KR19990035066U - 절수형좌변기의자동세척장치. - Google Patents

Abstract

본 고안은 좌변기에 관한 것으로서, 자동으로 대/소변을 구분하여 세척할 수 있는 절약형 좌변기의 자동 세척장치를 제공하기 위한 것이다. 이러한 자동 세척장치는 소정의 전압을 각 장치로 공급하는 배터리와, 인체의 접근 상태를 감지하는 제1 적외선 센서와, 변기통 속으로 대변이 떨어지는 것을 감지하는 제2 적외선 센서와, 상기 제1,2 적외선 센서로부터 출력되는 감지신호의 입력에 응답하여 대/소변의 구분에 따른 구동신호를 각각 출력하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치로부터의 구동신호에 따라 스위칭되어 상기 사이펀 덮개를 작동시키는 솔레노이드 밸브로 구성된 것이다.

Description

절수형 좌변기의 자동 세척장치.{AUTOMATIC WASHING DEVICE OF WATER SAVING TOILET STOOL}

본 고안은 좌변기에 관한 것으로서, 특히 자동 제어로 대/소변을 구분하여 세척할 수 있는 절수형 좌변기에 관한 것이다.

통상적으로, 변기용 수세장치는, 상세하게는 좌변기는 용변 후에 수세레버를 조작해야 했기 때문에 사용상 매우 번거로운 문제가 있었으며, 또한 수세레버를 조작하는 것을 잊는 경우가 빈번하여 다른 사용자에게 불쾌감을 제공할 뿐만 아니라 화장실내의 악취를 유발케하는 문제가 있었다.

한편, 이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 기술로서는 국내 공개 실용신안공보 제 95-14458 호(명칭: 절수형 좌변기)(이하 "종래 기술"이라 함)가 있으며, 이러한 종래 기술의 구성은 이미 널리 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 용무자가 대/소변의 용무를 마친 후에 매번 소변레버 혹은 대변레버를 선택하여 돌려야만 했고, 또한 반드시 레버를 돌려주어야만 하는 사용상의 번거로움이 있었다.

또 한편으로는, 국내 공개 실용신안공보 제 96-11290 호에는 대변레버와 수동레버로 구성된 통상의 좌변기에 있어서 인체 감지센서를 좌변기에 부착시키고 마이컴 제어에 의해 자동적으로 대/소변을 감지하여 소변의 경우 소량의 물을 배수하고 대변의 경우 대량의 물을 구분하여 배수토록 하여 물을 절수할 수 있도록 함을 특징으로 하는 절수형 좌변기 자동세척장치가 공개된 바가 있다.

이러한 선출원 공개고안은 대/소변 레버를 수동으로 조작하였던 종래의 좌변기에 비해서는 나름대로 유용한 것임에는 분명하다.

그러나, 이러한 선출원 공개실용의 좌변기는 종래 기술과 동일하게 2개의 레버를 구비함으로써 좌변기의 내부구성 및 이 레버들을 작동시키기 위한 회로의 구성이 복잡하여 제품의 가격을 상승시키며, 또한 오동작을 일으키는 단점이 예상된다. 특히, 정전시에 사용자가 일일이 수동으로 대/소변 레버를 작동시켜야만 하기 때문에 사용상의 번거러운 문제점이 예상된다.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 정전시에도 자동으로 대/소변을 구분하여 세척할 수 있는 절수형 좌변기의 자동 세척장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 용변 후에 물을 내리기 위한 수세레버가 필요 없는 절수형 좌변기의 자동 세척장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 제1견제에 따른 본 고안은, 소정의 전압을 각 장치로 공급하는 배터리와, 인체의 접근 상태를 감지하는 제1 적외선 센서와, 변기통 속으로 대변이 떨어지는 것을 감지하는 제2 적외선 센서와, 상기 제1,2 적외선센서로부터 출력되는 감지신호의 입력에 응답하여 대/소변의 구분에 따른 구동신호를 각각 출력하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치로부터의 구동신호에 따라 스위칭되어 상기 사이펀 덮개를 작동시키는 솔레노이드 밸브로 구성된 절수형 좌변기의 자동 세척장치를 구현하였다.

보다 바람직하기로는, 상기 중앙처리장치의 제어하에 상기 솔레노이드 밸브의 스위칭 시간을 설정하는 타이머를 더 구비하는 절수형 좌변기의 자동 세척장치를 구현하였다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 자동 세척장치가 설치된 절수형 좌변기의 개략도.

도 2는 본 고안에 따른 절수형 좌변기에서 용수탱크 내부에 설치된 자동 세척장치의 단면도.

도 3은 상기 도 2에서 자동 세척장치의 주요 구성부분을 나타낸 평면도.

도 4는 본 고안에 따른 절수형 좌변기에서 자동 세척장치를 구동시키기 위한 블록 구성도.

도 5는 본 고안의 절수형 좌변기에서 자동 세척장치의 동작 상태를 나타낸 제어 흐름도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10: 용수탱크 22: 솔레노이드 밸브

24: 분사노즐 30: 수차

32: 구동기어 34: 종동기어

36: 드럼 38: 체인

40: 사이펀 덮개

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기의 설명에서는 본 고안에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 절수형 좌변기의 구성을 나타낸 도면으로서, 좌변기는 통상의 변기통 12와 본 고안의 자동 세척장치가 설치된 용수탱크 10으로 구성된다. 그리고 상기 용수탱크 10의 전면 하측으로는 제1 적외선 센서 102가 설치되고, 상기 변기통 12에는 제2 적외선 센서 104가 설치된다.

상기 용수탱크 10의 내부에는 도 2에 도시한 바와 같이 외부로부터 물을 공급받기 위한 통상의 덕트 18이 설치되며, 상기 덕트 18의 상단에는 부구 20이 조립된다. 그리고 상기 덕트 18에는 파이프 26a, 26b가 연결 설치되고, 상기 파이프 26a와 26b 사이에는 솔레노이드 밸브 22가 조립된다. 이러한 솔레노이드 밸브 22는 전기적 제어에 의해 스위칭되며, 이때 상기 덕트 18로부터 공급되는 물은 솔레노이드 밸브 22를 통해 외부로 분사된다. 한편 상기 파이프 26b의 끝부분에는 분사노즐24가 설치된다.

상기 덕트 18의 반대편으로는 기둥 28이 설치되며, 상기 기둥 28의 하단부에는 통상의 사이펀 덮개 40이 힌지 44로 결합된다. 그리고 상기 기둥 28의 상단부에는 브라켓 42에 의해 수차 30 및 드럼 34가 조립되고, 상기 드럼 34에는 사이펀 덮개 40과 연결된 체인 38이 감겨져 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 브라켓 42에는 구동기어 32를 가지는 수차 30이 조립되고, 상기 구동기어 32에는 종동기어 34가 맞물려 있다. 이때 상기 종동기어 34는 드럼 36과 일체로 형성되어 브라켓 42에 조립된다. 여기서 상기 수차 30의 상측으로는 분사노즐 24가 위치하고 있으며, 상기 분사노즐 24로부터 분사되는 물에 의해 시계 방향으로 회전하게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 용수탱크 10의 내부에 설치된 기계 구성품들은, 바람직하게는 솔레노이드 밸브 22는 후술하는 마이컴의 제어하에 자동으로 스위칭 된다. 이러한 마이컴의 구성은 후술하는 도 4에서 상세히 설명될 것이다.

도 4는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 절약형 좌변기의 자동 세척장치를 구동시키기 위한 블록 구성도로서, 제1 적외선 센서 102는 용무자가 변기통 12근처에 있는지를 감지하며, 제2 적외선 센서 104는 용무자가 대변을 보고 있다는 것을 감지하는 센서이다.

중앙처리장치(이하 "CPU"라 함) 100은 전술한 제1,2 적외선 센서 102,104로부터 출력되는 감지신호의 입력에 응답하여 솔레노이드 밸브 22를 스위칭하는 구동신호를 발생한다. 즉, 상기 CPU 10은 제1 적외선 센서 102로부터 감지신호가 입력되고 상기 제2 적외선 센서 104로부터는 어뗘한 신호도 입력되지 않을 때는 용무자가 소변을 보고 있다는 구동신호(이하 "소변 구동신호"라 함)를 출력하며, 상기 제1 적외선 센서 102와 제2 적외선 센서 104로부터 감지신호가 동시에 입력될 때는 용무자가 대변을 보고 있다는 구동신호(이하 "대변 구동신호"라 함)를 출력한다.

솔레노이드 밸브 구동부 108은 상기 CPU 10으로부터 구동신호, 바람직하게는 대변 구동신호 또는 소변 구동신호의 입력에 따라 전술한 솔레노이드 밸브 22를 스위칭 한다.

한편, 타이머 106은 전술한 CPU 100의 제어하에 솔레노이드 밸브 22의 스위칭 시간을 설정한다. 즉, 상기 타이머 106은 용무자가 대변을 볼 때 솔레노이드 밸브 22의 스위칭 "온" 시간을 미리 설정하며, 또한 용무자가 소변을 볼 때 솔레노이드 밸브 22의 스위칭 "온" 시간을 미리 설정한다.

여기서 상기 타이머 106은 사용자가 임의로 조절할 수 있도록 구성될 수 있으며, 또한 상기 타이머 106은 대변과 소변에 따라 각각 분리 구성될 수 있다. 부가적으로 이러한 타이머 106의 구성은 당해업계에서 이미 널리 알려진 공지 기술이기 때문에 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또 한편으로는, 전술한 각 부품으로 공급되는 전원은 배터리 112에 의해 공급되며, 이는 정전시에도 솔레노이드 밸브 22가 자동으로 작동할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 본 고안의 좌변기에는 수세레버가 설치되어 있지 않기 때문에 정전시에도 마이컴의 제어하에 자동으로 대/소변을 구분하여 세척할 수 있도록 하기 위함이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 절수형 좌변기에서 자동 세척장치의 제어 동작을 도 2와 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

우선, 도 5에 도시한 바와 같이 CPU 100은 배터리 112로부터 항상 전원을 공급받아 200과정에서 제1 적외선 센서 102로부터 출력되는 적외선 감지신호(이하 "제1 감지신호"라 함)를 계속해서 검사한다. 이후 상기 CPU 100은 202과정에서 제1감지신호가 수신되었는지를, 바람직하게는 용무자가 변기통 12의 근처로 접근하였는지를 판단한다. 상기 202과정에서 제1 감지신호가 수신되었다고 판단되면, 상기 CPU 100은 204과정에서 제2 적외선 센서 104로부터 출력되는 적외선 감지신호(이하 "제2 감지신호"라 함)를 검사한다. 한편, 전술한 202과정에서 제1 감지신호가 수신되지 않았다고 판단되면, 상기 CPU 100은 상기 200과정을 다시 수행한다.

다음, 상기 CPU 100은 206과정에서 제2 감지신호가 수신되었는지를, 상세하게는 용무자가 변기통 12에 앉아 대변을 보고 있는지를 판단한다. 즉, 전술한 제2감지센서 104는 변기통 12 속으로 대변이 떨어지는 것을 감지한 후, 제2 감지신호를 출력한다. 상기 206과정에서 제2 감지신호가 수신되었다고 판단되면, CPU 100은 208과정에서 제1 감지신호를 검사한다.

이후 상기 CPU 100은 210과정에서 제1 감지신호가 계속해서 유지되고 있는지를 판단한다. 즉, 상기 CPU 100은 210과정에서 용무자가 변기통 12의 근처에 계속해서 있는지를 판단한다. 다음, 전술한 210과정에서 제1 감지신호가 계속해서 유지되고 있다고 판단되면, CPU 100은 212과정에서 솔레노이드 밸브 22를 스위칭하라는 제어신호, 바람직하게는 "대변 구동신호"를 발생한다. 여기서 전술한 210과정에서 제1 감지신호의 출력이 없다고 판단되면, CPU 100은 전술한 208과정을 수행한다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 전술한 "대변 구동신호"에 의해 솔레노이드밸브 22는 스위칭 "온"되며, 이에 따라 덕트 18로부터 공급되는 물은 분사노즐 24를 통해 외부로 분사된다. 그러면 상기 분사노즐 24로부터 분사되는 물은 수차 30을 시계 방향으로 구동시키게 되며, 이에 따라 구동기어 32는 종동기어 34를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이어서 상기 종동기어 34의 회전에 따라 체인 38은 드럼 36에 감기게 되며, 그로 인해 사이펀 덮개 40은 오픈되어 변기통 12 속으로 물이 배출된다. 이때 배출되는 물의 량은 대변을 말끔히 세척할 수 있을 정도의 량이다.

이후, 상기 CPU 100은 도 5의 214과정에서 타이머 106에 설정된 시간, 바람직하게는 대변을 말끔히 세척할 수 있는 시간이 경과되었는지를 검사한다. 상기 214과정에서 설정시간이 경과되었다고 판단되면, CPU 100은 216과정에서 전술한 "대변 구동신호"를 차단시킨다. 그러면 도 2에서 도시한 솔레노이드 밸브 22는 스위칭 "오프"되며 동시에 수차 30은 정지하게 된다. 이에 따라 사이펀 덮개 40은 자중에 의해 아래로 이동되어 변기통 12 속으로 배출되는 물을 차단시키게 된다. 여기서 전술한 214과정에서 설정시간이 경과되지 않았다고 판단되면 전술한 212과정을 수행한다.

한편, 전술한 206과정에서 제2 감지신호가 수신되지 않았다고 판단되면, CPU 100은 218과정에서 제1 감지신호를 검사한다. 이후 상기 CPU 100은 218과정에서 제1 감지신호를 검사한 다음, 220과정에서 제1 감지신호가 계속해서 출력되고 있는지를 검사한다. 상기 220과정에서 제1 감지신호가 계속해서 유지되고 있다고 판단되면, CPU 100은 솔레노이드 밸브 22를 스위칭하라는 제어신호, 바람직하게는 "소변구동신호"를 발생한다. 이때 전술한 220과정에서 제1 감지신호의 출력이 없다고 판단되면, CPU 100은 전술한 204과정을 수행한다.

이후, 도 2에 도시한 바와 같이, 전술한 "소변 구동신호"에 의해 솔레노이드밸브 22는 스위칭 "온"되며, 이에 따라 덕트 18로부터 공급되는 물은 분사노즐 24를 통해 외부로 분사된다. 그러면 상기 분사노즐 24로부터 분사되는 물은 수차 30을 시계 방향으로 구동시키게 되며, 이에 따라 구동기어 32는 종동기어 34를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이어서 상기 종동기어 34의 회전에 따라 체인 38은 드럼 36에 감기게 되며, 그로 인해 사이펀 덮개 40은 오픈되어 변기통 12 속으로 물이 배출된다. 이때 상기 변기통 12로 배출되는 물의 량은 소변을 말끔히 세척할 수 있을 정도, 즉 소량의 물이 변기통 12로 배출된다.

다음, 상기 CPU 100은 도 5의 224과정에서 타이머 106에 설정된 시간, 상세하게는 소변을 세척할 수 있는 시간이 경과되었는지를 검사한다. 상기 224과정에서 설정시간이 경과되었다고 판단되면, CPU 100은 216과정에서 "소변 구동신호"를 차단시킨다. 그러면 도 2에서 도시한 솔레노이드 밸브 22는 스위칭 "오프"되며 동시에 수차 30은 정지하게 된다. 이에 따라 사이펀 덮개 40은 자중에 의해 아래로 이동되어 변기통 12 속으로 배출되는 물을 차단시키게 된다. 한편 전술한 224과정에서 설정시간이 경과되지 않았다고 판단되면 다시 222과정을 수행한다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 변기통 속으로 물을 배출시키는 수세레버를 생략함으로써 좌변기의 구조를 단순화시킬 수 있으며, 또한 마이컴의 제어하에 대/소변을 자동으로 구분하여 세척할 수 있는 장점을 가지고 있다.

그리고, 본 고안의 좌변기는 정전시에도 사이펀 덮개를 자동으로 온/오프 시킬 수 있기 때문에 사용상의 번거러움을 방지할 수 있으며, 또한 대/소변의 세척을 위한 물의 량을 절약할 수 있는 상승된 효과가 있다.

Claims (5)

1. 통상의 변기통과 용수탱크를 가지며, 상기 용수탱크의 내부로 물을 공급하기 위한 덕트를 설치하고, 상기 덕트의 일측으로 사이펀 덮개가 힌지로 결합된 기둥을 설치하여 구성된 좌변기에 있어서,

   소정의 전압을 각 장치로 공급하는 배터리와;

   인체의 접근 상태를 감지하는 제1 적외선 센서와;

   상기 변기통 속으로 대변이 떨어지는 것을 감지하는 제2 적외선 센서와;

   상기 제1,2 적외선 센서로부터 출력되는 감지신호의 입력에 응답하여 대/소변의 구분에 따른 구동신호를 각각 출력하는 중앙처리장치와;

   상기 중앙처리장치로부터의 구동신호에 따라 스위칭되어 상기 사이펀 덮개를 작동시키는 솔레노이드 밸브로 구성함을 특징으로 하는 절수형 좌변기의 자동 세척장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 중앙처리장치의 제어하에 상기 솔레노이드 밸브의 스위칭 시간을 설정하는 타이머를 더 구비함을 특징으로 하는 절수형 좌변기의 자동 세척장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중앙처리장치는 상기 제1 적외선 센서와 상기 제2 적외선 센서로부터 감지신호가 동시에 입력될 때는 상기 변기통 속에 대변이 있다는 구동신호를 출력하고, 상기 제1 적외선 센서로부터만 감지신호가 입력될 때는 소변을 보고 있다는 구동신호를 출력함을 특징으로 하는 절수형 좌변기의 자동 세척장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 타이머에 설정되는 솔레노이드 밸브의 스위칭 시간은 소변을 볼 때와 대변을 볼 때 각각 달리 설정됨을 특징으로 하는 절수형 좌변기의 자동 세척장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 솔레노이드 밸브는 파이프로 상기 덕트와 연결되며, 상기 파이프의 일측단에는 상기 솔레노이드 밸브로부터 공급되는 물을 분사시키는 분사노즐이 설치되며;

   상기 기둥의 상단부에는 상기 분사노즐을 통해 분사되는 물에 의해 소정방향으로 회전하는 수차와, 상기 수차의 회전력을 전달받는 종동기어가 조립되며;

   상기 종동기어에는 상기 사이펀 덮개와 연결된 체인이 감겨져 있는 드럼이 일체로 형성됨을 특징으로 하는 절수형 좌변기의 자동 세척장치.