지의 배출시 상부측 좌대부를 분리시킨 상태에서 하부측 분뇨처리부만 필요한 장소로 간단히 이동시킨 후에 배출시킬 수 있도록 구성되는 상하 분리형 미생물 변기에 관한 것이다.

물질문명이 발달되면서 인류의 복지와 편리성이 과거에 비해 크게 향상되고 있다. 하지만, 상대적으로 물질문명이 발달하면서 인류의 생존터전인 지구의 환경은 날이 갈수록 점점 황폐화되거나 오염이 점점 심해지면서 지구환경을 보호하기 위한 다양한 노력들이 시도되고 있다.

그 중에서도 인류의 생존에 가장 필요한 물의 경우, 지하수 고갈과 오염 등으로 식수로 사용가능한 물의 양이 점점 소진되고 있으며, 특히 생활용수의 경우 인류의 복지향상과 더불어 그 사용량이 획기적으로 증가하고 있는 추세에 있어서 세계 여러나라들이 물 부족상태에 직면하고 있는 실정이다.

특히, 화장실 문화가 수세식으로 바뀌면서 대소변을 볼때마다 세척수를 흘러 내보내는데 많은 양의 물이 사용되고 있어서 물 부족상태를 더욱 부추기고 있는 실정이며, 수세식을 이용하지 않은 국가나 지역의 경우 분뇨의 적당한 처리시설이 갖추어져 있지 않은 경우 분뇨로 인한 악취와 각종 질병 및 해충이 발생되면서 건강한 삶을 해치는 주요 원인으로까지 작용하고 있는 실정이다.

즉, 본 발명은 인간의 의식주 생활에서 기본적으로 발생되는 분뇨를 적은 양의 물로 변좌를 세척함과 아울러 외부로 배출되지 않고 고온성 미생물이 활동하는 분뇨분해조에서 고온성 미생물에 의해 완전분해가 이루어져 분뇨의 외부 배출이 전혀 발생되지 않도록 하는 물절약 및 환경오염방지를 위한 미생물을 이용한 친환경 변기시스템에 관한 것이다.

수세식 변기가 사용되면서 분뇨의 배출시 사용되는 과다한 세척수를 줄이기 위한 방안에 대해서 종래에도 많은 고안들이 안출되고 있다.

종래의 변기시스템을 살펴보면, 분뇨가 저장된 변기에서 분뇨를 배출시킬때 배출되는 물을 절약하기 위한 방법과, 분뇨가 배출된 후 수집된 분뇨를 처리하는 정화장치나 오폐수 처리장치에서 사용되는 물을 절약할 수 있도록 하는 방법들이 주로 사용되고 있다.

변기에 모아진 분뇨를 배출시킬 때 물을 절약하기 위한 고안으로, 특허등록 제10-1542646호는 대소변 분리형 좌변기를 제공하여 소변시에 소량의 물이 배출되도록 하는 시스템을 제공하고 있으나, 대변시에는 많은 양의 물이 배출되기 때문에 종래와 별반 차이가 없는 실정이었다.

이외에도 실용신안등록 제20-0458417호(등록알:2012.01.30), 특허공개 제10-2019-63060호(공개일:2019.06.07), 특허공개 제10-2019-103130호(공개일: 2019.09.04), 실용신안공개 제20-1996-29048호(공개일: 1996.09.17), 실용신안등록 제20-330033(등록일:2003.10.02) 외 다수의 고안들이 안출되었다.

또 다른 방법으로, 세면대에서 사용된 물이나 정화조에 수집된 피처리수를 정화하여 다시 변기로 공급하여 분뇨의 세척수로 사용되는 시스템이 제안되기도 하였다.

그 일례로, 실용신안등록 제20-266218호(등록일: 2002.02.15), 특허등록 제10-526201호(등록일:2005.10.27), 실용신안등록 제20-356290호(등록일:2004.07.06), 특허공개 제10-2016-132795호(공개일:2016.11.21), 특허공개 제10-2015-47186호(공개일:2015.05.04), 특허등록 제10-543555호(등록일:2006.01.09), 특허등록 제10-0992080호(등록일: 2010.10.29) 등 다수의 고안이 안출되기도 하였다.

이외에도 다양한 형태의 절수형 변기 및 정화처리시스템 등이 수세식 변기 사용에 따른 세척수의 과다 사용을 줄이기 위한 방안으로 제시되고 있으나, 이와같은 종래의 안출된 다수의 고안들은 일정부분 물을 절약할 수 있는 장점을 제공하고 있지만 물의 일부 양을 절약하는데 그치고, 배출된 분뇨의 처리가 반드시 필요한 시스템이기 때문에 인간이 배설하는 분뇨의 근본적인 처리방안을 제시하지는 못하는 실정이었다.

또한, 이러한 종래의 절수식 변기시스템은 변기 뿐만 아니라 물을 절약하는 시스템을 추가로 구성하거나 분뇨를 처리하는 시스템을 갖춰야 하는 문제점이 있어서 설비의 구축에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위해, 본 출원인은 특허출원 10-2019-124348호의‘친환경 미생물 변기시스템’을 발명하여 특허출원한 바 있다.

본 출원인의 선 출원된 발명은 고온성 미생물을 분뇨처리부에 투입하여 일정한 온도조건만 만족시켜 줄 경우, 고온성 미생물의 왕성한 활동으로 분뇨를 완전분해할 수 있도록 하여 분뇨의 외부 배출없이 분뇨 처리가 가능하도록 구성되었다.

하지만, 본 출원인의 선출원 발명의 경우, 분뇨를 이송하는 이송수단과 배출수단 등 소정의 기계 기구적 장치가 구비되어 장기간 사용시 기계적 결함이 발생될 수 있어 내구성이 떨어지는 문제점과, 일정 주기별로 미생물배지를 교체 또는 채워줘야 하는 불편함이 예상되었다.

또한, 고온성 미생물의 활동으로 분뇨의 대부분이 분해되지만, 분해된 분뇨로부터 소량의 무기질 형태의 슬러지가 발생되기 때문에 일정기간(6개월 또는 1년) 사용 후에 분뇨처리부에 모인 슬러지를 배출시킬 필요가 발생되는데, 이때 분뇨처리부에 잔류하는 슬러지를 처리하는데 불편함이 발생되어 이의 편리한 처리방식을 제공할 필요성이 제기되어 본 발명을 안출하게 되었다.

- 특허등록 제10-1542646호(2015.07.31, 발명의 명칭: 대소변 분리형 좌변기 및 그것을 사용하는 오수처리 시스템) - 특허공개 제10-2019-63060호(공개일:2019.06.07, 발명의 명칭: 대소변 분리형 변기 및 이를 이용한 분뇨 처리 시스템) - 특허공개 제10-2016-132795호(공개일:2016.11.21, 세면대 절수장치)

본 발명은 미생물을 이용한 본 출원인의 선행발명의 변기시스템을 개선하여 미생물의 먹이활동 후 잔류하는 무기질 형태의 슬러지 처리가 간편하게 이루어질 수 있도록 하여 어디에서나 변기의 설치와 이용이 편리하고, 슬러지의 배출이 간편한 상하 분리형 미생물 변기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 종래의 변기시스템에서 사용되는 변기 세척수의 사용을 현저히 줄여 물의 사용량을 절감하고, 분뇨 처리에 필요한 주변 및 부대시설의 구축이 필요하지 않아 환경오염을 줄이면서 경제성을 높일 수 있는 상하 분리형 미생물 변기를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 상하 분리형 미생물 변기는 사용자가 착석하여 용변을 볼 수 있도록 개폐 가능한 뚜껑과 좌판이 상부에 구비되고 중앙 하부에 배출구가 구비된 변기와, 용변 후 상기 변기 내부로 세척수를 분사할 수 있도록 변기 후방에 일정량의 세척수가 저장되는 세척수저장부가 구비되는 상부측 좌대부; 상기 좌대부를 통해 유입된 분뇨를 분해하도록 고온수에서 서식하는 고온성 미생물이 내부에 미리 채워져 상기 좌대부의 하방에 구비되되, 상기 좌대부와 분리가능하게 조립되어 좌대부의 탈거 후 고온성 미생물의 먹이활동으로 발생되는 슬러지 침전물의 배출을 위해 운반 또는 이동이 가능하도록 구성된 분뇨처리부;를 포함하되, 상기 분뇨처리부는 운반 또는 이동이 간편한 경량재의 플라스틱 합성수지재로 이루어지고, 분뇨 및 세척수가 유입되어 분해가 이루어지는 내통과, 상기 내통의 사방과 저면을 감싸면서 내통과 분리 가능하도록 구성되는 외통으로 이루어지되, 상기 내통의 상면 일측에는 상기 좌대부의 변기측 배출구와 통하도록 상하 관통된 분뇨유입구가 구비되고, 상기 분뇨유입구의 저면에는 상시적으로 분뇨유입구를 밀폐하고 있다가 외통의 외측에 구비된 조작레바의 조작으로 하방으로 젖혀져 분뇨유입구를 개방시키는 차단부재가 구비된 구성으로 이루어진다.

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또한, 상기 내통의 내부에는 수집된 분뇨 및 세척수를 정해진 시간 또는 설정된 프로그램의 제어를 통해 자동으로 동작되면서 교반을 수행하는 교반기와, 유입된 분뇨와 세척수에 따른 고온수의 수위를 감지하는 수위감지수단과, 내부에 투입된 고온성 미생물의 활동에 필요한 온도유지를 위한 열을 발생시키는 발열수단 및 고온수의 온도감지를 위한 온도감지수단이 구비되고, 상기 외통에는 내통의 내부로 외기를 공급하거나 내통 내부의 내기를 외부로 배출시킬 수 있는 환기수단이 구비된 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 좌대부의 후방에는 상기 수위감지수단과 발열수단 및 온도감지수 단을 통해 획득된 정보를 토대로 교반기와 발열수단, 환기수단의 동작을 제어하기 위한 제어보드가 구비된 구성으로 이루어진다.

이와 더불어, 상기 외통의 내측부에는 상기 내통의 단열을 위한 단열재가 충진된 구조로 이루어지고, 상기 뚜껑 또는 좌판의 저면에는 용변 후 조작레바 또는 세척수분사버튼의 조작으로 세척수저장부에 저장된 세척수를 공급받아 변기 내면을 향해 분사하는 세척수 분사노즐이 복수개 구비되고, 상기 제어보드에는 상기 조작레바의 조작신호 감지 또는 세척수분사버튼의 동작신호를 감지하여 세척수의 분사를 제어하는 세척수 분사제어부와, 상기 세척수저장부의 수위량에 따라 세척수 공급을 제어하는 세척수 저장제어부가 더 구비된 구성으로 이루어진다.

특히, 상기 좌대부와 분뇨처리부 사이에는 좌대부를 분뇨처리부 상면에 고정시키면서 필요시 해제하여 좌대부의 탈거가 가능하도록 한 개 이상의 체결수단이 구비되고, 상기 좌대부가 분리된 분뇨처리부의 이동이 용이하도록 외통의 저면 일측에 이동바퀴가 구비되고, 상기 이동바퀴의 대향측 외통의 저면 타측에는 외통의 일단을 일정각도로 들어 올릴 수 있는 손잡이부가 더 구비되며, 상기 외통의 후방에는 외통의 전방을 일정높이 들어올려 내통의 내부에 잔류하는 무기질 슬러지를 배출시킬 수 있는 슬러지배출구 및 슬러지배출마개가 더 구비된 구성으로 이루어진다.

그리고, 상기 분뇨처리부에 채워져 고온상태에서 분뇨의 분해활동을 수행하는 고온성 미생물은 알 시클로 바실러스 속(Alcyclobacillus sp.) 균주나 지오 바실러스 속(Geobacillus sp.) 균주에서 추출한 미생물로 구성되고, 상기 분뇨처리부에 채워지는 고온수와 미생물은 20:1의 비율로 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 따른 상하 분리형 미생물 변기는 분뇨가 수집되어 저장되는 내부가 고온상태가 유지되면서 고온성 미생물이 서식할 수 있도록 하여 분뇨처리부로 유입된 분뇨의 유기성 물질을 완전분해하고 무기성 슬러지만 남겨지게 되어 장시간 사용하더라도 분뇨가 쌓이지 않아 분뇨처리의 어려움을 해결하고, 수집된 분뇨로 인한 악취가 나는 것을 방지하여 실내외는 물론 이동형 차량이나 간이 휴게시설, 야외 화장실 등 어디에나 설치하여 사용이 가능하도록 한다.

특히, 본 발명은 사용자가 용변 후 소량의 변기 내면 세척에 필요한 소량의세척수를 사용하기 때문에 수세식 변기의 사용으로 인한 많은 세척수의 생산, 공급 및 후처리에 막대한 경제적 비용을 투입해야 하는 어려움을 해결할 수 있도록 함은 물론 환경오염을 방지할 수 있는 유용한 효과도 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 일정기간 사용 후 분뇨처리부에 쌓이는 무기성 슬러지를 배출할 경우, 상부측 좌대부를 탈거한 후에 분뇨처리부만 운반 또는 이동시켜 슬러지의 배출이 가능하므로 슬러지의 처리에 불편함이 없는 변기를 제공하게 된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 분리형 미생물 변기에서 뚜껑의 개방 전,후의 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 분리형 미생물 변기의 후면도와 일측 수직절단 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 분리형 미생물 변기의 주요부분에 대한 분리 상태 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 분리형 미생물 변기에서 배출구 저면에 설치되는 차단부재의 발췌된 분리상태도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 분리형 미생물 변기에 구비되는 제어보드의 주요 구성 블럭도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 분리형 미생물 변기에서 용변이 낙하되는 단면 상태도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 분리형 미생물 변기에서 좌대부가 분리된 상태에서 분뇨처리부를 이동시키는 이동상태도이다.

본 발명에 따른 상하 분리형 미생물 변기(이하, “미생물 변기”로 약칭함)는 용변 후 변기 내면 청소를 위해 최소한의 세척수만 분사되도록 구성되고, 분뇨 및 세척수가 수집되는 분뇨처리부에 고온수 및 고온수에서 서식하는 고온 미생물이 서식하도록 구성되어 분뇨처리부에 수집된 분뇨가 고온성 미생물의 활동에 의해 유기성 물질이 완전 분해되도록 구성됨으로써 분뇨처리부에 수집되는 분뇨를 외부로 따로 배출시킬 필요가 없도록 하여 물이 부족하고 분뇨 정화시설이 설치되지 않은 낙후된 지역이나 오지, 이동용 차량, 간이 화장실용으로 악취없이 사용이 가능한 환경오염 방지형 친환경 변기를 제공하도록 구성된다.

특히, 본 발명에 따른 미생물 변기는 상부측 좌대부와, 상기 좌대부의 하부에 구비되는 분뇨처리부가 상하 분리형으로 구성되어 일정기간 후에 분뇨처리부에 남아 있는 무기성 슬러지를 배출시킬 때, 좌대부를 탈거한 후에 분뇨처리부만 운반 또는 이동시켜 간단하게 슬러지 제거 및 분뇨처리부의 세척이 가능하도록 구성된 특징을 갖는다.

이를 위해 본 발명에 따른 미생물 변기는 사용자가 착석하여 용변을 볼 수 있도록 개폐 가능한 뚜껑과 좌판이 상부에 구비되고 중앙 하부에 배출구가 구비된 변기와, 용변 후 상기 변기 내부로 세척수를 분사할 수 있도록 변기 후방에 일정량의 세척수가 저장되는 세척수저장부가 구비되는 상부측 좌대부; 상기 좌대부를 통하여 유입되는 분뇨 및 세척수가 수집되어 내부에 미리 채워진 고온수에서 서식하는 일정량의 고온성 미생물에 의해 분해되도록 일정한 내부 공간부가 형성되어 상기 좌대부의 하방에 배치되는 분뇨처리부;가 구비된 구성으로 이루어지되, 일정기간 변기 사용 후 상기 분뇨처리부에서 고온성 미생물의 먹이활동으로 발생되는 무기질 형태의 슬러지 배출이 편리하도록 상기 좌대부가 분뇨처리부의 상면에 분리가능하게 조립되어 좌대부의 탈거 후 분뇨처리부만 운반 또는 이동이 가능하도록 구성된다.

특히, 상기 분뇨처리부는 운반 또는 이동이 간편한 경량재의 플라스틱 합성수지재로 이루어지되, 분뇨 및 세척수가 유입되어 분해가 이루어지는 내통과, 상기 내통의 사방과 저면을 감싸면서 내통과 분리 가능하도록 구성되는 외통으로 이루어지며, 상기 내통의 상면 일측에는 상기 좌대부의 변기측 배출구와 통하도록 상하 관통된 분뇨유입구가 구비되고, 상기 분뇨유입구의 저면에는 상시적으로 분뇨유입구를 밀폐하고 있다가 외통의 외측에 구비된 조작레바의 조작의 조작으로 하방으로 젖혀져 분뇨유입구를 개방시키는 차단부재가 구비된 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 내통의 내부에는 수집된 분뇨 및 세척수를 정해진 시간 또는 설정된 프로그램의 제어를 통해 자동으로 동작되면서 교반을 수행하는 교반기와, 유입된 분뇨와 세척수에 따라 증가되는 고온수의 수위를 감지하는 수위감지수단과, 내부에 투입된 고온성 미생물의 활동에 필요한 온도유지를 위한 열을 발생시키는 발열수단 및 온도감지를 위한 온도감지수단이 구비되고, 상기 내통의 내부에 외기를 공급하거나 내통 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 외통에 환기수단이 구비된 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 외통의 내측부에는 상기 내통의 단열을 위한 단열재가 충진된 구조로 이루어지며, 상기 좌대부의 후방에는 상기 수위감지수단과 온도감지수단에서 감지된 정보를 바탕으로 상기 환기수단, 발열수단 및 교반기의 동작을 제어하기 위한 제어보드가 별도로 구비된 구성으로 이루어진다.

그리고, 상기 뚜껑 또는 좌판의 저면에는 용변 후 조작레바 도는 세척수 분사버튼의 동작신호를 감지하여 세척수의 분사를 제어하는 세척수 분사제어부와, 상기 세척수 저장부의 수위량에 따라 세척수 공급을 제어하는 세척수 저장제어부가 더 구비된 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 좌대부와 분뇨처리부 사이에는 좌대부를 분뇨처리부 상면에 고정시키고 필요시 해제하여 좌대부의 탈착이 가능하도록 한 개 이상의 체결수단이 구비되고, 상기 좌대부가 분리된 분뇨처리부의 이동이 용이하도록 외통의 저면 일측에는 이동바퀴가 구비되고, 상기 이동바퀴의 대향측 외통의 저면 타측에는 외통의 일단을 일정각도로 들어 올릴 수 있는 손잡이부가 더 구비되며, 상기 외통의 후방에는 외통의 전방을 일정높이 들어올려 내통의 내부에 잔류하는 무기질 슬러지를 외부로 배출시키기 용이하도록 슬러지배출구 및 슬러지배출마개가 더 구비된 구성으로 이루어진다.

이와 더불어, 상기 분뇨처리부에 채워지는 미생물은 알 시클로 바실러스 속(Alcyclobacillus sp.) 균주나 지오 바실러스 속(Geobacillus sp.) 균주에서 추출한 미생물로 구성되고, 상기 분뇨처리부에 채워지는 고온수와 미생물은 20:1의 비율로 구성되어 고온성 미생물이 분뇨처리부에 서식하면서 수집되는 분뇨를 분해할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어는 본 발명의 구성에 대한 기능을 고려하여 일반적인 용어 및 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용했으며, 이 경우 그 용어가 가지는 의미는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의된다.

또한, 상세한 설명 가운데에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

또한, 상세한 설명에 기재된 “~부, ~수단”은 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하도록 하나 이상의 구성을 포함하여 독립된 기능을 수행하는 단위 구성체 또는 단위 모듈 형태로 이루어진다.

또한, 상세한 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”또는 “결합”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 부품, 기구물 등을 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우를 포함하는 의미로 해석된다.

그리고, 본 발명의 상세한 설명에서는 당업자가 공지된 기술을 토대로 용이하게 안출할 수 있는 기술구성의 상세한 설명이나 기능 등에 대해서는 가급적 그 설명을 생략하고, 본 발명의 특징부 위주로 상세한 설명을 한다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 미생물 변기의 바람직할 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 변기(T)의 외관상태를 도시한 것으로, 도 1은 뚜껑(110)이 닫혀진 상태의 외관사시도이고, 도 2는 뚜껑(110)이 열려진 상태의 외관사시도를 도시하고 있으며, 도 3은 미생물 변기(T)의 후면도를 각각 도시하고 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 변기(T)는 외관상 널리 사용되는 양변기 모양으로 구성되되, 사용자로부터 배출된 분뇨를 외부로 배출시키지 않고 고온성 미생물을 이용하여 완전 분해가 이루어지도록 한 후에 일정기간 사용 후에 무기성 슬러지 침전물만 따로 배출시킬 수 있도록 구성된 특징으로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 미생물 변기(T)는 상부측 좌대부(100)와, 하부측 분뇨처리부(200)로 구분되어지되, 상부측 좌대부(100)가 분뇨처리부(200)의 상면에 안착되어 체결수단(285)으로 견고히 결합된 상태로 사용되어지고, 필요에 따라 상기 체결수단(285)을 해제하여 상부측 좌대부(100)를 분뇨처리부(200)에서 탈거한 후 분뇨처리부(200)만 따로 운반 또는 이동하여 내부에 침전된 슬러지를 배출시킬 수 있는 상하 분리형 구조로 이루어지는 것에 큰 특징이 있다.

상기 좌대부(100)는 일반적인 양변기와 유사하게 상면에 뚜껑(110)과 좌판(120)이 구비되고 내부 중앙 하부에 분뇨가 배출되는 배출구(135)가 구비된 변기(130)와, 상기 변기 후방측에 구비되어 용변 후 변기 내면의 세척에 사용되는 세척수를 공급하는 세척수저장부(140)를 포함한 구성으로 이루어져 공지의 양변기와 동일하거나 유사한 형태로 구성된다.

다만, 뚜껑(110) 또는 좌판(120)의 내면에는 변기(130)의 후방에 구비된 세척수 저장부(140)에 구비된 세척수가 공급되어 분사되도록 복수개의 세척수 분사노즐(150)이 구비되어 세척수 분사노즐(150)에서 분사된 세척수가 변기(130)의 내면으로 분사되어 용변 후 변기 내면에 묻어 있는 오물을 씻어 낼 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 좌대부(100)의 하방에 설치되는 분뇨처리부(200)는 좌대부(100)를 받쳐주면서 좌대부(100)를 통해 유입되는 분뇨가 수집되어 미리 투입된 고온성 미생물에 의해 분해가 이루어지는 밀폐된 구조로 갖되, 상단 양측으로 체결수단(285)이 구비되어 상면에 안착되는 좌대부(100)를 고정하거나 해제할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 분뇨처리부(200)의 외측면에는 변기(130)의 하단 배출구(135)를 밀폐한 상태로 분뇨를 모은 후에 용변 후 사용자의 조작으로 모아진 분뇨를 한번에 배출시킬 수 있도록 하는 회동 가능한 조작레바(225)가 구비된다.

그리고, 상기 분뇨처리부(200)의 내측으로 외기를 공급하거나 분뇨처리부(200)의 내측에서 발생된 가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 분뇨처리부(200)의 외측면에 환기수단(270)이 추가로 구성된다.

이와 더불어, 상기 좌대부(100)가 분리된 상태에서 분뇨처리부(200)만 따로 운반 또는 이동시킬 때 분뇨처리부(200)의 전방쪽을 들어 올린 후에 후방측이 지면이나 바닥면에 접촉된 상태로 끌릴 수 있도록 분뇨처리부(200)의 저면 후단에 이동바퀴(286)가 구비되고, 분뇨처리부(200)의 저면 전단부에 손잡이부(288)가 구비된 구성으로 이루어진다.

상기 분뇨처리부(200)의 외측면에 구비되는 환기수단(270)에 대해서 상술하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 환기수단(270)은 분뇨처리부(200)의 후방에 구비되어 후술하는 제어보드(160)의 제어명령에 따라 동작되는 송풍기(272)와, 상기 송풍기(272)를 통해 유입된 외기를 분뇨처리부(200)의 내측으로 공급하도록 상기 송풍기(272)에 일단이 연결되고 타단이 분뇨처리부(200)의 전방 내측으로 유입되도록 설치되는 외기유입관(274)과, 분뇨처리부(200)의 내부에서 발생되는 가스 및 수증기를 외부로 배출시킬 수 있도록 분뇨처리부(200)의 전방 내측으로 일단이 관통 설치되고 타단이 분뇨처리부(200)의 후방 또는 후방 상부로 일정길이 연결 설치되는 내기(內氣)배출관(276)이 구비된 구성으로 이루어진다.

도면에 도시된 일 실시예에서, 상기 외기유입관(274)과 내기배출관(276)은 분뇨처리부(200)의 양쪽 측면으로 설치되어 분뇨처리부(200)의 내측으로 송풍기(272)에서 공급된 외기를 공급하거나, 분뇨처리부 내측에서 발생된 가스나 수증기를 분뇨처리부 외측으로 배출시킬 수 있도록 구성되어 있는데, 상기 외기유입관(274)과 내기배출관(276)은 그 설치방향이나 높이 등은 필요에 따라 다양한 위치에 설정하여 제공될 수 있다.

또한, 도 3의 후면도에 도시된 바와 같이, 상기 분뇨처리부(200)를 필요한 장소까지 이동시킨 후에 전방측을 일정 높이 들어 올린 상태에서 분뇨처리부(200)의 내측에 잔류하는 슬러지를 분뇨처리부(200)의 후방쪽으로 모아 배출시킬 수 있도록 분뇨처리부(200)의 후면 하단측에 슬러지배출구 및 슬러지 배출마개(284)가 구비되고, 상기 좌대부(100)의 후면에는 분뇨처리부(200)의 내부 환경 제어 및 세척수의 분사 제어 등을 수행하기 위한 제어보드(160)와 전원입력부(168)가 구비된다.

한편, 도 4 내지 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 변기(T)의 내부 구성을 설명하기 위한 일측 수직 절단 단면도와, 분해상태 단면도 및 분뇨처리부(200)에서 발췌된 차단부재(220)의 분리상태가 각각 도시되어 있다.

도 4의 수직 절단 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 좌대부(100)의 후방에는 일정량의 세척수가 저장되는 세척수 저장부(140)가 구비되어 세척수 공급수단(도시 생략)을 통해 좌판(120)의 저면에 구비된 복수개의 세척수 분사노즐(150)로 세척수가 공급될 수 있도록 구성된다.

또한, 변기(130)의 경우 그 중량을 줄이기 위해 통상 내벽(131)과 외벽(133) 사이에 중공부(132)가 형성되는데, 상기 중공부(132)는 세척수가 저장되는 세척수 보조저장부로 활용할 수 있도록 구성될 수도 있다.

상기 중공부(132)를 세척수 보조저장부로 이용할 경우, 도시되지 않은 세척수공급수단에 의해 세척수저장부(140)에 저장되는 세척수가 일정 수위 이상으로 충만될 경우, 세척수저장부에 채워진 세척수가 세척수 보조저장부인 중공부(132)로 유입되어 저장되고, 세척수저장부(140)에 저장된 세척수가 기준레벨 이하로 떨어질 경우 세척수 보조저장부인 중공부(132)에 저장된 세척수가 세척수저장부(140)로 공급되거나 곧바로 세척수분사노즐(150)로 공급될 수 있도록 구성될 수 있다.

변기(130)의 중공부(132)를 세척수 보조저장부로 활용하기 위한 세척수 공급계통이나 세척수 배출계통의 구성은 변기가 설치되는 장소나 환경에 따라 추가로 구성될 수 있는 것이고, 이러한 세척수 공급/배출계통의 설계는 당업자에 의해 용이하게 설계변경 가능하므로 이에 대한 자세한 설명을 생략한다.

그리고, 상기 분뇨처리부(200)의 내측에는 수집된 분뇨가 수직방향으로 쌓이는 것을 방지하고, 수집된 분뇨를 분산시켜 미생물의 먹이활동이 활발하게 이루어지도록 분뇨를 교반시키는 교반기(230)가 설치되어 상기 제어보드(160)의 설정된 프로그램에 따라 간헐적으로 동작되도록 구성된다.

또한, 상기 분뇨처리부(200)의 내측으로 유입되는 분뇨 및 세척수의 양에 따라 수위가 높아지는 고온수의 수위를 감지하기 위한 수위감지수단(240)이 내부 일측에 설치되고, 분뇨를 분해하기 위해 투입된 고온성 미생물의 활발한 활동이 가능하도록 고온수의 일정한 온도 유지를 위한 발열수단(250)과, 분뇨처리부의 내부 온도, 특히 고온수의 온도를 실시간 감지하기 위한 온도감지수단(260)이 설치된다.

상기 수위감지수단(240)은 일정높이 이상의 높이로 수위가 오를 경우 경고 예비 단계를 알리는 제1수위감지수단(242)과, 수위의 상한레벨을 경고하기 위한 제2수위감지수단(244)으로 구분되어 제1수위감지수단(242)을 통해 수위가 감지될 경우 상기 발열수단(250)으로 전원이 공급되도록 하여 고온수의 온도를 높여 자연증발을 유도함으로써 수위를 조절할 수 있도록 구성되고, 제2수위감지수단(244)을 통해 수위가 감지될 경우 환기수단(270)의 동작을 통해 분뇨처리부(200) 내측으로 외기를 공급하여 분뇨처리부(200)의 내측 공기가 외부로 강제 배출되도록 하여 고온수 증발을 신속하게 유도하여 고온수의 수위조절이 이루어지도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 제2수위감지수단(274)의 수위감지로 동작되는 환기수단(270)은 고온수의 수위가 상한레벨 이하로 떨어질 경우 자동으로 정지되어 발열수단(250)만 동작된 상태가 이루어지고, 제1수위감지수단(272) 이하로 수위가 떨어질 경우 발열수단(250)으로 공급되는 전원도 차단되면서 안정된 수위가 유지되도록 구성된다.

상기 분뇨처리부(200)의 내측에 설치되는 교반기(230)와 발열수단(250), 온도감지수단(260), 수위감지수단(260) 등은 상기 제어보드(160)와 전기적으로 연결되어 제어보드의 제어명령에 따라 그 동작되거나 감지된 신호를 전송하도록 구성되며, 이러한 각 수단의 전기적 연결구성 등은 공지된 기술에 의해 당업자가 용이하게 구현 가능하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 분뇨처리부(200)의 내측에는 일정량의 고온수(295) 및 고온성 미생물(290)이 채워지게 되고, 상기 고온수(295)는 바람직하게는 50~65℃가 유지되도록 제어보드(160) 및 발열수단(250)에 의해 제어되며, 설정된 온도가 유지되는 고온수(295)에 일정 비율로 투여된 고온성 미생물(290)은 유입되는 활발한 먹이활동을 하면서 왕성한 증식과 사멸을 반복하면서 분뇨를 분해하게 된다.

즉, 상기 온도감지수단(260)은 고온수(295)의 온도를 실시간 감지하여 상기 제어보드(160)로 온도정보를 전송하게 되고, 상기 제어보드(160)는 실시간 파악된 온도정보를 토대로 기준온도 만족여부를 판단하여 기준온도 이하일 경우 상기 발열수단(250)으로 전원공급이 이루어지도록 하여 고온수의 온도를 높일 수 있도록 제어함으로써 고온성 미생물이 서식하는데 알맞는 환경을 제공할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 발열수단(250)은 전원입력부(168)를 통해 입력된 외부 전원을 공급받아 발열상태가 되면서 고온의 열을 방출하여 고온수(295)의 온도를 높이거나 유지시킬 수 있도록 하고, 고온수(295)의 온도가 설정된 기준온도에 도달할 경우 온도감지수단(260)의 감지신호에 따라 상기 제어보드(160)에서는 상기 발열수단(250)으로 공급되는 전원을 차단하도록 구성된다.

또한, 상기 수위감지수단(240)은 고온수(295)의 수위를 실시간 파악하기 위한 것으로, 상기 분뇨처리부(200)의 내측에 채워진 고온수(295)는 분뇨의 유입이나 또는 용변 후 세척수가 유입되면서 수위가 급격히 상승할 수 있기 때문에, 실시간 상기 분뇨처리부(200)의 내측 고온수(295)의 수위를 감시하여 상기 제어보드(160)로 수위정보를 전송하여 항상 적정 수위가 유지되도록 감시하는 역할을 수행한다.

상기 분뇨처리부(200)의 내측에 채워진 고온수의 경우, 자연증발로 감소되는 양보다 사용자가 배설하는 용변의 횟수 또는 이용자의 수에 따라 세척수의 유입량이 훨씬 많기 때문에 상기 수위감지수단(240)의 주요 기능은 상기 고온수(295)가 설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 감시하는데 그 주안점이 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 미생물 변기(T)는 분뇨처리부(200)의 내측으로 소량이지만 세척수의 유입으로 고온수의 수위가 높아질 경우, 다단으로 구성된 온도감지수단의 감지신호에 따라 발열수단(250)과 환기수단(270)의 가동을 통해 고온수의 수증기의 배출을 가속화시켜 수위조절이 이루어지도록 구성되기 때문에 미생물 변기의 설계범위 이내에서 용변을 보는 경우, 고온수(295)가 분뇨처리부(200)를 넘칠 위험은 발생되지 않고 항상 적정 수위가 유지될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 미생물 변기(T)에 이용되는 고온성 미생물(290)은 초고온성 미생물이라고도 불려지는 것으로, 이들 미생물은 50~65℃ 범위에서 최적의 배양 및 활동성을 갖는다.

또한, 이들 미생물들은 알 시클로 바실러스 속(Alcyclobacillus sp.) 균주나 지오 바실러스 속(Geobacillus sp.) 균주에서 추출된 것을 이용하며, 이외에도 단백질이나 섬유질 분해효소를 생산하는 다른 종류의 (초)고온성 미생물이 이용될 수도 있다.

즉, 체내에서 배출되는 대변의 경우, 대부분 체내에서 소화 흡수되지 않은 음식물(섬유질)이거나 장내 미생물이고, 소변의 경우 90% 이상이 물이고 그 다음으로 요소, 미량의 요산, 무기염류, 아미노산 등이 일부 포함되어 있다.

따라서, 본 발명에 이용되는 (초)고온성 미생물은 일정한 온도가 유지되는 고온수 내에서 활동, 증식을 하면서 섬유질이나 단백질의 분해효소를 생산하여 분뇨처리부로 유입되는 분뇨를 분해 처리하게 된다.

본 발명에 이용되는 (초)고온성 미생물은 학계에서 기 발견된 다양한 종류의 (초)고온성 미생물을 이용하되, 주로 바실러스 속 미생물을 이용하는 것이 바람직하며, 이러한 (초)고온성 미생물의 다양한 종류와 특성 및 그 효과 등에 대해서는 학계 보고서 등 공지된 자료를 토대로 당업자가 용이하게 선택 사용할 수 있는 것이어서 본 발명의 상세한 설명에서는 그 설명을 생략한다.

그리고, 분뇨가 수집되어 분해되는 분뇨처리부(200)는 하나의 통으로 구성될 수 있으나, 도 4 및 도 5에 도시된 일 실시예와 같이 내통(210)과 외통(280)으로 분리 구성되어 내통(210)이 외통(280)의 내측으로 삽입 설치되는 구조로 이루어질 수 있다.

이와 같이 내통(210)과 외통(280)으로 분리 구성되는 경우, 분뇨처리부(200)의 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있고, 도면에 도시된 바와 같이 외통(280)의 내측으로 단열재(282)를 충진하여 내통(210)의 내측으로 충진되는 고온수의 온도 유지 및 관리가 유리할 수 있게 된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 변기(130)의 배출구(135) 저면에 설치되는 차단부재(220)는 배출구(135)와 연통되는 크기의 분뇨유입구(215)가 형성된 고정판(221)과, 상기 고정판(221)의 분뇨유입구(215) 저면에 일측이 힌지 고정되고 타측이 상하 회동되면서 상기 분뇨유입구(215)를 개폐하는 차단판(22)으로 구성된다.

상기 고정판(221)은 내통(210)의 상면에 결합되고, 상기 차단판(222)은 고정판(221)의 저면과 차단판(222)의 일단에 구비된 힌지고정수단(223,224)에 의해 타단이 상하 회동되도록 구성되며, 상기 차단판(220)은 상시 분뇨유입구(215)를 차단하도록 구성되어 외통(280) 외측으로 구비된 조작레바(225)의 상하 회동 동작에 의해 하방으로 개방되어 그 상면에 수집된 분뇨가 아래로 낙하되도록 하고, 조작레바에 가압력이 해제되면 상기 차단판(220)은 자동으로 상승하여 분뇨유입구(215)를 차단하게 된다.

상기 조작레바(225)와 차단판(220)의 힌지고정수단(223,224)은 기구적으로 상호 연결되어 외통(280)의 외부에 설치된 조작레바(225)의 조작에 의해 내통(210)의 내측에 구비된 상기 차단판(220)이 힌지고정수단(223,224)을 기준으로 타단이 회동될 수 있도록 구성되며, 상기 조작레바(225)의 하강동작에 따라 도면에는 도시되어 있지 않지만 제어보드의 명령을 받은 세척수공급수단이 동작되면서 세척수 분사노즐(150)로 세척수가 공급되도록 하여 변기(130) 내면으로 세척수를 분사, 변기(130) 내면을 세척할 수 있도록 구성된다.

상기 조작레바(225)의 조작신호를 감지하여 제어보드(160)로 신호를 보낼 수 있도록 상기 조작레바(225)의 하강동작을 감지하는 조작레바 동작감지수단과 , 상기 조작레바 동작감지수단의 신호를 제어보드(160)가 수신하여 세척수 분사가 이루어지도록 하는 기술적 구성은 통상의 기술자가 공지된 기술을 토대로 용이하게 구현 가능하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 세척수 분사를 위해 상기 조작레바(225)의 조작에 관계없이 세척수 분사버튼을 별도로 구성하여 용변 후 사용자가 변기 일측에 구비되는 세척수 분사버튼을 누를 경우 세척수 분사가 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

도 7에는 상기 제어보드(160)의 주요 구성을 블럭도로 간략하게 도시하고 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어보드(160)는 중앙처리부(160a)를 포함하여 세척수저장부(140)에 저장되는 세척수의 소모량을 파악하여 항상 일정 수준의 세척수가 저장, 유지되도록 하는 세척수 저장제어부(161)와, 상기 내통(210)의 내부에 설치된 온도감지수단(260)에서 감지되어 전송된 신호를 토대로 내통(210)의 내부의 온도를 파악하는 온도검출부(162)가 구비된다.

또한, 상기 내통(210)에 수집되는 분뇨 및 세척수의 유입량에 따라 가변되는 고온수의 온도를 검출하는 온도검출부(162)의 온도정보 또는 상기 수위검출부(165)를 통해 획득된 수위정보에 따라 고온수의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 발열수단(250)으로 공급되는 전원을 제어하여 발열수단의 발열상태를 제어하는 발열수단 히팅제어부(163)와, 세척수저장부(140)에서 세척수 분사노즐(150)로 세척수의 공급을 제어하는 세척수 분사제어부(164)가 구비된다.

또한, 상기 내통(210)의 내부에 채워지는 세척수 및 분뇨의 양에 따라 증감되는 고온수의 수위를 감지하는 수위감지수단(240)의 신호를 통해 수위를 파악하는 수위검출부(165)와, 상기 수위검출부(165)를 통해 획득된 수위정보에 따라 환기수단(270)의 동작을 제어하는 환기제어부(166)가 포함된 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 제어보드(160)에는 설정된 프로그램에 따라 일정주기별로 분뇨처리부로 유입된 분뇨를 교반하기 위해 교반기의 동작을 제어하는 교반기 동작제어부(167)가 더 포함된 구성으로 이루어진다.

상기 주요 구성에 대하여 부연설명을 하면, 상기 중앙처리부(160a)는 각 부위의 전체적인 동작제어를 컨트롤하며, 상기 세척수 저장제어부(161)는 변기의 사용에 따른 세척수 분사로 세척수저장부(140)에 저장된 세척수가 일정 기준치 이하로 낮아질 경우, 세척수공급수단(도시안됨)을 통해 외부로부터 세척수 저장부(140)로 세척수가 공급되도록 제어함으로써 세척수 저장부(140)에 저장된 세척수가 항상 일정 기준 이상으로 채워진 상태가 유지되도록 한다.

물론, 상기 세척수 저장제어부(161)는 세척수 저장부(140) 내측에 설치되는 세척수 수위센서(도시생략)를 통해 세척수 수위량을 실시간 파악하고 있는 상태가 유지된다.

그리고, 상기 온도검출부(162)에서 검출된 내통(210) 내부의 고온수 온도정보는 발열수단 히팅제어부(163)로 전송되고, 수신된 온도정보를 설정된 기준온도와 비교하여 기준온도 이하로 판단될 경우, 상기 발열수단 히팅제어부(163)는 내통(210) 내부의 발열수단(250)으로 전원이 공급되도록 하여 전원공급으로 인한 발열수단(250)의 발열로 고온수의 온도가 기준온도 이상까지 가온되도록 하고, 고온수가 기준온도 이상을 유지할 경우 발열수단(250)으로 공급되는 전원을 차단하게 된다.

또한, 상기 발열수단 히팅제어부(163)는 고온수의 온도상태 뿐만 아니라 수위검출부에서 파악된 고온수의 수위값에 따라 발열수단의 발열동작을 제어될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 수위검출부(165)는 내통(210)의 내부에서 차 오르는 고온수의 수위를 파악하여 고온수의 수위가 설정된 기준수위의 상위레벨을 초과할 경우, 검출된 수위정보를 환기제어부(166)로 전송하고, 환기제어부(166)는 수신된 고온수의 수위정보에 따라 환기수단(270)의 송풍기(272)를 동작시켜 내통(210)의 내부로 외기가 유입되도록 하고, 외기가 내통 내부로 유입됨으로 인해서 내통 내부의 가스나 고온수에서 발생된 수증기가 내기(內氣)배출관(276)을 통해 외부로 배출되는 동작이 수행되도록 하여 고온수 신속한 증발을 유도하여 고온수의 수위를 낮출 수 있도록 한다.

물론, 상기 환기수단(270)이 동작되지 않더라도 내통(210)의 내부에서 발생되는 가스나 고온수에서 자연증발된 수증기가 내기(內氣)배출관(276)을 통해 외부로 소정량으로 배출됨으로 인해서 내통(210) 내부의 고온수 수위가 감소되는 효과가 있지만, 용변시 유입되는 세척수와 분뇨의 양이 자연적으로 발생되어 배출되는 수증기량보다 많을 경우 내통(210)의 내부 수위는 급속히 증가할 수 있는데, 외부 유입량의 증가로 내통 내부의 수위가 갑자기 높아질 경우, 상기 수위감지수단(240) 및 수위검출부(165)에서 검출된 수위정보에 따라 상기 발열수단(250)이 일차적으로 동작되어 고온수의 수위 증발을 유도하고 있는 상태에서 상기 환기수단(270)의 동작을 통해 고온수의 수증기 증발을 더욱 가속화시켜 높아진 수위를 빠른 시간에 낮출 수 있도록 한다.

도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 변기(T)의 사용후 조작레바(225)의 조작으로 분뇨가 분뇨처리부(200)로 낙하되는 상태의 단면도가 간략하게 도시되어 있다.

본 발명에 따른 미생물 변기(T)의 경우, 사용자가 좌판(120)에 착석한 상태에서 용변을 볼 경우, 변기(130)의 내측 중앙 하부에 마련된 배출구(135)로 분뇨가 모이게 된다.

상기 변기(130)의 배출구(135)는 차단부재(220)에 의해 밀폐된 상태에서 일정량의 세척수가 잔류하고 있는 상태에서 용변시 배출된 분뇨와 함께 차단부재(220)의 상면 배출구(135)에 모여진 상태가 되고, 용변 후 사용자가 외통(280)의 외부에 구비된 조작레바(225)를 조작하면 차단부재(220)의 전단이 하강하면서 그 상면에 수집된 분뇨가 분뇨처리부(200)로 낙하되고, 조작레바(225)의 조작신호를 감지한 제어보드(160)에서는 세척수분사제어부(164)에 신호를 보내 뚜껑(110)의 저면에 설치된 세척수분사노즐(150)로 세척수가 공급되도록 하여 변기(130)의 내면으로 세척수가 분사되면서 변기 내면에 묻어 있는 분뇨 자국이나 찌꺼기를 씻어내리게 되고, 분사된 세척수의 일부는 개방된 차단부재(220)를 통해 분뇨처리부로 유입되고 차단부재(220)가 닫히면서 일부 세척수는 배출구(135)에 일정량 모아지게 된다.

상기 분뇨처리부(200)로 유입된 일부 세척수와 분뇨는 고온수(295)로 낙하되어 고온수(295)에 잠겨진 상태에서 물과 희석되어 점착력이 약화되고, 고온수(295)에 기 투입된 고온성 미생물(290)의 활발한 먹이활동에 의해 유기성 배설물은 완전 분해가 이루어진다.

상기 고온수(295)에 일정 비율로 투여된 고온성 미생물(290)은 먹이활동을 통해 유입된 분뇨를 완전분해하게 되고, 계속된 증식과 사멸을 통해 항상 일정량의 미생물이 유지되면서 고온수에 서식하게 되므로, 변기가 설치된 환경이나 변기를 이용하는 이용자들로부터 배출되는 분뇨량을 사전에 파악하여 적당량의 고온수 및 미생물을 내통 내부에 투입해 놓을 경우, 추가로 미생물을 보충하거나 교체할 필요는 없게 된다.

한편, 상기 세척수저장부(140)에 저장되는 세척수는 세척수 저장부에 별도의 수위감지센서를 설치하여 기준수위 이하일 경우, 세척수공급수단을 통해 자동으로 외부로부터 세척수 공급이 이루어져 세척수가 보충될 수 있도록 구성될 수도 있고, 변기의 구성 및 구조를 간단하게 하기 위해 자동 세척수공급수단을 마련하지 않고일정기간마다 세척수저장부(140)에 세척수를 수동으로 보충하여 사용할 수도 있다.

일례로, 본 발명의 미생물 변기(T)는 용변 후 1회 세척수 사용량이 300㎖ 정도면 충분하기 때문에 성인 1일 3회 사용하는 것으로 가정할 경우 900㎖/1일 정도 사용되고, 4인 가족이 사용할 경우 4인×900㎖=3.6ℓ의 세척수만 있어도 되기 때문에 30ℓ용량의 세척수 저장조를 사용할 경우, 10일에 한번 정도만 세척수를 채워주면 되므로 수동으로 세척수를 채워주더라도 사용하는데 큰 불편함이 발생되지 않는다.

상기 세척수저장부(140)에 세척수를 자동으로 보충할 수 있도록 구성되는 세척수공급수단의 경우, 당업자가 공지된 기술을 통해 어렵지 않게 구현 가능하므로, 본 발명에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 도 9는 본 발명에 따른 미생물 변기(T)를 일정기간(6개월 내지는 1년)마다 내부에 잔류하는 무기성 슬러지(S)를 배출할 필요가 있는 경우, 상부측 좌대부(100)를 탈거한 후, 분뇨처리부(200)의 전방 하측에 구비된 손잡이부(288)를 사용자가 한 손으로 잡고 들어 올린 후에 슬러지 처리가 용이한 장소로 이동하는 상태를 간략하게 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 미생물 변기(T)는 사용자로부터 배출되는 분뇨가 미생물에 의해 완전분해가 이루어지지만, 아주 미미한 무기질 형태의 슬러지가 발생됨을 확인할 수 있었으며, 이렇게 발생된 슬러지 침전물은 그 양이 많지 않기 때문에 대략 6월 또는 그 이상의 기간동안 사용한 후에 적절한 시점에 배출할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 미생물 변기(T)를 사용하는 사용자는 용변시 분뇨처리부 내측에 잔류는 슬러지 침전물을 가끔씩 확인한 후에 배출시킬 필요가 있을 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 상부 좌대부(100)를 탈거한 후에 분뇨처리부(200)만 들거나 이동시킨 후에 분뇨처리부(200) 내부에 잔류하는 슬러지(S) 침전물을 슬러지 배출마개(284)를 열고 슬러지배출구(283)를 통해 배출시키거나 그 내부를 세척한 후에 다시 고온수와 일정량의 고온성 미생물을 투입한 후에 사용하면 된다.

한편, 본 발명에 따른 미생물 변기(T)의 제어보드 및 전원공급이 필요한 각 장치로 전원공급을 위해 좌대부(100) 또는 분뇨처리부(200)의 후면에 외부전원을 연결하여 사용할 수 있는 전원입력부(168)가 구비된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 미생물 변기(T)는 분뇨처리부(200)의 내측에 일정량의 고온수(295)와, 상기 고온수(295)에서 활발한 활동이 이루어지는 (초)고온성 미생물(290)을 일정 비율로 채워 넣고 고온수(295)를 일정 온도로 유지하기만 하면, 수시로 분뇨가 유입되더라도 미생물의 원활한 활동에 의해 수집된 분뇨가 완전 분해됨으로서 외부로 분뇨를 따로 배출시킬 필요가 없고, 분뇨의 완전 분해로 인해 불쾌한 냄새가 나지 않아 분뇨정화처리시설이 갖춰지지 않은 지역이나 캠핑용 차량, 이동용 차량, 간이 화장실 등 다양한 장소에 설치하여 매우 유용하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 분뇨배출이 이루어지지 않아 환경오염 문제를 발생시키기 않게 된다.

또한, 용변 후 사용되는 세척수는 변기 내면을 세척할 수 있는 최소한의 양만 분사되므로, 종래의 양변기에 비해 세척수의 사용량을 윌등히 줄일 수 있어 물부족의 문제점을 해결할 수 있도록 하고, 분뇨처리부에 채워지는 분뇨 및 세척수가 넘치거나 비워야할 문제점이 발생되지 않아 그 사용이 편리하다.

이상, 도면에 도시된 일 실시예를 토대로 본 발명에 따른 미생물 변기에 대해서 설명하였으며, 도면에 도시된 일 실시예의 경우 세척수저장부가 변기의 후방에 일체로 구성된 실시예 이외에도 수도시설이 갖춰진 장소에 본 발명이 설치되는 경우, 세척수저장부를 거치지 않고 세척수공급수단에 수도관이 연결되어 변기측으로 세척수가 직접 공급되도록 구성될 수 있다.

100 : 좌대부 110 : 뚜껑
120 : 좌판 130 : 변기
131 : 내벽 132 : 중공부
133 : 외벽 135 : 배출구
140 : 세척수저장부 150 : 세척수분사노즐
160 : 제어보드 160a : 중앙처리부
161 : 세척수 저장제어부 162 : 온도검출부
163 : 발열체 히팅제어부 164 : 세척수 분사제어부
165 : 수위검출부 166 : 환기제어부
167 : 교반기 동작제어부 200 : 분뇨처리부
210 : 내통 215 : 분뇨유입구
220 : 차단부재 221 : 고정판
222 : 차단판 223,224 : 힌지고정수단
225 : 조작레바 230 : 교반기
240 : 수위감지수단 242 : 제1수위감지수단
244 : 제2수위감지수단 250 : 발열수단
260 : 온도감지수단 270 : 환기수단
272 : 송풍기 274 : 외기(外氣)유입관
276 : 내기(內氣)배출관 280 : 외통
282 : 단열재 283 : 슬러지배출구
284 : 슬러지배출마개 285 : 체결수단
286 : 이동바퀴 288 : 손잡이부
290 : 고온성 미생물 295 : 고온수(高溫水)
T : 변기시스템 S :슬러지

Claims (6)

1. 삭제
2. 사용자가 착석하여 용변을 볼 수 있도록 개폐 가능한 뚜껑(110)과 좌판(120)이 상부에 구비되고 중앙 하부에 배출구(135)가 구비된 변기(130)와, 용변 후 상기 변기(130) 내부로 세척수를 분사할 수 있도록 변기(130) 후방에 일정량의 세척수가 저장되는 세척수저장부(140)가 구비되는 상부측 좌대부(100); 상기 좌대부(100)를 통해 유입된 분뇨를 분해하도록 고온수에서 서식하는 고온성 미생물이 내부에 미리 채워져 상기 좌대부(100)의 하방에 구비되되, 상기 좌대부(100)와 분리가능하게 조립되어 좌대부(100)의 탈거 후 고온성 미생물의 먹이활동으로 발생되는 슬러지 침전물의 배출을 위해 운반 또는 이동이 가능하도록 구성된 분뇨처리부(200);를 포함하되,
   상기 분뇨처리부(200)는 운반 또는 이동이 간편한 경량재의 플라스틱 합성수지재로 이루어지고, 분뇨 및 세척수가 유입되어 분해가 이루어지는 내통(210)과, 상기 내통(210)의 사방과 저면을 감싸면서 내통(210)과 분리 가능하도록 구성되는 외통(280)으로 이루어지고,
   상기 내통(210)의 상면 일측에는 상기 좌대부(100)의 변기(130) 배출구(135)와 통하도록 상하 관통된 분뇨유입구(215)가 구비되고, 상기 분뇨유입구(215)의 저면에는 상시적으로 분뇨유입구(215)를 밀폐하고 있다가 상기 외통(280)의 외측에 구비된 조작레바(225)의 조작시 하방으로 젖혀져 분뇨유입구(215)를 개방시키는 차단부재(220)가 구비되며,
   상기 내통(210)의 내부에는 수집된 분뇨 및 세척수를 정해진 시간 또는 설정된 프로그램의 제어를 통해 자동으로 동작되면서 교반을 수행하는 교반기(230)와, 유입된 분뇨와 세척수에 따른 고온수의 수위를 감지하는 수위감지수단(240)과, 내부에 투입된 고온성 미생물의 활동에 필요한 온도유지를 위한 열을 발생시키는 발열수단(250) 및 고온수의 온도감지를 위한 온도감지수단(260)이 구비되고,
   상기 외통(280)에는 내통(210)의 내부로 외기를 공급하거나 내통(210)의 내기를 외부로 배출시킬 수 있는 환기수단(270)이 구비되며,
   상기 좌대부(100)의 후방에는 상기 수위감지수단(240), 온도감지수단(260)에서 획득된 정보를 토대로 상기 발열수단(250)과 환기수단(270) 및 교반기(230)의 동작을 제어하기 위한 제어보드(160)가 구비된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상하 분리형 미생물 변기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 외통(280)의 내측부에는 상기 내통(210)의 단열을 위한 단열재(282)가 충진된 구조로 이루어지고,
   상기 뚜껑(110) 또는 좌판(120)의 저면에는 용변 후 조작레바(225) 또는 세척수분사버튼의 조작으로 세척수 저장부에 저장된 세척수를 공급받아 변기 내면을 향해 분사하는 세척수 분사노즐(150)이 복수개 구비되고,
   상기 제어보드(160)에는 상기 조작레바(225)의 조작신호 감지 또는 세척수분사버튼의 동작신호를 감지하여 세척수 분사를 제어하는 세척수 분사제어부(164)와, 상기 세척수 저장부(140)의 수위량에 따라 세척수 공급을 제어하는 세척수 저장제어부(161)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상하 분리형 미생물 변기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 수위감지수단(240)은 일정 높이로 차 오르는 고온수의 위험수위 하위레벨을 감지하기 위한 제1수위감지수단(242)과,
   상기 제1수위감지수단(242)을 초과하여 고온수의 수위가 위험수위 상위레벨을 감지하기 위한 제2수위감지수단(244)을 포함하고,
   상기 제1수위감지수단(242)을 통해 고온수의 수위가 감지된 경우 상기 제어보드(160)는 발열수단 히팅제어부(163)를 통해 발열수단이 가온되도록 제어하고,
   상기 제2수위감지수단(244)을 통해 고온수의 수위가 감지된 경우 상기 발열수단이 동작되고 있는 상태에서 상기 제어보드(160)는 분뇨처리부(200) 내측으로 외기의 유입 및 내기를 배출시키는 환기수단(270)의 동작을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상하 분리형 미생물 변기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 좌대부(100)와 분뇨처리부(200) 사이에는 좌대부(100)를 분뇨처리부(200)의 상면에 고정시키고 필요시 해제하여 좌대부(100)의 탈거가 가능하도록 하는 한 개 이상의 체결수단(285)이 구비되고,
   상기 좌대부(100)가 분리된 상태에서 분뇨처리부(200)의 운반 또는 이동이 용이하도록 외통(280)의 저면 일측에 이동바퀴(286)가 구비되고, 상기 이동바퀴(286)의 대향측 외통(280)의 저면 타측에 외통(280)을 일정각도로 들어 올릴 수 있는 손잡이부(288)가 더 구비되며,
   상기 외통(280)의 후방에는 외통(280)의 일단을 전방으로 일정높이 들어올려 내통(210)의 내부에 잔류하는 무기질 슬러지를 외부로 배출시킬 수 있는 슬러지배출구(283) 및 슬러지 배출마개(284)가 더 구비된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상하 분리형 미생물 변기.
6. 제2항 또는 3항에 있어서,
   상기 분뇨처리부(200)에 채워지는 미생물은 알 시클로 바실러스 속(Alcyclobacillus sp.) 균주나 지오 바실러스 속(Geobacillus sp.) 균주에서 추출한 미생물로 구성되고,
   상기 분뇨처리부(200)에 채워지는 고온수와 미생물은 20:1의 비율로 구성되는 것을 특징으로 하는 상하 분리형 미생물 변기.

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